JPS6315653Y2

JPS6315653Y2 -

Info

Publication number: JPS6315653Y2
Application number: JP1983113659U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1988-05-02
Also published as: JPS6021069U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は軸方向摺動自在に嵌合するピストンと
シリンダのいずれかにシール溝を形成し、該シー
ル溝の底部に当接状態で嵌着される摺動用シール
に関する。一般にこの種のシールは、油圧作動シ
リンダや空気圧作動シリンダ等のように、加圧流
体によつてピストンが摺動するような流体アクチ
ユエータに用いられている。[Detailed description of the invention] (Field of industrial application) The present invention forms a seal groove in either the piston or the cylinder that fit together so as to be slidable in the axial direction, and the seal groove is fitted in contact with the bottom of the seal groove. This invention relates to a sliding seal that is worn. This type of seal is generally used in fluid actuators in which a piston is moved by pressurized fluid, such as hydraulically or pneumatically operated cylinders.

（従来技術）第１図は１対のＵ形パツキン１，２を利用した
従来例であり、この第１図において、３はシリン
ダ、４はピストン、５はロツドであつて、ピスト
ン４はシリンダ３に摺動自在に嵌合すると共に、
シリンダ３内を第１油室６と第２油室７に区画し
ている。第１油室６側の第１パツキン１は第１油
室６側へ向つて開くような姿勢で配置され、主に
第１油室６が加圧されたときにシールとして作用
し、第２油室７側の第２パツキン２は第２油室側
へ向つて開くような姿勢で配置され、主に第２油
室７が加圧されたときにシールとして作用する。(Prior Art) Fig. 1 shows a conventional example using a pair of U-shaped packings 1 and 2. In Fig. 1, 3 is a cylinder, 4 is a piston, 5 is a rod, and the piston 4 is a cylinder. 3 so as to be slidably fitted,
The inside of the cylinder 3 is divided into a first oil chamber 6 and a second oil chamber 7. The first gasket 1 on the first oil chamber 6 side is arranged in such a manner that it opens toward the first oil chamber 6 side, and mainly acts as a seal when the first oil chamber 6 is pressurized. The second gasket 2 on the oil chamber 7 side is arranged in such a manner that it opens toward the second oil chamber, and mainly acts as a seal when the second oil chamber 7 is pressurized.

ところが第１図のような従来例では、２個のＵ
形パツキン１，２を必要とするため、ピストン４
の幅が長くなり、またそれによりシリンダ３も長
くなり、油圧作動シリンダとしての軽量小形化が
困難である。また例えば第１油室６が加圧された
場合には、第1U形パツキン１は第１油室６の圧
力に比例した圧接力でシリンダ３の内周面に密着
するので、摺動抵抗が必要以上に増加し、摺動性
能に支障をきたすおそれがある。 However, in the conventional example shown in Fig. 1, two U
Since piston 4 is required, piston 4 is required.
The width of the cylinder 3 becomes longer, and the cylinder 3 also becomes longer, making it difficult to reduce the weight and size of the hydraulic cylinder. Furthermore, for example, when the first oil chamber 6 is pressurized, the first U-shaped packing 1 comes into close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 3 with a pressing force proportional to the pressure in the first oil chamber 6, so that sliding resistance is reduced. This may increase more than necessary and may impede sliding performance.

（考案の目的）本考案の目的は、１個のシールにより往動と復
動のいずれの動作のときでも確実にシールできる
ようにすると共に、摺動抵抗が必要以上に大きく
ならないようにすることにより、摺動動作を円滑
化することである。(Purpose of the invention) The purpose of the invention is to enable reliable sealing during both forward and backward movements with a single seal, and to prevent sliding resistance from becoming unnecessarily large. The aim is to make the sliding movement smoother.

（考案の構成）上記目的を達成するために本考案は、可撓性を
有する環状本体の断面形状を、軸方向幅が短い縦
長形に形成すると共に軸方向両側に凹部を備える
中央くびれ形に形成し、本体のシール作用側面
に、軸方向に間隔を隔てて１対の環状シール部を
形成し、シール部と凹部の間の本体両側面部分に
リツジ部を形成し、リツジ部にはリツジ部の外周
端から内周端に至る切欠を形成している。(Structure of the invention) In order to achieve the above object, the present invention forms the cross-sectional shape of the flexible annular body into an elongated shape with a short axial width and a central constriction shape with recesses on both sides in the axial direction. A pair of annular seal portions are formed at intervals in the axial direction on the sealing side surfaces of the main body, and a ridge portion is formed on both side surface portions of the main body between the seal portion and the recessed portion. A notch is formed from the outer peripheral end to the inner peripheral end of the section.

（実施例）第２図において、１１はシリンダ、１２はピス
トン、１３はロツドであつて、ピストン１２はロ
ツド１３と一体的に形成されると共に、シリンダ
１１の内周面１１ａに１個の摺動用シール１５を
介して軸方向摺動自在に嵌合している。。シリン
ダ１１内はピストン１２により第１、第２油室１
７，１８に区画されており、各油室１７，１８は
それぞれ油路２０，２１を介して油圧切換弁（図
示せず）に連通している。即ち第１油室１７に油
を供給することによりピストン１２を矢印Ｆ方向
へ移動させ、反対に第２油室１８に油を供給する
ことによりピストン１２を逆矢印Ｆ方向へ移動さ
せることができる。２２はロツドシールである。(Embodiment) In FIG. 2, 11 is a cylinder, 12 is a piston, and 13 is a rod. They are fitted to be slidable in the axial direction via a dynamic seal 15. . Inside the cylinder 11 there are first and second oil chambers 1 by the piston 12.
The oil chambers 17 and 18 communicate with a hydraulic pressure switching valve (not shown) via oil passages 20 and 21, respectively. That is, by supplying oil to the first oil chamber 17, the piston 12 can be moved in the direction of the arrow F, and conversely, by supplying oil to the second oil chamber 18, the piston 12 can be moved in the direction of the reverse arrow F. . 22 is a rod seal.

摺動用シール１５は、ピストン１２の外周面に
形成された環状シール溝２３に嵌着されており、
第３図に示すような構造になつている。 The sliding seal 15 is fitted into an annular seal groove 23 formed on the outer peripheral surface of the piston 12.
It has a structure as shown in Figure 3.

第３図は自然状態（非圧縮状態）におけるシー
ル１５の断面を示しており、この第３図におい
て、シール１５は可撓性を有するゴム材料（例え
ばニトリルゴム）でできており、環状本体２４
と、１対の第１、第２環状シール部２５，２６
と、１対の環状脚部（シール部）２７と、１対の
第１、第２リツジ部２８，２９等を一体に備えて
いる。シール本体２４の断面形状は、軸方向の幅
W₁が半径方向の長さH₁より短い縦長形に形成さ
れている。またシール本体２４の両側には環状凹
部３０，３１が備えられており、それにより本体
２４の断面形状は全体として中央くびれ形になつ
ている。シール部２５，２６は本体２４のシール
作用側面２４ｂに軸方向に間隔を隔てて形成され
ており、その断面形状は略３角形になつている。
第１リツジ部２８は第１シール部２５と第１凹部
３０の間に逆矢印方向へ張出状に形成されてお
り、第２リツジ部２９は第２シール部２６に第２
凹部３１の間に矢印Ｆ方向へ張出状に形成されて
いる。第１リツジ部２８は第５図に示すように円
周方向に延び、概ね環状に形成されているが、適
当な複数個所に、リツジ部２８の外周端から内周
端に至る切欠３３が形成されている。なお第３図
の第２リツジ部２９も第１リツジ部２８と同じ構
造をしており、切欠３３を有している。 FIG. 3 shows a cross-section of the seal 15 in its natural state (uncompressed state), and in this FIG.
and a pair of first and second annular seal parts 25, 26.
, a pair of annular leg portions (seal portions) 27, a pair of first and second ridge portions 28, 29, etc. are integrally provided. The cross-sectional shape of the seal body 24 has a width in the axial direction.
It is formed into a vertically elongated shape in which W ₁ is shorter than the radial length H ₁ . Furthermore, annular recesses 30 and 31 are provided on both sides of the seal body 24, so that the cross-sectional shape of the body 24 as a whole has a central constriction shape. The seal portions 25 and 26 are formed on the sealing side surface 24b of the main body 24 at intervals in the axial direction, and have a substantially triangular cross-sectional shape.
The first ridge portion 28 is formed between the first seal portion 25 and the first recess 30 in a projecting shape in the direction of the reverse arrow, and the second ridge portion 29 is formed in the second seal portion 26 so as to protrude from the second seal portion 26 .
It is formed in the shape of an overhang in the direction of arrow F between the recesses 31 . As shown in FIG. 5, the first ridge portion 28 extends in the circumferential direction and is generally formed in an annular shape, and cutouts 33 extending from the outer circumferential end to the inner circumferential end of the ridge portion 28 are formed at a plurality of appropriate locations. has been done. Note that the second ridge portion 29 in FIG. 3 also has the same structure as the first ridge portion 28, and has a notch 33.

第３図は自然状態のシール１５を示しているの
で、脚部２７やシール部２５，２６が溝底部２３
ａやシリンダ内周面１１ａからはみ出すように図
示されているが、シール装着時には脚部２７やシ
ール部２５，２６は底部２３ａやシリンダ内周面
１１ａにより圧縮され、脚部２７は底部２３ａに
圧接し、シール部２５，２６はシリンダ内周面１
１ａに圧接している。脚部２７はその先端を第３
図のように鋭角状としても、多少丸くしてもよ
い。 Since FIG. 3 shows the seal 15 in its natural state, the leg portion 27 and seal portions 25 and 26 are attached to the groove bottom 23.
a and the cylinder inner circumferential surface 11a, but when the seal is installed, the leg portion 27 and the seal portions 25, 26 are compressed by the bottom portion 23a and the cylinder inner circumferential surface 11a, and the leg portion 27 is pressed into contact with the bottom portion 23a. However, the seal portions 25 and 26 are attached to the cylinder inner circumferential surface 1.
It is in pressure contact with 1a. The leg portion 27 has its tip connected to the third
It may have an acute angle as shown in the figure, or it may be somewhat rounded.

（作用）第２図の第１油室１７に油が圧入され、ピスト
ン１２及びロツド１３が矢印Ｆ方向へ摺動し始め
ると、第４図に示すように第１油室１７から環状
隙間ｄを介して、溝２３内の第１凹部３０側へ高
圧油が侵入し、本体２４のくびれ部２４ａを矢印
Ｆ側へと撓ませる。それにより本体２４の上半部
分は逆矢印Ｆ側へと傾き、第１シール部２５はピ
ストン中心側へと引き下がり、シール部２５の摺
動抵抗は低下する。実質的なシール作用は第２シ
ール部２６で行なわれる。即ちシール１５による
摺動抵抗が、第１油室１７の圧力増加に比例して
増加することはなくなり、ピストン１２を円滑に
摺動させることができる。(Function) When oil is pressurized into the first oil chamber 17 in FIG. 2 and the piston 12 and rod 13 begin to slide in the direction of arrow F, an annular gap d is drawn from the first oil chamber 17 as shown in FIG. High-pressure oil enters the first recess 30 side in the groove 23 through the groove 23, and bends the constricted portion 24a of the main body 24 toward the arrow F side. As a result, the upper half of the main body 24 is tilted toward the reverse arrow F, the first seal portion 25 is pulled down toward the center of the piston, and the sliding resistance of the seal portion 25 is reduced. The substantial sealing action is performed at the second sealing portion 26. That is, the sliding resistance due to the seal 15 does not increase in proportion to the increase in pressure in the first oil chamber 17, and the piston 12 can be slid smoothly.

次に第４図のように第２リツジ部２９が溝２３
の側面に密着した状態で、第２油室１８に圧力が
加わり始めると、第２油室１８の油は第２リツジ
部２９の切欠３３を通つて溝２３内の第２凹部３
１側へ速やかに侵入する。そしてくびれ部２４ａ
を逆矢印Ｆ側へ撓ませると共に、第１リツジ部２
８を溝２３の側面に押し付ける。なおこの場合、
第２リツジ部２９に切欠３３を設けてあることに
より、環状隙間d′から侵入する油の圧力が、第２
シール部２６に集中することはなくなる。即ち第
２シール部２６が逆矢印Ｆ側へ反転する現象（そ
り返り現象）が発生する心配はなくなり、また第
２油室１８の油が両シール部２６，２５を越えて
第１油室１７へ吹き抜ける心配もない。いわゆる
ブローバイ現象による圧力低下現象も発生しな
い。 Next, as shown in FIG.
When pressure starts to be applied to the second oil chamber 18 while in close contact with the side surface of the
Immediately invade the 1st side. And the constriction part 24a
is bent toward the reverse arrow F side, and the first rigid portion 2
8 against the side surface of the groove 23. In this case,
By providing the notch 33 in the second ridge part 29, the pressure of the oil entering from the annular gap d' is reduced to the second ridge part 29.
It is no longer concentrated on the seal portion 26. That is, there is no fear that the second seal portion 26 will reverse to the side of the reverse arrow F (warpage phenomenon), and the oil in the second oil chamber 18 will flow over both seal portions 26 and 25 and flow into the first oil chamber 17. There is no need to worry about it blowing out. A pressure drop phenomenon due to the so-called blow-by phenomenon does not occur.

（別の実施例）シリンダ内周面あるいはロツドカバーに形成す
るシール溝に摺動シールを嵌着するようにしても
よい。この場合はシール部は内周側へ向いて突出
し、ロツドの外周面に圧接する。(Another Embodiment) A sliding seal may be fitted into a seal groove formed on the inner peripheral surface of the cylinder or on the rod cover. In this case, the seal portion protrudes toward the inner circumference and comes into pressure contact with the outer circumferential surface of the rod.

また本考案は空気圧作動シリンダにも適応する
ことができる。 The invention can also be applied to pneumatically operated cylinders.

（考案の効果） (イ) １個の摺動用シール１５に、１対の環状シー
ル部２５，２６を軸方向に間隔を隔てて備えて
いるので、往動用と復動用の２個のシールを備
える必要がなくなる。従つてシリンダ１１の有
効容積を減少させることなく、シリンダ１１や
ピストン１２を短縮することができ、作動シリ
ンダ全体の軽量小形化を達成することができ
る。またシール溝加工工程の簡略化にもなる。(Effects of the invention) (a) One sliding seal 15 is provided with a pair of annular seal portions 25 and 26 spaced apart in the axial direction, so two seals are provided, one for forward movement and one for backward movement. There is no need to prepare. Therefore, the cylinder 11 and piston 12 can be shortened without reducing the effective volume of the cylinder 11, and the entire working cylinder can be made lighter and smaller. It also simplifies the seal groove machining process.

(ロ) 可撓性を有する環状シール本体２４の断面形
状を、軸方向幅W₁が短い縦長形に形成すると
共に、軸方向両側に凹部３０，３１を備える中
央くびれ形に形成しているので、摺動時、溝２
３内の凹部３０，３１に高圧油等が侵入するこ
とにより、本体２４がくびれ部２４ａを屈曲部
として概ね「く」の字形に撓む。それによりシ
ール部２５，２６が溝底部２３ａ側へ引き下が
り、摺動抵抗の増加を防止することができる。
即ち高圧時における摺動抵抗の増加を防止し、
摺動動作を円滑にすることができる。この結
果、シールの寿命は長くなる。(b) The cross-sectional shape of the flexible annular seal body 24 is formed into an elongated shape with a short axial width W ₁ and a constricted central shape with recesses 30 and 31 on both sides in the axial direction. , when sliding, groove 2
When high-pressure oil or the like enters the concave portions 30 and 31 in the main body 24, the main body 24 is bent into a generally dogleg shape with the constricted portion 24a as a bent portion. Thereby, the seal portions 25 and 26 are pulled down toward the groove bottom portion 23a, and an increase in sliding resistance can be prevented.
In other words, it prevents an increase in sliding resistance at high pressures,
Smooth sliding action can be achieved. This results in a longer seal life.

(ハ) 一般にシール先端は鋭い方がシール性が良い
が、耐摩耗性が悪くなるので大きなをつけざる
を得ないが、本考案においては、上述のとおり
摺動抵抗を小さく抑えることができるため、摩
耗の心配をすることなくシール先端を鋭くする
ことができ、従つてシール性を向上することが
できる。(C) In general, the sharper the tip of the seal, the better the sealing performance, but the wear resistance deteriorates, so a large seal tip must be used. However, in this invention, as mentioned above, the sliding resistance can be kept small. , the tip of the seal can be sharpened without worrying about wear, and therefore sealing performance can be improved.

(ニ) リツジ部２８，２９にリツジ部２８，２９の
外周端から内周端に至る切欠３３を形成してい
るので、シール部２５，２６への油圧等の集中
をなくすことができ、シール部２５，２６から
の吹抜現象（ブローバイ現象）を防止すること
ができる。(d) Since the notch 33 extending from the outer peripheral end to the inner peripheral end of the ridge parts 28, 29 is formed in the ridge parts 28, 29, concentration of hydraulic pressure etc. on the seal parts 25, 26 can be eliminated, and the seal The blow-by phenomenon from the parts 25 and 26 can be prevented.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来例の縦断面上半分図、第２図は本
考案を適用した油圧作動シリンダの縦断面上半分
図、第３図は第２図の要部の拡大図、第４図は摺
動時の状態を示す第３図と同じ部分の拡大図、第
５図は摺動用シールの第２図矢視図である。１１……シリンダ、１２……ピストン、１５…
…摺動用シール、２３……シール溝、２３ａ……
底部、２４……シール本体、２５，２６……シー
ル部、２８，２９……リツジ部、３０，３１……
凹部、３３……切欠。 Fig. 1 is an upper half view of a vertical section of a conventional example, Fig. 2 is an upper half view of a longitudinal section of a hydraulic cylinder to which the present invention is applied, Fig. 3 is an enlarged view of the main parts of Fig. 2, and Fig. 4 is an enlarged view of the main parts of Fig. 2. FIG. 5 is an enlarged view of the same part as FIG. 3 showing the sliding state, and FIG. 5 is a view of the sliding seal in the direction of the arrow in FIG. 2. 11...Cylinder, 12...Piston, 15...
...Sliding seal, 23...Seal groove, 23a...
Bottom part, 24... Seal body, 25, 26... Seal portion, 28, 29... Ridge portion, 30, 31...
Recess, 33...notch.

Claims

[Scope of utility model registration request]

A sliding seal in which a seal groove is formed in either a piston or a cylinder that are fitted to be slidable in the axial direction, and is fitted in contact with the bottom of the seal groove, has a flexible annular seal body. The cross-sectional shape is formed into a vertically elongated shape with a short axial width, and a central constriction shape with recesses on both sides in the axial direction,
A pair of annular seal parts are formed at intervals in the axial direction on the sealing side surfaces of the main body, a ridge part is formed on both side parts of the main body between the seal part and the recess, and the outer periphery of the ridge part is formed in the ridge part. A sliding seal characterized in that each notch is formed from one end to the inner peripheral end.