JP3693482B2

JP3693482B2 - シール装置

Info

Publication number: JP3693482B2
Application number: JP03083498A
Authority: JP
Inventors: 利典上田
Original assignee: 太陽鉄工株式会社
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: JPH11230345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダなどのカバー部材とシリンダチューブの端部との間をシールするためのシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、流体圧シリンダのカバー部材とシリンダチューブの端面との間をシールするために、カバー部材の一端面にシール装置が形成される。
【０００３】
図５は従来のシール装置８０の例を示す図である。
図５（Ａ）に示すシール装置８０Ａでは、カバー部材ＫＶ１のシール面に全体として円環状の溝８１が形成され、溝８１の底部に円環状のシール部材ＳＡ１が装着され、シリンダチューブＣＴ１の端部が溝８１に挿入されている。シール部材ＳＡ１は、溝８１の底部とシリンダチューブＣＴ１の端面とによって強く圧迫され、これによってシール作用が生じる。
【０００４】
図５（Ｂ）に示すシール装置８０Ｂでは、カバー部材ＫＶ２に径小部ＫＶ２ａを設け、径小部ＫＶ２ａの外周面に溝８２を形成する。溝８２の中にシール部材ＳＡ２を装着し、シール部材ＳＡ２によってシリンダチューブＣＴ２の内周面をシールするように構成する。
【０００５】
図５（Ｃ）に示すシール装置８０Ｃでは、カバー部材ＫＶ３の一端面に溝８３を形成し、且つバックアップ部ＢＫ３を装着するための溝８４を形成する。溝８４に装着されたバックアップ部ＢＫ３は、シール部材ＳＡ３が内圧によってはみださないようにバックアップする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５（Ａ）に示すシール装置８０Ａは構成が簡単であるが、シリンダチューブＣＴ１とカバー部材ＫＶ１との間の位置決めのためにシリンダチューブＣＴ１の端部に段差を設け、その段部をカバー部材ＫＶ１の端面に当接させる必要があるので、それだけシール部材ＳＡ１との当接面積が少なくなる。シリンダチューブＣＴ１の肉厚が薄くなると段差を設けることができなくなるので、一定の肉厚以上のシリンダチューブＣＴ１を使用する場合にしか適用できない。
【０００７】
図５（Ｂ）に示すシール装置８０Ｂでは、シリンダチューブＣＴ２の肉厚が薄い場合でも問題がないが、径小部ＫＶ２ａを設けるためにカバー部材ＫＶ２の外周を切削加工によって削り落とさなければならず、その加工に時間を要し、コスト高となる。また、この構造では、肉厚の薄いチューブが内圧により広がり、シール性能を劣化させる可能性がある。
【０００８】
図５（Ｃ）に示すシール装置８０Ｃでは、内圧によるシール部分のチューブの広がりを防止できるが、バックアップ部ＢＫ３が部品として必要であり、それだけ部品点数が増大して組み立て工数が増大する。また溝８４を加工しなければならないのでそれだけコストアップとなる。
【０００９】
図５（Ｃ）に示すシール装置８０Ｃにおいてバックアップ部ＢＫ３を切削加工によってカバー部材ＫＶ３に一体に形成できればよいのであるが、狭い溝８３の中にバイトを挿入することができず、実際にはこれは不可能である。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、部品点数が増大することなく、コストアップとならないシール装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るシール装置は、カバー部材ＫＶの１つの面であるシール面ＦＣ１に設けられ、シリンダチューブＣＴの端面との間をシールするためのシール装置５であって、前記シール面ＦＣ１に前記シリンダチューブＣＴの端部が挿入できるように形成された円環状であって断面が矩形状の溝１１と、前記溝１１の開口部の半径方向内側の縁部に設けられて前記シール面ＦＣ１から垂直方向に突出した円環状の突出部ＢＫａを前記開口部を塞ぐ方向に押すことによって塑性変形させて形成されたバックアップ部ＢＫと、前記溝１１に挿入される前記シリンダチューブＣＴの端部の周面と前記溝１１の壁面と前記バックアップ部とにより囲まれた部分に装着されたシール部材ＳＡと、を有してなる。
【００１４】
突出部ＢＫａを塑性変形させる方法として、ローラ３１により押し付けながら径方向に相対移動させる方法、プレス装置によって型でプレスを行う方法、型を揺動させながら押していく方法などがある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るシール装置５の断面図である。
シール装置５は、流体圧シリンダ１のカバー部材ＫＶとシリンダチューブＣＴの端部との間をシールするものである。カバー部材ＫＶ及びシリンダチューブＣＴの材料として、例えば、鋼材、ステンレス合金、アルミニウム合金、又は亜鉛合金などが用いられる。
【００１６】
カバー部材ＫＶの一方の端面ＦＣ１には、全体として円環状であり断面が矩形状の溝１１が形成されている。溝１１の開口部の内周側の縁部には、カバー部材ＫＶと一体のバックアップ部ＢＫが形成されている。溝１１内にはシリンダチューブＣＴの端部が挿入され、その端面が溝１１の底部１１ａに当接している。
【００１７】
シリンダチューブＣＴの内周面ＣＴａと溝１１の壁面１１ｂとの間に、スペーサ１２及びシール部材ＳＡが装着される。シール部材ＳＡは、シリンダチューブＣＴの内周面ＣＴａと溝１１の壁面１１ｂとの間に挟まれて圧迫されており、これによってシール作用が生じる。シール部材ＳＡは、スペーサ１２及びバックアップ部ＢＫによって軸方向の移動が規制される。特に、シール部材ＳＡの奥側に内圧の生じることがあるが、その場合でもシール部材ＳＡが溝１１からはみ出すことが、バックアップ部ＢＫの存在によって防止される。
【００１８】
シール部材ＳＡとして、例えば、Ｏリング、Ｕパッキンなどが用いられる。シール部材ＳＡの種類又は形状によっては、スペーサ１２を省略することが可能である。
【００１９】
次に、シール装置５の作製方法を説明する。
図２はシール装置５のバックアップ部ＢＫの形成方法を説明する図、図３は突出部ＢＫａが塑性変形する過程を示す図である。
【００２０】
まず、図２（Ａ）に示すように、材料であるカバー部材ＫＶａの端面ＦＣ１に、円環状の溝１１を設け、且つ溝１１の開口部の内側の縁部に、開口部の幅寸法（開口寸法）よりも低い円環状の突出部ＢＫａを設けておく。溝１１及び突出部ＢＫａの形成は、切削加工により、又は型成形などにより行うことが可能である。寸法の一例を示すと、溝１１の深さが５ｍｍ、開口部の幅が３．７ｍｍのとき、突出部ＢＫａの幅は０．５〜１ｍｍ程度、高さは０．５〜１ｍｍ程度である。
【００２１】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ローラ治具３０を用い、ローラ３１によって突出部ＢＫａを半径方向外方つまり開口部を塞ぐ方向に押すことにより、突出部ＢＫａを塑性変形させる。このとき、カバー部材ＫＶａはチャックで掴んで回転させ、ローラ治具３０を刃物台などに取り付けて半径方向（矢印Ｍ１方向）に移動させる。ローラ３１が端面ＦＣ１に接触しないように、例えば数百ミクロン程度のクリアランスを設けた状態で、ローラ３１を端面ＦＣ１と平行に移動させる。カバー部材ＫＶａが回転しているので、ローラ３１は突出部ＢＫａと接触して回転する。
【００２２】
図３に示すように、ローラ３１の移動にともなって、突出部ＢＫａは、ＢＫｂ，ＢＫｃ，ＢＫｄのように変形し、最終的に図２（ｃ）に示すバックアップ部ＢＫとなる。
【００２３】
図４はローラ治具３０の例を示す正面図である。
ローラ治具３０は、本体３２の先端付近に内蔵されたベアリング３３，３４に、ローラ３１のシャフト３１ａが回転可能に支持されることによって構成される。本体３２にボルトで固定されたカバー部材３５によって、ベアリング３３，３４が押さえられている。
【００２４】
上述したように、本実施形態のシール装置５によれば、バックアップ部ＢＫがカバー部材ＫＶと一体であるから、部品点数が増大することなく、組み立ても容易であるからコストアップとならない。
【００２５】
また、バックアップ部ＢＫを形成するに当たり、溝１１及び突出部ＢＫａを通常の切削加工によって容易に形成することができ、その後にローラ治具３０を用いて変形させてバックアップ部ＢＫとするので、バックアップ部ＢＫの形成が容易である。端面ＦＣ１の高さ位置に関して、溝１１の外周側と内周側とで差を設ける必要がないので、溝１１の深さ（軸方向の寸法）の最大値を小さくすることができ、それだけカバー部材ＫＶの軸方向寸法を小さくできる。したがって、流体圧シリンダ１の軸方向長さを短くできる。
【００２６】
上述の実施形態においては、突出部ＢＫａを塑性変形させるためにローラ治具３０を用いたが、それに代えて、プレス装置によって突出部ＢＫａを押して塑性変形させる方法を適用することも可能である。この場合には、例えば突出部ＢＫａの変形の過程に応じた複数種類の型を準備しておき、２〜３回のプレス工程でバックアップ部ＢＫを形成すればよい。また、型を突出部ＢＫａに押しつける際に、リベッティングのかしめのように型を中心線に対して傾斜させることによって、型を突出部ＢＫａの全周ではなく一部にのみ当接させ、その状態で型を回転させることによって全周を押さえていくという揺動方式としてもよい。
【００２７】
上述の実施形態において、端面ＦＣ１を、溝１１の外周側と内周側とで同じ高さ位置としてもよい。溝１１の深さ、幅、形状、バックアップ部ＢＫ，突出部ＢＫａの形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。本発明は、流体圧シリンダのみでなく、バルブ、アキュムレータ、タンク、その他の流体圧機器などに適用することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によると、部品点数が増大することなく、コストアップとならないシール装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシール装置の断面図である。
【図２】シール装置のバックアップ部の形成方法を説明する図である。
【図３】バックアップ部が塑性変形する過程を示す図である。
【図４】ローラ治具の例を示す正面図である。
【図５】従来のシール装置の例を示す図である。
【符号の説明】
５シール装置
１１溝（シール溝）
３１ローラ
ＫＶカバー部材
ＣＴシリンダチューブ
ＦＣ１端面（シール面）
ＢＫバックアップ部
ＢＫａ突出部
ＳＡシール部材

Claims

カバー部材の１つの面であるシール面に設けられ、シリンダチューブの端面との間をシールするためのシール装置であって、
前記シール面に前記シリンダチューブの端部が挿入できるように形成された円環状であって断面が矩形状の溝と、
前記溝の開口部の半径方向内側の縁部に設けられて前記シール面から垂直方向に突出した円環状の突出部を前記開口部を塞ぐ方向に押すことによって塑性変形させて形成されたバックアップ部と、
前記溝に挿入される前記シリンダチューブの端部の周面と前記溝の壁面と前記バックアップ部とにより囲まれた部分に装着されたシール部材と、
を有してなることを特徴とするシール装置。