JP3959577B2 - パッキン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置の一種であるパッキンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、図6に示すように、ハウジング51とこのハウジング51に設けた穴部52に挿入される挿入部品である燃料噴射弁(燃料噴射用インジェクター)61との間をシールする場合、従来は、図示するようにOリング71等よりなるスクイーズパッキンを用いるのが一般的であるが、このようにOリング71等のスクイーズパッキンを用いる場合には、以下のような不都合がある。
【0003】
すなわち、ハウジング51または燃料噴射弁61の弁ケース62の加工精度やハウジング51の穴部52に対する燃料噴射弁61の取付構造等の都合によって穴部52と燃料噴射弁61との間に中心軸線の傾きや偏心を生じることがあり、このような傾きや偏心によって穴部52の内面と燃料噴射弁61との間の間隔が円周上の一部で拡大したり縮小したりすると、予め所定の圧縮率を設定されたOリング71等のスクイーズパッキンでは対処しきれなくなる場合がある。例えば一般に、固定用のピストンシールとして用いられるOリング71のシール方向の断面の圧縮率は10〜25%で使用されるように設定されているが、これに対して、圧縮率が10%を下回るとシール性の低下を来し、反対に25%を上回ると挿入抵抗が著しく増大したり、圧縮割れが発生したりする。
【0004】
このような事情により、上記Oリング71等よりなるスクイーズパッキンに代えて、図7(A)に示すように断面V字状のパッキン72を用いる場合がある。
【0005】
このV字状のパッキン72は、図示するように燃料噴射弁61の外周に設けた環状の装着溝63に取り付けられる環状の基部73を有しており、この環状基部73の外周側に、ハウジング51の穴部52の内面に密接するシールリップ74が一体に設けられている。
【0006】
したがって、このV字状のパッキン72によれば、このパッキン72に対して軸方向一方の受圧側(図上上側)から密封流体の圧力(高圧)が作用したときにこの圧力によりシールリップ74がハウジング51の穴部52の内面53に強く押し付けられるために、穴部52と燃料噴射弁61との間に多少の傾きや偏心があっても良好なシール性が発揮され、圧力をシールすることが可能である。
【0007】
しかしながら、このパッキン72においては、反対に、軸方向他方の反受圧側(図上下側)から密封流体の圧力(高圧)が作用すると、この圧力によりシールリップ74がハウジング51の穴部52の内面53から押し離されるために、圧力をシールすることができない。したがって、このVパッキン72にはそのシール性について方向性があり、上記したように密封流体の圧力が軸方向の両方向から作用する場合や、軸方向の一方から正負圧が交互に作用する場合等に対処することができないと云う不都合がある。
【0008】
また、このように密封流体の圧力が軸方向の両方向から作用する場合や軸方向の一方から正負圧が交互に作用する場合には、図7(B)に示すように複数のVパッキン72を互いに反対向きに並べて対処することが考えられるが、このようにすると軸方向の取付長さが増大するために、取付けに傾き等がある場合に、より多くの隙間を吸収しなければならず、取付スペースやコストの面からも実用に適さないと云う不都合がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、上記したように密封流体の圧力が軸方向の両方向から作用する場合や軸方向の一方から正負圧が交互に作用する場合等においても十分なシール性を発揮することが可能であり、しかも取付スペースが拡大することがなくコスト的にも有利なパッキンを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるパッキンは、ハウジングと前記ハウジングに設けた穴部に挿入される挿入部品との間をシールするパッキンであって、前記挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に前記穴部の内面に密接するシールリップを設けたパッキンにおいて、当該パッキンは軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、前記環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブを一体に設けるとともに当該パッキンの径方向長さを当該パッキンの軸方向長さより大きく設定し、前記リブの端面は前記シールリップの端面よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の請求項2によるパッキンは、ハウジングと前記ハウジングに設けた穴部に挿入される挿入部品との間をシールするパッキンであって、前記挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に前記穴部の内面に密接するシールリップを設けたパッキンにおいて、当該パッキンは軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、前記環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブを一体に設けるとともに前記シールリップの径方向長さを前記環状基部の径方向長さより大きく設定し、前記リブの端面は前記シールリップの端面よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の請求項3によるパッキンは、ハウジングと前記ハウジングに設けた穴部に挿入される挿入部品との間をシールするパッキンであって、前記挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に前記穴部の内面に密接するシールリップを設けたパッキンにおいて、当該パッキンは軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、前記環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブを一体に設け、前記リブの端面は前記シールリップの端面よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とする。
【0013】
上記構成を備えた本発明の請求項1によるパッキンにおいては、ハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともにこの環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。またこれに加えて本発明においては、当該パッキンの径方向長さが当該パッキンの軸方向長さより比較的大きく設定されていて当該パッキンの径方向長さに余裕があるために、穴部と燃料噴射弁や軸等の挿入部品との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップが穴部の内面から離れにくい。したがってこれらのことからシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止することが可能となり、良好なシール性を維持することが可能となる。
【0014】
また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるパッキンにおいては、同じくハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともに環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。またこれに加えて本発明においては、シールリップの径方向長さが環状基部の径方向長さより比較的大きく設定されていてシールリップの径方向長さに余裕があるために、穴部と燃料噴射弁や軸等の挿入部品との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップが穴部の内面から離れにくい。したがってこれらのことからシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止することが可能となり、良好なシール性を維持することが可能となる。
【0015】
また、上記構成を備えた本発明の請求項3によるパッキンにおいては、同じくハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともに環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。したがってシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止することが可能となり、良好なシール性を維持することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【0017】
図1(A)は、当該実施形態に係るパッキン1の平面図、同図(B)は正面図を示しており、図2(A)は同パッキン1の底面図、同図(B)は側面図を示している。また図3は、図1におけるA−A線拡大断面図、図4は同じく図1におけるB−B線拡大断面図を示している。
【0018】
各図に示すように、当該実施形態に係るパッキン1はゴム状弾性材料によって環状に成形されており、上記従来技術におけるOリング71等と同じようにハウジング51とこのハウジング51に設けた穴部52に挿入される燃料噴射弁(燃料噴射用インジェクター)61または軸等の挿入部品との間をシールするために用いられる。以下の例では、この挿入部品を図6に示した燃料噴射弁61としており、この場合、パッキン1の材質としては弗素系ゴム(弗素ゴム)が適しており、その中でも特に、低温性に優れたものが適している。
【0019】
各図に示すように、当該実施形態に係るパッキン1は先ず、燃料噴射弁61の外周に設けた環状の装着溝63に取り付けられる環状の基部(内周側シールリップとも称する)2を有しており、この環状基部2の外周側に、ハウジング51に設けた穴部52の内面に密接するシールリップ(外周側シールリップとも称する)3が一体に設けられている。
【0020】
環状基部2は、中心軸線Oと平行な円筒面状の内面2aおよび外面2bを有するとともに、中心軸線Oに対して直角な平面状の受圧部側端面2cおよび反受圧部側端面2dを有していて、基本的に断面矩形の円筒状に成形されており、この環状基部2の反受圧部側端部から径方向斜め外方へ向けて環状のシールリップ3が一体に成形されている。
【0021】
シールリップ3は、互いに平行な一対の斜面3a,3bを有するとともに、その先端シール部に、中心軸線Oと平行な円筒面状の外面3cおよび中心軸線Oに対して直角な平面状の端面3dを有しており、更にこの外面3cと端面3dとの間に面取り部3eが設けられている。
【0022】
また、環状基部2とシールリップ3との間に環状の凹部4が受圧部として設けられており、この凹部4に複数のリブ5が等配状に配置されて(図では12等配)、環状基部2およびシールリップ3に対して一体に成形されている。このリブ5の端面5aは中心軸線Oに対して直角な平面状に成形されており、かつシールリップ3の端面3dから軸方向に所定量、後退した位置に配置されている。
【0023】
図4に示すように、当該パッキン1の各部の寸法は、以下のように設定されており、特に、当該パッキン1の径方向長さcが当該パッキン1の軸方向長さiより大きく設定されるとともに、シールリップ3の径方向長さeが環状基部2の径方向長さdより大きく設定されている(単位:mm(実寸))。
【0024】
内径寸法(a)=9.5
外径寸法(b)=16.5
径方向長さ(c)=3.5
環状基部2の径方向長さ(d)=1.5
シールリップ3の径方向長さ(e)=2.0
環状基部2の受圧部側端面2cにおける径方向長さ(f)=1.0
凹部(受圧部)4の径方向長さ(g)=1.6
シールリップ3の先端シール部の径方向長さ(h)=0.9
軸方向長さ(i)=2.8
シールリップ3の軸方向長さ(j)=2.0
凹部(受圧部)4の軸方向長さ(深さ)(k)=0.8
シールリップ3に対するリブ5の軸方向後退長さ(m)=0.2
リブ5の周方向長さ(n)=1.6
【0025】
上記構成を備えたパッキン1は、上記したように燃料噴射弁61の外周に設けた環状の装着溝63に装着されて、この燃料噴射弁61とこれを挿入するハウジング51の穴部52の内面との間をシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【0026】
すなわち先ず、当該パッキン1に対して、その受圧部側(図4の上側)から密封流体の圧力(高圧)が作用する場合には、この圧力によりシールリップ3が穴部52の内面に強く押し付けられるために、穴部52と燃料噴射弁61との間に多少の傾きや偏心があっても十分なシール性が発揮され、圧力をシールすることができる。また、その反受圧部側(図4の下側)から負圧が作用する場合にも、リブ無しの従来品と変わらぬシール性が発揮され、外部から大気が流入するのを防止することができる(図5(B)参照)。
【0027】
また、その反受圧部側から密封流体の圧力が作用する場合には、この圧力によりシールリップ3が穴部52の内面から離れる方向に倒れようとするが、シールリップ3と環状基部2との間に一体成形されたリブ5が支えとなって、シールリップ3が倒れるのが防止される。またこれに加えて当該パッキン1おいては、上記したように当該パッキン1の径方向長さcが当該パッキン1の軸方向長さiより比較的大きく設定されていて(c>i)、当該パッキン1の径方向長さcに十分な余裕が設定されているために、穴部52と燃料噴射弁61との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップ3が穴部52の内面から離れにくい。またシールリップ3の径方向長さeが環状基部2の径方向長さdより比較的大きく設定されていて(e>d)、シールリップ3の径方向長さeにも十分な余裕が設定されているために、この点からも穴部52と燃料噴射弁61との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップ3が穴部52の内面から離れにくい。したがってこれらのことからシールリップ3が穴部52の内面から離れるのを実質的に防止することができ、良好なシール性を維持することができる(図5(A)参照)。
【0028】
尚、図5のグラフ図ではそれぞれ、◆(菱形)プロットが本発明の実施例品を示しており、■(四角)プロットがリブ無しの従来比較品を示している。またこの図5では、ハウジング52の穴部52の中心軸線に対する燃料噴射弁61の中心軸線の傾きが「軸の傾き」としてグラフの横軸に採られている。
【0029】
また、このパッキン1によれば、パッキン1一つ分の取付スペースを取付部に確保すれば良いために、取付スペースが拡大することがなく、コスト的にも有利な製品を提供することができる。またシールリップ3は、リブ5を介して環状基部2と連結されているために、装着時または装着後の圧力作用時に反転することがないものである。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【0031】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項1によるパッキンにおいては、ハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともに環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。またこれに加えて本発明においては、当該パッキンの径方向長さが当該パッキンの軸方向長さより比較的大きく設定されていて、当該パッキンの径方向長さに余裕が設定されているために、穴部と燃料噴射弁や軸等の挿入部品との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップが穴部の内面から離れにくい。したがってこれらのことからシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止し、良好なシール性を維持することができる。また本発明によれば、パッキン一つ分の取付スペースを取付部に確保すれば良いために、取付スペースが拡大することがなく、コスト的にも有利な製品を提供することができる。
【0032】
また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるパッキンにおいては、同じくハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともに環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。またこれに加えて本発明においては、シールリップの径方向長さが環状基部の径方向長さより比較的大きく設定されていて、シールリップの径方向長さに余裕が設定されているために、穴部と燃料噴射弁や軸等の挿入部品との間に多少の傾きや偏心があってもシールリップが穴部の内面から離れにくい。したがってこれらのことからシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止し、良好なシール性を維持することができる。また本発明によれば、パッキン一つ分の取付スペースを取付部に確保すれば良いために、取付スペースが拡大することがなく、コスト的にも有利な製品を提供することができる。
【0033】
また、上記構成を備えた本発明の請求項3によるパッキンにおいては、同じくハウジングの穴部に挿入される挿入部品の外周に取り付けられる環状基部の外周側に穴部の内面に密接するシールリップが設けられるとともに環状基部とシールリップとの間に両者を繋ぐリブが一体に設けられているために、シールリップを穴部の内面から離す方向の圧力が作用したときに、リブが支えとなって、シールリップが穴部の内面から離れる方向に倒れるのが防止される。したがってシールリップが穴部の内面から離れるのを実質的に防止し、良好なシール性を維持することができる。また本発明によれば、パッキン一つ分の取付スペースを取付部に確保すれば良いために、取付スペースが拡大することがなく、コスト的にも有利な製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は本発明の実施形態に係るパッキンの平面図、(B)は正面図
【図2】 (A)は同パッキンの底面図、(B)は側面図
【図3】 図1におけるA−A線拡大断面図
【図4】 図1におけるB−B線拡大断面図
【図5】 (A)および(B)とも同パッキンの性能試験結果を示すグラフ図
【図6】 従来例の装着状態を示す断面図
【図7】 (A)および(B)とも他の従来例を示す断面図
【符号の説明】
1 パッキン
2 環状基部
2a 内面
2b,3c 外面
2c,2d,3d,5a 端面
3 シールリップ
3a,3b 斜面
3e 面取り部
4 凹部
5 リブ
51 ハウジング
52 穴部
61 燃料噴射弁(挿入部品)
62 弁ケース
63 装着溝
Claims (3)
- ハウジング(51)と前記ハウジング(51)に設けた穴部(52)に挿入される挿入部品(61)との間をシールするパッキン(1)であって、前記挿入部品(61)の外周に取り付けられる環状基部(2)の外周側に前記穴部(52)の内面に密接するシールリップ(3)を設けたパッキン(1)において、
当該パッキン(1)は軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、
前記環状基部(2)とシールリップ(3)との間に両者を繋ぐリブ(5)を一体に設けるとともに当該パッキン(1)の径方向長さ(c)を当該パッキン(1)の軸方向長さ(i)より大きく設定し、
前記リブ(5)の端面(5a)は前記シールリップ(3)の端面(3d)よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とするパッキン。 - ハウジング(51)と前記ハウジング(51)に設けた穴部(52)に挿入される挿入部品(61)との間をシールするパッキン(1)であって、前記挿入部品(61)の外周に取り付けられる環状基部(2)の外周側に前記穴部(52)の内面に密接するシールリップ(3)を設けたパッキン(1)において、
当該パッキン(1)は軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、
前記環状基部(2)とシールリップ(3)との間に両者を繋ぐリブ(5)を一体に設けるとともに前記シールリップ(3)の径方向長さ(e)を前記環状基部(2)の径方向長さ(d)より大きく設定し、
前記リブ(5)の端面(5a)は前記シールリップ(3)の端面(3d)よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とするパッキン。 - ハウジング(51)と前記ハウジング(51)に設けた穴部(52)に挿入される挿入部品(61)との間をシールするパッキン(1)であって、前記挿入部品(61)の外周に取り付けられる環状基部(2)の外周側に前記穴部(52)の内面に密接するシールリップ(3)を設けたパッキン(1)において、
当該パッキン(1)は軸方向の両方向から作用する密封流体圧力をそれぞれシールするものであり、
前記環状基部(2)とシールリップ(3)との間に両者を繋ぐリブ(5)を一体に設け、
前記リブ(5)の端面(5a)は前記シールリップ(3)の端面(3d)よりも軸方向に所定量後退した位置に配置されていることを特徴とするパッキン。
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