JPH0744858Y2 - 摺動パッキン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は、ピストンとピストン摺接面との間の気密を保
つべく前記ピストンに装着される摺動パッキンに関し、
更に詳しくは、１つのパッキンでシリンダ圧力室の両方
向からの圧力をシールできる、いわゆる両圧用リップパ
ッキンに関するものである。

b.従来の技術 この種の摺動パッキンは、例えば変速機操作用倍力装置
等のピストンに適用されている。第５図は変速機操作用
倍力装置のピストン60に装着される従来のリング状摺動
パッキン61,62をそれぞれ示すものであって、２つの別
個の摺動パッキン61,62をシリンダ63の内周面63aに摺接
せしめることにより、ピストン60の両側の圧力室64,65
間の気密を保つような構成となっている。また、第６図
は断面Ｘ形状の摺動パッキン66をピストン67に装着した
従来例を示すものであって、この摺動パッキン66の２つ
の先端部66a,66bをシリンダ63の内周面63aに摺接せしめ
ることにより、ピストン67の両側の圧力室68,69間の気
密を保つような構成となっている。

c.考案が解決しようとする課題 しかしながら、第５図の場合には、別個独立の部材であ
る２つの摺動パッキン61,62を用いる必要があるため、
ピストン60のパッキン装着部の寸法形状がどうしても大
きくなってしまい、コンパクト化を図ることができない
不都合がある。しかも、２つのリング状の摺動パッキン
61,62は別個独立に配置されるので両パッキン61,62が互
いに同芯状に配設されずに軸心がずれてしまい、気密不
良の状態を招来する危険性がある。

また、第６図の場合には、断面Ｘ形状の摺動パッキン66
であるため、弾性係数が可成り大きく、従って圧力室6
8,69間の気密を保つように摺動パッキン66をシリンダ63
の内周面63aに当接させた状態の下では、摺動抵抗が大
きくなってしまい、ピストン67のスムーズな移動が妨げ
られるおそれがある。

本考案は、上述の如き実状を勘案してなされたものであ
って、その目的は、極めて簡単な構成でコンパクトで安
価なものでありながら、機能的に優れた摺動パッキンを
提供することにある。

また、本考案の目的は、 摩擦抵抗が低いこと、 寸法が小さいこと、 摺動パッキンのシリンダへの組込時にパッキンリップ
の引掛かり、リップの捲れ損傷を防止し、更に運動中に
おけるリップの捲れを防止すること、 パッキン外周側摺動面を断面円弧状にすると共にこの
断面円弧状部分にストレート状の延設部分を設けること
により、グリース等の潤滑剤をピストン接摺面に常に存
在せしめるようにして潤滑切れを防止すること、 にある。

d.課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために、本考案では、ピストンと
ピストン摺接面との間の気密を保つべく前記ピストンに
装着される摺動パッキンにおいて、前記ピストンのスト
ローク方向に沿って互いに間隔を隔てた箇所に、薄肉部
をそれぞれ介して２つのリップ片部を一体成形すると共
に、前記２つのリップ片部の間の中間に、前記ピストン
への取付用基体部を一体成形し、これらのリップ片部の
先端箇所の外周面に断面円弧状部分を設けて、この断面
円弧状部分よりも先端側の箇所に前記ピストンのストロ
ーク方向にほぼ沿って延びる断面ほぼストレート状の延
設部分を設け、前記リップ片部の延設部分とピストン摺
接面との間に隙間を存在させた状態の下で前記リップ片
部の断面円弧状部分を前記ピストン摺接面に摺接させる
ように構成している。

以下、本考案の実施例に付き第１図〜第４図を参照して
説明する。

第１図は自動車の変速機操作機構に用いられる倍力装置
１を示すものである。第１図に示すように、倍力装置１
の円筒状ケーシング11がシリンダ16として構成され、こ
のシリンダ16内に中空のピストンロッド17が摺動自在に
配設され、そのピストン18によってシリンダ16内が圧力
室19と圧力室20に分割形成されている。そして、ピスト
ン18の外周縁部18aには、第１図及び第２図に示すよう
に、ゴム製の一体成形品から成る摺動パッキン７が取付
けられている。

上述の摺動パッキン７は、シリンダ16の内周面に対し隙
間を持って径方向に伸びる基体部7aの外周側軸方向両端
部に、軸方向に沿って互いに反対方向にそれぞれ伸びる
２つのリップ片部7b,7cを有し、これらのリップ片部7b,
7cの基体部7a側の部分は薄肉でかつ先端側の部分が拡張
するように成形されている。具体的には、第３図（ａ）
に明示するように、摺動パッキン７は、嵌着溝８を有す
る基体部7aと、この基体部7aの外周においてその両側に
それぞれ突出するように延びる一体のリップ片部7b,7c
とを互いに一体成形して成るものであって、全体として
はリング状に成形されている。なお、基体部7aと一対の
リップ片部7b,7cとの連結部分は薄肉部7d,7eとなってお
り、すなわち、リップ片部7b,7cの先端部分が厚肉状
に、それらの基部（付け根部分）は薄肉状に構成されて
おり、従ってリップ片部7b,7cは充分な弾性を有してい
る。また、第３図（ａ）及び（ｂ）に明示するように、
これらのリップ片部7b,7cの先端箇所の外周面には断面
円弧状の突部から成る断面円弧状部分7f,7gがそれぞれ
形成されると共に、これらの断面円弧状部分7f,7gより
も先端側の箇所にピストン18のストローク方向にほぼ沿
って延びる断面ほぼストレート状の延設部分7h,7iが設
けられている。さらに、一対のリップ片部7b,7cの軸方
向頂部がテーパー面T₁,T₂として構成されている。しか
して、この摺動パッキン７は、第２図に示すように、一
対のリップ片部7b,7c間の中間にある基体部7aの嵌着溝
８内にピストン18の外周縁部18a（金属又は合成樹脂等
から成る）を挿入配置された状態の下で焼付接着（加硫
成型）又はインサート成型等にてピストン18に一体的に
取付けられると共に、摺動パッキン７の一対のリップ片
部7b,7cの先端部に設けられた断面円弧状の突部7f,7gが
シリンダ16の内周面16aに弾性的に圧着係合される。こ
れに伴って、摺動パッキンの円弧状部分7f,7g及びスト
レート状の延設部分7h,7iと、シリンダ16の内周面（ピ
ストン摺接面）16aとにより環状溝部αがそれぞれ形成
される。かくして、摺動パッキン７とシリンダ16とは、
ピストン18のストローク方向（移動方向）A,Bに沿って
互い間隔を隔てた２箇所だけで接触されており、その結
果、ピストン18の左右の両圧力室19,20間の気密が保た
れた状態でピストン18及び摺動パッキン７が一緒に移動
されるようになっている。

また、ピストンロッド17の中空部には、入力ロッド12が
摺動自在に挿通されており、この入力ロッド12の一端に
スプリングピン13によって固着された操作ロッド21が保
持されている。この入力ロッド12,操作ロッド21内に
は、負圧空気の通路22が形成され、更に、操作ロッド21
の他端からは大気の通路23が独立して形成されている。
この大気の通路23は、ポート24にてピストンロッド17内
に形成された中空部37に連通されている。

ピストンロッド17の中空部37内には、ポート24の両側に
左右一対の遊動弁25,26が配設され、この一対の遊動弁2
5,26は、その相互間に介装された圧縮ばね31によって互
いに離反する方向に付勢されている。また、この一対の
遊動弁25,26の外側には、前記ピストンロッド17の中空
部37に摺動自在に、左右一対の固定弁座27,28が配設さ
れ、常時は一対の遊動弁25,26が圧縮ばね31により、そ
れぞれ固定弁座27,28に圧着されている。なお、この一
対の固定弁座27,28はピストンロッド17の中空部37内の
所定位置に固定されるように、この中空部37内に摺動自
在に配設された摺動リング45により、ピストンロッド17
の端部に固定された出力軸６から圧縮ばね46を介して押
圧されている。

前記一対の固定弁座27,28の両外側には、遊動弁25,26を
作動させる左右一対のバルブリフタ29,30が摺動自在に
配設されている。この一対のバルブリフタ29,30のう
ち、一方のバルブリフタ29は操作ロッド21と前記摺動リ
ング45の一方の内周面の間に挿通するように配設され
る。なお、この摺動リング45の他方の内周面には、操作
ロッド21の一端を摺動自在に保持する。前記一対のバル
ブリフタ29,30と固定弁座27,28との間には、圧縮ばね3
2,33がそれぞれ介装されており、これらの圧縮ばね32,3
3により、両バルブリフタ29,30は互いに離反する方向に
付勢されてそれらの外側端が操作ロッド21の突設部34お
よび入力ロッド12の端部35に付き当てられている。

前記ピストンロッド17の入力側端部には挿入穴47が形成
されており、前記入力ロッド12に固定ピン51により固着
された入力軸４が摺動自在に挿通されている。この入力
軸４には軸線に対し、半径方向に突設した入力軸4aと、
その反対側に負圧空気の通路22に連通する負圧導入口２
とが設けられている。更に、入力軸４に軸線に平行した
２本のガイド溝48が形成されると共に、このガイド溝48
に挿入して案内するガイドピン49がピストンロッド17に
固着されている。従って、入力端4aは軸線のまわりの固
定した角度の位置で、軸線に平行して変位するようにな
っている。なお、50はガイドピン49の抜落ち防止用のゴ
ム板である。

他方、前記ピストンロッド17の出力側端部には挿入穴52
が形成されている。この挿入穴52は倍力装置１の組立時
に前述したバルブ機構をピストンロッド17の中空部37に
挿入するためのものであり、かつ、バルブ機構を挿入し
た後、出力軸６を螺合する。この出力軸６には軸線に沿
って大気の通路23が形成されると共に、軸線に対し半径
方向に突設した出力端6aと、その反対側に大気の通路23
に連通する大気導入口３とが配設されている。なお出力
軸６のねじ部6bには緩み止めナット53が螺合されてい
る。このため出力軸６の螺合位置を軸線のまわりに任意
に設定できるので、変速機に接続されるリンクロッド７
の連結方向に合わせて、出力端6aの向きを調整すること
ができる。すなわち、ピストンロッド17の軸線まわりに
おいて、入力端4aの向きに対して出力端6aの角度を任意
に設定できる。

なお、第１図において、42,43は固定弁座27,28の通気
穴、38,39もまたピストンロッド17の通気穴であり、ピ
ストンロッド17の中空部37とシリンダ16の圧力室19,20
とをそれぞれ連通する。40,41はバルブリフタ29,30と操
作ロッド21との間隙に形成した負圧空気の通路で、この
通路40,41は操作ロッド21に形成されているポート54,55
を介して、負圧空気の通路22にそれぞれ連通している。

前記入力軸４の内側面には第１のストッパ部56を形成
し、入力軸４を第２図で矢印Ａ方向に変位させると、ピ
ストンロッド17の端側面17aがストッパ部56に当接する
ようになっている。他方、入力軸４に固着されて同時に
変位する入力ロッド12の外側面に第２ストッパ57を形成
し、入力軸４を矢印Ｂ方向に変位させると、ピストンロ
ッド17の内側面17bがストッパ部57に当接するようにな
っている。この第1,第２ストッパ部56,57により、入力
軸４への最大変位を規制することができる。なお、前記
入力軸４に設けられた２個のガイド溝48の軸線方向の長
さを予め決めておき、ガイド溝48の両端を前記第1,第２
のストッパ部として機能させてもよい。

本実施例の変速機操作用倍力装置１は次のように作動す
る。

図外のチェンジレバーの操作によって、入力軸４を第１
図で矢印Ａ方向に押すと、入力端4aの入力軸４に一体的
に固着された入力ロッド12（操作ロッド21も入力ロッド
12に、スプリングピン13により固着され、共に変位す
る）の端部35がバルブリフタ30の後端部を押圧する。こ
のためバルブリフタ30は第１図に示すようにばね33に抗
して往動し、その先端部で遊動弁26をばね31に抗して変
位する。このため、バルブリフタ30の負圧空気の通路41
の遊動弁26によって閉塞されると共に固定弁座28が開放
される。そのとき、大気導入口３、通路23、ポート24を
経て中空部37に達している大気は、通気穴43,39を経て
シリンダ16の圧力室20内に導入され、ピストン18を左方
に圧送する。この際、摺動パッキン７はその突出部7f,7
gがシリンダ16に適度な圧着力をもって摺接するため、
この摺動パッキン７の存在により圧力室19,20間の気密
が保たれる。

一方、ピストン18はピストンロッド17と一体であるか
ら、ピストン18の移動に伴ってピストンロッド17も左方
に移動し、このロッド17に固着されている出力軸６およ
び出力端6aを左方に移動する。この結果、所定のギヤシ
フトがなされる。

次に、チェンジレバーの操作によって、入力軸４を第１
図で矢印Ｂ方向に引張ると、入力端4aの入力軸４および
入力ロッド12に一体的に固着された操作ロッド21の突設
部34が、バルブリフタ29の後端部を押圧する。以下、前
述と同様に大気をシリンダ16の圧力室19内に導入し、ピ
ストン18を摺動パッキン７と共に右方に移動し、出力軸
６および出力端6aを右方に移動する。この結果、変速機
２のシフトレバー（図示せず）は回動され、所定のギヤ
シフトがなされる。

次に、チェンジレバーの操作力を解除すると、一対のバ
ルブリフタ29,30および一対の遊動弁25,26が、それぞれ
ばね31,32,33によって第２図に示すように往動し、シリ
ンダ16の圧力室20または19内に導入された大気は通気穴
39,43通路41を経て操作ロッド21のポート55から、また
は通気穴38,42、通路40を経て操作ロッド21のポート54
からそれぞれ負圧空気の通路22、負圧導入口２を通じて
外部に排出され、ピストン18の駆動は停止する。

本例によれば、基体部7aと、薄肉部7d,7eを介して延び
かつピストン18のストローク方向に沿って間隔を隔てた
箇所にシリンダ摺接用突出部7f,7gを有するリップ片部7
b,7cとを一体成形して成る摺動パッキン７を用いている
ので、１個の摺動パッキン７にて圧力室19,20間の気密
保持機能を充分に果し得る一方、比較的緩和な弾性力に
て摺動されるため、摺動パッキン７とシリンダ16との間
の摺動抵抗を小さく抑えることができる。すなわち、摺
動パッキン７の摺動時には、シリンダ16の内周面16aに
付着しているグリース等の潤滑剤が摺動パッキン７の断
面円弧状部分7f,7g及びストレート状の延設部分7h,7i
と、シリンダ16の内周面16aとにより形成された環状溝
部α（クサビ形状の空間）に押し込まれて蓄えられると
共に、クサビ効果によりリップ片部7b,7cを前記内周面1
6aから浮き上がらせるように軸心側に向けた作用力が発
生して、前記薄肉部7d,7eの存在による弾性変形の容易
化と相俟って、摺動抵抗の低減が図られる。その結果、
前記環状溝部αに潤滑剤を蓄えることができ、前記内周
面16aから潤滑剤を掻き取ってしまうことなく常に潤滑
剤を前記内周面16a（ピストン摺接面）に存在（保持）
させた状態でピストン18を円滑に摺動させることができ
る。また、２つのリップ片部7b,7cは同時成形されるの
で、互いに軸芯ずれを生じることなく同軸状に成形さ
れ、従って、良好な気密保持機能を奏し得る。さらに、
シリンダ16の内周面に摺接するリップ片部7b,7cの突部7
f,7gを断面円弧状にしているので、摺接面の単位面圧を
下げることができると共に、潤滑剤を掻き取ることが少
なくなり、摩擦力、耐久性、及びパッキンの組込み性の
改善を図ることができる。

以上、本考案の一実施例に付き述べたが、本考案は既述
の実施例に限定されるものではなく、本考案の技術的思
想に基いて各種の変形および変更が可能である。

例えば、第４図に示すように、摺動パッキン７の基体部
7aに一体成形した内周側突片7hをピストン18の凹溝18b
内に嵌着固定するようにしてもよい。さらに、摺動パッ
キン７のリップ片部7b,7c等の形状は任意に変更可能で
ある。

また、ピストン18の内周側に摺接部を有するような場合
には、内周側に既述の如きリップ片部7b,7cを有する摺
動パッキンを用いることも可能である。

また、本考案の摺動パッキンは、変速機操作装置への使
用に限定されるものではなく、一般のシリンダ装置に適
用することも可能である。

e.考案の効果 以上の如く、本考案はピストンのストローク方向に沿っ
て互いに間隔を隔てた箇所に２つのリップ片部を一体成
形し、これらのリップ片部の一部分を前記ピストン摺接
面に対する摺接部とするようにしたものであるから、従
来のように２個のパッキンを別個独立に用いる必要がな
く、本考案に係る摺動パッキンを１個用いれば済むた
め、コンパクトで安価なパッキンを提供することができ
る。さらに、２つのリップ片部は薄肉部をそれぞれ介し
て一体成形されているのでリップ片部に充分な可撓性が
付与され、シリンダの内周面に対するリップ片部の接触
力がしめしろの割りに低く抑えられることとなり、小さ
な摺動抵抗で摺動パッキンを摺動させることができる。

その上、ピストン摺接面（シリンダ内周面）に摺接され
るリップ片部の先端箇所を断面円弧状にしたことによ
り、摺動時にグリース等の潤滑剤を掻き取り難くしてピ
ストン摺接面にグリース等の潤滑剤を存在せしめて常に
良好な潤滑状態を保持することができる。しかも、リッ
プ片部の基部に薄肉部を設けてリップ片部の軸心方向へ
の弾性変形を容易にした効果、並びに、摺動パッキンの
断面円弧状部分及びストレート状の延設部分とピストン
摺接面とて形成された環状溝部内にグリース等の潤滑剤
が押し込まれて蓄えられることに伴うクサビ効果によ
り、摺動抵抗が低減されて潤滑剤の掻き取りが防止され
る一方で、潤滑剤をピストン摺接面に常に存在（保持）
させた状態でピストンを円滑に摺動させることができ
る。

また、リップ片部の先端側が厚肉部となっているので、
この先端部の強度が高く、従ってシール性に優れかつ摺
動パッキンのシリンダ内への組込み時にもリップ片部の
捲れを生じない等、耐久性並びに低摩擦性の維持が可能
である。

しかも、本考案に係る摺動パッキンは一体成形品であ
り、２つのリップ片部は同時成形されるので、これら２
つのリップ片部が同芯状に成形され、従って、良好な気
密保持機能を果し得るといった実用的な利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本考案の一実施例を示すものであっ
て、第１図は自動車の変速機操作機構の倍力装置を示す
断面図、第２図はピストンに取付けられた摺動パッキン
を示す断面図、第３図（ａ）は摺動パッキンの断面図、
第３図（ｂ）は摺動パッキンのリップ片部の先端部分の
拡大断面図、第４図はピストンに対する摺動パッキンの
取付けの変形例を示す断面図、第５図及び第６図は従来
例をそれぞれ示す断面図である。 １…変速機操作用倍力装置、６…シリンダ、７…摺動パ
ッキン、7a…基体部、7b,7c…リップ片部、7d,7e…薄肉
部、7f,7g…断面円弧状部分、7h,7i…断面ほぼストレー
ト状の延設部分、８…嵌着溝、16…シリンダ、16a…内
周面（ピストン摺接面）、18…ピストン、α…環状溝
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 阿部 進治 埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)考案者 青田 英雄 千葉県印旛郡白井町富士５―116 (56)参考文献 実開 昭47−29042（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭35−17820（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭38−27414（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンとピストン摺接面との間の気密を
   保つべく前記ピストンに装着される摺動パッキンにおい
   て、前記ピストンのストローク方向に沿って互いに間隔
   を隔てた箇所に、薄肉部をそれぞれ介して２つのリップ
   片部を一体成形すると共に、前記２つのリップ片部の間
   の中間に、前記ピストンへの取付用基体部を一体成形
   し、これらのリップ片部の先端箇所の外周面に断面円弧
   状部分を設けて、この断面円弧状部分よりも先端側の箇
   所に前記ピストンのストローク方向にほぼ沿って延びる
   断面ほぼストレート状の延設部分を設け、前記リップ片
   部の延設部分とピストン摺接面との間に隙間を存在させ
   た状態の下で前記リップ片部の断面円弧状部分を前記ピ
   ストン摺接面に摺接させるように構成したことを特徴と
   する摺動パッキン。