JP2009150454A

JP2009150454A - パッキン

Info

Publication number: JP2009150454A
Application number: JP2007327768A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Nakao; 彰寛中尾
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-07-09

Abstract

【課題】装着相手部材の組み付けの仕方のいかんにかかわらず、装着性に優れたリップパッキンを提供する。
【解決手段】ハウジング２と挿入部材３との隙間を密封するパッキン１であって、環状溝２１の溝底２２に密着する環状シール部１０と、該環状シール部１０との間に高圧側に開く環状凹部１２が形成されるように環状シール部１０から挿入部材３に向かって延出されるとともに挿入部材３の表面３０に対してつぶし代を有して密着するシールリップ１１と、を備えるパッキン１において、シールリップ１１の先端から高圧側に向かって軸方向に突出するとともに、２部材が組み付けられた状態において高圧側となる側から挿入部材３がハウジング２に対して組み付けられる場合に、挿入部材３に対してシールリップ１１よりも少ないつぶし代を有して最初に接触する角部１３ｄを有する突出部１３を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハウジングと該ハウジングに設けられた穴部に挿入される挿入部品との間の隙間を密封するパッキンに関するものである。

２部材間の隙間を密封する密封装置としては、いわゆるＵパッキン等のようなシールリップを備えたリップパッキンと呼ばれるものがある。このリップパッキンは、いわゆるＯリング等のようなスクィーズパッキンと比べてフリクションの低減を図ることができ、また、装着相手部材の寸法のバラツキを吸収し易いといった特徴を有している。このようなパッキンの形状としては、従来から種々のものが提案されている（特許文献１〜５参照）。

ここで、図５を参照して、従来技術に係るパッキン（リップパッキン）について説明する。図５は、従来技術に係るパッキンの模式的断面図であり、（ａ）は、挿入部材の挿入時においてパッキンのシールリップと挿入部材とが接触する前の状態、（ｂ）は、シールリップと挿入部材とが接触した後の状態をそれぞれ示している。

パッキン１００は、ハウジング２００と、該ハウジング２００に設けられた穴部２０１に挿入される挿入部材３００との間の隙間を密封するために用いられるものであり、穴部２０１の内周面に設けられた環状溝２０２に装着されて使用される。パッキン１００は、環状溝２０２の溝底に密着する環状シール部１０１と、挿入部材３００の表面３０１に密着するシールリップ１０２と、を備えている。

また、環状シール部１０１とシールリップ１０２との間には、高圧側に開口する環状凹部１０３が形成されており、この環状凹部１０３により使用時においては高圧側からの圧力が、環状シール部１０１に対しては外径方向に作用し、シールリップ１０２に対しては内径方向に作用し、環状シール部１０１と環状溝２０２の溝底との密着性、シールリップ１０２と挿入部材３００の表面３０１との密着性が高められる。

図５（ａ）に示すように、シールリップ１０２は、挿入部材３００の表面３０１に対してつぶし代を有している、すなわち、挿入部材３００の表面３０１の径寸法に対してシールリップ１０２の先端の内径寸法が小さく設定されている。これにより、挿入部材３００が装着された状態においてシールリップ１０２と挿入部材３００の表面３０１との密着性が確保されるように構成されている。

このような構成においては、使用時において高圧側（Ｈ）となる側から挿入部材３００がハウジング２００に対して組み付けられる場合には、挿入部材３００の挿入時に挿入部材３００の端部とパッキン１００のシールリップ１０２との干渉によって、図５（ｂ）に示すように、シールリップ１０２の先端が挿入部材３００の端部に引っかかってしまう場合がある。このように引っかかりを生じてしまうと、パッキン１００を正常な装着状態とすることができなくなり、また、パッキン１００に破損等を生じることになる。

シールリップ１０２の先端部や挿入部材の先端部は、通常、ある程度の面取り処理が施されており、この面取り量を増やすことで上述の引っかかりを防止することが考えられるが、形成可能な面取り量は寸法上限界があり、また、面取りの量を増やしただけでは面同士の接触によって挿入部材の押し込みにより引きずられてしまい、十分に引っかかりを防止することができない。

また、引っかかりを防止するためにシールリップ１０２のつぶし代の量を少なくした場合には、相手部材の寸法バラツキ等に十分に追随することができなくなってしまい、リップパッキンとしての特質を発揮できなくなってしまう。

したがって、ハウジング２００と挿入部材３００とが上述のように組み付けられる構成においては、低フリクション・寸法バラツキの吸収に優れたパッキン１００を使用することができない場合が生じてくる。
特開２０００−２８３２９６号公報実開昭６２−４６７９号公報特開平１０−３１８４６４号公報特開２００１−８２６５０号公報特開２００１−２９５９２８号公報

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、装着相手部材の組み付けの仕方のいかんにかかわらず、装着性に優れたパッキンを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明におけるパッキンは、
ハウジングと該ハウジングに設けられた穴部に挿入される挿入部材のうち一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の隙間を密封するパッキンであって、
前記環状溝の溝底に密着する環状シール部と、
該環状シール部との間に高圧側に開く環状凹部が形成されるように前記環状シール部から前記２部材のうち他方の部材に向かって延出されるとともに該他方の部材の表面に対してつぶし代を有して密着するシールリップと、
を備えるパッキンにおいて、
前記シールリップの先端から高圧側に向かって軸方向に突出するとともに、前記２部材が組み付けられた状態において高圧側となる側から前記他方の部材が前記一方の部材に対して組み付けられる場合に、前記他方の部材に対して前記シールリップよりも少ないつぶし代を有して最初に接触する角部を有する突出部を備えたことを特徴とする。

かかる構成によれば、シールリップよりも少ないつぶし代を有する突出部の角部が他方の部材に接触することで、突起部が他方の部材に押し退けられるようにして一方の部材側に倒れるような変形を生じる。この突起部の変形につられてシールリップの先端側が環状凹部を閉じるように一方の部材側に変形する。これにより、シールリップは当初のつぶし代よりも少ないつぶし代で他方の部材に接触することになる。したがって、シールリップが他方の部材に引っかかってしまうのが抑制され、パッキンを正常な装着状態とすることができる。

前記突出部は、前記他方の部材側の側面に階段状の段差が設けられていてもよい。

これにより、環状溝や挿入部材の外周面等の加工精度にバラツキがあるような場合でも、突出部の段差部分に形成される複数の角部のうちいずれか又は幾つかの角部が、他方の部材に最初に接触することになり、シールリップの引っかかりの抑制を図ることできる。

以上説明したように、本発明により、装着相手部材の組み付けの仕方のいかんにかかわ
らず、装着性に優れたものとすることができる。

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。

（実施例１）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例１に係るパッキンについて説明する。図１は本実施例に係るパッキンの構成を示す模式図であり、（ａ）は軸方向からみた様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。図２は、本実施例に係るパッキンの装着状態（加圧時）を示す模式的断面図である。図３は、挿入部材の組付け時の様子を示す模式的断面図であり、（ａ）は挿入部材がシールリップに接触する前の状態、（ｂ）は挿入部材がシールリップに接触した後の状態、（ｃ）は挿入部材がさらに挿入された状態をそれぞれ示している。

＜パッキンの構成及び概要＞
図１に示すように、パッキン１は、環状のシール部材であり、断面略矩形の円筒状に構成された環状シール部１０と、該環状シール部１０の一端から内径側に延出して設けられたシールリップ１１と、を備えた、いわゆるリップパッキンである。また、環状シール部１０とシールリップ１１との間には、軸方向に開口した環状凹部１２が形成されている。ここで、本実施例に係るパッキン１は、シールリップ１１の高さｂと厚さａとの比ｂ／ａが１．５を越えるものとなっている。

パッキン１の材料としては、例えば、ニトリルゴムやポリウレタンゴム等を挙げることができるが、これらに限られず使用条件等に応じて種々の材料を選択できるのはいうまでもない。

図２に示すように、本実施例に係るパッキン１は、ハウジング２の穴部２０と該穴部２０に挿入される挿入部材３との間の環状隙間４を密封するものである。ここで、本実施例に係るパッキン１の具体的な用途としては、例えば、水配管部用の密封装置としての用途を挙げることができる。しかしながら、本実施例の用途範囲としてはこれに限られるものではなく、いわゆるＯリング等のようなスクィーズパッキンでは成立しないような、例えば、昨今のハウジング材質の樹脂化に伴って低フリクション化及び径方向寸法のバラツキ吸収の要求が高い部位において好適に使用することができる。

パッキン１は、ハウジング２の穴部２０に形成された環状溝２１に装着され、環状シール部１０の外周面が環状溝２１の溝底面２２に密着し、シールリップ１１が挿入部材３の外周面３０に密着することで、環状隙間４を密封する。

環状凹部１２は、高圧側（Ｈ）に開口しており、使用時においては、高圧側から作用する圧力を受けて、環状シール部１０に対しては外径方向に作用する分力を発生させ、シールリップ１１に対しては内径方向に作用する分力を発生させる。これにより、環状シール部１０と環状溝２１の溝底面２２との間の密着性及びシールリップ１１と挿入部材３の外周面３０との間の密着性が高められる。

また、シールリップ１１は、先端側の領域における内径寸法が挿入部材３の外周面３０の径寸法よりも小さく設定されている、すなわち、挿入部材３の外周面３０に対してつぶし代を有している。したがって、挿入部材３が穴部２０に挿入された状態においては、シ
ールリップ１１は、挿入部材３の外周面３０によって外径方向に押されて拡張変形した状態となり、挿入部材３の外周面３０に密着することになる。

このように、シールリップ１１が挿入部材３に対してつぶし代を有していることにより、挿入部材３が穴部２０に対して偏心を生じて環状溝２１の溝底面２２と挿入部材３の外周面３０との間の距離が変化したり、環状溝２１や外周面３０の加工寸法の誤差が大きいような場合でも、シールリップ１１が外周面３０に追随して各々の寸法のバラツキを吸収し、挿入部材３との密着状態を維持することができる。

また、本実施例に係るパッキン１は、シールリップ１１の先端に突出部１３が設けられている。

＜突出部の詳細＞
突出部１３は、図３（ａ）に示すように、挿入部材３の組み付け時において挿入部材３に接触する前の状態においてはシールリップ１１の先端から軸方向に向かって突出している。突出部１３は、軸方向に平行な内周面１３ａ及び外周面１３ｂと、径方向に平行な環状先端面１３ｃと、を有する略筒形状を有している。

突出部１３は、シールリップ１１の先端部における外径側であって、内周面１３ａが挿入部材３の外周面３０に対してつぶし代を有する位置に配置される。突出部１３のつぶし代の量は、内周面１３ａがシールリップ１１先端において内径方向に最も突出した内径方向先端部１１ａよりも外径側に後退しており、シールリップ１１の内径方向先端部１１ａにおけるつぶし代よりも少ない。

挿入部材３が、使用時（図２）において高圧側（Ｈ）となる側から低圧側（Ｌ）となる側に向かって穴部２０内を軸方向に進入してくると、挿入部材３の外周面３０の縁部に形成されたテーパ面（面取り部）３１に、突出部１３先端の内周側（内周面１３ａと環状先端面１３ｃとの境目）の角部１３ｄが接触する。

角部１３ｄは、Ｃ０．２以下の小さい面取り量となっており、挿入部材３のテーパ面３１に対して線接触（断面図で見た場合には線接触）に近い接触状態となる。したがって、従来のように面取りによって形成されたテーパ面同士の面接触による接触状態と比べて摺動抵抗が小さく、図３（ｂ）に示すように、挿入部材３の押し込みに対して角部１３ｄがテーパ面３１上を滑るように移動して、突出部１３全体が外径側に倒れるような拡径変形を生じる。

この突出部１３の変形につられてシールリップ１１の先端側が環状凹部１２を閉じるように環状溝２１の溝底側に変形する。これにより、シールリップ１１の先端側は、本来のつぶし代よりも少ないつぶし代で挿入部材３に接触することになる。したがって、シールリップ１１が挿入部材３に引っかかってしまうのが抑制され、挿入部材３の押し込みに引きずられてリップパッキン１が破損してしまうことが抑制される。

すなわち、本実施例によれば、挿入部材３がハウジング２に組み付けられた状態において高圧側（Ｈ）となる側から挿入部材３が穴部２０に挿入される組み付け構成を採用した場合には、突出部１３の変形によってシールリップ１１が挿入部材３に接触する際のつぶし代が減少することになり、シールリップ１１の引っかかりが抑制され、パッキン１を正常な装着状態とすることができる。これにより、装着相手部材の組み付けの仕方のいかんにかかわらず、リップパッキンの装着性を優れたものとすることができる。

（実施例２）
次に、図４を参照して、本発明の実施例２に係るパッキンについて説明する。図４は、本実施例に係るパッキンの構成を示す模式的断面図である。なお、ここでは、実施例１と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。特に説明しない構成及びその作用効果等については実施例１と同様である。

図４に示すように、本実施例に係るパッキン１´は、シールリップ１１の先端に設けられる突出部１３´の内周側の側面が、階段状に段差を設けられた構成となっており、該段差部分によって複数の角部１３ｄ´が形成されている。

かかる構成によれば、環状溝２１や挿入部材３の外周面３０等の加工精度のバラツキによって寸法誤差が大きいような場合でも、複数の角部１３ｄ´のうちのいずれか又は幾つかの角部１３ｄ´が挿入部材３のテーパ面３１に当接し、上記実施例１と同様に、突出部１３´が倒れ変形を生じるようにすることができる。

＜その他＞
上記実施例では、ハウジングと挿入部材が上述の組み付け構成とは異なる組み付け構成、すなわち、挿入部材が使用時において低圧側（Ｌ）となる側からハウジングに組み付けられる場合については説明しなかったが、そのような組み付け構成の場合には、シールリップの引っかかりが生じることはなく、従来のリップパッキンと同じように使用することができることはいうまでもない。

また、上記実施例では、突出部が略円筒状の環状のものとなっているが、突出部の構成としてはこれに限られず、突起状のものが環状先端面上を周方向に複数点在するような構成であってもよい。また、突出部の高さは、装着状態において環状凹部を塞いでしまうことがない範囲で適宜設定される。

また、上記実施例では、パッキンがハウジングの穴部に設けられた環状溝に装着される構成について説明したが、パッキンが挿入部材の外周面に設けられた環状溝に装着される構成であっても、本発明は好適に適用することができる。

この場合、パッキンの断面形状は、図１〜図４に示す断面形状において内周側と外周側とが反転したような構成となり、シールリップが環状シール部の外周面から外径側に延出する形状となる。そして、挿入部材がハウジングの穴部に対して使用時において低圧側となる側（図面における下方）から挿入される組み付け構成において、シールリップの先端に設けられた突出部によるパッキンの破損抑制効果を得ることができる。また、このときの突出部の変形は内径側に倒れるような縮径変形となる。

実施例１に係るパッキンの構成を示す模式図である。実施例１に係るパッキンの装着状態（加圧時）を示す模式的断面図である。実施例１に係るパッキンの模式的断面図である。実施例２に係るパッキンの模式的断面図である。従来技術に係るパッキンの模式的断面図である。

符号の説明

１パッキン
１０環状シール部
１１シールリップ
１２環状凹部
１３突出部
１３ａ内周面
１３ｂ外周面
１３ｃ環状先端面
１３ｄ角部
２ハウジング
２０穴部
２１環状溝
２２溝底面
３挿入部材
３０外周面
３１テーパ面（面取り部）

Claims

ハウジングと該ハウジングに設けられた穴部に挿入される挿入部材のうち一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の隙間を密封するパッキンであって、
前記環状溝の溝底に密着する環状シール部と、
該環状シール部との間に高圧側に開く環状凹部が形成されるように前記環状シール部から前記２部材のうち他方の部材に向かって延出されるとともに該他方の部材の表面に対してつぶし代を有して密着するシールリップと、
を備えるパッキンにおいて、
前記シールリップの先端から高圧側に向かって軸方向に突出するとともに、前記２部材が組み付けられた状態において高圧側となる側から前記他方の部材が前記一方の部材に対して組み付けられる場合に、前記他方の部材に対して前記シールリップよりも少ないつぶし代を有して最初に接触する角部を有する突出部を備えたことを特徴とするパッキン。
前記突出部は、前記他方の部材側の側面に階段状の段差が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパッキン。