JP3175510U

JP3175510U - シール固定機構

Info

Publication number: JP3175510U
Application number: JP2012001015U
Authority: JP
Inventors: 裕紀岡田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2022-02-24

Abstract

【課題】金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定するに際して、シールを組み付ける作業および取り外す作業を双方共に容易化するシール固定機構を提供する。
【解決手段】金属環２１は、環状の金属環本体２２を備え、金属環本体から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部２５が設けられるとともに金属環本体から軸方向一方へ向けてつまみ部が設けられ、突起状の抜け止め係合部に回り止め部２７が設けられている。ハウジングは、前記突起状の抜け止め係合部を抜け止めするための鍔状の係合部を径方向内方へ向けて備え、鍔状の係合部の円周上一部に、装着作業時に突起状の抜け止め係合部を軸方向に通過させるための切り欠き部と、通過後、回り止め部と円周上の位置を合わせたうえで回り止め部材を差し込むためのハウジング側回り止め部とが設けられている。
【選択図】図３

Description

本考案は、金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定するためのシール固定機構に関する。金属環付きシールは例えば、建機油圧シリンダ用ダストシールであり、またはその他の油圧機器に使用されるダストシール（特に交換頻度の高いブレーカー用）である。

油圧シリンダに使用されるロッドシーリングシステムの最も大気側には外部ダストの侵入を防ぐためにダストシールが使用されており、特にダスト環境や作動条件が厳しい場合には、シールの挙動を安定させるために金属環付きダストシールが使用されている（金属環を相手ハウジングに嵌合することで、ダストシールの挙動を安定させることができる）。

しかしながら、金属環付きダストシールを組み付ける際には、プレス機等を使用して圧入する必要があり、また、取り外しは、ドライバー等の工具を使用してこじ開けるように行なっており、着脱作業が容易ではない（特に建機が稼動しているフィールドでは、プレス機等の手配・準備が難しく、ハンマーで叩いて圧入することもあり、この場合、ダストシールに変形を生じてしまうこともある）。

尚、本考案に対する先行技術として、下記特許文献１に掲載されたダストシール及び二輪車用フロントフォークの密封構造が存在するが、この先行技術は図６に示すように、金属環５１に係合フック部５２を設け、この係合フック部５２をハウジング側の凹部５３に係合するものである。したがって組み付け作業を容易化することができるが、取り外し作業は係合フック部５２による係合を外さなければならないため、少々困難なものである。

特開平９−２８７６６５号公報

本考案は以上の点に鑑みて、金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定するに際して、金属環付きシールを組み付ける作業および取り外す作業を双方共に容易化することができるシール固定機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案の請求項１によるシール固定機構は、金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定する機構であって、前記金属環は、環状の金属環本体を備え、前記金属環本体から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部が設けられるとともに前記金属環本体から軸方向一方へ向けてつまみ部が設けられ、前記突起状の抜け止め係合部に回り止め部が設けられ、前記ハウジングは、前記突起状の抜け止め係合部を抜け止めするための鍔状の係合部を径方向内方へ向けて備え、前記鍔状の係合部の円周上一部に、装着作業時に前記突起状の抜け止め係合部を軸方向に通過させるための切り欠き部と、通過後、前記回り止め部と円周上の位置を合わせたうえで回り止め部材を差し込むためのハウジング側回り止め部とが設けられている。

また、本考案の請求項２によるシール固定機構は、上記した請求項１記載のシール固定機構において、前記突起状の抜け止め係合部および前記つまみ部はそれぞれ円周上複数が設けられていることを特徴とする。

また、本考案の請求項３によるシール固定機構は、上記した請求項１または２記載のシール固定機構において、前記金属環本体は、筒状部の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形した形状を備え、前記筒状部の円周上一部が前記フランジ部の外周端部から径方向外方へ向けて延長されることより前記突起状の抜け止め係合部が形成されるとともに、前記筒状部の円周上一部が前記フランジ部の外周端部から軸方向一方へ向けて延長されることより前記つまみ部が形成されていることを特徴とする。

また、本考案の請求項４によるシール固定機構は、上記した請求項１、２または３記載のシール固定機構において、前記回り止め部は、前記突起状の抜け止め係合部に設けられた穴よりなり、前記ハウジング側回り止め部は、前記鍔状の係合部に設けられた穴よりなり、前記穴同士が円周上の位置を合わせたところへ前記回り止め部材が差し込まれることを特徴とする。

また、本考案の請求項５によるシール固定機構は、上記した請求項１、２、３または４記載のシール固定機構において、前記弾性体シール部は、内周側シールリップを備え、また、当該シールおよびハウジング間の径方向隙間をシールする外周側シールリップを備えることを特徴とする。

更にまた、本考案の請求項６によるシール固定機構は、上記した請求項１、２、３、４または５記載のシール固定機構において、前記金属環付きシールは、油圧機器のシリンダ部に装着されるダストシールであることを特徴とする。

上記構成を備える本考案のシール固定機構において、金属環は、環状の金属環本体を備え、この金属環本体から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部が設けられるとともに金属環本体から軸方向一方へ向けてつまみ部が設けられ、突起状の抜け止め係合部に回り止め部が設けられている。一方、ハウジングは、突起状の抜け止め係合部を抜け止めするための鍔状の係合部を径方向内方へ向けて備え、この鍔状の係合部の円周上一部に、装着作業時に突起状の抜け止め係合部を軸方向に通過させるための切り欠き部と、通過後、回り止め部と円周上の位置を合わせたうえで回り止め部材を差し込むためのハウジング側回り止め部とが設けられている。したがって金属環付きシールをハウジングに組み付ける作業およびハウジングから取り外す作業がそれぞれ、以下の手順で行なわれる。

組み付け作業・・・
（Ａ１）金属環付きシールにおける金属環に設けた突起状の抜け止め係合部をハウジングにおける鍔状の係合部に設けた切り欠き部に対し円周上の位置を合わせたうえで軸方向一方から挿入し、通過させる。
（Ａ２）次いで、金属環付きシールにおける金属環に設けたつまみ部を手指に引っ掛けて、またはプライヤ等の工具や専用工具を用いて、金属環付きシールをハウジングに対し回転させる。すると突起状の抜け止め係合部と切り欠き部との円周上位置がずれ、突起状の抜け止め係合部が鍔状の係合部に対し抜け方向に係合するため、金属環付きシールがハウジングから軸方向一方へ抜けなくなる。
（Ａ３）次いで、突起状の抜け止め係合部に設けた回り止め部と鍔状の係合部に設けたハウジング側回り止め部との円周上位置が合うまで引き続き金属環付きシールをハウジングに対し回転させ、両回り止め部の円周上位置が合ったところで回転を停止する。
（Ａ４）次いで、両回り止め部に回り止め部材を差し込んで回り止めをなし、組み付け作業を完了する。

取り外し作業・・・
（Ｂ１）両回り止め部から回り止め部材を引き抜き、金属環付きシールを回転自由とする。
（Ｂ２）次いで、金属環に設けたつまみ部を手指に引っ掛けて、またはプライヤ等の工具や専用工具を用いて、金属環に設けた突起状の抜け止め係合部と鍔状の係合部に設けた切り欠き部との円周上位置が合うまで金属環付きシールをハウジングに対し回転させる。
（Ｂ３）次いで、金属環付きシールを軸方向一方へ引き出し、取り外し作業を完了する。

上記（Ａ１）〜（Ａ４）の手順によれば、プレス機等による圧入など力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシールをハウジングに組み付けることができ、また上記（Ｂ１）〜（Ｂ３）の手順によれば、ドライバー等によるこじ開けなど力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシールをハウジングから取り外すことができる。尚、機能上または作業上、突起状の抜け止め係合部は円周上複数設けるのが好適であり、つまみ部も円周上複数設けるのが好適である。

上記したように本考案において、金属環は、環状の金属環本体を備え、この金属環本体から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部が設けられるとともに金属環本体から軸方向一方へ向けてつまみ部が設けられ、突起状の抜け止め係合部に回り止め部が設けられている。したがって金属環の構造を以下のように設定することにより各構成要素をもれなく効率的に配置することができる。

すなわち先ず、金属環の基本的な断面形状を筒状部の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形した形状とし、すなわち断面Ｌ字形状とする（基本断面形状）。次いで、筒状部を円周上分断するものとし、筒状部の円周上一部をフランジ部の外周端部から径方向外方へ向けて延長することによりこの延長部を突起状の抜け止め係合部とする（第２断面形状）。また筒状部の円周上異なる一部をフランジ部の外周端部から軸方向一方へ向けて延長することによりこの延長部をつまみ部とする（第３断面形状）。尚、金属環を板金プレス法で製作する場合は、平面状の第２断面形状が初期形状となるので、この初期形状から基本断面形状の筒状部や第３断面形状のつまみ部を加工することになる。

突起状の抜け止め係合部に設ける回り止め部としては、例えばこれを穴とし、ハウジング側回り止め部もこれを穴とし、穴同士が重なったところに回り止め部材を差し込むものとする。回り止め部材としては、市販のねじやピンの類を用いる。

上記したようにプレス機等による圧入など力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシールをハウジングに組み付けると、シールおよびハウジング間に径方向隙間が生じて、ここから外部ダスト等が侵入することが懸念される。そこでこれに対策するには、弾性体シール部にシールおよびハウジング間の径方向隙間をシールする外周側シールリップを設けることにする。ハウジングの穴部内周に組み付けられるシールは内周側シールリップを備えるのが一般であるので、この内周側シールリップに加えて外周側シールリップが併設されることになる。

シールリップを備えるシールとしては、オイルシール等の密封装置も含まれるが、本考案は主に、油圧機器のシリンダ部に装着されるダストシールを対象とする。

本考案は、以下の効果を奏する。

すなわち、本考案によれば、プレス機等による圧入など力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシールをハウジングに組み付けることができ、またドライバー等によるこじ開けなど力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシールをハウジングから取り外すことができる。したがって本考案所期の目的どおり、金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定するに際して、金属環付きシールを組み付ける作業および取り外す作業を双方共に容易化することができる。

また、突起状の抜け止め係合部およびつまみ部の設置数、金属環本体および回り止め部の構造などを特定することにより組み付け作業および取り外し作業を一層容易化することができ、外周側シールリップを設けることによりシールおよびハウジング間の径方向隙間から外部ダスト等が侵入するのを抑制することができ、これらの作用効果をダストシールなどの対象物に対してもたらすことができる。

本考案の実施例に係るシール固定機構に用いる金属環付きシールの正面図（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図、（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線拡大断面図、（Ｃ）は図１におけるＣ−Ｃ線拡大断面図同金属環付きシールにおける金属環の斜視図同シール固定機構に用いるハウジングの正面図（Ａ）は図４におけるＤ−Ｏ−Ｅ線断面図、（Ｂ）は図４におけＤ−Ｏ−Ｆ線断面図従来例に係る断面図

本考案には、以下の実施形態が含まれる。
（１）ダストシールの金属環部に２種の突起を設け、片方をハウジング部との固定用のキー部、もう一方を装着を補助するつまみ部とする。
（２）装着時、ダストシール金属環部の突起（キー部）が通過できるように相手ハウジングに切り欠き溝を設ける。
（３）ダストシール固定用に金属環の突起（キー部）および相手ハウジングに小孔を設け、小孔内にネジ等を通し固定する。
（４）従来の圧入による組み込み方法に比べ、外周部（金属環とハウジング間）にスキマができるため、そのスキマからのダスト侵入を防ぐため、リップを設ける。

つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説明する。

当該実施例に係るシール固定機構は、図１ないし図３に示す金属環２１および弾性体シール部３１の組み合わせよりなる金属環付きシール１１を、図４および図５に示すハウジング４１の穴部４２内周に抜け止めした状態で固定するものである。金属環付きシール１１としては、油圧機器のシリンダ部に装着されるダストシールが想定されている。

金属環付きシール１１において、金属環２１は、環状の金属環本体２２を備え、この金属環本体２２から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部２５が円周上２等配で設けられるとともに、金属環本体２２から軸方向一方へ向けて同じく突起状のつまみ部２６が同じく円周上２等配で設けられ、突起状の抜け止め係合部２５にそれぞれ小孔よりなる回り止め部２７が設けられている。

金属環本体２２は、図２（Ａ）に示すように、筒状部２３の軸方向一方（図では上方）の端部から径方向内方へ向けてフランジ部２４を一体成形した形状を備え（基本断面形状）、図２（Ｂ）に示すように、筒状部２３の円周上一部がフランジ部２４の外周端部から径方向外方へ向けて延長されることより突起状の抜け止め係合部２５が形成され（第２断面形状）、図２（Ｃ）に示すように、筒状部２３の円周上一部がフランジ部２４の外周端部から軸方向一方へ向けて延長されることより突起状のつまみ部２６が形成されている（第３断面形状）。抜け止め係合部２５とつまみ部２６との円周上変位角度は９０度に設定されている。

弾性体シール部３１は、金属環２１に被着されたゴム状弾性体よりなり、このゴム状弾性体によって、軸方向一方へ向けての第１内周側シールリップ３２および軸方向他方へ向けての第２内周側シールリップ３３が一体成形されている。また、金属環２１における筒状部２３の外周部に外周側シールリップ３４が一体成形されており、この外周側シールリップ３４は、ハウジング４１の穴部４２内周面に密接して当該金属環付きシール１１およびハウジング４１間の径方向隙間をシールするものとされている。

一方、ハウジング４１は、突起状の抜け止め係合部２５を抜け止めするための鍔状の係合部４３を径方向内方へ向けて穴部４２の開口部に備え、この鍔状の係合部４３の円周上一部に、装着作業時に突起状の抜け止め係合部２５を軸方向一方から他方へ通過させるための切り欠き部４４が円周上２等配で設けられるとともに、通過後、回り止め部２７と円周上の位置を合わせたうえで回り止め部材（図示せず）を差し込むための小孔よりなるハウジング側回り止め部４５が同じく円周上２等配で設けられている。切り欠き部４４とハウジング側回り止め部４５との円周上変位角度は９０度に設定されている。

また、ハウジング４１の穴部４２内周面には、鍔状の係合部４３の奥側に位置して、突起状の抜け止め係合部２５の厚み相当の環状溝４６を介して、突起状の抜け止め係合部２５が軸方向一方から突き当てられる段差部４７が設けられ、またその奥に、金属環付きシール１１を収容するための第２段差部４８が設けられている。

上記構成を備えるシール固定機構においては、金属環付きシール１１をハウジング４１に組み付ける作業およびハウジング４１から取り外す作業がそれぞれ、以下の手順で行なわれる。

組み付け作業・・・
（Ａ１）金属環付きシール１１における金属環２１に設けた突起状の抜け止め係合部２５をハウジング４１における鍔状の係合部４３に設けた切り欠き部４４に対し円周上の位置を合わせたうえで軸方向一方から挿入し、通過させる。
（Ａ２）次いで、金属環付きシール１１における金属環２１に設けたつまみ部２６を手指に引っ掛けて、またはプライヤ等の工具や専用工具を用いて、金属環付きシール１１をハウジング４１に対し回転させる。金属環付きシール１１を回転させると、突起状の抜け止め係合部２５が環状溝４６内で回転し、切り欠き部４４との円周上位置がずれ、鍔状の係合部４３に対し抜け方向に係合するため、爾後、金属環付きシール１１がハウジング４１から軸方向一方へ抜けなくなる。
（Ａ３）次いで、突起状の抜け止め係合部２５に設けた回り止め部２７と鍔状の係合部４３に設けたハウジング側回り止め部４５との円周上位置が合うまで引き続き金属環付きシール１１をハウジング４１に対し回転させ、両回り止め部２７，４５の円周上位置が合ったところで回転を停止する（９０度の回転で停止）。
（Ａ４）次いで、両回り止め部２７，４５に回り止め部材を差し込んで回り止めをなし、組み付け作業を完了する。回り止め部材がねじであれば、このねじをねじ込むことにより組み付け作業を完了する。

取り外し作業・・・
（Ｂ１）両回り止め部２７，４５から回り止め部材を引き抜き、金属環付きシール１１を環状溝４６内で回転自由とする。
（Ｂ２）次いで、金属環２１に設けたつまみ部２６を手指に引っ掛けて、またはプライヤ等の工具や専用工具を用いて、金属環２１に設けた突起状の抜け止め係合部２５と鍔状の係合部４３に設けた切り欠き部４４との円周上位置が合うまで金属環付きシール１１をハウジング４１に対し回転させる（９０度の回転で停止）。
（Ｂ３）次いで、金属環付きシール１１を軸方向一方へ引き出し、取り外し作業を完了する。

上記（Ａ１）〜（Ａ４）の手順によれば、プレス機等による圧入など力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシール１１をハウジング４１に組み付けることができ、上記（Ｂ１）〜（Ｂ３）の手順によれば、ドライバー等によるこじ開けなど力ずくの手段によることなく円滑に金属環付きシール１１をハウジング４１から取り外すことができる。

また、このほか、以下の作用効果が発揮される。
（１）突起状の抜け止め係合部２５が円周上複数設けられているので、抜け止め力が大きく、また金属環付きシール１１がハウジング４１の穴部４２内で傾きにくい。
（２）つまみ部２６が円周上複数設けられているので、金属環付きシール１１を回転させやすい。
（３）金属環本体２２が筒状部２３の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部２４を一体成形した形状を備え、筒状部２３の円周上一部がフランジ部２４の外周端部から径方向外方へ向けて延長されることより突起状の抜け止め係合部２５が形成されるとともに、筒状部２３の円周上一部がフランジ部２４の外周端部から軸方向一方へ向けて延長されることよりつまみ部２６が形成されているので、金属環２１を板金プレス法で製作しやすい。
（４）金属環付きシール１１およびハウジング４１間の径方向隙間をシールする外周側シールリップ３４が設けられているので、前記径方向隙間からダスト等が侵入するのを抑制することができる。

１１金属環付きシール
２１金属環
２２金属環本体
２３筒状部
２４フランジ部
２５抜け止め係合部
２６つまみ部
２７回り止め部
３１弾性体シール部
３２，３３内周側シールリップ
３４外周側シールリップ
４１ハウジング
４２穴部
４３鍔状係合部
４４切り欠き部
４５ハウジング側回り止め部
４６環状溝
４７，４８段差部

Claims

金属環および弾性体シール部の組み合わせよりなる金属環付きシールをハウジングの穴部内周に抜け止めした状態で固定する機構であって、
前記金属環は、環状の金属環本体を備え、前記金属環本体から径方向外方へ向けて突起状の抜け止め係合部が設けられるとともに前記金属環本体から軸方向一方へ向けてつまみ部が設けられ、前記突起状の抜け止め係合部に回り止め部が設けられ、
前記ハウジングは、前記突起状の抜け止め係合部を抜け止めするための鍔状の係合部を径方向内方へ向けて備え、前記鍔状の係合部の円周上一部に、装着作業時に前記突起状の抜け止め係合部を軸方向に通過させるための切り欠き部と、通過後、前記回り止め部と円周上の位置を合わせたうえで回り止め部材を差し込むためのハウジング側回り止め部とが設けられていることを特徴とするシール固定機構。
請求項１記載のシール固定機構において、
前記突起状の抜け止め係合部および前記つまみ部はそれぞれ円周上複数が設けられていることを特徴とするシール固定機構。
請求項１または２記載のシール固定機構において、
前記金属環本体は、筒状部の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形した形状を備え、前記筒状部の円周上一部が前記フランジ部の外周端部から径方向外方へ向けて延長されることより前記突起状の抜け止め係合部が形成されるとともに、前記筒状部の円周上一部が前記フランジ部の外周端部から軸方向一方へ向けて延長されることより前記つまみ部が形成されていることを特徴とするシール固定機構。
請求項１、２または３記載のシール固定機構において、
前記回り止め部は、前記突起状の抜け止め係合部に設けられた穴よりなり、前記ハウジング側回り止め部は、前記鍔状の係合部に設けられた穴よりなり、前記穴同士が円周上の位置を合わせたところへ前記回り止め部材が差し込まれることを特徴とするシール固定機構。
請求項１、２、３または４記載のシール固定機構において、
前記弾性体シール部は、内周側シールリップを備え、また、当該シールおよびハウジング間の径方向隙間をシールする外周側シールリップを備えることを特徴とするシール固定機構。
請求項１、２、３、４または５記載のシール固定機構において、
前記金属環付きシールは、油圧機器のシリンダ部に装着されるダストシールであることを特徴とするシール固定機構。