JP2010112398A - Sealing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間をシール部材によってシールする密封構造に関するものである。 The present invention relates to a sealing structure in which an annular gap between a shaft and a housing having a shaft hole into which the shaft is inserted is sealed with a seal member.
従来、この種の密封構造として、種々の構成のものが知られている(特許文献1〜5参照)。ここで、図3を参照して、従来例に係る密封構造について説明する。図3は、従来例に係る密封構造の構成を示す模式的断面図である。
Conventionally, various types of sealing structures of this type are known (see
図3に示すように、従来技術に係る密封構造は、軸100と、該軸100が挿入される軸孔201を有するハウジング200と、軸100と軸孔201との間の環状隙間をシールするシール部材300と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the sealing structure according to the related art seals the
シール部材300は、いわゆるOリング等のゴム状弾性体からなる環状部材であり、軸100の外周面に設けられた環状の装着溝101に装着される。シール部材300は、外径φCが軸孔201の径φDよりも大きく設定されており、装着時には、装着溝101の溝底面と軸孔201の内周面との間で径方向に圧縮された状態となる。したがって、シール部材300が装着溝101の溝底面と軸孔201の内周面にそれぞれ密着し、これにより、軸100とハウジング200の軸孔201との間の環状隙間がシールされる。
The
以上のように構成される密封構造は、軸100が軸孔201に挿入される前に、予めシール部材300を軸100の装着溝101に装着し、シール部材300が取り付けられた軸100を軸孔201に挿入することにより組み立てられる。
In the sealing structure configured as described above, before the
ところで、上述したように、シール部材300の外径が軸孔201の径よりも大きく設定されているため、軸100を軸孔201に挿入するに際しては、シール部材300を軸孔201の内周面に滑らせながら軸100を挿入しなければならない。しかも、装着溝101が軸100の周方向(軸線に垂直な方向)に沿って設けられているため、シール部材300が軸孔201または軸孔201の開口縁に接触するタイミングは、シール部材300の全周に渡って同じとなる。したがって、軸100の中心を軸孔201の中心に正確に合わせて真直ぐに挿入しなければ、シール部材300の一部に噛み込みを生じてしまう場合がある。
As described above, since the outer diameter of the
しかし、中心を正確に合わせた状態を維持しながら軸100を真直ぐ挿入する作業は、装置の大きさ等によっては軸100を支えるためにある程度の腕力が必要となる場合がある。したがって、腕力の劣る、例えば、女性の作業員などでは作業が困難となる場合がある。また、両手で支えなければならないような場合には作業効率が悪くなる。
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、組立性が向上された密封構造を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a sealing structure with improved assemblability.
上記目的を達成するために、本発明における密封構造は、
軸と、
該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
前記軸の外周面に設けられた装着溝に装着され、該装着溝に装着された状態において前記軸孔の径よりも大きな径方向の寸法を有し、前記軸と前記軸孔との間の環状隙間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材が前記装着溝に装着された状態で前記軸が前記軸孔に挿入されることにより組み立てられる密封構造において、
前記軸が前記軸孔に挿入される際に前記シール部材が前記軸孔内に収まるタイミングが、前記シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the sealing structure in the present invention comprises:
The axis,
A housing having a shaft hole into which the shaft is inserted;
The shaft is mounted in a mounting groove provided on the outer peripheral surface of the shaft, and has a radial dimension larger than the diameter of the shaft hole in a state of being mounted in the mounting groove, and between the shaft and the shaft hole. A sealing member for sealing the annular gap;
With
In the sealing structure assembled by inserting the shaft into the shaft hole in a state where the seal member is mounted in the mounting groove,
The timing when the seal member is accommodated in the shaft hole when the shaft is inserted into the shaft hole is configured to be different for each portion in the circumferential direction of the seal member.
このように本発明は、シール部材が軸孔内に収まるタイミング、すなわち、シール部材が軸孔内周面または軸孔開口縁に接触するタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されている。したがって、軸の挿入作業においては、シール部材において順次軸孔内周面または軸孔開口縁に接触するようになる部分についてだけ、噛み込みを生じないか否かを注意すればよい。これにより、軸の中心と軸孔の中心が正確に合っていなくても(多少ずれていたとしても)、シール部材の噛み込みを生じずに軸を軸孔に挿入することが可能となる。したがって、軸と軸孔の中心合わせにおいて要求される正確性が低減されることになり、腕力に劣る、例えば、女性の作業員などであっても挿入作業が容易となる。また、片手での挿入作業も可能となるので作業効率の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the timing at which the seal member is accommodated in the shaft hole, that is, the timing at which the seal member contacts the inner peripheral surface of the shaft hole or the opening edge of the shaft hole is different for each portion in the circumferential direction of the seal member. It is configured. Therefore, in inserting the shaft, it is only necessary to pay attention to whether or not the portion of the seal member that sequentially comes into contact with the inner peripheral surface of the shaft hole or the edge of the shaft hole is not bitten. As a result, even if the center of the shaft and the center of the shaft hole do not exactly match (even if they are slightly deviated), the shaft can be inserted into the shaft hole without causing the seal member to bite. Accordingly, the accuracy required for centering the shaft and the shaft hole is reduced, and even an inferior arm force, for example, a female worker, can be easily inserted. Further, since the insertion work with one hand is possible, the work efficiency can be improved.
前記装着溝は、前記軸の外周面と軸方向および軸方向に直交する方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びる仮想平面とが交差することにより形成される環状の交差線に沿って形成される環状溝であるとよい。 The mounting groove is formed along an annular intersection line formed by the intersection of the outer peripheral surface of the shaft and a virtual plane extending in a direction inclined with respect to the axial direction and the direction orthogonal to the axial direction. It is good that it is an annular groove.
このような装着溝にシール部材を装着することにより、軸が軸孔に挿入される際にシール部材が軸孔内に収まるタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成することができる。 By installing the seal member in such a mounting groove, the timing at which the seal member fits in the shaft hole when the shaft is inserted into the shaft hole is configured to be different for each portion in the circumferential direction of the seal member. Can do.
前記装着溝は、前記軸の外周面上を蛇行しながら周方向に延びる波形の環状溝であり、
前記シール部材は、前記装着溝の形状に対応した形状に湾曲した環状のシール部材であるとよい。
The mounting groove is a wavy annular groove extending in the circumferential direction while meandering on the outer peripheral surface of the shaft,
The seal member may be an annular seal member curved in a shape corresponding to the shape of the mounting groove.
このように装着溝とシール部材を構成することにより、軸が軸孔に挿入される際にシール部材が軸孔内に収まるタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成することができる。 By configuring the mounting groove and the seal member in this manner, the timing at which the seal member is accommodated in the shaft hole when the shaft is inserted into the shaft hole is configured to be different for each portion in the circumferential direction of the seal member. Can do.
前記軸孔の開口縁に形成されるテーパ面の軸方向における幅が、前記軸において前記装着溝が形成される領域の軸方向における幅よりも大きいとよい。 The width in the axial direction of the tapered surface formed at the opening edge of the shaft hole may be larger than the width in the axial direction of the region where the mounting groove is formed in the shaft.
これにより、シール部材の部分ごとに軸孔内に収まるタイミングをずらしたことによる噛み込みの発生を効果的に抑制することができる。 Thereby, the generation | occurrence | production of the biting by having shifted the timing accommodated in a shaft hole for every part of a seal member can be suppressed effectively.
以上説明したように、本発明により、組立性が向上される。 As described above, the assemblability is improved by the present invention.
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。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .
(実施例1)
図1を参照して、本発明の実施例1に係る密封構造について説明する。図1は、本発明の実施例1に係る密封構造の構成について説明する模式図である。なお、図1では、軸が軸孔に挿入される前の状態を示している。
Example 1
With reference to FIG. 1, the sealing structure which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the sealing structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state before the shaft is inserted into the shaft hole.
本実施例に係る密封構造は、軸1と、該軸1が挿入される軸孔20を有するハウジング2と、軸1と軸孔20との間の環状隙間をシールするシール部材3と、を備えている。
The sealing structure according to this embodiment includes a
シール部材3は、いわゆるOリング等のゴム状弾性体からなる環状部材であり、軸1の外周面に設けられた環状の装着溝10に装着される。シール部材3は、装着溝10に装着された状態における径方向の寸法が軸孔20の径よりも大きく設定されており、密封構造が組み立てられた状態においては、装着溝10の溝底面と軸孔20の内周面との間で径方向に圧縮された状態となる。したがって、シール部材3は、装着溝10の溝底面と軸孔20の内周面にそれぞれ密着した状態となり、軸10とハウジング2の軸孔20との間の環状隙間をシールする。
The
上述のように構成された密封構造は、軸1を軸孔20に挿入する前に、予めシール部材3を軸1の装着溝10に装着し、シール部材3が取り付けられた軸1を軸孔20に挿入することにより組み立てられる。図では、軸1の装着溝10にシール部材3が装着され、軸1が軸孔20に挿入される前の状態が示されている。軸1は、図の下方(図中の矢印で示す方向)に向かって軸孔20に挿入されることになる。
In the sealing structure configured as described above, before the
軸孔20には、軸1の挿入性の向上、軸1挿入時におけるシール部材3の噛み込み抑制を図るため、その開口縁にテーパ面21が形成されている。軸1の装着溝10に装着されたシール部材3は、外周側が部分的に軸1の外周面よりも外側(外径方向に)にはみ出した状態となっており、また、上述したように、装着溝10に装着された状態における径方向の寸法が軸孔20の径よりも大きく設定されている。したがって、軸1が軸孔20に挿入される際には、シール部材3の一部(外周側の一部または全部)が、軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触し摺動する。
A
本実施例に係る密封構造においては、装着溝10が、従来の環状溝のように軸方向に対して垂直ではなく、傾斜して設けられている。すなわち、本実施例の装着溝10は、従来のように軸1の外周面と軸方向に垂直な仮想平面とが交差して形成される交差線に沿って形成されるのではなく、前記軸1の外周面と軸方向および軸方向に直交する方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びる仮想平面とが交差することによって形成される環状の交差線に沿って、環状に形成されている。言い換えると、装着溝10は、装着溝10において最も軸1先端側の点と最も軸1先端から離れた点とが軸1の軸線を含む1つの仮想平面上に位置し、かつ、該仮想平面の法線方向から該仮想平面に装着溝10を投影した場合に、装着溝10において最も軸1先端側の点と最も軸1先端から離れた点とを結ぶ線が、該仮想平面において軸線に直交する方向に対して傾斜する方向に延びるように、軸1の外周面上に形成されている。したがって、装着溝10は、軸方向の位置が周方向の部分ごとに異なるように構成されている。
In the sealing structure according to the present embodiment, the mounting
シール部材3は、上述のように構成された装着溝10に装着されることにより、軸1が軸孔20に挿入される際に軸孔20内に収まる(軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触・摺動するようになる)タイミングが、周方向における部分ごとに異なることになる。
When the
シール部材3は、軸1が軸孔20に挿入されると、まず、シール部材3において軸1の先端側に近い部分、すなわち、図において符号31で示す部分およびその近傍の領域が、軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触・摺動する状態となる。次に、図において符号32で示す部分およびその近傍の領域(軸中心を通る対向方向反対側の領域を含む)、すなわち、符号31で示す部分およびその近傍の領域に隣接する領域が、軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触・摺動する状態となる。最後に、軸1の先端側から最も遠い部分、すなわち、図において符号33で示す部分およびその近傍の領域が、軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触・摺動する状態となる。
When the
ここで、装着溝10の周方向に対する傾きは、軸1において装着溝10が形成される領域の軸方向における幅Aが、テーパ面21の軸方向における幅Bよりも小さくなるように設定されている。これにより、軸挿入時にシール部材3が軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触する状態になったとき、すなわち、シール部材3において最初に軸孔20またはテーパ面21に接触する部分(符号31の部分およびその近傍)が軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触したときに、シール部材3全体が、ハウジング2の軸孔開口縁周りの端面(テーパ面21に隣接する端面)よりも軸孔20内部側(テーパ面21に対向する領域内)に収まるように構成されている。
Here, the inclination with respect to the circumferential direction of the mounting
本実施例によれば、シール部材3が軸孔20内に収まるタイミング、すなわち、シール部材3が軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触するタイミングが、シール部材3の周方向における部分ごとに異なるように構成されている。したがって、軸1の挿入作業においては、シール部材3において順次軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触するようになる部分についてだけ、噛み込みが生じないか否かを注意すればよい。本実施例では、シール部材3の符号31近傍、符号32近傍、符号33近傍の順に、噛み込みが生じないか注意して挿入作業をすればよい。
According to this embodiment, the timing at which the
これにより、軸1の中心と軸孔20の中心が正確に合っていなくても(多少ずれていたとしても)、シール部材3の噛み込みを生じずに軸1を軸孔20に挿入することが可能となる。したがって、軸1と軸孔20の中心合わせにおいて要求される正確性が低減されることになり、腕力に劣る、例えば、女性の作業員などであっても挿入作業が容易となる。また、片手での挿入作業も可能となるので作業効率の向上を図ることができる。すなわち、密封構造の組立性の向上を図ることができる。
Thereby, even if the center of the
また、本実施例によれば、シール部材3において最初に軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触する部分(符号31およびその近傍)が軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触したときに、シール部材3全体が、ハウジング2の軸孔開口部周りの端面(テーパ面21に隣接する端面)よりも軸孔20側に収まるように構成されている。これにより、シール部材3において後から軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触することになる部分(符号32、符号33およびそれらの近傍)がハウジング2の軸孔開口部周りの端面に引っかかって軸1とハウジング2との間に噛み込まれてしまうのがより確実に抑制される。すなわち、シール部材3の部分ごとに軸孔内に収まるタイミングをずらしたことによる噛み込みの発生を効果的に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the portion (
(実施例2)
図2を参照して、本発明の実施例2に係る密封構造について説明する。図2は、本発明
の実施例2に係る密封構造の構成について説明する模式図である。なお、図2では、軸が軸孔に挿入される前の状態を示している。ここでは、上記実施例1と同様の構成については、同じ符号を付してその詳しい説明については省略し、実施例1と異なる部分についてのみ説明するものとする。
(Example 2)
With reference to FIG. 2, the sealing structure which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the sealing structure according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state before the shaft is inserted into the shaft hole. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and only different portions from the first embodiment are described.
本実施例では、装着溝およびシール部材の構成が実施例1と異なっている。本実施例では、装着溝10aが、軸1の外周面上を蛇行しながら周方向に延びる波形の環状溝となっている。また、本実施例では、シール部材3aが、上記装着溝10aの形状に対応して、波形に湾曲した環状のシール部材となっている。
In the present embodiment, the configuration of the mounting groove and the seal member is different from that of the first embodiment. In this embodiment, the mounting groove 10a is a corrugated annular groove extending in the circumferential direction while meandering on the outer peripheral surface of the
装着溝10aおよびシール部材3aのこのような構成により、軸1が軸孔20に挿入される際にシール部材3aが軸孔30内に収まるタイミングが、シール部材3aの周方向における部分ごとに異なるように構成されている。すなわち、シール部材3aは、概略、符号31aおよびその近傍、符号32aおよびその近傍、符号33aおよびその近傍の順に、軸孔20の内周面またはテーパ面31に接触・摺動する状態となる。
With such a configuration of the mounting groove 10a and the
また、本実施例では、最初に軸孔20内に収容される部分(符号31aおよびその近傍)と、最後に軸孔20内に収容される部分(符号33aおよびその近傍)とが、90°ごとに交互に形成される形状となっている。これにより、同じタイミングで軸孔20の内周面またはテーパ面21に接触する部分が、軸中心を通って対向する位置に対となって形成される構成となり、軸挿入時におけるシール部材3aの装着姿勢が安定し、噛み込み抑制効果をさらに向上させることができる。
In the present embodiment, the first portion accommodated in the shaft hole 20 (
すなわち、軸挿入時において、仮に、シール部材3aが一点からのみ軸孔20内周面に圧縮される場合、シール部材3aにおいて装着溝10aに収まりきらない部分(余ってしまう部分)が形成されてしまうことが懸念される。しかし、本実施例では、シール部材3aが必ず軸中心を通って対向するそれぞれの位置で両側から圧縮されることになるので、シール部材3aの余りの発生が抑制され、噛み込みを生じにくくすることができる。
That is, at the time of inserting the shaft, if the
なお、装着溝の波形形状は、本実施例の構成に限定されるものではなく、本実施例よりもさらに細かく波打つ(蛇行する)ようにしてもよいし、本実施例よりもより大きく波打つようにしてもよい。 The corrugated shape of the mounting groove is not limited to the configuration of the present embodiment, and may be wavy (meandering) more finely than the present embodiment, or may be wavy more than the present embodiment. It may be.
ただし、波打ち形状が細かくなり過ぎると、同じタイミングで軸孔20内に収まる部分が全周に渡っていくつも存在することになり、許容される軸と軸孔の中心ずれの範囲が狭くなってしまう。そうすると、結局、軸と軸孔の中心合わせに高い精度が要求されることになるため、組立性との兼ね合いで適宜構成することが好ましいといえる。
However, if the wavy shape becomes too fine, there will be a number of portions that fit within the
1 軸
10 装着溝
2 ハウジング
20 軸孔
21 テーパ面
3 シール部材
1
Claims (4)
該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
前記軸の外周面に設けられた装着溝に装着され、該装着溝に装着された状態において前記軸孔の径よりも大きな径方向の寸法を有し、前記軸と前記軸孔との間の環状隙間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材が前記装着溝に装着された状態で前記軸が前記軸孔に挿入されることにより組み立てられる密封構造において、
前記軸が前記軸孔に挿入される際に前記シール部材が前記軸孔内に収まるタイミングが、前記シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されていることを特徴とする密封構造。 The axis,
A housing having a shaft hole into which the shaft is inserted;
The shaft is mounted in a mounting groove provided on the outer peripheral surface of the shaft, and has a radial dimension larger than the diameter of the shaft hole in a state of being mounted in the mounting groove, and between the shaft and the shaft hole. A sealing member for sealing the annular gap;
With
In the sealing structure assembled by inserting the shaft into the shaft hole in a state where the seal member is mounted in the mounting groove,
The sealing structure is characterized in that when the shaft is inserted into the shaft hole, a timing at which the seal member is accommodated in the shaft hole is different for each portion in the circumferential direction of the seal member.
前記シール部材は、前記装着溝の形状に対応した形状に湾曲した環状のシール部材であることを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 The mounting groove is a wavy annular groove extending in the circumferential direction while meandering on the outer peripheral surface of the shaft,
The sealing structure according to claim 1, wherein the seal member is an annular seal member curved in a shape corresponding to the shape of the mounting groove.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20130625 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |