JP2009174555A

JP2009174555A - ダストシールシステム

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Publication number: JP2009174555A
Application number: JP2008010734A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Asano; 広太郎浅野; Tatsuya Futami; 達也二見
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: JP5102638B2

Abstract

【課題】シール性に悪影響を及ぼすことなく、ダストシールを圧入して構成すること。
【解決手段】先端部を外部に突出した状態でロッド１２をチューブ１１に収容し、これらロッド１２およびチューブ１１を相対的に移動させる直動装置に適用され、チューブ１１の開口端部においてロッド１２の周囲を囲繞するスペーサ２３と、単一のダストリップ部２４ｂをロッド１２の外周面に摺接させる態様で基部２４ａを介してスペーサ２３の内周面に保持されるダストシール２４とを備えたダストシールシステム２０において、スペーサ２３は、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、少なくともダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分までの外周面２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧シリンダなどの直動装置に適用されるダストシールシステムに関するものである。

例えば、油圧シリンダなどの直動装置には、チューブとロッドとの間にダストシールシステムが用いられている。このダストシールシステムは、チューブの開口部に取り付けた保持部材にダストシールを備えている。ダストシールは、基部の内周側に唯一のダストリップ部を有した環状の部材であり、このダストリップ部をロッドの外周面に接触させた状態で基部を介して保持部材に形成した装着孔に保持されている。

このダストシールシステムを用いた油圧シリンダによれば、チューブとロッドとの間に異物が侵入する事態を阻止することができる。したがって、油圧シリンダの内部への異物侵入に起因する油漏れ等の問題を防止することができる（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５９−２２３６０号公報

ところで、ホイールローダなどの建設機械に適用される油圧シリンダは、砂塵地などの環境下で用いられる場合が多い。しかも、ブームを動作させるための油圧シリンダにあっては、ロッドの先端を上向きにした状態でホイールローダに適用される場合があり、保持部材の先端面に砂塵などの異物が堆積し易くなる。保持部材の先端面に砂塵などの異物が堆積した状態においては、ダストシールのダストリップ部が常に異物と接触することになり、そのまま油圧シリンダが動作した場合、ダストシールのシール性に悪影響を及ぼす虞があった。そのため、ダストシールシステムに適用する保持部材としては、その外形寸法をできるだけ小さく構成したものを適用することが好ましい。

一方、昨今のダストシールシステムでは、ダストシールの脱落を防止するなどの理由から、保持部材の装着孔に対してダストシールの基部を圧入保持させるものが多く適用されている。ダストシールを圧入保持させるようにした保持部材としては、ダストシールの圧入に必要な強度を確保することのできる外形寸法を有している必要がある。したがって、このような油圧シリンダに用いられるダストシールシステムでは、保持部材の外形寸法を小さくすることが困難であり、保持部材の先端面に砂塵が堆積し易い状況を改善することも難しい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シール性に悪影響を及ぼすことなく、ダストシールを圧入して構成することのできるダストシールシステムの提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかるダストシールシステムは、先端部を外部に突出した状態でロッドをチューブに収容し、これらロッドおよびチューブを相対的に移動させる直動装置に適用され、前記チューブの開口端部において前記ロッドの周囲を囲繞する保持部材と、単一のダストリップ部を前記ロッドの外周面に摺接させる態様で基部を介して前記保持部材の内周面に保持されるダストシールとを備えたダストシールシステムにおいて、前記保持部材は、前記ロッドの先端部側に位置する先端面から、少なくとも前記ダストシールにおける基部の外周域に対応する部分までの外周面を漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成したことを特徴とする。

また、本発明の請求項２にかかるダストシールシステムは、前述した請求項１において、前記保持部材は、前記チューブの開口端部に装着するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドにおいて前記ロッドの先端部側に位置する部位に取り付けたスペーサとを備え、前記スペーサの内周面に前記ダストシールを装着するとともに、このスペーサの外周面を傾斜状に構成したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３にかかるダストシールシステムは、前述した請求項１において、前記保持部材において前記ダストシールと前記チューブとの間に位置する部位にサブダストシールを配設したことを特徴とする。

また、本発明の請求項４にかかるダストシールシステムは、前述した請求項１において、前記ダストシールは、基部を囲繞する態様で設けた円筒状の外環部と、前記外環部の一端部に径外方向に向けて屈曲した屈曲部とを有した外環部材をさらに備え、前記保持部材は、前記ダストシールの外環部を圧入保持する第１収容孔と、前記第１収容孔における前記ロッドの先端部側に位置する部位に形成し、前記ダストシールの屈曲部を収容する第２収容孔とを有するものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項５にかかるダストシールシステムは、前述した請求項３において、前記ダストシールおよび前記サブダストシールは、基部を囲繞する態様で設けた円筒状の外環部と、前記外環部の一端部に径外方向に向けて屈曲した屈曲部とを有した外環部材をそれぞれ備えたものであり、前記保持部材は、前記ダストシールおよび前記サブダストシールのそれぞれに個別となるスペーサを備えて構成し、各スペーサが前記ダストシールの外環部を圧入保持する第１収容孔と、前記第１収容孔における前記ロッドの先端部側に位置する部位に形成し、前記ダストシールの屈曲部を収容する第２収容孔とを有することを特徴とする。

本発明にかかるダストシールシステムによれば、ダストシールを保持する保持部材が、ロッドの先端部側に位置する先端面から、少なくともダストシールにおける基部の外周域に対応する部分まで外周部を漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。このため、ダストシールを圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、保持部材の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、保持部材の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなり、例えば、砂塵地において直動装置を動作した場合にもダストシールのシール性に悪影響を及ぼす虞がない。

以下に、本発明にかかるダストシールシステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態であるダストシールシステムを適用した油圧シリンダを示す縦断面図である。ここで例示する油圧シリンダ１０は、図２に示すようなホイールローダ５０においてブーム用の油圧シリンダ１０として適用されるものである。ブーム用の油圧シリンダ１０は、車両本体５１の上方部に水平軸回りに揺動可能に支持させたブーム５２を動作させるためのものである。この油圧シリンダ１０は、チューブ１１の下端部が車両本体５１の前方下端部に接続してある一方、チューブ１１の外部に突出するロッド１２の先端部がブーム５２に接続してあり、チューブ１１の開口端部が常に上方となる姿勢で用いられる。なお、以下の説明においては便宜上、チューブ１１の開口端部側を上方としてダストシールシステム２０の説明を行う。

本実施の形態のダストシールシステム２０は、図１に示すように、油圧シリンダ１０において、チューブ１１の開口端部とロッド１２との間に設けられたシリンダヘッド２１に構成されるものである。

シリンダヘッド２１は、ロッド１２の外周を囲繞する態様で設けられたもので、円筒状を成す基部２１ａの上端部にフランジ部２１ｂを有している。このシリンダヘッド２１は、基部２１ａの下端部をチューブ１１の内部に嵌合させた状態でフランジ部２１ｂの挿通孔２１ｆを介してボルト３１を締結させることにより、チューブ１１の開口端部に取り付けてある。シリンダヘッド２１の中心孔は、ロッド１２を嵌合することのできる内径に形成してある。図３に示すように、シリンダヘッド２１は、その内周面にブッシュ３８を備えており、チューブ１１の開口端部においてロッド１２を摺動可能に支持している。なお、図３中の符号３６は、ロッド１２の外周面とシリンダヘッド２１との間をオイルシールするためのロッドパッキンである。また、符号３７は、チューブ１１内においてシリンダヘッド２１とピストン１３との間に構成されるヘッド室１６の油圧が所定の値を超えた場合にのみ、作動油をロッドパッキン３６側に流通させるためのバッファリングである。ロッドパッキン３６は、ブッシュ３８よりも上端側となる部位に配設してあり、バッファリング３７は、ブッシュ３８とロッドパッキン３６との間となる部位に配設してある。

また、シリンダヘッド２１には、図２および図３に示すように、基部２１ａの内周面に第１収容孔２１ｄおよび第２収容孔２１ｅが設けてある。

第１収容孔２１ｄは、基部２１ａの内周面において上端となる部位に形成した環状の凹所であり、基部２１ａの内周面よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔２１ｅは、第１収容孔２１ｄよりもさらに上方となる部位に形成した環状の凹所であり、第１収容孔２１ｄの内径よりも大きい内径を有し、シリンダヘッド２１の上端面に開口している。

シリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄには、ロッド１２との間にダブルリップダストシール２２が配設してあるとともに、第２収容孔２１ｅには、スペーサ（保持部材）２３が配設してある。

ダブルリップダストシール２２は、合成樹脂材料によって構成した環状部材である。このダブルリップダストシール２２は、図３に示すように、円環状を成す基部２２ａの内周面にオイルリップ部２２ｂおよびダストリップ部２２ｃを有している。オイルリップ部２２ｂは、基部２２ａの一端部内周面から中心軸側に向かうに従って漸次基部２２ａの他端部側に向けて傾斜するように延在した部分であり、延在端部の内径がロッド１２の外径よりも小さくなるように構成してある。ダストリップ部２２ｃは、基部２２ａの一端部内周面から中心軸側に向かうに従って漸次基部２２ａの一端部側に向けて傾斜するように延在した部分であり、延在端部の内径がロッド１２の外径よりも小さくなるように構成してある。

また、ダブルリップダストシール２２の基部２２ａには、図３に示すように、その外周面に外環部材２５が接着してある。外環部材２５は、金属材料によって成形したもので、シリンダヘッド２１に形成した第１収容孔２１ｄの内径よりも僅かに大きな外径を有した円筒状を成している。

上述したダブルリップダストシール２２は、オイルリップ部２２ｂをシリンダヘッド２１に向けた状態で、外環部材２５をシリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内周面に圧入することによって保持させてある。

スペーサ２３は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、図３に示すように、基部２３ａ、突出部２３ｂおよびテーパ部２３ｃを有している。基部２３ａは、シリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内径よりも小さい内径を有した円筒状の部分である。この基部２３ａは、外径をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２１ｅの内径よりも小さくなるように構成してある。また、この基部２３ａは、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつダブルリップダストシール２２の基部２２ａの外径よりも小さくなるように構成してある。突出部２３ｂは、基部２３ａの下端から突出した円筒状の部分である。この突出部２３ｂは、外径を基部２３ａの外径よりも小さく、かつ第１収容孔２１ｄの内径よりも小さくなるように構成してある。一方、この突出部２３ｂは、内径を基部２３ａの内径と略同一となるように構成してある。テーパ部２３ｃは、基部２３ａ上端から突設した部分である。このテーパ部２３ｃは、上端部に向けて漸次外径が小さくなる円錐状の外周面２３ｇを有しており、その上端が最も小さい外径を有するように構成してある。

このスペーサ２３は、突出部２３ｂをシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄに嵌合させるとともに、基部２３ａを介して第２収容孔２１ｅに配置した状態で挿通孔２３ｈを介してボルト３２を締結させることにより、シリンダヘッド２１の上端部に取り付けてある。この状態においては、スペーサ２３における突出部２３ｂの下端部がダブルリップダストシール２２の上方域に位置し、ダブルリップダストシール２２の第１収容孔２１ｄからの脱落が阻止されている。

上述したスペーサ２３の内周面には、図３に示すように、基部２３ａの上端部に対応する部位からテーパ部２３ｃの先端面に開口する部位に第１収容孔２３ｄ、第２収容孔２３ｅおよび第３収容孔２３ｆが設けてある。第１収容孔２３ｄは、基部２３ａの内周面において上端部よりも上方となる部位に形成した環状の凹所であり、基部２３ａの下端部にある中心孔よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔２３ｅは、第１収容孔２３ｄよりも上方となる部分に構成し、かつスペーサ２３の上端面に開口する環状の凹所であり、第１収容孔２３ｄよりも大きな内径を有するように構成してある。第３収容孔２３ｆは、第２収容孔２３ｅにおいて軸方向の中間となる部位に形成した環状の凹所であり、第２収容孔２３ｅよりもさらに大きな内径を有して構成してある。

上記のように構成したスペーサ２３には、第１収容孔２３ｄにダストシール２４が装着してある。

ダストシール２４は、合成樹脂材料によって構成した環状部材である。このダストシール２４は、図３に示すように、円環状を成す基部２４ａの内周面に単一のダストリップ部２４ｂを有している。ダストリップ部２４ｂは、基部２４ａの一端部内周面から中心軸側に向かうに従って漸次基部２４ａの他端部側に向けて傾斜するように延在した部分であり、延在端部の内径がロッド１２の外径よりも小さくなるように構成してある。

また、ダストシール２４の基部２４ａには、図３に示すように、その外周面に外環部材２６が接着してある。外環部材２６は、金属材料によって成形したもので、スペーサ２３に形成した第１収容孔２３ｄの内径よりも僅かに大きな外径を有した円筒状の部分である外環部２６ａを有している。この外環部２６ａには、一端部から径外方向に向けて略直角に屈曲した屈曲部２６ｂが設けてある。屈曲部２６ｂは、その屈曲した端部が、スペーサ２３に形成した第１収容孔２３ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２３ｅの内径よりも小さな外径を有するように構成してある。

上述したダストシールは、外環部材２６における外環部２６ａの他端部側をスペーサ２３に向けた状態で、外環部材２６の外環部２６ａをスペーサ２３における第１収容孔２３ｄの内周面に圧入することによって保持させてある。

また、スペーサ２３の第３収容孔２３ｆには、図３に示すように、スナップリング２７が装着してある。スナップリング２７は、ダストシール２４が上方に移動することを阻止するためのものである。

なお、図１に示す符号１１ａは、チューブ１１の外周面とヘッド室１６とを連通する孔であるシリンダポート、符号１４は、ピストン１３を固定するための固定手段、符号１７は、チューブ１１内において、チューブ１１とピストン１３とで画成されるボトム室である。

上記および図１、図３に示したように構成した油圧シリンダ１０では、シリンダポート１１ａからヘッド室１６あるいは図示せぬ孔からボトム室１７に作動油を供給すると、その作動油の圧力によって、ロッド１２およびピストン１３が上下動することになる。この間、ダブルリップダストシール２２およびダストシール２４は、ダストリップ部２２ｃ，２４ｂがロッド１２の外周面に摺接することになる。そのため、チューブ１１とロッド１２との間に塵埃などの異物が侵入する事態を阻止することができる。したがって、油圧シリンダ１０のヘッド室１６への塵埃などの異物の侵入に起因する油漏れ等の問題を防止することができる。

なお、上述したようにロッド１２およびピストン１３が上動する間、ダブルリップダストシール２２は、オイルリップ部２２ｂがロッド１２の外周面に摺接し、ロッド１２における外周面の油膜の厚さを略均一にするように作用する。

また、上記のように構成した油圧シリンダ１０では、スペーサ２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。そのため、スペーサ２３の外径寸法を確保しながら、スペーサ２３の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、スペーサ２３の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなる。

さらに、上記のように構成した油圧シリンダ１０では、スペーサ２３は、ダストシール２４を圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、先端面積をできるだけ小さく構成することができる。したがって、外環部材２６の外環部２６ａを、スペーサ２３の第１収容孔２３ｄの内周面に圧入保持させることが可能となる。

また、上記のように構成した油圧シリンダ１０では、外環部材２６に屈曲部２６ｂを設けるとともに、スペーサ２３において第１収容孔２３ｄの上端部側に第２収容孔２３ｅを設けてある。そのため、外環部材２６の外環部２６ａをスペーサ２３における第１収容孔２３ｄの内周面に圧入する場合に、屈曲部２６ｂをスペーサ２３に向けて圧入しようとしても、屈曲部２６ｂが第１収容孔２３ｄの上端面に当接することになる。したがって、ダストシール２４を圧入する際に、ダストシール２４の向きを間違える事態を確実に防止することができる。

なお、本実施の形態では、スペーサ２３を保持部材として構成しているが、シリンダヘッド２１を保持部材として構成しても良い。シリンダヘッド２１を保持部材として構成する場合には、スペーサ２３を設ける必要はなく、シリンダヘッド２１の内周面にダストシール２４の外環部材２６を圧入することによって保持させる。そして、このシリンダヘッド２１において、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面を漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成すれば良い。この場合、ダストシール２４は、ダブルリップダストシール２２よりも上方に配置することが望ましい。また、ダストシール２４は、シリンダヘッド２１の内周面に複数圧入保持させるように構成しても良い。

なお、本実施の形態では、スペーサ２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面２３ｇを傾斜状に構成しているが、例えば、スペーサ２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、スペーサ２３の基部２３ａまで外周面２３ｇを連続するように傾斜状に構成しても良い。

図４は、上述したダストシールシステムの変形例１を示したものである。この変形例１のダストシールシステム１２０は、上述した実施の形態と同様に、ブーム用の油圧シリンダ１０に用いられるもので、スペーサおよびダストシールの構成のみが異なっている。なお、変形例１において実施の形態と同様の構成に関しては同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。

スペーサ（保持部材）１２３は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、基部１２３ａ、突出部１２３ｂおよびテーパ部１２３ｃを有している。基部１２３ａは、シリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内径よりも小さい内径を有した円筒状の部分である。この基部１２３ａは、外径をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２１ｅの内径よりも小さくなるように構成してある。また、この基部１２３ａは、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄよりも小さくなるように構成してある。突出部１２３ｂは、基部１２３ａの下端から突出した円筒状の部分である。この突出部１２３ｂは、外径を第１収容孔２１ｄに嵌合することができるように構成してある。一方、突出部１２３ｂは、内径を基部１２３ａの内径と略同一となるように構成してある。テーパ部１２３ｃは、基部１２３ａの上端から突設した部分である。このテーパ部１２３ｃは、上端部に向けて漸次外径が小さくなる円錐状の外周面１２３ｇを有しており、その上端が最も小さい外径を有するように構成してある。

このスペーサ１２３は、突出部１２３ｂをシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄに嵌合させるとともに、基部１２３ａを介して第２収容孔２１ｅに配置した状態で挿通孔１２３ｈを介してボルト３２を締結させることにより、シリンダヘッド２１の上端部に取り付けてある。この状態においては、スペーサ１２３における突出部１２３ｂの下端部がダブルリップダストシール２２の上方域に位置し、ダブルリップダストシール２２の第１収容孔２１ｄからの脱落が阻止されている。

上述したスペーサ１２３の内周面には、図４に示すように、基部１２３ａの上端部に対応する部位からテーパ部１２３ｃの先端面に開口する部位に収容孔１２３ｄが設けてある。収容孔１２３ｄは、基部１２３ａの内周面において上端部よりも上方となる部分に構成し、かつスペーサ１２３の上端面に開口する環状の凹所であり、基部１２３ａの下端部にある中心孔よりも大きな内径を有して構成してある。

上記のように構成したスペーサ１２３には、収容孔１２３ｄにダストシール１２４が装着してある。ダストシール１２４は、合成樹脂材料によって構成した環状部材である。このダストシール１２４は、図４に示すように、円環状を成す基部１２４ａの内周面に単一のダストリップ部１２４ｂを有している。ダストリップ部１２４ｂは、基部１２４ａの一端部内周面から中心軸側に向かうに従って漸次基部１２４ａの一端部側に向けて傾斜するように延在した部分であり、延在端部の内径がロッド１２の外径よりも小さくなるように構成してある。

また、ダストシール１２４の基部１２４ａには、図４に示すように、その外周面に外環部材１２６が接着してある。外環部材１２６は、金属材料によって成形したもので、スペーサ２３に形成した収容孔１２３ｄの内径よりも僅かに大きな外径を有した円筒状を成している。

上述したダストシール１２４は、基部１２４ａの他端部側をスペーサ１２３の上端面に向けた状態で、外環部材１２６をスペーサ１２３における収容孔１２３ｄの内周面に圧入することによって保持させてある。

また、図４からも明らかなように、ダストシール１２４は、外環部材１２６をスペーサ１２３における収容孔１２３ｄの内周面に圧入した状態で、ダストリップ部１２４ｂがスペーサ１２３の上端面よりも上方に向けて延在している。

この変形例１においても、シリンダポート１１ａからヘッド室１６あるいは図示せぬ孔からボトム室１７に作動油を供給すると、その作動油の圧力によって、ロッド１２およびピストン１３が上下動することになる。この間、ダブルリップダストシール２２およびダストシール１２４は、ダストリップ部２２ｃ，１２４ｂがロッド１２の外周面に摺接することになる。そのため、チューブ１１とロッド１２との間に塵埃などの異物が侵入する事態を阻止することができる。したがって、油圧シリンダ１０のヘッド室１６への塵埃などの異物の侵入に起因する油漏れ等の問題を防止することができる。

また、この変形例１においても、スペーサ１２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面１２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。そのため、スペーサ１２３の外径寸法を確保しながら、スペーサ１２３の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、スペーサ１２３の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなる。

さらに、この変形例１においても、スペーサ１２３は、ダストシール１２４を圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、先端面積をできるだけ小さく構成することができる。したがって、外環部材１２６を、スペーサ１２３の収容孔１２３ｄの内周面に圧入保持させることが可能となる。

図５および図６は、上述したダストシールシステムの変形例２を示したものである。この変形例２のダストシールシステム２２０は、上述した実施の形態と同様に、ブーム用の油圧シリンダ１０に用いられるもので、スペーサの構成のみが異なっている。なお、変形例２において実施の形態と同様の構成に関しては同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。

スペーサ（保持部材）２２３は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、基部２２３ａ、突出部２２３ｂおよびテーパ部２２３ｃを有している。基部２２３ａは、シリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内径よりも小さい内径を有した円筒状の部分である。この基部２２３ａは、外径をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２１ｅの内径よりも小さくなるように構成してある。また、この基部２２３ａは、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつダブルリップダストシール２２の基部２２ａの外径よりも小さくなるように構成してある。突出部２２３ｂは、基部２２３ａの下端から突出した円筒状の部分である。この突出部２２３ｂは、外径を基部２２３ａの外径よりも小さく、かつ第１収容孔２１ｄの内径よりも小さく構成してある。一方、この突出部２２３ｂは、内径を基部２２３ａの内径と略同一の内径となるように構成してある。テーパ部２２３ｃは、基部２２３ａの上端から突設した部分である。このテーパ部２２３ｃは、上端部に向けて漸次外径が小さくなる円錐状の外周面２２３ｇを有しており、その上端が最も小さい外径を有するように構成してある。

上述したスペーサ２２３の内周面には、図５に示すように、基部２２３ａの上端部に対応する部位からテーパ部２２３ｃの先端面に開口する部位に第１収容孔２２３ｄおよび第２収容孔２２３ｅが設けてある。第１収容孔２２３ｄは、基部２２３ａの内周面において上端部よりも上方となる部位に形成した環状の凹所であり、基部２２３ａの下端部にある中心孔よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔２２３ｅは、第１収容孔２２３ｄよりも上方となる部分に構成し、かつスペーサ２２３の上端面に開口する環状の凹所であり、第１収容孔２２３ｄよりも大きな内径を有するように構成してある。

この第１収容孔２２３ｄおよび第２収容孔２２３ｅには、実施の形態と同様の構成を有したダストシール２４が圧入保持させてある。

上述したスペーサ２２３は、突出部２２３ｂをシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄに嵌合させるとともに、基部２２３ａを介して第２収容孔２１ｅに配置した状態で挿通孔２２３ｈおよびワッシャ２３３を介してボルト２３２を締結させることにより、シリンダヘッド２１の上端部に取り付けてある。ワッシャ２３３は、図６に示すように、円環状の部材であり、その中心孔はボルト２３２が貫通することのできる内径に形成してある。図５および図６からも明らかなように、このワッシャ２３３は、スペーサ２２３をシリンダヘッド２１の上端部に取り付けた状態で、ワッシャ２３３の周端部がダストシール２４の外環部材２６における屈曲部２６ｂの上端に位置するような外径を有して構成してある。

上記のようにして構成された変形例２においては、スペーサ２２３における突出部２２３ｂの下端部がダブルリップダストシール２２の上方域に位置し、ダブルリップダストシール２２の第１収容孔２１ｄからの脱落が阻止されている。

この変形例２においても、シリンダポート１１ａからヘッド室１６あるいは図示せぬ孔からボトム室１７に作動油を供給すると、その作動油の圧力によって、ロッド１２およびピストン１３が上下動することになる。この間、ダブルリップダストシール２２およびダストシール２４は、ダストリップ部２２ｃ，２４ｂがロッド１２の外周面に摺接することになる。そのため、チューブ１１とロッド１２との間に塵埃などの異物が侵入する事態を阻止することができる。したがって、油圧シリンダ１０のヘッド室１６への塵埃などの異物の侵入に起因する油漏れ等の問題を防止することができる。

また、この変形例２においても、スペーサ２２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面２２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。そのため、スペーサ２２３の外径寸法を確保しながら、スペーサ２２３の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、スペーサ２２３の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなる。

さらに、この変形例２においても、スペーサ２２３は、ダストシール２４を圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、先端面積をできるだけ小さく構成することができる。したがって、外環部材２６の外環部２６ａを、スペーサ２２３の第１収容孔２２３ｄの内周面に圧入保持させることが可能となる。

また、この変形例２においても、ダストシール２４の外環部材２６に屈曲部２６ｂを設けるとともに、スペーサ２２３において第１収容孔２２３ｄよりも上端部側に第２収容孔２２３ｅを設けてある。そのため、外環部材２６の外環部２６ａをスペーサ２２３における第１収容孔２２３ｄの内周面に圧入する場合に、屈曲部２６ｂをスペーサ２２３に向けて圧入しようとしても、屈曲部２６ｂが第１収容孔２２３ｄの上端面に当接することになる。したがって、ダストシール２４を圧入する際に、ダストシール２４の向きを間違える事態を確実に防止することができる。

また、この変形例２においては、図５および図６に示すように、ワッシャ２３３は、周端部が外環部材２６における屈曲部２６ｂの上端に位置するような外径を有して構成してある。したがって、スナップリングを備えることなく、ダストシール２４が上方に移動することを阻止することができる。

図７は、上述したダストシールシステムの変形例３を示したものである。この変形例３のダストシールシステム３２０は、上述した実施の形態と同様に、ブーム用の油圧シリンダ１０に用いられるもので、ダストシールを複数備える点およびダストシールが個別のスペーサに装着されている点が異なっている。なお、変形例３において実施の形態と同様の構成に関しては同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。

図７に示すように、この変形例３では、シリンダヘッド２１の先端部においてロッド１２の周囲を囲繞する部位にサブスペーサ３２３′が取り付けられ、さらにこのサブスペーサ３２３′の先端部においてロッド１２の周囲を囲繞する部位にスペーサ（保持部材）３２３が取り付けられている。

サブスペーサ３２３′は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、図７に示すように、基部３２３ａ′、突出部３２３ｂ′および筒部３２３ｃ′を有している。基部３２３ａ′は、シリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内径よりも小さい内径を有した円筒状の部分である。この基部３２３ａ′は、外径をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２１ｅの内径よりも小さくなるように構成してある。また、この基部３２３ａ′は、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつダブルリップダストシール２２の基部２２ａの外径よりも小さくなるように構成してある。突出部３２３ｂ′は、基部３２３ａ′の下端から突出した円筒状の部分である。この突出部３２３ｂ′は、外径を基部３２３ａ′の外径よりも小さく、かつ第１収容孔２１ｄの内径よりも小さくなるように構成してある。一方、この突出部３２３ｂ′は、内径を基部３２３ａ′の内径と略同一となるように構成してある。筒部３２３ｃ′は、基部３２３ａ′の上端から突設した部分である。この筒部３２３ｃ′は、基部３２３ａ′の外径と略同一の外径を有する一方、基部３２３ａ′の内径よりも小さな内径を有するように構成してある。

上述したサブスペーサ３２３′の内周面には、基部３２３ａ′の上端部に対応する部位から先端面に開口する部位に第１収容孔３２３ｄ′および第２収容孔３２３ｅ′が設けてある。第１収容孔３２３ｄ′は、基部３２３ａ′の内周面において上端部よりも上方となる部位に形成した環状の凹所であり、基部３２３ａ′の下端部よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔３２３ｅ′は、第１収容孔３２３ｄ′よりも上方となる部分に構成し、かつサブスペーサ３２３′の上端面に開口する環状の凹所であり、第１収容孔３２３ｄ′よりも大きな内径を有するように構成してある。

この第１収容孔３２３ｄ′および第２収容孔３２３ｅ′には、実施の形態と同様の構成を有したダストシールがサブダストシール２４′として圧入保持させてある。この場合、サブダストシール２４′に屈曲部２６ｂ′が設けてあるため、逆向きに圧入される虞はない。

スペーサ３２３は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、図７に示すように、基部３２３ａおよびテーパ部３２３ｃを有している。基部３２３ａは、サブスペーサ３２３′における第２収容孔３２３ｅ′よりも小さい内径を有した円筒状の部分であり、サブスペーサ３２３′とほぼ同一の外径を有するように構成してある。また、この基部２２３ａは、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつダブルリップダストシール２２の基部２２ａの外径よりも小さくなるように構成してある。テーパ部３２３ｃは、基部３２３ａの上端から突設した部分である。このテーパ部３２３ｃは、上端部に向けて漸次外径が小さくなる円錐状の外周面３２３ｇを有しており、その上端が最も小さい外径を有するように構成してある。

上述したスペーサ３２３の内周面には、基部３２３ａの上端部に対応する部位から先端面に開口する部位に第１収容孔３２３ｄ、第２収容孔３２３ｅおよび第３収容孔３２３ｆが設けてある。第１収容孔３２３ｄは、内周面において基部３２３ａの上端部よりも上方となる部位に形成した環状の凹所であり、基部３２３ａの下端部にある中心孔よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔３２３ｅは、第１収容孔３２３ｄよりも上方となる部分に構成し、かつスペーサ３２３の上端面に開口する環状の凹所であり、第１収容孔３２３ｄよりも大きな内径を有するように構成してある。第３収容孔３２３ｆは、第２収容孔３２３ｅにおいて軸方向の中間となる部位に形成した環状の凹所であり、第２収容孔３２３ｅよりもさらに大きな内径を有して構成してある。

この第１収容孔３２３ｄおよび第２収容孔３２３ｅには、実施の形態と同様の構成を有したダストシール２４が圧入保持させてある。この場合、ダストシール２４に屈曲部２６ｂが設けてあるため、逆向きに圧入される虞はない。

これらサブスペーサ３２３′およびスペーサ３２３は、互いに重ね合わせた状態でサブスペーサ３２３′の突出部３２３ｂ′をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄに嵌合させるとともに、基部３２３ａ′を介してシリンダヘッド２１の第２収容孔２１ｅに配置した状態で挿通孔３２３ｈ，３２３ｈ′を介してボルト３３２を締結させることにより、シリンダヘッド２１の上端部に取り付けてある。この状態においては、サブスペーサ３２３′における突出部３２３ｂ′の下端部がダブルリップダストシール２２の上方域に位置し、ダブルリップダストシール２２の第１収容孔２１ｄからの脱落が阻止されている。また、スペーサ３２３の下端面がサブスペーサ３２３′に第２収容孔３２３ｅ′の外周部を覆っており、サブダストシール２４′のサブスペーサ３２３′からの脱落が阻止されている。

また、スペーサ３２３の第３収容孔３２３ｆには、スナップリング２７が装着してある。スナップリング２７は、ダストシール２４が上方に移動することを阻止するためのものである。

上記のように構成した変形例３においても、最も上端に位置するスペーサ３２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール２４における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面３２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。そのため、スペーサ３２３の外径寸法を確保しながら、スペーサ３２３の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、スペーサ３２３の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなる。

さらに、この変形例３においても、スペーサ３２３は、ダストシール２４を圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、先端面積をできるだけ小さく構成することができる。したがって、外環部材２６の外環部２６ａを、スペーサ３２３の第１収容孔３２３ｄの内周面に圧入保持させることが可能となる。

また、この変形例３においては、例えば、ダストシール２４が破損した場合にも、下方にもう一つのサブダストシール２４′が配置してあるため、ダストシールシステム３２０の機能に影響を与えることがない。

図８は、上述したダストシールシステムの変形例４を示したものである。この変形例４のダストシールシステム４２０は、上述した実施の形態と同様に、ブーム用の油圧シリンダ１０に用いられるもので、スペーサの構成並びにダストシールを複数備える点のみが異なっている。なお、変形例４において実施の形態と同様の構成に関しては同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。

変形例４のスペーサ（保持部材）４２３は、シリンダヘッド２１の上端部においてロッド１２の外周部を囲繞する態様で設けられたもので、基部４２３ａ、突出部４２３ｂおよびテーパ部４２３ｃを有している。基部４２３ａは、シリンダヘッド２１における第１収容孔２１ｄの内径よりも小さい内径を有した円筒状の部分である。この基部４２３ａは、外径をシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄの内径よりも大きく、かつ第２収容孔２１ｅの内径よりも小さくなるように構成してある。また、この基部４２３ａは、内径をロッド１２の外径よりも大きく、かつダブルリップダストシール２２の基部２２ａの外径よりも小さくなるように構成してある。突出部４２３ｂは、基部４２３ａの下端から突出した円筒状の部分である。この突出部４２３ｂは、外径を基部４２３ａの外径よりも小さく、かつ第１収容孔２１ｄの内径よりも小さくなるように構成してある。一方、この突出部４２３ｂは、内径を基部４２３ａの内径と略同一となるように構成してある。図からも明らかなように、この変形例４で適用するスペーサ４２３では、実施の形態で適用したスペーサ２３に比べてロッド１２の軸方向に沿った長さが約３倍となるように構成してある。

テーパ部４２３ｃは、基部４２３ａ上端から突設した部分である。このテーパ部４２３ｃは、上端部に向けて漸次外径が小さくなる円錐状の外周面４２３ｇを有しており、その上端が最も小さい外径を有するように構成してある。

このスペーサ４２３は、突出部４２３ｂをシリンダヘッド２１の第１収容孔２１ｄに嵌合させるとともに、基部４２３ａを介して第２収容孔２１ｅに配置した状態で挿通孔４２３ｈを介してボルト４３２を締結させることにより、シリンダヘッド２１の上端部に取り付けてある。この状態においては、スペーサ４２３における突出部４２３ｂの下端部がダブルリップダストシール２２の上方域に位置し、ダブルリップダストシール２２の第１収容孔２１ｄからの脱落が阻止されている。

上述したスペーサ４２３の内周面には、基部４２３ａの下端部に対応する部位からテーパ部４２３ｃの先端面に開口する部位に第１収容孔４２３ｄおよび第２収容孔４２３ｆが設けてある。第１収容孔４２３ｄは、基部４２３ａの内周面において下端部から上方となる部位に形成した環状の凹所であり、基部４２３ａの下端部にある中心孔よりも大きな内径を有して構成してある。第２収容孔４２３ｆは、第１収容孔４２３ｄにおいて上方側となる部位に形成した環状の凹所であり、第１収容孔４２３ｄよりもさらに大きな内径を有して構成してある。

上記のように構成したスペーサ４２３の第１収容孔４２３ｄには、サブダストシール４２４，４２４が２つ圧入保持させてあるとともに、これらのサブダストシール４２４，４２４よりもスペーサ４２３の上端部側となる部位に実施の形態と同様の構成を有したダストシール４２４が圧入保持させてある。

サブダストシール４２４は、合成樹脂材料によって構成した環状部材である。このサブダストシール４２４は、円環状を成す基部４２４ａの内周面に単一のダストリップ部４２４ｂを有している。ダストリップ部４２４ｂは、基部４２４ａの一端部内周面から中心軸側に向かうに従って漸次基部４２４ａの他端部側に向けて傾斜するように延在した部分であり、延在端部の内径がロッド１２の外径よりも小さくなるように構成してある。

また、サブダストシール４２４の基部４２４ａには、その外周面に外環部材４２６が接着してある。外環部材４２６は、金属材料によって成形したもので、スペーサ４２３に形成した第１収容孔４２３ｄの内径よりも僅かに大きな外径を有した円筒状を成すものである。

上述したサブダストシール４２４は、外環部材４２６をスペーサ４２３における第１収容孔４２３ｄの内周面に順次圧入することによって保持させてある。

ダストシール４２４は、上述したサブダストシール４２４と同一の構成を有するものであり、対応する構成については同一の符号に「′」を付加して詳細説明を省略する。

このダストシール４２４′は、外環部材４２６′をスペーサ４２３における第１収容孔４２３ｄの内周面に順次圧入することによって保持させてある。

また、スペーサ４２３の第２収容孔４２３ｆには、スナップリング２７が装着してある。スナップリング２７は、サブダストシール４２４，４２４およびダストシール４２４′が上方に移動することを阻止するためのものである。

上記のように構成した変形例４においても、スペーサ４２３が、ロッド１２の先端部側に位置する先端面から、ダストシール４２４′における基部２４ａの外周域に対応する部分まで外周面４２３ｇを漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成してある。そのため、スペーサ４２３の外径寸法を確保しながら、スペーサ４２３の先端面積をできるだけ小さく構成することが可能になる。したがって、スペーサ４２３の先端面に砂塵などの異物が堆積する事態が発生しにくくなる。

さらに、この変形例４においても、スペーサ４２３は、ダストシール４２４′を圧入保持させるに十分な強度を確保できる外形寸法を確保した上で、先端面積をできるだけ小さく構成することができる。したがって、外環部材４２６を、スペーサ４２３の第１収容孔３２３ｄの内周面に圧入保持させることが可能となる。

また、この変形例４においては、例えば、ダストシール４２４′が破損した場合にも、下方に２つのサブダストシール４２４が配置してあるため、ダストシールシステム４２０の機能に影響を与えることがない。

本発明の実施の形態であるダストシールシステムを適用した油圧シリンダを示す縦断面図である。図１に示した油圧シリンダを適用したホイールローダを示す概念図である。図１におけるＡ部詳細図である。本発明にかかるダストシールシステムの変形例１を示す断面図である。本発明にかかるダストシールシステムの変形例２を示す断面図である。図５におけるＢ矢視図である。本発明にかかるダストシールシステムの変形例３を示す断面図である。本発明にかかるダストシールシステムの変形例４を示す断面図である。

符号の説明

１０油圧シリンダ
１１チューブ
１２ロッド
２０ダストシールシステム
２１シリンダヘッド
２３スペーサ（保持部材）
２３ｄ第１収容孔
２３ｅ第２収容孔
２３ｇ外周面
２４ダストシール
２４′ サブダストシール
２４ａ基部
２４ｂダストリップ部
２６外環部材
２６ａ外環部
２６ｂ屈曲部
１２０ダストシールシステム
１２３スペーサ（保持部材）
１２３ｄ収容孔
１２３ｇ外周面
１２４ダストシール
１２４ａ基部
１２４ｂダストリップ部
１２６外環部材
２２０ダストシールシステム
２２３スペーサ（保持部材）
２２３ｄ第１収容孔
２２３ｅ第２収容孔
２２３ｇ外周面
３２０ダストシールシステム
３２３スペーサ（保持部材）
３２３′ サブスペーサ
３２３ｄ第１収容孔
３２３ｅ第２収容孔
３２３ｇ外周面
４２０ダストシールシステム
４２３スペーサ（保持部材）
４２３ｄ第１収容孔
４２３ｇ外周面
４２４′ ダストシール
４２４サブダストシール
４２４ａ基部
４２４ｂダストリップ部
４２６外環部材

Claims

先端部を外部に突出した状態でロッドをチューブに収容し、これらロッドおよびチューブを相対的に移動させる直動装置に適用され、
前記チューブの開口端部において前記ロッドの周囲を囲繞する保持部材と、
単一のダストリップ部を前記ロッドの外周面に摺接させる態様で基部を介して前記保持部材の内周面に保持されるダストシールとを備えたダストシールシステムにおいて、
前記保持部材は、
前記ロッドの先端部側に位置する先端面から、少なくとも前記ダストシールにおける基部の外周域に対応する部分までの外周面を漸次外形寸法が大きくなる態様で傾斜状に構成したことを特徴とするダストシールシステム。
前記保持部材は、
前記チューブの開口端部に装着するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドにおいて前記ロッドの先端部側に位置する部位に取り付けたスペーサと
を備え、前記スペーサの内周面に前記ダストシールを装着するとともに、このスペーサの外周面を傾斜状に構成したことを特徴とする請求項１に記載のダストシールシステム。
前記保持部材において前記ダストシールと前記チューブとの間に位置する部位にサブダストシールを配設したことを特徴とする請求項１に記載のダストシールシステム。
前記ダストシールは、
基部を囲繞する態様で設けた円筒状の外環部と、
前記外環部の一端部に径外方向に向けて屈曲した屈曲部と
を有した外環部材をさらに備え、
前記保持部材は、
前記ダストシールの外環部を圧入保持する第１収容孔と、
前記第１収容孔における前記ロッドの先端部側に位置する部位に形成し、前記ダストシールの屈曲部を収容する第２収容孔と
を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のダストシールシステム。
前記ダストシールおよび前記サブダストシールは、
基部を囲繞する態様で設けた円筒状の外環部と、
前記外環部の一端部に径外方向に向けて屈曲した屈曲部と
を有した外環部材をそれぞれ備えたものであり、
前記保持部材は、前記ダストシールおよび前記サブダストシールのそれぞれに個別となるスペーサを備えて構成し、各スペーサが
前記ダストシールの外環部を圧入保持する第１収容孔と、
前記第１収容孔における前記ロッドの先端部側に位置する部位に形成し、前記ダストシールの屈曲部を収容する第２収容孔とを有することを特徴とする請求項３に記載のダストシールシステム。