JPH04312268A - 高圧区域と低圧区域との間を汚染物が通過するのを防止する装置 - Google Patents
高圧区域と低圧区域との間を汚染物が通過するのを防止する装置Info
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- JPH04312268A JPH04312268A JP3341702A JP34170291A JPH04312268A JP H04312268 A JPH04312268 A JP H04312268A JP 3341702 A JP3341702 A JP 3341702A JP 34170291 A JP34170291 A JP 34170291A JP H04312268 A JPH04312268 A JP H04312268A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【技術分野】この発明は全般的に流体によって駆動され
る機械的なアクチュエ―タ、更に特定して云えば、高圧
封じの汚染が原因で起るアクチュエ―タからの高圧流体
の漏れを防止するスクレ―パ及び封じ装置に関する。
る機械的なアクチュエ―タ、更に特定して云えば、高圧
封じの汚染が原因で起るアクチュエ―タからの高圧流体
の漏れを防止するスクレ―パ及び封じ装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】動力の伝達は広い範囲の機械の運転にと
って基本的なことであり、種々の手段によって行なわれ
る。その選択は例えばコスト又は複雑さによって左右さ
れる。例えば、ある航空機用ガスタ―ビン機関では、可
変形状圧縮機固定子装置、又は推力増強装置を備えた機
関では可変排気ノズル（ＶＥＮ）装置の機械的な作動が
要求される。重量及び寸法は最小限にすると共に信頼性
を最大にするのが望ましいから、典型的な動力伝達装置
は、並進する軸の伸出し又は後退を行なわせる機械的な
アクチュエ―タに対する、燃料又は油の様な加圧作業流
体の流れを調整する。この軸が同期リングに接続され、
この同期リングが複数個のカム、ロ―ラ及びリンク機構
を介して、可変装置を所望の形状に機械的に駆動する。 この様な構造が例えば米国特許第４，２４５，７８７号
に記載されている。
って基本的なことであり、種々の手段によって行なわれ
る。その選択は例えばコスト又は複雑さによって左右さ
れる。例えば、ある航空機用ガスタ―ビン機関では、可
変形状圧縮機固定子装置、又は推力増強装置を備えた機
関では可変排気ノズル（ＶＥＮ）装置の機械的な作動が
要求される。重量及び寸法は最小限にすると共に信頼性
を最大にするのが望ましいから、典型的な動力伝達装置
は、並進する軸の伸出し又は後退を行なわせる機械的な
アクチュエ―タに対する、燃料又は油の様な加圧作業流
体の流れを調整する。この軸が同期リングに接続され、
この同期リングが複数個のカム、ロ―ラ及びリンク機構
を介して、可変装置を所望の形状に機械的に駆動する。 この様な構造が例えば米国特許第４，２４５，７８７号
に記載されている。
【０００３】ガスタ―ビン機関の可変形状装置の制御が
、機関の正しい性能にとって基本であることは周知であ
る。装置が誤動作すると、取分け、推力の低下又は圧縮
機の失速を招くことがある。
、機関の正しい性能にとって基本であることは周知であ
る。装置が誤動作すると、取分け、推力の低下又は圧縮
機の失速を招くことがある。
【０００４】この特に悪い環境で信頼性をもって動作し
なければならないＶＥＮ装置の１つの部品が流体アクチ
ュエ―タである。並進する軸に外接する封じ装置を通り
越して作業流体が漏れると、装置を動作出来る状態に保
つ為に、装置内に十分な流体の供給を維持する為の保守
が最低限必要である。漏れが過大になると、短期間の後
に、充填を正しく行なった装置が動作不能になり、アク
チュエ―タの交換が必要になる。代表的な封じ装置が米
国特許第３，６３０，５３１号に記載されている。この
封じは、横にしたＵ字形断面を持つ弾性部材で構成され
る。Ｕ字形の半径方向外側の舌片が半径方向外向きに偏
圧されて、アクチュエ―タのハウジングの中孔と静止封
じになり、半径方向内側の舌片が半径方向内向きに偏圧
されて、並進する軸と動封じを形成する。この封じの効
果は、取分け、軸及びハウジングの中孔の寸法及び許容
公差に左右される。
なければならないＶＥＮ装置の１つの部品が流体アクチ
ュエ―タである。並進する軸に外接する封じ装置を通り
越して作業流体が漏れると、装置を動作出来る状態に保
つ為に、装置内に十分な流体の供給を維持する為の保守
が最低限必要である。漏れが過大になると、短期間の後
に、充填を正しく行なった装置が動作不能になり、アク
チュエ―タの交換が必要になる。代表的な封じ装置が米
国特許第３，６３０，５３１号に記載されている。この
封じは、横にしたＵ字形断面を持つ弾性部材で構成され
る。Ｕ字形の半径方向外側の舌片が半径方向外向きに偏
圧されて、アクチュエ―タのハウジングの中孔と静止封
じになり、半径方向内側の舌片が半径方向内向きに偏圧
されて、並進する軸と動封じを形成する。この封じの効
果は、取分け、軸及びハウジングの中孔の寸法及び許容
公差に左右される。
【０００５】前掲米国特許第４，２４５，７８７号に記
載されている様な典型的なＶＥＮは、葉の様に重なった
複数個のフラップ及び封じ部材で構成されていて、それ
らがアクチュエ―タのあらゆる位置に対して密封された
ノズルを形成する様に協働する。機関の運転中、フラッ
プ及び封じが、ノズルの形状を変えている時も、形状が
固定である時も、空気力学的なバフェッティングの為に
、互いに擦れ合う。ＶＥＮ空洞内は周囲温度が比較的高
い為、並進し得る軸が、粘着性を持つ作業流体の残渣に
よって被覆される。協働するフラップ及び封じが摩耗す
ると、その結果生ずる微細物（削摩性の金属粒子）がア
クチュエ―タの軸の粘着性の広い面に沈積される。軸が
後退する時、こう云う粒子が封じ装置内に吸込まれ、そ
こで軸と弾性部材の間にトラップされる。アクチュエ―
タがサイクル動作をする時、汚染がなおさらひどくなり
、軸はその動作する長さに沿って刻み目が入り、軸と密
封関係を持って変形する弾性部材の能力に影響する。 例えば飛行中のアイドリング又は中間の定格動力に対応
する様なアクチュエ―タの中間位置では、機関をかなり
の期間にわたってこう云う動力で運転するが、軸に局部
的に刻み目が入る作用が加速される。これは、空気力学
的なバフェッティングの力に対抗して、ＶＥＮを一定の
形状に保とうとする制御装置により、アクチュエ―タの
振動が起る為である。その結果起るのは、軸が徐々にく
びれることであり、従って、弾性部材が軸と密封関係を
持つ様に変形する能力を越えて、軸と弾性部材の間のす
き間が増加した時、アクチュエ―タのこの様な軸の位置
での漏れが増加する。
載されている様な典型的なＶＥＮは、葉の様に重なった
複数個のフラップ及び封じ部材で構成されていて、それ
らがアクチュエ―タのあらゆる位置に対して密封された
ノズルを形成する様に協働する。機関の運転中、フラッ
プ及び封じが、ノズルの形状を変えている時も、形状が
固定である時も、空気力学的なバフェッティングの為に
、互いに擦れ合う。ＶＥＮ空洞内は周囲温度が比較的高
い為、並進し得る軸が、粘着性を持つ作業流体の残渣に
よって被覆される。協働するフラップ及び封じが摩耗す
ると、その結果生ずる微細物（削摩性の金属粒子）がア
クチュエ―タの軸の粘着性の広い面に沈積される。軸が
後退する時、こう云う粒子が封じ装置内に吸込まれ、そ
こで軸と弾性部材の間にトラップされる。アクチュエ―
タがサイクル動作をする時、汚染がなおさらひどくなり
、軸はその動作する長さに沿って刻み目が入り、軸と密
封関係を持って変形する弾性部材の能力に影響する。 例えば飛行中のアイドリング又は中間の定格動力に対応
する様なアクチュエ―タの中間位置では、機関をかなり
の期間にわたってこう云う動力で運転するが、軸に局部
的に刻み目が入る作用が加速される。これは、空気力学
的なバフェッティングの力に対抗して、ＶＥＮを一定の
形状に保とうとする制御装置により、アクチュエ―タの
振動が起る為である。その結果起るのは、軸が徐々にく
びれることであり、従って、弾性部材が軸と密封関係を
持つ様に変形する能力を越えて、軸と弾性部材の間のす
き間が増加した時、アクチュエ―タのこの様な軸の位置
での漏れが増加する。
【０００６】周知の様に、汚れた環境で動作するアクチ
ュエ―タの軸から破片を除去する為に、スクレ―パが用
いられる場合が多い。これは、弾性部材自身の一部分と
して形成されるか、或いは弾性部材と汚染源の間に配置
された別個の要素として形成される。別個の要素を使っ
た場合、スクレ―パは弾性部材よりも硬度が一層大きく
する傾向があり、場合によっては金属である。然し、ス
クレ―パ自体が軸に刻み目をつけてはならない。軸から
削り取られた汚染物が最終的にはスクレ―パの面に集ま
り、半径方向外向きに押出される。汚染の程度が進むと
、粒子状物質がスクレ―パの外径の周りに押出され、再
び弾性部材に当たって積重なる。スクレ―パは、汚染物
の通過速度を下げることによって、漏れが始まるのを遅
らせるが、更に疲労する。最後には、弾性部材が汚染さ
れると共に軸に刻み目が入ることにより、封じ装置が故
障する。
ュエ―タの軸から破片を除去する為に、スクレ―パが用
いられる場合が多い。これは、弾性部材自身の一部分と
して形成されるか、或いは弾性部材と汚染源の間に配置
された別個の要素として形成される。別個の要素を使っ
た場合、スクレ―パは弾性部材よりも硬度が一層大きく
する傾向があり、場合によっては金属である。然し、ス
クレ―パ自体が軸に刻み目をつけてはならない。軸から
削り取られた汚染物が最終的にはスクレ―パの面に集ま
り、半径方向外向きに押出される。汚染の程度が進むと
、粒子状物質がスクレ―パの外径の周りに押出され、再
び弾性部材に当たって積重なる。スクレ―パは、汚染物
の通過速度を下げることによって、漏れが始まるのを遅
らせるが、更に疲労する。最後には、弾性部材が汚染さ
れると共に軸に刻み目が入ることにより、封じ装置が故
障する。
【０００７】
【発明の目的】従って、この発明の目的は、並進する軸
の近くにダイナミック・スクレ―パ要素を設けると共に
、高圧封じ押えの近くに静止封じ要素を設けて、汚染物
が高圧封じ区域へ入り込まない様にすることにより、汚
染された動作環境内での寿命を長くした流体アクチュエ
―タを提供することである。
の近くにダイナミック・スクレ―パ要素を設けると共に
、高圧封じ押えの近くに静止封じ要素を設けて、汚染物
が高圧封じ区域へ入り込まない様にすることにより、汚
染された動作環境内での寿命を長くした流体アクチュエ
―タを提供することである。
【０００８】
【発明の要約】流体アクチュエ―タに対する封じ装置が
、一部分として封じ集成体を有する。この封じ集成体は
、加圧流体の荷重が並進する軸に対して動封じの関係を
持つ様に集成体を変形させる様な形になっている。更に
、軸に外接する尖った舌片を持つ２つのスクレ―パが、
直列に相隔てゝ取付けられる。各々のスクレ―パは２つ
の舌片を持ち、それらが軸並びに高圧封じ押えに対して
個別に偏圧されて、後退する際に並進する軸に固着した
汚染物を除去すると共に、その外径を密封することによ
って、粒子状物質が封じ集成体に侵入することを防止す
る。スクレ―パの間の隔たりが環状溝路又は保持区域を
形成し、一番外側のスクレ―パを側路した汚染物があっ
ても、その汚染物がこの保持区域の中に捕捉され、こう
してアクチュエ―タの有効寿命をかなり長くする。
、一部分として封じ集成体を有する。この封じ集成体は
、加圧流体の荷重が並進する軸に対して動封じの関係を
持つ様に集成体を変形させる様な形になっている。更に
、軸に外接する尖った舌片を持つ２つのスクレ―パが、
直列に相隔てゝ取付けられる。各々のスクレ―パは２つ
の舌片を持ち、それらが軸並びに高圧封じ押えに対して
個別に偏圧されて、後退する際に並進する軸に固着した
汚染物を除去すると共に、その外径を密封することによ
って、粒子状物質が封じ集成体に侵入することを防止す
る。スクレ―パの間の隔たりが環状溝路又は保持区域を
形成し、一番外側のスクレ―パを側路した汚染物があっ
ても、その汚染物がこの保持区域の中に捕捉され、こう
してアクチュエ―タの有効寿命をかなり長くする。
【０００９】この発明に特有と考えられる新規な特徴が
特許請求の範囲に記載してあるが、この発明の好ましい
実施例並びにその他の目的及び利点は、以下図面につい
て詳しく説明する所から明らかになろう。
特許請求の範囲に記載してあるが、この発明の好ましい
実施例並びにその他の目的及び利点は、以下図面につい
て詳しく説明する所から明らかになろう。
【００１０】
【発明を実施する態様】図１は、アクチュエ―タ１０が
、円柱形の中孔１４を持つハウジング１２と、中孔１４
の中に摺動自在に配置されたピストン１６で構成される
ことを示している。更にアクチュエ―タ１０は、端壁１
８及び封じ押え２０を有し、その何れもがハウジング１
２の縦方向の夫々の端に結合されている。並進し得る軸
２２がピストン１６に接続されていて、押え２０及び封
じ集成体２４を通り抜ける。封じ集成体２４は、アクチ
ュエ―タのハウジング１２の中から軸２２の周りを通っ
て加圧流体が漏れるのを防止する。１次スクレ―パ２６
及び２次スクレ―パ２８が封じ２０より半径方向内側に
配置されていて、軸２２に外接する。中孔１４、ピスト
ン１６及び端壁１８によって区切られた軸伸出し容積３
０が、流体ポ―ト３２を介して、加圧流体源（図に示し
てない）と連通する。やはり加圧流体源（図に示してな
い）と連通する第２の流体ポ―ト３４が、中孔１４、ピ
ストン１６及び封じ集成体２４によって区切られた軸後
退容積３６と連通する。容易に判る様に、伸出し容積３
０が加圧されると、軸２２がアクチュエ―タのハウジン
グ１２から伸出す又は図１で見て右へ動く。同様に、後
退容積３６が加圧されると、軸２２がアクチュエ―タ・
ハウジング１２の中へ又は図１で見て左側へ後退する。 伸出し及び後退容積３０，３６内の力を釣合わせること
により、軸２２はアクチュエ―タ１０の行程内の任意の
固定の縦方向の位置に保持することが出来る。
、円柱形の中孔１４を持つハウジング１２と、中孔１４
の中に摺動自在に配置されたピストン１６で構成される
ことを示している。更にアクチュエ―タ１０は、端壁１
８及び封じ押え２０を有し、その何れもがハウジング１
２の縦方向の夫々の端に結合されている。並進し得る軸
２２がピストン１６に接続されていて、押え２０及び封
じ集成体２４を通り抜ける。封じ集成体２４は、アクチ
ュエ―タのハウジング１２の中から軸２２の周りを通っ
て加圧流体が漏れるのを防止する。１次スクレ―パ２６
及び２次スクレ―パ２８が封じ２０より半径方向内側に
配置されていて、軸２２に外接する。中孔１４、ピスト
ン１６及び端壁１８によって区切られた軸伸出し容積３
０が、流体ポ―ト３２を介して、加圧流体源（図に示し
てない）と連通する。やはり加圧流体源（図に示してな
い）と連通する第２の流体ポ―ト３４が、中孔１４、ピ
ストン１６及び封じ集成体２４によって区切られた軸後
退容積３６と連通する。容易に判る様に、伸出し容積３
０が加圧されると、軸２２がアクチュエ―タのハウジン
グ１２から伸出す又は図１で見て右へ動く。同様に、後
退容積３６が加圧されると、軸２２がアクチュエ―タ・
ハウジング１２の中へ又は図１で見て左側へ後退する。 伸出し及び後退容積３０，３６内の力を釣合わせること
により、軸２２はアクチュエ―タ１０の行程内の任意の
固定の縦方向の位置に保持することが出来る。
【００１１】図２はこの発明の構成を更に詳しく示して
いる。封じ集成体２４は当業者が知っている標準的な構
成である。簡単に云うと、集成体２４は末端パッキン３
８、静止封じ４０及び動封じ４２で構成する。静止封じ
及び動封じ４０，４２が、末端パッキン３８にある外側
及び内側の環状溝４４，４６内に夫々入っている。パッ
キン３８はハウジング１２内に収容されていて、環状壁
４８、中孔の壁５０、及び押え端壁５２によって、縦方
向にも半径方向にも移動しない様に拘束されている。パ
ッキン中孔５４が軸２２を摺動自在に通す。正しい動作
の間、封じ集成体２４は加圧された作業流体が後退容積
３６から、全体を５６で示したアクチュエ―タ・ハウジ
ング１２の外部のどんな区域にも漏れるのを防止する。
いる。封じ集成体２４は当業者が知っている標準的な構
成である。簡単に云うと、集成体２４は末端パッキン３
８、静止封じ４０及び動封じ４２で構成する。静止封じ
及び動封じ４０，４２が、末端パッキン３８にある外側
及び内側の環状溝４４，４６内に夫々入っている。パッ
キン３８はハウジング１２内に収容されていて、環状壁
４８、中孔の壁５０、及び押え端壁５２によって、縦方
向にも半径方向にも移動しない様に拘束されている。パ
ッキン中孔５４が軸２２を摺動自在に通す。正しい動作
の間、封じ集成体２４は加圧された作業流体が後退容積
３６から、全体を５６で示したアクチュエ―タ・ハウジ
ング１２の外部のどんな区域にも漏れるのを防止する。
【００１２】図２には、全体を５８で示した区域で、ハ
ウジング１２にねじで取付けられた押え２０が示されて
いる。但し、この代りの種々の解放自在の取付け手段が
適している。押え２０は第１の円筒形の中孔６０と、こ
の第１の中孔６０よりも直径が大きい同心の第２の円筒
形中孔６２を有する。第２の中孔６２は押え端壁５２か
ら、全体を６８で示した中孔移行区域まで伸びており、
その長さの大体中間に配置された幅の狭い環状溝孔６４
を有する。即ち、溝孔６４は壁５２からも、第１の中孔
６０への移行区域６８からも縦方向にみて等しい距離の
所にある。分割押えリング６６が、中孔６２よりも直径
の大きい溝孔６４内に着脱自在に配置されている。リン
グ６６の自由状態での外径は中孔６２の直径より大きく
、溝孔６４に挿入するには、その前にリング６６を半径
方向に圧縮しなければならない様になっている。リング
６６の弾性による跳ね戻りにより、それが溝孔６４内に
確実に保持される。
ウジング１２にねじで取付けられた押え２０が示されて
いる。但し、この代りの種々の解放自在の取付け手段が
適している。押え２０は第１の円筒形の中孔６０と、こ
の第１の中孔６０よりも直径が大きい同心の第２の円筒
形中孔６２を有する。第２の中孔６２は押え端壁５２か
ら、全体を６８で示した中孔移行区域まで伸びており、
その長さの大体中間に配置された幅の狭い環状溝孔６４
を有する。即ち、溝孔６４は壁５２からも、第１の中孔
６０への移行区域６８からも縦方向にみて等しい距離の
所にある。分割押えリング６６が、中孔６２よりも直径
の大きい溝孔６４内に着脱自在に配置されている。リン
グ６６の自由状態での外径は中孔６２の直径より大きく
、溝孔６４に挿入するには、その前にリング６６を半径
方向に圧縮しなければならない様になっている。リング
６６の弾性による跳ね戻りにより、それが溝孔６４内に
確実に保持される。
【００１３】第１の環状領域７０が中孔移行区域６８、
第２の中孔６２、リング６６及び軸２２によって区切ら
れており、この中に１次スクレ―パ２６が保持されてい
る。第２の環状領域７２がリング６６、第２の中孔６２
、末端パッキン３８及び軸２２によって区切られ、その
中に２次スクレ―パ２８が保持されている。例として、
１次スクレ―パ２６の特徴と作用を説明するが、これは
２次スクレ―パ２８にも云えることである。スクレ―パ
２６は本質的には、押し封じと呼ばれる封じの種類に属
するＵ字形カップ形封じであり、封じの分野で周知であ
る。然し、それをこゝでダイナミック・スクレ―パ兼用
の静止封じとして使うことは、従来知られていなかった
ことであり、これが非常に旨く行くことが実証された。
第２の中孔６２、リング６６及び軸２２によって区切ら
れており、この中に１次スクレ―パ２６が保持されてい
る。第２の環状領域７２がリング６６、第２の中孔６２
、末端パッキン３８及び軸２２によって区切られ、その
中に２次スクレ―パ２８が保持されている。例として、
１次スクレ―パ２６の特徴と作用を説明するが、これは
２次スクレ―パ２８にも云えることである。スクレ―パ
２６は本質的には、押し封じと呼ばれる封じの種類に属
するＵ字形カップ形封じであり、封じの分野で周知であ
る。然し、それをこゝでダイナミック・スクレ―パ兼用
の静止封じとして使うことは、従来知られていなかった
ことであり、これが非常に旨く行くことが実証された。
【００１４】１次スクレ―パ２６は、夫々７４，７６に
示す尖った縁を持つ２つの円筒形の内側及び外側舌片を
環状の支持リング７８で接続したものであり、スクレ―
パの断面は横にしたＵ字形と似ている。スクレ―パ手段
２６は一体構造であり、典型的にはポリテトラフロロエ
チレンの様な成形重合体である。自由な状態では、内側
及び外側舌片７４，７６が夫々半径方向内向き及び外向
きに若干広がっており、この為、正しい寸法の環状区域
に取付けた時、この区域の接触面には予定の圧力荷重が
かゝる。内側及び外側舌片７４，７６及び支持リング７
８の内面８０に沿って弾性変形した金属挿着体（図に示
してない）が配置されており、これが内側及び外側舌片
７４，７６を、夫々軸２２に対してはスクレ―パ作用を
持つ様に、そして中孔６２に対しては密封関係を持つ様
に更に偏圧する。普通の様に封じとして使った時、Ｕ字
形の開口は常に密封される加圧流体に露出している。内
側及び外側舌片７４，７６に対する圧力の反作用が、金
属挿着体による拡げる力を強め、密封関係を改善する。 Ｕ字形の向きを逆にすることにより、内側舌片７４が、
軸２２がハウジング１２の中に後退する際、軸２２に固
着した汚染物を適切に除去するだけでなく、外側舌片７
６が、スクレ―パ２６の内面及び環状領域７０を埋める
汚染物が、中孔６２に沿ったその外径の所でスクレ―パ
を側路して環状領域７２に入るのを防止することが判っ
た。これは、従来の悩みであった汚染物の侵入の手段を
実効的になくすものである。２次スクレ―パ２８が環状
領域７２内に配置され、特にスクレ―パ２６が疲労した
時、スクレ―パ２６と同じ作用をする。
示す尖った縁を持つ２つの円筒形の内側及び外側舌片を
環状の支持リング７８で接続したものであり、スクレ―
パの断面は横にしたＵ字形と似ている。スクレ―パ手段
２６は一体構造であり、典型的にはポリテトラフロロエ
チレンの様な成形重合体である。自由な状態では、内側
及び外側舌片７４，７６が夫々半径方向内向き及び外向
きに若干広がっており、この為、正しい寸法の環状区域
に取付けた時、この区域の接触面には予定の圧力荷重が
かゝる。内側及び外側舌片７４，７６及び支持リング７
８の内面８０に沿って弾性変形した金属挿着体（図に示
してない）が配置されており、これが内側及び外側舌片
７４，７６を、夫々軸２２に対してはスクレ―パ作用を
持つ様に、そして中孔６２に対しては密封関係を持つ様
に更に偏圧する。普通の様に封じとして使った時、Ｕ字
形の開口は常に密封される加圧流体に露出している。内
側及び外側舌片７４，７６に対する圧力の反作用が、金
属挿着体による拡げる力を強め、密封関係を改善する。 Ｕ字形の向きを逆にすることにより、内側舌片７４が、
軸２２がハウジング１２の中に後退する際、軸２２に固
着した汚染物を適切に除去するだけでなく、外側舌片７
６が、スクレ―パ２６の内面及び環状領域７０を埋める
汚染物が、中孔６２に沿ったその外径の所でスクレ―パ
を側路して環状領域７２に入るのを防止することが判っ
た。これは、従来の悩みであった汚染物の侵入の手段を
実効的になくすものである。２次スクレ―パ２８が環状
領域７２内に配置され、特にスクレ―パ２６が疲労した
時、スクレ―パ２６と同じ作用をする。
【００１５】普通の封じの場合と同じ様に、使う材料、
軸及び中孔の寸法及び面の仕上げ、及び封じの設計を定
めるこの他の普通の判断基準により、要素の選び方及び
使い方の細部が決まるが、これは当業者が容易に理解さ
れよう。非常に加速の強い状態での、アクチュエ―タの
実際の漏れによる故障を再現した部品のベンチ試験では
、こゝに説明したこの発明の考えを用いることにより、
寿命は従来に較べて１０倍に伸びた。
軸及び中孔の寸法及び面の仕上げ、及び封じの設計を定
めるこの他の普通の判断基準により、要素の選び方及び
使い方の細部が決まるが、これは当業者が容易に理解さ
れよう。非常に加速の強い状態での、アクチュエ―タの
実際の漏れによる故障を再現した部品のベンチ試験では
、こゝに説明したこの発明の考えを用いることにより、
寿命は従来に較べて１０倍に伸びた。
【００１６】この発明の考えの有効性及び用途は、図１
及び２に示す軸封じ装置の形式よりも更に広い。例えば
、図３は加圧された作業流体自身が削摩性粒子で汚染さ
れた環境で使う時の中孔封じとして構成されたこの発明
の別の実施例を示す。図３で、図１に図式的に示すのと
は違う構造を持つピストン１１６が、やはり図式的であ
るが、更に詳しく示されている。アクチュエ―タ・ハウ
ジング１１２の円筒形中孔１１４の中にピストン１１６
が摺動自在に配置されており、このピストンは伸出し容
積１３０及び後退容積１３６の間での加圧された作業流
体の連通を防止する封じ集成体１２４を持っている。 封じ集成体１２４が、夫々容積１３０，１３６を区切る
ピストン１１６の縦方向の端面１１６ａ，１１６ｂから
大体等しい距離の所に配置された環状封じ溝孔８２内に
配置されている。封じ集成体１２４は、当業者によく知
られた１つ又は更に多くの要素、例えばＯリング又はＴ
封じで構成される。
及び２に示す軸封じ装置の形式よりも更に広い。例えば
、図３は加圧された作業流体自身が削摩性粒子で汚染さ
れた環境で使う時の中孔封じとして構成されたこの発明
の別の実施例を示す。図３で、図１に図式的に示すのと
は違う構造を持つピストン１１６が、やはり図式的であ
るが、更に詳しく示されている。アクチュエ―タ・ハウ
ジング１１２の円筒形中孔１１４の中にピストン１１６
が摺動自在に配置されており、このピストンは伸出し容
積１３０及び後退容積１３６の間での加圧された作業流
体の連通を防止する封じ集成体１２４を持っている。 封じ集成体１２４が、夫々容積１３０，１３６を区切る
ピストン１１６の縦方向の端面１１６ａ，１１６ｂから
大体等しい距離の所に配置された環状封じ溝孔８２内に
配置されている。封じ集成体１２４は、当業者によく知
られた１つ又は更に多くの要素、例えばＯリング又はＴ
封じで構成される。
【００１７】ピストン１１６の形が、ピストン１１６の
縦方向の中心を通る半径方向平面に対して対称的である
から、簡単の為、以下の説明では、ピストンの端面１１
６ａとこの対称の基準となる半径方向平面との間にある
この発明の要素だけを取上げる。
縦方向の中心を通る半径方向平面に対して対称的である
から、簡単の為、以下の説明では、ピストンの端面１１
６ａとこの対称の基準となる半径方向平面との間にある
この発明の要素だけを取上げる。
【００１８】ピストン１１６の外径１１６ｃは円筒形中
孔１１４の内径より小さい。この様に隔てることは、こ
れから述べる要素をピストン１１６に組付けるのに必要
である。端面１１６ａを基点として、ピストン１１６の
外径１１６ｃから縦方向に順に見ると、それから隔たっ
て第１の環状溝孔１６４があり、この溝孔に第１の分割
押えリング１６６が配置されている。その後に、全体を
矢印１７０で示す第１の環状領域があり、そこに１次ス
クレ―パ１２６が配置されている。次に第２の環状溝孔
２６４があり、そこに第２の分割押えリング２６６が配
置されている。その後に全体を矢印２７０で示す第２の
環状領域が続き、こゝに２次スクレ―パ１２８が配置さ
れている。スクレ―パ１２６，１２８の形及び作用は、
前に述べたスクレ―パ２６，２８と同様である。その為
、横にしたＵ字形断面の開口が封じ集成体１２４とは反
対側を向いている。２次スクレ―パ手段１２８の後に全
体を矢印１６８で示したピストン直径移行区域があり、
ピストンの最大の外径１１６ｄがこの場所から始まる。 前に述べた封じ溝孔８２及び封じ集成体１２４は、この
最大直径１１６ｄの所に配置されている。図３に示す要
素の寸法は、図式的であって、図面が判り易い様に示し
たものである。実際の相対的な寸法は、当業者によって
特定の用途に合せて普通の方法で決定される。
孔１１４の内径より小さい。この様に隔てることは、こ
れから述べる要素をピストン１１６に組付けるのに必要
である。端面１１６ａを基点として、ピストン１１６の
外径１１６ｃから縦方向に順に見ると、それから隔たっ
て第１の環状溝孔１６４があり、この溝孔に第１の分割
押えリング１６６が配置されている。その後に、全体を
矢印１７０で示す第１の環状領域があり、そこに１次ス
クレ―パ１２６が配置されている。次に第２の環状溝孔
２６４があり、そこに第２の分割押えリング２６６が配
置されている。その後に全体を矢印２７０で示す第２の
環状領域が続き、こゝに２次スクレ―パ１２８が配置さ
れている。スクレ―パ１２６，１２８の形及び作用は、
前に述べたスクレ―パ２６，２８と同様である。その為
、横にしたＵ字形断面の開口が封じ集成体１２４とは反
対側を向いている。２次スクレ―パ手段１２８の後に全
体を矢印１６８で示したピストン直径移行区域があり、
ピストンの最大の外径１１６ｄがこの場所から始まる。 前に述べた封じ溝孔８２及び封じ集成体１２４は、この
最大直径１１６ｄの所に配置されている。図３に示す要
素の寸法は、図式的であって、図面が判り易い様に示し
たものである。実際の相対的な寸法は、当業者によって
特定の用途に合せて普通の方法で決定される。
【００１９】この代りに、図３に示したこの発明の実施
例を簡単にしたものでは、ピストン１１６から封じ溝孔
８２及び封じ集成体１２４を省略すると共に、残りの要
素の縦方向の対称性を保つ。封じ集成体１２４なしで、
図示の様に向い合せの２対のスクレ―パを使うと、用途
によっては、十分な剥ぎ取り作用及び封じ作用が得られ
る。動作について説明すると、後退容積１３６が加圧さ
れた時、スクレ―パ１２６，１２８が、ピストン１１６
が図３で見て左へ並進する時、中孔１１４から剥ぎ取り
、それと対称的に向い合って配置されたＵ字形カップ形
封じが普通の様に封じとして作用する。同様に、伸出し
容積１３０が加圧された時、スクレ―パ１２６，１２８
が封じとして作用し、それと対称的に配置されたスクレ
―パが本来のスクレ―パとして作用する。この発明の更
に別の実施例は、構造的には図１と同様であるが、並進
可能な軸を持つアクチュエ―タに使われる代りに、回転
する軸又は回転方向に往復動する軸を持つアクチュエ―
タに取付けることが出来る。
例を簡単にしたものでは、ピストン１１６から封じ溝孔
８２及び封じ集成体１２４を省略すると共に、残りの要
素の縦方向の対称性を保つ。封じ集成体１２４なしで、
図示の様に向い合せの２対のスクレ―パを使うと、用途
によっては、十分な剥ぎ取り作用及び封じ作用が得られ
る。動作について説明すると、後退容積１３６が加圧さ
れた時、スクレ―パ１２６，１２８が、ピストン１１６
が図３で見て左へ並進する時、中孔１１４から剥ぎ取り
、それと対称的に向い合って配置されたＵ字形カップ形
封じが普通の様に封じとして作用する。同様に、伸出し
容積１３０が加圧された時、スクレ―パ１２６，１２８
が封じとして作用し、それと対称的に配置されたスクレ
―パが本来のスクレ―パとして作用する。この発明の更
に別の実施例は、構造的には図１と同様であるが、並進
可能な軸を持つアクチュエ―タに使われる代りに、回転
する軸又は回転方向に往復動する軸を持つアクチュエ―
タに取付けることが出来る。
【００２０】この発明の好ましい実施例と考えられるも
のを説明したが、当業者には、以上の説明から、この発
明のその他の変更が考えられよう。従って、特許請求の
範囲の記載は、この様な変更をもこの発明の範囲内とす
る意図のものである。
のを説明したが、当業者には、以上の説明から、この発
明のその他の変更が考えられよう。従って、特許請求の
範囲の記載は、この様な変更をもこの発明の範囲内とす
る意図のものである。
【図１】この発明の１実施例による、並進可能な軸を持
つ流体アクチュエ―タの簡略縦断面図。
つ流体アクチュエ―タの簡略縦断面図。
【図２】図１に示したアクチュエ―タの軸封じ装置の一
部分を拡大した簡略縦断面図。
部分を拡大した簡略縦断面図。
【図３】この発明の別の実施例による、図１に示したア
クチュエ―タのピストン封じ装置の一部分を拡大して示
す簡略縦断面図。
クチュエ―タのピストン封じ装置の一部分を拡大して示
す簡略縦断面図。
１２ ハウジング
２２ 軸
２６，２８ スクレーパ
５６ 外部
７２ 環状領域
Claims (17)
- 【請求項１】 高圧区域及び低圧区域の間を密封する
装置に於て、相対的に可動の第１の部材及び第２の部材
と、前記第１の部材及び第２の部材の間に配置されて、
前記高圧区域から低圧区域への流体の流れを防止する封
じ手段と、第１のスクレ―パ手段と、該第１のスクレ―
パ手段と整合して且つそれから隔たっていて、その間に
汚染物保持区域を作る第２のスクレ―パ手段とを有する
装置。 - 【請求項２】 第１の部材が壁であり、第２の部材が
前記壁にある開口を通る細長い部材であって、該細長い
部材は全体的にその縦軸線に沿って前記開口を通ってお
り、前記封じ手段、前記第１のスクレ―パ手段及び前記
第２のスクレ―パ手段が前記壁に固定され、前記封じ手
段、前記第１のスクレ―パ手段及び前記第２のスクレ―
パ手段が、前記細長い部材の縦軸線の周りに軸方向に整
合して配置されている請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記壁が、前記高圧区域を限定してい
る円筒形ハウジングに解放自在に取付けられた円筒形保
持器と、前記第２の部材に固着されていて、前記ハウジ
ングに対して密なはめ合せで摺動自在に配置され、前記
高圧区域を伸出し容積及び後退容積に分割しているピス
トンとを有する請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記第２の部材が全体的に円形断面を
持つ軸である請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のスクレ―パ手段が
前記円筒形保持器の中孔の中に配置された第１及び第２
のＵ字形カップ形封じであって、該第１及び第２のＵ字
形カップ形封じの開口が前記低圧区域に向けられている
請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記第１及び第２のＵ字形カップ形封
じの半径方向内面が前記軸と密封関係を持つ様に偏圧さ
れていて、前記軸が前記Ｕ字形カップ形封じに対してハ
ウジングの中へと並進する際、前記軸から汚染物を除去
し、前記第１及び第２のＵ字形カップ形封じの半径方向
外面が前記保持器と密封関係を持つ様に偏圧されていて
、前記低圧区域から封じ手段へ汚染物が通過しない様に
している請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 前記保持器内の環状溝孔に配置されて
いて、前記中孔の中に半径方向に伸びている着脱自在の
押えリングを有し、前記環状溝孔は前記第１及び第２の
Ｕ字形カップ形封じの間に縦方向に配置されていて、前
記軸が並進する際、前記第１及び第２のＵ字形カップ形
封じが接触しない様にし、こうして前記保持区域を保つ
様に保証した請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 第１の部材が円筒形ハウジングであり
、第２の部材が該ハウジング内に摺動自在に配置されて
いて、少なくともその第１の部分にわたって前記ハウジ
ングから半径方向に隔たっているピストンであり、前記
封じ手段、第１のスクレ―パ手段及び第２のスクレ―パ
手段が前記ピストンに固定され、前記第１及び第２のス
クレ―パ手段が前記ピストンの半径方向に隔たった前記
第１の部分の中に配置されている請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 前記高圧区域が前記ピストンの縦方向
に見て第１の側に配置されており、前記低圧区域が前記
ピストンの縦方向に見て第２の側に配置されており、前
記第１及び第２のスクレ―パ手段が、前記ピストンに外
接すると共に、前記第１及び第２のＵ字形カップ形封じ
の開口が前記低圧区域の方に向けられる様に配置された
第１及び第２のＵ字形カップ形封じである請求項８記載
の装置。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２のＵ字形カップ形
封じの半径方向外面が前記円筒形ハウジングと密封関係
を持つ様に偏圧されて、前記ピストンが低圧区域に向っ
て並進する際、前記円筒形ハウジングから汚染物を除去
し、前記第１及び第２のＵ字形カップ形封じの半径方向
内面が前記ピストンと密封関係を持つ様に偏圧されて、
汚染物が低圧区域から封じ手段へ通過しない様にしてい
る請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記ピストンの半径方向に隔たる前
記第１の部分にある第１の環状溝孔の中に配置されてい
て、前記半径方向に隔たる第１の部分の中へと半径方向
に伸びている着脱自在の第１の押えリングを有し、前記
第１の環状溝孔は前記第１及び第２のＵ字形カップ形封
じの間に縦方向に配置されていて、前記ピストンが並進
する際、前記第１及び第２のＵ字形カップ形封じが接触
しない様にし、こうして前記保持区域が維持される様に
保証しており、前記ピストンの半径方向に隔たる前記第
１の部分にある第２の環状溝孔に配置されていて前記半
径方向に隔たる第１の部分の中へと半径方向に伸びてい
る着脱自在の第２の押えリングを有し、前記第２の環状
溝孔は前記第１のＵ字形カップ形封じ及び前記ピストン
の縦方向に見て第２の側の間に縦方向に配置されている
請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 第３及び第４のＵ字形カップ形封じ
が前記ハウジングから隔たって前記ピストンの第２の部
分に沿って該ピストンに外接すると共に、第３及び第４
のＵ字形カップ形封じの開口が全体的に縦方向に前記第
１及び第２のＵ字形カップ形封じの開口と反対向きにな
る様に配置されており、前記第４のＵ字形カップ形封じ
は前記第３のＵ字形カップ形封じと整合しているが、そ
れから隔たっていて、その間に第２の汚染物保持区域を
作っている請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 前記第３及び第４のＵ字形カップ形
封じの半径方向外面が前記円筒形ハウジングと密封関係
を持つ様に偏圧されており、前記第３及び第４のＵ字形
カップ形封じの半径方向内面が前記ピストンと密封関係
を持つ様に偏圧されていて、汚染物が前記第３及び第４
のＵ字形カップ形封じを通り越さない様にしている請求
項１２記載の装置。 - 【請求項１４】 着脱自在の第３の押えリングが前記
ピストンの半径方向に隔たる第２の部分にある第３の環
状溝孔の中に配置されていて、前記半径方向に隔たる第
２の部分の中へと半径方向に伸びており、前記第３の環
状溝孔は前記第３及び第４のＵ字形カップ形封じの間に
縦方向に配置されていて、前記ピストンが並進する際、
前記第３及び第４のＵ字形カップ形封じが接触しない様
にして、前記第２の保持区域が維持される様に保証し、
着脱自在の第４の押えリングが前記ピストンの半径方向
に隔たる第２の部分にある第４の環状溝孔に配置されて
いて、前記半径方向に隔たる第２の部分の中へと半径方
向に伸びており、前記第４の環状溝孔は前記第４のＵ字
形カップ形封じと前記ピストンの縦方向に見て第１の側
の間に縦方向に配置されている請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記第３及び第４のＵ字形カップ形
封じ、前記第３及び第４の環状溝孔、前記第３及び第４
の着脱自在の押えリング、前記ハウジングから半径方向
に隔たる前記ピストンの第２の部分は、前記ピストンが
、該ピストンの縦方向の中心を通る半径方向平面に対し
て対称的になる様な形になっている請求項１４記載の装
置。 - 【請求項１６】 前記封じ手段が前記第３及び第４の
Ｕ字形カップ形封じで構成される請求項１５記載の装置
。 - 【請求項１７】 前記封じ手段がＴ字形封じと、前記
第３及び第４のＵ字形カップ形封じとで構成されている
請求項１５記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65826391A | 1991-02-20 | 1991-02-20 | |
| US658,263 | 1991-02-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312268A true JPH04312268A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2589018B2 JP2589018B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=24640556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341702A Expired - Fee Related JP2589018B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-12-02 | 高圧区域と低圧区域との間を汚染物が通過するのを防止する装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0499745B1 (ja) |
| JP (1) | JP2589018B2 (ja) |
| KR (1) | KR950013828B1 (ja) |
| AU (1) | AU653759B2 (ja) |
| CA (1) | CA2056590C (ja) |
| DE (1) | DE69129740T2 (ja) |
| IL (1) | IL100285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113825916A (zh) * | 2019-03-09 | 2021-12-21 | 高满锴 | 用于高温操作的轴-汽缸组合件 |
| KR102589262B1 (ko) * | 2023-04-26 | 2023-10-13 | 주식회사 삼인공업사 | 덤프트럭 안전사고방지 완충장치 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH07279985A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 可とう歯車継手 |
| US7118114B2 (en) | 2003-05-15 | 2006-10-10 | Woodward Governor Company | Dynamic sealing arrangement for movable shaft |
| US7426936B2 (en) | 2005-11-29 | 2008-09-23 | Woodward Governor Company | Fully independent, redundant fluid energized sealing solution with secondary containment |
| DE102020134181A1 (de) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Henke-Sass, Wolf Gmbh | Vorrichtung zum Applizieren eines Fluids |
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|---|---|---|---|---|
| JPS4112704Y1 (ja) * | 1964-11-26 | 1966-06-15 | ||
| JPS54174758U (ja) * | 1978-05-31 | 1979-12-10 | ||
| JPS55122505U (ja) * | 1979-02-22 | 1980-08-30 | ||
| JPS56139004U (ja) * | 1980-03-24 | 1981-10-21 | ||
| JPS63121865U (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-08 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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