JP3471498B2 - パッキン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はパッキンに関するも
のである。特に、バックアップリングと組み合わせたパ
ッキンに関するものである。 【０００２】 【従来技術】本発明に係る先行技術として、実開平５−
１４７３７号公報に開示のパッキンが存在する。 【０００３】図３は、そのパッキンの断面図である。図
３において、バックアップリングａは、断面形状が正方
形乃至矩形に形成され、断面略Ｔ字状のシール本体ｂの
基部ｃと突部ｄとで形成する一対の切欠部ｅ、ｅに配設
され、シール本体ｂと共にピストンＰの凹周溝ｆに装着
される。 【０００４】しかし、装着された際には、突部ｄの先端
部ｇは押しつぶされてハウジングＨのシール面Ｓに圧接
する。また、図４に示すように、凹周溝ｆが形成された
ピストンＰと、シール面Ｓとの間に僅かな隙間ｉが形成
されている。 【０００５】従って、従来のバックアップリングａで
は、図４に示す矢印の如く圧力が作用した場合、その外
端面ｊ（この外端面ｊは凹周溝ｆの側面ｋに当接する）
のシール面Ｓ側の端縁部ｍが、隙間ｉ内にはみ出し、こ
の部分が破断される場合があった。 【０００６】又、この欠点を改良したものとして、図５
に示すパッキンが従来技術として存在する。この図５
は、パッキンの断面図である。 【０００７】図５に於いて、パッキンは、シール体５０
とシール体５０の両側の段部５１に嵌着したバックアッ
プリング６０とから構成されている。 【０００８】シール体５０は、ゴム材製で、断面矩形状
に形成された基部５２と、この基部５２から突設された
突部５３とから構成されると共に、全体がリング状に形
成されている。又、突部５３の先端側は、断面半円形の
先端部５４に形成され、更にその両側に段部５１が形成
されている。 【０００９】次に、パッキン１の段部５１に嵌着したバ
ックアップリング６０は、外周面６１のハウジングに設
けられたシール面Ｓ側の外端面６５側に円弧状の小ポケ
ット６２が形成されている。 【００１０】また、バックアップリング６０の外周面６
１は、内端面６４側に向って、順次縮径するテーパ面に
形成されている。なお、内端面６４の基部５２側の端縁
部には面取部６３が形成されている。 【００１１】そして、この場合、バックアップリング６
０の径方向厚さ寸法Ａは、自由状態におけるシール体５
０の突部５３の突出寸法Ｂより小さく設定される。つま
り、自由状態において、突部５３の先端部５４はバック
アップリング６０の外周面６１より径方向に突出してい
る。 【００１２】また、ピストン７０のバッキン用取付溝７
１の深さ寸法Ｃは、バックアップリング６０の径方向寸
法Ａに基部５２の径方向厚さ寸法Ｄを加えた寸法より小
寸法に形成されている。 【００１３】上述のように構成されたパッキン１は、バ
ックアップリング６０と組み合わせてハウジングのシー
ル面Ｓに挿入しようとすると、バックアップリング６０
の外周面６１はシール面Ｓの内径より大きいから挿入が
極めて困難である。特に、小ポケット６２に大径角部が
形成されているから、この大径角部がハウジングに当接
するので、挿入時に損傷させることがある。そして、バ
ックアップリングとしての機能を発揮することが困難に
なる。 【００１４】本発明は、以上のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その技術的課題は、パッキン用取付
溝にバックアップリングを挿入しやすくすると共に、パ
ッキンを他方の面に損傷することなく嵌合させることに
ある。そして、バックアップリングによりシール部が損
傷するのを防止して密封効果を発揮させることにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたものであって、その技術的手段
は以下のように構成されている。すなわち、相対的に摺
動自在に嵌合される二部材を有し、該二部材の相対する
面のうちの一方の面に設けられた環状の取付溝内に嵌合
されるパッキンであって、前記取付溝の側面と対面する
受圧面、前記取付溝の底面と対面する支持面、及び前記
相対する面のうちの他方の面の方向に突出するシール部
を有するゴム状弾性材製のシール体を備え、前記シール
体の受圧面には受圧溝が設けられ、該受圧溝の径方向で
前記シール部の両側には段部がそれぞれ設けられ、前記
各段部には前記シール体より硬質で断面角状のバックア
ップリングがそれぞれ嵌着され、該バックアップリング
の外径は前記二部材の相対する面のうちの他方の面の内
径より小さく形成されているものである。 【００１６】 【作用】一方部材に設けられた取付溝にゴム状弾性材で
あるシール体は容易に嵌合される。次に、バックアップ
リングをシール体の段部に嵌着するとき、段部側径方向
には受圧溝が存在するから、段部は容易に弾性変形する
ので、バックアップリングを一方部材に対し偏心させて
挿入嵌着する。 【００１７】次に、パッキンを他方部材の他方の面に挿
入するときにも、シール体の受圧溝側は弾性変形するの
で、バックアップリングを損傷させることなく容易に嵌
入することができる。 【００１８】そして、パッキンに作動流体が作用する
と、受圧溝に作用した流体は、段部側を径方向に拡張す
るので、バックアップリングは、他方の面に圧接され
る。同時に、反対側の受圧溝は、取付溝の側面に圧接さ
れるので、同様に径方向に弾性変形して、バックアップ
リングを他方部材の他方の面に圧接する。 【００１９】その結果、バックアップリングと他方の面
との間に自由状態で間隙が形成されていても、作用流体
が作用すると、受圧溝によってバックアップリングは他
方の面に圧接されるから、シール部が一方部材と他方部
材との嵌合間隙に入り込んで損傷するのが防止される。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて説明する。 【００２１】図１は、本発明に係る実施の形態のパッキ
ンの断面図である。図１において、一方部材２０の一方
の面２１には、環状を成す取付溝２２が形成されてい
る。この一方部材２０は、他方部材３０の穴３１を形成
する他方の面３２に嵌合して摺動するように構成されて
いる。 【００２２】この構成の具体例としては、油圧又は空圧
シリンダのピストンとシリンダの嵌合部である。その
他、相対する二部材の摺動部をシールする密封装置があ
る。 【００２３】前述の取付溝２２には、ゴム状弾性材製の
シール体２が嵌着される。このシール体２は、断面角状
の基体３と基体３の外方に突出するシール部４とにより
環状に形成されている。 【００２４】基体３は、取付溝２２の側面２３に対向す
る受圧面５を有すると共に、取付溝２２の底面２４と接
合する支持面６を有する。そして、受圧面５には環状の
受圧溝７が形成されていると共に、支持面６には、環状
溝８が形成されている。 【００２５】環状溝８と受圧溝７との間には支持部９が
形成されている。尚、この環状溝８は、基部の弾性力が
大きい場合には設けなくとも良い。この場合は、支持面
６と受圧面５との交叉する角部が支持部９になる。 【００２６】基部３の内周側の支持部９に対し、外周側
には、受圧溝７を挟んで段部１０が形成されている。そ
して、両側の段部１０の間には断面円弧状のシール面１
１を有するシール部４が環状に形成されている。 【００２７】段部１０には、断面矩形状のバックアップ
リング１２が嵌着されている。このバックアップリング
１２は、シール体２より硬質材により構成されている。
バックアップリング１２の材質として例えば、合成樹脂
材が適している。この外、アルミ材、銅材なども利用で
きる。 【００２８】バックアップリング１２は、他方部材３０
の他方の面３２の径よりも小径に形成されており、取付
溝２２に挿入するときに段部１０の一部を圧縮変形させ
ながら軸に対し傾斜して挿入する。このためバックアッ
プリング１２の径方向の厚さは、挿入できるように薄く
形成されている。バックアップリング１２の厚さを厚く
するときは、取付溝２２に挿入する関係から、一個所分
割にされている。そして、分割面は軸方向に傾斜したよ
うに接合される。又、分割面は段部にして接合しても良
い。 【００２９】パッキン１は、取付溝２２に対し、挿入と
の関係から、巾が狭く形成されている。但し、基部３の
支持面６は、取付溝２２の底面２４に接合状態に嵌着さ
れる。 【００３０】上述のように構成された本発明のパッキン
１は、取付溝２２に対し一部を挿入しながら軸に対し傾
斜して挿着する。次に、バックアップリング１２もシー
ル体と同様にして挿着する。このとき、受圧溝７側へ段
部１０を弾性変形させて、バックアップリング１２を挿
入する。従って、バックアップリング１２も取付溝２２
に容易に挿入できる。 【００３１】一方部材２０に取付けられたパッキン１を
他方部材３０の穴３１に挿入するときも、バックアップ
リング１２は段部１０に支持されているから、受圧溝７
の弾性変形効果によりバックアップリング１２に損傷を
与えることなく挿入できる。 【００３２】又、作動中、パッキン１に作動流体圧力が
作用すると、受圧溝７に流体圧力が作用して、シール面
１１およびバックアップリング１２の外周面を他方の面
３２に圧接する。同時に、流体圧力が作用した反対側の
受圧面５は受圧溝７が設けられているから取付溝２２の
側面２３との圧接により、径方向外方に拡張される。従
って、バックアップリング１２を他方の面３２に圧接
し、シール効果を発揮させると共に、シール部４が、一
方部材２０の一方の面２１と他方部材３０の他方の面３
２の間隙にはみだすのを防止される。更に、シール部４
は他方の面３２より大径であっても環状溝８によって環
状溝８側へ変形しやすく成されている。 【００３３】図２は、本発明の他の実施の形態の断面図
である。図２において、図１と相違する点は、シール部
４の突出したシール面１１が台形面に形成されているこ
とである。又、受圧溝７が大きく形成されている代わり
に環状溝８が周方向に断続に形成されている。そして、
シール体２の材質は、弾性変形の大きいゴムにより構成
されている。同時に、シール能力の大きいゴム材にする
ことも可能になる。 【００３４】 【発明の効果】本発明のパッキンは、取付溝の側面に対
面するシール体の受圧面には受圧溝が設けられ、受圧溝
の径方向でシール体のシール部の両側にはそれぞれ段部
が設けられ、各段部にはそれぞれバックアップリングが
嵌着されているので、一方の受圧面に圧力流体が作用し
た場合に、その受圧面の受圧溝が径方向外方に拡張され
て、シール体のシール部及びその受圧溝の外側に位置し
ているバックアップリングが他方の面に圧接される。同
時に、他方の受圧面は取付溝の側面に圧接されて受圧溝
が径方向に拡張されることになるので、その受圧溝の外
側に位置しているバックアップリングも他方の面に圧接
されることになる。従って、シール部材のシール部が一
方の面と他方の面との間の嵌合間隙内に入り込んで損傷
を受けるのを確実に防止できるとともに、バックアップ
リングによっても作用する圧力流体をシールすることが
可能となる。 【００３５】バックアップリングは、シール体の受圧溝
の作用によって他方の面に圧接するように構成されてい
るから、バックアップリングの加工寸法精度を荒いｍｍ
単位にすることが可能になり、樹脂材などの温度により
加工した寸法が変化するものも利用することが可能とな
る。同時に、寸法公差が従来では不良になるものでも十
分に利用することができる。 【００３６】又、バックアップリングの寸法精度は、上
述の理由により、他方の面の径よりも小さくすることが
できるから、取付溝への挿入が容易になり、挿入のため
の径を縮小する分割面を形成しなくとも良い。従って、
バックアップリングによってシール効果を発揮させるこ
とが可能となる。同時に、バックアップリングは、受圧
溝の径方向である段部に嵌着されているから、他方の面
に挿入するとき、例え、バックアップリングが他方の面
に接合することがあっても、損傷させることなく挿入す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を示すパッキンの断面図で
ある。 【図２】本発明の他の実施の形態を示すパッキンの断面
図である。 【図３】従来のパッキンの断面図である。 【図４】図３のバックアップリングに圧力流体が作用し
た状態の断面図である。 【図５】従来の他のパッキンの断面図である。 【符号の説明】 １……パッキン ２、５０……シール体 ３、５２……基部 ４……シール部 ５……受圧面 ６……支持面 ７……受圧溝 ８……環状溝 ９……支持部 １０、５１……段部 １１……シール面 １２、６０……バックアップリング ２０……一方部材 ２１……一方の面 ２２、７１……取付溝 ２３……側面 ２４……底面 ３０……他方部材 ３１……穴 ３２……他方の面 ５３……突部 ５４……先端部 ６１……外周面 ６２……小ポケット ６３……面取部 ６４……内端面 ６５……外端面 ７０……ピストン ａ……バックアップリング ｂ……シール本体 ｃ……基部 ｄ……突部 ｅ……切欠部 ｆ……凹周溝 ｇ……先端部 ｉ……隙間 ｊ……外端面 ｋ……側面 ｍ……端縁部 Ｓ……シール面 Ｈ……ハウジング Ｐ……ピストン

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 相対的に摺動自在に嵌合される二部材を
   有し、該二部材の相対する面のうちの一方の面に設けら
   れた環状の取付溝内に嵌合されるパッキンであって、前
   記取付溝の側面と対面する受圧面、前記取付溝の底面と
   対面する支持面、及び前記相対する面のうちの他方の面
   の方向に突出するシール部を有するゴム状弾性材製のシ
   ール体を備え、前記シール体の受圧面には受圧溝が設け
   られ、該受圧溝の径方向で前記シール部の両側には段部
   がそれぞれ設けられ、前記各段部には前記シール体より
   硬質で断面角状のバックアップリングがそれぞれ嵌着さ
   れ、該バックアップリングの外径は前記二部材の相対す
   る面のうちの他方の面の内径より小さく形成されている
   ことを特徴とするパッキン。