JP2007032657A - シール方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｏリング溝に装着されたバックアップリングの内径が、標準規格寸法より大きくならないようにするとともに、バックアップリングを安定して取り付けることできるようにする。【解決手段】凹状の０リング溝１１と、該Ｏリング溝１１に装着されるエンドレスなフッ素樹脂製のバックアップリング１００と、該Ｏリング溝１１に装着され、前記バックアップリング１００に重合されるＯリング１４と、を備えたシール装置であって；装着前における前記バックアップリング１００の内径ｄoは、該Ｏリング溝１１の溝内径Ｄoより小さく形成され、装着の際には、拡径して前記Ｏリング溝１１に挿入し、その内径面１００ａを前記底壁部１１ａに当接させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、アキュムレータ等に用いられるシール方法及びその装置に関するものである。

液圧回路には、脈動を吸収するために、ピストン型アキュムレータが接続されている。このピストン型アキュムレータのピストンの外周面には、リング溝が設けられ、このリング溝にはゴム製のＯリングが嵌着されている。前記液圧回路の液圧が高くなると、ピストンが摺動するので、該Ｏリングは摺動方向に
押されて変形し、その一部がピストンとシリンダとの隙間にはみだし、局部的にちぎられてしまう。その結果、液漏れが発生するので、アキュムレータとしては致命的な欠陥となる。

そこで、この問題を解決するため、図８に示すように、ピストン型アキュムレータのピストン３０の外周面にＯリング溝１１を形成し、該Ｏリング溝１１に平坦状のバックアップリング１２を嵌着し、該バックアップリング１２とＯリング１４とを重合することにより、Ｏリング１４のはみだし防止を図っている。

このバックアップリング１２は、合成樹脂製の平坦状のエンドレスリングであって、その内径はＯリング溝１１の溝内径と同一に形成されている。そして、該バックアップリング１２をＯリング溝１１に嵌着する場合には、該バックアップリングを拡径してＯリング溝１１の外径部を通し、該Ｏリング溝１１の内径部（底壁部）に落とし込む（例えば、特許文献１，参照）。

なお、図８において、２はピストン３０が装着されるシリンダ、３、５はシリンダ２を閉鎖する側板、５ａは側板５に設けられた流体出入口、７は給排弁６のカバー、９はアキュムレータを固定するボルト、１０は給排弁６に連通する気体室、２０は液体流入口５ａに連通する液体室、をそれぞれ示す。

特開２００２−３１２３５

従来例では、次のような問題がある。
（１）装着の際、拡径されたバックアップリング１２は、塑性変形し、安全に元の状態に戻ることはできない。そのため、その内径は、装着前よりも大きくなるので、ＪＩＳ規格などの標準規格が定める寸法より大きくなってしまう。

（２）バックアップリング１２は、Ｏリング溝１１にゆるく嵌めこまれているので、Ｏリング１４の摺動に伴って変位する。そのため、バックアップリング１２の取付安定性が良くないので、設計通りにＯリングの変形を規制することができないことがある。

この発明は、上記事情に鑑み、Ｏリング溝に装着されたバックアップリングの内径が、標準規格寸法より大きくならないようにすることを目的にする。他の目的は、バックアップリングを安定して取り付けることである。

この発明は、凹状のＯリング溝と、該Ｏリング溝に装着されるエンドレスなフッ素樹脂製のバックアップリングと、該Ｏリング溝に装着され、前記バックアップリングに重合されるＯリングと、を備えたシール装置であって；装着前における前記バックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径より小さく形成され、装着の際には、拡径して前記Ｏリング溝に挿入し、その内径面を前記底壁部に当接させることを特徴とする。

この発明の装着前の前記バックアプリングの内径は、標準規格のそれより小さく形成され、その幅及び厚さは、前記標準規格のそれより大きく形成され、又、装着後の前記バックアプリングの内径は、前記標準規格の内径と同一、又は、それより小さく形成され、その幅及び厚さは、標準規格のそれと同一であることを特徴とする。この発明の０リング溝が、底壁部を挟む左右一対の側壁部を備えており、前記側壁部の一方が着脱自在に設けられていることを特徴とする。この発明のバックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径の５０％〜１００％未満の範囲の大きさであることを特徴とする。

この発明は、凹状のＯリング溝に、エンドレスなフッ素樹脂製のバックアップリングとＯリングとを嵌着し重合せしめるシール方法であって；装着前における前記バックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径より小さく形成され、装着の際には、該バックアップリングを拡径させて前記Ｏリング溝に挿入し、その後、復元力によりその内径面を前記底壁部に当接させることを特徴とする。

この発明のバックアップリングは、拡張挿入冶具により拡径されることを特徴とする。

この発明は、以上のように構成したので、Ｏリング溝に装着されたバックアップリングは、その内径面が前記底壁部に当接している。そのため、バックアップリングの内径が、標準規格寸法より大きくなることはない。
また、装着後のバックアップリングの内径が標準寸法より小さくなると、該バックアップリングの内径面は、Ｏリング溝の底壁部に圧接し、しがみ付くようになる。そのため、バックアップリングの変位は規制されるので、設計取付位置に維持することができる。

本発明の実施の形態を説明する。
凹状のＯリング溝には、Ｏリングとバックアップリングが挿着されている。
バックアップリングのリング状基体は、フッ素樹脂製により平坦状に形成されたエンドレスリングである。該リングの内径は、Ｏリング溝の溝内径より小さく形成され、又、その外径はＯリング溝の溝外径より小さく形成されている。

なお、前記バックアップリングの内径は、ＪＩＳ規格等の標準規格寸法より小さく、前記幅、厚さは、前記規格寸法より大きく形成されている。前記内径の大きさは、必要に応じて適宜選択されるが、例えば、Ｏリング溝の溝内径の５０％〜１００％未満の範囲で選択される。

このバックアップリングは、Ｏリング溝に装着する際には、拡径して溝外径部を通し、底壁部に落とし込む。そうすると、拡径されたバックアップリングは、０リング溝内で復元力により元の状態に戻ろうとするが、その変形の途中で底壁部に当接し、該底壁部にしがみ付く様にして固定される。

このときのバックアップリングの内径は、標準規格のそれより小さくなるが、必ずしも、小さくする必要はなく、同一にしても良い。装着前のバックアップリングの内径の大きさを調整すれば、装着後のバックアップリングの内径を標準規格と同一にすることができる。

本発明の実施例を図１〜図７により説明する。
図６に示すように、ピストン型アキュムレータのピストン３０の外周面には、凹状のＯリング溝１１が設けられている。このＯリング溝１１にはＯリング１４とバックアップリング１００が挿着されている。このＯリング溝１１は、底壁部１１ａと、該底壁部１１ａを挟む左右一対の側壁１１ｂ、１１ｃと、を備えている。Ｏリング溝１１の溝内径はＤo、溝外径はＤ₁に形成されている。

前記Ｏリング１４は、ゴムにより形成され、その外径は、図６に示す自然状態、即ちシリンダ２により押圧される前の状態、においては０リング溝１１の溝外径Ｄ1よりも少し大きく形成されている。

バックアップリング１００のリング状基体１００Ｂは、フッ素樹脂製により平坦状に形成されたエンドレスリングである。該リング１００の内径ｄoは、Ｏリング溝１１の溝内径Ｄoより小さく形成され、例えば、ｄo＝72.4mm であり、又、その外径ｄ₁はＯリング溝１１の溝外径Ｄ_１より小さく形成され、例えば、Ｄ₁＝77.5mm、である。前記バックアップリング１００の幅ｗは、例えば、ｗ＝2.55 mmに形成され、又、その厚さは、例えば、ｔ＝1.27mm に形成されている。

なお、前記内径doは、ＪＩＳ規格寸法（75mm）より小さく、前記幅ｗ、厚さｔは、ＪＩＳ規格寸法（ｗ＝2.50mm、ｔ＝1.25mm）より大きく形成されている。前記内径ｄoの大きさは、必要に応じて適宜選択されるが、例えば、Ｏリング溝１１の溝内径Ｄoの５０％〜１００％未満の範囲で選択される。

このバックアップリング１００は、拡張挿入冶具１０５を用いてＯリング溝１１に装着される。この冶具１０５は、ピストン３０の一端に係止されるテーパ筒１０６と、該テーパ筒１０６に遊嵌合される伸縮押さえリング１０８と、を備えている。

テーパ筒１０６の係合部１０６ａの口径は、Ｏリング溝１１の溝外径Ｄ₁より大きく、例えば、82mm、に形成され、又、その挿入部１０６ｂの口径は、バックアップリング１００の内径ｄ₁より小さく、例えば、72mmに形成されている。

伸縮押さえリング１０８は、図２、図３に示すように、互いに重合し、且つ、ピン１１５により連結された下側リンク部材１１０と上側リンク部材１１２とから構成されている。両リンク部材１１０、１１２は、円周方向に所定の連結隙間をあけて配設された複数のリンク片１１０ａ、１１２ａを備えているが、両リンク部材１１０、１１２の連結隙間は、互いにずれている。なお、前記連結隙間の大きさや位置は、必要に応じて適宜選択される。

上側リンク部材１１２のリンク片１１２ａには、長孔１０９が設けられている。この長孔１０９に、ピン１１５が差し込まれ、その脚部は下側リンク部材１１０のリンク片１１０ａに固定され、その頭部１１５ａは上側リンク部材１１２のリンク片１１２ａの上面に当接している。

次に、本実施の形態の作動について説明する。
図２に示すように、拡張挿入冶具１０５のテーパ筒１０６の係合部１０６ａをピストン３０の端部に係止させ、該テーパ筒１０６の挿入部１０６ｂに第１の伸縮押さえリング１０８を挿入し、前記挿入部１０６ｂにバックアップリング１００を挿入する。更に、前記挿入部１０６ｂに第２の伸縮押さえリング１０８を挿入し、前記両押さえリング１０８，１０８でバックアップリング１００を挟持する（図２のバックアップリング１００Ａ参照）。

次に、伸縮押さえリング１０８に矢印Ａ１方向の力を加えると、該伸縮押さえリンク１０８は、周方向に広がりながらテーパ筒１０６上を移動してピストン３０上に到達するが、バックアップリング１００も同時に弾性変形して拡径される（図２のバックアップリング１００Ｂ参照）。この時、バックアップリング１００は、伸縮押さえリング１０８に挟持されながら押され、テーパ筒１０６に沿って弾性変形するので、容易に拡径することができる。

更に、伸縮押さえリング１０８を同方向に移動させ、Ｏリング溝１１内にバックアップリング１００を落とし込むとともに、拡張挿入治具１０５をピストン３０から外す（図２ バックアップリング１００ｃ参照）。
Ｏリング溝１１内に落下したバックアップリング１００は、復元力により元の状態に戻ろうとするが、内径ｄoが、Ｏリング溝１１の溝内径Ｄoより小さく形成されているので、内径面１００ａは前記復元の途中でＯリング溝１１の底壁部１１ａに圧接し、しがみつくようにして固定される（図６参照）。

次に、Ｏリング１４をＯリング溝１１に挿入し、バックアップリング１００と重合させる。この時のバックアップリング１００の内径ｄoは、嵌着前の内径より大きくなっているが、ＪＩＳ規格寸法（75mm）より小さく、例えば、ｄo＝74,5mm、であり、前記規格寸法よりO.5mm小さなっている。一方、該バックアップリング１００の幅ｗ、厚さｔは、ｗ＝2.50mm、ｔ＝1.25mmであり、ＪＩＳ規格寸法と同一となっている。

その後、前記ピストン３０をシリンダ２に挿入する。ピストン３０が摺動すると、Ｏリング１４がバックアップリング１００を押圧し、該バックアップリング１００を側壁部１００ｃに押し付ける。この時、該バックアップリング１００はＯリング溝１１の底壁部１１ａに圧接し、しがみつくようにして固定される。そのため、該バックアップリングは従来例に比べ、変位しにくいので、取付安定性の向上を図ることができる。

この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次のようにしても良い。
（１）Ｏリング溝の底壁部と左右の側壁部とを一体に形成する代わりに、一方の側壁部を着脱自在にし、バックアップリングを装着するときには、該側壁部を外して装着する。

（２）バックアップリングを左右一対の拡張挿入治具で挟む代わりに、一個の拡張挿入治具で該バックアップリングの片側を押しても良い。

（３）装着後のバックアップリングの内径が、ＪＩＳ規格等の標準規格と同一になるように、装着前のバックアップリングの内径を調整すること。

本件発明の実施の形態を示す平面図である。 図２（Ａ）は図１のII−II線断面図、図２（Ｂ）はバックアップリングの挿着の仕方を説明するための正面図である。 図２のIII−III線断面図である。 伸縮押さえ部材の平面図である。 伸縮押さえ部材の正面図である。 バックアップリング及びＯリング挿着時のＯリング溝の拡大縦断面図である。 バックアップリング及びＯリングを挿着したピストンをシリンダに挿入した状態を示す拡大縦断面図である。 従来例を示す縦断面図である。

符号の説明

２ シリンダ
１１ Ｏリング溝
１１ａ 底壁部
１１ｂ 側壁部
１１ｃ 側壁部
１２ バックアップリング
１４ Ｏリング
１００ バックアップリング
１００ａ内径面
１０５ 拡張挿入治具
Ｄo 溝内径
Ｄ₁ 溝外径
ｄo 内径
ｄ₁ 外径
ｗ 幅
ｔ 厚さ

Claims (6)

1. 凹状の０リング溝と、該Ｏリング溝に装着されるエンドレスなフッ素樹脂製のバックアップリングと、該Ｏリング溝に装着され、前記バックアップリングに重合されたＯリングと、を備えたシール装置であって；
   装着前における前記バックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径より小さく形成され、
   装着の際には、拡径して前記Ｏリング溝に挿入し、その内径面を前記底壁部に当接させることを特徴とするシール装置。
2. 装着前の前記バックアプリングの内径は、標準規格のそれより小さく形成され、その幅及び厚さは、前記標準規格のそれより大きく形成され、
   装着後の前記バックアプリングの内径は、前記標準規格の内径と同一、又は、それより小さく形成され、その幅及び厚さは、前記標準規格のそれと同一であることを特徴とする請求項１記載のシール装置。
3. Ｏリング溝が、底壁部を挟む左右一対の側壁部を備えており、前記側壁部の一方が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１、又は、２記載のシール装置。
4. バックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径の５０％〜１００％未満の範囲の大きさであることを特徴とする請求項１、又は、2記載のシール装置。
5. 凹状のＯリング溝に、エンドレスなフッ素樹脂製のバックアップリングとＯリングとを嵌着し重合せしめるシール方法であって；
   装着前における前記バックアップリングの内径は、該Ｏリング溝の溝内径より小さく形成され、
   装着の際には、該バックアップリングを拡径させて前記Ｏリング溝に挿入し、
   その後、復元力によりその内径面を前記底壁部に当接させることを特徴とするシール方法。
6. バックアップリングは、拡張挿入冶具により拡径されることを特徴とする請求項５記載のシール方法。

Images