JPS5834708B2 - ミツプウコウゾウタイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体密封装置に、かつ特に、正面密封装置を過
圧から保護するための緩衝密封装置に係る。

先ず在来方式に就いて説明すれば、本願発明の譲受人に
よって所有されているパーナート・エブクプファート（
Ｂｅｒｎａｒｄ Ｆ、Ｋｕｐｆｅｒｔ）氏等の米国特許
第３，１８０，６４８号には、相対回転可能画部分の対
向両表面を密封するための改良リング式正面密封装置が
記載されている。

同特許に記載されているように、潤滑油が圧力下に装置
へ導入されかつ密封装置は流体密封をこのような圧力に
耐えるように改善するようになっている。

このような密封装置が、本願発明の譲受人によって所有
されているエルマ・アール・バーンスン（Ｅｌｍｅｒ
Ｒ，Ｂｅｒｎｓｏｎ）氏等の米国特許第３．０７２，２
２０号、及びカーチス・エフ・カミンズ（Ｃｕｒｔｉｓ
Ｆ、Ｃｕｍｍ１ｎｓ）氏の米国特許第３，１３６，３
８９号に記載されている如く油冷円板ブレーキと組合わ
される如きある用途では、比較的高い背圧が生ずること
があって密封装置の有効寿命を縮める傾向を持つ状態の
起こることのあることが判明している。

実例として、このような装置が主要道路外トラック用途
に使用されている場合には背圧が比較的低く、従って不
便の無い長い寿命が容易に得られることができている。

然し、密封装置がトラクタ・スクレーパの後輪装置と組
合わされる如き用途に使用される場合にはニーの問題が
起こる。

このようなトラクタ・スクレーパの輪軸距離は在来トラ
ックの輪軸距離よりもかなり長く、従って比較的長い移
送導管が必要である。

好ましいのは、このような流体移送導管が装置のヒツチ
部分と交差する導管の容積を減らすのに比較的小さい直
径を有することである。

この大きくされた長さ及び小さくされた直径の流体移送
導管は同導管を通してブレーキ装置へ送出される潤滑性
冷却流体の背圧を実質的に高くさせる。

更に、このようなトラクタ・スクレーパ装置では必要な
正面密封装置の直径がトラック用途に必要な直径よりも
実質的に大きくて、大きくされるのは２０．３２乃至３
８．１０センチメートル（８乃至１５インチ）の程度で
あり、従ってやや低い弾力性密封装置を必要として、同
装置の如何なる延長時間に亘ってでも高い背圧に適合す
る能力を低下させる。

潤滑性冷却流体が断続的に必要であるかまたは周囲温度
状態が比較的低い場合には、潤滑性冷却流体の粘度が増
せば背圧が更に高くされることになる。

更にまた、トラクタ・スクレーパ車輪は在来トラック車
輪よりも大きく、従って比較的大きい円板ブレーキ要素
が慣行では必要であった。

円板ブレーキの表面積の増加は装置を通る潤滑性冷却流
体を制限する傾向をも持ち、従って背圧を再び高くしか
つ上述された如き背圧問題を面倒にする。

流体制御装置に於ける圧力を平均するために数多の在来
装置が開発されている。

実例として、本願発明の譲受人によって所有されている
フロイド・ニス・ダツヅ（Ｆｌｏｙｄ Ｓ、 Ｄａｄｄ
ｓ ）氏等の米国専売特許第３，６７９，２１６号には
、水中で使用される圧力均衡トラックローラ（ｔｒａｃ
ｋ ｒｏｌｌｅｒ）が記載されており、同ローラは実質
的深さに於いて操作された時に正面荷重を密封リングに
維持するためのピストンまたはダイアフラム装置を有し
ている。

そのほかに、アーキバルド・ニス・テルファ（Ａｒｃｈ
ｉｂａｌｄ Ｓ、 Ｔｅ１ｆｅｒ ）氏の米国特許第１
．４７４，４５４及び１，７３７，８７０号には圧力均
衡装置を利用する遠心ポンプが記載されており、ケント
ン・デー・マクマハン（Ｋｅｎ ｔ ｏ ｎ Ｄ 、Ｍ
ｃＭａｈａｆｌ）氏等の米国特許第２，５７５，９２３
号には圧力均衡装置を利用して揮発性液体をポンプする
ための方法及び装置が記載されており、またロバート、
ダブルニー・エリクソン（ＲｏｂｒｔＷ、 Ｅｒ１ｋｓ
ｏｎ ）氏等の米国特許第２，９３１，３１４号には大
気へ空気の放遂を可能ならしめかつポンプが停止したら
圧力応答弁の急に閉じるのを可能ならしめるポンプ用空
気放遂装置が記載されている。

本発明を概説すれば、本発明は高圧流体状態が上に挙げ
られたクプファート氏等の特許に記載されている如き正
面密封装置の作動及び寿命に不利に影響するのを、同装
置を利用して有効に防ぐ改良密封構造体を包含する。

更に明細に説明すれば、本発明は、このような密封構造
体に改良装置を設けて、同装置が正面密封装置の望まし
い予め選択された潤滑及び冷却を維持するのに正面密封
装置への冷却流体の予め決められた圧力調整側流をする
ようにすることを包含している。

図示されている実施例では、この側流装置は潤滑性冷却
流体を正面密封装置へ送出するための通路装置の一部分
を横ぎって延びている緩衝密封装置を有している。

この緩衝密封装置は所望される圧力調整機能を具有する
のに、同装置に貫通する予め決められた小さいオリフィ
スを画定している。

従って潤滑性冷却流体が比較的高い圧力下にブレーキ装
置へ送出されるにもかかわらず、緩衝密封装置は正面密
封装置に作用する流体の圧力を制限し、従って不便の無
い長い寿命を確保する機能を持っている。

緩衝密封装置は同装置に貫通しているオリフィスが軸線
方向に延びているように流体誘導通路装置の環状部分を
横ぎって半径方向に延びている環状密封装置であっても
構わない。

緩衝密封装置は壁部にあって通路装置を画定している環
状くぼみに取外し可能に受けられるベース部分を有して
も構わない。

緩衝密封装置は装架くぼみに取付けられ易いように弾力
性材料で形成されても構わない。

あるいはまた、緩衝密封装置は区分された環状密封装置
であっても構わない。

複数のこのような緩衝密封装置が対応する複数の正面密
封装置と組合わせて使用されるように設けられても構わ
ない。

潤滑性冷却流体は、それぞれの緩衝密封装置の個別制御
下に各正面密封装置へ送出される流体に概して同様な圧
力状態を付与するのに、ブレーキを包蔵しかつ各緩衝密
封装置通路と連通している共通室へ送出されても構わな
い。

図示実施例では複数の緩衝密封装置が同一形のオリフィ
ス装置を有している。

本発明のその他の特徴及び利点は添付図面に関する以下
の説明から明らかになる。

次に本発明の好適実施例が説明される。

本発明の例示実施例には、添付図面に示されているよう
に、全体を１０で表わされた回転装置が共軸スプライン
１４及び１５にそれぞれ連結された複数の相互挿間摩擦
円板要素１２及び１３を有する油冷円板ブレーキ１１を
有するように示されている。

このブレーキは剛固なハウジング１６によって包囲され
て、スプライン１４がこのハウジングに回転不能に装着
されている。

スプライン１５は車輪２０のハブ１９にスプライン１８
によって取付けられた回転連結部材１７に装着されてい
る。

ハブ１９は軸線２３を画定している固定軸または輪軸２
２上に軸受２１によって回転可能に支えられている。

軸２２は回転装置の装架される車輪付車体の主フレーム
（図示せず）によって適当に支えられて構わない。

円板ブレーキ１１は、車輪２０を制動するのに相互挿間
ブレーキ円板要素１２及び１３間に常態では摩擦係合を
生じさせるばね２５の制動力に打勝つのにピストン２４
によって操作される。

ピストン２４は制動管路２１から室２６へ送出される適
当な制動流体によって操作される。

土工及び類似用途では制動緩解流体が変速機の駆動状態
に変換された結果として室２６へ自動的に送出される。

簡単に上述されたように、本発明はブレーキハウジング
１６を相手構造体に密封することに係る。

第１対の０字形リング２Ｂ及び２９がピストン２４をハ
ウジングに可動に密封するのに同ピストンの相反する両
側に設けられている。

第１図に示されているように、ハウジング１６は全体を
３０で表わされた室を画定しており、同室内にはブレー
キ円板要素１２及び１３が配置されて供給管路３１から
ある量の加圧された潤滑性冷却流体を受けるようになっ
ている。

同室は帰し管路３２を通して排出される。

次に第２図を参照すれば、全体を３３及び３４で表イフ
された１対の正面密封装置が装置１０の回転要素を排回
転要素に密封するのに設けられている。

比較的高い回転速度が含まれても構わないから、望まし
いのは、潤滑性冷却流体を正面密封装置へもブレーキへ
も供給することであり かつ本願では冷却流体がそこへ
室３０から送出される。

更に明細には、正面密封装置３３及び３４の各各は対面
部分３７に於いて滑り係合する静止した密封リング３６
及び回転する密封リング３５によって画定される環状密
封装置である。

密封リング３５は弾性材料の円環体３８によって支えら
れ、また密封リング３６は弾性材料の同様な円環体３９
によって支えられている。

従って、第２図に示されているように、円環体３８は回
転連結部材１７にボルト４１の如き適当な取外し可能な
装着装置により装着されたアダプタ４０に支えられ、ま
た円環体３９は輪軸２２にボルト４３の如き適当な取外
し可能装着により装着されたアダプタ４２によって支え
られている。

アダプタ４０はアダプタ４０及び４２、正面密封装置３
３並びに輪軸２２によって協力して画定された正面密封
装置室４５へ室３０から延びている環状通路４４を輪軸
２２と協力して画定している。

室３０へ送出された潤滑性冷却流体は通路４４を通って
流れて、装置１０の高速回転の際に正面密封装置３３を
潤滑しかつ冷却する。

輪軸には潤滑性冷却流体を圧力給源（図示せず）へ戻す
ための排出通路４６が設けられても構わない。

図示の如く、正面密封装置３４は正面密封装置３３と同
様であって、静止した密封リング３６′、回転する密封
リング３５′、弾性材料の円環体３８′及び３９′を有
している。

正面密封装置３４はハウジング１６に取外し可能装着装
置４１′により装着されたアダプタ４０′、及び回転連
結部材１１にボルト４３′により取外し可能に装着され
たアダプタ４２′によって協力して画定された正面密封
装置室４５′に受けられている。

第１図に示されているように、アダプタ４０′は室３０
の外方端を閉じる際にハウジング１６と協力することが
でき、かつ同アダプタは室３０と正面密封装置室４５′
とを連通させている環状通路４４′を回転連結部材１７
と協力して画定している。

従って通路４４′は潤滑性冷却流体を室３０から正面密
封装置３４へ導く際の通路４４と同様に作用する。

アダプタ４０′及びハウジング１６は協力して、潤滑性
冷却流体を室４５′から戻すための排出通路４６′を画
定している。

本発明はそれぞれの表面密封装置室４５及び４５′内の
潤滑性冷却流体の圧力を調整する供給装置を包含し、か
つ図示実施例に於いて圧力調整装置は流れ通路４４及び
４４′にあって冷却流体を予め選択された圧力に調整す
るように側流する装置を有している。

第２図に最も明瞭に見られるように、この側流装置は通
路４４を横ぎって延びている緩衝密封要素４７、及び通
路４４′を横ぎって延びている同様な緩衝密封要素４７
′を有している。

緩衝密封要素４Ｔ及び４７’はそれぞれ正面密封装置室
４５及び４５′へ送出される潤滑性冷却流体の所望され
る圧力調整を達成するための側流オリフィスを画定する
少くとも１条の通路４８を有する環状密封装置を構成し
ている。

両緩衝密封要素はそれぞれ両アダプタ４０及び４０′と
対面する部材２２及び１７との間に確実密封係合を有す
るように、それぞれアダプタ４０及び４０′にある適当
なくぼみ４９及び４９′に取付けられるのを可能ならし
める適当な弾力性材料で形成されても構わない。

あるいはまた、緩衝密封要素４７及び４７′は環状列セ
グメントで形成されて、セグメント端間すき間が室３０
と正面密封装置室４５及び４５′との間で圧力下げ側流
をする際にオリフィス４８と同様に作用するようにされ
ても構わない。

従って、緩衝密封要素は正面密封装置３３及び３４へ向
けて潤滑性冷却流体を連続して流れさせて、両密封装置
を高速運転状態にあるにもかかわらず湿潤にかつ冷たく
維持する。

同流体は連続循環させられて、室４５及び４５′を通り
、排出通路４６及び４６′によって圧力給源へ戻る。

図示実施例では両緩衝密封装置は同−形要素を有し、従
ってそれぞれの正面密封装置へ同様な潤滑性冷却流体流
を有効に供給する。

本技術分野に精通せる人々には明らかになるように、緩
衝密封装置の圧力制御機能の適当な選択的制御はオリフ
ィスの大きさを対応して変えることによって所望通り達
成される。

従って本発明は改良密封構造を包含し、同構造では正面
式密封リングが比較的高い流量の潤滑性冷却流体を供給
され、しかも猶、正面密封装置に作用する流体圧力は同
装置の不便の無い長い寿命を転保するように有効に調整
される。

この密封構造は極めて簡単にかつ経済的に構成され、し
かも上に論じられた利点を具えている。

特定実施例の以上の説明は本発明によって包含される広
義の発明理念を例示するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具現し、円板ブレーキ装置と組合わせ
て使用されている密封構造体の部分断面図であり、第２
図は第１図の構造体の一部の同図よりも拡大して示す部
分断面図である。 ３３ 、３４・・・・・・環状正面密封装置、３５，３
６゜３“５’、 ３６’・・・・・・１対の密封リング
、３８ 、３９・・・・・・弾力性強制偏向要素、４４
．４４’・・・・・・通路装置、４７，４７’ ・・・
・・・圧力調整側流装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転駆動機構にして、該機構が中に配置される室で
   あってその中の該機構を冷却するため該室を通る潤滑性
   冷却流体の流れを供給する入口及び出口を有する室を画
   定する装置と、一対の可撓に係合している密封リング及
   び前記室を密封している弾力性強制偏向要素によって画
   定された環状正面密封装置を有する密封構造体とを有す
   る回転駆動機構において、 前記機構を収容している主部分と前記正面密封装置に向
   い合う出口部分とに前記室をわかつ緩衝密封部材を含む
   分割装置を有すること、前記分割装置は該装置を貫通し
   前記正面密封装置を冷却し潤滑するため加圧された潤滑
   性冷却流体を前記室の主部分から前記室の出口部分へ導
   く通路を有すること、前記通路は前記室の主部分から前
   記室の出口部分への前記冷却流体の予め選択された圧力
   調整側流を行う側流装置を有すること、前記室の出口部
   分からの排出通路を画定する装置を有すること、それに
   よって流体は前記入口から前記室の主部分を経て前記出
   口へかつ同時に副流を行う前記通路を経て前記室の出口
   部分へまた該室の出口部分から前記排出通路へ流れ前記
   機構の予め選択された冷却と前記正面密封装置の予め選
   択された潤滑及び冷却とを同時に維持することを特徴と
   する回転駆動機構。 ２、特許請求の範囲第１項の回転駆動機構にして、前記
   側流装置は緩衝密封要素を有し該要素が同要素を貫通す
   る予め選択された小径のオリフィスを有していることを
   特徴とする回転駆動機構。 ３ 特許請求の範囲第１項の回転駆動機構にして、前記
   側流装置は環状緩衝密封要素を有し該要素が同要素を貫
   通して軸方向に延びるオリフィスを有しており、前記室
   を固定する装置は半径方向に開放している環状くぼみを
   画定しまた前記緩衝密封要素は前記くぼみに収容される
   ベース部分を含んでいることを特徴とする回転駆動機構
   。