JPH063220Y2 - シール機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の圧力シリン
ダに用いられるシール機構に関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点 一般に、圧力シリンダ１は、第２図に示すように、円筒
状のシリンダ２の両端をロッドカバー３，３により封止
し、タイロッド４により連結した圧力シリンダ本体５を
有し、この圧力シリンダ本体５に対し相対的に往復摺動
するように、ピストン６あるいはピストンロッド７等か
らなる摺動部材Ｓが設けられている。

このピストン６とシリンダ２あるいはピストンロッド７
とロッドカバー３との間には、この両者間をシールする
ための合成ゴム製のＵパッキン８がパッキン溝９内に設
けられている。

このＵパッキン８は、断面形状が略Ｕ字状をしたもの
で、第３図に詳示するように、ヒール部８ａより、油圧
等の圧力Ｐが導入される側（以下、単に圧力側と称す）
に向って突出するように一対のリップ部８ｂを有してい
る。このリップ部８ｂは、圧力Ｐを受けて拡開し、パッ
キン溝９の外周壁１０とピストンロッド７等に圧接し、
シールするものである。

しかしながら、このＵパッキン８は、その構造上、流体
の圧力Ｐが低下すると、リップ部の拡開力が弱まり、シ
ール面圧が小さくなり、シール性が低下する虞れがあ
る。このようなシール面圧の低下を防止する手段とし
て、Ｕパッキン８の剛性をあげてリップ部８ｂの拡開力
を強め、これによりリップ部８ｂとパッキン溝９の外周
壁１０との接触圧（シール圧）が大きくなるようにした
ものもある。

ところが、このようにすると、長期にわたり使用してい
る間にＵパッキン８が変形し、リップ部８ｂの接触圧が
低下し、洩れが生じることがある。

また、このリップ部８ｂの接触圧を高くするために径方
向内外方向への突出代（張代）を大きくすることもある
が、このようにすると、摺動抵抗が大きくなり、リップ
部８ｂの摩耗が増大し、Ｕパッキン８の寿命が短くなる
という不都合を有する。

考案の目的 本考案は、上述した従来技術に伴う問題点を解決するた
めになされたもので、Ｕパッキンに作用する圧力が高圧
あるいは低圧の如何に拘らず、シール性に優れ、しかも
Ｕパッキン自身の構造上の利点である摩擦抵抗が小さい
点を阻害せず、耐久性のある圧力シリンダ用シール機構
を提供することを目的とする。

考案の概要 かかる目的を達成するための本考案に係るシール機構
は、流体圧が導入されるケーシングと、このケーシング
に対し相対的に往復摺動する摺動部材との間をシールす
るＵパッキンを、前記圧力シリンダ本体又は摺動部材の
一方に形成されたパッキン溝内に、該Ｕパッキンのリッ
プ部が圧力側に向って拡開するように嵌挿してなるシー
ル機構において、前記パッキン溝の圧力側の外周壁に、
圧力側に向けて縮径されたテーパ状の傾斜部が形成して
あると共に、前記Ｕパッキンの反リップ部側をばね手段
により圧力側に向けて弾撥してなることを特徴としてい
る。

このような構成のシール機構では、圧力が高圧となる
と、この高圧によりＵパッキンのリップ部が拡開し、適
当なシール面圧が得られる。また、圧力が低下すると、
ばね手段により前記リップ部が外周壁の傾斜部に向って
移動し、この傾斜部によってリップ部の接触圧の低下が
補われることになる。したがって、この低圧時も適当な
シール面圧が得られることになり、圧力の高低に拘ら
ず、総じてシール性の向上が図られ、長期にわたり安定
したシールを行なうことができることになる。

考案の具体的説明 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図であり、第
２，３図に示す部材と同様の機能を発揮する部材には同
一符号を付してある。

図示実施例に係る圧力シリンダ用シール機構２０は、ケ
ーシングとしてのロッドカバー３と摺動部材としてのピ
ストンロッド７との間の密封用のものである。この圧力
シリンダ用シール機構２０は、前記ロッドカバー３に形
成されたパッキン溝９内に嵌挿され、断面がＵ字状をし
かつ全体的にはリング状のＵパッキン８と、このＵパッ
キン８を弾撥するように該Ｕパッキン８の反リップ側に
設けられたばね手段２１とを有している。

このばね手段２１は、前記パッキン溝９の一端を閉塞す
るように設けられたパッキン押え板２２に当接するリン
グ状のばね押え２３と、Ｕパッキン８のヒール部８ａに
圧接されかつピン２４を有する保持板２５と、これらの
間に装着されたコイルばね２６とを有する。

また、前記パッキン溝９は、外周壁１０の圧力側の略半
分に、Ｕパッキン８から離間するに従って巾寸法Ｗが小
さくなるように縮径されたテーパ状の傾斜部１０ａを有
し、この傾斜部１０ａによりリップ部８ｂの接触圧を調
整するようにしている。

この場合、パッキン溝９の巾寸法Ｗとテーパ状の傾斜部
１０ａの長さｌとがｌ＞Ｗの関係を有することが望まし
い。

なお、このテーパ状の傾斜部１０ａは、例えば、外径寸
法が２６〜２００mmのＵパッキン８の場合には、長さｌ
が、５〜１１mm、角度αが５〜１２度とすることが望ま
しい。より具体的に言えば、外径寸法が２６〜４５mm、
４５〜９０mm、９０〜１７５mm、１７５〜２００mmのＵ
パッキン８の場合には、それぞれ長さｌが、約５mm、約
６mm、約８．５mm、約１１mmであることが好ましい。

このようなＵパッキンにおいては、前記長さｌが１１mm
より大きいと、パッキン溝９の寸法が長くなり、長さが
５mm以下であると、低圧時にＵパッキン８のリップ部８
ａを損傷する虞れがあるからである。また、角度αが１
２度以上であると、Ｕパッキン８が前記ばね手段により
弾撥された場合にスムーズに移動せず、また角度αが５
度以下であるとパッキン溝９の寸法が長くなり、この圧
力シリンダ用シール機構２０が大きくなり過ぎ、好まし
くないからである。

次に、作用を説明する。

圧力Ｐが高圧の場合には、圧力ＰがＵパッキン８をばね
手段２１の弾撥力に抗して加圧するとともにこの圧力Ｐ
によりリップ部８ｂが拡開される。このリップ部８ｂの
拡開により、該リップ部８ｂは、パッキン溝９の外周壁
１０及びピストンロッド７に圧接し、これらの間で適当
なシール面圧が得られる。

次に、前記圧力Ｐが低下すると、前記ばね手段２１にお
けるコイルばね２６の弾撥力が圧力Ｐに打勝って、前記
リップ部８ｂが外周壁１０の傾斜部１０ａに向って移動
する。この傾斜部１０ａは、Ｕパッキン８が圧力側に向
うにしたがって巾Ｗが狭くなっているので、次第にリッ
プ部８ｂは狭められる。つまり、該リップ部８ｂは、前
記圧力Ｐの低下により拡開習性が弱くなり、外周壁１０
等との接触圧が低下しようとしても、この傾斜部１０ａ
によりリップ部８ｂが径方向に圧縮されて外周壁１０と
の接触圧の低下が補われ、適当なシール面圧が得られる
ことになる。

したがって、圧力Ｐの高低に拘らず、常にシール性の向
上が図られ、長期にわたり安定したシールを行なうこと
ができることになる。しかも不必要にリップ部８ｂを径
方向内外方向に向って突出させる必要がないので、摩耗
を心配する必要もない。

上述した実施例は、Ｕパッキン８をロッドカバー３，３
と摺動部材としてのピストンロッド７との間に設けたも
のであるが、この摺動部材は、必ずしもピストンロッド
７である必要はなく、他の摺動部材であっても良い。

考案の効果 以上述べたように、本考案によれば、圧力シリンダ用シ
ール機構は、パッキンに作用する圧力が高圧であっても
低圧であってもＵパッキンのリップ部は外周壁と所定の
接触圧を維持し、適当なシール面圧が得られることにな
り、長期にわたり安定したシールを行なうことができる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、第２図は
一般的な圧力シリンダを示す断面図、第３図は第２図の
要部を示す断面図である。 ５…圧力シリンダの本体、８…パッキン、 ８ｂ…リップ部、９…パッキン溝、 １０…外周壁、１０ａ…傾斜部、 ２０…圧力シリンダ用シール機構、 ２１…ばね手段、Ｗ…巾、 α…角度、Ｓ…摺動部材、 ｌ…長さ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧が導入されるケーシングと、このケ
   ーシングに対し相対的に往復摺動する摺動部材との間を
   シールするＵパッキンを、前記圧力シリンダ本体又は摺
   動部材の一方に形成されたパッキン溝内に、該Ｕパッキ
   ンのリップ部が圧力側に向って拡開するように嵌挿して
   なるシール機構において、前記パッキン溝の圧力側の外
   周壁に、圧力側に向けて縮径されたテーパ状の傾斜部が
   形成してあると共に、前記Ｕパッキンの反リップ部側を
   ばね手段により圧力側に向けて弾撥してなるシール機
   構。