JP6473591B2

JP6473591B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP6473591B2
Application number: JP2014187255A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　雅之; 雅之鈴木
Original assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: JP2016061312A

Description

本発明は、前後動作する軸の外周を密封する密封装置であって、例えば、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プッシュロッドの軸周を密封する密封装置に関する。

従来、田植機の植苗機構には、ハウジングのアーム部と植苗プッシュロッド（押出軸）との隙間から泥や泥水が浸入しないように押出軸の軸周を密封するための密封装置が設けられている。
図２は、従来技術であ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、図３は、図２の密封装置を拡大して示す断面図である。
先ず、図２に示されるように、田植機の植苗機構２０は、分割爪２２の突出方向に沿って動作可能な押出軸４と、この押出軸４をハウジング２１のアーム部５に対して相対的に軸方向往復動させるためのカム装置２４と、バネ２５及び押出軸４の軸周を密封するための密封装置１とを備えている。そして、分割爪２２が降下して行く過程で、苗供給台の下端部から一株分の稲苗を取り込み、苗押出部２６の先端部が泥面に没入される際に、バネ２５で付勢された押出レバー２７に連結片２３を介した押出軸４が下降して、分割爪２２の先端における一株の苗は苗を押し出し、泥面に植え付けるものである（特許文献１、特許文献２参照）。

図３において、下方が植苗機構外の大気側を示し、上方が植苗機構内の密封側を示している。密封装置１は、アーム部５と押出軸４との隙間から大気側からの泥や泥水が浸入しないように押出軸４の軸周を弾性部材１０のダストリップ１１が摺動可能に密接装着している。具体的には、このダストリップ１１は、図３に示されるように、押出軸４の外周４Ｓに向けて周方向に沿って連続して突出し、その突出したリップ先端１１ａが押出軸４の外周４Ｓに沿って圧接する円環状のダストリップ１１が密接されることによって、ハウジング２１内へ泥や泥水が浸入するのを防止している（特許文献１、特許文献２参照）。
また、ハウジング２１（苗植ケース）内にゴム等の弾性体２８を装着し、この弾性体２８がバネ手段２５の叩き付けにて発生する衝撃がハウジング２１（苗植ケース）に伝わるのを緩衝させ、騒音及び振動を低減しようとしている（特許文献１参照）。

しかしながら、押出軸４の先端部及びその近傍は、植苗機構２０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ことから単一のダストリップだけでは密封性が損なわれ、泥や泥水が浸入しやすく確実に防ぐことができないという問題があった。

特開２００６−１２９７５０号公報特開２００１−６９８２８号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、田植機の植苗機構に用いられる密封装置において、泥面や泥水中に押出軸が繰り返し没入される植苗動作がされても、複数のダストリップを備えて密封性を高めることでハウジング内への泥や泥水の浸入を防止する密封装置を提供することにある。

この目的を達成するために、第１の本発明は、軸方向に前後動作を繰り返す押出軸と、該押出軸の一部を収容するハウジングとの間に装着され、ハウジング内への泥水の浸入及
びハウジング内からの潤滑剤漏出を防止する密封装置において、略円筒状に形成された芯金と、前記芯金を覆う略円筒状の弾性部材で構成されており、前記弾性部材は、前記ハウジング内面に密着するようにして嵌合される嵌合筒部と、前記嵌合筒部の端部から、該嵌合筒部よりもハウジングの内方に位置するように備えられ、前記押出軸の外周に圧接される環状で内向きの主リップと、前記嵌合筒部の他端部から、前記ハウジングの外方に位置するように備えられ、前記押出軸の外周に圧接される環状で外向きの第１ダストリップと、前記第１ダストリップと前記主リップとの間で、前記押出軸の外周に圧接される環状で、外向きの第２ダストリップとが一体成形され、前記第１ダストリップは、基端から他端に向かって徐々に径方向厚みが肉厚になるように形成され、かつ、前記他端が断面視略矩形状に形成され、前記他端において基端側に前記押出軸の外周に圧接される環状の第一リップと、前記第一リップよりも内側で、径方向のしめしろを小さくした軽接触で前記押出軸の外周に圧接される環状の第二リップと、を備えていることを特徴とする。
第２の本発明は、前記第１の本発明において、前記第一リップと前記第二リップの間には環状のラビリンス隙間が形成されていることを特徴とする。
第３の本発明は、前記第１又は第２の本発明において、前記第１ダストリップの基端には、径方向で外方に突出し、ハウジングの端面に密着する環状の弾性フランジが一体に形成されており、前記芯金は、径方向で前記ハウジング端面と対向するように突出する芯金フランジが一体に形成されており、前記芯金フランジは、前記弾性フランジによって被覆されていることを特徴とする。
第４の本発明は、前記第１乃至第３のいずれかの本発明において、田植機の植苗機構に用いられていることを特徴とする。

本発明は、田植機の植苗機構に用いられる密封装置において、泥面や泥水中に押出軸が繰り返し没入される植苗動作がされても、複数のダストリップを備えて密封性を高めることでハウジング内への泥や泥水の浸入を防止する密封装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る密封装置を、田植機の植苗機構を開いた状態の要部拡大縦断面図である。従来の田植機の植苗機構に係る断面面である。図２の植苗機構の密封装置に係る部分を拡大して示す要部縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る密封装置について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、図２に示された密封装置の改良であるため、田植機の植苗機構の密封装置以外の動作についての説明は省略し、密封装置の改良部分の説明を中心に展開する。

本実施形態の密封装置１は、軸（押出軸）と軸の周りに相対前後動作可能に配される外装部材との間に備えられ、外部環境に対して内部環境を密封することができるように構成されている。図１において、下方が外部環境の大気側を、上方が内部環境の密封側を示している。
また、ここでは、植苗機構２０の押出軸４が大気に露出する部位において、軸方向に前後動作を繰り返す押出軸４と、これに対向して非前後動作状態に維持されたハウジング２１のアーム部５を想定する。

図１に示すように、略円筒状に形成された芯金３と、芯金３を覆う略円筒状の弾性部材１０で構成されており、本実施形態の密封装置１は、軸方向に前後動作を繰り返す押出軸４と、押出軸４の一部を収容するアーム部５との間の軸孔７に装着されている。そして、密封装置１は、ハウジング２１内への泥や泥水の浸入及びハウジング２１内からの潤滑剤（グリース）漏出を防止している。

芯金３は、略円筒状に形成された嵌合筒部６と、嵌合筒部６の両端面から夫々径方向に突出する突出する芯金フランジ３ａ、３ｂとで一体に形成されている。嵌合筒部６は、押出軸４よりも大径の内径を有し、ハウジング２１のアーム部５よりも小径の外形を有している。芯金フランジ３ａは、嵌合筒部６の一端から筒部内方に向けて、所定内径の通孔を有する円環状に一体形成されている。なお、芯金フランジ３ａは、押出軸４よりも大径に形成されている。芯金フランジ３ｂは、嵌合筒部６の他端から筒部外方に向けて突出する円環つば状に一体形成される。なお、芯金フランジ３ｂは、ハウジング２１のアーム部５の内径よりも大径の外径を有して形成されている。
これにより、嵌合筒部６の剛性が一定に維持され、ハウジング２１に対して嵌合筒部６を堅牢に固定させることができる。

なお、芯金３は、金属板の打ち抜きプレス成形法等によって製作されるが、この製法に限定されるものではない。

弾性部材１０は、ハウジング２１のアーム部５の内面に密着するようにして嵌合される嵌合筒部６と、嵌合筒部６の端部から該嵌合筒部６よりもハウジング５の内方に位置するように備えられ、押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状で内向きの主リップ１３と、嵌合筒部６の他端部から、アーム部５の外方に位置するように備えられ、押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状で外向きの第１ダストリップ１１と、第１ダストリップ１１と主リップ１３との間で、嵌合筒部６の内周から突出し、押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状で、外向きの第２ダストリップ１２とで一体に成形されている。

また、芯金フランジ３ｂには、第１ダストリップ１１の基端に径方向で外方に突出し、ハウジング２１のアーム部５端面に密着する環状の弾性フランジ１０ｃが一体に形成されており、弾性フランジ１０ｃによって被覆されている。
これにより、アーム部５の端面に弾性フランジ１０ｃが強く密着していることで密封性が維持され、また、弾性フランジ１０ｃによって被覆されていることから、押出軸４が前後動作する振動衝撃や泥面への投入による衝撃をハウジング２１に直接伝わるのを緩衝させ、騒音や振動を低減することができる。また、ハウジング２１への衝撃が減ることは主リップ１３との圧接を安定化させることにもなり、ハウジング２１内に充填した潤滑グリース等の潤滑剤の漏れ防止に効果がある。

また、主リップ１３の径方向外側の背面には、主リップ１３と押出軸４との間のラジアル方向の緊迫力を保持するために、しめしろ調整用の無端状のガータースプリング２が巻回されており、これにより、常時一定の緊迫力で主リップ１３を押出軸４の外周４Ｓに圧接させている。

主リップ１３は、嵌合筒部６の端部から、嵌合筒部６よりもハウジング２１の内方に位置するように備えられ、押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状で内向きのリップである。また、主リップ１３は、先端側で押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状の第一リップ１３ａと、第一リップ１３ａよりも内側で、軽接触によって押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状の第二リップ１３ｂとを備えている。そして、第一リップ１３ａと第二リップ１３ｂの間には環状のラビリンス隙間１３ｗが形成されている

第一リップ１３ａは、押出軸４に向けて突出するようにした姿勢で、押出軸４の外周４Ｓに沿って圧接させていることにより、ハウジング５内に封入されている潤滑材（グリース）を密封することができる。

第二リップ１３ｂは、第一リップ１３ａよりしめしろを小さくして軽接触にし、押出軸４の外周４Ｓに対して軸方向に圧接されるようにして負荷トルクを減らしている。また、第一リップ１３ａよりも内側（図では下方）に位置し、かつ押出軸４の外周４Ｓに対して直交する方向に圧接しているため第１ダストリップ１１及び第２ダストリップ１２と共に、泥や泥水の浸入を防止している。また、第一リップ１３ａと第二リップ１３ｂとの間に環状のラビリンス隙間１３ｗを形成させて、密封性を確実にしている。

第１ダストリップ１１は、嵌合筒部６の他端部から、ハウジング２１の外方に位置するように備えられ、前記押出軸の外周に圧接される環状で外向きのリップである。そして、先端側で押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状の第一リップ１１ａと第一リップ１１ａよりも内側で、軽接触によって押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状の第二リップ１１ｂとを備えている。また、第一リップ１１ａと第二リップ１１ｂの間には環状のラビリンス隙間１１ｗが形成されている。

第一リップ１１ａは、押出軸４に向けて突出するようにした姿勢で、押出軸４の外周４Ｓに沿って圧接させていることにより、ハウジング５への泥や泥水の浸入を防止することができる。

第二リップ１１ｂは、第一リップ１１ａよりしめしろを小さくして軽接触にし、押出軸４の外周４Ｓに圧接されるようにして負荷トルクを減らしている。また、第一リップ１１ａよりも内側（図では上方）に位置して、仮に第一リップ１１ａから泥や泥水の浸入したとしても、この第二リップ１１ｂによって、泥や泥水の浸入を防止している。そして、第一リップ１１ａと第二リップ１１ｂとの間に環状のラビリンス隙間１１ｗを形成させて、密封性を確実にしている。
このラビリンス１１ｗ内に泥や泥水を留めることができ、押出軸４がハウジング２１内へ引き込まれるように軸方向に前後動作されても、第一リップ１１ａからの泥や泥水の浸入を確実に防止することができる。

密封装置１が、植苗機構２０に用いられた場合、軸が回転運動をする自動車等のダストリップとは異なり、押出軸４が軸方向に前後動作をし、繰返し泥や泥水中に投入されるものであるため、さらなる過酷な条件下において、弾性部材１０（特に第１ダストリップ）の磨耗やひび割れを防止し耐用化できるか特に重要となる。

そこで、第１ダストリップ１１は、基端から他端に向かって徐々に径方向厚みを肉厚になるように形成している。これは、押出軸４が軸方向に前後動作を繰り返す構造であるため、径方向の肉厚が基端から他端方向に向けて同じだと追従性が悪く磨耗し易い。さらに、磨耗が悪化すると第１ダストリップ先端に割れが発生したり、先端部分がめくれあがるおそれがあるからであり、密封性を損ない易いからである。また、密封性を向上させる手段として、第１ダストリップ１１を単に肉厚に形成することが考えられるが、単に肉厚に形成するだけでは、しめしろが大きくなって摩擦トルクの増大というおそれがあるからである。

第２ダストリップ１２は、第１ダストリップ１１と主リップ１３との間に位置し、押出軸４の外周４Ｓに圧接される環状のリップである。また、第２ダストリップ１２は、大気側に向けて突出するように傾斜した外向きの姿勢を成し、仮に第１ダストリップ１１から泥や泥水が浸入したとしても、この第２ダストリップ１２によって、泥や泥水のハウジング２１内への浸入防止を図り、確実に阻止することができる。すなわち、ダストリップを２つ有することで、密封装置としてさらなる密封性を向上させ、泥や泥水の浸入を確実に阻止できる。

また、第二リップ１１ｂと第２ダストリップ１２の間に、ラビリンス隙間１１ｗよりも大きい環状のラビリンス隙間１０ｗを形成させて、このラビリンス１０ｗ内に泥や泥水を留めることができ、第二リップ１１ｂからの泥や泥水の浸入を確実に防止することができる。同様に、主リップ１３の第二リップ１３ｂと第２ダストリップ１２の間に、ラビリンス隙間１０ｗよりも大きい環状のラビリンス隙間１２ｗを形成させて、このラビリンス１２ｗ内に第２ダストリップ１２側から浸入した泥や泥水を留めることができ、第二リップ１３ｂからの潤滑剤の漏れを溜めることができ、密封性を確実に高めることができる。

密封装置は、弾性部材１０に第１ダストリップ１１、第２ダストリップ１２及び主リップ１３の３つのリップを一体に形成している。一体化したことにより、植苗機構２０への密封装置の組み付け性を向上させることができる。また、一体化とすることで、密封装置の製造過程の効率化にもなり時間的にも経済的にも効果がある。

本実施形態では、田植機の植苗機構の密封装置について一例を挙げて説明したが、本発明は、泥や泥水等浸入を阻止する他の密封装置であっても可能で、本発明の範囲内で適宜他の形態に利用可能である。

１密封装置
２ガータースプリング
３芯金
４押出軸
４Ｓ外周面
５アーム部
６嵌合筒部
７軸孔
１０シール部材
１１第１ダストリップ
１２第２ダストリップ
１３主リップ
２０植苗機構
２１ハウジング

Claims

軸方向に前後動作を繰り返す押出軸と、該押出軸の一部を収容するハウジングとの間に装着され、ハウジング内への泥水の浸入及びハウジング内からの潤滑剤漏出を防止する密封装置において、
略円筒状に形成された芯金と、
前記芯金を覆う略円筒状の弾性部材で構成されており、
前記弾性部材は、
前記ハウジング内面に密着するようにして嵌合される嵌合筒部と、
前記嵌合筒部の端部から、該嵌合筒部よりもハウジングの内方に位置するように備えられ、前記押出軸の外周に圧接される環状で内向きの主リップと、
前記嵌合筒部の他端部から、前記ハウジングの外方に位置するように備えられ、前記押出軸の外周に圧接される環状で外向きの第１ダストリップと、
前記第１ダストリップと前記主リップとの間で、前記押出軸の外周に圧接される環状で、外向きの第２ダストリップとが一体成形され、
前記第１ダストリップは、
基端から他端に向かって徐々に径方向厚みが肉厚になるように形成され、かつ、前記他端が断面視略矩形状に形成され、
前記他端において基端側に前記押出軸の外周に圧接される環状の第一リップと、
前記第一リップよりも内側で、径方向のしめしろを小さくした軽接触で前記押出軸の外周に圧接される環状の第二リップと、を備えていることを特徴とする密封装置。
前記第一リップと前記第二リップの間には環状のラビリンス隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
前記第１ダストリップの基端には、径方向で外方に突出し、ハウジングの端面に密着する環状の弾性フランジが一体に形成されており、
前記芯金は、径方向で前記ハウジング端面と対向するように突出する芯金フランジが一体に形成されており、
前記芯金フランジは、前記弾性フランジによって被覆されてい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。
田植機の植苗機構に用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の密封装置。