JPH03219169A

JPH03219169A - シール装置

Info

Publication number: JPH03219169A
Application number: JP2011209A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murata; 広志村田; Kinya Matsumoto; 松本　欣弥
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1990-01-20
Filing date: 1990-01-20
Publication date: 1991-09-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、摺動部材により区画される両側の室間をシー
ルするためのシール装置に関する。

（従来の技術）たとえば、シリンタ装置やロータリータンバーなどの流
体機械では、シリンタ内やハウシング内を摺動するピス
トンやベーンなどの摺動部材の移動によって気体や液体
などの流体の流動を利用して種々の仕事を行なわせてい
る。そして、流体を用いた機械において仕事の効率を上
昇させるためには、摺動部材の両側の室間ての流体の漏
れを極力防止する必要かある。

そのため、従来、摺動部材や、摺動部材か摺動するシリ
ンダ等を高い加工精度て製造して、密接性を良くしてい
る。

しかし、寸法精度を高めて密接性を良くしても、使用に
応して摩耗等か生しるため経時的に漏れか発生しやすく
なる。そこで、摺動部材に別体にシール部材を設け、ば
ねなどの弾性部材によりシール部材をシリジンやハウシ
ンク等の内壁側に伺勢し密接させてシールを行なうシー
ル装置か提案されている。

（発明か解決しようとする課題）しかしながら、−ヒ記従来のシール装置ては次のような
問題点を有していた。

まず、ばねなどの弾性部材を使用しているため、弾性力
か低下した場合には、シール部材を付勢する力か小さく
なって十分にシールか行なわれなくなるため、シールの
信頼性か低いという問題点かありた。

また、摺動部材をシリジンやハウシンクに組み込む際に
シール部材をばねの付勢力に抗して押し込めなければな
らず、多数の摺動部材を有する流体機械ては組付か容易
てないという問題点もあった。

本発明は、以」−の問題点に鑑みてなされたものて、そ
の目的とするところは、組付性かよくかつ常に良好なシ
ール性を発揮てきるシール装着を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明のシール装置は、経時的に付勢力か低下するばね
などの弾性部材を用いなくてもシール部材をハウジング
などの壁面に付勢して密接させるようにしだものて、摺
動部材の該摺動部材か摺動する壁面側の端面に溝を形成
し、溝に該構内を密閉して壁面と直交する方向に摺動自
在なシール部材を設け、摺動部材にその両側の室間を連
通ずる連通路と、連通路の途中から分岐させて該連通路
と前記溝とを連通ずる分岐通路とを形成し、連通路と分
岐通路との分岐個所に、摺動部材の両側の室に圧力差が
生じたときに、その圧力差によって押されて圧力の低い
方の室と分岐通路との間の連通路を遮断する切換弁を配
設したことを特徴とするものである。

（作用）この構成とすると、摺動部材の両側の室のうち圧力か低
くなる室と分岐通路との間の連通路か切換弁により連通
か遮断されるため、圧力の高くなる室からの圧力か連通
路および分岐通路を通って溝内に導入される。そして、
溝内の圧力か］二昇してシール部材を壁面と直交する方
向に移動させ壁面に密接させて、摺動部材と壁面との間
のシールか行なわれる。このようにして、交Ｗに圧力か
変動しても常に圧力の高い側の室内から圧力か溝内に導
入されるため、シール部材か壁面に大きな付勢力で密接
されシール性か確実となるとともに、流体の圧力により
シール部材を付勢するため、経時的に付勢力か低下する
こともない。

（実施例）つぎに、本発明の実施例を図面に基づいてい説明する。

なお、本実施例では、本発明のシール装置をロータリー
タンパ−に適用したものを示し、第１図はシール装置の
要部断面斜視同第２閣輸）、（ｂ）はシール装置の動作
を示す図、第３図はロータリータンパーの断面を有する
側面ＩＭ　、第４図は第３図の■−ＩＶ線断面図である
。

まず、第３図および第４図を用いてロータリータンパ−
１を概略説明する。

ハウシンク２は、シリンタ部３と、シリンタ部３の一端
側に配置され、回転軸４の一端側を回転可能に支持する
ガイド部５と、シリンタ部３の他端側を閉塞するキャッ
プ部６と、シリンタ部３とキャップ部６との間に設けら
れ回転軸４の他端側な回転可能に支持するハルツリテー
ナ７と、か組み合わされてボルト８によって固定されて
いる。そして、ハウシンク２内には油液か充満されてい
る。

ハウシンク２のシリンタ部３内周側には、径方向内側に
延びて回転軸４の外周面（壁面）に摺接する摺動部材で
ある固定ベーン９か回転軸４の周回り方向で均等な角度
をもって４個所に取付けられており、回転軸４には、径
方向外側に延ひてシリンタ部３の内周面（壁面）に摺接
する摺動部材である可動ベーン１０か回転軸４の周回り
方向て均等な角度をもって４個所に取付けられており、
固定ベーン９と可動ベーン１０とは交互に配設されてい
る。そして、シリンダ部３と回転軸４との間は、固定ベ
ーン９と可動ベーン１０とて区画され複数の油室１１Ａ
、ＩＩＢか画成される。

ここて、各油室１１Ａ、ＩＩＢを密封するシール装置１
２を第１図および第２図を用いて説明する。

固定ベーン９の回転軸４外周面側および可動ベーン１０
のハウシンク２内周面側のそれぞれの端面には長平方向
に沿って溝１３か形成されており、各溝１３には、溝１
３内を密閉しかつハウシンク２内周面と直交する方向に
摺動自在なシール部材１４か設けられている。固定ベー
ン９および可動ベーンｌＯには、その両側の油室１１八
および１１Ｂを連通ずる連通路１５か形成されており、
連通路１５の途中からは連通路１５と前記溝１３とを連
通ずる分岐通路１６か分岐されて形成されている。連通
路１５と分岐通路１６との分岐個所には、各ベーン９お
よび１０の両側の油室１１Ａおよび１１８間で圧力差が
生じたときに、その圧力差によって押されて圧力の低い
方の油室と分岐通路１６との間の連通路１５を遮断する
球状の切換弁１７か配置されている。なお、図中１８は
切換弁１７か着座する弁座１８ａを形成するための筒状
部材てあり、連通路】５内に嵌入されている。

このシール装置１２によれば、第２図（ａ）、（ｂ）に
示すように、図中左側の油室１１Ａ内の圧力か右側の油
室１１Ｂよりも高いと、第２図（ａ）に示すように、切
換弁１７か圧力差によって右側の弁座１８ａに着座し右
側の油室１１Ｂと溝１３との連通か遮断されて、左側の
油室１１Ａから溝１３内に圧力か導入される。また、第
２図（ｂ）に示すように、右側の油室１１８内の圧力か
左側の油室１１Ａより高いと、切換弁１７か左側の弁座
１８ａに着座し左側の油室１１Ａと溝１３との連通か遮
断されて、右側の油室１１Ｂから溝１３内に圧力か導入
される。このようにして、圧力の高い方の油室の圧力か
溝１３内に導入されて、溝内の圧力か上昇してシール部
材】４か回転軸４外周面またはハウシンク２内周面に密
接される。なお、連通路１５および分岐通路１６の流路
面積を調整することによって、溝１３内に導入される圧
力を適当な太きさに設定することもてき、シール部材１
４の付勢力を調整てきる。

第３図と第４図に戻って、前記ハウシンク２のキャップ
部６とハルツリテーナ７の間には調整油室１９か画成さ
れており、調整油室１９と各油室１１Ａ、ＩＩＢとはそ
れぞれハルツリテーナ７に形成された二つの通路２０．
２１て連通されている。

一方の通路２０の調整油室１９側に開口する部分には、
減衰力を発生するディスクハルツ２２か配置されている
。また、他方の通路２１には、調整油室１９内から油室
１１Ａ、ＩＩＢ内への油液流動は許容するか、逆に油室
１１Ａ、ＩＩＢ内から調整油室１９内への油液の流動は
規制する逆止弁２３か配置されている。

回転軸４には穴２４か他端側端面から軸方向に形成され
ており、穴２４の内部にはフリーピストン２５か摺動自
在に配置されている。そして、フリーピストン２５によ
り区画される室には高圧のガスか封入され高圧ガス室２
６か構成されている。また、穴２４の開口側は調整油室
１９と連通している。

このフリーピストン２５と高圧ガス室２６との構成によ
れば、外気の温度によって油液か膨張または収縮したり
、油液か微少に漏れたりして油液の体積か増減した場合
に、フリーピストン２５か穴２４内を摺動して油液の体
積の補償をするため、油液か膨張したときの異常な圧力
上昇により各部材を損傷させることかなく、また、油液
か収縮したり漏れたときに油室や調整池室１９内に真空
部か生しるのを防止することかできる。

以上の構成のロータリータンパ−１の作動を説明する。

ハウシンク２に対して回転軸４か例えば第４図の矢印方
向（時計回り方向）に回転した場合には、一方の油室ｌ
ＩＡは容積か小さくなり、他方１１Ｂの油室は容積か大
きくなる。この際、容積か小さくなる油室］］、Ａから
は、一方の通路２０を通って調整油室１９に油液か流入
し、その際にディスクハルツ２２を押し開いて減衰力を
発生する。また、容積か大きくなる油室１１Ｂには、調
整油室Ｉ９から油液か他方の通路２２に設けられている
逆ＩＪ−弁２３を通って流入する。このようにして、油
液か容積か小さくなる油室１１Ａから容積か大きくなる
油室１１Ｂへ流れるときに減衰力か発生される。なお、
回転軸４の逆方向の回転時には、一方の油室１１＾の容
積か大きくなり、他方の油室１１Ｂの容積か小さくなっ
て、他方の油室１１Ｂから調整油室１９に油液か流入す
る際にティスフハルツ２２を押し開いて減衰力を発生し
、一方の室１１Ａに調整油室１９から逆止弁２３を通っ
て油液か流入して」−記と同様な作用となる。

そして、回転軸４か第４図の矢印方向に回転した場合に
容積か小さくなる油室１１Ａは通路２０によって調整油
室１９に流入する油液か絞られるため圧力か上昇し、逆
に容積か犬きくなる油室１１１３は圧力か下降する。そ
のため、各ベーン９、ｌＯ内に設けられている切換弁１
７か、圧力の低い油室１１８と分岐通路１６の間の連通
路１５を遮断し、圧力の高い油室１１Ａ内の圧力か連通
路１５および分岐通路１６を介して溝１３内に導入され
る。そして、溝１３内の圧力か上昇してシール部材１４
かハウシンク２の内周面または回転軸４の該周面に付勢
され密接される。また、回転軸４の逆方向の回転時には
、油室１１Ａ内の圧力か低く油室１１Ｂ内の圧力か高く
なり、溝１３内に油室１１Ｂ内の圧力か導入され溝１３
内の圧力か上昇してシール部材１４かハウシンク２の内
周面または回転軸４の該周面に付勢され密接される。こ
のように、交互に圧力差か生じる場合てあっても、常に
圧力の高くなる油室内から圧力が溝１３内に導入される
ため、シール部材１４かその圧力によって回転軸４の外
周面およびハウジング２の内周面に密接させられること
になり、ベーン９．１０の両側の室間１１Ａ、１１８の
シールか確実に行なわれる。このように、シールが確実
に行なわれることによって、ロータリータンパーか効率
良く減衰力を発生させることかてきる。

なお、本実施例はロータリータンパ−に本発明を適用し
た場合について説明したか、これに限定されることなく
、本発明は、摺動部材の両側の室に交互に圧力差か生し
るものてあれば、とのような流体機械ても適用すること
かてきる。たとえば、油圧緩衝器のピストン部などに適
用する場合には、０リンク等のように径か拡縮可能な構
造のシール部材１４を用いればよい。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明は、摺動部材に両側の
室を連通ずる連通路と、連通路とシール部材を摺動自在
に設けた溝内とを連通ずる分岐通路とを設け、連通路と
分岐通路の分岐個所に切換弁を配置したので、摺動部材
の両側の室に圧力差か交互に生したときに、常に圧力の
高い室の圧力か溝内に導入されてシール部材を壁面に付
勢してシールを行なうことかできるため、高いシール性
を確保てきるとともに、室内の流体の圧力を利用するた
め、経時的に付勢力か低下することかなくなり、信頼性
の高いシール装置１２を提供することかできる。そして
、流体機械にこのシール装置を適用することによって、
仕事の効率の向上か図れる。

また、組付の際はシール部材が付勢されていないため溝
内に押し込めた状態で容易に行なうことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシール装置の一例を示す断面斜視図
、第２図（ａ）、（ｂ）は、第１図のシール装置の動作を
示す断面図、第３図は、第１図のシール装置を適用する流体機械の一
例であるロータリーダンパーの断面を有する側面図、第４図、第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図である。１１Ａ、ＩＩＢ・・・油室（室）９・・・固定ベーン（摺動部材）１０・・・可動ベーン（摺動部材）１３・・・溝１４・・・シール部材Ｉ５・・・連通路１６・・・分岐通路１７・・・切換弁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体が充満される空間を、その空間を形成する壁
面に摺接する摺動部材により複数の室に区画し、摺動部
材の両側の室に交互に圧力差を生じるものにおける摺動
部材と壁面との間をシールする装置であって、前記摺動部材の前記壁面側の端面に溝を形成し、溝に該
溝内を密閉して壁面と直交する方向に摺動自在なシール
部材を設け、摺動部材にその両側の室間を連通する連通
路と、連通路の途中から分岐させて該連通路と前記溝と
を連通する分岐通路とを形成し、連通路と分岐通路との
分岐個所に、摺動部材の両側の室に圧力差が生じたとき
に、その圧力差によって押されて圧力の低い方の室と分
岐通路との間の連通路を遮断する切換弁を配設したこと
を特徴とするシール装置。