JPH08230732A - 弾性荷重リングを有するシール組立体 - Google Patents

弾性荷重リングを有するシール組立体

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JPH08230732A
JPH08230732A JP7315607A JP31560795A JPH08230732A JP H08230732 A JPH08230732 A JP H08230732A JP 7315607 A JP7315607 A JP 7315607A JP 31560795 A JP31560795 A JP 31560795A JP H08230732 A JPH08230732 A JP H08230732A
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JP
Japan
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seal
rings
ring
seal assembly
convex surface
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JP7315607A
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Billy R Bedford
アール ベッドフォード ビリー
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/344Pressing means the pressing force being applied by means of an elastic ring supporting the slip-ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/08Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/14Arrangement, location, or adaptation of rollers
    • B62D55/15Mounting devices, e.g. bushings, axles, bearings, sealings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール組立体を提供する。 【解決手段】 固定部材と回転可能部材との間の領域を
シールするためのシール組立体は、第一及び第二の合わ
されるようになったメタルシールリングと、第一及び第
二弾性荷重リングとを備えている。荷重リングは、荷重
をメタルシールリングにかけるようになっている。各荷
重リングは、カップ形状であり、横断面においては柱形
であり、シールされた領域の方向に撓み、土がシールさ
れた領域に入らないようにし、荷重リングを浸食しない
ようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にメタル対メタ
ルシール組立体に関する。より詳細には、本発明は、メ
タル対メタルシールのシール面に力を加えるための弾性
荷重リングに関する。
【0002】
【従来の技術】本発明は、履帯式機械の履帯ローラー、
最終段駆動装置、その他の部品に対して特に用いられ
る。トラックタイプの履帯式機械の履帯ローラーと最終
段駆動組立体において、ベアリング寿命が短いという問
題は、ここ当分の間、この業界を逼塞し続けてきたもの
の一つである。一般的に、このような機械は、シール、
ひいてはその下にあるベアリングに対して極めて破壊的
である環境のもとで作動する。この問題に対する一つの
解決策には、米国特許第3、180、648号、及び同
第3、905、607号に開示された種類のシールがあ
る。これらのタイプのメタルシールと、重なる改良によ
って、トラックローラのベアリング寿命がかなり改善さ
れてきた。これらのシールは、平均的なトラックタイプ
の車両の通常の作動では満足できるものであるが、大型
の高速トラック車両に適用するといくつかの欠点を有す
ることがわかる。例えば、シール直径が大きくなると、
シール面での表面速度が増大し、熱と遠心力の問題が増
してくる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のメタル対メタル
シール組立体に関する一つの問題には、弾性荷重リング
に対する損傷と、その結果として生じるメタルシールリ
ングにかけられる力の減少がある。弾性荷重リングは、
該荷重リングの下で土や研磨性物質が作用するとき損傷
を受ける。これが生じると、荷重リングによって研磨材
がすべり、シールされ潤滑されたベアリング領域に侵入
する。メタルシールリングにかかる力が小さくなると、
土は研磨性物質がシール面に入り込んでしまう。従来の
シールの他の問題は、通常の作動の摩擦によってシール
リング内部で熱が発生することに応答する、シールリン
グの通常の膨張と収縮によってシール面での土や砂粒の
作用が増大するように構成されていることである。シー
ル面でのリングの膨張によって、リングは外径付近で分
離し、このリング間の空間に砂粒が入り込み、シールリ
ングの面を削り取る。本発明は、上述の一つか、それ以
上の問題を解決する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、シール組立体は、第一および第二メタルシールリン
グと、荷重力を該シールリングに加えるようになってい
る第一および第二弾性荷重リングとを含んでいる。各弾
性荷重リングは、第一および第二端部を有しており、カ
ップ形状であり、横断面において柱形である。この横断
面形状は、第一凸状面、第二凹状面、および前記第一凸
状面を前記凹状面に接続する第一および第二直線面を有
している。荷重リングは、前記第一および第二端部を互
いの方に向かって付勢する力に応答して、凸状面の方向
に撓むようになっている。シール組立体が機械に取り付
けられると、各荷重リングの凸状面は、機械のシールさ
れた内側部分に近接して、各荷重リングの凹部状面は、
機械のシールされていない外部に近接する。荷重リング
が撓みころがるときに、荷重リングは、機械とシール組
立体の清潔なシールされた領域の上をころがり、荷重リ
ングの下側には土や他の異質物が入り込めず荷重リング
を浸食したり、損傷を与えたりしない。
【0005】
【実施例】図を参照すると、トラックタイプの機械(図
示せず)のトラック(図示せず)をガイドするためのト
ラックローラ組立体10が、中央支持軸12、第一及び
第二ブッシュ14、16、ローラシェル18、第一及び
第二端部キャップ20、22、第一及び第二シール組立
体24、26、ブッシュ14、16及び軸12に関して
ローラシェル18を所定位置に固定する第一及び第二ス
ピリットメタル保持リング28、30を含む。第一及び
第二端部キャップ20、22は、軸12に圧入されてい
るのが好ましく、第一及び第二ブッシュ14、16は、
ローラシェル18に圧入されているのが好ましい。支持
軸12は、第一及び第二端部32、34、中央フランジ
部分36、及び、中央フランジ部分36と第一及び第二
端部32、34との間にそれぞれ配置されている第一及
び第二ブッシュ支持部分38、40を有している。第一
及び第二ブッシュ14、16は、支持軸12の第一及び
第二ブッシュ支持部分38、40上にそれぞれ配置され
る。ローラシェル18は、第一及び第二トレッド部分4
2、44と内部貫通ボア46を有しており、支持軸12
とブッシュ14、16がボア46内に嵌合するようにな
っている。トレッド部分42、44はトラックタイプの
機械(図示せず)の無限軌道(図示せず)と接触するよ
うになっている各接触表面48、50をそれぞれ有す
る。機械の作動、及び履帯式機械の動作において、長期
間にわたる作動の結果、接触表面48、50は履帯式機
械との接触で摩耗する。
【0006】第一及び第二エンドキャップ20、22
が、第一及び第二軸端部32、34のそれぞれの上に配
置されており、内部ボア46の各端部を実質的に閉鎖し
ている。第一及び第二シール組立体24、26が、各第
一及び第二ブッシュ14、16と第一及び第二端部キャ
ップ20、22とのそれぞれの間に配置されている。シ
ール組立体24、26は、内部ボア46からの潤滑油の
漏れを防ぎ、土とその他の異物が内部ボア46に入らな
いようにする。履帯式機械の履帯ローラシェル18は、
内部ボア46内に形成された第一及び第二円形溝52、
54を有しており、スプリット保持リング28、30
が、溝52、54にそれぞれ嵌合するようになってい
る。ブッシュ14、16のそれぞれは、第一及び第二端
部56、58を有しており、第一端部56がスプリット
リング28、30の一つと接触し、第二端部58が支持
軸12の中央フランジ部分36と接触するようになって
いる。トラックローラ組立体10は、第一及び第二ベア
リングスリーブ60、62を含んでおり、スリーブ6
0、62のそれぞれは半径方向に延びるフランジ部分6
4を有している。ベアリングスリーブ60、62は、各
第一及び第二ブッシュ支持部分38、40と第一及び第
二ブッシュ14、16のそれぞれ間に配置されている。
各スリーブ60、62のフランジ部分64は、軸12の
中央フランジ部分36とブッシュ14、16のそれぞれ
の第二端部58の間に配置されている。
【0007】シール組立体24、26の各々は、第一及
び第二メタルシールリング66、68と、第一及び第二
弾性荷重リング70、72を含んでいる。各シールリン
グ66、68は実質的に同じであり、シール組立体2
4、26が組み立てられた状態で相手方のシールリング
66、68のシール面74と嵌まる同じシール面74を
有する。弾性荷重リング70、72も実質的に同じであ
り、力をシールリング66、68とシール面74にかけ
るようになっている。図2、図3を詳細に参照すると、
各弾性荷重リング70、72は、カップ形状であり、横
断面において柱形である。各荷重リング70、72の断
面形状は、第一及び第二端部76、78を含んでおり、
第一の曲線状の凸状表面80、反対側の第二の凹状表面
82、第一端部76において第一凸状表面80を第二凹
状表面82に接続する第一直線表面84と、第二端部7
8において第一凸状表面80を第二凹状表面82に接続
する第二の直線表面86を形成する。第二の直線面86
の長さは、第一の直線面84の長さよりも実質的に大き
い。第一の凸状表面80は、第一中心点90を有する第
一半径88によって形成されており、第二凹部表面82
は第二の中心点94を有する第二半径92によって形成
されている。第一中心点90は第二の中心点94から離
れており、第二半径92は、第一半径88よりも大き
い。
【0008】シール組立体24、26が組み立てられた
状態において、各弾性荷重リング70、72の第一端部
76は、シールリング66、68の一つと接触するよう
になっており、各弾性荷重リングの第二端部78は、ブ
ッシュ14、16の一つ、又は端部キャップ20、22
のうちの一つと接触するようになっている。シール組立
体24、26が組み立てられた状態において、荷重リン
グ70、72の第一端部76は、第二端部78の方向に
付勢されて、荷重リング70、72は凸状表面80の方
向に撓むようになって、ローラ組立体10のシールされ
た内部96の方向に向き、外部環境98とは離れるよう
になる。荷重リング70、72は、第一及び第二端部7
6、78を互いの方に向かって付勢する力に応答して、
凸状表面の方向に撓む。この観点から、凸状表面80
は、汚染されたり、土で覆われた表面上をころがること
はなく、荷重リング70、72の寿命が延びる。図4を
詳細に参照すると、トラックローラ組立体の別の実施例
が、先に記載した実施例に類似して示されている。この
別の実施例において、同じ要素には、同じ参照符号にダ
ッシュをつけて示す。この実施例では、第三と第四のシ
ールリング66’、68’と第三及び第四弾性荷重リン
グ102、104を有するシール組立体24’を組み入
れる。荷重リング102、104は、非圧縮状態のとき
に長円の形状であり、取り付けられた状態では幾分平坦
になる。先の実施例のように、ブッシュ14’、ローラ
シェル18’は、スプリット保持リング28’によって
共に保持される。端部キャップ106は支持軸12’に
スリップ可能に嵌まっており、スプリットロックリング
100’によって軸12’に保持される。端部キャップ
106は、荷重を弾性荷重リング102に加える荷重付
与部分110を有するフランジ部分108を備えてい
る。ローラシェル18’は、フランジ部分108の延長
部114を収納する凹部112を備えている。
【0009】図面と先の詳細な説明を参照すると、本発
明の履帯式機械の履帯ローラ組立体10が履帯式機械の
無限軌道履帯チェーンを案内し、ローラ組立体10の有
効寿命を長くするのに特に有益である。ローラシェル1
8の強度が付加される点と、トレッド部分42、44に
摩耗材料が付加される点に関して、ローラ組立体10の
寿命が増大する。シール組立体の弾性荷重リング70、
72も、ローラ組立体10の内側から土を排除すること
で、ローラ組立体10の摩耗寿命を増大させる一因とな
る。弾性荷重リング70、72は、土と埃によってすり
減ることはない。何故ならば、圧縮の間、荷重リング7
0、72は、汚れた表面上をころがらないからである。
先行技術のローラ組立体は、一般的に、ローラシェルの
本体内で、トレッド部分のすぐ下側にねじ付き穴を有す
るローラシェルを用いて、ねじ付きファスナーを受け入
れて、ブッシュ、又は他の部品をローラシェルに固定す
るようになる。このようなローラシェル内の本体におけ
るねじ付き穴は、シェルの強度を減少させ、トレッド部
分の有効摩耗材料の量を減少させる。本発明のトラック
ローラ組立体10は、このようなねじ付き穴を取り除い
て、ブッシュ14、16及びローラシェル18をともに
固定するために、スプリット保持リング28、30を用
いる。
【0010】本発明の他の態様、目的及び利点は、図
面、発明の開示及び請求の範囲を研究することによって
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を組入れた履帯式機械の履帯ローラ組立
体の、部分的に断面になった概略図である。
【図2】本発明のシール組立体のうちの一つの一部分
の、部分的に断面になった拡大図である。
【図3】本発明の荷重リングの拡大断面図である。
【図4】本発明を組み入れた履帯式機械の履帯ローラ組
立体の別の実施例の一部分の部分的に断面になった概略
図である。
【図5】本発明のシール組立体の上部分の拡大された断
面図である。
【符号】
10 履帯式機械の履帯ローラ組立体 12 中央支持軸 14 第一ブッシュ 16 第二ブッシュ 18 ローラシェル 20 第一端部キャップ 22 第二端部キャップ 24 第一シール組立体 26 第二シール組立体 28、30 スプリットリング 66 第一メタルシールリング 68 第二メタルシールリング 70、72 弾性荷重リング 74 シール面 80 凸状表面 82 凹状表面 84 第一直線表面 86 第二直線表面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相手方シールリングのシール面に合わさ
    れるようになったシール面を有する第一及び第二メタル
    シールリングと、 カップ形状であって、横断面においては柱形であり、該
    横断面形状は第一及び第二端部を有し、第一凸状面と、
    これに対向する凹状面と、前記第一端部において前記第
    一凸状面を前記第二凹状面に接続する第一直線面と、前
    記第二端部において前記第一凸状面を前記第二凹状面に
    接続する第二直線面を形成するようになった、前記シー
    ルリングと前記シール面に力を加えるようになっている
    第一及び第二弾性荷重リングと、 を備えたシール組立体。
  2. 【請求項2】 前記第一直線面は第一の長さを有してお
    り、前記第二直線面は、前記第一長さよりも実質的に長
    い第二の長さを有していることを特徴とする請求項1に
    記載のシール組立体。
  3. 【請求項3】 前記各荷重リングの前記第一端部は、前
    記第一及び第二端部を互いの方に付勢する力に応答し
    て、前記凸状面の方向に撓むようになっていることを特
    徴とする請求項1に記載のシール組立体。
  4. 【請求項4】 前記第一凸状面は、第一半径によって形
    成され、前記第二凹状面は、前記第一半径よりも大きい
    第二半径によって形成されることを特徴とする請求項1
    に記載のシール組立体。
JP7315607A 1994-12-15 1995-12-04 弾性荷重リングを有するシール組立体 Pending JPH08230732A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/356,950 US5527046A (en) 1994-12-15 1994-12-15 Seal assembly having resilient load rings
US08/356950 1994-12-15

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JPH08230732A true JPH08230732A (ja) 1996-09-10

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ID=23403650

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EP (1) EP0716975B1 (ja)
JP (1) JPH08230732A (ja)
DE (1) DE69517776T2 (ja)

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