JP2589764Y2

JP2589764Y2 - ピストンシール機構

Info

Publication number: JP2589764Y2
Application number: JP1993048681U
Authority: JP
Inventors: 和夫田畑; 等戸高
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2008-09-07
Also published as: JPH0719666U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ピストンシールを防塵
保護するダストシールに耐熱ワッシャを装着したピスト
ンシール機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械には、ブーム
やスティック或いはバケット等の可動部が備わってお
り、これらの可動部は油圧式のシリンダ機構により駆動
するのが普通である。図３に示すシリンダ機構１は、筒
状金属からなるチューブ２ｔの両端をヘッド部材２ｈと
プラグ部材２ｐで閉塞したシリンダ２と、このシリンダ
２内にヘッド側とロッド側のシリンダ室３ｈ，３ｒを画
成して摺動自在に嵌装したピストン４とが主要部を構成
しており、ピストン４に結合されたロッド５がプラグ部
材２ｐを液密に挿通し、先端がシリンダ２外に延在して
いる。６，７は、作動油を供給又は排出するためチュー
ブ２ｔとヘッド部材２ｈに穿設した給排ポートであり、
それぞれ対応するシリンダ室３ｒ，３ｈに連通してい
る。ピストン４は、ロッド５の先端側からクッションピ
ストン８を嵌合させた後で嵌入され、ロッド５先端に螺
合する締め付けナット９を締め付けることにより締め付
けナット９とクッションピストン８間に固定される。

【０００３】ピストン４の外周には、図４に一部拡大し
て示したように、シリンダ２に対するピストン４の摺動
抵抗を減らすため軸受１０が嵌装してあり、この軸受１
０と並んで両シリンダ室３ｈ，３ｒを液密に分離するた
めのピストンシール１１が嵌装されている。さらに、ピ
ストンシール１１と軸受１０を両側から挟む所定位置に
ダストの侵入を阻止する一対のダストシール１２が嵌装
してあり、作動油に含まれるダストがピストンシール１
１や軸受１０に侵入してシール性を劣化させたり軸受１
０に噛み込んだりしないよう配慮されている。

【０００４】ダストシール１２は、図５に示すように、
ピストン４に装着しやすいよう環状本体１２ａの一部に
クランク状の切り込み１２ｂを形成し、半径方向に拡径
余裕を持たせてあり、また半径方向への油路を確保する
ためピストンシール１１に対向する内端面の適所に切り
欠き１２ｃが形成してある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記従来のシリンダ機
構１は、作動油中に混在する気泡が作動油内を伝わる衝
撃圧力により断熱圧縮されやすく、非常な高温にまで加
熱される結果、高温の熱気泡としてダストシール１２の
外端面に接触する。この熱気泡の接触は、ピストン４の
往復運動に合わせて繰り返されるため、時間の経過とと
もにダストシール１２に熱的なダメージが蓄積しやす
く、特に連続して長時間作業を続けるようなときに、ピ
ストン４の繰り返し往復運動に伴ってダストシール１２
が極端に加熱され、焼損によりダストシール１２が破壊
され易い欠点があった。また、こうした焼損によるダス
トシールの破壊は、早期にダストシール１２の防塵機能
が損なわしめるため、ダストシール１２によって保護さ
れていたピストンシール１１までもダストや熱に対して
直接晒される結果、そのシール性が低下してしまい、本
来液密に画成されていなければならないシリンダ室３
ｈ，３ｒ間で液漏れが起こり、駆動性能や掘削性能が低
下しやすく、また軸受１０にダストが噛み込んで軸受１
０の滑らかな動きが阻害されるために、ピストン４の動
きも悪くなるといった課題があった。

【０００６】従って、本考案の目的は、ダストシールの
焼損を防止し、ダストシールやピストンシールが長期に
亙って高いシール性が維持できるようにしたピストンシ
ール機構を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、シリンダ内を
摺動するピストンの周面に嵌装されたピストンシールお
よび軸受と、前記ピストンの周面で前記ピストンシール
および軸受を挟む所定位置にそれぞれ嵌装され、作動流
体に含まれるダストが前記ピストンシールおよび軸受に
侵入するのを阻止する一対のダストシールと、該各ダス
トシールに隣接させて前記ピストンに嵌装され、該ダス
トシールを作動流体による焼損から保護する耐熱ワッシ
ャとを具備することを特徴とするピストンシール機構を
提供することにより、前記目的を達成するものである。

【０００８】また、本考案は、耐熱ワッシャが、前記ダ
ストシールの外端面に貼着されていることを特徴とする
ピストンシール機構を提供することにより、前記目的を
達成する。

【０００９】さらに、本考案は、前記作動流体が作動油
であり、前記耐熱ワッシャが、前記作動油に含まれる気
泡で断熱圧縮により高温化した熱気泡からダストシール
を保護することを特徴とするピストンシール機構を提供
することにより、前記目的を達成する。

【００１０】

【作用】上記構成に基づき、シリンダ内を摺動するピス
トンの周面に嵌装したダストシールを耐熱ワッシャによ
り作動流体に含まれる高温化した熱気泡から保護するた
め、ダストシールが焼損することがなくひいてはピスト
ンシールを長期に亙ってダストから保護することができ
る。また、軸受にダストが噛み込んで軸受の滑らかな動
きが阻害されることもない。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例について、図１，２を
参照して説明する。図１は、本考案のピストンシール機
構の一実施例を示す要部断面図、図２は、図１に示した
ダストシールを示す斜視図である。

【００１２】図１に示すピストンシール機構２１は、シ
リンダ２内に摺動自在に嵌装されたピストン４が、両側
のシリンダ室３ｈ，３ｒ内の作動油の圧力差に応じて往
動方向又は復動方向に駆動される。ピストン４の外周に
は、摺動抵抗軽減用の軸受１０と液密シール用のピスト
ンシール１１が並んで嵌装されており、またピストンシ
ール１１と軸受１０を両側から挟む所定位置にダストの
侵入を阻止する一対のダストシール２２が嵌装してあ
る。ただし、ダストシール２２は、従来のダストシール
１２と異なり、外端面に隣接して耐熱ワッシャ２３が貼
着してあり、熱気泡の熱からダストシール２２を保護す
る構成としてある。

【００１３】ダストシール２２自体は、従来のダストシ
ール１２と同様、図２に示すように環状本体２２ａの一
部にクランク状の切り込み２２ｂを形成し、半径方向に
拡径余裕を持たせてある。また半径方向への油路を確保
するため内端面適所に切り欠き２２ｃが形成してある。
このダストシール２２の形状に合わせるため、耐熱ワッ
シャ２３にも、環状本体２３ａの一部にダストシール２
２のクランク状切り込み２２ｂに通ずる切り込み２３ｂ
が形成してあり、切り込み２２ｂ，２３ｂどうしを連通
させた状態でダストシール２２と耐熱ワッシャ２３を貼
着一体化する。なお、耐熱ワッシャ２３は、耐熱性に富
んでいて熱伝導度の低い材料、例えば石綿入りレジン等
の耐熱材料を割り座金状に成型したものであり、専用の
接着剤を用いてダストシール２２に貼着されて強固に一
体化される。また、ダストシール２２としては、シリン
ダ２のチューブ２ｔに馴染みやすい材質で、なおかつ低
摩擦で低摩耗の材料で構成するのがよい。

【００１４】耐熱ワッシャ２３が一体化されたダストシ
ール２２の装着にさいしては、ピストンシール１１から
見て耐熱ワッシャ２３がピストンシール１１とは反対側
に位置するよう装着する。すなわち、ダストシール２２
の外端面が耐熱ワッシャ２３によって保護される状態で
ピストン４の端面近傍に装着する。この結果、ダストシ
ール２２は直接シリンダ室３ｈ，３ｒ内の作動油に晒さ
れなくなり、断熱圧縮により作動油内に発生した熱気泡
３０もダストシール２２に接触できなくなる。従って、
作動油内を伝わる衝撃圧力によって作動油に含まれる気
泡の多くが断熱圧縮されて熱気泡化しようとも、熱気泡
３０の熱は耐熱ワッシャ２３によって遮断されてしま
い、ダストシール２２を焼損させるに至ることはない。

【００１５】このように、上記ピストンシール機構２１
によれば、ピストン周面でピストンシール１１を挟む所
定位置に嵌装した一対のダストシール２２に、それぞれ
耐熱ワッシャ２３を固着したので、作動油に含まれる気
泡が作動油内を伝わる衝撃圧力によって断熱圧縮され、
異常高温化して熱気泡３０が生成されても、耐熱ワッシ
ャ２３が熱気泡３０からダストシール２２を保護するた
め、ダストシール２２に対し直接熱気泡３０が接触する
ことはなく、これによりダストシール２２の焼損を良好
に防止することができる。また、ダストシール２２が耐
熱ワッシャ２３により保護されるため、ダストシール２
２によって作動油中のダストから保護されているピスト
ンシール１１自体も熱やダストから護られることにな
り、従ってピストン４を長期に亙って安定的に動作させ
ることができる。

【００１６】なお、上記実施例において、耐熱ワッシャ
２３はダストシール２２と貼着により一体化させたが、
雌雄嵌合により一体化させる構成としてもよい。また、
耐熱ワッシャ２３はダストシール２２に貼着せず、別体
のままダストシール２３の外端面を覆うようにしてピス
トン４に装着することも可能である。さらに、ピストン
シール機構２１は、建設機械に限らず、様々な産業分野
で使用することができ、またその作動流体としては作動
油以外の流体であってもよい。

【００１７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
ピストンシールおよび軸受を挟む所定位置に嵌装した一
対のダストシールに、それぞれ耐熱ワッシャを隣接させ
て嵌装し、ダストシールを作動流体による焼損から保護
し、ひいてはピストンシールを長期に亙ってダストから
保護することができる等の効果を奏する。また、軸受へ
のダストの噛み込みを阻止して長期に亙って軸受の滑ら
かな動きを維持することができる。

【００１８】また、この発明は、耐熱ワッシャを、熱伝
導度の低い材料で構成し、ダストシールの外端面に貼着
したので、ダストシールのシール性を損なうことなく、
耐焼損寿命を延ばすことができ、ダストシール及びピス
トンシールのシール性を長期に亙って良好に維持するこ
とができる。

【００１９】さらに、作動流体が作動油であり、耐熱ワ
ッシャが、作動油に含まれて断熱圧縮により高温化した
熱気泡からダストシールを保護する構成としたので、作
動油の内部に断熱圧縮により異常高温化した熱気泡が生
成されても、耐熱ワッシャがダストシールへの熱伝導を
断つため、ダストシールの焼損を良好に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のピストンシール機構の一実施例を示す
要部断面図である。

【図２】図１に示したダストシールを示す斜視図であ
る。

【図３】従来のピストンシール機構の一例を示す断面図
である。

【図４】図３に示したピストンシール機構の要部拡大断
面図である。

【図５】図４に示したダストシールを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２シリンダ４ピストン１１ピストンシール２１ピストンシール機構２２ダストシール２３耐熱ワッシャ３０熱気泡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16J 1/00 - 10/04 F15B 15/00 - 15/28

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内を摺動するピストンの周面に
嵌装されたピストンシールおよび軸受と、前記ピストン
の周面で前記ピストンシールおよび軸受を挟む所定位置
にそれぞれ嵌装され、作動流体に含まれるダストが前記
ピストンシールおよび軸受に侵入するのを阻止する一対
のダストシールと、該各ダストシールに隣接させて前記
ピストンに嵌装され、該ダストシールを作動流体による
焼損から保護する耐熱ワッシャとを具備することを特徴
とするピストンシール機構。
【請求項２】請求項１記載のピストンシール機構にお
いて、前記耐熱ワッシャは、前記ダストシールの外端面
に貼着されていることを特徴とするピストンシール機
構。
【請求項３】請求項１記載のピストンシール機構にお
いて、前記作動流体は作動油であり、前記耐熱ワッシャ
は、前記作動油に含まれる気泡で断熱圧縮により高温化
した熱気泡から前記ダストシールを保護することを特徴
とするピストンシール機構。