(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着体（８０）の周面に形成された略矩形状のシール溝（８２）に装着され、シール面（９０）と当接することで、圧力差のある空間の間をシールする機械器具用シール材（１０）であって、
前記機械器具用シール材（１０）は、
前記シール溝（８２）に装着される前の状態において、中心軸線（ＣＬ）を中心に左右対称形状に構成されており、
シール断面の略中心部分に形成された本体部（２０）と、
前記本体部（２０）の右下部分から外側下方に向けて延設された右側リップ部（４０ｒ）と、
前記本体部（２０）の左下部分から外側下方に向けて延設された左側リップ部（４０ｌ）と、
前記本体部（２０）の右上部分から外側に向けて略水平に延設され、その右側面（３４ｒ）が前記右側リップ部（４０ｒ）の右側端（４４ｒ）よりも外側に位置するように形成された右側ストッパ部（３０ｒ）と、
前記本体部（２０）の左上部分から外側に向けて略水平に延設され、その左側面（３４ｌ）が前記左側リップ部（４０ｌ）の左側端（４４ｌ）よりも外側に位置するように形成された左側ストッパ部（３０ｌ）と、を少なくとも備え、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面には右側凸部（３２ｒ）が、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面には左側凸部（３２ｌ）が、それぞれ形成され、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）と右側リップ部（４０ｒ）との間には右側凹部（５０ｒ）が形成されるとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）と左側リップ部（４０ｌ）との間には左側凹部（５０ｌ）が形成されており、
前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）の延伸方向の中心線と、前記中心軸線（ＣＬ）とのなす角度（α）が、３０°〜８０°の範囲内であり、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）および左側ストッパ部（３０ｌ）の基端部の肉厚（ｔ１）は、少なくとも前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）の基端側の肉厚（ｔ２）よりも肉厚に形成されており、
さらに前記肉厚（ｔ１）は、前記機械器具用シール材（１０）の中心軸線（ＣＬ）の位置における上端部から下端部までの距離であるシール高（Ｈ）の１／３以上であり、
前記機械器具用シール材（１０）を前記シール溝（８２）に装着した際に、
少なくとも前記右側リップ部（４０ｒ）と左側リップ部（４０ｌ）とが前記シール溝（８２）の底面（８４）と当接するとともに、前記本体部（２０）の上面（２２）と、前記右側ストッパ部（３０ｒ）の右側凸部（３２ｒ）と、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の左側凸部（３２ｌ）とが、前記シール面（９０）と当接するように構成されていることを特徴とする機械器具用シール材。
【請求項２】
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面の右側端（３１ｒ）が、前記シール溝（８２）の右側面（８６ｒ）の上端（８７ｒ）よりも下方に位置するように、また、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面の左側端（３１ｌ）が、前記シール溝（８２）の左側面（８６ｌ）の上端（８７ｌ）よりも下方に位置するように、それぞれ構成されており、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面の右側端（３１ｒ）と前記右側凸部（３２ｒ）との間には、水平部（３３ｒ）が形成されているとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面の左側端（３１ｌ）と前記左側凸部（３２ｌ）との間には、水平部（３３ｌ）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機械器具用シール材。
【請求項３】
前記機械器具用シール材（１０）を前記シール溝（８２）に装着した状態で、前記機械器具用シール材（１０）に上下方向の力が作用した際に、
前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）が弾性変形し、これにより、前記シール溝（８２）の底面（８４）と前記本体部（２０）の下面（２４）とが当接するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の機械器具用シール材。
【請求項４】
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の下側には、右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）と前記本体部（２０）の右側面（２６ｒ）とを接続する右側傾斜面（３６ｒ）が形成されるとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の下側には、左側ストッパ部（３０ｌ）の左側面（３４ｌ）と前記本体部（２０）の左側面（２６ｌ）とを接続する左側傾斜面（３６ｌ）が形成されており、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）および左側ストッパ部（３０ｌ）のそれぞれが、先端側よりも基端側の方が肉厚に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の機械器具用シール材。
【請求項５】
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）および前記左側ストッパ部（３０ｌ）の左側面（３４ｌ）のそれぞれが、断面視において、前記機械器具用シール材（１０）が前記シール溝（８２）に装着される前の状態におけるその中心軸線（ＣＬ）に対して略平行に延伸する直線形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の機械器具用シール材。
【請求項６】
前記右側凹部（５０ｒ）が、前記右側リップ部（４０ｒ）の下端（４２ｒ）と前記右側凸部（３２ｒ）とを結んだライン（６０ｒ）よりも内側に入り込むように形成されているとともに、
前記左側凹部（５０ｌ）が、前記左側リップ部（４０ｌ）の下端（４２ｌ）と前記左側凸部（３２ｌ）とを結んだライン（６０ｌ）よりも内側に入り込むように形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の機械器具用シール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動、回転動、揺動、螺旋動、または静止状態にある部材間をシールするために用いられる機械器具用シール材に関し、特に圧力差のある空間の間をシールするのに好適な機械器具用シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば油圧シリンダなどに使用される機械器具用シール材としては、断面視で略円形状をなすＯリングと呼ばれるシール材や、より小さい摺動抵抗が求められるような場合には、断面視で略Ｘ形状をなすＸリングと呼ばれるシール材が用いられていた（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
図８は、Ｘリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材の断面図である。図９は、Ｘリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材が、シール溝に装着されている状態を説明するための断面図である。
【０００４】
このＸリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材１００は、図８に示したように、中心軸線ＣＬを中心として左右対称の形状をなしており、その断面の略中心部分を形成する本体部１２０と、この本体部１２０の右上部分から外側上方に向けて延設され、先端部が湾曲状に形成された第１のリップ部１３０ｒと、本体部１２０の左上部分から外側上方に向けて延設され、先端部が湾曲状に形成された第２のリップ部１３０ｌと、本体部１２０の右下部分から外側下方に向けて延設され、先端部が湾曲状に形成された第３のリップ部１４０ｒと、本体部１２０の左下部分から外側下方に向けて延設され、先端部が湾曲状に形成された第４のリップ部１４０ｌと、から構成されている。
【０００５】
そして、この従来の機械器具用シール材１００は、例えばピストンなどの装着体１８０の周面に形成されたシール溝１８２に装着された際に、図９に示したように、第３のリップ部１４０ｒおよび第４のリップ部１４０ｌの先端部の一部がシール溝１８２の底面１８４と当接するとともに、第１のリップ部１３０ｒおよび第２のリップ部１３０ｌの先端部の一部がシール面１９０と当接することで、摺動する部材間をシールするように構成されている。
【０００６】
このように構成されているＸリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材１００は、シール溝１８２に装着されて、シール面１９０より図９中に矢印Ｐ１で示した上下方向の力で押圧された際に、図中の矢印Ｄで示したように、第１のリップ部１３０ｒおよび第２のリップ部１３０ｌが下向きに折れ曲がるように弾性変形するとともに、第３のリップ部１４０ｒおよび第４のリップ部１４０ｌが上向きに折れ曲がるように弾性変形するため、Ｏリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材と比べて、摺動抵抗を小さくすることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実登第２５４７０３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、機械器具用シール材の更なる長寿命化が求められている。このような背景のもと、上述したＸリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材１００においては、摺動抵抗を小さくするために、機械器具用シール材１００の全体にグリースを塗布するとともに、第１のリップ部１３０ｒと第２のリップ部１３０ｌとの間に形成されている凹部１５０にグリースを封入して、摺動抵抗を小さくすることが行なわれている。
【０００９】
しかしながら、機械器具用シール材１００の全体にグリースを塗布することや、機械器具用シール材１００の凹部１５０にグリースを封入することは、機械器具用シール材１００の装着作業性に難がある他、封入するグリースも高価であるため、経済性の面でも難があった。
【００１０】
また、例えば油圧シリンダの内部など、上述した従来の機械器具用シール材１００を圧力差のある空間の間に装着した際には、図１０に示したように、機械器具用シール材１００に高圧側から低圧側に向かって、図中の矢印Ｐ２で示した左右方向の力が作用する。すると機械器具用シール材１００がシール溝１８２の右側面１８６ｒに強く押し付けられて、図中の矢印Ｄに示したように、第１のリップ部１３０ｒが上向きに折れ曲がるように、第３のリップ部１４０ｒが下向きに折れ曲がるようにそれぞれ弾性変形し、第１のリップ部１３０ｒがシール面１９０に強く押し付けられる。このように、第１のリップ部１３０ｒがシール面１９０に強く押し付けられると、摺動抵抗が大きくなってしまう。
【００１１】
また、図１０のＡ部に示したように、シール面１９０に強く押し付けられた第１のリップ部１３０ｒの先端部分が、装着体１８０とシール面１９０との間の隙間１７０にはみ出してしまい、このはみ出した部分が損傷する場合があった。
【００１２】
また、Ｏリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材にあっては、圧力差のある２つの空間の間をシールした際、高圧側から低圧側に向かって作用する力によって、ねじれや転動が生じたりする場合があった。
【００１３】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、従来のＸリングと呼ばれる機械器具用シール材よりも摺動抵抗が小さく、グリースなどを封入しなくても長寿命化を図ることのできる機械器具用シール材を提供することを目的としている。
【００１４】
また、従来のＸリングと呼ばれる機械器具用シール材において生じていたはみ出しによるシール材の損傷や、従来のＯリングと呼ばれる機械器具用シール材において生じていたねじれや転動などが生じ難い機械器具用シール材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明の機械器具用シール材は、
装着体（８０）の周面に形成された略矩形状のシール溝（８２）に装着され、シール面（９０）と当接することで、圧力差のある空間の間をシールする機械器具用シール材（１０）であって、
前記機械器具用シール材（１０）は、
前記シール溝（８２）に装着される前の状態において、中心軸線（ＣＬ）を中心に左右対称形状に構成されており、
シール断面の略中心部分に形成された本体部（２０）と、
前記本体部（２０）の右下部分から外側下方に向けて延設された右側リップ部（４０ｒ）と、
前記本体部（２０）の左下部分から外側下方に向けて延設された左側リップ部（４０ｌ）と、
前記本体部（２０）の右上部分から外側に向けて略水平に延設され、その右側面（３４ｒ）が前記右側リップ部（４０ｒ）の右側端（４４ｒ）よりも外側に位置するように形成された右側ストッパ部（３０ｒ）と、
前記本体部（２０）の左上部分から外側に向けて略水平に延設され、その左側面（３４ｌ）が前記左側リップ部（４０ｌ）の左側端（４４ｌ）よりも外側に位置するように形成された左側ストッパ部（３０ｌ）と、を少なくとも備え、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面には右側凸部（３２ｒ）が、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面には左側凸部（３２ｌ）が、それぞれ形成され、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）と右側リップ部（４０ｒ）との間には右側凹部（５０ｒ）が形成されるとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）と左側リップ部（４０ｌ）との間には左側凹部（５０ｌ）が形成されており、
前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）の延伸方向の中心線と、前記中心軸線（ＣＬ）とのなす角度（α）が、３０°〜８０°の範囲内であり、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）および左側ストッパ部（３０ｌ）の基端部の肉厚（ｔ１）は、少なくとも前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）の基端側の肉厚（ｔ２）よりも肉厚に形成されており、
さらに前記肉厚（ｔ１）は、前記機械器具用シール材（１０）の中心軸線（ＣＬ）の位置における上端部から下端部までの距離であるシール高（Ｈ）の１／３以上であり、
前記機械器具用シール材（１０）を前記シール溝（８２）に装着した際に、
少なくとも前記右側リップ部（４０ｒ）と左側リップ部（４０ｌ）とが前記シール溝（８２）の底面（８４）と当接するとともに、前記本体部（２０）の上面（２２）と、前記右側ストッパ部（３０ｒ）の右側凸部（３２ｒ）と、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の左側凸部（３２ｌ）とが、前記シール面（９０）と当接するように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成することにより、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、上下方向の力が作用した際に、右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）が上向きに折れ曲がるように弾性変形するため、摺動抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
また、機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、左右方向の力、例えば左側から右側に力が作用した場合でも、略水平に延設された右側ストッパ部（３０ｒ）は、上向きに折り曲がるように弾性変形するのではなく、右側ストッパ部（３０ｒ）の下方に形成されている右側凹部（５０）に向けて膨出するように弾性変形するため、右側ストッパ部（３０ｒ）はシール面（９０）に強く押し付けられない。したがって、圧力差のある空間の間をシールする場合であっても、摺動抵抗を小さくすることができる。
【００１８】
また、右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）が右側リップ部（４０ｒ）の右側端（４４ｒ）よりも外側に位置するように形成されており、右側リップ部（４０ｒ）はシール溝（８２）の右側面（８６ｒ）に強く押し付けられない。したがって、機械器具用シール材（１０）にねじれや転動は生じない。
さらにシール溝（８２）に装着される前の状態において、中心軸線（ＣＬ）を中心に左右対称形状に構成されていれば、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着する際の装着向きの間違いを未然に防止することができる。
【００１９】
上記発明において、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面の右側端（３１ｒ）が、前記シール溝（８２）の右側面（８６ｒ）の上端（８７ｒ）よりも下方に位置するように、また、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面の左側端（３１ｌ）が、前記シール溝（８２）の左側面（８６ｌ）の上端（８７ｌ）よりも下方に位置するように、それぞれ構成されており、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の上面の右側端（３１ｒ）と前記右側凸部（３２ｒ）との間には、水平部（３３ｒ）が形成されているとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の上面の左側端（３１ｌ）と前記左側凸部（３２ｌ）との間には、水平部（３３ｌ）が形成されていることが望ましい。
【００２０】
このように構成することにより、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、左右方向の力、例えば左側から右側に力が作用した場合でも、右側ストッパ部（３０ｒ）の上面の右側端（３１ｒ）と右側凸部（３２ｒ）との間には水平部（３３ｒ）が形成されているため、右側ストッパ部（３０ｒ）が、装着体（８０）とシール面（９０）との間の隙間（７０）にはみ出すことがない。
【００２１】
また、上記発明において、
前記機械器具用シール材（１０）を前記シール溝（８２）に装着した状態で、前記機械器具用シール材（１０）に上下方向の力が作用した際に、
前記右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）が弾性変形し、これにより、前記シール溝（８２）の底面（８４）と前記本体部（２０）の下面（２４）とが当接するように構成されていることが望ましい。
【００２２】
このように構成することにより、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、機械器具用シール材（１０）に上下方向の力が作用した際には、右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）に加えて、本体部（２０）の下面（２４）もシール溝（８２）の底面（８４）と当接するため、機械器具用シール材（１０）がシール溝（８２）により安定した状態で支持される。この際、本体部（２０）の下面（２４）とシール溝（８２）の底面（８４）とは、右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）が弾性変形することで初めて当接するため、上述した右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）の弾性変形は阻害されない。
【００２３】
また、上記発明において、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の下側には、右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）と前記本体部（２０）の右側面（２６ｒ）とを接続する右側傾斜面（３６ｒ）が形成されるとともに、前記左側ストッパ部（３０ｌ）の下側には、左側ストッパ部（３０ｌ）の左側面（３４ｌ）と前記本体部（２０）の左側面（２６ｌ）とを接続する左側傾斜面（３６ｌ）が形成されており、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）および左側ストッパ部（３０ｌ）のそれぞれが、先端側よりも基端側の方が肉厚に構成されていることが望ましい。
【００２４】
また、上記発明において、
前記右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）および前記左側ストッパ部（３０ｌ）の左側面（３４ｌ）のそれぞれが、断面視において、前記機械器具用シール材（１０）が前記シール溝（８２）に装着される前の状態におけるその中心軸線（ＣＬ）に対して略平行に延伸する直線形状に形成されていることが望ましい。
【００２５】
このように構成することにより、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、左右方向の力、例えば左側から右側に力が作用し、右側ストッパ部（３０ｒ）がシール溝（８２）の右側面（８６ｒ）に強く押し付けられた際に、右側ストッパ部（３０ｒ）が、シール面（９０）に強く押し付けられることなく、より右側凹部（５０ｒ）に向けて膨出するように弾性変形し易い。
【００２６】
また、右側面（３４ｒ）が断面視で略直線状に形成されているため、例えば湾曲状などに形成されている場合と比べて、右側ストッパ部（３０ｒ）の右側面（３４ｒ）がシール溝（８２）の右側面（８６ｒ）に強く押し付けられた場合でも、右側ストッパ部（３０ｒ）が折り曲がるように弾性変形し難い。
【００２７】
上記発明において、
前記右側凹部（５０ｒ）が、前記右側リップ部（４０ｒ）の下端（４２ｒ）と前記右側凸部（３２ｒ）とを結んだライン（６０ｒ）よりも内側に入り込むように形成されているとともに、
前記左側凹部（５０ｌ）が、前記左側リップ部（４０ｌ）の下端（４２ｌ）と前記左側凸部（３２ｌ）とを結んだライン（６０ｌ）よりも内側に入り込むように形成されていることが望ましい。
【００２８】
このように構成することにより、本発明の機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、機械器具用シール材（１０）に上下方向の力が作用した際に、右側リップ部（４０ｒ）および左側リップ部（４０ｌ）がより上向きに折れ曲がるように弾性変形し易くなるため、より摺動抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、従来のＸリングと呼ばれる機械器具用シール材よりも摺動抵抗が小さく、グリースなどを封入しなくても長寿命化を図ることのできる機械器具用シール材を提供することができる。
【００３２】
また、従来のＸリングと呼ばれる機械器具用シール材において生じていたはみ出しによるシール材の損傷や、従来のＯリングと呼ばれる機械器具用シール材において生じていたねじれや転動などが生ずることのない機械器具用シール材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の機械器具用シール材を油圧シリンダの内部に装着した状態を示した断面図である。
【図２】図２は、ピストンの外周面に装着される本発明の機械器具用シール材を示した図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のI−I線における断面図である。
【図３】図３は、シリンダの内周面に装着される本発明の機械器具用シール材を示した図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のII−II線における断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の機械器具用シール材を示した断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の機械器具用シール材を示した断面図であって、特に右側ストッパ部および左側ストッパ部の基端部の肉厚を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の機械器具用シール材が、シール溝に装着された状態を説明するための断面図である。
【図６】図６は、本発明の機械器具用シール材がシール溝に装着され、図の左側から右側に力が作用した状態を説明するための断面図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態の機械器具用シール材を示した断面図である。
【図８】図８は、Ｘリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材の断面図である。
【図９】図９は、Ｘリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材が、シール溝に装着されている状態を説明するための断面図である。
【図１０】図１０は、Ｘリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材がシール溝に装着され、図の左側から右側に力が作用した状態を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の機械器具用シール材を油圧シリンダの内部に装着した状態を示した断面図である。図２は、ピストンの外周面に装着される本発明の機械器具用シール材を示した図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のI−I線における断面図である。図３は、シリンダの内周面に装着される本発明の機械器具用シール材を示した図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のII−II線における断面図である。
【００３５】
なお、本明細書において、単に「右」、「左」、「右側」、「左側」と言う場合は、各図に図示した状態における機械器具用シール材１０およびシール溝８２などの右、左、右側、左側の部分を指し、同様に、単に「上」、「下」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」と言う場合は、各図に図示した状態における機械器具用シール材１０およびシール溝８２などの上、下、上方、下方、上側、下側の部分を指す。また、本明細書における「内側」、「外側」とは、機械器具用シール材１０がシール溝８２に装着された状態において、機械器具用シール材１０に対してシール溝８２の側面８６側を「外側」と言い、反対に、シール溝８２の側面８６に対して機械器具用シール材１０側を「内側」と言う。
【００３６】
本発明の機械器具用シール材１０は、図１に示したように、例えば油圧シリンダ１の内部に装着されて使用される。油圧シリンダ１は、不図示の油圧ポンプによってシリンダ８０Ｂ内に油を送ることで、図中の矢印Ｍで示したように、ピストン８０Ａおよびピストン８０Ａの後端に固着されたロッド８１が、シリンダ８０Ｂ内を軸方向に繰り返し往復するように構成されている。
【００３７】
本発明の機械器具用シール材１０は、装着体８０の周面、すなわちピストン８０Ａの外周面やシリンダ８０Ｂの内周面などに形成された略矩形状のシール溝８２に装着されて、使用される。図１における機械器具用シール材１０Ａは、ピストン８０Ａの外周面に形成されたシール溝８２に装着されて、シール面９０に該当するシリンダ８０Ｂの内周面と当接し、圧力差のある２つの空間の間をシールする。また、機械器具用シール材１０Ｂは、シリンダ８０Ｂの内周面に形成されたシール溝８２に装着されて、シール面９０に該当するロッド８１の外周面と当接し、圧力差のある２つの空間の間をシールする。
【００３８】
このピストン８０Ａの外周面に装着される機械器具用シール材１０Ａと、シリンダ８０Ｂの内周面に装着される機械器具用シール材１０Ｂは、図２（ａ）および図３（ａ）に示したように、それぞれ平面視でリング状に形成されている。また、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示したように、両者はその内外面が反転している点を除き、基本的に同様の形態となっている。
【００３９】
図４Ａは、本発明の機械器具用シール材を示した断面図である。図４Ｂは、本発明の機械器具用シール材を示した断面図であって、特に右側ストッパ部および左側ストッパ部の基端部の肉厚を説明するための図である。
【００４０】
本発明の機械器具用シール材１０は、図４Ａに示したように、その中心軸線ＣＬを中心に左右対称の形状をなしており、そのシール断面の略中心部分には本体部２０が形成されている。また、本体部２０の右下部分には、外側下方に向けて延設される右側リップ部４０ｒが形成されるとともに、本体部２０の左下部分には、外側下方に向けて延設される左側リップ部４０ｌが形成されている。
【００４１】
これら右側リップ部４０ｒ、および左側リップ部４０ｌは、その先端が湾曲状に形成されている。また、これら右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの延伸方向の中心線と、上述した中心軸線ＣＬとのなす角度αは、特に限定されるものではないが、後述するように、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌがシール溝８２の底面８４に押し付けられた際に上側に向けて弾性変形するように、３０°〜８０°の範囲、特に４０°〜７０°の範囲に形成されるのが好ましく、本実施形態では約６０°に形成されている。
【００４２】
また、図４Ａに示したように、本体部２０の右上部分には、外側に向けて略水平に延設される右側ストッパ部３０ｒが形成されるとともに、本体部２０の左上部分には、外側に向けて略水平に延設される左側ストッパ部３０ｌが形成されている。
【００４３】
これら右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの先端部には、シール溝８２に装着された際に、シール溝８２の右側面８６ｒおよび左側面８６ｌに対して略平行に配向される右側面３４ｒおよび左側面３４ｌが、それぞれ形成されている。また、これら右側面３４ｒおよび左側面３４ｌは、図４Ａに示したように、上述した中心軸線ＣＬに対して略平行に延伸する直線形状に形成されている。
【００４４】
また、右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌは、図４Ａに示したように、先端側よりも基端側の方が肉厚に構成されている。また、右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの下側には、右側面３４ｒおよび左側面３４ｌと、本体部２０の右側面２６ｒおよび左側面２６ｌとを接続する右側傾斜面３６ｒおよび左側傾斜面３６ｌが、それぞれ形成されている。
【００４５】
この際、図４Ｂに示したように、右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの基端部の肉厚ｔ１は、少なくとも右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの基端側の肉厚ｔ２よりも肉厚に形成されているのが好ましく、さらに、機械器具用シール材１０のシール高Ｈの１／３以上となるように形成されているのが好ましい。右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの基端部の肉厚ｔ１が、これよりも肉薄に形成されていると、後述するように、機械器具用シール材１０に左右方向の力、例えば左側から右側に力が作用した場合に、シール溝８２の右側面８６ｒに強く押し付けられた右側ストッパ部３０ｒが、折れ曲がるように弾性変形することがあるため、好ましくない。
【００４６】
また、右側ストッパ部３０ｒの右側面３４ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの左側面３４ｌは、上述した右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの外側端（すなわち、右側リップ部４０ｒの右側端４４ｒおよび左側リップ部４０ｌの左側端４４ｌ）よりも外側に位置するように、それぞれ形成されている。
【００４７】
この際、右側面３４ｒおよび左側面３４ｌと、右側端４４ｒおよび左側端４４ｌとの水平距離Ｌは、後述するように、機械器具用シール材１０がシール面９０によって押圧され、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌが上向きに折れ曲がるように弾性変形した際にも、その先端４４ｒ、４４ｌがシール溝８２の側面８６と当接しないように設定されるのが好ましい。
【００４８】
また、右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの上面には、図４Ａに示したように、湾曲状に突設する右側凸部３２ｒおよび左側凸部３２ｌが、それぞれ形成されている。この右側凸部３２ｒおよび左側凸部３２ｌと、上述した右側ストッパ部３０ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの上面の外側端（すなわち、右側ストッパ部３０ｒの右側端３１ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの左側端３１ｌ）との間には水平部３３ｒ、３３ｌが、それぞれ形成されている。また、これら右側ストッパ部３０ｒの右側端３１ｒおよび左側ストッパ部３０ｌの左側端３１ｌは、機械器具用シール材１０がシール溝８２に装着された際に、シール溝８２の側面８６の上端８７ｒ、８７ｌよりも下方に位置するように、それぞれ構成されている。
【００４９】
また、図４Ａに示したように、本体部２０の上面２２は、その略中心部分が上方に向かって緩やかに突出するように、湾曲状に形成されている。この上面２２の上端は、上述した右側凸部３２ｒおよび左側凸部３２ｌの上端よりも、少しだけ低くなるように形成されている。これは、後述するように、機械器具用シール材（１０）をシール溝（８２）に装着した状態で、左右方向の力、例えば左側から右側に力が作用した場合において、右側ストッパ部（３０ｒ）が右側凹部（５０ｒ）に向けてより膨出し易くするためである。
【００５０】
また、図４Ａに示したように、本体部２０の下面２４は、その略中心部分が下方に向かって緩やかに突出するように、湾曲状に形成されている。この下面２４の下端は、上述した右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの下端４２ｒ、４２ｌよりも距離ｄだけ上方に位置するように形成されている。
【００５１】
また、図４Ａに示したように、上述した右側ストッパ部３０ｒと右側リップ部４０ｒとの間には、右側傾斜面３６ｒと本体部２０の右側面２６ｒ、および右側リップ部４０ｒの上面の３辺で仕切られた右側凹部５０ｒが形成される。同様に、左側ストッパ部３０ｌと左側リップ部４０ｌとの間には、左側傾斜面３６ｌと本体部２０の左側面２６ｌ、および左側リップ部４０ｌの上面の３辺で仕切られた左側凹部５０ｌが形成される。
【００５２】
これら右側凹部５０ｒおよび左側凹部５０ｌは、図４Ａに示したように、上述した右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの下端４２ｒ、４２ｌと、上述した右側凸部３２ｒの上端および左側凸部３２ｌの上端とを結んだライン６０ｒ、６０ｌよりも内側に入り込むように、それぞれ形成されている。
【００５３】
このような本発明の機械器具用シール材１０は、弾力性に富んだゴム材料などによって形成することができ、例えばニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの各種合成ゴム材料により形成することができる。本実施形態の機械器具用シール材１０は、ニトリルゴムによって形成されている。
【００５４】
図５は、本発明の機械器具用シール材が、シール溝に装着された状態を説明するための断面図である。図５に示したように、本発明の機械器具用シール材１０は、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌをシール溝８２の底面８４側に向け、右側凸部３２ｒ、左側凸部３２ｌ、および本体部２０の上面２２の３箇所がシール面９０と当接するようにして、シール溝８２に装着される。
【００５５】
シール溝８２に装着された機械器具用シール材１０は、図５中に矢印Ｐ１で示した上下方向の力でシール面９０によって押圧された際に、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌがシール溝８２の底面８４に押し付けられて、図中の矢印Ｄで示したように、上向きに折れ曲がるように弾性変形する。そして、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの下端４２ｒ、４２ｌが距離ｄだけ上側に変位し、本体部２０の下面２４が、シール溝８２の底面８４と当接する。
【００５６】
このように、本発明の機械器具用シール材１０は、シール面９０によって押圧されても右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌが上向きに折れ曲がるように弾性変形するため、上下方向の力を逃がすことができる。したがって、シール面９０によって押圧されても、機械器具用シール材１０がシール面９０に強く押し付けられず、摺動抵抗を小さくすることができる。
【００５７】
また、本発明の機械器具用シール材１０では、上述したように、右側凹部５０ｒが、右側リップ部４０ｒの下端４２ｒと右側凸部３２ｒとを結んだライン６０ｒよりも内側に入り込むように形成されているため、シール面９０によって押圧された際に、より上向きに折れ曲がり易いようになっている。
【００５８】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、シール面９０によって押圧された際に、右側リップ部４０ｒ、左側リップ部４０ｌに加えて、本体部２０の下面２４もシール溝８２の底面８４と当接するため、機械器具用シール材１０が、シール溝８２に、より安定した状態で支持されるようになっている。
【００５９】
この際、本体部２０の下面２４とシール溝８２の底面８４とは、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌが弾性変形し、上側に距離ｄだけ変位することで初めて当接するため、上述した右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌの弾性変形は阻害されない。
【００６０】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、上述したように、右側凸部３２ｒ、左側凸部３２ｌ、および本体部２０の上面２２の３箇所がシール面９０と当接するとともに、右側リップ部４０ｒ、左側リップ部４０ｌ、および本体部２０の下面２４の３箇所がシール溝８２の底面８４と当接する。したがって、上下各１箇所が当接するＯリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材や、上下各２箇所が当接するＸリングと呼ばれる従来の機械器具用シール材と比べて、より安定した状態でシール溝８２に装着される。
【００６１】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、上述したように、右側凸部３２ｒ、左側凸部３２ｌ、および本体部２０の上面２２の３箇所がシール面９０と当接するため、機械器具用シール材１０がシール面９０に押し付けられる力が分散されて、シール面９０と当接する単位面積当たりの摺動抵抗を小さくすることができる。シール材は、単位面積当たりの摺動抵抗が大きいほど磨耗し易くなるため、単位面積当たりの摺動抵抗を小さくすることは、機械器具用シール材１０の長寿命化を図る上で極めて重要である。
【００６２】
図６は、本発明の機械器具用シール材がシール溝に装着され、図の左側から右側に力が作用した状態を説明するための断面図である。なお、図中の矢印Ｓは、機械器具用シール材１０がシール溝８２の右側面８６ｒに押し付けられた際に、圧縮された機械器具用シール材１０が膨出しようとする方向を示しており、矢印Ｓの長さはその膨出しようとする力の大きさを示している。
【００６３】
図６に示したように、本発明の機械器具用シール材１０によって圧力差のある２つの空間の間をシールする際、高圧側空間から低圧側空間に向かって、図中の矢印Ｐ２で示した左右方向の力が作用する。そして、機械器具用シール材１０は低圧側に移動し、右側ストッパ部３０ｒの右側面３４ｒがシール溝８２の右側面８６ｒに強く押しつけられて圧縮される。
【００６４】
シール溝８２の右側面８６ｒに強く押しつけられた右側ストッパ部３０ｒは、外側に向けて略水平に延設されているため、シール溝８２の右側面８６ｒに強く押し付けられても、上向きに折れ曲がるように弾性変形するのではなく、図６に示したように、水平方向に圧縮されるとともに、膨出するように弾性変形する。このため、右側ストッパ部３０ｒは、上側に折り曲がるように弾性変形する場合と比べて、シール面９０に強く押し付けられない。したがって、右側ストッパ部３０ｒが上側に折り曲がるように弾性変形する場合と比べ、摺動抵抗も大きくならない。
【００６５】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、右側ストッパ部３０ｒの下側に、右側ストッパ部３０ｒの右側面３４ｒと本体部２０の右側面２６ｒとを接続する右側傾斜面３６ｒが形成され、右側ストッパ部３０ｒが、その先端側よりも基端側の方が肉厚に構成されている。さらに、右側ストッパ部３０ｒの右側面３４ｒが、断面視において、上述した中心軸線ＣＬに対して略平行に延伸する略直線状に形成されている。
【００６６】
このため、図６に示したように、矢印Ｐ２で示した左右方向の力が作用して、右側ストッパ部３０ｒがシール溝８２の右側面８６ｒに強く押し付けられた際、右側ストッパ部３０ｒが、より右側凹部５０ｒに向けて膨出するように弾性変形し易くなっている。したがって、図６の矢印Ｓで示したように、右側ストッパ部３０ｒの膨出しようとする力は、右側凹部５０ｒ側に集中し、シール面９０側はほとんど膨出しない。よって、本発明の機械器具用シール材１０に矢印Ｐ２で示した左右方向の力が作用しても、摺動抵抗は大きくならない。
【００６７】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、上述したように、右側リップ部４０ｒの右側端４４ｒよりも、右側ストッパ部３０ｒの右側面３４ｒの方が外側に位置するように形成されているため、右側リップ部４０ｒは、右側ストッパ部３０ｒと比べて、シール溝８２の右側面８６ｒに強く押し付けられない。したがって、右側リップ部４０ｒには、下向きに折れ曲がるような弾性変形はほとんど生じないため、機械器具用シール材１０に左右方向に力が作用しても、機械器具用シール材１０がねじれたり、転動したりすることはない。
【００６８】
また、本発明の機械器具用シール材１０は、上述したように、右側ストッパ部３０ｒの上面の右側端３１ｒが、シール溝８２の右側面８６ｒの上端８７ｒよりも下方に位置するとともに、右側ストッパ部３０ｒの上面の右側端３１ｒと右側凸部３２ｒとの間に水平部３３ｒが形成されている。したがって、図６に示したように、矢印Ｐ２で示した左右方向の力が作用し、右側ストッパ部３０ｒがシール溝８２の右側面８６ｒに強く押し付けられた場合でも、右側ストッパ部３０ｒが、装着体８０とシール面９０との間の隙間７０にはみ出すこともない。
【００６９】
このように、本発明の機械器具用シール材１０は、摺動抵抗が小さく、長寿命化を図ることのできるとともに、シール材のねじれや転動、およびはみ出すによるシール材の損傷が生じ難くなっている。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態の機械器具用シール材１０は、中心軸線ＣＬを中心に左右対称形状に形成されているが、本発明の機械器具用シール材１０はこれに限定されず、左右非対称の形状であってもよい。ただし、左右対称の形状とした方が、本発明の機械器具用シール材１０をシール溝８２に装着する際の装着向きの間違いを未然に防止することができるため、好ましい。
【００７１】
また、上述した実施形態では、機械器具用シール材１０がシール面９０により押圧された際に、シール溝８２の底面８４と、機械器具用シール材１０とが、右側リップ部４０ｒ、左側リップ部４０ｌ、および本体部２０の下面２４の３箇所が当接するように構成したが、本発明の機械器具用シール材１０はこれに限定されず、例えば、右側リップ部４０ｒと左側リップ部４０ｌの２箇所だけが、シール溝８２の底面８４と当接するように構成することも可能である。
【００７２】
また、上述した実施形態では、図４Ａなどに示したように、右側傾斜面３６ｒおよび左側傾斜面３６ｌを断面視で直線状に形成したが、本発明の機械器具用シール材１０はこれに限定されず、例えば図７に示したように、右側傾斜面３６ｒおよび左側傾斜面３６ｌを断面視で湾曲状に形成してもよい。ただし、右側傾斜面３６ｒおよび左側傾斜面３６ｌを直線状に形成した方が、右側リップ部４０ｒおよび左側リップ部４０ｌが上向きに折れ曲がるように弾性変形し易く、摺動抵抗を小さくすることができるため、好ましい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、機械器具用シール材１０が、往復動を繰り返すピストン８０Ａの外周面とシリンダ８０Ｂとの間に装着される場合を例に説明したが、本発明の機械器具用シール材１０はこれに限定されず、例えば静止状態にある２つの部材の間に装着することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 油圧シリンダ
１０、１０Ａ、１０Ｂ 機械器具用シール材
２０ 本体部
２２ 上面
２４ 下面
２６ｌ 左側面
２６ｒ 右側面
３０ｌ 左側ストッパ部
３０ｒ 右側ストッパ部
３１ｌ 左側端
３１ｒ 右側端
３２ｌ 左側凸部
３２ｒ 右側凸部
３３ｒ、３３ｌ 水平部
３４ｌ 左側面
３４ｒ 右側面
３６ｌ 左側傾斜面
３６ｒ 右側傾斜面
４０ｌ 左側リップ部
４０ｒ 右側リップ部
４２ｌ、４２ｒ 下端
４４ｌ 左側端
４４ｒ 右側端
５０ｌ 左側凹部
５０ｒ 右側凹部
７０ 隙間
８０ 装着体
８０Ａ ピストン
８０Ｂ シリンダ
８１ ロッド
８２ シール溝
８４ 底面
８６ 側面
８６ｌ 左側面
８６ｒ 右側面
８７ｌ、８７ｒ 上端
９０ シール面
１００ 従来の機械器具用シール材
１２０ 本体部
１３０ｌ 第１のリップ部
１３０ｒ 第２のリップ部
１４０ｌ 第３のリップ部
１４０ｒ 第４のリップ部
１５０ 凹部
１７０ 隙間
１８０ 装着体
１８２ シール溝
１８４ 底面
１８６ｒ 右側面
１９０ シール面
ＣＬ 中心軸線
【図１】
0005709485.tif 000002
【図２】
0005709485.tif 000003
【図３】
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【図４Ａ】
0005709485.tif 000005
【図４Ｂ】
0005709485.tif 000006
【図５】
0005709485.tif 000007
【図６】
0005709485.tif 000008
【図７】
0005709485.tif 000009
【図８】
0005709485.tif 000010
【図９】
0005709485.tif 000011
【図１０】
0005709485.tif 000012