JP2009210113A - Seal mechanism, and backup ring - Google Patents

Seal mechanism, and backup ring Download PDF

Info

Publication number
JP2009210113A
JP2009210113A JP2008056714A JP2008056714A JP2009210113A JP 2009210113 A JP2009210113 A JP 2009210113A JP 2008056714 A JP2008056714 A JP 2008056714A JP 2008056714 A JP2008056714 A JP 2008056714A JP 2009210113 A JP2009210113 A JP 2009210113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
backup ring
seal
elastic material
peripheral edges
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008056714A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yamamoto
修 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008056714A priority Critical patent/JP2009210113A/en
Publication of JP2009210113A publication Critical patent/JP2009210113A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve high-pressure sealing performance of a seal mechanism using both a backup ring and an O-ring. <P>SOLUTION: In this seal mechanism 10, the O-ring 40 and the backup ring 50 are housed in a ring housing groove 22 of a shaft 20. In a high-pressure environment, the O-ring 40 receives pressure from the high-pressure side, and abuts on an inclined surface 54 of a projecting part 53 to expand the projecting part 53 while being compressed by being pressed toward the backup ring 50, and while making a ring center part abut on an abutting part 51 of the backup ring 50. Thereby, the projecting part 53 expands to close a space 33 on the low-pressure side to receive the O-ring 40, and prevents the O-ring 40 from projecting to the space 33 on the low-pressure side. In this case, since the projecting part 53 is formed of a hard elastic material relative to that of the abutting part 51, the projecting part 53 further surely keeps the expanded shape. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、対向する二つの部材の間をシールするシール機構、特にシール収容溝に圧縮可能な弾性材料からなるシール部材とバックアップリングとを収容したシール機構に関する。   The present invention relates to a seal mechanism that seals between two opposing members, and more particularly, to a seal mechanism that houses a seal member made of a compressible elastic material and a backup ring in a seal housing groove.

この種のシール機構では、シール収容溝にシール部材とバックアップリングとを収容するに当たり、シール部材として一般的なOリングの部材間へのはみ出しを抑制してシール性を高めることが提案されている(例えば、特許文献1等)。   In this type of sealing mechanism, it is proposed that when a seal member and a backup ring are accommodated in the seal accommodation groove, the seal performance is improved by suppressing protrusion of a general O-ring as a seal member. (For example, patent document 1 etc.).

特開2006−336835号公報JP 2006-336835 A 特開平8−200501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-200501

これら特許文献では、ただ単にバックアップリングとOリングを並べてシール収容溝に収容するだけではなく、バックアップリングの形状を工夫することで上記したOリングのはみ出しを抑制している。   In these patent documents, not only the backup ring and the O ring are arranged side by side and accommodated in the seal accommodation groove, but also the protrusion of the O ring is suppressed by devising the shape of the backup ring.

しかしながら、近年では、例えば高圧タンクでのガスの充填効率を高めることが求められている。これは、燃料電池車両では、搭載する水素ガス等の燃料ガスの高圧タンクの充填効率が高くなれば、ガス充填量の増大により走行可能距離が伸びるためである。こうしたことから、シール機構には、より高圧環境下でのシール性確保が求められつつある。   However, in recent years, for example, it has been required to increase the gas filling efficiency in a high-pressure tank. This is because in a fuel cell vehicle, if the charging efficiency of a high-pressure tank of a fuel gas such as hydrogen gas to be mounted becomes high, the travelable distance increases due to an increase in the gas filling amount. For these reasons, the sealing mechanism is being required to ensure sealing performance in a higher pressure environment.

本発明は、上記した課題を踏まえ、バックアップリングとOリングとを併用したシール機構の高圧シール性の向上を図ることをその目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to improve the high-pressure sealability of a seal mechanism using both a backup ring and an O-ring.

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。   In order to achieve at least a part of the above object, the present invention adopts the following configuration.

[適用1:シール機構]
対向する二つの部材の間をシールするシール機構であって、
前記二つの部材の少なくとも一方の部材に陥没形成されたシール収容溝に、圧縮可能な弾性材料からなる環状のシール部材と環状のバックアップリングとを、該バックアップリングが圧力の低い側に位置するようにして収容し、
前記バックアップリングは、
前記シール部材の中央箇所が当接する当接部と、該当接部の上下周縁で前記当接部と一体となり前記上下周縁の側から前記シール部材に向けて突出した突出部とを、圧縮による弾発程度が相違する硬軟の弾性材料から形成し、前記当接部を軟質の弾性材料で、前記突出部を硬質の弾性材料で各々形成している
ことを要旨とする。
[Application 1: Sealing mechanism]
A sealing mechanism that seals between two opposing members,
An annular seal member made of a compressible elastic material and an annular backup ring are placed in a seal receiving groove formed in a recess in at least one of the two members so that the backup ring is positioned on the low pressure side. To house,
The backup ring is
The contact portion with which the central portion of the seal member abuts and the projecting portion that is integrated with the contact portion at the upper and lower peripheral edges of the corresponding contact portion and protrudes from the upper and lower peripheral edges toward the seal member are compressed by compression. The gist of the invention is that it is formed of a hard and soft elastic material having a different degree of development, and the abutting portion is formed of a soft elastic material and the protruding portion is formed of a hard elastic material.

上記構成のシール機構では、シール収容溝に収容されたシール部材とバックアップリングのうち、バックアップリングは圧力の低い側に位置し、シール部材は圧力の高い側に位置する。こうした位置関係から、シール機構によるシールが高圧環境下となると、シール部材は、バックアップリングの側に押されてその中央箇所をバックアップリングの当接部に当接させ、当該当接部の上下周縁で当接部と一体となって上下周縁の側からシール部材に向けて突出した突出部にも当接して、この突出部を広げる。こうした突出部の広がりは、シール部材を受け止めて当該シール部材がシール対象の部材間の隙間にはみ出ようとすることを防止する。上記構成のシール機構では、この突出部を、当接部の上下周縁で当接部と一体とした上で、硬質の弾性材料から形成したので、上記のようにして広がった突出部の形状維持特性が高まる。このため、シール対象の部材間の隙間へのシール部材のはみ出し防止の実効性が高まるので、シール部材のはみ出し防止に基づくシール性をより高めることができる。この場合、硬軟の弾性材料を当接部と突出部とを形成するに際しては、同一の弾性材料とした上で硬質・軟質の弾性材料を用いたり、圧縮による弾発程度が相違する硬軟の異種類の弾性材料を用いることができる。   In the sealing mechanism configured as described above, the backup ring is located on the low pressure side and the seal member is located on the high pressure side of the seal member and the backup ring accommodated in the seal accommodation groove. From such a positional relationship, when the seal by the seal mechanism is in a high-pressure environment, the seal member is pushed to the backup ring side so that the central portion abuts against the contact portion of the backup ring, and the upper and lower peripheral edges of the contact portion. In this way, the protrusions are also brought into contact with the protrusions protruding from the upper and lower peripheral edges toward the seal member in an integrated manner with the contact parts, and the protrusions are widened. Such spreading of the protruding portion prevents the sealing member from being caught in the gap between the members to be sealed by receiving the sealing member. In the sealing mechanism configured as described above, the protrusion is formed of a hard elastic material after being integrated with the contact portion at the upper and lower peripheral edges of the contact portion, so that the shape of the protrusion that has spread as described above is maintained. Increased properties. For this reason, since the effectiveness of preventing the seal member from protruding into the gap between the members to be sealed increases, the sealing performance based on the prevention of the seal member from protruding can be further improved. In this case, when forming the abutting portion and the protruding portion of the hard and soft elastic material, the hard and soft elastic materials having the same elastic material and using the hard and soft elastic materials or the degree of elasticity by compression are different. Various types of elastic materials can be used.

上記したシール機構は、次のような態様とすることができる。例えば、バックアップリングの突出部を、上下周縁を含む3方で当接部を取り囲んで上下周縁から突出するようにできる。こうすれば、当接部の上下周縁から突出したそれぞれの突出部の部位が当接部を挟んで繋がることから、当接部と突出部の剥離を起き難くできるので、高圧環境下でのシール性向上の実効性が高まる。   The sealing mechanism described above can be configured as follows. For example, the protruding portion of the backup ring can be protruded from the upper and lower peripheral edges surrounding the contact portion in three directions including the upper and lower peripheral edges. By doing so, the portions of the protruding portions protruding from the upper and lower peripheral edges of the contact portion are connected with the contact portion interposed therebetween, so that the contact portion and the protrusion portion are less likely to be peeled off. The effectiveness of improving the performance increases.

この他、シール部材は高圧ガスのシール用途に用いられるOリングとすれば、バックアップリングとの併用が容易である。   In addition, if the seal member is an O-ring used for sealing high-pressure gas, it can be easily used in combination with a backup ring.

[適用2:バックアップリング]
圧縮可能な弾性材料からなる環状のシール部材と共にシール収容溝に収容して用いられる環状のバックアップリングであって、
前記シール収容溝に収容された際に前記シール部材の中央箇所が当接する当接部と、
該当接部の上下周縁で前記当接部と一体となり前記上下周縁の側から前記シール部材に向けて突出した突出部とを備え、
前記当接部と前記突出部とを圧縮による弾発程度が相違する硬軟の弾性材料から形成し、前記当接部を軟質の弾性材料にて形成し、前記突出部を硬質の弾性材料にて形成してなる
ことを要旨とする。
[Application 2: Backup ring]
An annular backup ring that is housed and used in a seal housing groove together with an annular seal member made of a compressible elastic material,
An abutting portion with which a central portion of the seal member abuts when accommodated in the seal accommodating groove;
A projecting portion that is integral with the abutting portion at the upper and lower peripheral edges of the abutting portion and protrudes toward the seal member from the upper and lower peripheral edges;
The abutting portion and the protruding portion are formed of a hard and soft elastic material having different degrees of elasticity by compression, the abutting portion is formed of a soft elastic material, and the protruding portion is formed of a hard elastic material. The gist is that it is formed.

上記構成のバックアップリングでは、環状のシール部材と共にシール収容溝に収容することで、上記したような高圧環境下での高いシール性を発揮できるシール機構を容易に実現できる。   In the backup ring having the above-described configuration, it is possible to easily realize a seal mechanism that can exhibit high sealing performance under the high-pressure environment as described above by being housed in the seal housing groove together with the annular seal member.

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1は本発明の実施例としてのシール機構10におけるシールの様子を一部拡大して示す説明図、図2はシール機構10に用いられるバックアップリング50の構成を一部拡大して示す説明図、図3はOリング40をリング収容溝22に収容する際のリングつぶし代等を説明する説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a partially enlarged state of a seal in a seal mechanism 10 as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a partially enlarged configuration of a backup ring 50 used in the seal mechanism 10. FIG. 3 is an explanatory view for explaining a ring crushing margin and the like when the O-ring 40 is accommodated in the ring accommodating groove 22.

図示するように、本実施例のシール機構10は、シャフト20と、その装着対象の装着ボディ30と、圧縮可能な弾性材料、例えばゴム材料からなるOリング40と、後述のバックアップリング50とを備える。そして、このシール機構10は、装着ボディ30の挿入孔32に挿入されて当該ボディと対向するシャフト20と装着ボディ30、詳しくはシャフト20の外周面と装着ボディ30の挿入孔32の内周面との間を、Oリング40とバックアップリング50によりシールする。シャフト20は、挿入孔32に対する嵌め合い公差を考慮した外径とされ、その外周に陥没形成されたリング収容溝22を備える。   As shown in the figure, the seal mechanism 10 of this embodiment includes a shaft 20, a mounting body 30 to be mounted, an O-ring 40 made of a compressible elastic material such as a rubber material, and a backup ring 50 described later. Prepare. The seal mechanism 10 is inserted into the insertion hole 32 of the mounting body 30 to face the body 20 and the mounting body 30, more specifically, the outer peripheral surface of the shaft 20 and the inner peripheral surface of the insertion hole 32 of the mounting body 30. Is sealed with an O-ring 40 and a backup ring 50. The shaft 20 has an outer diameter that takes into account the fitting tolerance with respect to the insertion hole 32, and includes a ring receiving groove 22 that is recessed in the outer periphery thereof.

このリング収容溝22は、Oリング40とバックアップリング50とを並べて収容すること、Oリングを潰して圧縮した状態で収容することから、図3に示すようにリング収容溝22の寸法を定めた。ここで、Oリング40の直径をD、Oリング40が接するリング収容溝22の溝底面半径をR1、Oリング40が接する挿入孔32の半径をR2とする。そうすると、Oリング40は、シャフト20と装着ボディ30をシールするに当たり、リング収容溝22に収容された上で挿入孔32に接することから潰されて圧縮されるので、その潰し率H(%)は次式で表される。   The ring housing groove 22 accommodates the O-ring 40 and the backup ring 50 side by side, and accommodates the O-ring in a compressed state by crushing. Therefore, the dimensions of the ring housing groove 22 are determined as shown in FIG. . Here, the diameter of the O-ring 40 is D, the groove bottom radius of the ring receiving groove 22 with which the O-ring 40 is in contact is R1, and the radius of the insertion hole 32 with which the O-ring 40 is in contact is R2. Then, when sealing the shaft 20 and the mounting body 30, the O-ring 40 is crushed and compressed because it is accommodated in the ring accommodation groove 22 and is in contact with the insertion hole 32. Is expressed by the following equation.

H=(D−(R1−R2))/D x 100   H = (D- (R1-R2)) / Dx100

本実施例では、Oリング40とバックアップリング50によるシャフト20と装着ボディ30のシール耐性を50〜75MPa程度とするため、潰し率Hが30%以上となるよう、Oリング40の直径D、リング収容溝22の溝底面半径R1および挿入孔32の半径R2を定めた。   In this embodiment, since the seal resistance of the shaft 20 and the mounting body 30 by the O-ring 40 and the backup ring 50 is about 50 to 75 MPa, the diameter D and the ring of the O-ring 40 are set so that the crushing rate H is 30% or more. The groove bottom radius R1 of the receiving groove 22 and the radius R2 of the insertion hole 32 were determined.

バックアップリング50は、図2に詳細に示すように、中心軸方向断面における中央領域を凹状とし、当該凹状の部位を、Oリング40の中央箇所が当接する当接部51とする。この当接部51は、単独で見れば断面矩形形状であり、上下周縁と一方側面(図2における左側側面)とを被覆部52で取り囲まれている。この被覆部52は、上記の上下周縁と一方側面とにおいて当接部51と一体とされており、当接部上下周縁の側から突出した突出部53を当接部51を挟んで備える。突出部53は、拡大図に示すように突出基部に顎部53aを備え、当接部51はこの顎部53aにより押さえられている。   As shown in detail in FIG. 2, the backup ring 50 has a central region in the cross section in the central axis direction as a concave shape, and the concave portion serves as a contact portion 51 with which the central portion of the O-ring 40 contacts. The contact portion 51 has a rectangular cross section when viewed alone, and the upper and lower peripheral edges and one side surface (the left side surface in FIG. 2) are surrounded by the covering portion 52. The covering portion 52 is integrated with the contact portion 51 at the upper and lower peripheral edges and one side surface, and includes a protruding portion 53 that protrudes from the upper and lower peripheral edges of the contact portion with the contact portion 51 interposed therebetween. As shown in the enlarged view, the protruding portion 53 includes a jaw portion 53a at the protruding base portion, and the contact portion 51 is pressed by the jaw portion 53a.

こうした構成のバックアップリング50は、既存のバックアップリングとして常用される圧縮可能な弾性材料(例えばゴム材料)を用いて形成され、この弾性材料は、圧縮による弾発程度が相違する硬軟の弾性材料である。そして、バックアップリング50では、当接部51は軟質の弾性材料にて形成され、被覆部52は突出部53を含めて硬質の弾性材料にて形成されている。このように異なる材料にてバックアップリング50を形成するには、金型を用いたいわゆる2色成形手法を取って当接部51と被覆部52とを、被覆部52にて当接部51を取り囲むようにするほか、当接部51と被覆部52とを予め形成し、その後に当接部51を被覆部52で取り囲むよう、一体とするようにもできる。本実施例では、当接部51と突出部53の形成に、同一のゴム材料、例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM)やシリコンゴムを用いることとし、加硫程度を調整することで同一のゴム材料でありながら圧縮による弾発程度が相違する硬軟の同一のゴム材料で形成するようにした。つまり、軟質のEPDMやシリコンゴムにて突出部53を含む被覆部52を形成し、軟質のEPDMやシリコンゴムにて当接部51を形成した。   The backup ring 50 having such a configuration is formed by using a compressible elastic material (for example, rubber material) that is commonly used as an existing backup ring, and this elastic material is a hard and soft elastic material having different degrees of elasticity by compression. is there. In the backup ring 50, the contact portion 51 is formed of a soft elastic material, and the covering portion 52 is formed of a hard elastic material including the protruding portion 53. In order to form the backup ring 50 using different materials in this manner, the so-called two-color molding method using a mold is used to connect the contact portion 51 and the cover portion 52, and the cover portion 52 sets the contact portion 51. In addition to surrounding, the contact portion 51 and the covering portion 52 may be formed in advance, and then the contact portion 51 may be surrounded by the covering portion 52 so as to be integrated. In this embodiment, the same rubber material, for example, ethylene propylene rubber (EPDM) or silicon rubber, is used to form the contact portion 51 and the protruding portion 53, and the same rubber material is used by adjusting the degree of vulcanization. However, it was made of the same hard and soft rubber material with different degrees of impact by compression. That is, the covering portion 52 including the protruding portion 53 is formed of soft EPDM or silicon rubber, and the contact portion 51 is formed of soft EPDM or silicon rubber.

図1に戻り装着ボディ30とシャフト20のシールの様子について説明する。装着ボディ30の挿入孔32にシャフト20を挿入した状態では、Oリング40とバックアップリング50とで高圧シールを図る都合上、シャフト20の前後で圧力が相違する。例えば、図1における左側が高圧力側とすると、バックアップリング50が圧力の低い側に位置し、Oリング40が高圧側に位置するようするようにして、Oリング40とバックアップリング50がリング収容溝22に収容される。この場合、バックアップリング50は、リング収容溝22の溝側面22aに被覆部52が接するよう収容される。Oリング40は、高圧側からの圧力を受けて、バックアップリング50の側に移動していると共に、そのリング断面の中央箇所を当接部51に当接させている。そして、Oリング40は、既述した潰し率Hでリング収容溝22において圧縮済みであることから、バックアップリング50と相まって、シャフト20と装着ボディ30との間において、高圧シール性を発揮する。   Returning to FIG. 1, the state of sealing between the mounting body 30 and the shaft 20 will be described. In the state where the shaft 20 is inserted into the insertion hole 32 of the mounting body 30, the pressure differs between the front and rear of the shaft 20 for the purpose of achieving high-pressure sealing between the O-ring 40 and the backup ring 50. For example, if the left side in FIG. 1 is the high pressure side, the O ring 40 and the backup ring 50 are accommodated in the ring so that the backup ring 50 is located on the low pressure side and the O ring 40 is located on the high pressure side. It is accommodated in the groove 22. In this case, the backup ring 50 is accommodated such that the covering portion 52 is in contact with the groove side surface 22 a of the ring accommodation groove 22. The O-ring 40 receives pressure from the high-pressure side and moves to the backup ring 50 side, and makes the central portion of the ring cross section abut against the abutting portion 51. Since the O-ring 40 has already been compressed in the ring housing groove 22 at the crushing rate H described above, the O-ring 40 exhibits a high-pressure sealing property between the shaft 20 and the mounting body 30 in combination with the backup ring 50.

次に、高圧環境下でのシール機構10によるシールの様子について説明する。図4は高圧環境下でのOリング40とバックアップリング50の挙動を模式的に説明する説明図である。例えば、シャフト20と装着ボディ30とが高圧タンクのバルブの構成材とすると、タンクへの高圧でのガス充填の過程、或いは既に規定の高圧力でのガス充填が完了した状態で、シール機構10によるシールは高圧環境下に置かれることになる。   Next, the state of sealing by the sealing mechanism 10 under a high pressure environment will be described. FIG. 4 is an explanatory view for schematically explaining the behavior of the O-ring 40 and the backup ring 50 under a high-pressure environment. For example, when the shaft 20 and the mounting body 30 are components of a valve of a high-pressure tank, the sealing mechanism 10 is in a state of gas filling at a high pressure into the tank or a state where gas filling at a predetermined high pressure has already been completed. The seal by is placed under a high pressure environment.

こうした高圧環境下では、Oリング40は、図4に示すように高圧側からの圧力を受けてバックアップリング50の側に押されて圧縮されつつ、リング中央箇所をバックアップリング50の当接部51に当接させる。この当接は、高圧環境下となる以前より強い力でなされるので、Oリング40は、当接部51の上下周縁から突出した突出部53の傾斜面54にも当接して、この突出部53を広げる。この際、突出部53は、低圧側における装着ボディ30の挿入孔32とシャフト20との間の隙間33を塞ぐようにして広がることから、こうして広がった突出部53は、Oリング40を受け止めてこのOリング40が低圧側の隙間33にはみ出ようとすることを防止する。そして、本実施例のシール機構10では、バックアップリング50における突出部53を、当接部51の上下周縁で当接部51と一体とした上で、既述したように硬質・軟質のEPDMやシリコンゴム等のゴム材料(弾性材料)から形成したので、上記のようにして広がった突出部53の形状維持特性が高まる。このため、低圧側の隙間33へのOリング40のはみ出しを高い実効性で奉仕できるので、Oリング40のはみ出し防止に基づくシール性をより高めることができる。   Under such a high-pressure environment, the O-ring 40 receives pressure from the high-pressure side and is compressed by being pushed toward the backup ring 50 as shown in FIG. Abut. Since this abutment is performed with a stronger force than before the high pressure environment, the O-ring 40 also abuts on the inclined surface 54 of the projecting portion 53 projecting from the upper and lower peripheral edges of the abutting portion 51. Spread 53. At this time, the projecting portion 53 spreads so as to close the gap 33 between the insertion hole 32 of the mounting body 30 and the shaft 20 on the low pressure side, and thus the projecting portion 53 thus expanded receives the O-ring 40. This O-ring 40 is prevented from protruding into the gap 33 on the low pressure side. In the seal mechanism 10 of the present embodiment, the protrusion 53 in the backup ring 50 is integrated with the contact portion 51 at the upper and lower peripheral edges of the contact portion 51, and as described above, the hard / soft EPDM or the like Since it formed from rubber materials (elastic material), such as silicon rubber, the shape maintenance characteristic of the protrusion part 53 expanded as mentioned above increases. For this reason, since the protrusion of the O-ring 40 to the gap 33 on the low-pressure side can be served with high effectiveness, the sealing performance based on prevention of the protrusion of the O-ring 40 can be further improved.

しかも、本実施例のシール機構10では、バックアップリング50の突出部53を被覆部52と連続させて、この突出部53と52とで、当接部51をその上下周縁を含む3方で取り囲むようにし、その上で、突出部53を当接部51の上下周縁から突出させた。よって、当接部51の上下周縁から突出したそれぞれの突出部53が当接部51を挟んで繋がることから、当接部51と突出部53の剥離を起き難くできる。この結果、突出部53の形状維持の信頼性が高まり、高圧環境下でのシール性向上の実効性も高まる。   Moreover, in the sealing mechanism 10 of the present embodiment, the protruding portion 53 of the backup ring 50 is made continuous with the covering portion 52, and the abutting portion 51 is surrounded by the protruding portions 53 and 52 in three directions including the upper and lower peripheral edges. Then, the protruding portion 53 was protruded from the upper and lower peripheral edges of the contact portion 51. Therefore, since each protrusion part 53 protruded from the up-and-down periphery of the contact part 51 is connected on both sides of the contact part 51, peeling of the contact part 51 and the protrusion part 53 can be made difficult to occur. As a result, the reliability of maintaining the shape of the protrusion 53 is enhanced, and the effectiveness of improving the sealing performance under a high pressure environment is also enhanced.

また、本実施例では、バックアップリング50と併用するOリング40を既存のものとできるので、簡便である。   In the present embodiment, the O-ring 40 used in combination with the backup ring 50 can be an existing one, which is convenient.

次に、シール機構10の変形例について説明する。図5は図1相当図であり装着ボディ30の側にてシールを図る変形例のシール機構10を示す説明図である。この変形例のシール機構10では、シャフト20が挿入される装着ボディ30の挿入孔32にリング収容溝22を形成して、当該収容溝にOリング40とバックアップリング50とを収容した。この図5に示す変形例のシール機構10によっても、高い信頼性で高圧シールを図ることができる。   Next, a modified example of the seal mechanism 10 will be described. FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 and is an explanatory view showing a modified seal mechanism 10 that seals on the mounting body 30 side. In the seal mechanism 10 of this modification, the ring accommodation groove 22 is formed in the insertion hole 32 of the mounting body 30 into which the shaft 20 is inserted, and the O-ring 40 and the backup ring 50 are accommodated in the accommodation groove. Also with the seal mechanism 10 of the modified example shown in FIG. 5, a high-pressure seal can be achieved with high reliability.

図6は他の変形例のシール機構10を示す説明図、図7は図2相当図でありこの変形例で用いるバックアップリング50Aの構成を示す説明図である。この変形例のシール機構10は、二つの部材を面接合した際にこの接合面にて高圧シールを図る点に特徴がある。図示するように、この変形例のシール機構10では、上下に並べて接合される下ボディ60と上ボディ70とを備え、高圧側となる上下のボディの貫通孔62、72をボディ接合面でシールする。このため、下ボディ60の上面に貫通孔62を取り囲むよう環状に陥没形成されたリング収容溝22を備える。そして、このシール機構10は、上ボディ70の下面を下ボディ60の下面に接合させて、Oリング40とバックアップリング50Aを、Oリング40が高圧の貫通孔62の側に位置するよう、リング収容溝22に収容して高圧シールを図る。この場合、この変形例では、貫通孔62の周囲で高圧シールを図るために、Oリング40とバックアップリング50とを貫通孔を取り囲むようにリング収容溝22に収容する。よって、図7に示すように、バックアップリング50Aは、被覆部52を外側に備えて突出部53を中央側に向かせて、当接部51の上下周縁から突出部53を突出させている。この図6に示す変形例のシール機構10によっても、高い信頼性で高圧シールを図ることができる。   FIG. 6 is an explanatory view showing a seal mechanism 10 according to another modified example, and FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 2, and is an explanatory view showing a configuration of a backup ring 50A used in this modified example. The seal mechanism 10 of this modified example is characterized in that when two members are surface-bonded, a high-pressure seal is achieved at the joint surface. As shown in the figure, the seal mechanism 10 of this modification includes a lower body 60 and an upper body 70 that are joined side by side, and seals the through holes 62 and 72 of the upper and lower bodies on the high pressure side with the body joint surface. To do. For this reason, the ring housing groove 22 is provided in the upper surface of the lower body 60 so as to be recessed in an annular shape so as to surround the through hole 62. The sealing mechanism 10 has the lower surface of the upper body 70 joined to the lower surface of the lower body 60 so that the O-ring 40 and the backup ring 50A are positioned so that the O-ring 40 is positioned on the high-pressure through hole 62 side. It accommodates in the accommodation groove | channel 22 and aims at a high pressure seal. In this case, in this modification, the O-ring 40 and the backup ring 50 are accommodated in the ring accommodation groove 22 so as to surround the through-hole in order to achieve a high-pressure seal around the through-hole 62. Therefore, as shown in FIG. 7, the backup ring 50 </ b> A includes the covering portion 52 on the outside and directs the protruding portion 53 toward the center, and protrudes the protruding portion 53 from the upper and lower peripheral edges of the contact portion 51. The high-pressure seal can be achieved with high reliability also by the seal mechanism 10 of the modification shown in FIG.

以上、本発明の実施の形態を実施例にて説明したが、本発明は上記した実施例や変形例の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。例えば、上記の実施例では、当接部51と突出部53とを、同一のゴム材料(EPDMやシリコンゴム等)でありながら圧縮による弾発程度が相違する硬軟の同一のゴム材料で形成したが、圧縮による弾発程度が相違する硬軟の異種類のゴム材料を用いて、当接部51と突出部53とをそれぞれ形成するようにしてもよい。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Is possible. For example, in the above-described embodiment, the contact portion 51 and the protruding portion 53 are formed of the same rubber material (EPDM, silicon rubber, etc.), but the same hard and soft rubber material having different degrees of impact by compression. However, you may make it form the contact part 51 and the protrusion part 53, using the hard and soft different types of rubber material from which the degree of the elasticity by compression differs.

本発明の実施例としてのシール機構10におけるシールの様子を一部拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which partially enlarges and shows the mode of the seal in the seal mechanism 10 as an Example of this invention. シール機構10に用いられるバックアップリング50の構成を一部拡大して示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a partially enlarged configuration of a backup ring 50 used in the seal mechanism 10. Oリング40をリング収容溝22に収容する際のリングつぶし代等を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the ring crushing amount etc. at the time of accommodating O-ring 40 in the ring accommodation groove | channel 22. FIG. 高圧環境下でのOリング40とバックアップリング50の挙動を模式的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates typically the behavior of the O-ring 40 and the backup ring 50 in a high-pressure environment. 図1相当図であり装着ボディ30の側にてシールを図る変形例のシール機構10を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a seal mechanism 10 of a modified example that is equivalent to FIG. 1 and that seals on the mounting body 30 side. 他の変形例のシール機構10を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the seal mechanism 10 of the other modification. 図2相当図であり他の変形例で用いるバックアップリング50Aの構成を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration of a backup ring 50A used in another modification, corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…シール機構
20…シャフト
22…リング収容溝
22a…溝側面
30…装着ボディ
32…挿入孔
33…隙間
40…Oリング
50…バックアップリング
50A…バックアップリング
51…当接部
52…被覆部
53…突出部
53a…顎部
54…傾斜面
60…下ボディ
62…貫通孔
70…上ボディ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Seal mechanism 20 ... Shaft 22 ... Ring accommodation groove | channel 22a ... Groove side surface 30 ... Mounting body 32 ... Insertion hole 33 ... Gap 40 ... O-ring 50 ... Backup ring 50A ... Backup ring 51 ... Contact part 52 ... Covering part 53 ... Protruding part 53a ... Jaw part 54 ... Inclined surface 60 ... Lower body 62 ... Through hole 70 ... Upper body

Claims (4)

対向する二つの部材の間をシールするシール機構であって、
前記二つの部材の少なくとも一方の部材に陥没形成されたシール収容溝に、圧縮可能な弾性材料からなる環状のシール部材と環状のバックアップリングとを、該バックアップリングが圧力の低い側に位置するようにして収容し、
前記バックアップリングは、
前記シール部材の中央箇所が当接する当接部と、該当接部の上下周縁で前記当接部と一体となり前記上下周縁の側から前記シール部材に向けて突出した突出部とを、圧縮による弾発程度が相違する硬軟の弾性材料から形成し、前記当接部を軟質の弾性材料で、前記突出部を硬質の弾性材料で各々形成している
シール機構。
A sealing mechanism that seals between two opposing members,
An annular seal member made of a compressible elastic material and an annular backup ring are placed in a seal receiving groove formed in a recess in at least one of the two members so that the backup ring is positioned on the low pressure side. To house,
The backup ring is
The contact portion with which the central portion of the seal member abuts and the projecting portion that is integrated with the contact portion at the upper and lower peripheral edges of the corresponding contact portion and protrudes from the upper and lower peripheral edges toward the seal member are compressed by compression. A sealing mechanism formed of a hard and soft elastic material having different degrees of firing, wherein the contact portion is formed of a soft elastic material, and the protruding portion is formed of a hard elastic material.
前記バックアップリングの突出部は、前記上下周縁を含む3方で前記当接部を取り囲んで前記上下周縁から突出する請求項1に記載のシール機構。   The seal mechanism according to claim 1, wherein the protruding portion of the backup ring surrounds the contact portion in three directions including the upper and lower peripheral edges and protrudes from the upper and lower peripheral edges. 前記シール部材は高圧ガスのシール用途に用いられるOリングである請求項1または請求項2に記載のシール機構。   The seal mechanism according to claim 1 or 2, wherein the seal member is an O-ring used for sealing high-pressure gas. 圧縮可能な弾性材料からなる環状のシール部材と共にシール収容溝に収容して用いられる環状のバックアップリングであって、
前記シール収容溝に収容された際に前記シール部材の中央箇所が当接する当接部と、
該当接部の上下周縁で前記当接部と一体となり前記上下周縁の側から前記シール部材に向けて突出した突出部とを備え、
前記当接部と前記突出部とを圧縮による弾発程度が相違する硬軟の弾性材料から形成し、前記当接部を軟質の弾性材料にて形成し、前記突出部を硬質の弾性材料にて形成してなる
バックアップリング。
An annular backup ring that is housed and used in a seal housing groove together with an annular seal member made of a compressible elastic material,
An abutting portion with which a central portion of the seal member abuts when accommodated in the seal accommodating groove;
A projecting portion that is integral with the abutting portion at the upper and lower peripheral edges of the abutting portion and protrudes toward the seal member from the upper and lower peripheral edges;
The abutting portion and the protruding portion are formed of a hard and soft elastic material having different degrees of elasticity by compression, the abutting portion is formed of a soft elastic material, and the protruding portion is formed of a hard elastic material. Forming a backup ring.
JP2008056714A 2008-03-06 2008-03-06 Seal mechanism, and backup ring Pending JP2009210113A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008056714A JP2009210113A (en) 2008-03-06 2008-03-06 Seal mechanism, and backup ring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008056714A JP2009210113A (en) 2008-03-06 2008-03-06 Seal mechanism, and backup ring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009210113A true JP2009210113A (en) 2009-09-17

Family

ID=41183461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008056714A Pending JP2009210113A (en) 2008-03-06 2008-03-06 Seal mechanism, and backup ring

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009210113A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210273243A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Hyundai Motor Company Hydrogen supply apparatus and sealing device used for same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210273243A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Hyundai Motor Company Hydrogen supply apparatus and sealing device used for same
CN113339602A (en) * 2020-03-02 2021-09-03 现代自动车株式会社 Hydrogen supply device and sealing device for same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5347128B2 (en) Improved grommet type joint for electrical connector and connector with the joint
CN103225692B (en) metal seal
JP5760411B2 (en) gasket
JP6613224B2 (en) High pressure composite container with airtight nozzle structure
US20110227295A1 (en) Two-material composite gasket
WO2010128606A1 (en) Water-proof structure for opening of case of appliance
JPWO2004007937A1 (en) gasket
JP2011149526A (en) Seal structure of gasket
KR102161389B1 (en) Waterproof connector
JP2005155394A (en) Combustion gas seal for fuel injection valves
JP2009210113A (en) Seal mechanism, and backup ring
KR200449502Y1 (en) Waterproof seal
JP3596426B2 (en) Waterproof connector
JP2012092893A (en) Sealing structure of gasket
JP6298673B2 (en) Connector waterproof structure
US20020113378A1 (en) Packing
JP2007327612A (en) Valve sealing structure
JP5263426B2 (en) Seal mechanism
JP2012059803A (en) Pressure release valve
JP2006250340A (en) Fluid encapsulated type vibration isolating device
JP2015021516A (en) Ring packing
JP2009097684A (en) Seal mechanism
JP2007327613A (en) Valve sealing structure
JP2007100825A (en) Gasket
US8342538B2 (en) Gasket-end feature for sealing a T-joint assembly