JP6650810B2 - シールリング - Google Patents
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Description
ールリング本体と、その内周面に弾発付勢力をもって接触する金属製のC形リングとを、
組合せた複合ピストンリングが提案されている(特許文献1参照)。
、外周側の樹脂製シールリング本体を拡径方向に弾発付勢する構造であるため、(シリン
ダ内を往復作動するピストン用としては使用可能であるが、)図14(A)に例示したようなバタフライ弁40に適用すれば、弁体41の外周凹溝42からバルブ開閉時に脱落する問題、(脱落する以前に)樹脂製シールリング本体が早期に損傷を受けるという問題、がある。さらに、樹脂製シールリング本体はその合せ口部が単純なステップ型であり流体漏れ量が多いという問題も残っている。
する全体円環状の樹脂組成物から成るシールリング本体と、該シールリング本体の内周面
に拡径弾発付勢力をもって接触する金属製の弾性C形リングとを、備えたシールリングに
於て;合せ口部閉状態におけるシールリング外径の最大拡径寸法を拡径弾発付勢力に抗し
て所定値に規制するための、上記第1端部・第2端部を相互に係止する係止手段を、具備
し、上記係止手段は;上記第1端部の先端に於て、厚み方向の中間位置から周方向に突設されると共に、先端係止爪を有する板状突片と;上記第2端部の先端に於て、厚み方向の中間位置から周方向に凹設された、係止段付部を有する奥方膨出空間部を備えた差込用凹溝と;から成り、上記先端係止爪が上記係止段付部に係止するように構成されている。
に位置をずらせて配設されている。
また、バタフライ弁の弁体の外周凹溝に嵌着して用いられるものである。
イ弁の弁体等に形成されたシール凹溝からの脱落を防止でき、さらに、樹脂製シールリン
グ本体の損傷を防止できる。このようにして、寿命が長く、安定して優れた密封性能を発
揮できる。
図1と図2に示すように、本発明に係るシールリングSは、樹脂組成物から成るシール
リング本体1と、このシールリング本体1の内周面1Aに弾発付勢力Fをもって接触する
金属製の弾性C形リング2とを、有する。
シールリング本体(以下、リング本体という場合がある)1は円周1箇所に合せ口部3
を有し、全体円環状であって、樹脂組成物から成り、PES樹脂組成物等の熱可塑性樹脂
組成物が好適であり、射出成形にて一体に成形できる。なお、樹脂組成物の樹脂材料とし
ては、PPS,PEEK,PTFE等であっても良い。また、本発明にあっては、機械加
工にて、リング本体1の一部又は全体を形成しても良い。
切れ目4とを、周方向に位置をずらせて配設する。図2に例示の如く、約180°反対─
──180°±30°───の位置に、合せ口部3と切れ目4とを、(対称状に)配設す
るのが望ましい。
ブ等用に使用される)バタフライ弁5が挙げ得る。即ち、同図に示すように、バタフライ
弁5の円盤状の弁体6の外周(シール)凹溝7に嵌着され、軸心O6廻りに揺動して、弁
座8の孔部8Aを開閉する。図3中、2点鎖線は開状態を示し、実線は弁体6が矢印M6
方向に揺動しつつ孔部8Aを閉じる直前状態を示し、その際に従来例の図14にて述べた、
弁座角部46(図3の符号9)への引掛り、損傷、脱落が防止できる点については、後述する。
凹溝13が設けられ、横断面円形の弾性C形リング2が該凹溝13に嵌着され、リング本体1の幅方向W1に位置ずれしないように保持される。
この凹溝13の断面形状は、図4(A)のような三角形状、同図(B)のような浅い円弧状、同図(C)のような浅い台形状、同図(D)のような台形状、あるいは、同図(E)のような逆台形(蟻溝)とすることができる。なお、これ以外の形状とすることも可能である。
いる第1端部21・第2端部22を、合せ口部閉状態で、相互に係止可能な係止手段Zを備えている。
即ち、合せ口部閉状態でのシールリング外径の最大拡径寸法D1とは、リング本体1に
ラジアル内方向の縮径力(外力)を付与しない状態で、前記係止手段Zのみの作用で合せ
口部閉状態が保たれているときのシールリング外径寸法を言う。
「所定値」とは、図3に示したバタフライ弁5にあっては、弁体6が、孔部8Aの軸心
と直交面状となった「全閉状態」におけるシールリング本体1の外径寸法───密封状態
下の外径寸法D8───よりも、僅かに大きな値(1.01・D8〜1.08D8)であ
る。即ち、弁座8の孔部8Aの内径寸法が、上記外径寸法D8に相等しいのであるから、
「所定値」とは弁座8の孔部8Aの内径寸法よりも僅かに1%乃至8%だけ大きな値であ
る、と言い換えることができる。本発明に係るシールリングSは、直線運動するシリンダ
用ピストンに用いる場合は、「所定値」とは、ピストンがシリンダチューブ内面に摺接し
て、シールリングSによって密封状態となった際のシールリング本体1の外径寸法D8よ
りも僅かに大きな値───1.01・D8〜1.08D8───である。つまり、シリン
ダチューブの内径寸法が密封状態のシールリング本体1の外径寸法D8に相等しいのであ
るから、「所定値」とは、シリンダチューブの内径寸法よりも僅かに1%乃至8%だけ大
きな値であると、言い換えることができる。
の拡径弾発付勢力を合わせた拡径弾発付勢力を、シールリングSによって発生している。
この合わせた拡径弾発付勢力に抗して、上記係止手段Zは、合せ口部閉状態におけるシー
ルリング外径の最大拡径寸法D1を前記所定値に規制している。このように規制すること
によって、図3に示した如く、(シールリングSの)リング本体1が弁座角部9に干渉せ
ずに矢印M6方向に揺動しつつ弁体6を閉じてゆくことが可能となって、リング本体1の
損傷を防ぎ、かつ、リング本体1の凹溝7からの脱落(図14に於て2点鎖線をもって示した従来例のシールリング43の脱落を参照)を防止できる。
態に於て、第1端部21には、先端係止爪16を有する板状突片15が、リング本体1の厚み方向Tの中間位置から周方向Rに突設されている。上記板状突片15(係止爪16)は、リング本体1の全幅寸法に相当する幅寸法を有する場合を図示している。係止爪16は三角山型であって、板状突片15の最外端部からラジアル外方向に突設され、かつ、係止爪16の先端面16Aは傾斜状とすると共に基端面16Bは厚み方向Tに略一致する。
L字形断面の基端部21A及び中間部21Bに於て、連続形状に形成される矩形凹部23には、第2端部22の一部が(後述の如く)嵌合する。
第1端部21は、第1段付面31・第2段付面32・第3段付面33を有する3段ステップということができる。第2端部22は、第1段付面34と第2段付面35を有する2段ステップであって、これに差込用凹溝19が形成されていると言える。
図9と図10を、前述した図5と図6に比較すれば明らかなように、図9に於て、2点鎖線26,27をもって示した内周面層部位が、省略された形状・構造となっている。
しかも、第2端部22の凹窪部24の先端寄りの係止内端面25に、第1端部21の先端係止爪16が係止可能である。以上は前述した図9,図10の実施の形態と概略同様の構成である。
しかも、幅方向W1の他方には、第1端部21が第2端部22に対してラジアル内方向へ逃げるのを阻止する逃げ防止手段Gを、配設する。この逃げ防止手段Gは、突片55の先端係止爪16が、ラジアル内方向に開口状の凹窪部24の係止内端面25から、離脱することを確実に防止する。
これに対し、第2端部22は、図9,図10と同様の凹窪部24・係止内端面25を有しているが、幅方向W1の他方に於て、上記係止用突出部28を、ラジアル内方位置にて受持する受け突片部29を突設する。
つまり、図12(B)(C)のように、第1端部21がラジアル方向に、矢印Hの如く逃げようとした際に、幅方向W1の他方の係止用突出部28が受け突片部29にて阻止される。
なお、逃げ防止手段Gとしては、図11,図12に限定されず、同様の作用と機能を発揮する限り、例えば、(図示省略するが)周方向の凸条部と凹溝部との差込み構造等、設計変更自由である。また、図11、図12では、第1端部21の突片55の先端に先端係止爪16、第2端部22の凹窪部24の先端寄りの係止内端面25を形成しているが、第1端部21の係止用突出部28、第2端部22の受け突片部29にも、先端係止爪、凹窪部の先端寄りの係止内端面を形成してもよい。そうすることで、取付方向を気にすることなく装着できる。
第1端部21は、L字形断面の第1基端半部21は、L字形断面の第1基端半部51と、矩形断面の第1先端半部52とを有する。
第2端部22は、L字形断面の第2基端半部53と、矩形断面の第2先端半部54とを、有している。
このようにして、第1端部21は、第1段付面57と第2段付面58(の2段ステップ)をもっている。また、第2端部22は、第1段付面59と第2段付面60(の2段ステップ)をもっている。
の横断面形状は図4(C)に示すように面取りした矩形や、図4(A)(B)に示すよう
に摺接面63をアール状等にすることも望ましい。
また、金属製C形リング2によって樹脂組成物のクリープ(変形)への十分な対策が施さ
れたこととなり、長期使用期間にわたって優れた密封性能を発揮する。
方面側)で発揮させ、ラジアル方向中間乃至内方面側に於て、係止手段Zを配設した構成
であるので、シール機能は安定して良好に保たれ、合理的であると言える。
車等のEGRバルブのバタフライ弁に適用すると、EGRバルブ本来の排ガス制御機能を
精度良く、安定して、長期間にわたっての耐久性を発揮でき、さらには、バルブ開閉時の
シールリング脱落問題が解消されて、前記排ガス制御機能を精度良く長期にわたって発揮
する。
、周方向に位置をずらせて配設したので、シールリングが360°全周にわたって、均等
にラジアル外方への弾発力を生じ、被密封内周面に対して均等に密接して、シール性能を
向上できると共に、前述のシールリングの損傷及び脱落を、一層確実に防ぎ得る。
ルリングの損傷及び脱落の防止という本発明の著大な効果を最も発揮できる。
1A 内周面
2 弾性C形リング
3 合せ口部
4 切れ目
5 バタフライ弁
6 弁体
7 外周凹溝
15 板状突片
16 先端係止爪
17 奥方膨出空間部
18 係止段付部
19 差込用凹溝
21 第1端部
22 第2端部
D 1 最大拡径寸法
Z 係止手段
R 周方向
T 厚み方向
Claims (3)
- 第1端部(21)と第2端部(22)によって形成された合せ口部(3)を円周1箇所に有
する全体円環状の樹脂組成物から成るシールリング本体(1)と、該シールリング本体(
1)の内周面(1A)に拡径弾発付勢力をもって接触する金属製の弾性C形リング(2)
とを、備えたシールリングに於て、
合せ口部閉状態におけるシールリング外径の最大拡径寸法(D1)を拡径弾発付勢力に
抗して所定値に規制するための、上記第1端部(21)・第2端部(22)を相互に係止する
係止手段(Z)を、具備し、
上記係止手段(Z)は、
上記第1端部(21)の先端に於て、厚み方向(T)の中間位置から周方向(R)に突設
されると共に、先端係止爪(16)を有する板状突片(15)と、
上記第2端部(22)の先端に於て、厚み方向(T)の中間位置から周方向(R)に凹設
された、係止段付部(18)を有する奥方膨出空間部(17)を備えた差込用凹溝(19)と、
から成り、上記先端係止爪(16)が上記係止段付部(18)に係止するように構成されて
いることを特徴とするシールリング。 - 上記シールリング本体(1)の合せ口部(3)と、上記弾性C形リング(2)の切れ目
(4)とを、周方向に位置をずらせて配設した請求項1記載のシールリング。 - バタフライ弁(5)の弁体(6)の外周凹溝(7)に嵌着して用いられる請求項1又は2記載のシールリング。
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