JPH08135795A - シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール装置を装着する部材間の間隙にシール
装置の一部がはみ出して損傷するのをバックアップリン
グにより防止すると共に、そのバックアップリングの加
工寸法精度を簡単にすることにある。 【構成】 相対する二部材３、４のうちの一方部材に設
けられた装着溝６に取り付けられるシール装置であっ
て、ゴム状弾性材製の環状をなすシール部１と前記シー
ル部１に対し作動流体が作用する側と反対の側に配置さ
れて前記シール部１よりも硬質の環状をなすバックアッ
プリング２とを有し、前記バックアップリング２の側面
１１は前記装着溝６の支持側面５に対し前記側面１１の
一端が接面しても他端が離間する形に形成されていると
共に前記作動流体の圧力により弾性変形して前記側面１
１の離間側が前記支持側面５に接合可能な弾性体に構成
されていることを特徴とするシール装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシール装置に関する。特
に、シール部が第１部材と第２部材との間隙で損傷する
のを防止した固定用又は運動用シール装置に関する。

【０００２】

【従来技術】本発明に関する先行技術として、実開平４
−６２９６４号公報が存在する。この公報には図４に示
すシール装置が記載されている。

【０００３】図４は、このシール装置の断面図である。
図４において、シリンダチューブ３２に嵌合するピスト
ン３１には装着溝３３が形成されている。この装着溝３
３にはバックリング３４が嵌着されていると共に、バッ
クリング３４の外周面に嵌合する形で、ピストンシール
３５が嵌合している。このピストンシール３５は軟質材
により構成されているため、弾力性に欠ける。このた
め、ゴム材製のバックリング３４によりピストンシール
３５がシリンダチューブ３２に圧接するように弾性的に
支持している。

【０００４】ピストンシール３５は、軟質材製であって
も、シール効果を発揮するために、弾性変形するように
構成されている。しかも、シール面は相手摺動面に圧接
されている。

【０００５】図５は、他の従来技術を示すシール装置の
断面図である。図５において、ハウジング４１の穴４３
に嵌合するシャフト４２との間のハウジング４１には、
シール装置４０用の取付溝４４が形成されている。

【０００６】この取付溝４４に嵌着されたシール装置４
０は、ゴム材製のＯリング４５と、このＯリング４５の
一方面に配置されたバックアップリング４６により構成
されている。バックアップリング４６は、Ｏリング４５
より硬質材製である。そして、断面Γ形の環状体であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た従来技術において、図４に示すシール装置は、ピスト
ンシール３５がシリンダチューブ３２と密接する必要か
ら、弾力性を備えていなければならない。このため、作
動流体圧力を受けると、ピストンシール３５の一部が、
シリンダチューブ３２とピストン３１との嵌合間隙３６
にはみ出し、そのはみ出し部分が損傷するという問題を
惹起する。又、ピストンシール３５を硬質にすると、装
着溝３３に挿入する必要からリングの一部をカットして
分割部３７にしなければならない。従って、その分割部
３７から流体が流出する問題を惹起する。

【０００８】又、ピストンシール３５を硬質にすると、
バックリング３４により弾性的に支持されていても、シ
ール効果が低下する欠点がある。

【０００９】このような問題点を解決する手段として、
図５に示すシール装置が存在する。このシール装置で
は、Ｏリング４５に作動流体圧力を受けると、Ｏリング
４５の一部がハウジング４１とシャフト４２との間隙に
はみ出すので、これをバックアップリング４６により防
止しようとするものである。

【００１０】しかし、バックアップリング４６とシャフ
ト４２との間隙を大きくすると、図４に示すシール装置
と同様な問題が惹起する。又、反対に間隙を小さくする
と、作動圧力がＯリングに作用し、その蓄圧された全圧
力をバックアップリングが受けることになるから、バッ
クアップリング４６が径方向に伸ばされてシャフトを締
付けることになり、バックアップリング４６を破損させ
ることになる。

【００１１】従って、バックアップリング４６を加工す
るとき、作動圧力および熱的寸法変化を考慮する必要か
ら、その精度を出すことが極めて困難になる。特に、樹
脂材製バックアップリングは熱の影響により寸法が変化
するから、その加工精度は、更に難しい。

【００１２】本発明は、上述のような従来技術の問題点
に鑑み成されたものであって、その目的はバックアップ
リングの寸法精度を簡単にすると共に、シール部が部材
間隙にはみ出すのを防止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために成されたものであって、その技術的手段
は、以下のように構成されている。すなわち、相対する
二部材のうちの一方部材に設けられた装着溝に取り付け
られるシール装置であって、ゴム状弾性材製の環状をな
すシール部とシール部に対し作動流体が作用する側と反
対の側に配置されてシール部よりも硬質の環状をなすバ
ックアップリングとを有し、バックアップリングの側面
は装着溝の支持側面に対し側面の一端が接面しても他端
が離間する形に形成されていると共に作動流体の圧力に
より弾性変形して側面の離間側が支持側面に接合可能な
弾性体に構成されているものである。

【００１４】

【作用】作動流体圧力がシール装置に作用すると、シー
ル部はゴム状弾性力により作動流体をシールする。この
とき、シール部は作動流体の圧力を受けて装着溝の一方
側面に押圧されるが、硬質で弾性変形可能なバックアッ
プリングにより支持される。そして、バックアップリン
グの全側面は装着溝の支持側面に接合するまで変形して
径方向に伸びシール部の一部が部材間の間隙にはみ出す
のを防止する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１は、本発明に係るシール装置が装着溝
に取付けられた断面図である。１はシール部である。シ
ール部１はゴム状弾性材製でＯリングに形成されてい
る。又、シール部１の側面には並列にバックアップリン
グ２が配列される。このシール部１とバックアップリン
グ２によりシール装置１０を構成する。

【００１７】シール部１はゴム材又は弾性を有する樹脂
材により構成される。ゴム材の場合は作動流体の種類に
よりアクリル、ニトリルゴムなども利用される。又、樹
脂材の場合は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂等の弾性プラスチック材も利用される。そして、シ
ール部１は環状体を成し、断面がＯ形に形成されている
が、Ｄ形、楕円形、四角形、Ｕ形状など種々のものが利
用できる。

【００１８】バックアップリング２は、環状体を成し、
断面が図に示すような平行四辺形に形成されている。そ
して、バックアップリング２の１辺Ｈ0 の長さは装着溝
の深さＨ1 よりもやや大きく形成されている。すなわち
バックアップリング２の１辺Ｈ0 の長さはバックアップ
リングが四角形に変形したとき、第２部材４の外周面に
接合する寸法である。

【００１９】バックアップリング２の材質は、作動圧力
により設定される。図１に示すバックアップリング２
は、低圧の場合で、シール部１より硬質であって、例え
ば弾性プラスチック又はフッ素樹脂材で構成される。

【００２０】そして、このシール部１とバックアップリ
ング２で構成されたシール装置１０は、第１部材３に形
成された装着溝６に図１に示すように装着される。

【００２１】図２は、本発明に係るバックアップリング
２の配置の他の実施例である。図２において、第１部材
３はピストンであって、その装着溝６に取付けた場合で
ある。バックアップリング２は、図１に示す形状のもの
をシール部１の両側に配置したものである。その他の形
状は図１のバックアップリング２とほぼ同一である。
尚、バックアップリング２は図２とは異なり、シール部
１の両側に対称になる形に配置しても良い。又、シール
部１には、硬質の弾性部材１３が傾斜した状態に埋設さ
れている。

【００２２】図３は、本発明に係る更に他の実施例であ
る。図３に示すバックアップリング２は、高圧の場合で
ある。バックアップリング２は、２個の補強部８と、こ
の補強部８を接合する弾性部９により形成されている。
弾性部９はシール部１より硬質である。又、補強部８
は、弾性部９より更に硬質である。そして、全体が環状
体で、断面が略平行四辺形状に形成されている。この断
面形状は、図３のバックアップリング２に対し径方向に
対称となるように形成しても良い。

【００２３】バックアップリング２の補強部８の対面す
る相手部材（第２部材）との摺動側が、円弧部１２に面
取りされている。又、装着溝６の底面側は弾性部分９’
がまわり込んでいる。

【００２４】弾性部９はゴム材又は弾性プラスチック材
製である。又、補強部８は、プラスチック材、含油焼結
金属、アルミ材、銅材などが用いられる。

【００２５】補強部８は、装着溝に嵌合する関係から、
リングの１個所を分割しても良い。そして、弾性部９と
一体成形される。又、補強部８と弾性部９とは接着せず
に組立構造でも良い。

【００２６】上述の実施例は、運動用シール装置である
が、固定用シール装置としても利用される。又、第１部
材３と第２部材４とが平面に接合している場合、平面に
沿って環状の装着溝６を形成し、この装着溝６に取付け
られるように、シール装置も平面に形成することも可能
である。

【００２７】上述のように構成された本発明は、装着溝
６に取付けられて、作動流体の圧力を受けると、シール
部１は圧力により装着溝６の支持側面５側に押しつぶさ
れる。すると、この押圧力によりバックアップリング２
全体が、支持側面に接合する形状に変形して径方向に大
きくなり、シール部１を支持すると共に、第１部材３と
第２部材４との間隙７を閉塞する。従って、シール部１
が間隙に入り込むことがない。

【００２８】

【発明の効果】本発明の弾性を内在するバックアップリ
ングの側面は、装着溝の支持側面に対し一方端が間隙を
有するように形成されているから、作動流体の圧力を受
けると、側面全体が支持側面に接合する方向へ弾性変形
する。このとき、バックアップリングの相手部材との摺
動側は、変形するにつれて、その間隙を縮小する方向に
変形する。従って、シール部が第１部材と第２部材との
間隙に入り込むのをバックアップリングの相手部材との
間隙縮小によって防止する効果が期待できる。その結
果、バックアップリングの寸法精度を精密に加工しなく
とも、従来にもましてすぐれた効果が発揮できる。又、
シール部は、作動流体の高圧力を受けてもバックアップ
リングに弾性的に支持されて変形することができるの
で、急激な力による割れや損傷が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のシール装置の要部断面
図である。

【図２】本発明に係る他の実施例のシール装置の要部断
面図である。

【図３】本発明に係る更に他の実施例のバックアップリ
ングの要部断面図である。

【図４】従来例のシール装置の要部断面図である。

【図５】従来例の他のシール装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１……シール部 ２、４６……バックアップリング ３……第１部材 ４……第２部材 ５……支持側面 ６、３３……装着溝 ７……間隙 ８……補強部 ９……弾性部 ９’……弾性部分 １０、３０、４０……シール装置 １１……側面 １２……円弧部 １３……弾性部材 ３１……ピストン ３２……シリンダチューブ ３４……バックリング ３５……ピストンシール ３６……間隙 ３７……分割部 ４１……ハウジング ４２……シャフト ４３……穴 ４４……取付溝 ４５……Ｏリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対面する二部材（３、４）のうちの一
   方部材に設けられた装着溝（６）に取り付けられるシー
   ル装置であって、ゴム状弾性材製の環状をなすシール部
   （１）と前記シール部（１）に対し作動流体が作用する
   側と反対の側に配置されて前記シール部（１）よりも硬
   質の環状をなすバックアップリング（２）とを有し、前
   記バックアップリング（２）の側面（１１）は前記装着
   溝（６）の支持側面（５）に対し前記側面（１１）の一
   端が接面しても他端が離間する形に形成されていると共
   に前記作動流体の圧力を受けた前記シール部（１）の押
   圧により弾性変形して前記側面（１１）の離間側が前記
   支持側面（５）に接合可能な弾性体に構成されているこ
   とを特徴とするシール装置。