JPWO2017146037A1 - シールリング - Google Patents
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- F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
Abstract
Description
上記一対の側面は、径方向に延び、相互に平行である。
上記一対の傾斜面は、上記一対の側面の端部から上記径方向に延び、上記一対の側面から遠ざかるにつれて相互に近接する。
上記摺動面は、上記一対の傾斜面の端部を接続し、上記径方向に突出する。
上記摺動面が外周面であってもよい。
上記摺動面が内周面であってもよい。
このシールリングでは、装着する向きによらずに、高いシール性及び低い摩擦損失が得られる。これにより、シールリングを装着する際の作業性が向上する。
このシールリングでは、径方向の圧縮変形が生じる範囲を充分に確保することができるため、より安定したシール性が得られる。
上記摺動面の上記円弧形状を規定する円が上記一対の傾斜面に接していてもよい。
これらの構成により、シールリングにおいて、シール性を損なわずに摩擦損失を低減するための設計を容易に行うことが可能になる。
1.1 シールリング10の構成
図1A,1Bは、本発明の第1の実施形態に係るシールリング10を示す図である。図1Aはシールリング10の平面図であり、図1Bはシールリング10の図1AのA−A'線に沿った断面図である。
弾性体の引張強度は、例えば、JIS K6251に基づく引張試験における最大の応力として得ることができる。引張試験の際には、弾性体を3号形ダンベル試験片に加工することができる。また、引張試験における引張速度は500mm/minとすることができる。
本測定では、まず、スペーサにより挟んだ測定サンプルを、スペーサ間に加圧力を加えることにより25%圧縮し、150℃で100時間保持する。その後、スペーサ間の加圧力を解除し、測定サンプルを室温で30分間静置する。150℃における圧縮永久歪みは、以下の式により算出することができる。
(150℃における圧縮永久歪み)=[(t0−t2)/t0−t1]×100 [%]
(ここで、t0:試験前の測定サンプルの厚さ(mm)、t1:スペーサの厚さ(mm)、t2:試験後(室温で30分静置した後)の測定サンプルの厚さ(mm)である。)
例えば、シールリング10では、傾斜面14a,14bの角度θによって、高さDのうち傾斜面14a,14b及び外周面12が占める範囲を変化させることができる。つまり、傾斜面14a,14bの角度θによってシールリング10における径方向外向きの突出量Hを調整することができる。
H<W/2tanθ(=H1) …(1)
式(1)を変形すると、下記の式(2)が得られる。
θ<tan−1(W/2H) …(2)
また、式(2)に、傾斜面14a,14bの角度θがゼロより大きいとの条件を加えると、下記の式(3)が得られる。
0<θ<tan−1(W/2H) …(3)
R<W/2cosθ(=R1) …(4)
式(4)に、接円Cの半径Rがゼロより大きいとの条件を加えると、下記の式(5)が得られる。
0<R<W/2cosθ …(5)
図3は、シャフト20及びハウジング30に組み込まれたシールリング10の断面図である。シールリング10は、シャフト20の溝部21に嵌め込まれ、シャフト20とともにハウジング30に挿通されている。
シールリング10の構成は、上記の作用効果が得られる範囲内で、適宜変更可能である。
具体的に、外周面12は、円弧形状に限らず、径方向外向きに突出していればよい。例えば、外周面12の曲率は、一定でなくてもよく、連続的に変化していてもよい。
また、傾斜面14a,14bは、厳密に平坦である必要はなく、例えば、凸状や凹状に湾曲していてもよい。
更に、内周面11の形状は、円筒形状に限らず、例えば、凸状や凹状に湾曲していてもよい。
加えて、シールリング10の形状は、厳密に平面Fについて対称でなくてもよい。例えば、外周面12が側面13a,13bの一方の側にずれていてもよい。
図7は、本実施形態に係るシールリング10が装着されたシャフト20をハウジング30に挿通させる操作を説明するための図である。ハウジング30は、本実施形態に係るシールリング10が装着されたシャフト20を、端面32に設けられた挿入口からスムーズに挿通させることができるように構成されている。
本発明の第2の実施形態に係るシールリング10は、摺動面が外周面12ではなく内周面11である点で第1の実施形態とは異なる。第2の実施形態では、第1の実施形態に対応する構成には第1の実施形態と同一の符号を用い、第1の実施形態と共通の構成についての説明を適宜省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
11…内周面
12…外周面
13a,13b…側面
14a,14b…傾斜面
15a,15b…稜部
16a,16b…接続部
θ…傾斜面の角度
C…接円
R…接円の半径
Claims (7)
- 弾性を有する樹脂材料又はゴム材料で形成されたシールリングであって、
径方向に延び、相互に平行な一対の側面と、
前記一対の側面の端部から前記径方向に延び、前記一対の側面から遠ざかるにつれて相互に近接する一対の傾斜面と、
前記一対の傾斜面の端部を接続し、前記径方向に突出する摺動面と、
を具備するシールリング。 - 請求項1に記載のシールリングであって、
前記摺動面が外周面である
シールリング。 - 請求項1に記載のシールリングであって、
前記摺動面が内周面である
シールリング。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のシールリングであって、
中心軸に直交する平面について対称な形状を有する
シールリング。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のシールリングであって、
前記一対の傾斜面と前記一対の側面との成す角度θが65°未満である
シールリング。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のシールリングであって、
前記摺動面が円弧形状を有する
シールリング。 - 請求項6に記載のシールリングであって、
前記摺動面の前記円弧形状を規定する円が前記一対の傾斜面に接している
シールリング。
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