JP2021095944A - 密閉装置、検知装置および作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】水およびダストに曝された過酷な使用環境においても大気側から密閉側への水およびダストの侵入を抑制できる密閉装置、検知装置および作業機械を提供する。【解決手段】シール部材１は、大気側と密閉側とを仕切っている。シール部材１の第１シールリップ２ａは、第１傾斜２ａ１と、第１傾斜２ａ１よりも密閉側に位置する第２傾斜２ａ２とを有している。第１傾斜２ａ１は第２傾斜２ａ２よりも急峻である。第２シールリップ２ｂは、第１シールリップ２ａの大気側に位置し、かつシール部材１の径方向内周側に近づくにしたがって大気側に位置するように傾斜している。付勢部材４は、第１シールリップ２ａをシール部材１の径方向内周側に向けて付勢している。第２シールリップ２ｂはシール部材１の径方向において補強板３の内周側に位置している。【選択図】図５

Description

本開示は、密閉装置、検知装置および作業機械に関する。

シールを用いて検知器を密閉した密閉装置は、たとえば特開平８−１０１００４号公報（特許文献１参照）に開示されている。この文献においては、検出軸の外周とハウジングの内面との間にシールが設けられている。このシールにより、ハウジング内が密閉されている。

特開平８−１０１００４号公報

しかしながら密閉装置が水およびダストに曝された過酷な環境で使用される場合がある。このような過酷な使用環境でもケース（ハウジング）内への水およびダストの侵入を抑制し、ケース内の密閉を維持できることが望まれている。

本開示の目的は、水およびダストに曝された過酷な使用環境においても大気側から密閉側への水およびダストの侵入を抑制できる密閉装置、検知装置および作業機械を提供することである。

本開示の密閉装置は、シール部材と、付勢部材とを備えている。シール部材は、大気側と密閉側とを仕切る環形状を有している。シール部材は、第１傾斜および第１傾斜よりも密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ第１傾斜が第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、第１シールリップの大気側に位置しかつシール部材の径方向内周側に近づくにしたがって大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板とを有している。付勢部材は、第１シールリップをシール部材の径方向内周側に向けて付勢している。第２シールリップはシール部材の径方向において補強板の内周側に位置している。

本開示の検知装置は、シール部材と、検知器と、付勢部材と、回転軸と、ケースとを備えている。シール部材は、大気側と密閉側とを仕切る環形状を有している。検知器は、シール部材の密閉側に位置している。回転軸は、シール部材により周方向に取り囲まれる外周面を有する。ケースは、回転軸の周囲を取り囲む。シール部材は、第１傾斜および第１傾斜よりも密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ第１傾斜が第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、第１シールリップの大気側に位置しかつシール部材の径方向内周側に近づくにしたがって大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板とを有している。付勢部材は、第１シールリップをシール部材の径方向内周側に向けて付勢している。第２シールリップはシール部材の径方向において補強板の内周側に位置している。シール部材は回転軸とケースとの間に配置され、かつ回転軸と摺動する。

本開示の作業機械は、検知装置と、作業機とを備えている。作業機は、第１部材と、第１部材に対して相対的に回転可能に接続された第２部材とを有している。検知装置は、シール部材と、検知器と、付勢部材と、回転軸と、ケースとを有している。シール部材は、大気側と密閉側とを仕切る環形状を有している。検知器は、シール部材の密閉側に位置している。回転軸は、シール部材により周方向に取り囲まれる外周面を有する。ケースは、回転軸の周囲を取り囲む。シール部材は、第１傾斜および第１傾斜よりも密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ第１傾斜が第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、第１シールリップの大気側に位置しかつシール部材の径方向内周側に近づくにしたがって大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板とを有している。付勢部材は、第１シールリップをシール部材の径方向内周側に向けて付勢している。第２シールリップはシール部材の径方向において補強板の内周側に位置している。シール部材は回転軸とケースとの間に配置され、かつ回転軸と摺動する。検知装置は、作業機における第１部材に対する第２部材の相対回転角度を検出する。

本開示によれば、水およびダストに曝された過酷な使用環境においても大気側から密閉側への水およびダストの侵入を抑制できる密閉装置、検知装置および作業機械を実現することができる。

本開示の一実施の形態における作業機械の一例として油圧ショベルの構成を示す斜視図である。 図１における作業機の一部を拡大して示す拡大分解斜視図である。 図１の作業機械に用いられる検知装置の構成を示す断面図である。 図３に示す検知装置の抵抗体およびブラシを示す平面図と電気回路図とを組み合わせた図である。 図３の検知装置に用いられるシール部材を拡大して示す断面図である。 図３の検知装置に用いられるシール部材の構成を示す部分破断斜視図である。 比較例１のシール部材を示す断面図である。 比較例２のシール部材を示す断面図である。

以下、本開示の実施の形態について図に基づいて説明する。
明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、実施の形態と変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。

本開示では、作業機械として油圧ショベルを例に挙げて説明するが、本開示は油圧ショベル以外に、密閉装置（シール部材１および付勢部材４）または検知装置１０（たとえばポテンショメータ）を有する作業機械であれば適用可能である。本開示は、たとえばホイールローダ、ブルドーザ、モーターグレーダ、クレーンなどにも適用可能である。以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、運転室２ａ内の運転席に着座したオペレータを基準とした方向である。

＜作業機械の構成＞
まず、本開示の一実施の形態における作業機械の一例としての油圧ショベルの構成について図１および図２を用いて説明する。

図１は、本開示の一実施の形態における作業機械の一例としての油圧ショベルの構成を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施の形態の油圧ショベル３０は、走行体３２と、旋回体３３と、作業機３４とを主に有している。走行体３２と旋回体３３とにより作業機械本体３１が構成されている。

走行体３２は左右一対の履帯装置３２ａを有している。この左右一対の履帯装置３２ａの各々は履帯を有している。左右一対の履帯が回転駆動されることにより油圧ショベル３０が自走する。

旋回体３３は走行体３２に対して旋回自在に設置されている。この旋回体３３は、運転室（キャブ）３３ａを有している。運転室３３ａの内部空間には、オペレータが着座するための運転席が配置されている。

作業機３４は、作業機械本体３１に支持されており、たとえば旋回体３３に支持されている。作業機３４は、第１部材と、第２部材とを有している。第２部材は、第１部材に対して相対的に回転可能に接続されている。

作業機３４は、たとえばブーム３４ａ、アーム３４ｂ、バケット３４ｃ、ブームシリンダ３４ｄ、アームシリンダ３４ｅ、バケットシリンダ３４ｆなどを有している。作業機３４の第１部材および第２部材のいずれか一方がブーム３４ａである場合、作業機３４の第１部材および第２部材のいずれか他方はアーム３４ｂである。また作業機３４の第１部材および第２部材のいずれか一方がバケット３４ｃである場合、作業機３４の第１部材および第２部材のいずれか他方がアーム３４ｂである。

ブーム３４ａの基端部は、ブームフートピン（図示せず）により旋回体３３に回転可能に連結されている。またアーム３４ｂの基端部は、ブーム先端ピン（図示せず）によりブーム３４ａの先端部に回転可能に連結されている。バケット３４ｃは、ピン３４ｇによりアーム３４ｂの先端部に回転可能に連結されている。

ブーム３４ａは、ブームシリンダ３４ｄにより駆動可能である。この駆動により、ブーム３４ａは、ブームフートピンを中心に旋回体３３に対して上下方向に相対回転可能である。アーム３４ｂは、アームシリンダ３４ｅにより駆動可能である。この駆動により、アーム３４ｂは、ブーム先端ピンを中心にブーム３４ａに対して上下方向に相対回転可能である。バケット３４ｃは、バケットシリンダ３４ｆにより駆動可能である。この駆動によりバケット３４ｃは、ピン３４ｇを中心にアーム３４ｂに対して上下方向に相対回転可能である。このように作業機３４は駆動可能である。

図２は、図１における作業機の一部を拡大して示す拡大分解斜視図である。図２に示されるように、作業機３４には検知装置１０が取り付けられている。検知装置１０は、カバー４２により覆われている。なお図２は、カバー４２を取り外した状態を示している。

検知装置１０は作業機３４における第１部材に対する第２部材の相対回転角度を検出する。本実施の形態では、作業機３４の第１部材はたとえばブーム３４ａであり、第２部材はアーム３４ｂである。

検知装置１０は、たとえばポテンショメータである。検知装置１０は、たとえばブーム３４ａに取り付けられている。検知装置１０は回転軸１１を有している。検知装置１０は、回転軸１１がたとえばブーム先端ピンと同心となるようにブーム３４ａに配置されている。

回転軸１１には、レバー４１の一方端部が接続されている。レバー４１の他方端部は、アーム３４ｂに接続されている。回転軸１１は、レバー４１の回転に伴って回転する。ブーム３４ａに対してアーム３４ｂが相対回転すると、レバー４１および回転軸１１がアーム３４ｂとともに回転する。回転軸１１の回転によりブーム３４ａに対するアーム３４ｂの相対回転角度が検出される。

＜検知装置の構成＞
次に、本開示の一実施の形態における検知装置の構成について図３および図４を用いて説明する。

図３は、図１の作業機械に用いられる検知装置の構成を示す断面図である。図３に示されるように、検知装置１０は、シール部材１と、付勢部材４と、回転軸１１と、ケース１２と、軸受１３と、検知器１４と、ブラシ１５と、リード線１６ａ、１６ｂとを有している。シール部材１と付勢部材４とにより密閉装置が構成されている。

回転軸１１は、たとえば円柱形状を有している。ケース１２は、たとえば円筒形状を有している。ケース１２は内部空間を有している。回転軸１１の一方端は、ケース１２の内部空間内に配置されている。回転軸１１の他方端は、ケース１２の外部に位置している。

ケース１２は、回転軸１１の周囲を取り囲んでいる。回転軸１１の外周面とケース１２の内周面との間には軸受１３が配置されている。軸受１３により、回転軸１１はケース１２に対して軸線１１ｃを中心に回転可能に支持されている。本実施の形態では、たとえば２つの軸受１３により回転軸１１が支持されているが、回転軸１１は１つの軸受１３で支持されていてもよく、また３つ以上の軸受１３で支持されていてもよい。

回転軸１１は、ケース１２内の端部にブラシホルダ１１ａを有している。ブラシホルダ１１ａにはブラシ１５が取り付けられている。ブラシ１５は導電体よりなっている。ブラシ１５は回転軸１１とともに回転する。

検知器１４は、回転軸１１の回転角度を検出する。検知器１４は、ケース１２の内部空間に配置されている。検知器１４は、たとえば抵抗素子である。検知器１４は、抵抗体１４ａと、電気接片１４ｂと、抵抗体基板１４ｃとを有している。

抵抗体基板１４ｃは、ケース１２に取り付けられている。抵抗体基板１４ｃの表面に、抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの各々が設けられている。抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの各々は、導電体よりなっている。

ブラシ１５は、抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの双方に電気的に接続されている。ブラシ１５により、抵抗体１４ａと電気接片１４ｂとが互いに電気的に接続されている。抵抗体１４ａはリード線１６ａに電気的に接続されている。電気接片１４ｂはリード線１６ｂに電気的に接続されている。リード線１６ａおよびリード線１６ｂの各々は、ケース１２から引き出されている。

シール部材１は、回転軸１１とケース１２との間に配置されている。シール部材１は、軸受１３に対して検知器１４の反対側に配置されている。シール部材１の外周面はケース１２の内周面に接続されている。シール部材１の内周部は回転軸１１と摺動する。

シール部材１は、大気側と、密閉側とを仕切っている。シール部材１の密閉側に、検知器１４が位置している。密閉側は、ケース１２の内部空間側である。具体的には、密閉側にはシール部材１とケース１２とにより規定される内部空間が配置されている。大気側は、シール部材１に対して検知器１４が配置された側とは反対側である。大気側は、ケース１２の外部空間側である。シール部材１は、検知器１４が配置されたケース１２の内部空間をケース１２の外部に対して密閉している。なおケース１２の内部空間とは、円筒形状のケース１２により取り囲まれた空間である。

図４は、図３に示す検知装置の抵抗体およびブラシを示す平面図と電気回路図とを組み合わせた図である。図４に示されるように、抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの各々は平面視においてたとえば円弧形状を有している。抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの各々の円弧形状は、互いに同心となるように配置されている。

ブラシ１５は、回転軸１１（図３）の回転により図中矢印で示す方向に回転する。この回転により、ブラシ１５は抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの各々に接した状態で、抵抗体１４ａおよび電気接片１４ｂの円弧形状に沿って移動する。

抵抗体１４ａの両端には、直流電源２１が接続され、一定の電圧が印加される。抵抗体１４ａの一方端と電気接片１４ｂとの間に電圧計２２が接続される。

この接続状態で、抵抗体１４ａの両端に印加された電圧に対して、ブラシ１５で分圧された電圧が電圧計２２で検出される。このため、電圧計２２で検出された電圧値からブラシ１５の回転位置を検出することができる。

ブラシ１５の回転位置から、図１における回転軸１１の回転角度が検出される。回転軸１１の回転角度から、作業機３４における第１部材（たとえばブーム３４ａ）に対する第２部材（たとえばアーム３４ｂ）の相対回転角度を検出することができる。

＜シール部材の構成＞
次に、本開示の一実施の形態におけるシール部材の構成について図５および図６を用いて説明する。

図５および図６のそれぞれは、図３の検知装置に用いられるシール部材を拡大して示す断面図および部分破断斜視図である。図５に示されるように、シール部材１は、環形状を有している。シール部材１は、弾性部２と、補強板３とを有している。弾性部２は、たとえばゴム、樹脂などの材質よりなっている。補強板３は、たとえば金属よりなっている。

弾性部２は、第１シールリップ２ａと、第２シールリップ２ｂとを有している。第１シールリップ２ａおよび第２シールリップ２ｂの各々は、環形状を有しており、回転軸１１の外周面を取り囲んでいる。第１シールリップ２ａおよび第２シールリップ２ｂの各々は、回転軸１１の外周面に接している。このため回転軸１１が回転すると、第１シールリップ２ａおよび第２シールリップ２ｂの各々は回転軸１１の外周面と摺動する。

第１シールリップ２ａは、第１傾斜２ａ１と、第２傾斜２ａ２とを有している。第１傾斜２ａ１は、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって（回転軸１１の外周面から外周側に離れるにしたがって）密閉側から大気側へ近付くように傾斜している。第１傾斜２ａ１は、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向に対して、鋭角をなす傾斜角θ１をなしている。つまり第１傾斜２ａ１は、回転軸１１の外周面との間で、鋭角をなす傾斜角θ１を構成している。

第２傾斜２ａ２は、第１傾斜２ａ１よりも密閉側に位置している。第２傾斜２ａ２は、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって大気側から密閉側へ近付くように傾斜している。第２傾斜２ａ２は、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向に対して、鋭角をなす傾斜角θ２をなしている。つまり第２傾斜２ａ２は、回転軸１１の外周面との間で、鋭角をなす傾斜角θ２を構成している。

第１傾斜２ａ１と第２傾斜２ａ２との間には、第１シールリップ２ａの内周側先端が位置している。第１シールリップ２ａの内周側先端は、回転軸１１の外周面に接しており、回転軸１１の外周面と摺動する。

第１傾斜２ａ１と第２傾斜２ａ２とは、環形状のシール部材１の径方向に対して互いに逆側に傾斜している。このため第１傾斜２ａ１と第２傾斜２ａ２とは、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって互いに離れている。具体的にはシール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって、第１傾斜２ａ１と第２傾斜２ａ２との間の寸法であって、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向（回転軸１１の軸方向）に沿う寸法Ｄ１が大きくなる。

第１傾斜２ａ１は、第２傾斜２ａ２よりも急峻である。つまり第１傾斜２ａ１の傾斜角θ１は、第２傾斜２ａ２の傾斜角θ２よりも大きい。傾斜角θ１はたとえば４５°以上であり、傾斜角θ２はたとえば４５°未満である。

第２シールリップ２ｂは、第１シールリップ２ａの大気側に位置している。第２シールリップ２ｂは、第３傾斜２ｂ１と、第４傾斜２ｂ２とを有している。第３傾斜２ｂ１は、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって大気側から密閉側へ近付くように傾斜している。第３傾斜２ｂ１は、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向に対して、鈍角をなす傾斜角θ３を構成している。つまり第３傾斜２ｂ１は、回転軸１１の外周面との間で、鈍角をなす傾斜角θ３を構成している。

第４傾斜２ｂ２は、第３傾斜２ｂ１よりも密閉側に位置している。第４傾斜２ｂ２は、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって大気側から密閉側へ近付くように傾斜している。第４傾斜２ｂ２は、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向に対して、鋭角をなす傾斜角θ４を構成している。つまり第４傾斜２ｂ２は、回転軸１１の外周面との間で、鋭角をなす傾斜角θ４を構成している。

第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２との間には、第２シールリップ２ｂの内周側先端が位置している。第２シールリップ２ｂの内周側先端は、回転軸１１の外周面に接しており、回転軸１１の外周面と摺動する。

第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とは、環形状のシール部材１の径方向に対して互いに同じ側に傾斜している。第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とは、たとえば互いに平行である。このため第１傾斜２ａ１と第２傾斜２ａ２との間の寸法であって、環形状のシール部材１の中心軸の延びる方向に沿う寸法Ｄ２は、シール部材１の径方向の内周側から外周側に亘ってほぼ一定を維持している。

第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とが平行である場合、第３傾斜２ｂ１の傾斜角θ３と第４傾斜２ｂ２の傾斜角θ４とは同側外角を構成する。このため、この場合には傾斜角θ３と傾斜角θ４との合計は１８０°となる。

ただし第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とは、同じ側に傾斜していればよく、互いに平行に限定されるものではない。第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とは、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって互いに離れていてもよい。この場合、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって、第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２との間の寸法Ｄ２は大きくなる。また第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２とは、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって互いに近づいていてもよい。この場合、シール部材１の径方向内周側から外周側へ向かうにしたがって、第３傾斜２ｂ１と第４傾斜２ｂ２との間の寸法Ｄ２は小さくなる。

補強板３は、弾性部２の強度を補っている。補強板３は、回転軸１１の外周面を取り囲むように環形状を有している。補強板３は、弾性部２に埋め込まれた部分を有している。補強板３は、図５に示す断面においてたとえばＬ字形状を有している。具体的には補強板３は、断面形状においてシール部材１の径方向に延びる径方向延在部３ａと、シール部材１の中心軸方向に沿って延びる軸方向延在部３ｂとを有している。

シール部材１の径方向において補強板３の内周側の領域ＲＡには、少なくとも第２シールリップ２ｂが位置している。また領域ＲＡには、第２シールリップ２ｂだけでなく第１シールリップ２ａが位置していてもよい。シール部材１の径方向において補強板３の径方向延在部３ａの内周側の領域ＲＡ１には、第２シールリップ２ｂが位置している。

付勢部材４は、少なくとも第１シールリップ２ａをシール部材１の径方向内周側に付勢している。これにより付勢部材４は少なくとも第１シールリップ２ａを回転軸１１の外周面に押し付ける。付勢部材４は、環形状を有している。付勢部材４は、たとえばスプリングである。

付勢部材４は、シール部材１の径方向において第１シールリップ２ａの外周側に配置されている。シール部材１の径方向において付勢部材４の内周側の領域ＲＢには、第１シールリップ２ａが位置している。

付勢部材４は、伸ばされた状態で第１シールリップ２ａの外周側に配置されている。付勢部材４が収縮しようとする力により、第１シールリップ２ａが回転軸１１に向けてシール部材１の径方向内周側に付勢されている。

シール部材１は、弾性部２の外周面２ｃにおいてケース１２の内周面と接している。補強板３における軸方向延在部３ｂの外周面は、弾性部２を挟んでケース１２の内周面と対向している。

図６に示されるように、シール部材１および付勢部材４の各々は、環形状を有しており、回転軸１１の外周を取り囲んでいる。シール部材１における弾性部２の外周面２ｃは、シール部材１の全周においてケース１２の内周面と接している。シール部材１における第１シールリップ２ａおよび第２シールリップ２ｂの各々は、回転軸１１の全周に亘って回転軸１１の外周面に接している。

シール部材１の全周に亘って、第１シールリップ２ａの第１傾斜２ａ１は第２傾斜２ａ２よりも急峻である。シール部材１の全周に亘って、第２シールリップ２ｂはシール部材１の径方向外周側から内周側へ向かうにしたがって密閉側から大気側へ近付くように傾斜している。

第２シールリップ２ｂは、シール部材１の全周に亘って、シール部材１の径方向における補強板３の内周側に位置している。第２シールリップ２ｂは、シール部材１の全周に亘って、シール部材１の径方向における補強板３の径方向延在部３ａの内周側に位置している。第１シールリップ２ａは、シール部材１の全周に亘って、シール部材１の径方向における付勢部材４の内周側に位置している。付勢部材４は、シール部材１の全周に亘って第１シールリップ２ａをシール部材１の径方向内周側へ付勢している。

なお付勢部材４は、シール部材１の全周に亘って第１シールリップ２ａをシール部材１の径方向内周側へ付勢できるものであればよく、スプリングに限定されるものではない。

＜本実施の形態の効果＞
次に、本実施の形態の効果について、図７に示す比較例１および図８に示す比較例２と対比して説明する。

図７は、比較例１のシール部材を示す断面図である。図７に示されるように、比較例１におけるシール部材１Ａでは、第１シールリップ２ａが第２シールリップ２ｂよりも大気側に位置している。また第１シールリップ２ａの大気側の第２傾斜２ａ２が密閉側の第１傾斜２ａ１よりも急峻となっている。つまり第２傾斜２ａ２の傾斜角度θ２ａは第１傾斜２ａ１の傾斜角度θ１ａよりも大きくなっている。また第２シールリップ２ｂは、シール部材１の径方向外周側から内周側へ近づくにしたがって密閉側に位置するように傾斜している。

比較例１の構成では、大気側から密閉側への水の侵入は第１シールリップ２ａにより妨げられる。しかし大気側から密閉側へダストが容易に侵入する。ダストの侵入によりシール部材１Ａが摩耗し、その結果、大気側から水も密閉側へ侵入するようになる。

図８は、比較例２のシール部材を示す断面図である。図８に示されるように、比較例２におけるシール部材１Ｂは、図７に示す比較例１のシール部材１Ａの構成を大気側と密閉側とで図中左右に反転させた構成を有している。具体的には、比較例２におけるシール部材１Ｂでは、第１シールリップ２ａが第２シールリップ２ｂよりも密閉側に位置している。また第１シールリップ２ａの密閉側の第２傾斜２ａ２が大気側の第１傾斜２ａ１よりも急峻となっている。つまり第２傾斜２ａ２の傾斜角度θ２ｂは第１傾斜２ａ１の傾斜角度θ１ｂよりも大きくなっている。また第２シールリップ２ｂは、シール部材１の径方向外周側から内周側へ近づくにしたがって大気側に位置するように傾斜している。

比較例２の構成では、大気側から密閉側へのダストの侵入は第２シールリップ２ｂにより妨げられる。しかし大気側から密閉側へ水が容易に侵入する。このため耐水性の効果が弱い。

これに対して本実施の形態では、図５に示されるように、第２シールリップ２ｂが第１シールリップ２ａよりも大気側に位置している。第２シールリップ２ｂは、シール部材１の径方向外周側から内周側へ近づくにしたがって密閉側から大気側に位置するように傾斜している。このように第２シールリップ２ｂが傾斜しているため、大気側から密閉側へのダストの侵入を抑制することができる。

また第１シールリップ２ａの大気側の第１傾斜２ａ１が密閉側の第２傾斜２ａ２よりも急峻となっている。このように大気側の第１傾斜２ａ１が密閉側の第２傾斜２ａ２よりも急峻であるため、第１シールリップ２ａにより大気側から密閉側への水の侵入を抑制することができる。

上記により水およびダストに曝される過酷な使用環境においてもケース１２内への水およびダストの侵入を抑制することができる。ケース１２内へのダストの侵入を抑制できるため、ダストの侵入によりシール部材１が摩耗することが抑制される。またケース１２内への水の侵入を抑制できるため、耐水性の効果が向上する。

また付勢部材４は、第１シールリップ２ａをシール部材１の径方向外周側から内周側へ向けて付勢している。これにより第１シールリップ２ａが回転軸１１に強く押し付けられるため、第１シールリップ２ａによる水の侵入をさらに抑制することができる。

また第２シールリップ２ｂはシール部材１の径方向において補強板３の内周側に位置している。これにより第２シールリップ２ｂは補強板３によって補強されているため、第２シールリップ２ｂを自立して回転軸１１に押し付けることが容易となる。このため第２シールリップ２ｂによるダストの侵入をさらに抑制することができる。

またシール部材１が、水のシールに適した第１シールリップ２ａと、ダストのシールに適した第２シールリップ２ｂとを有している。このため水シール用のシール部材とダストシール用のシール部材とを別部材で設ける必要はない。よって水シール用のシール部材とダストシール用のシール部材とを別部材で設ける場合と比較して、シール部材１の小型化が容易である。

また本実施の形態によれば図３および図４に示されるように、検知器１４はたとえば抵抗素子である。このため水およびダストが大気側から密閉側へ侵入することによる抵抗素子の電気的なショート、漏電、抵抗値の変動などを防止することができる。

また本実施の形態によれば図３に示されるように、シール部材１は回転軸１１とケース１２との間に配置され、かつ回転軸１１と摺動する。これにより回転軸１１とケース１２との間から水およびダストがケース１２内に侵入することが抑制される。

また本実施の形態によれば図３に示されるように、検知装置１０は、角度を検出するポテンショメータである。これにより水およびダストに曝される過酷な使用環境でポテンショメータが使用された場合でも、ポテンショメータ内への水およびダストの侵入を抑制することができる。

また本実施の形態によれば図１および図２に示されるように、検知装置１０は、作業機３４の第１部材（たとえばブーム３４ａ）に対する第２部材（たとえばアーム３４ｂ）の相対回転角度を検出する。このような作業機３４は水およびダストに曝される過酷な環境で使用されることがあり、このような過酷な使用環境においても水およびダストの侵入を抑制することができる。

なお本実施の形態においては、検知装置１０は、作業機械本体３１に対する作業機３４の相対回転角度を検出するものであってもよい。この場合、検知装置１０は、たとえば作業機３４のブーム３４ａに取り付けられる。またレバー４１の一方端は検知装置１０の回転軸１１に接続され、レバー４１の他方端は作業機械本体３１に接続される。

また検知装置１０が作業機械本体３１に取り付けられ、レバー４１の他方端がブーム３４ａに接続されてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ シール部材、２ 弾性部、２ａ 第１シールリップ、２ａ１ 第１傾斜、２ａ２ 第２傾斜、２ｂ 第２シールリップ、２ｂ１ 第３傾斜、２ｂ２ 第４傾斜、２ｃ 外周面、３ 補強板、３ａ 径方向延在部、３ｂ 軸方向延在部、４ 付勢部材、１０ 検知装置、１１ 回転軸、１１ａ ブラシホルダ、１１ｃ 軸線、１２ ケース、１３ 軸受、１４ 検知器、１４ａ 抵抗体、１４ｂ 電気接片、１４ｃ 抵抗体基板、１５ ブラシ、１６ａ，１６ｂ リード線、２１ 直流電源、２２ 電圧計、３０ 油圧ショベル、３１ 作業機械本体、３２ 走行体、３２ａ 履帯装置、３３ 旋回体、３３ａ 運転室、３４ 作業機、３４ａ ブーム、３４ｂ アーム、３４ｃ バケット、３４ｄ ブームシリンダ、３４ｅ アームシリンダ、３４ｆ バケットシリンダ、３４ｇ ピン、４１ レバー、４２ カバー。

Claims (7)

1. 大気側と密閉側とを仕切る環形状のシール部材と、
   付勢部材と、を備え、
   前記シール部材は、第１傾斜および前記第１傾斜よりも前記密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ前記第１傾斜が前記第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、前記第１シールリップの前記大気側に位置しかつ前記シール部材の径方向内周側に近づくにしたがって前記大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板と、を有し、
   前記付勢部材は、前記第１シールリップを前記シール部材の径方向内周側に向けて付勢し、
   前記第２シールリップは前記シール部材の径方向において前記補強板の内周側に位置する、密閉装置。
2. 前記シール部材を収容するケースをさらに備え、
   前記密閉側には前記シール部材と前記ケースとにより規定される内部空間が配置されている、請求項１に記載の密閉装置。
3. 大気側と密閉側とを仕切る環形状のシール部材と、
   前記シール部材の前記密閉側に位置する検知器と、
   付勢部材と、
   前記シール部材により周方向に取り囲まれる外周面を有する回転軸と、
   前記回転軸の周囲を取り囲むケースと、を備え、
   前記シール部材は、第１傾斜および前記第１傾斜よりも前記密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ前記第１傾斜が前記第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、前記第１シールリップの前記大気側に位置しかつ前記シール部材の径方向内周側に近づくにしたがって前記大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板と、を有し、
   前記付勢部材は、前記第１シールリップを前記シール部材の径方向内周側に向けて付勢し、
   前記第２シールリップは前記シール部材の径方向において前記補強板の内周側に位置し、
   前記シール部材は前記回転軸と前記ケースとの間に配置され、かつ前記回転軸と摺動する、検知装置。
4. 前記検知器は抵抗素子である、請求項３に記載の検知装置。
5. 前記検知装置は、角度を検出するポテンショメータである、請求項３または請求項４に記載の検知装置。
6. 検知装置と、
   第１部材と、前記第１部材に対して相対的に回転可能に接続された第２部材とを有する作業機と、を備え、
   前記検知装置は、
   大気側と密閉側とを仕切る環形状のシール部材と、
   前記シール部材の前記密閉側に位置する検知器と、
   付勢部材と、
   前記シール部材により周方向に取り囲まれる外周面を有する回転軸と、
   前記回転軸の周囲を取り囲むケースと、を有し、
   前記シール部材は、第１傾斜および前記第１傾斜よりも前記密閉側に位置する第２傾斜を有しかつ前記第１傾斜が前記第２傾斜よりも急峻な第１シールリップと、前記第１シールリップの前記大気側に位置しかつ前記シール部材の径方向内周側に近づくにしたがって前記大気側に位置するように傾斜した第２シールリップと、補強板と、を有し、
   前記付勢部材は、前記第１シールリップを前記シール部材の径方向内周側に向けて付勢し、
   前記第２シールリップは前記シール部材の径方向において前記補強板の内周側に位置し、
   前記シール部材は前記回転軸と前記ケースとの間に配置され、かつ前記回転軸と摺動し、
   前記検知装置は、前記作業機における前記第１部材に対する前記第２部材の相対回転角度を検出する、作業機械。
7. 前記作業機を支持する作業機械本体をさらに備えた、請求項６に記載の作業機械。

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