JP2008128377A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の向上を図ることができる密封装置を提供する。
【解決手段】環状溝４０の溝底面４１に密着する第１リップ２１と、他方の部材３の周面３１に摺動接触する第２リップ２２と、高圧側端面に設けられ、高圧側から作用する圧力Ｐを受けて第１リップ２１及び第２リップ２２の密着性を高める受圧溝２０と、を備えるシール部材２を備え、シール部材２は、軸孔３０が拡径しても、高圧側から作用する圧力Ｐによってシール部材２の受圧溝２０が径方向に拡がるような変形を生じることにより、第１リップ２１及び第２リップ２２の密着性が維持されるように構成された密封装置１において、シール部材２の受圧溝２０の溝底部２０ａは、常に径方向に圧縮された状態であることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧シリンダ等に使用される密封装置に関するものである。

油圧シリンダに使用される密封装置としては、図１０に示すようなものがある。リップパッキン１００は、油圧シリンダ２００のピストン２０１用の密封装置として、油圧シリンダ２００の外周摺動部Ｄに使用される密封装置であり、ロッド２０２の往復動において油圧を保持するために設けられるものである。

このリップパッキン１００は、図１１に示すように、内外周面の高圧側にリップ１０１、１０２を備え、高圧側（Ｈ）の端面にＵ字状の環状の溝（以下、Ｕ溝という）１０３を備えており、ピストン２０１の外周面に形成された環状溝２０３に装着される。

リップパッキン１００は、ポリウレタンゴム等のゴム材料からなる環状部材であり、外周リップ１０１が油圧シリンダ２００の内周面２００ａに摺接し、内周リップ１０２が環状溝２０３の溝底面２０４に密着する。

リップパッキン１００は、図１１（ａ）に示すように、リップ部分につぶし代を有している。すなわち、リップパッキン１００は、リップ１０１、１０２が形成さている部分において、外径寸法が油圧シリンダ２００の内周面２００ａの径寸法よりも大きく、内径寸法が環状溝２０３の溝底面２０４の径寸法よりも小さくなっている。

したがって、リップパッキン１００が装着されると、外周リップ１０１は油圧シリンダ２００の内周面２００ａによって内径方向につぶされ（圧縮され）、内周リップ１０２は環状溝２０３の溝底面２０４によって外径方向につぶされる（拡張される）。これにより、外周リップ１０１が油圧シリンダ２００の内周面２００ａに確実に接触し、内周リップ１０２が環状溝２０３の溝底面２０４に確実に接触し、外周リップ１０１及び内周リップ１０２によるシール性が発揮される。

また、リップパッキン１００は、外周リップ１０１と内周リップ１０２との間に設けられているＵ溝１０３が高圧側（Ｈ）から受ける圧力Ｐの径方向の分力等によって、外周リップ１０１が油圧シリンダ２００の内周面２００ａに、内周リップ１０２が環状溝２０３の溝底２０４にそれぞれ押し付けられ、それぞれの密着性が高められる。

なお、関連する技術については以下の文献に示されたものもある。
特開平１１−１０１３４９号公報

リップパッキン１００が装着されて、外周リップ１０１が内径方向につぶされ、内周リップ１０２が外径方向につぶされると、外周リップ１０１と内周リップ１０２との間に設けられているＵ溝１０３は径方向に狭められるような変形を生じ、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａが径方向に圧縮された状態となる。Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａにおけるつぶし代Ｉが十分確保されている状態（二点鎖線ＢＬ）においては、高圧側からの圧力ＰによってＵ溝１０３が拡げられても、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａは装着前よりも圧縮された状態のままであり、装着時は常に径方向に圧縮された状態となる。

しかしながら、近年、建設機械等において装置の軽量化を図る目的で、油圧シリンダのハウジング部材として薄肉のシリンダチューブを採用する場合があり、そのような薄肉のシリンダチューブを使用した場合、高圧の圧力が作用したときにシリンダチューブが膨らむことが想定される。

高圧の圧力Ｐによって薄肉のシリンダチューブが膨らんでしまうと、リップパッキン１００が装着される空間が外径方向に拡がってしまうことになる。外周リップ１０１の密着性は、圧力Ｐを受けてＵ溝１０３が径方向に拡げられることで維持されるものの、リップパッキン１００の外周側に形成されるつぶし代は、図１１（ｂ）に示すように、減少してしまうことになり、リップパッキン１００のＵ溝１０３の溝底部分１０３ａにおいては、つぶし代がなくなってしまう場合がある（二点鎖線ＢＬ）。

このように、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａにおいてつぶし代がなくなってしまったり、十分に確保されないような場合には、図１２に示すように、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａは装着前の状態に対して径方向に拡張された状態となる。

したがって、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａは、このような加圧（高圧）状態と無圧（低圧）状態が繰り返されると圧縮変形と拡張（引張）変形を繰り返すことになる。その結果、Ｕ溝１０３の溝底部分１０３ａは、圧縮と引張の繰り返し応力が発生して疲労破壊を生じてしまい、リップパッキン１００はＵ溝１０３の溝底部分１０３ａから破損して油漏れを発生するおそれがある。

このようなリップパッキン１００の破損を抑制するためには、シリンダチューブが膨らんだ場合でもＵ溝１０３の溝底部分１０３ａに十分なつぶし代が確保されるよう、予めつぶし代を大きめに設定することが考えられる。

しかしながら、つぶし代を大きめに設定すると装着時のリップパッキン１００の緊迫力が増大して、シリンダ２００の内周面２００ａとの摺動抵抗が増大してしまい、リップパッキン１００の摩耗の発生が懸念される。したがって、リップパッキン１００の破損を抑制するためにつぶし代を大きめに設定するのには限界がある。

本発明は上記の従来技術の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、耐久性の向上を図ることができ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、本発明における密封装置は、
軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入される軸のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の環状隙間を密封する密封装置であって、
前記環状溝の溝底面に密着する第１リップと、
他方の部材の周面に摺動接触する第２リップと、
高圧側端面に設けられ、高圧側から作用する圧力を受けて前記第１リップ及び前記第２リップの密着性を高める受圧溝と、を備えるシール部材を備え、
前記シール部材は、前記軸孔が拡径しても、高圧側から作用する圧力によって前記シール部材の前記受圧溝が径方向に拡がるような変形を生じることにより、前記第１リップ及び前記第２リップの密着性が維持されるように構成された密封装置において、
前記シール部材の前記受圧溝の溝底部は、常に径方向に圧縮された状態であることを特徴とする。

したがって、シール部材の受圧溝の溝底部は、軸孔の拡径によって受圧溝が拡がっても拡張（引張）状態となることがないため、引張と圧縮の繰り返し応力による疲労破損の発
生が抑制される。

前記シール部材は、前記受圧溝の溝底部に対応する領域において前記２部材に対してつぶし代を常に有することにより、前記受圧溝の溝底部が常に圧縮された状態となるようにしてもよい。

前記シール部材の低圧側端面は、前記シール部材が高圧側から圧力を受けて低圧側に移動する量が、シール部材の内周側よりも外周側が大きくなるように、前記装着溝の低圧側の側壁面に対して傾斜しており、
前記シール部材は、前記軸孔が拡径すると、高圧側からの圧力によって前記受圧溝が径方向に拡がるとともに、シール部材の外周側が内周側よりも大きく低圧側に押し込まれることによって前記受圧溝がさらに径方向に拡がるような変形を生じることにより、前記軸孔が拡径した後に前記つぶし代が消滅するのを抑制されるようにしてもよい。

前記シール部材の低圧側端面は、環状溝の低圧側の側壁面との間の隙間が、内周側から外周側に向かうにつれて徐々に広くなるようにテーパ状に傾斜してもよい。

高圧側からの圧力に対して前記シール部材よりも変形しにくい皿ばねを、前記シール部材と前記環状溝の低圧側の側壁面との間に備えてもよい。

これにより、つぶし代の増大を抑制して、シール部材の摺動抵抗の増大や摩耗の発生を抑制することができる。

バックアップリングを、前記シール部材と前記皿ばねとの間に備えてもよい。

これにより、皿バネと他方の部材の周面との間にシール部材の一部がはみ出すのを抑制することができる。

以上説明したように、本発明により、耐久性の向上を図ることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。

（実施例１）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置の概略構成について説明する。図１は本実施例に係る密封装置の構成を示す模式図であり、（ａ）は軸方向からみた様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。図２は、無圧時における本実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。図３は、高圧作用時における本実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。

＜密封装置の構成及び概要＞
本実施例に係る密封装置１は、図１０に示すような油圧シリンダにおけるピストン用の密封装置であり、ロッドの往復動において油圧を保持するために設けられるものである。密封装置１は、シール部材としてのリップパッキン２から構成されており、図２に示すように、軸孔を有するハウジング（シリンダ）３と該軸孔に挿入される軸（ピストン及びロッド）４との間の環状隙間５を密封する。

リップパッキン２は、図１に示すように、断面が概ね矩形状の環状部材であり、軸に対して環状の断面Ｕ字状の受圧溝（Ｕ溝）２０を高圧側（Ｈ）の端面に備え、その内外周に内周リップ２１及び外周リップ２２を備えた、いわゆるＵパッキンである。リップパッキン２の材料としては、ニトリルゴムやポリウレタンゴム等を挙げることができる。

リップパッキン２は、軸４の外周面に設けられた環状溝４０に装着され、内周リップ２１（第１リップ）が環状溝４０の溝底面４１に密着し、外周リップ２２（第２リップ）がハウジング３の軸孔３０の内周面３１に摺動接触することで、環状隙間５において高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）との間をシールする。

リップパッキン２は、図２に示すように、リップ部分につぶし代を有している。すなわち、リップパッキン２は、内周リップ２１及び外周リップ２２が形成されている部分において、外径寸法がハウジング３の軸孔３０の内周面３１の径寸法よりも大きく、内径寸法が軸４の環状溝４０の溝底面４１の径寸法よりも小さくなっている。

したがって、リップパッキン２が装着されると、内周リップ２１は環状溝４０の溝底面４１によって外径方向につぶされ（拡張され）、外周リップ２２は軸孔３０の内周面３１によって内径方向につぶされる（圧縮される）。これにより、内周リップ２１が環状溝４０の溝底面４１に確実に接触し、外周リップ２２が軸孔３０の内周面３１に確実に接触し、内周リップ２１及び外周リップ２２によるシール性が発揮される。なお、図２においては、リップパッキン２のつぶし代の様子をわかり易くするため、圧縮前の状態でリップパッキン２を図示している。以下、図３、図４及び図５においても同様である。

また、リップパッキン２は、内周リップ２１と外周リップ２２との間に設けられているＵ溝２０が高圧側（Ｈ）から受ける圧力Ｐの径方向の分力等によって、内周リップ２１が環状溝４０の溝底面４１に、外周リップ２２が軸孔３０の内周面３１にそれぞれ押し付けられ、それぞれの密着性が高められる。

内周リップ２１及び外周リップ２２は、それぞれ径方向に突き出たリップ先端２１ａ、２２ａと、リップ先端の高圧側（Ｈ）にテーパ状に形成された（軸４に対して傾斜した）高圧側傾斜面２１ｂ、２２ｂと、リップ先端の低圧側（Ｌ）にテーパ状に形成された低圧側傾斜面２１ｃ、２２ｃと、から構成される。

また、リップパッキン２の低圧側（Ｌ）の端面２３は、外周側から内周側に向かって低圧側（Ｌ）に傾いた傾斜面（リップパッキン２が高圧側（Ｈ）から低圧側（Ｌ）に向かって先細りとなるようなテーパ状の斜面）に構成されている。

＜装着時（無圧時）＞
上述したように、リップパッキン２は、内周リップ２１及び外周リップ２２が、リップパッキン２が装着される空間の径方向の寸法よりもさらに径方向に突き出た構成となっているため、つぶし代の分だけ径方向に圧縮されて装着されることになる。

また、内周リップ２１及び外周リップ２２の低圧側傾斜面２１ｃ、２２ｃは、軸方向において、Ｕ溝２０の溝底部２０ａよりも低圧側（Ｌ）まで延びており、リップパッキン２は、軸方向のＵ溝２０の溝底部２０ａに対応する箇所（二点鎖線ＢＬ）においてもつぶし代Ｉが形成される。したがって、Ｕ溝２０の溝底部２０ａは、リップパッキン２の装着時（無圧時）には径方向に圧縮された状態となる。

また、リップパッキン２の低圧側の端面２３は、内周側端部が環状溝４０の低圧側（Ｌ
）の側壁面４２と接触するが、内周側端部よりも外周側の部分が内周側から外周側に向かって高圧側（Ｈ）に傾いているので、側壁面４２との間に外径方向に向かって徐々に広くなる隙間６が形成される。

＜装着時（高圧作用時）＞
高圧側（Ｈ）から圧力Ｐが作用すると、圧力Ｐの大きさによっては、ハウジング３の軸孔３０が拡がる（拡径する）場合がある。例えば、ハウジング３として薄肉のシリンダチューブ等を採用した場合には、高圧の圧力が作用すると薄肉のシリンダチューブが膨らんでシリンダ内周が拡がることが考えられる。

図３に示すように、ハウジング３の軸孔３０が拡がると、環状隙間５の径方向の幅が外径方向に大きくなるが（Ｃ１→Ｃ２）、リップパッキン２は、高圧側（Ｈ）からの圧力ＰによってＵ溝２０が径方向に広がるような変形を生じることにより（Ｗ１→Ｗ２）、環状溝４０の溝底面４１及び軸孔３０の内周面３１に対する内周リップ２１及び外周リップ２２の密着状態が維持される。すなわち、リップパッキン２は、密封対象領域である環状隙間５の径方向の寸法変化に対して追従してシール性を維持できるように構成されている。

また、リップパッキン２は、高圧側（Ｈ）からの圧力Ｐによって全体が低圧側（Ｌ）に押し込まれることになるが、傾斜した低圧側（Ｌ）の端面２３と環状溝４０の低圧側（Ｌ）の側壁面４２との間には、外径方向に向かって徐々に広くなる隙間６が形成されているため、圧力Ｐを受けて低圧側（Ｌ）に移動する量は、リップパッキン２の内周側の部分よりも外周側の部分の方が相対的に大きくなる。したがって、圧力Ｐを受けると、リップパッキン２は隙間６を埋めるように外周側が内周側よりも相対的に大きく低圧側（Ｌ）に押し込まれることになり、リップパッキン２全体が外周側（外径方向）に傾くような変形を生じる。

この傾き変形により、Ｕ溝２０がさらに径方向に拡がるように変形し、外周リップ２２がさらに軸孔３０の内周面３１に押し付けられる。したがって、軸孔３０が拡がった後でもＵ溝２０の溝底部２０ａに対応する箇所（二点鎖線ＢＬ）には、軸孔３０の内周面３１に対してつぶし代Ｉが形成される。すなわち、軸孔３０が拡がった後に、該箇所においてつぶし代Ｉが消滅してしまうのが抑制される。したがって、Ｕ溝２０の溝底部２０ａは、軸孔３０が拡がった後（すなわち、Ｕ溝２０が径方向に拡がった後）もつぶし代Ｉが維持されることにより圧縮状態が維持され、装着時は常に圧縮された状態となる。

＜変形例＞
上記説明では、密封装置が装着される環状溝を軸に設けた場合について説明した。次に、密封装置が装着される環状溝をハウジングに設ける場合について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、上記実施例１の変形例に係る密封装置１´の装着状態（無圧時）を示す模式的断面図であり、密封装置が装着される環状溝がハウジングに設けられている。図５は、変形例に係る密封装置１´の装着状態（高圧作用時）を示す模式的断面図である。なお、ここでは、上記実施例１と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

変形例に係る密封装置１´は、上記実施例１に係る密封装置１のリップパッキン２と異なり、リップパッキン２´の低圧側（Ｌ）の端面２３´が、内周側から外周側に向かって低圧側（Ｌ）に傾いた傾斜面（テーパ状の斜面）に構成されている。リップパッキン２´は、ハウジング３に設けられた環状溝３２に装着され、外周リップ２２（第１リップ）が環状溝３２の溝底面３３に密着し、内周リップ２１（第２リップ）が軸４の外周面４３に摺動接触する。そして、リップパッキン２´の低圧側（Ｌ）の傾斜した端面２３´は、環
状溝３２の低圧側（Ｌ）の側壁面３４との間に内径方向に向かうに従って徐々に広くなる隙間６´を形成する。

高圧側（Ｈ）から圧力Ｐが作用してハウジング３の軸孔３０が拡がると環状溝３２の溝底面３３の径寸法が大きくなり（外径方向に拡がり）、リップパッキン２も圧力Ｐによって拡径する（外径方向に広がる）。しかし、リップパッキン２´は圧力ＰによってＵ溝２０が径方向に拡がるような変形を生じることにより、内周リップ２１の軸４外周面４３に対する密着状態が維持される。

また、リップパッキン２´は圧力Ｐによって低圧側（Ｌ）に押し込まれるが、隙間６´を埋めるようにリップパッキン２´の内周側部分が外周側部分よりも相対的に大きく低圧側（Ｌ）に押し込まれることにより、リップパッキン２´の全体が内周側（内径方向）に傾くような変形を生じる。

この傾き変形により、Ｕ溝２０はさらに径方向に拡がるように変形し、内周リップ２１をさらに軸４の外周面４３に押し付ける。したがって、軸孔３０が拡がった後でもＵ溝２０の溝底部２０ａに対応する箇所（二点鎖線ＢＬ）には、軸４の外周面４３に対してつぶし代Ｉが形成される。

したがって、変形例に係る密封装置１´によれば、密封装置が装着される環状溝をハウジング３に設ける場合であっても、軸孔３０が拡がった後もＵ溝２０の溝底部分２０ａに対応する箇所においてつぶし代Ｉを維持することができ、Ｕ溝２０の溝底部分２０ａの圧縮状態を維持することができる。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２に係る密封装置について、図６及び図８を参照して説明する。図６は、本実施例に係る密封装置の構成を示す模式的断面図である。図８は、皿バネの構成を示す模式図であり、（ａ）は軸方向からみた様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＢＢ断面図である。なお、ここでは、上記実施例１と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

リップパッキン２は、ニトリルゴムやポリウレタンゴム等のゴム材料からなり、金属材料等からなるハウジング３よりも剛性が低いため、高圧側（Ｈ）からの圧力Ｐが軸孔３０の拡径を生じるほど高くない場合でも変形を生じてしまう場合がある。その場合には、リップパッキン２は環状溝４０の溝底面４１及び軸孔３０の内周面３１に対するつぶし代（接触面積）が増加して、軸孔３０の内周面３１（リップパッキン２の装着溝がハウジング３に設けられる場合は、軸４の外周面４３）に対する摺動抵抗の増大や摩耗を生じるおそれがある。

そこで、本実施例に係る密封装置１ａは、圧力Ｐが軸孔３０の拡径を生じない程度の低圧時において、リップパッキン２の変形（つぶし代の増大）を防止すべく、上記実施例１に係るリップパッキン２の低圧側（Ｌ）に皿バネ７を備えた構成としている。

図８に示すように、皿バネ７は、略平行四辺形状の断面を有する環状の金属部材であり、高圧側（Ｈ）及び低圧側（Ｌ）の両端面７１、７２がテーパ状に傾斜している。端面７１、７２は、いずれもリップパッキン２の低圧側（Ｌ）の端面と同じ傾斜角度で傾斜しており（角度α）、皿バネ７の断面は、外周側から内周側に向かって低圧側（Ｌ）に傾いたような構成となっている。

皿バネ７は、リップパッキン２の低圧側（Ｌ）の端面２３と軸４の環状溝４０の低圧側
（Ｌ）の側壁面４２との間に装着され、高圧側（Ｈ）の端面７１がリップパッキン２の低圧側（Ｌ）の端面２３に当接し、低圧側（Ｌ）の端面７２が側壁面４２に対向して隙間６を形成する。そして、高圧側（Ｈ）から圧力Ｐが作用すると、圧力Ｐの大きさに応じて皿バネ７の外周側の部分が低圧側（Ｌ）に押し込まれるように（隙間６を埋めるように）変形する。

皿バネ７は、ゴム材料製のリップパッキン２よりも剛性が高い金属部材であり、圧力Ｐが軸孔３０の拡径を生じないような低圧の場合に、リップパッキン２が低圧側（Ｌ）に大きく押し込まれる変形を生じてつぶし代が大きくなり過ぎてしまうのを抑制することができる。すなわち、このように皿バネ７を設けることで、リップパッキン２が装着される空間の変化に応じたリップパッキン２のつぶし代の増大を図ることができる。

ここで、皿バネ７は、リップパッキン２よりも剛性が高く、リップパッキン２のつぶし代の過度の増大を抑制できるものであれば、その材質等は特に限定されるものではなく、仕様等に応じて適宜選定することができる。

（実施例３）
次に、本発明の実施例３に係る密封装置について、図７及び図９を参照して説明する。図７は、本実施例に係る密封装置の構成を示す模式的断面図である。図９は、バックアップリングの構成を示す模式図であり、（ａ）は軸方向からみた様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＣＣ断面図である。なお、ここでは、上記実施例と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

上記実施例２においては、リップパッキン２の一部が、摺動相手であるハウジング３の軸孔３０の内周面３１（リップパッキン２の装着溝がハウジング３に設けられる場合は、軸４の外周面４３）と皿バネ７との間にはみ出して噛み込み破損を生じるおそれがある。

そこで、本実施例に係る密封装置１ｂは、そのようなリップパッキン２のはみ出しを防止すべく、図７に示すように、リップパッキン２と皿バネ７との間にバックアップリング８を備えた構成としている。

図９に示すように、バックアップリング８は、断面略平行四辺形状の環状部材であり、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂やポリアミド樹脂等からなる。バックアップリング８は、皿バネ７と略同様の形状を有しており、高圧側（Ｈ）及び低圧側（Ｌ）の両端面８１、８２が皿バネ７の高圧側（Ｈ）及び低圧側（Ｌ）の各端面７１、７２と同じようにテーパ状に傾斜している。

バックアップリング８は、高圧側（Ｈ）からの圧力Ｐによってリップパッキン２とともに変形を生じ、圧力Ｐによって低圧側（Ｌ）に押し込まれたリップパッキン２の一部が皿バネ７と軸孔３０の内周面３１（もしくは、軸４の外周面４３）との間にはみ出すのを防ぐことができる。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置によれば、軸孔が拡がってＵ溝が径方向に拡がるように変形した後に、Ｕ溝の溝底部分に対応する箇所におけるつぶし代が消滅してしまうのが抑制される。そして、該箇所におけるつぶし代が維持されることによりＵ溝の溝底部分は、圧縮状態が維持され、装着時は常に圧縮された状態となる。

すなわち、従来のように、Ｕ溝が拡がることでＵ溝の溝底部分が拡張（引張）状態となることがなく、Ｕ溝の溝底部分に圧縮と引張の繰返し応力が生じることがない。したがっ
て、Ｕ溝の溝底部分の疲労破壊が抑制され、リップパッキンの耐久性の向上を図ることができる。

また、リップパッキンの低圧側に皿バネを設けることで、リップパッキンの摺動抵抗の増大や摩耗の発生を抑制することができる。さらに、リップパッキンと皿バネとの間にバックアップリングを設けることで、リップパッキンの一部が摺動相手と皿バネとの間にはみ出して破損を生じるのを防止することができる。

すなわち、皿バネやバックアップリングを設けることで密封装置のさらなる耐久性の向上を図ることができる。

実施例１に係る密封装置の構成を示す模式図である。 実施例１に係る密封装置の装着状態（無圧時）を示す模式的断面図である。 実施例１に係る密封装置の装着状態（高圧作用時）を示す模式的断面図である。 変形例に係る密封装置の装着状態（無圧時）を示す模式的断面図である。 変形例に係る密封装置の装着状態（高圧作用時）を示す模式的断面図である。 実施例２に係る密封装置の構成を示す模式的断面図である。 実施例３に係る密封装置の構成を示す模式的断面図である。 皿バネの構成を示す模式図である。 バックアップリングの構成を示す模式図である。 油圧シリンダの構成を説明する図である。 従来技術に係る密封装置の模式的断面図である。 従来技術に係る密封装置の模式的断面図である。

符号の説明

１ 密封装置
２ リップパッキン
２０ Ｕ溝
２０ａ 溝底部
２１ 内周リップ
２２ 外周リップ
２３ 低圧側端面
３ ハウジング
３０ 軸孔
３１ 内周面
４ 軸
４０ 環状溝
４１ 溝底面
４２ 低圧側側壁面
５ 環状隙間
６ 隙間
７ 皿バネ
８ バックアップリング

Claims (6)

1. 軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入される軸のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、これら２部材間の環状隙間を密封する密封装置であって、
   前記環状溝の溝底面に密着する第１リップと、
   他方の部材の周面に摺動接触する第２リップと、
   高圧側端面に設けられ、高圧側から作用する圧力を受けて前記第１リップ及び前記第２リップの密着性を高める受圧溝と、を備えるシール部材を備え、
   前記シール部材は、前記軸孔が拡径しても、高圧側から作用する圧力によって前記シール部材の前記受圧溝が径方向に拡がるような変形を生じることにより、前記第１リップ及び前記第２リップの密着性が維持されるように構成された密封装置において、
   前記シール部材の前記受圧溝の溝底部は、常に径方向に圧縮された状態であることを特徴とする密封装置。
2. 前記シール部材は、前記受圧溝の溝底部に対応する領域において前記２部材に対してつぶし代を常に有することにより、前記受圧溝の溝底部が常に圧縮された状態となることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記シール部材の低圧側端面は、前記シール部材が高圧側から圧力を受けて低圧側に移動する量が、シール部材の内周側よりも外周側が大きくなるように、前記装着溝の低圧側の側壁面に対して傾斜しており、
   前記シール部材は、前記軸孔が拡径すると、高圧側からの圧力によって前記受圧溝が径方向に拡がるとともに、シール部材の外周側が内周側よりも大きく低圧側に押し込まれることによって前記受圧溝がさらに径方向に拡がるような変形を生じることにより、前記軸孔が拡径した後に前記つぶし代が消滅するのを抑制されることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
4. 前記シール部材の低圧側端面は、環状溝の低圧側の側壁面との間の隙間が、内周側から外周側に向かうにつれて徐々に広くなるようにテーパ状に傾斜していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の密封装置。
5. 高圧側からの圧力に対して前記シール部材よりも変形しにくい皿ばねを、前記シール部材と前記環状溝の低圧側の側壁面との間に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の密封装置。
6. バックアップリングを、前記シール部材と前記皿ばねとの間に備えることを特徴とする請求項５に記載の密封装置。

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