JP2568809Y2 - パッキン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はパッキンに関し、例え
ば油圧機器あるいは空圧機器等の中で使用され、相対移
動が可能な２部材間に配設することによって両部材間を
シールするパッキンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来、例えばハウジン
グと軸との間に配設して両者間をシールするパッキンと
して図５に示すようなものがある。

【０００３】図５は、パッキンに不具合が生じた状態を
示している図であるが、図５に示すパッキン４８は、シ
ール部材４１とバックアップリング４２とからなるもの
で、このパッキン４８が一方の部材であるハウジング４
４の溝４５内に配設されたのち、他方の部材である軸４
６がパッキン４８の内側を通るようにハウジング４４内
に挿通されることにより、パッキン４８が両部材４４、
４６間をシールするようになっている。

【０００４】図５において、一方の部材であるハウジン
グ４４は、その内部に他方の部材である軸４６が出没可
能な状態で挿通されてこれを支持するものである。ま
た、このハウジング４４の内部には、その内周面に開口
する溝４５が環状に形成されていて、この溝４５内にパ
ッキン４８が配設されるようになっている。

【０００５】パッキン４８の一方を構成するシール部材
４１は、所謂Ｕリングであって、弾性材料よりなり全体
として環状をなしているもので、その一方の端面の内周
側と外周側とに環状のリップが形成されている。

【０００６】パッキン４８の他方を構成するバックアッ
プリング４２は、合成樹脂あるいは金属よりなり、全体
として環状に形成されているもので、リップが形成され
ていないシール部材４１の端面側に設けられる。

【０００７】そして、このシール部材４１とバックアッ
プリング４２とからなるパッキン４８は、そのリップが
形成されている端面を、ハウジング４４と軸４６との間
の隙間より作用する圧力Ｐに対向させる状態で、パッキ
ン４８の内周部を軸４６の外周面に接触させ、またパッ
キン４８の外周部をハウジング４４の溝４５内に位置さ
せるように配設することにより、パッキン４８がハウジ
ング４４と軸４６との間に介在するようにしている。

【０００８】このパッキン４８は、上記のように、一方
の部材であるハウジング４４と、他方の部材である軸４
６との間に介在するように配設されることにより、ハウ
ジング４４と軸４６との間に形成される隙間より圧力Ｐ
が導入されると、この圧力Ｐの作用によって、シール部
材４１の内周側のリップは軸４６の外周面に、また外周
側のリップはハウジング４４の溝４５の底面にそれぞれ
押圧されて、それぞれのリップがその接触面をシールす
るようになり、これによって、ハウジング４４と軸４６
との間がパッキン４８でシールされることとなる。

【０００９】また、ハウジング４４と軸４６との間の隙
間より設計値以上の圧力Ｐがパッキン４８に作用して
も、バックアップリング４２の存在によってシール部材
４１の変形が阻止されるため、圧力Ｐの作用によって、
リップが形成されていない側のシール部材４１の端面の
内周縁部（ヒール部）が、圧力Ｐが作用していない側の
ハウジング４４と軸４６との間の隙間に食込んで、シー
ル性が低下することを防止している。

【００１０】さらに、軸４６に出没の動作が生じても、
軸４６の外周面がパッキン４８の内周部に沿って摺動す
ることにより、軸４６とパッキン４８との間のシール性
が確保されるようになっている。

【００１１】しかしながら、このような従来のパッキン
４８にあっては、その使用される条件が厳しいとき、例
えば高温、高圧が作用する環境下で軸４６が高速運動す
るような場所に使用される場合、シール部材４１に摩
耗、喰われ、欠損等の不具合が生じてシール性が低下す
る恐れがあった。

【００１２】すなわち、パッキン４８が溝４５内に配設
されてハウジング４４と軸４６との間に介在している状
態において、高温、高圧がパッキン４８に作用し、かつ
軸４６が高速運動するようになった場合、特に軸４６が
軸線方向に微少にストロークするようになると、軸４６
の摺動面であるシール部材４１の内周部の潤滑性が低下
し、シール部材４１と軸４６との間の摩擦抵抗が増加す
ることとなる。

【００１３】すると、軸４６の微少ストロークに伴っ
て、シール部材４１が回転力を受けてハウジング４４の
溝４５内を軸線を中心に回転するようになるため、この
ときにシール部材４１がバックアップリング４２で摩擦
して、シール部材４１のバックアップリング４２との接
触面が摩耗したり、所謂喰われが生じたり、あるいはヒ
ール部が欠損したりしてしまうことがあった。

【００１４】また、このようにパッキン４８に高圧が作
用するような環境の下では、圧力Ｐの作用によって、軸
４６に対するシール部材４１のリップの押圧力が強くな
るために、シール部材４１と軸４６との間の摩擦抵抗が
大きくなり易く、このときに軸４６が軸線方向にストロ
ークするようになると、このストロークに伴ってシール
部材４１が溝４５内で変形し、シール部材４１とバック
アップリング４２と軸４６との間に、図６に示してある
ような空所４７が発生することがある。

【００１５】すると、さらに圧力Ｐの作用によって、シ
ール部材４１の一部が空所４７内に出没するような変形
が繰返して生じるようになり、これによって空所４７に
対面するシール部材４１の部位が疲労破壊を起し、欠損
したり、喰われを起したりするようになることがあっ
た。

【００１６】また、図５に示すパッキン４８のシール部
材４１にＯリング５１を使用したものを図７に示すが、
このようなパッキン５８にあっても、図５に示すパッキ
ンと同様に摩耗や喰われ、欠損が生じてシール性が低下
する恐れがある。

【００１７】この考案は上記のような問題点を解消する
もので、耐摩耗性、耐久性を向上させて、シール性およ
び安定性の向上を図ることができるパッキンを提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【問題点を解決するための手段】この考案は上記のよう
な問題点を解決するために、２部材のうちの一方の部材
に形成される環状の溝内に設け、他方の部材と相対移動
が可能な状態でシールするパッキンであって、環状のシ
ール部材と、このシール部材の端面側に設ける環状のバ
ックアップリングと、柔軟性および弾性力を有して環状
をなし、前記シール部材とバックアップリングとの間に
設けるソフトマットとからなるという手段を採用したも
のである。また、前記ソフトマットは、潤滑剤が添加さ
れてあるという手段を採用したものである。

【００１９】

【作用】この考案は上記の手段を採用したことにより、
２部材のうちの一方の部材に形成される溝内にパッキン
を配設すると、他方の部材を摺動可能な状態でシール部
材が２部材間に介在するようになり、これによって両部
材間がシール部材でシールされることとなる。

【００２０】そして、圧力がパッキンに作用するように
なっても、バックアップリングの存在によって、シール
部材が２部材間の隙間に食込むような変形が阻止され、
シール性が維持されるようになっている。

【００２１】このとき、パッキンに作用する圧力が比較
的大きい場合でも、ソフトマットの柔軟性および弾力性
によって、シール部材のバックアップリングに対する押
圧力を吸収し緩和するため、シール部材とバックアップ
リングとの間、およびソフトマットとバックアップリン
グとの間の摩擦が軽減されるようになっている。

【００２２】また、２部材の相対移動に伴って、シール
部材に回転力が得られるようになっても、ソフトマット
に添加される潤滑剤の作用によって、シール部材とソフ
トマットとの間、およびソフトマットとバックアップリ
ングとの間の摺動性は良好となるため、シール部材およ
びソフトマットに摩擦が生じることはないようになって
いる。

【００２３】さらに、ソフトマットは、その柔軟性によ
って、シール部材のヒール部で形成される空所を充填す
ることができるため、パッキンに作用する圧力によって
生じるシール部材のヒール部の繰返し変形がソフトマッ
トの存在で阻止され、ヒール部の疲労破壊が防止できる
ようになっている。

【００２４】

【実施例】以下、図面に示すこの考案の実施例を説明す
る。図１は、この考案の一実施例を示す図である。すな
わち、図１に示すパッキン８は、シール部材１と、バッ
クアップリング２と、このバックアップリング２とシー
ル部材１との間に介在させるソフトマット３とで構成さ
れ、一方の部材であるハウジング４の溝５内に配設され
たのち、他方の部材である軸６がパッキン８の内側を通
るようにハウジング４内に挿通されることにより、両部
材４、６間がパッキン８でシールされるようになってい
る。

【００２５】図１において、一方の部材であるハウジン
グ４は、その内部に他方の部材である軸６が回転・出没
可能な状態で挿通されてこれを支持するものである。こ
のハウジング４の内部には、その内周面に開口する溝５
が環状に形成されていて、この溝５内にパッキン８が配
設されるようになっている。

【００２６】シール部材１は、所謂Ｕリングであって、
弾性材料よりなり、全体として環状をなしているもの
で、その一方の端面の内周側と外周側とに環状のリップ
が形成されている。

【００２７】このシール部材１のリップが形成されてい
ない端面の側にはバックアップリング２が設けられる。
このバックアップリング２は、例えば金属あるいはセラ
ミックス、合成樹脂等よりなる環状の部材であって、溝
５に開口する、ハウジング４と軸６との間に形成される
環状の隙間を閉塞するような形状で形成されている。

【００２８】シール部材１とバックアップリング２との
間にはソフトマット３を介在させる。このソフトマット
３は、例えば合成樹脂シートのように、柔軟性および弾
力性を有する材料が用いられて薄肉かつ環状に形成され
ているもので、その表面には潤滑剤が塗布されている。

【００２９】そして、このシール部材１とバックアップ
リング２とソフトマット３とからなるパッキン８は、そ
のリップが形成されている端面を、ハウジング４と軸６
との間の一方の隙間より作用する圧力Ｐに対向するよう
に位置させるとともに、パッキン８の内周部を軸６の外
周面に接触させ、またパッキン８の外周部をハウジング
４の溝５内に位置させるように配設することにより、パ
ッキン８がハウジング４と軸６との間に介在するように
している。

【００３０】次に上記のものの作用を説明する。このパ
ッキン８は、上記のように、一方の部材であるハウジン
グ４と、他方の部材である軸６との間に介在するように
配設されることにより、ハウジング４と軸６との間に形
成される隙間より圧力Ｐが導入されると、この圧力Ｐの
作用によって、シール部材１の内周面側のリップが軸６
の外周面に、また外周側のリップがハウジング４の溝５
の底面にそれぞれ押圧されて、それぞれのリップがその
接触面をシールするようになり、これによって、ハウジ
ング４と軸６の間がパッキン８でシールされることとな
る。

【００３１】また、ハウジング４と軸６との間の隙間よ
り設計値以上の圧力Ｐがパッキン８に作用しても、圧力
Ｐが作用しない側のハウジング４と軸６との隙間を閉塞
する状態でバックアップリング２が存在しているため、
これによって圧力Ｐの作用でシール部材１が変形するこ
とを阻止し、特にリップが形成されていない側のシール
部材１の端面の内周縁部（ヒール部）が、圧力Ｐによっ
て、圧力Ｐが作用していない側のハウジング４と軸６と
の間の隙間に食込んで、シール性が低下することを防止
している。

【００３２】さらに、軸６に回転・出没の動作が生じて
も、軸６の外周面がパッキン８の内周部に沿って摺動す
ることにより、軸６とパッキン８との間のシール性が確
保されるようになっている。

【００３３】ここで、軸６の動作に伴ってシール部材１
に回転力が与えられるようになっても、シール部材１に
摩耗や喰われ、欠損等が生じることはない。

【００３４】すなわち、高温、高圧等の厳しい条件の下
でパッキン８が使用されると、軸６の回転・出没の動作
に伴って、シール部材１と軸６との間の潤滑性が低下
し、さらにシール部材１に回転力が加わるようになる
が、このときシール部材１が溝５内で軸線を中心として
回転しても、ソフトマット３の表面に塗布される潤滑剤
の作用によって、シール部材１とソフトマット３との接
触面の摺動性が良好となっているため、シール部材１は
ソフトマット３と摩擦しないようになっている。

【００３５】また、高圧が作用するような環境でパッキ
ン８を使用しても、シール部材１の喰われや欠損は生じ
ない。

【００３６】すなわち、シール部材１のヒール部に加工
されるチャンファーや曲面で形成される空所や、シール
部材１の変形によってシール部材１とバックアップリン
グ２と軸６との間に形成される空所（図６中の空所４７
に相当する空所）には、柔軟性を有するソフトマット３
の一部が位置していて、空所をソフトマット３の一部で
充填するようになるため、高い圧力Ｐの作用でシール部
材１の一部が空所内に出没するような繰返し変形が阻止
され、これによってシール部材１の疲労破壊が防止され
るようになっている。

【００３７】さらに、ハウジング４と軸６との間の隙間
より導入される圧力Ｐによって、シール部材１に高圧あ
るいは変動圧が作用しても、シール部材１とバックアッ
プリング２との間に介在するソフトマット３の弾力性に
よって、シール部材１のバックアップリング２に対する
接触圧あるいは振動を吸収するため、シール部材１、ソ
フトマット３、バックアップリング２のそれぞれの間の
摩擦を緩和し、摩耗を軽減するようになっている。

【００３８】なお、上記実施例のパッキン８を構成する
ソフトマット３は、合成樹脂シートに限らず種々の材
質、たとえばポリエステル不織布等で形成したもの等を
使用することができる。

【００３９】その一例として、図２に示すような不織布
を用いたソフトマット１３がある。この場合、不織布に
潤滑剤を含浸させて使用する。また、この不織布にゴム
合成樹脂を被覆または含浸させたのち、その表面に潤滑
剤を塗布するようにしても良い。

【００４０】他の例として、図３に示すような、合成樹
脂シートあるいは発泡体の表面に、ゴム合成樹脂２７を
被覆または接着してソフトマット２３を形成したものも
使用することができる。この場合、潤滑剤はソフトマッ
ト２３の表面に塗布する。

【００４１】また、ソフトマット３は、２種類以上のソ
フトマットを組合わせて形成してもよく、例えば合成樹
脂シートよりなるソフトマットと、樹脂発泡体よりなる
ソフトマットとを重ね合わせて一つのソフトマットを形
成してもよい。

【００４２】さらに、上記実施例におけるパッキン８を
構成するバックアップリング２とソフトマット３とは、
接着されて一体に形成してもよく、あるいは別体として
分離可能な状態に形成してもよいものである。

【００４３】ここで、耐久試験の結果を紹介しておく。
図１に示してある構成のうち、パッキン８のソフトマッ
ト３に、厚さ０．５ｍｍの合成樹脂シートと、見掛け厚
さ１ｍｍのポリエステル不織布とを重ね合わせて形成し
たものを使用した場合と、シール部材１とバックアップ
リング２との間にソフトマット３を入れない場合とにつ
いて短時間試験を行った結果、ソフトマット３を入れな
い場合は、シール部材１におけるバックアップリング２
との接触面、およびヒール部に摩耗、喰われが発生した
が、ソフトマット３を入れた場合には、シール部材１の
ヒール部、およびバックアップリング２との接触面に摩
耗および喰われの発生はなく、またシール部材１の相手
部材との摺動面である内周部においても、摩耗の跡は極
めて少ない状態であった。

【００４４】なお、この試験は、圧力０〜４００〜４６
０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１００°Ｃ（油温）、速度５ｍ
ｍ／０．１（秒）、ストローク５ｍｍの条件で行った。

【００４５】図１に示すパッキンの変形例を図４に示
す。すなわち、図４に示すパッキン３８は、シール部材
３１にＯリングを使用したものであって、他の構成は図
１に示すものと同様であるので、同一の符号を付すこと
により詳細な説明は省略する。

【００４６】このように、パッキン８、３８を構成する
シール部材１、３１は、シール性を有する環状をなした
ものであれば、ＯリングあるいはＵリングに限定される
ことなく使用することが可能である。

【００４７】なお、上記実施例においては、パッキン
８、３８を配設する溝５はハウジング４側に形成したも
のを示したが、軸６にその外周面に開口する環状の溝を
形成して、この軸の溝にパッキンを配設するようにして
もよい。このとき、相手部材との摺動面は、パッキンの
外周部になることはもちろんである。

【００４８】

【考案の効果】以上のようにこの考案によれば、シール
部材とバックアップリングとの間に、柔軟性および弾力
性を有し、かつ潤滑剤を付着させたソフトマットを介在
させてパッキンを構成したので、このソフトマットの存
在によって、作用する圧力でシール部材に繰返し変形が
起こることを阻止したり、あるいはバックアップリング
に対するシール部材の押圧力を軽減したりすることがで
きるため、シール部材の摩擦が減少して摩耗や喰われ、
欠損が発生し難くなり、これによってパッキンの耐摩耗
性、耐久性が向上し、シール性および安定性を高めるこ
とができる。

【００４９】また、ソフトマットには、潤滑剤が塗布ま
たは含浸されているため、シール部材とソフトマットと
の接触面、およびソフトマットとバックアップリングと
の接触面の潤滑性が向上し、シール部材およびソフトマ
ットの摩耗を低減させることができる。

【００５０】このとき、潤滑剤は、ソフトマットの表面
を移動して、さらにシール部材と相手部材との接触面に
流入させることも可能であるため、シール部材と相手部
材との間の潤滑性を向上させて、特にシール部材の摺動
面の潤滑性を向上させることもできる。

【００５１】また、外方よりパッキンに異物が侵入して
も、ソフトマットの存在により異物をその場で保護し、
それ以上の侵入を阻止することができ、またその保護さ
れた異物は、ソフトマットの柔軟性により相手部材に対
する接触圧を低くしてソフトに当るようになるので、相
手部材の摺動面に異物で傷を付けることを減少すること
ができる。

【００５２】さらに、ソフトマットは、その肉厚を薄く
形成してあるため、パッキンを配設するための溝を改め
て大きく加工する必要はなく、在来の溝を使用すること
ができるため、簡便格安とすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す図である。

【図２】この考案のパッキンに使用されるソフトマット
の一例を示す図である。

【図３】この考案のパッキンに使用されるソフトマット
の他の例を示す図である。

【図４】図１に示す実施例の変形例を示す図である。

【図５】従来例を示す図である。

【図６】従来のパッキンの不具合の状態を示す図であ
る。

【図７】他の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１、３１、４１……シール部材 ２、４２……バックアップリング ３、１３、２３……ソフトマット ４、４４……ハウジング ５、４５……溝 ６、４６……軸 ８、３８、４８、５８……パッキン ２７……ゴム合成樹脂 ４７……空所 ５１……０リング

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２部材のうちの一方の部材（４）に形成
   される環状の溝（５）内に設け、他方の部材（６）と相
   対移動が可能な状態でシールするパッキン（８）であっ
   て、環状のシール部材（１）と、該シール部材（１）の
   端面側に設ける環状のバックアップリング（２）と、柔
   軟性および弾性力を有して環状をなし、前記シール部材
   （１）とバックアップリング（２）との間に設けるソフ
   トマット（３）とからなることを特徴とするパッキン。
2. 【請求項２】 前記ソフトマット（３）は、潤滑剤が添
   加されてある請求項１記載のパッキン。