(57)【要約】【課題】ダストの堆積による悪影響を抑制すると共に、ダストリップの強度の向上を図ったダストシール及び密封構造を提供する。【解決手段】補強環３１は、切り欠き内周面に嵌着される円筒部３１ａと、円筒部３１ａから大気側に突出し、かつ大気側に向かって縮径するテーパ部３１ｂと、を有しており、シール本体３２は、テーパ部３１ｂの先端付近から大気側に向かって伸び、かつロッド表面に摺動自在に接触するダストリップ３２ｂを備えており、ダストリップ３２ｂの外周面とテーパ部３１ｂの外周面が連続的に繋がっていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械用の油圧シリンダにおけるロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するシーリングシステムのうち大気に曝される位置に配置されるダストシールであって、
前記シリンダにおける大気側端部の内周側に形成された環状の切り欠き内周面に嵌着される補強環と、該補強環に一体成形される弾性体製のシール本体とを備えるダストシールにおいて、
前記補強環は、前記切り欠き内周面に嵌着される円筒部と、該円筒部から大気側に突出し、かつ大気側に向かって縮径するテーパ部と、を有しており、
前記シール本体は、前記テーパ部の先端付近から大気側に向かって伸び、かつ前記ロッド表面に摺動自在に接触するダストリップを備えており、
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面が連続的に繋がっていることを特徴とするダストシール。
【請求項２】
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面によって、略段差のないテーパ面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のダストシール。
【請求項３】
前記シリンダにおける大気側端部の外周面は、前記切り欠きにおける大気側の端縁に繋がるテーパ面によって構成されており、該テーパ面と前記補強環におけるテーパ部の外周面により略段差のないテーパ面が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のダストシール。
【請求項４】
建設機械用の油圧シリンダを構成するロッド及びシリンダと、
これらロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するシーリングシステムのうち大気に曝される位置に配置されるダストシールと、を備える密封構造であって、
前記ダストシールは、前記シリンダにおける大気側端部の内周側に形成された環状の切り欠き内周面に嵌着される補強環と、該補強環に一体成形される弾性体製のシール本体とを備える密封構造において、
前記補強環は、前記切り欠き内周面に嵌着される円筒部と、該円筒部から大気側に突出し、かつ大気側に向かって縮径するテーパ部と、を有しており、
前記シール本体は、前記テーパ部の先端付近から大気側に向かって伸び、かつ前記ロッド表面に摺動自在に接触するダストリップを備えており、
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面が連続的に繋がっていることを特徴とする密封構造。
【請求項５】
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面によって、略段差のないテーパ面が形成されることを特徴とする請求項４に記載の密封構造。
【請求項６】
前記シリンダにおける大気側端部の外周面は、前記切り欠きにおける大気側の端縁に繋がるテーパ面によって構成されており、該テーパ面と前記補強環におけるテーパ部の外周面により略段差のないテーパ面が形成されることを特徴とする請求項４または５に記載の密封構造。
【請求項７】
前記シリンダには、大気側の端部の外周面を構成するテーパ面に沿って落下してきたダストを溜めるダスト溜め部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械用の油圧シリンダに備えられるダストシール及び密封構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械用の油圧シリンダにおいては、ロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するために、複数のシールから構成されるシーリングシステムが用いられる。図４を参照して、従来例に係るシーリングシステムについて説明する。図４は従来例に係るシーリングシステムを用いた密封構造を示す模式的断面図である。
【０００３】
シーリングシステム５００は、相対的に往復移動を行うロッド２００とシリンダ３００との間の環状隙間を封止するために備えられる。かかるシーリングシステム５００は、オイルの漏れを防ぐメインシール５１０と、油圧を緩衝させるバッファリング５２０と、ダストが密封領域内に侵入するのを防ぐダストシール５３０とを備えている。
【０００４】
ダストシール５３０は、断面がＬ字状の金属製の補強環５３１と、補強環５３１に一体成形される弾性体製のシール本体５３２とを備えている。このシール本体５３２は、補強環５３１の内周側の端部付近から大気側（Ａ）に向かって伸び、かつロッド２００の表面に摺動自在に接触するダストリップ５３２ａを備えている。
【０００５】
建設機械におけるシリンダ３００の取り付け構造によっては、ロッド２００が鉛直方向に向かって伸びるように油圧シリンダが配置される。そのため、図４に示すように、ダストシール５３０が最も上部となるように、シーリングシステム５００が配置される。これにより、ダストシール５３０におけるダストリップ５３２ａは上方に向かって伸びた状態で、ロッド２００の表面に接触した状態となり、かつダストリップ５３２ａの根元の付近よりも外周側には略水平面となる領域Ｘが形成される。
【０００６】
従って、微細な土砂などのダストが、この領域Ｘに降り積もり易く、ダストリップ５３２ａの根元の付近にダストが堆積してしまい、悪影響を招く要因となっている。すなわち、ダストリップ５３２ａの周囲は常時多くのダストに曝される環境下となるためダストが侵入し易くなってしまい、また、劣化が促進されてしまったり、堆積したダストによりダストリップ５３２ａの動きに悪影響が出てシール機能が低下してしまったりする。
【０００７】
また、上記従来例に係るダストシール５３０の場合、ダストリップ５３２ａは、補強環５３１における内周側に向かって真っ直ぐに伸びる部分の先端付近から大気側（Ａ）に向かって伸びるように構成されている。そのため、ダストリップ５３２ａは補強環５３１によって十分に強度が高められていないため、小石が当たって変形してしまうなどの問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公昭６３−２３８５号公報
【特許文献２】特開平９−２８７６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ダストの堆積による悪影響を抑制すると共に、ダストリップの強度の
向上を図ったダストシール及び密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本発明のダストシールは、
建設機械用の油圧シリンダにおけるロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するシーリングシステムのうち大気に曝される位置に配置されるダストシールであって、
前記シリンダにおける大気側端部の内周側に形成された環状の切り欠き内周面に嵌着される補強環と、該補強環に一体成形される弾性体製のシール本体とを備えるダストシールにおいて、
前記補強環は、前記切り欠き内周面に嵌着される円筒部と、該円筒部から大気側に突出し、かつ大気側に向かって縮径するテーパ部と、を有しており、
前記シール本体は、前記テーパ部の先端付近から大気側に向かって伸び、かつ前記ロッド表面に摺動自在に接触するダストリップを備えており、
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面が連続的に繋がっていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の密封構造は、
建設機械用の油圧シリンダを構成するロッド及びシリンダと、
これらロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するシーリングシステムのうち大気に曝される位置に配置されるダストシールと、を備える密封構造であって、
前記ダストシールは、前記シリンダにおける大気側端部の内周側に形成された環状の切り欠き内周面に嵌着される補強環と、該補強環に一体成形される弾性体製のシール本体とを備える密封構造において、
前記補強環は、前記切り欠き内周面に嵌着される円筒部と、該円筒部から大気側に突出し、かつ大気側に向かって縮径するテーパ部と、を有しており、
前記シール本体は、前記テーパ部の先端付近から大気側に向かって伸び、かつ前記ロッド表面に摺動自在に接触するダストリップを備えており、
前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面が連続的に繋がっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ダストリップが最も上部となるように、シーリングシステムが配置されても、ダストは、ダストリップの外周面から補強環におけるテーパ部の外周面へと落下し易いので、ダストリップの外周面付近にダストが堆積してしまうことを抑制できる。また、ダストリップは、補強環におけるテーパ部の先端付近から大気側に向かって伸びる構成を採用しているので、ダストリップの強度は補強環のテーパ部によって十分高められる。
【００１４】
また、前記ダストリップの外周面と前記テーパ部の外周面によって、略段差のないテーパ面が形成されるとよい。
【００１５】
これにより、ダストは、ダストリップの外周面からテーパ部の外周面へとスムーズに落下する。
【００１６】
前記シリンダにおける大気側端部の外周面は、前記切り欠きにおける大気側の端縁に繋がるテーパ面によって構成されており、該テーパ面と前記補強環におけるテーパ部の外周面により略段差のないテーパ面が形成されるとよい。
【００１７】
これにより、補強環におけるテーパ部の外周面に沿って落下してきたダストは、更に、
シリンダにおける大気側端部の外周面へと落下する。
【００１８】
また、前記シリンダには、大気側の端部の外周面を構成するテーパ面に沿って落下してきたダストを溜めるダスト溜め部が設けられていることも好適である。
【００１９】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、ダストの堆積による悪影響を抑制すると共に、ダストリップの強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の実施例１に係るシーリングシステムを用いた密封構造を示す模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係るダストシールの一部破断断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係るシーリングシステムを用いた密封構造を示す模式的断面図である。
【図４】図４は従来例に係るシーリングシステムを用いた密封構造を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２３】
（実施例１）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例１に係るダストシール及び密封構造について説明する。建設機械用の油圧シリンダにおいては、ロッドとシリンダとの間の環状隙間を封止するために、複数のシールから構成されるシーリングシステムが用いられる。
【００２４】
＜シーリングシステム＞
特に、図１を参照して、本実施例に係るシーリングシステム全体の構成について説明する。シーリングシステム１００は、相対的に往復移動を行うロッド２００とシリンダ３００との間の環状隙間を封止するために備えられる。かかるシーリングシステム１００は、オイル漏れを防ぐメインシール１０と、油圧を緩衝させるバッファリング２０と、ダストが密封領域内に侵入するのを防ぐダストシール３０とを備えている。
【００２５】
本実施例に係るメインシール１０は、弾性体製のＵ字パッキン１１と樹脂製のバックアップリング１２とから構成されており、シリンダ３００における軸孔（ロッド２００が挿通される孔）の内周面に形成された第１環状溝３１０に装着される。また、バッファリング２０は、断面略Ｕ字状の弾性体製のバッファリング本体２１と樹脂製のバックアップリング２２とから構成される。このバッファリング２０は、シリンダ３００における軸孔の内周面であって、第１環状溝３１０よりも密封対象側（Ｏ）に形成された第２環状溝３２０に装着される。
【００２６】
ダストシール３０は、シリンダ３００における大気側（Ａ）の端部の内周側に形成された環状の切り欠き３３０に装着され、大気に曝される位置に配置される。
【００２７】
＜ダストシール＞
特に、図２を参照して、本実施例に係るダストシール３０について詳細に説明する。本実施例に係るダストシール３０は、シリンダ３００に設けられた切り欠き３３０の内周面に嵌着される補強環３１と、補強環３１に一体成形される弾性体製のシール本体３２とから構成される。
【００２８】
補強環３１は、切り欠き３３０の内周面に嵌着（圧入）される円筒部３１ａと、円筒部３１ａから大気側（Ａ）に突出し、かつ大気側（Ａ）に向かって縮径するテーパ部３１ｂとを有している（図１参照）。また、シール本体３２は、補強環３１の内周面に沿って設けられる略円筒部３２ａと、補強環３１のテーパ部３１ｂの先端付近から大気側（Ａ）に向かって伸び、かつロッド２００の表面に摺動自在に接触するダストリップ３２ｂと、ダストリップ３２ｂの根元付近から密封対象側（Ｏ）に向かって伸び、かつロッド２００の表面に摺動自在に接触するオイルリップ３２ｃとを備えている。なお、オイルリップ３２ｃは、メインシール１０から漏れ出してしまったオイルが大気側（Ａ）に漏れ出してしまうことを抑制するために設けられている。
【００２９】
そして、ダストシール３０におけるダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１と補強環３１のテーパ部３１ｂの外周面が連続的に繋がるように構成されている。より具体的には、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１とテーパ部３１ｂの外周面によって、略段差のないテーパ面が形成されるように構成されている。つまり、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１のテーパ角度と、テーパ部３１ｂの外周面のテーパ角度が同一となるように設計されており、かつこれらの接続部位における各々の外径が略同一となるように設計されている。なお、本実施例では、テーパ角度を約９０°に設定している。
【００３０】
＜本実施例に係るダストシール及び密封構造の優れた点＞
建設機械におけるシリンダ３００の取り付け構造によっては、ロッド２００が鉛直方向に向かって伸びるように油圧シリンダが配置される。そのため、図１に示すように、ダストシール３０が最も上部となるように、シーリングシステム１００が配置される。これにより、ダストシール３０におけるダストリップ３２ｂは上方に向かって伸びた状態で、ロッド２００の表面に接触した状態となる。
【００３１】
従って、上方から落下してきた微細な土砂などのダストは、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１に当った後に、外周面３２ｂ１に沿って落下していく。ここで、本実施例に係るダストシール３０においては、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１と補強環３１のテーパ部３１ｂの外周面が連続的に繋がるように構成されている。そのため、ダストは、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１から補強環３１におけるテーパ部３１ｂの外周面へと落下していく（図１中矢印参照）。従って、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１の付近にダストが堆積してしまうことを抑制できる。
【００３２】
また、本実施例においては、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１とテーパ部３１ｂの外周面によって、略段差のないテーパ面が形成されるように構成されているため、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１からテーパ部３１ｂの外周面へとダストをスムーズに落下させることができる。
【００３３】
更に、ダストリップ３２ｂは、補強環３１におけるテーパ部３１ｂの先端付近から大気側（Ａ）に向かって伸びる構成を採用しているので、ダストリップ３２ｂの強度は補強環３１のテーパ部３１ｂによって十分高められる。従って、ダストリップ３２ｂに小石などが直接当たっても、ダストリップ３２ｂの変形を抑制することができる。
【００３４】
（実施例２）
図３には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、シリンダ側にもテ
ーパ面を設けることで、ダストを補強環のテーパ部よりも、更に落下させる構成を採用している。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
本実施例においては、シリンダ３００を除くシーリングシステム１００等の構成は、上記実施例１と同一の構成である。本実施例におけるシリンダ３００における大気側（Ａ）の端部の外周面３４０は、切り欠き３３０における大気側の端縁に繋がるテーパ面によって構成されている。そして、このテーパ面と補強環３１におけるテーパ部３１ｂの外周面により略段差のないテーパ面が形成されるように構成されている。
【００３６】
従って、本実施例に係る密封構造によれば、補強環３１におけるテーパ部３１ｂの外周面に沿って落下してきたダストは、更に、シリンダ３００における大気側端部の外周面３４０へと落下する（図３中、矢印参照）。これにより、ダストリップ３２ｂの外周面３２ｂ１の付近にダストが堆積してしまうことを実施例１に比べてより一層抑制することが可能となる。
【００３７】
また、シリンダ３００に、大気側の端部の外周面３４０を構成するテーパ面に沿って落下してきたダストを溜めるダスト溜め部３５０を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  メインシール
１１  Ｕ字パッキン
１２  バックアップリング
２０  バッファリング
２１  バッファリング本体
２２  バックアップリング
３０  ダストシール
３１  補強環
３１ａ  円筒部
３１ｂ  テーパ部
３２  シール本体
３２ａ  略円筒部
３２ｂ  ダストリップ
３２ｂ１  外周面
３２ｃ  オイルリップ
１００  シーリングシステム
２００  ロッド
３００  シリンダ
３１０  第１環状溝
３２０  第２環状溝
３３０  切り欠き
３４０  外周面
３５０  ダスト溜め部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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