JPH04191571A - 低温用シール - Google Patents

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〕 本発明は低温用シールに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来、横
断面が略Ｕ字形のシール本体内に、金属製ばねを装入し
た低温用シールが知られている。

ところが従来の低温用シールの略Ｕ字形シール本体の材
質は、フッ素系樹脂等のプラスチックに限られていた。

ピストンやロンド等のシール溝内にシールを装着可能と
するため、従来の上記プラスチックのシール本体と金属
ばねから成るシールでは、シール溝に於て、上記ピスト
ン等を分割組立式とせねばならなかった。その理由は、
常温に於てプラスチックは比較的硬く、弾性的伸びが小
さい□−ふつう４％未満□ため、ピストン等のシール溝
が一体形の場合、装着不可能であった。

流体機器にあっては、ピストン等の軸部寸法が小さかっ
たり、又は、コンパクト化を厳しく要求される使用箇所
であるため、ピストン等の軸部に、シール溝を一体物に
て作らざるを得ない場合がある。或いは、既存の設備や
装置に於て、低温という厳しい条件下で、０リングや角
リングでは流体油漏が止まらないため、その対策用の新
たな高密封性低温用シールを要求される場合があるが、
その既存の設備や装置に於けるシール溝が（分解不可能
な）一体形の溝の場合も考えられる。

本発明は、このような低温で使用されて密封性、　を発
揮し、かつ、ピストン等の軸部の一体形のシール溝へ装
着可能な低温用シールを提供することを目的とする。′ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、ゴムの弾性が無くなる低温で使用される低温
用シールに於て；横断面が略Ｕ字形であって、常温にて
伸縮可能な弾性を有するゴム材質から成るシール本体と
；該シール本体の溝内へ装入されると共に２箇所以上の
切断部を円周に有し、かつ、上記低温にて弾性を失わな
い金属製の低温弾性力保持用ばねと；から構成した。

［作　用］ 常温に於て、一体形のシール溝へ本シール材を装着する
場合、外径が拡大する方向に手で又は治具にて力を加え
ると、低温弾性力保持用ばね自身はほとんど周長が伸び
ることができないが、２箇所以上の切断部を有するため
に、この切断部に於て、ゴム材質のシール本体が、十分
に伸びるため、一体形のシール溝への装着が可能となる
。特に、シール本体をゴム材質とし、かつ上記切断部を
ばねに設けたことにより、一体形シール溝への常温での
装着が可能となる。

ところが、使用温度の低温では、シール本体はゴム材質
であるため弾性力を全く乃至殆ど無くしてしまう。この
時に、弾性を失わない内部のばねが、弾性力を保持して
いて、シール本体のシールリップ部が、シール溝内面及
び相手被圧着面ムこ圧接し、密封性を、低温下で、維持
できる。

［実施例］ 以下、図示の実施例に基づき本発明を説明する。

第１図の要部断面図及び第２図の分解断面図に示すよう
に、本発明の低温用シールＳは、横断面が略Ｕ字形であ
って、常温にて十分大きく伸縮可能な弾性を有するゴム
材質から成るシール本体１と、その溝２内へ装着される
金属製の低温弾性力保持用ばね３とから、構成される。

この金属は使用される低温でも弾性を失わない材質とす
る。例えばステンレス鋼が防錆上からも好ましい。

−３＝ 具体的には、シール本体１の溝２の開口部には、開口部
側へ折曲状の小係止突部４，４が形成され、装着された
断面が略Ｕ字形のばね３の外れを防止する。また、５は
外周側シールリップ、６は内周側シールリップであって
、全体が円環状を呈する本シールＳの最大径の外周部と
最小径の内周部にＪ亥当する。

そして、第３図と第４図に示すように、ピストンやピス
トンロッドやスプール等の軸部７の一体形シール溝８内
へ装着した状態で、外周側シールリップ５は、シリンダ
チューブ等の孔の内周面９に圧接するように、第３図に
示した自由状態では外周側シールリップ５の径寸法は、
僅かに上記内周面９の径よりも大きく設定する。他方、
一体形シール溝８の内周面８ａの径よりも、内周側シー
ルリップ６の内径寸法を僅かに小さく設定する。

即ち、実際にシールＳをシール溝８に装着し、内周面９
に密着させた使用状態では、両シールリンプ５．６は、
常温下では、ばね３の弾発付勢力、及び、シール本体１
の弾性力にて、弾発的に内周面９と内周面８ａに、密着
（圧接）して、流体の密封作用をなす。

しかして、第５図に示すように極めて小さいピンチでＳ
−Ｚ形に交互に蛇行した形状の金属薄板製のばね素材を
、同図の中心線１０から弯曲させて、第２図のような略
Ｕ字形断面として、ばね３が製造されるが、このばね３
は３６０°（全周）連続としないで、必ず、第６図のよ
うに、２箇所の切断部Ｃ，Ｃにて約１８０　’に分割し
、又は、第７図のように３箇所の切断部Ｃ・・・にて約
１２０°に分割し、若しくは、第８図のように４箇所の
切断部Ｃ・・・にて約９０°に分割する。要するに２箇
所以上に分割すれば良い。

第６図〜第８図の各々の（１）は、シールＳに外力を加
えない時のばね３の円弧状の分割体３ａ・・・の配置を
示している。（第４図（１）参照）。

ところが、軸部７のシール溝８は一体形であるから、こ
れに本シールＳを装着するには、第４図（ＩＩ）に示す
ように、常温にて、シールＳに手（又は図示省略の治具
にて）外力を加える。（第６図（ＴＩ）〜第８図（ＩＩ
）図に於て、この外力を矢印Ｆ・・・にて示す。）そう
すると、切断部Ｃ・・・に於て、シール本体ｌのゴムが
十分に□常温で１５０％以上の伸びを示すゴムを選択す
る一一一伸長するから、第６図（ｎ）〜第８図（ＩＩ）
のように、大きな径となり、第４図（１）から（ＩＩ）
を経て、第４図（ＩＩＩ）をさらに経て、第３図の如く
シール溝８へ装着てきる。

なお、第４図（ＩＩ）に於て、シール材Ｓを傾斜させて
、円周の一部のみをまずシール溝８内へ入れて、残部を
、その後に拡径しつつ、装着する方五を昂するも望まし
いことである。

また、第３図に於て、シールＳの幅寸法Ｗよりも、シー
ル溝８の幅寸法Ｙが十分に大きく、例えば、１．２・Ｗ
≦Ｙ≦１．３・Ｗに設定して、シール溝８とシールＳと
の間に十分な軸方向間隙部１２を形成する。この間隙１
２に、第４図（ＩＩＩ）のように、１゛ライハ１３等の
工具にて、装着作業性を向上している。

なお、第９図の変形例では、ばね３は横断面が円形をし
た螺旋状コイルばねを用いた場合を示す。

その他、シール本体１の形状、及び、ばね３の形状は、
種々設計変更自由である。なお、第３図と第４図等では
外周密封用の場合を例示したが、内周密封用とすること
も自由である。

また、シール本体１のゴム材質の選択は、使用温度を十
分考慮して行い、例えば、ＴＲ，、がマイナス４０°Ｃ
の材質では、使用温度はマイナス５０°Ｃとする。即ち
、ゴムは低温ではガラス状となるが、完全ガラス状では
僅かに外力が掛かっても亀裂を生して使用不可であり、
外力が掛かっても亀裂しない程度のガラス状までの使用
は許容出来る一−−勿論、この状態で内部のばね３が弾
性力を保持してシール本体ｌのシールリップ５，６を相
手部材に圧接させる。

第１表はこのような点を考慮した使用温度とゴム材質の
適用例である。

−７＝ 第１表 なお、このシールＳは、固定用又は小さいストロークの
摺動用として好適である。

〔発明の効果〕

本発明は上述の構成により、ピストン等の軸部７に形成
した一体形シール溝８に、（分割シール溝でなくても）
常温での装着が可能である。特に゛、金属製ばね３を備
えているにががゎらす、一体形シール溝８に装着可能で
あるという大きな効果を有する。　　゛ そして、低温の使用温度域では、ゴム材質はガラス状に
近づいて弾性ノｊを喪失するが、内部のばね３が、この
低温時の弾性力を発揮して、確実に良好な密封性を保つ
ことが出来る。

従って、コンパクトな流体機器用や既設の流体装置であ
って、一体形シール溝でなければならない箇所への低温
用シールとして、は、優れたものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２回は
分解状態の要部断面図、第３図は寸法関係説明図、第４
図は装着方法説明図、第５図ばばね素材の一例を示す平
面図、第６図〜第８図はばねの形状とシールの装着時の
変形の説明のための簡略図、第９図は変形例を示す要部
断面図である。 ′　Ｓ・・・低温用シール、Ｃ・・切断部、１・・・シ
ール本体、２・・・溝、３・・・ばね。　　１゜特　許
　出　願　人　　　三菱電線工業株式会刺同　　　上　
　　　　住友精密工業株式会社の　　　＼　　　　　　
　　　　　　　　■Ｃ） Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゴムの弾性が無くなる低温で使用される低温用シー
   ルに於て、 横断面が略Ｕ字形であって、常温にて伸縮可能な弾性を
   有するゴム材質から成るシール本体と、 該シール本体の溝内へ装入されると共に２箇所以上の切
   断部を円周に有し、かつ、上記低温にて弾性を失わない
   金属製の低温弾性力保持用ばねと、 から構成したことを特徴とする低温用シール。