JP2003014133A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はみ出しが防止されると共にバックアップリ
ングから２部材の他方の表面までの隙間の隙間量を減少
する耐圧性に優れた密封装置を提供する。 【解決手段】 バックアップリング３はステップカット
され、カット合わせ部３ａにおけるカット先端面３１と
その対向面３２とをパッキン２側（高圧側Ｈ）に向かう
ほど離れるテーパ面に設けていると共に、パッキン２に
はカット先端面３１とその対向面３２との間に突出する
突起２ａが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧シリン
ダ等の往復動用シールとして使用される密封装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から往復動用シールとしては、図３
に示すような構成のものが用いられていた。すなわち、
密封装置は、図３に示すように、環状隙間を構成する２
部材である軸５０とハウジング５１の間で、内径側の軸
５０側に形成された取付溝５２に配置される。

【０００３】密封装置は、取付溝５２内で、高圧側Ｈに
シール部材としての例えばＵパッキンなどのパッキン２
が配置され、そのパッキン２の低圧側Ｌにパッキン２の
はみ出し防止のために断面矩形の環状のバックアップリ
ング３が配置される。

【０００４】ここで、通常、バックアップリング３は、
装着性を考慮して一箇所カットされている。バックアッ
プリング３のカット形状が、図４に示す密封装置１０１
のように単純に軸方向にカットされたストレートカット
の場合、カット部位のカット合わせ部に隙間Ｄが生じる
ため、パッキン２がこの隙間Ｄにはみ出すという問題が
ある。このため、一般的に、バックアップリング３のカ
ット形状としては、図５に示す密封装置２０１のように
軸方向に対して斜めにカットするバイアスカットを用い
てカットされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の図５に示す密封装置２０１では、バックアップ
リング３のバイアスカットしたカット先端が極めて細く
肉厚の薄いものとなってしまうため、高圧がかかるとカ
ット先端がはみ出し隙間へはみ出すという問題が生じて
いた。このように、バックアップリング３の装着性を考
慮すると、耐圧性が損なわれていた。

【０００６】また、通常、バックアップリング３は、装
着性を考慮して溝深さ寸法よりも小さく作られており、
図３に示すようにバックアップリング３からハウジング
５１表面までの隙間Ｓがパッキン２にとってのはみ出し
の目安となっている。この隙間Ｓは、作製上の公差を考
えると、最悪でも公差分の隙間量を有するものとなって
しまい、密封装置の耐圧性に限界をもたらすものとなっ
ていた。

【０００７】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
するものであり、その目的とするところは、はみ出しが
防止されると共にバックアップリングから２部材の他方
の表面までの隙間の隙間量を減少する耐圧性に優れた密
封装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、相対往復動する同心的に配置され
た２部材間に形成される環状隙間を密封するために、前
記環状隙間を形成する２部材の内側の一方に形成された
取付溝に装着されて該取付溝に対向する２部材の他方の
表面に摺動自在に密封接触するシール部材と、前記取付
溝内で前記シール部材の低圧側に装着されるバックアッ
プリングと、を備える密封装置であって、前記バックア
ップリングは、ステップカットされており、カット合わ
せ部における前記シール部材側のカット先端面とその対
向面とを互いに前記シール部材側に向かうほど離れるテ
ーパ面に設けると共に、前記シール部材は、前記バック
アップリングのカット合わせ部における前記シール部材
側の前記カット先端面とその対向面との間に突出する突
起を有することを特徴とする。

【０００９】したがって、バックアップリングはステッ
プカットされていることにより、バイアスカットした場
合に対比して、カット先端が太く肉厚の厚いものとな
り、高圧がかかってもカット先端のはみ出しが防止さ
れ、バックアップリングの装着性を考慮しつつ耐圧性を
損なわないと共に、シール部材の突起がバックアップリ
ングのカット合わせ部におけるシール部材側のカット先
端面とその対向面との間に突出して、バックアップリン
グのカット合わせ部を押し広げ、バックアップリングが
拡径されるので、バックアップリングから２部材の他方
の表面までの隙間の隙間量を減少することができ、耐圧
性を向上することができる。

【００１０】前記シール部材の突起は、前記バックアッ
プリングのカット合わせ部における前記シール部材側の
前記カット先端面とその対向面に合わせたテーパ面の形
状で突出することが好適である。

【００１１】これにより、シール部材の突起が、バック
アップリングのカット合わせ部におけるシール部材側の
カット先端面とその対向面との間に突出して、バックア
ップリングのカット合わせ部を押し広げ易くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００１３】図１〜図３を用いて実施の形態を説明す
る。図１は実施の形態に係る密封装置１を示す斜視図で
ある。図２は図１の矢視Ａからの密封装置を示す平面図
である。図３は密封装置の装着状態を示す半断面図であ
る。

【００１４】図１の密封装置１は、往復動用シールとし
て油圧シリンダ等に使用されるもので、密封装置１の高
圧側に油圧を導入するための密封対象流体としての油の
密封を行うものである。

【００１５】密封装置１は、図３に示すように、２部材
としての相対往復動する軸５０の表面と、軸５０と同心
的に軸５０を取り囲むハウジング５１の表面と、の間の
環状隙間を密封するため、軸５０に形成された取付溝５
２に装着され、ハウジング５１の表面に対して摺動自在
に当接する。

【００１６】この密封装置１は、図１に示すように、ハ
ウジング５１の表面に摺動自在に密封接触するシール部
材としてのパッキン２と、このパッキン２の低圧側に配
置されてパッキン２のはみ出し隙間へのはみ出しを防止
するバックアップリング３と、から構成されている。

【００１７】パッキン２は、本実施の形態ではＵパッキ
ンを用いている。一方、バックアップリング３は、断面
矩形の環状のものを用いている。なお、材料としては用
途に応じて種々の材料を用いることができる。

【００１８】ここで、本実施の形態に係るバックアップ
リング３は、取付溝５２への装着性を良好とするため、
一箇所をステップカットによってカットされている。ス
テップカットは、高圧側Ｈと低圧側Ｌとで周方向位置を
異ならせて軸方向にバックアップリングの軸方向肉厚の
ほぼ中央まで切断し、その切断部位を結ぶようにバック
アップリングの軸方向肉厚のほぼ中央を周方向に切断さ
れており、切断により２つの階段状端部がカット形状と
して形成され、この２つの階段状端部を組み合わせてカ
ット合わせ部３ａを構成している。

【００１９】このため、カット先端でもバックアップリ
ング３の軸方向肉厚のほぼ半分の肉厚を有し、バイアス
カットした場合に対比して、カット先端が太く肉厚の厚
いものとなり、高圧がかかってもカット先端がはみ出し
隙間へはみ出すことが防止され、バックアップリング３
の装着性を考慮しつつ耐圧性を損なうことがない。

【００２０】そして、本実施の形態の特徴として、バッ
クアップリング３のカット合わせ部３ａにおけるパッキ
ン２側（高圧側Ｈ）の一方の階段状端部のカット先端面
３１と他方の階段状端部のカット先端面３１に対向する
対向面３２とを互いにパッキン２側（高圧側Ｈ）に向か
うほど離れるテーパ面に設けている。

【００２１】また、パッキン２には、テーパ面となった
バックアップリング３のカット合わせ部３ａにおけるパ
ッキン２側（高圧側Ｈ）のカット先端面３１とその対向
面３２との間に突出する突起２ａが設けられている。

【００２２】この突起２ａは、テーパ面となったバック
アップリング３のカット合わせ部３ａにおけるパッキン
２側（高圧側Ｈ）のカット先端面３１とその対向面３２
に合わせて同様な傾きのテーパ面２１，２２で突出して
いる。

【００２３】以上の構成の本実施の形態に係る密封装置
１では、図２に示すように高圧側Ｈから圧力Ｐでパッキ
ン２が押されると、パッキン２の突起２ａがカット合わ
せ部３ａに押し込まれ、図示矢印のようにバックアップ
リング３のカット先端面３１とその対向面３２とを引き
離してカット合わせ部３ａを押し広げ、バックアップリ
ング３が拡径される。

【００２４】特に、突起２ａもバックアップリング３の
カット合わせ部３ａにおけるパッキン２側（高圧側Ｈ）
のカット先端面３１とその対向面３２に合わせて同様な
傾きのテーパ面２１，２２で突出していることから、バ
ックアップリング３のカット合わせ部３ａを押し広げ易
い構成となっている。

【００２５】そして、バックアップリング３が拡径され
ると、バックアップリング３が装着性を考慮して溝深さ
寸法（ハウジング５１表面と取付溝５２の溝底との間）
よりも小さく作られていても、図３に示すようなバック
アップリング３からハウジング５１表面までの隙間Ｓの
隙間量を減少することができ、隙間Ｓがパッキン２にと
ってのはみ出しの目安となることから耐圧性を向上する
ことができる。

【００２６】このように、バックアップリング３がハウ
ジング５１表面までの隙間Ｓの隙間量として、作製上の
公差を考え、最悪でも公差分の隙間量を有した設計寸法
に作製されていても、本実施の形態では作動時には、隙
間Ｓの隙間量を減少させることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、バック
アップリングは、ステップカットされており、カット合
わせ部におけるシール部材側のカット先端面とその対向
面とを互いに前記シール部材側に向かうほど離れるテー
パ面に設けると共に、シール部材は、バックアップリン
グのカット合わせ部におけるシール部材側のカット先端
面とその対向面との間に突出する突起を有することで、
バックアップリングはステップカットされていることに
より、バイアスカットした場合に対比して、カット先端
が太く肉厚の厚いものとなり、高圧がかかってもカット
先端のはみ出しが防止され、バックアップリングの装着
性を考慮しつつ耐圧性を損なわないと共に、シール部材
の突起がバックアップリングのカット合わせ部における
シール部材側のカット先端面とその対向面との間に突出
して、バックアップリングのカット合わせ部を押し広
げ、バックアップリングが拡径されるので、バックアッ
プリングから２部材の他方の表面までの隙間の隙間量を
減少することができ、耐圧性を向上することができる。

【００２８】また、シール部材の突起は、バックアップ
リングのカット合わせ部におけるシール部材側のカット
先端面とその対向面に合わせたテーパ面の形状で突出す
ることで、シール部材の突起が、バックアップリングの
カット合わせ部におけるシール部材側のカット先端面と
その対向面との間に突出して、バックアップリングのカ
ット合わせ部を押し広げ易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る密封装置を示す斜視図であ
る。

【図２】実施の形態に係る密封装置の図１の矢印Ａから
の矢視図である。

【図３】密封装置の装着状態を示す半断面図である。

【図４】従来技術の密封装置を示す斜視図である。

【図５】従来技術の密封装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ パッキン ２ａ 突起 ３ バックアップリング ３ａ カット合わせ部 ２１，２２ テーパ面 ３１ カット先端面 ３２ 対向面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対往復動する同心的に配置された２部材
   間に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙
   間を形成する２部材の内側の一方に形成された取付溝に
   装着されて該取付溝に対向する２部材の他方の表面に摺
   動自在に密封接触するシール部材と、前記取付溝内で前
   記シール部材の低圧側に装着されるバックアップリング
   と、を備える密封装置であって、 前記バックアップリングは、ステップカットされてお
   り、カット合わせ部における前記シール部材側のカット
   先端面とその対向面とを互いに前記シール部材側に向か
   うほど離れるテーパ面に設けると共に、 前記シール部材は、前記バックアップリングのカット合
   わせ部における前記シール部材側の前記カット先端面と
   その対向面との間に突出する突起を有することを特徴と
   する密封装置。
2. 【請求項２】前記シール部材の突起は、前記バックアッ
   プリングのカット合わせ部における前記シール部材側の
   前記カット先端面とその対向面に合わせたテーパ面の形
   状で突出することを特徴とする請求項１に記載の密封装
   置。