JP2002188725A

JP2002188725A - リップ付パッキン

Info

Publication number: JP2002188725A
Application number: JP2000387135A
Authority: JP
Inventors: Masami Nishi; 正己西; Nobuyuki Ikeda; 延幸池田; Osamu Arizono; 修有薗; Akira Nitta; 章新田; Isao Mao; 伊三男真尾; Masakatsu Tsubo; 正勝坪
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】より長期間に亘って高圧水の漏出を防止し得
る水圧プレスのシリンダ用のリップ付パッキンを提供す
る。【解決手段】シリンダ本体１の内側に着脱自在に嵌着
されるリング状のパッキン本体３ａと、このパッキン本
体３ａのラム２側に形成され、このラム２の外周面に先
端部が周設して高圧水の漏出を防ぐリップ３ｂとからな
るリップ付パッキン３の前記リップ３ｂの基端部であっ
て、かつ水圧が作用する側に形成される鋭角溝部３ｃに
鉛製リング３ｄを固着すれば、水圧で開かなくなったリ
ップ３ｂでも鉛製リング３ｄの変形によって開き、また
ラム２の外周面の縦状掻き疵が鉛により埋められて、ラ
ム２の外周面の面粗度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、水圧プレ
スのシリンダに用いられるリップ付パッキンの改善に関
し、より詳しくは、シリンダからの高圧水の漏出を防止
するためにリップを効果的に開かせると共に、摺動抵抗
の低減を可能ならしめるようにしたリップ付パッキンの
技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】大型の鍛鋼部品は、例えば、大型の水圧
プレスによる鍛造によって製造されているが、このよう
な水圧プレスは、その全体構成説明図の図３と、そのシ
リンダの断面図の図４と、図４のＢ部拡大図の図５
（ａ）と、リップ付パッキンのリップの開き状態説明図
の図５（ｂ）とに示すように構成されている。

【０００３】即ち、水圧プレス５０は、上面に下金敷５
２が載置されるアンビルを支持する下盤５１と、この下
盤５１に取付けられた上昇シリンダ５３により上昇され
ると共に、下面に上金敷５５が取付けられる中盤５４と
を備えている。そして、この中盤５４の上面には、複数
本のコラム５６の頂部に水平に支持された上盤５７に取
付けられてなる複数本のシリンダ６０の作動体であるラ
ムにより圧下力が付与されるようになっている。

【０００４】前記シリンダ６０は同構成であって、図４
に示すように、固定体であるシリンダ本体６１と、作動
体であるラム６２とから構成されている。そして、高圧
液である高圧水の水圧により前記ラム６２を下方に伸長
させる構成になっており、布入り合成ゴムからなる後述
する構成になるリップ付パッキン６３によって水封され
るように構成されている。前記リップ付パッキン６３
は、図５（ａ）に示すように、前記シリンダ６０のシリ
ンダ本体６１の内側に嵌着されてなるリング状のパッキ
ン本体６３ａと、このパッキン本体６３ａのラム６２側
に形成され、このラム６２の外周面に先端部が摺接して
高圧水の漏出を防止するリップ６３ｂとから構成されて
いる。

【０００５】さらに、前記リップ６３ｂの基端部側であ
って、かつ水圧が作用（図における上側）する側に、鋭
角溝部６３ｃが形成されている。つまり、リップ６３ｂ
はパッキン本体６３ａから斜め上向きに突出した構成に
なっている。なお、前記シリンダ本体６１のリップ付パ
ッキン６３の奥側に配設されてなるものはグランドブッ
シュ６４であり、またこのシリンダ本体６１の開口側に
配設されてなるものは、このリップ付パッキン６３を締
付けると共に、ラム６２をガイドするブッシュとしての
機能を備えたパッキン押さえ６５である。

【０００６】上記従来例に係るリップ付パッキン６３に
よれば、前記シリンダ６０のシリンダ本体６１に高圧水
が供給されると、図５（ｂ）において破線で示すよう
に、高圧水の水圧により前記リップ６３ｂの先端側が下
方に押されて開き、このリップ６３ｂの先端部がラム６
２の外周面に押付けられるので、高圧水の漏出が防止さ
れることとなる。

【０００７】ところで、上記構成になる水圧プレスで
は、鍛造作業の継続により前記シリンダ６０のラム６２
が摩耗してラム径が２〜３ｍｍ細くなると、その度毎に
サイズの大きなリップ付パッキンに交換される。そし
て、水圧プレスはラム径が２〜３ｍｍ摩耗するまでの間
は同サイズのリップ付パッキンの交換の繰り返しによっ
て稼働が継続されるという使われ方をするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に係る水圧
プレスのシリンダのリップ付パッキンは、それなりに有
用であると考えられる。ところで、鍛造作業の継続によ
りリップ付パッキンのリップ先端部の摩耗量が大きくな
ると、リップ付パッキンのリップの先端部とラムの外周
面との接触力が低下して高圧水が漏出することになるか
ら、水圧プレスが使用不能になる。勿論、リップ先端部
の摩耗量が少ない場合には、パッキン押さえによるリッ
プ付パッキンの増し締めによってリップを開かせて、高
圧水の漏出を防止している。

【０００９】しかしながら、例えば、リップ付パッキン
のリップ先端部の摩耗量が過大になると、パッキン押さ
えによる増し締めによってリップ付パッキンに対する締
付力を大きくしてもリップは最大限を越えて開くことが
ないので、高圧水の漏出を防止することができなくなる
だけでなく、締付力によってリップ付パッキンが破損し
てしまう。そのため、増し締め後に高圧水が漏出した時
点を以てリップ付パッキンを交換しなければならない
が、約１週間毎に交換するというように、メインテナン
ス間隔が比較的短いため、水圧プレスの稼働率の向上が
望めないのに加えて、ランニングコストが嵩むという解
決すべき課題があった。

【００１０】従って、本発明の目的は、より長期間に亘
って高圧水の漏出を防止することを可能ならしめるリッ
プ付パッキンを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記実情に鑑み
てなされたものであって、従って上記課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に係るリップ付パッキンが採用
した手段の特徴とするところは、固定体の内側または作
動体の外側に着脱自在に嵌着されるリング状のパッキン
本体を備え、このパッキン本体の作動体側または固定体
側に形成され、これら作動体または固定体の周面に先端
部が摺接して高圧液の漏出を防ぐリップを備えてなるリ
ップ付パッキンにおいて、前記リップの基端部であっ
て、かつ液圧作用側の鋭角溝部に、軟質塑性金属からな
る金属製リングが嵌着されると共に、この金属製リング
が前記鋭角溝部に樹脂により固着されてなるところにあ
る。

【００１２】本発明の請求項２に係るリップ付パッキン
が採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載
のリップ付パッキンにおいて、前記リップは、片リップ
であるところにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
リップ付パッキンについて、その断面図の図１（ａ）
と、その使用状態説明図の図１（ｂ）と、ラムの外観状
態説明図の図２（ａ）と、図２（ａ）のＡ部拡大図の図
２（ｂ）とを参照しながら説明する。但し、本の実施の
形態に係るリップ付パッキンは、上記従来例と同構成に
なる水圧プレスのシリンダに使用されるものであるか
ら、水圧プレスの構成に係る説明は割愛する。

【００１４】図１に示す符号３は、シリンダの固定体で
あるシリンダ本体１に嵌着されるリップ付パッキンであ
る。このリップ付パッキン３は、図１，２に示すよう
に、シリンダ本体１の内側開口部付近に嵌着されるリン
グ状のパッキン本体３ａと、このパッキン本体３ａの作
動体であるラム２側に形成され、このラム２の外周面に
先端部が摺接するリップ３ｂとから構成されている。そ
して、このリップ３ｂの基端部側であって、かつ高圧液
である高圧水の水圧が作用（図における上側）する側
に、鋭角溝部３ｃが形成されている。つまり、前記リッ
プ３ｂは基端側よりも先端側が高くなるように、斜め上
向きに突出している。以上の説明から良く理解されるよ
うに、このリップ付パッキン３は従来例に係るリップ付
パッキンと全く同構成になるものである。

【００１５】従来例と全く同構成になるリップ付パッキ
ン３のリップ３ｂの基端部に形成されてなる鋭角溝部３
ｃには、軟質塑性金属である鉛からなる、後述する構成
になる鉛製リング３ｄが嵌着されている。この鉛製リン
グ３ｄは、所定長さに切断した鉛線材を前記鋭角溝部３
ｃに沿わせて円形に形成したものである。そして、この
鉛製リング３ｄが前記鋭角溝部３ｃから外れたりしない
ように、シリコン樹脂で樹脂層３ｅを形成することによ
り、前記鉛製リング３ｄが前記鋭角溝部３ｃに固着され
ている。

【００１６】以下、上記実施の形態に係るリップ付パッ
キン３の作用態様を説明すると、上記従来例に係る水圧
プレスのリップ付パッキンの場合には、上記のとおり、
そのリップ先端部の摩耗量が大きくなると、パッキン押
さえによる増し締めによってリップ付パッキンに対する
締付力を大きくしてもリップは最大限を越えて開かなく
なる。そのため、リップの先端部がラムの外周面に接触
することができず、水封機能が発揮されるなくなって高
圧水が漏出した。

【００１７】しかしながら、本実施の形態に係るリップ
付パッキン３によれば、図示しないパッキン押さえによ
って増し締めすると、図１（ｂ）に示すように、鉛製リ
ング３ｄの変形によりリップ３ｂが押される。そのた
め、このリップ３ｂが開いてラム２の外周面に接触する
ので、シリンダからの高圧水の漏出を防止することがで
きる。勿論、図１（ｂ）から良く理解されるように、前
記鉛製リング３ｄ自体もラム２の外周面に接触するの
で、この鉛製リング３ｄによっても水封機能が発揮され
ることとなる。

【００１８】ところで、図２（ａ）に示すように、稼働
の継続によりラム２の外周面の全面に亘って複数の縦状
掻き疵４が生じる。従来例に係るリップ付パッキンの場
合には、縦状掻き疵４によってリップ先端部の摩耗が一
層促進されて加速的に寿命が短縮されたが、これらの縦
状掻き疵４の何れもが、図２（ｂ）に示すように、鉛製
リング３ｄから削り取られた鉛５により埋められてラム
２の外周面の面粗度が向上する結果、ラム２の摺動抵抗
が低下する。そのため、リップ付パッキン３の寿命も大
幅に延長されることとなる。

【００１９】従って、水圧プレスのメインテナンス間隔
の延長により、水圧プレスの稼働率の向上が可能になる
のに加えて、メインテナンスコストの低減も可能になる
という多大な効果を得ることができる。

【００２０】因みに、従来例に係る水圧プレスのシリン
ダのリップ付パッキンの場合には、高圧水の漏出発生後
のパッキン押さえによる増し締めにより平均７日間（１
日当たり１６時間稼働）程度の使用が可能であった。そ
れに対して、本実施の形態に係るリップ付パッキン３の
場合には約２３日間の使用が可能であり、リップの摩耗
寿命が大幅に向上することが判った。

【００２１】ところで、水圧プレス用の高圧水には、鉛
リング３ｄの摩耗により発生した微細な鉛粒が混入す
る。しかしながら、混入した微細な鉛粒はタンク側に配
設されたサクションフィルタ等によって高圧水から除去
することができるので、水ポンプや弁類の作動に何らの
支障もない。また、廃水は水処理設備によって処理され
るので、環境汚染の恐れもない。

【００２２】以上では、軟質塑性金属が鉛である場合を
例として説明したが、特に鉛に限ることなく、鉛のよう
に軟硬度で塑性変形し得る合金、例えばＰｂ合金、Ｓｎ
合金、Ｚｎ合金等であれば採用することができるので、
上記実施の形態によって軟質塑性金属の材質に限定され
るものではない。また、リップ付パッキンが水圧プレス
のシリンダに用いられる場合を例として説明したが、例
えば上昇シリンダや垂直作動弁体の作動軸等の軸封にも
用いることができるので、水圧プレスのシリンダ用の用
途に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳述したように、上記従来例に係
るシリンダのリップ付パッキンの場合にはリップ先端部
の摩耗量が大きくなると、パッキン押さえによる増し締
めによってリップ付パッキンに対する締付力を大きくし
ても、リップ付パッキンのリップは最大限を越えて開か
なくなるために、リップの先端部がラムの外周面に接触
しなくなって高圧液が漏出した。しかしながら、本発明
の請求項１または２に係るリップ付パッキンによれば、
パッキン押さえによりリップ付パッキンを増し締めする
と、軟質塑性金属からなる金属製リングの変形によりリ
ップが押されるために、このリップが開いて作動体また
は固定体の周面に接触するので、高圧液の漏出防止が可
能になると共に、金属製リング自体も作動体または固定
体の周面に接触し、この金属製リングによっても液封機
能が発揮されるので、より効果的に高圧液の漏出を防止
することができる。

【００２４】また、作動体または固定体の周面には複数
の縦状掻き疵が生じるが、これら縦状掻き疵の何れも
が、金属製リングから削り取られた軟質塑性金属により
埋められて前記作動体または固定体の面粗度が向上する
結果、摺動抵抗が低下する。そのため、リップ付パッキ
ンのリップ先端部の摩耗寿命も大幅に延長され、このリ
ップ付パッキンを使用する機器のメインテナンス間隔の
延長による装置の稼働率の向上と、メインテナンスコス
トの低減とが可能になるという多大な効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係り、図１（ａ）はパッ
キンの断面図、図１（ｂ）はパッキンの使用状態説明図
である。

【図２】本発明の実施の形態に係り、図２（ａ）はラム
の外観状態説明図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大
図である。

【図３】従来例に係り、水圧プレスの全体構成説明図で
ある。

【図４】従来例に係り、水圧プレスのシリンダの断面図
である。

【図５】図５（ａ）は図４のＢ部拡大図、図５（ｂ）は
リップ付パッキンのリップの開き状態説明図である。

【符号の説明】

１…シリンダ本体２…ラム３…リップ付パッキン，３ａ…パッキン本体，３ｂ…リ
ップ，３ｃ…鋭角溝部，３ｄ…鉛製リング，３ｅ…樹脂
層４…縦状掻き疵５…鉛

フロントページの続き (72)発明者有薗修兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者新田章兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者真尾伊三男兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者坪正勝兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号株式会社神戸製鋼所高砂製作所内Ｆターム(参考） 3H081 AA13 BB01 CC24 EE05 EE11 EE29 3J040 AA01 AA13 BA05 EA02 FA05 HA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定体の内側または作動体の外側に着脱
自在に嵌着されるリング状のパッキン本体を備え、この
パッキン本体の作動体側または固定体側に形成され、こ
れら作動体または固定体の周面に先端部が摺接して高圧
液の漏出を防ぐリップを備えてなるリップ付パッキンに
おいて、前記リップの基端部であって、かつ液圧作用側
の鋭角溝部に、軟質塑性金属からなる金属製リングが嵌
着されると共に、この金属製リングが前記鋭角溝部に樹
脂により固着されてなることを特徴とするリップ付パッ
キン。
【請求項２】前記リップは、片リップであることを特
徴とする請求項１に記載のリップ付パッキン。