JP2005221028A

JP2005221028A - 密封装置

Info

Publication number: JP2005221028A
Application number: JP2004030966A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Monma; 弘明門馬
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】バックリングの台座部の屈曲を防止してクラックの発生及び摩耗を抑制する密封装置を提供する。
【解決手段】バックリング３には、凸部３ａの両側周面にバックアップリング４，５と当接する第１突起６，７が設けられると共に、台座部３ｂの両側周面に溝壁と当接する第２突起８，９が設けられ、第２突起８，９によってバックリング３の台座部３ｂが溝壁と接触し、バックリング３の台座部３ｂの屈曲が防止できるので、屈曲疲労によるクラックの発生及び屈曲による摺動での摩耗を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば建設機械用油圧シリンダなど油空圧シリンダに用いられる密封装置に関するものである。

一般に、建設機械用油圧シリンダのピストン用密封装置は図５に記載されたものが主流である（特許文献１参照）。図５の密封装置は、断面凸形状のバックリング３と、バックリング３の台座部３ｂ上に凸部３ａを挟んで位置する一対のバックアップリング４，５と、２つのバックアップリング４，５とバックリング３の凸部３ａに囲まれた空所内に位置してシリンダチューブ１２の内周と接触する環状のスリッパリング２と、から構成されていた。

上記構成の密封装置を装着溝１３に装着した状態でピストン１１を往復動すると、交番圧力の作用によって図６に示すようにバックリング３の凸部３ａが首振り現象を生じ、バックリング３とスリッパリング２の接触部が摩耗し、バックリング３の凸部３ａは図７のように摩耗する。

この凸部３ａの首振りを防止するため、図８に示す特許文献２に記載されているようにバックリング３の凸部３ａの両側周面にバックアップリング４，５に接触する第１突起６，７を設けることが提案されている。
実公平６−１３４２４号公報実公平５−４３３２４号公報

しかしながら、特許文献２記載の図８の密封装置であっても、交番圧力の作用によって図９に示すようにバックリング３の台座部３ｂが屈曲する現象は防止できなかった。

このバックリング３の台座部３ｂの屈曲は、バックリング３の凸部３ａの付け根の屈曲疲労を引き起こし、この位置に図１０に示すようにクラックを生じさせてしまう。

また、バックリング３の台座部３ｂの屈曲は、装着溝１３との摺動によりバックリング３を摩耗させるおそれもある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バックリングの台座部の屈曲を防止してクラックの発生及び摩耗を抑制する密封装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明にあっては、相対移動する２部材のうちの一方の部材に設けた環状の装着溝に装着され、他方の部材に摺動自在に密接する密封装置であって、前記他方の部材に摺動自在に接触する樹脂材製のシールリングと、該シールリングの溝底側に配置され、前記シールリングを支持する環状の凸部と該凸部より幅広な台座部からなる断面凸形状のゴム状弾性材製のバックリングと、前記シールリング及び前記バックリングの凸部を挟み込むように配置される一対の樹脂材製のバックアップリングと、を備え、前記バックリングには、前記凸部の両側周面に前記バックアップリングと当接する第１突起が設けられると共に、前記台座部の両側周面に溝壁と当接する第２突起が設けられたこ
とを特徴とする。

本発明によると、第２突起によってバックリングの台座部が溝壁と接触し、バックリングの台座部の屈曲が防止できるので、屈曲疲労によるクラックの発生及び屈曲による摺動での摩耗を抑制することができる。

図１〜図４を参照して、実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係る密封装置の装着状態を示す半断面図である。図２は実施の形態に係る密封装置のバックリングを示す半断面図である。図３は実施の形態に係る密封装置の詳細図である。図４は実施の形態の他の例に係る密封装置のバックリングの詳細図である。

密封装置１は、相対移動するピストン１１とシリンダチューブ１２のうち、ピストン１１の環状の装着溝１３に装着され、シリンダチューブ１２に摺動自在に密接し、ピストン１１とシリンダチューブ１２との間を密封する。

密封装置１は、シリンダチューブ１２の内周に摺動自在に接触するスリッパリング２（シールリング）と、スリッパリング２の溝底側に配置され、スリッパリング２を支持する環状の凸部３ａと凸部３ａより幅広な台座部３ｂからなる断面凸形状のバックリング３と、スリッパリング２及びバックリング３の凸部３ａを挟み込むように配置される一対のバックアップリング４，５と、を備える。

スリッパリング２は、断面矩形をした環状のリングであり、ＰＴＦＥ、ＰＡ等の樹脂材製である。

バックリング３は、図２、図３に示すようにスリッパリング２に接触する凸部３ａと凸部３ａよりも溝底側の台座部からなる断面凸形状をした環状のリングであり、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＦＫＭ等のゴム状弾性材製である。

このバックリング３には、凸部３ａの両側周面にバックアップリング４，５と当接する第１突起６，７が設けられる。また、台座部３ｂの両側周面に装着溝１３の溝壁と当接する第２突起８，９が設けられる。

この第１、第２突起６，７，８，９の形状は、同じＲ突起形状である。そして、第１、第２突起６，７，８，９は、バックリング３の周上に等配されており、バックリング３の周上で径方向の同等位置に位置する。なお、第１、第２突起６，７，８，９は、図４に示すように周上で一定の細長い円弧となっているフィッター形状でもよいし、角状等でもよく、特に限定されないものであり、また等配数も限定されない。

バックリング３の寸法は、図１、図２に示すように、Ｈ寸法を装着状態のｈ寸法に対して９０％〜１００％、Ｈ１寸法を装着状態のｈ１寸法に対して１００％〜１０５％としている。また、第１突起６，７はＴ寸法の２５％〜３５％、第２突起８，９はＴ１寸法の６５％〜７５％としている。

２枚用いられるバックアップリング４，５は、断面矩形の環状のリングであり、ＰＴＦＥ、ＰＡ等の樹脂材製である。

以上の構成の密封装置１では、第１突起６，７によってバックリング３の凸部３ａとバックアップリング４，５とのクリアランスが０〜０．４ｍｍに管理することができ、バッ
クリング３の凸部３ａの首振りが防止できる。この第１突起６，７によるクリアランスは、従来の図１の仕様に対して６０％のクリアランスの低減となっている。

また、第２突起８，９によってバックリング３の台座部３ｂと装着溝１３の溝壁とのクリアランスが−０．４〜０ｍｍとクリアランスの無い状態に管理することができ、台座部３ｂと溝壁とが接触し、バックリング３の台座部３ｂの屈曲が防止できるので、凸部３ａの付け根の屈曲疲労によるクラックの発生及び屈曲による摺動での摩耗を抑制することができる。この第２突起８，９によるクリアランス無しの状態は、従来の図１の仕様に対して９０％のクリアランスの低減となっている。

実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。実施の形態に係る密封装置のバックリングを示す半断面図である。実施の形態に係る密封装置のバックリングを示す図である。実施の形態の他の例に係る密封装置のバックリングを示す図である。従来技術の密封装置を示す半断面図である。従来技術の密封装置での首振り現象を示す図である。従来技術の密封装置でのバックリングの摩耗状態を示す図である。従来技術の首振りを防止した密封装置を示す半断面図である。従来技術の密封装置でのバックリングの台座部の屈曲現象を示す図である。従来技術の密封装置でのバックリングのクラック発生状態を示す図である。

符号の説明

１密封装置
２スリッパリング
３バックリング
３ａ凸部
３ｂ台座部
４，５バックアップリング
６，７第１突起
８，９第２突起
１１ピストン
１２シリンダチューブ
１３装着溝

Claims

相対移動する２部材のうちの一方の部材に設けた環状の装着溝に装着され、他方の部材に摺動自在に密接する密封装置であって、
前記他方の部材に摺動自在に接触する樹脂材製のシールリングと、
該シールリングの溝底側に配置され、前記シールリングを支持する環状の凸部と該凸部より幅広な台座部からなる断面凸形状のゴム状弾性材製のバックリングと、
前記シールリング及び前記バックリングの凸部を挟み込むように配置される一対の樹脂材製のバックアップリングと、
を備え、
前記バックリングには、前記凸部の両側周面に前記バックアップリングと当接する第１突起が設けられると共に、前記台座部の両側周面に溝壁と当接する第２突起が設けられたことを特徴とする密封装置。
前記第１突起と前記第２突起は、前記バックリングの周上の同等位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。