JP2002147614A - 液圧機器用シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他の部材を用いることなく簡単な構造で高い
シール効果を得られる液圧機器用シールを提供する。 【構成】 左右２つのシールリップ２の先端部分を、そ
の幅寸法Ｂの和２Ｂをシール溝２２の幅寸法Ｃよりも大
きくなるように外側に突出して形成すると共に、シール
リップ２の内側に形成される内部空間１０と外部とを連
通するための圧力導入溝５がシールリップ２の内側面に
適宜間隔を置いて形成されていることにより、シールリ
ップ２がシール溝内面２３及びシリンダ内面２７に強固
に圧接され、内部圧力の低圧時においても高いシール効
果を得ることができ、また、内部圧力の高圧時において
も、圧力導入溝５を通って液圧機器用シール１の内部空
間１０に高い圧力がかかり液圧機器用シール１が拡開す
るため、液圧機器用シール１が被密封面であるシール溝
内面２３及びシリンダ内面２７に更に強固に圧接し、よ
り高いシール効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに相対運動す
る２つの部材の間に形成されたシール溝に装着されて前
記２つの部材の被密封面にそれぞれ圧接する左右２つの
シールリップにより横断面形状がほぼＵ字形に形成され
る液圧機器用シールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧機器，水圧機器及び空調機器
等の構成部材間の密封に用いられる液圧機器用シールと
して、構成部材にそれぞれ当接するシールリップを有
し、その断面形状がほぼＵ字形のものが知られている。
このような液圧機器用シールにおいては、例えば、特許
公報第２９５５８２２号に示されるように、低圧時に
は、液圧機器用シール内部に装着された弾性体によりシ
ールリップを押圧し、高圧時には、液圧機器用シールの
溝内に働く圧力によってシールリップの押圧力を更に高
めるというものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に、弾性体を用いてシールリップを押圧するものの場
合、液圧機器用シール以外に弾性体が必要であるため、
製造コストが高くなってしまうばかりでなく、弾性体が
損傷することがあり、この場合には、弾性体を交換する
必要があり、補修費用が必要になるという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記した事情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、他の部材を用いること
なく簡単な構造で高いシール効果を得られる液圧機器用
シールを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に係る発明においては、互いに相対運
動する２つの部材の間に形成されたシール溝に装着され
て前記２つの部材の被密封面にそれぞれ圧接する左右２
つのシールリップにより横断面形状がほぼＵ字形に形成
される液圧機器用シールにおいて、前記左右２つのシー
ルリップの先端部を、その幅寸法の和を前記シール溝の
幅寸法よりも大きくなるように外側に突出して形成する
と共に、前記シール溝に装着されて前記左右２つのシー
ルリップの先端部同士が密着した際にシールリップの内
側に形成される内部空間と外部とを連通するための圧力
導入溝が前記シールリップの内側面に適宜間隔を置いて
形成されていることを特徴とする。このように構成する
ことにより、液圧機器用シールをシール溝に装着する際
に、左右２つのシールリップを幅方向で弾性変形させて
シール溝に装着することになるため、シールリップが２
つの部材の被密封面に強固に圧接され、内部圧力の低圧
時においても高いシール効果を得ることができ、また、
内部圧力の高圧時においても、圧力導入溝を通って液圧
機器用シールの内部空間に高い圧力がかかり液圧機器用
シールが拡開するため、液圧機器用シールが被密封面に
更に強固に圧接し、より高いシール効果を得ることがで
きる。

【０００６】また、請求項２に係る発明においては、前
記圧力導入溝は、等間隔となるように複数個形成されて
いることを特徴とする。このように構成することによ
り、液圧機器用シールの内部空間に均等に圧力がかか
り、液圧機器用シール全体が均等に拡開して被密封面に
万遍なく圧接するため、局部的な漏れを防ぐことがで
き、高いシール効果を得ることができる。

【０００７】更に、請求項３に係る発明においては、前
記液圧機器用シールは、エラストマー樹脂又はフッ素樹
脂により形成されていることを特徴とする。このように
構成することにより、摩擦摩耗特性，耐熱性，機械的強
度等に優れた液圧機器用シールを形成することができ、
液圧機器用シールを広い温度領域や高荷重等の過酷な条
件下で使用した場合であっても、良好なシール効果を維
持することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、液圧機器用シール
１の斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａで切断した断
面図であり、図３は、液圧機器用シール１の圧力導入溝
５の部分拡大図である。

【０００９】図１において、液圧機器用シール１は、エ
ラストマー樹脂又はフッ素樹脂により環形状に形成され
るものである。エラストマー樹脂としては、例えば、ポ
リブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）を添加したもの、あるいは、
ポリブチレンテレフタレートにガラスファイバー等の充
填材を添加したもの等があり、また、フッ素樹脂として
は、例えば、四フツ化エチレン−パーフロロアルキルビ
ニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）に四フツ化エチレン−
六フツ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）を加えたもの等
がある。液圧機器用シール１の断面形状は、図２に示す
ように、左右２つのシールリップ２が連結部３によって
連結されるように、ほぼＵ字形状に形成されている。連
結部３の左右の隅角部には、後述するシール溝２２に液
圧機器用シール１を挿入し易くするための面取り１１が
施されている。左右のシールリップ２の間は、凹溝４と
して形成され、その底面には、曲面８が形成されてい
る。シールリップ２先端部分の外側幅Ｈは、連結部３の
外側幅Ｗよりも大きく形成されており、連結部３からシ
ールリップ２の先端にかけての側面は、傾斜部７によっ
て傾斜状に形成されている。つまり、シールリップ２の
先端部は、連結部３の外側面より外側に向かって突出す
るように形成されている。シールリップ２の先端外側の
隅角部には、それぞれ面取り９が施されているが、一点
鎖線で示すように、面取り９を施さない形状であっても
よい。

【００１０】また、前記凹溝４を形成する凹溝側面６、
即ち、シールリップ２の内側面には、図２に示すよう
に、シールリップ２の先端から曲面８にかけて圧力導入
溝５が傾斜状に形成されている。この圧力導入溝５は、
図３に示すように、液圧機器用シール１の平面視で凹溝
側面６から、半径をＲとするほぼ半円形状で形成されて
いる。そしてこの圧力導入溝５は、左右それぞれの凹溝
側面６に向かい合って形成されている。なお、本実施形
態の場合には、図１に示すように、一対の圧力導入溝５
は、６０°の間隔で６箇所形成されているが、６箇所の
ものに限らず、シリンダ２１の内部圧力等の条件によ
り、形成する数を変えてもよい。また、同じく、内部圧
力等の条件により、圧力導入溝５の形成寸法も任意に設
定することができる。

【００１１】次に、上記した液圧機器用シール１を装着
した例として、例えば、図４に示すように、オイルシリ
ンダのシリンダ２１内を作動するピストン２０に液圧機
器用シール１を装着した場合を示す。図４は、液圧機器
用シール１が装着されたオイルシリンダのピストン２０
とシリンダ２１の内部を示す断面図である。なお、この
ピストン２０及びシリンダ２１が互いに相対運動する２
つの部材である。

【００１２】図４において、シリンダ２１内を作動する
ピストン２０とシリンダ２１の被密封面であるシリンダ
内面２７との間には、隙間２８が形成されている。ま
た、ピストン２０の先端部付近には、シール溝下面２
５，シール溝上面２４及び被密封面であるシール溝内面
２３が形成され，このシール溝下面２５，シール溝上面
２４及びシール溝内面２３とシリンダ内面２７で囲まれ
た空間により、シール溝２２が幅寸法Ｃで形成されてい
る。

【００１３】ここで、液圧機器用シール１の連結部３の
幅寸法Ｗは、シール溝２２の幅寸法Ｃと同寸法かあるい
は幅寸法Ｃよりもやや大きい寸法で形成されている。し
たがって、前述したように、シールリップ２の先端部分
の外側幅Ｈは、連結部３の外側幅Ｗよりも大きく形成さ
れているため、シールリップ２の先端部分の外側幅Ｈ
は、シール溝２２の幅寸法Ｃよりも大きい寸法で形成さ
れていることとなる。一方、液圧機器用シール１の左右
のシールリップ２は、共に幅寸法Ｂで形成されており
（図２参照）、この左右のシールリップ２の幅寸法Ｂの
和は、シール溝２２の幅寸法Ｃよりも大きく形成されて
いる。即ち、例えば、シールリップ２の幅寸法Ｂが１．
１ｍｍでシール溝２２の幅寸法Ｃが２．０ｍｍというよ
うに、幅寸法Ｂと幅寸法Ｃは、２Ｂ＞Ｃの関係となって
いる。

【００１４】したがって、液圧機器用シール１をシール
溝２２に装着した際には、図４に示すように、左右のシ
ールリップ２は、液圧機器用シール１の凹溝４方向に撓
むと共に、左右のシールリップ２の先端同士が密着す
る。このとき、左右のシールリップ２は、弾性変形を起
こしているため、もとの状態に戻ろうとして外側へ広が
る。また、前述のように、左右のシールリップ２の幅寸
法Ｂの和がシール溝２２の幅寸法Ｃよりも大きく形成さ
れていることにより、シールリップ２が幅方向に圧縮さ
れるため、やはり、もとの状態に戻ろうとして外側へ広
がる。このように、シールリップ２が外側へ広がる力に
より、矢印Ｆの方向にシール溝内面２３及びシリンダ内
面２７を押圧するため、左右のシールリップ２がシール
溝内面２３及びシリンダ内面２７に強固に圧接すること
となる。しかして、液圧機器用シール１をシール溝２２
に装着するだけで、シールリップ２が２つの部材の被密
封面に強固に圧接され、シリンダ２１の内部圧力が低圧
時においても高いシール効果を得ることができる。

【００１５】また、上記のように、液圧機器用シール１
がシール溝２２に装着されて左右の２つのシールリップ
２の先端同士が密着することにより、凹溝４の上端辺が
閉じられるため、液圧機器用シール１の内部には、凹溝
４によって内部空間１０が形成されることとなる。しか
し、前述のように、凹溝側面６には、所定の間隔を置い
てシールリップ２の先端から曲面８にかけて圧力導入溝
５が形成されているため、シールリップ２の先端部同士
が密着した場合であっても、圧力導入溝５が形成された
部分だけは、シールリップ２の先端部同士が密着するこ
とがない。このため、圧力導入溝５により、液圧機器用
シール１の内部空間１０と外部とが連通している。即
ち、シリンダ２１内部と、液圧機器用シール１の内部空
間１０と、が圧力導入溝５によって連通することとな
る。

【００１６】したがって、シリンダ２１の内部圧力が高
圧になった場合には、シリンダ２１内のオイルが、ピス
トン外面２６とシリンダ内面２７との間に形成された隙
間２８を通り、液圧機器用シール１の圧力導入溝５から
矢印Ｇで示すように、液圧機器用シール１の内部空間１
０に導入される。内部空間１０に高圧のオイルが導入さ
れることにより、内部空間１０内に高い圧力がかかり液
圧機器用シール１全体が拡開するため、液圧機器用シー
ル１がシール溝内面２３及びシリンダ内面２７に更に強
固に圧接し、より高いシール効果を得ることができる。

【００１７】なお、上記した実施形態においては、圧力
導入溝５の形状は、図３に示すように、ほぼ半円形状で
形成されたものを示したが、このような形状のものに限
らず、三角形状や四角形状等のものであってもよく、ま
た、例えば、図５に示すように、同形状のものが複数個
連続して形成されるものであってもよい。この場合にお
いても、図示の三角形状のものに限らず、半円形状や四
角形状ものであってもよい。また、圧力導入溝５の形成
位置及び数は、実施形態のように等間隔に形成すること
が望ましいが、必ずしも等間隔でなくても良い。

【００１８】以上、実施形態について詳細に説明してき
たが、本実施形態においては、互いに相対運動する２つ
の部材であるピストン２０及びシリンダ２１の間に形成
されたシール溝２２に装着されて前記２つの部材である
ピストン２０及びシリンダ２１の被密封面であるシール
溝内面２３及びシリンダ内面２７にそれぞれ圧接する左
右２つのシールリップ２により横断面形状がほぼＵ字形
に形成される液圧機器用シール１において、前記左右２
つのシールリップ２の先端部分を、その幅寸法Ｂの和２
Ｂを前記シール溝２２の幅寸法Ｃよりも大きくなるよう
に外側に突出して形成すると共に、前記シール溝２２に
装着されて前記左右２つのシールリップ２の先端部同士
が密着した際にシールリップ２の内側に形成される内部
空間１０と外部とを連通するための圧力導入溝５が前記
シールリップ２の内側面に適宜間隔を置いて形成されて
いることにより、液圧機器用シール１をシール溝２２に
装着する際に、左右２つのシールリップ２を幅方向で弾
性変形させてシール溝２２に装着することになるため、
シールリップ２が２つの部材であるピストン２０及びシ
リンダ２１の被密封面であるシール溝内面２３及びシリ
ンダ内面２７に強固に圧接され、内部圧力の低圧時にお
いても高いシール効果を得ることができ、また、内部圧
力の高圧時においても、圧力導入溝５を通って液圧機器
用シール１の内部空間１０に高い圧力がかかり液圧機器
用シール１が拡開するため、液圧機器用シール１が被密
封面であるシール溝内面２３及びシリンダ内面２７に更
に強固に圧接し、より高いシール効果を得ることができ
る。

【００１９】また、本実施形態においては、前記圧力導
入溝５は、等間隔となるように複数個形成されているこ
とにより、液圧機器用シール１の内部空間１０に均等に
圧力がかかり、液圧機器用シール１全体が均等に拡開し
て被密封面であるシール溝内面２３及びシリンダ内面２
７に万遍なく圧接するため、局部的な漏れを防ぐことが
でき、高いシール効果を得ることができる。

【００２０】更に、本実施形態においては、前記液圧機
器用シール１は、エラストマー樹脂又はフッ素樹脂によ
り形成されていることにより、摩擦摩耗特性，耐熱性，
機械的強度等に優れた液圧機器用シール１を形成するこ
とができ、液圧機器用シール１を広い温度領域や高荷重
等の過酷な条件下で使用した場合であっても、良好なシ
ール効果を維持することができる。

【００２１】なお、上記した実施形態においては、液圧
機器用シール１を装着した例として、オイルシリンダを
示したが、オイルシリンダに限らず、エアーシリンダ，
ロータリコンプレッサ及びスクロールコンプレッサ等の
様々な油圧機器，水圧機器及び空調機器等に適用するこ
とができる。

【００２２】

【発明の効果】以上、説明したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明においては、液圧機器用シール
をシール溝に装着する際に、左右２つのシールリップを
幅方向で弾性変形させてシール溝に装着することになる
ため、シールリップが２つの部材の被密封面に強固に圧
接され、内部圧力の低圧時においても高いシール効果を
得ることができ、また、内部圧力の高圧時においても、
圧力導入溝を通って液圧機器用シールの内部空間に高い
圧力がかかり液圧機器用シールが拡開するため、液圧機
器用シールが被密封面に更に強固に圧接し、より高いシ
ール効果を得ることができる。

【００２３】また、請求項２に係る発明においては、液
圧機器用シールの内部空間に均等に圧力がかかり、液圧
機器用シール全体が均等に拡開して被密封面に万遍なく
圧接するため、局部的な漏れを防ぐことができ、高いシ
ール効果を得ることができる。

【００２４】更に、請求項３に係る発明においては、摩
擦摩耗特性，耐熱性，機械的強度等に優れた液圧機器用
シールを形成することができ、液圧機器用シールを広い
温度領域や高荷重等の過酷な条件下で使用した場合であ
っても、良好なシール効果を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液圧機器用シールの斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａで切断した断面図である。

【図３】液圧機器用シールの圧力導入溝の部分拡大図で
ある。

【図４】液圧機器用シールが装着されたオイルシリンダ
のピストンとシリンダの内部を示す断面図である。

【図５】他の実施形態に係る液圧機器用シールの圧力導
入溝の部分拡大図である。

【符号の説明】 １ 液圧機器用シール ２ シールリップ ３ 連結部 ４ 凹溝 ５ 圧力導入溝 ６ 凹溝側面 ７ 傾斜部 ８ 曲面 ９ 面取り １０ 内部空間 １１ 面取り ２０ ピストン ２１ シリンダ ２２ シール溝 ２３ シール溝内面 ２４ シール溝上面 ２５ シール溝下面 ２６ ピストン外面 ２７ シリンダ内面 ２８ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに相対運動する２つの部材の間に形
   成されたシール溝に装着されて前記２つの部材の被密封
   面にそれぞれ圧接する左右２つのシールリップにより横
   断面形状がほぼＵ字形に形成される液圧機器用シールに
   おいて、 前記左右２つのシールリップの先端部を、その幅寸法の
   和を前記シール溝の幅寸法よりも大きくなるように外側
   に突出して形成すると共に、前記シール溝に装着されて
   前記左右２つのシールリップの先端部同士が密着した際
   にシールリップの内側に形成される内部空間と外部とを
   連通するための圧力導入溝が前記シールリップの内側面
   に適宜間隔を置いて形成されていることを特徴とする液
   圧機器用シール。
2. 【請求項２】 前記圧力導入溝は、等間隔となるように
   複数個形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   液圧機器用シール。
3. 【請求項３】 前記液圧機器用シールは、エラストマー
   樹脂又はフッ素樹脂により形成されていることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の液圧機器用シール。