JP6778141B2 - Actuator seal structure - Google Patents
Actuator seal structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP6778141B2 JP6778141B2 JP2017057330A JP2017057330A JP6778141B2 JP 6778141 B2 JP6778141 B2 JP 6778141B2 JP 2017057330 A JP2017057330 A JP 2017057330A JP 2017057330 A JP2017057330 A JP 2017057330A JP 6778141 B2 JP6778141 B2 JP 6778141B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- packing
- shaft
- casing
- contact
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 104
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
Description
この発明は、例えばエンジンに取り付けられ、エンジン側の温度変化に伴うワックスの膨張、収縮により駆動用のシャフトを進退させるアクチュエータのシール構造に関する。 The present invention relates to, for example, a seal structure of an actuator attached to an engine and advancing and retreating a driving shaft by expansion and contraction of wax due to a temperature change on the engine side.
エレメントケースに収容されたワックスが温度変化によって膨張、収縮することにより、駆動用シャフトが進退するサーモアクチュエータが知られている。また従来からこのサーモアクチュエータを、エンジンのラジエータ用シャッタ(遮蔽板)の駆動源として利用することが提案されている。 There is known a thermoactuator in which the drive shaft moves forward and backward when the wax contained in the element case expands and contracts due to a temperature change. Further, conventionally, it has been proposed to use this thermoactuator as a drive source for a shutter (shielding plate) for a radiator of an engine.
例えば、特許文献1には、本出願人が提案したサーモアクチュエータが開示されている。このサーモアクチュエータを図6に示すと共に、この図6に基づいて従来のサーモアクチュエータとその利用例について説明する。
図6に示すように、サーモアクチュエータ1は、ワックス2が収納されたエレメントケース3と、このエレメントケース3を後端側に支持すると共に、前端側においてリテーナ4を進退可能に保持する支持部5とを備える。前記エレメントケース3と支持部5とはカシメ加工により連結されてサーモエレメント6を構成し、このサーモエレメント6において温度変化がリフト量(リテーナ4の移動量)に変換される。
なお、前記サーモエレメント6を構成するエレメントケース3、支持部5は、例えば真鍮により形成されている。
For example,
As shown in FIG. 6, the
The
前記リテーナ4は、前記支持部5に一体的に形成された略円筒状のガイド部7の周りを囲っており、前記ガイド部7内には、円柱状のピストン8が前後方向(軸方向)に移動可能に保持されている。
そして、前記ワックス2が温度変化によって膨張、収縮することにより、ダイヤフラム9が変形する。更に、前記ダイヤフラム9の変形に応じて前記ピストン8が前記ガイド部7に対して前後移動することにより、リテーナ4を進退させるように構成されている。
The
Then, the diaphragm 9 is deformed as the
そして、リテーナ4と同軸状にリテーナ4の先端側から突出するシャフト12が備えられ、前記シャフト12は、その先端が複数の遮蔽板21を備えた開閉機構20に接続されている。これにより、シャフト12はリテーナ4の進退移動に同期して軸方向に進退移動し、前記複数の遮蔽板21を連動して回動(開閉)させるように動作する。
A
リテーナ4および支持部5の周囲には、それらを囲うようにして筒状のケーシング10が設けられ、リテーナ4とケーシング10との間の隙間空間には、軸方向に伸縮可能な戻しばね11が配置されている。
前記戻しばね11の前端部はケーシング10の内側前端部に着座し、後端部はリテーナ4の基端部において周方向に突出した鍔部4aに当接されており、これによって戻しばね11は、リテーナ4およびシャフト12を後退方向に付勢している。
A
The front end portion of the
すなわち、戻しばね11によりリテーナ4は、常に後退方向に付勢されるが、サーモエレメント6に対し、前記リテーナ4が前進する際には、戻しばね11を縮めるように作用する。なおケーシング10の前端側の開口10eには、リング状のパッキン13が設けられており、リテーナ4の進退動作に拘わらず前記パッキン13によって、ケーシング10内をシールしている。
That is, the
また、ケーシング10は、前記したようにリテーナ4およびサーモエレメント6の周囲を覆うケーシング本体10aと、ケーシング本体10aの基端部から外側に拡がるフランジ10bとを有している。前記フランジ10bには、ねじ留めの際に利用する貫通孔10cが設けられている。
また、前記ケーシング本体10aには、その基端部側の開口10dから、支持部5が圧入されて連結されており、前記フランジ10bに、支持部5の周面から外周方向に全周に亘って突出する鍔部5aの一面側(前面側)が当接した状態になされている。
Further, the
Further, the
前記したサーモアクチュエータ1をエンジンに取り付けるには、まず、エレメントケース3およびこれを支持する支持部5の後部を、エンジンに形成された収納孔(図示せず)に挿入する。また、ケーシング10のフランジ10bによって、支持部5の鍔部5aをエンジン側に押さえ付けた状態で、貫通孔10cに挿通された図示せぬねじを利用してケーシング10をエンジンに固定する。
このようにサーモアクチュエータ1をエンジンに取り付けることにより、エンジン側の温度変化に伴うワックス2の膨張、収縮によりシャフト12を進退させることができ、これにより通風制御のための遮蔽板21の開閉動作を実現することができる。
To attach the
By attaching the
ところで、特許文献1に開示された図6に示すサーモアクチュエータ1においては、ケーシング10の前端部側の開口10eに沿って、パッキン13が取り付けられており、このパッキン13によって軸方向に移動するリテーナ4との間でシールを果たし、ケーシング外からの例えばダストもしくは雨水等がサーモアクチュエータ1内に侵入するのを阻止するように構成されている。
By the way, in the
図7は前記したパッキン13が施されたケーシング10の前端部側の開口10e付近におけるサーモアクチュエータ1の具体的な構成を、その一部を破断して示した斜視図であり、図6に示した各部に相当する部分を同一符号で示している。
なお、図7に示す例においては、図6に示したリテーナ4がその先端部に取り付けられたシャフト12と一体に成型されており、図6に示したリテーナ4に相当する部分がシャフト12の大径部12aを構成している。そして、大径部12aには軸芯に沿って中空部12bが形成されて、この中空部12b内にガイド部7が収容され、ガイド部7から突出するピストン8の先端部が、中空部12b内においてシャフト12に嵌合されて取り付けられている。
FIG. 7 is a perspective view showing a specific configuration of the
In the example shown in FIG. 7, the
図7に示したように、ケーシング10の前端部の開口(シャフト挿通用の開口)10eに沿って、リング状のパッキン13を施すには、例えば図8に示したように第1金型Aと第2金型(コア部材)Bとを用いた射出成型が利用される。
すなわち、第1金型Aと第2金型Bの間にケーシング本体10aを装着し、その前端部側の開口10eに沿って形成された第1金型Aと第2金型Bとの空間部に、白抜きの矢印で示すように、パッキン13として機能するゴム素材を注入し射出成型する。
続いて、第1金型Aと第2金型Bとを含むゴム素材(パッキンと同一の符号13で示す。)に熱を加えて化学反応(加硫)を起こすことで、ケーシング本体10aの開口10eに沿って、パッキン13を形成することができる。
As shown in FIG. 7, in order to apply the ring-
That is, the casing main body 10a is mounted between the first mold A and the second mold B, and the space between the first mold A and the second mold B formed along the opening 10e on the front end side thereof. As shown by the white arrows, a rubber material that functions as
Subsequently, heat is applied to the rubber material (indicated by the
前記したように第1と第2の金型A,Bを用いてケーシング本体10aにパッキン13を形成する場合には、ケーシング本体10aの板厚の不均一、或いはケーシング本体10aの部分的な変形などの影響を受けて、パッキン13の成形にばらつきが生じ易いという問題がある。しかも金型を用いることによる射出成型は、生産性を上げることができず、生産コストも上昇するという問題も抱えることになる。
When the
そこで、リング状のパッキンの単体を別工程において成形し、リング状のパッキンホルダによって前記パッキンを保持した構成を採用することが考えられる。これには断面がU字状に成形されたパッキンを好適に利用することができる。
図9はその参考例として、断面がU字状のパッキン32を中央にした拡大断面図で示している。この図9に示す例においても、図7に示した例と同様にシャフトの大径部12aに沿ってパッキン32を配置した構成を示している。
Therefore, it is conceivable to adopt a configuration in which a single ring-shaped packing is molded in a separate process and the packing is held by a ring-shaped packing holder. For this purpose, a packing having a U-shaped cross section can be preferably used.
FIG. 9 shows an enlarged cross-sectional view of the
加えて戻しばね11の拡開圧力を受けるリング状のパッキンホルダ31が備えられ、パッキンホルダ31とシャフトの大径部12aとの間に形成された環状の空間部に、断面がU字状になされたリング状のパッキン32が配置される。
このように断面がU字状になされたパッキン32を用いて、ケーシング10とシャフトの大径部12aとの間をシールする構成は、例えば特許文献2に開示されている。
In addition, a ring-shaped packing holder 31 that receives the expanding pressure of the
A configuration for sealing between the
ところで図9に示した参考例の構成によると、断面がU字状に形成されたパッキン32の一方の脚部が、軸方向に相対移動するシャフトの大径部12aに接して摺動するので、これによりシャフトに対するシールを確保することができる。
しかし、図9に示した構成においては、パッキンホルダ31の外側面とケーシング本体10aの内側面との間のシールが不完全になるために、両者間に符号33で示す例えばOリングを装着する等の別の対処が必要となる。したがって、図9に示した構成においても、断面がU字状のパッキン32とOリング33を備えることから、部品点数と組み立て工数の増加は免れず、図7に示した例と同様に、コストアップの問題を解消することができない。
By the way, according to the configuration of the reference example shown in FIG. 9, one leg of the
However, in the configuration shown in FIG. 9, since the seal between the outer surface of the packing holder 31 and the inner surface of the casing body 10a is incomplete, for example, an O-ring indicated by reference numeral 33 is attached between the two. Other measures such as are required. Therefore, even in the configuration shown in FIG. 9, since the
したがって、この発明が解決しようとする課題は、単体のパッキンによって、シャフトとの間およびケーシングとの間の2か所において良好なシール性を確保することができると共に、組み立て工数等を含む生産性に優れ、十分な製品コストの低減を果たすことができるアクチュエータのシール構造を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that good sealing performance can be ensured at two locations between the shaft and the casing by using a single packing, and productivity including assembly man-hours and the like can be ensured. It is an object of the present invention to provide an actuator seal structure which is excellent in quality and can achieve a sufficient reduction in product cost.
前記した課題を解決するためになされた、この発明に係るアクチュエータのシール構造は、アクチュエータの軸方向に移動するシャフトと、前記シャフトを前記軸方向に沿って覆うケーシングと、前記シャフトと前記ケーシングとの間の空間部に配置され、ケーシングの前端部に形成されたシャフト挿通用の開口周辺に配置されたパッキンと、前記パッキンを前面側において支持し、背面側において前記シャフトを後退方向に付勢する戻しばねの当接を受けるパッキンホルダとが備えられ、前記パッキンには、内周側に前記シャフトに摺接する摺接面と、前記摺接面の外周側に前記ケーシングの前端部内面の一部に当接する当接部とが一体に形成され、前記戻しばねによる前記パッキンホルダの前進作用を受けて、前記パッキンの前記当接部が、前記ケーシングの前端部内面に当接されると共に、前記パッキンは、周方向に直交する断面形状が内周側においてU字状に形成され、U字状の内側の脚部が前記シャフトに摺接する摺接面であり、前記U字状の外側の脚部に連続して前記ケーシングとの当接部が円板状に形成され、前記当接部の前面または背面の少なくとも一方に、アクチュエータ軸方向に突出する突起部が前記パッキンと一体に成形されていることを特徴とする。 The seal structure of the actuator according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a shaft that moves in the axial direction of the actuator, a casing that covers the shaft along the axial direction, and the shaft and the casing. A packing arranged in a space between the two and arranged around an opening for shaft insertion formed at the front end of the casing, the packing is supported on the front side, and the shaft is urged in the backward direction on the back side. A packing holder that receives the contact of the return spring is provided, and the packing has a sliding contact surface that slides into the shaft on the inner peripheral side and one of the inner surfaces of the front end portion of the casing on the outer peripheral side of the sliding contact surface. The contact portion that comes into contact with the portion is integrally formed, and the contact portion of the packing is brought into contact with the inner surface of the front end portion of the casing by receiving the forward action of the packing holder by the return spring . The packing has a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction formed in a U shape on the inner peripheral side, and the U-shaped inner leg portion is a sliding contact surface that is in sliding contact with the shaft, and is a sliding contact surface on the outer side of the U shape. A disk-shaped contact portion with the casing is continuously formed on the leg portion, and a protrusion protruding in the actuator axial direction is integrally formed with the packing on at least one of the front surface or the back surface of the contact portion. It is characterized by being.
すなわち、前記したアクチュエータのシール構造によると、ケーシングの前端部に形成されたシャフト挿通用の開口周辺に配置されたパッキンには、軸方向に移動するシャフトに摺接する摺接面と、この摺接面の外側にケーシングの前端部内面の一部に当接する当接部とが一体に形成される。そして、戻しばねによるパッキンホルダの前進作用を受けて、前記パッキンに形成された当接部が、前記ケーシングの前端部内面に当接するように構成される。 That is, according to the seal structure of the actuator described above, the packing arranged around the shaft insertion opening formed at the front end of the casing has a sliding contact surface that is in sliding contact with the shaft that moves in the axial direction, and this sliding contact. An abutting portion that comes into contact with a part of the inner surface of the front end portion of the casing is integrally formed on the outside of the surface. Then, the contact portion formed on the packing is configured to abut on the inner surface of the front end portion of the casing by receiving the forward action of the packing holder by the return spring.
また、前記パッキンの背面において、前記U字状の外側の脚部と前記ケーシングとの当接部との連結部分に周に沿って凹部が形成され、前記パッキンホルダは、前記パッキンに形成された凹部に嵌入する突出部が前面側に形成されていることが望ましい。 Further, on the back surface of the packing, a recess is formed along the circumference in the connecting portion between the U-shaped outer leg portion and the contact portion with the casing, and the packing holder is formed on the packing. It is desirable that the protruding portion that fits into the recess is formed on the front side.
さらに、前記シャフトの素材は、前記パッキンホルダの素材より硬度が高い素材を用いることが望ましい。 Further, as the material of the shaft, it is desirable to use a material having a hardness higher than that of the packing holder.
前記したこの発明に係るアクチュエータのシール構造によると、単体のパッキンによって、アクチュエータの軸方向に移動するシャフトとの間およびケーシングとの間の2か所において良好なシール性を確保することができる。
したがって、組み立て工数等を含む生産性に優れ、十分な製品コストの低減を果たすことができるアクチュエータのシール構造を提供することができる。
According to the seal structure of the actuator according to the present invention described above, good sealing performance can be ensured at two locations between the shaft and the casing that move in the axial direction of the actuator by the single packing.
Therefore, it is possible to provide an actuator seal structure that is excellent in productivity including assembly man-hours and can achieve a sufficient reduction in product cost.
以下、この発明に係る実施形態のアクチュエータのシール構造について、エンジンの冷却液温度によって動作するサーモエレメントを用いた図1〜図5に示すサーモアクチュエータを例にして説明する。
なお、以下の説明に用いる図1〜図5においては、同一部分を同一符号で示しているが、紙面の都合により一部の図面については代表的な部分に符号を付け、その詳細な構成はその他の図面に付けた符号を引用して説明する場合もある。
Hereinafter, the seal structure of the actuator of the embodiment according to the present invention will be described by taking as an example the thermoactuators shown in FIGS. 1 to 5 using a thermoelement that operates depending on the coolant temperature of the engine.
In FIGS. 1 to 5 used in the following description, the same parts are indicated by the same reference numerals, but due to space limitations, some drawings are given reference numerals to the representative parts, and the detailed configuration thereof is described. In some cases, the reference numerals given to other drawings are used for explanation.
図1に示すサーモアクチュエータ1の形態は、図6に示したリテーナ4に相当する部分がシャフト12と一体に成形されて、シャフトの大径部12aを構成している。すなわち、図7に示した例と同様の構成が採用されている。そして、大径部12aの軸芯部分には中空部12bが形成されて、この中空部12b内にガイド部7が収容され、ガイド部7から突出するピストン8の先端部が、中空部12b内においてシャフト12に嵌合されて同軸状に取り付けられている。
In the form of the
また、前記大径部12aの基端部には鍔部12cが形成されて、戻しばね11の後端部が鍔部12cに当接し、シャフト12を後退方向に付勢している。また、戻しばね11の前端部は、パッキンホルダ17を介して、パッキン16に対してケーシング10の前端部側に向かって押し出す付勢力を与えている。
Further, a flange portion 12c is formed at the base end portion of the large diameter portion 12a, and the rear end portion of the
そして、図1に示すようにエレメントケース3を含むサーモエレメント6の周囲には、Oリング15が取り付けられて、サーモアクチュエータ1が取り付けられるエンジン(図示せず)側からの冷却液の液漏れが防止できるように構成している。
図1に示したサーモアクチュエータ1のその他の基本構成は、図6に示した構成と同様であり、したがって、相当する各部に図6と同一の符号を付けて、各部の重複する説明は省略する。
Then, as shown in FIG. 1, an O-ring 15 is attached around the
The other basic configurations of the
前記したパッキン16は、図2に示すようにゴム素材によりリング状に形成され、このパッキン16の背面側に、このパッキン16を支持する同じくリング状に形成されたパッキンホルダ17が重なるようにして配置される。
前記パッキン16およびパッキンホルダ17は、図1に示すようにシャフト12の大径部12aとケーシング10の間の空間部に配置されている。そして、前記パッキン16は、ケーシング10の前端部に形成されたシャフト挿通用の開口10eの直下に配置されている。
As shown in FIG. 2, the packing 16 is formed in a ring shape by a rubber material, and the
As shown in FIG. 1, the packing 16 and the
また、リング状のパッキン16は、図3に拡大断面図で示したように、周方向に直交する断面形状が内周側においてU字状に形成され、U字状の内側の脚部16aが前記シャフトに摺接する摺接面を構成している。すなわち、パッキン16は後で説明する図5に示すように、U字状の内側の脚部16aがシャフト12の大径部12aに接して、その内径が拡開する方向に変形することで、シャフト12の大径部12aとの間で効果的にシールがなされるように作用する。
Further, as shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 3, the ring-shaped
また、図3に示すように前記パッキン16のU字状に形成された外側の脚部16bに連続して、前記したケーシング10への当接部16cが円板状に形成されている。
そして、円板状の当接部16cの前面および背面には、断面が円弧状の突起部16d,16eが前記パッキン16と一体に成形されている。
なお、この実施の形態においては前記した突起部16d,16eは、円板状の当接部16cの周方向に沿ってそれぞれ連続してリング状に形成されている。
また、前記したパッキン16の外側脚部16bと、前記した当接部16cとの連結部分におけるパッキンホルダ17側に面した背面側には、周に沿って凹部16fが形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the contact portion 16c to the
On the front surface and the back surface of the disk-shaped contact portion 16c, protrusions 16d and 16e having an arcuate cross section are integrally formed with the packing 16.
In this embodiment, the protrusions 16d and 16e are continuously formed in a ring shape along the circumferential direction of the disk-shaped contact portion 16c.
Further, a recess 16f is formed along the circumference on the back surface side of the connecting portion between the outer leg portion 16b of the packing 16 and the abutting portion 16c, which faces the packing
図4は前記したリング状のパッキンホルダ17を、周方向に直交する面で切断した拡大断面図で示しており、このパッキンホルダ17には、その前面(上面)側の内周面に沿って、前記パッキン16のU字状に形成された内周部を収容する収容部17aが形成されている。
そして、収容部17aの外側には段状に突出した圧接部17bがリング状に形成されると共に、前記収容部17aと圧接部17bとの間には、圧接部17bの内側に沿って圧接部17bよりもさらに前方に若干突出する突出部17cがリング状に形成されている。
また、パッキンホルダ17の背面側には、その外周に沿って平坦状のばね受け部17dがリング状に形成されており、前記したとおり、このばね受け部17dに戻しばね11の前端部が当接される。
FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the ring-shaped
Then, a pressure contact portion 17b protruding stepwise is formed on the outside of the accommodating portion 17a in a ring shape, and a pressure contact portion is formed between the accommodating portion 17a and the pressure contact portion 17b along the inside of the pressure contact portion 17b. A ring-shaped projecting portion 17c is formed so as to project slightly forward of the 17b.
Further, on the back surface side of the packing
図5は、前記したパッキン16およびパッキンホルダ17をケーシング10内の前端部に組み付けた状態を拡大して示している。すなわち、パッキンホルダ17は、前記パッキン16を前面側において支持すると共に、背面側において前記シャフト12を後退方向に付勢する戻しばね11の当接を受ける。
そして、パッキンホルダ17の前記した圧接部17bは、戻しばね11の付勢力を受けて、パッキン16の当接部16cに圧接し、当接部16cの前面をケーシング10の前端部内壁面に密着させるように作用する。
FIG. 5 shows an enlarged state in which the packing 16 and the
Then, the pressure-welding portion 17b of the packing
この時、パッキンの当接部16cに形成された前面側および背面側の各突起部16d,16eは、図5に破線で示すように当接部16cから突出した状態から、パッキンホルダ17の圧接力を受けて、平坦状になされる。これにより、当接部16cとケーシング10との間のシール作用をより効果的に向上させることに寄与するものとなる。
したがって、この実施の形態によると、リング状に形成された単体のパッキン16によって、シャフト12(シャフトの大径部12a)との間およびケーシング10との間の2か所において良好なシール性を確保することができる。
At this time, the front and back protrusions 16d and 16e formed on the packing contact portion 16c are pressure-welded to the
Therefore, according to this embodiment, the
一方、例えばエンジンからの熱を受けることによるサーモエレメント6の作用により、シャフト12(大径部12a)が前進すると、図5に示すようにパッキンホルダ17の背面17dが戻しばね11から受ける拡開圧力も増加することになり、この拡開圧力は、パッキン16の円板状の当接部16cに加わる。その結果、当接部16cの軸方向に圧縮されるゴム肉部が、軸直角方向に膨張する。
Expanding the other hand, by the action of the thermo-
このとき、パッキンホルダ17に形成されているリング状の突出部17cがパッキン16の背面側の凹部16fに入り込んでいるため、パッキン16の内周側に形成されているU字状部分に対する、上記パッキン16の当接部16cの弾性変形挙動の影響を効果的に阻止することができる。これにより、パッキン16のU字状内側脚部16aによるシャフトの大径部12aへの摺動圧の変動を、一定の範囲内に収めることができ、軸方向に移動するシャフト12に対するシール圧の安定性を確保することができる。
At this time, since the ring-shaped protrusion 17c formed on the
また、図5に示されているように、リング状に形成されたパッキンホルダ17は、シャフトの大径部12aを軸として相対移動し、一部が大径部12aに沿って摺動するように作用する。
実施例では、シャフト12(大径部12a)を構成する素材としてポリフェニレン・サルファイドにカーボンファイバーおよびフィラーを充填した複合材料が用いられ、好ましくはPPS−(CF+MH)50であり、そのロックウェル硬さは、おおよそHRM105である。
また、パッキンホルダ17を構成する素材として、ポリフェニレン・サルファイドにテフロン(登録商標)およびフィラーを充填した複合材料が用いられ、好ましくはPPS−PTFE−MH30であり、そのロックウェル硬さは、おおよそHRM75である。
Further, as shown in FIG. 5, the ring-shaped
In the embodiment, a composite material in which polyphenylene sulfide is filled with carbon fiber and a filler is used as the material constituting the shaft 12 (large diameter portion 12a), preferably PPS- (CF + MH) 50, and its Rockwell hardness. Is approximately HRM105.
Further, as a material constituting the packing
すなわち、この実施の形態においては、パッキンホルダ17に対して、シャフト12の硬度がより高い素材が用いられている。これにより、互いに摺接するシャフト12とパッキンホルダ17のうち、シャフト12側の摩耗の度合いを少なくすることができる。
これにより、常にシャフト12に摺接するパッキン16によるシール性について、その経時変化を軽減させることができるサーモアクチュエータを提供できる。
That is, in this embodiment, a material having a higher hardness of the
As a result, it is possible to provide a thermoactor that can reduce the change with time in the sealing property of the packing 16 that is always in sliding contact with the
また、以上説明した実施の形態においては、パッキン16に備えられた円板状の当接部16cには、その前面および背面にそれぞれ断面が円弧状の突起部16d,16eが周方向に沿ってリング状に形成されている。他の実施例として、パッキンの当接部16cに形成された前面側および背面側の各突起部16d,16eについて、シャフト12(シャフトの大径部12a)との間およびケーシング10との間の2か所において良好なシール性を確保することができれば、突起部16dのみを設ける構成または突起部16eのみを設ける構成であってもよく、さらに突起部16d,16eはなくてもよい。
Further, in the embodiment described above, the disc-shaped contact portions 16c provided on the packing 16 have protrusions 16d and 16e having an arcuate cross section on the front surface and the back surface, respectively, along the circumferential direction. It is formed in a ring shape. As another embodiment, the front and back protrusions 16d and 16e formed on the packing contact portion 16c are between the shaft 12 (the large diameter portion 12a of the shaft) and the
以上説明した実施の形態は、サーモエレメントにより駆動されるサーモアクチュエータを例にしているが、この発明に係るシール構造は、サーモアクチュエータに限らず、その他のアクチュエータに採用することで、同様の作用効果を得ることができる。 The embodiment described above exemplifies a thermoactuator driven by a thermoelement, but the seal structure according to the present invention is not limited to the thermoactuator, and can be used for other actuators to have the same effect. Can be obtained.
1 サーモアクチュエータ
2 ワックス
3 エレメントケース
4 リテーナ
5 支持部
5a 鍔部
6 サーモエレメント
7 ガイド部
8 ピストン
9 ダイヤフラム
10 ケーシング
10a ケーシング本体
10b フランジ
10c 貫通孔
10d 基端部開口
10e 前端部開口
11 戻しばね
12 シャフト
12a 大径部
12b 中空部
12c、4a 鍔部
15 Oリング
13、16 パッキン
16a 内側脚部
16b 外側脚部
16c 当接部
16d 前面側突起部
16e 背面側突起部
16f 凹部
17 パッキンホルダ
17a 収容部
17b 圧接部
17c 突出部
17d ばね受け部
1
Claims (3)
前記シャフトを前記軸方向に沿って覆うケーシングと、
前記シャフトと前記ケーシングとの間の空間部に配置され、ケーシングの前端部に形成されたシャフト挿通用の開口周辺に配置されたパッキンと、
前記パッキンを前面側において支持し、背面側において前記シャフトを後退方向に付勢する戻しばねの当接を受けるパッキンホルダとが備えられ、
前記パッキンには、内周側に前記シャフトに摺接する摺接面と、前記摺接面の外周側に前記ケーシングの前端部内面の一部に当接する当接部とが一体に形成され、前記戻しばねによる前記パッキンホルダの前進作用を受けて、前記パッキンの前記当接部が、前記ケーシングの前端部内面に当接されると共に、
前記パッキンは、周方向に直交する断面形状が内周側においてU字状に形成され、U字状の内側の脚部が前記シャフトに摺接する摺接面であり、前記U字状の外側の脚部に連続して前記ケーシングとの当接部が円板状に形成され、
前記当接部の前面または背面の少なくとも一方に、アクチュエータ軸方向に突出する突起部が前記パッキンと一体に成形されていることを特徴とするアクチュエータのシール構造。 A shaft that moves in the axial direction of the actuator and
A casing that covers the shaft along the axial direction,
A packing arranged in a space between the shaft and the casing and arranged around an opening for inserting the shaft formed at the front end of the casing.
It is provided with a packing holder that supports the packing on the front side and receives contact with a return spring that urges the shaft in the backward direction on the back side.
The packing is integrally formed with a sliding contact surface that is in sliding contact with the shaft on the inner peripheral side and a contact portion that is in contact with a part of the inner surface of the front end portion of the casing on the outer peripheral side of the sliding contact surface. In response to the forward action of the packing holder by the return spring, the contact portion of the packing is brought into contact with the inner surface of the front end portion of the casing , and at the same time.
The packing has a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction formed in a U shape on the inner peripheral side, and the U-shaped inner leg portion is a sliding contact surface that is in sliding contact with the shaft, and is a sliding contact surface on the outer side of the U shape. A contact portion with the casing is formed in a disk shape continuously on the leg portion.
A seal structure for an actuator, characterized in that a protrusion protruding in the axial direction of the actuator is integrally formed with the packing on at least one of the front surface and the back surface of the contact portion .
The seal structure for an actuator according to claim 1, wherein the material of the shaft has a hardness higher than that of the material of the packing holder.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017057330A JP6778141B2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Actuator seal structure |
CN201880020442.9A CN110603394B (en) | 2017-03-23 | 2018-03-08 | Sealing structure of actuator |
PCT/JP2018/008901 WO2018173763A1 (en) | 2017-03-23 | 2018-03-08 | Seal structure for actuator |
TW107109265A TWI735758B (en) | 2017-03-23 | 2018-03-19 | Sealing structure of actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017057330A JP6778141B2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Actuator seal structure |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018159435A JP2018159435A (en) | 2018-10-11 |
JP2018159435A5 JP2018159435A5 (en) | 2020-02-20 |
JP6778141B2 true JP6778141B2 (en) | 2020-10-28 |
Family
ID=63586021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017057330A Active JP6778141B2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Actuator seal structure |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6778141B2 (en) |
CN (1) | CN110603394B (en) |
TW (1) | TWI735758B (en) |
WO (1) | WO2018173763A1 (en) |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2364291A1 (en) * | 1973-12-22 | 1975-07-10 | Goetzewerke | Fluid seal for rotating shaft - has guide ribs to promote return flow of fluid along shaft irrespective of rotation direction |
JPH074351Y2 (en) * | 1987-09-17 | 1995-02-01 | エヌオーケー株式会社 | Reciprocating packing |
CN2237758Y (en) * | 1996-01-30 | 1996-10-16 | 张利 | U-combined sealing ring |
CN2748710Y (en) * | 2004-09-17 | 2005-12-28 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | Sealing device |
DE102010006896A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Robert Bosch GmbH, 70469 | poetry |
JP2011247283A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-08 | Nok Corp | Sealing system |
DE102010061819A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Aktiebolaget Skf | Radial shaft seal |
CN202851966U (en) * | 2012-09-29 | 2013-04-03 | 咸阳科隆特种橡胶制品有限公司 | Guide sleeve dustproof rubber seal ring for hydraulic cylinder support frame |
CN203035958U (en) * | 2013-01-24 | 2013-07-03 | 一按通橡塑制品(万安县)有限公司 | Novel high-speed and long-service-life hydraulic shaft seal |
JP6161525B2 (en) * | 2013-12-02 | 2017-07-12 | 日本サーモスタット株式会社 | Thermoactuator and its mounting structure |
CN203948634U (en) * | 2014-05-17 | 2014-11-19 | 陕西科隆能源科技有限公司 | Guide sleeve dust protection rubber seal ring for hydraulic cylinder leg |
CN204201080U (en) * | 2014-10-24 | 2015-03-11 | 安徽省洋易精密硅胶有限公司 | A kind of star-like seal ring |
CN105782447B (en) * | 2014-12-25 | 2019-06-14 | 斯凯孚公司 | shaft seal |
JP6446576B2 (en) | 2018-02-02 | 2018-12-26 | 株式会社藤商事 | Game machine |
-
2017
- 2017-03-23 JP JP2017057330A patent/JP6778141B2/en active Active
-
2018
- 2018-03-08 CN CN201880020442.9A patent/CN110603394B/en active Active
- 2018-03-08 WO PCT/JP2018/008901 patent/WO2018173763A1/en active Application Filing
- 2018-03-19 TW TW107109265A patent/TWI735758B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018159435A (en) | 2018-10-11 |
CN110603394B (en) | 2021-02-19 |
TWI735758B (en) | 2021-08-11 |
WO2018173763A1 (en) | 2018-09-27 |
CN110603394A (en) | 2019-12-20 |
TW201840939A (en) | 2018-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4293506B2 (en) | Thermo element | |
KR101471400B1 (en) | Thermostat device | |
KR101583653B1 (en) | Lip type seal | |
KR20120040752A (en) | Plunger seal for pump | |
CN108779859B (en) | Sealing structure | |
JP6778141B2 (en) | Actuator seal structure | |
TWI654373B (en) | Thermal actuator and its mounting structure | |
JP6684163B2 (en) | Thermoactuator casing structure | |
JP3126239B2 (en) | Oil-free reciprocating compressor | |
JP2006077770A (en) | Method of manufacturing throttle valve unit | |
JP5484093B2 (en) | Clutch piston for fluid transmission | |
JP4578158B2 (en) | Clutch piston for fluid transmission | |
JP2007089390A (en) | Electric motor having brush plate | |
JP6684162B2 (en) | Thermoactuator casing structure | |
JP2015194217A (en) | Seal ring | |
JP2005090568A (en) | Bonded piston seal | |
JPS6227307B2 (en) | ||
JP6687470B2 (en) | Thermo actuator with lock function | |
JP2021092271A (en) | Seal device | |
JP2009068672A (en) | Sealing device, and its manufacturing method | |
JP2018204663A (en) | Sealing device and manufacturing method thereof | |
JP2007092796A (en) | Boot | |
JP5057058B2 (en) | Piston for automatic transmission | |
JP2015221590A (en) | Negative pressure booster | |
JP2011179666A (en) | Hydraulic clutch release device and method for manufacturing annular piston for the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200108 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201006 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201009 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6778141 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |