JP2005240833A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設機械や運搬車輌のアクチュエータとして用いられる油圧シリンダのダストの侵入を防止するダストシールとして使用される密封装置に関するものである。 The present invention relates to a sealing device used as a dust seal for preventing dust from entering a hydraulic cylinder used as an actuator of a construction machine or a transport vehicle.
従来、特許文献1に記載された図4に示すように、ロッドシーリングシステムは、バッファリング101、ロッドパッキン201、ダストシール301からなる。そして、システムの長寿命化を図る上で、耐熱性、耐摩耗性、耐油性の観点から、シールごとに材料の使い分けを行っていた。
Conventionally, as shown in FIG. 4 described in
中でも、ダストシール301は、建設機械のように屋外で使用される場合には、泥、土砂などの外部異物のダスト環境が厳しい。このため、ダストシール301の形状は、図5に示すように外周に補強環302を接着した分割溝タイプでオイルリップ303とダストリップ304とを有する2リップシール形状が使用され、材料には材料強度が高いポリウレタン材料が使用されていた。
In particular, when the
この図5のダストシール301では、ダストリップ304のしめ代によって、軸に対して締め付け力「以下、緊迫力という」が発生し、外部異物のシリンダ内への侵入が防止される。また、オイルリップ303は、ロッドシールから漏れ出た油のシール機能を有し、油の外部への漏れが防止される。さらにダストシール301の外周には補強環302が接着されており、補強環302が相手側溝との嵌合により組み込まれているため、ダストシール301の外周部からの外部異物の侵入が防止されていた。
In the
図5のダストシール301では、材料にポリウレタン材料を使用するため、高ヤング率によりダストリップの緊迫力を強くし、外部異物のシリンダ内への侵入を困難にする。また、ポリウレタン材料を用いることは、ニトリルゴムやフッ素ゴムに対比して耐摩擦性に優れるので、摩耗によるしめ代減少が抑制され、寿命延長を図ることができた。
ダストシールは、外部異物をシリンダ内に侵入させないことを目的とするため、ダストリップのしめ代による緊迫力(初期性能)としめ代維持による緊迫力の維持(耐久性能)が必要とされる。 The purpose of the dust seal is to prevent external foreign matter from entering the cylinder. Therefore, it is necessary to maintain the tightening force (initial performance) due to the dusting margin of the dust lip and the maintenance of the tightening force (durability) due to maintenance of the interference.
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、長期使用によってダストリップのしめ代が低下するので、長期使用時にはダストリップの緊迫力の低下が生じていた。また、低温時においても材料弾性が低下してしまい、低温時にはダストリップの緊迫力の低下が生じていた。このようにダストリップの緊迫力が低下する場合には、外部異物の侵入が問題となる。このため、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持することが求められている。 However, in the case of the prior art as described above, since the interference cost of the dust lip is reduced by long-term use, the tightness of the dust lip is reduced during long-term use. Further, the elasticity of the material is lowered even at low temperatures, and the tightness of the dust strip is reduced at low temperatures. In this way, when the tight force of the dust lip decreases, intrusion of external foreign matters becomes a problem. For this reason, it is required to maintain the tightness of the dust lip even during long-term use and low-temperature use.
また、ダストリップは図5に示すように大気側Aの外部に露出しており、ダストリップに外部異物が接触し、ダストリップが損傷することがあった。このため、ダストリップを保護することが求められていた。 Further, as shown in FIG. 5, the dust lip is exposed to the outside of the atmosphere side A, and external dust may come into contact with the dust lip, resulting in damage to the dust lip. For this reason, it has been required to protect the dust lip.
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持し、ダストリップを保護する高性能な密封装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to maintain the tightness of the dust lip even during long-term use and low-temperature use, and to protect the dust lip. The object is to provide a high-performance sealing device.
上記目的を達成するために本発明にあっては、相対往復動する2部材間の隙間を密封するものであって、2部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するシール部材と、前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される無端リング形状の弾性リングと、前記シール部材の他方の部材側に固定される第1補強環と、該第1補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第2補強環と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention seals the gap between two reciprocally moving two members, the oil-side oil lip and the atmosphere side slidingly contacting one of the two members A seal member having a dust strip, an endless ring-shaped elastic ring disposed in a recess formed on the back surface of the dust strip, a first reinforcing ring fixed to the other member side of the seal member, A second reinforcing ring having an axial portion interposed between the first reinforcing ring and the other member, and a flange portion extending from the axial portion to the vicinity of the dust strip on the atmosphere side of the seal member. It is characterized by that.
また、シール部材はポリウレタン材料製であり、弾性リングはポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性に優れ、長期使用時、低温使用時においても反発力の低下が抑えられたことが好適である。 In addition, the sealing member is made of polyurethane material, and the elastic ring is excellent in compression set at low temperature and low temperature property than polyurethane material, and it is preferable that the decrease in repulsive force is suppressed even during long-term use and low-temperature use. is there.
本発明は、ダストリップに弾性リングからの反発力を加え、ダストリップの締め付け力である緊迫力を高めるので、長期使用時、低温使用時においてもダストリップの緊迫力を維持することができる。また、第2補強環のフランジ部がダストリップ近傍へ延出しているので、ダストリップが大気側に露出せずにフランジ部で保護でき、ダストリップの損傷を防止すると共に、弾性リングの配置されたシール部材の大気側側面をフランジ部が覆うことから、弾性リングの脱落も防止できる。 According to the present invention, a repulsive force from the elastic ring is applied to the dust lip so as to increase the tightening force which is the tightening force of the dust lip, so that the dust squeezing force can be maintained even during long-term use and low-temperature use. Further, since the flange portion of the second reinforcing ring extends to the vicinity of the dust lip, the dust lip can be protected by the flange portion without being exposed to the atmosphere side, and the dust lip is prevented from being damaged, and the elastic ring is disposed. Since the flange portion covers the atmosphere side surface of the sealing member, the elastic ring can be prevented from falling off.
図1〜図3を参照して、実施の形態について説明する。図1は実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。図2は実施の形態に係る密封装置のダストリップに働く緊迫力の様子を示す半断面図である。図3は実施の形態に係る密封装置を用いたシーリングシステムを示す半断面図である。 The embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a half sectional view showing a sealing device according to an embodiment. FIG. 2 is a half cross-sectional view showing a state of a pressing force acting on the dust lip of the sealing device according to the embodiment. FIG. 3 is a half sectional view showing a sealing system using the sealing device according to the embodiment.
図1の密封装置1は、往復動用シールとして油圧シリンダに使用されるもので、図3に示すような各種シーリングシステムに用いられる。図3(a)はバッファリング30、ロッドシール20、ダストシール(密封装置1)の順にシールが3つ並んだロッドシーリングシステムである。図3(b)はロッドシール20、ダストシール(密封装置1)の順にシールが2つ並んだロッドシーリングシステムである。
The
図3において、密封装置1は、シーリングシステムの最も大気側Aに配置され、大気側Aのダストがシリンダ内部へ侵入することを防止する往復動用のダストシールとして機能する。
In FIG. 3, the
密封装置1は、図2に示すように、相対往復動する軸(2部材の一方の部材)であるロッド10と、ロッド10を同心的に取り囲むハウジング(他方の部材)であるシリンダ11との環状隙間を密封するため、シリンダ11の大気側A端部の取付溝に装着され、ロッド10の表面に対して摺動自在に接触する。
As shown in FIG. 2, the
密封装置1は、図1に示すように、ロッド10に摺動自在に密封接触する2つのオイルリップ2とダストリップ3とを有するシール部材4と、ダストリップ3の背面に形成された凹部5に配置される弾性リングであるゴムリング6と、シール部材4に固定された第1補強環である第1金属環7と、第1金属環7とシリンダ11との間に介在する第2補強環である第2金属環8と、から構成される。
As shown in FIG. 1, the
シール部材4は、ロッド10の表面に摺動自在に密封接触する油側Oに傾いて延出される油側Oのオイルリップ2と、同じくロッド10の表面に摺動自在に密封接触する大気側Aに傾いて延出される大気側Aのダストリップ3と、を有する。このシール部材4は、材料にポリウレタン材料を用いている。
The seal member 4 includes an
また、シール部材4には、図2(a)に示すように大気側A側面に開口した凹部5が形成されている。凹部5は、ダストリップ3の外径側、即ちダストリップ3の背面に設けられる空間であり、シール部材4の大気側A側面に開口した凹みである。この凹部5にゴムリング6が配置されていない場合には、図2(a)に示すようにダストリップ3の緊迫力はダストリップ3自体の緊迫力F1となる。
Further, the seal member 4 is formed with a
ゴムリング6は太さの変化が無く円周上の断面がどこでも常に一定で、切断箇所の無い無端リング状であり、凹部5に配置された時に図2(b)に示すように面圧が円周上均一となる反発力F2を生じる。このため、ゴムリング6が配置されると、ダストリップ3の緊迫力は、図2(b)に示すようにダストリップ3自体の緊迫力F1に、ゴムリングの反発力F2を加えた緊迫力(F1+F2)となる。よって、従来と同様な緊迫力ではなく、F1+F2と高まった緊迫力をロッド10に付与することができる。また、このF1+F2の緊迫力は円周上の面圧が均一であることから、往復動を行う場合の油膜維持に最適である。
The
特にゴムリング6の材質は、ポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性(TR10がポリウレタン材料より低い材料)に優れる水素ニトリルゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムを使用している。よって、長期使用時、低温使用時においてもゴムリング6の反発力F2の低下は抑えられ、長期使用時、低温使用時においてもダストリップ3のF1+F2と高まった緊迫力を維持することができる。
In particular, the material of the
一方、2つのオイルリップ2とダストリップ3を保持するシール部材4の嵌め合い部には、第1金属環7が固定されている。第1金属環7は、軸方向部としての筒状部の油側O端部に内径方向に延びる内向きフランジ部7aを有する円筒状であり、SPCCなどで形成される。
On the other hand, a
また、第1金属環7の筒状部とシリンダ11との間には、第2金属環8の軸方向部としての筒状部が介在し、第2金属環8がシリンダ11の取付溝に嵌合される。第2金属環8は、第1金属環7とは逆に筒状部の大気側A端部に内径方向に延びる内向きフランジ部8aを有する円筒状であり、SPCCなどで形成される。
Further, a cylindrical portion as an axial portion of the second metal ring 8 is interposed between the cylindrical portion of the
第2金属環8のフランジ部8aは、筒状部からロッド10表面近くのダストリップ3近傍まで内向きに延出されており、途中ゴムリング6の配置されたシール部材4の凹部5を覆う。
The
よって、第2金属環8のフランジ部8aによってダストリップ3が大気側Aに露出せずに保護でき、ダストリップ3への外部異物の接触が防止され、ダストリップ3の損傷を防止すると共に、フランジ部8aでゴムリング6を外部に露出しないように覆い、ゴムリング6の脱落が防止される。
Therefore, the
以上のように、実施の形態では、ダストリップ3にゴムリング6からの反発力を加え、ダストリップ3の緊迫力をF1+F2に高めるので、長期使用時、低温使用時においてもダストリップ3の緊迫力を維持することができる。また、第2金属環8のフランジ部8aがダストリップ3近傍に延出しているので、ダストリップ3が大気側Aに露出せずにフラ
ンジ部8aで保護でき、ダストリップ3の損傷を防止すると共に、ゴムリング6の配置されたシール部材4の大気側A側面をフランジ部8aが覆うことから、ゴムリング6の脱落も防止できる。
As described above, in the embodiment, a repulsive force from the
1 密封装置
2 オイルリップ
3 ダストリップ
4 シール部材
5 凹部
6 ゴムリング
7 第1金属環
8 第2金属環
10 ロッド
11 シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するシール部材と、
前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される無端リング形状の弾性リングと、
前記シール部材の他方の部材側に固定される第1補強環と、
該第1補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第2補強環と、
を備えたことを特徴とする密封装置。 Sealing a gap between two reciprocating members,
A seal member having an oil-side oil lip and an atmosphere-side dust lip that are in sliding contact with one of the two members;
An endless ring-shaped elastic ring disposed in a recess formed on the back surface of the dust lip,
A first reinforcing ring fixed to the other member side of the seal member;
A second reinforcing ring having an axial portion interposed between the first reinforcing ring and the other member, and a flange portion extending from the axial portion to the vicinity of the dust strip on the atmosphere side of the seal member;
A sealing device comprising:
2部材の一方の部材に摺動接触する油側のオイルリップ及び大気側のダストリップを有するポリウレタン材料製のシール部材と、
前記ダストリップの背面に形成された凹部に配置される、ポリウレタン材料より高温での圧縮永久歪および低温性に優れ、長期使用時、低温使用時においても反発力の低下が抑えられた無端リング形状の弾性リングと、
前記シール部材の他方の部材側に固定される第1補強環と、
該第1補強環と他方の部材との間に介する軸方向部と該軸方向部から前記シール部材の大気側においてダストリップ近傍へ延出されるフランジ部とを有する第2補強環と、
を備えたことを特徴とする密封装置。 Sealing a gap between two reciprocating members,
A sealing member made of polyurethane material having an oil-side oil lip and an atmosphere-side dust lip that are in sliding contact with one of the two members;
Endless ring shape with excellent compression set and low-temperature properties at higher temperatures than polyurethane materials, and reduced reduction in repulsive force even during long-term use and low-temperature use. With an elastic ring,
A first reinforcing ring fixed to the other member side of the seal member;
A second reinforcing ring having an axial portion interposed between the first reinforcing ring and the other member, and a flange portion extending from the axial portion to the vicinity of the dust strip on the atmosphere side of the seal member;
A sealing device comprising:
Priority Applications (1)
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JP2004047332A JP2005240833A (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Sealing device |
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JP2010203584A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nok Corp | Sealing device |
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2004
- 2004-02-24 JP JP2004047332A patent/JP2005240833A/en active Pending
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