JP2010525279A - 外ピンシール - Google Patents

Abstract

【課題】実質的に楔形状の断面を持つシール（２００）を提供する。
【解決手段】このシールは、自動的に調節し、枢動継手（１００）を、シールされるべき所定範囲の隙間幅に亘ってシールする。
【選択図】図３

Description

本発明は、全体として、機械部品をしっかりと連結するのに使用される、枢動継手用のシールに関し、更に詳細には、作業用車輛に設けられた回転のみを行う連結リンク及び作業用工具のピン及びブッシュ用の外シールに関する。

例えばローダーバックホー及び四輪駆動ローダー等の作業用車輛のリンクで使用される枢動継手は、連結された部品間の相対的回転を可能にするピン及びブッシュを含む。これらの枢動継手は、従来、デブリに対する障壁としてピンとブッシュとの間にシールを備えている。しかしながら、これらの車輛の使用環境が過酷であるため、即ち大量の塵埃及びデブリがあるため、塵埃及びデブリがこれらの障壁を通過し、枢動継手の磨耗を加速する。

作業用車輛の幾つかの製造者は、前置障壁、即ちリンク及び作業用工具の連結された部分の外面間に配置した、図６及び図６Ａに示すＯ−リングによってデブリに対する第一防御線を形成することによって、上述の問題点を緩和しようとした。しかしながら、この方法は、少なくとも、以下の困難を招く。（１）Ｏ−リングが、代表的には円形であるため、塵埃及びデブリが、最終的には、Ｏ−リングを越えてピンとブッシュとの間の空間に入り込んでしまう。（２）Ｏ−リングが磨耗し、これらのＯ−リングの最終的な配置により、回転するように連結された部品を外すことを必要とし、時間及び金銭に関して大きな出費を強いられる。

本明細書中には、枢動継手を塵埃及びデブリからシールするためのデバイス及び方法が開示されている。これにより、上述の問題点が大幅に減少する。枢動継手の回転するように連結された部品は、ピンの長さ方向軸線に対して垂直な平面内の断面が実質的に円形の外面を持つ第１部材と、長さ方向軸線と実質的に直交する外面を持つ第２部材とを有する。シールは、実質的に楔形状の断面を有する。楔の一つの隅部が第１部材の円筒形の外面間の隙間に嵌着し、残りの隅部がこれらの表面間の隙間を橋渡しする。隙間を橋渡しする残りの隅部の各々には、デバイスのシール機能を完全にし、隙間の大きさの変化に合わせて調節するためのリップが設けられていてもよい。シールは割りシールであり、第１端及び第２端を有し、これらの第１端及び第２端が接合されたとき、実質的に円形を形成する。シールの各端には連結部分が設けられている。一実施例では、連結部分はシールの外径に設けられており、楔と一体である。第１端及び第２端は、一般的には、例えばねじ等のコネクタによって接合される。

実際には、第１部材の外面の収容部分は、楔の一方の側部の形状及び角度と一致するように形成されている。枢動継手が組み立てられると、シールは、第１部材と第２部材との間の隙間を満たすように連結される。この場合、楔の一方の側部が第１部材の外面の収容部分に載り、シールのリップが第１部材の外面及び第２部材の外面に沿って載る。シールの寸法は、張力が加わった状態で比較的広い範囲の隙間を受け入れるように定められる。

本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。

図１は、本発明を使用する作業用車輛の概略図である。 図２は、図１に示す作業用車輛の前部の斜視図である。 図３は、外ピンシールの斜視図である。 図４は、外ピンシールの別の斜視図である。 図５は、外ピンシールを含む図２に示す継手の断面図である。 図６は、従来のシールの斜視図である。 図６Ａは、図６の断面図である。

図１は、本発明が使用される作業用車輛を示す。例示の特定の作業用車輛は、四輪駆動ローダー１であり、後部分２０と、前部分３０と、後部分２０と前部分３０との間の枢軸３５と、運転室２４と、ブーム３３と、バケット３４と、ブーム３３とバケット３４とを回転自在に連結する枢動継手１００とを含む。

外ピンシール、即ち本発明は、実際上、任意の適当な形体の枢動継手で作用するけれども、ここでは、グリスレスブッシュ１４０を使用する図２に示す枢動継手１００に焦点を当てる。図３及び図４は、第一線防御シール２００である本発明の一実施例の斜視図である。グリスレス型のブッシュは、ブッシュの寿命を確保するため、多くのシールレベルを必要とする。この特定の場合には、第一線防御シール２００は、ブーム−バケット継手、即ち枢動継手１００に設けられた外シールであり、研磨性化学物質及び極端な環境／作動条件に露呈され、デブリが継手に入り込まないようにするのに必要とされる。製造上の制限及び部品間の寸法変化のため、シールが大きな範囲の隙間を効果的に覆うことが必要とされる。この特定の場合には、シールは、例えば１ｍｍ乃至１２ｍｍの範囲の隙間を覆う必要がある。かくして、第一線防御シール２００は調節自在であることが必要とされる。即ち、作動中に枢動継手１００内に落ち込むことなく、大きな範囲の隙間を効果的にシールすることが必要とされる。第一線防御シール２００は、更に、継手の寿命が１５０００時間に及ぶようにすることが必要とされる。

図３及び図４に示すように、第一線防御シール２００は、第１端２００ａと、第２端２００ｂと、第１部分２０１と、第２部分２０２と、コネクタ２０３とを含む。第一線防御シール２００は、適当な可撓性及び丈夫さを持つ任意の材料で形成されていてもよく、例えば二硫化モリブデン等の自己潤滑性材料を含んでいてもよい。第一線防御シール２００は上文中に説明したようにグリスレス型であってもよく、又は潤滑剤を適用することを必要とする。

図５は、本発明の一実施例の断面図を示す。即ち、第１部材１１０と、第２部材１２０と、ピン１３０と、ブッシュ１４０とを含む枢動継手１００を保護するために使用された場合の第一線防御シール２００の断面図を示す。図３、図４、及び図５に示すように、第一線防御シール２００は、リップ２０１ａ及び２０１ｂを含む楔状の第１部分２０１と、第２部分２０２と、第１端２００ａと、第２端２００ｂと、コネクタ２０３とを含む。コネクタ２０３は、ボルト２０３ａと、ナット２０３ｂと、必要な場合にスペーサ２０３ｃとを含む。図５に示すように、第１部材１１０の第１外面１１０ａは、例示であるが、第一線防御シール２００の第１部分２０１の第１部分表面２０１ｃと実質的に同じ形態を有する。図示のように、リップ２０１ａは、第１部材１１０の第２外面１１０ｂと接触し、リップ２０１ｂは第２部材１２０の円形の外面１２０ａをシールする。円形の外面１２０ａは実質的に平らであり、ピン１３０の長さ方向軸線１３０ａに対して直交する。第１外面１１０ａは円錐形であり、即ち第２外面１１０ｂに対して斜めの所定の角度をなす。第２外面１１０ｂは円筒形形状である。

実際には、第一線防御シール２００は、図５に示すように隙間１００ｂの周囲に配置され、コネクタ２０３を介して連結される。ボルト２０３ａは、非螺着長さを有し、この長さが長さＬを提供する。この長さは、周囲の汚染物に対して効果的な障壁を提供するように第一線防御シール２００を閉鎖するのに十分に短く、締め付けたときに第一線防御シール２００が不当に変形しないようにするのに十分に長い。

第一線防御シール２００を締め付けると、第１部分表面２０１ｃが第１外面１１０ａに載り、この際、リップ２０１ａが第１部材１１０の第２外面１１０ｂと接触し、リップ２０１ｂが第２部材１２０の円形の外面１２０ａと接触する。第一線防御シール２００は、枢動継手１００がシールされた状態で、常に、或る程度の張力が作用した状態にある。第１部材１１０の接触面即ち第１外面１１０ａの形状により（これは、例示であるが、この場合には面取りである）、第一線防御シール２００は、連結時に、張力が最小となる場所を求める。これは、第１部材１１０、第２部材１２０、及び隙間１００ｂの寸法が変化するため、第１部材１１０の接触面１１０ａに沿って自動的に調節するためである。隙間１００ｂが変化するとき、リップ２０１ａ、２０１ｂは第一線防御シール２００の自動調節を補助する。これは、これらのリップ２０１ａ、２０１ｂが、必要に応じて撓み及び弛緩し、隙間１００ｂをシールするためである。第１外面１１０ａ及び第２外面１１０ｂの外径が増大したり減少したりするとき、シール２００は、それ自体を第１部材の接触面に沿って上下に位置決めすることによって自動的に調節する。

以上、例示の実施例を説明したが、添付の特許請求の範囲に定義した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができるということは明らかになるであろう。

１００ 枢動継手
１００ｂ 隙間
１１０ 第１部材
１１０ａ 第１外面
１１０ｂ 第２外面
１２０ 第２部材
１２０ａ 外面
１３０ ピン
１３０ａ 長さ方向軸線
１４０ グリスレスブッシュ
２００ 第一線防御シール
２００ａ 第１端
２００ｂ 第２端
２０１ 第１部分
２０１ａ、２０１ｂ リップ
２０２ 第２部分
２０３ コネクタ
２０３ａ ボルト
２０３ｂ ナット
２０３ｃ スペーサ

Claims (7)

1. 枢動継手用のシールであって、前記枢動継手は、枢動ピン及びブッシュを含み、第１部材と第２部材とを回転自在に連結し、前記第１部材は、長さ方向軸線と、実質的に円錐形形状であり、前記長さ方向軸線と直交する第１平面を中心として実質的に対称な第１外面とを持ち、前記第１外面の断面は、前記長さ方向軸線と直交する前記第１平面を中心として実質的に円形であり、前記第２部分は、実質的に平らであり且つ前記長さ方向軸線と実質的に直交する円形の外面を有する、シールにおいて、
   前記長さ方向軸線と直交する第２平面内に円を形成する第１部分を含み、この第１部分は、三角形とほぼ一致する断面形状を有し、前記三角形の第１隅部が円の内径を形成し、前記三角形の第１隅部及び第２隅部が円の外径を形成し、第１リップが前記第１隅部のところに形成され、第２リップが前記第２隅部のところに形成され、前記三角形の第３隅部が内径を形成し、第１シール面が第３隅部と第１隅部との間を延び、第２シール面が第３隅部と第２隅部との間を延び、
   前記円の円弧に沿った、前記外径に沿って位置決めされた第２部分を含み、前記第２部分は、前記シールを前記円弧に沿って厚くする効果を有し、前記第２部分及び前記第１部分は一体であり、前記第１部分及び前記第２部分は、前記第１部分が第１部分第１端及び第１部分第２端部を有し、前記第２部分が第２部分第１端及び第２部分第２端を持つように、前記長さ方向軸線と平行な平面内で割れており、更に、
   前記第１部分と前記第２部分とを連結するためのファスナを含む、シール。
2. 請求項１に記載のシールにおいて、
   前記シールは、前記第１外面と前記円筒形外面との間の隙間を覆うように連結されており、前記シールは、第１部材の外面の周囲に嵌着する、シール。
3. 請求項２に記載のシールにおいて、
   前記第１シール面は、第１外面と接触する、シール。
4. 請求項３に記載のシールにおいて、
   前記第２リップは円形の外面と接触する、シール。
5. 請求項４に記載のシールにおいて、
   前記第１リップは前記第２外面と接触する、シール。
6. 枢動継手用のシールにおいて、
   第１端と、
   第２端と、
   ファスナとを含み、前記シールは、実質的に楔状の断面を有し、前記ファスナは前記第１端を前記第２端に連結し、枢動継手をシールする円を実質的に形成し、前記シールは、前記枢動継手の寸法変化に合わせて自動的に調節する、シール。
7. 枢動継手をシールするためにシールを使用する方法であって、
   前記枢動継手は、枢動ピン及びブッシュを含み、第１部材と第２部材とを回転自在に連結し、前記第１部材は、長さ方向軸線と、実質的に円錐形形状であり、前記長さ方向軸線と直交する第１平面を中心として実質的に対称な第１外面とを持ち、前記第１外面の断面は、前記長さ方向軸線と直交する前記第１平面を中心として実質的に円形であり、前記第２部分は、実質的に平らであり且つ前記長さ方向軸線と実質的に直交する円形の外面を有し、
   前記シールは、
   前記長さ方向軸線と直交する第２平面内に円を形成する第１部分を含み、この第１部分は、三角形とほぼ一致する断面形状を有し、前記三角形の第１隅部が円の内径を形成し、前記三角形の第１隅部及び第２隅部が円の外径を形成し、第１リップが前記第１隅部のところに形成され、第２リップが前記第２隅部のところに形成され、前記三角形の第３隅部が内径を形成し、第１シール面が第３隅部と第１隅部との間を延び、第２シール面が第３隅部と第２隅部との間を延びる、方法において、
   断面が三角形形状のシールを、前記第１外面が前記第１シール面と接触し、前記円形の外面が前記第２隅部と接触するように、前記第１外面と前記円筒形外面との間の隙間を横切るように配置する、方法。

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