JPS6130951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシール、特にトラツクタイプトラク
タ（装軌式車輌）類のトラツクローラに用いる金
属製の面形シールに関するものである。

この発明は特にトラツクタイプトラクタ（装軌
式車輌）のトラツクローラに適用することができ
るものであるが、トラツクタイプトラクタ（装軌
式車輌）のトラツクローラやトラツクピンには従
来から寿命が短いという点が問題になつている。
これは主としてこの種のトラクタが一般にシール
が破損するとともにその下に位置する軸受も破損
するような状況下で使われることが多いことに起
因している。

上記の問題を解決するために、たとえば米国特
許第3180648号明細書で示されているようなシー
ルが提案されている。ここに示されている金属製
のシールおよびこの後に開発されたシールによ
り、トラツクローラの軸受の寿命は相当延長され
ている。

改良形のシールはたとえば次のような米国特許
明細書に示されている。第2710206号、第3073657
号、第3110097号、第3180648号、第3392984号、
第3449024号、第3452995号、第3515446号、第
3540743号、第3572452号、第3623737号、第
3761145号。

上記の明細書に示されているシールは操作速度
が平均的なトラツクローラの通常の操作の際には
何らの問題もないが、大型でしかも高速度のトラ
ツクローラに用いる場合には多くの難点があるこ
とが確認されている。たとえばシール直径が大き
くなると、シール面における面速度が増大し、熱
と遠心力が大きくなるという問題がある。

またこれらの周知のシールには通常の操作の摩
擦によつて生ずる熱によつてシールリングが膨張
したり収縮したりするため、シール面におけるち
りや砂等の作用が大きくなるという問題がある。
シール面でリングが膨張すると、リングが外径部
の近くで分離し、砂類がリングの間の空間に入つ
てきて、リングのシール面を摩滅させるという不
都合が生じる。

さらにこれらのシールにはシールを取り付けた
り、その機能を適正にするのに必要な構造が複雑
になるという欠点がある。この構造が複雑になる
という問題はＯリングに傾斜部を設けなければな
らないこと、取付手段と保持手段を設ける必要が
あること、またちりや砂の微粒子を排除するため
のラビリンス路を設けなければならないことに起
因している。

この発明ではコンパクトなシール構成を得るた
めに二重のシールリングからなる単一のリングに
負荷手段を設ける。そしてシールリングの最も内
側の部分（内径部）に帯状のシール面を設けると
ともに、このシールリングの最も内側の部分をシ
ール組立体の汚染される側に設けることによつて
シールの寿命を長くする。

この発明の目的は従来のシールに認められる上
記のような欠点がなく、構造が簡単でしかも安価
なシールを提供することにある。

この発明はさらにおうとつ状で耐久力のあるコ
ンパクトなシールを提供することもその目的とし
ている。

次の図面に基づいてこの発明の実施例を説明す
る。

第１図はこの発明の基本構成を有するシール組
立体１０を示し、シール組立体１０はトラツクタ
イプトラクタ（装軌式車輌）のトラツクローラに
組み込まれている。トラツクローラは左右対称で
あるため図面にはその一端だけを示したが、ここ
には実質上位置を固定た軸１２が一対のサイドレ
ールに固定して設置してあり、この軸の上にはロ
ーラ１４が取り付けてある。ローラ１４は軸１２
の中央部の拡大した部分にスリーブ軸受１５を介
して回転可能に支持してある。ローラ１４にかか
る端部の荷重はスラスト軸受１８を介して軸に伝
達される。このスラスト軸受１８はローラ１４の
端部にボルト２２等を介して固定た端板、すなわ
ちキヤツプ２０により適正な位置に保持されてい
る。

エンドカラー２０には孔２４が形成してあり、
ローラ１４はこの孔を介してのびる軸１２に取り
付けてある。シール組立体１０はローラ１４とエ
ンドカラー２０の孔によつて形成される空間をシ
ールして孔２４の部分の開口から塵埃やその他の
不純物がその空間の中に入らないようにする作用
を備えている。ローラ１４の孔の空間には通常液
状の潤滑材を入れ、シール組立体１０によつてそ
の中に保持する。すなわちこのシール組立体１０
によつて前記の空間からの軸や潤滑材の逸出を押
さえるとともに、この空間内への塵埃やその他の
微粒子の侵入を防止するものである。

シール組立体１０は、エンドカラー２０に孔２
４および軸１２と同心的に形成した切り下げ孔２
６の中に取り付けてある。シールの本体は第１の
シールリング２８と第２のシールリング３０とか
らなつており、各シールリングはエンドカラー２
０の内部および軸１２上に適当な取付手段を介し
て取り付けてある。

第２図に明示したように、一方のシールリング
２８は平坦な座金で構成してあり、これには互い
に平行な半径方向にのびる環状面が設けてある。
このシールリングのシール面はなるべく平坦にラ
ツプ加工して仕上げ面を平滑にする。一方、第２
のシールリング３０はその内面と内径部（シール
面）３６に幅の狭いシールバンドを備えており、
面３８の外部すなわち外径部は両シールリングの
外部の間にＶ状の空間を形成するように傾斜して
のびている。すなわちこれらの二つのシール部材
は内径部に幅の狭い帯状のシールができるように
配置構成してある。

リング３０の取付手段には、それぞれシールリ
ング３０の内径部と軸１２の外径部に形成した一
対の収束する円錐面４０，４２が含まれている。
弾性環状リング３４はこの二つの面の間にはさま
れており、この互いに収束する面の形によりシー
ルリング３０は第１のシールリング２８と密封係
合するように軸１２に沿つて軸方向に付勢されて
いる。

このようにシールリング２８，３０を弾性的に
取付けると、軸と組立体のローラ、または他の要
素とを完全に整合させなくてもよいとともに、両
シールリングを密封係合の状態に保持することが
できる。

シールリング２８，３０はなるべく合金鉄製の
鋳物で形成し、これにはラツプ仕上げしたシール
部を形成する。リング２８にはラツプ仕上げした
平坦な内面２８ａを設ける一方、リング３０には
外径部（切欠部）３８とシール面３６にそれぞれ
テーパーをつけ、この場合前者のテーパーは後者
のテーパーよりも大きくする。外径部３８にはな
るべく２゜程度のテーパーをつけて、ローラの空
間内に入れた潤滑剤にのぞむくさび状部ができる
ようにする。一方、シール面３６にはさらに幅の
狭いくさび状部を設けるが、このくさび状部はな
るべく０゜1′から０゜2′までのラツプ仕上げを行
なう。この実施例ではリング３０はＯリング状の
弾性環状リング３４によりリング２８に対して軽
く押し付けられる。

この発明のシール面は速度がきわめて低いの
で、シール面３６の内周部に金属の接触によつて
生ずる熱は、外周部にシールバンドを設ける従来
のものよりも小さい。金属製のリング３０に生ず
る熱と弾性環状リング３４にかかる負荷により、
リング３０は矢印Ｂで示したように湾曲する。こ
のような湾曲とシールの内周部における研摩粒子
の作用によりシール面３６の内周部には、比較的
幅の狭いシールバンド（図示せず）が形成され
る。リングの接触面の摩耗が増大すると、このシ
ールバンドは自動的に徐々に外側に移動してい
く。

上記のようなシールを構成すると、カウンタボ
ア内への取り付けがきわめて簡単な構造が得られ
ると同時に、広範囲の構造に適合することができ
しかもシール面に所定の負荷を受けることのでき
るシールが得られる。また軸１２も押し出しその
他の方法によつて一体の傾斜部４２を簡単に設け
ることができる。また内周部にシールバンドを形
成すると、今日盛んに用いられている高速度のロ
ーラを高速度で作動させる際の熱の発生が最小限
度に押さえられる。

なお、このシール組立体の第１リング２８につ
いては、これを回転部材、すなわちローラ１４に
取り付け、密封固定する必要がある。第２図のシ
ール組立体の場合、その取付手段としてデイスク
状の弾性部材３２が使用され、この弾性部材３２
がカウンタボア２６と第１リング２８の端面およ
び周面間に配置されている。しかしながら、弾性
部材３２が損傷すると、これを交換する必要があ
り、その維持コストおよび交換作業上、この構成
は必ずしも好ましくない。

したがつて、この発明は第２図のシール組立体
をさらに改良したものである。第３図はその実施
例示す。このシール組立体も第１リング４４およ
び第２リング４８を有する。さらに、第２リング
４８の最小直径位置に狭いバンドシール面５０が
形成されている。そして、弾性環状リング３４が
軸１２の円錐傾斜面４２と第２リング４８の円錐
傾斜面間に配置され、第２リング４８のシール面
５０が第１リング４４のシール面に向かつて軸方
向に付勢され、これとシール接触しているのは、
第２図のシール組立体と同様である。しかしなが
ら、第２図のシール組立体と異なり、第１リング
４４の取付手段として環状弾性Ｏリング４６が使
用され、第１リング４４の外周に環状凹部が形成
され、Ｏリング４６がカウンタボア２６と第１リ
ング４４の外周凹部間に配置されている。これに
よつて第１リング４４が回転部材１４内に密封座
置されている。したがつて、Ｏリング４６が損傷
したとき、第２図の弾性部材３２よりも小さいＯ
リング４６を交換するだけでよく、その維持コス
トは低い。また、Ｏリング４６の交換後、第１リ
ング４４を取り付けるにあたつては、Ｏリング４
６を第１リング４４の外周凹部に嵌め込み、これ
をそのままカウンタボア２６に挿入すればよい。
その作業は容易である。

第４図は他の実施例を示す。このシール組立体
は圧延金属薄板からなる第１リング５２および第
２リング５８を有する。そして、弾性環状リング
３４が軸１２の円錐傾斜面４２と第２リング５８
の円錐傾斜面６０間に配置されている。したがつ
て、第２リング５８のシール面６２が第１リング
５２のシール面５６とシール接触し、第１リング
５２と第２リング５８間にＶ状空間６４が形成さ
れる。さらに、第１リング５２が押し曲げられ、
その外周に凹部が形成され、環状弾性Ｏリング５
４がカウンタボア２６と第１リング５２の外周凹
部間に配置されている。これによつて第１リング
５２が回転部材１４内に座置されている。したが
つて、第３図のシール組立体と同様、Ｏリング５
４が損傷しても、小さいＯリング５４を交換する
だけでよく、その維持コストは低く、作業は容易
である。

以上説明したように、この発明は、第１リング
４４，５２の最小直径位置にシール面を形成し、
第２リング４８，５８の最小直径位置に狭いバン
ドシール面５０，６２を形成し、これを第１リン
グ５２のシール面とシール接触させるようにした
から、シール面が相対的にスライドする速度を最
少限にとどめることができる。その上、シール接
触面積を最少限にとどめ、その摩擦を最少限にと
どめることができる。この結果、その摩擦熱を最
少限におさえ、第１リング４４，５２および第２
リング４８，５８の膨脹およびねじりを回避する
ことができる。また、この発明は、弾性環状リン
グ３４を軸１２の円錐傾斜面４２と第２リング４
８，５８の円錐傾斜面間に配置し、弾性環状リン
グ３４によつて第２リング４８，５８のシール面
５０，６２を第１リング４４，５２のシール面に
向かつて軸方向に付勢したから、シール面５０，
６２を緊密にシール接触させることができ、良好
なシール作用を得ることができる。したがつて、
回転部材１４の孔の空間に液状の潤滑剤を入れる
とき、その空間からの潤滑剤の逸出をおさえると
ともに、この空間内への塵埃やその他の微粒子の
侵入を防止することができる。

さらに、この発明は、第１リング４４，５２の
外周に凹部を形成する。そして、第１リング４
４，５２の取付手段として環状弾性Ｏリング４
６，５４を使用し、これを回転部材１４のカウン
タボア２６と第１リング４４，５２の外周凹部間
に配置し、これによつて第１リング４４，５２を
回転部材１４内に密封座置したから、Ｏリング４
６，５４が損傷したとき、小さいＯリング４６，
５４を交換するだけでよく、その維持コストは低
い。また、Ｏリング４６，５４の交換後、第１リ
ング４４，５２を取り付けるにあたつては、Ｏリ
ング４６，５４を第１リング４４，５２の外周凹
部に嵌め込み、これをそのままカウンタボア２６
に挿入するだけでよく、その作業は容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本的構成を有するシール
組立体を組み込んだトラツクローラの部分断面
図、第２図は第１図のシール組立体の部分拡大
図、第３図はこの発明の一実施例を示す部分拡大
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す部分拡
大図である。 １０……シール組立体、１２……軸、１４……
ローラ、２６……カウンタボア、３４……弾性環
状リング、４２，６０……円錐傾斜面、４４，５
２……第１リング、４６，５４……環状弾性Ｏリ
ング、４８，５８……第２リング、５０，６２…
…バンドシール面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円錐傾斜面を形成した固定軸と、前記軸に取
   り付けられた回転部材を有し、前記回転部材に内
   向きのカウンタボアを設けたトラツクローラのた
   めの軸方向および径方向にコンパクトなシール組
   立体であつて、 最小直径位置に形成された実質上軸方向内向き
   のシール面、および外周に形成された環状凹部を
   有する第１リングと、 前記第１リングを前記回転部材に密封固定する
   ための取付手段とを備え、 前記第１リングの取付手段は前記カウンタボア
   と前記第１リングの外周凹部間に配置された環状
   弾性Ｏリングを含み、前記第１リングを前記回転
   部材内に密封座置することができ、さらに、 最小直径位置に形成された実質上軸方向外向き
   の狭いシールバンド面、およびその内方に形成さ
   れた円錐傾斜面を有する第２リングと、 前記軸の円錐傾斜面と前記第２リングの円錐傾
   斜面間に圧縮可能に配置され、前記第２リングの
   外向きのシール面を前記第１リングの内向きのシ
   ール面に向かつて軸方向に付勢するための弾性環
   状リングとを備えたことを特徴とするシール組立
   体。 ２ 前記第１および第２リングは金属性の薄板で
   形成され、 前記第１および第２リングの形状は前記軸に近
   接した内径位置に径方向にのびる狭いシールハン
   ドが形成され、両者が相対的にスライドする速度
   が最少限にとどめられるよう選定されている特許
   請求の範囲第１項に記載の軸方向および径方向に
   コンパクトなシール組立体。