(57)【要約】【課題】ハウジング内への異物の侵入を低減または防止する性能が高い密封装置を提供する。【解決手段】密封装置は、取付け部と、シールリップと、突出環部と、第１のダストリップと、第２のダストリップと、連結環部とを備える。取付け部は、ハウジングの軸孔の内周面に接触する円筒部と、円筒部よりも大気側に配置されハウジングの端面に対向するフランジ部を備える。シールリップは、往復動軸の外周面に摺動可能に接触し、ハウジングの内部の液体を封止する。突出環部は、フランジ部よりも大気側に突出する。第１のダストリップは、突出環部の径方向内側に形成されている。第２のダストリップは、往復方向において第１のダストリップとシールリップとの間に配置されている。連結環部は、取付け部のフランジ部と突出環部とを連結する。連結環部と突出環部との間の境界部が、密封装置の取付け部よりも大気側の部分において、径方向の厚さが最も小さい部分である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動軸と、前記往復動軸が配置された軸孔の内面との間に配置される密封装置であって、
ハウジングの前記軸孔に取り付けられる取付け部であって、前記ハウジングの前記軸孔の内周面に接触する円筒部と、前記円筒部よりも大気側に配置されて前記ハウジングの端面に対向するフランジ部とを備える取付け部と、
前記軸孔の前記内周面よりも径方向内側に配置され、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触し、前記ハウジングの内部の液体を封止するシールリップと、
前記往復動軸の往復方向において前記取付け部の前記フランジ部よりも大気側に突出する突出環部と、
前記突出環部の径方向内側に形成され、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する第１のダストリップと、
前記軸孔の前記内周面よりも径方向内側に配置され、前記往復方向において前記第１のダストリップと前記シールリップとの間に配置されており、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する第２のダストリップと、
前記取付け部の前記フランジ部と前記突出環部とを連結する連結環部とを備え、
前記連結環部と前記突出環部との間の境界部が、前記密封装置の前記取付け部よりも大気側の部分において、径方向の厚さが最も小さい部分である
ことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記突出環部の外周面は、前記フランジ部側から大気側に向けて外径が小さくなる部分を有し、
前記突出環部の内周面は、前記フランジ部側から前記第１のダストリップに向けて内径が小さくなるよう形成されており、
前記連結環部の外周面は、前記フランジ部から前記大気側に向けて外径が小さくなるよう形成されており、
前記連結環部の内周面は、前記往復方向において内径が一様な円柱面であり、
前記境界部は、前記突出環部の傾斜した前記内周面と、前記連結環部の円柱状の前記内周面との境界である
ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記第２のダストリップは、前記フランジ部に一体的に取り付けられた基部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の密封装置。
【請求項４】
前記第１のダストリップは、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する主リップ部と、前記主リップ部よりも前記フランジ部側に配置され前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する副リップ部とを備え、前記主リップ部の内径は、前記副リップ部の内径よりも小さく、
前記突出環部の外周面は、テーパ部分と、前記テーパ部分よりも大気側に配置された円筒部分とを有し、
前記テーパ部分では、前記フランジ部側から大気側に向けて外径が小さくなり、
前記円筒部分では、前記往復方向において外径が一様であり、
前記テーパ部分と前記円筒部分の境界は、前記主リップ部の先端と前記副リップ部の先端との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動軸の周りの封止のために用いられる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
田植え機は、苗を保持する植付爪と、植付爪に保持された苗を土に植える往復動軸であるプッシュロッドを有する。プッシュロッドを収容するハウジングには潤滑剤としてグリースが収容されており、ハウジングとプッシュロッドの間の隙間は、グリースの漏れを低減または防止するために密封装置で封止される。また、密封装置は、外部から異物（例えば、泥または泥水）がハウジング内に侵入することを低減または防止するために、ダストリップを有する（特許文献１）。
【０００３】
類似の密封装置は、自動二輪車のフロントフォークのショックアブソーバに使用されており、ショックアブソーバのオイルの漏れを低減または防止し、ショックアブソーバの内部への異物の侵入を低減または防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
異物が多い環境下で使用される密封装置は、ハウジング内への異物の侵入を低減または防止する性能が高いことが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、ハウジング内への異物の侵入を低減または防止する性能が高い密封装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る密封装置は、往復動軸と、前記往復動軸が配置された軸孔の内面との間に配置される密封装置であって、ハウジングの前記軸孔に取り付けられる取付け部であって、前記ハウジングの前記軸孔の内周面に接触する円筒部と、前記円筒部よりも大気側に配置されて前記ハウジングの端面に対向するフランジ部とを備える取付け部と、前記軸孔の前記内周面よりも径方向内側に配置され、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触し、前記ハウジングの内部の液体を封止するシールリップと、前記往復動軸の往復方向において前記取付け部の前記フランジ部よりも大気側に突出する突出環部と、前記突出環部の径方向内側に形成され、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する第１のダストリップと、前記軸孔の前記内周面よりも径方向内側に配置され、前記往復方向において前記第１のダストリップと前記シールリップとの間に配置されており、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する第２のダストリップと、前記取付け部の前記フランジ部と前記突出環部とを連結する連結環部とを備える。前記連結環部と前記突出環部との間の境界部が、前記密封装置の前記取付け部よりも大気側の部分において、径方向の厚さが最も小さい部分である。
【０００８】
この態様においては、密封装置の取付け部よりも大気側の部分において、径方向の厚さが最も小さい部分は、連結環部と突出環部との間の境界部である。また、境界部は、取付け部のうち径方向の剛性が高いフランジ部から離れている。このため、第１のダストリップを有する突出環部は、連結環部と突出環部との間の境界部で曲がりやすい。したがって、往復動軸が中心軸線に対して傾斜したり、偏心したりしても、第１のダストリップは、往復動軸に追随しやすく、第１のダストリップと往復動軸の外周面との間に隙間が発生しにくい。このため、この態様に係る密封装置は、ハウジング内への異物の侵入を低減または防止する性能が高い。
【０００９】
好ましくは、前記突出環部の外周面は、前記フランジ部側から大気側に向けて外径が小さくなる部分を有し、前記突出環部の内周面は、前記フランジ部側から前記第１のダストリップに向けて内径が小さくなるよう形成されており、前記連結環部の外周面は、前記フランジ部から前記大気側に向けて外径が小さくなるよう形成されており、前記連結環部の内周面は、前記往復方向において内径が一様な円柱面であり、前記境界部は、前記突出環部の傾斜した前記内周面と、前記連結環部の円柱状の前記内周面との境界である。この場合、連結環部と突出環部との間の境界部は、取付け部のうち径方向の剛性が高いフランジ部から離れているので、第１のダストリップを有する突出環部は、連結環部と突出環部との間の境界部で曲がりやすい。連結環部の内周面は、往復動軸の往復方向において内径がほぼ一様な円柱面であるので、大気側に向けて内径が漸減するテーパ面に比べて、境界部の径方向の厚さを小さくすることができる。
【００１０】
好ましくは、前記第２のダストリップは、前記フランジ部に一体的に取り付けられた基部を有する。この場合、第２のダストリップの基部がフランジ部に一体的に取り付けられているので、第２のダストリップとフランジ部の径方向の剛性が高い。しかし、連結環部と突出環部との間の境界部は、取付け部のうち径方向の剛性が高いフランジ部から離れているので、突出環部は境界部で曲がりやすい。
【００１１】
好ましくは、前記第１のダストリップは、前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する主リップ部と、前記主リップ部よりも前記フランジ部側に配置され前記往復動軸の外周面に摺動可能に接触する副リップ部とを備え、前記主リップ部の内径は、前記副リップ部の内径よりも小さく、前記突出環部の外周面は、テーパ部分と、前記テーパ部分よりも大気側に配置された円筒部分とを有し、前記テーパ部分では、前記フランジ部側から大気側に向けて外径が小さくなり、前記円筒部分では、前記往復方向において外径が一様であり、前記テーパ部分と前記円筒部分の境界は、前記主リップ部の先端と前記副リップ部の先端との間に配置されている。この場合、突出環部の外周面が、テーパ部分と円筒部分を有し、テーパ部分と円筒部分の境界が第１のダストリップの主リップ部の先端と副リップ部の先端との間に配置されているので、この境界で第１のダストリップが曲がりやすく、第１のダストリップの主リップ部の往復動軸への追随性が高い。また、テーパ部分と円筒部分の境界が第１のダストリップの主リップ部の先端と副リップ部の先端との間に配置されているので、副リップ部の厚さを減少させる必要がなく、往復動軸の外周面に対する副リップ部の高い接触面圧を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る密封装置の一部の断面図である。
【図２】密封装置の一部を拡大した断面図である。
【図３】他の実施形態に係る密封装置の一部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。
【００１４】
図１に示すように、実施形態に係る密封装置１は、田植え機のプッシュロッド（往復動軸）２を往復自在に支持するハウジング４の円筒部６に取り付けられている。プッシュロッド２を収容するハウジング４には潤滑剤としてグリースが収容されており、密封装置１は、プッシュロッド２の外周面と、プッシュロッド２が配置された円筒部６の軸孔６ａの内周面との間に配置され、軸孔６ａの内周面とプッシュロッド２の外周面との間の隙間を封止し、グリースの漏れを低減または防止する。
【００１５】
プッシュロッド２は、図１において仮想線で示されており、真っ直ぐな円柱形状を有する。図示しないが、プッシュロッド２の下端には植付爪に保持された苗を土に押し込む機構が設けられている。
【００１６】
プッシュロッド２は円柱状であり、軸孔６ａは断面円形であり、密封装置１は環状であるが、図１においては、それらの左半分のみが示されている。図１には、プッシュロッド２、軸孔６ａおよび密封装置１の共通の中心軸線Ｃが示されている。
【００１７】
密封装置１は、取付け部１０、シールリップ１２、突出環部１４、連結環部１６、第１のダストリップ１８、第２のダストリップ２０、および第３のダストリップ２２を有する。密封装置１は、弾性環２４と、弾性環２４に埋設されて弾性環２４を補強する補強環２６を有する。弾性環２４は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。補強環２６は、剛性材料、例えば金属から形成されている。
【００１８】
取付け部１０は、ハウジング４の軸孔６ａに取り付けられる部分である。取付け部１０は、円筒部３０とフランジ部３２を有する。円筒部３０は、軸孔６ａの内周面に接触する。取付け部１０は、円筒部３０が軸孔６ａに締まり嵌め（圧入）されることにより、軸孔６ａに取り付けられている。フランジ部３２は、円筒部３０よりも大気側に配置されて、ハウジング４の円筒部６の端面６ｂに対向し、端面６ｂに接触する。補強環２６は、取付け部１０のみに配置されており、円筒部３０を補強する円筒部２６Ａと、フランジ部３２を補強するフランジ部２６Ｂを有する。
【００１９】
シールリップ１２は、軸孔６ａの内周面よりも径方向内側に配置され、プッシュロッド２の外周面に摺動可能に接触し、ハウジング４の内部のグリースを封止する。実施形態において、シールリップ１２は、円筒部３０の延長部分である円筒部分３１の内側に設けられている。シールリップ１２は、主リップ部１２Ａと副リップ部１２Ｂを有する。主リップ部１２Ａは、グリース側に配置されており、副リップ部１２Ｂは主リップ部１２Ａの近傍で主リップ部１２Ａよりも大気側に配置されている。
【００２０】
シールリップ１２の主リップ部１２Ａおよび副リップ部１２Ｂの各々は、周方向に連続している突起である。密封装置１がプッシュロッド２の周囲に配置されると、主リップ部１２Ａおよび副リップ部１２Ｂはプッシュロッド２の外周面に接触し、グリース側から大気側へのグリースの漏れを低減または防止する。プッシュロッド２が中心軸線Ｃの方向に移動するとき、プッシュロッド２は、主リップ部１２Ａおよび副リップ部１２Ｂに対して摺動する。主リップ部１２Ａおよび副リップ部１２Ｂは、プッシュロッド２の外周面に接触するために、図１に示された状態よりも径方向外側に向けて変形させられる。図１は、密封装置１がプッシュロッド２の周囲に配置されていない状態を表しており（プッシュロッド２は仮想線で示されている）、主リップ部１２Ａおよび副リップ部１２Ｂの変形を表していない。変形していない状態で、主リップ部１２Ａは副リップ部１２Ｂよりも小さい内径を有し、プッシュロッド２に対する接触圧が副リップ部１２Ｂよりも大きい。但し、副リップ部１２Ｂは必ずしも不可欠ではない。
【００２１】
シールリップ１２が形成された円筒部分３１の外周面には、円筒部分３１を径方向内側に圧縮するガータースプリング１３が巻かれている。ガータースプリング１３は、主リップ部１２Ａと副リップ部１２Ｂをプッシュロッド２に押し付ける力をリップ部１２Ａ，１２Ｂに与える。但し、ガータースプリング１３は必ずしも不可欠ではない。
【００２２】
突出環部１４は、プッシュロッド２の往復方向（中心軸線Ｃの方向）において取付け部１０のフランジ部３２よりも大気側に突出する。突出環部１４の径方向内側には、第１のダストリップ１８が形成されている。第１のダストリップ１８は、主リップ部１８Ａと副リップ部１８Ｂを有する。主リップ部１８Ａは、突出環部１４の大気側の端部に配置されており、副リップ部１８Ｂは主リップ部１８Ａの近傍で主リップ部１８Ａよりもグリース側に配置されている。
【００２３】
第１のダストリップ１８の主リップ部１８Ａおよび副リップ部１８Ｂの各々は、周方向に連続している突起である。密封装置１がプッシュロッド２の周囲に配置されると、主リップ部１８Ａおよび副リップ部１８Ｂはプッシュロッド２の外周面に接触し、大気側からグリース側への異物の侵入を低減または防止する。プッシュロッド２が中心軸線Ｃの方向に移動するとき、プッシュロッド２は、主リップ部１８Ａおよび副リップ部１８Ｂに対して摺動する。主リップ部１８Ａおよび副リップ部１８Ｂは、プッシュロッド２の外周面に接触するために、図１に示された状態よりも径方向外側に向けて変形させられる。図１は、密封装置１がプッシュロッド２の周囲に配置されていない状態を表しており（プッシュロッド２は仮想線で示されている）、主リップ部１８Ａおよび副リップ部１８Ｂの変形を表していない。変形していない状態で、主リップ部１８Ａは副リップ部１８Ｂよりも小さい内径を有し、プッシュロッド２に対する接触圧が副リップ部１８Ｂよりも大きい。
【００２４】
第２のダストリップ２０は、軸孔６ａの内周面よりも径方向内側に配置され、プッシュロッド２の往復方向において第１のダストリップ１８とシールリップ１２との間に配置されており、プッシュロッド２の外周面に摺動可能に接触し、ハウジング４の内部への異物の侵入を低減または防止する。実施形態において、第２のダストリップ２０は、取付け部１０のフランジ部３２から径方向内側かつ大気側に向けて斜めに延びる板である。すなわち、第２のダストリップ２０は、フランジ部３２に一体的に取り付けられた基部２０ａを有する。
【００２５】
第３のダストリップ２２は、軸孔６ａの内周面よりも径方向内側に配置され、プッシュロッド２の往復方向において第２のダストリップ２０とシールリップ１２との間に配置されており、プッシュロッド２の外周面に摺動可能に接触し、ハウジング４の内部への異物の侵入を低減または防止する。実施形態において、第３のダストリップ２２は、取付け部１０の円筒部３０から径方向内側かつ大気側に向けて斜めに延びる板である。密封装置１がプッシュロッド２の周囲に配置されると、第２のダストリップ２０および第３のダストリップ２２はプッシュロッド２の外周面に接触し、大気側からグリース側への異物の侵入を低減または防止する。但し、第３のダストリップ２２は必ずしも不可欠ではない。
【００２６】
連結環部１６は、取付け部１０のフランジ部３２と突出環部１４とを連結する。図１および図２において、連結環部１６とフランジ部３２との間の境界部３３、ならびに連結環部１６と突出環部１４との間の境界部３４を仮想線で示す。図２においてハッチングは省略する。
【００２７】
図１および図２から明らかなように、連結環部１６と突出環部１４との間の境界部３４が、密封装置１の取付け部１０よりも大気側の部分において、径方向の厚さｔが最も小さい部分である。具体的には、連結環部１６は、取付け部１０のフランジ部３２から遠いほど、小さい径方向の厚さを有しており、厚さは境界部３４で最小となる。また、突出環部１４は、境界部３４から離れて副リップ部１８Ｂに近づくほど、大きい径方向の厚さを有する。
【００２８】
突出環部１４の外周面は、フランジ部３２側から大気側に向けて外径が小さくなるよう形成されており、突出環部１４の内周面は、フランジ部３２側から第１のダストリップ１８の副リップ部１８Ｂに向けて内径が小さくなるよう形成されている。連結環部１６の外周面は、フランジ部３２から大気側に向けて外径が小さくなるよう形成されており、連結環部１６の内周面は、プッシュロッド２の往復方向において内径がほぼ一様な円柱面である。境界部３４は、突出環部１４の傾斜した内周面と、連結環部１６の円柱状の内周面との境界である。
【００２９】
このようにして、取付け部１０のフランジ部３２から大気側に突出した、連結環部１６と突出環部１４において、径方向の厚さｔが最も小さい部分は、連結環部１６と突出環部１４との間の境界部３４である。また、境界部３４は、取付け部１０のうち径方向の剛性が高いフランジ部３２から離れている。取付け部１０は補強環２６で補強されているが、連結環部１６と突出環部１４は補強されていない。このため、第１のダストリップ１８を有する突出環部１４は、境界部３４で曲がりやすい。したがって、プッシュロッド２が中心軸線Ｃに対して傾斜したり、偏心したりしても、第１のダストリップ１８は、プッシュロッド２に追随しやすく、第１のダストリップ１８とプッシュロッド２の外周面との間に隙間が発生しにくい。このため、実施形態に係る密封装置１は、ハウジング４内への異物の侵入を低減または防止する性能が高い。
【００３０】
連結環部１６の内周面は、プッシュロッド２の往復方向において内径がほぼ一様な円柱面であるので、大気側に向けて内径が漸減するテーパ面に比べて、境界部３４の径方向の厚さを小さくすることができる。
【００３１】
この実施形態において、第２のダストリップ２０は、フランジ部３２に一体的に取り付けられた基部２０ａを有する。第２のダストリップ２０の基部２０ａがフランジ部３２に一体的に取り付けられており、フランジ部３２は補強環２６で補強されているので、第２のダストリップ２０とフランジ部３２の径方向の剛性が高い。しかし、連結環部１６と突出環部１４との間の境界部３４は、取付け部１０のうち径方向の剛性が高いフランジ部３２から離れているので、突出環部１４は境界部３４で曲がりやすい。
【００３２】
図３は、本発明の他の実施形態に係る密封装置の一部を図２と同様に拡大した断面図である。図３において、既に説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図３の実施形態においては、突出環部１４の外周面は、テーパ部分１４ａと、テーパ部分１４ａよりも大気側に配置された円筒部分１４ｂとを有する。テーパ部分１４ａでは、フランジ部２６Ｂ側から大気側に向けて外径が小さくなり、円筒部分１４ｂでは、往復方向において外径が一様である。テーパ部分１４ａの径方向内側には第１のダストリップ１８の副リップ部１８Ｂが設けられ、円筒部分１４ｂの径方向内側には第１のダストリップ１８の主リップ部１８Ａが設けられている。
【００３３】
テーパ部分１４ａと円筒部分１４ｂの境界１４ｃは、第１のダストリップ１８の主リップ部１８Ａの先端と副リップ部１８Ｂの先端との間に配置されている。図示の実施形態では、境界１４ｃは、主リップ部１８Ａと副リップ部１８Ｂの境界１８ｃと径方向で合致するが、合致しなくてもよい。
【００３４】
この実施形態は、上記の実施形態と同じ特徴を有し、同じ効果を達成することができる。また、突出環部１４の外周面のテーパ部分１４ａと円筒部分１４ｂの境界１４ｃが第１のダストリップ１８の主リップ部１８Ａの先端と副リップ部１８Ｂの先端との間に配置されているので、この境界１４ｃで第１のダストリップ１８が曲がりやすく、主リップ部１８Ａのプッシュロッド２への追随性が高い。さらに、テーパ部分１４ａと円筒部分１４ｂの境界１４ｃが第１のダストリップ１８の主リップ部１８Ａの先端と副リップ部１８Ｂの先端との間に配置されているので、副リップ部１８Ｂの厚さを減少させる必要がなく、プッシュロッド２の外周面に対する副リップ部１８Ｂの高い接触面圧を確保することができる。
【００３５】
変形例
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
【００３６】
例えば、上記の実施形態では、田植え機のプッシュロッド２が往復動軸である。しかし、本発明の用途は、田植え機のプッシュロッドの周りの封止には限定されない。例えば、自動二輪車のフロントフォークのショックアブソーバの往復動軸の周りの封止に密封装置を使用して、ショックアブソーバのオイルの漏れを低減または防止し、ショックアブソーバの内部への異物の侵入を低減または防止してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  密封装置
２  プッシュロッド（往復動軸）
４  ハウジング
６  円筒部
６ａ  軸孔
６ｂ  端面
１０  取付け部
１２  シールリップ
１４  突出環部
１４ａ  テーパ部分
１４ｂ  円筒部分
１４ｃ  境界
１６  連結環部
１８  第１のダストリップ
１８Ａ  主リップ部
１８Ｂ  副リップ部
２０  第２のダストリップ
２０ａ  基部
２４  弾性環
２６  補強環
３０  円筒部
３２  フランジ部
３３  境界部
３４  境界部
【図１】
2020029887.tif 000003
【図２】
2020029887.tif 000004
【図３】
2020029887.tif 000005