JP2007092791A - シールリング - Google Patents

Abstract

【課題】 挙動が不安定なときでも密封性が維持されるシールリングを提供する。
【解決手段】 一箇所で分離されている有端状のシールリングであって、両端部にそれぞれ形成された凹凸形状が互いに嵌合可能に構成され、両端部の嵌合部において、各端部が互いに周方向に摺動可能な摺動面と、シールリングの周長変化を吸収可能な隙間とが形成されるシールリングにおいて、両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一箇所で分離されている有端状のシールリングに関するものである。

油圧機器に用いられるシールリングとしては、装着性を向上するために、円周上の一箇所で分離されている有端状のものが一般的である。シールリングの分離部の形状としては、図６に示すような、ステップカットが知られている。

シールリング１００の分離部Ｓには、一方の端部に設けられた凸部２００の側面２０１と他方の端部に設けられた凸部３００の側面３０１とが当接することにより、周方向に摺動可能な摺動シール面４００が形成されている。したがって、温度変化等によってシールリング１００の周長が変化しても、側面２０１と側面３０１が互いに周方向に摺動してシールリング１００の周長変化を吸収することができる。また、周長変化が生じても、側面２０１と側面３０１が接触した状態（摺動面４００が形成された状態）は維持されるので、分離部Ｓに隙間が生じることはなく、密封流体の漏れ量は一定に保たれる。

なお、関連する技術としては、以下の文献に示すようなものがある。

特開平６−２１３３２２ 特開平７−７７２７８

しかしながら、シールリング１００はシール取付溝との間に軸方向のクリアランスを設けているため、作動方向や加圧方向等を切り替えてシールリング１００の挙動が不安定となったときに、分離部Ｓが軸方向に開いて（両端に設けられた各凸部２００、３００が互いに軸方向に離れて）側面２０１と側面３０１との間に隙間が生じ、密封流体の漏れ量が増加するという問題がある（図７）。

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、挙動が不安定なときでも密封性が維持されるシールリングを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明におけるシールリングは、
一箇所で分離されている有端状のシールリングであって、
両端部にそれぞれ形成された凹凸形状が互いに嵌合可能に構成され、
前記両端部の嵌合部において、各端部が互いに周方向に摺動可能な摺動面と、シールリングの周長変化を吸収可能な隙間とが形成されるシールリングにおいて、
前記両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を備えることを特徴とする。

このように、各端部が互いに軸方向に離れるのが規制されるので、嵌合部（分離部）が軸方向に開くのを防止することができる。したがって、密封流体の漏れ量を一定に保つことができる。

一方の端部は、径方向に突出した凸部を有し、
他方の端部は、該凸部と組み合わされる凹部を有し、
前記凸部と前記凹部とにより前記規制部が構成され、
前記凸部の軸方向の一方に面する側面と、前記凹部の軸方向の他方に面する側面、および、前記凸部の軸方向の他方に面する側面と、前記凹部の軸方向の一方に面する側面が、それぞれ当接することにより、前記両端部が互いに軸方向に離れるのが規制されてもよい。

上記目的を達成するために、本発明におけるシールリングは、
軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入される軸のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
一箇所で分離されている有端状の形状を有し、
両端部は、軸と垂直的で周方向に摺動可能な第１摺動シール面および軸と同心的で周方向に摺動可能な第２摺動シール面を形成しつつ、両端部間の周方向の対向面の間にシールリングの周長変化を吸収可能な隙間を形成する凹凸嵌合により嵌合されており、
前記第１摺動シール面の他方の部材側の端縁は、前記他方の部材に接しており、
シールリングの前記他方の部材側の周面が、前記第１摺動シール面の端縁を介して連続的に結合されることにより、前記他方の部材の全周に当接するシール面が形成されるシールリングにおいて、
前記両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明により、挙動が不安定なときでも密封性を維持することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず、図１および図２を参照して、実施例に係るシールリングについて説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係るシールリング１の全体を示す図であり、シールリング１を軸方向からみた様子を示している。図２は、本発明の実施例に係るシールリング１の使用状態を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に対応している。

図２に示すように、シールリング１は、バックリング２とともに組み合わせシールとして構成され、ハウジング３とハウジング３の軸穴に挿入される軸４との間の環状隙間５を密封する。

シールリング１とバックリング２は互いに密着して、軸４の外周面に設けられた環状溝４０に装着される。

シールリング１は、樹脂材料からなる断面矩形の環状部材であり、環状溝４０の開口側（ハウジング３の内周面３２側）に装着され、外周面１１がハウジング３の内周面３２に密着し、内周面１２がバックリング２の外周面２１に密着する。

シールリング１の材料としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等が用いられる。なお、高圧用途の場合には強度の高いナイロン（ＰＡ）等が用いられる。

バックリング２は、弾性体からなる断面矩形の環状部材であり、環状溝４０の溝底側に
装着され、外周面２１がシールリング１の内周面１２に密着し、内周面２２が溝底面４１に密着する。

バックリング２の材料としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ポリウレタン（ＰＵ）等のゴム状弾性体が用いられる。

バックリング２は、厚みが溝底面４１に対してしめ代をもつように設定されており、装着時に溝底面４１とシールリング１に挟まれて径方向に圧縮される。バックリング２の弾性復元力は、シールリング１をハウジング３の方向に付勢する押圧力として作用する。

密封対象側Ｏ（図中左側）から矢印Ｐ方向に圧力が作用すると、シールリング１は非密封対象側Ａ（図中右側）に押される。そして、シールリング１の非密封対象側の側面１０が環状溝４０の側壁４２に密着し、外周面１１がハウジング３の内周面３２に密着する。これにより、密封対象流体の非密封対象側Ａへの漏れが抑制される。

図１に示すように、シールリング１は、円周上の一箇所で分離されている有端状のリングからなる。このような分離部Ｓを設けることにより、環状溝４０への装着を容易にしている。

次に、図３〜図５を参照して、本実施例に係るシールリング１の分離部Ｓについて説明する。図３は、分離部Ｓを開いたときのシールリング１の端部の形状を示す斜視図である。図４は、本実施例に係るシールリング１の分離部Ｓの断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に対応している。図５はシールリング１の分離部Ｓの構造を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。以下、シールリング１の２つの端部のうち、図の右側のものを第１端部６、左側のものを第２端部７とする。

第１端部６は、径方向に沿う第１端面６０と、第１端面６０から周方向に突出した第１凸部６１が設けられている。第１凸部６１は、シールリング外周面１１と連続する周面を有する基部６２と、基部６２の両端から内径方向に延びる２つの延設部６３、６４と、から構成される断面略コ字形状を有する。シールリング１の軸方向の一方の側（図４の左側）の延設部６３は、シールリング１の一方の側面１０と連続面を形成する側面を有し、他方の側（図４の右側）の延設部６４との間には内径方向に開口した凹部６６が形成される。

一方、第２端部７は、径方向に沿う第１端面７０と、第１端面７０から周方向に突出した第２凸部７１が設けられている。第２凸部７１は、シールリング内周面１２と連続する周面を有する基部７２と、基部７２の両端から外径方向に延びる２つの延設部７３、７４と、から構成される断面略コ字形状を有する。シールリング１の軸方向の他方の側（図４の右側）の延設部７３は、シールリング１の他方の側面１０と連続面を形成する側面を有し、一方の側（図４の左側）の延設部７３との間には外径方向に開口した凹部７６が形成される。

そして、第１凸部６１の延設部６４が第２凸部７１の凹部７６に嵌合され、第２凸部７１の延設部７４が第１凸部６１の凹部６６に嵌合されることにより、言い換えると、第１凸部６１の延設部６４と第２凸部７１の延設部７４とが互いに軸方向に係合するように嵌合されることにより、第１端部６と第２端部７が嵌合されて分離部Ｓが結合される。

第１端部６と第２端部７が嵌合された状態においては、第１凸部６１の凹部６６の側面と、第２凸部７１の延設部７４の側面、および、第１突起部６１の延設部６４の側面と、第２凸部７１の凹部７６の側面、がそれぞれ周方向に摺動可能に当接し、軸に対して垂直
に延びる第１摺動シール面を形成する。

また、延設部６４の内周面と凹部７６の底面、凹部６６の底面と延設部７４の外周面、がそれぞれ周方向に摺動可能に当接し、軸に対して同心的に延びる第２摺動シール面を形成する。

第１端部６の第１凸部６１の先端には第２端部７の第１端面７０に対向する第２端面６７が設けられている。同様にして、第２端部７の第２凸部７１の先端には第１端部６の第１端面６０に対向する第２端面７７が設けられている。この第２端面６７と第１端面７０との間および第２端面７７と第１端面６０との間には、それぞれシールリング１の周長変化を吸収可能な隙間６８、７８が設けられている。例えば、温度変化等によりシールリング１の周長が伸びた場合には、伸びた分だけ隙間６８、７８が減少することになるが、装着状態のシールリング１の全長は変化しない。すなわち、隙間６８、７８を設けた分だけシールリング１の周長の伸びを吸収することができる。

延設部６４のシールリング１の軸方向の一方の側の側面６５と凹部７６の一方の側の側面７５とによって形成される第１摺動シール面の端縁は、ハウジング３の内周面３２に接している。したがって、シールリング１の外周面１１は端縁を介して連続的に結合されており、これにより、ハウジング３の内周面３２の全周に接触するシール面が形成される。

ここで、本実施例においては、第１凸部６１の延設部６４および第２凸部７１の延設部７４が、径方向に突出した径方向凸部として、延設部６４および延設部７４とそれぞれ組み合わされる第２凸部７１の凹部７６および第１凸部６１の凹部６６とともに、シールリング１の両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を構成する。

すなわち、延設部６４、７４の軸方向の一方に面する側面と、凹部６６、７６の軸方向の他方に面する側面、および、延設部６４、７４の軸方向の他方に面する側面と、凹部６６、７６の軸方向の一方に面する側面が、それぞれ当接することにより、第１端部６と第２端部７が互いに軸方向に離れるのが規制される。

このように、シールリング１の両端部が互いに軸方向に離れるのが規制されることにより、第１摺動シール面および第２摺動シール面を構成する各面同士の接触状態が維持される。例えば、作動方向や加圧方向が変化するなどしてシールリング１の挙動が不安定となり、第１端部６と第２端部７にそれぞれ図４の矢印の向きに離れようとした場合でも、規制部によって第１端部６と第２端部７が離れることはなく、第１摺動シール面および第２摺動シール面が維持される。したがって、ハウジング３の内周面３２に当接するシール面も維持され、シールリング１の密封性は一定に保たれる。

図１は本発明の実施例に係るシールリングの全体を示す図である。 図１のシールリングの使用状態を示す模式的断面図である。 図１のシールリングの分離部を開いた様子を示す模式的斜視図である。 図１のシールリングの分離部の模式的断面図である。 図１のシールリングの分離部の構造を示す模式図である。 従来技術に係るシールリングの模式図である。 従来技術に係るシールリングの模式図である。

符号の説明

１ シールリング
２ バックリング
３ ハウジング
４ 軸
６ 第１端部
６１ 第１凸部
６４ 径方向凸部
６６ 凹部
７ 第２端部
７１ 第２凸部
７４ 径方向凸部
７６ 凹部

Claims (3)

1. 一箇所で分離されている有端状のシールリングであって、
   両端部にそれぞれ形成された凹凸形状が互いに嵌合可能に構成され、
   前記両端部の嵌合部において、各端部が互いに周方向に摺動可能な摺動面と、シールリングの周長変化を吸収可能な隙間とが形成されるシールリングにおいて、
   前記両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を備えることを特徴とするシールリング。
2. 一方の端部は、径方向に突出した凸部を有し、
   他方の端部は、該凸部と組み合わされる凹部を有し、
   前記凸部と前記凹部とにより前記規制部が構成され、
   前記凸部の軸方向の一方に面する側面と、前記凹部の軸方向の他方に面する側面、および、前記凸部の軸方向の他方に面する側面と、前記凹部の軸方向の一方に面する側面が、それぞれ当接することにより、前記両端部が互いに軸方向に離れるのが規制されることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
3. 軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入される軸のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
   一箇所で分離されている有端状の形状を有し、
   両端部は、軸と垂直的で周方向に摺動可能な第１摺動シール面および軸と同心的で周方向に摺動可能な第２摺動シール面を形成しつつ、両端部間の周方向の対向面の間にシールリングの周長変化を吸収可能な隙間を形成する凹凸嵌合により嵌合されており、
   前記第１摺動シール面の他方の部材側の端縁は、前記他方の部材に接しており、
   シールリングの前記他方の部材側の周面が、前記第１摺動シール面の端縁を介して連続的に結合されることにより、前記他方の部材の全周に当接するシール面が形成されるシールリングにおいて、
   前記両端部が互いに軸方向に離れるのを規制する規制部を備えることを特徴とするシールリング。

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