JP5360569B2 - Packing - Google Patents
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Description
本発明は、流体圧シリンダのシリンダチューブのような筒状ハウジング内をその軸線方向に摺動するピストン等の仕切部材の周面の溝内に収容され、該筒状ハウジング内面との間をシールするパッキンに関するものである。 The present invention is accommodated in a groove on the peripheral surface of a partition member such as a piston that slides in the axial direction in a cylindrical housing such as a cylinder tube of a fluid pressure cylinder, and seals between the inner surface of the cylindrical housing. It is related to packing.
流体圧シリンダのシリンダチューブのような筒状ハウジング内を軸線方向に摺動するピストン等の仕切部材においては、その周面の溝内に収容したパッキンにより該筒状ハウジング内面との間をシールするが、通常、そのシール機能を負担させるゴム弾性材製のパッキン(Oリング等)とは別に、仕切部材に作用する上記軸線方向と直交する方向の荷重により、該パッキンの一部がシリンダチューブ内面に押し付けられて極度に圧潰されるのを抑制するウエアリングを、上記パッキンに並列的に嵌着している。このウエアリングは、上記パッキンよりは硬質で摺動性においてすぐれた合成樹脂等により、一部にピストン等の仕切部材への嵌着のための切れ目を有するリング状に形成され、該仕切部材の軸線が筒状ハウジングの軸線からずれないように保持する機能を持つものである。 In a partition member such as a piston that slides in the axial direction in a cylindrical housing such as a cylinder tube of a fluid pressure cylinder, the gap between the inner surface of the cylindrical housing is sealed by a packing accommodated in a groove on the peripheral surface. However, aside from the rubber elastic packing (O-ring or the like) that normally bears the sealing function, a part of the packing is caused to be in the cylinder tube inner surface by a load in the direction perpendicular to the axial direction acting on the partition member. A wear ring that is pressed against the surface and is prevented from being extremely crushed is fitted in parallel to the packing. This wear ring is formed in a ring shape partially having a cut for fitting to a partition member such as a piston, etc. by a synthetic resin that is harder than the above packing and has excellent slidability. It has a function to hold the axis so that it does not deviate from the axis of the cylindrical housing.
シリンダ内に嵌挿するピストンに上記パッキン(シールリング)及び上記ウエアリング(バックアップリング)を備えた装置の一例として、特許文献1には、ピストンの外周面の環状溝に、ゴム材製で断面円形のシールリングと該シールリングより硬質で断面矩形状のバックアップリングとを並列に嵌合したものが開示されている。 As an example of an apparatus provided with the above-described packing (seal ring) and the above-mentioned wear ring (back-up ring) on a piston that is inserted into a cylinder, Patent Document 1 discloses a cross section made of a rubber material in an annular groove on the outer peripheral surface of the piston. A circular seal ring and a backup ring that is harder than the seal ring and has a rectangular cross section are fitted in parallel.
しかしながら、上記特許文献1に記載のものを含む従来から公知のものでは、パッキン自体がシールに適した軟弾性を有しているため、筒状ハウジングと仕切部材との間には、該パッキンのほかに、仕切部材にその軸線を筒状ハウジングの軸線上に保持するためのウエアリング(バックアップリング)を介在させる必要があり、しかも、このウエアリングは上記切れ目で開いてピストン等の仕切部材の外周の取付溝に嵌着する必要があるので、その組み付け工程も煩雑になるという問題がある。 However, in the conventionally known ones including those described in Patent Document 1, since the packing itself has soft elasticity suitable for sealing, there is no space between the cylindrical housing and the partition member. In addition, it is necessary to interpose a wear ring (a backup ring) for holding the axis of the partition member on the axis of the cylindrical housing. Since it is necessary to fit in the mounting groove on the outer periphery, there is a problem that the assembly process becomes complicated.
本発明の技術的課題は、筒状ハウジング内を軸線方向に摺動する仕切部材の周面の溝内に収容されて、該筒状ハウジングとの間をシールするパッキンの改善により、上記ウエアリングを用いる必要をなくし、仕切部材の構成を簡素化すると共に低コスト化することにある。
本発明の他の技術的課題は、上述したウエアリングの機能をも備えた単一ゴム弾性材からなるパッキンを提供することにある。
The technical problem of the present invention is that the wear ring is improved by improving the packing that is accommodated in the groove on the peripheral surface of the partition member that slides in the axial direction in the cylindrical housing and seals between the cylindrical housing. It is to eliminate the need to use the structure, simplify the structure of the partition member, and reduce the cost.
Another technical object of the present invention is to provide a packing made of a single rubber elastic material having the above-described wear ring function.
上記課題を解決するため、本発明によれば、筒状ハウジング内をその軸線方向に摺動する仕切部材の周面の溝内に収容され、該筒状ハウジングとの間をシールするパッキンであって、上記溝に収容されるパッキン本体の外周面に、上記筒状ハウジングに弾性的に接触するシール用突部を備えると共に、その両側に位置させて、仕切部材に作用する上記軸線方向と直交する方向の荷重により上記シール用突部が圧潰されたときに上記筒状ハウジングに当接して該筒状ハウジングと仕切部材とが接触するのを抑止する受け面を備え、これらをゴム弾性材により一体に形成し、パッキン断面積が、仕切部材の周面に設けた上記溝の断面積よりも大きく、該溝内から一部が外部に突出するように形成されていることを特徴とするパッキンが提供される。 In order to solve the above-described problems, according to the present invention, there is provided a packing that is accommodated in a groove on a peripheral surface of a partition member that slides in the axial direction in a cylindrical housing and seals between the cylindrical housing. In addition, a seal projection that elastically contacts the cylindrical housing is provided on the outer peripheral surface of the packing body accommodated in the groove, and is positioned on both sides of the seal projection so as to be orthogonal to the axial direction acting on the partition member. A receiving surface that abuts against the cylindrical housing and prevents the cylindrical housing and the partition member from contacting each other when the sealing protrusion is crushed by a load in a direction in which the rubber is elastic. The packing is characterized in that the packing has a cross-sectional area larger than that of the groove provided on the peripheral surface of the partition member, and a part of the packing protrudes outside from the groove. Will be provided
本発明に係る上記パッキンの好ましい実施形態においては、上記パッキン本体におけるシール用突部とその両側または片側の受け面との間に、グリス溜めを兼ねて、シール用突部の圧潰時の逃げ部を形成する凹溝を設けられる。
上記受け面には、グリス溜となる複数の周方向の細溝を設けることができる。
In a preferred embodiment of the packing according to the present invention, between the seal projection in the packing body and the receiving surface on both sides or one side thereof, it serves as a grease reservoir, and the relief portion during crushing of the seal projection A concave groove is formed.
The receiving surface can be provided with a plurality of circumferential narrow grooves serving as grease reservoirs.
また、本発明の好ましい実施形態においては、仕切部材の周面の溝の底面に接するパッキン本体の内周面に、該底面に弾性的に接触する内周シール凸部が設けられる。
上記内周シール凸部は、上記シール用突部に対し仕切部材の軸線方向位置を同じくして設け、しかも、上記内周シール凸部の両側に、上記シール用突部の両側に位置する受け面に対応させて、上記軸線方向と直交する方向の荷重により内周シール凸部が圧潰されたときに上記仕切部材周面の溝の底面に当接する当たり面を備えるのが望ましい。
Moreover, in preferable embodiment of this invention, the inner peripheral seal convex part which contacts the bottom face elastically is provided in the inner peripheral face of the packing main body which contact | connects the bottom face of the groove | channel of the peripheral surface of a partition member.
The inner peripheral seal convex portion is provided in the same axial position as the partition member with respect to the seal protrusion, and is positioned on both sides of the inner peripheral protrusion and on both sides of the seal protrusion. in correspondence with the surface, it has to have desired provided with a contact surface in contact with the bottom surface of the groove of the partition member periphery when the inner peripheral seal projection portion by a load in the direction perpendicular to the axial direction is collapsed.
上記構成を有するパッキンは、仕切部材にその軸線方向と直交する方向に作用する荷重(以下、横荷重という。)がない状態においては、シール用突部が筒状ハウジングの内面全周に対し弾性的に均等に当接して、仕切部材の両側間をシール状態に保持し、一方、上記横荷重が作用したときには、該横荷重を受ける側のシール用突部が圧縮され、その反力により仕切部材を横荷重に抗して押し戻すが、更に上記横荷重が増大してシール用突部が圧潰されたときには、シール用突部の両側に設けている受け面が上記筒状ハウジングの内面に当接して、該筒状ハウジングと仕切部材とが接触するのを抑止する。 In the packing having the above-described configuration, the seal projection is elastic with respect to the entire inner circumference of the cylindrical housing when there is no load acting on the partition member in the direction orthogonal to the axial direction (hereinafter referred to as lateral load). The two sides of the partition member are kept in a sealed state. On the other hand, when the lateral load is applied, the seal projection on the side receiving the lateral load is compressed, and the reaction force causes the partition The member is pushed back against the lateral load, but when the lateral load is further increased and the sealing projection is crushed, the receiving surfaces provided on both sides of the sealing projection abut against the inner surface of the cylindrical housing. In contact therewith, the cylindrical housing and the partition member are prevented from coming into contact with each other.
そして、上記パッキンは、その内周面側に、上記受け面に対応させて、横荷重が作用したときに溝の底面に当接する当たり面を形成するとか、パッキンの断面積を仕切部材の周面の溝の断面積よりも大きく設定するなどの上記受け面の縮径抑制手段を付与することができるので、該手段により筒状ハウジングと仕切部材とが接触するのを抑止し、結果的に上記受け面により従来のウエアリングと同等の機能を発揮させることができる。
しかも、上記パッキンは、ゴム弾性材によってパッキン本体に上記シール用突部やウエアリングの機能を発揮する受け面を一体に形成しているので、仕切部材の構成だけでなくその組立工程も著しく単純化される。
The packing is formed on the inner peripheral surface thereof with a contact surface corresponding to the receiving surface so as to come into contact with the bottom surface of the groove when a lateral load is applied. Since it is possible to provide a means for suppressing the diameter reduction of the receiving surface such as setting it to be larger than the cross-sectional area of the groove of the surface, the means prevents the cylindrical housing and the partition member from contacting each other, and consequently The receiving surface can exhibit the same function as the conventional wear ring.
In addition, since the packing is formed integrally with the packing main body by the rubber elastic material so as to exhibit the functions of the sealing protrusion and the wear ring, not only the structure of the partition member but also its assembly process is extremely simple. It becomes.
以上に詳述した本発明のパッキンによれば、筒状ハウジング内を軸線方向に摺動する仕切部材の周面の溝内に収容するパッキンの構成を改善し、ウエアリングの機能をも備えた単一ゴム弾性材からなるパッキンを用いるので、ウエアリングを用いる必要がなくなり、仕切部材の構成を簡素化すると共に低コスト化することができる。 According to the packing of the present invention described in detail above, the structure of the packing accommodated in the groove on the peripheral surface of the partition member sliding in the axial direction in the cylindrical housing is improved, and the wear ring function is also provided. Since the packing made of a single rubber elastic material is used, it is not necessary to use a wear ring, and the configuration of the partition member can be simplified and the cost can be reduced.
図1〜図3は、本発明に係るパッキンの第1実施例を示すもので、図1は、該第1実施例のパッキン1Aが、筒状ハウジング11内をその軸線方向に摺動する仕切部材12の周面の溝13内に収容され、横荷重を受けない状態で該筒状ハウジング11との間をシールしている状態を示し、図2は、上記パッキン1Aを仕切部材12の周面の溝13内に収容しているが、該仕切部材12を筒状ハウジング11内に未嵌挿の状態であり、該筒状ハウジング11の内面の位置を鎖線aで示している。また、図3は、上記筒状ハウジング11が流体圧シリンダ20のシリンダチューブ21であり、該シリンダチューブ21内をその軸線方向に摺動する上記仕切部材12としてのピストン22の周面の溝23内に上記パッキン1Aを装着した状態を示している。
1 to 3 show a first embodiment of the packing according to the present invention, and FIG. 1 shows a partition in which the
上記パッキンを使用する装置の一例として示す図3の流体圧シリンダ20は、上記ピストン22に連結したピストンロッド24を、シリンダチューブ21の端部におけるロッドカバー25内のシール26を貫通させて外部に導出し、一対の給排ポート27a,27bを通して圧力空気源からピストン22の両側の圧力室28a,28bに給排される圧縮空気により、その軸線方向に駆動されるものである。
なお、上記横荷重は、通常、上記ピストンロッド24の先端に連結した部材により該ピストンロッド24の軸線に直交する方向に作用する力に基づき、上記ピストン22にその軸線に直交する力として作用するものである。
3 as an example of an apparatus using the packing, the
The lateral load usually acts on the
上記第1実施例のパッキン1Aは、図1及び図2からわかるように、ゴム弾性材により形成されて上記溝13に収容される断面が矩形状のパッキン本体2の外周面の中央に、上記筒状ハウジング11の内面に弾性的に接触するシール用突部3を備えると共に、その両側に位置させて、上記横荷重により上記シール用突部3が圧潰されたときに上記筒状ハウジング11内面に当接して、該筒状ハウジング11と仕切部材12とが接触するのを抑止する一対の受け面4を備え、更に、上記シール用突部3とその両側の受け面4との間に、グリス溜めを兼ねてシール用突部3の圧潰時の逃げ部を形成する一対の凹溝5を設けている。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the packing 1 </ b> A of the first embodiment is formed in a center of the outer peripheral surface of the
また、上記仕切部材12の周面の溝13の底面に接するパッキン本体2の内周面には、該底面に弾性的に接触して該底面とパッキン本体2との間を安定的にシールする内周シール凸部6を設けている。該内周シール凸部6は、望ましくは上記シール用突部3に対し仕切部材12の軸線方向位置を同じくして設けられ、上記内周シール凸部6の両側に、前記シール用突部3の両側に位置する受け面4に対応させて、上記横荷重により内周シール凸部6が圧潰されたときに上記仕切部材12の溝13の底面に当接する当たり面7を備えている。そして、これらの各部はゴム弾性材により上記パッキン本体2と一体に形成している。
Further, the inner peripheral surface of the
上記構成を有する第1実施例のパッキン1Aは、図2に示す状態から、シール用突部3が筒状ハウジング11の内面により押圧された図1の状態にして筒状ハウジング11内に嵌挿し、仕切部材12に横荷重が作用していない状態においては、シール用突部3が筒状ハウジング11の内面全周に対し弾性的に均等に当接して、仕切部材12の両側空間の間をシール状態に保持し、一方、上記横荷重が作用したときには、該横荷重を受ける側のシール用突部3が圧縮されるが、更に上記横荷重が増大してシール用突部3が圧潰されたときには、該シール用突部3の両側に設けている受け面4が上記筒状ハウジング11の内面に当接して、該筒状ハウジング11と仕切部材12とが接触することによる損傷を抑止することになる。
The
そして、上記パッキン1Aは、その内周面側に、上記受け面4に対応させて、横荷重が作用したときに溝13の底面に当接する当たり面7を形成するとか、パッキンの断面積を溝13の断面積よりも大きく設定するなどの受け面4の縮径抑制手段を付与することができるので、該手段により上記横荷重で筒状ハウジング11と仕切部材12とが接触するのを抑止し、結果的に、上記受け面4により従来のウエアリングと同等の機能を発揮させることができる。
しかも、上記パッキン1Aは、単一のゴム弾性材によってパッキン本体2に上記シール用突部3やウエアリングの機能を発揮する受け面4を一体に形成しているので、仕切部材12の構成だけでなく、その組立工程も著しく単純化される。
The
In addition, since the
上記パッキン本体2におけるシール用突部3とその両側の受け面4との間には凹溝5を設けているが、この凹溝5は、後述するようにグリス溜としても機能し、また、シール用突部3が筒状ハウジング11の内面に押し付けられて、その頂面が図1に示すように押し潰され、あるいは、シール用突部3の両側の受け面4が筒状ハウジング11の内面に接する程度にまで該シール用突部3が圧潰されたときに、該シール用突部3が扁平化して幅方向に広がるための逃げ部としても機能し、シール用突部3自体が過度の圧潰力を受けて損傷するのを抑制するものである。
A
図4は、本発明に係るパッキンの第2実施例を示し、このパッキン1Bでは、上記第1実施例のパッキン1Aにおけるシール用突部3がパッキン本体2の外周面の中央に設けられているのに対し、該外周面の一側方に偏寄させた位置にシール用突部3を設けている。この第2実施例のパッキン1Bは、例えば、仕切部材12の両側に作用する圧力が同等でない単動シリンダのピストンなどにおいて有効に利用できるものである。
上記第2実施例のパッキン1Bのその他の構成及び作用は、実質的に第1実施例のパッキン1Aの場合と同一であるから、同一部分または相当部分に同一符号を付して、それらの説明を省略する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the packing according to the present invention, and in this packing 1B, the sealing
The other configurations and operations of the packing 1B of the second embodiment are substantially the same as those of the
図5に示す第3実施例のパッキン1Cは、上記第1実施例及び第2実施例におけるパッキン1A,1Bのシール用突部3が、パッキン本体2の外周面からなだらかな山形に突出するものとして構成されているのに対して、シール用突部3の中央におけるシール機能部3aを細幅の山形に形成して、このシール機能部3aが鎖線bで示す筒状ハウジング11の内面にシール状態で当接するようにし、それによって、該シール機能部3aと筒状ハウジング11の内面との間の摺動抵抗を軽減させ、しかしながら、シール用突部3の全体を細幅の山形に形成すると、該シール用突部3に作用する流体圧や摺動抵抗によってそれが倒伏しやすくなることから、該シール機能部3aをそれ自体の高さを小さくするための台部3b上に設けている。該台部3bに設けた小突部は必ずしも設ける必要がないものであるが、その内側をシール機能部3aに近いグリス溜として機能させることもできる。
The packing 1C of the third embodiment shown in FIG. 5 is such that the sealing
図6は、本発明に係るパッキンの第4実施例を示すもので、この第4実施例におけるパッキン1Dでは、第1実施例のパッキン1Aと比べて、パッキン本体2におけるシール用突部3とその両側の受け面4との間に凹溝5を設けていない点で相違している。
しかしながら、図6のパッキン1Dを筒状ハウジング11内に嵌挿するに際し、シール用突部3が筒状ハウジング11の内面によって押さえ付けられた場合には、該シール用突部3をパッキン本体2の上面に押入することになるので、該シール用突部3の両側に凹溝5と同様なものが形成されるのが通例であり、それが形成されるのであれば、図1の第1実施例のように、凹溝5を設けておく必要はなく、図6の第4実施例のように構成しても第1実施例の場合と変わるところがない。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the packing according to the present invention. In the packing 1D according to the fourth embodiment, the
However, when the
また、上記第1実施例等における上記凹溝5は、本来、シール用突部3が筒状ハウジング11の内面に当接して摺動する際に、該内面に付着していたグリスを掻き集めて凹溝5内に流下させ、それを溜めるグリス溜としても作用し、シール用突部3の摺動抵抗の軽減や、シール用突部3が横荷重により圧潰されて受け面4が筒状ハウジング11の内面に圧接する際の摺動抵抗の軽減に寄与するものであるが、そのようなグリス溜を必要としない場合には、シール用突部3をパッキン本体2の上面に押入することによりその両側に凹溝5と同様なものが形成されるか否かは別として、この該4実施例のように前記凹溝5に相当するものを設けておく必要はない。なお、上記凹溝5は、シール用突部3の片側のみに設けることもできる。
Further, the
更に、図7は、本発明に係るパッキンの第5実施例を示し、この第5実施例のパッキン1Eでは、上記受け面4にグリス溜となる複数の周方向の細溝5aを設け、該受け面4が筒状ハウジング11の内面に接触したときの摺動抵抗の軽減を図るようにしている。しかしながら、上記細溝5aに限らず、上記受け面4には筒状ハウジング11の内面に接したときの摺動抵抗の軽減を図るための各種手段を付加することができる。
Further, FIG. 7 shows a fifth embodiment of the packing according to the present invention. In the
なお、上記第3〜5実施例についての上述した点を除くその他の構成及び作用は、実質的に第1実施例のパッキン1Aの場合と同一であるから、同一部分または相当部分に同一符号を付して、それらの説明を省略する。
In addition, since the other structure and operation | movement except the point mentioned above about the said 3rd-5th Example are substantially the same as the case of the
1A〜1E パッキン
2 パッキン本体
3 シール用突部
4 受け面
11 筒状ハウジング
12 仕切部材
13 溝
1A to 1E Packing 2
Claims (5)
上記溝に収容されるパッキン本体の外周面に、上記筒状ハウジングに弾性的に接触するシール用突部を備えると共に、その両側に位置させて、仕切部材に作用する上記軸線方向と直交する方向の荷重により上記シール用突部が圧潰されたときに上記筒状ハウジングに当接して該筒状ハウジングと仕切部材とが接触するのを抑止する受け面を備え、これらをゴム弾性材により一体に形成し、
パッキン断面積が、仕切部材の周面に設けた上記溝の断面積よりも大きく、該溝内から一部が外部に突出するように形成されている、
ことを特徴とするパッキン。 A packing that is accommodated in a groove on a peripheral surface of a partition member that slides in the axial direction in the cylindrical housing and seals between the cylindrical housing,
A direction perpendicular to the axial direction acting on the partitioning member is provided on the outer peripheral surface of the packing main body accommodated in the groove, and is provided with sealing protrusions that elastically contact the cylindrical housing, and located on both sides thereof. A receiving surface that abuts against the cylindrical housing and prevents the cylindrical housing and the partition member from coming into contact with each other when the sealing projection is crushed by a load of Forming ,
The packing cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the groove provided on the peripheral surface of the partition member, and a part of the packing protrudes outside from the groove.
Packing characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のパッキン。 Between the seal projection in the packing body and the receiving surface on both sides or one side thereof, a groove is provided that also serves as a grease reservoir and forms a relief portion during crushing of the seal projection.
The packing according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のパッキン。 A plurality of circumferential narrow grooves serving as grease reservoirs are provided on the receiving surface.
The packing according to claim 1 or 2, wherein
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。 Provided on the inner peripheral surface of the packing body that is in contact with the bottom surface of the groove on the peripheral surface of the partition member is an inner peripheral seal convex portion that elastically contacts the bottom surface.
The packing according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項4に記載のパッキン。 The inner peripheral seal convex portion is provided in the same axial position of the partition member with respect to the seal projection, and the receiving surface is located on both sides of the inner seal convex portion on both sides of the seal projection. Correspondingly, the contact surface that contacts the bottom surface of the groove of the partition member peripheral surface when the inner peripheral seal convex portion is crushed by a load in a direction orthogonal to the axial direction,
The packing according to claim 4.
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