JPH0552440U - パッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性を向上させたパッキンを提供する。 【構成】 パッキン８は、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。シール部材１は
環状をなし、その一方の端面側に環状のバックアップリ
ング２を設ける。シール部材１とバックアップリング２
との間に、柔軟性および弾力性を有する環状のソフトマ
ット３を設ける。ソフトマット３に潤滑剤を塗布する。
ハウジング４の溝５にパッキン８を設け、その内側に軸
６を挿通する。軸６の移動に伴ってシール部材１が回転
しても、ソフトマット３の潤滑剤の作用によって、シー
ル部材１に摩擦が生じない。圧力Ｐがパッキン８に作用
しても、ソフトマット３の柔軟性および弾力性で、シー
ル部材１のバックアップリング２に対する押圧力が軽減
する。これによって、シール部材１の摩耗、喰われ、欠
損等が防止され、パッキンの耐久性が向上することとな
る。

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４４の溝４５内に配設されたの ち、他方の部材である軸４６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４ ８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４６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４ ６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、柔軟性および弾力性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り、 ソフトマットとバックアップリングとは、接着されて一体となっているという手 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０．５ｍ ｍ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０〜４００〜４６０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１００°Ｃ （油温）、速度５ｍｍ／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 (3)

【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
   軟性および弾力性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。
3. 【請求項３】 前記ソフトマット（３）とバックアップ
   リング（２）とは、接着されて一体となっている請求項
   １記載のパッキン。