JPH06137438A - 環状シールパッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で長期使用でも安定した拡縮が可能な環
状シールパッキンを提供する。 【構成】 内周片２１と外周片２２の一端側を環状端片
２３で連結して断面形状が溝形をした環状に形成され、
この内周片２１と外周片２２との間を拡縮自在な襞状の
弾性連結片２４で連結し、これらの各部２１，２２，２
３，２４がゴムや合成樹脂または金属による弾性部材に
よって一体形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気圧や油圧による流
体圧の流路中に介在され、流体が漏洩しないようにシー
ルする環状シールパッキンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の環状シールパッキンの代表的な
ものとしてはＯリングがある。このＯリング１は、ニト
リルゴムなどのゴム材によって円形断面をもつ環状に形
成されており、例えば図１で示すように凹溝内へ収容さ
れてシリンダチューブ２の内周面とピストン３の間やピ
ストンロッド４とフランジカバー５の間などの往復摺動
部分をシールしたり、シリンダチューブ２の外周面とフ
ランジカバー５，６の間などの固定部分をシールするた
めに使用されている。しかし、Ｏリング１の弾性変形に
よる拡縮には限度があり、空隙Ｇが小さい個所での使用
には余り支障はないが、空隙Ｇが大きい個所で使用には
適合しない。また、摺動部分をシールする場合には転が
り摩擦による摺動抵抗の増加や寿命の低下も問題にな
る。

【０００３】そこで、図２で示す流体シリンダのように
空隙Ｇが大きい摺動部分をシールする場合には、例えば
溝形断面をもつ環状に形成されたシールパッキン７が使
用されている。この流体シリンダは、円筒状をしたシリ
ンダチューブ８内にピストン９が収容され、このピスト
ン９の外周に形成された環状の凹溝１０内へ溝断面によ
るシールパッキン７が装着されている。このシールパッ
キン７が装着されたピストン９によってシリンダチュー
ブ８内に区分されたピストン室Ａ，Ｂが形成され、一方
のピストン室Ａから空気圧や油圧による作動流体の流体
圧Ｐが印加されると、ピストン９は他方のピストン室Ｂ
側へ直進運動される。その際に、シールパッキン７も流
体圧Ｐを受けて半径方向へ拡開し、当該シールパッキン
７は外周片がシリンダチューブ８の内周面と内周片がピ
ストン９の外周面とそれぞれ密接状態となる。これによ
り、シールパッキン７の外周片はシリンダチューブ８の
内周面に沿って摺動されると共に、当該シールパッキン
７によってピストン９とシリンダチューブ８との間隙Ｇ
は緊塞されるので、作動流体Ｐがピストン室Ａ側からピ
ストン室Ｂ側へ漏洩することが防止される。なお、この
流体シリンダでは上記ピストン９にシールパッキン７を
容易に装着できるよう、ピストン９側に雌ねじ穴９ａを
設け、この雌ねじ穴９ａに螺合する雄ねじを備えたねじ
軸１１が着脱自在に取り付けられている。

【０００４】上記シールパッキン７は、作動流体に晒さ
れ且つ摺動されるので耐熱性と耐蝕性および耐摩耗性に
優れた部材の使用が要求されると共に、半径方向へ柔軟
に拡径し且つ確実に密接して緊塞を行うために優れた弾
性力が要求される。これらの要求を満足させるために、
従来のシールパッキンの中でも例えば図３および図４で
示すような構造をしたものがある。このシールパッキン
７は、耐熱性と耐蝕性および耐摩耗性に優れた例えばフ
ッ素樹脂（デュポン社の商標名テフロンとして知られて
いる）などの合成樹脂材で形成されたシールリング１２
と、このシールリング１２に弾性を付与するために当該
シールリング１２内へ装着された鋼製ばね芯材１３とで
構成されている。上記シールリング１２は、上記ピスト
ン９の外周面に密接させるための環状をした内周片１４
と、上記シリンダチューブ８の内周面に密接させるため
の環状をした外周片１５とを、上記ピストン室Ｂ側とな
る軸線方向に沿った一端側を環状端片１６で連結し、作
動流体Ｐが印加されるピストン室Ａ側となる他端側が開
口するようにして断面形状がＵ状の溝形に形成されてい
る。また上記鋼製ばね芯材１３は、例えばステンレスな
ど金属薄板を円周に沿って蛇行しながら連続するように
平板状に打抜き加工し、これを上記シールリング１２の
Ｕ状溝へ湾曲状態で装着したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記した
ような従来のシールパッキン７では、特に鋼製ばね芯材
１３を造るために高価な打抜き加工用の金型を製作して
打ち抜き作業を行う必要があり、然も平板状に打抜き加
工された鋼製ばね芯材１３を湾曲させながらシールリン
グ１２のＵ状溝へ装着させる作業も容易ではなく、製造
コストが高価になるという問題点があった。また、この
鋼製ばね芯材１３は長期使用によってもへたり（永久変
形）を生ずる恐れがあると共に、作動流体の種類によっ
ては長期間晒されていると変質して弾性が低下する恐れ
がある。更に、このシールパッキンはピストンを作動す
る流体圧に応じて拡縮する柔軟性を所望に設定する場合
に、それに適合させることが容易にできない。そこで本
発明では、この従来の技術の課題を解決し得るようにし
た環状シールパッキンの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明による環状シールパッキンは、内周片と外周片の一
端側を環状端片で連結して断面形状が溝形をした環状に
形成され、この内周片と外周片との間を拡縮自在な襞状
の弾性連結片で連結し、これらの各部がゴムや合成樹脂
または金属による弾性部材によって一体形成されてい
る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明による環状シールパッキンを
図示の実施例に基づいて詳細に説明する 図５および図６は、第１の実施例によるシールパッキン
２０を示す。この図のように、シールパッキン２０はそ
れぞれ環状をした内周片２１と外周片２２の一端側を山
形状の環状端片２３で連結し、他端側が開口するように
した断面形状がＷ状の溝形に形成されている。この内周
片２１と外周片２２との間には、くの字状に折り曲げら
れた襞状の多数の弾性連結片２４がその折り曲げの向き
を交互にしながら円周方向に沿って所定間隔毎に配設さ
れ、この弾性連結片２４は３方端部が内周片２１と外周
片２２および環状端片２３にそれぞれ連結されている。
また、必要に応じて図６で示すように上記実施例におけ
る弾性連結片２４の折り曲げ部分に対して軸線方向に沿
った折り曲げ用スリット２５を設けたり、上記環状端片
２３との間に分離用のスリット２６を設け、拡縮の柔軟
性を増加させて小さな作動圧でも容易に拡縮されるよう
にすることもできる。

【０００８】上記構成によるシールパッキン２０は、図
１または図２で示すような固定部分や摺動部分に対して
上記したＯリング１やシールパッキン７と同様にシール
パッキンとして使用され、その場合には使用個所で要求
される弾性その他の条件に応じた各種の合成樹脂や金属
による弾性部材を適宜選択して形成されると共に、必要
に応じてシール当接面に対して保護被膜のコーティング
処理を施す。例えば、小さな作動圧で使用される個所で
はニトリルゴムなどの柔軟性のある合成ゴム材を用い、
大きな作動圧で使用される個所ではステンレスやスプリ
ング鋼あるいはニッケル系合金などの弾性と剛性のある
金属材を用い、これらの中間の作動圧で使用される個所
ではフッ素樹脂その他のなどの耐熱性と耐蝕性および耐
摩耗性に優れた合成樹脂材を用いて形成される。特に金
属材を用いて形成した場合には、シール当接面に対して
例えばインジュームや金その他の金属または樹脂やゴム
による保護被膜をコーティング処理し、摺動面を保護す
る。

【０００９】上記シールパッキン２０は、例えば従来例
におけるシールパッキン７のシールリング８と同様に弾
性の乏しいフッ素樹脂などの合成樹脂材によって一体形
成した場合でも、襞状をした多数の弾性連結片２４の作
用によって十分に必要な弾性が付与される。このため
に、従来例のシールパッキン７に用いられていた鋼製ば
ね芯材１３は不要であると共に、フッ素樹脂の保有する
優れた耐熱性と耐蝕性および耐摩耗性をそのまま保有し
且つ乏しい弾性を補うことができるので、安価で高いシ
ール性能を有し然も長期の使用でも安定した弾性を維持
できるシールパッキンである。また、このシールパッキ
ン２０を柔軟性のある例えばニトリルゴムなどのゴム材
で形成すると、空隙Ｇが大きくて且つ小さな作動圧で使
用される個所でのシールパッキンとして効果的であり、
さらにこのシールパッキン２０をステンレスその他の弾
性金属材で形成すると、大きな作動圧にも耐え得る剛性
の高いシールパッキンとして効果的である。従って、図
１および図２で示すような固定部分または摺動部分のシ
ール部材として、従来のＯリング１や断面溝形の環状シ
ールパッキン７以上に有効である。

【００１０】次に図７は、第１の実施例の一部を変形し
た他の実施例によるシールパッキン２７，２８，２９を
それぞれ示すものである。これらの各シールパッキン
は、第１の実施例と同様の内周片２１と外周片２２およ
び環状端片２３によって断面形状がＷ状の溝形に形成さ
れている。この内で、図の右半分に図示するシールパッ
キン２７は、第１の実施例と同様にくの字状に折り曲げ
られた襞状の多数の弾性連結片２４をその折り曲げの向
きを同じにしながら円周方向に沿って所定間隔毎に配設
した。また図の左半分の上方に図示するシールパッキン
２８は、Ｓの字状に折り曲げられた襞状の多数の弾性連
結片３０を円周方向に沿って所定間隔毎に配設した。更
に図の左半分の下方に図示するシールパッキン２９は、
Ｗの字状に折り曲げられた襞状の多数の弾性連結片３１
を円周方向に沿って所定間隔毎に配設した。

【００１１】次に図８は、上記第１の実施例の一部を変
形した更に他の実施例によるシールパッキン３２，３
３，３４をそれぞれ示すものである。この内で、第８図
（ａ）に示すシールパッキン３２は、内周片３５と外周
片３６および環状端片３７によって断面形状をＵ状の溝
形に形成すると共に、環状端片３７にＵ状の切り込み３
７ａを設けたものである。また第８図（ｂ）に示すシー
ルパッキン３３は、内周片３８と外周片３９および環状
端片４０によって断面形状をＶ状の溝形に形成すると共
に、環状端片４０にＶ状の切り込み４０ａを設けたもの
である。更に第８図（ｃ）に示すシールパッキン３４
は、内周片４１と外周片４２および環状端片４３によっ
て断面形状をＶ状の溝形に形成すると共に、環状端片４
３にＷ状の切り込み４３ａを設けたものである。

【００１２】

【発明の効果】以上の実施例でも明らかなとおり、本発
明の環状シールパッキンによると次のような効果を期待
することができる。従来のＯリングに比べ、空隙の大き
い個所のシールにも使用することができると共に、作用
圧に応じて所望の弾性によるシールが可能であり、特に
摺動部分では小さな摺動抵抗で確実なシールを行うこと
ができる。従来の断面溝形の環状シールパッキンに比
べ、弾力を付与させるために高価な鋼製ばね芯材などを
格別に装着させる必要がなく、きわめて安価である。ま
た、鋼製ばね芯材に比べて長期使用でもへたり（永久変
形）を生じにくく、作動流体に長期間晒されても変質す
ることがない。更に、作動圧に応じた弾性を得るために
材質や各部の構造をそれに適合させて任意に設定するこ
とが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】固定部分および摺動部分に対し、従来のＯリン
グを用いてシールした状態を示す縦断面図。

【図２】流体シリンダの摺動部分に対し、従来の溝形断
面による環状シールパッキンを用いてシールした状態を
示す縦断面図。

【図３】従来例の溝形断面による環状シールパッキンの
平面図。

【図４】従来例の溝形断面による環状シールパッキンの
要部拡大斜視図。

【図５】本発明の第１実施例による環状シールパッキン
の平面図。

【図６】本発明の第１実施例による環状シールパッキン
の要部拡大斜視図。

【図７】本発明の他の実施例による環状シールパッキン
の平面図。

【図８】本発明の更に他の実施例による環状シールパッ
キンの拡大断面図。

【符号の説明】

１ Ｏリング ２，８ シリンダチューブ ３，９ ピストン ４ ピストンロッド ５，６ フランジカバー ７，２０，２７，２８，２９，３２，３３，３４ シー
ルパッキン １０ 凹溝 １１ ねじ軸 １２ シールリング １３ 鋼製ばね芯材 １４，２１，３５，３８，４１ 内周片 １５，２２，３６，３９，４２ 外周片 １６，２３，３７，４０，４３ 環状端片 ２４，３０，３１ 弾性連結片 ２５ 折り曲げ用スリット ２６ 分離用スリット ３７ａ，４０ａ，４３ａ 切り込み Ａ，Ｂ ピストン室 Ｇ 空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周片と外周片の一端側を環状端片で連
   結して断面形状が溝形をした環状に形成され、この内周
   片と外周片との間を拡縮自在な襞状の弾性連結片で連結
   し、これらの各部がゴムや合成樹脂または金属による弾
   性部材によって一体形成されていることを特徴とした環
   状シールパッキン。