(57)【要約】【課題】摺動抵抗を低減させ、バックアップリングの裏表を気にしなくて済み、バッファリングの損傷を低減する密封補助装置を提供する。【解決手段】相対的に往復する内側部材と外側部材の間に設けられた間隙には、密封装置と密封補助装置が配置されている。外側部材の内周面には円環状の内周溝が形成されており、内周溝の小径部は大径部よりも大気側に配置されている。小径部の底周面の大気側の部分は円弧形状に形成されている。密封補助装置は、大径部に配置される弾性材料製のバッファリングと、小径部に配置される硬いバックアップリングを有する。バックアップリングの外周面の液体側の部分は円弧形状に形成されている。バックアップリングの外周面の大気側の部分は円弧形状に形成され、小径部の底周面に面接触する。バッファリングは、大気側に円環状突起を有し、円環状突起の内周面は円弧形状に形成されており、バックアップリングの外周面の液体側の部分に面接触する。【選択図】図１
2020197245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に沿って相対的に往復する外側部材と内側部材の間に配置される密封補助装置であって、
前記内側部材の円筒状の外周面と前記外側部材の内周面との間には、大気側と液体側に通ずる円環状の間隙が設けられ、前記間隙には、前記間隙を封止する円環状の密封装置が配置されており、
前記外側部材の前記内周面には円環状の内周溝が形成されており、前記内周溝は前記密封装置よりも液体側に配置され、前記内周溝は、互いに同軸で互いに隣接する大径部と小径部を有しており、前記小径部は前記大径部よりも大気側に配置され、前記大径部の底周面の直径は前記小径部の底周面の直径より大きく、前記小径部の前記底周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、
前記内周溝の前記大径部に配置されて、前記大径部の前記底周面と前記内側部材の前記外周面に面接触し、前記液体側からの圧力を緩和する弾性材料から形成されたバッファリングと、
前記内周溝の前記小径部に配置されて、前記内側部材の前記外周面と前記バッファリングに面接触するバックアップリングを有しており、
前記バックアップリングは、前記弾性材料よりも硬い材料から形成されており、
前記バックアップリングの外周面は、液体側の部分と大気側の部分を有しており、
前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分は、液体側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、
前記バックアップリングの前記外周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記小径部の前記底周面の大気側の部分に面接触し、
前記バッファリングの大気側の部分は、前記大径部の側壁に面接触する外側円環状平面と、前記バッファリングの側面に面接触する内側円環状平面と、前記外側円環状平面と前記内側円環状平面の間に配置されて大気側に突出する円環状突起を有し、
前記円環状突起の内周面は、大気側に向かうほど直径が大きくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分に面接触し、前記円環状突起の外周面は、前記小径部の前記底周面に面接触する
ことを特徴とする密封補助装置。
【請求項２】
内周面を有する外側部材と、
円筒状の外周面を有しており、軸線方向に沿って前記外側部材に対して相対的に往復する内側部材と、
前記内側部材の円筒状の前記外周面と前記外側部材の前記内周面との間に設けられた大気側と液体側に通ずる円環状の間隙に配置され、前記間隙を封止する円環状の密封装置と、
前記間隙に配置された密封補助装置を有しており、
前記外側部材の前記内周面には円環状の内周溝が形成されており、前記内周溝は前記密封装置よりも液体側に配置され、前記内周溝は、互いに同軸で互いに隣接する大径部と小径部を有しており、前記小径部は前記大径部よりも大気側に配置され、前記大径部の底周面の直径は前記小径部の底周面の直径より大きく、前記小径部の前記底周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、
前記密封補助装置は、
前記内周溝の前記大径部に配置されて、前記大径部の前記底周面と前記内側部材の前記外周面に面接触し、前記液体側からの圧力を緩和する弾性材料から形成されたバッファリングと、
前記内周溝の前記小径部に配置されて、前記内側部材の前記外周面と前記バッファリングに面接触するバックアップリングを有しており、
前記バックアップリングは、前記弾性材料よりも硬い材料から形成されており、
前記バックアップリングの外周面は、液体側の部分と大気側の部分を有しており、
前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分は、液体側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、
前記バックアップリングの前記外周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記小径部の前記底周面の大気側の部分に面接触し、
前記バッファリングの大気側の部分は、前記大径部の側壁に面接触する外側円環状平面と、前記バッファリングの側面に面接触する内側円環状平面と、前記外側円環状平面と前記内側円環状平面の間に配置されて大気側に突出する円環状突起を有し、
前記円環状突起の内周面は、大気側に向かうほど直径が大きくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分に面接触し、前記円環状突起の外周面は、前記小径部の前記底周面に面接触する
ことを特徴とする密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封補助装置および密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業機械（例えば、建設機械）に設けられた油圧シリンダ装置においては、複数のシールを組み合わせたシーリングシステムが用いられている。このようなシーリングシステムとしては、ロッド（内側部材）とハウジング（外側部材）との間の環状の間隙を封止する密封装置（例えば、Ｕパッキン）と、この密封装置よりも油側に配置され、密封装置に対する油の圧力を緩和するバッファリングを有するものが知られている。バッファリングは、密封装置を高温で高圧な油から保護し、密封装置の寿命を延長する。
【０００３】
特許文献１は、バッファリングに加えて、バックアップリングを有するシーリングシステムを開示する。バックアップリングは、硬い材料で形成され、バッファリングを補強または支持するとともに、バッファリングの内周部分をハウジングから遠ざけて、バッファリングがロッドとハウジングとの間の間隙に侵入して破損してしまうことを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１４６９８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バッファリングは、シーリングシステムの中で最も高圧に曝される。そのためバッファリング自身およびバックアップリングが圧縮され、ロッドに対する摺動抵抗の要因になりうる。
【０００６】
外側部材と内側部材が軸線方向に沿って相対的に往復する構造において、構成要素の耐久性を向上させるため、内側部材に与えられる摺動抵抗ができるだけ小さいことが望ましい。
【０００７】
また、バックアップリングを定位置に配備する際、バックアップリングの裏表を作業者が気にしなくて済むことが望ましい。
【０００８】
高圧に曝される上、往復運動に伴う力が与えられるバッファリングは高い耐久性を有することが望ましい。特に、バックアップリングがバッファリングに接触する構造においては、硬い材料で形成されたバックアップリングがバッファリングに損傷をできるだけ与えないことが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明は、内側部材に与えられる摺動抵抗を低減させ、バックアップリングの裏表を作業者が気にしなくて済み、バックアップリングがバッファリングに与える損傷のおそれを最小限にする密封補助装置および密封構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様に係る密封補助装置は、軸線方向に沿って相対的に往復する外側部材と内側部材の間に配置される密封補助装置であって、前記内側部材の円筒状の外周面と前記外側部材の内周面との間には、大気側と液体側に通ずる円環状の間隙が設けられ、前記間隙には、前記間隙を封止する円環状の密封装置が配置されており、前記外側部材の前記内周面には円環状の内周溝が形成されており、前記内周溝は前記密封装置よりも液体側に配置され、前記内周溝は、互いに同軸で互いに隣接する大径部と小径部を有しており、前記小径部は前記大径部よりも大気側に配置され、前記大径部の底周面の直径は前記小径部の底周面の直径より大きく、前記小径部の前記底周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されている。密封補助装置は、前記内周溝の前記大径部に配置されて、前記大径部の前記底周面と前記内側部材の前記外周面に面接触し、前記液体側からの圧力を緩和する弾性材料から形成されたバッファリングと、前記内周溝の前記小径部に配置されて、前記内側部材の前記外周面と前記バッファリングに面接触するバックアップリングを有する。前記バックアップリングは、前記弾性材料よりも硬い材料から形成されており、前記バックアップリングの外周面は、液体側の部分と大気側の部分を有しており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分は、液体側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されている。前記バックアップリングの前記外周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記小径部の前記底周面の大気側の部分に面接触する。前記バッファリングの大気側の部分は、前記大径部の側壁に面接触する外側円環状平面と、前記バッファリングの側面に面接触する内側円環状平面と、前記外側円環状平面と前記内側円環状平面の間に配置されて大気側に突出する円環状突起を有する。前記円環状突起の内周面は、大気側に向かうほど直径が大きくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分に面接触し、前記円環状突起の外周面は、前記小径部の前記底周面に面接触する。
【００１１】
本発明のある態様に係る密封構造は、内周面を有する外側部材と、円筒状の外周面を有しており、軸線方向に沿って前記外側部材に対して相対的に往復する内側部材と、前記内側部材の円筒状の前記外周面と前記外側部材の前記内周面との間に設けられた大気側と液体側に通ずる円環状の間隙に配置され、前記間隙を封止する円環状の密封装置と、前記間隙に配置された密封補助装置を有する。前記外側部材の前記内周面には円環状の内周溝が形成されており、前記内周溝は前記密封装置よりも液体側に配置され、前記内周溝は、互いに同軸で互いに隣接する大径部と小径部を有しており、前記小径部は前記大径部よりも大気側に配置され、前記大径部の底周面の直径は前記小径部の底周面の直径より大きく、前記小径部の前記底周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されている。前記密封補助装置は、前記内周溝の前記大径部に配置されて、前記大径部の前記底周面と前記内側部材の前記外周面に面接触し、前記液体側からの圧力を緩和する弾性材料から形成されたバッファリングと、前記内周溝の前記小径部に配置されて、前記内側部材の前記外周面と前記バッファリングに面接触するバックアップリングを有する。前記バックアップリングは、前記弾性材料よりも硬い材料から形成されており、前記バックアップリングの外周面は、液体側の部分と大気側の部分を有しており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分は、液体側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記バックアップリングの前記外周面の大気側の部分は、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記小径部の前記底周面の大気側の部分に面接触する。前記バッファリングの大気側の部分は、前記大径部の側壁に面接触する外側円環状平面と、前記バッファリングの側面に面接触する内側円環状平面と、前記外側円環状平面と前記内側円環状平面の間に配置されて大気側に突出する円環状突起を有する。前記円環状突起の内周面は、大気側に向かうほど直径が大きくなるよう湾曲し、前記軸線方向に垂直な方向から見て、円弧の形状に形成されており、前記バックアップリングの前記外周面の液体側の部分に面接触し、前記円環状突起の外周面は、前記小径部の前記底周面に面接触する。
【００１２】
バッファリングとバックアップリングを有する密封補助装置においては、より高い剛性を有するバックアップリングの内側部材に対する緊縛力を弱めることが、内側部材に与えられる摺動抵抗の低減に有効である。本発明の態様においては、バッファリングの大気側の部分は円環状突起を有し、円環状突起は、バックアップリングの外周面の液体側の部分に面接触し、バックアップリングを内側部材に向けて径方向に押圧する。しかし、バッファリングのうち、バックアップリングに径方向外側から圧力を与えてバックアップリングを内側部材に向けて径方向に押圧するのは、円環状突起だけである。したがって、バックアップリングを内側部材に向けて径方向に押圧する外力が極めて小さい。
【００１３】
本発明の態様では、バッファリングがバックアップリングを内側部材に向けて径方向に押圧する外力が極めて小さいので、外力に起因してバックアップリングから内側部材に与えられる摺動抵抗を低減させることができる。摺動抵抗の減少により、スティックスリップ現象に起因する構成要素の振動が抑制され、バックアップリングと内側部材の間の液体の潤滑膜が安定的に維持され、発熱も抑制されるので、構成要素の寿命を延長することが可能である。
【００１４】
また、本発明の態様では、バックアップリングの外周面は、液体側の部分と大気側の部分を有しており、バックアップリングの外周面の液体側の部分は、円弧の形状に形成されており、バックアップリングの外周面の大気側の部分も円弧の形状に形成されている。したがって、バックアップリングは、軸線方向に垂直な面に関して、鏡像対称であるので、バックアップリングの裏表を作業者が気にしないで済む。
【００１５】
バッファリングの大気側の部分は、外側円環状平面と内側円環状平面を有し、これらは、内周溝の大径部の側壁とバッファリングの側面にそれぞれ面接触し、安定的に支持される。バッファリングの大気側の部分は、外側円環状平面と内側円環状平面の間に配置されて大気側（すなわちバックアップリング側）に突出する円環状突起をさらに有する。円環状突起の内周面は、円弧の形状を有しており、バックアップリングの外周面の液体側の円弧の形状を有する部分に面接触し、円環状突起の外周面は、内周溝の小径部の底周面に面接触する。このように、円環状突起の内周面と外周面は、バックアップリングの外周面の液体側の部分と内周溝の小径部の底周面にそれぞれ面接触し、安定的に支持される。そして、バックアップリングの外周面の大気側の部分は、内周溝の小径部の底周面の大気側の部分に面接触するので、円環状突起が、バックアップリングの外周面と内周溝の小径部の底周面の間に侵入して破損するおそれが極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る使用時の密封構造を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る密封構造の密封補助装置を示す分解図である。
【図３】実施形態の変形例に係る使用時の密封構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。
【００１８】
本発明の実施形態に係る密封構造は、油圧シリンダ装置に用いられるシーリングシステムである。
【００１９】
図１に示すように、この密封構造は、油圧シリンダ装置のロッド（内側部材）２とハウジング（外側部材）４を有する。ハウジング４はロッド２のハウジングであり、円筒状の内周面４Ａを有する。ロッド２は円筒状の外周面２Ａを有する。静止したハウジング４に対して、ロッド２は、ロッド２とハウジング４の軸線方向に沿って、往復する。
【００２０】
図１において、上部は油が貯留された液体側であり、下部は大気側である。ロッド２の円筒状の外周面２Ａとハウジング４の内周面４Ａとの間には、大気側と液体側に通ずる円環状の間隙６が設けられている。
【００２１】
この密封構造は、さらに間隙６に配置された円環状の密封装置１０（シールリングアセンブリ）と円環状の密封補助装置３０（バッファリングアセンブリ）を有する。密封装置１０は、間隙６を封止し、液体側にある油が大気側に漏出することを防止または低減する。密封補助装置３０は、密封装置１０よりも液体側に配置され、液体側からの油圧を緩和する。密封補助装置３０は、密封装置１０を高温で高圧な油から保護し、密封装置１０の寿命を延長する。
【００２２】
ロッド２は軸線Ａｘを中心とする円筒状であり、ハウジング４の内周面４Ａも軸線Ａｘを中心とする円筒状であり、密封装置１０と密封補助装置３０は軸線Ａｘを中心とする円環状であるが、図面においては、これらの左部分だけが示されている。
【００２３】
ハウジング４の内周面４Ａには、密封装置１０が配置される円環状の内周溝１２が形成されている。密封装置１０は、間隙６を封止するシールリング（パッキン）１４と、シールリング１４に面接触するバックアップリング１６を有する。
【００２４】
シールリング１４は、弾性材料、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）から形成されており、断面がＵ字形状の環状部１８と、断面が矩形の環状部２０を有するＵパッキンである。環状部１８の液体側の側面には周溝１８Ａが形成されている。環状部１８の内周面には、ロッド２の外周面２Ａが摺動可能に面接触し、環状部１８の外周面は内周溝１２の底周面１２Ａに面接触する。環状部２０は、ロッド２の外周面２Ａにも内周溝１２の底周面１２Ａにも接触しない。
【００２５】
バックアップリング１６は、断面が矩形の円環である。バックアップリング１６は、シールリング１４の材料よりも硬い材料から形成されている。この材料の摩擦係数は小さいことが好ましい。バックアップリング１６の好ましい材料の一例は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。バックアップリング１６の内周面には、ロッド２の外周面２Ａが摺動可能に面接触し、バックアップリング１６の外周面は内周溝１２の底周面１２Ａに面接触する。バックアップリング１６の一方の側面は、内周溝１２の大気側の側壁１２Ｂに面接触し、バックアップリング１６の他方の側面は、シールリング１４の環状部２０の側面に面接触する。
【００２６】
液体側からの圧力を受けて、シールリング１４とバックアップリング１６は、内周溝１２の大気側の側壁１２Ｂに向けて押圧される。バックアップリング１６は、シールリング１４を補強または支持するとともに、シールリング１４の環状部２０の内周部分をハウジング４から遠ざけて、シールリング１４の環状部２０の内周部分がロッド２とハウジング４の間の間隙６に侵入して破損してしまうことを抑制する。
【００２７】
但し、密封装置１０は、図示の例に限定されず、その他のタイプであってもよい。
【００２８】
ハウジング４の内周面４Ａには、密封補助装置３０が配置される円環状の内周溝３２が形成されている。内周溝３２は密封装置１０よりも液体側に配置されている。
【００２９】
内周溝３２は、互いに同軸で互いに隣接する大径部３４と小径部３６を有する。小径部３６は大径部３４よりも大気側に配置されている。
【００３０】
大径部３４は、軸線方向にわたって一様な直径の底周面３４Ａを有し、大径部３４の底周面３４Ａの直径は小径部３６の底周面３６Ａの直径より大きい。
【００３１】
他方、小径部３６は、軸線方向において直径が変化し、軸線方向に垂直な方向から見てほぼＬ字形の底周面３６Ａを有する。具体的には、小径部３６の底周面３６Ａの液体側の部分３６Ａａは、軸線方向にわたって一様な直径を有するのに対し、小径部３６の底周面３６Ａの大気側の部分３６Ａｂは、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、軸線方向に垂直な方向から見て、小径部３６内に位置する点を中心とする円弧の形状に形成されている。
【００３２】
密封補助装置３０は、液体側からの油圧を緩和するバッファリング４０と、バッファリング４０に面接触するバックアップリング５０を有する。
【００３３】
バッファリング４０は、ハウジング４の内周面４Ａの内周溝３２の大径部３４に配置されている。バッファリング４０は、弾性材料、例えばウレタンゴムから形成されており、断面がほぼ矩形の円環である平板部４１、内側リップ４２、および外側リップ４３を有する。
【００３４】
内側リップ４２は、平板部４１から液体側かつ径方向内側に向けて斜めに延びる円錐台形状を有する。内側リップ４２の先端のリップエッジには、ロッド２の外周面２Ａが摺動可能に接触する。
【００３５】
外側リップ４３は、平板部４１から液体側かつ径方向外側に向けて斜めに延びる円錐台形状を有する。外側リップ４３の先端のリップエッジは大径部３４の底周面３４Ａに接触する。
【００３６】
図１は、ロッド２の外周面２Ａに接触して変形した内側リップ４２と、大径部３４の底周面３４Ａに接触して変形した外側リップ４３を示す。一方、図２の密封補助装置３０の分解図は、初期状態の内側リップ４２と外側リップ４３を示す。図２には、参考として、ロッド２の外周面２Ａの輪郭と、（ハウジング４の内周面４Ａの内周溝３２の大径部３４の）底周面３４Ａの輪郭を仮想線で示す。初期状態の内側リップ４２のリップエッジと外側リップ４３のリップエッジの間隔は、外周面２Ａと底周面３４Ａの間隔より大きく設計され、使用時には、リップ４２，４３は、径方向に圧縮されて弾性変形する。
【００３７】
バッファリング４０の平板部４１は、大径部３４の大気側の側壁３４Ｂに面接触するが、ロッド２の外周面２Ａにも内周溝１２の底周面１２Ａにも接触しない。
【００３８】
内側リップ４２の先端には、径方向に延びる複数の切欠き４４が形成されており、複数の切欠き４４は、軸線Ａｘを中心として周方向に間隔をおいて配置されている。液体側に貯留された油は、間隙６を通じて、さらに切欠き４４を通じて、平板部４１、内側リップ４２、および外側リップ４３で囲まれた円周状の空間４５に侵入することができる。空間４５内の油は、平板部４１を大気側に押圧し、内側リップ４２を径方向内側に押圧し、外側リップ４３を径方向外側に押圧する。図中の矢印は、油圧に起因する力の向きを概略的に示す。
【００３９】
バックアップリング５０は、ハウジング４の内周面４Ａの内周溝３２の小径部３６に配置されている。バックアップリング５０は、バッファリング４０の材料よりも硬い材料、例えばポリアミドから形成されている。
【００４０】
バックアップリング５０は断面がほぼ矩形の円環である。但し、バックアップリング５０の内周面の直径が軸線方向にわたって一様であるのに対して、バックアップリング５０の外周面の直径は軸線方向において変化する。具体的には、バックアップリング５０の外周面は、液体側の部分５０Ａと大気側の部分５０Ｂに区分することができる。バックアップリング５０の外周面の液体側の部分５０Ａは、液体側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、軸線方向に垂直な方向から見て、バックアップリング５０内に位置する点を中心とする円弧の形状に形成されている。バックアップリング５０の外周面の大気側の部分５０Ｂは、大気側に向かうほど直径が小さくなるよう湾曲し、軸線方向に垂直な方向から見て、バックアップリング５０内に位置する点を中心とする円弧の形状に形成されている。したがって、軸線方向に垂直な方向から見て、バックアップリング５０の外周面は、バックアップリング５０内に位置する点を中心とする半円形状を有する。
【００４１】
バックアップリング５０の内周面には、ロッド２の外周面２Ａが摺動可能に面接触し、バックアップリング５０の外周面の大気側の部分５０Ｂ（円弧の形状）は、小径部３６の底周面３６Ａの大気側の部分３６Ａｂ（円弧の形状）に面接触する。バックアップリング５０の一方の側面は、小径部３６の側壁（内周溝３２の大気側の側壁）３６Ｂに面接触し、バックアップリング５０の他方の側面は、バッファリング４０の平板部４１の側面に面接触する。
【００４２】
液体側からの油圧を受けて、バッファリング４０とバックアップリング５０は、内周溝３２の小径部３６の側壁３６Ｂに向けて押圧される。バックアップリング５０は、バッファリング４０を補強または支持するとともに、バッファリング４０の平板部４１の内周部分をハウジング４から遠ざけて、バッファリング４０の平板部４１の内周部分がロッド２とハウジング４の間の間隙６に侵入して破損してしまうことを抑制する。
【００４３】
バッファリング４０の平板部４１（バッファリング４０の大気側の部分）は、外側円環状平面４６、内側円環状平面４７および円環状突起４８を有する。外側円環状平面４６は、内周溝３２の大径部３４の側壁３４Ｂに面接触する。内側円環状平面４７は、バッファリング４０の側面に面接触する。円環状突起４８は、外側円環状平面４６と内側円環状平面４７の間に配置されて大気側に突出する。
【００４４】
バッファリング４０の円環状突起４８の内周面は、大気側に向かうほど直径が大きくなるよう湾曲し、軸線方向に垂直な方向から見て、バッファリング４０の外に位置する点を中心とする円弧の形状に形成されている。バッファリング４０の円環状突起４８の内周面は、バックアップリング５０の外周面の液体側の部分５０Ａ（円弧の形状）に面接触する。他方、円環状突起４８の外周面は、内周溝３２の小径部３６の底周面３６Ａの液体側の部分３６Ａａに面接触する。
【００４５】
密封構造においては、構成要素の耐久性を向上させるため、ロッド２に与えられる摺動抵抗ができるだけ小さいことが望ましい。特に、バッファリング４０とバックアップリング５０を有する密封補助装置３０においては、より高い剛性を有するバックアップリング５０のロッド２に対する緊縛力を弱めることが、摺動抵抗の低減に有効である。この実施形態においては、バッファリング４０の大気側の部分である平板部４１は円環状突起４８を有し、円環状突起４８は、バックアップリング５０の外周面の液体側の部分５０Ａに面接触するので、バックアップリング５０をロッド２に向けて径方向に押圧する。しかし、バッファリング４０のうち、バックアップリング５０に径方向外側から圧力を与えてバックアップリング５０をロッド２に向けて径方向に押圧するのは、円環状突起４８だけである（図中の油圧に起因する力の向きを示す矢印参照）。したがって、バックアップリング５０をロッド２に向けて径方向に押圧する外力が極めて小さい。
【００４６】
油圧のために、バックアップリング５０も軸線方向に圧縮され、これに伴い径方向に伸長し、ロッド２に緊縛力を与える。しかし、軸線方向の圧縮に伴うバックアップリング５０の径方向の伸長量は予測可能であり、軸線方向の圧縮に起因するバックアップリング５０のロッド２への緊縛力は、バックアップリング５０とロッド２の初期の間隔を適切に設計することにより、適正化することが可能である。図２の密封補助装置３０の分解図は、初期状態のバックアップリング５０と、ロッド２の外周面２Ａの輪郭を示す。ロッド２の外周面２Ａの輪郭は、軸線方向の圧縮に伴う変形後のバックアップリング５０の内周面に対応する。図２から明らかなように、初期状態のバックアップリング５０の内周面と変形後のバックアップリング５０の内周面の間隔（すなわちバックアップリング５０の内周面の変位）は僅かであり、しかも予測可能である。
【００４７】
これに対して、弾性材料から形成されたバッファリング４０の変形量は大きい。ロッドこのため、もしも、バッファリングがバックアップリングをロッド２に向けて径方向に強く押圧するような形状を有する場合、ロッド２に与えられる摺動抵抗が大きい。
【００４８】
上記の通り、この実施形態では、バッファリング４０がバックアップリング５０をロッド２に向けて径方向に押圧する外力が極めて小さいので、外力に起因してバックアップリング５０からロッド２に与えられる摺動抵抗を低減させることができる。ロッド摺動抵抗の減少により、スティックスリップ現象に起因する構成要素の振動が抑制され、バックアップリング５０とロッド２の間の油の潤滑膜が安定的に維持され、発熱も抑制されるので、構成要素の寿命を延長することが可能である。
【００４９】
また、この実施形態では、バックアップリング５０の外周面は、液体側の部分５０Ａと大気側の部分５０Ｂを有しており、バックアップリング５０の外周面の液体側の部分５０Ａは、円弧の形状に形成されており、バックアップリング５０の外周面の大気側の部分５０Ｂも円弧の形状に形成されている。したがって、図２に示すように、バックアップリング５０は、軸線方向に垂直な面Ｐに関して、鏡像対称であるので、バックアップリング５０の裏表を作業者が気にしなくて済む。
【００５０】
バッファリング４０の平板部４１は、外側円環状平面４６と内側円環状平面４７を有し、これらは、内周溝３２の大径部３４の側壁３４Ｂとバッファリング４０の側面にそれぞれ面接触し、安定的に支持される。バッファリング４０の平板部４１は、外側円環状平面４６と内側円環状平面４７の間に配置されて大気側（すなわちバックアップリング５０側）に突出する円環状突起４８をさらに有する。円環状突起４８の内周面は、円弧の形状を有しており、バックアップリング５０の外周面の液体側の円弧の形状を有する部分５０Ａに面接触し、円環状突起４８の外周面は、内周溝３２の小径部３６の底周面３６Ａに面接触する。このように、円環状突起４８の内周面と外周面は、バックアップリング５０の外周面の液体側の部分５０Ａと内周溝３２の小径部３６の底周面３６Ａにそれぞれ面接触し、安定的に支持される。そして、バックアップリング５０の外周面の大気側の部分５０Ｂは、内周溝３２の小径部３６の底周面３６Ａの大気側の部分３６Ａｂに面接触するので、円環状突起４８が、バックアップリング５０の外周面と内周溝３２の小径部３６の底周面３６Ａの間に侵入して破損するおそれが極めて小さい。
【００５１】
図３は、実施形態の変形例に係る使用時の密封構造を示す。この変形例では、バックアップリング５０の外周面は、円弧の形状を有する液体側の部分５０Ａと、円弧の形状を有する大気側の部分５０Ｂの間に、軸線方向に垂直な方向から見て直線状の円筒部分５０Ｃを有する。この変形例では、小径部３６の底周面３６Ａの、一様な直径を有する液体側の部分３６Ａａは、図１の実施形態のものよりも軸線方向に長く、円環状突起４８の外周面だけでなく、バックアップリング５０の外周面の円筒部分５０Ｃに面接触する。
【００５２】
この変形例でも図１の実施形態と同じ効果を達成することができる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。
【００５４】
例えば、密封補助装置３０のリップ４２，４３の形状は、図示の形状に限定されず、様々に修正することができる。
【００５５】
上記の実施形態においては、密封構造は、油圧シリンダ装置のロッドとハウジングに用いられるシーリングシステムであるが、油圧シリンダ装置のピストンとシリンダ、または他の種類の油圧機器もしくは水圧機器に使用されてもよい。
【００５６】
また、上記の実施形態においては、外側部材が静止したハウジング４であり、内側部材が往復するロッド２である。しかし、内側部材が静止し、外側部材が往復してもよい。あるいは、内側部材と外側部材が相対的に往復移動するように、内側部材も外側部材も移動してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
２  ロッド（内側部材）
２Ａ  外周面
４  ハウジング（外側部材）
４Ａ  内周面
６  間隙
１０  密封装置
３０  密封補助装置
３２  内周溝
３４  大径部
３４Ａ  大径部３４の底周面
３４Ｂ  大径部３４の大気側の側壁
３６  小径部
３６Ａ  小径部３６の底周面
３６Ａａ  小径部３６の底周面３６Ａの液体側の部分
３６Ａｂ  小径部３６の底周面３６Ａの大気側の部分
３６Ｂ  小径部３６の側壁
４０  バッファリング
４１  平板部（バッファリング４０の大気側の部分）
４２  内側リップ
４３  外側リップ
５０  バックアップリング
５０Ａ  バックアップリング５０の外周面の液体側の部分
５０Ｂ  バックアップリング５０の外周面の大気側の部分
４６  外側円環状平面
４７  内側円環状平面
４８  円環状突起
【図１】
2020197245.tif 000003
【図２】
2020197245.tif 000004
【図３】
2020197245.tif 000005