特開 2024-56344 シール装置、シール構造、及びシール方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024056344

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】シール装置、シール構造、及びシール方法

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/3272 20160101AFI20240416BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20240416BHJP

   F16J 15/16 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

F16J15/3272

F16J15/3204 201

F16J15/16 A

F16J15/16 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163146

(22)【出願日】2022-10-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(74)【代理人】

【識別番号】100120846

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 雅也

(72)【発明者】

【氏名】松本 啓佑

【テーマコード（参考）】

3J006

3J043

【Ｆターム（参考）】

3J006AE11

3J006AE15

3J006AE30

3J006AE33

3J006AE39

3J006AE46

3J006AE49

3J006CA01

3J043AA12

3J043BA06

3J043CA02

3J043CA05

3J043CB13

3J043CB20

3J043DA09

3J043DA10

3J043HA01

(57)【要約】

【課題】シール装置の交換を容易にする。
【解決手段】ダストシール１は、一対の補強環体１１，１２と、補強環体１１，１２に取り付けられ、環状に延びる弾性体から形成された弾性体部２０とを備える。補強環体１１，１２は、補強環体１１の２つの端１１ａ，１１ｂが夫々補環体１２の２つの端１２ａ，１２ｂに間隙ｇ１，ｇ２を介して対向して、環状に延びている。弾性体部２０は、内周側部材の内周側面に接触可能に形成されたリップ部２１を有しており、弾性体部２０は、補強環体１１，１２の間の間隙ｇ１に隣接する、対向する２つの端２０ａ，２０ｂを有している。補強環体１１，１２は、外周側部材の外周側面に接触可能に形成された取付面１２，１３を有している。取付面１２，１３は、軸線ｘの延び方向の一方に向かって縮径している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するために前記環状の隙間に取り付けられるシール装置であって、
一対の補強環体と、
前記一対の補強環体に取り付けられ、軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備え、
前記一対の補強環体の各々は、２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材であり、
前記一対の補強環体は、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びており、
前記弾性体部は、前記内周側部材の前記内周側面に接触可能に形成されたリップ部を有しており、前記弾性体部は、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を有しており、
前記一対の補強環体の各々は、前記外周側部材の前記外周側面に接触可能に形成された取付面を有しており、
前記取付面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径していることを特徴とするシール装置。

【請求項2】

前記シール装置を前記軸線の方向の一方に押して前記環状の隙間に前記シール装置を取り付ける際に、前記一対の補強環体の間の前記間隙を介して互いに対向する前記一対の補強環体の前記端が互いに近接するように、前記一対の補強環体は形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。

【請求項3】

前記環状の隙間に前記シール装置を取り付ける際に前記シール装置を押す力の算出値が所定の大きさより小さくなるように、前記取付面は縮径していることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール装置。

【請求項4】

前記シール装置を押す力の算出値は、前記取付面と前記外周側面との接触に基づいて発生する力の算出値と、前記リップ部と前記内周側面との接触に基づいて発生する力の算出値との和であることを特徴とする請求項３に記載のシール装置。

【請求項5】

前記所定の大きさは、手動で発生可能な力の大きさであることを特徴とする請求項３に記載のシール装置。

【請求項6】

前記取付面は、円錐面に沿って延びる面であり、前記取付面の少なくとも一部の前記軸線に直交する方向の幅は、前記外周側面の前記軸線に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のシール装置。

【請求項7】

環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、
前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面と、
前記外周側面と前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するために前記環状の隙間に取り付けられるシール装置とを備えるシール構造であって、
前記シール装置は、一対の補強環体と、前記一対の補強環体に取り付けられ、軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備え、
前記一対の補強環体の各々は、２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材であり、
前記一対の補強環体は、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びており、
前記弾性体部は、前記内周側部材の前記内周側面に接触可能に形成されたリップ部を有しており、前記弾性体部は、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を有しており、
前記一対の補強環体の各々は、前記外周側部材の前記外周側面に接触可能に形成された取付面を有しており、
前記取付面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径しており、
前記外周側面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径していることを特徴とするシール構造。

【請求項8】

環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するためのシール方法であって、
軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられ、前記軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備えるシール装置の前記補強環に、外周側に面する、前記軸線周りに環状の、前記軸線の延び方向の一方に向かって縮径する面である取付面を形成し、
前記シール装置の延び方向において互いに対向する２つの端を前記シール装置に形成し、
前記シール装置の前記２つの端の間を通して、前記内周側部材に前記シール装置を取り付け、前記シール装置を前記軸線の方向の一方に押して、前記環状の隙間に前記シール装置を取り付け、
前記環状の隙間への前記シール装置の取り付けの際に、前記取付面を、前記外周側部材の前記外周側面に接触させ、前記シール装置の径を縮小させることを特徴とするシール方法。

【請求項9】

２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材である補強環体の一対を、前記補強環において、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びるように設け、前記弾性体部に、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を形成して、前記シール装置の延び方向において互いに対向する前記２つの端を形成し、
前記一対の補強環体の間の前記間隙を介して対向する前記一対の補強環体の前記端を互いに近接させて、前記シール装置の径を縮小させることを特徴とする請求項８に記載のシール方法。

【請求項10】

前記取付け面の縮径の程度を調整して、前記シール装置を押す力の算出値が所定の大きさより小さくなるようにすることを特徴とする請求項９に記載のシール方法。

【請求項11】

前記環状の隙間への前記シール装置の取り付けの際に、前記弾性体部のリップ部を前記内周側部材の前記内周側面に接触させ、
前記シール装置を押す力の算出値は、前記取付面と前記外周側面との接触に基づいて発生する力の算出値と、前記リップ部と前記内周側面との接触に基づいて発生する力の算出値との和であり、
前記所定の大きさは、手動で発生可能な力の大きさであることを特徴とする請求項１０に記載のシール方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シール装置、シール構造、及びシール方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧を利用して部材を駆動する油圧駆動装置、例えば油圧シリンダには、作動油を密封するための密封装置が設けられている。例えば、建設機械の油圧シリンダは、土埃や塵埃、ダスト等の異物に接触しやすい環境で用いられるため、建設機械の油圧シリンダの密封装置は異物に接触しやすい。密封装置のシールリップに異物が接触すると、油圧シリンダのロッドとシールリップとの間に異物が挟まり、作動油の漏れにつながる場合がある。例えば、油圧シリンダのロッドとシールリップとの間に異物が挟まると、ロッドとシールリップとの間の接触部分が損傷し、これにより作動油の漏れが発生する場合がある。

【0003】

このように、建設機械の油圧シリンダは異物に接触しやすく、異物に基づく作動油の漏れの発生のおそれがある。このため、異物に基づく作動油の漏れの発生を防止するために、建設機械の油圧シリンダには、密封装置のシールリップに向かう異物の進入を防ぐためのシール装置であるダストシールが設けられているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－１１６９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

建設機械の油圧シリンダのダストシールは異物に接触しやすく、ダストシールは異物との接触によって損傷し、そのシール性能が低下する場合がある。ダストシールのシール性能が低下した場合、密封装置のシールリップに向かう異物の進入が可能になる。この異物の進入の発生を防ぐために、シール性能が低下した建設機械の油圧シリンダのダストシールを新しいものに交換することが行われている。

【0006】

ダストシールの交換作業が複雑な場合、ダストシールの交換に長い時間を要し、建設機械の稼働率が低下する。このため、従来の建設機械の油圧シリンダのダストシールには、油圧シリンダからの取り外し、及び油圧シリンダへの取り付けが容易な、交換が容易な構成が求められている。また、従来の建設機械の油圧シリンダにおける異物の進入を防ぐためのシール方法には、実施が容易な方法が求められている。

【0007】

本発明の課題は、交換が容易なシール装置及びシール構造、並びに実施が容易なシール方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明に係るシール装置は、環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するために前記環状の隙間に取り付けられるシール装置であって、一対の補強環体と、前記一対の補強環体に取り付けられ、軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備え、前記一対の補強環体の各々は、２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材であり、前記一対の補強環体は、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びており、前記弾性体部は、前記内周側部材の前記内周側面に接触可能に形成されたリップ部を有しており、前記弾性体部は、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を有しており、前記一対の補強環体の各々は、前記外周側部材の前記外周側面に接触可能に形成された取付面を有しており、前記取付面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径していることを特徴とする。

【0009】

本発明の一態様に係るシール装置において、前記シール装置を前記軸線の方向の一方に押して前記環状の隙間に前記シール装置を取り付ける際に、前記一対の補強環体の間の前記間隙を介して互いに対向する前記一対の補強環体の前記端が互いに近接するように、前記一対の補強環体は形成されている。

【0010】

本発明の一態様に係るシール装置において、前記環状の隙間に前記シール装置を取り付ける際に前記シール装置を押す力の算出値が所定の大きさより小さくなるように、前記取付面は縮径している。

【0011】

本発明の一態様に係るシール装置において、前記シール装置を押す力の算出値は、前記取付面と前記外周側面との接触に基づいて発生する力の算出値と、前記リップ部と前記内周側面との接触に基づいて発生する力の算出値との和である。

【0012】

本発明の一態様に係るシール装置において、前記所定の大きさは、手動で発生可能な力の大きさである。

【0013】

本発明の一態様に係るシール装置において、前記取付面は、円錐面に沿って延びる面であり、前記取付面の少なくとも一部の前記軸線に直交する方向の幅は、前記外周側面の前記軸線に直交する方向の幅よりも大きい。

【0014】

上記課題を解決するために、本発明に係るシール構造は、環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面と、前記外周側面と前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するために前記環状の隙間に取り付けられるシール装置とを備えるシール構造であって、前記シール装置は、一対の補強環体と、前記一対の補強環体に取り付けられ、軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備え、前記一対の補強環体の各々は、２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材であり、前記一対の補強環体は、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びており、前記弾性体部は、前記内周側部材の前記内周側面に接触可能に形成されたリップ部を有しており、前記弾性体部は、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を有しており、前記一対の補強環体の各々は、前記外周側部材の前記外周側面に接触可能に形成された取付面を有しており、前記取付面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径しており、前記外周側面は、前記軸線の方向の一方に向かって縮径していることを特徴とする。

【0015】

上記課題を解決するために、本発明に係るシール方法は、環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の前記外周側面と、前記外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の前記内周側面との間の環状の隙間を閉塞するためのシール方法であって、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられ、前記軸線周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部とを備えるシール装置の前記補強環に、外周側に面する、前記軸線周りに環状の、前記軸線の延び方向の一方に向かって縮径する面である取付面を形成し、前記シール装置の延び方向において互いに対向する２つの端を前記シール装置に形成し、前記シール装置の前記２つの端の間を通して、前記内周側部材に前記シール装置を取り付け、前記シール装置を前記軸線の方向の一方に押して、前記環状の隙間に前記シール装置を取り付け、前記環状の隙間への前記シール装置の取り付けの際に、前記取付面を、前記外周側部材の前記外周側面に接触させ、前記シール装置の径を縮小させることを特徴とする。

【0016】

本発明の一態様に係るシール方法は、２つの端を有しており、前記２つの端の間を延びる部材である補強環体の一対を、前記補強環において、前記一対の補強環体の一方の前記２つの端が夫々前記一対の補強環体の他方の前記２つの端に間隙を介して対向して、前記軸線周りに環状に延びるように設け、前記弾性体部に、前記一対の補強環体の間の前記間隙の一方に隣接する対向する２つの端を形成して、前記シール装置の延び方向において互いに対向する前記２つの端を形成し、前記一対の補強環体の間の前記間隙を介して対向する前記一対の補強環体の前記端を互いに近接させて、前記シール装置の径を縮小させる。

【0017】

本発明の一態様に係るシール方法は、前記取付け面の縮径の程度を調整して、前記シール装置を押す力の算出値が所定の大きさより小さくなるようにする。

【0018】

本発明の一態様に係るシール方法において、前記環状の隙間への前記シール装置の取り付けの際に、前記弾性体部のリップ部を前記内周側部材の前記内周側面に接触させ、前記シール装置を押す力の算出値は、前記取付面と前記外周側面との接触に基づいて発生する力の算出値と、前記リップ部と前記内周側面との接触に基づいて発生する力の算出値との和であり、前記所定の大きさは、手動で発生可能な力の大きさである。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るシール装置及びシール構造によれば、シール装置及びシール構造の交換を容易にすることができる。また、本発明に係るシール方法によれば、シール方法の実施を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態に係るシール装置としてのダストシールの正面図である。

【図2】図１に示すダストシールの平面図である。

【図3】図１に示すダストシールの線Ａ－Ａに沿う断面における断面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るシール構造を有する油圧シリンダの一部の軸線に沿う断面における断面図である。

【図5】シール構造を示すための図４に示す油圧シリンダの部分拡大図である。

【図6】補強環体の取付面の直径とハウジングの押付面の直径との関係を説明するための断面図である。

【図7】油圧シリンダへの取り付けの際のダストシールの状態をモデル化して示す図である。

【図8】油圧シリンダからの取り外しの際のダストシールの状態をモデル化して示す図である。

【図9】ダストシールの取付方法又は交換方法を説明するための油圧シリンダの一部を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0022】

本発明に係るシール装置は、環状の面である外周側面を有する部材である外周側部材の外周側面と、この外周側面に内周側において対向する環状の面である内周側面を有する部材である内周側部材の内周側面との間の環状の隙間を閉塞するためにこの環状の隙間に取り付けられるシール装置である。本発明に係るシール装置は、土埃や塵埃、ダスト等の異物の進入を防ぐために用いられる。外周側部材は、例えばハウジングであり、内周側部材は、例えばハウジング内に収容され、往復運動可能にハウジングに支持される軸部材である。外周側部材及び内周側部材は夫々、具体的には例えば、建設機械の油圧シリンダのハウジングとロッドである。

【0023】

図１は、本発明の実施の形態に係るシール装置としてのダストシール１の正面図であり、図２には、ダストシール１の平面図であり、図３は、ダストシール１の線Ａ－Ａに沿う断面における断面図である。図１～３に示すように、ダストシール１は、一対の補強環体１１，１２と、一対の補強環体１１，１２に取り付けられ、軸線ｘ周りに環状に延びる弾性体から形成された弾性体部２０とを備えている。一対の補強環体１１，１２の各々は、２つの端１１ａ，１１ｂ又は端１２ａ，１２ｂを有しており、２つの端１１ａ，１１ｂ又は端１２ａ，１２ｂの間を延びる部材である。一対の補強環体１１，１２は、一対の補強環体１１，１２の一方の２つの端１１ａ，１１ｂ又は端１２ａ，１２ｂが夫々一対の補環環体１１，１２の他方の２つの端１１ａ，１１ｂ又は端１２ａ，１２ｂに間隙ｇ１，ｇ２を介して対向して、軸線ｘ周りに環状に延びている。弾性体部２０は、内周側部材の内周側面に接触可能に形成されたリップ部２１を有しており、弾性体部２０は、一対の補強環体１１，１２の間の間隙ｇ１，ｇ２の一方に隣接する、対向する２つの端２０ａ，２０ｂを有している。一対の補強環体１１，１２の各々は、外周側部材の外周側面に接触可能に形成された取付面１３又は取付面１４を有している。取付面１３，１４は、軸線ｘの延び方向の一方に向かって縮径している。以下、ダストシール１について具体的に説明する。

【0024】

図１，２に示すように、ダストシール１において、補強環体１１と補強環体１２とは、軸線ｘ周りに環状の補強環１０を形成している。補強環１０は、例えば図１に示すように、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円に沿って延びる形状を有している。補強環１０において、補強環体１１の端１１ａ，１１ｂが夫々、間隙ｇ１，ｇ２を介して補強環体１２の端１２ａ，１２ｂに対向している。

【0025】

図１，２に示すように、補強環体１１は、有端の環状の部材であり、例えば、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円に沿って延びる、正面視において円弧状又は略円弧状の形状を有する部材である。具体的には、例えば図１に示すように、補強環体１１は、軸線ｘを中心とする半円よりも少し短い円弧の一端から他端までこの円弧に沿って延びている。端１１ａは、補強環体１１の延び方向における一方の端であり、端１１ｂは、補強環体１１の延び方向における他方の端である。端１１ａ，１１ｂは、図１，２に示すように、補強環体１１の延び方向に面する面を形成している。

【0026】

後述するように、ダストシール１を軸線ｘ方向に押して、取付対象の外周側部材と内周側部材と間の環状の隙間にダストシール１を取り付ける際に、補強環体１１，１２の間の間隙ｇ１，ｇ２を介して互いに対向する補強環体１１，１２の端１１ａ，１２ａ及び端１１ｂ，１２ｂが互いに近接するように、補強環体１１，１２は形成されている。

【0027】

補強環体１１は、図３に示すように、フランジ部１５ａと、嵌合部１５ｂと、フランジ部１５ａと嵌合部１５ｂとを滑らかに接続する移行部１５ｃとを有している。フランジ部１５ａは、図１～３に示すように、軸線ｘに直交する平面に沿って延びる有端環状の部分である。フランジ部１５ａは、例えば図１～３に示すように、軸線ｘに直交する平面に平行又は略平行に広がる、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする有端の円環状又は略円環状の部分である。嵌合部１５ｂは、図１～３に示すように、軸線ｘに沿って延びる筒の一部を形成する有端環状の部分である。また、図３に示すように、嵌合部１５ｂは、軸線ｘの方向における一方（以下、内側ともいう。）に向かって縮径している。嵌合部１５ｂは、例えば図１～３に示すように、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐筒又は略円錐筒の一部を形成する部分である。図３に示すように、移行部１５ｃは、軸線ｘ方向において、フランジ部１５ａと嵌合部１５ｂとを滑らかに接続している。なお、軸線ｘ周りに環状の周方向において、フランジ部１５ａと嵌合部１５ｂとの長さは同じ又は略同じである。

【0028】

補強環体１１は、図３に示すように、一様又は略一様の厚さを有している。つまり、軸線ｘに沿う断面において、フランジ部１５ａは、軸線ｘに直交する方向（以下、径方向ともいう。）に向かうフランジ部１５ａの延び方向に亘って、一様又は略一様の厚さを有しており、嵌合部１５ｂは、軸線ｘに対して傾斜する嵌合部１５ｂの延び方向に亘って、一様又は略一様の厚さを有しており、移行部１５ｃは、フランジ部１５ａと嵌合部１５ｂとの間の延び方向に亘って、一様又は略一様の厚さを有している。また、フランジ部１５ａ、嵌合部１５ｂ、及び移行部１５ｃの厚さは、互いに同じ又は略同じとなっている。

【0029】

上述のように、補強環体１１は、ダストシール１の取付対象の外周側部材の外周側面に接触可能に形成された取付面１３を有しており、取付面１３は、軸線ｘの延び方向（軸線ｘ方向）の一方に向かって縮径している。具体的には、図３に示すように、補強環体１１は、嵌合部１５ｂに取付面１３を有しており、取付面１３は、嵌合部１５ｂの外周側に面する面によって形成されている。取付面１３は、軸線ｘ方向においてフランジ部１５ａから離れる方向に向かって縮径している。取付面１３は、図３に示すように、例えば、軸線ｘを中心軸とする円錐面に沿う有端環状の面であり、具体的には例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐面又は略円錐面上に広がる有端環状の面である。図３に示すように、図示の例において、取付面１３は、断面において、軸線ｘに対して傾斜角αの角度だけ傾斜する直線又は略直線を描く面である。取付面１３の傾斜角αは、例えば、後述するように、ダストシール１を取付対象に取り付ける際に必要となる力の算出値に基づいて設定されている。

【0030】

上述したように、ダストシール１を軸線ｘ方向に押して、取付対象の外周側部材と内周側部材と間の環状の隙間にダストシール１を取り付ける際に、補強環体１１，１２の間の間隙ｇ１，ｇ２を介して互いに対向する補強環体１１，１２の端１１ａ，１２ａ及び端１１ｂ，１２ｂが互いに近接するように、補強環体１１，１２は形成されている。例えば、取付面１３の少なくとも一部の軸線ｘに直交する方向の幅（直径）は、外周側部材の外周側面の軸線に直交する方向の幅（直径）よりも大きくなっている。取付面１３の直径と外周側面の直径との関係の詳細については後述する。

【0031】

補強環体１１は、金属製の部材であり、一体の部材として形成されており、フランジ部１５ａ、嵌合部１５ｂ、及び移行部１５ｃは、同一の材料から一体に形成された補強環体１１の各部分であり、一体的に連続している。補強環体１１の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。

【0032】

補強環体１２は、補強環体１１と同じ又は略同じ部材であり、補強環体１１のフランジ部１５ａ、嵌合部１５ｂ、及び移行部１５ｃに対応する、フランジ部１６ａ、嵌合部１６ｂ、及び移行部１６ｃを有している。具体的には例えば、図１に示すように、補強環体１２は、補強環体１１と面対称又は略面対称である。補強環体１２の取付面１４は、取付面１３と同様に嵌合部１６ｂの外周側に面する面に形成されている。なお、図３は、補強環体１１の部分におけるダストシール１の延び方向に直交する断面におけるダストシール１の断面を示すが、補強環体１２の部分におけるダストシール１の延び方向に直交する断面におけるダストシール１の断面も、図３と同様に示される。

【0033】

補強環体１２の取付面１４も、補強環体１１の取付面１３と同様の形状となっている。つまり、補強環体１２の取付面１４は、軸線ｘ方向の一方に向かって縮径している。具体的には、図３に示すように、取付面１４は、軸線ｘ方向においてフランジ部１６ａから離れる方向に向かって縮径している。取付面１４は、図３に示すように、例えば、軸線ｘを中心軸とする円錐面に沿う有端環状の面であり、具体的には例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐面又は略円錐面上に広がる有端環状の面である。図３に示すように、図示の例において、取付面１４は、断面において、軸線ｘに対して傾斜角αの角度だけ傾斜する直線又は略直線を描く面である。取付面１４の傾斜角αは、例えば、後述するように、ダストシール１を取付対象に取り付ける際に必要となる力の算出値に基づいて設定されている。

【0034】

弾性体部２０は、例えば図１～３に示すように、軸線ｘ周りに円環状の又は略円環状の有端の環状部材であり、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円に沿って一端からこの一端に接する他端まで延びている。端２０ａは、弾性体部２０の延び方向における一方の端であり、端２０ｂは、弾性体部２０の延び方向における他方の端である。端２０ａ，２０ｂは、図１，２に示すように、弾性体部２０の延び方向に面する面を形成している。端２０ａ及び端２０ｂは、補強環１０における補強環体１１と補強環体１２との間の間隙の１つ（間隙ｇ１）に隣接しており、端２０ａと端２０ｂとの間の隙間が間隙ｇ１につながるようになっている。具体的には、端２０ａ及び端２０ｂは、図１，２に示すように、補強環体１１と補強環体１２との間の間隙ｇ１に、軸線ｘ方向において外側及び径方向において内周側において、隣接する位置に設けられている。また、端２０ａと端２０ｂとは互いに接触している。端２０ａと端２０ｂとは互いに接触しておらず、端２０ａと端２０ｂとの間に隙間が形成されてもよい。

【0035】

図３に示すように、弾性体部２０は、軸線ｘ周りに環状の部分である基部２２と、基部２２から延びる軸線ｘ周りに環状の部分であるリップ部２１とを有している。弾性体部２０は、基部２２において、補強環体１１のフランジ部１５ａの内周側の端部１５ｄに取り付けられており、また、補強環体１２のフランジ部１６ａの内周側の端部１６ｄに取り付けられている。弾性体部２０の補強環体１１，１２への取り付けは、例えば、加硫接着等の接着によってなされている。リップ部２１は、基部２２の軸線ｘ方向における他方の側（外側）の部分から、外側及び内周側に向かって延びている。リップ部２１は、図３に示すように、外側の端部に内周側に突出する環状の部分であるリップ先端部２１ａを有している。リップ部２１は、ダストシール１が取付対象である外周側部材及び内周側部材に取り付けられた後述する使用状態において、リップ先端部２１ａが内周側部材の内周側面に接触するように形成されている。

【0036】

弾性体部２０の端２０ａ及び端２０ｂは、図１，２に示すようにリップ部２１に形成されており、間隙ｇ１に弾性体部２０は延びておらず、間隙ｇ１は、弾性体部２０の一部に延びている。例えば図２に示すように、間隙ｇ１は、弾性体部２０の基部２２の一部及びリップ部２１の基部２２側の一部に延びている。

【0037】

弾性体部２０は、上述のように弾性体から形成されている部材であり、一体の部材として形成されており、リップ部２１及び基部２２は同一の材料から一体に形成された弾性体部２０の各部分であり、一体的に連続している。弾性体部２０の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材は、例えば、ウレタンゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、シリコンゴム、及びフッ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムである。なお、弾性体部２０の弾性体は、合成樹脂製でもよい。

【0038】

補強環体１１，１２は、間隙ｇ１，ｇ２が形成されていない、無端環状の補強環１０の中間体を形成し、この補強環１０の中間体を軸線ｘに直交する線に沿って切断して２つに分割することにより作られてもよい。また、この補強環１０の中間体に、端２０ａ，２０ｂが形成されていない弾性体部２０の中間体を形成し、この互いに一体となっている補強環１０の中間体及び弾性体部２０の中間体において、補強環１０の中間体を軸線ｘに直交する線に沿って切断し、この切断によって切り取られた補強環１０の中間体の部分に重なる弾性体部２０の中間体の部分が切り取られて、補強環体１１，１２及び弾性体部２０に間隙ｇ１，ｇ２を形成し、次いで、間隙ｇ１を通る軸線ｘに直交する線に沿ってリップ部２１を切断して間隙ｇ１に隣接する端２０ａ，２０ｂを形成して、ダストシール１が作られてもよい。間隙ｇ１，ｇ２の形成には、例えば、刃厚の厚いナイフのような工具が用いられ、また、端２０ａ，２０ｂの形成には、例えば、刃厚の薄いナイフのような工具が用いられる。

【0039】

次いで、本発明の実施の形態に係るシール構造について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るシール構造２を有する油圧シリンダ５０の一部の軸線ｘに沿う断面における断面図であり、図５は、シール構造２を示すための図４の部分拡大図である。なお、油圧シリンダ５０において、各部材の軸線は、ダストシール１の軸線ｘと一致又は略一致するようになっており、説明の便宜上、油圧シリンダ５０の各部材の軸線を軸線ｘとする。

【0040】

油圧シリンダ５０は、例えば、建築機械に使用されて建築機械の作動部を駆動するためのものである。油圧シリンダ５０は、例えば図４に示すように、シリンダチューブ５１と、ロッドガイド５２と、ロッドガイド５３と、ロッド４とを有している。シリンダチューブ５１は、軸線ｘに沿って延びる筒状の部材である。ロッドガイド５２，５３は夫々、軸線ｘを周りに環状の部材である。ロッドガイド５２は、シリンダチューブ５１の開口に取り付けられ、また、ロッドガイド５３は、ロッドガイド５２の開口側に取り付けられ、シリンダチューブ５１及びロッドガイド５２，５３は、油圧シリンダ５０のハウジング３を構成する。ロッド４は、軸線ｘに沿って延びる棒状の部材であり、軸部材である。ロッド４は、シリンダチューブ５１及びロッドガイド５２，５３内に収容されており、軸線ｘに沿って往復運動可能にシリンダチューブ５１及びロッドガイド５２，５３に支持されている。シリンダチューブ５１及びロッドガイド５２，５３は、ダストシール１の取付対象の外周側部材であり、ロッド４は、ダストシール１の取付対象の内周側部材である。ロッド４は、内周側部材の内周側面としての外周面４ａを有している。外周面４ａは、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円筒面又は略円筒面である。

【0041】

シリンダチューブ５１内には、ロッド４に作用してロッド４を往復運動させるための作動油が収容されている。油圧シリンダ５０には、この作動用をハウジング３内部に密封するための密封装置としてロッドシール５４が設けられている。また、油圧シリンダ５０には、ロッドシール５４に加わる作動油の油圧を緩衝するためのバッファリング５５が、ロッドシール５４よりも内側に設けられている。図４に示すように、ロッドシール５４及びバッファリング５５は、ロッド４の外周面４ａに接触するようにロッドガイド５２に設けられている。

【0042】

また、油圧シリンダ５０には、ハウジング３内部への異物の進入を防ぐためのダストシール１と他のダストシール５６とが設けられている。ダストシール５６は、公知のダストシールである。図４に示すように、ダストシール５６及びダストシール１は、ロッド４の外周面４ａに接触するようにロッドガイド５３に設けられている。ダストシール５６及びダストシール１は、ロッドシール５４よりも外側に設けられており、異物がロッドシール５４に接近することを防いでいる。なお、油圧シリンダ５０には、ダストシール５６が設けられておらず、ダストシール１のみが設けられていてもよい。

【0043】

油圧シリンダ５０においてダストシール５６及びダストシール１は、図５に示すように、互いに隣接して、ロッドガイド５３に形成された凹部５７に収容されて、ロッドガイド５３に固定されている。凹部５７は、ダストシール５６が収容される部分である内側凹部５８と、ダストシール１が収容される部分である外側凹部５９とを有している。外側凹部５９は、軸線ｘ方向において内側に向かって縮径する凹部である。

【0044】

内側凹部５８は、図５に示すように、軸線ｘに沿って延びる筒面状の面である嵌着面５８ａと、嵌着面５８ａの内側の端から内周側にロッドガイド５３の内周面５３ｂまで延びる環状の面であるストッパ面５８ｂとによって形成される凹部であり、ロッド４の外周面４ａの周りに環状の空間を形成している。嵌着面５８ａは、例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円筒面又は略円筒面であり、ダストシール５６の軸線ｘ方向の幅と同じ又は略同じ大きさの軸線ｘ方向の幅を有している。また、嵌着面５８ａの径は、ダストシール５６が外周側において全周に亘って嵌着面５８ａに接触して、ダストシール５６が嵌着面５８ａに嵌着されるような大きさとなっている。ストッパ面５８ｂは、例えば、軸線ｘに直交する平面に広がる、軸線ｘを中心又は略中心とする円環面又は略円環面である。

【0045】

外側凹部５９は、図５に示すように、軸線ｘ方向において内側に向かって縮径する面である、外周側部材であるハウジング３の外周側面としての押付面５と、押付面５の内側の端（内側端５ａ）から内周側に内側凹部５８の嵌着面５８ａまで延びる環状の面であるストッパ面５９ａによって形成される凹部であり、ロッド４の外周面４ａの周りに環状の空間を形成している。押付面５は、具体的には、外側凹部５８内に収容されたダストシール１の補強環体１１，１２夫々の取付面１３，１４が接触するような形状となっている。押付面５は、例えば、軸線ｘに沿って延びる錐面状の面であり、具体的には例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐面又は略円錐面であり、図５に示すように、図示の例においては、ダストシール１の取付面１３，１４に対応して、断面において、軸線ｘに対して傾斜角βの角度だけ傾斜する直線又は略直線を描く面となっている。また、押付面５は、ダストシール１の補強環体１１，１２と基部２２との間の軸線ｘ方向の幅と同じ又は略同じ大きさの軸線ｘ方向の幅を有している。

【0046】

ストッパ面５９ａは、例えば、軸線ｘに直交する平面に広がる、軸線ｘを中心又は略中心とする円環面又は略円環面である。図５に示すように、ストッパ面５９ａは、押付面５の内側端５ａから、ダストシール１の補強環体１１，１２の嵌合部１５ｂ，１６ｂの厚さよりも小さい距離だけ内周に延びている。このため、図５に示すように、凹部５７において、ダストシール５６は、ダストシール１の補強環体１１，１２の嵌合部１５ｂ，１６ｂの一部と軸線ｘ方向において対向している。補強環体１１，１２の嵌合部１５ｂ，１６ｂの一部は、ダストシール５６の軸線ｘ方向における外側のストッパとなっている。補強環体１１，１２の嵌合部１５ｂ，１６ｂの一部は、ダストシール５６と軸線ｘ方向において接触していてもよく、接触していなくてもよい。なお、外側凹部５９に、ストッパ面５９ａは形成されていなくてもよい。

【0047】

図４，５に示すように、凹部５７に収容されたダストシール５６及びダストシール１は、保持部材６０によって凹部５７内に保持されている。保持部材６０は、環状の部材であり、ロッドガイド５３の外側に面する外側端面５３ａとダストシール１の弾性体部２０の基部２２とに、軸線ｘ方向において外側から接触する環状の面である保持面６１を有している。保持面６１は、図５に示すように、ダストシール１のリップ部２１に干渉しないように円盤状の空間を内周側に形成しており、この空間にリップ部２１は延びている。

【0048】

保持部材６０は、図４に示すように、複数のボルト６２により、ロッドガイド５３に着脱可能に固定されている。保持部材６０がロッドガイド５３に固定されることにより、ダストシール５６は内側凹部５８に固定され、ダストシール１は外側凹部５９に固定され、ダストシール５６及びダストシール１はロッドガイド５３に固定される。なお、保持部材６０は、ハウジング３を構成する部材である。

【0049】

上述のように、ダストシール１が油圧シリンダ５０に取り付けられているダストシール１の使用状態において、ダストシール１の補強環体１１の取付面１３は、ロッドガイド５３の外側凹部５９の押付面５に接触しており、補強環体１１は、内周側に押されている。同様に、ダストシール１の使用状態において、ダストシール１の補強環体１２の取付面１４は、ロッドガイド５３の外側凹部５９の押付面５に接触しており、補強環体１２は、内周側に押されている。また、使用状態のダストシール１における補強環体１１，１２の端１１ａ，１２ａ及び端１１ｂ，１２ｂは夫々、自由状態のダストシール１における補強環体１１，１２の端１１ａ，１２ａ及び端１１ｂ，１２ｂよりも互いに近接している。つまり、ダストシール１の使用状態における補強環体１１と補強環体１２との間の間隙ｇ１，ｇ２の周方向の幅は、ダストシール１に力がかかっていない自由状態におけるダストシール１の間隙ｇ１，ｇ２の周方向の幅よりも減少している。このため、ダストシール１の使用状態における補強環１０の径は、自由状態におけるダストシール１の補強環１０の径よりも小さくなっている。

【0050】

図６は、補強環体１１，１２の取付面１３，１４の直径と、ハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５の直径との関係を説明するための断面図である。図６において、ダストシール１は自由状態である。また、図６において、外側凹部５９に収容された使用状態におけるダストシール１が破線で示されている。補強環体１１の取付面１３と補強環体１２の取付面１４とは同様な形状を有しているため、以下では取付面１３と押付面５との関係についてのみ説明する。取付面１３と押付面５との関係についての説明は、取付面１４と押付面５との関係についても同様に当てはまる。

【0051】

上述のように、補強環体１１の取付面１３は、断面において軸線ｘに対して傾斜角αだけ傾いている。また、ハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５は、断面において軸線ｘに対して傾斜角βだけ傾いている。押付面５は、取付面１３に対応しており、押付面５は、断面において軸線ｘに対して取付面１３と同じ又は略同じ角度だけ傾斜している。図示の例では、傾斜角α＝傾斜角βである。自由状態におけるダストシール１の取付面１３の内側の端（内側端１３ａ）における取付面１３の直径は直径Ｄ１ａとなっており、また、自由状態におけるダストシール１の取付面１３の外側の端（外側端１３ｂ）における取付面１３の直径は直径Ｄ１ｂとなっている。また、ハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５の外側の端（外側端５ｂ）における直径は直径ｄ１となっており、押付面５の内側端５ａにおける直径は直径ｄ２となっている。

【0052】

上述のように、取付面１３の少なくとも一部の直径は、ハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５の直径よりも大きくなっている。具体的には例えば、自由状態における取付面１３の内側端１３ａの直径Ｄ１ａは、押付面５の外側端５ｂの直径ｄ１よりも小さくなっている（直径Ｄ１ａ＜直径ｄ１）。また、自由状態における取付面１３の外側端１３ｂの直径Ｄ１ｂは、押付面５の外側端５ｂの直径ｄ１よりも大きくなっている（直径Ｄ１ｂ＞直径ｄ１）。これにより、ダストシール１が外側凹部５９に押し込まれて、取付面１３の内側端１３ａが押付面５の内側端５ａに達した際（使用状態）に、補強環体１１は、内周側に押されて、取付面１３の内側端１３ａの直径は、直径Ｄ１ａよりも小さい直径Ｄ２となっている。なお、図示の例においては、使用状態における取付面１３の内側端１３ａの直径Ｄ２は、押付面５の内側端５ａにおける直径ｄ２である（Ｄ２＝ｄ２）。

【0053】

このように、使用状態において、取付面１３の内側端１３ａの直径は、直径Ｄ１ａよりも小さい直径Ｄ２となるようになっており、同様に、補強環体１２の取付面１４の内側端１４ａの直径は、直径Ｄ１ａよりも小さい直径Ｄ２となるようになっている。このため、使用状態において、補強環１０は縮められて、その直径は減少し、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとは接触し、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとは接触する。なお、使用状態において、補強環１０が縮められて、その直径が減少しても、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとは接触せず、また、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとは接触しないようになっていてもよい。また、使用状態において、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａと、または、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとのいずれかが接触しないようになっていてもよい。使用状態において、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとが自由状態からどれだけ近づくか又は接触するか、また、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとが自由状態からどれだけ近づくか又は接触するかは、直径Ｄ１ｂと直径ｄ２との関係を設定することにより調整することができる。

【0054】

なお、自由状態における取付面１３，１４の内側端１３ａ，１４ａの直径Ｄ１ａは、押付面５の外側端５ｂの直径ｄ１と同じ又はそれよりも大きくなっていてもよい（直径Ｄ１ａ≧直径ｄ１）。自由状態における取付面１３，１４の内側端１３ａ，１４ａの直径Ｄ１ａが、押付面５の外側端５ｂの直径ｄ１よりも小さくなっている（直径Ｄ１ａ＜直径ｄ１）場合、補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａを外側凹部５９に入れる作業が容易になり、ダストシール１の取付作業を容易にすることができる。

【0055】

ダストシール１をハウジング３のロッドガイド５３に取り付ける際、後述するように、補強環体１１，１２の取付面１３，１４がロッドガイド５３の押付面５に押し付けられながら押付面５上を引きずられ、ダストシール１が外側凹部５９内に押されていく。また、弾性体部２０のリップ部２１がロッド４に押し広げられ、リップ先端部２１ａがロッド４の外周面４ａ上を引きずられる。このため、ダストシール１をハウジング３のロッドガイド５３に取り付ける際には、取付面１３，１４と押付面５との間に発生する摩擦力と、リップ部２１と外周面４ａとの間に発生する摩擦力とに抗して、ダストシール１が軸線ｘ方向に押される必要がある。弾性体部２０の弾性体の弾性係数をｋとし、補強環体１１，１２とロッドガイド５３との間の摩擦係数をμ１とし、弾性体部２０とロッド４との間の摩擦係数をμ２とし、また、ダストシール１の取り付けの際の、取付面１３，１４と押付面５とが接触した位置からのダストシール１がロッドガイド５３に固定されるまでのダストシール１の押し込み量をＬ１とし、ダストシール１を取り付ける際にダストシール１を押す力をＮ１とすると、押し込み時のダストシール１の状態は図７に示すようにモデル化することができ、ダストシール１を押す力Ｎ１は、下記の式（１）によって近似的に算出できる。なお、押し込み量Ｌ１は、軸線ｘ方向の距離であり、ダストシール１を押す力Ｎ１は、軸線ｘ方向の力である。

【0056】

［数１］
Ｎ１＝ｋＬ１μ２＋ｋＬ１μ１＊ｃｏｓα＋ｋＬ１＊ｓｉｎα・・・・・・・ （１）
なお、ｋＬ１μ２は、弾性体部２０のリップ部２１とロッド４の外周面４ａとの間で作用する摩擦抵抗力を表しており、ｋＬ１μ１＊ｃｏｓαは、補強環体１１，１２の取付面１３，１４とロッドガイド５３の押付面５との間で作用する摩擦抵抗力を表しており、ｋＬ１＊ｓｉｎαは、挿入力（ダストシール１を押す力）の反作用としてかかる力を表している。

【0057】

ダストシール１を簡単に取り付けることができるようにするためには、取り付けの際に必要なダストシール１を押す力が手動で発生可能な大きさであることが好ましい。つまり、取り付けの際に必要なダストシール１を押す力が、作業者が発生可能な押込み力Ｐよりも小さいことが好ましい。このため、式（１）によって算出されるダストシール１を押す力の算出値Ｎ１が、作業者が発生可能な押込み力Ｐよりも小さい（Ｎ１＜Ｐ）ことが好ましい。作業者が発生可能な押込み力Ｐは、例えば、ボルト６２を締め付けながら保持部材６０と共に保持部材６０に接触するダストシール１を外側凹部５９に押し込む際のボルト６２の締め付けに必要な力であり、例えば、レンチ等の工具を押す力であり、５００Ｎである。なお、式（１）によって算出されるダストシール１を押す力の算出値Ｎ１は、他の条件に基づいて設定されていてもよい。

【0058】

ダストシール１の取り付けを容易にするために、ダストシール１の補強環体１１，１２の取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αや、弾性体部２０の弾性係数ｋは、式（１）のダストシール１を押す力の算出値Ｎ１が所定の値や所定の範囲となるように、設定されている。

【0059】

一方、ダストシール１をハウジング３のロッドガイド５３から取り外す際、後述するように、外側凹部５９において、補強環体１１，１２の取付面１３，１４がロッドガイド５３の押付面５に押し付けられており、リップ先端部２１ａがロッド４の外周面４ａに押し付けられているダストシール１を、軸線ｘ方向において外側に引っ張る必要がある。このため、ダストシール１をハウジング３のロッドガイド５３から取り外す際には、取付面１３，１４と押付面５との間に発生する摩擦力と、リップ部２１と外周面４ａとの間に発生する摩擦力とに抗して、ダストシール１が軸線ｘ方向外側に引っ張られる必要がある。ロッドガイド５３に取り付けられたダストシール１を、取付面１３，１４と押付面５との接触がなくなる位置まで引っ張る、ダストシール１の引っ張り量をＬ２とし、ダストシール１を引っ張る力をＮ２とすると、取り外しの際のダストシール１の状態は図８に示すようにモデル化することができ、下記の式（２），（３）を満たすとダストシール１を容易に取り外し可能にすることができる。なお、引っ張り量Ｌ２は、軸線ｘ方向の距離であり、ダストシール１を引っ張る力Ｎ２は、軸線ｘ方向の力である。また、式（３）は、式（２）を式変形したものである。

【0060】

［数２］
ｋＬ２μ２＋ｋＬ２μ１＊ｃｏｓα＜ｋＬ２＊ｓｉｎα・・・・・・・・ （２）
［数３］
ｋＬ２μ１＊ｃｏｓα－ｋＬ２＊ｓｉｎα＞ｋＬ２μ２・・・・・・・・ （３）
なお、式（２）における、ｋＬ２μ２＋ｋＬ２μ１＊ｃｏｓαは、摩擦力によりダストシール１が外側凹部５９にとどまろうとする力を表しており、ｋＬ２＊ｓｉｎαは、ダストシール１の緊迫力の反作用としてダストシール１が外側凹部５９から飛び出ようとする力を表している。

【0061】

ダストシール１の取り外しを容易にするために、ダストシール１の補強環体１１，１２の取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αや、弾性体部２０の弾性係数ｋは、式（２），（３）を満たすように設定されている。式（２），（３）を満たすように取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αが設定されていると、取り外しの際にダストシール１が有する、ダストシール１の収縮に基づく力を大きくでき、ダストシール１が取り外し方向に移動しやすくすることができる。

【0062】

上述の式（１）～（３）に基づいて、取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αは、例えば、２０°≦α≦４０°である。取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αが小さいと、ダストシール１の取り外しの際に、ダストシール１が取り外し方向に移動し難くなり、また、取付面１３，１４及び押付面５の傾斜角αが大きいと、ダストシール１の取り付けの際に、ダストシール１の押し込みに対する抗力が大きくなる。このため、傾斜角αが２０°以下の場合、ダストシール１の取り外し性の低下が懸念され、傾斜角αが４０°以上の場合、ダストシール１の取り付け性の低下が懸念される。

【0063】

使用状態のダストシール１において、例えば、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとは互いに接触しており、また、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとは互いに接触しており、間隙ｇ１，ｇ２がなくなっている。また、例えば、使用状態のダストシール１において、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとが、または、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとが、互いに接触しており、間隙ｇ１，ｇ２のいずれかがなくなっている。また、例えば、使用状態のダストシール１において、補強環体１１の端１１ａと補強環体１２の端１２ａとは互いに自由状態よりも接近しており、また、補強環体１１の端１１ｂと補強環体１２の端１２ｂとは互いに自由状態よりも接近しており、間隙ｇ１，ｇ２が自由状態よりも小さくなっている。これにより、使用状態のダストシール１は、間隙ｇ１，ｇ２を介して異物が内部に進入することを抑制している。また、使用状態のダストシール１は、補強環体１１，１２とハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５の間から異物が内部に進入することを抑制している。

【0064】

また、使用状態のダストシール１において、弾性体部２０のリップ部２１のリップ先端部２１ａは、所定の締め代を持ってロッド４の外周面４ａに接触している。なお、締め代とは、リップ部２１のリップ先端部２１ａとロッド４の外周面４ａとの接触部分の軸線ｘ方向の幅、または、リップ先端部２１ａとロッド４の外周面４ａとの径方向における重なり幅である。これにより、使用状態のダストシール１は、リップ部２１とロッド４の外周面４ａとの間から異物が内部に進入することを抑制している。

【0065】

油圧シリンダ５０において、ダストシール１、ハウジング３（ロッドガイド５３）の押付面５，ロッド４の外周面４ａは、シール構造２を構成しており、ハウジング３の内部に異物が進入することを防止している。

【0066】

ついで、本発明の実施の形態に係るシール方法について説明する。本発明の実施の形態に係るシール方法は、ダストシール１の取付方法又は交換方法を含む。図９は、ダストシール１の取付方法又は交換方法を説明するための油圧シリンダ５０の一部を示す分解斜視図である。

【0067】

ダストシール１の取り付けの際は、先ず、上述の構成を有するダストシール１を用意し、また、図９に示すように、ダストシール１が取り付けられておらず、また、保持部材６０が固定されていない油圧シリンダ５０を用意する。次いで、図９に示すように、ダストシール１を広げる。つまり、間隙ｇ２内又は間隙ｇ２に近接する弾性体部２０の部分を中心に補強環体１１及び補強環体１２を互いに離れる方向に回転させ、ダストシール１の端１１ａと端１２ａとの間隔及び端２０ａと端２０ｂとの間隔を広げる。次いで、広げられたダストシール１の２つの端（端１１ａ，２０ａと端１２ａ，２０ｂ）の間を通して、広げられたダストシール１が囲む空間にロッド４を収容し、広げられたダストシール１を閉じる。つまり、間隙ｇ２内又は間隙ｇ２に近接する弾性体部２０の部分を中心に補強環体１１及び補強環体１２を互いに近づく方向に回転させ、ダストシール１の端１１ａと端１２ａとの間隔及び端２０ａと端２０ｂとの間隔を狭め、広げる前のダストシール１の状態又は広げる前のダストシール１の状態と略同じ状態に戻す。これにより、ダストシール１が囲む環状の空間内をロッド４が通るようになり、弾性体部２０のリップ先端部２１ａの全周又は略全周がロッド４の外周面４ａに接触する。

【0068】

次いで、ダストシール１をロッド４に沿って内側に押していき、ロッドガイド５３の外側凹部５９内にダストシール１を押し込んでいく。この際、補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａにおける直径Ｄ１ａは、外側凹部５９の押付面５の外側端５ｂにおける直径ｄ１よりも小さいため（図６参照）、ダストシール１の内側の端（補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａ）を外側凹部５９内に容易に入れることができる。なお、補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａにおける直径Ｄ１ａが、外側凹部５９の押付面５の外側端５ｂにおける直径ｄ１よりも大きい場合は、ダストシール１の内側の端（補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａ）を外側凹部５９内に入れる際に、補強環１０の径を縮める必要がある。

【0069】

内側の端（補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａ）が外側凹部５９内に入ったダストシール１を更に内側に向かって押し込んでいくと、補強環体１１，１２の取付面１３，１４がロッドガイド５３の押付面５に接触する（図６参照）。補強環体１１，１２の取付面１３，１４がロッドガイド５３の押付面５に接触した後も、ダストシール１を更に内側に向かって押し込んでいくと、補強環体１１，１２の取付面１３，１４はロッドガイド５３の押付面５上を滑りながら内側に移動し、また、補強環１０の径が減少していく。具体的には、間隙ｇ１，ｇ２近傍の弾性体部２０が軸線ｘ周りの周方向に圧縮され縮んでいく。そして、端１１ａと端１２ａとが接触し、また、端１１ｂと端１２ｂとが接触すると、ダストシール１の押し込みが終了し、ダストシール１が外側凹部５９内に取り付けられた状態となる（図５参照。）。この時、補強環体１１，１２の内側端１３ａ，１４ａが、押付面５の内側端５ａに位置しており、補強環体１１，１２がストッパ面５９ａに接触している（図５，６参照。）。また、弾性体部２０の基部２２は、軸線ｘ方向において外側に外側凹部５９から突出している。なお、ダストシール１の押し込みの終了時に、補強環体１１，１２がストッパ面５９ａに接触していなくてもよく、また、弾性体部２０の基部２２は、軸線ｘ方向において外側に外側凹部５９から突出していなくてもよい。

【0070】

ダストシール１の押し込みの際、取付面１３，１４と押付面５との間に摩擦力が発生し、また、リップ部２１と外周面４ａとの間に摩擦力が発生する。また、ダストシール１の押し込みの際、弾性体部２０を周方向に圧縮する力の反力が発生する。上述のように、ダストシール１は、補強環体１１，１２の取付面１３，１４の傾斜角α及び押付面５の傾斜角β（β＝α）が所定の値に設定されており、上記摩擦力と弾性体部２０の圧縮の反力に抗してダストシール１を押し込むための力が低減されており、作業者が手動で押すことができる力となっている。このため、ダストシール１の押し込みを手動で容易に行うことができる。

【0071】

次いで、外側凹部５９内に収容されたダストシール１を保持部材６０によって外側から覆い、保持部材６０をボルト６２によってロッドガイド５３に固定して、ダストシール１をロッドガイド５３に固定し、ダストシール１の取り付けが完了する。なお、ダストシール１の押し込みの際に、保持部材６０の保持面６１をダストシール１の弾性体部２０の基部２２に押し付けて、保持部材６０を軸線ｘに沿って内側に押していくことにより、保持部材６０と共にダストシール１を外側凹部５９内に押し込むようにしてもよい。この場合、ボルト６２の締め付けによって、ダストシール１と共に保持部材６０を軸線ｘに沿って内側に押していってもよい。

【0072】

図５に示すように、ダストシール１がロッドガイド５３に固定された状態において、弾性体部２０の基部２２は、補強環体１１，１２のフランジ部１５ａ，１６ａと保持部材６０との間で圧縮されている。なお、ダストシール１がロッドガイド５３に固定された状態において、弾性体部２０の基部２２は、補強環体１１，１２のフランジ部１５ａ，１６ａと保持部材６０との間で圧縮されていなくてもよい。また、図５に示すように、ダストシール１がロッドガイド５３に固定された状態において、補強環体１１，１２のフランジ部１５ａ，１６ａがダストシール５６と軸線ｘ方向において接触して、ダストシール５６が位置決めされている。なお、ダストシール１がロッドガイド５３に固定された状態において、補強環体１１，１２のフランジ部１５ａ，１６ａがダストシール５６と軸線ｘ方向において接触していなくてもよい。

【0073】

ロッドガイド５３に固定されたダストシール１の取り外しの際は、先ず、ボルト６２を外して、ロッドガイド５３と保持部材６０との固定を解除し、保持部材６０を外側に動かす。この際、取付面１３，１４と押付面５との間に摩擦力が発生しており、リップ部２１と外周面４ａとの間に摩擦力が発生しており、また、圧縮されている弾性体部２０の圧縮する力の反力が発生している。上述のように、ダストシール１は、取り外しを考慮して、補強環体１１，１２の取付面１３，１４の傾斜角α及び押付面５の傾斜角β（β＝α）が所定の値に設定されており（式（２），（３））、取付面１３，１４の押付面５上での外側に向かう移動に抗する取付面１３，１４と押付面５との間の摩擦力は小さくなっており、リップ先端部２１ａの外周面４ａ上での外側に向かう移動に抗するリップ先端部２１ａと外周面４ａとの間の摩擦力は小さくなっている。また、圧縮されている弾性体部２０の圧縮する力の反力が大きくなっている。このため、保持部材６０の固定を解除することにより、ダストシール１が外側凹部５９から外側に出てくるようにすることができ、または、作業者が手動でダストシール１を外側凹部５９から外側に出すようにすることができる。このように、ロッドガイド５３に固定されたダストシール１の取り外しを手動で容易に行うことができる。

【0074】

油圧シリンダ５０のダストシール１の交換は、上述のようにロッドガイド５３に固定されたダストシール１を取り外し、その後、上述のようにロッドガイド５３にダストシール１を取り付けて固定することによりなされる。上述のように、ロッドガイド５３に固定されたダストシール１の取り外しは、作業者が手動で容易に行うことができ、また、ダストシール１のロッドガイド５３への固定は、作業者が手動で容易に行うことができる。このため、油圧シリンダ５０のダストシール１の交換は、作業者が手動で容易に行うことができる。従って、本発明の実施の形態に係るシール方法は、実施が容易であり、また、シールの解除が容易である。

【0075】

上述のように、本発明の実施の形態に係るダストシール１及びシール構造２によれば、ダストシール１の交換を容易にすることができる。また、本発明の実施の形態に係るシール方法によれば、シールの実施を容易にすることができる。また、本発明の実施の形態に係るシール方法によれば、シールの解除を容易にすることができ、シールの実施及び解除の繰り返しを容易にすることができる。

【0076】

このため、例えば油圧シリンダ５０を有する建築機械の場合、この建築機械が使用されている場所において、作業員自身が容易にダストシール１の交換を行うことができ、建設機械の稼働率の低下を防ぐことができる。また、ダストシール１の交換が容易であるため、ダストシール１の適切な時期での交換を促すことができ、油圧シリンダ５０の異物に基づく損傷を低減することができる。

【0077】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るダストシール１、シール構造２、及びシール方法に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

【0078】

また、本発明の実施の形態に係るダストシール１、シール構造２、及びシール方法は、油圧シリンダ５０に適用されるとしたが、本発明の実施の形態に係るダストシール１、シール構造２、及びシール方法の適用対象はこれに限られない。また、油圧シリンダ５０は建築機械に使用されるものに限られない。

【符号の説明】

【0079】

１…ダストシール、２…シール構造、３…ハウジング、４…ロッド、４ａ…外周面、５…押付面、５ａ…内側端、５ｂ…外側端、１０…補強環、１１，１２…補強環体、１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…端、１３，１４…取付面、１３ａ，１４ａ…内側端、１３ｂ，１４ｂ…外側端、１５ａ，１６ａ…フランジ部、１５ｂ，１６ｂ…嵌合部、１５ｃ，１６ｃ…移行部、１５ｄ，１６ｄ…端部、２０…弾性体部、２０ａ，２０ｂ…端、２１…リップ部、２１ａ…リップ先端部、２２…基部、５０…油圧シリンダ、５１…シリンダチューブ、５２，５３…ロッドガイド、５３ａ…外側端面、５３ｂ…内周面、５４…ロッドシール、５５…バッファリング、５６…ダストシール、５７…凹部、５８…内側凹部、５８ａ…嵌着面、５８ｂ…ストッパ面、５９…外側凹部、５９ａ…ストッパ面、６０…保持部材、６１…保持面、６２…ボルト、Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２，ｄ１，ｄ２…直径、ｇ１，ｇ２…間隙、ｘ…軸線、α，β…傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】