(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器のカバーとその端面に当接するシリンダチューブとの間をシールするシール装置であって、
前記シリンダチューブの内径よりも小さい外径を有し、前記カバーの端面において前記シリンダチューブの内周側に同心状に取り付けられた環状のシール保持部材と、
前記シール保持部材と前記シリンダチューブの内周面との間に装着されて前記シリンダチューブの内周面と前記カバーの端面との間をシールするシール部材とを有し、
前記シール保持部材は、
円筒状部と、前記円筒状部に連続して設けられて当該円筒状部から離れるにしたがって外径が大きくなるテーパ周面部とを有し、
前記カバーの端面に設けられた環状の溝に前記円筒状部の一部が圧入されて固定されており、
周方向の一部において前記テーパ周面部が削除されて円筒状部のみが残されて形成された切り欠き部が設けられている、
ことを特徴とする圧力容器のシール装置。
【請求項２】
前記シリンダチューブ内を摺動するピストンには、前記カバーに当接する側に、外径が前記シール保持部材の内径よりも小さい径小部が設けられてなる、
請求項１記載の圧力容器のシール装置。
【請求項３】
前記切り欠き部は、前記テーパ周面部の周方向の等間隔の４箇所に設けられている、
請求項１記載の圧力容器のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力容器のシール装置に関し、特に流体圧シリンダのシリンダチューブとカバーとの間をシールするために利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般産業機械などにおいて、油圧、水圧、または空気圧により往復駆動する流体圧シリンダが用いられている。
【０００３】
一般的な流体圧シリンダは、シリンダチューブの両端面をシリンダカバーで閉塞し、それら両シリンダカバーをタイボルトによって締結する。
従来より、シリンダチューブの端部とシリンダカバーとの間のシールのために、種々の構造のシール装置が提案され実用化されている。
【０００４】
図６は従来のシール装置８０の例を示す図、図７は従来のシール装置９０の他の例を示す図である。
図６において、シリンダカバー８１の端面に環状の凹溝８２が設けられており、シリンダチューブ８３の端面の一部が凹溝８２に嵌合する。凹溝８２に設けられたシール部材８４によって、シリンダチューブ８３の端面との間がシールされる。このシール装置８０はしばしば「端面シール」と呼称される。なお、シリンダカバー８１にはポートＰＴが設けられ、シリンダチューブ８３の内部には軸方向に摺動して移動するピストンＰＳが設けられている。
【０００５】
図７において、シリンダカバー９１には円柱状のボス９２が設けられており、シリンダチューブ９３の端部の内周面がボス９２と嵌合する。ボス９２に設けられたシール部材９４によって、シリンダチューブ９３の内周面との間がシールされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示す従来のシール装置８０では、構成が簡単であるが、シリンダチューブ８３とシリンダカバー８１との間の位置決めのためにシリンダチューブ８３の端部に段差を設け、その段部をシリンダカバー８１の端面に当接させる必要があるので、それだけシール部材８４との当接面積が少なくなる。シリンダチューブ８３の肉厚が薄くなると段差を設けることができなくなるので、一定の肉厚以上のシリンダチューブ８３を使用する場合にしか適用できない。
【０００７】
図７に示すシール装置９０では、シリンダチューブ９３の肉厚が薄い場合でも問題がないが、ボス９２を設けるためにシリンダカバー９１の外周を切削加工によって削り落とさなければならず、その加工に時間を要し、コスト高となる。また、ボス９２がシリンダ室内に突出するので、流体圧シリンダの全長が長くなるという欠点がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、圧力容器の全長が長くなることなく、シリンダチューブとカバーとの当接面積を充分に確保することができ、安定したシールを行うことのできるシール装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシール装置は、圧力容器のカバーとその端面に当接するシリンダチューブとの間をシールするシール装置であって、前記シリンダチューブの内径よりも小さい外径を有し、前記カバーの端面において前記シリンダチューブの内周側に同心状に取り付けられた環状のシール保持部材と、前記シール保持部材と前記シリンダチューブの内周面との間に装着されて前記シリンダチューブの内周面と前記カバーの端面との間をシールするシール部材とを有し、前記シール保持部材は、円筒状部と、前記円筒状部に連続して設けられて当該円筒状部から離れるにしたがって外径が大きくなるテーパ周面部とを有し、前記カバーの端面に設けられた環状の溝に前記円筒状部の一部が圧入されて固定されており、周方向の一部において前記テーパ周面部が削除されて円筒状部のみが残されて形成された切り欠き部が設けられる。
【００１１】
また、前記シリンダチューブ内を摺動するピストンには、前記カバーに当接する側に、外径が前記シール保持部材の内径よりも小さい径小部が設けられてなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るシール装置３の構成を示す断面図、図２はシール装置３を拡大して示す断面図である。なお、図１には、流体圧シリンダ１の一部のみが示されている。流体圧シリンダ１それ自体の構造は従来より公知のものであるので、その説明を省略しまたは簡略化する。
【００１３】
これらの図において、流体圧シリンダ１は、シリンダチューブ１１、シリンダチューブ１１の一方の端面を閉塞するカバー１２、他方の端面を閉塞する図示しないカバー、ピストン１４、および図示しないピストンロッドなどから構成される。カバー１２にはポートＰＴが設けられる。シリンダチューブ１１の端面は、カバー１２の内側の端面に設けられた溝３１に挿入される。シリンダチューブ１１とカバー１２との間は、シール装置３によってシールされる。
【００１４】
すなわち、カバー１２の内側の端面には、シール保持部材２１が取り付けられ、カバー１２の内周面とシール保持部材２１との間にシール部材２２が装着されている。
【００１５】
シール保持部材２１は、シリンダチューブ１１の内径よりも小さい外径を有して全体として略円筒状を呈する。その一方の端部２５が外方にアール状に開いた形状である。
【００１６】
カバー１２の端面には、溝３１と同心状の環状の溝３２が形成されており、溝３２にシール保持部材２１が圧入されて固定されている。圧入に代えて、または圧入とともに、接着剤を用いることも可能である。
【００１７】
シール保持部材２１の寸法の例を挙げると、厚さｔが１．５〜２ｍｍ程度、全体の軸方向の長さＬ１が５ｍｍ程度、カバー１２に圧入される部分の長さＬ２が２ｍｍ程度である。
【００１８】
シール保持部材２１は、金属材料を切削することにより、または板金加工によって製作される。例えば、金属の管材を輪切りにし、端部２５をプレスによってアール状に仕上げる。エッジの部分は適当な面取りがなされて滑らかに仕上げられる。
【００１９】
シール部材２２は、ニトリルゴムなどからなるＯリングであり、シール保持部材２１により保持され、端部２５によってカバー１２の表面に押しつけられる。シール部材２２は、シリンダチューブ１１の内周面とカバー１２の表面とに接し、それらの間をシールする。
【００２０】
ピストン１４は、シリンダチューブ１１の内周面を軸方向に摺動して移動する。ピストン１４には、カバー１２ーに当接する側に、外径がシール保持部材２１の内径よりも小さい径小部１４ａが設けられる。径小部１４ａは、ピストン１４に装着されるパッキン３５を保持する一方の壁面を兼ねる。径小部１４ａがカバー１２の端面に当接することにより、ピストン１４がシール保持部材２１と干渉することなく、全てのストロークの範囲で移動することが可能である。なお、実際には、径小部１４ａの端面がカバー１２の端面と密着することを防ぐため、小さな段部が設けられている。
【００２１】
このように構成された流体圧シリンダ１は、ポートＰＴから圧流体を供給することにより、ピストン１４が軸方向に駆動する。径小部１４ａの存在によって、ピストン１４とシール保持部材２１との干渉が防止される。
【００２２】
シリンダチューブ１１とカバー１２との間において、シール部材２２により確実で安定したシールが行われる。シリンダチューブ１１の端面の全体がカバー１２の溝３１の底部に当接するので、当接面積を充分に確保することができる。カバー１２には従来のようなボスがないので、ピストン１４がカバー１２の端面に直接に当接することができ、流体圧シリンダ１の全長が長くなることがない。
【００２３】
図３は他の実施形態のシール装置３Ｂを示す断面図である。
図３に示すシール装置３Ｂでは、シール保持部材２１Ｂが、長さ方向の中央付近から外方に拡径してテーパ周面部２６を有している。テーパ周面部２６がシール部材２２をシリンダチューブ１１の内周面およびカバー１２の端面の表面に押し付け、確実なシールが実現される。
【００２４】
図４はさらに他の実施形態のシール装置３Ｃに用いられるシール保持部材２１Ｃの全体を示す正面図、図５は図４のシール保持部材２１Ｃを圧入する際の作業の様子を示す図である。
【００２５】
図４に示すシール保持部材２１Ｃは、基本的な形状が図１に示すシール保持部材２１と同じである。しかし、ここに示すシール保持部材２１Ｃは、周方向の等間隔の４箇所に、切り欠き部２７，２７…が設けられる。各切り欠き部２７は、アール状に形成された端部２５が削除され、円筒状部のみが残される。
【００２６】
図５に示すように、圧入冶具ＪＧは、切り欠き部２７に嵌まり込む４つのブロックＪＧａを有する。ブロックＪＧａをシール保持部材２１Ｃの円筒状部の端縁に当接させ、圧入冶具ＪＧをハンマーなどで矢印方向に叩き、またはプレスによって押し、シール保持部材２１Ｃをカバー１２の溝３２に圧入する。
【００２７】
このように、圧入冶具ＪＧを用いることによって、シール保持部材２１Ｃをカバー１２に容易に圧入することができる。
上に述べた実施形態において、流体圧シリンダ１は、油圧、水圧、または空気圧のいずれで作動するものであってもよい。シール保持部材２１，２１Ｂ，２１Ｃ、シール部材２２、シール装置３，３Ｂ，３Ｃ、または流体圧シリンダ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。本発明は、流体圧シリンダ以外の種々の圧力容器に適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によると、圧力容器の全長が長くなることなく、シリンダチューブとカバーとの当接面積を充分に確保することができ、安定したシールを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール装置の構成を示す断面図である。
【図２】  シール装置を拡大して示す断面図である。
【図３】他の実施形態のシール装置を示す断面図である。
【図４】  さらに他の実施形態のシール装置に用いられるシール保持部材の全体を示す正面図である。
【図５】図４のシール保持部材を圧入する際の作業の様子を示す図である。
【図６】従来のシール装置の例を示す図である。
【図７】従来のシール装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１  流体圧シリンダ（圧力容器）
３，３Ｂ，３Ｃ  シール装置
１１  シリンダチューブ
１２  カバー
１４  ピストン
１４ａ  径小部
２１，２１，２１  シール保持部材
２２  シール部材
２５  端部
２６  テーパ周面部
３２  溝
【図１】
0003836022.tif 000002
【図２】
0003836022.tif 000003
【図３】
0003836022.tif 000004
【図４】
0003836022.tif 000005
【図５】
0003836022.tif 000006
【図６】
0003836022.tif 000007
【図７】
0003836022.tif 000008