TWI707100B - 密封材之配置構造 - Google Patents

Abstract

本發明之密封材之配置構造具備：第1構件(21)，其具有第1對向面(22)；第2構件(31)，其具有第2對向面(32)，且形成有槽部(35)；及密封材(110)，其收容於槽部(35)。第2構件(31)具有：槽底面(36)；及槽側面(37)，其包含內周側槽側面(37m)及外周側槽側面(37n)。密封材(110)具有：基部(11)；第1突出部(12m)，其自基部(11)向內周側槽側面(37m)突出；及第2突出部(12n)，其自基部(11)向外周側槽側面(37n)突出。第1突出部(12m)及第2突出部(12n)於第1對向面(22)及槽底面(36)對面之方向上，設置於較第1對向面(22)更靠近槽底面(36)之位置。藉由此種構成，本發明提供一種更確實地防止密封材之滾動之密封材之配置構造。

Description

密封材之配置構造

本發明係關於一種密封材之配置構造。

關於先前之密封材之配置構造，例如於日本專利實公平7-41969號公報揭示有一種O型環，其以即便可動構件移動，又，如脈動圧之流體壓作用，亦防止O型環之滾動及O型環之頂部之變形為目的(專利文獻1)。於專利文獻1揭示之O型環具有：環狀之O型環本體，其安裝於環狀槽內，具有大致圓形之剖面形狀；及突部，其自O型環本體之兩側面朝環狀槽之兩側面突出。 又，於日本專利實開昭55-93758號公報中，揭示有一種以不自O型環槽脫落為目的之油壓機器之O型環保持構造(專利文獻2)。於專利文獻2揭示之油壓機器之O型環保持構造中，將O型環槽之寬度設為相對於O型環之直徑稍大，且於O型環之所需部位設置較O型環槽之寬度略寬之部分。 又，於日本專利特開2008-298246號公報中，揭示有一種平面用密封環，其以密封環不會自流體機器類之組裝中或組裝後之密封槽超出或卡入密封面，進而容易進行對密封槽之組裝作業為目的(專利文獻3)。於專利文獻3揭示之平面用密封環中，於密封環之安裝槽之寬度方向中之被密封流體之壓力之施加側，設置有自本體環向密封槽之寬度方向延伸之凸緣狀之伸出部。伸出部係沿著本體環之周向於一部分之長度範圍內，與本體部一體地設置。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利實公平7-41969號公報 [專利文獻2]日本專利實開昭55-93758號公報 [專利文獻3]日本專利特開2008-298246號公報

[發明所欲解決之問題] 如上述之專利文獻所揭示，作為密封流體之機構，提出有各種收容於環狀槽之密封材。於此種密封材中，存在安裝有密封材之構件因密封之流體之壓力脈動等而微小地滑動之情形。於該情形時，密封材於槽內滾動，而產生導致密封材之破損或低壽命化之擔憂。 因此，本發明之目的係解決上述問題，係提供一種更確實地防止密封材之滾動之密封材之配置構造。 [解決問題之技術手段] 遵照本發明之密封材之配置構造具備：第1構件，其具有第1對向面；第2構件，其具有與第1對向面對面之第2對向面，且形成有自第2對向面凹陷並以環狀延伸之槽部；及閉環狀之密封材，其收容於槽部且密封第1構件及第2構件之間。第2構件進而具有：槽底面，其與第1對向面對面，形成槽部之底壁；及槽側面，其自槽底面朝第2對向面立起，形成槽部之側壁。槽側面包含配置於槽部之內周側之內周側槽側面及配置於槽部之外周側之外周側槽側面。密封材具有：基部，其與第1對向面及槽底面接觸；第1突出部，其自基部向內周側槽側面突出；及第2突出部，其自基部向外周側槽側面突出。第1突出部於向內周側槽側面突出之前端包含遠離內周側槽側面而定位之第1前端部。第2突出部於向外周側槽側面突出之前端包含遠離外周側槽側面而定位之第2前端部。第1突出部及第2突出部於第1對向面及槽底面對面之方向上，設置於較第1對向面及槽底面之任一者更靠近第1對向面及槽底面之任另一者之位置。 [發明之效果] 依據本發明，可提供一種更確實地防止密封材之滾動之密封材之配置構造。

對本發明之實施形態，參照圖式進行説明。另，於以下參照之圖式中，對相同或與其相當之構件，標註相同序號。 (實施形態1) 圖1係顯示密封材之俯視圖。圖2係顯示將圖1中之密封材安裝於槽部之步驟之剖視圖。圖3係顯示將圖1中之密封材安裝於槽部之狀態(流體壓未作用於密封材之狀態)之剖視圖。 於本說明書中，尤其，將圖1中所示之密封材之單體之狀態稱作「未安裝狀態」，將圖2中所示之密封材之狀態稱作「初期狀態」。 參照圖1至圖3，本實施形態之密封材之配置構造具有密封材110、第1構件21及第2構件31。 密封材110為閉環狀之密封材，為了密封第1構件21與第2構件31之間而使用。密封材110係由橡膠等之彈性構件形成。作為密封材110所使用之橡膠材料，例如可列舉硬度60～70 HA左右之氟橡膠、矽橡膠、EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer：三元乙丙)系橡膠等。 第1構件21具有第1對向面22。第2構件31具有第2對向面32。第1構件21及第2構件31以第1對向面22與第2對向面32相互面對之方式配置。 形成第1構件21及第2構件31之材料並未特別限定，但於本實施形態中，第1構件21由樹脂形成，第2構件31由金屬形成。 於第2構件31，形成有槽部35。密封材110收容於槽部35。槽部35自第2對向面32凹陷並以環狀延伸。槽部35具有於第2對向面32開口，且於第2對向面32之面內延伸之槽形狀。槽部35以環狀延伸之形狀並未特別限定，為例如圓形或橢圓形、矩形等。 槽部35具有槽底面36及槽側面37。槽底面36與第1對向面22對面，形成槽部35之底壁。槽底面36與第2對向面32平行地配置。槽底面36與第1對向面22平行地配置。槽側面37自槽底面36向第2對向面32立起，形成槽部35之側壁。 槽側面37包含內周側槽側面37m及外周側槽側面37n。內周側槽側面37m配置於槽部35之內周側，外周側槽側面37n配置於槽部35之外周側。內周側槽側面37m及外周側槽側面37n係隔著槽底面36而對面。 於本實施形態中，槽底面36與槽側面37(內周側槽側面37m、外周側槽側面37n)係彎曲而相連。槽底面36之延長線與槽側面37之延長線所成之角度係90°以上。槽部35之開口寬度(第2對向面32之內周側槽側面37m及外周側槽側面37n之間之長度)大於槽部35之深度(第2對向面32及槽底面36之間之長度)。 密封材110具有基部11、與第1突出部12m及第2突出部12n(以下，於不特別區分第1突出部12m及第2突出部12n之情形時，簡稱為「突出部12」)作為其構成部位。 基部11形成密封材110之主要部分，具有密封第1構件21與第2構件31之間之功能。即，基部11與第1對向面22及槽底面36接觸。基部11係於第1對向面22及槽底面36相互接近之方向被壓縮變形。 於未安裝狀態(即，力未自第1構件21及第2構件31作用於密封材110之狀態)下，於藉由正交於以閉環狀延伸之密封材110之切線方向的平面而切斷密封材110之情形時，基部11係於與第1對向面22及槽底面36對向之位置具有彎曲形狀。於本實施形態中，與槽底面36對向之位置之基部11之曲率小於與第1對向面22對向之位置之基部11之曲率。 突出部12係與基部11一體成形。第1突出部12m自基部11向內周側槽側面37m突出。第2突出部12n自基部11向外周側槽側面37n突出。第1突出部12m及第2突出部12n隔著基部11而對稱地設置。密封材110具有以基部11為中心成對稱之形狀。 第1突出部12m具有自基部11向其內周側突出之凸緣形狀。第2突出部12n具有自基部11向其外周側突出之凸緣形狀。第1突出部12m係自基部11向密封材110之半徑方向內側突出。第2突出部12n係自基部11向密封材110之半徑方向外側突出。第1對向面22及槽底面36對面之方向之突出部12之長度(厚度)小於第1對向面22及槽底面36對面之方向之基部11之長度(厚度)。第1突出部12m及第2突出部12n係遍及密封材110之整周而設置。 第1突出部12m係具有第1前端部13m作為其構成部位，第2突出部12n係具有第2前端部13n作為其構成部位(以下，於不特別區分第1前端部13m及第2前端部13n之情形，簡稱為「前端部13」)。 第1前端部13m設置於自基部11向內周側槽側面37m突出之第1突出部12m之前端。於內周側槽側面37m與外周側槽側面37n對面之方向上，第1前端部13m係於密封材110之中最接近於內周側槽側面37m而配置。於內周側槽側面37m與外周側槽側面37n對面之方向上，第1前端部13m係於密封材110之中距外周側槽側面37n最遠而配置。 第1前端部13m係遠離內周側槽側面37m而定位。於流體壓未作用於圖3中所示之密封材110之狀態下，第1前端部13m係遠離內周側槽側面37m而定位。於第1前端部13m與內周側槽側面37m之間，設置有間隙。 第2前端部13n設置於自基部11向外周側槽側面37n突出之第2突出部12n之前端。於內周側槽側面37m與外周側槽側面37n對面之方向上，第2前端部13n係於密封材110之中最接近於外周側槽側面37n而配置。於內周側槽側面37m與外周側槽側面37n對面之方向上，第2前端部13n係於密封材110之中距內周側槽側面37m最遠而配置。 第2前端部13n係遠離外周側槽側面37n而定位。於流體壓未作用於圖3中所示之密封材110之狀態下，第2前端部13n係遠離外周側槽側面37n而定位。於第2前端部13n與外周側槽側面37n之間，設置有間隙。 第1突出部12m及第2突出部12n於第1對向面22及槽底面36對面之方向上，設置於較作為第1對向面22及槽底面36之任一者之第1對向面22更靠近作為第1對向面22及槽底面36之任另一者之槽底面36之位置。第1突出部12m及第2突出部12n藉由密封材110於第1對向面22及槽底面36之間被壓縮變形，而與槽底面36接觸設置。 於未安裝狀態下，藉由正交於以閉環狀延伸之密封材110之切線方向的平面而切斷密封材110之情形時，第1突出部12m係於與內周側槽側面37m對向之位置具有彎曲形狀，第2突出部12n係於與外周側槽側面37n對向之位置具有彎曲形狀。 圖4及圖5係顯示圖3中之第1構件之往復滑動時之密封材之變形之剖視圖。 參照圖4及圖5，於密封材110之內周側(自密封材110觀察為內周側槽側面37m之側)，形成有伴隨壓力脈動之流體空間。於此種構成中，於第1構件21，產生內周側槽側面37m及外周側槽側面37n對面之方向之微小之往復滑動。 如圖4中所示，若第1構件21於自內周側槽側面37m朝向外周側槽側面37n之方向滑動，則與第1對向面22接觸之基部11之部分隨著第1構件21之移動而被朝靠近外周側槽側面37n之方向牽引，另一方面，與槽底面36接觸之基部11之部分則藉由與第2構件31之摩擦阻力而欲靜止。藉此，於密封材110，作用欲使基部11向靠近外周側槽側面37n之方向旋轉之力。此時，藉由第2突出部12n抵接於槽底面36(更具體而言，槽底面36與外周側槽側面37n之角部)，而防止密封材110滾動。 如圖5中所示，若第1構件21於自外周側槽側面37n向朝向內周側槽側面37m之方向滑動，則與第1對向面22接觸之基部11之部分伴隨著第1構件21之移動而被朝靠近內周側槽側面37m之方向牽引，另一方面，與槽底面36接觸之基部11之部分則藉由與第2構件31之摩擦阻力而欲靜止。藉此，於密封材110，作用欲使基部11向靠近內周側槽側面37m之方向旋轉之力。此時，藉由第1突出部12m抵接於槽底面36(更具體而言，槽底面36與內周側槽側面37m之角部)，而防止密封材110滾動。 於本實施形態中，第1突出部12m及第2突出部12n於第1對向面22及槽底面36對面之方向上，設置於較第1對向面22更靠近槽底面36之位置。藉由此種構成，第1構件21之往復滑動時，第1突出部12m或第2突出部12n於更早之時序抵接於槽底面36，故可更確實地防止密封材110之滾動。 又，於本實施形態中，基部11於與第1對向面22及槽底面36對向之位置具有彎曲形狀。根據此種構成，第1構件21之往復滑動時，第1突出部12m或第2突出部12n抵接於槽底面36之前之期間，可使密封材110於基部11之旋轉方向順利地變形。藉此，可防止於密封材110產生過大之內部應力。 即，本實施形態之密封材之配置構造係容許密封材110之初期之基部11之旋轉方向之變形，且於第1突出部12m或第2突出部12n抵接於槽底面36以後防止密封材110之進一步滾動，藉此一面防止密封材110之破損，一面欲謀求密封材110之長壽命化。 另，於本實施形態中，就於密封材110之內周側形成流體空間之情形進行了說明，但亦可於密封材110之外周側形成流體空間。配置於流體空間之流體可為氣體，亦可為液體。 若對以上所說明之本發明之實施形態1之密封材之配置構造彙總說明，則本實施形態之密封材之配置構造具備：第1構件21，其具有第1對向面22；第2構件31，其具有與第1對向面22對面之第2對向面32，且形成有自第2對向面32凹陷並以環狀延伸之槽部35；及閉環狀之密封材110，其收容於槽部35且密封第1構件21及第2構件31之間。第2構件31進而具有：槽底面36，其與第1對向面22對面，形成槽部35之底壁；及槽側面37，其自槽底面36向第2對向面32立起，形成槽部35之側壁。槽側面37包含配置於槽部35之內周側之內周側槽側面37m及配置於槽部35之外周側之外周側槽側面37n。密封材110具有：基部11，其與第1對向面22及槽底面36接觸；第1突出部12m，其自基部11向內周側槽側面37m突出；及第2突出部12n，其自基部11向外周側槽側面37n突出。第1突出部12m於向內周側槽側面37m突出之前端包含遠離內周側槽側面37m而定位之第1前端部13m。第2突出部12n於向內周側槽側面37n突出之前端包含遠離外周側槽側面37n而定位之第2前端部13n。第1突出部12m及第2突出部12n於第1對向面22及槽底面36對面之方向上，設置於較作為第1對向面22及槽底面36之任一者之第1對向面22更靠近作為第1對向面22及槽底面36之任另一者之槽底面36之位置。 根據如此構成之本發明之實施形態1之密封材之配置構造，可更確實地防止密封材110之滾動。由於密封材之滾動於密封材之直徑較大之情形(例如，f400 mm以上)容易發生，故本發明尤其有效地被利用於此種大口徑之密封材。 (實施形態2) 於本實施形態中，對實施形態1之密封材之各種變化例進行說明。圖6A~圖6F係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。於圖6A~圖6F中，顯示有未安裝狀態之密封材之剖面形狀。 如圖6A及圖6B中所示，突出部12之突出長度並未特別限定。基部11及突出部12亦可於與槽底面36對向之位置具有直線形狀之剖面。 如圖6C及圖6D中所示，突出部12之前端部13之剖面形狀可為平行於第1對向面22及槽底面36對面之方向之直線形狀，亦可為尖銳形狀。 如圖6E及圖6F中所示，突出部12亦可具有第1對向面22及槽底面36對面之方向之突出部12之長度(厚度)隨著自基部11朝向前端部13而逐漸變小之剖面形狀。突出部12之前端部13之剖面形狀可為尖銳形狀，亦可為彎曲形狀。 根據如此構成之本發明之實施形態2之密封材之配置構造，可同樣發揮實施形態1記述之作用效果。 (實施形態3) 圖7係顯示於本發明之實施形態3之密封材之配置構造中，將密封材安裝於槽部之步驟之剖視圖。圖8係顯示於本發明之實施形態3之密封材之配置構造中，將密封材安裝於槽部之狀態之剖視圖。圖7及圖8係分別與實施形態1之圖2及圖3對應之圖。 本實施形態之密封材之配置構造與實施形態1之密封材之配置構造相比，具備基本上相同之構造。以下，不對重複之構造重複其說明。 參照圖7及圖8，本實施形態之密封材之配置構造取代實施形態1之密封材110而具有密封材120。密封材120具有基部11、第1突出部12m及第2突出部12n作為其構成部位。 於本實施形態中，第1突出部12m及第2突出部12n於第1對向面22及槽底面36對面之方向上，設置於較作為第1對向面22及槽底面36之任一者之槽底面36更靠近作為第1對向面22及槽底面36之任另一者之第1對向面22之位置。第1突出部12m及第2突出部12n藉由密封材110於第1對向面22及槽底面36之間被壓縮變形，而與第1對向面22接觸設置。 根據如此構成之本發明之實施形態3之密封材之配置構造，可同樣發揮實施形態3記述之作用效果。 遵照本發明之密封材之配置構造具備：第1構件，其具有第1對向面；第2構件，其具有與第1對向面對面之第2對向面，且形成有自第2對向面凹陷並以環狀延伸之槽部；及閉環狀之密封材，其收容於槽部且密封第1構件及第2構件之間。第2構件進而具有：槽底面，其與第1對向面對面，形成槽部之底壁；及槽側面，其自槽底面朝第2對向面立起，形成槽部之側壁。槽側面包含配置於槽部之內周側之內周側槽側面及配置於槽部之外周側之外周側槽側面。密封材具有：基部，其與第1對向面及槽底面接觸；第1突出部，其自基部向內周側槽側面突出；及第2突出部，其自基部向外周側槽側面突出。第1突出部於向內周側槽側面突出之前端包含遠離內周側槽側面而定位之第1前端部。第2突出部於向外周側槽側面突出之前端包含遠離外周側槽側面而定位之第2前端部。第1突出部及第2突出部於第1對向面及槽底面對面之方向上，設置於較第1對向面及槽底面之任一者更靠近第1對向面及槽底面之任另一者之位置。 根據如此構成之密封材之配置構造，於作用使基部向密封材旋轉之方向之力之情形時，藉由使第1突出部或第2突出部抵接於第1對向面及槽底面之任另一者，而防止密封材之滾動。此時，由於突出部設置於較第1對向面及槽底面之任一者更靠近第1對向面及槽底面之任另一者之位置，故可使突出部於更早之時序抵接於第1對向面及槽底面之任另一者。藉此，可更確實地防止密封材之滾動。 又較佳為，第1突出部及第2突出部於第1對向面及槽底面對面之方向上，設置於較第1對向面更靠近槽底面之位置。 根據如此構成之密封材之配置構造，於將密封材安裝於槽部時，突出部難以自槽部超出。 又較佳為，於力未自第1構件及第2構件作用於密封材之狀態下，藉由正交於閉環狀之密封材之切線方向的平面而切斷密封材之情形時，基部於與第1對向面及槽底面對向之位置具有彎曲形狀。 根據如此構成之密封材之配置構造，於第1突出部或第2突出部抵接於第1對向面及槽底面之任另一者之前之期間，可抑制於密封材產生過大之內部應力。 又較佳為，突出部係遍及密封材之整周而設置。 根據如此構成之密封材之配置構造，可進而確實地防止密封材之滾動。 又較佳為，於密封材之內周側或外周側，形成有伴隨壓力脈動之流體空間。 根據如此構成之密封材之配置構造，即便於因流體空間之壓力脈動而於第1構件及第2構件間產生微小之往復滑動之情形，亦可防止密封材滾動。 應考慮到此次揭示之實施形態係於所有方面均為例示，並非限制性者。本發明之範圍並非由上述之說明而由申請專利範圍顯示，且意圖包含與申請專利範圍均等之意義及範圍內之所有變更。 [產業上之可利用性] 本發明係適用於油壓或空壓等作用之密封材之配置構造。

11‧‧‧基部12‧‧‧突出部12m‧‧‧第1突出部12n‧‧‧第2突出部13‧‧‧前端部13m‧‧‧第1前端部13n‧‧‧第2前端部21‧‧‧第1構件22‧‧‧第1對向面31‧‧‧第2構件32‧‧‧第2對向面35‧‧‧槽部36‧‧‧槽底面37‧‧‧槽側面37m‧‧‧內周側槽側面37n‧‧‧外周側槽側面110‧‧‧密封材120‧‧‧密封材

圖1係顯示密封材之俯視圖。 圖2係顯示將圖1中之密封材安裝於槽部之步驟之剖視圖。 圖3係顯示將圖1中之密封材安裝於槽部之狀態之剖視圖。 圖4係顯示圖3中之第1構件之往復滑動時之密封材之變形之剖視圖。 圖5係顯示圖3中之第1構件之往復滑動時之密封材之變形之剖視圖。 圖6A係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖6B係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖6C係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖6D係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖6E係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖6F係顯示實施形態1之密封材之各種變化例之剖視圖。 圖7係顯示於本發明之實施形態3之密封材之配置構造中，將密封材安裝於槽部之步驟之剖視圖。 圖8係顯示於本發明之實施形態3之密封材之配置構造中，將密封材安裝於槽部之狀態之剖視圖。

11‧‧‧基部

12‧‧‧突出部

12m‧‧‧第1突出部

12n‧‧‧第2突出部

13‧‧‧前端部

13m‧‧‧第1前端部

13n‧‧‧第2前端部

21‧‧‧第1構件

22‧‧‧第1對向面

31‧‧‧第2構件

32‧‧‧第2對向面

35‧‧‧槽部

36‧‧‧槽底面

37‧‧‧槽側面

37m‧‧‧內周側槽側面

37n‧‧‧外周側槽側面

110‧‧‧密封材

Claims (5)

1. 一種密封材之配置構造，其具備： 第1構件，其具有第1對向面； 第2構件，其具有與上述第1對向面對面之第2對向面，且形成有自上述第2對向面凹陷並以環狀延伸之槽部；及 閉環狀之密封材，其收容於上述槽部且密封上述第1構件及上述第2構件之間；且 上述第2構件進而具有：槽底面，其與上述第1對向面對面，形成上述槽部之底壁；及槽側面，其自上述槽底面朝上述第2對向面立起，形成上述槽部之側壁； 上述槽側面包含配置於上述槽部之內周側之內周側槽側面及配置於上述槽部之外周側之外周側槽側面； 上述密封材具有：基部，其與上述第1對向面及上述槽底面接觸；第1突出部，其自上述基部向上述內周側槽側面突出；及第2突出部，其自上述基部向上述外周側槽側面突出； 上述第1突出部於向上述內周側槽側面突出之前端包含遠離上述內周側槽側面而定位之第1前端部； 上述第2突出部於向上述外周側槽側面突出之前端包含遠離上述外周側槽側面而定位之第2前端部； 上述第1突出部及上述第2突出部於上述第1對向面及上述槽底面對面之方向上，設置於較上述第1對向面及上述槽底面之任一者更靠近上述第1對向面及上述槽底面之任另一者之位置。
2. 如請求項1之密封材之配置構造，其中上述第1突出部及上述第2突出部於上述第1對向面及上述槽底面對面之方向上，設置於較上述第1對向面更靠近上述槽底面之位置。
3. 如請求項1或2之密封材之配置構造，其中於力未自上述第1構件及上述第2構件作用於密封材之狀態下，藉由正交於閉環狀之密封材之切線方向的平面而切斷密封材之情形時，上述基部於與上述第1對向面及上述槽底面對向之位置具有彎曲形狀。
4. 如請求項1或2之密封材之配置構造，其中上述突出部係遍及上述密封材之整周而設置。
5. 如請求項1或2之密封材之配置構造，其中於上述密封材之內周側或外周側，形成有伴隨壓力脈動之流體空間。

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