(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非取付状態と、取付位置にあるときの取付状態と、を有するシールであって、
前記シールは、縦軸の周囲で延在する左右対称の本体を備え、
前記本体は、
前記本体の右側において上面及び第１のシール面を有し、前記上面及び前記第１のシール面は、非取付状態において縦軸から離れる方向に向かう第１のシールリップと、
前記第１のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、前記本体の右側の第２のシールリップと、
前記本体の左側の第３のシールリップと、
前記第３のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、前記本体の左側の第４のシールリップと、を有し、
前記第１のシールリップは、前記第２のシールリップに隣接して径方向外側に形成され、取付位置において、前記第２のシールリップから離れて曲がり、
前記第２のシールリップは、径方向において前記本体の最内側に形成され、
前記第３のシールリップは、取付位置において、前記第４のシールリップから離れて曲がる、シール。
【請求項２】
前記第１のシールリップは、前記第１のシールリップが前記第２のシールリップから離れて曲がる凸曲面をさらに有する、請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記第３のシールリップは、前記第３のシールリップが前記第４のシールリップから離れて前記第１のシールリップへ曲がる凸曲面をさらに有する、請求項２に記載のシール。
【請求項４】
前記第２のシールリップは、上面と、前記第２のシールリップが前記第１のシールリップへ曲がることを可能にする凹曲面を備える内面と、によって定義される、請求項１に記載のシール。
【請求項５】
前記第２のシールリップの上面は、前記第１のシールリップから径方向に離れて下方に傾く、請求項４に記載のシール。
【請求項６】
縦軸の周囲で、概ね中実の本体の外径を形成する外面と、
前記第１のシールリップの配向と協働して、前記第１のシールリップが前記第２のシールリップから離れて曲がることを可能にする、前記第１のシールリップと前記外面との間における、前記外面から径方向内側で軸方向外側のくぼみをさらに有する、請求項１に記載のシール。
【請求項７】
縦軸を中心とする外径を定義する外面を有し、
前記外面と一体で、前記外径の弧に沿い、縦軸に平行な平面で分離されて両端を形成し、貫通して延在する開口部を有する第２の部分と、両端を選択的に保持する、前記開口部を通って延在可能な留め具と、をさらに有し、
前記第２の部分の前記開口部は、前記本体の中実でない部分である、請求項１に記載のシール。
【請求項８】
前記第１のシールリップの第１のシール面と、前記第２のシールリップの第２のシール面と、をさらに有し、前記第１のシール面及び前記第２のシール面は、取付位置で調整される、請求項１に記載のシール。
【請求項９】
面取りされた面を備える第１の部材と、面取りされた面を備える第２の部材と、を有し、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方は、他方に対して回転し、隙間によって互いに分離されているピボットジョイントと、
非取付状態と、外部の破片から前記隙間をシールするように、前記隙間に部分的に配置される取付状態と、を有するシールと、を備える機械であって、
前記シールは、縦軸の周囲で延在する左右対称の本体を有し、
前記本体は、
前記本体の右側において上面及び第１のシール面を有し、前記上面及び前記第１のシール面は、非取付状態において縦軸から離れる方向に向かう第１のシールリップと、
前記第１のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、前記本体の右側の第２のシールリップと、
前記本体の左側の第３のシールリップと、
前記第３のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、前記本体の左側の第４のシールリップと、を有し、
前記第１のシールリップは、前記第２のシールリップに隣接して径方向外側に形成され、取付位置において、前記第２のシールリップから離れて曲がり、
前記第２のシールリップは、径方向において前記本体の最内側に形成され、
前記第３のシールリップは、取付位置において、前記第４のシールリップから離れて曲がる、機械。
【請求項１０】
前記第１のシールリップは、前記第１のシールリップが前記第２のシールリップから離れて曲がる凸曲面をさらに有する、請求項９に記載の機械。
【請求項１１】
前記第３のシールリップは、前記第３のシールリップが前記第４のシールリップから離れて前記第１のシールリップへ曲がる凸曲面をさらに有する、請求項１０に記載の機械。
【請求項１２】
前記第２のシールリップは、上面と、前記第２のシールリップが前記第１のシールリップへ曲がることを可能にする凹曲面を備える内面と、によって定義される、請求項９に記載の機械。
【請求項１３】
前記第２のシールリップの上面は、前記第１のシールリップから径方向に離れて下方に傾く、請求項１２に記載の機械。
【請求項１４】
前記第１のシールリップの凸曲面と協働して、前記第１のシールリップが前記第２のシールリップから離れて曲がることを可能にする、前記第１のシールリップと外面との間のくぼみをさらに有する、請求項９に記載の機械。
【請求項１５】
前記シールは、縦軸を中心とする外径を定義する外面を有し、前記外面と一体で、前記外径の弧に沿い、縦軸に平行な平面で分離されて両端を形成する第２の部分と、両端を選択的に保持する留め具と、をさらに有する、請求項９に記載の機械。
【請求項１６】
前記第１の部材の前記面取りされた面と接触する前記第１のシールリップの第１のシール面と、前記第１の部材の前記面取りされた面と接触する前記第２のシールリップの第２のシール面と、前記第２の部材の前記面取りされた面と接触する前記第３のシールリップの第３のシール面と、前記第２の部材の前記面取りされた面と接触する第４のシール面と、をさらに有する、請求項９に記載の機械。
【請求項１７】
前記第１のシールリップと前記第２のシールリップとの間において、前記第１のシールリップの先端及び前記本体の対称線から測定した、前記本体の左右対称な厚みの半分よりも大きく、軸方向の内側に延在する隙間をさらに備える、請求項１に記載のシール。
【請求項１８】
前記第２のシールリップは、非取付状態において、縦軸から離れて向かう第２のシール面を備え、取付位置において、前記第１のシールリップは、前記第２のシールリップから離れて曲がる、請求項１に記載のシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によって組み込まれる２０１５年６月２４日に出願された米国仮特許出願番号６２／１８３，８１７の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、バックホーローダや４輪駆動ローダのような作業車のリンク機構で使用されるピボットジョイント（ｐｉｖｏｔ  ｊｏｉｎｔｓ）は、接続部で相対的な回転を可能にするピン（ｐｉｎｓ）及びブッシュ（ｂｕｓｈｉｎｇｓ）を含む。当該ピボットジョイントは、通常、ピンとブッシュとの間に、破片（ｄｅｂｒｉｓ）に対する障壁としてシールを含む。しかしながら、当該作業車が使用される過酷な環境、すなわち、かなりの量の汚れ及び破片を有する環境により、汚れ及び破片は、当該障壁を超えて、ピボットジョイントの摩耗を加速させる傾向にある。
【０００３】
作業車の製造業者は、リンク機構及び作動手段の接続部の外面に設けられるＯリングを用いて、プレバリア、すなわち、破片に対する最初の防御を形成することによって、上述の問題を改善しようとしてきた。しかしながら、この方法は少なくとも以下の２つの困難につながった。（１）Ｏリングは、通常丸く、汚れ及び破片が最終的にＯリングを超えてピンとブッシュとの間の空間へと動くことを可能にする。（２）Ｏリングが摩耗し、最終的にその取り替えは、回転する接続部の分離を必要とし、時間及び金銭に関して相当な犠牲が生じる。
【発明の概要】
【０００４】
左右対称の本体を備えるシールを開示する。本体は、本体の右側の第１のシールリップ（ｓｅａｌｉｎｇ  ｌｉｐ）と、第１のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、本体の右側の第２のシールリップと、を備える。本体は、本体の左側の第３のシールリップと、第３のシールリップに対して、径方向下側であり、軸方向内側に配置される、本体の左側の第４のシールリップと、をさらに備える。取付位置において、第１のシールリップは第２のシールリップから離れて曲がり、第３のシールリップは第４のシールリップから離れて曲がる。
【０００５】
第１のシールリップは、第１のシールリップが第２のシールリップから離れて曲がる凸曲面を有してもよい。同様に、第３のシールリップがそのような凸曲面を有してもよい。第２のシールリップは、一方の側面で径方向において第１のシールリップから離れて下方に傾く上面と、他方の側面で第２のシールリップが第１のシールリップへ曲がることを可能にする凹曲面の内面と、によって定義してもよい。同様に、第４のシールリップがそのような形状を有してもよい。
【０００６】
シールは、縦軸を中心とする外径を形成する外面と、外面と一体で、外径の弧に沿って配置され、縦軸に平行な平面で分離されて両端を形成する第２の部分とを有してもよい。両端を選択的に保持する留め具が設けられてもよい。
【０００７】
シールは、ピボットジョイントにおいて、隙間を覆うように、第１の部材及び第２の部材の面取りされた面に配置されてもよい。機械の通常の運転により隙間が変わり、ジョイントが摩耗すると、シールは面取りされた面を上下に動く。シールは、外部の破片から隙間をシールするように、部分的に隙間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示に係るアウターシールの斜視図
【図２】図１のアウターシールの外形図
【図３】取付位置での図１のアウターシールの外形図
【図４】図１のアウターシールの４−４線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、アウターシール１００を示す。シール１００は、縦軸１０３を中心とする外径を形成する外面１０１によって定義される。本明細書において、縦軸１０３と平行な方向を示す軸方向と、縦軸１０３と直交する方向を示す径方向と、について言及される。シール１００は、第１の部分１０２を含み、第２の部分１０４を含んでもよい。第２の部分１０４を備える実施形態では、第２の部分１０４は、シール１００の外径の弧１１４に沿って配置され、第１の部分１０２と一体であってもよい。第２の部分１０４は、留め具を入れるための貫通孔１０７を含む。当該実施形態では、シール１００は、縦軸１０３に平行な平面で分離されて第１の端部１０６及び第２の端部１０８を形成し、第１の端部１０６及び第２の端部１０８は、貫通孔１０７を通る留め具によって第２の部分１０４で選択的に連結してもよい。別の実施形態では、シール１００は分離せず、それゆえ、第２の部分１０４を含まない。
【００１０】
図２は、取り付けていない状態でのシール１００を拡大した断面図を示す。シール１００は、本体１０９の右側が本体１０９の左側と同じになるように対称線１０５の左右で対称な断面を備える本体１０９を有する。
【００１１】
シール１００の本体１０９は、一次的なシールとして機能する第１のシール面１２２を備える第１のシールリップ１１０を有する。第２のシール面１２４を備える第２のシールリップ１１２は、第１のシールリップ１１０から径方向に離間して下側に配置され、二次的なシールとして機能する。また、第２のシールリップ１１２は、面取りされた面２０８を上下に動くとき、安定をもたらす。第２のシールリップ１１２が面取りされた面２０８の上に乗り上げるとき、追加の径方向の荷重が発生し、第２のシールリップ１１２が荷重を対称的に確実に分配してシール１００が隙間１１８においてずれることを防ぐのに役立つ。第２のシールリップ１１２は、シール１００の外面１０１に対してわずかに下方に曲がる上面１１７と、第２のシールリップ１１２が第１のシールリップ１１０へ曲がることを可能にする凹曲面を有する第２のシール面１２４と、を有する。上面１１７は、第１のシールリップ１１０から径方向に離れて下方に傾く。上面１１７及び第２のシール面１２４は、第２のシールリップ１１２の先端を形成する頂点で一致する。
【００１２】
第１のシールリップ１１０は、（第２の部分１０４を除いて概ね中実の）本体１０９の右側において、上面１１５と、底面１１９と、第１のシール面１２２とを備える。上面１１５及び第１のシール面１２２は、非取付状態において縦軸１０３から離れる方向に向かう。第１のシールリップ１１０は、取り付けられるとき、第２のシールリップ１１２から離れて曲がるように設計される。第１のシールリップ１１０が第２のシールリップ１１２から独立して曲がることができるように、隙間１１８は、第１のシールリップ１１０を第２のシールリップ１１２から分離する。隙間１１８は、第２のシールリップ１１２の上面と、第１のシールリップ１１０の凸曲面１２０と、によって区切られる。第１のシールリップ１１０の凸曲面１２０は、第１のシールリップ１１０が第２のシールリップ１１２から離れて曲がることを可能にするように、第１のシールリップ１１０の柔軟性を向上させる。第１のシールリップ１１０と外面１０１との間のくぼみ１１６は、第１のシールリップ１１０の凸曲面１２０と協働して、第１のシールリップ１１０が第２のシールリップ１１２から離れて曲がることを可能にする。本出願に係るシール１００の径方向の荷重を変化させるように、くぼみ１１６の大きさ及び形状を変更してもよい。
【００１３】
第１のシールリップ１１０は、取り付けられるとき、第２のシールリップ１１２から離れて曲がるように下側を切り取ってもよい。第１のシールリップ１１０が第２のシールリップ１１２から独立して曲がることができるように、下側を切り取った隙間１１８は、第１のシールリップ１１０を第２のシールリップ１１２から分離する。第１のシールリップ１１０及び第２のシールリップ１１２の柔軟性及び適合性を変更するように、又は、製造又は取付の効率をあげるように、隙間１１８の形状を変更してもよい。
【００１４】
シール１００の本体１０９は、左右対称である。シール１００は、第１のシールリップ１１０と同様の大きさ及び位置にある第３のシールリップ１１１及び第３のシール面１２３を有する。シール１００は、第２のシールリップ１１２と同様の大きさ及び位置にある第４のシールリップ１１３及び第４のシール面１２５を有する。この点で、シール１００が取り付けられるとき、第３のシールリップ１１１は、第１のシールリップ１１０と同様に機能し、第４のシールリップ１１３は第２のシールリップ１１２と同様に機能する。リンク機構の他方の側で、隙間２０６は、第２の部材２０４の面取りされた面２１０に接触する第３のシールリップ１１１及び第４のシールリップ１１３によってシールされる。第４のシールリップ１１３は、一次的なシールすなわち第３のシールリップ１１１に対する二次的なシールである。
【００１５】
図３は、第１の部材２０２と第２の部材２０４との間の接続リンク機構上の隙間２０６の周囲に取り付けられるシール１００を示す。例えば、接続リンク機構は、潤滑油が無いブッシュを備えるピボットジョイントであってもよい。潤滑油が無い種類のブッシュは、ブッシュの耐用期間を保証するために多くのシールを必要とする。シール１００は、非常に過酷な環境の運転状態において汚れ及び研磨剤（ａｂｒａｓｉｖｅｓ）が入らないようにするために、ピボットジョイントの隙間２０６上に外側のシールを形成してもよい。
【００１６】
シール１００は、機械の運転中に接続リンク機構に入ることなく、相当な範囲の隙間をシールするように適合する。この点で、シール１００は、接続リンク機構を過度に必要とすることなく着脱できるように、適切な柔軟性及び耐久性を有するいかなる材料で構成されてもよい。同様の利点は、シール１００の固体の変形可能なもの（ｓｏｌｉｄ  ｖａｒｉａｎｔ）にも適用する。シール１００の他の実施形態では、シール１００は、分離せず、シール１００を所定位置に保持するように、その外周の周囲でばねを含んでもよい。
【００１７】
シール１００が取り付けられるとき、第１のシールリップ１１０は、上方に曲がり、シール１００の軸方向の幅を短くし、第２のシールリップ１１２を第１の部材２０２へ寄せる。取り付けたとき、又は数時間の使用後、第２のシールリップ１１２及び第２のシール面１２４は第１の部材２０２と接触する。第１のシールリップ１１０及び第１のシール面１２２、並びに、第２のシールリップ１１２及び第２のシール面１２４は、それぞれ、第１の部材２０２の面取りされた面２０８に、接触して乗り上げ、埃及び外部の破片を隙間２０６に入れない。第１のシールリップ１１０（すなわち、一次的なシール）が機能しないとき、第２のシールリップ１１２（すなわち、二次的なシール）がバックアップとして機能する。また、第２のシールリップ１１２は、第１のシールリップ１１０の荷重を減らすように機能する。力が第１のシールリップ１１０にだけかかるというよりもむしろ、力は第２のシールリップ１１２に分配される。力を２つのリップ、すなわち第１のシールリップ１１０及び第２のシールリップ１１２に分配することで、一次的な第１のシールリップ１１０の有効な耐用期間が向上し、よりよいシールを作り出す。
【００１８】
シール１００は、いくつかの点で先行技術のシールと区別できる。シール１００は、２つの面取りされた面２０８，２１０で乗り上げ、シールするように、左右対称である。隙間２０６が機械の標準的な運転により変化し、ジョイントが摩耗すると、シール１００は、面取りされた面２０８，２１０を上下する。第１のシールリップ１１０及び第３のシールリップ１１１は、シール１００の軸方向の幅を減らすように曲がるか又は変形するように設計されるため、シール１００は、第１の部材２０２と第２の部材２０４との間の一般的な大きさの隙間２０６に一致する。
【００１９】
本発明に関する当業者にとって、本発明に関して、数多くの構成の変更、及び幅広い異なる実施形態や応用が、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく提案される。例えば、当業者は、さらなる保護を提供するために、より多くのリップを追加できることを認識する。ここでの開示及び記載は、単に例示的なものであって、いかなる意味においても限定を意図したものではない。異なる実施形態の様々な特徴が本発明の範囲内で新しい実施形態を作り出すために組み合わされ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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