JPH0545331U - シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール性を向上させたシール装置を提供す
る。 【構成】 ハウジング１は環状をなし、その内周面側に
開口する空所が形成され、これと導通する圧力ポート２
を有する。ハウジング２内に設けるシール部材３は外リ
ップ部３ａと内リップ部３ｂとを有し、突起４ａ、４ｂ
を支点として揺動する。外筒５内にシール装置を設ける
と、外側Ａと内側Ｂとに区画され、摺動面である内リッ
プ部３ｂが軸６を摺動して両者間をシールする。内側Ｂ
の圧力が高くなると、圧力ポート２より圧力室７に圧力
が導入され、シール部材３の外リップ部３ａが内リップ
部３ｂと連動して、突起４ａ、４ｂを中心に相対移動す
る。これによって、シール部材３は、内リップ部３ｂが
内側Ｂの内部圧力に対向する角度で位置するようにな
り、内リップ部３ｂが圧力の作用で変形することを阻止
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はシール装置に関し、特に相対的に移動可能な２部材間に配設され、 ２部材のうちいずれか一方の部材を出没可能な状態でシールするシール装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】

従来、一方の部材と、この一方の部材に出没可能な状態で挿通される他方の部 材との間にシール部材を介在させることにより、このシール部材で一方の部材の 内部空所が内側と外側とに区画され、これによって両者間がシールされるように なっているシール装置では、シール部材にはいわゆるＯリングを用いたものが一 般的である。

【０００３】 このＯリングは、既に知られているように、弾性材料よりなる、断面が円形を なした環状の部材であって、例えば、その外周部が一方の部材である外筒の内周 面に、また内周部が他方の部材である軸の外周面にそれぞれ当接するように、Ｏ リングを部材間に配設することにより、外筒内が、Ｏリングで密封される空所を 形成する内側と、大気に通ずる外側とに区画されるとともに、軸がその軸線方向 に移動可能な状態で両部材間がシールされるようになっている。

【０００４】 しかしながら、このようなＯリングが用いられた従来のシール装置にあっては 、一方の部材である外筒内の条件が厳しい場合にはシール性を低下させる恐れが ある。

【０００５】 すなわち、従来のシール装置にあっては、シール部材であるＯリングの外周部 を一方の部材であるハウジングの内周面で保持し、かつ内周部を他方の部材であ る軸の外周面に沿って摺動可能な状態で接触させていて、これによって軸がＯリ ングより出没するようになっているが、軸が外筒の内側の方向へ没入すると、軸 の移動に伴って外筒の内側の圧力が高くなってしまう。

【０００６】 このように、外筒の内側の圧力が高くなると、特に摺動可能な状態で接触して いるＯリングの内周部が外筒の外側の方向へ変形するようになり、Ｏリングと軸 との間に隙間を生じさせてシール性を低下させることがあった。

【０００７】 この考案は上記のような問題点を解消するもので、密封される側の内部圧力が 高くなっても、シール性を維持することのできるシール装置を提供することを目 的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】

この考案は上記のような問題点を解決するために、第１の考案として、相対的 に移動する２部材間に配設することにより、摺動面で２部材のうちのいずれか一 方の部材を摺動させて両部材間をシールするシール装置であって、摺動面側に開 口する空所が形成され、この空所を一方の端面側に開口させる圧力ポートを有す る環状のハウジングと、このハウジングの内部に収納され、外周部に外リップ部 が、また、内周部に内リップ部がそれぞれ形成された環状をなし、さらに、両端 面に前記ハウジングの内壁に接触する環状の突起が形成されているシール部材と を具え、前記圧力ポートより導入・放出される圧力が前記突起よりも非摺動面側 の部位に作用して、前記突起を支点として前記外リップ部と内リップ部とが同時 に反対方向に揺動可能であり、この時、前記シール部材の摺動面側のリップ部が 前記突起を支点として圧力の作用方向と反対方向へ移動するようになっているこ とを特徴とするシール装置を構成したものである。

【０００９】 第１の考案を含む第２の考案として、前記シール部材の両端面に形成した突起 は、中央部よりも摺動面側寄りの部位に形成した構成を有している。

【００１０】 第１の考案を含む第３の考案として、前記シール部材は、その摺動面側のリッ プ部の端面側の部位に二段目リップが形成された構成を有している。

【００１１】

【作用】

この考案は、上記の手段を採用することにより、シール装置に圧力が作用して 、圧力ポートより圧力が導入または放出されると、その圧力の作用によって、シ ール部材の内リップ部と外リップ部とが連動して、突起を支点として相対的に移 動するようになり、これによって、シール部材の摺動面側のリップ部が圧力が作 用する方向とは反対の方向へ移動することとなる。

【００１２】 すると、このシール部材の摺動面側のリップ部は、その全体が、このリップ部 に作用する圧力に対向するような角度をなしてハウジングの内部に位置するよう になるため、摺動面側のリップ部の圧力による変形が阻止されるようになってい る。

【００１３】 そして、作用する圧力が大きいときには、さらに二段目シールが相手部材と接 触するようになるため、シール性の向上も図ることができるようになっている。

【００１４】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例を説明する。 図１は、この考案の一実施例を示す図である。 すなわち、図１に示すシール装置は、一方の部材である外筒５と、この外筒５ 内に軸線方向へ移動可能な状態で挿通される他方の部材である軸６との間に、圧 力ポート２を有し、内周面側に開口する空所が形成されている環状のハウジング １が配設されるとともに、このハウジング１の内部空所に、突起４ａ、４ｂを有 する環状のシール部材３が配設され、このときシール部材３の内リップ部３ｂが 軸６に、また外リップ部３ａがハウジング１の内部空所を形成する側面１ａにそ れぞれ当接させているものである。

【００１５】 そして、ハウジング１の圧力ポート２より圧力が導入されると、この圧力によ って、ハウジング１内のシール部材３が、その突起４ａ、４ｂを支点として外リ ップ部３ａと内リップ部３ｂとを軸線方向に相対移動させて揺動するようになっ ている。

【００１６】 図１において、一方の部材である外筒５は、その内部に他方の部材である軸６ が軸線方向に移動可能な状態で挿通されてこれを支持するもので、この外筒５と 軸６との間にシール装置が介在するように配設されることより、外筒５の内部空 所がシール装置によって外側Ａと内側Ｂとに区画されている。

【００１７】 このとき、外筒５の内部空所の外側Ａは、大気と連通していて大気圧が作用し ており、他方、外筒５の内部空所の内側Ｂは、シール装置により密封される空所 が形成されている。

【００１８】 外筒５と軸６との間に配設されるシール装置は、ハウジング１とシール部材３ とで構成される。

【００１９】 ハウジング１は、環状をなすとともに、その内周面に開口する空所が内部に形 成されていて、さらに一方の端面には圧力ポート２が、また他方の端面にはポー ト８がそれぞれ開口するように形成され、内部空所が圧力ポート２およびポート ８を介して外部と導通するようにしている。

【００２０】 ハウジング１の内部空所にはシール部材３が配設される。このシール部材３は 、外周部に外リップ部３ａが、また内周部に内リップ部３ｂがそれぞれ形成され た環状をなしているもので、この両端面には、端面の中央部よりも内方の部位に 環状の突起４ａ、４ｂが形成されている。

【００２１】 このシール部材３の内リップ部３ｂは、シール部材３の内周面の中央部を内方 に突出させて尖頭部が形成されるとともに、この尖頭部よりも両端面側の部位に は二段目リップ３ｃが形成されている。

【００２２】 そして、このシール部材３は、その一方の端面に形成される突起４ａを圧力ポ ート２が開口する側のハウジング１の内壁に当接し、また他方の端面に形成され る突起４ｂをポート８が開口する側のハウジング１の内壁に当接させた状態でハ ウジング１内に配設され、これによって、シール部材３の外リップ部３ａと内リ ップ部３ｂとが、突起４ａ、４ｂを支点としてそれぞれ軸線方向に相対移動可能 となって、シール部材３の全体がハウジング１の内部空所において揺動可能とな るようにしている。

【００２３】 このとき、シール部材３は、その外リップ部３ａをハウジング１の内部の側面 １ａに当接し、また内リップ部３ｂをハウジング１の内周面よりも内方に突出さ せた状態にしておく。

【００２４】 ハウジング１内にシール部材３が配設されると、ハウジング１の内部空所には 、突起４ａから外リップ部３ａに渡るシール部材３の表面とハウジング１の内壁 とで囲まれる圧力室７が形成されるとともに、突起４ｂから外リップ部３ａに渡 るシール部材３の表面とハウジング１の内壁とで囲まれる圧力調整室９が形成さ れ、このとき、圧力室７は圧力ポート２に、また圧力調整室９はポート８にそれ ぞれ導通するようにしている。

【００２５】 そして、以上のように構成されるシール装置は、その軸線を外筒５の軸線と一 致させた状態で外筒５の内部に配設されたのち、ハウジング１およびシール部材 ３の内周部の内側に軸６を挿通することにより、シール装置を外筒５と軸６との 間に介在させている。

【００２６】 このとき、ハウジング１の圧力ポート２は外筒５の内側Ｂに、またポート８は 外筒５の外側Ａにそれぞれ開口するようにシール装置が配設され、これによって 、ハウジング１内の圧力室７が圧力ポート２を介して外筒５の内側Ｂの空所に、 また圧力調整室９がポート８を介して外筒５の外側Ａの空所にそれぞれ連通する ようにしている。

【００２７】 なお、１０はＯリングであり、ハウジング１と外筒５との間に介在して、両者 間をシールするものである。

【００２８】 次に上記のものの作用を説明する。 このシール装置は、上記のように一方の部材である外筒５の内部において、そ の外側Ａと内側Ｂとを区画するように、外筒５と他方の部材である軸６との間に 介在させることにより、軸６がシール装置より出没可能な状態で外筒５と軸６と の間がシールされることとなる。

【００２９】 すなわち、外筒５と軸６との間にシール装置が配設されると、シール部材３の 内リップ部３ｂの尖頭部が軸６の外周面に摺動可能な状態で接触し、また、外リ ップ部３ａはハウジング１の内壁の側面１ａに接触することによって、ハウジン グ１と軸６との間がシール部材３でシールされ、さらにハウジング１と外筒５と の間にはＯリング１０が介在することによって両者間がＯリング１０でシールさ れているため、結果として軸６と外筒５との間がシール装置でシールされ、外筒 ５の内側Ｂの空所が密封された状態となる。

【００３０】 そして、軸６が軸線方向に移動してシール装置より出没動作するようになって も、シール部材３の内リップ部３ｂが軸６の外周面に沿って摺動することにより 、軸６とシール部材３との間のシール性が確保されるようになっている。

【００３１】 ここで、図１において、シール部材３の内リップ部３ｂの突起４ａ側の内周面 と軸６の外周面とでなす角度をα、また内リップ部３ｂの突起４ｂ側の内周面と 軸６の外周面とでなす角度をβとすると、常態ではα＝βとなるようにシール部 材３がハウジング１内に位置されていて、シール部材３の外リップ部３ａの中央 部と内リップ部３ｂの尖頭部とは、それぞれ軸線に直交する方向の線上に位置し ている。

【００３２】 そして、軸６がシール装置より外筒５の内側Ｂの方向へ没入すると、この軸６ の没入に伴って外筒５の内側Ｂの内部圧力が高くなるが、このようなときでもシ ール装置のシール性は低下しない。

【００３３】 すなわち、外筒５の内側Ｂの内部圧力が高くなると、この圧力は、ハウジング １の圧力ポート２より圧力室７へ導入され、シール部材３の突起４ａよりも外方 の部位に作用するようになる。この時、シール部材３の突起４ａは、端面の中央 部よりも内方に形成されているため、突起４ａよりも外方の部位の端面の面積は 、内方の部位の面積よりも大きく、従って、圧力ポート２より導入される圧力に よって、シール部材３の突起４ａよりも外方の部位の方が、内方の部位よりも大 きな力が作用するようになる。

【００３４】 すると、シール部材３は、ハウジング１に当接する突起４ａ、４ｂを支点とし て、外リップ部３ａは突起４ｂ側へ、また内リップ部３ｂは突起４ａ側へそれぞ れ相対移動し、これにともなって、内リップ部３ｂの突起４ａ側の角度αが、突 起４ｂ側の角度βよりも大きくなり（α＞β）、シール部材３が、その外リップ 部３ａと内リップ部３ｂとで結ばれる直線と軸６の軸線とでなす角度のうち、突 起４ｂ側の角度を鋭角にする状態に位置するようになる。

【００３５】 このように、シール部材３が、その内リップ部３ｂと軸６とでなす角度をα＞ βとなるように位置することによって、ハウジング１の内周面と軸６との間の隙 間より作用する外筒５の内側Ｂの内部圧力は、シール部材３の尖頭部において、 外リップ部３ａと内リップ部３ｂとを結ぶ直線の方向への分力が大きくなって、 軸線方向への分力が小さくなるため、内リップ部３ｂが外筒５の内側Ｂの内部圧 力によって外側Ａの方向へ変形することを阻止し、これによってシール部材３と 軸６との間のシール性が確保されるようになっている。

【００３６】 そして、更に軸６がシール装置より没入して、外筒５の内側Ｂの内部圧力がさ らに高くなると、シール部材３の外リップ部３ａと内リップ部３ｂとの相対移動 によって、内リップ部３ｂの突起４ｂ側に形成された２段目リップ３ｃが軸６の 外周面に当接するようになり、内リップ部３ｂがその尖頭部と二段目リップ３ｃ とで２重シールの作用をするようになり、さらにシール性が向上するようになっ ている。

【００３７】 また、シール部材３の外リップ部３ａの移動に伴って、ハウジング１内に形成 される圧力調整室９内の体積が変化するようになるが、この圧力調整室９に外筒 ５の外側Ａに連通するポート８を導通させているため、圧力調整室９は、常に大 気圧に維持されることとなり、これによって、シール部材３のハウジング１内で の動作をスムーズにすることができるようになっている。

【００３８】 なお、軸６がシール装置より突出して、外筒５の内側Ｂの内部の圧力が低下し た場合、ハウジング１内の圧力室７内の圧力が圧力ポート２より放出されるよう になるため、シール部材３の外リップ部３ａは突起４ａ側に、また内リップ部３ ｂは突起４ｂ側へそれぞれ相対移動して、内リップ部３ｂの突起４ａ側における 軸６との角度αが、突起４ｂ側における軸６との角度βよりも小さくなり（α＜ β）、内リップ部３ｂが外筒５の内側Ｂの方向へ変形することを阻止するように なるため、前述の場合と同様にシール性が確保されるようになっている。

【００３９】 なお、上記実施例においては、シール部材３の内リップ部３ｂを摺動面とした ものを示したが、外リップ部３ａを摺動面とする場合には、ハウジング１はその 外周面側に開口するように内部空所を形成し、またシール部材３は、その突起４ ａ、４ｂを端面の外方寄りの部位に形成するとともに、外リップ部３ａに二段目 リップを形成し、さらに、突起４ａより内リップ部３に渡る面とハウジング１の 内壁とで圧力室７を形成するようにし、軸６が軸線方向に移動すると、シール部 材３の外リップ部３ａが外筒５の内周面に沿って摺動し、これによってシール装 置が軸６と一体となって移動するようにしてもよい。

【００４０】 このとき、軸６の移動に伴って外筒５の内側Ｂの圧力が高くなると、圧力が圧 力ポート２より圧力室７に導かれてシール部材３の内リップ部３ｂに作用するよ うになり、これによってシール部材３は、その外リップ部３ａが内リップ部３ｂ と連動して、突起４ａ、４ｂを支点に揺動し、摺動面側のリップ部である外リッ プ部３ａが、外筒５の内側Ｂの内部圧力に対向して突起４ａ側へ移動するように なっている。

【００４１】 なお、上記実施例において、シール部材３を揺動させるための支点となる突起 ４ａ、４ｂは、シール部材３に形成していたが、代わりに、ハウジング１に突起 ４ａ、４ｂと同様の作用をする突起を形成するようにしても良い。

【００４２】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、シール装置により密封される一方の部材であ る外筒の内側の内部圧力に応じてシール部材が揺動することによって、摺動面側 のリップ部を移動させて、この摺動面側のリップ部に作用する圧力に対向する角 度でシール部材がハウジング内に位置するようにしたので、外筒の内側の内部圧 力が変化しても、その圧力の作用による変形を阻止して、シール部材の摺動面側 のリップ部と相手部材との間に隙間を生じさせないようにすることができ、これ によって、シール性を向上させることができるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す図である。

【符号の説明】

１……ハウジング １ａ……側面 ２……圧力ポート ３……シール部材 ３ａ……外リップ部 ３ｂ……内リップ部 ３ｃ……二段目リップ ４ａ、４ｂ……突起 ５……外筒 ６……軸 ７……圧力室 ８……ポート ９……圧力調整室 １０……Ｏリング

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に移動する２部材間に配設するこ
   とにより、摺動面で２部材のうちのいずれか一方の部材
   を摺動させて両部材間をシールするシール装置であっ
   て、摺動面側に開口する空所が形成され、この空所を一
   方の端面側に開口させる圧力ポート（２）を有する環状
   のハウジング（１）と、該ハウジング（１）の内部に収
   納され、外周部に外リップ部（３ａ）が、また、内周部
   に内リップ部（３ｂ）がそれぞれ形成された環状をな
   し、さらに、両端面に前記ハウジング（１）の内壁に接
   触する環状の突起（４ａ、４ｂ）が形成されているシー
   ル部材（３）とを具え、前記圧力ポート（２）より導入
   ・放出される圧力が前記突起（４ａ）よりも非摺動面側
   の部位に作用して、前記突起（４ａ、４ｂ）を支点とし
   て前記外リップ部（３ａ）と内リップ部（３ｂ）とが同
   時に反対方向に揺動可能であり、この時、前記シール部
   材（３）の摺動面側のリップ部が前記突起（４ａ、４
   ｂ）を支点として圧力の作用方向と反対方向へ移動する
   ようになっていることを特徴とするシール装置。
2. 【請求項２】 前記シール部材（３）の両端面に形成し
   た突起（４ａ、４ｂ）は、中央部よりも摺動面側寄りの
   部位に形成されている請求項１記載のシール装置。
3. 【請求項３】 前記シール部材（３）は、その摺動面側
   のリップ部の端面側の部位に二段目リップ（３ｃ）が形
   成されている請求項１記載のシール装置。