(57)【要約】【課題】  シール収容室内への土砂等の流入が長期に亘り安定して防止され、且つ、土砂等がシール収容室内に流入したとしても、フローティングシールのシール性能を維持可能な減速装置を提供する。【解決手段】  減速装置は、固定及び回転スリーブ６８，７０の先端部間にシール基準面８８上に位置して確保され、シール収容室７４に臨んで開口する内端及び固定及び回転スリーブ６８，７０の一方により形成された外端を有する環状ギャップ８９と、環状ギャップ８９内に配置され、環状ギャップ８９の外端とシール部８６との間に挟持されたリングシール１００とを具備する。【選択図】      図３
2005207446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを有する固定ハウジングと、
前記固定ハウジングの外周面に軸受を介して回転自在に支持され、前記フランジと対向する端壁を有するとともに内部の減速ギヤ室に減速ギヤ機構を収容した回転ケーシングと、
前記フランジから前記回転ケーシングに向けて突設された固定スリーブと、
前記端壁から前記固定スリーブに向けて突設され、前記固定ハウジングの外周面との間に前記固定スリーブと協働して環状のシール収容室を形成する回転スリーブと、
前記シール収容室内に配置され、前記シール収容室の軸線方向と交差するシール基準面上にて互いに密着するシール部を備えた一対のシールリングと、
前記一対のシールリングの各々と前記固定及び回転スリーブとの間にそれぞれ配置され、前記一対のシールリングを互いに密着する方向に付勢し、且つ、各シールリングと対応する側のスリーブの内周面との間をシールする一対のＯリングと
を備え、
前記固定及び回転スリーブの先端部間に前記シール基準面上に位置して確保され、前記シール収容室に臨んで開口する内端及び前記固定及び回転スリーブの一方により形成された外端を有する環状ギャップと、
前記環状ギャップ内に配置され、前記環状ギャップの前記外端と前記シール部との間に挟持されたリングシールと
を具備したことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
前記リングシールが金属からなることを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルやクレーン等の建設機械に組込まれる減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械としての油圧ショベルはクローラ形の下部走行体を備え、この下部走行体は油圧モータの出力が減速装置を介してクローラの駆動スプロケットに伝達されることで走行される。
より詳しくは、この種の減速装置は、油圧モータを囲む固定ハウジングと、この固定ハウジングの外周面に軸受を介して回転自在に支持された回転ケーシングとを有する。これら固定ケーシング及び回転ケーシングは、互いに対向するフランジ及び端壁をそれぞれ有し、フランジ及び端壁には固定及び回転スリーブが突設されている。固定及び回転スリーブは、互いに協働して固定ケーシングの外周面との間に環状のシール収容室を形成し、このシール収容室にフローティングシールが配置されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のフローティングシールは、固定スリーブと回転スリーブとの隙間を通じて減速装置の内部潤滑油が外部に漏出しないようシール収容室内をシールしている。一般的には、フローティングシールは、一対のシールリングを有し、これらシールリングは互いに密着してシール部を形成している。各シールリングと固定及び回転スリーブの内周面との間には一対のＯリングが配置され、これらＯリングは、シールリングを互いに密着する方向に付勢するとともに、各シールリングと対応するスリーブの内周面との間をシールしている。
【０００４】
ところで建設機械は、荒れ地や泥るみ・岩石土壌など一般に悪路と呼ばれる場所を走行することが多い。それ故、固定ケーシングと回転ケーシングとの隙間を通じて外部からシール収容室内に土砂等が流入することがある。
シール収容室内に流入した土砂は、フローティングシールを損傷させてシール特性の低下を招き、内部潤滑油の漏出の原因となることから、その対策が検討されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
特許文献２は、減速装置ではなく、下部走行体の転輪に係るもので、固定スリーブと回転スリーブとの間に、合成樹脂及びウレタンからなるダストシールを設け、このダストシールにより、シール収容室内への土砂等の流入を防止するものと考えられる。
【特許文献１】特開2001-248735号公報
【特許文献２】実開平1−143856号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、建設機械の下部走行体は、土砂・泥るみに埋まった状態でもその走行力により進むことができるので、土砂等が下部走行体に向かって押し寄せてくることがある。このような場合、土砂等の土圧はシール収容室内に土砂を流入させ、その流入した土砂の圧力によりシールリングの姿勢が乱れてフローティングシールのシール性能が低下するという問題がある。
【０００７】
また、ダストシールが合成樹脂やウレタンから成る場合、ダストシールが土砂等の土圧により押圧されて圧縮し、シール収容室内への土砂等の流入を許してしまう虞がある。
更には、ダストシールが合成樹脂やウレタンから成る場合、ダストシールのシール性能が度重なる土砂等の流入や経年劣化等により次第に低下し、土砂等の流入を長期に亘り安定して防止することができないという問題もある。
【０００８】
本発明は上述の事情に基づいてなされ、その目的は、固定ハウジングと回転ケーシングとの隙間からのシール収容室内への土砂等の流入が長期に亘り安定して防止され、且つ、当該隙間から土砂等がシール収容室内に流入したとしても、フローティングシールが正しい姿勢を保つことによりそのシール性能を維持可能な減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明の減速装置（請求項１）は、フランジを有する固定ハウジングと、前記固定ハウジングの外周面に軸受を介して回転自在に支持され、前記フランジと対向する端壁を有するとともに内部の減速ギヤ室に減速ギヤ機構を収容した回転ケーシングと、前記フランジから前記回転ケーシングに向けて突設された固定スリーブと、前記端壁から前記固定スリーブに向けて突設され、前記固定ハウジングの外周面との間に前記固定スリーブと協働して環状のシール収容室を形成する回転スリーブと、前記シール収容室内に配置され、前記シール収容室の軸線方向と交差するシール基準面上にて互いに密着するシール部を備えた一対のシールリングと、前記一対のシールリングの各々と前記固定及び回転スリーブとの間にそれぞれ配置され、前記一対のシールリングを互いに密着する方向に付勢し、且つ、各シールリングと対応する側のスリーブの内周面との間をシールする一対のＯリングとを備え、前記固定及び回転スリーブの先端部間に前記シール基準面上に位置して確保され、前記シール収容室に臨んで開口する内端及び前記固定及び回転スリーブの一方により形成された外端を有する環状ギャップと、前記環状ギャップ内に配置され、前記環状ギャップの前記外端と前記シール部との間に挟持されたリングシールとを具備したことを特徴とする。
【００１０】
上記した構成によれば、環状ギャップ内に配置されたリングシールにより、環状ギャップを通じた外部からシール収容室内への土砂等の流入を防止することができる。また、この構成によれば、リングシールは、環状ギャップの外端とシール部との間に挟持されているので、たとえ環状ギャップを通じてシール収容室内に土圧を伴なって土砂等が流入したとしても、シールリングの姿勢はリングシールによって維持されるので、シールリングのシール特性低下を防止することができる。
【００１１】
上記した構成における好適な態様として、リングシールは金属からなる（請求項２）。金属からなるリングシールは、土圧により押圧されて圧縮されることがないので、環状ギャップを通じた外部からの土砂等の流入を確実に防止することができるとともに、樹脂等のように経年劣化することがないので、土砂等の流入を長期に亘り安定して防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の減速装置によれば、シール収容室に配置されたフローティングシールとリングシールとが協働することで、内部潤滑油の漏出及び外部からの土砂等の流入が確実に防止されるので、減速装置は長期に亘り安定して動作可能である。
また、請求項２の減速装置によれば、リングシールが金属からなるので、内部潤滑油の漏出及び外部からの土砂等の流入が長期に亘り防止されるので、減速装置はより長期に亘り安定して動作可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は建設機械としての油圧ショベルを示す。
油圧ショベルはクローラ形の下部走行体２と、この下部走行体２に旋回可能に設けられた上部旋回体４とを備え、この上部旋回体４上に運転室６、機械室８及びカウンタウエイト等が作業機１０とともに搭載されている。なお、図１に示す作業機１０は、ブーム１２の先端に回動可能にアーム１４を取付け、そして、このアーム１４の先端に回動可能なバケット１６を取付けた構成となっている。
【００１４】
下部走行体２はそのクローラ１８を走行させる走行装置２０を備えており、この走行装置２０の詳細を図２に示す。
走行装置２０は、油圧モータ２２と、この油圧モータ２２の出力をクローラ１８の駆動スプロケット２４に伝達する減速装置２６とからなる。
減速装置２６は円筒状の固定ハウジング２８を有し、この固定ハウジング２８は油圧モータ２２の出力軸側を囲んでいる。固定ハウジング２８はその一端に取付けフランジ３０を有し、この取付けフランジ３０を介して下部走行体２のサイドフレームに連結されている。
【００１５】
また、減速装置２６は同じく円筒状の回転ケーシング３２を有し、この回転ケーシング３２は固定ハウジング２８側の端壁３２ａが固定ハウジング２８の他端部に複列の円錐ころ軸受３４を介して回転自在に支持され、円錐ころ軸受３４は、固定ハウジング２８に対するその軸線方向での回転ケーシング３２の相対的な変位を規制している。より詳しくは、回転ケーシング３２は固定ハウジング２８側から、端壁３２ａを有した駆動筒３６、中空円筒３８及び蓋４０からなり、これらは互いに連結されて回転ケーシング３２内に減速ギヤ室４２を形成する。なお、前述した駆動スプロケット２４は駆動筒３６に取付けられている。
【００１６】
減速ギヤ室４２には減速ギヤ機構４４が収容されており、例えば、減速ギヤ機構４４は２段の遊星歯車機構からなる。具体的には、減速ギヤ機構４４は入力軸４６を有し、この入力軸４６はその一端が油圧モータ２２の出力軸２２ａに連結されている。そして、入力軸４６の他端には第１段の遊星歯車機構のサンギヤ４８が一体に形成され、このサンギヤ４８は複数の遊星ギヤ５０を介して中空円筒３８の内周面に形成された内歯５２に噛み合っている。遊星ギヤ５０はピン５４を介してキャリア５６に支持され、このキャリア５６は第２段の遊星歯車機構のサンギヤ５８と一体に回転する。サンギヤ５８は、複数の遊星ギヤ６０を介して中空円筒３８の内歯５２に噛み合い、そして、遊星ギヤ６０をピン６２を介して支持するキャリア６４は固定ハウジング２８に回転不能に支持されている。
【００１７】
従って、油圧モータ２の出力は上述した減速ギヤ機構４４を介して中空円筒３８、つまり、回転ケーシング３２に伝達され、この結果、回転ケーシング３２とともに駆動スプロケット２４が回転される。
一方、固定ハウジング２８の取付けフランジ３０からは回転ケーシング３２の駆動筒３６（端壁３２ａ）に向けて環状の固定スリーブ６８が一体に突出し、また、駆動筒３６からは取付けフランジ３０に向けて回転スリーブ７０が一体に突出している。これら固定及び回転スリーブ６８，７０はそれら先端が回転スリーブ７０の回転を許容した状態で互いに係合し、固定ハウジング２８の外周面、取付けフランジ３０及び回転ケーシング３２の端壁３２ａと協働して環状のシール収容室７４を形成している。
【００１８】
シール収容室７４は円錐ころ軸受３４を介して減速ギヤ室４２に隣接し、減速ギヤ室４２内の潤滑油は円錐ころ軸受３４を通じてシール収容室７４に流入可能である。それ故、シール収容室７４内には環状のフローティングシール７６が収容され、このフローティングシール７６はシール収容室７４から外部への潤滑油の漏出を防止し、潤滑油を密封する。
【００１９】
図３はフローティングシール７６の周辺を拡大して示しており、フローティングシール７６は一対のシールリング７８と、これらシールリング７８をそれぞれ弾性的に支持するＯリング８０からなる。より詳しくは、一対のシールリング７８は、それぞれシール収容室７４内に同軸上に配置され、その軸線方向に互いに密着した状態にて並置されている。各シールリング７８は内径が同一の内周面を有し、これら内周面はシール収容室７４の内周壁、即ち固定ハウジング２８の外周面と対向している。
【００２０】
これらシールリング７８の外周面は、互いに逆向きの雄テーパ面として形成され、シールリング７８同士が密着する側には、雄テーパ面に連なるフランジ部８２が一体に形成されている。これらフランジ部８２の端面は、その内縁側を除き、互いに相対的に摺接する摺接面８４として形成され、シールリング７８のフランジ部８２は互いに協働してシール部８６を形成する。そして、これらフランジ部８２の外周面、即ちシール部８６の外周面は、外径が同一の円筒形状をなしている。
【００２１】
一方、固定及び回転スリーブ６８，７０の内周面は、シール収容室７４の外周壁を形成し、各シールリング７８の外周面と対向している。固定及び回転スリーブ６８，７０の内周面は、対応する側のシールリング７８の雄テーパ面と略平行な雌テーパ面としてそれぞれ形成され、これら雌雄のテーパ面間にＯリング８０が配置されている。これらＯリング８０は、対応するシールリング７８と固定又は回転スリーブ６８，７０との間をシールする一方、一対のシールリング７８をその軸線方向にて互いに押付け、これらシールリング７８におけるフランジ部８２の摺接面８４を、シールリング７８の軸線方向と直交するシール基準面８８上にて確実に密着させ、これによりシール部８６を形成させる。
【００２２】
また、固定及び回転スリーブ６８，７０の先端面は、環状のインナギャップ８９及びアウタギャップを挟んでそれらの軸線方向に離間している。より詳しくは、固定スリーブ６８の先端部は、外周面が段付き形状をなし、段差面９０を介して連なる小径筒部９２を有し、一方、回転スリーブ７０先端部は、内周面が段付き形状をなし、段差面９４に連なり且つ小径筒部９２よりも大径の大径筒部９６を有する。回転スリーブ７０の大径筒部９６は、固定スリーブ６８の小径筒部９２を相対的に回転可能に受け入れ、小径筒部９２の先端面９８と回転スリーブ７０の段差面９４との間にはインナギャップ８９が確保されている。また、アウタギャップは大径筒部９６の先端面と段差面９０との間に確保されている。
【００２３】
インナギャップ８９は、シール基準面８８上に位置しており、その幅は、互いに密着した２つのフランジ部８２の外周面、即ちシール部８６の外周面の幅よりも大である。インナギャップ８９の径方向外端は、大径筒部９６の内周面により形成され、インナギャップ８９の径方向内端は、シール収容室７４に臨んで開口している。
インナギャップ８９内には、金属からなる厚み一定のリングシール１００が同心にして配置され、リングシール１００は、その外周面にて回転スリーブ７０における大径筒部９６の内周面に密着されている。リングシール１００はインナギャップ８９の幅よりも若干小さく、且つシール部８６の外周面の幅と等しいかそれよりも大きな厚みを有する。リングシール１００は、その一方の面が大径筒部９６の段差面９４と密着する一方、他方の面は固定スリーブ６８の先端面９８との間に僅かな隙間を存して離間し、固定スリーブ６８と回転スリーブ７０との相対回転を許容する。また、リングシール１００は、インナギャップ８９の外端とシール部８６の外周面との間の距離に等しいかそれよりも小さな径方向の幅を有し、シール部８６におけるシールリング７８同士の摺接を許容する。そして、リングシール１００の内周面は、シール部８６の外周面に近接して位置付けられ、その全面を覆っている。
【００２４】
上記した構成の減速装置２６によれば、回転ケーシング３２が回転されると、回転スリーブ７０側のシールリング７８は固定スリーブ６８側のシールリング７８に対して摺接し、これらシールリング７８はＯリング８０と協働してシール収容室７４を外部に対して密封する。
そして、この減速装置２６においては、建設機械が悪路を走行している時に、土砂等が減速装置２６周辺に押し寄せ、土砂等の土圧により固定スリーブ６８の小径筒部９２と回転スリーブ７０の大径筒部９６との隙間から土砂等が流入したとしても、剛性の高いリングシール１００により、インナギャップ８９がほぼ閉塞されているので、土砂等がインナギャップ８９を通じてシール収容室７４内に流入することが抑制される。それ故、この減速装置２６では、土砂等によりフローティングシール７６のシールリング７８及びＯリング８０が損傷し、そのシール性能が低下することが防止される。
【００２５】
また、たとえ土砂等がインナギャップ８９を通じてシール収容室７４内に流入したとしても、シール部８６の外周面近傍にリングシール１００の内周面が位置付けられ、リングシール１００が、シール部８６の外周面を介してシールリング７８を支持することから、流入した土砂等の圧力に拘わらず、シールリング７８は正しい姿勢を維持し、この結果、フローティングシール７６のシール部８６におけるシール性能が確保される。
【００２６】
このようにして、この減速装置２６は、フローティングシール７６のシール性能が維持確保されることにより、内部潤滑油の漏出及び外部からの土砂等の流入が確実に防止されるので、長期に亘り安定して動作可能である。
また、リングシール１００は金属製なので、経年劣化することなく長期に亘りインナギャップ８９を閉塞し、且つシールリング７８を支持するので、このフローティングシール７６は、長期に亘りシール性能を維持可能である。
【００２７】
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、リングシール１００に代えて、図４に示した金属製のリングシール１０２を用いてもよい。リングシール１０２の両方の面には、シール収容室７４内に突出する突出部分１０３がそれぞれ形成されている。これら突出部分１０３は、固定又は回転スリーブ６８，７０の内周面に沿って延出する段差面１０４と、この段差面１０４の先端からシールリング７８に向けて延びる雌テーパ面とから形成されている。一方、固定及び回転スリーブ６８，７０の内周面にはインナギャップ８９の近傍に隆起部が形成され、これら隆起部は段差面１０４に対し、僅かな隙間を存して対向している。リングシール１０２は、リングシール１００と同様に、インナギャップ８９の閉塞やシールリング７８の支持をなすのみならず、更に、その固定スリーブ６８側の面に形成された段差面１０４が固定スリーブ６８の内周面と協働して土砂等のシール収容室７４への流入を防止している。従って、このリングシール１０２によれば、より確実にフローティングシール７６の損傷を防止することができる。
【００２８】
また、上記した一実施例では、リングシール１００は回転スリーブ７０の大径筒部９６に嵌合しているが、リングシール１００は、インナギャップ８９内に回転自在に配置されていてもよい。換言すれば、リングシール１００は、インナギャップ８９の外端とシール部８６との間に挟持されていればよい。
更に、上記した一実施例では、固定スリーブ６８の先端部を小径筒部９２とし、回転スリーブ７０の先端部を大径筒部９６として形成したが、固定スリーブ６８に大径筒部を形成し、回転スリーブ７０に小径筒部を形成してもよい。
【００２９】
また、上記した一実施例では、リングシール１００として金属製のものを用いたが、剛性及び耐久性を有するならば、セラミック等の他の材料からなるものであってもよい。
最後に、本発明は、走行装置２０の減速装置のみならず、同様構造であれば、上部旋回体４を旋回させる旋回装置の減速装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】油圧ショベルを示した側面図である。
【図２】油圧ショベルの走行装置に組み込まれた一実施例の減速装置を示した断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示した図である。
【図４】変形例の減速装置の一部を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２２    油圧モータ
２８    固定ハウジング
３２    回転ケーシング
３４    円錐ころ軸受
４２    減速ギヤ室
４４    減速ギヤ機構
６８    固定スリーブ
７０    回転スリーブ
７４    シール収容室
７６    フローティングシール
７８    シールリング
８０    Ｏリング
８６    シール部
８８    シール基準面
８９    ギャップ
１００    リングシール
【図１】
2005207446.tif 000003
【図２】
2005207446.tif 000004
【図３】
2005207446.tif 000005
【図４】
2005207446.tif 000006