(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の各実施形態に係るシリンダカバーは、例えば油圧ショベルやホイールローダ、ダンプトラックといった作業車両などに搭載される油圧シリンダに装着され、外部から飛来する異物の衝突などから油圧シリンダのピストンロッドを保護する。
【0011】
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係るシリンダカバー1の構成について、
図1〜4を参照して説明する。
【0012】
図1(a)および
図1(b)は、第1実施形態に係るシリンダカバー1が取り付けられた油圧シリンダ100の外観側面図であり、
図1(a)はピストンロッド101が伸長した状態、
図1(b)はピストンロッド101が縮んだ状態を示す。
図2は、シリンダカバー1の構成図であり、切込み11Aが開いた状態を示す。
図3は、シリンダカバー1の構成図であり、切込み11Aが閉じた状態を示す。
図4(a)および
図4(b)は、シリンダカバー1の連結部2において、延在片21が係止孔220に係止された状態を拡大して示し、
図4(a)は平面図であり、
図4(b)は
図4(a)におけるA−A線断面図である。
【0013】
シリンダカバー1は、可撓性を有するシート製であり、特に作業車両が屋外で作業する場合に対応すべく、塩ビ系の防水性シートが多く用いられる。
図1(a)および
図1(b)に示すように、シリンダカバー1は、ピストンロッド101を覆うようにその外周に取り付けられる。なお、
図1(a)および
図1(b)では、油圧シリンダ100のうち、シリンダカバー1によって隠れた部分を破線で示している。
【0014】
ピストンロッド101は、作動油が流出入するシリンダチューブ102に対して軸方向に伸縮する。そのため、シリンダカバー1は、ピストンロッド101の軸方向の伸縮動作に追従できるよう、当該伸縮動作に伴って蛇腹状に伸縮する蛇腹体11を備えている。
【0015】
蛇腹体11は、ピストンロッド101の軸方向に沿った両端部がそれぞれ円筒状に延出しており、一方の延出部12はピストンロッド101の先端部に、他方の延出部13はシリンダチューブ102のヘッド部に、それぞれバンド(図略)によって固定される。バンドは、例えば、金属板などを輪っか状に成型してなり、ピストンロッド101の径の大きさやシリンダチューブ102の径の大きさなど、油圧シリンダ100の仕様に合わせて調整することが可能となっている。
【0016】
図2に示すように、蛇腹体11には、ピストンロッド101の軸方向に沿った一端から他端に亘って切込み11Aが形成されており、ピストンロッド101が挿通されるロッド挿通孔110は切込み11Aを介して外部に開放されている。
【0017】
本実施形態に係る蛇腹体11は、円環状のシートの一部を径方向に貫通するように切断されたC字状のパーツを複数繋ぎ合わせることにより形成されている。各パーツは、隣接する一方のパーツとの間では外縁部同士が、隣接する他方のパーツとの間では内縁部同士が、それぞれ縫い合わされて接合されている。
【0018】
すなわち、接合されたパーツの外縁部が蛇腹体11の頂部111に、接合されたパーツの内縁部が蛇腹体11の溝部112に、各パーツのシート面が蛇腹体11の頂部111と溝部112との間を繋ぐ繋ぎ面部113に、それぞれ相当する。また、各パーツの切断位置を揃えた状態で、各パーツを縫い合わせて繋ぐことにより、切込み11Aが形成される。
【0019】
このように、複数のパーツを繋ぎ合わせて蛇腹体11を形成することにより、蛇腹体11に相当する部分を1枚のシート材で形成した場合と比べて、ピストンロッド101が縮んだ際に頂部111と溝部112とが均一に現れて綺麗な蛇腹状となる。
【0020】
図3および
図4(a)に示すように、蛇腹体11における切込み11Aの一縁側と他縁側とは、繋ぎ面部113のそれぞれに設けられた連結部2によって連結され、これにより、切込み11Aが閉じられた状態となる。連結部2は、蛇腹体11における切込み11Aの一縁側に取り付けられて他縁側に向かって延在する延在片21と、蛇腹体11における切込み11Aの他縁側に形成されて延在片21が係止される係止孔220と、を含む。
【0021】
本実施形態では、連結部2は、蛇腹体11における切込み11Aの他縁側に取り付けられた係止片22をさらに含む。この係止片22は、長方形状に形成されて、一方の短辺が頂部111側に、他方の短辺が溝部112側に、それぞれ位置しており、頂部111側の一端部および溝部112側の他端部(長辺方向の両端部)のそれぞれが繋ぎ面部113に縫い付けられて接合されている。これにより、
図4(b)に示すように、係止片22と繋ぎ面部113との間には非接合部分が形成され、この非接合部分が係止孔220に相当する。なお、係止片22における繋ぎ面部113との接合部分について、
図2および
図3ではハッチングで示し、
図4(a)では一点鎖線で縫合形状を具体的に示している。
【0022】
延在片21は、一端側が繋ぎ面部113に縫い付けられて接合されて他端側が係止片22側に向かって延出する基部211と、基部211から連続して設けられて頂部111および溝部112のそれぞれの側に向かって張り出した張り出し部212と、を有している。
【0023】
なお、基部211における繋ぎ面部113との接合部分について、
図2および
図3では砂地で示し、
図4(a)では一点鎖線で縫合形状を具体的に示している。また、以下の説明では、連結部2(延在片21、係止片22、および係止孔220)における方向に関し、切込み11Aの縁に沿った方向(蛇腹体11を構成するパーツの径方向)を「幅方向」とする。この「幅方向」は、延在片21が係止孔220を挿通する挿通方向に対して交差する方向である。
【0024】
図4(a)に示すように、基部211は、幅方向の寸法W1が係止孔220の幅方向の寸法W2よりも小さく(W1<W2)、係止孔220をスムーズに挿通することができる。一方、張り出し部212は、最も張り出した部位の幅方向の寸法W3が係止孔220における幅方向の寸法W2よりも大きく(W3>W2)、係止孔220に挿通されて幅方向に張り出すことにより係止される。このとき、最も張り出した部位は係止片22における繋ぎ面部113との接合部分に引っ掛かった状態となる。これにより、蛇腹体11における切込み11Aの一縁側と他縁側とが連結されて、蛇腹体11は筒状となってピストンロッド101に装着された状態となる。
【0025】
本実施形態では、
図2、
図3、および
図4(a)に示すように、張り出し部212は、弧を描きながら先端(基部211とは反対側)に向かうにつれて幅方向の寸法が漸次小さくなっており、延在片21は矢印形状に形成されている。これにより、係止孔220に延在片21を挿通しやすくなると共に、張り出し部212が頂部111よりも外側に突出せずに繋ぎ面部113の面積内に収まって見栄えが良好となる。
【0026】
なお、本実施形態では、複数の連結部2はすべて、同じ形状および大きさの延在片21および係止片22を用いているが、これに限らず、延在片21が係止孔220に挿通かつ係止される形状であれば、形状や大きさについて特に制限はない。
【0027】
ここで、蛇腹体11は、
図1(b)に示すように、ピストンロッド101が縮んだ状態では、各繋ぎ面部113がピストンロッド101の軸方向に対して交差(直交)する面をなして重なり合う。このとき、複数の連結部2は、溝部112を挟んで隣り合う繋ぎ面部113の間でそれぞれ平らに挟まれた状態となる。
【0028】
もし仮に、蛇腹体11における切込み11Aの一縁側と他縁側とを連結する部分が切込み11Aに沿って連続して取り付けられている場合には、蛇腹体11が縮むと頂部111や溝部112において連結部分が折れ曲がって重なり合うこととなり、蛇腹体11における他の部分よりも厚くなり、連結部分と他の部分とが不均一な収縮状態となってしまう。一方、本実施形態では、断続的に各繋ぎ面部113に設けられた連結部2により蛇腹体11における切込み11Aの一縁側と他縁側とを連結しているため、ピストンロッド101が縮んだ状態におけるシリンダカバー1の伸縮方向の厚みを抑えることができる。
【0029】
また、複数の連結部2はそれぞれ、柔軟性を有するフラップ状の延在片21を係止孔220に挿通させて張り出し部212を幅方向に張り出して係止させることで切込み11Aを閉じているため、例えばマジックテープ(登録商標)などの厚みを有する硬い素材で構成された連結部を用いた場合と比べて、ピストンロッド101が縮んだ状態におけるシリンダカバー1の伸縮方向の厚みを薄くすることができる。
【0030】
これにより、ピストンロッド101が縮んだ際に、蛇腹体11における複数の連結部2が取り付けられた部分に、他の部分よりも大きな圧力がかかるといった事態を回避することができる。したがって、シリンダカバー1が縮んだ状態において必要以上の圧力がかかりにくくなり、シリンダカバー1の破損の抑止につながる。
【0031】
本実施形態では、例えば、
図2において一番上に図示された連結部2は、延在片21が蛇腹体11における切込み11Aの左縁側に、係止片22が蛇腹体11における切込み11Aの右縁側に、それぞれ配置されている。そして、
図2において上から二番目に図示された連結部2は、延在片21が蛇腹体11における切込み11Aの右縁側に、係止片22が蛇腹体11における切込み11Aの左縁側に、それぞれ配置されている。すなわち、複数の連結部2は、切込み11Aに沿って延在片21と係止片22とが交互に並ぶように配置されている。
【0032】
この場合、
図3に示すように、溝部112を挟んで隣り合う連結部2は、ピストンロッド101が縮んだ状態において、互いの全領域に亘って重なり合うのではなく、互いの一部のみが重なり合う。したがって、複数の連結部2の全てにおいて延在片21および係止片22の配置を同じにした場合と比べて、溝部112を挟んで隣り合う連結部2の重なり合う領域が小さくなり、ピストンロッド101が縮んだ状態におけるシリンダカバー1の伸縮方向の厚みをより薄くすることができる。
【0033】
また、本実施形態では、蛇腹体11、延在片21、および係止片22はいずれも、同一のシート材で構成されているため、延在片21および係止片22を形成するためのシート材を別途用意する必要がなく、例えば、ピストンロッド101を挿通させるロッド挿通孔110を形成するためにくり抜いた部分のシート材を用いて延在片21および係止片22を形成することが可能となっている。なお、必ずしも蛇腹体11、延在片21、および係止片22を同一のシート材で構成する必要はなく、異なるシート材を用いてもよい。
【0034】
ここで、シリンダカバー1を油圧シリンダ100に取り付けるシリンダカバー1の取付方法について説明する。シリンダカバー1の取付方法は、配置工程と、挿通工程と、係止工程と、固定工程と、を含む。
【0035】
具体的には、まず、複数の連結部2のそれぞれにおいて、係止孔220に対して延在片21が挿通されていない状態(非係止状態)、すなわち切込み11Aが開いた状態にしておく。この状態で、切込み11Aを介して蛇腹体11をピストンロッド101の外周に配置する(配置工程)。
【0036】
次に、張り出し部212を幅方向の内側に折り曲げながら延在片21を係止孔220に挿通させる(挿通工程)。続いて、係止孔220を挿通した折れ曲がった状態の張り出し部212を幅方向の外側に広げて係止孔220に係止させる(係止工程)。これらの挿通工程および係止工程を、複数の連結部2の全てについて行う。これにより、切込み11Aが閉じられて、蛇腹体11はピストンロッド101に装着された状態となる。
【0037】
そして、一方の延出部12をピストンロッド101の先端部に、他方の延出部13をシリンダチューブ102のヘッド部に、それぞれバンドで固定し(固定工程)、シリンダカバー1を油圧シリンダ100に固定する。なお、この固定工程は、挿通工程および係止工程よりも先に行ってもよい。
【0038】
(変形例1)
次に、本発明の第1実施形態の変形例1に係るシリンダカバー1Aについて、
図5および
図6を参照して説明する。
【0039】
図5は、変形例1に係るシリンダカバー1Aの構成図であり、切込み11Aが開いた状態を示す。
図6は、変形例1に係るシリンダカバー1Aの構成図であり、切込み11Aが閉じた状態を示す。
図5および
図6において、第1実施形態に係るシリンダカバー1について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。以下、変形例2についても同様とする。以下、変形例2および第2実施形態においても同様とする。
【0040】
本変形例1に係るシリンダカバー1Aでは、切込み11Aに沿った複数の連結部2の並び方が、第1実施形態に係るシリンダカバー1における切込み11Aに沿った複数の連結部2の並び方と異なる。
【0041】
溝部112を挟んで隣り合う繋ぎ面部113に取り付けられた2つの連結部2A,2Bで対をなすとした場合、例えば、
図5および
図6において1番上に図示された連結部2Aおよび上から2番目に図示された連結部2Bを第1の対X1とすると、上から3番目に図示された連結部2Aおよび上から4番目に図示された連結部2Bは、第1の対X1と隣り合う第2の対X2となる。
【0042】
第1の対X1では、延在片21A,21Bが蛇腹体11における切込み11Aの右縁側(第1縁側)に、係止片22A,22Bが蛇腹体11における切込み11Aの左縁側(第2縁側)に、それぞれ配置されている。一方、第2の対X2では、延在片21A,21Bが蛇腹体11における切込み11Aの左縁側に、係止片22A,22Bが蛇腹体11における切込み11Aの右縁側に、それぞれ配置されている。
【0043】
この場合、第1の対X1および第2の対X2のそれぞれにおいて、対をなす2つの連結部2A,2Bの間では、延在片21A,21Bおよび係止片22A,22Bはいずれも、蛇腹体11における切込み11Aの同じ縁側に配置されることとなり、ピストンロッド101が縮んだ状態において、対をなす2つの連結部2A,2Bは互いに全領域に亘って重なり合うことになる。一方、第1の対X1と第2の対X2との間(隣り合う対の間)では、切込み11Aに沿って延在片21A,21Bと係止片22A,22Bとが交互に配置されることとなるため、複数の連結部2の全てにおいて切込み11A沿った延在片21および係止片22の並びを同じにした場合と比べて、ピストンロッド101が縮んだ状態におけるシリンダカバー1Aの伸縮方向の厚みを薄くすることができる。
【0044】
(変形例2)
次に、本発明の第1実施形態の変形例2に係るシリンダカバー1Bについて、
図7および
図8を参照して説明する。
【0045】
図7は、変形例2に係るシリンダカバー1Bの構成図であり、切込み11Aが開いた状態を示す。
図8は、変形例2に係るシリンダカバー1Bの構成図であり、切込み11Aが閉じた状態を示す。
【0046】
本変形例2に係るシリンダカバー1Bは、変形例1に係るシリンダカバー1Aをさらに変形したものであり、第1の対X1および第2の対X2のそれぞれにおいて、対をなす2つの連結部2A,2Bは、一方の係止片22Aと他方の係止片22Bとが、蛇腹体11が縮んだ状態で重なり合わないように延在片21の挿通方向(係止孔220の貫通方向)に沿ってずれて取り付けられている。これに伴い、一方の延在片21Aおよび他方の延在片21Bについても、一方の係止片22Aおよび他方の係止片22Bの位置ずれに応じた位置にずれて取り付けられている。
【0047】
例えば、第1の対X1では、
図7および
図8において1番上に図示された係止片22Aが、上から2番目に図示された係止片22Bよりも切込み11Aの左縁から遠ざかる方向にずれて位置している。これに伴って、
図7および
図8において1番上に図示された延在片21Aが、上から2番目に図示された延在片21Bよりも切込み11Aの右縁に近づく方向にずれて位置している。
【0048】
また、第2の対X2では、
図7および
図8において上から4番目に図示された係止片22Bが、上から3番目に図示された係止片22Aよりも切込み11Aの右縁から遠ざかる方向にずれて位置している。これに伴って、
図7および
図8において上から4番目に図示された延在片21Bが、上から3番目に図示された延在片21Aよりも切込み11Aの左縁に近づく方向にずれて位置している。
【0049】
なお、
図7および
図8では、延在片21A,21Bおよび係止片22A,22Bにおけるずれ幅はそれぞれ、係止片22A,22Bの短辺の長さ分となっているが、これに限らず、係止片22A,22Bが、蛇腹体11が縮んだ状態で重なり合わず、かつ延在片21A,21Bおよび係止片22A,22Bが繋ぎ面部113の面積の範囲内に収まれば、ずれ幅については特に制限はない。また、ずれ幅分だけ延在片21A,21Bの基部211の長さが長く形成されている。
【0050】
このように、変形例2に係るシリンダカバー1Bでは、対をなす2つの連結部2A,2Bにおいて一方の連結部2Aを他方の連結部2Bに対してずらして位置させることにより重なり合う領域が小さくなるため、変形例1に係るシリンダカバー1Aよりもピストンロッド101が縮んだ状態におけるシリンダカバー1Bの伸縮方向の厚みをより薄くすることができる。
【0051】
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るシリンダカバーの構成について、
図9および
図10を参照して説明する。
【0052】
図9(a)および
図9(b)は、本発明の第2実施形態に係るシリンダカバーの連結部20において、延在片21がスリット220Aに係止された一の状態を拡大して示し、
図9(a)は平面図であり、
図9(b)は
図9(a)におけるB−B線断面図である。
図10(a)および
図10(b)は、第2実施形態に係るシリンダカバーの連結部20において、延在片21がスリット220Aに係止された他の状態を拡大して示し、
図10(a)は平面図であり、
図10(b)は
図10(a)におけるC−C線断面図である。
【0053】
本実施形態では、連結部20は、第1実施形態における連結部2と異なり係止片22を含んでおらず、繋ぎ面部113Aを厚み方向に貫通するスリット220Aが係止孔となっている。このスリット220Aは、蛇腹体11における切込み11Aの他縁側において繋ぎ面部113を幅方向に沿って切り込むことにより形成されている。
【0054】
スリット220Aの幅方向の寸法は、第1実施形態と同様に、延在片21の基部211の幅方向の寸法よりも大きく、張り出し部212における最も張り出した部位の幅方向の寸法よりも小さい。これにより、張り出し部212は、スリット220Aに挿通されて幅方向に張り出すことにより係止される。
【0055】
図9および
図10に示すように、スリット220Aに対する延在片21の係止状態は2通りある。まず、
図9に示す係止状態では、スリット220Aを挿通した張り出し部212は、繋ぎ面部113の裏面側に位置して係止される。具体的には、張り出し部212は、挿通工程において繋ぎ面部113の表面側からスリット220Aに挿通され、係止工程において繋ぎ面部113の裏面側で張り出して係止される。なお、
図9(a)では、張り出し部212を破線で示している。
【0056】
一方、
図10に示す係止状態では、スリット220Aを挿通した張り出し部212は、繋ぎ面部113の表面側に位置して係止される。具体的には、張り出し部212は、挿通工程において切込み11Aを介して繋ぎ面部113の裏面側に出された後に当該裏面側からスリット220Aに挿通され、係止工程において繋ぎ面部113の表面側で張り出して係止される。この場合、
図10(b)において破線で示すように、基部211における繋ぎ面部113との接合部分以外の領域が、繋ぎ面部113の裏面側に配置される。
【0057】
このように、本実施形態に係るシリンダカバーでは、係止孔としてのスリット220Aが繋ぎ面部113Aに形成されており、連結部20は係止片を含んでいないため、実施形態1に係るシリンダカバー1よりもピストンロッド101が縮んだ状態における蛇腹体11の伸縮方向の厚みを薄くすることができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【0059】
例えば、上記実施形態では、シリンダカバーを構成する各部(パーツ)の接合は縫合によりなされていたが、必ずしも縫合である必要はなく、例えば接着等の接合方法を用いてもよい。
【0060】
また、上記実施形態では、シリンダカバーが作業車両に搭載される油圧シリンダに装着される場合を例に挙げて説明したが、油圧シリンダに限らず、例えば空気圧などを用いたシリンダに装着される場合であってもよい。
【解決手段】油圧シリンダ100のピストンロッド101を保護する可撓性を有するシート製のシリンダカバー1において、ピストンロッド101の軸方向に沿った一端から他端に亘って切込み11Aが形成され、ピストンロッド101の伸縮動作に伴って蛇腹状に伸縮する蛇腹体11と、蛇腹体11の頂部111と溝部112との間を繋ぐ繋ぎ面部113に設けられ、切込み11Aを閉じるための複数の連結部2と、を備え、複数の連結部2はそれぞれ、蛇腹体11における切込み11Aの一縁側に取り付けられて他縁側に向かって延在する延在片21と、他縁側に形成された係止孔220と、を有し、延在片21は、係止孔220に挿通されて挿通方向と交差する方向に張り出すことにより係止される張り出し部212を有する。