JP3836022B2 - Pressure vessel sealing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力容器のシール装置に関し、特に流体圧シリンダのシリンダチューブとカバーとの間をシールするために利用される。
【0002】
【従来の技術】
従来より、一般産業機械などにおいて、油圧、水圧、または空気圧により往復駆動する流体圧シリンダが用いられている。
【0003】
一般的な流体圧シリンダは、シリンダチューブの両端面をシリンダカバーで閉塞し、それら両シリンダカバーをタイボルトによって締結する。
従来より、シリンダチューブの端部とシリンダカバーとの間のシールのために、種々の構造のシール装置が提案され実用化されている。
【0004】
図6は従来のシール装置80の例を示す図、図7は従来のシール装置90の他の例を示す図である。
図6において、シリンダカバー81の端面に環状の凹溝82が設けられており、シリンダチューブ83の端面の一部が凹溝82に嵌合する。凹溝82に設けられたシール部材84によって、シリンダチューブ83の端面との間がシールされる。このシール装置80はしばしば「端面シール」と呼称される。なお、シリンダカバー81にはポートPTが設けられ、シリンダチューブ83の内部には軸方向に摺動して移動するピストンPSが設けられている。
【0005】
図7において、シリンダカバー91には円柱状のボス92が設けられており、シリンダチューブ93の端部の内周面がボス92と嵌合する。ボス92に設けられたシール部材94によって、シリンダチューブ93の内周面との間がシールされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図6に示す従来のシール装置80では、構成が簡単であるが、シリンダチューブ83とシリンダカバー81との間の位置決めのためにシリンダチューブ83の端部に段差を設け、その段部をシリンダカバー81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84との当接面積が少なくなる。シリンダチューブ83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83を使用する場合にしか適用できない。
【0007】
図7に示すシール装置90では、シリンダチューブ93の肉厚が薄い場合でも問題がないが、ボス92を設けるためにシリンダカバー91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、ボス92がシリンダ室内に突出するので、流体圧シリンダの全長が長くなるという欠点がある。
【0008】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、圧力容器の全長が長くなることなく、シリンダチューブとカバーとの当接面積を充分に確保することができ、安定したシールを行うことのできる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】
本発明に係るシール装置は、圧力容器のカバーとその端面に当接するシリンダチューブとの間をシールするシール装置であって、前記シリンダチューブの内径よりも小さい外径を有し、前記カバーの端面において前記シリンダチューブの内周側に同心状に取り付けられた環状のシール保持部材と、前記シール保持部材と前記シリンダチューブの内周面との間に装着されて前記シリンダチューブの内周面と前記カバーの端面との間をシールするシール部材とを有し、前記シール保持部材は、円筒状部と、前記円筒状部に連続して設けられて当該円筒状部から離れるにしたがって外径が大きくなるテーパ周面部とを有し、前記カバーの端面に設けられた環状の溝に前記円筒状部の一部が圧入されて固定されており、周方向の一部において前記テーパ周面部が削除されて円筒状部のみが残されて形成された切り欠き部が設けられる。
【0011】
また、前記シリンダチューブ内を摺動するピストンには、前記カバーに当接する側に、外径が前記シール保持部材の内径よりも小さい径小部が設けられてなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態に係るシール装置3の構成を示す断面図、図2はシール装置3を拡大して示す断面図である。なお、図1には、流体圧シリンダ1の一部のみが示されている。流体圧シリンダ1それ自体の構造は従来より公知のものであるので、その説明を省略しまたは簡略化する。
【0013】
これらの図において、流体圧シリンダ1は、シリンダチューブ11、シリンダチューブ11の一方の端面を閉塞するカバー12、他方の端面を閉塞する図示しないカバー、ピストン14、および図示しないピストンロッドなどから構成される。カバー12にはポートPTが設けられる。シリンダチューブ11の端面は、カバー12の内側の端面に設けられた溝31に挿入される。シリンダチューブ11とカバー12との間は、シール装置3によってシールされる。
【0014】
すなわち、カバー12の内側の端面には、シール保持部材21が取り付けられ、カバー12の内周面とシール保持部材21との間にシール部材22が装着されている。
【0015】
シール保持部材21は、シリンダチューブ11の内径よりも小さい外径を有して全体として略円筒状を呈する。その一方の端部25が外方にアール状に開いた形状である。
【0016】
カバー12の端面には、溝31と同心状の環状の溝32が形成されており、溝32にシール保持部材21が圧入されて固定されている。圧入に代えて、または圧入とともに、接着剤を用いることも可能である。
【0017】
シール保持部材21の寸法の例を挙げると、厚さtが1.5〜2mm程度、全体の軸方向の長さL1が5mm程度、カバー12に圧入される部分の長さL2が2mm程度である。
【0018】
シール保持部材21は、金属材料を切削することにより、または板金加工によって製作される。例えば、金属の管材を輪切りにし、端部25をプレスによってアール状に仕上げる。エッジの部分は適当な面取りがなされて滑らかに仕上げられる。
【0019】
シール部材22は、ニトリルゴムなどからなるOリングであり、シール保持部材21により保持され、端部25によってカバー12の表面に押しつけられる。シール部材22は、シリンダチューブ11の内周面とカバー12の表面とに接し、それらの間をシールする。
【0020】
ピストン14は、シリンダチューブ11の内周面を軸方向に摺動して移動する。ピストン14には、カバー12ーに当接する側に、外径がシール保持部材21の内径よりも小さい径小部14aが設けられる。径小部14aは、ピストン14に装着されるパッキン35を保持する一方の壁面を兼ねる。径小部14aがカバー12の端面に当接することにより、ピストン14がシール保持部材21と干渉することなく、全てのストロークの範囲で移動することが可能である。なお、実際には、径小部14aの端面がカバー12の端面と密着することを防ぐため、小さな段部が設けられている。
【0021】
このように構成された流体圧シリンダ1は、ポートPTから圧流体を供給することにより、ピストン14が軸方向に駆動する。径小部14aの存在によって、ピストン14とシール保持部材21との干渉が防止される。
【0022】
シリンダチューブ11とカバー12との間において、シール部材22により確実で安定したシールが行われる。シリンダチューブ11の端面の全体がカバー12の溝31の底部に当接するので、当接面積を充分に確保することができる。カバー12には従来のようなボスがないので、ピストン14がカバー12の端面に直接に当接することができ、流体圧シリンダ1の全長が長くなることがない。
【0023】
図3は他の実施形態のシール装置3Bを示す断面図である。
図3に示すシール装置3Bでは、シール保持部材21Bが、長さ方向の中央付近から外方に拡径してテーパ周面部26を有している。テーパ周面部26がシール部材22をシリンダチューブ11の内周面およびカバー12の端面の表面に押し付け、確実なシールが実現される。
【0024】
図4はさらに他の実施形態のシール装置3Cに用いられるシール保持部材21Cの全体を示す正面図、図5は図4のシール保持部材21Cを圧入する際の作業の様子を示す図である。
【0025】
図4に示すシール保持部材21Cは、基本的な形状が図1に示すシール保持部材21と同じである。しかし、ここに示すシール保持部材21Cは、周方向の等間隔の4箇所に、切り欠き部27,27…が設けられる。各切り欠き部27は、アール状に形成された端部25が削除され、円筒状部のみが残される。
【0026】
図5に示すように、圧入冶具JGは、切り欠き部27に嵌まり込む4つのブロックJGaを有する。ブロックJGaをシール保持部材21Cの円筒状部の端縁に当接させ、圧入冶具JGをハンマーなどで矢印方向に叩き、またはプレスによって押し、シール保持部材21Cをカバー12の溝32に圧入する。
【0027】
このように、圧入冶具JGを用いることによって、シール保持部材21Cをカバー12に容易に圧入することができる。
上に述べた実施形態において、流体圧シリンダ1は、油圧、水圧、または空気圧のいずれで作動するものであってもよい。シール保持部材21,21B,21C、シール部材22、シール装置3,3B,3C、または流体圧シリンダ1の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、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、流体圧シリンダ以外の種々の圧力容器に適用することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によると、圧力容器の全長が長くなることなく、シリンダチューブとカバーとの当接面積を充分に確保することができ、安定したシールを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るシール装置の構成を示す断面図である。
【図2】 シール装置を拡大して示す断面図である。
【図3】他の実施形態のシール装置を示す断面図である。
【図4】 さらに他の実施形態のシール装置に用いられるシール保持部材の全体を示す正面図である。
【図5】図4のシール保持部材を圧入する際の作業の様子を示す図である。
【図6】従来のシール装置の例を示す図である。
【図7】従来のシール装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
1 流体圧シリンダ(圧力容器)
3,3B,3C シール装置
11 シリンダチューブ
12 カバー
14 ピストン
14a 径小部
21,21,21 シール保持部材
22 シール部材
25 端部
26 テーパ周面部
32 溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure vessel sealing device, and in particular, is used to seal between a cylinder tube and a cover of a fluid pressure cylinder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in general industrial machines and the like, fluid pressure cylinders that reciprocate by hydraulic pressure, water pressure, or air pressure have been used.
[0003]
In a general fluid pressure cylinder, both end surfaces of a cylinder tube are closed with a cylinder cover, and both the cylinder covers are fastened with tie bolts.
Conventionally, various sealing devices have been proposed and put to practical use for sealing between the end of the cylinder tube and the cylinder cover.
[0004]
6 is a diagram showing an example of a
In FIG. 6, an
[0005]
In FIG. 7, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
[0007]
In the
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to ensure a sufficient contact area between the cylinder tube and the cover without increasing the total length of the pressure vessel, and to perform stable sealing. An object of the present invention is to provide a sealing device that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A sealing device according to the present invention is a sealing device that seals between a cover of a pressure vessel and a cylinder tube that contacts the end surface thereof, and has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder tube, and the end surface of the cover And an annular seal holding member concentrically attached to the inner peripheral side of the cylinder tube, and an inner peripheral surface of the cylinder tube mounted between the seal holding member and the inner peripheral surface of the cylinder tube. A seal member that seals between the end surfaces of the cover, and the seal holding member is provided continuously with the cylindrical portion, and the outer diameter increases as the distance from the cylindrical portion increases. made and a tapered peripheral surface portion, wherein is partially annular groove provided on the end face of the cylindrical portion of the cover is fixed by press-fitting, the tape in some circumferential direction Notches only cylindrical portion is left by forming the peripheral surface is removed is provided.
[0011]
Further, the piston sliding in the cylinder tube is provided with a small-diameter portion whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the seal holding member on the side in contact with the cover.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a
[0013]
In these drawings, the
[0014]
That is, the
[0015]
The
[0016]
An
[0017]
As an example of the dimensions of the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
In the
[0022]
A reliable and stable sealing is performed between the
[0023]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a
In the
[0024]
FIG. 4 is a front view showing the entire
[0025]
The basic shape of the
[0026]
As shown in FIG. 5, the press-fitting jig JG has four blocks JGa that are fitted into the
[0027]
Thus, the
In the embodiment described above, the
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, the abutting area between the cylinder tube and the cover can be sufficiently secured without increasing the total length of the pressure vessel, and stable sealing can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a sealing device.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a sealing device according to another embodiment.
FIG. 4 is a front view showing an entire seal holding member used in a sealing device according to still another embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a state of work when press-fitting the seal holding member of FIG. 4;
FIG. 6 is a view showing an example of a conventional sealing device.
FIG. 7 is a view showing another example of a conventional sealing device.
[Explanation of symbols]
1 Fluid pressure cylinder (pressure vessel)
3, 3B,
Claims (3)
前記シリンダチューブの内径よりも小さい外径を有し、前記カバーの端面において前記シリンダチューブの内周側に同心状に取り付けられた環状のシール保持部材と、
前記シール保持部材と前記シリンダチューブの内周面との間に装着されて前記シリンダチューブの内周面と前記カバーの端面との間をシールするシール部材とを有し、
前記シール保持部材は、
円筒状部と、前記円筒状部に連続して設けられて当該円筒状部から離れるにしたがって外径が大きくなるテーパ周面部とを有し、
前記カバーの端面に設けられた環状の溝に前記円筒状部の一部が圧入されて固定されており、
周方向の一部において前記テーパ周面部が削除されて円筒状部のみが残されて形成された切り欠き部が設けられている、
ことを特徴とする圧力容器のシール装置。A sealing device that seals between a cover of a pressure vessel and a cylinder tube that abuts on an end surface thereof,
An annular seal holding member having an outer diameter smaller than an inner diameter of the cylinder tube and concentrically attached to an inner peripheral side of the cylinder tube at an end surface of the cover;
A seal member mounted between the seal holding member and the inner peripheral surface of the cylinder tube and sealing between the inner peripheral surface of the cylinder tube and the end surface of the cover;
The seal holding member is
A cylindrical portion, and a tapered peripheral surface portion that is provided continuously with the cylindrical portion and has an outer diameter that increases with distance from the cylindrical portion;
A part of the cylindrical portion is press-fitted and fixed in an annular groove provided on an end surface of the cover,
The tapered peripheral surface portion is deleted in a part of the circumferential direction, and a notch portion formed by leaving only the cylindrical portion is provided,
A pressure vessel sealing device.
請求項1記載の圧力容器のシール装置。The piston sliding in the cylinder tube is provided with a small-diameter portion whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the seal holding member, on the side in contact with the cover.
The pressure vessel sealing device according to claim 1.
請求項1記載の圧力容器のシール装置。The notch portions are provided at four equally spaced intervals in the circumferential direction of the tapered peripheral surface portion.
The pressure vessel sealing device according to claim 1.
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