(57)【要約】      （修正有）【課題】十分な耐圧性を有するとともに、潤滑の不足とダストの混入とに起因した摩耗や破損をも解決でき、これにより十分な耐久性を有するスクレーパを提供する。【解決手段】  流体圧アクチュエータ２を構成するシリンダ２ａ又はロッド２ｂの摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを行うスクレーパ１５である。内部に金属環１３ａを加硫接着されるとともにリップ部１３ｂを有する弾性材料からなる環状の第１のスクレーパ１３と、第１のスクレーパ１３に密着して装着されて摺動面に面接触するリップ部１４ａを有する樹脂材料からなる環状の第２のスクレーパ１４と、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４から離間して配置され摺動面に接触して流体圧及び摺動面液膜シールを行うエッジ部８ａを有する環状のパッキン８と、パッキン８を耐圧支持する樹脂材料からなる環状のバックアップリング９とを備えるスクレーパ１５である。【選択図】図１
2006226455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の相対移動部材と、該第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に前記第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材との摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを行うスクレーパであって、
リップ部を有する弾性材料からなる環状の第１のスクレーパと、
前記軸方向に関して前記第１のスクレーパよりも前記第１の相対移動部材の内部側に装着され、該第１のスクレーパを支持するとともに前記摺動面に面接触するリップ部を有する樹脂材料からなる環状の第２のスクレーパと
を備えることを特徴とするスクレーパ。
【請求項２】
前記軸方向に関して前記第２のスクレーパよりも前記第１の相対運動部材の内部側に離間して配置され、前記摺動面に接触することにより前記第２のスクレーパを通過した加圧流体の液膜をシールするエッジ部を有する環状のパッキンと、
該パッキンを支持するとともに該パッキンの耐圧性を向上させる樹脂材料からなる環状のバックアップリングと
を備える請求項１に記載されたスクレーパ
【請求項３】
前記第２のスクレーパのリップ部は、前記第１のスクレーパのリップ部により前記摺動面へ向けて付勢されることによって、前記摺動面に面接触する請求項１又は請求項２に記載されたスクレーパ。
【請求項４】
前記第１のスクレーパのリップ部は、前記摺動面に接触する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたスクレーパ。
【請求項５】
前記第１のスクレーパのリップ部は、前記摺動面に接触しない請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたスクレーパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクレーパに関するものであり、具体的には、第１の相対移動部材と、この第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材との摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを、十分な耐久性を有して行うことができるスクレーパに関する。本発明は、例えば、流体圧アクチュエータを構成するシリンダ又はロッドの摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを行うのに好適な、耐圧高機能型のスクレーパに関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の相対移動部材と、この第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材との摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリング、例えば、一般的な油圧シリンダや空気圧シリンダといった流体圧アクチュエータのワイパリングには、合成ゴム等の弾性材料製のスクレーパが広く用いられる。弾性材料製のスクレーパは、流体圧アクチュエータのシリンダ又はロッドの摺動面に潤滑液膜が存在する条件下で、大気中のダストや外気の封止機能や防滴機能を発揮する。この弾性材料製のスクレーパは、例えば潤滑性の乏しい水や切削液といったクーラント液のようなダスト混入加圧流体に対するダストワイパリングにも適用される。
【０００３】
しかしながら、例えば油空圧シリンダ用の弾性材料製のスクレーパは、本来大気圧条件下で使用されるものであり、加圧流体の圧力の影響を直接受ける条件下での使用は想定されていないために耐久性（寿命）や摺動特性の点で問題がある。
【０００４】
図１１は、シリンダ２ａ及びロッド２ｂからなる流体圧アクチュエータ２に使用されている水・切削液用の低〜中圧（３．５ＭＰａ以下）タイプの環状かつ弾性材料製のスクレーパ１の使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。図１１に示す例では、スクレーパ１として、一般的な環状かつ弾性材料製の油空圧シリンダ用ダストシール３と、一般的な環状かつ弾性材料製の油空圧シリンダ用パッキン４とが用いられる。なお、符号５は軸受けを示す。
【０００５】
一方、図１２は、流体圧アクチュエータ２に使用されている水・切削液用の高圧（７〜１０ＭＰａ以下）タイプの環状かつ弾性材料製のスクレーパ６の使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。図１２に示す例では、スクレーパ６として、金属環７ａを内部に加硫接着された環状かつ弾性材料製のダスト混入流体用シール７と、高密封タイプの環状のパッキン８と、パッキン８を支持する環状かつ樹脂製のバックアップリング９とが用いられる。なお、符号１０はダスト混入流体用シール７を支持するための金属製のスペーサを示し、符号１１はダスト混入流体用シール７を固定するための止め輪を示す。
【０００６】
しかし、図１１に示すスクレーパ１や図１２に示すスクレーパ６を用いて上述したダスト混入加圧流体に対するダストワイパリングを行おうとすると、シール３、７が弾性材料製であることに起因した耐圧性の不足や、ダスト混入加圧流体自体の潤滑性の不足、さらには混入したダストによる弾性材料製のシール３、７の摩耗や破損といった様々な要因によって、スクレーパ１、６が使用開始後早期に破損するという耐久性の不足の問題が生じる。
【０００７】
例えば、図１２に示すスクレーパ６について作動耐久試験を行うと、要求寿命（７〜１４ＭＰａの圧力下での繰返し動作回数１００〜１５０万回）に対して、５０万回（圧力：１０ＭＰａ）〜７０万回（圧力：７ＭＰａ）程度の繰返し回数により破損及び潤滑不良による磨耗に起因した漏れを生じてしまい、使用できなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、上記作動耐久試験の結果を受けてダスト混入流体用シール７の加圧条件下での耐久性を向上することを目的として、初めに、図１２に示すスクレーパ６に弾性材料製のダスト混入流体用シール７を支持してその耐圧性を向上するための樹脂製のバックアップリングを追加することを検討した。
【０００９】
図１３は、図１２に示すスクレーパ６に環状かつ樹脂製のバックアップリング１１を追加した環状のスクレーパ１２の使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。
このスクレーパ１２について同様に作動耐久試験を行ったところ、追加したバックアップリング１１によりダスト混入流体用シール７を支持するために圧力によるダスト混入流体用シール７の破損は免れることはできたものの、摺動面の潤滑の不足とダストの混入とによりダスト混入流体用シール７のリップ７ｂが早期に摩耗して捲れ、捲れた部分が破損し、図１２に示すスクレーパ６と略同程度の繰り返し動作回数により漏れを生じた。
【００１０】
このように、ダスト混入加圧流体に対するダストワイパリングに適用した場合にも十分な耐久性を有するスクレーパを提供するためには、その耐圧性を向上するだけでは不十分であり、潤滑の不足とダストの混入とに起因したダスト混入流体用シールのリップ部の早期の摩耗や破損をも解決することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
流体圧アクチュエータを構成するシリンダ又はロッドの摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを行うスクレーパの耐圧性及び耐久性をともに向上するためには、ダスト混入流体用シールの材質を弾性材料から、潤滑性の乏しい加圧流体の中での摺動特性や混入ダストの掻き取り性能では優れる、例えばＰＡ、ＰＯＭ、ＰＴＦＥさらにはＵＨＭＷＰＥ等の樹脂材料に置き換えることが有効なのでは、とも一見考えられる。しかしながら、樹脂材料では合成ゴム等の弾性材料に比較して柔軟性及び弾性が劣り、ロッドの摺動面に対する密着性や追従性も乏しいため、仮に耐久性を向上することができたとしても、シールの基本性能であるダスト混入加圧流体に対する密封性の低下が避けられない。
【００１２】
そこで、本発明者はさらに検討を重ねた結果、シリンダの軸方向に関して、合成ゴム等の弾性材料からなるスクレーパ（第１のスクレーパ）のシリンダ内部側を支持するだけではなく、このスクレーパのリップ部が、ロッドとの間の加圧変形や摺動ストレス等の繰り返し負荷にも耐えられるように、摺動面に面接触するリップ部を有する、例えばＰＴＦＥ等の樹脂製の第２のスクレーパを追加し、この第２のスクレーパを介してダスト混入加圧流体のワイパリングを行うこととすれば、高圧が負荷される条件下においても十分な弾性とロッドの動きに対する良好な密着追随性とを維持して所望の耐圧性及び混入ダスト排除機能（密封機能）を発揮でき、これにより、潤滑の不足とダストの混入とに起因したリップ部の早期の摩耗や破損をも解決でき、十分な耐久性を有するスクレーパを提供できることを知見して、本発明を完成した。
【００１３】
本発明は、図１に例示するように、第１の相対移動部材２ａ（図示例は流体圧アクチュエータ２を構成するシリンダ）と、この第１の相対移動部材２ａの内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材２ａの軸方向（図１における上下方向）へ移動する第２の相対移動部材２ｂ（図示例は流体圧アクチュエータ２を構成するロッド）との摺動面に存在するダスト混入加圧流体のワイパリングを行うスクレーパ１５であって、リップ部１３ｂを有する弾性材料からなる環状の第１のスクレーパ１３と、第１の相対移動部材２ａの軸方向に関して第１のスクレーパ１３よりも第１の相対移動部材２ａの内部側に装着され、第１のスクレーパ１３を支持するとともに摺動面に面接触するリップ部１４ａを有する樹脂材料からなる環状の第２のスクレーパ１４とを備えることを特徴とするスクレーパ１５である。
【００１４】
この本発明に係るスクレーパ１５は、第１の相対運動部材２ａの軸方向に関して第２のスクレーパ１４よりも第１の相対運動部材２ａの内部側に離間して配置され、摺動面に接触することにより第２のスクレーパ１４を通過した加圧流体の液膜をシールするエッジ部８ａを有する環状のパッキン８と、パッキン８を支持するとともにパッキン８の耐圧性を向上させる樹脂材料からなる環状のバックアップリング９とを備えることが望ましい。
【００１５】
これらの本発明に係るスクレーパ１５は、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａが、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂにより摺動面へ向けて付勢されることによって、摺動面に面接触するものである。
【００１６】
これらの本発明に係るスクレーパ１５では、図１〜図４又は図８を参照しながら後述する実施の形態１又は３により示すように、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂが摺動面に接触するように構成してもよいし、あるいは、図５〜図７又は図８を参照しながら後述する実施の形態２又は３により示すように、第１のスクレーパ１３−１のリップ部１３−１ｂが摺動面に接触しないように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、第１の相対移動部材と、この第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材との摺動面、例えば図１に示す、流体圧アクチュエータを構成するシリンダ又はロッドの摺動面に存在する、例えば、潤滑性の乏しい水や切削液といったクーラント液のようなダスト混入加圧流体のワイパリングを行う際に、十分な耐圧性を有するとともに、潤滑の不足とダストの混入とに起因した摩耗や破損をも解決でき、これにより十分な耐久性を有するスクレーパを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明に係るスクレーパを実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の各実施の形態の説明では、本発明における第１の相対移動部材が流体圧アクチュエータを構成するシリンダであるとともに第２の相対移動部材がこの流体圧アクチュエータを構成するロッドである形態を例にとる。
【００１９】
本実施の形態１は、ダスト混入加圧流体の潤滑性が比較的良好な場合であって密封性を重視したスクレーパに関する一例である。
図１は、実施の形態１のスクレーパ１５の構成を示す縦断面図である。図２は、図１における第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４を抽出して示す説明図である。図３は、第１のスクレーパ１３の各部の寸法を示す説明である。さらに、図４は、第２のスクレーパ１４の各部の寸法を示す説明図である。
【００２０】
図１を参照しながら上述したように、実施の形態１のスクレーパ１５は、流体圧アクチュエータ２を構成するシリンダ２ａ又はロッド２ｂの摺動面のワイパリングを行うものであり、略述すると、良好な密封性能を有する弾性材料からなる第１のスクレーパ１３と、さらに樹脂材料からなる第２のスクレーパ１４とを組み合わせて備え、好適条件としてさらに、パッキン８と、バックアップリング９とを備えるものである。
【００２１】
実施の形態１における第２のスクレーパ１４は、高圧が負荷された場合においても十分な弾性と、ロッド２ｂの動きに対する良好な密着追随性とを発揮して所望の耐圧性及び混入ダスト排除機能（密封機能）を有するため、潤滑の不足とダストの混入とに起因した早期の摩耗及び破損をも解決でき、十分な耐久性を有する。このため、実施の形態１のスクレーパ１５の構成要素である第１のスクレーパ１３と、第２のスクレーパ１４と、パッキン８と、バックアップリング９とを順次分説する。
【００２２】
［第１のスクレーパ１３、第２のスクレーパ１４］
図１〜３に示すように、第１のスクレーパ１３は、流体圧アクチュエータ２のシリンダ２ａの内周面に、止め輪１１を介して装着される環状かつ弾性材料からなるシール部材であり、後述する第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａ及び本体部分１４ｂに密着して密封し、ロッド２ｂとの空隙を埋めることにより加圧力の変化や摺動摩擦等に伴う変形を抑制して耐圧性を高め、また、リップ部１４ａに弾性とロッド２ｂの動きに対する良好な追随性とを付与するとともに、本例では、流体圧アクチュエータ２のシリンダ２ａ及びロッド２ｂの間に存在するダスト混入加圧流体のシールをも行うものである。
【００２３】
第１のスクレーパ１３は弾性材料からなるものであり、具体的には、後述する第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａ及び本体部分１４ｂに密着して密封し、ロッド部２ｂとの空隙を埋めることにより加圧力の変化や摺動摩擦等に伴う変形を抑制して耐圧性を高め、また、リップ部１４ａに弾性とロッド２ｂの動きに対する良好な追随性とを付与することが可能な弾性を有するとともにダスト混入加圧流体に対して化学的な適合性を有する弾性材料により構成される。このような弾性材料として、各種のゴム材料、例えばＮＢＲ、ＦＫＭ、ＨＮＢＲさらにはＥＰＤＭ等が例示される。
【００２４】
第１のスクレーパ１３の内部には、Ｌ字型の断面形状を有する金属環１３ａが加硫接着される。これにより、第１のスクレーパ１３本体の剛性が維持される。なお、金属環１３ａは、加硫接着以外の手段、例えば圧入接着によって第１のスクレーパ１３の内部に配置してもよい。
【００２５】
また、第１のスクレーパ１３は、先端にシャープエッジが形成されたリップ部１３ｂを有する。このリップ部１３ｂは、後述する第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａ及び本体部分１４ｂに密着して密封し、ロッド２ｂとの空隙を埋めることにより加圧力の変化や摺動摩擦等に伴う変形を抑制して耐圧性を高め、また、リップ部１４ａに弾性とロッド２ｂの動きに対する良好な追随性を付与するとともに、本例では自らのリップ部１３ｂの先端に設定した締め代δ（図２、３を参照しながら後述する）により、先端のシャープエッジがロッド２ｂの外周面に接触するためのものである。
【００２６】
図２を参照しながら具体的に説明すると、第１のスクレーパ１３は、シリンダ２ａの所定の装着位置に装着した際に、ロッド２ｂの外周面に対して僅かな締め代δを有するとともに、後述する第２のスクレーパ１４と密着可能な外形を有する。これにより、第１のスクレーパ１３は耐圧性を有するとともに、締め代δを有することにより得られる弾性力を利用して、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａをロッド２ｂの外周面へ向けて付勢する。これにより、弾性材料製の第１のスクレーパ１３単体では到底得ることができない耐圧性と潤滑性の乏しいダスト混入圧力流体中での摺動特性や、ダスト混入流体に含まれるダストの掻き取り性能を十分に得ることができる。
【００２７】
本例では、さらに、リップ部１３ｂの先端に形成されたシャープエッジがロッド２ｂの外周面に当接するように構成されており、上述したようにシール部１４ａのシール面１４ｃがロッド２ｂの外周面に当接することと併せて、シリンダ２ａ及びロッド２ｂの間に存在するダスト混入加圧流体のシールを行う。これにより、さらに高い密封効果を得ることが可能である。
【００２８】
一方、図１、２、４に示すように、第２のスクレーパ１４は、シリンダ２ａの軸方向に関して第１のスクレーパ１３よりもシリンダ２ａの内部側に装着され、第１のスクレーパ１３を支持するとともに摺動面に面接触するリップ部１４ａを有する樹脂材料からなる環状のスクレーパである。
【００２９】
第２のスクレーパ１４に用いる樹脂材料としては、ＰＴＦＥ、ＰＡ、ＰＯＭさらにはＵＨＭＷＰＥ等）が例示される。ＰＴＦＥを用いた場合の充填材としてはカーボン繊維、ガラス繊維さらには特殊耐熱樹脂等が例示される。ＰＴＦＥを用いれば、潤滑性が乏しいダスト混入加圧流体に対しても極めて良好な摺動特性が得られる。
【００３０】
上述したように、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａに設けられたシール面１４ｃが、摺動面をなすロッド２ｂの外周面に当接して、第１のスクレーパ１３とロッド２ｂとの間の空隙を埋めることにより、第１のスクレーパ１３の耐圧性や摺動特性を向上させるとともに、流体圧アクチュエータ２のシリンダ２ａ及びロッド２ｂの間に存在するダスト混入加圧流体のシールを行う。
【００３１】
ここで、図１〜４を参照しながら、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４を関連付けてさらに詳細に説明する。
図１〜４に示す実施の形態１のスクレーパ１５は、弾性材料からなる第１のスクレーパ１３と、樹脂材料からなる第２のスクレーパ１４とを組み合わせたものであるため、使用されるダスト混入加圧流体の種類、ダストの条件、圧力条件、作動条件さらには設定される摺動抵抗の仕様等に応じて、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４それぞれの材質や形状を適宜設定することにより、スクレーパ１５のワイパリング性、摺動特性、耐圧性さらには耐久性を自在に調整することができる。
【００３２】
図３及び図４において、この本実施の形態のスクレーパ１５では、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４相互の密着を十分に確保するとともに、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａの形状と、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４の締め代δの設定及び調整が重要であるため、これらの点を説明する。
【００３３】
まず、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４相互の密着を十分に確保するためには、図３に示す第１のスクレーパ１３の第２のスクレーパ１４との密着部（長さＴ１、Ｎ、Ｈ２、Ｈ３、半径Ｒ１、Ｒ２）、及び、図４に示す第２のスクレーパ１４の第１のスクレーパ１３との密着部（距離ｔ１、ｎ、ｈ２、ｈ３、半径ｒ１、ｒ２）それぞれの形状、寸法さらには位置をシンクロさせること、すなわち図２において製品公差範囲での隙間ｌ１は許容するもののこれを最小とすることが重要である。
【００３４】
これにより、図２において破線で示すように、加圧時における第１のスクレーパ１３の変形歪みや摺動に伴うストレスを最小とすることができ、スクレーパ１３の耐久性を著しく向上することができる。
【００３５】
また、第２のスクレーパ１４の本体１４ｂのロッド軸方向距離ｈ０を、第１のスクレーパ１３の第２のスクレーパ１４との密着部のロッド軸方向距離Ｈ１よりも３〜５％程度大きめに設定することにより、第２のスクレーパ１４の本体１４ｂを、第１のスクレーパ１３の密着部に圧入して装着した際に第１のスクレーパ１３の座面１３ｃに形成される隙間の距離Ｘ（図１、２参照）を確保でき、これにより、第１のスクレーパ１３をシリンダ２ａの内周面に圧入装着する際の撓みと、相互の製品公差とを吸収することができるとともに、圧力負荷を第２のスクレーパ１４の本体１４ｂにより支持することができ、第１のスクレーパ１３と第２のスクレーパ１４との密着性を十分に維持でき、第２のスクレーパ１４による第１のスクレーパ１３の支持機能（耐圧性の獲得）を確実なものとすることができる。
【００３６】
また、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂは、弾性材料からなるとともに上述した締め代δを有することにより、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａをロッド２ｂの外周面へ押し付けることにより密着させてこの部分の空隙を埋めることにより加圧力の変化や摺動摩擦等に伴う変形を抑制し、これにより、第１のスクレーパ１３ｂのスクレーパ密封機能を向上して安定させることができる。さらに、第２のスクレーパ１４は樹脂材料からなることから、例えば繊維屑等の付着性異物の掻き取り機能と、潤滑状況の悪化の影響を受け難い摺動特性とが得られる。
【００３７】
また、実施の形態１の第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂの高さ（図１、２における距離Ｈ４）を変更することにより、第１のスクレーパ１３により発揮される密封機能及び摩擦特性をいずれも変化させることができる。本実施の形態１は、上述したように混入ダストや流体の潤滑性が比較的良好な場合における高圧流体に対する密封性を重視した例であるため、図２に示すように、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂの高さＨ４を大きく設定することにより、リップ部１３ｂをロッド２ｂの外周面に直接当接させることにより密封機能の確保を優先する。これにより、樹脂材料からなる第２のスクレーパ１４が有する摺動特性を最大限に発揮しながら高圧に対応できるとともに、混入ダストおよび付着性ダストや金属等の硬質系ダストに対する掻き取り機能を強化することができる。
【００３８】
このため、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂの高さＨ４は、リップ部１３ｂの締め代δを大きく損なわない高さとすることが望ましい。具体的には、リップ部１３ｂの高さＨ４は、図１２に示す公知のダスト混入加圧流体用シールのリップ部の高さＨ５の（１／２）以上（１／１）以下とし、さらに、第２のスクレーパ１４のリップ部１４ａの先端部の外周側形状の丸み付けｒ３や、先端部厚さｔ２を薄く設定することにより、良好な密着状態を得ることができる。また、これらの寸法を適宜設定することによって、第１のスクレーパ１３のリップ部１３ｂの締め代δを変化させて、密封性や摩擦抵抗を所望の程度に微調整することもできる。
【００３９】
なお、実施の形態１のスクレーパ１５では、図４に示すように、第２のスクレーパ１４の本体１４ｂの摺動面側の形状を、傾斜角度θをなす緩やかなテーパ面としている。これにより、仮に微少異物が侵入した場合にも、ロッド２ｂの動作を利用してこのテーパ面により付着物及び摺動面油膜（液膜）を外部へ排出することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態のスクレーパ１５は、弾性材料からなる第１のスクレーパ１３及び、樹脂材料からなる第２のスクレーパ１４をともに備えるため、高圧が掛かった場合の変形を抑制できるとともに良好な摺動特性を維持して十分な耐圧性及び混入ダスト排除機能（密封機能）を有し、これにより、潤滑の不足とダストの混入とに起因した早期の摩耗及び破損をも解決でき、十分な耐久性を有する。
【００４１】
［パッキン８］
上述したように、本実施の形態１のスクレーパ１５は、上述した第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４をともに備えることにより、ダスト混入加圧流体に含まれるダストの内部への侵入を長期間にわたって防止することができるものであり、これだけでも、流体圧アクチュエータを構成するシリンダ又はロッドの摺動面に存在する、例えばクーラント液のようなダスト混入加圧流体のワイパリングを行うスクレーパとして要求される機能を十分に備えるものである。
【００４２】
そして、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４によりダストが除去された加圧流体の液膜がシリンダ２ａの軸方向の内部へ侵入することをも防止したい場合には、以下に説明するパッキン８及びバックアップリング９を、第１のスクレーパ１３及び第２のスクレーパ１４とともに用いることが、望ましい。
【００４３】
図１におけるパッキン８は、流体圧アクチュエータ２のシリンダ２ａの内周面に装着される環状のシール部材である。パッキン８は、シリンダ２ａの軸方向に関して第２のスクレーパ１４よりもシリンダ２ａの軸方向（図１における上下方向）の内部側に離間して、シリンダ２ａの内周面に配置及び装着される。
【００４４】
パッキン８の先端側のエッジ８ａが摺動面をなすロッド２ｂの外周面に当接することにより、第２のスクレーパ１４によってダストを除去されたものの第２のスクレーパ１４を通過してシリンダ２ａ及びロッド２ｂの摺動面に存在する加圧流体の液膜をシールする。
【００４５】
また、エッジ部８ａは、例えば０〜２１ＭＰａといった圧力変化に伴うパスカル力を付勢され膨出変形してシリンダ２ａ及びロッド２ｂとの間の隙間を確実に塞ぐ。
［バックアップリング９］
図１におけるバックアップリング９は、シリンダ２ａの内周面に装着される環状かつ樹脂材料からなる部材である。バックアップリング９は、パッキン８の端面８ｂに隣接してパッキン８を支持する。バックアップリング９がパッキン８の端面８ｂに当接することにより、パッキン８の耐圧性を向上させる。
【００４６】
また、バックアップリング９は、シリンダ２ａ及びロッド２ｂの摺動面に面接触する。
このように、実施の形態１のスクレーパ１５によれば、流体圧アクチュエータ２を構成するシリンダ２ａ又はロッド２ｂの摺動面に存在する、例えば、潤滑性の乏しい水や切削液といったクーラント液のようなダスト混入加圧流体に対しても、十分な耐圧性が発揮されるとともに、潤滑の不足とダストの混入とに起因した早期の摩耗及び破損を解決でき、これにより十分な耐久性、具体的には、要求寿命（７〜１４ＭＰａの圧力下での繰返し動作回数１００〜１５０万回）を十分に満足した耐久性が確保される。
【００４７】
したがって、本実施の形態１により、第１の相対移動部材の一例である流体圧アクチュエータ２を構成するシリンダ２ａと、この第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材の一例である流体圧アクチュエータ２を構成するロッド２ｂとの摺動面に存在する、例えば、潤滑性の乏しい水や切削液といったクーラント液のようなダスト混入加圧流体のワイパリングを行う際に、十分な耐圧性を有するとともに、潤滑の不足とダストの混入とに起因した摩耗や破損をも解決でき、これにより十分な耐久性を有するスクレーパ１５が提供される。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を説明する。なお、以降の各実施の形態の説明では、上述した実施の形態１と相違する部分を主に説明し、共通する部分については同一の図中符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００４９】
図５は、実施の形態２のスクレーパ１５−１の構成の一例の一部を示す縦断面図である。また、図６は、図５における第１のスクレーパ１３−１及び第２のスクレーパ１４−１を抽出して示す説明図である。さらに、図７は、第２のスクレーパ１４−１の各部の寸法を示す説明図である。
【００５０】
図５〜図７に示すように、実施の形態２のスクレーパ１５−１は、混入ダストや流体の潤滑性が劣悪なために防塵機能を優先する場合に用いるのに好適である。
すなわち、このスクレーパ１５−１は、図１に示すスクレーパ１５よりも、第２のスクレーパ１４−１のリップ部１４−１ａの先端部高さを高くし、かつリップ部１４−１ａの先端部も厚く頑丈にした形状である。これにより、第１のスクレーパ１３−１のリップ部１３−１ｂは、第２のスクレーパ１４−１のリップ部１４−１ａに密着してこの部分の密封を行うとともに第２のスクレーパ１４−１のリップ部１４−１ａをロッド２ｂの外周面に向けて付勢することにより当接させるものの、第１のスクレーパ１３−１のリップ部１３−１ｂはロッド２ｂの外周面には当接させない。これにより、第２のスクレーパ１４−１の混入ダストの掻き取り性及び摺動特性を優先させる。
【００５１】
第１のスクレーパ１４−１及び第２のスクレーパ１４−１を互いに密着させるための手法は、上述した実施の形態１と同じであるものの、混入ダストや流体の潤滑性が劣悪な状況下にあっても十分なスクレーパ機能を奏するために、図６に示すように、第２のスクレーパ１４−１のリップ部１４−１ａに僅かな締め代δを設定し、かつリップ部１４−１ａの高さを、実施の形態１のリップ部１４ａの高さよりも高く設定し、かつ、リップ部１４−１ａの先端（図７における１４−１ｄ部）をシャープエッジにしたものである。
【００５２】
本例における第２のスクレーパ１４−１の締め代δは、第２のスクレーパ１４−１が樹脂材料からなるためにロッド２ｂの外周面への装着性を考慮して、製品の加工公差範囲内で、かつ装着時にロッド２ｂとの間に隙間を生じない程度の僅かな設定とする。ロッド２ｂに対する密着及び追随性に関しては、第１のスクレーパ１３−１による弾力や締め代及び加圧流体によるパスカル力（第１のスクレーパ１３−１のリップ部１３−１ｂの高さ相当分の面積×圧力）によって付勢される。
【００５３】
実施の形態２のスクレーパ１５−１の第２のスクレーパ１４−１がこのような形状を有するため、リップ部１４−１ａの先端が主体的にロッド２ｂの外周面に接触し、防塵機能が高められる。これにより、混入ダストに含まれる金属粉、固形物、付着性ダストさらには粘着性ダスト等によるゴム攻撃性が高い場合に固形物に対する掻き取り機能を強化することができる。
【００５４】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、第２のスクレーパ１４−１の本体１４−１ｂの摺動面側の形状を、傾斜角度θをなす緩やかなテーパ面としている。これにより、仮に微少異物が侵入した場合にも、ロッド２ｂの動作を利用してこのテーパ面により付着物及び摺動面油膜（液膜）を外部へ排出することができる。
【００５５】
（実施の形態３）
上述した実施の形態１、２のスクレーパ１５、１５−１では、いずれも、第２のスクレーパ１４、１４−１の本体１４ｂ、１４−１ｂの摺動面側の形状を、傾斜角度θの緩やかなテーパ面として、混入した微少異物及び摺動面油膜（液膜）を、ロッド２ｂの働きを利用して摺動接触面の角度差により外部へ排出するように構成した。
【００５６】
しかし、本例では、第２のスクレーパ１４−２の本体１４−２ｂの摺動面の形状を、傾斜角度θの緩やかなテーパ面ではなく、内部側方向へ指向するエッジ形状とする。
図８は、実施の形態１のスクレーパ１５の第２のスクレーパ１４の本体部１４ｂの摺動面側の形状を、内部側方向へ指向するエッジ形状とした本体１４−２ｂを有する第２のスクレーパ１４−２を備えるスクレーパ１５−２を部分的に示す縦断面図である。
【００５７】
また、図９は、実施の形態２のスクレーパ１５−１の第２のスクレーパ１４−１の本体１４−１ｂの摺動面側の形状を、内部側方向へ指向するエッジ形状とした本体１４−３ｂを有する第２のスクレーパ１４−３を備えるスクレーパ１５−３を部分的に示す縦断面図である。
【００５８】
図８に示す第２のスクレーパ１４−２、図９に示す第２のスクレーパ１４−３ともに、潤滑剤等の摺動面油膜をその内部側に掻き溜める機能が高められており、これにより、内部に充填する潤滑剤やグリース等を第２のスクレーパ１４−２、１４−３が外部側へ掻き出すことを抑制し、潤滑機能を長期間にわたって維持することにより、耐久性を向上するものである。
【００５９】
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４のスクレーパ１５−４の構成例を示す説明図である。
本例は、図９に示すスクレーパ１５−３の変形例であり、シリンダ２ａに環状に溝２ｃを形成するとともに、第１のスクレーパ１３−２を、金属環１３ａに加硫接着させたゴムを被覆することにより、この溝２ｃに嵌まり合うゴム被覆層圧入部１３−２ｄを有するように、構成する。
【００６０】
ゴム被覆層圧入部１３−２ｄを有するゴム被覆層は、第１のスクレーパ１３−２ｄをシリンダ２ａの内部に圧入及び挿設する際に、自らが有する弾性によって撓んで弾性変形する。
【００６１】
本実施の形態では、第１のスクレーパ１３−２のゴム被覆層が有する弾性と撓み変形とを利用して、第１のスクレーパ１３−２に形成されたゴム被覆層圧入部１３−２ｄをこの溝２ｃに嵌め込むことにより、第１のスクレーパ１３−２をシリンダ２ａに強く嵌着することにより、抜け出し防止用の止め輪１１を不要とした構成である。
【００６２】
この第１のスクレーパ１３−２に形成されたゴム被覆層圧入部１３−２ｄがシリンダ２ａに形成された溝２ｃに嵌め込まれることにより、高い密封性、すなわち外部からのダスト混入圧力流体の浸入防止機能と、抜け出し防止機能とを、簡素な構成により実現することができる。
【００６３】
このため、この第１のスクレーパ１３−２は、防塵機能を十分に有するとともに、止め輪等の補助具なしで装着することができる。すなわち、シリンダ２ａの装着部に圧入して嵌め込まれることにより、第２のスクレーパ１４−３と確実に密着合体して固定され、これにより、所定の締め代と、第２のスクレーパ１４−３のリップ部１４−３ａをロッド２ｂの外周面へ付勢する弾性力を発揮することができる。
【００６４】
弾性材料製の第１のスクレーパ１３−１単体でもある程度の密封機能を有するものの、樹脂材料からなる第２のスクレーパ１４−２と組み合わせて用いることにより、十分な耐圧性や摺動特性を確保することができるとともに、潤滑性の乏しいダスト混入加圧流体が作用する条件下においても、耐久性及び信頼性、具体的には要求寿命（７〜１４ＭＰａ、１００〜１５０万回）を十分に満足する１５０万回以上の耐久性が得られた。
【００６５】
（変形例）
上述した実施の形態１〜４の説明では、本発明における第１の相対移動部材が流体圧アクチュエータを構成するシリンダであるとともに第２の相対移動部材が流体圧アクチュエータを構成するロッドである形態を例にとった。しかし、本発明はこの形態に限定されるものではなく、第１の相対移動部材と、この第１の相対移動部材の内部に挿設されて摺動しながら相対的に第１の相対移動部材の軸方向へ移動する第２の相対移動部材とを備える各種の機器についても、流体圧アクチュエータの場合と同様に適用可能である。
【００６６】
また、実施の形態１〜４に示した第１のスクレーパ及び第２のスクレーパの材質、形状さらには設置位置を、スクレーパに求める性能等を勘案して適宜変更する形態を用いることにより、様々な種類のダスト混入加圧流体や、温度、圧力等においても使用可能なスクレーパを提供することができる。これらの形態も本発明の範囲である。例えば、第１のスクレーパ及び第２のスクレーパのリップ部の形状や剛性を適宜選定して組み換えることにより、混入ダストや付着性ダスト等に対しても十分に使用可能なスクレーパを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態１のスクレーパの構成の一例の一部を示す縦断面図である。
【図２】図１における第１のスクレーパ及び第２のスクレーパを抽出して示す説明図である。
【図３】第１のスクレーパの各部の寸法を示す説明である。
【図４】第２のスクレーパの各部の寸法を示す説明図である。
【図５】実施の形態２のスクレーパの構成の一例の一部を示す縦断面図である。
【図６】図５における第１のスクレーパ及び第２のスクレーパを抽出して示す説明図である。
【図７】第２のスクレーパの各部の寸法を示す説明図である。
【図８】実施の形態１のスクレーパの第２のスクレーパの本体部の摺動面側の形状を、内部側方向へ指向するエッジ形状とした本体を有する第２のスクレーパを備えるスクレーパを部分的に示す縦断面図である。
【図９】実施の形態２のスクレーパの第２のスクレーパの本体部の摺動面側の形状を、内部側方向へ指向するエッジ形状とした本体を有する第２のスクレーパを備えるスクレーパを部分的に示す縦断面図である。
【図１０】実施の形態４のスクレーパの構成例を示す説明図である。
【図１１】シリンダ及びロッドからなる流体圧アクチュエータに使用されている水・切削液用の低〜中圧タイプの環状かつ弾性材料製のスクレーパの使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。
【図１２】流体圧アクチュエータに使用されている水・切削液用の高圧タイプの環状かつ弾性材料製のスクレーパの使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。
【図１３】図１２に示すスクレーパに環状かつ樹脂製のバックアップリングを追加した環状のスクレーパの使用状況の一例を部分的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２  流体圧アクチュエータ
２ａ  シリンダ
２ｂ  ロッド
７ａ  金属環
８  パッキン
８ａ  エッジ部
９  バックアップリング
１３  第１のスクレーパ
１３ｂ  リップ部
１４  第２のスクレーパ
１４ａ  リップ部
１４ｂ  本体
１５  スクレーパ
【図１】
2006226455.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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