(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クローラ式走行体の下部フレームに固定されて内部が封止された固定側ケーシングと、該固定側ケーシングに対して回転する回転側ケーシングと、両ケーシングが間隙を存して互いに対向する端部の内側に設けられたフローティングシールとを備えて、前記回転側ケーシングの外周にクローラを掛け渡すクローラ式車両の走行装置において、
前記固定側ケーシングと前記回転側ケーシングとの間の前記間隙の前記フローティングシールよりも外側にラビリンスシール部が設けられ、
前記ラビリンスシール部の外側位置に、第１シールと、該第１シールよりも内側に配置した第２シールと、両シール間に充填する潤滑油を案内する潤滑油供給路とが設けられ、
前記第１シールは、回転側ケーシングに弾発的に当接して、前記回転側ケーシングの回転軸線方向に沿った一方向の流体の通過を阻止する流通阻止方向と、該流通阻止方向の反対方向に向かう流体の通過を許容する流通許容方向とが設定されるシールリップを備え、
前記第１シールのシールリップは、当該第１シールの外側から前記第２シールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記第２シール側から当該第１シールの外側に向かう方向が前記流通許容方向となるように設定され、
前記潤滑油供給路は、前記固定側ケーシング側に延びて上流端が下部フレームの封止された内部で開口されることを特徴とする走行装置。
【請求項２】
前記第２シールと前記フローティングシールとの間の前記間隙に、潤滑油が充填されていることを特徴とする請求項１記載の走行装置。
【請求項３】
前記第２シールは、回転側ケーシングに弾発的に当接して、前記回転側ケーシングの回転軸線方向に沿った一方向の流体の通過を阻止する流通阻止方向と、該流通阻止方向の反対方向に向かう流体の通過を許容する流通許容方向とが設定されるシールリップを備え、
前記第２シールのシールリップは、前記第１シール側から前記フローティングシールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記フローティングシール側から前記第１シールに向かう方向が前記流通許容方向となるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の走行装置。
【請求項４】
前記第２シールは、回転側ケーシングに弾発的に当接して、前記回転側ケーシングの回転軸線方向に沿った一方向の流体の通過を阻止する流通阻止方向と、該流通阻止方向の反対方向に向かう流体の通過を許容する流通許容方向とが設定されるシールリップを備え、
前記第２シールのシールリップは、前記フローティングシール側から前記第１シールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記第１シール側から前記フローティングシールに向かう方向が前記流通許容方向となるように設定され、
更に、前記第２シールのシールリップの回転側ケーシングへの当接圧は、前記第１シールのシールリップの回転側ケーシングへの当接圧より小とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等のクローラ式車両の走行装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、油圧ショベル等のクローラ式車両は、アタッチメントを備える上部旋回体と、上部旋回体を縦軸まわりに旋回自在に搭載する下部走行体とによって構成される。下部走行体は、クローラ(履帯)を掛け渡すスプロケットと遊動輪とを備えている。
【０００３】
スプロケットを駆動する走行装置は、モータユニットと減速ユニットとで構成されている。モータユニットは、走行モータ(油圧モータ)と、この走行モータが収容された固定側ケーシングとによって構成され、固定側ケーシングは、下部走行体のクローラフレーム（下部フレーム）に固定されている。
【０００４】
減速ユニットは、減速機構と、この減速機構を収容する回転側ケーシングとによって構成されている。スプロケットには、減速機構によって減速された走行モータの回転力が、回転側ケーシングを介して伝えられる。
【０００５】
固定側ケーシングと回転側ケーシングは、軸方向の一端部で軸受を介して結合され、この結合された両ケーシングが間隙を存して互いに対向する端部の内側には、フローティングシールが設けられている。フローティングシールは、回転側ケーシング内部の潤滑油の漏出や外部からの泥や水等の侵入を防止するために設けられている。
【０００６】
フローティングシールは、周知のように、シールリングと呼ばれる環状の金属部品とゴム製のＯリングとで構成されたものが２個一組で使用され、一方のＯリングを固定側周面に圧接する金属部材と、他方のＯリングを回転側の周面に圧接する金属部材とが互いに密着して摺動することにより回転側ケーシングの回転を阻害することなく回転側ケーシングの内部を封止する。
【０００７】
しかし、フローティングシールのＯリングに泥水が付着して減速機構の作動熱の影響等により泥が乾くと、走行動作を繰り返すことでＯリングが損傷し、シール性が低下して潤滑油漏れが生じるおそれがある。そして、回転側ケーシングからの潤滑油漏れが生じると、走行装置の円滑な動作が得られなくなるおそれがある。
【０００８】
そこで、従来、フローティングシールの外側に位置する両ケーシング間の間隙にＯリングを挿着し、更に、フローティングシールとＯリングとの間に潤滑油（グリス）を充填して、フローティングシールへの泥や水等の付着防止したものが知られている（特許文献１参照）。
【０００９】
しかし、両ケーシング間の間隙に挿着されるＯリングは、走行動作時に回転する周面に摺接する。このため、フローティングシールの外側に充填された潤滑油の流出を当該Ｏリングによって確実に防止することは困難であり、泥水等の侵入に対する防止効果が早期に低下する不都合がある。
【００１０】
しかも、両ケーシング間の間隙に侵入した泥がＯリングに付着すると、Ｏリングの劣化が生じるおそれがあることも、前述したフローティングシールのＯリングに泥が付着した場合と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−７４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の点に鑑み、本発明は、フローティングシールのシール性の低下を確実に防止することにより耐久性を向上させた走行装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために、本発明は、クローラ式走行体の下部フレームに固定されて内部が封止された固定側ケーシングと、該固定側ケーシングに対して回転する回転側ケーシングと、両ケーシングが間隙を存して互いに対向する端部の内側に設けられたフローティングシールとを備えて、前記回転側ケーシングの外周にクローラを掛け渡すクローラ式車両の走行装置において、前記固定側ケーシングと前記回転側ケーシングとの間の前記間隙の前記フローティングシールよりも外側にラビリンスシール部が設けられ、前記ラビリンスシール部の外側位置に、第１シールと、該第１シールよりも内側に配置した第２シールと、両シール間に充填する潤滑油を案内する潤滑油供給路とが設けられ、前記第１シールは、回転側ケーシングに弾発的に当接して、前記回転側ケーシングの回転軸線方向に沿った一方向の流体の通過を阻止する流通阻止方向と、該流通阻止方向の反対方向に向かう流体の通過を許容する流通許容方向とが設定されるシールリップを備え、前記第１シールのシールリップは、当該第１シールの外側から前記第２シールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記第２シール側から当該第１シールの外側に向かう方向が前記流通許容方向となるように設定され、前記潤滑油供給路は、前記固定側ケーシング側に延びて上流端が下部フレームの封止された内部で開口されることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、フローティングシールの外側に位置する固定側ケーシングと回転側ケーシングとの間の間隙に、ラビリンスシール部、第１シール、及び第２シール設け、更に、潤滑油供給路を介して第１シールと第２シールとの間に潤滑油（グリス等）を充填することにより、回転側ケーシングの内部の潤滑油漏れ及び外部からの泥や水等の侵入を防止する。
【００１５】
即ち、ラビリンスシール部は、泥や水等に流動抵抗を与え、固定側ケーシングと回転側ケーシングとの間の間隙に侵入する泥や水等の流速を低減させる。
【００１６】
それに加えて、第１シールは、そのシールリップの設定により、当該第１シールの外側から第２シールに向かう方向の泥や水等の流動を阻止する。このとき、第１シールと第２シールとの間に潤滑油（グリス等）が充填されていることで、第１シールと第２シールとの間の空間の内部の圧力が高くなっているため、第１シールと第２シールとの間の空間への泥や水等の侵入が確実に防止される。
【００１７】
更に、第１シールのシールリップが、第２シール側から当該第１シールの外側に向かう方向を流通許容方向として設定されている。これによれば、第１シールと第２シールとの間に潤滑油を多めに供給することにより、潤滑油を第１シールの外側に流れ出させることができ、第１シールの外側から入り込もうとする泥を潤滑油により押し戻す作用が得られる。
【００１８】
そして、潤滑油を第１シールと第２シールとの間に供給する潤滑油供給路の注入口となる上流端が、下部フレームの封止された内部で開口するので、潤滑油の注入時に潤滑油供給路に泥や水が浸入することはなく、新鮮な潤滑を第１シールと第２シールとの間に供給することができる。
【００１９】
以上のように、本発明によれば、フローティングシールによるシール性の低下を確実に防止することにより耐久性を向上させた走行装置を提供することができる。
【００２０】
本発明においては、前記第２シールと前記フローティングシールとの間の前記間隙に、潤滑油が充填されていることが好ましい。これによれば、第２シールとフローティングシールとの間の空間に泥や水等が侵入しようとしても、当該空間に充填されている潤滑油によって阻止されるので、フローティングシールへの泥や水等の付着を一層確実に防止することができる。
【００２１】
また、本発明においては、第１シールと同じ構成の第２シールを設けることが好ましい。即ち、前記第２シールは、回転側ケーシングに弾発的に当接して、前記回転側ケーシングの回転軸線方向に沿った一方向の流体の通過を阻止する流通阻止方向と、該流通阻止方向の反対方向に向かう流体の通過を許容する流通許容方向とが設定されるシールリップを備える。
【００２２】
この場合、第１の態様として、前記第２シールのシールリップを、前記第１シール側から前記フローティングシールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記フローティングシール側から前記第１シールに向かう方向が前記流通許容方向となるように設定することが挙げられる。
【００２３】
これによると、第１シールと第２シールとの間に潤滑油を供給し、第１シールと第２シールとの間から潤滑油を溢れさせると、潤滑油は、フローティングシール側に流動することはなく、第１シールから外側へ向かって流れ出る。これにより、第１シールと第２シールとの間に潤滑油によって十分な内圧を付与することができる。よって、第１シールの外側から第１シールと第２シールとの間への泥や水等の侵入を防止することができると共に、第１シールと第２シールとの間から溢れる潤滑油が、第１シールの外側から第１シールへ向かう泥や水等を押し戻すことができ、フローティングシール側に向かう泥や水等を確実に阻止することができる。
【００２４】
また、第２の態様として、前記第２シールのシールリップを、前記フローティングシール側から前記第１シールに向かう方向を前記流通阻止方向として前記第１シール側から前記フローティングシールに向かう方向が前記流通許容方向となるように設定することが挙げられる。このとき、前記第２シールのシールリップの回転側ケーシングへの当接圧は、前記第１シールのシールリップの回転側ケーシングへの当接圧より小とする。
【００２５】
これによれば、第１シールと第２シールとの間に潤滑油を供給し、第１シールと第２シールとの間から潤滑油を溢れさせると、溢れた潤滑油は、先ず、第２シールを経て第２シールとフローティングシールとの間に流れ込む。その後、第２シールとフローティングシールとの間への潤滑油の充填が完了する（第２シールとフローティングシールとの間が潤滑油で満たされる）と、第１シールと第２シールとの間から溢れた潤滑油は、第１シールを経てその外側に流れ出る。
【００２６】
第２シールとフローティングシールとの間が潤滑油で満たされることにより、フローティングシールへの泥や水等の付着が防止される。そして、第１シールの外側に流れ出る潤滑油によって、第１シールに向かう泥や水等を押し戻すことができる。
【００２７】
更に、第１シールと第２シールとの間から第１シールの外側に流れ出した潤滑油によって、第２シールとフローティングシールとの間への潤滑油の充填完了が外部から判断できる。よって、第２シールとフローティングシールとの間への潤滑油の充填を確実に行うことができると共に、潤滑油の過剰な供給を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】油圧ショベルの概略側面図。
【図２】本発明の第１実施形態の走行装置を示す図。
【図３】第１実施形態の走行装置の要部の説明的断面図。
【図４】第２実施形態の走行装置の要部の説明的断面図。
【図５】第３実施形態の走行装置の要部の説明的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の第１実施形態の走行装置は、図１に示す油圧ショベルに設けられている。
【００３０】
油圧ショベルは、図１に示すように、下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５を備えた作業(掘削)アタッチメント６が装着されて構成される。
【００３１】
下部走行体１は、クローラフレーム７（下部フレーム）の前後の何れか一方にスプロケット８、反対側に遊動輪９を取付け、これらの間にクローラ１０を掛け渡して構成される。
【００３２】
スプロケット８は、図２に示す走行装置により駆動される。走行装置は、図２に示すように、固定側であるモータユニットＭＵと、回転側である減速ユニットＧＵとから成っている。
【００３３】
モータユニットＭＵは、油圧モータ等の走行モータ１１と、この走行モータ１１が収容された固定側ケーシング１２とによって構成されている。固定側ケーシング１２は、クローラフレーム７に固定され、走行モータ１１はクローラフレーム７の内部に配置される。走行モータ１１が位置するクローラフレーム７の内部は、水密に封止されており、水、泥土、塵埃等の異物の侵入が防止されている。
【００３４】
減速ユニットＧＵは、走行モータ１１の回転力を減速する減速機構(図示しない)と、この減速機構が収容された回転側ケーシング１３とによって構成され、減速されたモータ回転力が回転側ケーシング１３を介してスプロケット８に伝えられる。
【００３５】
固定側ケーシング１２と回転側ケーシング１３とは、図３に示すように、軸方向の一端部で軸受１４，１５を介して結合されている。固定側ケーシング１２と回転側ケーシング１３との間には、ラビリンスシール部１６とフローティングシール１７とが設けられている。更に、ラビリンスシール部１６の外側位置には、第１シール１８と第２シール１９とが設けられている。
【００３６】
フローティングシール１７は、環状の金属部材２０，２１とゴム製のＯリング２２，２３とを備えている。一方の金属部材２０はＯリング２２を固定側ケーシング１２の内周面に圧接させる。他方の金属部材２１はＯリング２３を回転側ケーシング１３の内周面に圧接させる。両金属部材２０，２１は、互いに摺動自在に密着しており、回転側ケーシング１３が回転すると、回転側ケーシング１３に取り付けられている金属部材２１が回転側ケーシング１３に取り付けられている金属部材２０に対して摺接回転する。
【００３７】
ラビリンスシール部１６は、回転側ケーシング１３の筒状の回転側凸部２４と、回転側凸部２４に間隙を存して対応する環状凹部２５とにより形成された屈曲する狭幅空間である。
【００３８】
固定側ケーシング１２には、第１シール１８と第２シール１９とを取り付けるためのリテーナ２６が設けられている。これにより、第１シール１８及び第２シール１９は、リテーナ２６と、回転側ケーシング１３の回転側凸部２４の外周面に取り付けられたスリーブ２７との間に配設されている。
【００３９】
ここで、第１シール１８及び第２シール１９について説明する。第１シール１８は、基部２８とシールリップ２９とを一体に備えている。第１シール１８の基部２８は、ブロック状に形成されており、固定側ケーシング１２のリテーナ２６に接着され固定されている。
【００４０】
第１シール１８のシールリップ２９は、回転側ケーシング１３の回転側凸部２４のスリーブ２７の外周面に弾発的に当接する。スリーブ２７は、シールリップ２９の摩耗を防止するために設けられている。
【００４１】
第１シール１８の基部２８とシールリップ２９との間には凹部３０が形成されている。この凹部３０は、シールリップ２９に逆止弁のような機能を付与し、凹部３０の向き（シールリップ２９の向き）によって、流体の流動方向を設定することが可能となる。
【００４２】
即ち、シールリップ２９が回転側凸部２４のスリーブ２７に弾発的に当接していることにより、凹部３０に向かう方向（シールリップ２９の先端縁に向かう方向）に流れる流体は、シールリップ２９と回転側凸部２４のスリーブ２７との間を通過し難くなっている。更に、凹部３０内の流体圧が凹部３０の反対側より高い場合、シールリップ２９が回転側凸部２４のスリーブ２７に強く圧接する。これにより、第１シール１８の凹部３０に向かって流れる流体は、シールリップ２９と回転側凸部２４との間を通過することができない。
【００４３】
一方、凹部３０の反対側からシールリップ２９に流体が突き当たると、凹部３０によってシールリップ２９が撓んで、その流体はシールリップ２９と回転側凸部２４のスリーブ２７との間を通過する。
【００４４】
第２シール１９も第１シール１８と同様の構成であり、固定側ケーシング１２のリテーナ２６に接着され固定された基部３１と、回転側ケーシング１３の回転側凸部２４が備えるスリーブ２７に弾発的に当接するシールリップ３２と、基部３１とシールリップ３２との間に形成された凹部３３とを備えて、凹部３３の向き（シールリップ３２の向き）によって、流通阻止方向と流通許容方向とが設定可能となっている。
【００４５】
以上の通り、第１シール１８と第２シール１９とは、何れも、流体が凹部３０，３３に向かう方向が流通阻止方向であり、その反対方向が流通許容方向となっている。そして、図３に示すように、第１シール１８と第２シール１９とは、凹部３０，３３を共に外側に向けて設けられている。
【００４６】
これによれば、外側から泥水が侵入した場合、第１シール１８によって第２シール１９へ向かう泥水の流れが阻止される。そして、万一、泥水が第１シール１８を超えても、第１シール１８によってフローティングシール１７へ向かう泥水の流れが阻止される。
【００４７】
更に、フローティングシール１７と第２シール１９との間、及び、第１シール１８と第２シール１９との間には、グリス等の潤滑油が充填されている。フローティングシール１７と第２シール１９との間の潤滑油は組立製造時に充填される。第１シール１８と第２シール１９との間の潤滑油は、潤滑油供給路３４を用いて充填される。
【００４８】
潤滑油供給路３４は、固定側ケーシング１２及びクローラフレーム７を貫通し、潤滑油の注入口３５となる上流端がクローラフレーム７の内部で開口する。クローラフレーム７の内部は、封止状態にあるため、泥や水等が侵入し難く形成されている。よって、潤滑油の注入口３５から潤滑油供給路３４内に泥や水等の侵入が防止される。
【００４９】
フローティングシール１７と第２シール１９との間、及び、第１シール１８と第２シール１９との間に潤滑油が充填されていることにより、外側から泥水が侵入しても、フローティングシール１７と第２シール１９との間、及び、第１シール１８と第２シール１９との間には泥水が侵入できる空間がない。よって、潤滑油によっても、泥や水等の侵入が阻止される。
【００５０】
そして更に、潤滑油供給路３４を介して潤滑油を注入することにより、第１シール１８と第２シール１９との間の潤滑油を増加させると、第２シール１９によって流動が阻止された状態の潤滑油は、流動が許容される第１シール１８を介して外側に流れ出す。このときの潤滑油の流れによって、外側の泥水が押し戻され、第１シール１８への泥水の付着も防止されるから、泥の付着による第１シール１８の損傷等を防止することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の走行装置も、図１に示す油圧ショベルに設けられており、概略構成は図２に示す通りである。
【００５２】
図３に示した第１実施形態の走行装置に対し、図４に示すように、第２実施形態の走行装置は、第１シール１８と第２シール１９とで凹部３０，３３の向きが異なっている。即ち、第２シール１９が凹部３３を内側（第１シール１８の凹部３０と反対側）に向けて設けられている。
【００５３】
更に、第２実施形態においては、第１シール１８のシールリップ２９は第２シール１９のシールリップ３２よりも強い弾性をもって回転側ケーシング１３の回転側凸部２４のスリーブ２７の外周面に当接している。それ以外の構成は、第１実施形態の走行装置と同様である。
【００５４】
第２実施形態の走行装置によれば、次の作用が得られる。図４を参照して、潤滑油供給路３４を介して第１シール１８と第２シール１９との間に潤滑油を注入すると、潤滑油が第２シール１９を通過してフローティングシール１７に向かう。これは、第２シール１９のシールリップ３２が第１シール１８のシールリップ２９よりスリーブ２７への圧接力が小さいことによるものである。
【００５５】
これにより、先ず、フローティングシール１７と第２シール１９との間に潤滑油が充填された状態となる。
【００５６】
その後、フローティングシール１７と第２シール１９との間が潤滑油により満たされ、フローティングシール１７と第２シール１９との間の内圧が上昇すると、第２シール１９の凹部３３側が加圧されて第２シール１９のシールリップ３２の圧接力が大きくなる。そして、これ以上の潤滑油がフローティングシール１７と第２シール１９との間に流れ込むことができなくなると、第１シール１８を介してその外側に潤滑油が流れ出す。
【００５７】
第１シール１８の外側に潤滑油が流れ出すことにより、フローティングシール１７と第２シール１９との間、及び、第１シール１８と第２シール１９との間が潤滑油によって満たされていることが判断でき、これによって、潤滑油の過剰な供給を防止することができる。
【００５８】
更に、以上の構成による第２実施形態の走行装置においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、第１シール１８の凹部３０（シールリップ２９の先端縁）の向きが外側を向けられているため、外側からの泥や水等の流れに対して内部への侵入を阻止することができる。また、フローティングシール１７と第２シール１９との間、及び、第１シール１８と第２シール１９との間に潤滑油が充填されていることにより、泥水の侵入する空間はない。そして、第１シール１８と第２シール１９との間から第１シール１８の外側に向かって潤滑油の流れが形成されるから、第１シール１８に向かって流れる泥水を押し戻すことができる。
【００５９】
なお、上記の各実施形態においては、第１シール１８と第２シール１９とを固定側ケーシング１２に設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。そこで、図５に示す第３実施形態を挙げることができる。
【００６０】
第３実施形態においては、図５に示すように、第１シール１８と第２シール１９とが回転側ケーシング１３に設けられている。回転側ケーシング１３は、リテーナ３６を備えており、第１シール１８と第２シール１９とは、このリテーナ３６に固定されている。
【００６１】
また、潤滑油供給路３７は、固定側ケーシング１２を貫通して、当該固定側ケーシング１２外面で開口させ、この開口を注入口３８とする。
【００６２】
第１シール１８は、凹部３０を外側に向けて設けられる。第２シール１９は、図５においては、第１シール１８と同様に凹部３３を外側に向けたものを示しているが、これに限らず、凹部３３を内側に向けて設けることも可能である。このように構成しても、上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
７…クローラフレーム（下部フレーム）、１０…クローラ、１２…固定側ケーシング、１３…回転側ケーシング、１６…ラビリンスシール部、１７…フローティングシール、１８…第１シール、１９…第２シール、２９，３２…シールリップ、３４，３７…潤滑油供給路。
【図１】
0006601233.tif 000002
【図２】
0006601233.tif 000003
【図３】
0006601233.tif 000004
【図４】
0006601233.tif 000005
【図５】
0006601233.tif 000006