JPH0587715B2 - - Google Patents
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- JPH0587715B2 JPH0587715B2 JP2507778A JP50777890A JPH0587715B2 JP H0587715 B2 JPH0587715 B2 JP H0587715B2 JP 2507778 A JP2507778 A JP 2507778A JP 50777890 A JP50777890 A JP 50777890A JP H0587715 B2 JPH0587715 B2 JP H0587715B2
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- JP
- Japan
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- radially
- seal structure
- annular
- pressure
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、流体圧の作用の下に作動するピスト
ン又はピストンロツドがシリンダの壁を貫通する
ような部分に使用されるシール構造及び該シール
構造に組込まれるシール部材に係る。特に本発明
は高い流体圧及び低い流体圧に交互に曝されるシ
ール構造に於て有用なものである。Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to a seal structure used in a part where a piston or piston rod operating under the action of fluid pressure penetrates the wall of a cylinder, and a seal member incorporated in the seal structure. Pertains to. The present invention is particularly useful in seal structures that are alternately exposed to high and low fluid pressures.
従来の技術
シールが高圧及び低圧に交互に曝される場合に
は良好な流体シールを得ることが困難である。か
かる問題を解消すべく、米国特許第3909016号に
は二つの相対的に運動する機械部品に使用される
シール構造として、Oリングの如き加圧力発生部
材とシール部材とを組合せたシール構造が提案さ
れている。このシール構造は、それが低い流体圧
に曝されるときにはシール部材がその内周に形成
された環状の角部にてピストンの如き運動する機
械部品と線接触的に接触し、これにより摩擦力が
非常に小さく抑えられた状態で低圧系に於ける流
体の漏洩を防止し、シール構造が高い流体圧に曝
されると、Oリングによる圧縮力の作用位置が軸
線方向移動し、これによりシール部材がその環の
環状中心の周りの捩れるように変形し、前記角部
に隣り合つた環状の面部にて該機械部品に接触す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION Good fluid seals are difficult to obtain when the seal is exposed to alternating high and low pressures. In order to solve this problem, US Pat. No. 3,909,016 proposes a seal structure that combines a pressurizing force generating member such as an O-ring and a seal member as a seal structure used for two mechanical parts that move relative to each other. has been done. In this seal structure, when exposed to low fluid pressure, the seal member comes into line contact with a moving mechanical part such as a piston at an annular corner formed on its inner periphery, thereby causing frictional force. When the seal structure is exposed to high fluid pressure, the position where the compressive force is applied by the O-ring moves in the axial direction, thereby preventing fluid leakage in the low-pressure system. The member deforms torsionally about the annular center of the ring and contacts the mechanical component at an annular surface adjacent to the corner.
米国特許第3942806号には、環状シール部材の
内周部に一端より軸線方向内方へ延在する円筒形
の窪みと他端より軸線方向内方へ傾斜して延在す
る円錐形の窪みとの交差部に環状の角部が形成さ
れており、かかる環状シール部材の周りにOリン
グ状の加圧力発生部材が嵌合わされたシール構造
が記載されている。この場合にも、低い流体圧が
作用するときにはシール部材の鋭敏な角部が運動
する機械部品と接触した状態にあるが、高い流体
圧が作用するときに環状シール部材が加圧力発生
部材と共に軸線方向に圧縮されるにつれて半径方
向に拡がり、運動する機械部品に接する前記の角
部が潰れて環状の面にて該機械部品に対し押付け
られるようになる。 U.S. Pat. No. 3,942,806 discloses that an annular seal member has a cylindrical recess extending axially inward from one end and a conical recess extending axially inward from the other end on the inner circumference of the annular seal member. A seal structure is described in which an annular corner is formed at the intersection of the annular seal member and an O-ring-shaped pressure generating member is fitted around the annular seal member. In this case, too, when low fluid pressure is applied, the sharp corners of the sealing member are in contact with the moving mechanical parts, but when high fluid pressure is applied, the annular sealing member along with the pressure generating member is aligned with the axis. As it is compressed in the direction, it expands in the radial direction, and the corner portion in contact with the moving machine part collapses, so that the annular surface is pressed against the machine part.
米国特許第4449718号には、米国特許第3942806
号に記載されたシール構造の修正例として、上記
の角部に面取り部を設け、ピストン等の運動部品
に対しパツキンリングを装着することを容易にす
るシール構造が記載されている。 U.S. Patent No. 4,449,718 includes U.S. Patent No. 3,942,806
As an example of a modification of the seal structure described in the above publication, a seal structure is described in which chamfers are provided at the corners to facilitate mounting of packing rings on moving parts such as pistons.
米国特許第3663024号には、低い流体圧に曝さ
れているときには運動する機械部品に対向する環
状面が該機械部品の面に狭い幅の環状面にて接触
し、高い流体圧に曝されたときにはOリングの如
き加圧力発生部材により変形されて前記機械部品
の面により広い幅の環状面にて接触する横断面が
橇状のシールリングを加圧力発生部材と組合せて
使用するシール構造が記載されている。 U.S. Pat. No. 3,663,024 discloses that an annular surface facing a moving mechanical component contacts the surface of the mechanical component at a narrow annular surface when exposed to a low fluid pressure; In some cases, a seal structure is described in which a seal ring is deformed by a pressing force generating member such as an O-ring and has a sled-like cross section that contacts the surface of the mechanical component with a wider annular surface in combination with the pressing force generating member. has been done.
発明の開示
本発明の一つの目的は、運動部品を有する機械
部品に使用される改良された流体シール構造及び
流体シール部材を提供することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide improved fluid seal structures and fluid seal members for use in mechanical components having moving parts.
本発明の他の一つの目的は、シール部材が低い
流体圧が作用する状況下に於ては線接触部を有し
高い流体圧が作用する状況下に於ては上記の線接
触部に加えてこれより変位された位置に他の一つ
の接触領域を有するよう構成された流体シール構
造及び流体シール部材を提供することである。 Another object of the present invention is that the sealing member has a line contact portion when a low fluid pressure is applied, and in addition to the line contact portion when a high fluid pressure is applied. It is an object of the present invention to provide a fluid seal structure and a fluid seal member configured to have another contact area at a position displaced from this.
本発明の更に他の一つの目的は、高い流体圧が
作用する状況下に於てシール部材が運動する機械
部品に対し押付けられると、流体を保持する浅い
凹部を二つの接触部の間に有し、これによりシー
ル部材と運動部品との間の摩擦を低減し、シール
部材の摩耗を低減するよう構成された流体シール
構造及び流体シール部材を提供することである。 Yet another object of the invention is to provide a shallow recess between the two contact parts which retains fluid when the seal member is pressed against a moving mechanical component under conditions of high fluid pressure. It is an object of the present invention to provide a fluid seal structure and a fluid seal member that are configured to reduce friction between the seal member and a moving component and thereby reduce wear of the seal member.
本発明の更に他の一つの目的は、従来のシール
部材に於ける直角をなす部分が低減され、これに
より応力及び応力集中に起因する損傷が低減され
るよう構成されたシール部材を提供することであ
る。 Yet another object of the present invention is to provide a seal member constructed such that the squares of conventional seal members are reduced, thereby reducing stress and damage due to stress concentrations. It is.
本発明の更に他の一つの目的は、高い流体圧が
作用する状況下に於て高圧時接触領域に対する圧
縮度合が増大されるよう、シール部材に於ける加
圧部材と接触する面に傾斜を設けることである。 Yet another object of the present invention is to provide a sealing member with an inclined surface in contact with the pressure member so as to increase the degree of compression of the high-pressure contact area under conditions of high fluid pressure. It is to establish.
以下に本発明を説明するためにピストンロツド
の周りにハウジングが配置された構造に於けるシ
ール構造及びシール部材について説明する。シー
ル構造はハウジングに設けられた環状溝内に組込
まれており、シール部材と加圧部材とを含んでい
る。シール部材は周方向に延在する四つの側面と
ピストンロツドに接触する二つの領域とを有して
いる。 In order to explain the present invention, a seal structure and a seal member in a structure in which a housing is disposed around a piston rod will be described below. The seal structure is built into an annular groove provided in the housing and includes a seal member and a pressure member. The sealing member has four circumferentially extending sides and two areas for contacting the piston rod.
シール部材は円環状のトロイド部材であるが、
以下の説明に於ては便宜上適宜円環状シール部材
を円環の中心軸線を含む平面による断面で見た形
状として説明する。従つてその場合点接触とは実
際には周方向に沿つた線接触であり、線接触とは
実際には周方向に沿つた面接触である。 The seal member is an annular toroid member,
In the following description, for convenience, the annular sealing member will be described as having a shape seen in a cross section along a plane including the central axis of the annular ring. In that case, therefore, a point contact is actually a line contact along the circumferential direction, and a line contact is actually a surface contact along the circumferential direction.
第一の側面はハウジングのベース部に設けられ
た高圧ポートに面する実質的にS形曲線(断面に
て)をなす側面である。S形曲線はピストンロツ
ドの軸線を沿う方向とこれに垂直の半径方向とに
延在し半径方向内向きに凸状の上方部分(環の外
方部分)と半径方向内向きに凹状の下方部分(環
の内方部分)とを有している。 The first side is a substantially S-curved side (in cross section) facing a high pressure port in the base of the housing. The S-shaped curve extends in a direction along the axis of the piston rod and in a radial direction perpendicular to this, with an upper part (outer part of the ring) convex radially inward and a lower part (outer part of the ring) concave radially inward. (inner part of the ring).
第二の側面はピストンロツドに面しており、そ
の実質的全長に亘り延在する浅い窪みを有してい
る。第一の側面と第二の側面の交差部はピストン
ロツドに対する点接触部を構成している。 The second side faces the piston rod and has a shallow recess extending over substantially its entire length. The intersection of the first and second sides defines a point of contact for the piston rod.
第二の側面は高い流体圧が作用する状況下に於
てピストンロツドとの間に第二の接触領域を形成
する円弧状部分にて終つており、円弧状部分は上
方且低圧側へ向けて延在している。シール構造が
高い流体圧に曝されると、加圧部材が低圧側へ向
けて移動することによつて加圧力が増大されるこ
とによりシール部材は点接触部の周りに回動し、
円弧状部分の一部はピストンロツドに対し押付け
られる。点接触部及び上記の回動により生じた円
弧状部分による接触領域の間にはシール部材とピ
ストンロツドとの間に第二の側面の実質的全長に
亙り延在する浅い空〓が形成され、該空〓に捕捉
された液体は潤滑作用をなしてシール構造の寿命
を長くする。円弧状部分の接触領域はシール構造
が高い流体圧に曝される場合に完全なシールを達
成するよう必要に応じてその面積が増大されなけ
ればならないが、必要以上に増大されてはならな
い。接触領域の面積が必要以上に増大されるとシ
ール構造の摩擦抵抗が高くなり過ぎる。 The second side terminates in an arcuate portion that forms a second contact area with the piston rod under conditions of high fluid pressure, the arcuate portion extending upwardly and toward the low pressure side. There is. When the seal structure is exposed to high fluid pressure, the pressurizing member moves toward the low pressure side, thereby increasing the pressurizing force, causing the sealing member to rotate around the point contact,
A portion of the arcuate portion is pressed against the piston rod. A shallow cavity extending over substantially the entire length of the second side surface is formed between the sealing member and the piston rod between the point contact portion and the contact area formed by the circular arc portion caused by the above-mentioned rotation. The liquid trapped in the air acts as a lubricant, extending the life of the seal structure. The contact area of the arcuate portion should be increased in area as necessary to achieve a complete seal when the sealing structure is exposed to high fluid pressures, but should not be increased unnecessarily. If the area of the contact area is increased more than necessary, the frictional resistance of the seal structure will become too high.
第三の側面は実質的に直線的であり、第二の側
面の円弧状部より加圧部材のある側へ向けて半径
方向に延在している。低い流体圧が作用する状況
下に於ては、第三の側面は環状溝の低圧側の半径
方向の壁との間にV形の空〓を形成し、第三の側
面の円弧状部分に隣接する部分は前記半径方向壁
と接触している。V形空〓は流体圧の増減に応じ
たシール部材の枢動を容易にする。シール構造が
高い流体圧に曝されるとシール部材が点接触部の
周りに枢動し、第三の側面全体が環状溝の半径方
向壁面に押付けられる。 The third side surface is substantially straight and extends radially from the arcuate portion of the second side surface toward the pressure member. Under conditions of low fluid pressure, the third side forms a V-shaped cavity with the low-pressure radial wall of the annular groove, and the arcuate portion of the third side forms a V-shaped cavity. Adjacent portions are in contact with said radial wall. The V-shaped cavity facilitates pivoting of the seal member in response to increases and decreases in fluid pressure. When the sealing structure is exposed to high fluid pressure, the sealing member pivots about the point contact and the entire third side is pressed against the radial wall of the annular groove.
シール部材の第四の側面は第一の側面と第三の
側面の半径方向外端部の間に延在しており、低い
流体圧が作用する状況下に於て加圧部材を位置決
めすべく高圧側より低圧側へ向かうに従つてピス
トンロツド中心軸線より僅かに遠ざかるよう傾斜
した傾斜部を有している。傾斜部は平面又は浅い
窪み面であつてよい。流体圧が増大すると、加圧
部材は低圧側へ押されて移動し、これによつて上
記の傾斜面上に乗り上げ、シール部材の低圧側端
部を下方(半径方向内方)へ押下げ、上記の円弧
状部分をピストンに対し押付けてその接触領域に
高い加圧力を及ぼし、該接触領域に於て良好な流
体シールを達成する。この傾斜部による押付けは
加圧部材がOリングである場合に特に有効であ
る。 A fourth side of the seal member extends between the radially outer ends of the first side and the third side for positioning the pressure member under conditions of low fluid pressure. It has an inclined portion that is inclined slightly away from the center axis of the piston rod as it goes from the high pressure side to the low pressure side. The slope may be a flat surface or a shallow recessed surface. When the fluid pressure increases, the pressure member is pushed and moved toward the low pressure side, thereby riding on the above-mentioned inclined surface and pushing down the low pressure side end of the sealing member downward (radially inward), The arcuate portion is pressed against the piston to exert a high pressure force on the contact area to achieve a good fluid seal at the contact area. This pressing by the inclined portion is particularly effective when the pressing member is an O-ring.
傾斜部は第一の側面と交差した端部より第四の
側面に沿つてその約1/3乃至1/2の位置にて始まつ
ている。傾斜部は低い流体圧が作用する状態に於
てピストンロツドの中心軸線に対し約5゜乃至10゜
の角度をなしているのが好ましい。 The sloping portion begins approximately 1/3 to 1/2 along the fourth side from the end that intersects the first side. Preferably, the ramp is at an angle of about 5 DEG to 10 DEG with respect to the central axis of the piston rod under conditions of low fluid pressure.
シール部材は前記点接触部の周りに枢動し得る
ことが重要である。このことにより高圧の流体圧
が作用する状況下に於ては前記円弧状部分がピス
トンロツドと接触することができ、シール部材の
第三の側面は環状溝の半径方向壁面に接触してシ
ールを形成することができる。逆に低い流体圧が
作用する状況下に於ては、シール部材はその円弧
状部分が上方へピストンロツドより離れる方向へ
前記点接触部の周りに枢動し、第三の側面がその
下端部を除き環状溝の半径方向壁面より離れる方
向へ移動する。この枢動の枢動角度は約5゜乃至
10゜であるのが望ましく、約7゜乃至9゜であるのがよ
り好ましい。第二のシール部、即ち前記円弧状部
分とピストンロツドの間の接触が解除されると、
シール構造の摩擦抵抗が低減し、各部品の摩擦摩
耗が大きく低減される。 It is important that the sealing member is able to pivot about said point contact. This allows the arcuate portion to contact the piston rod under high fluid pressure conditions, and the third side of the seal member to contact the radial wall of the annular groove to form a seal. can do. Conversely, under conditions of low fluid pressure, the seal member pivots upwardly and away from the piston rod around the point contact, and the third side surface pivots upwardly away from the piston rod. and moves in a direction away from the radial wall surface of the annular groove. The pivot angle of this pivot is approximately 5° to
Preferably it is 10°, more preferably about 7° to 9°. When the contact between the second sealing part, i.e. the arcuate part and the piston rod is released,
The frictional resistance of the seal structure is reduced, and the frictional wear of each component is greatly reduced.
シール部材及び加圧部材はポリテトラフルオロ
エチレン、その複合材料の如きフルオロプラスチ
ツク材料又は高圧系に使用される他の高弾性プラ
スチツク材料にて形成されていてよい。加圧部材
は一般的にはOリングの如きエラストマ製リング
であつてよい。 The sealing member and pressure member may be formed from fluoroplastic materials such as polytetrafluoroethylene, composites thereof, or other high modulus plastic materials used in high pressure systems. The pressure member typically may be an elastomeric ring, such as an O-ring.
以上に於ては本発明をシール構造が機械の静止
部分の側に組込まれる場合について説明したが、
本発明によるシール構造は機械の可動部分や回転
部分の側にも同様の要領にて組込まれてよいもの
であることを理解されたい。また本発明はバタフ
ライ弁、ボール弁、ゲート弁等にも採用されてよ
いものである。 In the above, the present invention has been described in the case where the seal structure is incorporated into the stationary part of the machine.
It should be understood that the seal structure according to the invention may be incorporated in a similar manner on the side of moving or rotating parts of a machine. Further, the present invention may be applied to butterfly valves, ball valves, gate valves, etc.
発明を実施するための最良の形態
添付の各図に於て同一の符号は同一の部材を示
している。図1は低い流体圧が作用する状況下に
於けるシール構造を示している。この構造は静止
部材5(部分的にのみ図示されている)に設けら
れた環状溝3及びロツド7を含んでいる。環状溝
3は軸線方向に延在する壁面13とその両端に接
続された半径方向に延在する壁面9及び11によ
り形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The same reference numerals indicate the same members in the accompanying drawings. FIG. 1 shows the seal structure under conditions of low fluid pressure. The structure includes an annular groove 3 and a rod 7 provided in a stationary member 5 (only partially shown). The annular groove 3 is formed by an axially extending wall surface 13 and radially extending wall surfaces 9 and 11 connected to both ends thereof.
溝3内には図に於てはOリング15として示さ
れた加圧部材が配置されており、この加圧部材は
図1に示す状態では低い流体圧が図にて左方より
作用した状態で壁面13に当接しており、環状の
シール部材17の周りに配置されている。図示の
実施例に於ては、シール部材17はポリテトラフ
ルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレン
複合材料にて形成されたリングである。静止部材
5とロツド7との間には環状通路19が形成され
ている。記号P+及びP−にて示されている如
く、高圧側は静止部材5の図にて左側であり、低
圧側は静止部材5の図にて右側である。高い流体
圧が作用した状態或いは低い流体圧が作用した状
態とは、それぞれ高圧側に作用する流体圧が高い
状態或いは低い状態をいう。 A pressure member shown as an O-ring 15 in the figure is disposed within the groove 3, and this pressure member is in the state shown in FIG. 1 when low fluid pressure is applied from the left side in the figure. It is in contact with the wall surface 13 and is arranged around an annular sealing member 17. In the illustrated embodiment, seal member 17 is a ring formed of polytetrafluoroethylene or polytetrafluoroethylene composite material. An annular passage 19 is formed between the stationary member 5 and the rod 7. As indicated by the symbols P+ and P-, the high pressure side is on the left side of the stationary member 5 in the view, and the low pressure side is on the right side of the stationary member 5 in the view. The state in which high fluid pressure is applied or the state in which low fluid pressure is applied refers to a state in which the fluid pressure acting on the high pressure side is high or low, respectively.
本発明のシール部材17は壁面9に面する側面
であつて殆どの部分に亘りトロイド面である第一
の側面21を有しており、この面は断面で見てS
形曲線をなす面である。側面21の上方部分は半
径方向内向きに凸状の部分21aであり、その下
方部分は半径方向内向きに凹状の部分21bであ
る。凹状部分21bの下端部はピストンロツドの
面に対し急峻な角度、即ち約90゜の角度をなして
おり、点23に於てピストンロツド7と点接触
(実際は線接触)している。ピストンロツド7に
面する第二の側面25は点接触部23に於て始ま
り側面25の実質的に全長に亘り軸線方向に延在
し、浅い窪み27を有している。浅い窪み27の
壁面11に最も近い端部は点29から始まつて丸
く形成されており、約90゜又はそれ以上の範囲に
亘り湾曲した円弧状部分31を形成している。側
面25(円弧状部分31を含む)も実際にはトロ
イド面をなしている。 The sealing member 17 of the present invention has a first side surface 21 that faces the wall surface 9 and is a toroidal surface over most of the part, and this surface has an S shape when viewed in cross section.
It is a surface with a curved shape. The upper part of the side surface 21 is a radially inwardly convex part 21a, and the lower part thereof is a radially inwardly concave part 21b. The lower end of the concave portion 21b forms a steep angle, approximately 90°, with respect to the plane of the piston rod, and makes point contact (actually line contact) with the piston rod 7 at a point 23. The second side 25 facing the piston rod 7 begins at the point contact 23 and extends axially over substantially the entire length of the side 25 and has a shallow recess 27. The end of shallow recess 27 closest to wall 11 is rounded starting from point 29 to form an arcuate portion 31 curved through about 90 degrees or more. The side surface 25 (including the arcuate portion 31) also actually forms a toroidal surface.
シール部材17の第三の側面33は断面で見て
実質的に直線状であり、壁面11に面している。 The third side 33 of the sealing member 17 is substantially straight in cross section and faces the wall surface 11 .
第四の側面35はピストンロツド7より最も離
れた側面である。この側面は点接触部23に対す
る軸線方向位置により低圧側へ向けて僅かに拡径
するよう延在する傾斜部を有している。この傾斜
部は直線的傾斜面であつてよい。 The fourth side 35 is the side furthest from the piston rod 7. This side surface has an inclined portion that extends slightly in diameter toward the low pressure side depending on the axial position relative to the point contact portion 23 . This slope may be a linear slope.
図1は低い流体圧が作用する状況下にて本発明
のシール構造を示している。シール部材17とロ
ツド7との間の唯一の接触部は点接触部23であ
る。側面33と円弧状部分31の接合部は壁面1
1と接触している。加圧部材15は側面35の実
質的に中央部、即ち点接触部23に対応する軸線
方向位置にある領域に於てシール部材と接触して
おり、それが軸線方向の壁面13と接触している
ことによりシール部材17に対し或る程度の圧縮
力を与えている。 FIG. 1 shows the seal structure of the present invention under conditions of low fluid pressure. The only contact between seal member 17 and rod 7 is point contact 23. The joint between the side surface 33 and the arcuate portion 31 is the wall surface 1
I am in contact with 1. The pressure member 15 is in contact with the sealing member in a substantially central portion of the side surface 35, i.e. in an axial position corresponding to the point contact portion 23, which is in contact with the axial wall surface 13. This provides a certain degree of compressive force to the seal member 17.
図2は高い流体圧が作用する状況下にて本発明
のシール構造を示している。この状態では、加圧
部材15及びシール部材17は図にて右方へ押圧
され、壁面11に対し押付けられている。シール
部材17は加圧部材15により径方向内方へ押圧
されており、これにより円弧状部分31の点29
はピストンロツド7とシール接触しており、或る
量の流体が窪み27内に捕捉されている
高い流体圧が解除されると、加圧部材15は図
にて左方へ移動し、シール部材17は点接触部2
3の周りに枢動し、これにより点29に於けるシ
ールが解除され、側面33は下端の円弧状部分3
1との接合部にてのみ壁面11と接触する。この
ことによりシール構造体全体が再度図1に示され
た関係に戻る。 FIG. 2 shows the seal structure of the present invention under conditions of high fluid pressure. In this state, the pressure member 15 and the seal member 17 are pressed to the right in the figure and are pressed against the wall surface 11. The sealing member 17 is pressed radially inward by the pressure member 15, so that the point 29 of the arcuate portion 31
is in sealing contact with the piston rod 7 and a certain amount of fluid is trapped within the recess 27. When the high fluid pressure is released, the pressure member 15 moves to the left in the figure and the seal member 17 is point contact part 2
3, thereby releasing the seal at point 29, and the side surface 33 pivots around the lower end arcuate portion 3.
It contacts the wall surface 11 only at the joint with the wall surface 11. This returns the entire seal structure to the relationship shown in FIG. 1 again.
図3には、図1及び図2に示す実施例に於ける
シール部材17の一つの修正例であるシール部材
50が示されている。シール部材50は、全体と
して円弧状の面52を有し、該湾曲面52は低い
流体圧が作用する状況下に於て破線54に沿つて
点接触点56の軸線方向位置に対応する位置にて
加圧部材と接触する形状とされている。その他の
全ての点に於てシール部材50は上述のシール部
材17と同様である。 FIG. 3 shows a seal member 50 that is a modification of the seal member 17 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. Seal member 50 has a generally arcuate surface 52 that is curved at a position corresponding to the axial position of point contact point 56 along dashed line 54 under conditions of low fluid pressure. It is shaped so that it comes into contact with the pressure member. In all other respects, seal member 50 is similar to seal member 17 described above.
更に断面積の大きいシールの場合には、シール
部材50の部分58は図3に示されている如き曲
面ではなく平坦であつてよい。 For larger cross-sectional area seals, portion 58 of seal member 50 may be flat rather than curved as shown in FIG.
上述の本発明の実施例は例示に過ぎない。種々
の変更、修正、置換えが本発明の範囲内にて行わ
れてよいことは当業者にとつて明らかであろう。 The embodiments of the invention described above are merely exemplary. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, and substitutions may be made within the scope of the invention.
図1は機械の静止部分の側に設けられた環状溝
内に配置されたシール部材及び加圧部材を含む本
発明のシール構造を低い流体圧が作用する状況下
について示す部分断面図であり、ピストンロツド
に対するシール部材及び加圧部材の関係を示して
いる。図2は高い流体圧が作用する状況下にある
場合に於ける図1に示されたシール構造を示す部
分断面図である。図3はシール部材についての発
明の他の一つの実施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a sealing structure of the present invention including a sealing member and a pressure member disposed in an annular groove provided on the side of a stationary part of a machine under conditions of low fluid pressure; The relationship of the sealing member and the pressure member to the piston rod is shown. FIG. 2 is a partial sectional view showing the seal structure shown in FIG. 1 under conditions of high fluid pressure. FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the invention regarding a seal member.
Claims (1)
ル部材にして、周方向に延在する第一乃至第四の
側面を有し、環の中心軸線を含む平面による断面
で見て、 前記第一の側面は半径方向内向きに凸状の半径
方向外方部分と半径方向内向きに凹状の半径方向
内方部分とを含むS形曲線をなし、 前記第二の側面は前記第一の側面の前記凹状部
の内端に接続した一端部より実質的に軸線方向に
延在し、実質的にその全長に亘つて延在する窪み
と前記一端部とは反対の側の他端部に形成された
凸状の円弧状部分とを含み、 前記第三の側面は前記円弧状部分より実質的に
直線的に半径方向に延在しており、 前記第四の側面は前記第一及び第三の側面の半
径方向外端間に軸線方向に延在し、少なくともそ
の中間点より前記第三の側面の側へ向けて半径方
向外向きに傾斜しており、 ロツド状機械部品の周りに装着されたとき前記
第一の側面と前記第二の側面の交差部は前記機械
部品に対し点接触するようになつており、前記第
四の側面の前記第三の側面に接続する端部が半径
方向内向きに押圧されたとき前記第二の側面の前
記円弧状部分の一部が前記機械部品に接触する接
触領域を形成するよう構成されていることを特徴
とする環状シール部材。 2 請求の範囲第1項の環状シール部材に於て、
前記第四の側面は実質的に円弧状をなしているこ
とを特徴とする環状シール構造。 3 互いに嵌合して軸線方向に相対的に運動する
外側及び内側の機械部品の間を流体的にシールす
る流体シール構造であつて、外側の機械部品に設
けられた環状溝内に配置された環状シール部材と
環状加圧部材を含み、前記環状シール部材は周方
向に延在する第一乃至第四の側面を有し、環の中
心軸線を含む平面による断面で見て、 前記第一の側面は半径方向内向きに凸状の半径
方向外方部分と半径方向内向きに凹状の半径方向
内方部分とを含むS形曲線をなし、 前記第二の側面は前記第一の側面の前記凹状部
の内端に接続した一端部より実質的に軸線方向に
延在し、実質的にその全長に亘つて延在する窪み
と前記一端部とは反対の側の他端部に形成された
凸状の円弧状部分とを含み、 前記第三の側面は前記円弧状部分より実質的に
直線的に半径方向に延在しており、 前記第四の側面は前記第一及び第三の側面の半
径方向外端間に軸線方向に延在し、少なくともそ
の中間点より前記第三の側面の側へ向けて半径方
向外向きに傾斜しており、 内側の機械部品の周りに装着されたとき前記第
一の側面と前記第二の側面の交差部は前記内側の
機械部品に対し点接触するようになつており、 前記第一の側面の側から低い流体圧が作用する
状況下に於ては、前記第二の側面の前記円弧状部
分は前記内側の機械部品より離れ、前記第三の側
面は前記環状溝の隣接する半径方向の壁面との間
にV形空〓を形成するようになつており、 前記第一の側面の側から高い流体圧が作用する
状況下に於ては、前記加圧部材が前記第四の側面
の前記傾斜部に乗上げるように移動して該第四の
側面の前記第三の側面に接続する端部が軸線方向
且半径方向内向きに押圧され、前記第二の側面の
前記円弧状部分の一部が前記機械部品に接触する
接触領域を形成し、前記V形空〓が消滅するよう
構成されていることを特徴とする流体シール構
造。 4 請求の範囲第3項の流体シール構造に於て、
前記第四の側面は実質的に円弧状をなしているこ
とを特徴とする流体シール構造。 5 請求の範囲第3項又は第4項の流体シール構
造に於て、前記シール部材及び前記加圧部材は強
靭な弾性を有するフルオロプラスチツク材料にて
形成されていることを特徴とする流体シール構
造。 6 請求の範囲第3項又は第4項の流体シール構
造に於て、前記加圧部材はエラストマにて形成さ
れていることを特徴とする流体シール構造。 7 請求の範囲第6項の流体シール構造に於て、
前記加圧部材はOリングであることを特徴とする
流体シール構造。[Claims] 1. An annular seal member used in a seal structure of a fluid pressure system, having first to fourth side surfaces extending in the circumferential direction, and having a cross section taken by a plane including the center axis of the ring. As seen, the first side surface has an S-shaped curve including a radially inwardly convex radially outer portion and a radially inwardly concave radially inner portion; and the second side surface has an S-shaped curve. a recess extending substantially in the axial direction from one end connected to the inner end of the concave portion of the first side surface and extending over substantially the entire length; a convex arcuate portion formed at the other end, the third side surface extending substantially linearly and radially from the arcuate portion, and the fourth side surface extending radially from the arcuate portion; extending axially between the radially outer ends of the first and third side surfaces and slanting radially outward from at least a midpoint thereof toward the third side surface; When mounted around the machine part, the intersection of the first side surface and the second side surface is in point contact with the mechanical component, and the fourth side surface is connected to the third side surface. An annular sealing member, characterized in that when the end portion is pressed radially inward, a portion of the arcuate portion of the second side surface forms a contact area that contacts the mechanical component. . 2. In the annular seal member according to claim 1,
An annular seal structure, wherein the fourth side surface has a substantially arc shape. 3 A fluid seal structure that fluidly seals between outer and inner mechanical parts that fit into each other and move relative to each other in the axial direction, the structure being disposed in an annular groove provided in the outer mechanical part. The annular seal member includes an annular seal member and an annular pressure member, the annular seal member has first to fourth side surfaces extending in the circumferential direction, and when viewed in cross section along a plane including the central axis of the ring, the first the side surface has an S-shaped curve including a radially outer portion that is radially inwardly convex and a radially inner portion that is radially inwardly concave; A recess extending substantially in the axial direction from one end connected to the inner end of the concave portion and extending substantially over the entire length thereof, and a recess formed at the other end on the opposite side from the one end. a convex arcuate portion, the third side surface extending substantially linearly radially from the arcuate portion, and the fourth side surface extending from the first and third side surfaces. extending axially between the radially outer ends of and sloping radially outwardly from at least a midpoint thereof toward the side of said third side surface, when mounted around an inner mechanical component; The intersection of the first side surface and the second side surface is in point contact with the inner mechanical component, and under a situation where low fluid pressure is applied from the side of the first side surface. The arcuate portion of the second side surface is spaced apart from the inner mechanical component, and the third side surface forms a V-shaped cavity between adjacent radial wall surfaces of the annular groove. In a situation where high fluid pressure is applied from the first side surface, the pressure member moves to ride on the inclined part of the fourth side surface, and An end of the side surface connected to the third side surface is pressed axially and radially inward, and a part of the arcuate portion of the second side surface forms a contact area that contacts the mechanical part. , a fluid seal structure characterized in that the V-shaped cavity is configured to disappear. 4 In the fluid seal structure set forth in claim 3,
A fluid seal structure characterized in that the fourth side surface has a substantially arcuate shape. 5. The fluid seal structure according to claim 3 or 4, wherein the seal member and the pressure member are made of a fluoroplastic material having strong elasticity. . 6. The fluid seal structure according to claim 3 or 4, wherein the pressure member is made of elastomer. 7 In the fluid seal structure of claim 6,
A fluid seal structure characterized in that the pressure member is an O-ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2507778A JPH05500840A (en) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | Fluid seal member and fluid seal structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2507778A JPH05500840A (en) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | Fluid seal member and fluid seal structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05500840A JPH05500840A (en) | 1993-02-18 |
JPH0587715B2 true JPH0587715B2 (en) | 1993-12-17 |
Family
ID=18527368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2507778A Granted JPH05500840A (en) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | Fluid seal member and fluid seal structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05500840A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010003674A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Robert Bosch Gmbh | Annular sealing element |
-
1990
- 1990-02-08 JP JP2507778A patent/JPH05500840A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05500840A (en) | 1993-02-18 |
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