JPH05187551A - シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 メインシールリングとバックシールリングと
の相対的回転により、両リングの合い口が揃い、リング
溝内部の流体が両リングの合い口を介して、低圧側へ洩
れるのを防止する。 【構成】 メインシールリング２とエキスパンダリング
８とを両リングに設けた凹部４と凸部６とをバックシー
ルリング５の合い口７を介して係合させることで、メイ
ンシールリングとバックシールリングとの間の相対的回
転を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無給油式圧縮機や無潤
滑機器であって、その高い気密性を要求する部分に利用
されるシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無給油式圧縮機や、スターリングエンジ
ン或いはスターリングサイクル式の冷凍機等のいわゆる
無潤滑機器には、実開昭６１−９４０１３号公報に開示
される如き、メインシールリング、バックシールリン
グ、およびエキスパンダリングからなるいわゆるスリー
ピースタイプのシール装置が使用される。

【０００３】このスリーピースタイプのシール装置は、
メインシールリングとして、その外周面がシリンダ内壁
面に無潤滑にして追従性の良い材料を選択し、且つバッ
クシールリングとして、メインシールリングへの追従性
を主体に材料選択、即ち外方への張出力を従にシール性
を主に材料選択すればよく、又、外方への張出力は、エ
キスパンダリングにより確保するので、高い気密性を示
す。

【０００４】前述シール装置の高い気密性を保つため
に、ピストン等へのシール装置の組付時、各リングの合
い口が揃わないようにする。しかし、高圧側の流体圧変
動をシール装置が受け、しばしば、合い口揃いの現象が
みられる。特に、バックシールリングの合い口がメイン
シールリングの合い口に重なると、高圧側の流体がバッ
クシールリングの合い口からメインシールリングの突き
合せ合い口へと抜け、低圧側への流体用通路が作られて
シール特性が著しく低下する。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、合い口が
重なるという前述した従来技術の不具合を解消させ、ス
リピースタイプのシール装置の高シール性を維持させる
ことを、解決すべき課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、基本的には、メインシールリングと
エキスパンダリングとをバックシールリングを介して凹
部と凸部とによる係合状態とさせる技術的手段を用い
る。

【０００７】具体的には、本発明は、シリンダ内壁面に
接する外周面を有し且つその内周面に凹部を有するメイ
ンシールリングと、該メインシールリングの内側に配さ
れるバックシールリングと、および該バックシールリン
グの内側に配され且つ前記バックシールリングの合い口
を介して前記凹部に係合する凸部を有するエキスパンダ
リングとを有するシール装置を提供する。好ましくは、
メインシールとバックシールリングとをポリテトラフル
オロエチレン製とし、凸部がエキスパンダリングの一部
を外方へ折り曲げた形或いはその外周面の一部を肉盛り
した形とする。

【０００８】メインシールリングの合い口形状は段付き
が好ましい。

【０００９】

【作用】メインシールリングとエキスパンダリングとの
凹部と凸部との係合は、メインシールリングが、高圧流
体にその一側面がさらされ且つその外周面がシリンダ内
壁面に摺接することにより、エキスパンダリングの張出
力を受けたバックシールリングに対し相対的に回転しよ
うとするが、その相対的回転を阻止し、メインシールリ
ングとバックシールリングとを一体に回転させる。

【００１０】メインシールリングの合い口に対し、好ま
しくは、１８０度（角度）離してバックシールリングの
合い口を位置させ、前述の凹部と凸部との係合関係を、
バックシールリングの合い口よりエキスパンダリングの
凸部をメインシールリングの凹部に係合させることで作
る。この結果、メインシールリングとバックシールリン
グとの相対的関係は、常に一定となっている。

【００１１】

【実施例】シール装置１は、合成樹脂、好ましくは、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のメインシー
ルリング２を有す。メインシールリング２は段付き合い
口３を有し、合い口３の反対側即ち１８０度（角度）離
れた位置に凹部４を刻設する。メインシールリング２の
内側に、合い口７を有し且つ合成樹脂、好ましくは、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製からなるバッ
クシールリング５を配す。

【００１２】バックシールリング５の内側に、外方への
張出力となるバネ特性を有する金属製のエキスパンダリ
ング８を配す。エキスパンダリング８は、両リング２、
５が外方への張出力が無いので、リング溝内の高圧流体
の半径方向外向きの力と共にこれを補い、メインシール
リング２の外周面をシリンダ内壁面に密接させ且つバッ
クシールリング５をメインシールリング２の内周側に押
接させる。図３に示すように、エキスパンダリング８の
外周面に凸部６を設ける。この凸部６はＬ型材をリング
本体に溶接したもので、その位置は、合い口９の１８０
度（角度）反対側である。凸部６′は、図４に示す如
く、リング本体にカギ型に切り込みを入れ、その部分を
半径方向外方へ折曲げたものでもよい。凸部６′の位置
は、図３の凸部６と同じ位置とする。凸部６又は６′
は、バックシールリング５の合い口７を介して、メイン
シールリング２の凹部に係合し、バックシールリング５
のメインシールリング２に対する回動は、バックシール
リング５の合い口７の端面を凸部６又は６′に係止させ
ることで阻止される。又、メインシールリング２とエキ
スパンダリング８との相対的回転は、凹部４と凸部６又
は６′の係合により阻止される。

【００１３】バックシールリング５は、リング溝壁面に
矢印方向の高圧流体を受けて密接し、リング溝の内部に
入った高圧流体を、バックシールリング５の合い口７が
メインシールリング２の合い口３に重ならない限り、メ
インシールリング２の合い口３を介して低圧側へ洩れる
ことはない。図示例では、凹部４と凸部６又は６′との
係合により、バックシールリング５の合い口７がメイン
シールリング２の合い口３に重なることはなく、リング
溝を迂回しての流体の洩れはない。

【００１４】

【効果】本発明によれば、メインシールリングとエキス
パンダリングとの一部に凹部と凸部とを設けるのみで、
リングの特性を低下させることなく、両リングの相対的
回転を防止できる。この単純構成は、又、リング溝に入
った流体の高圧を、リング内周側より半径方向外方に作
用させ、メインシールリングをシリンダ内壁面に均一に
圧接させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の平面図である。

【図２】メインシールリングの合い口部の斜視図であ
る。

【図３】エキスパンダリングの凸部の例を示す平面図で
ある。

【図４】エキスパンダリングの凸部の別の例を示す平面
図である。

【符号の説明】

２ メインシールリング ３ 合い口 ４ 凹部 ５ バックシールリング ６、６′ 凸部 ７ 合い口 ８ エキスパンダリング

フロントページの続き (72)発明者 和田 良昭 新潟県柏崎市北斗町１番37号 株式会社リ ケン柏崎事業所内 (72)発明者 大内 弘之 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 林 真司 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内壁面に接する外周面を有し且
   つその内周面に凹部を有するメインシールリングと、該
   メインシールリングの内側に配されるバックシールリン
   グと、および該バックシールリングの内側に配され且つ
   前記バックシールリングの合い口を介して前記凹部に係
   合する凸部を有するエキスパンダリングとを有するシー
   ル装置。
2. 【請求項２】 前記凹部が合い口の反対側に位置し、前
   記凸部がリング本体の切り込みを半径方向外方に折り曲
   げたものである請求項１のシール装置。
3. 【請求項３】 前記メインシールリングとバックシール
   リングとがポリテトラフルオロエチレン製である請求項
   １のシール装置。
4. 【請求項４】 凸部が合い口の反対側に位置する請求項
   １のシール装置。