JP2005534877A - シールカラー - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は、シリンダ及びピストンユニット（１，１５）用のシールカラー（３）に関する。このシールカラーは、シリンダーまたはピストン中に挿入されるように溝部（２）内に収容され、２つのシールリップ（４，５）を有している。第１のシールリップ（５）は、動的に作動され、シリンダー又はピストンを捕捉し、第２のシールリップ（４）は、静的に作動され、溝部の底部に載置される。本発明は、シールカラーに、両シールリップと平行に延び、これらシールリップの間に半径方向に配置され、これらシールリップから軸方向に突出している周方向延長部（６）が設けられている点に特徴がある。

Description

本発明は、シリンダ及びピストンユニット用のシールカラーに関し、このシールカラーは、溝内に収容され、シリンダ又はピストン内に挿入され、２つのシールリップを有し、この第１のシールリップは、動的に作動され、ピストン又はシリンダを捕捉し、第２のシールリップは、静的に作動され、溝部の底部に載置される。この型式のシールカラーの目的は、作動チャンバを周囲環境に対してシールすることであり、このシールカラーは、シリンダー又はピストンに取付けることができる。

ＥＰ０８８９２６５Ａ１は、内側シールリップと外側シールリップとを有するピストンシールを開示しており、内側シールリップは、動的に応力を作用され、外側シールリップは、静的に応力を作用される。外側シールリップの外側端部は、内側シールリップの外側端部から軸方向に突出している。支持体として用いられ、半径方向にピストンを捕捉するビードが、従来技術のシールカラーを補強している。

ＤＥ１９８１２０４１Ａ１は、軸方向に相互に移動可能な２つの同軸面をシールするシール部材を開示している。このシールカラーは、シールされる表面に半径方向に当接する外側及び内側シールリップを有している。シールリップが表面を支持する力を増大するために、これらのシールリップは径方向のウェブによって相互に接続されている。

シール効果を増すためには、一般的に、２つのシールリップの端部を十分に弾力的にすることが望ましく、これは、このように端部を弾力的にすることにより、摩擦が減じられて、シール効果が向上するからである。これは、シールリップが比較的長くかつ小さいデザインを有することを意味する。しかし、自由端を有する内側シールリップがシリンダーとピストンとの間の境界領域まで達し、これらの境界が相対的に移動するため、シールリップの端部がシリンダーとピストンの間のスロット内に締め付けられる危険がある。このような締め付けは、シールカラーの後部とシールリップを設けられたシールカラーの側部との間に間に大きな圧力勾配ががある場合に特に生じやすい。

静的応力のみを受け、シールカラーを収容する溝部の底部に配置されるシールリップを比較的剛性構造に形成し、このシールリップの端部を、動的応力を受けるシールリップの端部を越えて軸方向に突出させることで、改善が図られる。この結果、上述の欧州特許明細書で説明されたデザインと同様な構造が得られる。しかし、このような剛性のシールリップは、シール効果が低減し、装着しやすいものでない点で、不都合である。

上述したような観点から、本発明の１つの目的は、２つのシールリップが極めて弾力的な構造とすることを可能とする態様にシールカラーを形成することにあると共に、他の目的は、動的な応力を受けるシールリップが、シールされる２つの面の間のスロット内で締め付けられること、及び／又は、静的な応力を受けるシールリップが溝壁に当接することによって変形されて、これにより作用が損なわれることを、防ぐことである。

この目的は、シールカラーが、シールリップに平行に延び、これらの第１のシールリップと第２のシールリップとの間に半径方向に配置され、これらシールリップから軸方向に突出している周方向延長部を有していることによって、達成される。この延長部によって、シールリップの端部が、溝部の半径方向に延びる壁に接触するのを防止され、更に、動的な応力を受けるシールリップが、シールされる２つの表面間のスロット内に移動するのが防止される。これは、延長部が移動して溝部の壁に当接し、シールリップの端部をこの壁と従ってスロットとから所定距離だけ離れたところに保持することで行われる。

シールリップ及び／又は延長部が溝部の壁の間で締め付けられしたがってシールカラーの作動性が損なわれるのを確実に防止するため、溝部の幅は、シールカラーの内側の幅よりも大きいことが好ましい。

本発明の１つの独特の利点は、静的な作用を受けるシールリップが極めて弾力的な構造とすることが可能なことを含み、これは、動的な作用を受けるシールリップがシールされる面間のスロットから所定距離に維持しなければならないという必要性がなくなるからである。したがって、第２のシールリップは、圧力流体流がこれを超えて流れることによって弁として作用するように形成されるのが好ましい。動的な応力を受けるシールリップに関しては、このシールリップが比較的頑丈な構造を有する必要があるため、制限された範囲内でのみ弾力的にすることが可能である。

延長部の十分な剛性を維持するため、この延長部の強度は、内径と外径との差として、これらのシールリップの各々の強度として少なくとも同じ比率を有する。これは、シールカラーの背部に関してもかなりの強度を付与し、この結果、シールリップが半径方向に必要な予荷重を形成することができる。

上述のように、本発明のシールカラーは、これが加圧されたスペースをシールするだけでなく、更に、圧力の方向が逆転したときに弁としても働くポジションにあることから、特に好適である。しかし、流体のオーバーフローの際に、延長部の端面が半径方向の溝壁に当接するため、延長部の自由端の縁部領域には、本発明の有利な観点では、半径方向の孔が設けられており、これら孔によって、圧力流体を半径方向に流通させることができる。このようにして、基本的に静的な応力が作用するシールリップを介する圧力流体流が溝壁の領域内で半径方向内方に流れることができる。これらの孔は、例えば、延長部を貫通して半径方向に延びる内孔でよい。

延長部のこうした孔がこの延長部の自由端に向けて軸方向に開口していることから、製造が簡単となる。周方向に延びる上述の延長部は、好ましくは互いに等間隔に周方向の円形状に配置された幾つかの単一延長部に分解することができ、これらの延長部の自由端部は、溝壁で支持される。通常は、シールカラーに接続された支持部材は、シールカラーの材料に比して剛性の高い材料で形成される。

しかし、延長部がシールカラーに一体的に接続され、好ましくはこれと同じ材料から作られた場合、カラーは、２つの部品を連結させることなく１つの単一鋳造工程で形成することができるため、特に低コストの構造が得られる。

本発明の１つの実施形態を、添付図面を参照して以下に説明する。

添付図面は、シリンダ及びピストンユニット１，１５のシリンダ１のハウジングの一部の欠截した断面を示し、このハウジングは、シールカラー３を溝部２内に収容している。シールカラー３は、半径方向外方に配置された外側シールリップ４と、半径方向内方に配置された内側シールリップ５とを有している。外側シールリップ４は、静的な応力を受け、溝部２内を僅かな範囲でのみ側方に移動可能である。また、欠截された態様で示されたピストン１５の周面１４が、内側シールリップ５に対して移動される。延長部６が、内側シールリップ５と外側シールリップ４との間に半径方向に配置され、これの自由端部の端面１２が溝部２の壁７に当接し、２つの半径方向にオフセットされたシールリップ４，５を、壁７から所定の距離に保持する。延長部６の自由端部には、半径方向の孔８が設けられ、これを通って、圧力流体が壁７に沿って半径方向内方に、シリンダ１のハウジングとピストン１５の周面１４との間に形成された溝部９へと伝搬される。ピストン１５の対応した移動によって、圧力流体が壁７から、ピストン１５の背部に配置されたスペース１０内に流れることができる。シールカラー３の後側１３に設けられた溝部２の領域１１内の圧力が、壁７の領域内の圧力よりも高い場合に、流体流がシールリップ４を超えて流れることができる。

本発明は、以下に簡潔に説明される。

本発明の目的は、シールカラー３、いわゆる主要な（primary）カラーのシールリップの前面が、例えば静的シーリング部材とプランジングピストンとを備えたプランジャ型の構造を有するマスターシリンダ内の溝部の壁７に、軸方向に当接するのを防ぐ可能性を見つけることである。シールリップ４，５が当接することは、本発明のカラーの外形形状によって防ぐことができる。軸方向に延びる２つのシールリップ４，５間で、カラーの外形形状には、更に、延長部６が支持リブとして形成され、内側シールリップ４と外側シールリップ５との双方の軸方向長さをかなり超えて突出する。この支持リブの自由端部には、これの周部にわたって等間隔に分散され、支持リブ６と溝部２の壁７との間の意図に反するシールを防ぎ、更に、十分に大きな流通断面を確保するための複数の孔８が形成されている。

当分野では、マスターシリンダの主要カラー３が内側シールリップ５又は外側シールリップ４に交互に当接するように支持するか当接させることが、知られている。これはシールリップの正しい機能を損ないあるいは防止する。特に、外側シールリップ４が前面に当接しているときはこのシールリップ４が自由に移動できないことから、低い折り曲げ圧力で（fold-over pressure）外側シールリップ４を超えて圧力流体が流れることはほぼ不可能である。しかし、この外側シールリップ４を超えていく流体流は、流体量の補償のために主要カラー３の不可欠な機能である。

主要カラー３内に組み込まれた中央支持リブ６の利点は、シールリップの機能が向上されること、および、特に流体量を補償する場合の外側シールリップ４の低い折り曲げ圧力である。

本発明の実施形態によるシリンダの一部の断面図。

符号の説明

１…シリンダー、２…溝部、３…シールカラー、４、５…シールリップ、６…延長部、７…壁、８…孔、９…スロット、１０…スペース、１１…領域、１２…前面、１３…後面、１４…周面、１５…ピストン。

Claims (7)

1. シールカラー（３）が、溝（２）内に収容されてシリンダ（１）又はピストン（１５）内に挿入され、このシールカラー（３）が２つのシールリップ（４，５）を有し、第１のシールリップ（５）は、動的に作動され、ピストン（１５）又はシリンダー（１）を捕捉し、第２のシールリップ（４）は、静的に作動され、溝部（２）の底部に載置される、シリンダ及びピストンユニット（１，１５）用のシールカラー（３）であって、
   前記シールカラー（３）は、前記シールリップ（４，５）に平行に延び、これら第１のシールリップ（５）と第２のシールリップ（４）との間に半径方向に配置され、これらシールリップ（４，５）から軸方向に突出する周方向延長部（６）を有することを特徴とするシールカラー（３）。
2. 前記溝部（２）の幅は、前記シールカラー（３）の内側の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のシールカラー（３）。
3. 前記第２のシールリップ（４）は、圧力流体流がこれを超えて流れて弁の作用をなすように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシールカラー（３）。
4. 前記延長部（６）の強度は、これの内径と外径との間の差として、前記シールリップ（４，５）の各々の強度と少なくとも同じ比率を有していることを特徴とする請求項１に記載のシールカラー（３）。
5. 前記延長部（６）の自由端の端部領域に、圧力流体を半径方向に流通可能とする半径方向孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシールカラー（３）。
6. 前記孔は、前記延長部の自由端に向けて軸方向に開口していることを特徴とする請求項５に記載のシールカラー（３）。
7. 前記延長部（６）は、シールカラー（３）に一体的に接続され、好ましくは、同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシールカラー（３）。

Images