JP2021173292A - 異物除去シールリング - Google Patents

Abstract

【課題】異物の除去効果を高めることのできる異物除去シールリングを提供する。【解決手段】ハウジングに設けられた軸孔内周面に摺動する外周面には、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３とを連通する連通溝２２０が設けられており、連通溝２２０は、少なくとも１か所の湾曲通路２２１を有すると共に、湾曲通路２２１よりも、第１領域Ｒ１側から第３領域Ｒ３に向かう下流側の通路の両側面のうち、湾曲通路２２１における外側のカーブに沿った側面には、脇道に逸れて袋小路となる袋小路部２２２ａが少なくとも１か所に設けられていることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、往復動用シールと共に用いられる異物除去シールリングに関する。

油圧シリンダなどの装置においては、内部の流体（油など）が外部に漏れることを防止し、かつ、外部から埃などが内部に侵入することを防止するために、複数の各種シールリングから構成されるシーリングシステムが設けられている。シーリングシステムを構成するシールリングの一つとして、異物除去シールリング（「コンタミシール」と呼ばれることもある）が設けられる場合がある。この異物除去シールリングは、装置内部で発生した摩耗粉などの異物を自己（異物除去シールリング自体）に埋没させる異物埋没性を備えている。これにより、往復動用シールにおける摺動部に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。従って、往復動用シールの摺動摩耗を抑制することができ、往復動用シールの寿命を延ばすことが可能となる。

この異物除去シールリングにおいては、密封対象流体に対するシール性を高め過ぎてしまうと、経時的に、異物除去シールリングと往復動用シールとの間の環状空間内の流体圧力が高くなり過ぎてしまい、往復動用シールのシール性に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、異物除去シールリングの外周面には、密封対象領域と往復動用シール側の領域とを連通する連通溝が設けられるのが一般的である。従来構造の場合、この連通溝を通って、往復動用シール側に流れていってしまう異物を十分に除去するのは難しい。このように、未だ改善の余地がある。

特開２０１１−１８５３４３号公報

本発明の目的は、異物の除去効果を高めることのできる異物除去シールリングを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の異物除去シールリングは、
相対的に往復移動するハウジングと軸との間の環状隙間を封止する往復動用シールと共に用いられる異物除去シールリングにおいて、
異物除去シールリングを介して前記往復動用シールが配される側とは反対側の密封対象領域内の密封対象流体中に含まれる異物を自己に埋没させる性質を備える異物除去シールリングであって、
前記ハウジングに設けられた軸孔内周面に摺動する外周面には、前記密封対象領域と前記往復動用シール側の領域とを連通する連通溝が設けられており、
前記連通溝は、少なくとも１か所の湾曲通路を有すると共に、前記湾曲通路よりも、前記密封対象領域側から前記往復動用シール側の領域に向かう下流側の通路の両側面のうち、前記湾曲通路における外側のカーブに沿った側面には、脇道に逸れて袋小路となる袋小路部が少なくとも１か所に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、連通溝に入り込んだ異物は、湾曲通路の特に外側のカーブに沿うように流れるため、その多くは、袋小路部へと流れていく。これにより、異物は袋小路部に溜り、または、袋小路部の部分で異物除去シールリング自体に埋没される。従って、異物が異物除去シールリングよりも往復動用シール側の領域に流れ出してしまうことを抑制することができる。

また、前記袋小路部は、前記外側のカーブに沿った側面から更に外側かつ前記下流側に向けて延びているとよい。

これにより、異物は袋小路部に入り込み易くなる。

前記密封対象領域側の端面から前記往復動用シール側の領域に向かった後に周方向に向けて湾曲する前記湾曲通路が設けられているとよい。

前記連通溝の平面形状は、１８０°回転させると同一形状となるように構成されているとよい。

こうすることで、異物除去シールリングの装着方向を気にする必要がなく、装着作業性に優れる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、異物の除去効果を高めることができる。

図１は本発明の実施例に係る密封構造の概略図である。 図２は本発明の実施例に係る異物除去シールリングの側面図である。 図３は本発明の実施例に係る異物除去シールリングの外周面の一部を拡大した図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、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）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係る異物除去シールリングについて説明する。図１は本発明の実施例に係る異物除去シールリングを備える密封構造の概略図である。図１においては、密封構造の概略を断面的に示している。図２は本発明の実施例に係る異物除去シールリングの側面図である。図３は本発明の実施例に係る異物除去シールリングの外周面の一部を拡大した図であり、図２中、矢印Ｖ１方向に見た図の一部を拡大した図である。

＜密封構造＞
本実施例に係る密封構造は、建設機械や産業機械などに備えられる油圧シリンダに好適に適用できるが、その他の装置にも適宜利用することができる。図１を参照して、本実施例に係る密封構造について説明する。

本実施例に係る密封構造は、相対的に往復移動するハウジング５００及び軸６００と、ハウジング５００と軸６００との間の環状隙間を封止する往復動用シール１００と、往復動用シール１００と共に用いられる異物除去シールリング２００とを備えている。密封構造が油圧シリンダに適用される場合には、ハウジング５００がシリンダに相当し、軸６００がピストンに相当する。一般的に、油圧シリンダに備えられる密封構造においては、複数の各種シールリングから構成されるシーリングシステムが設けられる。往復動用シール１００と異物除去シールリング２００は、いずれも、シーリングシステムを構成するシールリングに相当する。なお、シーリングシステムを構成するシールリングとして、他にも、軸受として機能するウェアリングなどが設けられる場合もある。

軸６００の外周面には、往復動用シール１００が装着される第１環状溝６１０と、異物除去シールリング２００が装着される第２環状溝６２０が設けられている。往復動用シール１００は油などの密封対象流体の漏れを抑制する役割を担っている。この往復動用シール１００が配されることにより、密封対象領域（以下、「第１領域Ｒ１」と称する）に密封された密封対象流体が、その反対側の領域（以下、「第２領域Ｒ２」と称する）に漏れてしまうことを抑制することができる。なお、油圧シリンダの場合には、第２領域Ｒ２についても、油などが密封された領域となる。また、往復動用シール１００については、各種公知技術を採用することができるので、その詳細な説明については省略する。

そして、第１領域Ｒ１においては、密封対象流体中に摩耗粉などの異物が含まれることがある。このような異物が往復動用シール１００の摺動部に入り込んでしまうと、往復動用シール１００の摺動摩耗が促進されてしまう。そこで、本実施例においては、異物除去シールリング２００が設けられている。

＜異物除去シールリング＞
特に、図２及び図３を参照して、本実施例に係る異物除去シールリング２００について説明する。異物除去シールリング２００は、摩耗粉などの異物を自己（異物除去シールリング２００自体）に埋没させる異物埋没性を備えている。これにより、異物除去シールリング２００は、異物除去シールリング２００を介して往復動用シール１００が配される側とは反対側の密封対象領域（第１領域Ｒ１）内の密封対象流体中に含まれる異物を自己に埋没させることができる。なお、異物除去シールリング２００の材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン樹脂)を好適に適用することができる。このように、異物
除去シールリング２００により、異物を除去することで、往復動用シール１００の摺動部に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。

異物除去シールリング２００は、軸６００の外周面に設けられた第２環状溝６２０への装着性を高めるために、周方向の１か所に合口部２１０が設けられている。また、異物除去シールリング２００において、ハウジング５００に設けられた軸孔内周面に摺動する外周面には、第１領域Ｒ１と往復動用シール１００側の領域（以下、「第３領域Ｒ３」と称する）とを連通する連通溝２２０が設けられている。この連通溝２２０が設けられることで、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３との間で密封対象流体の行き来が許容される。そのため、経時的に、異物除去シールリング２００と往復動用シール１００との間の環状空間内（第３領域Ｒ３内）の流体圧力が高くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。なお、連通溝２２０の溝深さについては、密封対象流体の流れは許容するものの、極力、異物が入り込まないような深さに設定したほうがよいことは言うまでもない。

本実施例に係る連通溝２２０は、異物除去シールリング２００における第１領域Ｒ１側の端面から第３領域Ｒ３に向かった後に周方向に向けて湾曲する湾曲通路２２１が設けられている。そして、湾曲通路２２１よりも、第１領域Ｒ１側から第３領域Ｒ３に向かう下流側の通路２２２の両側面のうち、湾曲通路２２１における外側のカーブに沿った側面に
は、脇道に逸れて袋小路となる袋小路部２２２ａが少なくとも１か所に設けられている。なお、図示の例では、このような袋小路部２２２ａが４か所に設けられているが、その個数は適宜設定することができる。

これらの袋小路部２２２ａは、湾曲通路２２１における外側のカーブに沿った側面から更に外側かつ下流側（第１領域Ｒ１側から第３領域Ｒ３に向かう下流側）に向けて延びるように構成されている。また、本実施例においては、連通溝２２０の平面形状は、１８０°回転させると同一形状となるように構成されている。従って、図３に示すように、異物除去シールリング２００を１８０°回転させると、符号（２２１）に示す部分は、上記の湾曲通路２２１に相当し、符号（２２２ａ）に示す部分は、上記の袋小路部２２２ａに相当する。

＜本実施例に係る異物除去シールリングの優れた点＞
本実施例に係る異物除去シールリング２００によれば、第１領域Ｒ１側から連通溝２２０に入り込んだ密封対象流体は、連通溝２２０に沿って、第３領域Ｒ３へと流れていく（図３中の矢印Ｓ参照）。そして、密封対象流体中に含まれる異物が、連通溝２２０に入り込んだ場合には、湾曲通路２２１の特に外側のカーブに沿うように流れるため、その多くは、袋小路部２２２ａへと流れていく（図中、矢印Ｔ参照）。これにより、異物は袋小路部２２２ａに溜り、または、袋小路部２２２ａの部分で異物除去シールリング２００自体に埋没される。従って、異物が異物除去シールリング２００よりも第３領域Ｒ３側に流れ出してしまうことを抑制することができる。以上より、異物の除去効果を高めることができる。従って、往復動用シール１００の寿命を延ばすことができる。

また、袋小路部２２２ａは、湾曲通路２２１の外側のカーブに沿った側面から更に外側かつ下流側に向けて延びるように構成されているため、異物は袋小路部２２２ａに入り込み易くなる。これにより、異物の除去効果をより一層高めることができる。

更に、本実施例においては、連通溝２２０の平面形状は、１８０°回転させると同一形状となるように構成されている。これにより、異物除去シールリング２００を第２環状溝６２０に装着する際に、装着方向を気にする必要がなく、装着作業性に優れる。

（その他）
連通溝２２０の形状については、上記実施例に示す形状に限定されることはない。すなわち、湾曲通路よりも下流側（第１領域Ｒ１側から第３領域Ｒ３に向かって流体が流れる場合の下流側）の通路の両側面のうち、湾曲通路における外側のカーブに沿った側面に袋小路部を設ければ、袋小路部に異物を捉えることが可能である。従って、複数の湾曲通路を設けて、各湾曲通路の下流側にそれぞれ袋小路部を設ける構成を採用することも好適である。

１００ 往復動用シール
２００ 異物除去シールリング
２１０ 合口部
２２０ 連通溝
２２１ 湾曲通路
２２２ 通路
２２２ａ 袋小路部
５００ ハウジング
６００ 軸
６１０ 第１環状溝
６２０ 第２環状溝
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域

Claims (4)

1. 相対的に往復移動するハウジングと軸との間の環状隙間を封止する往復動用シールと共に用いられる異物除去シールリングにおいて、
   異物除去シールリングを介して前記往復動用シールが配される側とは反対側の密封対象領域内の密封対象流体中に含まれる異物を自己に埋没させる性質を備える異物除去シールリングであって、
   前記ハウジングに設けられた軸孔内周面に摺動する外周面には、前記密封対象領域と前記往復動用シール側の領域とを連通する連通溝が設けられており、
   前記連通溝は、少なくとも１か所の湾曲通路を有すると共に、前記湾曲通路よりも、前記密封対象領域側から前記往復動用シール側の領域に向かう下流側の通路の両側面のうち、前記湾曲通路における外側のカーブに沿った側面には、脇道に逸れて袋小路となる袋小路部が少なくとも１か所に設けられていることを特徴とする異物除去シールリング。
2. 前記袋小路部は、前記外側のカーブに沿った側面から更に外側かつ前記下流側に向けて延びていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去シールリング。
3. 前記密封対象領域側の端面から前記往復動用シール側の領域に向かった後に周方向に向けて湾曲する前記湾曲通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の異物除去シールリング。
4. 前記連通溝の平面形状は、１８０°回転させると同一形状となるように構成されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の異物除去シールリング。

Images