JPH0882372A

JPH0882372A - Ｕ形シール

Info

Publication number: JPH0882372A
Application number: JP6241850A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hosokawa; 敦細川; Hideki Hiraki; 秀樹平木
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-26
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955822B2

Abstract

(57)【要約】【構成】横断面形状がＵ形の樹脂製リング２と、この
リング２の凹溝３に内装されて張り力Ｆを与える内装弾
性体４と、から成る。この凹溝３の横断面形状を、自由
状態にて開口部13側に溝幅が拡大するように設定する。
内装弾性体４が凹溝３の内面11を押圧する張り力Ｆ作用
位置は、外面リップ８の位置よりも、凹溝奥方向に僅か
にづれている。【効果】凹溝３内に突起部を省略しても内装弾性体４
が飛び出さない。かつ、射出成型が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復動用又は固定用及
び回転動用のＵ形シールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、横断面形状がＵ形の
樹脂製リング31と、このリング31の凹溝32に内装されて
張り力Ｆ，Ｆを与える金属製ばね（内装弾性体）33と、
から成るＵ形シール34は公知である。

【０００３】この図６から明らかなように、凹溝32の内
面の開口端には、金属製ばね33の飛び出しを防止するた
め、突起部35，35を、形成した形状であって、リップ部
36，36の位置よりも上記開口端寄りの位置に、突起部3
5，35の段差部35ａ，35ａが配置されて、金属製ばね33
による張り力Ｆ，Ｆは、この段差部35ａ，35ａの位置に
作用していた。

【０００４】このように、リップ部36，36が、シール装
着（使用）状態で、装着相手部材の面に密接した反力の
作用位置よりも、張り力Ｆ，Ｆの作用位置が、凹溝32の
開口端寄りにあるため、図６中に矢印Ｍにて示した方向
に、突起部35，35が僅かに回転する変形を受ける。しか
し、段差部35ａ，35ａによって、金属製ばね33の外端が
係止されており、飛び出す虞がない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の上述のようなＵ
形シールでは、金属製ばね（又は場合によって弾性体リ
ングの場合もある）の飛び出し防止のための突起部35，
35を有していたため、樹脂製リング31の形状がその分複
雑となる欠点があり、さらに、この突起部35，35（段差
部35ａ，35ａ）の存在───アンダーカット部の存在─
──によって、リング31の射出成型が難しいという問題
があった。即ち、従来では、樹脂素材円環を切削加工す
ることにより、リング31を製作せねばならなかったの
で、製造能率が悪く、多量生産に不向きであり、高価と
なっていた。

【０００６】本発明の目的は、金属製ばね（又は弾性体
リング）の飛び出しを防止しながら、樹脂製リングの横
断面形状をシンプル化して、射出成型による製作を実現
すること、及び、コストダウンを図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、横断面形状が
Ｕ形の樹脂製リングと、該リングの凹溝に内装されて該
リングの外面リップがシール溝内面等の被密封面に圧接
するように張り力を与える内装弾性体と、から成るＵ形
シールに於て、上記リングの凹溝の横断面形状を、自由
状態にて開口部側に溝幅が拡大し乃至溝幅が一定となる
ように、設定し、かつ、上記リングの外面リップの幅方
向の位置と同一乃至凹溝奥方向に僅かにづれた位置にお
いて、上記内装弾性体が上記凹溝の内面を押圧するよう
に構成した。

【０００８】また、内装弾性体が金属製ばねから成る場
合、及び、樹脂製又はゴム製の弾性体リングから成る場
合がある。

【０００９】

【作用】Ｕ形の樹脂製リングはその凹溝が開口部側に溝
幅が拡大し乃至一定であるように設定されているので、
（アンダーカット部が無くなって金型の凹溝成形突部の
抜きがスムースに行なわれ）射出成型が可能となる。

【００１０】Ｕ形の樹脂製リングの凹溝の内面には、従
って開口部側に突起が無くなるが、シール溝等に装着し
た状態（使用状態）で、内装弾性体がこの凹溝から飛び
出さない。その理由は、リングの外面リップの幅方向位
置と同一乃至凹溝奥方向に僅かにづれた位置を、内装弾
性体が凹溝内から押圧するから、樹脂製リングの凹溝の
内面の最開口端部が狭まる方向へ弾性変形し、内装弾性
体の開口端部側への移動を阻止できる。

【００１１】内装弾性体が金属製ばねであると、張り力
を与える凹溝内面が、特にへこみを生じて、一層、飛び
出しにくくなる。内装弾性体が弾性体リングから成れ
ば、シール溝等への装着状態（使用状態）で、樹脂製リ
ングがその凹溝の開口部側にて狭まる方向へ変形し、こ
の弾性体リングを抱き込むようにして、飛び出しが阻止
される。

【００１２】

【実施例】以下、図示の実施例に基き、本発明を説明す
る。

【００１３】図１と図２は本発明の一実施例を示し、図
１は構成部品の各々が自由状態（外力を加えない状態）
にあるとき、各部品を重ねて描いた説明図、図２はシー
ル溝装着状態（使用状態）を示す断面図である。

【００１４】このＵ形シール１は、横断面形状がＵ形の
樹脂製リング２と、このリング２の凹溝３に内装されて
張り力Ｆ，Ｆを与える内装弾性体４とから成る。リング
２の材質としては、例えばふっ素系樹脂が用いられ、ガ
ラス繊維やカーボン繊維入りも所望により好適である。
内装弾性体４は、図例では、横断面形状がＵ型乃至Ｖ型
を呈すると共に、多数の分岐状小板ばね突片又はコ字折
曲板ばね片から成るステンレス鋼等の金属製ばねを示
す。

【００１５】図２に於て、例えば、シール溝５を矢印Ｃ
方向に往復作動するピストン６の外周面６ａに形成し、
このシール溝５にＵ形シール１を嵌着保持させて、ピス
トン６が嵌合するシリンダチューブ等の他部材７の内面
７ａと、ピストン外周面６ａとの間を、このＵ形シール
１にて密封する場合を示す。

【００１６】樹脂製リング２の外面リップ８，８が、ピ
ストン６のシール溝５の内面９、及び、他部材７の内面
７ａ等の被密封面に、弾発的に接触（通常のつぶし代は
約0.5 〜1.0mm ）して密封性を発揮させる張り力Ｆ，Ｆ
は、外面リップ８，８の幅方向（図２の左右方向）の位
置よりも凹溝３奥方向に僅かにづれた位置とする。この
ようにすれば、リップ８，８に作用する反力Ｂ，Ｂと前
記張り力Ｆ，Ｆによって、図２中に矢印Ｎ，Ｎにて示す
如く、リング２の凹溝３の開口端縁部10，10が弾性変形
して、開口端縁部10，10間の開口寸法が狭まって、内装
弾性体４の不意の飛び出しを阻止できる。

【００１７】Ｕ字型乃至Ｖ字型の金属製ばねから成る内
装弾性体４の場合には、張り力Ｆ，Ｆが集中的に凹溝３
の内面11に作用して、（従来の図６に示した突起部35，
35を全く省略した）凹溝内面11に於て、（図２に示すよ
うに）小さな段差部12，12を生じさせるので、一層、同
図左方向への飛び出しを防止できる。

【００１８】さらに詳しく述べると、凹溝３の横断面形
状を、（図１に示した自由状態にて、）開口部13側に溝
幅が拡大乃至一定となるように設定し、図２に示した装
着状態では、張り力Ｆと反力Ｂの相対的な位置関係を張
り力Ｆが凹溝奥側にあるように設定することによって、
矢印Ｎ，Ｎの如く開口端縁部10，10を変形させて開口溝
幅を狭めて、内装弾性体４の飛び出しを防止している。

【００１９】具体的に説明すると、図１に於て、凹溝３
の下方の内面は、Ｕ形シール軸心Ｌと平行なストレート
状とすると共に、上方の内面は、奥側ストレート部14，
中間拡大勾配部15，開口側ストレート部16に区画される
が、全体として見れば開口部13側に溝幅が拡大してい
る。また、リング２の底面17を基準面として、内装弾性
体４の外端部４ａ───張り力Ｆを付与する部位───
までの寸法をＧとし、リップ８までの寸法をＨとする
と、既述の如く、（Ｈ＞Ｇ）とするのが望ましいが、場
合によっては（Ｇ＝Ｈ）としても良い。

【００２０】そして、図１の実施例に於て、実線で示し
たようにリップ８から左方側を、軸心Ｌと平行なストレ
ート部18，18としているが、これを、２点鎖線で示すよ
うに、所定角度θ，βのテーパ面としても良い。

【００２１】次に図３に示す他の実施例のように、凹溝
３の内径側内面11と外径側内面11を共にストレート状と
して、溝幅が一定となるようにしても良い。

【００２２】あるいは、図４に示す別の実施例のよう
に、凹溝３の内径側内面11と外径側内面11を共に溝幅が
開口部13側へしだいに拡大する所定角度α，γの勾配部
19，20としても良い。

【００２３】さらに、図５に示したさらに他の実施例の
ように、奥側ストレート部14，中間拡大勾配部15，開口
側ストレート部16を、凹溝３の内径側内面11と外径側内
面11の両者に、形成しても好ましいことである。

【００２４】なお、内装弾性体４としての金属製ばねの
横断面形状を図１・図２に示したＵ字乃至Ｖ字型以外
に、円形や多角形等とすることも可能であり、材質もス
テンレス鋼以外も使用可能である。さらに、（図示省略
したが）樹脂製又はゴム製の弾性体リングを、内装弾性
体４として、用いるも自由であって、その場合も、張り
力Ｆ，Ｆの幅方向作用位置を、リップ８の反力Ｂ，Ｂの
幅方向作用位置と、同一とし、乃至、前者を後者よりも
僅かに凹溝奥方向とすれば、良い。

【００２５】また、本発明に係るＵ形シール１は、図２
に示したように往復作動するピストン６の外周に用いる
場合以外に、ピストンロッドやラムが往復作動乃至回転
するシリンダヘッド乃至軸部の孔内周のシール溝に、装
着して用いても良く、若しくは、孔部と軸部とが静止し
た固定密封に用いても良く、又は、密封すべき対向する
２平面の一方にシール溝を凹設して、これに本発明のＵ
形シールを嵌着して用いてもよい（固定フランジ用）。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような著
大な効果を奏する。

【００２７】図６に示した従来の突起部35，35が本
発明のＵ形シールでは省略したにもかかわらず、シール
溝５へ装着した使用状態で、（図２中の矢印Ｎ，Ｎのよ
うに）開口端縁部10，10が、張り力Ｆと反力Ｂによっ
て、弾性変形して、巧妙に、内装弾性体４の凹溝３から
の飛び出しを防止できる。

【００２８】樹脂製リング２の製造方法として、
（従来の切削加工に代えて）射出成型が可能となる。即
ち、凹溝３に（図６に示した従来の突起部35，35が無い
ので）凹溝３を成型する金型突出部が、射出成型後、円
滑に凹溝３から抜き出し得るので、射出成型による製造
が実現した。射出成型金型の加工も容易である。

【００２９】従って、多量生産が可能となり、Ｕ形
シールの製品単価が安くなり、品質も安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、構成部品を自由状態
で重ねて描いた説明図である。

【図２】装着状態を示す要部断面図である。

【図３】他の実施例を示す横断面図である。

【図４】別の実施例を示す横断面図である。

【図５】さらに他の実施例を示す横断面図である。

【図６】従来例を示す横断面図である。

【符号の説明】

２樹脂製リング３凹溝４内装弾性体８外面リップ 11 内面 13 開口部Ｆ張り力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横断面形状がＵ形の樹脂製リングと、該
リングの凹溝に内装されて該リングの外面リップがシー
ル溝内面等の被密封面に圧接するように張り力を与える
内装弾性体と、から成るＵ形シールに於て、上記リングの凹溝の横断面形状を、自由状態にて開口部
側に溝幅が拡大し乃至溝幅が一定となるように、設定
し、かつ、上記リングの外面リップの幅方向の位置と同
一乃至凹溝奥方向に僅かにづれた位置において、上記内
装弾性体が上記凹溝の内面を押圧するように構成したこ
とを特徴とするＵ形シール。
【請求項２】内装弾性体が金属製ばねから成る請求項
１記載のＵ形シール。
【請求項３】内装弾性体が樹脂製又はゴム製の弾性体
リングから成る請求項１記載のＵ形シール。