JP2011239785A - 田植機の植苗機構用密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】田植機の植苗機構に用いられる密封装置において、泥面や泥水中に繰り返し没入される過酷な条件でも長期にわたって優れた密封性を維持し得る密封装置を提供する。
【解決手段】爪支持ハウジング１のアーム部１１の軸孔１１ａに密封的に取り付けられると共に、前記軸孔１１ａに軸方向往復動可能に挿通された植苗ロッド３の外周面と軸方向摺動可能に密接されるダストリップ２１２を有するシール本体２１０と、その外側にあって、基端２２１が前記アーム部１１側に密封的に固定されると共に、植苗動作時に下向きとなる先端２２２の内周が前記植苗ロッド３の外周に遊嵌された剛性材料からなる筒状カバー２２０とを備える。筒状カバー２２０は、シール本体２１０側への泥水の侵入を、内部に閉じ込められた空気及びラビリンスシール作用によって抑止するものであり、植苗ロッド３の外周面に対して遊嵌状態となっているので、摺動による摩耗を生じない。
【選択図】図２

Description

本発明は、田植機の植苗機構に装着されて、植苗爪から苗を押し出す植苗ロッドの軸周を密封する密封装置に関する。

図４は、従来技術による密封装置を装着した田植機の植苗機構の一部を示す断面図、図５は、図４の密封装置を拡大して示す断面図である。図４に示されるように、田植機の植苗機構は、爪支持ハウジング１と、この爪支持ハウジング１から突設された植苗爪２と、前記爪支持ハウジング１から突出したアーム部１１の軸孔１１ａに挿通され先端に植苗爪２の突出方向に沿って動作可能な苗押し出し部３１を有する植苗ロッド３と、この植苗ロッド３を爪支持ハウジング１及びアーム部１１に対して相対的に軸方向往復動させるためのカム装置４及びバネ５とを備えている。

アーム部１１における軸孔１１ａの開口端部には、密封装置１０が装着されている。この密封装置１０は、図５に示されるように、植苗ロッド３の外周面に摺動可能に密接されることによって、爪支持ハウジング１内に封入されたグリースが植苗ロッド３の軸周隙間から流出するのを防止する対油リップ１０ａと、その外側に位置し、植苗ロッド３の外周面に摺動可能に密接されることによって、爪支持ハウジング１の内部へ泥が侵入するのを防止するダストリップ１０ｂを一体に有する。

上記植苗機構は、植苗爪２が爪支持ハウジング１と共に図示の断面上で鉛直方向に細長い楕円状の回転軌跡を描くように移動し、その過程で、植苗爪２の先端部が不図示の苗供給台の下端部を経由して田の泥面に所要の深さまで没入されるようになっている。そして、植苗爪２が降下して行く過程で、前記苗供給台の下端部から一株分の稲苗を取り込み、植苗爪２の先端部が泥面に没入される際に、バネ５で付勢された植苗ロッド３によって、苗押し出し部３１が植苗爪２に取り込まれた稲苗を押し出し、前記泥面に植え付けるものである（例えば特許文献１，２参照）。

しかしながら、苗押し出し部３１を有する植苗ロッド３の先端部及びその近傍は、当該植苗機構の周期的な植苗動作に伴って、泥面や泥水中に繰り返し没入されるため、密封装置１０のダストリップ１０ｂが、泥中へ没入される際の抵抗（泥圧）によって外側から変形を受ける。このため植苗ロッド３との摺動抵抗が大きくなり、しかも摺動部に泥水が介入しやすいため、早期に摩耗して密封性が損なわれ、軸孔１１ａへの泥水の侵入や爪支持ハウジング１内からのグリースの漏洩が発生するおそれがあった。

特開２００１−６９８２８号公報 特開２０００−１３９１４４号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、田植機の植苗機構に用いられる密封装置において、泥面や泥水中に繰り返し没入される過酷な条件でも長期にわたって優れた密封性を維持し得る密封装置を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る田植機の植苗機構用密封装置は、植苗機構の爪支持ハウジングの軸孔に密封的に取り付けられると共に、内周に前記軸孔に軸方向往復動可能に挿通された植苗ロッドの外周面と軸方向摺動可能に密接されるダストリップを有するシール本体と、このシール本体の外側にあって、基端が前記爪支持ハウジング側に密封的に固定されると共に、植苗動作時に下向きとなる先端の内周が前記植苗ロッドの外周に遊嵌された剛性材料からなる筒状カバーとを備えるものである。

上記構成において、シール本体は、爪支持ハウジングの軸孔へ外部泥や泥水等が侵入するのを防止するものである。また、筒状カバーは剛性材料からなるため、植苗動作に伴う泥への没入時に、泥圧によって容易に変形することがなく、内部に閉じ込められた空気及びラビリンスシール作用によって、シール本体側への泥水の侵入を抑止すると共に、泥圧によるダストリップの変形を防止するものであり、植苗ロッドの外周面に対して遊嵌状態となっているので、摺動による摩耗を生じない。

なお、ここでいう剛性材料とは、典型的には金属材料であるが、機械的強度が大きく容易に変形しない合成樹脂を用いても良い。

また、請求項２の発明に係る田植機の植苗機構用密封装置は、請求項１に記載の構成において、筒状カバーの先端の内周に合成樹脂又はゴム状弾性材料からなる環状体を取り付けたものである。

請求項１又は２の発明に係る田植機の植苗機構用密封装置によれば、シール本体が、その外側から筒状カバーで包囲されることにより、植苗ロッドとの摺動部へ泥等が侵入するのを防止され、しかも泥圧によるダストリップの変形が確実に防止されるので、泥面や泥水中に繰り返し没入される過酷な条件でも、シール本体による密封性を長期にわたって維持することができる。

本発明に係る田植機の植苗機構用密封装置の第一の形態を、植苗機構と共に示す断面図である。 図１の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る田植機の植苗機構用密封装置の第二の形態を示す断面図である。 従来技術による密封装置を装着した田植機の植苗機構の一部を示す断面図である。 従来技術による密封装置を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る田植機の植苗機構用密封装置の第一の形態を、植苗機構の一部と共に示す断面図、図２は、図１の要部を拡大して示す断面図である。

まず図１に示される植苗機構は、先に説明した図４と同様の構成を備えるものであって、すなわち爪支持ハウジング１と、この爪支持ハウジング１におけるアーム部１１に複数のボルト２１によって取り付けられたフォーク状の植苗爪２と、前記アーム部１１に開設された軸孔１１ａに挿通され先端に植苗爪２の突出方向に沿って動作可能な苗押し出し部３１を有する植苗ロッド３と、この植苗ロッド３を軸方向往復動させるカム装置４及びバネ５とを備える。

詳しくは、爪支持ハウジング１は、第一の水平軸心Ｏ_１の周りに回転される回転ハウジング６の、前記第一の水平軸心Ｏ_１から離れた端部に、第二の水平軸心Ｏ_２を介して回転可能に取り付けられており、図１における反時計方向への回転ハウジング６の回転運動と、この回転ハウジング６に対する爪支持ハウジング１の相対回転運動が、回転ハウジング６内の不図示のギヤ機構を介して連動するようになっている。そして、このような回転ハウジング６と爪支持ハウジング１との複合運動によって、植苗爪２の先端が、図示の断面上で、鉛直方向に細長い楕円状の回転軌跡を描くように反時計回りに移動し、その過程で、植苗爪２の先端が、不図示の苗供給台の下端を経由して田の泥面に所要の深さまで没入されるようになっている。

爪支持ハウジング１におけるケース状本体１２の内室１２ａに収納されたバネ５は、この爪支持ハウジング１におけるアーム部１１の軸孔１１ａに挿通された植苗ロッド３を、前記軸孔１１ａから外側へ常時突出する方向に付勢するものである。一方、カム装置４は、前記内室１２ａに配置されて、第二の水平軸心Ｏ_２と同心のカム軸の周りに回転されるカム４１と、一端４２ａがこのカム４１の外周カム面に摺動可能に接触されると共に、他端４２ｂが植苗ロッド３の内端とリンクされ、第三の水平軸心Ｏ_３を中心として揺動される揺動アーム４２とを備える。

すなわちカム装置４は、カム４１が図１における反時計回りに回転するのに伴って、揺動アーム４２の一端４２ａが、カム４１の外周カム面の大径部へ乗り上がって行くと、これに伴い、第三の水平軸心Ｏ_３を中心として揺動される揺動アーム４２の他端４２ｂが、植苗ロッド３をバネ５の付勢力に抗して爪支持ハウジング１への没入方向へ変位させる。そして、更にカム４１が回転して行くと、やがて揺動アーム４２の一端４２ａが前記外周カム面の最大径部４１ａから外れるので、この時点で、バネ５が植苗ロッド３を突出方向へ変位させ、これに伴い、図１に一点鎖線で示されるように、植苗ロッド３の先端の苗押し出し部３１が、植苗爪２の先端へ向かって押し出し動作するようになっている。また、この苗押し出し部３１の押し出し動作は、植苗爪２が下降してその先端部が泥面に没入される際に行われる。

なお、参照符号７は、バネ５による植苗ロッド３の突出動作の際に、揺動アーム４２と弾性的に接触することによって、植苗ロッド３のストロークを規制する弾性ストッパであり、ゴム状弾性材料からなる。

上述の構成を備える植苗機構は、植苗爪２が楕円状の回転軌跡を描きながら下降する過程で、フォーク状の植苗爪２が、そのスリット２ａの先端部へ不図示の苗供給台の下端から一株分の稲苗を取り込み、更に下降して植苗爪２の先端部が泥面に没入される際に、バネ５によって植苗ロッド３が下降し、その先端の苗押し出し部３１が、植苗爪２に取り込まれた稲苗を押し出して、前記泥面に植え付けるように植苗動作するものである。

参照符号２００は、本発明の第一の形態に係る密封装置であって、爪支持ハウジング１の軸孔１１ａの内周に配置されたシール本体２１０と、その外側に配置された筒状カバー２２０とからなる。

詳しくは図２に示されるように、シール本体２１０はゴム状弾性材料で成形されたものであって、爪支持ハウジング１において植苗動作時に下向きとなるアーム部１１の軸孔１１ａの開口端部内周面に密嵌される筒状嵌着部２１１と、この筒状嵌着部２１１の軸方向外側の端部に形成されて、アーム部１１の外側を向いたダストリップ２１２と、その軸方向内側の端部に位置して前記筒状嵌着部２１１の内周に形成され、外側（ダストリップ２１２側）を向いた第二リップ２１３とを備える。

ダストリップ２１２及び第二リップ２１３は、先端内周に形成されたシールエッジ部２１２ａ及び２１３ａにおいて、植苗ロッド３の外周面に摺動可能に密接され、外部の泥や水などを密封対象とするものである。また、ダストリップ２１２の内周面には、シールエッジ部２１２ａの内側に位置して、円周方向に連続した突条２１２ｂが形成されている。この突条２１２ｂは、植苗ロッド３が、図１に示されるバネ５によって下方へ押出し動作する過程で、ダストリップ２１２の内周面が植苗ロッド３の外周面にベタ当たりするのを防止するものである。

シール本体２１０には、金属環２１４が一体的に埋設されている。この金属環２１４は、金属板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたものであって、シール本体２１０の筒状嵌着部２１１に埋設された補強筒部２１４ａと、その軸方向外側端部から外周側へ展開して、シール本体２１０のダストリップ２１２の基部外周へ突出し、爪支持ハウジング１のアーム部１１の先端面に当接された鍔部２１４ｂとからなる。そして、ゴム状弾性材料からなる筒状嵌着部２１１は、軸孔１１ａの内周面に、金属環２１４の補強筒部２１４ａとの間で径方向に適当に圧縮されることにより、所定の面圧をもって密着固定されている。

筒状カバー２２０は、例えば鋼板等、剛性の大きい金属板を円錐筒状に打ち抜きプレス成形したものであって、シール本体２１０のダストリップ２１２の外側を覆うように延び、その大径側の基端フランジ２２１は、金属環２１４の鍔部２１４ｂに形成したカシメ部２１４ｃにカシメ固定されており、植苗動作時に下向きとなる先端の内向きフランジ２２２の内周は、植苗ロッド３の外周面に適当な隙間Ｇをもって遊嵌されている。また、前記基端フランジ２２１は、シール本体２１０におけるダストリップ２１２の基部２１２ｃから外周側へ延びて金属環２１４の鍔部２１４ｂに接着された弾性膜２１２ｄに密着状態に圧接されている。

この筒状カバー２２０は、シール本体２１０の筒状嵌着部２１１を、金属環２１４の鍔部２１４ｂが爪支持ハウジング１のアーム部１１の先端面に当接するまで、このアーム部１１の軸孔１１ａに圧入することによって、シール本体２１０と同時に爪支持ハウジング１に装着され、外部からシール本体２１０側へ泥や水が侵入するのを防止するものである。

なお、基端フランジ２２１は請求項１に記載された「基端」に相当するものであり、内向きフランジ２２２は請求項１に記載された「先端」に相当するものである。

以上の構成において、図１に示される植苗機構は、先に説明したように、植苗爪２が、下降の過程で不図示の苗供給台の下端から稲苗を取り込んで泥面に没入され、その際に、カム装置４とバネ５からなる機構によって植苗ロッド３が下降して、苗押し出し部３１が植苗爪２に保持された稲苗を押し出し、前記泥面に植え付けるように動作する。このため、爪支持ハウジング１のアーム部１１やその下部から露出した植苗ロッド３の先端部は、泥や泥水に繰り返し接触されることになるが、シール本体２１０の外側は、剛性の高い金属板からなる筒状カバー２２０によって覆われており、この筒状カバー２２０は、田に張られた水や泥面に没入する際に容易に変形することがないため、シール本体２１０のダストリップ２１２が泥や泥水へ没入されることによる変形を受けることがなく、確実に保護される。

ここで、筒状カバー２２０の先端の内向きフランジ２２２と、その内周を軸方向往復動する植苗ロッド３の外周面との間には、環状の隙間Ｇがあるが、この隙間Ｇは、通過しようとする流体に圧力損失を生じせしめるラビリンスシール機能を奏する。しかも、筒状カバー２２０の内向きフランジ２２２は、田に張られた水や泥面に没入する植苗動作時には下向きとなっており、筒状カバー２２０の内側空間Ｓは、上端が、基端フランジ２２１と弾性膜２１２ｄとの密着によって密封されているので、植苗動作によって前記隙間Ｇの下側が泥水等の雰囲気になると、筒状カバー２２０の内側空間Ｓに残留する空気は逃げ場がなくなる。このため、前記隙間Ｇから泥水等が筒状カバー２２０内へ容易に侵入することができず、シール本体２１０側への泥や水の侵入が有効に抑えられる。

したがって、シール本体２１０におけるダストリップ２１２及び第二リップ２１３の摺動部への泥の介入による摩耗が防止され、その優れた密封性が長期間にわたって維持される。

次に図３は、本発明に係る植苗機構用密封装置における第二の形態を示す断面図である。この形態において、先の図２に示される第一の形態と異なるところは、内向きフランジ２２２の内周に、植苗ロッド３の外周面との金属接触を防止するため、摩擦係数が著しく低く耐摩耗性に優れたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）あるいはゴム状弾性材料からなる環状体２２３を、一体的に接合したことにある。環状体２２３と植苗ロッド３の間には、適当な隙間Ｇが存在している。

また、この形態において、筒状カバー２２０は、大径側の基端フランジ２２１が、シール本体２１０における金属環２１４の鍔部２１４ｂにカシメ固定されたものではなく、前記基端フランジ２２１に形成したカシメ筒部２２１ａを、爪支持ハウジング１におけるアーム部１１の先端部外周面に形成した係合突条１１ｂにカシメ固定してある。筒状カバー２２０の基端フランジ２２１は、シール本体２１０におけるダストリップ２１２の基部２１２ｃから外周側へ延びて金属環２１４の鍔部２１４ｂに接着された弾性膜２１２ｄに密着状態に圧接されている。

上述の構成を備える第二の形態においても、基本的には第一の形態と同様、剛性の高い金属板からなる筒状カバー２２０が、シール本体２１０をその外側から保護し、泥圧によるダストリップ２１２の変形や、シール本体２１０側への泥や水の侵入を有効に抑えることができる。また、植苗ロッド３に径方向の軸振れがあっても、筒状カバー２２０の内向きフランジ２２２との金属接触を防止することができる。

１ 爪支持ハウジング
１１ アーム部
１１ａ 軸孔
１１ｂ 係合突条
２ 植苗爪
３ 植苗ロッド
２００ 密封装置
２１０ シール本体
２１１ 筒状嵌着部
２１２ ダストリップ
２１３ 第二リップ
２１４ 金属環
２１４ａ 補強筒部
２１４ｂ 鍔部
２１４ｃ カシメ部
２２０ 筒状カバー
２２１ 基端フランジ（基端）
２２２ 内向きフランジ（先端）
２２３ 環状体
Ｇ 隙間
Ｓ 内側空間

Claims (2)

1. 植苗機構の爪支持ハウジング（１）の軸孔（１１ａ）に密封的に取り付けられると共に、内周に前記軸孔（１１ａ）に軸方向往復動可能に挿通された植苗ロッド（３）の外周面と軸方向摺動可能に密接されるダストリップ（２１２）を有するシール本体（２１０）と、このシール本体（２１０）の外側にあって、基端（２２１）が前記爪支持ハウジング（１）側に密封的に固定されると共に、植苗動作時に下向きとなる先端（２２２）の内周が前記植苗ロッド（３）の外周に遊嵌された剛性材料からなる筒状カバー（２２０）とを備えることを特徴とする田植機の植苗機構用密封装置。
2. 先端（２２２）の内周に合成樹脂又はゴム状弾性材料からなる環状体（２２３）を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の田植機の植苗機構用密封装置。

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