(57)【要約】【課題】  長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持し、ダストリップを保護する高性能な密封装置を提供する。【解決手段】  ロッドに摺動接触する油側Ｏのオイルリップ２及び大気側Ａのダストリップ３を有するシール部材４と、ダストリップ３の背面に形成された凹部５に配置される無端リング形状のゴムリング６と、シール部材４のシリンダ側に固定される第１金属環７と、第１金属環７とシリンダとの間に介在する筒状部と筒状部からシール部材４の大気側Ａでダストリップ３近傍へ延出されるフランジ部８ａとを有する第２金属環８と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対往復動する２部材間の隙間を密封するものであって、
２部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するシール部材と、
前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される無端リング形状の弾性リングと、
前記シール部材の他方の部材側に固定される第１補強環と、
該第１補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第２補強環と、
を備えたことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
相対往復動する２部材間の隙間を密封するものであって、
２部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するポリウレタン材料製のシール部材と、
前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される、ポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性に優れ、長期使用時、低温使用時においても反発力の低下が抑えられた無端リング形状の弾性リングと、
前記シール部材の他方の部材側に固定される第１補強環と、
該第１補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第２補強環と、
を備えたことを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械や運搬車輌のアクチュエータとして用いられる油圧シリンダのダストの侵入を防止するダストシールとして使用される密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載された図４に示すように、ロッドシーリングシステムは、バッファリング１０１、ロッドパッキン２０１、ダストシール３０１からなる。そして、システムの長寿命化を図る上で、耐熱性、耐摩耗性、耐油性の観点から、シールごとに材料の使い分けを行っていた。
【０００３】
中でも、ダストシール３０１は、建設機械のように屋外で使用される場合には、泥、土砂などの外部異物のダスト環境が厳しい。このため、ダストシール３０１の形状は、図５に示すように外周に補強環３０２を接着した分割溝タイプでオイルリップ３０３とダストリップ３０４とを有する２リップシール形状が使用され、材料には材料強度が高いポリウレタン材料が使用されていた。
【０００４】
この図５のダストシール３０１では、ダストリップ３０４のしめ代によって、軸に対して締め付け力「以下、緊迫力という」が発生し、外部異物のシリンダ内への侵入が防止される。また、オイルリップ３０３は、ロッドシールから漏れ出た油のシール機能を有し、油の外部への漏れが防止される。さらにダストシール３０１の外周には補強環３０２が接着されており、補強環３０２が相手側溝との嵌合により組み込まれているため、ダストシール３０１の外周部からの外部異物の侵入が防止されていた。
【０００５】
図５のダストシール３０１では、材料にポリウレタン材料を使用するため、高ヤング率によりダストリップの緊迫力を強くし、外部異物のシリンダ内への侵入を困難にする。また、ポリウレタン材料を用いることは、ニトリルゴムやフッ素ゴムに対比して耐摩擦性に優れるので、摩耗によるしめ代減少が抑制され、寿命延長を図ることができた。
【特許文献１】特開２００１−３５５７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダストシールは、外部異物をシリンダ内に侵入させないことを目的とするため、ダストリップのしめ代による緊迫力（初期性能）としめ代維持による緊迫力の維持（耐久性能）が必要とされる。
【０００７】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、長期使用によってダストリップのしめ代が低下するので、長期使用時にはダストリップの緊迫力の低下が生じていた。また、低温時においても材料弾性が低下してしまい、低温時にはダストリップの緊迫力の低下が生じていた。このようにダストリップの緊迫力が低下する場合には、外部異物の侵入が問題となる。このため、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持することが求められている。
【０００８】
また、ダストリップは図５に示すように大気側Ａの外部に露出しており、ダストリップに外部異物が接触し、ダストリップが損傷することがあった。このため、ダストリップを保護することが求められていた。
【０００９】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持し、ダストリップを保護する高性能な密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明にあっては、相対往復動する２部材間の隙間を密封するものであって、２部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するシール部材と、前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される無端リング形状の弾性リングと、前記シール部材の他方の部材側に固定される第１補強環と、該第１補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第２補強環と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、シール部材はポリウレタン材料製であり、弾性リングはポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性に優れ、長期使用時、低温使用時においても反発力の低下が抑えられたことが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ダストリップに弾性リングからの反発力を加え、ダストリップの締め付け力である緊迫力を高めるので、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持することができる。また、第２補強環のフランジ部がダストリップ近傍へ延出しているので、ダストリップが大気側に露出せずにフランジ部で保護でき、ダストリップの損傷を防止すると共に、弾性リングの配置されたシール部材の大気側側面をフランジ部が覆うことから、弾性リングの脱落も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図３を参照して、実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。図２は実施の形態に係る密封装置のダストリップに働く緊迫力の様子を示す半断面図である。図３は実施の形態に係る密封装置を用いたシーリングシステムを示す半断面図である。
【００１４】
図１の密封装置１は、往復動用シールとして油圧シリンダに使用されるもので、図３に示すような各種シーリングシステムに用いられる。図３（ａ）はバッファリング３０、ロッドシール２０、ダストシール（密封装置１）の順にシールが３つ並んだロッドシーリングシステムである。図３（ｂ）はロッドシール２０、ダストシール（密封装置１）の順にシールが２つ並んだロッドシーリングシステムである。
【００１５】
図３において、密封装置１は、シーリングシステムの最も大気側Ａに配置され、大気側Ａのダストがシリンダ内部へ侵入することを防止する往復動用のダストシールとして機能する。
【００１６】
密封装置１は、図２に示すように、相対往復動する軸（２部材の一方の部材）であるロッド１０と、ロッド１０を同心的に取り囲むハウジング（他方の部材）であるシリンダ１１との環状隙間を密封するため、シリンダ１１の大気側Ａ端部の取付溝に装着され、ロッド１０の表面に対して摺動自在に接触する。
【００１７】
密封装置１は、図１に示すように、ロッド１０に摺動自在に密封接触する２つのオイルリップ２とダストリップ３とを有するシール部材４と、ダストリップ３の背面に形成された凹部５に配置される弾性リングであるゴムリング６と、シール部材４に固定された第１補強環である第１金属環７と、第１金属環７とシリンダ１１との間に介在する第２補強環である第２金属環８と、から構成される。
【００１８】
シール部材４は、ロッド１０の表面に摺動自在に密封接触する油側Ｏに傾いて延出される油側Ｏのオイルリップ２と、同じくロッド１０の表面に摺動自在に密封接触する大気側Ａに傾いて延出される大気側Ａのダストリップ３と、を有する。このシール部材４は、材料にポリウレタン材料を用いている。
【００１９】
また、シール部材４には、図２（ａ）に示すように大気側Ａ側面に開口した凹部５が形成されている。凹部５は、ダストリップ３の外径側、即ちダストリップ３の背面に設けられる空間であり、シール部材４の大気側Ａ側面に開口した凹みである。この凹部５にゴムリング６が配置されていない場合には、図２（ａ）に示すようにダストリップ３の緊迫力はダストリップ３自体の緊迫力Ｆ１となる。
【００２０】
ゴムリング６は太さの変化が無く円周上の断面がどこでも常に一定で、切断箇所の無い無端リング状であり、凹部５に配置された時に図２（ｂ）に示すように面圧が円周上均一となる反発力Ｆ２を生じる。このため、ゴムリング６が配置されると、ダストリップ３の緊迫力は、図２（ｂ）に示すようにダストリップ３自体の緊迫力Ｆ１に、ゴムリングの反発力Ｆ２を加えた緊迫力（Ｆ１＋Ｆ２）となる。よって、従来と同様な緊迫力ではなく、Ｆ１＋Ｆ２と高まった緊迫力をロッド１０に付与することができる。また、このＦ１＋Ｆ２の緊迫力は円周上の面圧が均一であることから、往復動を行う場合の油膜維持に最適である。
【００２１】
特にゴムリング６の材質は、ポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性（ＴＲ１０がポリウレタン材料より低い材料）に優れる水素ニトリルゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムを使用している。よって、長期使用時、低温使用時においてもゴムリング６の反発力Ｆ２の低下は抑えられ、長期使用時、低温使用時においてもダストリップ３のＦ１＋Ｆ２と高まった緊迫力を維持することができる。
【００２２】
一方、２つのオイルリップ２とダストリップ３を保持するシール部材４の嵌め合い部には、第１金属環７が固定されている。第１金属環７は、軸方向部としての筒状部の油側Ｏ端部に内径方向に延びる内向きフランジ部７ａを有する円筒状であり、ＳＰＣＣなどで形成される。
【００２３】
また、第１金属環７の筒状部とシリンダ１１との間には、第２金属環８の軸方向部としての筒状部が介在し、第２金属環８がシリンダ１１の取付溝に嵌合される。第２金属環８は、第１金属環７とは逆に筒状部の大気側Ａ端部に内径方向に延びる内向きフランジ部８ａを有する円筒状であり、ＳＰＣＣなどで形成される。
【００２４】
第２金属環８のフランジ部８ａは、筒状部からロッド１０表面近くのダストリップ３近傍まで内向きに延出されており、途中ゴムリング６の配置されたシール部材４の凹部５を覆う。
【００２５】
よって、第２金属環８のフランジ部８ａによってダストリップ３が大気側Ａに露出せずに保護でき、ダストリップ３への外部異物の接触が防止され、ダストリップ３の損傷を防止すると共に、フランジ部８ａでゴムリング６を外部に露出しないように覆い、ゴムリング６の脱落が防止される。
【００２６】
以上のように、実施の形態では、ダストリップ３にゴムリング６からの反発力を加え、ダストリップ３の緊迫力をＦ１＋Ｆ２に高めるので、長期使用時、低温使用時においてもダストリップ３の緊迫力を維持することができる。また、第２金属環８のフランジ部８ａがダストリップ３近傍に延出しているので、ダストリップ３が大気側Ａに露出せずにフラ
ンジ部８ａで保護でき、ダストリップ３の損傷を防止すると共に、ゴムリング６の配置されたシール部材４の大気側Ａ側面をフランジ部８ａが覆うことから、ゴムリング６の脱落も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態に係る密封装置の半断面図である。
【図２】実施の形態に係る密封装置のダストリップに働く緊迫力の様子を示す半断面図である。
【図３】実施の形態に係る密封装置を用いたシーリングシステムを示す半断面図である。
【図４】従来技術の密封装置を用いたシーリングシステムを示す半断面図である。
【図５】従来技術の密封装置の半断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  密封装置
２  オイルリップ
３  ダストリップ
４  シール部材
５  凹部
６  ゴムリング
７  第１金属環
８  第２金属環
１０  ロッド
１１  シリンダ
【図１】
2005240833.tif 000003
【図２】
2005240833.tif 000004
【図３】
2005240833.tif 000005
【図４】
2005240833.tif 000006
【図５】
2005240833.tif 000007