JP2005282713A - シール組み付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダポートのエッジでシールが損傷しないようにする。
【解決手段】 この発明は、ピストンロッドおよびピストンを組み込んだシリンダに、シリンダポートおよびシールを装着するシール装着部を設ける一方、このシール装着部は、シリンダポートよりも、シールを装着するときのシール押し込み方向前方に設けたシール組み付け構造を前提にする。そして、この構造を前提にしつつ、上記シリンダポートを設けた部分のシリンダ内径に対して、上記シール装着部の内径を小さくするとともに、上記シールは、シール装着部にはまる外径を保ち、かつ、ピストンロッドに設けたピストンには、上記シールと対向する面に押し込み突部を設け、この突部の軸方向長さは、その突部を介して上記シールをシール装着部に押し込んだとき、ピストンが上記シリンダポートを境にして、シールとは反対側に位置する関係にした点に特徴を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ピストンロッドおよびピストンを組み込んだシリンダの端部をシールするシール組み付け構造に関する。

この種のシール組み付け構造として特許文献１に記載のものが従来から知られているが、この従来の構造を示したのが、図３である。この従来から知られている組み付け構造は、シリンダ１の端部にシール２を装着するシール装着部３を設けるとともに、この端部に設けたシール装着部３よりも内側にシリンダポート４を設けている。そして、上記シール装着部３の内径と、シリンダ１に設けたシリンダポート４の部分の内径とを等しくしている。なお、図中符号５はピストンロッドであり、このピストンロッド５には図示していないピストンを設けている。

上記のような構成のもとで、シール２を組み付けるには、次のようにする。先ず、ピストンを組み付けたピストンロッド５に、シール２をはめ着けてから、そのシール２をシール装着部３に押し込むようにしている。
特開２０００−０８５６０１号公報

上記のようにした従来のシール組み付け構造では、当該シール２がシリンダポート４のエッジに当たって損傷しやすいという問題があったが、それは、次のようなことが基因している。すなわち、シール２はシール機能を維持するために、多少の締め代を持ってシリンダ１内に組み込まれる。このように締め代を持ったシール２をシール装着部３に押し込もうとしたとき、そのシール装着部３の内径と、シリンダ１に設けたシリンダポート４の部分の内径とを等しくしているので、シール２がシリンダポート４に達したとき、当該シール２がシリンダポート４内に盛り上がる。

上記のようにシリンダポート４内に盛り上がったシール２をさらに強制的に押し込もうとすれば、シール２の盛り上がり部分が、シリンダポート４のエッジで損傷されるのは明らかである。
そこで、この発明は、シール装着部にシールを押し込む際に、当該シールを損傷しないシール組み付け構造を提供することを目的にする。

第１の発明は、ピストンロッドおよびピストンを組み込んだシリンダに、シリンダポートおよびシールを装着するシール装着部を設ける一方、このシール装着部は、シリンダポートよりも、シールを装着するときのシール押し込み方向前方に設けたシール組み付け構造を前提にする。そして、この構造を前提にしつつ、上記シリンダポートを設けた部分のシリンダ内径に対して、上記シール装着部の内径を小さくするとともに、上記シールは、シール装着部にはまる外径を保ち、かつ、ピストンロッドに設けたピストンには、上記シールと対向する面に押し込み突部を設け、この突部の軸方向長さは、その突部を介して上記シールをシール装着部に押し込んだとき、ピストンが上記シリンダポートを境にして、シールとは反対側に位置する関係にした点に特徴を有する。

第１の発明によれば、シール装着部の内径を小さくするとともに、上記シールは、シール装着部にはまる外径になるようにしたので、シール装着部に対するシールの締め代を考慮したとしても、シールがシリンダポートを通過するときには、当該シールがシリンダポートのエッジに接触することがない。したがって、シリンダポートのエッジによるシールの損傷という問題が一切発生しない。

また、ピストンに設けた押し込み突部は、その軸方向長さを、上記シールをシール装着部に押し込んだとき、ピストンが上記シリンダポートを境にして、シールとは反対側に位置する関係にしたので、ピストンの周囲に設けたシール部材も、損傷することがなくなる。

この発明の実施形態は、図１および図２に示すように、シリンダ１１にシリンダポート１２を設けるとともに、このシリンダ１１には、ピストン１３を設けたピストンロッド１４を組み込んでいる。さらに、上記シリンダ１１の端部には、シール１５を装着するためのシール装着部１６を設けているが、このシール装着部１６は上記シリンダポート１２よりも外側に位置するシリンダ１１端部に設けたものである。言い換えると、このシール装着部１６は、シリンダポート１２に対して、シール押し込み方向前方に設けたものである。そして、上記シール装着部１６は、その内径Ｌ1を、シリンダポート１２を設けた部分の内径Ｌ2よりも小さくしている。

上記のようにしたシール装着部１６には、上記シール１５を押し込むが、このときに、ピストンロッド１４の径方向の移動を規制するためのインナーガイド１７を先に押し込む。ただし、このインナーガイド１７は、必須の構成要素ではなく、上記のようにピストンロッド１４の径方向の移動を積極的に規制する必要がないときには、このインナーガイド１７は不要になる。
上記のようにしてシール装着部１６には、シール１５およびインナーガイド１７を直列にして一緒に組み込むが、当然のこととして、シール装着部１６の軸方向長さは、直列にしたシール１５およびインナーガイド１７の軸方向長さと同じにするか、あるいはそれよりも長くしている。ただし、上記のようにインナーガイド１７を装着しないときには、シール装着部１６の軸方向長さは、シール１５の軸方向長さと同じにするか、あるいはそれよりも長くすること当然である。
また、上記シール１５は、シールリップ部１５ｂをバネ部材１８でピストンロッド１４に圧接させるとともに、シール１５の変形を防止するために金属リング１５ａを設けている。

さらに、ピストン１３には、金属リング１５ａと対向する面に環状突部１３ａを設けているが、この環状突部１３ａは、その先端が上記金属リング１５ａに対向する関係にするとともに、その軸方向長さを次のようにしている。すなわち、環状突部１３ａの軸方向長さは、その環状突部１３ａを介して上記シール１５をシール装着部１６に押し込んだとき、ピストン１３が上記シリンダポート１２を境にして、シール１５とは反対側に位置する関係にしている。このようにしたピストン１３の外周にはＯリング１９とピストンシール２０とを設けている。

次に、インナーガイド１７を用いた場合のシール１５の装着方法を説明する。
上記シリンダ１１にシール１５を組み込むには、従来と同様に、先ず、インナーガイド１７とシール１５とをピストンロッド１４に順に装着するが、このときには、ピストン１３の環状突部１３ａの先端をシール１５に接触させておく。このようにインナーガイド１７およびシール１５をピストンロッド１４に装着したら、次に、このピストンロッド１４とともにピストン１３，シール１５およびインナーガイド１７をシリンダ１１内に挿入していく。

上記のようにしてピストンロッド１４をシリンダ１１内に挿入していけば、シール１５も環状突部１３ａに押されてシリンダ１１内を移動して、シリンダポート１２が形成された箇所を通過する。ただし、前記したように内径Ｌ1＜Ｌ2とし、しかも、シール１５の外径もシール装着部１６にぴったりとはまる大きさにしているので、上記のようにシール１５がシリンダポート１２の位置を通過するときには、シール１５がシリンダポート１２のエッジの部分に接触することはない。したがって、シール１５がシリンダポート１２のエッジで損傷されるといった問題は一切発生しない。

上記のようにしてピストンロッド１４をどんどん押し込んでいけば、最終的には、インナーガイド１７およびシール１５が図２に示すように、シール装着部１６に装着されることになる。そして、図２に示すように、ピストン１３の環状突部１３ａがシール１５に接触し、かつ、インナーガイド１７およびシール１５がシール装着部１６に完全に押し込まれた状態では、ピストン１３が上記シリンダポート１２を境にして、シール１５とは反対側に位置する。したがって、ピストン１３がシリンダポート１２を通過することがない。

このようにピストン１３がシリンダポート１２を通過することがないので、ピストン１３の外周に設けたピストンシール２０あるいはＯリング１９が、シリンダポート１２のエッジで損傷されることもない。

なお、上記のことからも明らかなように、ピストン１３の環状突部１３ａの軸方向長さは、厳密に言うと、環状突部１３ａを介して上記シール１５をシール装着部１６に押し込んだ状態で、ピストンシール２０およびＯリング１９が上記シリンダポート１２を境にして、シール１５とは反対側に位置するようにしてあればよいものである。

また、ピストン１３の環状突部１３ａと、シール１５の金属リング１５ａとを対向させる関係にしたので、環状突部１３ａでシール１５を押し込んでいるときに、シール１５の変形を防止できる。もし、シール１５を押し込んでいるときにシール１５が変形すれば、その変形部分がシリンダポート１２内に飛び出すこともある。このようにシール１５がシリンダポート１２から飛び出した状態で、シール１５を押し込めば、前記と同様にシリンダポート１２のエッジでシール１５が損傷されてしまう。しかし、この実施形態では、環状突部１３ａに対向した位置に金属リング１５ａを設けているので、上記のような問題は発生しない。

さらに、上記実施形態では、ピストン１３に設けた突部を環状突部１３ａとしたが、必ずしも、環状でなくてもよい。円周方向に所定の間隔を保った突部を複数設けるようにしてもよいこと当然である。ただし、環状突部１３ａとした方が、金属リング１５ａの対向関係も相まって、シール１５にバランスよく押圧力を作用させることができるので、シール１５の変形防止の上から有利である。
また、上記のようにした方法でシール１５を装着すれば、シール１５を押し込むための特別な部材が不要になる。

シールをシール装着部手前で止めた状態の要部断面図である。 シールをシール装着部に装着した状態の要部断面図である。 従来のシール組み付け構造を示す断面図である。

符号の説明

１１ シリンダ
１２ シリンダポート
１３ ピストン
１３ａ 環状突部
１４ ピストンロッド
１５ シール
１５ａ 金属リング
１６ シール装着部

Claims (2)

1. ピストンロッドおよびピストンを組み込んだシリンダに、シリンダポートおよびシールを装着するシール装着部を設ける一方、このシール装着部は、シリンダポートよりも、シールを装着するときのシール押し込み方向前方に設けたシール組み付け構造において、上記シリンダポートを設けた部分のシリンダ内径に対して、上記シール装着部の内径を小さくするとともに、上記シールは、シール装着部にはまる外径を保ち、かつ、ピストンロッドに設けたピストンには、上記シールと対向する面に押し込み用の突部を設け、この突部の軸方向長さは、その突部を介して上記シールをシール装着部に押し込んだとき、ピストンが上記シリンダポートを境にして、シールとは反対側に位置する関係にしたシール組み付け構造。
2. 上記押し込み突部を、ピストンロッドを囲む環状突部とするとともに、上記シールにはこの環状突部の先端と対向する金属リングを設けた請求項１記載のシール組み付け構造。

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