JP2017166597A - Sealing structure and sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密封構造および密封装置に関し、特に、シリンダに対してピストンが往復動する部分を密封する場合の密封構造および密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing structure and a sealing device, and more particularly to a sealing structure and a sealing device for sealing a portion where a piston reciprocates with respect to a cylinder.
従来、建設機械用の油圧シリンダにおいては、ピストンとシリンダとの間であって、当該ピストンの中央の環状溝にはピストンシールが装着され、当該ピストンの外周面には軸受としてウェアリングが装着されている。ウェアリングは、ピストンとシリンダとのかじりを防ぎ、当該ピストンと当該シリンダとの間の偏心を小さくし、パッキンの耐久性およびシール性を向上させるために用いられる。 Conventionally, in a hydraulic cylinder for a construction machine, a piston seal is attached to an annular groove between the piston and the center of the piston, and a wear ring as a bearing is attached to the outer peripheral surface of the piston. ing. The wear ring is used to prevent galling between the piston and the cylinder, to reduce the eccentricity between the piston and the cylinder, and to improve the durability and sealing performance of the packing.
このようなウェアリングが装着されたピストンシーリングシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。図6に示すように、ピストンシーリングシステム100は、ピストンシール(パッキン)530(第1のリング510、および、第2のリング520)、ウェアリング540およびウェアリング550によって構成されている。このピストンシーリングシステム100は、シリンダ600に設けられた軸孔の内周面601aと、この軸孔に挿通されるピストン500の外周面500aとの間の環状の隙間に配置されている。
A piston sealing system to which such a wear ring is attached has been proposed (for example, see Patent Document 1). As shown in FIG. 6, the
ピストン500の外周面500aには、第1の環状溝501、この第1の環状溝501を挟んで軸線xに沿った方向の両側に形成された第2の環状溝502および第3の環状溝503が設けられている。第1の環状溝501には、ナイロンなどの硬質材料からなる第1のリング510と、当該第1のリング510をシリンダ600の内周面601aに向かって押圧するゴム状弾性体からなる第2のリング520とからなるピストンシール(パッキン)530が装着されている。
The outer
第2の環状溝502および第3の環状溝503には、ナイロンなどの硬質材料からなるウェアリング540およびウェアリング550が装着されている。ウェアリング540およびウェアリング550は、ピストン500の軸受として設けられたものであり、ピストン500とシリンダ600とのかじりを防ぎ、当該ピストン500と当該シリンダ600との間の偏心を小さくし、ピストンシール530の耐久性を向上させるために用いられている。
A
このように、ピストンシール530と、当該ピストンシール530の両側に設けられた一対のウェアリング540およびウェアリング550とからなるピストンシーリングシステム100を用いれば、高圧下においても長期に渡り密封機能および軸受機能を安定的に発揮することが可能である。
As described above, when the
また、図6との対応部分に同一符号を付した図7に示すように、ピストンシーリングシステム200は、ピストンシール(パッキン)530(第1のリング510、および、第2のリング520)を備えるとともに、シリンダ610の軸孔の内周面611aとピストン550の外周面551aとの隙間を極力狭くした嵌め合い寸法に設定されたものである。このような構成のピストンシーリングシステム200を用いることにより、ピストン550とシリンダ610との間の偏心を予め小さくすることも可能である。
Moreover, as shown in FIG. 7 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 6, the
ところで、図6との対応部分に同一符号を付した図8に示すピストンシーリングシステム300のように、ピストンシール530(第1のリング510、および、第2のリング520)の両側のピストン560とシリンダ600との隙間561、562が狭すぎてウェアリングを装着できない場合がある。
By the way, the
このような場合、ピストン560とシリンダ600との間の偏心を小さくできないので、ゴム状弾性体からなる第2のリング520を偏心追随可能な外径の締め代に設定したり、当該第2のリング520を偏心追従可能な断面つぶし代に設定しなければならない。しかしながら、偏心の振れ幅が想定以上に大きい場合には、第2のリング520で追従できない領域が発生し、偏心を小さく出来ないことがあった。
In such a case, since the eccentricity between the
また、図9に示すピストンシーリングシステム400のように、共通のピストンシール530(第1のリング510、および、第2のリング520)が装着されているものの、互いに構造や大きさが異なるピストン560、および、ピストン570が軸方向に連結されている場合がある。
Also, like the
このような場合、2つのピストン560、570の偏心が積み重ねられるため、シリンダ620とピストン560との間の隙間や、シリンダ630とピストン570との間の隙間を第2のリング520で追従できず、偏心を小さく出来ないことがあった。
In such a case, since the eccentricity of the two
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、シリンダ部とピストン部との間で想定以上の偏心が生じる場合であっても、シリンダ部とピストン部との間の密封性を確保し得る密封構造および密封装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to seal between the cylinder portion and the piston portion even when eccentricity more than expected occurs between the cylinder portion and the piston portion. It is an object of the present invention to provide a sealing structure and a sealing device that can ensure the performance.
上記目的を達成するために、本発明においては、ピストンロッド(22)およびピストン(21)からなり、当該ピストン(21)の軸線(x)方向と直交する径方向に沿った端面(21b)に当該軸線(x)方向に沿って所定深さに形成された環状の凹部(23)を有するピストン部(20)と、前記軸線(x)方向に沿って往復動する前記ピストン(21)の前記端面(21b)と平行な平坦面(12b)を持つ環状の段部(12)が設けられたシリンダ部(10)と、前記ピストン(21)の前記凹部(23)に装着される密封装置(30)とを備える密封構造(1)であって、前記密封装置(30)は、前記ピストン(21)の前記凹部(23)に挿入した状態のまま前記軸線(x)方向へ沿って往復動可能であり、断面凹形状の収容空間を有するリング状部材(31)と、前記リング状部材(31)の内周面(31ci)に装着された環状のシール部材(32)と、前記ピストン(21)の前記凹部(23)の内側空間、および、前記リング状部材(31)の前記収容空間の双方に跨がった状態で伸縮するように前記凹部(23)および前記収容空間に配置された弾性部材(33)とを有し、前記ピストン部(20)と前記シリンダ部(10)との間で前記径方向に偏心が生じた場合でも、前記弾性部材(33)の付勢力により前記リング状部材(31)の底部(31a)を前記シリンダ部(10)の前記段部(12)の前記平坦面(12b)に押し付けた状態が維持されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, the piston rod (22) and the piston (21) are provided on the end surface (21b) along the radial direction perpendicular to the axis (x) direction of the piston (21). The piston part (20) having an annular recess (23) formed at a predetermined depth along the axis (x) direction and the piston (21) reciprocating along the axis (x) direction. A cylinder part (10) provided with an annular step part (12) having a flat surface (12b) parallel to the end face (21b), and a sealing device attached to the concave part (23) of the piston (21) ( 30), wherein the sealing device (30) reciprocates along the axis (x) while being inserted into the recess (23) of the piston (21). It is possible to have a concave cross section. A ring-shaped member (31) having a space, an annular seal member (32) mounted on the inner peripheral surface (31ci) of the ring-shaped member (31), and the recess (23) of the piston (21). The inner space and the recess (23) and the elastic member (33) disposed in the housing space so as to expand and contract in a state of straddling both the housing space of the ring-shaped member (31). Even when eccentricity occurs in the radial direction between the piston part (20) and the cylinder part (10), the bottom part (31) of the ring-shaped member (31) is applied by the urging force of the elastic member (33). The state where 31a) is pressed against the flat surface (12b) of the stepped portion (12) of the cylinder portion (10) is maintained.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記シリンダ部(10)に対して前記ピストン部(20)が前記軸線(x)方向に相対移動した場合であっても、前記リング状部材(31)の前記底部(31a)が前記シリンダ部(10)の前記段部(12)の前記平坦面(12b)に押し付けられた状態が維持されていることを特徴とする。 In the sealing device according to an aspect of the present invention, even if the piston portion (20) is moved relative to the cylinder portion (10) in the axis (x) direction, the ring-shaped member (31). The bottom part (31a) of the cylinder part (10) is pressed against the flat surface (12b) of the step part (12) of the cylinder part (10).
本発明の一態様に係る密封装置において、前記弾性部材(33)は、ウェーブコイルスプリングであることを特徴とする。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, the elastic member (33) is a wave coil spring.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記リング状部材は、その内周面に装着された環状のシール部材を有することを特徴とする。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, the ring-shaped member includes an annular seal member attached to an inner peripheral surface thereof.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記シール部材(32)は、前記リング状部材(31)の内周面(31ci)に形成された環状の溝部(31cm)に装着されていることを特徴とする。 The sealing device which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said sealing member (32) is mounted | worn with the cyclic | annular groove part (31 cm) formed in the internal peripheral surface (31ci) of the said ring-shaped member (31). Features.
また、本発明においては、ピストンロッド(22)およびピストン(21)からなり、当該ピストン(21)の軸線(x)方向と直交する径方向に沿った端面(21b)に環状の凹部(23)を有するピストン部(20)と、前記軸線(x)方向に摺動可能に相対移動する前記ピストン(21)の前記端面(21b)と平行な平坦面(12b)を持つ段部(12)が設けられたシリンダ部(10)とを備える密封構造(1)の前記ピストン(21)の前記凹部(23)に装着される密封装置(30)であって、前記ピストン(21)の前記凹部(23)に挿入した状態のまま前記軸線(x)方向へ沿って往復動可能であり、断面凹形状の収容空間を有するリング状部材(31)と、前記リング状部材(31)の内周面(31ci)に装着された環状のシール部材(32)と、前記ピストン(21)の前記凹部(23)の内側空間、および、前記リング状部材(31)の前記収容空間の双方に跨がった状態で伸縮するように前記凹部(23)および前記収容空間に配置された弾性部材(33)とを有し、前記ピストン部(20)と前記シリンダ部(10)との間で前記径方向に偏心が生じた場合でも、前記弾性部材(33)の付勢力により前記リング状部材(31)の底部(31a)を前記シリンダ部(10)の前記段部(12)の前記平坦面(12b)に押し付けた状態が維持されることを特徴とする。 Moreover, in this invention, it consists of a piston rod (22) and a piston (21), and it is an annular recessed part (23) in the end surface (21b) along the radial direction orthogonal to the axis line (x) direction of the said piston (21). And a step portion (12) having a flat surface (12b) parallel to the end surface (21b) of the piston (21) slidably moved relative to the axis (x). A sealing device (30) attached to the recess (23) of the piston (21) of a sealing structure (1) including a provided cylinder portion (10), wherein the recess ( 23) can be reciprocated along the direction of the axis (x) while being inserted into the ring-shaped member (31) having an accommodation space having a concave cross section, and the inner peripheral surface of the ring-shaped member (31). Attached to (31ci) It extends and contracts in a state straddling both the annular seal member (32), the inner space of the recess (23) of the piston (21), and the accommodation space of the ring-shaped member (31). Even when the radial direction eccentricity occurs between the piston part (20) and the cylinder part (10), the concave part (23) and the elastic member (33) arranged in the accommodation space are included. The state in which the bottom portion (31a) of the ring-shaped member (31) is pressed against the flat surface (12b) of the stepped portion (12) of the cylinder portion (10) is maintained by the urging force of the elastic member (33). It is characterized by being.
本発明に係る密封装置によれば、シリンダ部とピストン部との間で想定以上の偏心が生じる場合であっても、シリンダ部とピストン部との間の密封性を確保し得る密封構造および密封装置を実現することができる。 According to the sealing device according to the present invention, even when the eccentricity more than expected occurs between the cylinder part and the piston part, the sealing structure and the sealing that can ensure the sealing performance between the cylinder part and the piston part. An apparatus can be realized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る密封構造および密封装置の概略構成を示す拡大断面図である。図2は、本発明の実施の形態と比較するピストン部の凹部の構成を示す部分拡大断面図である。図3は、本発明の実施の形態に係る密封構造のピストン部の構成を示す拡大断面図である。図4は、本発明の実施の形態におけるスプリングの装着状態を示す部分断面拡大図である。図5は、本発明の実施の形態におけるスプリングの全体構成を示す側面図である。 FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration of a sealing structure and a sealing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the configuration of the recess of the piston portion compared with the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the piston portion of the sealing structure according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing a mounting state of the spring in the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view showing the overall configuration of the spring according to the embodiment of the present invention.
以下、説明の便宜上、図1乃至図5において、軸線xに沿った矢印ab方向(以下、これを「ストローク方向」ともいう。)において、密封対象側とは、軸線x方向に沿った矢印a方向とする。大気側とは、軸線x方向に沿った矢印b方向とする。つまり、密封対象側とは、シリンダ10の内側であって作動油と面する方向であり、大気側とは、シリンダ10の外側であって大気に面する方向である。また、軸線xと直交する矢印cd方向(以下、これを「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(矢印d方向)を内周側とする。
Hereinafter, for convenience of explanation, in FIGS. 1 to 5, in the arrow ab direction along the axis x (hereinafter, also referred to as “stroke direction”), the sealing target side is the arrow a along the axis x direction. The direction. The atmosphere side is the direction of arrow b along the axis x direction. That is, the sealing target side is the direction inside the
<密封構造の構成>
図1乃至図5に示すように、本発明の実施の形態に係る密封構造1は、建設機械用の油圧シリンダにおけるシリンダ部10とピストン部20との間を密封装置30によって密封するものである。
<Configuration of sealing structure>
As shown in FIGS. 1 to 5, a sealing
シリンダ部10は、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の内周面11aを有する円筒形状の円筒部11と、当該円筒部11の内周面11aから軸線xとは直交する径方向(矢印cd方向)の内周側(矢印d方向)へ更に突出した環状の段部12とを有している。
The
段部12は、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の内周面12aと、円筒部11の内周面11aと当該段部12の内周面12aとを繋ぐ軸線xと直交した径方向(矢印cd方向)に沿った端面12bとを有している。なお、端面12bは、軸線xと直交した径方向(矢印cd方向)に沿い、かつ、後述するピストン21の端面21bと平行かつ平坦な面である。これ以降、段部12の端面12bを平坦面12bと呼ぶ。
The
ピストン部20は、所定の外径を有するピストン21および当該ピストン21よりも小径なピストンロッド22からなる。ピストンロッド22は、シリンダ部10の段部12の内周面12aと平行でかつ軸線xに沿った外周面22aを有している。
The
ピストン21は、円筒部11の内周面11aと平行でかつ軸線xに沿った外周面21aと、ピストンロッド11の外周面22aとピストン21の外周面21aとを繋ぐ軸線xと直交した径方向(矢印cd方向)に沿う端面21bとを有している。ピストン21の端面21bは、シリンダ10の段部12の平坦面12bと互いに平行でかつ平坦な面である。
The
ピストン21の端面21bには、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)に所定の深さに形成された環状の凹部23が形成されている。この凹部23は、その環状の内側空間が後述する密封装置30を装着するための装着空間となっている。なお、凹部23は、径方向(矢印cd方向)に所定の幅L1を有している。
On the
なお、本実施の形態においては、図2に示すように、ピストン21の外周面21aから軸線xと直交する径方向(矢印cd方向)の内周側(矢印d方向)へ向かって凹部29が形成されることは想定していない。あくまで、図3に示すように、ピストン21の端面21bに対して、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)に凹部23が形成されている必要がある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
<密封装置の構成>
図1に示したように、密封装置30は、シリンダ部10とピストン部20との隙間を密封対象側(矢印a方向)の空間(以下、これを「密封空間」と呼ぶ。)Oiと、大気側(矢印b方向)の空間(以下、これを「大気空間」と呼ぶ。)Aiとに隔てると共に、当該密封空間Oiの作動油を大気側(矢印b方向)へ漏洩することを防止し、かつ、大気空間Aiから密封対象側(矢印a方向)へダスト等の異物の侵入を防止するものである。
<Configuration of sealing device>
As shown in FIG. 1, the sealing
図4に示すように、密封装置30は、リング状部材としてのシールリング31、シール部材としての弾性体シール32、および、弾性部材としてのスプリング33を備えている。
As shown in FIG. 4, the sealing
シールリング31は、樹脂材からなり、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の軟質性樹脂の他に、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポニフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ナイロン6,6等の硬化性樹脂も適用可能である。
The
シールリング31は、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の長さ、すなわちシールリング31の高さが、ピストン部21の凹部23の軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の深さよりも短く形成されている。
The
ただし、シールリング31のストローク方向(矢印ab方向)の高さは、シリンダ部10に対してピストン部20が相対移動して、ピストン21の端面21bと、シリンダ10の段部12の平坦面12bとの間が最も離れたときの間隙C1よりも長く設定されている。したがって、ピストン21がシリンダ部10に対して相対移動したとき、シールリング31がピストン21の凹部23から抜け落ちてしまうことがないように形成されている。
However, the height of the
シールリング31は、軸線xに沿う断面における形状が凹形状の収容空間を有するリングである。シールリング31は、軸線xと直交する方向に拡がった底部としての円環部31a、円環部31aの外周側(矢印c方向)の端部から密封対象側(矢印a方向)に延びる円筒形状の外周側円筒部31b、当該外周側円環部31aの内周側(矢印d方向)の端部から密封対象側(矢印a方向)に延びる円筒形状の内周側円筒部31cを備え、断面凹形状の円環状に形成されている。
The
また、シールリング31の外周側円筒部31bの外周側(矢印c方向)の外周面31bgから内周側円筒部31cの内周側(矢印d方向)の内周面31ciまでの幅L2は、ピストン21の凹部23の幅L1よりも僅かに小さく形成されている。したがって、ピストン21の凹部23に対し、シールリング31の外周側円筒部31bおよび内周側円筒部31cを向かい合わせた状態で、当該凹部23にシーリング31をストローク方向(矢印ab方向)に摺動自在に挿入可能である。
Further, the width L2 from the outer peripheral surface 31bg on the outer peripheral side (arrow c direction) of the outer peripheral side
円環部31aの大気側(矢印b方向)の端面(以下、これを「外側底面」ともいう。)31amは、軸線xとは直交する径方向(矢印cd方向)に平行で平坦な面として形成されている。すなわち、円環部31aの外側底面31amは、シリンダ11の段部12における平坦面12bと平行である。なお、円環部31aの密封対象側(矢印a方向)の端面(以下、これを「内側底面」ともいう。)31aiについても、軸線xとは直交する径方向(矢印cd方向)に平行で平坦な面として形成されている。
An end surface (hereinafter also referred to as “outer bottom surface”) 31am on the atmosphere side (arrow b direction) of the
このような構成のシールリング31において、円環部31a、外周側円筒部31b、および、内周側円筒部31cによって囲まれた内側の環状の収容空間は、スプリング33を配置するために用いられる。
In the
内周側円筒部31cの内周側(矢印d方向)の内周面31ciには、軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の所定位置に環状の断面凹状の溝部31cmが形成されている。この溝部31cmのストローク方向(矢印ab方向)の幅は、弾性体シール32の外径よりも大きく形成され、径方向(矢印cd方向)の深さが弾性体シール32の外径よりも小さく形成されている。
On the inner peripheral surface 31ci on the inner peripheral side (in the direction of arrow d) of the inner peripheral side
弾性体シール32は、例えば弾性体からなるOリングである。弾性体シール32の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。ゴム材としては、ゴムの弾性体であれば良く、例えば、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)等である。また、弾性体シール32の形状としては、Oリングに限るものではなく、ツイスターリング(Xリング)、USH型リング等のその他種々の形状であってもよい。
The
スプリング33は、図4及び図5に示すように、例えば、金属製(例えばステンレス)の平線材を連続した波形状に変形するとともにコイリングした直列多重巻型のウェーブコイルスプリングである。スプリング33は、ピストン21の凹部23の内側空間、および、シールリング31の断面凹形状の収容空間の双方に跨がった状態で伸縮自在に配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
具体的には、スプリング33の密封対象側(矢印a方向)の一端33aがピストン21の凹部23の内側底面23aiに固定され、スプリング33の大気側(矢印b方向)の他端33bがシールリング31の円環部31aの内側底面31aiに固定されている。
Specifically, one
スプリング33は、シールリング31をシリンダ11の段部12へ向かう方向、すなわち軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)の大気側(矢印b方向)に向けた付勢力を常時付与している。
The
この場合、ピストン21の最大ストローク量Stmaxに対し、スプリング33を少なくとも1mm以上撓ませる範囲で設定する必要がある。つまり、シリンダ11に対するピストン21のストローク量St<スプリング33のスプリング撓み量Adの関係を満たし、ピストン21のストローク量Stに追随できるように当該スプリング33のスプリングセット長が設定されている。
In this case, it is necessary to set within a range in which the
ここで、スプリング33として、ウェーブコイルスプリングを用いることの利点は、自由長をコイルスプリングよりも短く抑えながら安定した撓み特性を得ることである。但し、スプリング33としては、これに限るものではなく、並列二重巻型、単巻重ね型等のウェーブコイルスプリングであっても良く、また、ウェーブコイルスプリングを用いる代わりに、シールリング31の収容空間に周方向に複数のコイルスプリングを等間隔で複数配置してもよい。
Here, the advantage of using a wave coil spring as the
<密封装置による動作>
このような構成の密封構造1では、図1に示したように、ピストン21の凹部23に密封装置30が装着された状態において、シールリング31の内周面の溝部31cmに装着された弾性体シール32が所定の断面つぶし代を持って当該ピストン21の凹部23における内周面と接触される。
<Operation by sealing device>
In the sealing
したがって、シリンダ部10に対してピストン部20が軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)に相対移動した場合であっても、シールリング31の内周面に装着された弾性体シール32が摺動可能に密接される。これにより、当該シールリング31とピストン部21との間の密封状態を維持することができる。
Therefore, even when the
また、シリンダ部10に対してピストン部20が軸線xに沿ったストローク方向(矢印ab方向)に相対移動した場合であっても、スプリング33がシールリング31をシリンダ部10の段部12へ向かって付勢力を常時付与している。したがって、シールリング31の円環部31aの外側底面31amが段部12の平坦面12bに当接して押し付けられた密着状態が維持されている。
Even when the
このため、油圧シリンダの作動中に、シリンダ部10とピストン部20との間で想定以上の大きな偏心が生じる場合であっても、シールリング31の円環部31aの外側底面31amと段部12の平坦面12bとの間で摺動抵抗が生じる。この結果、シリンダ部10とピストン部20との偏心を抑制しながら、シーリング31と段部12との間の密封状態を維持することができる。
For this reason, even when a larger eccentricity than expected occurs between the
かくして、密封装置30は、当該密封装置30よりも密封対象側(矢印a方向)の密封空間Oiの作動油が大気側(矢印b方向)へ漏洩することを防止し、かつ、当該密封装置30よりも大気側(矢印b方向)の大気空間Aiからダスト等の異物が密封対象側(矢印a方向)へ侵入することを防止できる。
Thus, the sealing
このように密封構造1では、シリンダ部10とピストン部20との隙間が狭く、ウェアリングを装着し得ない場合であっても、ピストン21の凹部23に密封装置30を装着するだけの簡易な構成により、シリンダ部10とピストン部20との偏心を抑制しながら、シーリング31と段部12との間の密封状態を維持することができる。
As described above, in the sealing
かくして、シリンダ部10とピストン部20との間で想定以上の偏心が生じる場合であっても、シリンダ部10とピストン部20との間の密封性を確保し得る密封構造1および密封装置30を実現することができる。
Thus, the sealing
<他の実施の形態>
なお、上述した実施の形態においては、シリンダ部10に対してピストン部20がストローク方向に往復運動するときに適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、シリンダ部10に対してピストン部20が往復動することなく回転だけするときに適用するようにしてもよい。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the case where the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に係る密封構造1および密封装置30に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題および効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the sealing
本願発明の密封構造および密封装置は、建設機械用の油圧シリンダにおけるシリンダ部10とピストン部20との間を密封する用途に適用するようにした場合について述べた。しかしながら、本願発明の密封構造および密封装置が利用されるものは、回転、揺動、往復運動等の用途において密封する用途に適用することが可能である。
The case where the sealing structure and the sealing device of the present invention are applied to an application for sealing between the
1 密封構造
10 シリンダ部
11 円筒部
11a、12a、31ci 内周面
12 段部
12b 平坦面
20 ピストン部
21 ピストン
21a、22a、31bg 外周面
21b 端面
22 ピストンロッド
23、29 凹部
30 密封装置
31 シールリング(リング状部材)
31a 円環部
31am 外側底面
31ai 内側底面
31b 外周側円筒部31c 内周側円筒部
31cm 溝部
32 弾性体シール(シール部材)
33 スプリング(弾性部材)
33a 一端
33b 他端
Oi 密封空間
Ai 大気空間
x 軸線
DESCRIPTION OF
31a Annular part 31am Outer bottom
33 Spring (elastic member)
33a One
Claims (6)
前記軸線方向に沿って往復動する前記ピストンの前記端面と平行な平坦面を持つ環状の段部が設けられたシリンダ部と、
前記ピストンの前記凹部に装着される密封装置と
を備える密封構造であって、
前記密封装置は、
前記ピストンの前記凹部に挿入した状態のまま前記軸線方向へ沿って往復動可能であり、断面凹形状の収容空間を有するリング状部材と、
前記ピストンの前記凹部の内側空間、および、前記リング状部材の前記収容空間の双方に跨がった状態で伸縮するように前記凹部および前記収容空間に配置された弾性部材と
を有し、
前記ピストン部と前記シリンダ部との間で前記径方向に偏心が生じた場合でも、前記弾性部材の付勢力により前記リング状部材の底部を前記シリンダ部の前記段部の前記平坦面に押し付けた状態が維持される
ことを特徴とする密封構造。 A piston portion comprising a piston rod and a piston, and having an annular recess formed at a predetermined depth along the axial direction on an end surface along the radial direction orthogonal to the axial direction of the piston;
A cylinder portion provided with an annular step portion having a flat surface parallel to the end surface of the piston that reciprocates along the axial direction;
A sealing structure provided with a sealing device attached to the recess of the piston,
The sealing device includes:
A ring-shaped member that can reciprocate along the axial direction while being inserted into the concave portion of the piston, and has an accommodation space with a concave cross-section,
An elastic member disposed in the recess and the storage space so as to expand and contract in a state straddling both the inner space of the recess of the piston and the storage space of the ring-shaped member,
Even when eccentricity occurs in the radial direction between the piston part and the cylinder part, the bottom part of the ring-shaped member is pressed against the flat surface of the step part of the cylinder part by the urging force of the elastic member. Sealing structure characterized in that the state is maintained.
ことを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 Even when the piston part moves relative to the cylinder part in the axial direction, the state where the bottom part of the ring-shaped member is pressed against the flat surface of the step part of the cylinder part is maintained. The sealing structure according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 1, wherein the elastic member is a wave coil spring.
ことを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 1, wherein the ring-shaped member has an annular seal member mounted on an inner peripheral surface thereof.
ことを特徴とする請求項4に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 4, wherein the seal member is mounted in an annular groove formed on an inner peripheral surface of the ring-shaped member.
前記ピストンの前記凹部に挿入した状態のまま前記軸線方向へ沿って往復動可能であり、断面凹形状の収容空間を有するリング状部材と、
前記ピストンの前記凹部の内側空間、および、前記リング状部材の前記収容空間の双方に跨がった状態で伸縮するように前記凹部および前記収容空間に配置された弾性部材と
を有し、
前記ピストン部と前記シリンダ部との間で前記径方向に偏心が生じた場合でも、前記弾性部材の付勢力により前記リング状部材の底部を前記シリンダ部の前記段部の前記平坦面に押し付けた状態が維持される
ことを特徴とする密封装置。 A piston portion comprising a piston rod and a piston and having an annular recess on an end surface along a direction orthogonal to the axial direction of the piston, and a flat surface parallel to the end surface of the piston that slidably moves in the axial direction A sealing device mounted on the concave portion of the piston having a sealing structure including a cylinder portion provided with a stepped portion having a surface;
A ring-shaped member that can reciprocate along the axial direction while being inserted into the concave portion of the piston, and has an accommodation space with a concave cross-section,
An elastic member disposed in the recess and the storage space so as to expand and contract in a state straddling both the inner space of the recess of the piston and the storage space of the ring-shaped member,
Even when eccentricity occurs in the radial direction between the piston part and the cylinder part, the bottom part of the ring-shaped member is pressed against the flat surface of the step part of the cylinder part by the urging force of the elastic member. A sealing device characterized in that the state is maintained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016052817A JP2017166597A (en) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Sealing structure and sealing device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101979791B1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-17 | 평화오일씰공업 주식회사 | Universal O-ring with elastic body |
-
2016
- 2016-03-16 JP JP2016052817A patent/JP2017166597A/en active Pending
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