JP2002147615A - バッファシール - Google Patents

バッファシール

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JP2002147615A
JP2002147615A JP2000338874A JP2000338874A JP2002147615A JP 2002147615 A JP2002147615 A JP 2002147615A JP 2000338874 A JP2000338874 A JP 2000338874A JP 2000338874 A JP2000338874 A JP 2000338874A JP 2002147615 A JP2002147615 A JP 2002147615A
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JP
Japan
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annular
mounting groove
buffer seal
side lip
seal
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JP2000338874A
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English (en)
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Akihisa Ikoma
亮久 生駒
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッファシールにおいて、摺動部材に対する
面圧分布を適正化する。 【解決手段】 ピストンロッド(摺動部材)に摺接する
ように取付溝に収装されメインシールに導かれる圧力変
動を緩和するバッファシール10において、油圧を受け
る環状のU溝部5と、油圧によってピストンロッドに押
し付けられる環状の摺動側リップ1と、取付溝の開口端
側に対峙する環状のヒール部2と、取付溝の隅部に対峙
する環状のショルダ部3と、油圧によって取付溝の底面
に押し付けられる環状の固定側リップ4と、摺動側リッ
プ1からヒール部2にかけてピストンロッドから次第に
離れるように傾斜する環状の第一傾斜面11とを有し、
ヒール部2を第一傾斜面11から連続して湾曲させるも
のとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動部材に摺接す
るように取付溝に収装され、空圧、液圧といった流体の
圧力変動を緩和するバッファシールの改良に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、油圧シリンダのシール構造とし
て、例えば図4に示すものがある。
【0003】これについて説明すると、油圧シリンダ4
0のシリンダヘッド20にはピストンロッド30が軸受
41を介して摺動自由に支持される。シリンダヘッド2
0とピストンロッド30の間には、バッファシール1
0、メインシール42、ワイパーシール43が並んで介
装される。シリンダヘッド20とピストンロッド30の
間を密封する機能は主としてメインシール42が果た
し、バッファシール10は油室44からメインシール4
2に伝わる定常の圧力変動や衝撃圧を緩和する働きをす
る。ワイパーシール43は異物の侵入を防止する働きを
する。
【0004】図5、図6に示すように、断面U字形の環
状をしたバッファシール10は、ピストンロッド30に
対峙する摺動側リップ1と、取付溝21の開口端側に対
峙するヒール部2と、取付溝21の隅部に対峙するショ
ルダ部3と、取付溝21の底面25に対峙する固定側リ
ップ4と、両リップ1,4の間で環状に窪んで流体圧を
受けるU溝部5とを有する。
【0005】図6は取付溝21に収装されたバッファシ
ール10がU溝部5に油室44からの圧力を受けて変形
した様子を示す。バッファシール10は、図中矢印で示
すようにU溝部5に受ける油圧によって摺動側リップ1
がピストンロッド30に押し付けられるとともに、固定
側リップ4が取付溝21の底面25に押し付けられる。
こうしてバッファシール10は油室44とメインシール
42の間を遮断し、油圧シリンダ40の伸縮作動に伴っ
て油室44に生じる定常の圧力変動や衝撃圧がメインシ
ール42に伝わることを緩和する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッフ
ァシール10はU溝部5に受ける圧力が上昇するのに伴
って図6に示すようにヒール部2の変形が大きくなっ
て、ヒール部2の一部がシリンダヘッド20とピストン
ロッド30の間につくられる環状隙間29にはみ出す可
能性がある。このため、バッファシール10のフリクシ
ョンが大きくなったり、磨耗が早まるという問題点があ
った。
【0007】さらに、ヒール部2とショルダ部3で局所
的に高い応力が発生しているため、ヒール部2のピスト
ンロッド30に対する接触面圧が過大になって摺動側リ
ップ1の接触面圧勾配とのバランスが崩れる。このた
め、バッファシール10とメインシール42との間に圧
力を閉じ込める蓄圧現象が発生し、バッファシール10
またはメインシール42の耐久性を低下させる可能性が
あった。
【0008】また、図7に示すように、従来のバッファ
シール10として、ヒール部2の付け根部に金属製バッ
クアップリング49を嵌め、このバックアップリング4
9によってヒール部2の変形を拘束するものがあった。
しかし、このバッファシール10はバックアップリング
49を備えることによって、製品のコストアップを招く
とともに、組み付け性が悪くなるという問題点があっ
た。
【0009】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、バッファシールにおいて、摺動部材に対する
面圧分布を適正化することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、摺動部材
に摺接するように取付溝に収装されメインシールに導か
れる圧力変動を緩和するバッファシールに適用する。
【0011】流体圧を受ける環状の溝部と、流体圧によ
って摺動部材に押し付けられる環状の摺動側リップと、
取付溝の開口端側に対峙する環状のヒール部と、取付溝
の隅部に対峙する環状のショルダ部と、流体圧によって
取付溝の底面に押し付けられる環状の固定側リップと、
溝部に流体圧が作用しない自由状態で摺動側リップの先
端からヒール部にかけて摺動部材から次第に離れるよう
に傾斜する環状の第一傾斜面とを有し、ヒール部を第一
傾斜面から連続して湾曲させたことを特徴とするものと
した。
【0012】第2の発明は、第1の発明において、溝部
に流体圧が作用しない自由状態でヒール部からショルダ
部にかけて取付溝の端面に次第に近づくように傾斜する
環状の第二傾斜面を有したことを特徴とするものとし
た。
【0013】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、溝部に流体圧が作用しない自由状態でショルダ部
から固定側リップにかけて取付溝の底面と略平行に延び
る環状のフラット部と、フラット部から固定側リップの
先端にかけて取付溝の底面に次第に近づくように傾斜す
る環状の第三傾斜面とを有したことを特徴とするものと
した。
【0014】第4の発明は、第1または第2の発明にお
いて、溝部に流体圧が作用しない自由状態でショルダ部
から固定側リップの先端にかけて取付溝の底面に次第に
近づくように傾斜する環状の第三傾斜面を有したことを
特徴とするものとした。
【0015】
【発明の作用および効果】第1の発明によると、流体圧
が上昇するのに伴ってバッファシールは第一傾斜面が摺
動側リップの先端から摺動部材に押し付けられるように
変形しても、ヒール部が摺動部材に近づき過ぎないた
め、ヒール部がシリンダと摺動部材の間にはみ出すこと
を防止し、バッファシールが損傷したり、フリクション
が大きくなることを回避できる。
【0016】そして、バッファシールに生じる応力をヒ
ール部から溝部にかけて広い範囲で低い値に抑えられ、
バッファシールの摺動部材に対する面圧分布を適正化す
る。このため、バッファシールとメインシールとの間に
圧力を閉じ込める蓄圧現象が発生することを抑えられ、
バッファシールまたはメインシールに損傷を来すことを
回避できる。
【0017】この結果、ヒール部の付け根部に金属製バ
ックアップリングを嵌めてヒール部の変形を拘束する必
要がなくなるため、バックアップリングを廃止して、製
品のコストダウンがはかれるとともに、取付溝に対する
バッファシールの組み付け性が悪くなることを回避でき
る。
【0018】第2の発明によると、流体圧が上昇するの
に伴ってバッファシールは第二傾斜面が取付溝の端面に
押し付けられるように変形し、ヒール部が摺動部材から
離れるため、ヒール部がシリンダと摺動部材の間にはみ
出すことを防止できる。
【0019】そして、バッファシールに生じる応力をヒ
ール部から溝部にかけて広い範囲で低い値に抑えられ、
バッファシールの摺動部材に対する面圧分布を適正化す
る。
【0020】第3の発明によると、流体圧が上昇するの
に伴ってバッファシールはフラット部および第三傾斜面
が取付溝の底面に押し付けられるように変形し、ヒール
部が摺動部材から離れるため、ヒール部がシリンダと摺
動部材の間にはみ出すことを防止できる。
【0021】そして、バッファシールに生じる応力をヒ
ール部から溝部にかけて広い範囲で低い値に抑えられ、
バッファシールの摺動部材に対する面圧分布を適正化す
る。
【0022】第4の発明によると、流体圧が上昇するの
に伴ってバッファシールは第三傾斜面が取付溝の底面に
押し付けられるように変形し、ヒール部が摺動部材から
離れるため、ヒール部がシリンダと摺動部材の間にはみ
出すことを防止できる。
【0023】そして、バッファシールに生じる応力をヒ
ール部から溝部にかけて広い範囲で低い値に抑えられ、
バッファシールの摺動部材に対する面圧分布を適正化す
る。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明を油圧シリンダに介
装されるバッファシールに適用した実施の形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0025】図2に示すように、バッファシール10
は、油圧シリンダを構成するシリンダヘッド20とピス
トンロッド(摺動部材)30の間に介装され、油圧シリ
ンダの伸縮作動に伴って油室からメインシールに伝わる
定常の圧力変動や衝撃圧を緩和する働きをする。シリン
ダヘッド20にはバッファシール10を収装する環状の
取付溝21が形成される。
【0026】図1に示すように、断面U字形またはV字
形の環状をしたバッファシール10は、環状に窪んで油
圧を受けるU溝部5と、油圧によってピストンロッド3
0に押し付けられる環状の摺動側リップ1と、取付溝2
1の端面23とピストンロッド30の間につくられる隅
部に対峙する環状のヒール部2と、取付溝21の端面2
3と底面25の間につくられる隅部に対峙する環状のシ
ョルダ部3と、油圧によって取付溝21の底面25に押
し付けられる環状の固定側リップ4とを有する。
【0027】バッファシール10は、U溝部5に油圧が
作用しない自由状態において、摺動側リップ1からヒー
ル部2にかけてピストンロッド30から次第に離れるよ
うに傾斜する環状の第一傾斜面11と、ヒール部2から
ショルダ部3にかけて取付溝21の端面23に次第に近
づくように傾斜する環状の第二傾斜面12と、ショルダ
部3から固定側リップ4にかけて取付溝21の底面25
と略平行に延びる環状のフラット部14と、フラット部
14から固定側リップ4にかけて取付溝21の底面25
に次第に近づくように傾斜する環状の第三傾斜面13と
を有する。
【0028】摺動側リップ1の先端はエッヂを持ち、油
膜の掻き取り性を高めている。なお、これに限らず、摺
動側リップ1の先端を円弧状に形成してもよい。
【0029】図1において、第一傾斜面11の断面は直
線状に延び、シリンダヘッド20の中心軸に対して角度
θ1を持つ。U溝部5の断面も略同一角度θ1で傾斜
し、摺動側リップ1は略一定の肉厚を持って延びる。
【0030】ヒール部2の断面は円弧状に湾曲して形成
され、第一傾斜面11と第二傾斜面12に段差なく連続
している。
【0031】図1において、第二傾斜面12の断面は直
線状に延び、シリンダヘッド20の中心軸に直交した取
付溝21の端面23に対して角度θ2を持つ。
【0032】ショルダ部3の断面は小さな曲率半径で円
弧状に湾曲し、第二傾斜面12とフラット部14を段差
なく連続する。
【0033】図1において、第三傾斜面13の断面は直
線状に延び、シリンダヘッド20の中心軸に平行な取付
溝21の底面25に対して角度θ3を持つ。U溝部5の
断面も略同一角度θ3で傾斜し、固定側リップ4は略一
定の肉厚を持って延びる。
【0034】U溝部5の深さDはバッファシール10の
全高Hに対してH/2程度に設定される。そして、摺動
側リップ1の肉厚は固定側リップ4の肉厚より大きく設
定される。
【0035】以上のように構成される本発明の実施の形
態につき、次に作用を説明する。
【0036】シリンダヘッド20の取付溝21に収装さ
れたバッファシール10は、図2に矢印で示すようにU
溝部5に作用する油圧によって、摺動側リップ1がピス
トンロッド30に押し付けられるとともに、固定側リッ
プ4が取付溝21の底面25に押し付けられ、シリンダ
ヘッド20とピストンロッド30の間を遮断し、油圧シ
リンダの伸縮作動に伴って油室に生じる定常の圧力変動
や衝撃圧がメインシールに伝わることを緩和する。
【0037】U溝部5に作用する油圧が上昇するのに伴
ってバッファシール10はの変形をする。なお、
、の変形はほぼ同時に起き、続いての変形が起き
る。 第二傾斜面12がショルダ部3から取付溝21の端面
23に押し付けられるように変形する。このとき、摺動
側リップ1は取付溝21の端面23側に移動するため、
さらに圧力が高くなったとき、ピストンロッド30に接
触する面積が減る方向に変化する。 第三傾斜面13およびフラット部14が固定側リップ
4の先端から取付溝21の底面25に押し付けられるよ
うに変形する。 第一傾斜面11が摺動側リップ1の先端からピストン
ロッド30に押し付けられるように変形する。
【0038】このようにバッファシール10はU溝部5
に作用する油圧が上昇するのに伴って起きる、の変
形によりヒール部2がピストンロッド30から離れるた
め、ヒール部2がシリンダヘッド20とピストンロッド
30の間につくられる環状隙間29にはみ出すことを防
止し、また、ピストンロッド30への接触面積が減少す
る方向に変化するため、バッファシール10が損傷した
り、フリクションが大きくなることを回避できる。
【0039】バッファシール10に生じる応力をヒール
部2からU溝部5にかけて広い範囲で低い値に抑えら
れ、バッファシール10のピストンロッド30に対する
面圧分布を適正化する。このため、バッファシール10
とメインシールとの間に圧力を閉じ込める蓄圧現象が発
生することが抑えられ、バッファシール10またはメイ
ンシールに損傷を来すことを回避できる。
【0040】この結果、ヒール部2の付け根部に金属製
バックアップリングを嵌めてヒール部2の変形を拘束す
る必要がなくなるため、バックアップリングを廃止し
て、製品のコストダウンがはかれるとともに、取付溝2
1に対するバッファシール10の組み付け性が悪くなる
ことを回避できる。
【0041】他の実施の形態として、図3に示すよう
に、前記実施の形態におけるフラット部14を廃止し、
第三傾斜面13をショルダ部3から固定側リップ4の先
端にかけての全域に形成してもよい。
【0042】この場合、U溝部5に作用する油圧が上昇
するのに伴ってバッファシール10は、第三傾斜面13
が固定側リップ4の先端から取付溝21の底面25に押
し付けられるように変形し、バッファシール10に生じ
る応力をヒール部2からU溝部5にかけて広い範囲で低
い値に抑えられ、バッファシール10のピストンロッド
に対する面圧分布を適正化する。
【0043】本発明は、油圧シリンダに限らず、他の流
体圧機器のシール部にも適用でき、その技術的な思想の
範囲内において種々の変更がなしうることは明白であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すバッファシールの断
面図。
【図2】同じくバッファシールの変形を示す図。
【図3】他の実施の形態を示すバッファシールの断面
図。
【図4】従来例を示す油圧シリンダの断面図。
【図5】同じくバッファシールの断面図。
【図6】同じくバッファシールの変形を示す図。
【図7】従来例を示すバッファシールの断面図。
【符号の説明】
1 摺動側リップ 2 ヒール部 3 ショルダ部 4 固定側リップ 5 U溝部 10 バッファシール 11 第一傾斜面 12 第二傾斜面 13 第三傾斜面 14 フラット部 20 シリンダヘッド 21 取付溝 23 取付溝の端面 25 取付溝の底面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】摺動部材に摺接するように取付溝に収装さ
    れメインシールに導かれる圧力変動を緩和するバッファ
    シールにおいて、 流体圧を受ける環状の溝部と、 流体圧によって摺動部材に押し付けられる環状の摺動側
    リップと、 前記取付溝の開口端側に対峙する環状のヒール部と、 前記取付溝の隅部側に対峙する環状のショルダ部と、 流体圧によって前記取付溝の底面に押し付けられる環状
    の固定側リップと、 流体圧が作用しない自由状態で前記摺動側リップの先端
    から前記ヒール部にかけて前記摺動部材から次第に離れ
    るように傾斜する環状の第一傾斜面とを有し、 前記ヒール部を前記第一傾斜面から連続して湾曲させた
    ことを特徴とするバッファシール。
  2. 【請求項2】流体圧が作用しない自由状態で前記ヒール
    部から前記ショルダ部にかけて前記取付溝の端面に次第
    に近づくように傾斜する環状の第二傾斜面を有したこと
    を特徴とする請求項1に記載のバッファシール。
  3. 【請求項3】流体圧が作用しない自由状態で前記ショル
    ダ部から前記固定側リップの先端にかけて前記取付溝の
    底面と略平行に延びる環状のフラット部と、 前記フラット部から前記固定側リップの先端にかけて前
    記取付溝の底面に次第に近づくように傾斜する環状の第
    三傾斜面とを有したことを特徴とする請求項1または2
    に記載のバッファシール。
  4. 【請求項4】流体圧が作用しない自由状態で前記ショル
    ダ部から前記固定側リップの先端にかけて前記取付溝の
    底面に次第に近づくように傾斜する環状の第三傾斜面を
    有したことを特徴とする請求項1または2に記載のバッ
    ファシール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005038311A1 (ja) * 2003-10-16 2005-04-28 Kabushiki Kaisha Kawasaki Precision Machinery ガス用シール構造
JP2008101704A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Nok Corp 密封装置
JP2010520984A (ja) * 2007-03-09 2010-06-17 フロイデンベルク−エヌオーケー ジェネラル パートナーシップ 広い温度範囲および圧力範囲において使用可能な液圧シリンダ密封システム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005038311A1 (ja) * 2003-10-16 2005-04-28 Kabushiki Kaisha Kawasaki Precision Machinery ガス用シール構造
US8567792B2 (en) 2003-10-16 2013-10-29 Kawasaki Jukogyo Kaisha Kabusiha Gas seal structure
JP2008101704A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Nok Corp 密封装置
JP2010520984A (ja) * 2007-03-09 2010-06-17 フロイデンベルク−エヌオーケー ジェネラル パートナーシップ 広い温度範囲および圧力範囲において使用可能な液圧シリンダ密封システム
US8840115B2 (en) 2007-03-09 2014-09-23 Freudenberg-Nok General Partnership Wide range temperature and pressure hydraulic cylinder sealing system

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