JP2013119884A - Sealing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device capable of reducing wear of a seal ring.SOLUTION: The sealing device 100 fixed in an annular groove 210 formed on a shaft 200 to seal an annular gap between the shaft 200 and a housing 300, includes: a seal ring 10 formed of a rubbery elastic body to be fixed in the annular groove 210; a resin backup ring 20 disposed to closely contact to the side face on the low-pressure side of the annular groove 210; and a rubber ring 30 disposed between the seal ring 10 and the backup ring 20, set so that its inner peripheral side has a fastening margin to the shaft 200 and its outer peripheral side has a fastening margin to the housing 300, and having a hardness higher than that of the seal ring 10 and lower than that of the backup ring 20.

Description

本発明は、バックアップリングを備える密封装置に関するものである。   The present invention relates to a sealing device including a backup ring.

従来、環状隙間を封止する高圧用の密封装置として、Oリングなどのゴム状弾性体製のシールリングと、樹脂製のバックアップリングとからなるものが知られている。かかる従来例に係る密封装置について、図7及び図8を参照して説明する。図7は従来例に係る密封装置の使用状態を示す模式的断面図であり、同図(a)は無負荷時の状態を示し、同図(b)は高圧時の状態を示している。また、図8は従来例に係る密封装置における経時劣化時の状態を示す模式的断面図である。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a high-pressure sealing device that seals an annular gap, a sealing device made of a rubber-like elastic body such as an O-ring and a resin backup ring is known. A sealing device according to such a conventional example will be described with reference to FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views showing a use state of a sealing device according to a conventional example. FIG. 7A shows a state when no load is applied, and FIG. 7B shows a state when the pressure is high. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state of deterioration over time in a sealing device according to a conventional example.

密封装置500は、軸200に設けられた環状溝210に装着されて、軸200とハウジング300(の軸孔)との間の環状隙間を封止するために設けられる。この密封装置500は、ゴム状弾性体製のシールリング(Oリング)510と、シールリング510の環状溝210の外側の微小隙間へのはみ出しを抑制するための樹脂製のバックアップリング520とから構成される。   The sealing device 500 is mounted in an annular groove 210 provided in the shaft 200 and is provided to seal an annular gap between the shaft 200 and the housing 300 (shaft hole thereof). The sealing device 500 includes a rubber-like elastic seal ring (O-ring) 510 and a resin-made backup ring 520 for preventing the seal ring 510 from protruding into a minute gap outside the annular groove 210. Is done.

このように構成された密封装置500においては、シールリング510は、高圧時には低圧側(L)に押されて圧縮した状態となり(図7(b)参照)、無負荷時には自己の弾性復元力によって軸線方向に伸びた状態となる(同図(a)参照)。これにより、高圧時には、バックアップリング520における高圧側(H)の側面の全面に亘ってシールリング510が密着した状態となり、低圧時には、バックアップリング520に対してシールリング510は殆ど接触しない状態となる。   In the sealing device 500 configured as described above, the seal ring 510 is compressed by being pushed to the low pressure side (L) when the pressure is high (see FIG. 7B), and by its own elastic restoring force when there is no load. It will be in the state extended in the direction of an axis (refer to the figure (a)). As a result, when the pressure is high, the seal ring 510 is in close contact with the entire surface of the backup ring 520 on the high pressure side (H), and when the pressure is low, the seal ring 510 is hardly in contact with the backup ring 520. .

ここで、例えば直噴エンジンにおける燃料配管系において、インジェクター,高圧ポンプまたはセンサーが取り付けられる箇所に密封装置500が取り付けられる場合、高圧側(H)の圧力は脈動する。これにより、密封装置500における低圧側(L)の外周側の部分511及び内周側の部分512が摩耗する現象が生じている(図8参照)。これは、上記のように無負荷時と高圧時ではシールリング510の状態が異なり、脈動によってシールリング510が繰り返し変形することにあると考えられる。すなわち、この繰り返し変形によって、シールリング510がバックアップリング520に対して接触した状態と離れた状態とを連続的に繰り返すことで、シールリング510の低圧側の外周側及び内周側において摩擦が生じたような状態が発生していると考えられる。なお、バックアップリング520は、ゴム製のシールリング510よりも硬く、表面粗さも大きなことからシールリング510に摩耗が発生し易いと考えられる。   Here, for example, in a fuel piping system in a direct injection engine, when the sealing device 500 is attached at a location where an injector, a high pressure pump or a sensor is attached, the pressure on the high pressure side (H) pulsates. This causes a phenomenon in which the outer peripheral portion 511 and the inner peripheral portion 512 of the low pressure side (L) in the sealing device 500 are worn (see FIG. 8). It is considered that this is because the state of the seal ring 510 is different between no load and high pressure as described above, and the seal ring 510 is repeatedly deformed by pulsation. That is, due to the repeated deformation, friction is generated on the outer peripheral side and the inner peripheral side on the low pressure side of the seal ring 510 by continuously repeating the state in which the seal ring 510 is in contact with and separated from the backup ring 520. It is thought that such a situation has occurred. The backup ring 520 is harder than the rubber seal ring 510 and has a larger surface roughness, so it is considered that the seal ring 510 is likely to be worn.

このように、シールリング510の低圧側(L)にバックアップリング520を設けることで、シールリング510のはみ出しを抑制することが可能になるものの、脈動が生じる環境下においてはシールリング510に摩耗が生じてしまっている。これにより、シール性に悪影響が出てしまっている。   As described above, by providing the backup ring 520 on the low pressure side (L) of the seal ring 510, it is possible to suppress the protrusion of the seal ring 510, but the seal ring 510 is worn out in an environment where pulsation occurs. It has occurred. As a result, the sealing performance is adversely affected.

特開平11−72162号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-72162 特開2000−46195号公報JP 2000-46195 A

本発明の目的は、シールリングの摩耗を低減可能とする密封装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a sealing device that can reduce wear of a seal ring.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。   The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

すなわち、本発明の密封装置は、
2部材のうちの一方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封止する密封装置において、
前記環状溝内に装着されるゴム状弾性体製のシールリングと、
前記環状溝における低圧側の側面に密着可能に設けられる樹脂製のバックアップリングと、
前記シールリングとバックアップリングとの間に設けられ、内周側及び外周側がいずれも前記2部材に対して締め代を持つように設定され、かつ前記シールリングよりも硬度が大きく、前記バックアップリングよりも硬度が小さなゴム製リングと、
を備えることを特徴とする。
That is, the sealing device of the present invention is
In a sealing device that is mounted in an annular groove provided in one of the two members and seals the annular gap between the two members,
A rubber-like elastic seal ring mounted in the annular groove;
A resin-made backup ring provided in close contact with the low-pressure side surface of the annular groove;
Provided between the seal ring and the backup ring, both the inner peripheral side and the outer peripheral side are set to have a tightening margin with respect to the two members, and the hardness is larger than the seal ring, And a rubber ring with low hardness,
It is characterized by providing.

本発明によれば、ゴム製リングは、内周側及び外周側のいずれも2部材に対して締め代を持つように設定されているので、高圧時におけるシールリングのはみ出しを抑制できる。また、ゴム製リングの低圧側にはバックアップリングが設けられているので、ゴム製リングのはみ出しも抑制できる。そして、高圧側の圧力変動によってシールリングが繰り返し変形して、シールリングとゴム製リングとの間で摩擦が生じたような状態が発生しても、硬度が大きな樹脂製のバックアップリングとの間で摩擦が生じる場合に比してシールリングの摩耗を抑制することができる。また、ゴム製リングはシールリングよりも硬度が大きいため、ゴム製リング自体の摩耗を抑制することができる。   According to the present invention, the rubber ring is set so that both the inner peripheral side and the outer peripheral side have a tightening margin with respect to the two members, so that the seal ring can be prevented from protruding at a high pressure. Moreover, since the backup ring is provided on the low pressure side of the rubber ring, the rubber ring can be prevented from protruding. Even if the seal ring is repeatedly deformed due to pressure fluctuation on the high pressure side and friction occurs between the seal ring and the rubber ring, the seal ring is Therefore, wear of the seal ring can be suppressed as compared with the case where friction occurs. Further, since the rubber ring has a higher hardness than the seal ring, it is possible to suppress wear of the rubber ring itself.

前記ゴム製リングにおける前記シールリングが密着する面は、該シールリングにおける密着面の形状に沿う形状で構成されているとよい。   The surface of the rubber ring to which the seal ring is in close contact may be formed in a shape that conforms to the shape of the close contact surface of the seal ring.

これにより、シールリングにおけるゴム製リングに対する密着面の部位の変形を抑制できるため、シールリングの摩耗をより一層抑制することができる。   Thereby, since the deformation | transformation of the site | part of the contact | adherence surface with respect to the rubber ring in a seal ring can be suppressed, abrasion of a seal ring can be suppressed further.

以上のように、密封装置が高圧側において圧力が脈動する環境下に配置された場合であっても、シールリングの摩耗を低減させることができる。   As described above, even when the sealing device is disposed in an environment where the pressure pulsates on the high pressure side, wear of the seal ring can be reduced.

以上説明したように、本発明によれば、シールリングの摩耗を低減させることができる。   As described above, according to the present invention, wear of the seal ring can be reduced.

図1は本発明の実施例1に係る密封装置の一部破断断面図である。1 is a partially broken cross-sectional view of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は本発明の実施例1に係る密封装置の使用状態(無負荷時の状態)を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a use state (state when no load is applied) of the sealing device according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は本発明の実施例1に係る密封装置の使用状態(高圧時の状態)を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a use state (state at high pressure) of the sealing device according to the first embodiment of the present invention. 図4は本発明の実施例2に係る密封装置の一部破断断面図である。FIG. 4 is a partially cutaway sectional view of a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention. 図5は本発明の実施例2に係る密封装置の使用状態(無負荷時の状態)を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a use state (state without load) of the sealing device according to Embodiment 2 of the present invention. 図6は本発明の実施例2に係る密封装置の使用状態(高圧時の状態)を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a usage state (a state at high pressure) of the sealing device according to the second embodiment of the present invention. 図7は従来例に係る密封装置の使用状態を示す模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a use state of a sealing device according to a conventional example. 図8は従来例に係る密封装置における経時劣化時の状態を示す模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state at the time of deterioration in a sealing device according to a conventional example.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .

(実施例1)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例1に係る密封装置100について説明する。なお、本実施例に係る密封装置100は、例えば直噴エンジンにおける燃料配管系において、インジェクター,高圧ポンプまたはセンサーが取り付けられる箇所において、特にその効果を発揮する。すなわち、本実施例に係る密封装置100は、高圧側(H)の圧力が脈動する場合において、特にその効果を発揮する。しかしながら、本実施例に係る密封装置100は、2部材間の環状隙間を封止する各種の部位に適用可能である。以下、インジェクターの配管部用の密封装置として用いる場合を例にして説明する。
Example 1
With reference to FIGS. 1-3, the sealing apparatus 100 which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated. Note that the sealing device 100 according to the present embodiment exerts its effect particularly at a location where an injector, a high-pressure pump or a sensor is attached, for example, in a fuel piping system in a direct injection engine. That is, the sealing device 100 according to the present embodiment exhibits its effect particularly when the pressure on the high pressure side (H) pulsates. However, the sealing device 100 according to the present embodiment can be applied to various parts that seal the annular gap between the two members. Hereinafter, the case where it uses as a sealing device for the piping parts of an injector is explained as an example.

<密封装置>
特に、図1及び図2を参照して、本実施例に係る密封装置100の構成について説明する。密封装置100は、ゴム状弾性体製のシールリング10と、樹脂製のバックアップリング20と、これらシールリング10とバックアップリング20との間に設けられるゴム製リング30とから構成される。このように構成される密封装置100によって、2部材としての軸(ここでは、インジェクター)200とハウジング(ここでは配管)300(の軸孔(ここでは、配管内周面))との間の環状隙間を封止する。また、密封装置100は、軸200の外周に設けられた環状溝210に装着され、この環状溝210の外周面(溝底面)とハウジング300の内周面との間の隙間を封止する。
<Sealing device>
In particular, the configuration of the sealing device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The sealing device 100 includes a rubber-like elastic seal ring 10, a resin backup ring 20, and a rubber ring 30 provided between the seal ring 10 and the backup ring 20. By the sealing device 100 configured in this manner, an annular shape between a shaft (here, an injector) 200 and a housing (here, a pipe) 300 (a shaft hole (here, a pipe inner peripheral surface)) as two members. Seal the gap. The sealing device 100 is attached to an annular groove 210 provided on the outer periphery of the shaft 200, and seals a gap between the outer peripheral surface (groove bottom surface) of the annular groove 210 and the inner peripheral surface of the housing 300.

本実施例に係るシールリング10は、いわゆるOリングであり、ショアA硬度が70度以上80度以下のゴム材料により構成される。このシールリング10は、内周側が軸200に対して締め代を持ち、かつ外周側がハウジング300に対して締め代を持つように構成されている。すなわち、シールリング10は、外力が作用していない状態において、その内径が軸200における環状溝210の外周面の外径よりも小さく、その外径がハウジング300の内周面の内径よりも大きくなるように構成されている。   The seal ring 10 according to the present embodiment is a so-called O-ring and is made of a rubber material having a Shore A hardness of 70 degrees or more and 80 degrees or less. The seal ring 10 is configured such that the inner peripheral side has a fastening allowance with respect to the shaft 200 and the outer peripheral side has a fastening allowance with respect to the housing 300. That is, the seal ring 10 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the annular groove 210 in the shaft 200 and an outer diameter larger than the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing 300 when no external force is applied. It is comprised so that it may become.

また、本実施例に係るバックアップリング20は、環状溝210における低圧側(L)の側面に密着可能に設けられる。バックアップリング20に用いる材料としては、PTFEなどの軟質性樹脂や、ナイロン,PPS(ポリフェニレンサルファイド),POM(ポリアセタール),PA(ポリアミド),PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などの硬質性樹脂を用いることができる。なお、バックアップリング20には、特に図示はしないが、装着性の観点から、周方向の一か所にカット部(合口)が設けられている。また、このバックアップリング20は、内周側も外周側も締め代は設定されていない。すなわち、バックアップリング20は、外力が作用していない状態において、その内径が軸200における環状溝210の外周面の外径とほぼ同じかまたは僅かに大きく、その外径がハウジング300の内周面の内径とほぼ同じか僅かに小さくなるように構成されている。これにより、装着状態に支障を来すことはない。なお、高圧時においては、軸線方向の圧縮に伴って径方向に拡張することで、バックアップリング20は、その内周面が環状溝210の外周面に密着し、その外周面がハウジング300の内周面に密着するためバックアップ
リングとしての機能は十分に発揮される。
In addition, the backup ring 20 according to the present embodiment is provided so as to be in close contact with the low pressure side (L) side surface of the annular groove 210. As a material used for the backup ring 20, a soft resin such as PTFE, or a hard resin such as nylon, PPS (polyphenylene sulfide), POM (polyacetal), PA (polyamide), PEEK (polyether ether ketone), or the like is used. Can do. The backup ring 20 is provided with a cut portion (abutment) at one place in the circumferential direction from the viewpoint of wearability, although not particularly shown. In addition, the back-up ring 20 is not set with a tightening margin on the inner peripheral side or the outer peripheral side. In other words, the backup ring 20 has an inner diameter that is substantially the same as or slightly larger than the outer diameter of the outer peripheral surface of the annular groove 210 in the shaft 200 when no external force is applied, and the outer diameter is the inner peripheral surface of the housing 300. It is configured to be approximately the same as or slightly smaller than the inner diameter of the. This does not interfere with the wearing state. When the pressure is high, the backup ring 20 expands in the radial direction along with the axial compression, so that the inner peripheral surface of the backup ring 20 is in close contact with the outer peripheral surface of the annular groove 210, and the outer peripheral surface is inside the housing 300. Since it is in close contact with the peripheral surface, it fully functions as a backup ring.

そして、本実施例に係るゴム製リング30は、いわゆる角リングであり、ショアA硬度が80度以上95度以下の高硬度かつ高強度のゴム材料であって、シールリング10よりも硬度が大きく、バックアップリング20よりも硬度が小さな、好ましくは単一の材料から構成される。なお、ゴム材料は、密封対象流体に対して耐性を有するものを選択するのが望ましい。そして、このゴム製リング30には、カット部(合口)が設けられていない。また、このゴム製リング30は、内周側が軸200に対して締め代を持ち、かつ外周側がハウジング300に対して締め代を持つように構成されている。すなわち、ゴム製リング30は、外力が作用していない状態において、その内径が軸200における環状溝210の外周面の外径よりも小さく、その外径がハウジング300の内周面の内径よりも大きくなるように構成されている。   The rubber ring 30 according to the present embodiment is a so-called square ring, which is a high-hardness and high-strength rubber material having a Shore A hardness of 80 degrees or more and 95 degrees or less, and has a hardness higher than that of the seal ring 10. , Having a smaller hardness than that of the backup ring 20, preferably made of a single material. Note that it is desirable to select a rubber material that has resistance to the fluid to be sealed. The rubber ring 30 is not provided with a cut portion (abutment). Further, the rubber ring 30 is configured such that the inner peripheral side has a fastening allowance with respect to the shaft 200 and the outer peripheral side has a fastening allowance with respect to the housing 300. That is, the rubber ring 30 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the annular groove 210 in the shaft 200 in a state where no external force is applied, and the outer diameter is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing 300. It is configured to be large.

<密封装置の使用状態>
特に、図2及び図3を参照して、本実施例に係る密封装置100の使用状態について説明する。
<Use condition of sealing device>
In particular, the usage state of the sealing device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

上記のように構成された密封装置100においては、シールリング10は、高圧時には低圧側(L)に押されて圧縮した状態となり(図3参照)、無負荷時には自己の弾性復元力によって軸線方向に伸びた状態となる(図2参照)。これにより、高圧時には、ゴム製リング30における高圧側(H)の側面の全面に亘ってシールリング10が密着した状態となり、低圧時には、ゴム製リング30に対してシールリング10は殆ど接触しない状態となる。   In the sealing device 100 configured as described above, the seal ring 10 is pressed and compressed to the low pressure side (L) when the pressure is high (see FIG. 3), and axially by its own elastic restoring force when there is no load. (See FIG. 2). As a result, the seal ring 10 is in close contact with the entire surface of the high-pressure side (H) of the rubber ring 30 at high pressure, and the seal ring 10 is hardly in contact with the rubber ring 30 at low pressure. It becomes.

従って、高圧側(H)の圧力が脈動することによって、シールリング10は、図2に示す状態と図3に示す状態が繰り返されることになり、繰り返し変形することになる。そのため、シールリング10はゴム製リング30に対して接触した状態と離れた状態とを連続的に繰り返すことで、シールリング10の低圧側の外周側及び内周側において摩擦が生じたような状態が発生すると考えられる。   Therefore, when the pressure on the high pressure side (H) pulsates, the state shown in FIG. 2 and the state shown in FIG. 3 are repeated and the seal ring 10 is repeatedly deformed. Therefore, the seal ring 10 is a state in which friction is generated on the outer peripheral side and the inner peripheral side on the low pressure side of the seal ring 10 by continuously repeating the state in which the seal ring 10 is in contact with the rubber ring 30 and the state in which the seal ring 10 is separated. Is considered to occur.

<本実施例に係る密封装置の優れた点>
本実施例に係るゴム製リング30は、内周側が軸200に対して締め代を持ち、かつ外周側がハウジング300に対して締め代を持つように構成されているので、高圧時におけるシールリング10のはみ出しを抑制できる。また、ゴム製リング30の低圧側にはバックアップリング20が設けられているので、ゴム製リング30のはみ出しも抑制できる。
<Excellent point of sealing device according to this embodiment>
The rubber ring 30 according to the present embodiment is configured such that the inner peripheral side has a fastening allowance with respect to the shaft 200 and the outer peripheral side has a fastening allowance with respect to the housing 300. Therefore, the seal ring 10 at high pressure is used. Can be prevented from protruding. Further, since the backup ring 20 is provided on the low pressure side of the rubber ring 30, the protrusion of the rubber ring 30 can be suppressed.

そして、高圧側の圧力変動(本実施例においては、周期的に圧力が変動する脈動)によってシールリング10が繰り返し変形して、シールリング10とゴム製リング30との間で摩擦が生じたような状態が発生しても、硬度が大きな樹脂製のバックアップリング20との間で摩擦が生じる場合に比してシールリング10の摩耗を抑制することができる。また、ゴム製リング30はシールリング10よりも硬度が大きいため、ゴム製リング30自体の摩耗も抑制することができる。   The seal ring 10 is repeatedly deformed by pressure fluctuation on the high pressure side (in this embodiment, the pulsation in which the pressure periodically fluctuates), and friction appears between the seal ring 10 and the rubber ring 30. Even if such a state occurs, wear of the seal ring 10 can be suppressed as compared with the case where friction occurs between the resin-made backup ring 20 having high hardness. Further, since the rubber ring 30 has a hardness higher than that of the seal ring 10, the wear of the rubber ring 30 itself can be suppressed.

以上より、密封装置100が高圧側(H)において圧力が脈動する環境下に配置されても、シールリング10の摩耗を低減させることができる。従って、長期に亘り安定したシール性能を実現させることができる。   As described above, even when the sealing device 100 is disposed in an environment in which pressure pulsates on the high pressure side (H), wear of the seal ring 10 can be reduced. Therefore, stable sealing performance can be realized over a long period of time.

なお、シールリング10が、一般的なゴム材料により構成される場合、そのショアA硬度は上記の通り、70度以上80度以下となる。この場合、ゴム製リング30は、ショアA硬度を、上記の通り、80度以上95度以下に設定するのが望ましい。何故なら、ゴム
製リング30の硬度をこの範囲よりも小さく設定すると、ゴム製リング30自体の摩耗が大きくなってしまい、この範囲よりも大きく設定すると、シールリング10の摩耗を抑制する効果が低減してしまうからである。
When the seal ring 10 is made of a general rubber material, the Shore A hardness is 70 degrees or more and 80 degrees or less as described above. In this case, it is desirable for the rubber ring 30 to set the Shore A hardness to 80 degrees or more and 95 degrees or less as described above. This is because if the hardness of the rubber ring 30 is set to be smaller than this range, the wear of the rubber ring 30 itself is increased, and if it is set to be larger than this range, the effect of suppressing the wear of the seal ring 10 is reduced. Because it will do.

また、ゴム製リング30にはカット部が設けられていないため、シールリング10におけるゴム製リング30に対する圧力分布が均一的になり、不均一な摩耗の発生を抑制することができる。なお、樹脂製のリングの場合には、一般的に、装着性の観点からカット部を設ける必要が生じる。この場合、樹脂製のリングに対してシールリングが密着すると、カット部付近において圧力分布が乱れるため不均一な摩耗が生じてしまう。   Further, since the rubber ring 30 is not provided with a cut portion, the pressure distribution on the rubber ring 30 in the seal ring 10 becomes uniform, and generation of uneven wear can be suppressed. In the case of a resin ring, it is generally necessary to provide a cut portion from the viewpoint of wearability. In this case, when the seal ring is in close contact with the resin ring, the pressure distribution is disturbed in the vicinity of the cut portion, resulting in uneven wear.

(実施例2)
図4〜図6には、本発明の実施例2が示されている。本実施例においては、上記実施例1に係る密封装置において、ゴム製リングの形状の変形例を説明する。その他の構成および作用については実施例1と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
(Example 2)
4 to 6 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a modification of the shape of the rubber ring in the sealing device according to the first embodiment will be described. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

本実施例に係る密封装置100においても、上記実施例1の場合と同様に、ゴム状弾性体製のシールリング10と、樹脂製のバックアップリング20と、これらシールリング10とバックアップリング20との間に設けられるゴム製リング40とから構成される。シールリング10及びバックアップリング20については、上記実施例1の場合と同一の構成であるので、その説明は省略する。   Also in the sealing device 100 according to the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the rubber-like elastic seal ring 10, the resin backup ring 20, and the seal ring 10 and the backup ring 20 are provided. The rubber ring 40 is provided between them. Since the seal ring 10 and the backup ring 20 have the same configuration as in the first embodiment, description thereof is omitted.

そして、本実施例に係るゴム製リング40は、角リングにおける高圧側(H)の側面に環状の溝41が形成された構成である。また、このゴム製リング40は、実施例1の場合と同様に、ショアA硬度が80度以上95度以下の高硬度かつ高強度のゴム材料であって、シールリング10よりも硬度が大きく、バックアップリング20よりも硬度が小さな、好ましくは単一の材料から構成される。このゴム製リング40には、カット部(合口)が設けられていない。また、このゴム製リング40は、内周側が軸200に対して締め代を持ち、かつ外周側がハウジング300に対して締め代を持つように構成されている。すなわち、ゴム製リング40は、外力が作用していない状態において、その内径が軸200における環状溝210の外周面の外径よりも小さく、その外径がハウジング300の内周面の内径よりも大きくなるように構成されている。   And the rubber ring 40 which concerns on a present Example is the structure by which the annular groove | channel 41 was formed in the side surface of the high voltage | pressure side (H) in a square ring. The rubber ring 40 is a high-hardness and high-strength rubber material having a Shore A hardness of 80 degrees or more and 95 degrees or less, as in the case of Example 1, and has a hardness higher than that of the seal ring 10, The back ring 20 has a smaller hardness, preferably a single material. The rubber ring 40 is not provided with a cut portion (abutment). Further, the rubber ring 40 is configured such that the inner peripheral side has a fastening allowance with respect to the shaft 200 and the outer peripheral side has a fastening allowance with respect to the housing 300. That is, the rubber ring 40 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the annular groove 210 in the shaft 200 in a state where no external force is applied, and the outer diameter is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing 300. It is configured to be large.

ここで、ゴム製リング40に形成された溝41は、装着時かつ無負荷時のシールリング10における低圧側(L)の部位の形状に沿う形状で構成されている。すなわち、この溝41は、断面形状が円弧形状となっている。これにより、ゴム製リング40におけるシールリング10が密着する面は、(装着時かつ無負荷時の)シールリング10における密着面の形状に沿う形状となるように構成されている。   Here, the groove 41 formed in the rubber ring 40 is formed in a shape that conforms to the shape of the low pressure side (L) portion of the seal ring 10 at the time of mounting and no load. That is, the groove 41 has an arc shape in cross section. As a result, the surface of the rubber ring 40 to which the seal ring 10 is in close contact is configured to conform to the shape of the contact surface of the seal ring 10 (when mounted and unloaded).

以上の構成により、シールリング10における低圧側の部位が、ゴム製リング40における溝41に嵌合可能な状態となり、無負荷時においても、シールリング10とゴム製リング40との間には殆ど隙間が形成されなくなる。そのため、高圧側(H)の脈動によって、シールリング10が繰り返し変形しても、シールリング10における低圧側(ゴム製リング40側)の部位は殆ど変形しない。   With the above configuration, the low-pressure side portion of the seal ring 10 can be fitted into the groove 41 of the rubber ring 40, and even when there is no load, the seal ring 10 and the rubber ring 40 are almost between them. No gap is formed. Therefore, even if the seal ring 10 is repeatedly deformed due to the pulsation on the high pressure side (H), the low pressure side (rubber ring 40 side) portion of the seal ring 10 is hardly deformed.

このように、本実施例に係る密封装置100においては、シールリング10におけるゴム製リング30に対する密着面の部位の変形を抑制できるため、上記実施例1の場合に比べて、シールリング10の摩耗をより一層抑制することができる。   Thus, in the sealing device 100 according to the present embodiment, since the deformation of the portion of the contact surface of the seal ring 10 with respect to the rubber ring 30 can be suppressed, the wear of the seal ring 10 compared to the case of the first embodiment. Can be further suppressed.

(その他)
上記実施例においては、軸200側に環状溝210を設けて、この環状溝210に密封装置100を装着する場合を例にして説明したが、ハウジング300側に環状溝を設けて、当該環状溝に密封装置を装着する構成を採用することもできる。
(Other)
In the above embodiment, the case where the annular groove 210 is provided on the shaft 200 side and the sealing device 100 is mounted on the annular groove 210 has been described as an example. However, the annular groove is provided on the housing 300 side, and the annular groove is provided. It is also possible to adopt a configuration in which a sealing device is attached to the.

10 シールリング
20 バックアップリング
30,40 ゴム製リング
41 溝
100 密封装置
200 軸
210 環状溝
300 ハウジング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seal ring 20 Backup ring 30,40 Rubber ring 41 Groove 100 Sealing device 200 Shaft 210 Annular groove 300 Housing

Claims (3)

2部材のうちの一方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封止する密封装置において、
前記環状溝内に装着されるゴム状弾性体製のシールリングと、
前記環状溝における低圧側の側面に密着可能に設けられる樹脂製のバックアップリングと、
前記シールリングとバックアップリングとの間に設けられ、内周側及び外周側がいずれも前記2部材に対して締め代を持つように設定され、かつ前記シールリングよりも硬度が大きく、前記バックアップリングよりも硬度が小さなゴム製リングと、
を備えることを特徴とする密封装置。
In a sealing device that is mounted in an annular groove provided in one of the two members and seals the annular gap between the two members,
A rubber-like elastic seal ring mounted in the annular groove;
A resin-made backup ring provided in close contact with the low-pressure side surface of the annular groove;
Provided between the seal ring and the backup ring, both the inner peripheral side and the outer peripheral side are set to have a tightening margin with respect to the two members, and the hardness is larger than the seal ring, And a rubber ring with low hardness,
A sealing device comprising:
前記ゴム製リングにおける前記シールリングが密着する面は、該シールリングにおける密着面の形状に沿う形状で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。   2. The sealing device according to claim 1, wherein a surface of the rubber ring to which the seal ring comes into close contact is configured to conform to a shape of the contact surface of the seal ring. 高圧側において圧力が脈動する環境下に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の密封装置。   The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is disposed in an environment in which pressure pulsates on a high pressure side.
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