JP3174559U

JP3174559U - パッキンの装着構造

Info

Publication number: JP3174559U
Application number: JP2012000127U
Authority: JP
Inventors: 光 ▲但▼野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2022-01-13

Abstract

【課題】ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンを装着するものにおいて、ハウジングの小型化・軽量化を図ることができるパッキンの装着構造を提供する。
【解決手段】ハウジング１の内周に回転可能又は揺動可能に挿通された軸２の外周面に摺動可能に密接させるパッキン３を、ハウジング１に形成されたパッキン装着溝１３に装着してなるパッキンの装着構造において、パッキン装着溝１３がハウジング１の内周側及び軸方向外側に開放されており、軸２に、パッキン装着溝１３内のパッキン３の軸方向外側への移動を制限する溝側面壁２１が設けられる。
【選択図】図１

Description

本考案は、機器の回転部又は揺動部などの密封手段として使用されるパッキンの装着構造に関する。

従来、回転又は揺動（軸心を中心とする反復的な角変位）を行う軸の外周隙間の密封手段として、図７に示されるように、機器の軸孔部のハウジング１００の内周面に形成されたパッキン装着溝１００ａに、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるパッキン３００を装着し、前記パッキン装着溝１００ａから突出したパッキン３００の内径部（シールリップ３０１）を、前記ハウジング１００の内周に挿通された軸２００の外周面に対して摺動可能に密接させることによって、機内Ｓ１に存在する流体が軸２００の外周隙間を通じて大気Ｓ２側へ漏洩するのを防止するものが知られている。

ハウジング１００には、パッキン装着溝１００ａ内のパッキン３００を大気Ｓ２側から押さえる溝側面壁１０１が設けられており、この溝側面壁１０１はハウジング１００の端部に別部材としてボルトなどで取り付けられるか、あるいはハウジング１００に一体形成される（例えば下記の特許文献１参照）。

実開昭６２−６０７６４号公報

しかしながら、上記構成によればハウジング１００に溝側面壁１０１が設けられた分、ハウジング１００が大型化し、重量もかさむ問題がある。

本考案は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンを装着するものにおいて、ハウジングの小型化・軽量化を図ることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の考案に係るパッキンの装着構造は、ハウジングの内周に回転可能又は揺動可能に挿通された軸の外周面に摺動可能に密接させるパッキンを、前記ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝に装着してなるパッキンの装着構造において、前記パッキン装着溝が前記ハウジングの内周側及び軸方向外側へ開放されており、前記軸に、前記パッキン装着溝内のパッキンの軸方向外側への移動を制限する溝側面壁が設けられたものである。なお、ここでいう「揺動」とは、軸の軸心を中心とする反復的な角変位のことである。

請求項２の考案に係るパッキンの装着構造は、請求項１に記載の構成において、パッキン装着溝の外端部と軸に設けた溝側面壁との間の軸方向距離のばらつきの最大値をα、パッキン装着溝の底面部へのパッキンの密接部からパッキンの外端部までの軸方向幅をβとすると、α＜βとしたものである。

請求項３の考案に係るパッキンの装着構造は、請求項２に記載の構成において、パッキンが、パッキン本体と、このパッキン本体と溝側面壁の間に配置したバックアップリングからなるものである。

請求項４の考案に係るパッキンの装着構造は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、溝側面壁が、軸の円周方向一部に取り付けられたものである。

請求項１の考案に係るパッキンの装着構造によれば、従来ハウジング側に設けていた溝側面壁を軸側に設けたため、その分、ハウジングの小型化・軽量化が実現される。

請求項２又は請求項３の考案に係るパッキンの装着構造によれば、請求項１による効果に加え、軸方向に対する軸のガタつきや機内圧力によるパッキンの軸方向移動などがあっても、パッキン装着溝の底面部へのパッキンの密接によるシール状態が維持されると共に、パッキン装着溝からのパッキンの抜け出しが確実に防止される。

請求項４の考案に係るパッキンの装着構造によれば、請求項１〜３のいずれかによる効果に加え、溝側面壁を軸の円周方向一部にのみ設けることによって、軸の重量増大も抑えることができる。

本考案に係るパッキンの装着構造の第一の実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部断面図である。本考案に係るパッキンの装着構造の第一の実施の形態における溝側面壁の一例を示すもので、（Ａ）は軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。本考案に係るパッキンの装着構造の第一の実施の形態における溝側面壁の他の例を示すもので、（Ａ）は軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。本考案に係るパッキンの装着構造の第一の実施の形態における溝側面壁の他の例を示すもので、（Ａ）は軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。本考案に係るパッキンの装着構造に適用可能なパッキンの一例を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。本考案に係るパッキンの装着構造の第二の実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部断面図である。従来のパッキンの装着構造の一例を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す要部断面図である。

以下、本考案に係るパッキンの装着構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、第一の実施の形態を示すものである。

図１において、参照符号１は機器の軸孔部のハウジング、参照符号２はハウジング１の軸孔１１の内周に回転可能又は揺動（軸心Ｏを中心とする反復的な角変位）可能に挿通された軸、参照符号３は軸２の外周隙間（軸２の外周面とハウジング１の軸孔１１との間の隙間）を密封するためのパッキンである。

ハウジング１の軸孔１１の端部には、ハウジング１の内周側及び軸方向外側へ開放された、断面略Ｌ字形の環状段差形状のパッキン装着溝１３が拡張形成されている。すなわちこのパッキン装着溝１３は、軸心Ｏと直交する平面状で軸方向外側を向いた側面部１３ａと、軸孔１１と同心の円筒面状の底面部１３ｂからなる。

パッキン３はゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で環状に成形されたものであって、外径がパッキン装着溝１３の底面部１３ｂより小径で内径が軸２の外周面よりも大径の基部３１と、この基部３１から機内Ｓ１側へ向けて延びる外周シールリップ３２及び内周シールリップ３３からなる。そしてこのパッキン３は、パッキン装着溝１３に挿入状態に装着され、外周シールリップ３２の先端近傍の外周面が、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂに密接すると共に、内周シールリップ３３の先端近傍の内周面が、軸２の外周面に摺動可能に密接することによって、機内Ｓ１側と大気Ｓ２側との間を密封するものである。

軸２には、ハウジング１の端面１２より外側へ露出した部分に、パッキン３の軸方向外側へ向けての移動を制限する溝側面壁２１が設けられている。

ここで、ハウジング１におけるパッキン装着溝１３の外端部（ハウジング１の端面１２）と、軸２における溝側面壁２１との間の軸方向距離のばらつきの最大値をα、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂに対するパッキン３の外周シールリップ３２の密接部からパッキン３の基部３１の外端部３１ａまでの軸方向幅をβとすると、α＜βとなっている。ここで、「軸方向距離の最大値α」は、ハウジング１に対する軸２の軸方向のガタつきや加工公差などによってばらつく前記軸方向距離の最大値である。

軸２に設けられた溝側面壁２１としては、図２に示すように、軸２の外端部に一体に形成されるか又は別体で設けられて外径がパッキン装着溝１３の底面部１３ｂと略同等のフランジからなるものや、図３に示すように、軸２の外端部に一体に形成されるか又は別体で設けられて外径がハウジング１の軸孔１１より大径でかつパッキン装着溝１３の底面部１３ｂより小径のフランジからなるものや、図４に示すように、軸２の外端部における円周方向一部に設けられて軸２の回転トルクを不図示の部材へ伝達するステーからなるものなどが採用可能である。

上述のように構成された第一の実施の形態において、軸２に設けられた溝側面壁２１は、パッキン装着溝１３に挿入状態に装着されたパッキン３の軸方向移動を制限するものであって、軸２側に設けられているため、ハウジング１には先に説明した図７の従来技術における溝側面壁１０１を設ける必要がなく、その分、ハウジング１の小型化・軽量化を図ることができる。

また、機内Ｓ１の流体圧力によって、パッキン３の基部３１の外端部３１ａが溝側面壁２１と接する位置までパッキン３が軸方向移動したり、あるいはハウジング１に対する軸２の軸方向変位があったりしても、α＜βであるため、パッキン３がパッキン装着溝１３の外側へ完全に抜け出してしまうことはなく、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂに対するパッキン３の外周シールリップ３２の密接状態が維持されるため、シール性が損なわれない。

したがって、例えばハウジング１のパッキン装着溝１３内に強固に圧入固定するための金属環を有するオイルシールなどを用いずに、図示の例のようにラバーオンリーのパッキン３を用いても、パッキン３がパッキン装着溝１３から脱落することがないので、パッキンの選択の自由度が広がる。

なおパッキン３としては、図５に示すように、外周シールリップ３２と内周シールリップ３３の間に金属製の環状のばね３４を装着し、このばね３４の径方向付勢力によって外周シールリップ３２と内周シールリップ３３の径方向追随性を補償したものなどが好適に採用可能である。

また、溝側面壁２１を図３のように極力小径とし、あるいは図４のように軸２の回転トルクを取り出すステーを溝側面壁２１として利用したものとすることによって、溝側面壁２１を設けたことによる軸１の重量増大も有効に抑制することができる。

次に図６は、本考案に係るパッキンの装着構造の第二の実施の形態を示すものである。この形態において上述の第一の形態と異なるところは、パッキン３が、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で環状に成形されたパッキン本体３Ａと、このパッキン本体３Ａと軸２の溝側面壁２１の間に配置したバックアップリング３Ｂからなる点にある。

パッキン本体３Ａは第一の形態におけるパッキン３と同様のものであって、すなわち外径がパッキン装着溝１３の底面部１３ｂより小径で内径が軸２の外周面よりも大径の基部３１と、この基部３１から機内Ｓ１側へ向けて延び、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂに密接する外周シールリップ３２及び軸２の外周面に摺動可能に密接する内周シールリップ３３からなる。一方、バックアップリング３Ｂは、比較的硬質の合成樹脂材で平ワッシャ状に成形されたものであって、外径が軸２の外周面より僅かに大径に形成されている。

そして、ハウジング１におけるパッキン装着溝１３の外端部（ハウジング１の端面１２）と、軸２における溝側面壁２１との間の軸方向距離のばらつきの最大値をα、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂに対するパッキン本体３Ａの外周シールリップ３２の密接部からバックアップリング３Ｂの外端部までの軸方向幅をβとすると、α＜βとなっている。その他の部分は、先に説明した第一の実施の形態と同様に構成することができる。

すなわち、この第二の実施の形態によれば、パッキン本体３Ａとして既存のパッキンを転用する場合や、パッキン本体３Ａなどの設計上の制約によって、先に説明した図１のような寸法関係とすることが困難である場合であっても、バックアップリング３Ｂを用いることで、図６のようにα＜βの寸法関係を確保することができる。

したがって、第一の実施の形態と同様、軸方向に対する軸２のガタつきや機内Ｓ１の流体圧力によってパッキン３（パッキン本体３Ａ及びバックアップリング３Ｂ）が軸方向外側へ移動しても、パッキン装着溝１３の底面部１３ｂへのパッキン本体３Ａの外周シールリップ３２の密接によるシール状態が維持されると共に、パッキン装着溝１３からのパッキン本体３Ａの抜け出しが確実に防止されるといった効果が実現される。

１ハウジング
１１軸孔
１２端面
１３パッキン装着溝
１３ａ側面部
１３ｂ底面部
２軸
２１溝側面壁
３パッキン
３Ａパッキン本体
３Ｂバックアップリング

Claims

ハウジングの内周に回転可能又は揺動可能に挿通された軸の外周面に摺動可能に密接させるパッキンを、前記ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝に装着してなるパッキンの装着構造において、前記パッキン装着溝が前記ハウジングの内周側及び軸方向外側へ開放されており、前記軸に、前記パッキン装着溝内のパッキンの軸方向外側への移動を制限する溝側面壁が設けられたことを特徴とするパッキンの装着構造。
パッキン装着溝の外端部と軸に設けた溝側面壁との間の軸方向距離のばらつきの最大値をα、パッキン装着溝の底面部へのパッキンの密接部からパッキンの外端部までの軸方向幅をβとすると、α＜βであることを特徴とする請求項１に記載のパッキンの装着構造。
パッキンが、パッキン本体と、このパッキン本体と溝側面壁の間に配置したバックアップリングからなることを特徴とする請求項２に記載のパッキンの装着構造。
溝側面壁が、軸の円周方向一部に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパッキンの装着構造。