(57)【要約】【課題】相対運動する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝に装着されて他方の部材に摺動可能に接触する回転・揺動用シール１１であって、シール１１が他方の部材に対し供廻りするのを抑制し、もってシール性能を十分に発揮させる。【解決手段】装着溝の内面に対するシール１１の接触幅を拡大する突起状の接触幅拡大部１５を設けたことを特徴とする。シール１１は、他方の部材に摺動可能に接触するシールリップ１３と、装着溝の底面部に接触する溝底側シールリップ１４とを有し、溝底側シールリップ１４の先端部に接触幅拡大部１５が設けられる。接触幅拡大部１５は装着時、屈曲変形した状態で装着溝の底面部および側面部の双方に対し接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対運動する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝に装着されて他方の部材に摺動可能に接触する回転・揺動用シールであって、
前記装着溝の内面に対する前記回転・揺動用シールの接触幅を拡大する突起状の接触幅拡大部を設けたことを特徴とする回転・揺動用シール。
【請求項２】
請求項１記載の回転・揺動用シールにおいて、
前記回転・揺動用シールは、前記他方の部材に摺動可能に接触するシールリップと、前記装着溝の底面部に接触する溝底側シールリップとを有し、
前記溝底側シールリップの先端部に前記接触幅拡大部が設けられ、
前記接触幅拡大部は装着時、屈曲変形した状態で前記装着溝の底面部および側面部の双方に対し接触することを特徴とする回転・揺動用シール。
【請求項３】
請求項１または２記載の回転・揺動用シールにおいて、
前記接触幅拡大部は、非環状の突起体として円周上に複数が設けられていることを特徴とする回転・揺動用シール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転・揺動用シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から図５に示すように、相対運動する二部材５１，５２のうちの一方の部材５１に設けた装着溝５３に装着され、他方の部材５２に摺動可能に接触する回転・揺動用シール６１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１６１９８号公報
【０００４】
この回転・揺動用シール６１は、例えばこれがロッドシールとされる場合、その内周側を摺動させるため、「外周トルク＞内周トルク」の関係に設定するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記回転・揺動用シール６１では、「外周トルク＞内周トルク」の関係に設定しても、実機使用時におけるシール６１のヘタリや潤滑状態の変化などの影響で「外周トルク＜内周トルク」となってしまうことがあり、この場合、シール６１が他方の部材５２に対し供廻りし、シール性能を十分に発揮できないことが懸念される。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑み、シールが他方の部材に対し供廻りするのを抑制することができ、もってシール性能を十分に発揮することができる回転・揺動用シールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の回転・揺動用シールは、相対運動する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝に装着されて他方の部材に摺動可能に接触する回転・揺動用シールであって、前記装着溝の内面に対する前記回転・揺動用シールの接触幅を拡大する突起状の接触幅拡大部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、実施の態様として、前記回転・揺動用シールは、前記他方の部材に摺動可能に接触するシールリップと、前記装着溝の底面部に接触する溝底側シールリップとを有し、前記溝底側シールリップの先端部に前記接触幅拡大部が設けられ、前記接触幅拡大部は装着時、屈曲変形した状態で前記装着溝の底面部および側面部の双方に対し接触することを特徴とする。
【０００９】
また、実施の態様として、前記接触幅拡大部は、非環状の突起体として円周上に複数が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、装着溝の内面に対する回転・揺動用シールの接触幅を拡大する突起状の接触幅拡大部を設けたため、回転・揺動用シールが他方の部材に対し供廻りするのを抑制することができ、もってシール性能を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施の形態に係る回転・揺動用シールの一部断面図
【図２】同回転・揺動用シールの装着状態を示す図で、（Ａ）は無圧状態の断面図、（Ｂ）は加圧状態の断面図
【図３】第２実施の形態に係る回転・揺動用シールの一部断面図
【図４】同回転・揺動用シールの装着状態を示す図で、（Ａ）は無圧状態の断面図、（Ｂ）は加圧状態の断面図
【図５】背景技術に係る回転・揺動用シールの装着状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
回転・揺動用シールは、ハウジング側に保持されてロッドと摺動するロッドシールの場合、ロッドに接触するシール内周部を摺動させるため、「外周トルク＞内周トルク」の関係に設定する必要があり、また、ロッド（ピストン）側に保持されてハウジングと摺動するピストンシールの場合、ハウジングに接触するシール外周部を摺動させるため、「外周トルク＜内周トルク」の関係に設定する必要がある。
【００１３】
トルクの大きさは、
トルク＝半径×摺動抵抗・・・・・（１）
で求められ、摺動抵抗の大きさは、
摺動抵抗＝緊迫力・拡張力×摩擦係数・・・（２）
で求められるので、当該実施の形態では、ロッドシールの場合、回転・揺動用シールの供廻り抑制手法として、シール外周部の拡張力を増大させ、ピストンシールの場合、回転・揺動用シールの供廻り抑制手法として、シール内周部の緊迫力を増大させる。
【００１４】
第１実施の形態（ロッドシールの場合）・・・・
シール外周部の拡張力は、初期拡張力と加圧時の拡張力加算分とに分けられる。油圧用など数ＭＰａがシールに加わる用途では、加圧時の拡張力加算分が大部分を占め、初期拡張力は無視して良いレベルまで相対的に小さくなる。加圧時の拡張力加算分は、
加圧時の拡張力加算分＝圧力×接触幅×径寸法×円周率・・・（３）
で算出されるが、このうち、圧力および径寸法はユーザー要求により決まる部分であるため、接触幅を拡大させる手法を採る。しかしながら、装着溝の溝幅対比でシール全体の軸方向幅を拡大することは、シール装着性の観点で成立しない。そこで、拡張力加算とシール装着性を両立させるため、シール外周部に接触幅を拡大するための突起状の接触幅拡大部を設ける。具体的な構成は以下のとおりである。
【００１５】
すなわち図１および図２に示すように、当該実施の形態に係る回転・揺動用シール１１は、ハウジング（一方の部材）５１の軸孔内周面に設けた環状の装着溝５３に装着されて前記軸孔に挿通したロッド（他方の部材）５２の外周面に摺動可能に接触するロッドシールタイプのシールであって、ロッド５２の回転・揺動に対し当該シール１１が供廻りしないように、装着溝５３の内面すなわちハウジング５１に対するシール１１の接触幅を拡大するための突起状の接触幅拡大部１５が設けられている。
【００１６】
回転・揺動用シール１１は、ゴム、ウレタン、樹脂などの弾性体によって成形されている。
【００１７】
回転・揺動用シール１１は、断面矩形状に成形された環状のシール本体１２を備え、このシール本体１２の軸方向一方（図では上方）の端部の内周側位置に、ロッド５２の外周面に摺動可能に接触するシールリップ１３が一体に設けられ、シール本体１２の軸方向一方の端部の外周側位置に、装着溝５３の底面部５３ａに静止的に接触する溝底側シールリップ１４が一体に設けられ、更に、溝底側シールリップ１４の先端部に突起状の接触幅拡大部１５が軸方向一方へ向けて一体に設けられている。
【００１８】
接触幅拡大部１５は、容易に内周側へ倒れ込むことが可能なようにその軸方向高さおよび円周方向幅と比較して径方向厚みが小さな薄肉状に形成され、かつ円周上複数に分断されて複数の突起群よりなるものとされている。突起群は例えば８０等配とされる。
【００１９】
また、接触幅拡大部１５は、溝底側シールリップ１４が装着溝５３の底面部５３ａに接触したときこの接触幅拡大部１５も同時に装着溝５３の底面部５３ａに接触するよう、溝底側シールリップ１４の先端部の外周側位置に設けられ、接触幅拡大部１５の外周面１５ａが溝底側シールリップ１４の外周面１４ａの延長線上に配置されている。
【００２０】
また、シール本体１２の軸方向長さＡ、溝底側シールリップ１４の軸方向長さＢ、装着溝５３の軸方向幅Ｃは、当該シール１１の装着性を考慮して、
Ａ＋Ｂ＜Ｃ
とされるところ、接触幅拡大部１５の軸方向長さＤを加えると、
Ａ＋Ｂ＋Ｄ＞Ｃ
とされ、これにより接触幅拡大部１５は装着溝５３に装着されたとき図２（Ａ）に示すように、内周側へ倒れ込むように屈曲変形し、装着溝５３の底面部５３ａおよび側面部５３ｂの双方に対し同時に接触するものとされている。
【００２１】
上記構成を備える回転・揺動用シール１１は、軸方向一方の空間に存在する密封流体をシールするもので、図２（Ｂ）に示すように流体圧力Ｐが作用すると、シールリップ１３がロッド５２の外周面に押し付けられ、溝底側シールリップ１４が装着溝５３の底面部５３ａに押し付けられ、更に接触幅拡大部１５が装着溝５３の底面部５３ａおよび側面部５３ｂに押し付けられる。
【００２２】
したがって、装着溝５３の内面に対するシール１１の接触幅（接触面積）が拡大し、ロッドシールとして必要とされる「外周トルク＞内周トルク」の関係が確実に実現されるため、シール装着性を確保しつつ、シール１１がロッド５２に対し供廻りするのを抑制することができ、シール性能を十分に発揮させることができる。
【００２３】
第２実施の形態（ピストンシールの場合）・・・・
シール内周部の緊迫力は、初期緊迫力と加圧時の緊迫力加算分とに分けられる。油圧用など数ＭＰａがシールに加わる用途では、加圧時の緊迫力加算分が大部分を占め、初期緊迫力は無視して良いレベルまで相対的に小さくなる。加圧時の緊迫力加算分は、
加圧時の緊迫力加算分＝圧力×接触幅×径寸法×円周率・・・（３’）
で算出されるが、このうち、圧力および径寸法はユーザー要求により決まる部分であるため、接触幅を拡大させる手法を採る。しかしながら、装着溝の溝幅対比でシール全体の軸方向幅を拡大することは、シール装着性の観点で成立しない。そこで、緊迫力加算とシール装着性を両立させるため、シール内周部に接触幅を拡大するための突起状の接触幅拡大部を設ける。具体的な構成は以下のとおりである。
【００２４】
すなわち図３および図４に示すように、当該実施の形態に係る回転・揺動用シール１１は、ロッド（ピストン、一方の部材）５２の外周面に設けた環状の装着溝５３に装着されて前記ロッド５２を挿通したハウジング（他方の部材）５１の軸孔内周面に摺動可能に接触するピストンシールタイプのシールであって、ハウジング５１の相対的な回転・揺動に対し当該シール１１が供廻りしないように、装着溝５３の内面すなわちロッド５２に対するシール１１の接触幅を拡大するための突起状の接触幅拡大部１５が設けられている。
【００２５】
回転・揺動用シール１１は、ゴム、ウレタン、樹脂などの弾性体によって成形されている。
【００２６】
回転・揺動用シール１１は、断面矩形状に成形された環状のシール本体１２を備え、このシール本体１２の軸方向一方（図では上方）の端部の外周側位置に、ハウジング５１の軸孔内周面に摺動可能に接触するシールリップ１３が一体に設けられ、シール本体１２の軸方向一方の端部の内周側位置に、装着溝５３の底面部５３ａに静止的に接触する溝底側シールリップ１４が一体に設けられ、更に、溝底側シールリップ１４の先端部に突起状の接触幅拡大部１５が軸方向一方へ向けて一体に設けられている。
【００２７】
接触幅拡大部１５は、容易に外周側へ倒れ込むことが可能なようにその軸方向高さおよび円周方向幅と比較して径方向厚みが小さな薄肉状に形成され、かつ円周上複数に分断されて複数の突起群よりなるものとされている。突起群は例えば８０等配とされる。
【００２８】
また、接触幅拡大部１５は、溝底側シールリップ１４が装着溝５３の底面部５３ａに接触したときこの接触幅拡大部１５も同時に装着溝５３の底面部５３ａに接触するよう、溝底側シールリップ１４の先端部の内周側位置に設けられ、接触幅拡大部１５の内周面１５ｂが溝底側シールリップ１４の内周面１４ｂの延長線上に配置されている。
【００２９】
また、シール本体１２の軸方向長さＡ、溝底側シールリップ１４の軸方向長さＢ、装着溝５３の軸方向幅Ｃは、当該シール１１の装着性を考慮して、
Ａ＋Ｂ＜Ｃ
とされるところ、接触幅拡大部１５の軸方向長さＤを加えると、
Ａ＋Ｂ＋Ｄ＞Ｃ
とされ、これにより接触幅拡大部１５は装着溝５３に装着されたとき図４（Ａ）に示すように、外周側へ倒れ込むように屈曲変形し、装着溝５３の底面部５３ａおよび側面部５３ｂの双方に対し同時に接触するものとされている。
【００３０】
上記構成を備える回転・揺動用シール１１は、軸方向一方の空間に存在する密封流体をシールするもので、図４（Ｂ）に示すように流体圧力Ｐが作用すると、シールリップ１３がハウジング５１の軸孔内周面に押し付けられ、溝底側シールリップ１４が装着溝５３の底面部５３ａに押し付けられ、更に接触幅拡大部１５が装着溝５３の底面部５３ａおよび側面部５３ｂに押し付けられる。
【００３１】
したがって、装着溝５３の内面に対するシール１１の接触幅（接触面積）が拡大し、ピストンシールとして必要とされる「外周トルク＜内周トルク」の関係が確実に実現されるため、シール装着性を確保しつつ、シール１１がハウジング５１に対し相対に供廻りするのを抑制することができ、シール性能を十分に発揮させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１１  回転・揺動用シール
１２  シール本体
１３  シールリップ
１４  溝底側シールリップ
１４ａ，１５ａ  外周面
１４ｂ，１５ｂ  内周面
１５  接触幅拡大部
５１  ハウジング
５２  ロッド
５３  装着溝
５３ａ  底面部
５３ｂ  側面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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