JP2528359Y2

JP2528359Y2 - ロータリアクチュエータ用シール装置

Info

Publication number: JP2528359Y2
Application number: JP6976692U
Authority: JP
Inventors: 元裕橋本; 紀二前田; 文雄岩本
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2007-03-12
Also published as: JPH0628309U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はロータリアクチュエータ
用シール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリアクチュエータは、図
14に示すように、ロータａ（軸）と、該ロータａが挿入
されるケーシングｂと、を備え、ロータａとケーシング
ｂとが軸心廻りに相対的に回転するものである。

【０００３】即ち、図14に於て、ロータａの外周面ｃ
に、軸心に関して対称位置に配設される一対の突出部
ｄ，ｄが配設され、また、ケーシングｂの内周面ｅに、
軸心に関して対称位置に一対の突出部ｆ，ｆが配設され
ている。

【０００４】従って、ロータａとケーシングｂとの間に
シリンダ室ｇ₁，ｇ₂，ｇ₃，ｇ₄が形成されることに
なり、シリンダ室ｇ₁，ｇ₃は同一圧とされ、シリンダ
室ｇ₂，ｇ₄は同一圧とされる。つまり、ケーシングｂ
を固定側として、シリンダ室ｇ₁，ｇ₃に流体を供給す
ると共にシリンダ室ｇ₂，ｇ₄内の流体を排出させれ
ば、ロータａは矢印ｈ方向に回転し、逆に、シリンダ室
ｇ₂，ｇ₄に流体を供給すると共にシリンダ室ｇ₁，ｇ
₃内の流体を排出させれば、ロータａは矢印ｉ方向に回
転する。

【０００５】そのために、突出部ｄ，ｄ及び突出部ｆ，
ｆに夫々溝ｋを設け各溝ｋにシール材ｍを嵌合させ、各
シリンダ室ｇ₁，ｇ₂，ｇ₃，ｇ₄間を密封状とする必
要があった。

【０００６】ところで、溝ｋは、図15に示すように、全
体形状がコの字形であり、従来のシール材ｍは、Ｏリン
グを棒状に切断したものを使用し、全体形状がコの字形
の上記溝ｋに沿って嵌込んでいた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】従って、図15に示すよ
うに、溝ｋのコーナ部ｎ，ｎにおいて、従来のシール材
ｍでは、直角に折曲げて、正確に添わせることが難し
く、完全にシールすることができず流体洩れが多かっ
た。

【０００８】そこで、本考案では、極めて優れたシール
機能を発揮することができるロータリアクチュエータ用
シール装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本考案に係る一のロータリアクチュエータ用シー
ル装置は、全体形状がコの字形のキャップと、全体形状
がコの字形の弾性シール体と、を備えたロータリアクチ
ュエータ用シール装置であって、上記キャップの内面
に、上記弾性シール体がその一部と該内面より突出させ
た状態にて嵌合する嵌合用凹溝を形成すると共に、上記
キャップの幅寸法を装着用の溝の溝幅寸法の80〜95％と
したものである。

【００１０】また、本考案に係る他のロータリアクチュ
エータ用シール装置は、全体形状がコの字形のキャップ
と、全体形状がコの字形の弾性シール体と、を備えたロ
ータリアクチュエータ用シール装置であって、上記キャ
ップの内面に、上記弾性シール体がその一部を該内面よ
り突出させた状態にて嵌合する嵌合用凹溝を形成すると
共に、上記キャップの外面であるシール面に開口しない
ように該キャップの側面に開口する貫通孔にて、該キャ
ップの側面と上記嵌合用凹溝とを連通連結したものであ
る。

【００１１】

【作用】上述のロータリアクチュエータ用シール装置で
は、キャップと弾性シール体とが共に全体形状がコの字
形であるので、キャップの両端部においても弾性シール
体の反発力を受けることができ、この装置が嵌合される
装着用の溝のコーナ部においても隙間が生じることがな
い。

【００１２】特に、キャップの幅寸法を、溝幅寸法の80
〜95％に限定したことにより、上述の一のシール装置で
は、この装置が装着した際には、より優れたシール性能
を示す。

【００１３】また、貫通孔を設けたことにより、上述の
他のロータリアクチュエータ用シール装置では、貫通孔
を介して、流体を、嵌合用凹溝内に導入することがで
き、嵌合用凹溝内の弾性シール体が横方向へ押圧され
（圧縮され）、それによって弾性シール体がキャップを
外方へ押圧する。これによって、キャップの外面である
シール面と相手面（摺接面）との間に流体が流れ込むブ
ローバイが生じない。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本考案を
詳説する。

【００１５】図７と図８は、本考案に係るシール装置Ｓ
が使用されるロータリアクチュエータを示し、このロー
タリアクチュエータは、ロータ１と、該ロータ１が挿入
されるケーシング２と、を備え、ロータ１とケーシング
２とが軸心廻りに相対的に回転するものである。

【００１６】即ち、ロータ１の外周面３に、軸心に関し
て対称位置に配設される一対の突出部４，４が配設さ
れ、また、ケーシング２の内周面５に、軸心に関して対
称位置に一対の突出部６，６が配設されている。

【００１７】従って、ロータ１とケーシング２との間に
４つのシリンダ室７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが形成される
ことになり、シリンダ室７ａ，７ｃは同一圧とされ、シ
リンダ室７ｂ，７ｄに同一圧とされる。つまり、ケーシ
ング２を固定側として、シリンダ室７ａ，７ｃに流体を
供給すると共にシリンダ室７ｂ，７ｄ内の流体を排出さ
せれば、ロータ１は矢印Ａ方向に回転し、逆に、シリン
ダ室７ｂ，７ｄに流体を供給すると共にシリンダ室７
ａ，７ｂの流体を排出させれば、ロータ１は矢印Ｂ方向
に回転する。

【００１８】また、各突出部４，４，６，６には、装着
用の溝８…が形成され、この溝８…には、本考案に係る
シール装置Ｓが嵌合されて各シリンダ室７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄを密封状としている。この場合の溝８は、図８
に示すようにコの字形とされる。

【００１９】しかして、シール装置Ｓは、図３に示すよ
うに、全体形状がコの字形のキャップ10と、全体形状が
コの字形の弾性シール体11と、を備える。

【００２０】キャップ10は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、
ポリアセタール、ポリイミド、超高分子量ポリエチレン
合成樹脂等からなり、本体部10ａと、該本体部10ａの端
部から直角方向に突設される脚部10ｂ，10ｂとからな
る。なお、脚部10ｂ，10ｂの先端は図５に示すように、
アール状とされる。

【００２１】また、キャップ10の内面12には、図１と図
２に示すように、弾性シール体11が嵌合する嵌合用凹溝
13が設けられる。

【００２２】この嵌合用凹溝13は、本体部10ａにおいて
は、図１に示すように、矩形状部13ａとされ、脚部10
ｂ，10ｂにおいては、図２に示すように、半円形状部13
ｂとされる。

【００２３】これによって、エンドミル等で一度に溝の
加工を行なうことを可能としている。

【００２４】そして、キャップ10の平面状の外面（本体
部10ａと脚部10ｂ，10ｂの外面であってシール面14とな
る。）には、図４と図５に示すように複数の長手方向潤
滑用小溝15…が不連続に設けられる。

【００２５】各小溝15…は、キャップ幅方向中央部に設
けられ、断面形状としては図１と図２に示すように矩形
乃至正方形状とされる。

【００２６】また、キャップ10の平面状の側面16，16に
は、凹溝13に連通連結される貫通孔17が所定ピッチに設
けられる。

【００２７】この貫通孔17はシール面14に開口しないよ
うに設けられる。つまり、貫通孔17は、一方の開口部が
シール面14より僅かに後退した部位に開口し、他方の開
口部が凹溝13のコーナ部に開口する。

【００２８】また、両側面16，16の各貫通孔17は、図４
に示すように、千鳥状に配置している。

【００２９】次に、弾性シール体11は、ゴム、軟質プラ
スチック等の弾性材からなり、図３に示すように、直線
状の本体部11ａと、該本体部11ａの端部に突設される脚
部11ｂ，11ｂと、からなる。なお、脚部11ｂ，11ｂの先
端は図６に示すように、アール状とされる。

【００３０】また、弾性シール体11は、その断面形状が
倒立Ｔの字形状とされる。即ち、この弾性シール体11
は、断面矩形状の基盤部20と、該基盤部20の中央部から
突設される断面四角形状の突部21と、からなり、突部21
の先端面の側端部に面取部22，22が形成される。なお、
この場合、弾性シール体11のつぶし率は21〜31％が好ま
しく、特に23〜28％が最適である。

【００３１】従って、図１と図２に示すように、弾性シ
ール体11の突部21をキャップ10の嵌合用凹溝13に嵌合さ
せれば、弾性シール体11の一部、つまり、基盤部20が内
面12から突出する。

【００３２】また、基盤部20の幅寸法Ｗ₂をキャップ10
の幅寸法Ｗ₁より僅かに小としている。

【００３３】しかして、上述の如く構成されたシール装
置Ｓは、図７〜図９に示すように、装着用の溝８に嵌合
される。

【００３４】この場合、キャップ10の幅寸法Ｗ₁を、溝
８の溝幅寸法Ｗ₃の80〜95％とする。

【００３５】また、キャップ10の長さ寸法を溝８の長さ
寸法より僅かに長く設定している。

【００３６】従って、溝８にこのシール装置Ｓが嵌合さ
れた際には、弾性シール体11が圧縮され、キャップ10の
外面、つまりシール面14は、ロータ１の外周面３（又は
ケーシング２の内周面５）に圧接し、しかも、キャップ
10は全体形状がコの字形で角部が直角を呈するので、溝
８の各コーナ部18，18（図８参照）においても、確実に
流体洩れを防止することができ、各シリンダ室７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄは相互に良好な密封状態が保持される。

【００３７】また、図９に示すように、同図右方向から
圧力が掛って、流体がキャップ10のシール面14と、ケー
シング２の内周面５との間に流れ込もうとした場合、流
体が矢印Ｃの如く貫通孔17を介して嵌合用凹溝13内に入
り、弾性シール体11の突部21を矢印Ｄの如く押圧する。

【００３８】突部21が矢印Ｄの如く押圧されれば、弾性
シール体11の圧縮弾性力によって、キャップ10を矢印Ｅ
の如く押圧し、キャップ10のシール面14が内周面５側へ
矢印Ｅの如く押圧され、該内周面５に密着する。

【００３９】従って、流体がシール面14側に流れ込むこ
と（ブローバイ）を防止することができ、流体洩れを確
実に防止することができる。

【００４０】これに対して、図11に示すように、側面16
に貫通孔が形成されていない場合、嵌合用凹溝13への圧
力伝達（導入）をうまく行なうことができず、シール面
14側に流体が流れ込む、流体洩れを確実に防止すること
ができなかった。

【００４１】また、図12に示すように、側面16に、シー
ル面14から内面12に達するノッチ23を形成して、このノ
ッチ23により嵌合用凹溝13への圧力伝達（導入）を行な
わせるように構成した場合、図13に示すように、圧力導
入の際に、流体がノッチ23を介して、矢印の如く、シー
ル面14側に流れ込む、流体洩れが生じる。

【００４２】次に、図10の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は夫々キ
ャップ10の他の実施例を示し、この場合、側面16に、ノ
ッチ24及び貫通孔17が形成される。

【００４３】即ち、図10の（Ａ）のキャップ10では、形
成されるノッチ24がシール面14に達しないように設定さ
れる。また、図10の（Ｂ）（Ｃ）のキャップ10では、夫
々の側面16，16のシール面14側に切欠き部25，25を形成
し、かつ、貫通孔17をシール面14に対して傾斜させるこ
となく、平行状としている。なお、図10の（Ｂ）のキャ
ップ10の切欠き部25は断面形状を略矩形状とし、図10の
（Ｃ）のキャップ10の切欠き部25は断面形状を略三角形
状としているが、勿論、切欠き部25の形状としてもこれ
らに限られない。

【００４４】従って、この図10の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に
示すキャップ10を使用すれば、圧力導入をいち早く行な
うことができ、しかも、ノッチ24を介して流体がシール
面14側に流れ込むことがない。

【００４５】しかして、上述の実施例によれば、シール
面14に長手方向潤滑用小溝15を有するもので、シール面
14の接触面積を減少して、面圧をアップし、もって、シ
ール力を向上する効果を奏し、かつ、この小溝15は、い
わゆるオイルポケットとなり、潤滑効果が良くなり、シ
ール面14の摩耗が減少し、キャップ10の耐用寿命を高め
る。

【００４６】しかも、各小溝15を不連続としているの
で、万一、一の小溝15において流体洩れが生じても、他
の小溝15に波及することがなく、全体として長期にわた
って優れたシール機能を発揮する。

【００４７】なお、本考案は上述の実施例に限定され
ず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、キャップ10のノッチ及び貫通孔17の数、配
設ピッチ、断面形状の変更も自由であり、ノッチ及び貫
通孔17を脚部10ｂ，10ｂに設けるも自由である。

【００４８】また、弾性シール体11としても、その断面
形状を、円形乃至楕円形状や矩形状等とするも自由であ
る。

【００４９】使用するロータリアクチュエータとして
も、ロータ１側が固定され、ケーシング２側が回転する
ものであってもよい。

【００５０】

【考案の効果】本考案は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００５１】キャップ10と弾性シール体11とが全体
形状がコの字形であるので、キャップ10の両端部におい
ても弾性シール体11の反発力を受けることができ、溝８
のコーナ部18，18においても極めて優れたシール機能を
発揮する。

【００５２】特に、キャップ10の幅寸法Ｗ₁を、溝
８の溝幅寸法Ｗ₃の80〜95％とすれば、より優れたシー
ル機能を発揮する。

【００５３】貫通孔17を有するものでは、該貫通孔
17を介して、嵌合用凹溝13内への圧力伝達が素早く行な
われ、シール面14が摺接面側へ押圧され、常に安定した
状態でシール機能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す拡大断面図である。

【図２】拡大断面図である。

【図３】分解状態の側面図である。

【図４】キャップの平面図である。

【図５】キャップの正面図である。

【図６】弾性シール体の正面図である。

【図７】ロータリアクチュエータの断面図である。

【図８】ロータリアクチュエータの要部断面図である。

【図９】作用説明図である。

【図10】他の実施例のキャップの拡大断面図である。

【図11】比較例を示す断面図である。

【図12】他の比較例を示す断面図である。

【図13】他の比較例の要部拡大断面図である。

【図14】従来のシールを使用したロータリアクチュエー
タの断面図である。

【図15】ロータリアクチュエータの要部断面図である。

【符号の説明】

８溝 10 キャップ 11 弾性シール体 12 内面 13 嵌合用凹溝 14 シール面 16 側面 17 貫通孔Ｗ₁ 幅寸法Ｗ₃ 溝幅寸法

フロントページの続き (72)考案者岩本文雄兵庫県尼崎市扶桑町１番10号住友精密工業株式会社内 (56)参考文献特開昭56−14608（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−143805（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−99005（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−64903（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−24767（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】全体形状がコの字形のキャップと、全体
形状がコの字形の弾性シール体と、を備えたロータリア
クチュエータ用シール装置であって、上記キャップの内
面に、上記弾性シール体がその一部と該内面より突出さ
せた状態にて嵌合する嵌合用凹溝を形成すると共に、上
記キャップの幅寸法を装着用の溝の溝幅寸法の80〜95％
としたことを特徴とするロータリアクチュエータ用シー
ル装置。
【請求項２】全体形状がコの字形のキャップと、全体
形状がコの字形の弾性シール体と、を備えたロータリア
クチュエータ用シール装置であって、上記キャップの内
面に、上記弾性シール体がその一部を該内面より突出さ
せた状態にて嵌合する嵌合用凹溝を形成すると共に、上
記キャップの外面であるシール面に開口しないように該
キャップの側面に開口する貫通孔にて、該キャップの側
面と上記嵌合用凹溝とを連通連結したことを特徴とする
ロータリアクチュエータ用シール装置。