JP2005114007A - Sealing device - Google Patents

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JP2005114007A JP2003348018A JP2003348018A JP2005114007A JP 2005114007 A JP2005114007 A JP 2005114007A JP 2003348018 A JP2003348018 A JP 2003348018A JP 2003348018 A JP2003348018 A JP 2003348018A JP 2005114007 A JP2005114007 A JP 2005114007A
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JP2003348018A
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Inventor
Yoshio Ishimatsu
Shigemi Matsuo
繁美 松尾
美穂 石松
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Nok Corp
Nok株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of damage in a back-up ring 4 installed in a sealing device in advance, due to floating thereof from an installation groove 21 when inserting a piston 2 into a housing 1. <P>SOLUTION: The sealing device has an O-ring 3 made of a rubbe-like elastic material and the back-up ring 4 made of a material harder than that of the O-ring 3 and cut at one position in the circumferential direction in the installation groove 21 formed in any one of the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the outer peripheral surface 2a of the piston 2 arranged in the inner periphery of the housing freely to move in the axial direction and continued in the circumferential direction. A groove inside surface 21a, to which the O-ring 3 is pushed when inserting the piston 2 into the housing 1, is formed into a tapered surface by narrowing groove width on a groove shoulder 21c side, and a back surface 4c on the opposite side in relation to the O-ring 3 in the back-up ring 4 as a side, to which the O-ring 3 is pushed when inserting the piston 2 into the housing 1, is formed into a shape corresponding to the groove inside surface 21a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車あるいは産業機器の油圧装置等、高圧を発生する機器の往復動部分を密封する密封装置に関するものである。 The present invention relates to a sealing device that seals a reciprocating portion of a device that generates a high pressure, such as a hydraulic device for an automobile or industrial equipment.

油圧機器等における外周側のハウジングと内周側のピストンとの間を密封する密封装置の典型的な従来技術が、下記の特許文献1に記載されている。
特開平9−72310号公報(第6図)
油圧機器等における外周側のハウジングと内周側のピストンとの間を密封する密封装置の典型的な従来技術が、下記の特許文献1に記載されている。
特開平9−72310号公報(第6図)
A typical prior art of a sealing device that seals between a housing on the outer peripheral side and a piston on the inner peripheral side in a hydraulic device or the like is described in Patent Document 1 below. A typical prior art of a sealing device that seals between a housing on the outer peripheral side and a piston on the inner peripheral side in a hydraulic device or the like is described in Patent Document 1 below.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-72310 (FIG. 6) Japanese Patent Laid-Open No. 9-72310 (FIG. 6)

図9は、上記特許文献1に開示されたものと同種の従来の密封装置を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図で、図中の参照符号101は油圧機器のハウジング、102はこのハウジング101の内周に軸方向移動可能に配置されたピストンである。ピストン102の外周面には、円周方向へ連続した矩形断面の装着溝102aが形成されており、この装着溝102aには、Oリング103と、その軸方向両側に位置する一対のバックアップリング104,105が装着されている。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a mounting state in which a conventional sealing device of the same type as that disclosed in Patent Document 1 is cut along a plane passing through an axis, and reference numeral 101 in the drawing is a housing of a hydraulic device. , 102 are pistons arranged on the inner periphery of the housing 101 so as to be movable in the axial direction. A mounting groove 102a having a rectangular cross section continuous in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the piston 102. The mounting groove 102a includes an O-ring 103 and a pair of backup rings 104 positioned on both sides in the axial direction. , 105 are installed.

Oリング103は、ゴム状弾性材料で断面円形の環状に成形されたものであって、装着溝102aの溝底面と、ハウジング101の内周面101aとの間に適宜圧縮された状態で介在され、ピストン102の軸方向両側の油圧が交互に加圧されることによるピストン102の軸方向往復動作に伴って、ハウジング101の内周面101aと密接摺動しながら、ピストン102の軸方向両側の作動油を封止するものである。また、バックアップリング104,105は、Oリング103より硬質でかつ低摩擦係数のPTFE(四フッ化エチレン)等の合成樹脂材料からなるものであって、扁平な環状に成形され、その外周縁が、ハウジング101の内周面101aに対して微小隙間をもって対向し、作動油の圧力によって、Oリング103がピストン102の外周面102bとハウジング101の内周面101aとの間の隙間へはみ出すのを防止するものである。   The O-ring 103 is made of a rubber-like elastic material and is formed into an annular shape having a circular cross section, and is interposed between the groove bottom surface of the mounting groove 102 a and the inner peripheral surface 101 a of the housing 101 in an appropriately compressed state. As the hydraulic pressure on both sides in the axial direction of the piston 102 is alternately pressurized, the piston 102 slides in close contact with the inner peripheral surface 101a of the housing 101 along with the reciprocating motion in the axial direction of the piston 102. The hydraulic oil is sealed. The backup rings 104 and 105 are made of a synthetic resin material such as PTFE (tetrafluoroethylene) which is harder than the O-ring 103 and has a low friction coefficient. The O-ring 103 protrudes into the gap between the outer peripheral surface 102b of the piston 102 and the inner peripheral surface 101a of the housing 101 due to the pressure of the hydraulic oil facing the inner peripheral surface 101a of the housing 101. It is to prevent.

Oリング103はゴム状弾性材料からなるものであるため、装着に際しては、ピストン102の外周面102bよりも大径に引き伸ばしてから装着溝102aへ嵌め込む。一方、バックアップリング104,105は、弾性に乏しい硬質の合成樹脂材料からなるものであるため、円周方向一ヵ所を切断(バイアスカット又はスパイラルカット)することによって、ピストン102の外周面102bよりも大径に開くことができるようにし、装着溝102aへの装着性を確保している。   Since the O-ring 103 is made of a rubber-like elastic material, when mounting, the O-ring 103 is stretched to a larger diameter than the outer peripheral surface 102b of the piston 102, and then fitted into the mounting groove 102a. On the other hand, the backup rings 104 and 105 are made of a hard synthetic resin material having poor elasticity. Therefore, by cutting one place in the circumferential direction (bias cut or spiral cut), the backup rings 104 and 105 are more than the outer peripheral surface 102b of the piston 102. It can be opened to a large diameter, and the mounting property to the mounting groove 102a is ensured.

また、図10は、ピストン102をハウジング101の内周へ挿入する際の、従来の密封装置におけるバックアップリング104の挙動を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。この図10に示されるように、ピストン102をハウジング101の内周へ組み込む際には、予めピストン102の装着溝102aにOリング103及びバックアップリング104,105を装着しておく。また、ハウジング101の内周面101aの端部は、軸方向外側へ開いたテーパ面101bとなっており、挿入性の観点から、ピストン102はテーパ面101b側から挿入して組み込む。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing the behavior of the backup ring 104 in the conventional sealing device when the piston 102 is inserted into the inner periphery of the housing 101 by cutting along a plane passing through its axis. As shown in FIG. 10, when the piston 102 is incorporated into the inner periphery of the housing 101, the O-ring 103 and the backup rings 104 and 105 are mounted in the mounting groove 102 a of the piston 102 in advance. Further, the end portion of the inner peripheral surface 101a of the housing 101 is a tapered surface 101b that opens outward in the axial direction. From the viewpoint of insertability, the piston 102 is inserted and assembled from the tapered surface 101b side.

しかしながら、上記従来の技術によれば、ピストン102を挿入する過程で、装着溝102a内のOリング103がハウジング101のテーパ面101bに案内されつつ圧縮を受けると、その応力によって、図10に示されるように、ハウジング101の内周面101aへのOリング103の未挿入部分103aが、挿入方向と反対側(軸方向外側)のバックアップリング104に押し付けられると共に、外周側へ膨むように変形する。このため、Oリング103に押し付けられたバックアップリング104が装着溝102aから浮き上がり、その軸方向外側の溝肩102cと前記テーパ面101bとの間に挟まれて損傷するおそれがあった。またこのため、ピストン102の挿入作業には細心の注意を払う必要があり、作業性を悪くしていた。   However, according to the conventional technique, when the O-ring 103 in the mounting groove 102a is compressed while being guided by the tapered surface 101b of the housing 101 in the process of inserting the piston 102, the stress is shown in FIG. As shown, the non-inserted portion 103a of the O-ring 103 into the inner peripheral surface 101a of the housing 101 is pressed against the backup ring 104 on the opposite side (axially outer side) to the insertion direction and deforms so as to swell toward the outer peripheral side. For this reason, there is a possibility that the backup ring 104 pressed against the O-ring 103 floats up from the mounting groove 102a and is pinched between the axially outer groove shoulder 102c and the tapered surface 101b to be damaged. For this reason, it is necessary to pay close attention to the insertion work of the piston 102, and the workability is deteriorated.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ハウジング等の外周部材に、ピストン等の内周部材を挿入する際に、予め装着溝に装着したバックアップリングが浮き上がって損傷するのを有功に防止することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the technical problem thereof is a backup ring that is mounted in a mounting groove in advance when an inner peripheral member such as a piston is inserted into an outer peripheral member such as a housing. Is to effectively prevent the surface from being lifted and damaged.

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係る密封装置は、外周部材の内周面とその内周に軸方向移動可能に配置された内周部材の外周面のうちいずれか一方に形成され円周方向へ連続した装着溝内に、ゴム状弾性材料からなるパッキングと、このパッキングより硬質の材料からなり円周方向一箇所が切断されたバックアップリングとを有し、前記装着溝の溝内側面のうち、少なくとも前記外周部材への前記内周部材の挿入時に前記パッキングが押し付けられる側の溝内側面が、溝肩側で溝幅を狭める形状に形成され、前記外周部材への前記内周部材の挿入時に前記パッキングが押し付けられる側にあるバックアップリングの、前記パッキングと反対側の背面が、前記溝内側面と対応する形状をなすものである。   As means for effectively solving the technical problem described above, the sealing device according to the invention of claim 1 includes an inner peripheral surface of the outer peripheral member and an outer periphery of the inner peripheral member arranged axially movable on the inner periphery. A packing groove made of rubber-like elastic material and a backup ring made of a material harder than this packing and cut in one circumferential direction in a mounting groove formed on one of the surfaces and continuously in the circumferential direction. And at least a groove inner surface on a side to which the packing is pressed when the inner circumferential member is inserted into the outer circumferential member is formed in a shape that narrows the groove width on the groove shoulder side. The back surface of the backup ring on the side to which the packing is pressed when the inner peripheral member is inserted into the outer peripheral member has a shape corresponding to the inner surface of the groove. .

上記請求項1の発明に係る密封装置によれば、外周部材の内周に内周部材を挿入する際に、装着溝内に予め装着したバックアップリングが、パッキングに押されて浮き上がろうとしても、装着溝の溝幅を溝肩側で狭めるように形成した溝内側面と、これに接触したバックアップリングの背面との嵌合力によって、装着溝からのバックアップリングの浮き上がりや、これに起因する損傷の発生を防止することができる。   According to the sealing device of the first aspect of the invention, when the inner peripheral member is inserted into the inner periphery of the outer peripheral member, the backup ring mounted in advance in the mounting groove is pushed up by the packing and is about to float up. Also, due to the fitting force between the inner surface of the groove formed so that the groove width of the mounting groove is narrowed on the shoulder side of the groove and the back surface of the backup ring in contact with the groove, the backup ring is lifted from the mounting groove or is caused by this The occurrence of damage can be prevented.

以下、本発明に係る密封装置を油圧機器のハウジングとピストン間の密封手段として適用した好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、第一の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図、図2は、図1におけるバックアップリング4又は5の斜視図、図3は、ピストン2をハウジング1の内周へ挿入する過程を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。   A preferred embodiment in which a sealing device according to the present invention is applied as a sealing means between a housing of a hydraulic device and a piston will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of a mounted state in which the first embodiment is cut by a plane passing through an axis, FIG. 2 is a perspective view of the backup ring 4 or 5 in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing which shows the process inserted in the inner periphery of 1 by cut | disconnecting with the plane which passes along an axial center.

まず図1において、参照符号1は油圧機器のハウジング、2はこのハウジング1の内周に軸方向移動可能に配置されたピストンである。ピストン2の外周面には、円周方向へ連続した装着溝21が形成されており、この装着溝21には、Oリング3と、その軸方向両側に位置する一対のバックアップリング4,5が装着されている。なお、ハウジング1は請求項1に記載の外周部材に相当するものであり、ピストン2は請求項1に記載の内周部材に相当するものであり、Oリング3は、請求項1に記載のパッキングに相当するものである。   First, in FIG. 1, reference numeral 1 is a housing of a hydraulic device, and 2 is a piston disposed on the inner periphery of the housing 1 so as to be axially movable. A mounting groove 21 continuous in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the piston 2, and the O-ring 3 and a pair of backup rings 4, 5 positioned on both sides in the axial direction are formed in the mounting groove 21. It is installed. The housing 1 corresponds to the outer peripheral member described in claim 1, the piston 2 corresponds to the inner peripheral member described in claim 1, and the O-ring 3 is described in claim 1. This is equivalent to packing.

ハウジング1における単純な円筒面状をなす内周面1aの軸方向一端には、軸方向外側へ開いたテーパ面1bが形成されている。一方、装着溝21は、その軸方向両側の溝内側面21a,21bが、溝肩21c,21d側ほど溝幅を狭めるようなテーパ面状、言い換えれば溝底面21e側ほど溝幅を広げるようなテーパ面状に形成されている。すなわち装着溝21は、蟻溝状の断面形状を有するものである。   A tapered surface 1b that opens outward in the axial direction is formed at one axial end of the inner peripheral surface 1a having a simple cylindrical surface shape in the housing 1. On the other hand, the mounting groove 21 has a tapered surface in which the groove inner side surfaces 21a and 21b on both sides in the axial direction narrow the groove width toward the groove shoulders 21c and 21d, in other words, the groove width increases toward the groove bottom surface 21e side. It is formed in a tapered surface shape. That is, the mounting groove 21 has a dovetail cross-sectional shape.

Oリング3は、ゴム状弾性材料で断面円形の環状に成形されたものであって、ハウジング1の内周面1a及び装着溝21の溝底面21eに対する適当なつぶし代を有し、言い換えれば未装着状態でのOリング3の断面径が、ハウジング1の内周面1aと装着溝21の溝底面21eとの径方向距離よりも大きく、したがって、ハウジング1の内周面1aと装着溝21の溝底面21eとの間で径方向に適当に圧縮された状態で装着されるようになっている。   The O-ring 3 is made of a rubber-like elastic material and is formed into an annular shape having a circular cross section, and has an appropriate crushing allowance for the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the groove bottom surface 21e of the mounting groove 21, in other words, The cross-sectional diameter of the O-ring 3 in the mounted state is larger than the radial distance between the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the groove bottom surface 21e of the mounting groove 21, and accordingly, the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the mounting groove 21 It mounts | wears with the state compressed appropriately in the radial direction between the groove bottom surfaces 21e.

一方、バックアップリング4,5は、Oリング3のゴム状弾性材料より硬質でかつ低摩擦係数のPTFE(四フッ化エチレン)等の合成樹脂材料からなり、その外周縁4a,5aはピストン2の外周面2aよりも大径で、ハウジング1の内周面1aに対して微小隙間をもって対向しており、油圧によってOリング3の一部がピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを防止するものである。   On the other hand, the backup rings 4 and 5 are made of a synthetic resin material such as PTFE (tetrafluoroethylene) which is harder than the rubber-like elastic material of the O-ring 3 and has a low friction coefficient. It has a diameter larger than that of the outer peripheral surface 2a and opposes the inner peripheral surface 1a of the housing 1 with a small gap, and a part of the O-ring 3 is hydraulically separated from the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1a of the housing 1. It prevents it from protruding into the gap between the two.

バックアップリング4,5におけるOリング3側を向いた内側面4b,5bは、軸心に対してほぼ垂直な平面状に形成されており、Oリング3と反対側、すなわち溝内側面21a,21b側を向いた背面4c,5cは、この溝内側面21a,21bと対応するテーパ面状をなしている。また図2に示されるように、このバックアップリング4,5は円周方向一箇所が切断されており、その切断部4d(5d)は、いわゆるバイアスカットされ、すなわち軸心を通る平面に対して適当な傾斜角度をなすことによって、切断部4d(5d)へのOリング3の食い込みを防止している。   Inner side surfaces 4b and 5b facing the O-ring 3 side of the backup rings 4 and 5 are formed in a plane substantially perpendicular to the axial center, and are opposite to the O-ring 3, that is, groove inner side surfaces 21a and 21b. The back surfaces 4c and 5c facing the side have a tapered surface shape corresponding to the groove inner surfaces 21a and 21b. As shown in FIG. 2, the backup rings 4 and 5 are cut at one place in the circumferential direction, and the cut portion 4d (5d) is so-called bias cut, that is, with respect to a plane passing through the axis. By making an appropriate inclination angle, the O-ring 3 is prevented from biting into the cut portion 4d (5d).

以上の構成を備える油圧装置は、ピストン2の軸方向両側の空間に油圧が交互に導入されることによって、ピストン2がハウジング1の内周を軸方向へ往復移動し、あるいはピストン2がハウジング1の内周を強制的に軸方向へ往復移動されることによって、その軸方向両側の空間に交互に高圧が発生するものである。この油圧は、ハウジング1の内周面1aとピストン2の外周面2aとの間の隙間から、バックアップリング4又は5を介してOリング3にも作用し、例えば図1における右側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング4の内側面4bに押し付けられて支持され、図1における左側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング5の内側面5bに押し付けられて支持される。   In the hydraulic apparatus having the above-described configuration, the hydraulic pressure is alternately introduced into the space on both sides in the axial direction of the piston 2 so that the piston 2 reciprocates in the axial direction on the inner periphery of the housing 1 or the piston 2 moves to the housing 1. By forcibly reciprocating in the axial direction on the inner circumference, high pressure is alternately generated in the space on both sides in the axial direction. This hydraulic pressure also acts on the O-ring 3 via the backup ring 4 or 5 from the gap between the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the outer peripheral surface 2a of the piston 2, for example, the hydraulic pressure in the right space in FIG. Rises, the O-ring 3 is pressed against and supported by the inner side surface 4 b of the backup ring 4, and when the hydraulic pressure in the left space in FIG. 1 rises, the O-ring 3 moves to the inner side surface 5 b of the backup ring 5. Pressed and supported.

詳しくは、例えば図1における右側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はこの油圧によって装着溝21内を相対的に低圧となる側(図1における左側)へ移動し、バックアップリング4の内側面4bに押し付けられて変形するので、ハウジング1の内周面1a及び装着溝21の溝底面21eに対する面圧を増大する。逆に、例えば図1における左側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はこの油圧によって装着溝21内を相対的に低圧となる側(図1における右側)へ移動し、バックアップリング5の内側面5bに押し付けられて変形するので、ハウジング1の内周面1a及び装着溝21の溝底面21eに対する面圧を増大する。このため、導入圧力に応じてシール面圧が変化し、優れた密封機能を奏する。   More specifically, for example, when the hydraulic pressure in the right space in FIG. 1 rises, the O-ring 3 moves to the relatively low pressure side (left side in FIG. 1) in the mounting groove 21 by this hydraulic pressure, and the backup ring 4. Therefore, the pressure on the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the groove bottom surface 21e of the mounting groove 21 is increased. On the other hand, for example, when the oil pressure in the left space in FIG. 1 increases, the O-ring 3 moves to the relatively low pressure side (right side in FIG. 1) in the mounting groove 21 by this oil pressure, and the backup ring 5. Since the inner surface 5b of the housing 1 is deformed, the surface pressure on the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the groove bottom surface 21e of the mounting groove 21 increases. For this reason, the seal surface pressure changes according to the introduction pressure, and an excellent sealing function is achieved.

また、バックアップリング4,5の外周縁4a,5aは、ピストン2の外周面2aよりも大径で、ハウジング1の内周面1aに微小隙間をもって対向しているので、油圧によって変形されたOリング3の一部が、ピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを有効に防止する。   Further, since the outer peripheral edges 4a and 5a of the backup rings 4 and 5 are larger in diameter than the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and face the inner peripheral surface 1a of the housing 1 with a minute gap, the O A part of the ring 3 is effectively prevented from protruding into the gap between the outer peripheral surface 2 a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1 a of the housing 1.

ここで、ピストン2をハウジング1の内周に図1に示される状態に挿入して組み込む方法を説明すると、この組み込みに際しては、まず予めピストン2の装着溝21にOリング3及びバックアップリング4,5を装着する。Oリング3はゴム状弾性材料からなるものであるため、その装着に際しては、ピストン2の外周面2aよりも大径に引き伸ばしてから、その復元力(縮径力)によって装着溝21へ嵌め込めば良い。一方、バックアップリング4,5は、硬質の合成樹脂材料からなるものであるが、円周方向一ヵ所に切断部4d(5d)を有するため、ピストン2の外周面2aよりも大径に開いてから、装着溝21へ弾性的に嵌め込むことができる。   Here, the method of inserting the piston 2 into the inner periphery of the housing 1 in the state shown in FIG. 1 will be described. When this assembly is performed, the O-ring 3 and the backup ring 4, 4 are first inserted in the mounting groove 21 of the piston 2 in advance. Wear 5 Since the O-ring 3 is made of a rubber-like elastic material, when the O-ring 3 is mounted, the O-ring 3 is stretched to a larger diameter than the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and then fitted into the mounting groove 21 by its restoring force (reducing diameter). It ’s fine. On the other hand, the backup rings 4 and 5 are made of a hard synthetic resin material, but have a cut portion 4d (5d) in one circumferential direction, so that they have a larger diameter than the outer peripheral surface 2a of the piston 2. From the above, it can be elastically fitted into the mounting groove 21.

また、装着溝21にOリング3及びバックアップリング4,5を装着したピストン2は、図3に示されるように、ハウジング1の内周に、テーパ面1bが形成された図中左側から挿入して組み込む。   Further, the piston 2 in which the O-ring 3 and the backup rings 4 and 5 are mounted in the mounting groove 21 is inserted from the left side in the drawing in which the tapered surface 1b is formed on the inner periphery of the housing 1, as shown in FIG. And incorporate.

この挿入過程では、図3に示されるように、装着溝21内のOリング3は、その外周部がハウジング1のテーパ面1bに接触するので、摩擦抵抗によって、装着溝21内をピストン2の挿入方向と反対側へ相対移動されてバックアップリング4の内側面4bに押し付けられる。また、Oリング3は、テーパ面1bの小径側へ挿入されて行くのに伴って径方向圧縮を受けるので、その応力によって、テーパ面1bの大径側を向いた部分3aが外周側へ膨みながらバックアップリング4の内側面4bに押し付けられ、このため、バックアップリング4に対して、装着溝21から外周側へ浮き上がらせる変位力を与えることになる。   In this insertion process, as shown in FIG. 3, the outer periphery of the O-ring 3 in the mounting groove 21 is in contact with the tapered surface 1b of the housing 1, so that the frictional resistance causes the O-ring 3 to move inside the mounting groove 21. It is relatively moved in the direction opposite to the insertion direction and pressed against the inner side surface 4 b of the backup ring 4. Further, since the O-ring 3 is subjected to radial compression as it is inserted toward the small diameter side of the tapered surface 1b, the portion 3a facing the large diameter side of the tapered surface 1b swells to the outer peripheral side due to the stress. This is pressed against the inner surface 4 b of the backup ring 4, and therefore, a displacement force is given to the backup ring 4 to lift from the mounting groove 21 to the outer peripheral side.

しかしながら、装着溝21の溝幅を溝肩21c側で狭めるようなテーパ面状に形成された溝内側面21aと、これに対応するテーパ面状に形成されたバックアップリング4の背面4cとの嵌合力によって、装着溝21からのバックアップリング4の浮き上がりが抑止される。これは、溝内側面21aとバックアップリング4の背面4c間に作用する押し付け荷重の一部は、テーパ面による形状特性から、バックアップリング4を内周側へ変位させる方向に作用し、Oリング3の変形により発生する浮き上がり方向の変位力を相殺するからである。   However, the groove inner surface 21a formed in a tapered surface shape that narrows the groove width of the mounting groove 21 on the groove shoulder 21c side and the back surface 4c of the backup ring 4 formed in a corresponding tapered surface shape are fitted. Due to the resultant force, the backup ring 4 is prevented from being lifted from the mounting groove 21. This is because a part of the pressing load acting between the groove inner side surface 21a and the back surface 4c of the backup ring 4 acts in the direction of displacing the backup ring 4 to the inner peripheral side due to the shape characteristic due to the tapered surface. This is because the displacement force in the uplift direction generated by the deformation of is canceled out.

したがって、このバックアップリング4の外周縁4aがハウジング1のテーパ面1bと干渉して溝肩21cとの間に噛み込まれて損傷するのを、有効に防止することができる。またこのため、ピストン2の組み込み作業を容易に行うことができる。   Therefore, it is possible to effectively prevent the outer peripheral edge 4a of the backup ring 4 from interfering with the tapered surface 1b of the housing 1 and being caught between the groove shoulder 21c and being damaged. For this reason, the assembling work of the piston 2 can be easily performed.

次に図4は、本発明に係る密封装置の第二の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。この形態においては、バックアップリング4がOリング3の軸方向一側にのみ配置され、詳しくは、装着溝21内に、ハウジング1へのピストン2の組み込み時にOリング3に対してピストン2の挿入方向と反対側となる位置にのみバックアップリング4が配置されている。   Next, FIG. 4 is a cross-sectional view of a mounting state in which the second embodiment of the sealing device according to the present invention is cut along a plane passing through the axis. In this embodiment, the backup ring 4 is disposed only on one side in the axial direction of the O-ring 3. Specifically, the piston 2 is inserted into the mounting groove 21 when the piston 2 is assembled into the housing 1. The backup ring 4 is disposed only at a position opposite to the direction.

ピストン2の外周面2aに形成された装着溝21は、ハウジング1へのピストン2の挿入方向と反対側の溝内側面21aが、溝肩21c側ほど溝幅を狭めるようなテーパ面状、言い換えれば溝底面21e側ほど溝幅を広げるようなテーパ面状に形成されており、他方の溝内側面21bが、軸心に対してほぼ垂直な平面状に形成されている。また、バックアップリング4は、先に説明した図1に示されるもの(第一の形態)と同様であって、すなわち外周縁4aはピストン2の外周面2aよりも大径で、ハウジング1の内周面1aに対して微小隙間をもって対向し、Oリング3側を向いた内側面4bは、軸心に対してほぼ垂直な平面状をなし、Oリング3と反対側、すなわち溝内側面21a側を向いた背面4cは、この溝内側面21aと対応するテーパ面状をなしている。   The mounting groove 21 formed on the outer peripheral surface 2a of the piston 2 has a tapered surface shape in which the groove inner surface 21a opposite to the direction in which the piston 2 is inserted into the housing 1 narrows the groove width toward the groove shoulder 21c. For example, the groove bottom surface 21e side is formed in a tapered surface shape so as to widen the groove width, and the other groove inner side surface 21b is formed in a planar shape substantially perpendicular to the axis. Further, the backup ring 4 is the same as that shown in FIG. 1 described above (first embodiment), that is, the outer peripheral edge 4a is larger in diameter than the outer peripheral surface 2a of the piston 2, The inner surface 4b facing the peripheral surface 1a with a minute gap and facing the O-ring 3 side has a planar shape substantially perpendicular to the axis, and is opposite to the O-ring 3, that is, the groove inner surface 21a side. The back surface 4c facing the surface has a tapered surface shape corresponding to the groove inner surface 21a.

その他の部分の構成は、基本的に、先に説明した図1に示される第一の形態と同様である。   The configuration of the other parts is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 described above.

上述の構成を備える油圧装置は、図4における右側の空間のみに高い油圧が導入され又は発生するものであり、このため、バックアップリング4は、装着溝21内において、高圧となる空間と反対側(図4における左側)でOリング3を支持し、その一部がピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを有効に防止する。   In the hydraulic apparatus having the above-described configuration, high hydraulic pressure is introduced or generated only in the space on the right side in FIG. 4. For this reason, the backup ring 4 is located on the opposite side of the mounting groove 21 from the high-pressure space. The O-ring 3 is supported by (on the left side in FIG. 4), and a part thereof is effectively prevented from protruding into the gap between the outer peripheral surface 2 a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1 a of the housing 1.

装着溝21へのOリング3及びバックアップリング4の装着方法は、先に説明したのと同様であり、ピストン2は、Oリング3及びバックアップリング4の装着後に、ハウジング1の内周に、テーパ面1bが形成された図中左側から挿入して組み込まれる。そして、この挿入過程でのバックアップリング4の浮き上がりは、第一の形態と同様、テーパ面状に形成された溝内側面21aとバックアップリング4の背面4cとの嵌合力によって抑止されるので、バックアップリング4の外周縁4aがハウジング1のテーパ面1bと溝肩21cとの間に噛み込まれて損傷するのを、有効に防止することができる。またこのため、ピストン2の組み込み作業を容易に行うことができる。   The mounting method of the O-ring 3 and the backup ring 4 in the mounting groove 21 is the same as described above, and the piston 2 is tapered on the inner periphery of the housing 1 after the O-ring 3 and the backup ring 4 are mounted. The surface 1b is inserted and incorporated from the left side in the figure. Further, the floating of the backup ring 4 during the insertion process is suppressed by the fitting force between the groove inner side surface 21a formed in a tapered surface and the back surface 4c of the backup ring 4 as in the first embodiment. It is possible to effectively prevent the outer peripheral edge 4a of the ring 4 from being caught between the tapered surface 1b of the housing 1 and the groove shoulder 21c and being damaged. For this reason, the assembling work of the piston 2 can be easily performed.

次に図5は、本発明に係る密封装置の第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。この形態において、ピストン2の外周面2aに形成された装着溝21は、ハウジング1へのピストン2の挿入方向と反対側の溝内側面21aが、溝肩21c側ほど溝幅を狭めるようなテーパ面状、言い換えれば溝底面21e側ほど溝幅を広げるようなテーパ面状に形成されており、他方の溝内側面21bが、軸心に対してほぼ垂直な平面状に形成されている。   Next, FIG. 5 is a cross-sectional view of a mounting state in which a third embodiment of the sealing device according to the present invention is cut along a plane passing through the axis. In this embodiment, the mounting groove 21 formed on the outer peripheral surface 2a of the piston 2 is tapered such that the groove inner side surface 21a opposite to the insertion direction of the piston 2 into the housing 1 narrows the groove width toward the groove shoulder 21c side. It is formed in a planar shape, in other words, a tapered surface shape that widens the groove width toward the groove bottom surface 21e side, and the other groove inner side surface 21b is formed in a planar shape substantially perpendicular to the axis.

装着溝21には、Oリング3と、その軸方向両側に配置されたバックアップリング4,5が装着されている。バックアップリング4,5のうち、一方のバックアップリング4は、先に説明した図1に示されるもの(第一の形態)と同様であって、すなわち外周縁4aはピストン2の外周面2aよりも大径で、ハウジング1の内周面1aに対して微小隙間をもって対向し、Oリング3側を向いた内側面4bは、軸心に対してほぼ垂直な平面状をなし、Oリング3と反対側、すなわち溝内側面21a側を向いた背面4cは、この溝内側面21aと対応するテーパ面状をなしている。また、他方のバックアップリング5は、外周縁5aはピストン2の外周面2aよりも大径で、ハウジング1の内周面1aに対して微小隙間をもって対向し、Oリング3側を向いた内側面5b及びその反対側の溝内側面21b側を向いた背面5cは、軸心に対してほぼ垂直な平面状をなしている。   The O-ring 3 and backup rings 4 and 5 disposed on both sides in the axial direction are mounted in the mounting groove 21. Of the backup rings 4 and 5, one backup ring 4 is the same as that shown in FIG. 1 described above (first embodiment), that is, the outer peripheral edge 4 a is more than the outer peripheral surface 2 a of the piston 2. The inner surface 4b, which has a large diameter, opposes the inner peripheral surface 1a of the housing 1 with a minute gap and faces the O-ring 3 side, has a planar shape substantially perpendicular to the axis, and is opposite to the O-ring 3 The back surface 4c facing the side, that is, the groove inner surface 21a side, has a tapered surface shape corresponding to the groove inner surface 21a. Further, the other backup ring 5 has an outer peripheral edge 5a having a larger diameter than the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and is opposed to the inner peripheral surface 1a of the housing 1 with a minute gap and faces the O-ring 3 side. 5b and the back surface 5c facing the groove inner side surface 21b side on the opposite side form a plane substantially perpendicular to the axis.

その他の部分の構成は、基本的に、先に説明した図1に示される第一の形態と同様である。   The configuration of the other parts is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 described above.

上述の構成を備える油圧装置は、第一の形態と同様、ピストン2の軸方向両側の空間に油圧が交互に導入されることによって、ピストン2がハウジング1の内周を軸方向へ往復移動し、あるいはピストン2がハウジング1の内周を強制的に軸方向へ往復移動されることによって、その軸方向両側の空間に交互に高圧が発生するものである。そして、図中右側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング4の内側面4bに支持され、図中左側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング5の内側面5bに支持されるようになっており、Oリング3が、ピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを、バックアップリング4,5によって有効に防止する。   In the hydraulic apparatus having the above-described configuration, the piston 2 reciprocates along the inner periphery of the housing 1 in the axial direction by alternately introducing hydraulic pressure into the space on both sides in the axial direction of the piston 2 as in the first embodiment. Alternatively, when the piston 2 is forcibly reciprocated in the axial direction along the inner periphery of the housing 1, high pressure is alternately generated in the spaces on both sides in the axial direction. When the hydraulic pressure in the right space in the figure rises, the O-ring 3 is supported by the inner side surface 4b of the backup ring 4, and when the hydraulic pressure in the left space in the figure rises, the O-ring 3 becomes the backup ring 5 The O-ring 3 is effectively supported by the backup rings 4 and 5 so that the O-ring 3 protrudes into the gap between the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1a of the housing 1. To prevent.

装着溝21へのOリング3及びバックアップリング4,5の装着方法は、先に第一の形態において説明したのと同様であり、ピストン2は、Oリング3及びバックアップリング4,5の装着後に、ハウジング1の内周に、テーパ面1bが形成された図中左側から挿入して組み込まれる。そして、この挿入過程でのバックアップリング4の浮き上がりは、第一の形態と同様、テーパ面状に形成された溝内側面21aとバックアップリング4の背面4cとの嵌合力によって抑止されるので、バックアップリング4の外周縁4aがハウジング1のテーパ面1bと溝肩21cとの間に噛み込まれて損傷するのを、有効に防止することができる。またこのため、ピストン2の組み込み作業を容易に行うことができる。   The mounting method of the O-ring 3 and the backup rings 4 and 5 in the mounting groove 21 is the same as described in the first embodiment, and the piston 2 is mounted after the O-ring 3 and the backup rings 4 and 5 are mounted. The housing 1 is assembled by being inserted from the left side in the drawing in which the tapered surface 1b is formed. Further, the floating of the backup ring 4 during the insertion process is suppressed by the fitting force between the groove inner side surface 21a formed in a tapered surface and the back surface 4c of the backup ring 4 as in the first embodiment. It is possible to effectively prevent the outer peripheral edge 4a of the ring 4 from being caught between the tapered surface 1b of the housing 1 and the groove shoulder 21c and being damaged. For this reason, the assembling work of the piston 2 can be easily performed.

次に図6は、本発明に係る密封装置の第四の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図、図7は、図6におけるバックアップリング6又は7の斜視図、図8は、この形態において、ピストン2をハウジング1の内周へ組み込む過程を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。上述した第一乃至第三の形態は、いずれもOリング3とバックアップリング4(及び5)を、ピストン2の外周面2aに形成した装着溝21に装着しているのに対し、この第四の形態は、図6に示されるように、Oリング3とバックアップリング6,7をハウジング1の内周面1aに形成した装着溝11に装着したものである。   Next, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the sealing device according to the present invention cut by a plane passing through the axis, and FIG. 7 is a perspective view of the backup ring 6 or 7 in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the process of incorporating the piston 2 into the inner periphery of the housing 1 by cutting along a plane passing through its axis in this embodiment. In the first to third embodiments described above, the O-ring 3 and the backup ring 4 (and 5) are all mounted in the mounting groove 21 formed on the outer peripheral surface 2a of the piston 2, whereas this fourth mode. 6, the O-ring 3 and the backup rings 6 and 7 are mounted in a mounting groove 11 formed on the inner peripheral surface 1 a of the housing 1, as shown in FIG. 6.

ハウジング1の内周面1aに形成した装着溝11は、その軸方向両側の溝内側面11a,11bが、溝肩11c,11d側ほど溝幅を狭めるようなテーパ面状、言い換えれば溝底面11e側ほど溝幅を広げるようなテーパ面状に形成されている。すなわち装着溝11は、蟻溝状の断面形状を有するものである。   The mounting groove 11 formed on the inner peripheral surface 1a of the housing 1 has a tapered surface shape in which the groove inner side surfaces 11a and 11b on both sides in the axial direction narrow the groove width toward the groove shoulders 11c and 11d, in other words, the groove bottom surface 11e. It is formed in a tapered surface shape that widens the groove width toward the side. That is, the mounting groove 11 has a dovetail cross-sectional shape.

一方、ピストン2における外周面2aの軸方向一端には、先端へ向けて小径となるようなテーパ面2bが形成されている。   On the other hand, at one axial end of the outer peripheral surface 2a of the piston 2, a tapered surface 2b having a small diameter toward the tip is formed.

Oリング3は、第一乃至第三の形態のものと同様、ゴム状弾性材料で断面円形の環状に成形されたものであって、ピストン2の外周面2a及び装着溝11の溝底面11eに対する適当なつぶし代を有し、言い換えれば未装着状態でのOリング3の断面径が、ピストン2の外周面2aと装着溝11の溝底面11eとの径方向距離よりも大きく、したがって、ピストン2の外周面2aと装着溝11の溝底面11eとの間で適当に径方向圧縮された状態で装着されるようになっている。   Similar to the first to third embodiments, the O-ring 3 is formed of a rubber-like elastic material into a circular shape with a circular cross section, and is formed with respect to the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the groove bottom surface 11e of the mounting groove 11. In other words, the cross-sectional diameter of the O-ring 3 in a non-mounted state is larger than the radial distance between the outer peripheral surface 2 a of the piston 2 and the groove bottom surface 11 e of the mounting groove 11. The outer peripheral surface 2a and the groove bottom surface 11e of the mounting groove 11 are mounted in a state of being appropriately compressed in the radial direction.

バックアップリング6,7は、Oリング3のゴム状弾性材料より硬質でかつ低摩擦係数のPTFE(四フッ化エチレン)等の合成樹脂材料からなり、その内周縁6a,7aはハウジング1の内径よりも小径で、ピストン2の外周面2aに対して微小隙間をもって対向しており、油圧によってOリング3がピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを防止するものである。   The backup rings 6 and 7 are made of a synthetic resin material such as PTFE (tetrafluoroethylene) which is harder than the rubber-like elastic material of the O-ring 3 and has a low friction coefficient, and the inner peripheral edges 6 a and 7 a are formed from the inner diameter of the housing 1. Also, the O-ring 3 protrudes into the gap between the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1a of the housing 1 by hydraulic pressure. It is to prevent.

バックアップリング6,7におけるOリング3側を向いた内側面6b,7bは、軸心に対してほぼ垂直な平面状に形成されており、Oリング3と反対側、すなわち溝内側面11a,11b側を向いた背面6c,7cは、この溝内側面11a,11bと対応するテーパ面状をなしている。また、図7に示されるように、このバックアップリング6,7は円周方向一箇所が切断されており、その切断部6d,7dは、いわゆるバイアスカットされ、すなわち軸心を通る平面に対して適当な傾斜角度をなすことによって、切断部6d(7d)へのOリング3の食い込みを防止している。   Inner side surfaces 6b and 7b facing the O-ring 3 side of the backup rings 6 and 7 are formed in a planar shape substantially perpendicular to the axis, and are opposite to the O-ring 3, that is, groove inner side surfaces 11a and 11b. The back surfaces 6c and 7c facing the side have a tapered surface shape corresponding to the groove inner surfaces 11a and 11b. Further, as shown in FIG. 7, the backup rings 6 and 7 are cut at one place in the circumferential direction, and the cut portions 6d and 7d are so-called bias cut, that is, with respect to a plane passing through the axis. By making an appropriate inclination angle, the O-ring 3 is prevented from biting into the cut portion 6d (7d).

以上の構成を備える油圧装置は、ピストン2の軸方向両側の空間に油圧が交互に導入されることによって、ピストン2がハウジング1の内周を軸方向へ往復移動し、あるいはピストン2がハウジング1の内周を強制的に軸方向へ往復移動されることによって、その軸方向両側の空間に交互に高圧が発生するものである。この油圧は、ハウジング1の内周面1aとピストン2の外周面2aとの隙間から、バックアップリング6又は7を介してOリング3にも作用し、例えば図6における右側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング6の内側面6bに押し付けられて支持され、図6における左側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はバックアップリング7の内側面7bに押し付けられて支持される。   In the hydraulic apparatus having the above-described configuration, the hydraulic pressure is alternately introduced into the space on both sides in the axial direction of the piston 2 so that the piston 2 reciprocates in the axial direction on the inner periphery of the housing 1 or the piston 2 moves to the housing 1. By forcibly reciprocating in the axial direction on the inner circumference, high pressure is alternately generated in the space on both sides in the axial direction. This hydraulic pressure also acts on the O-ring 3 through the backup ring 6 or 7 from the gap between the inner peripheral surface 1a of the housing 1 and the outer peripheral surface 2a of the piston 2, for example, the hydraulic pressure in the right space in FIG. In this case, the O-ring 3 is pressed against and supported by the inner side surface 6 b of the backup ring 6. When the hydraulic pressure in the left space in FIG. 6 increases, the O-ring 3 is pressed against the inner side surface 7 b of the backup ring 7. Supported.

詳しくは、例えば図6における右側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はこの油圧によって装着溝11内を相対的に低圧となる側(図6における左側)へ移動し、バックアップリング6の内側面6bに押し付けられて変形するので、ピストン2の外周面2a及び装着溝11の溝底面11eに対する面圧を増大する。逆に、例えば図6における左側の空間の油圧が上昇した場合は、Oリング3はこの油圧によって装着溝11内を相対的に低圧となる側(図6における右側)へ移動し、バックアップリング7の内側面7bに押し付けられて変形するので、ピストン2の外周面2a及び装着溝11の溝底面11eに対する面圧を増大する。このため、導入圧力に応じてシール面圧が変化し、優れた密封機能を奏する。   Specifically, for example, when the hydraulic pressure in the right space in FIG. 6 increases, the O-ring 3 moves to the relatively low pressure side (left side in FIG. 6) in the mounting groove 11 by this hydraulic pressure, and the backup ring 6 Since the inner surface 6b is pressed and deformed, the surface pressure against the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the groove bottom surface 11e of the mounting groove 11 is increased. On the other hand, for example, when the oil pressure in the left space in FIG. 6 increases, the O-ring 3 moves to the relatively low pressure side (right side in FIG. 6) in the mounting groove 11 by this oil pressure, and the backup ring 7. Since the inner surface 7b is pressed and deformed, the surface pressure against the outer peripheral surface 2a of the piston 2 and the groove bottom surface 11e of the mounting groove 11 is increased. For this reason, the seal surface pressure changes according to the introduction pressure, and an excellent sealing function is achieved.

また、バックアップリング6,7の内周縁6a,7aは、ハウジング1の内周面1aよりも小径で、ピストン2の外周面2aに微小隙間をもって対向しているので、油圧によって変形されたOリング3の一部が、ピストン2の外周面2aとハウジング1の内周面1aとの間の隙間へはみ出すのを有効に防止する。   Further, the inner peripheral edges 6a, 7a of the backup rings 6, 7 are smaller in diameter than the inner peripheral face 1a of the housing 1 and face the outer peripheral face 2a of the piston 2 with a minute gap, so that the O-ring deformed by hydraulic pressure. 3 is effectively prevented from protruding into the gap between the outer peripheral surface 2 a of the piston 2 and the inner peripheral surface 1 a of the housing 1.

ここで、ピストン2をハウジング1の内周に図6に示される状態に挿入して組み込む方法を説明すると、この組み込みに際しては、まず予めハウジング1側の装着溝11にOリング3及びバックアップリング6,7を装着する。Oリング3はゴム状弾性材料からなるものであるため、その変形によって、ハウジング1の内周から容易に装着溝11へ嵌め込むことができる。一方、バックアップリング6,7は、硬質の合成樹脂材料からなるものであるが、円周方向一ヵ所が分割されているため、ハウジング1の内周面1aよりも小径に縮径変形させてから、弾性的に装着溝11へ嵌め込むことができる。   Here, the method of inserting the piston 2 into the inner periphery of the housing 1 in the state shown in FIG. 6 will be described. In this assembly, the O-ring 3 and the backup ring 6 are first inserted in the mounting groove 11 on the housing 1 side in advance. , 7. Since the O-ring 3 is made of a rubber-like elastic material, the O-ring 3 can be easily fitted into the mounting groove 11 from the inner periphery of the housing 1 by deformation. On the other hand, the backup rings 6 and 7 are made of a hard synthetic resin material. However, since one place in the circumferential direction is divided, the backup rings 6 and 7 are deformed to a smaller diameter than the inner peripheral surface 1a of the housing 1. It can be elastically fitted into the mounting groove 11.

次に、ピストン2を、そのテーパ面2bを有する端部を先頭にしてハウジング1の内周へ挿入する。この挿入過程では、図8に示されるように、装着溝11内のOリング3は、内周部がピストン2のテーパ面2bに接触するので、その摩擦抵抗によって、装着溝11内をピストン2の挿入方向へ移動され、バックアップリング7の内側面7bに押し付けられる。また、このOリング3は、ピストン2の挿入過程でそのテーパ面2bの大径側へ相対的に乗り上がって径方向圧縮を受けるので、その応力によって、テーパ面2bの小径側を向いた部分3bが内周側へ膨みながら、バックアップリング7の内側面7bに押し付けられ、このため、バックアップリング7に対して、装着溝11から内周側へ浮き上がらせるような変位力を与えることになる。   Next, the piston 2 is inserted into the inner periphery of the housing 1 with the end having the tapered surface 2b as the head. In this insertion process, as shown in FIG. 8, the inner periphery of the O-ring 3 in the mounting groove 11 contacts the tapered surface 2 b of the piston 2, so that the frictional resistance causes the O-ring 3 to move through the mounting groove 11. And is pressed against the inner side surface 7 b of the backup ring 7. Further, since the O-ring 3 rides relatively to the large diameter side of the tapered surface 2b during the insertion process of the piston 2 and undergoes radial compression, a portion facing the small diameter side of the tapered surface 2b by the stress. 3b is pressed against the inner side surface 7b of the backup ring 7 while expanding toward the inner peripheral side. For this reason, a displacement force is given to the backup ring 7 so as to float from the mounting groove 11 to the inner peripheral side. .

しかしながら、装着溝11の溝幅を溝肩11d側で狭まるようなテーパ面状に形成された溝内側面11bと、これに対応するテーパ面状に形成されたバックアップリング7の背面7cとの嵌合力によって、装着溝11からのバックアップリング7の浮き上がりが抑止される。これは、溝内側面11aとバックアップリング7の背面7c間に作用する押し付け荷重の一部は、テーパ面による形状特性から、バックアップリング7を外周側へ変位させる方向に作用し、Oリング3の変形により発生する内周側への浮き上がり力を相殺するからである。   However, the groove inner surface 11b formed in a tapered surface shape that narrows the groove width of the mounting groove 11 on the groove shoulder 11d side and the back surface 7c of the backup ring 7 formed in a tapered surface corresponding thereto are fitted. Due to the resultant force, the floating of the backup ring 7 from the mounting groove 11 is suppressed. This is because part of the pressing load acting between the groove inner surface 11a and the back surface 7c of the backup ring 7 acts in the direction of displacing the backup ring 7 to the outer peripheral side due to the shape characteristic of the tapered surface. This is because the lifting force to the inner peripheral side generated by the deformation is offset.

したがって、このバックアップリング7の内周縁7aがピストン2のテーパ面2bと干渉して溝肩11dとの間に噛み込まれて損傷するのを、有効に防止することができる。またこのため、ピストン2の組み込み作業を容易に行うことができる。   Therefore, it is possible to effectively prevent the inner peripheral edge 7a of the backup ring 7 from interfering with the tapered surface 2b of the piston 2 and being caught between the groove shoulder 11d and being damaged. For this reason, the assembling work of the piston 2 can be easily performed.

なお、この第四の形態のように、Oリング3とバックアップリング6,7をハウジング1の内周面1aに形成した装着溝11に装着したものにおいても、先に説明した第二又は第三の形態のように、ピストン2の挿入時にOリング3が押し付けられる側の溝内側面11b及びバックアップリング7の背面7cのみを、図8と同様に形成しても良い。   As in the fourth embodiment, the O-ring 3 and the backup rings 6 and 7 are mounted in the mounting groove 11 formed on the inner peripheral surface 1a of the housing 1, and the second or third described above. Only the groove inner surface 11b on the side to which the O-ring 3 is pressed when the piston 2 is inserted and the back surface 7c of the backup ring 7 may be formed in the same manner as in FIG.

また、上述の各形態においては、装着溝の溝内側面及びこれに接するバックアップリングの背面を、溝肩側で溝幅が狭まるようなテーパ面としたが、本発明は、このようなテーパ面に限定されるものではなく、装着溝の溝内側面を例えば溝肩側で溝幅が狭まるような段差面等に形成し、バックアップリングの背面を、これと対応する断面形状に形成したものであっても、装着溝からのバックアップリングの浮き上がりを有効に抑止することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, the inner surface of the mounting groove and the back surface of the backup ring in contact with the mounting groove are tapered surfaces that narrow the groove width on the groove shoulder side. The inner surface of the mounting groove is formed in a stepped surface that narrows the groove width on the shoulder side of the groove, and the back surface of the backup ring is formed in a corresponding cross-sectional shape. Even if it exists, it is possible to effectively prevent the backup ring from floating from the mounting groove.

更に本発明は、図示の形態のようなOリング3以外のパッキング、例えばXリングや角リング等を用いたものについても、同様に実施することができる。 Further, the present invention can be similarly applied to packing other than the O-ring 3 as shown in the figure, for example, one using an X ring, a square ring, or the like.

本発明に係る密封装置の第一の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。 It is sectional drawing of the mounting state which cut | disconnects and shows the 1st form of the sealing device which concerns on this invention by the plane which passes along an axial center. 図1におけるバックアップリング4又は5の斜視図である。 It is a perspective view of the backup ring 4 or 5 in FIG. ピストン2をハウジング1の内周へ挿入する過程を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 It is sectional drawing which shows the process which inserts the piston 2 in the inner periphery of the housing 1, cut | disconnected by the plane which passes along the axial center. 本発明に係る密封装置の第二の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。 It is sectional drawing of the mounting state which cut | disconnects and shows the 2nd form of the sealing device which concerns on this invention by the plane which passes along an axial center. 本発明に係る密封装置の第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。 It is sectional drawing of the mounting state which cut | disconnects and shows the 3rd form of the sealing device which concerns on this invention by the plane which passes along an axial center. 本発明に係る密封装置の第四の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。 It is sectional drawing of the mounting state which cut | disconnects and shows the 4th form of the sealing device which concerns on this invention by the plane which passes along an axial center. 図6におけるバックアップリング6又は7の斜視図である。 It is a perspective view of the backup ring 6 or 7 in FIG. ピストン2をハウジング1の内周へ挿入する過程を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 It is sectional drawing which shows the process which inserts the piston 2 in the inner periphery of the housing 1, cut | disconnected by the plane which passes along the axial center. 従来の密封装置を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の断面図である。 It is sectional drawing of the mounting state which shows the conventional sealing device cut | disconnected and shown by the plane which passes along an axial center. ピストン102をハウジング101の内周へ挿入する際の、従来の密封装置におけるバックアップリング104の挙動を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 It is sectional drawing which shows the behavior of the backup ring 104 in the conventional sealing device at the time of inserting the piston 102 in the inner periphery of the housing 101, cut | disconnected by the plane which passes along the axial center.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハウジング(外周部材)
1a 内周面11,21 装着溝11a,11b,21a,21b 溝内側面11c,11d,21c,21d 溝肩11e,21e 溝底面2 ピストン(内周部材) 1a Inner peripheral surfaces 11 and 21 Mounting grooves 11a, 11b, 21a, 21b Groove inner side surfaces 11c, 11d, 21c, 21d Groove shoulders 11e, 21e Groove bottom surface 2 Pistons (inner peripheral members)
2a 外周面3 Oリング(パッキング) 2a Outer surface 3 O-ring (packing)
4,5,6,7 バックアップリング4a,5a 外周縁4b,5b,6b,7b 内側面4c,5c,6c,7c 背面6a,7a 内周縁1 Housing (peripheral member) 4,5,6,7 Backup ring 4a, 5a Outer peripheral edge 4b, 5b, 6b, 7b Inner side surface 4c, 5c, 6c, 7c Back surface 6a, 7a Inner peripheral edge 1 Housing (peripheral member)
1a Inner peripheral surfaces 11, 21 Mounting grooves 11a, 11b, 21a, 21b Groove inner side surfaces 11c, 11d, 21c, 21d Groove shoulders 11e, 21e Groove bottom surface 2 Piston (inner peripheral member) 1a Inner peripheral surfaces 11, 21 Mounting grooves 11a, 11b, 21a, 21b Groove inner side surfaces 11c, 11d, 21c, 21d Groove shoulders 11e, 21e Groove bottom surface 2 Piston (inner peripheral member)
2a Outer peripheral surface 3 O-ring (packing) 2a Outer peripheral surface 3 O-ring (packing)
4, 5, 6, 7 Backup ring 4a, 5a Outer peripheral edge 4b, 5b, 6b, 7b Inner side face 4c, 5c, 6c, 7c Rear face 6a, 7a Inner peripheral edge 4, 5, 6, 7 Backup ring 4a, 5a Outer peripheral edge 4b, 5b, 6b, 7b Inner side face 4c, 5c, 6c, 7c Rear face 6a, 7a Inner peripheral edge

Claims (1)

  1. 外周部材(1)の内周面(1a)とその内周に軸方向移動可能に配置された内周部材(2)の外周面(2a)のうちいずれか一方に形成され円周方向へ連続した装着溝(21,11)内に、ゴム状弾性材料からなるパッキング(3)と、このパッキング(3)より硬質の材料からなり円周方向一箇所が切断されたバックアップリング(4,5,6,7)とを有し、前記装着溝(21,11)の溝内側面のうち、少なくとも前記外周部材(1)への前記内周部材(2)の挿入時に前記パッキング(3)が押し付けられる側の溝内側面(21a,11b)が、溝肩(21c,11d)側で溝幅を狭める形状に形成され、外周部材(1)への内周部材(2)の挿入時にパッキング(3)が押し付けられる側にあるバックアップリング(4,7)の、前記パッキング(3)と反対側の背面(4c,7c)が、前記溝内側面(21a,11b)と対応する形状をなすことを特徴とする密封装置。
    It is formed on either one of the inner peripheral surface (1a) of the outer peripheral member (1) and the outer peripheral surface (2a) of the inner peripheral member (2) arranged on the inner periphery so as to be movable in the axial direction, and is continuous in the circumferential direction. In the mounting grooves (21, 11), a packing (3) made of a rubber-like elastic material and a backup ring (4, 5, 5) made of a material harder than the packing (3) and cut in one circumferential direction. 6 and 7), and the packing (3) is pressed when the inner peripheral member (2) is inserted into at least the outer peripheral member (1) among the inner surfaces of the mounting grooves (21, 11). Groove inner side surfaces (21a, 11b) are formed in a shape narrowing the groove width on the groove shoulder (21c, 11d) side, and packing (3) is inserted when the inner peripheral member (2) is inserted into the outer peripheral member (1). ) Of the backup ring (4, 7) on the side to be pressed, Seri It is formed on either one of the inner peripheral surface (1a) of the outer peripheral member (1) and the outer peripheral surface (2a) of the inner peripheral member (2) arranged on the inner peripheral so as to be movable in the In the mounting grooves (21, 11), a packing (3) made of a rubber-like elastic material and a backup ring (4, 5, 5) made of a material harder than the packing (3) and cut in one transmitting direction. 6 and 7), and the packing (3) is pressed when the inner peripheral member (2) is inserted into at least the outer peripheral member (1) among the inner surfaces Groove inner side surfaces (21a, 11b) are formed in a shape narrowing the groove width on the groove shoulder (21c, 11d) side, and packing (3) is inserted when the inner peripheral member (2) is inserted into the outer peripheral member (1).) Of the backup ring (4, 7) on the side to be pressed, Seri al packing (3) and the opposite back (4c, 7c) is sealed and wherein the forming a shape corresponding to the groove side (21a, 11b). al packing (3) and the opposite back (4c, 7c) is sealed and wherein the forming a shape corresponding to the groove side (21a, 11b).
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