(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対に移動する２部材間をシールするシール構造であって、
前記２部材間に介装するバックアップリング部と、同じく前記２部材間に介装する軸受部とが一体化された単一部品を備え、
前記軸受部が筒状を呈し、
前記軸受部の軸方向における一方の又は両方の端部にバックアップリング部を一体に設けた
ことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記バックアップリング部は、前記軸受部の前記端部から内径側へとのびるように前記軸受部に設けられたフランジである請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
相対に移動する２部材間をシールするシール構造であって、
前記２部材間に介装するシール部と、同じく前記２部材間に介装する軸受部とが一体化された単一部品を備え、
前記軸受部が筒状を呈し、
前記軸受部の軸方向における一方の又は両方の端部にシール部を一体に設けたことを特徴とするシール構造。
【請求項４】
前記シール部は、前記軸受部の前記端部から前記軸受部の軸方向へとのびており、
前記シール部の内周側に、ゴム状弾性体からなるリング体が設けられた請求項３に記載のシール構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール構造において、
当該シール構造は、シェル又はシリンダチューブにピストンを内挿した油空圧機器におけるピストンシール又はロッドシールとして用いられることを特徴とするシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封流体などをシールするシール構造に関する。本発明のシール構造は例えば、自動車関連の分野で用いられ、或いは産業機械の分野などで用いられる。また本発明のシール構造は例えば、アキュムレータや油圧シリンダ等の油空圧機器のシール構造として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から油空圧機器の一種であるピストン型アキュムレータ１に用いられるシール構造として図８に示すシール構造１０１が知られており、このシール構造１０１は図９に拡大して示すように、シェル２に内挿されるピストン３の外周部に、封入ガスやフルード等の密封流体をシールするシール部１０２、シール部１０２をバックアップするバックアップリング部１０３、及びピストン３をシェル２に対し同軸上に保持する軸受部１０４を組み付けた構造とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−２８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこの従来技術では、シール部１０２と軸受部１０４が別部品とされ、バックアップリング部１０３と軸受部１０４も別部品とされているため、以下の点で更なる改良の余地がある。
ａ）シール構造１０１の部品点数が多いため、各部品の製造及び取扱いに多くの手間がかかっている。
ｂ）シール部１０２は、密封流体の圧力を直接受けるにもかかわらず、バックアップリング部１０３とともに装着溝１０に装着される以外は特に何処にも保持されていない。したがって摺動時の安定性が低く、摺動時に傾くことがある。
ｃ）バックアップリング部１０３は、その厚みｔが薄いにもかかわらず、シール部１０２とともに装着溝１０に装着される以外は特に何処にも保持されていない。したがって摺動時の安定性が低く、摺動時に傾くことがある。【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、従来対比で部品点数を削減することができ、シール部又はバックアップリング部の摺動時の安定性を向上させることができるシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のシール構造は、相対に移動する２部材間をシールするシール構造であって、前記２部材間に介装するシール部又はバックアップリング部と、同じく前記２部材間に介装する軸受部とを一体化して単一部品としたことを特徴とする。
【０００７】
シール部又はバックアップリング部と軸受部とを単一部品とすることにより部品点数を削減することが可能とされ、またシール部又はバックアップリング部が軸受部によって保持されるため、これらの摺動時の安定性を向上させることが可能とされる。
単一部品化としては例えば、以下の態様としてもよい。
・筒状を呈する軸受部の軸方向一方の端部又は軸方向両端部にシール部を一体に設けることにより、シール部及び軸受部を単一部品としてもよい。
シール部はバックリングと組み合わされるものであってもよい。
・筒状を呈する軸受部の軸方向一方の端部又は軸方向両端部にバックアップリング部を一体に設けることにより、バックアップリング部及び軸受部を単一部品としてもよい。
【０００８】
本発明のシール構造は例えば、シェルにピストンを内挿したピストン型アキュムレータやシリンダチューブにピストンを内挿した油圧シリンダ等におけるピストンシール又はロッドシールとして用いられる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、従来対比で部品点数を削減することができ、シール部やバックアップリング部の摺動時の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例に係るシール構造を備えるピストン型アキュムレータの断面図
【図２】（Ａ）は図１の要部拡大図、（Ｂ）はバックアップリング部及び軸受部の断面形状の他の例を示す要部断面図
【図３】本発明の第２実施例に係るシール構造を備えるピストン型アキュムレータの断面図
【図４】（Ａ）は図３の要部拡大図、（Ｂ）はバックアップリング部及び軸受部の断面形状の他の例を示す要部断面図
【図５】本発明の第３実施例に係るシール構造を備える油圧シリンダの断面図
【図６】（Ａ）は図５のＣ部拡大図、（Ｂ）はシール部及び軸受部の断面形状の他の例を示す要部断面図
【図７】（Ａ）は図５のＤ部拡大図、（Ｂ）はシール部及び軸受部の断面形状の他の例を示す要部断面図
【図８】従来例に係るシール構造を備えるピストン型アキュムレータの断面図
【図９】図８の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１２】
第１実施例・・・・
図１は、本発明の第１実施例に係るシール構造５１を備えるピストン型アキュムレータ１を示し、アキュムレータハウジングとしてのシェル２にピストン３が摺動可能に内挿されることによりシェル２の内部空間が、ガス（窒素ガス等の気体）を封入したガス室４と、フルード（圧油などの液体）を導入するフルード室（液室）５とに仕切られている。有底筒状のシェル２の底面部にはガス注入孔６が設けられてプラグ７により密栓されており、シェル２の開口部にはオイルポート８が固定されて圧力配管に対する接続部９が設けられている。
【００１３】
シェル２及びピストン３の間に当該実施例に係るシール構造５１が設けられている。
【００１４】
図２（Ａ）に拡大して示すようにシール構造５１は、封入ガス又はフルード等の密封流体をシールするシール部６１と、シール部６１の背面側（低圧側）に配置されてシール部６１をバックアップするバックアップリング部７１と、ピストン３をシェル２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうちバックアップリング部７１及び軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向端部にバックアップリング部７１が一体に設けられている。
【００１５】
シール部６１は、所定のゴム状弾性体により成形されたリップ状パッキンよりなり、ピストン３の外周面に設けた装着溝１０に装着されている。バックアップリング部７１及び軸受部８１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン３の外周面に設けた嵌合部１１に嵌合されている。したがってシール構造５１はピストンシールとしての形態をなしている。
【００１６】
また、シール構造５１は、封入ガスをシールする第１シール部６１Ａと、第１シール部６１Ａの背面側に配置されて第１シール部６１Ａをバックアップする第１バックアップリング部７１Ａと、フルードをシールする第２シール部６１Ｂと、第２シール部６１Ｂの背面側に配置されて第２シール部６１Ｂをバックアップする第２バックアップリング部７１Ｂと、ピストン３をシェル２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうち第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂ並びに軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向両端部にそれぞれバックアップリング部７１Ａ，７１Ｂが一体に設けられている。
【００１７】
第１及び第２シール部６１Ａ，６１Ｂはそれぞれ、所定のゴム状弾性体により成形されたリップ状パッキンよりなり、ピストン３の外周面に設けた第１又は第２装着溝１０Ａ，１０Ｂに装着されている。第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂ並びに軸受部８１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン３の外周面における第１及び第２装着溝１０Ａ，１０Ｂ間に設けた嵌合部１１に嵌合されている。
【００１８】
第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂはそれぞれ、軸受部８１の軸方向両端部から径方向内方へ向けて突出するフランジ状に形成されている。嵌合部１１の軸方向両端部にはそれぞれ、このフランジ状のバックアップリング部７１Ａ，７１Ｂを配置するための段差状の凹部１２Ａ，１２Ｂが設けられている。
【００１９】
上記構成のシール構造５１は、シール部６１、バックアップリング部７１及び軸受部８１を有しているため、シール機能、バックアップ機能及び軸受機能を発揮し、しかもそのうえで、バックアップリング部７１及び軸受部８１が一体構造とされているため、従来対比で部品点数を削減することができ、バックアップリング部７１が軸受部８１によって保持されるため、バックアップリング部７１の摺動時の安定性を向上させることができる。
【００２０】
尚、上記実施例において軸受部８１の外径寸法とバックアップリング部７１の外径寸法は同等に設定されて面一状の筒状外周面が形成されているが、図２（Ｂ）に示すように、軸受部８１の外径寸法ｄ１をバックアップリング部７１の外径寸法ｄ２よりも大きく設定することにより、軸受部８１がシェル２の内周面に接触したときにバックアップリング部７１及びシェル２間に径方向の間隙が設けられるようにしても良く、この場合バックアップリング部７１はシェル２の内周面に対し非接触とされる。したがってバックアップリング部７１がシェル２の内周面に接触して摺動時に変形するのを防止することができる。
【００２１】
第２実施例・・・・
図３は、本発明の第２実施例に係るシール構造５１を備えるピストン型アキュムレータ１を示し、アキュムレータハウジングとしてのシェル２にピストン３が摺動可能に内挿されることによりシェル２の内部空間が、ガスを封入したガス室４と、フルードを導入するフルード室５とに仕切られている。有底筒状のシェル２の底面部にはガス注入孔６が設けられてプラグ７により密栓されており、シェル２の開口部にはオイルポート８が固定されて圧力配管に対する接続部９が設けられている。
【００２２】
シェル２及びピストン３の間に当該実施例に係るシール構造５１が設けられている。
【００２３】
図４（Ａ）に拡大して示すようにシール構造５１は、封入ガス又はフルード等の密封流体をシールするシール部６１と、シール部６１の背面側に配置されてシール部６１をバックアップするバックアップリング部７１と、ピストン３をシェル２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうちバックアップリング部７１及び軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向端部にバックアップリング部７１が一体に設けられている。
【００２４】
シール部６１は、所定のゴム状弾性体により成形されたリップ状パッキンよりなり、ピストン３の外周面に設けた装着溝１０に装着されている。バックアップリング部７１及び軸受部８１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン３の外周面に設けた嵌合部１１に嵌合されている。したがってシール構造５１はピストンシールとしての形態をなしている。
【００２５】
また、シール構造５１は、封入ガスをシールする第１シール部６１Ａと、第１シール部６１Ａの背面側に配置されて第１シール部６１Ａをバックアップする第１バックアップリング部７１Ａと、フルードをシールする第２シール部６１Ｂと、第２シール部６１Ｂの背面側に配置されて第２シール部６１Ｂをバックアップする第２バックアップリング部７１Ｂと、ピストン３をシェル２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうち第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂ並びに軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向両端部にそれぞれバックアップリング部７１Ａ，７１Ｂが一体に設けられている。
【００２６】
第１及び第２シール部６１Ａ，６１Ｂはそれぞれ、所定のゴム状弾性体により成形されたリップ状パッキンよりなり、ピストン３の外周面に設けた第１又は第２装着溝１０Ａ，１０Ｂに装着されている。第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂ並びに軸受部８１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン３の外周面における第１及び第２装着溝１０Ａ，１０Ｂ間に設けた嵌合部１１に嵌合されている。
【００２７】
第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂはそれぞれ、軸受部８１の軸方向両端部から軸方向一方又は他方へ向けて突出する環状の突起状に形成されている。第１及び第２バックアップリング部７１Ａ，７１Ｂの内径寸法ｄ３（図４（Ｂ））と軸受部８１の内径寸法ｄ４（図４（Ｂ））とを比較すると軸受部８１の内径寸法ｄ４のほうが小さいので、嵌合部１１には軸受部８１を配置するための溝状の凹部１３が設けられている。
【００２８】
上記構成のシール構造５１は、シール部６１、バックアップリング部７１及び軸受部８１を有しているため、シール機能、バックアップ機能及び軸受機能を発揮し、しかもそのうえで、バックアップリング部７１及び軸受部８１が一体構造とされているため、従来対比で部品点数を削減することができ、バックアップリング部７１が軸受部８１によって保持されるため、バックアップリング部７１の摺動時の安定性を向上させることができる。
【００２９】
尚、上記実施例において軸受部８１の外径寸法とバックアップリング部７１の外径寸法は同等に設定されて面一状の筒状外周面が形成されているが、図４（Ｂ）に示すように、軸受部８１の外径寸法ｄ１をバックアップリング部７１の外径寸法ｄ２よりも大きく設定することにより、軸受部８１がシェル２の内周面に接触したときにバックアップリング部７１及びシェル２間に径方向の間隙が設けられるようにしても良く、この場合バックアップリング部７１はシェル２の内周面に対し非接触とされる。したがってバックアップリング部７１がシェル２の内周面に接触して摺動時に変形するのを防止することができる。
【００３０】
第３実施例・・・・
図５は、本発明の第３実施例に係るシール構造５１を備える油圧シリンダ２１を示し、シリンダチューブ２２にピストン２３が摺動可能に内挿されることにより、シリンダチューブ２２の内部空間が、第１ポート２４に連なる第１圧力室２５と、第２ポート２６に連なる第２圧力室２７とに仕切られている。有底筒状のシリンダチューブ２２の底面部には軸孔２８が設けられてシリンダロッド２９が摺動可能に挿通しており、シリンダチューブ２２の開口部にはシリンダカバー３０が固定されてここに第２ポート２６が設けられている。
【００３１】
シリンダチューブ２２及びピストン２３の間に当該実施例に係るシール構造５１が設けられている（図５のＣ部）。
【００３２】
図６（Ａ）に拡大して示すようにシール構造５１は、圧油などの密封流体をシールするシール部６１と、シール部６１の反摺動面側（内周側）に配置されてシール部６１を弾性的に支持するバックリング部９１と、ピストン２３をシリンダチューブ２２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうちシール部６１及び軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向端部にシール部６１が一体に設けられている。
【００３３】
シール部６１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂により成形されたキャップ状パッキンよりなり、ピストン２３の外周面に設けた装着溝３１の開口部に配置されている。軸受部８１は同じくＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン２３の外周面に設けた嵌合部３２に嵌合されている。シール部６１及び軸受部８１は、これらの何れよりも内径寸法が大きな薄肉の環状の連結部９２を介して一体に設けられ、すなわちシール部６１、連結部９２及び軸受部８１が一体に設けられている。嵌合部３２には軸受部８１を配置するための溝状の凹部３３が設けられている。バックリング部９１は、所定のゴム状弾性体により成形されたＯリング等のリング体よりなり、装着溝３１の溝底部に配置されている。したがってシール構造５１はピストンシールとしての形態をなしている。
【００３４】
また、シール構造５１は、第１圧力室２５側の圧油などの密封流体をシールする第１シール部６１Ａと、第１シール部６１Ａの反摺動面側（内周側）に配置されて第１シール部６１Ａを弾性的に支持する第１バックリング部９１Ａと、第２圧力室２７側の圧油などの密封流体をシールする第２シール部６１Ｂと、第２シール部６１Ｂの反摺動面側（内周側）に配置されて第２シール部６１Ｂを弾性的に支持する第２バックリング部９１Ｂと、ピストン２３をシリンダチューブ２２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうち第１及び第２シール部６１Ａ，６１Ｂ並びに軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向両端部にそれぞれシール部６１Ａ，６１Ｂが一体に設けられている。
【００３５】
第１及び第２シール部６１Ａ，６１Ｂはそれぞれ、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂により成形されたキャップ状パッキンよりなり、ピストン２３の外周面に設けた第１又は第２装着溝３１Ａ，３１Ｂの開口部に配置されている。軸受部８１は同じくＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、ピストン２３の外周面に設けた嵌合部３２に嵌合されている。第１シール部６１Ａ及び軸受部８１並びに第２シール部６１Ｂ及び軸受部８１はそれぞれ、これらの何れよりも内径寸法が大きな環状の第１又は第２連結部９２Ａ，９２Ｂを介して一体に設けられ、すなわち第１シール部６１Ａ、第１連結部９２Ａ、軸受部８１、第２連結部９２Ｂ及び第２シール部６１Ｂが一体に設けられている。嵌合部３２には軸受部８１を配置するための溝状の凹部３３が設けられている。第１及び第２バックリング部９１Ａ，９１Ｂはそれぞれ、所定のゴム状弾性体により成形されたＯリング等のリング体よりなり、第１又は第２装着溝３１Ａ，３１Ｂの溝底部に配置されている。
【００３６】
上記構成のシール構造５１は、シール部６１、バックリング部９１及び軸受部８１を有しているため、シール機能及び軸受機能を発揮し、しかもそのうえで、シール部６１及び軸受部８１が一体構造とされているため、従来対比で部品点数を削減することができ、シール部６１が軸受部８１によって保持されるため、シール部６１の摺動時の安定性を向上させることができる。
【００３７】
尚、上記実施例において、シール部６１及び軸受部８１はこれらより薄肉の連結部９２を介して一体に設けられているが、図６（Ｂ）に示すように連結部９２はこれを省略しても良く、すなわちシール部６１及び軸受部８１は直接一体に設けられたものであっても良い。
【００３８】
当該実施例では、シリンダチューブ２２及びロッド２９の間にもシール構造５１が別途設けられている（図５のＤ部）。
【００３９】
すなわち図７（Ａ）に拡大して示すようにシール構造５１は、圧油などの密封流体をシールするシール部６１と、シール部６１の反摺動面側（外周側）に配置されてシール部６１を弾性的に保持するバックリング部９１と、ロッド２９をシリンダチューブ２２に対し同軸上に保持する軸受部８１とを有してこれらの組み合わせよりなり、このうちシール部６１及び軸受部８１が一体構造とされ、軸受部８１の軸方向端部にシール部６１が一体に設けられている。
【００４０】
シール部６１は、ＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂により成形されたキャップ状パッキンよりなり、シリンダチューブ２２の軸孔２８内周面に設けた装着溝３１の開口部に配置されている。軸受部８１は同じくＰＴＦＥ等の低摩擦特性を備えた樹脂よりなり、シリンダチューブ２２の軸孔２８内周面に設けた嵌合部３２に嵌合されている。シール部６１及び軸受部８１は、これらの何れよりも外径寸法が小さな薄肉の環状の連結部９２を介して一体に設けられ、すなわちシール部６１、連結部９２及び軸受部８１が一体に設けられている。バックリング部９１は、所定のゴム状弾性体により成形されたＯリング等のリング体よりなり、装着溝３１の溝底部に配置されている。したがってシール構造５１はロッドシールとしての形態をなしている。
【００４１】
上記構成のシール構造５１は、シール部６１、バックリング部９１及び軸受部８１を有しているため、シール機能及び軸受機能を発揮し、しかもそのうえで、シール部６１及び軸受部８１が一体構造とされているため、従来対比で部品点数を削減することができ、シール部６１が軸受部８１によって保持されるため、シール部６１の摺動時の安定性を向上させることができる。
【００４２】
尚、上記実施例において、シール部６１及び軸受部８１はこれらより薄肉の連結部９２を介して一体に設けられているが、図７（Ｂ）に示すように連結部９２はこれを省略しても良く、すなわちシール部６１及び軸受部８１は直接一体に設けられたものであっても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１  アキュムレータ
２  シェル
３，２３  ピストン
４  ガス室
５  フルード室
６  注入孔
７  プラグ
８  オイルポート
９  接続部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，３１，３１Ａ，３１Ｂ  装着溝
１１，３２  嵌合部
１２Ａ，１２Ｂ，１３，３３  凹部
２１  油圧シリンダ
２２  シリンダチューブ
２４  第１ポート
２５  第１圧力室
２６  第２ポート
２７  第２圧力室
２８  軸孔
２９  ロッド
３０  シリンダカバー
５１  シール構造
６１，６１Ａ，６１Ｂ  シール部
７１，７１Ａ，７１Ｂ  バックアップリング部
８１  軸受部
９１  バックリング部
９２  連結部
【図１】
0006748200.tif 000002
【図２】
0006748200.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006748200.tif 000008
【図８】
0006748200.tif 000009
【図９】
0006748200.tif 000010