(57)【要約】【課題】　一体の支持体を有する面シールアセンブリを提供する。【解決手段】　面シールアセンブリは、静止部材と回転可能部材との間の領域をシールするために、トラックアセンブリ、ローラアセンブリ、ファイナルドライブ等のような作業機械用途に使用するために提供される。面シールアセンブリは、シールリングと、弾性荷重リングと、弾性荷重リングに取り付けられた支持部材とを含む。荷重リングは、シールリングに荷重を印加するように構成される。【選択図】　図１
2004069068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　中央基準軸線を有する面シールアセンブリであって、
　当接部材と接合するように構成されたシール面を含むシールリングと、
　前記シールリングに力を加えるように構成される弾性荷重リングであって、基準軸線に対し略平行に配向された第一直線周縁部分と、基準軸線に対し略垂直に配向された第一放射状面とを有する弾性荷重リングと、
　前記荷重部材の第一直線周縁部分に取り付けられた支持部材と
を備える面シールアセンブリ。
【請求項２】
　前記支持部材が、カラーのボアおよびシャフトの外周面の一方内に位置付けるように構成された環状構造を形成する、請求項１に記載の面シールアセンブリ。
【請求項３】
　前記支持部材が第一脚部と第二脚部とを含み、第一脚部が、前記弾性荷重リングの第一直線周縁部分に取り付けられ、第二脚部が、前記弾性荷重リングの第一放射状面に取り付けられる、請求項１に記載の面シールアセンブリ。
【請求項４】
　前記支持部材が、ハウジングのカウンタボア内に配置するように構成される、請求項３に記載の面シールアセンブリ。
【請求項５】
　前記支持部材の第二脚部が、前記弾性荷重リングの第一放射状面の段付き部分内に位置付けられる、請求項４に記載の面シールアセンブリ。
【請求項６】
　前記シールリングが第一および第二脚部部分を含み、前記弾性荷重リングが第二直線周縁部分と第二放射状面とを含み、第一および第二脚部部分が、組み立てられた状態で、第二直線周縁部分と第二放射状面とにそれぞれ接触する、請求項１に記載の面シールアセンブリ。
【請求項７】
　基準軸線を画成する面シールアセンブリであって、
　それぞれが第一および第二脚部部分を有する１対のシールリングであって、第二脚部部分が、接合シールリングのシール面と接合するように構成されたシール面を含む１対のシールリングと、
　前記シールリングに力を加えるように構成される１対の弾性荷重リングであって、前記１対の弾性荷重リングのそれぞれが、基準軸線に対し略平行に配向された第一直線周縁部分と、基準軸線に対し略垂直に配向された第一放射状面と、第一直線周縁部分から離間した第二直線周縁部分とを有する１対の弾性荷重リングと、
　それぞれの荷重部材の第一直線周縁部分に取り付けられた１対の支持部材と
を備える面シールアセンブリ。
【請求項８】
　前記一対の支持部材のそれぞれが、カラーのボアおよびシャフトの外周面の一方内に位置付けるように構成された環状構造を形成する、請求項７に記載の面シールアセンブリ。
【請求項９】
　第一直線周縁部分と第二直線周縁部分との間に位置付けられた空洞を含む、請求項７に記載の面シールアセンブリ。
【請求項１０】
　前記１対の支持部材のそれぞれが第一脚部と第二脚部とを含み、第一脚部のそれぞれが、前記１対の弾性荷重リングの１つの第一直線周縁部分に取り付けられ、第二脚部のそれぞれが、前記１対の弾性荷重リングの１つの第一放射状面に取り付けられる、請求項７に記載の面シールアセンブリ。
【請求項１１】
　前記１対の支持部材のそれぞれが、ハウジングのカウンタボア内に配置するように構成される、請求項１０に記載の面シールアセンブリ。
【請求項１２】
　前記１対の支持部材のそれぞれの第二脚部が、前記１対の弾性荷重リングのそれぞれの放射状面の段付き部分内に位置付けられる、請求項１１に記載の面シールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般に、面シールアセンブリに関し、より詳しくは面シールアセンブリの弾性荷重リング用の支持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
　本発明は、トラックローラ、ファイナルドライブ、および作業機械の他の構成部品に特に適用される。作業機械のトラックローラおよびファイナルドライブアセンブリの短い軸受寿命の問題は、当業界を悩まし続けた問題である。このような作業機械は、シールに対し、したがって下に位置する軸受に対し極めて破壊的な環境で一般的に運転される。
【０００３】
　この問題に対する１つのアプローチは、１９９６年６月１８日にベッドフォード（Ｂｅｄｆｏｒｄ）に交付され、本出願の譲受人に譲渡されている米国特許公報（特許文献１）に開示された種類のシールである。この種類の面シールは、トラックローラの軸受寿命を大幅に改善した。しかし、これらのシールは組立中に破損するか、あるいは使用中に不具合になることがある。例えば、先行技術の面シールアセンブリに関する１つの問題には、弾性荷重リングに対する損傷が含まれる。弾性荷重リングは、組立中に、破損するか、あるいは捻れるかまたは回転することがある。これが起きた場合、荷重リングにより、泥や研磨性物質が荷重リングの周囲を通過し、シールおよび潤滑された軸受領域を汚染する可能性がある。さらに、荷重リングが破損すると、面シールリングに加えられる力が効かなくなるかもしれない。面シールリングに対する力が低減された場合、泥および研磨性物質がシール面に入る可能性がある。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，５２７，０４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　本発明は、上述したような問題の１つ以上を克服することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　本発明の一態様では、中央基準軸線を有する面シールアセンブリが提供される。面シール装置は、第一および第二脚部部分を有するシールリングを備える。第二脚部部分は、当接部材と接合するように構成されたシール面を含む。弾性荷重部材は、シールリングに力を加えるように構成される。弾性荷重部材は、基準軸線に対し略平行に配向された直線周縁部分と、基準軸線に対し略垂直に配向された放射状面と、直線周縁部分から離間した第二直線周縁部分とを有する。支持部材は、荷重部材の第二直線周縁部分に一体的に取り付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
　図面、特に図１を参照するに、ハウジング１４のカウンタボア１２内に配置された面シールアセンブリ１０が示されている。面シールアセンブリ１０は中央基準軸線１６を有し、弾性荷重リング２０、支持部材２２、およびシールリング２４を含む。
【０００８】
　弾性荷重リング２０は、シールを製造するために通常使用されるゴム化合物のようないくつかの公知のエラストマー材料の任意のものから製造される本体部分２５を含むが、本体部分は、ゴム／金属またはゴム／織物の組合わせから製造し得る。弾性荷重リング２０の本体部分２５は、第一直線周縁部分２６と第一放射状部分２８とを有する。第一直線周縁部分２６は、軸線１６から離間し、それと略平行に延在する。第一放射状部分２８は、軸線１６と略垂直である。弾性荷重リング２０はまた、第二直線周縁部分３６と第二放射状部分３８とを含む。第二直線周縁部分３６は、本体部分２５の反対側に位置付けられ、第一直線周縁部分２６から離間される。第二放射状部分３８は、第一放射状部分２８に対し平行でそれから離間した本体部分２５の反対側に位置付けられる。第一湾曲凹面４０は、第一放射状部分２８と第二直線周縁部分３６との間に位置付けられ、それらを接合する。第二凹面４２は、第一凹面４０から離間した本体部分２５の反対側に配置され、第一直線周縁部分２６と第二放射状部分３８との間に位置付けられ、それらを接合する。第一凹面４０は、一般に、第二凹面４２よりも大きな半径を有する。
【０００９】
　支持部材２２は、薄い鋼製材料または剛性プラスチック材料から製造することができ、第一直線周縁部分２６に沿って延在する第一脚部５０と、放射状部分２８に沿って延在する第二脚部５２とを有する。支持部材２２は、接着結合または加硫のような従来の任意の手段によって弾性荷重リング２０に取り付けることができる。第二脚部５２の終端は、弾性荷重リング２０の第一直線周縁部分２６と第一凹面４０との交差部に略隣接し、第一脚部部分５０の終端は、第一直線周縁部分２６と第二凹面４２との交差部に略隣接する。第一および第二脚部５０、５２は、ハウジング１４のカウンタボア１２の側壁５４と底部５６にそれぞれ接触するように構成される。
【００１０】
　シールリング２４は、弾性荷重リング２０の第二直線周縁部分３６に沿って延在する第一脚部６０と、第二放射状部分３８に沿って延在する第二脚部部分６２とを有する。シール面６４は、弾性荷重リング２０の第二放射状部分３８に対し平行でそれから離間したシールリング２４の第二脚部６２に位置付けられる。
【００１１】
　面シール装置１０の組立中および組み立てられた状態では、支持部材２２は、弾性荷重リング２０の第二直線周縁部分３６および第二放射状部分３８がシールリング２４と接触して配置された状態で、ハウジング１４のカウンタボア１２に位置付けられる。当接部材（図示せず）の放射状面は、シールリング２４のシール面６４に対して軸方向に押圧される。この結果、弾性荷重リング２０の第二放射状部分３８は、第一放射状部分２８に向かって付勢される。弾性荷重リング２０は、シールされたトラックリンク、ローラアセンブリ、または図示していないファイナルドライブのような特定のアセンブリのシール内部７０に平行な中心軸線１６に対して平行方向に曲がるように構成される。
【００１２】
　図２を参照するに、前述の実施形態と同様である面シールアセンブリ１０の代替実施形態が示されている。この代替実施形態では、同様の要素は、ダッシュ符号付きの同一の参照番号で示されている。この実施形態は、中心軸線１６’を有する面シールアセンブリ１０’を組み込み、弾性荷重リング２０’、支持部材２２’、およびシールリング２４’を含む。弾性荷重リング２０’およびシールリング２４’は、機能的および物理的に、弾性荷重リング２０および前述の実施形態のシールリング２４と同様である。
【００１３】
　支持部材２２’は環状構造を有し、薄い鋼製材料または剛性プラスチック材料から製造され、接着結合または加硫のような従来の任意の手段によって弾性荷重リング２０’の第一直線周縁部分２６’に取り付けることができる。この実施形態の支持部材２２’は、カラー８２のボア８０に、あるいはシャフト８６または他の同様の構成部品の外周面８４に位置付けるために構成される。支持部材の終端２２’は、一方の端部で、第一直線周縁部分２６’と第二凹面４２’との交差部を越えて延在し、第一直線周縁部分２６’と第一放射状部分２８’との交差部を越えて延在することが示されているが、面シールアセンブリ１０’の機能を変更することなく両方の交点に略隣接し得る。
【００１４】
　図３を参照するに、前述の実施形態と同様である面シールアセンブリ１０のさらに別の代替実施形態が示されている。この代替実施形態では、同様の要素は、二重ダッシュ符号付きの同一の参照番号で示されている。面シールアセンブリ１０”は、中央基準軸線１６”を有し、１対の荷重弾性荷重リング２０”、１対の支持部材２２”、および１対のシールリング２４”を含むことが示されている。
【００１５】
　１対の弾性荷重リング２２”は、第一直線周縁部分２６”と放射状部分２８”とを有する本体部分２５”を含む。第一直線周縁部分２６”は、軸線１６”から離間され、かつそれと略平行に延在する。第一放射状部分２８”は軸線１６”と略垂直である。弾性荷重リング２２”はまた、本体部分２５”から離間され、かつその反対側に位置付けられた第二直線周縁部分３６”を含む。第一直線周縁部分２６”および第二直線周縁部分３６”は、本体部分２５”から延在して、空洞／凹部９０を形成する。
【００１６】
　１対の支持部材２２”は、第一直線周縁部分２６”に沿って延在する第一脚部５０”と、第一放射状面２８”に沿って延在する第二脚部５２”とを有する。当該の実施形態では、第二脚部５２”は、第一放射状面２８”の段付き部分９２内に配置され、段部に終端する。第一放射状面２８”の一部分は、第二脚部５２”の外側に沿って延在する。第二脚部５２”の終端は、第一放射状面２８”に略隣接する。この終端点は本体部分２５”の補強をもたらす。第一および第二脚部５０”、５２”は、ハウジング１４”のカウンタボア１２”に位置付けられるとき、側壁５４”と底部５６”とにそれぞれ接触するように構成される。
【００１７】
　シールリング２４”は、弾性荷重リング２０”の第二直線周縁部分３６”に沿って延在する第一脚部部分６０”と、第一直線周縁部分２６”と第二周縁部分３６”とによって形成された空洞／凹部９２に隣接して延在する第二脚部部分６２”とを有する。シール面６４”は、第二脚部部分６２”の上に位置付けられる。
【００１８】
　面シール装置１０”の組立中および組み立てられた状態では、１対の支持部材２２”のそれぞれは、弾性荷重リング２０”の第二直線周縁部分３６”がシールリング２４”と接触して配置された状態で、ハウジング１４”のカウンタボア１２”に位置付けられる。それぞれのシールリング２４”のシール面６４”は互いに当接関係で配置され、弾性荷重リング２０”の第二直線周縁部分３６”に対して軸方向に押圧する。この結果、弾性荷重リング２０”は、シールされたトラックリンク、ローラアセンブリ、または図示していないファイナルドライブのような特定のアセンブリのシール内部７０”に平行な中心軸線１６”に対して平行方向に曲がるように構成される。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
　図面および上述の詳細な説明を参照するに、主題の面シールアセンブリ１０は、シールおよび潤滑されるトラックアセンブリ、トラックローラアセンブリ、ファイナルドライブ等のような作業機械構成部品の有効寿命を延ばすために特に有用である。これらの構成部品の寿命は、面シールアセンブリ１０を特定のハウジングまたは部材に配置する間に、支持部材２２によってもたらされる剛性を改善することにより延ばされる。面シールアセンブリ１０の弾性荷重リング２０はまた、シールリング２４に適切な力が加えられることを保証することによって、機械構成部品の摩耗寿命の延長に貢献する。このように、シールされたアセンブリの内部から泥を排除する。
【００２０】
　本発明の他の形態、目的および利点は、図面、明細書および添付した請求の範囲の検討によって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の面シールの一実施形態の部分の概略拡大断面図である。
【図２】本発明の面シールの代替実施形態の部分の概略拡大断面図である。
【図３】本発明の１対の面シールのさらに別の実施形態の部分の概略拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
　１０　面シールアセンブリ
　１０’　面シールアセンブリ
　１０”　面シールアセンブリ
　１２　カウンタボア
　１２”　カウンタボア
　１４　ハウジング
　１４”　ハウジング
　１６　中心軸線
　１６’　中心軸線
　１６”　中心軸線
　２０　弾性荷重リング
　２０’　弾性荷重リング
　２０”　弾性荷重リング
　２２　支持部材
　２２’　支持部材
　２２”　支持部材
　２４　シールリング
　２４’　シールリング
　２４”　シールリング
　２５　本体部分
　２５’　本体部分
　２５”　本体部分
　２６　第一直線周縁部分
　２６’　第一直線周縁部分
　２６”　第一直線周縁部分
　２８　第一放射状面
　２８’　第一放射状面
　２８”　第一放射状面
　３６　第二直線周縁部分
　３６’　第二直線周縁部分
　３６”　第二直線周縁部分
　３８　第二放射状面
　３８’　第二放射状面
　４０　第一湾曲凹面
　４０’　第一湾曲凹面
　４２　第二湾曲凹面
　４２’　第二湾曲凹面
　５０　第一脚部部分（支持部材２２）
　５０”　第一脚部部分（支持部材２２）
　５２　第二脚部部分（支持部材２２）
　５２”　第二脚部部分（支持部材２２）
　５４　側壁
　５４”　側壁
　５６　底部
　５６”　底部
　６０　第一脚部（シールリング２４）
　６０’　第一脚部（シールリング２４）
　６０”　第一脚部（シールリング２４）
　６２　第二脚部（シールリング２４）
　６２’　第二脚部（シールリング２４）
　６２”　第二脚部（シールリング２４）
　６４　シール面
　６４’　シール面
　６４”　シール面
　７０　シール内部
　７０’　シール内部
　７０”　シール内部
　８０　ボア
　８２　カラー
　８４　外周面
　８６　シャフト
　９０　空洞／凹部
　９２　段付き部分
【図１】
2004069068.tif 000003
【図２】
2004069068.tif 000004
【図３】
2004069068.tif 000005