JPH0680060U - Slipper seal back ring - Google Patents

Slipper seal back ring

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JPH0680060U
JPH0680060U JP2226093U JP2226093U JPH0680060U JP H0680060 U JPH0680060 U JP H0680060U JP 2226093 U JP2226093 U JP 2226093U JP 2226093 U JP2226093 U JP 2226093U JP H0680060 U JPH0680060 U JP H0680060U
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ring
seal
lip
back ring
slipper seal
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JP2226093U
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Japanese (ja)
Inventor
幸夫 谷川
Original Assignee
株式会社阪上製作所
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦力が小さくかつシール性と耐久性に優
れ、かつ、偏心追随性に優れたスリッパーシールを提供
することである。 【構成】 略矩形断面のシールリング11とバックリング
21とを組み合わせて構成されるスリッパーシール10にお
いて、バックリング21を、外周リップ23および内周リッ
プ24と、前記外周リップと内周リップ間の谷部25と、該
上下谷部に挟まれた基部22とから構成し、断面を略H字
状とする。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a slipper seal having a small frictional force, excellent sealing property and durability, and excellent eccentricity following property. [Structure] Seal ring 11 and back ring of substantially rectangular cross section
In the slipper seal 10 configured by combining 21 with, the back ring 21 is sandwiched between the outer peripheral lip 23 and the inner peripheral lip 24, the valley portion 25 between the outer peripheral lip and the inner peripheral lip, and the upper and lower valley portions. And a base portion 22 having a substantially H-shaped cross section.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、低摩擦性であって、シール性および耐久性を改善したスリッパーシ ールのバックリングに関する。 The present invention relates to a slipper seal buckling having low friction and improved sealability and durability.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

図9 (a) 、 (b) に断面で示すように、流体圧機器のシール装置として使用 されるスリッパーシール1は、PTFE等の合成樹脂、ポリウレタン、ポリエステル 等の熱可塑性エラストマー材料等からなる略矩形断面のシールリング2と、断面 が円形または矩形の合成ゴム製のバックリング (Oリング、角リング) 3を組合 わせて構成されるシール装置であり、図10に示すように、全体がピストン5の外 周に設けられた略矩形断面の装着溝6に装着され、バックリング3の圧縮変形に よる押付け力をシールリング2に作用させて、シールリング2とシリンダ4との シール性を確保している。 As shown in cross sections in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the slipper seal 1 used as a sealing device for fluid pressure equipment is made of a synthetic resin such as PTFE or a thermoplastic elastomer material such as polyurethane or polyester. This is a sealing device configured by combining a seal ring 2 having a substantially rectangular cross section and a synthetic rubber back ring (O ring, square ring) 3 having a circular or rectangular cross section, and as shown in FIG. The piston 5 is mounted in a mounting groove 6 of a substantially rectangular cross section provided on the outer periphery of the piston 5, and the pressing force due to the compressive deformation of the back ring 3 is applied to the seal ring 2 so that the sealability between the seal ring 2 and the cylinder 4 is improved. Have secured.

【0003】 なお、図示例ではピストン5に装着溝6を設けているが、装着溝6をシリンダ 4の側に設けた形態であってもよい。 かかるスリッパーシールは、流体機器用として、通常、ピストン部あるいはロ ッド部のシール装置に使用されており、これまでは低摩擦性、低速作動性等の特 性が要求されていたが、最近の流体圧機器の高圧化、コンパクト化にともない使 用環境温度が高くなってきており、このような条件下での耐久性、シール性の向 上が求められてきている。Although the mounting groove 6 is provided on the piston 5 in the illustrated example, the mounting groove 6 may be provided on the cylinder 4 side. Such slipper seals are normally used in fluid seals for pistons or rods, and have been required to have characteristics such as low friction and low speed operation. With the recent increase in pressure and compactness of fluid pressure equipment, the operating environment temperature has risen, and there is a demand for improved durability and sealability under such conditions.

【0004】 ところで、前述のように、スリッパーシールのシール性は、装着溝に取付けら れた状態のとき、Oリング、角リング等の圧縮タイプのバックリングが圧縮変形 されることによって得られているため、圧縮変形量(つぶし量)の大小がスリッ パーシールの性能を左右するという特徴がある。By the way, as described above, the sealability of the slipper seal is obtained by compressing and deforming a compression type back ring such as an O-ring or a square ring when the slipper seal is mounted in the mounting groove. Therefore, the amount of compressive deformation (crushing amount) affects the performance of the slipper seal.

【0005】 つまり、圧縮変形量を大きくするとシールリングの相手面に対する接触力が大 きくなるので、初期的にはシール性と偏心追随性は向上するが、逆に摩擦力の増 大によってシールリング、およびバックリングの摩耗量が増大したり、あるいは バックリングの変形、損傷などの発生によって、シール性、耐久性の低下の問題 を引き起こす。特に使用温度が高い場合には、バックリング材料の劣化による収 縮、へたり(永久ひずみ)などが加速され耐久性に影響を及ぼす。 一方、バックリングの圧縮変形量を小さく設定した場合には、上記とは逆の作 用がみられ、摩擦、摩耗は小さくなるが、シール性、偏心追随性が不十分となる 。That is, when the amount of compressive deformation is increased, the contact force of the seal ring with respect to the other surface is increased, so that the sealability and the eccentricity followability are initially improved, but on the contrary, the seal force is increased due to the increase in the friction force. , And the amount of wear of the back ring is increased, or the back ring is deformed or damaged, which causes a problem of deterioration of sealing property and durability. Especially when the operating temperature is high, the shrinkage and settling (permanent strain) due to the deterioration of the buckling material are accelerated and the durability is affected. On the other hand, when the amount of compressive deformation of the buckling is set to a small value, the reverse operation is observed, and friction and wear are reduced, but the sealability and eccentricity followability are insufficient.

【0006】 図9 (a) に示す、バックリングがOリング形状のスリッパーシールは、高圧 あるいは圧力の切替え頻度が激しい使用条件のとき、Oリングの断面形状に起因 する捩れによって、摩耗あるいは破損などが発生することがある。また図9 (b ) に示す、バックリングが角リング形状のスリッパーシールは、形状が安定して いることもあって基本的に高圧、高頻度の使用に適しているが、同じつぶし率に おける角リングの圧縮力はOリングの約4倍程度になることから、シール性能は 向上するが摩擦力が高くなる傾向がある。 したがって、従来技術にあっては摩擦力が小さくかつシール性と耐久性に優れ たスリッパーシールを得ることが困難であった。The slipper seal having an O-ring-shaped back ring shown in FIG. 9 (a) is worn or damaged by twisting due to the cross-sectional shape of the O-ring under high-pressure or pressure switching frequency. Etc. may occur. The slipper seal with a square back ring as shown in Fig. 9 (b) is basically suitable for high pressure and high frequency use due to its stable shape, but it has the same crushing rate. Since the compression force of the square ring in this case is about four times that of the O-ring, the sealing performance is improved but the friction force tends to be high. Therefore, it has been difficult in the prior art to obtain a slipper seal having a small frictional force and excellent sealability and durability.

【0007】[0007]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

本考案の目的は、摩擦力が小さくかつシール性と耐久性に優れ、さらに偏心追 随性にすぐれたスリッパーシールのバックリングを提供することである。 An object of the present invention is to provide a slipper seal buckling having a small frictional force, excellent sealing property and durability, and excellent eccentricity following property.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案者らは、かかる目的達成のために、従来のスリッパーシールについて検 討を重ね、低摩擦性と耐久性を得るために、バックリングのシールリングに対す る押付け力を、基本的にバックリングの流体圧力による拡張力によって得るとと もに、同じくバックリングの流体圧力による拡張作用によって、偏心追随性が改 善されることを知り、本考案を完成した。 In order to achieve such an object, the present inventors have repeatedly studied conventional slipper seals, and basically applied a pressing force to the seal ring of the back ring in order to obtain low friction and durability. The inventors completed the present invention knowing that the eccentricity following property is improved by the expansion action of the buckling fluid pressure and the expansion action of the buckling fluid pressure.

【0009】 すなわち、従来のスリッパーシールは、Oリングまたは角リングとの組合わせ によるスクイーズシールであるため、耐久性、シール性はバックリングのつぶし 量によって大きく変化する傾向があり、しかも流体圧力によるバックリングの拡 張作用がほとんど利用されていない。That is, since the conventional slipper seal is a squeeze seal in combination with an O-ring or a square ring, the durability and the sealability tend to largely change depending on the crushing amount of the back ring, and the fluid pressure The expansion effect of buckling due to is hardly used.

【0010】 実際、使用中にバックリングは、摩耗、捩れ等が生じ、特に熱等の影響による 材料の劣化に伴い、硬度上昇や収縮によるつぶし量の低下などが起こり耐久性、 シール性の劣化をもたらす傾向がある。[0010] In practice, the buckling is worn and twisted during use, and the deterioration of the material due to the influence of heat and the like causes the hardness to increase and the crushing amount to decrease due to shrinkage, resulting in deterioration of durability and sealability. Tend to bring.

【0011】 そこで、本考案者らは、スリッパーシールのシール性、耐久性などの改善に、 バックリングをUパッキンのように流体圧力を積極的に利用すればよいとの着想 を得て、バックリングの両圧力側の外内周面にリップを設け、前記外内周面のリ ップ間の谷部に流体圧力を導入して、リップの拡張作用を利用することによって 摩擦力が小さくかつシール性と耐久性に優れたスリッパーシールが得られること を知り、本考案を完成したのである。Therefore, the inventors of the present invention have the idea that, in order to improve the sealing property and durability of the slipper seal, the back ring may be positively utilized with fluid pressure like U packing. Friction is reduced by providing a lip on the outer and inner peripheral surfaces on both pressure sides of the back ring and introducing the fluid pressure into the valley between the lip on the outer and inner peripheral surface to utilize the expanding action of the lip. Moreover, they found that a slipper seal with excellent sealing properties and durability could be obtained, and completed the present invention.

【0012】 よって、本考案の要旨とするところは、略矩形断面のシールリングとバックリ ングとを組合わせて構成されるスリッパーシールであって、少なくとも装着時に シールリングの固定側周面と装着溝の底面に当接し、両圧力方向に延びる外周リ ップおよび内周リップと、前記外周リップと内周リップの間の谷部と、該上下リ ップおよび谷部に挟まれた基部とから構成された、断面が略H字状であることを 特徴とするスリッパーシールのバックリングである。Therefore, the gist of the present invention is a slipper seal configured by combining a seal ring having a substantially rectangular cross section and a back ring, and at least at the time of mounting, a fixed side peripheral surface of the seal ring and the mounting side. An outer peripheral lip and an inner peripheral lip that are in contact with the bottom surface of the groove and extend in both pressure directions, a valley portion between the outer peripheral lip and the inner peripheral lip, and a base portion sandwiched between the upper and lower lip and the valley portion. The back ring of the slipper seal is characterized by having a substantially H-shaped cross section.

【0013】 本考案は、また別の面からは、略矩形断面のシールリングとバックリングとを 組合わせて構成されるスリッパーシールであって、両圧力方向に少なくとも装着 時にシールリングの固定側周面と装着溝の底面に当接する外周リップおよび内周 リップと、前記外周リップと内周リップ間の谷部と、該上下谷部に挟まれた基部 とから構成される、断面が略H字状のバックリングのリップの先端部に対し、基 部の周面に設けた凸部の先端が突出していることを特徴とするスリッパーシール のバックリングである。Another aspect of the present invention is a slipper seal configured by combining a seal ring and a back ring, each of which has a substantially rectangular cross section, in a pressure side of the seal ring at least when mounted in both pressure directions. The cross-section is composed of an outer peripheral lip and an inner peripheral lip that come into contact with the peripheral surface and the bottom surface of the mounting groove, a valley portion between the outer peripheral lip and the inner peripheral lip, and a base portion sandwiched between the upper and lower valley portions, and is substantially H. The back ring of the slipper seal is characterized in that the tip of a convex portion provided on the peripheral surface of the base projects from the tip of the lip of the letter-shaped buck ring.

【0014】 また、本考案は、さらに別の態様によれば、より効果的に低摩擦性、偏心追随 性を得ようとするために、前記バックリングのリップの先端部が基部の周面より 突出るように構成されたスリッパーシールのバックリングである。Further, according to another aspect of the present invention, in order to more effectively obtain low friction and eccentricity followability, the tip of the lip of the back ring is located closer to the peripheral surface of the base. It is a back ring of a slipper seal configured to project.

【0015】[0015]

【作用】[Action]

次に、本考案の作用を添付図面を参照してさらに詳述する。なお、各図を通じ て同一符号は同一部材を表わす。 図1ないし図3は、本考案にかかるスリッパーシールのバックリングと、シー ルリングとバックリングとの組合せ、そして装着溝へ装着したときの様子をそれ ぞれ示す略式部分断面図であり、図中、本考案によれば、スリッパーシール10の バックリング21は、基部22の軸方向の両側面の外周と内周に外内周リップ23、24 を設け、外内両リップ間に上下の谷部25を設けた略H字断面の合成ゴム等の軟質 弾性材料から構成されている。 Next, the operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals denote the same members throughout the drawings. 1 to 3 are schematic partial cross-sectional views showing a back ring of a slipper seal according to the present invention, a combination of the seal ring and the back ring, and a state when the slip ring is mounted in a mounting groove. According to the present invention, the back ring 21 of the slipper seal 10 is provided with outer and inner peripheral lips 23 and 24 on the outer circumference and inner circumference of both side surfaces of the base portion 22 in the axial direction. It is made of a soft elastic material such as synthetic rubber having a substantially H-shaped cross section provided with a valley portion 25.

【0016】 そしてシールリング11に、谷部25に導入された流体圧力の外周リップ23、内周 リップ24を拡張する力が作用して、流体圧力に応じた相手運動面への接触力によ ってシール性を得ている。 各谷部25への流体圧力の導入を一層容易にするために、リップ23、24の少なく ともシールリング側のリップ頂部にバックリング21の外内側周面と谷部25とに跨 がる切欠き溝38などの流体圧力導入手段を設けてもよい。符号15はシールリング に設けた切欠きを示す。Then, a force for expanding the outer peripheral lip 23 and the inner peripheral lip 24 of the fluid pressure introduced into the valley portion 25 acts on the seal ring 11, and the contact force to the mating movement surface corresponding to the fluid pressure is applied. Has obtained a sealing property. In order to make it easier to introduce the fluid pressure to each trough 25, the lip 23, 24 is cut at least at the lip apex on the seal ring side so as to extend over the outer and inner circumferential surface of the back ring 21 and the trough 25. Fluid pressure introducing means such as the notch groove 38 may be provided. Reference numeral 15 indicates a notch provided in the seal ring.

【0017】 このようにバックリング21とシールリング11とを組合わせて構成されるスリッ パーシール10は、図3に示すように、バックリング21が装着溝6の溝底面7にく るようにして、図示例の場合、ピストン5に装着される。As shown in FIG. 3, the slipper seal 10 configured by combining the back ring 21 and the seal ring 11 as described above has the back ring 21 in contact with the groove bottom surface 7 of the mounting groove 6. In the illustrated example, the piston 5 is mounted.

【0018】 ここで、谷部25の形状について説明すると、谷部25の深さはスリッパーシール の使用条件、特に摩擦特性と圧力条件により設定され、使用圧力が低いほど深く することがシール性の点で効果的であり、また幅はシールリング11と組合わされ て装着された時に、挟まった状態の該谷部25の開口端に流体圧力が導入される隙 間が確保されれば目的は達せられる。Explaining the shape of the valley portion 25, the depth of the valley portion 25 is set according to the usage conditions of the slipper seal, in particular, the friction characteristics and pressure conditions. The lower the working pressure, the deeper the sealing property. It is effective in terms of the above, and when the width is installed in combination with the seal ring 11, the purpose is to secure a space for introducing the fluid pressure to the open end of the valley 25 in the sandwiched state. Can be reached.

【0019】 さらに、図4〜図6は本考案にかかるスリッパーシールの別の態様を示すもの で、それによれば、流体圧力によるリップの拡張作用が働き難い比較的低圧条件 下で使用される場合においては、バックリング21の基部の部分に僅かのつぶし量 を与えることにより、低圧あるいは無圧時のシール性を確保することができる。Further, FIGS. 4 to 6 show another embodiment of the slipper seal according to the present invention, according to which it is used under a relatively low pressure condition in which the expansion action of the lip by the fluid pressure is hard to work. In this case, by giving a slight amount of crushing to the base portion of the back ring 21, it is possible to secure the sealing property under low pressure or no pressure.

【0020】 したがって、本考案の図4に示す好適態様によれば、略矩形断面のシールリン グ11とバックリング21とを組合わせて構成されるスリッパーシール10において、 両圧力方向に少なくとも装着時にシールリング11の固定側周面12と装着溝6の底 面7に当接する外周リップ23および内周リップ24と、これらの外周リップ23と内 周リップ24間の谷部25と、上下の谷部15に挟まれた基部22とから構成される断面 が略H字状のバックリング21のリップの先端部26、27に対し、基部の周面に設け た凸部31、32の先端が突出るように構成してもよい。なお、この凸部はいずれか 一方、例えばシールリング11の側だけに設けてもよい。Therefore, according to the preferred embodiment shown in FIG. 4 of the present invention, in the slipper seal 10 configured by combining the seal ring 11 and the back ring 21 each having a substantially rectangular cross section, at least when mounted in both pressure directions. An outer peripheral lip 23 and an inner peripheral lip 24 that come into contact with the fixed-side peripheral surface 12 of the seal ring 11 and the bottom surface 7 of the mounting groove 6, a trough portion 25 between the outer peripheral lip 23 and the inner peripheral lip 24, and upper and lower troughs. The tips of the protrusions 31 and 32 provided on the peripheral surface of the base project from the tips 26 and 27 of the lip of the back ring 21 having a substantially H-shaped cross section composed of the base 22 sandwiched between the portions 15. It may be configured to. The convex portion may be provided on either side, for example, only on the seal ring 11 side.

【0021】 また、図5に示すように、より効果的に低摩擦性、偏心追随性を得ようとする ために、前記バックリング21のリップ23、24の先端部26、27が基部22の周面33、 34より突出るように構成してもよい。つまり、周面33、34を図4の場合と反対に 凹面として構成するのである。なお、この凹面はいずれか一方だけに設けるだけ であってもよい。 図6は、図4のスリッパーシールリングを図3の場合と同様にしてピストン、 シリンダのような相対的運動面に装着した様子を示す略式説明図である。Further, as shown in FIG. 5, in order to more effectively obtain the low friction property and the eccentricity following property, the tip portions 26 and 27 of the lips 23 and 24 of the back ring 21 have the base portion 22. It may be configured to project from the peripheral surfaces 33, 34. That is, the peripheral surfaces 33 and 34 are formed as concave surfaces, which is the opposite of the case of FIG. The concave surface may be provided on only one of them. FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a state in which the slipper seal ring of FIG. 4 is mounted on a relative moving surface such as a piston or a cylinder, as in the case of FIG.

【0022】 本考案にあっては、上述のようにバックリング21を圧縮部分とリップ部分によ り構成することで、実質的に圧縮変形を受ける部分は、バックリング21の両側面 の谷部25に挟まれた基部22の部分のみであるから、スリッパーシールの摩擦力を 低減することができる。そして、さらにバックリング21の摩耗、熱的劣化、シー ルリングの摩耗等によりつぶし量が減少しても、谷部25に導入される流体圧力の リップ23、24に対する拡張作用によりシール性が維持されるので、耐久性、偏心 追随性の向上が図られる。According to the present invention, since the back ring 21 is composed of the compression portion and the lip portion as described above, the portions substantially subjected to the compression deformation are the valley portions on the both side surfaces of the back ring 21. Since it is only the portion of the base portion 22 sandwiched by the 25, the frictional force of the slipper seal can be reduced. Even if the crushing amount decreases due to wear of the back ring 21, thermal deterioration, wear of the seal ring, etc., the sealing performance is maintained by the expansion action of the fluid pressure introduced into the valley portion 25 on the lips 23, 24. As a result, durability and eccentricity followability can be improved.

【0023】 また、バックリング21のリップ23、24の先端26、27を基部22の周面33、34より 突出すようにして、バックリングの外内周面に少なくともいずれか一方の面の中 央部を環状の凹面とすることにより、基部22の部分の圧縮量を少なくまたは実質 的になくして、より摩擦力を低いものにすることもできる。In addition, the tips 26 and 27 of the lips 23 and 24 of the back ring 21 are projected from the peripheral surfaces 33 and 34 of the base 22, so that at least one of the outer and inner peripheral surfaces of the back ring is By making the central portion an annular concave surface, the amount of compression of the base portion 22 can be reduced or substantially eliminated, and the frictional force can be further reduced.

【0024】 前述したリップ先端と基部22の周面の構成は、バックリングの外内いずれかの 面にのみであっても、また一方の周面の基部の部分は凸部として反対の周面は凹 部として構成しても、本考案の目的は達せられる。The above-described configuration of the lip tip and the peripheral surface of the base portion 22 may be only on one of the outer and inner surfaces of the buckling, and the base portion of one peripheral surface may be a convex portion and the other peripheral surface. The object of the present invention can be achieved even if it is configured as a concave portion.

【0025】 また、各リップの軸方向端面に、突起および/またはシールリング側と谷部に 跨がる切欠き溝などによる流体圧力の導入のための手段を設けることによって、 両側面の谷部25に流体圧力を確実に導入して、リップの拡張作用をより確実なも のとしてシール性の向上が図られている。この場合には、シールリング11の圧力 側の側面14にも同様の流体圧力導入手段15を設けることが望ましい。図2、図4 参照。Further, the axial end surface of each lip is provided with means for introducing a fluid pressure, such as a protrusion and / or a notch groove extending over the seal ring side and the trough, so that troughs on both side surfaces are formed. The fluid pressure is surely introduced into 25, and the sealing action is improved by ensuring the expansion action of the lip. In this case, it is desirable to provide similar fluid pressure introducing means 15 on the pressure side surface 14 of the seal ring 11. See FIG. 2 and FIG.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

図1〜図3ならびに図4〜図6にそれぞれ示す実施例に基づいて本考案の作用 をさらに具体的に説明する。 図1は、本考案にかかるスリッパーシールのバックリングの片側断面図である 。図中、バックリング21は基部22の両圧力方向側に外周リップ23および内周リッ プ24と外内リップ間に谷部25がそれぞれ設けられている。 The operation of the present invention will be described more specifically with reference to the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 6, respectively. FIG. 1 is a one-sided sectional view of a back ring of a slipper seal according to the present invention. In the figure, the back ring 21 has an outer peripheral lip 23, an inner peripheral lip 24, and a valley 25 between the outer inner lip and the outer peripheral lip 23 on both sides of the base 22 in the pressure direction.

【0027】 略矩形断面のシールリング11とバックリング21とから成る図2に示されるスリ ッパーシール10は、図3のようにピストン5の外周面に設けられた装着溝6に装 着され、シールリング11の外周面はシリンダチューブ4の内周面に当接している 。なお、図示例にあっては谷部25へ流体圧力を導入する切欠き溝38が円周方向に 適宜間隔を設けて設置されている。The slipper seal 10 shown in FIG. 2 consisting of a seal ring 11 and a back ring 21 having a substantially rectangular cross section is mounted in a mounting groove 6 provided on the outer peripheral surface of the piston 5 as shown in FIG. The outer peripheral surface of the ring 11 is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder tube 4. In the illustrated example, the notch grooves 38 for introducing the fluid pressure to the valleys 25 are provided at appropriate intervals in the circumferential direction.

【0028】 図7および図8は、本考案にかかるバックリングを組合せたスリッパーシール と従来のそれとのシール性および摩擦力の比較を示すグラフである。 本考案品は図2に示す構造のスリッパーシールであり、従来品は図9(a) に示 すO−リングを用いたスリッパーシールである。FIG. 7 and FIG. 8 are graphs showing a comparison of the sealability and frictional force between the slipper seal having the back ring according to the present invention and the conventional slipper seal. The product of the present invention is a slipper seal having the structure shown in FIG. 2, and the conventional product is a slipper seal using an O-ring shown in FIG. 9 (a).

【0029】 シール性能 (漏れ量) の試験条件は、内径50mmのシリンダチューブに、スリッ パーシールを取付けた2つのピストンを連結したピストン体を組込み、両ピスト ンの間の圧力室に圧力を加えた状態で外部よりピストン体を駆動し、積算漏れ量 を測定したものである。The test condition of the sealing performance (leakage amount) was as follows. A cylinder body with an inner diameter of 50 mm was assembled with a piston body in which two pistons with slipper seals were connected, and pressure was applied to the pressure chamber between both pistons. In this state, the piston body was driven from the outside and the cumulative leak amount was measured.

【0030】 摩擦力の試験条件は、前記シール性能試験を用いた試験装置によって行い、2 つのピストンに同じスリッパーシールを組込み、両ピストン間の圧力室に所定の 圧力を加え1分間静止した後、ピストン体を50m/sec の速度で動かした時の始動 摩擦力を測定し、シール1つの値に換算したものである。The test condition of the frictional force was carried out by a test apparatus using the above-mentioned seal performance test, and the same slipper seal was installed in two pistons, and after a predetermined pressure was applied to the pressure chamber between the two pistons and the mixture was left stationary for 1 minute. , The starting frictional force when the piston body was moved at a speed of 50 m / sec was measured and converted into one seal value.

【0031】 本考案によれば、シール性 (漏れ量) は従来のものと比較してほぼ1/2 程度に 減少し、摩擦力は低圧時に概略1/2 になり、高圧時においても若干低い値となる 。 このような構成になるバックリングは、リップのはり代量、谷部の深さ、幅、 さらには谷部を複数条設けるなどの設定を変えることにより、各種仕様に応じた 設計が容易に行えることも判明した。According to the present invention, the sealability (leakage amount) is reduced to about 1/2 of that of the conventional one, and the frictional force is approximately 1/2 at low pressure and slightly lower even at high pressure. It becomes a value. The buckling with such a configuration can be easily designed according to various specifications by changing the setting such as the lip beam allowance, the depth and width of the trough, and the provision of multiple troughs. I also found out.

【0032】 このように、本考案のスリッパーシールは、シールリングと、基部上下の外内 周面に設けた4つのリップからなる略H字断面のバックリングとから構成されて いるため、装着溝に組込んだ際に、外内両リップと基部の周面がシールリングと 装着溝底面に接触するが、装着によって圧縮されるのは実質的に基部の部分のみ であり、設定によっては基部の部分のうち圧縮される部分の体積をより少なくす ることができ、さらには圧縮部分がない構成とすることができる。As described above, the slipper seal of the present invention is composed of the seal ring and the back ring having a substantially H-shaped cross section composed of four lips provided on the upper and lower outer peripheral surfaces of the base, so When assembled in the groove, the outer and inner lips and the peripheral surface of the base contact the seal ring and the bottom of the mounting groove, but only the base part is compressed by mounting, and depending on the setting, the base part may be compressed. It is possible to reduce the volume of the compressed portion of the portion of, and it is also possible to adopt a configuration in which there is no compressed portion.

【0033】 次に、図4および図5は、本考案にかかる別のバックリングの略式断面図であ るが、すでに述べたように図4のスリッパーシールは、図1のそれと比較して、 シールリング11のバックリング側周面12および溝底面7と接触する基部22の外内 周面に設けた凸部31、32がリップ23、24の先端26、27より突出した点だけが相違 する以外同じ構成を取る。Next, FIGS. 4 and 5 are schematic cross-sectional views of another buckling according to the present invention. As described above, the slipper seal of FIG. 4 is compared with that of FIG. The only difference is that the convex portions 31 and 32 provided on the outer and inner peripheral surfaces of the base portion 22 that come into contact with the back ring side peripheral surface 12 of the seal ring 11 and the groove bottom surface 7 protrude from the tips 26 and 27 of the lips 23 and 24. Take the same configuration except that

【0034】 凸部31、32は、それぞれバックリング21の幅寸法の1/10程度以下とし、かつ装 着時においてはリップ23の周面を含めたシールリング側の全周面でシールリング 11と当接させるべく、シールリング側のリップ先端26の径寸法を、シールリング のバックリング側周面12の径寸法と同程度に設定することが好ましい。The protrusions 31 and 32 each have a width dimension of about 1/10 or less of the width of the back ring 21, and when mounted, the seal ring 11 has a seal ring side surface including the peripheral surface of the lip 23. The diameter of the lip tip 26 on the seal ring side is preferably set to be approximately the same as the diameter of the back ring side peripheral surface 12 of the seal ring so as to contact the seal ring.

【0035】 このような構成によって、低圧時においてはバックリングの基部22の凸部31、 32の圧縮による力が、また加圧時においては前記圧縮とリップの流体圧力による 拡張力がシールリングへ作用するため、低圧から高圧までの圧力条件に対するシ ール性がさらに一層効果的に確保される。With such a configuration, the force due to the compression of the convex portions 31 and 32 of the base portion 22 of the back ring at the time of low pressure, and the expansion force due to the compression and the fluid pressure of the lip at the time of pressurization are applied to the seal ring. Since it works, the sealability against pressure conditions from low pressure to high pressure is more effectively ensured.

【0036】 また図5のバックリングは、外内リップの先端26、27が基部22の周面33、34よ りも突出した、より完全なリップ形状とすることにより、基部を実質的に圧縮し ないように構成されている。Further, the buckling of FIG. 5 has a more complete lip shape in which the tips 26 and 27 of the outer and inner lips protrude beyond the peripheral surfaces 33 and 34 of the base 22, thereby substantially compressing the base. Is configured not to.

【0037】 かかる構成を取ることによって、谷部へ導入された流体圧力によるリップの拡 張力が、シールリングの相手運動面へ流体圧力に応じた接触力を与えるため、ス リッパーシールのシール性、摩擦特性が改善されると共に、シールリングとバッ クリングとの接触が全面にわたって確保されるため、バックリングのころがり、 ねじれがなくなりシール性も安定した。By adopting such a configuration, the expansion force of the lip due to the fluid pressure introduced into the valley gives a contact force corresponding to the fluid pressure to the mating movement surface of the seal ring, so that the sealing property of the slipper seal, In addition to improving friction characteristics, the contact between the seal ring and the back ring is secured over the entire surface, so rolling and twisting of the back ring are eliminated and the sealing performance is stable.

【0038】 さらに、揺動・回転運動に使用した場合においては、シールリングとバックリ ングの間で相対的に回転運動する、いわゆる共廻り現象が防止され、バックリン グの摩耗の発生を低減する効果が得られた。Further, when it is used for swinging / rotating motion, a so-called co-rotation phenomenon in which the seal ring and the back ring relatively rotate is prevented, and the occurrence of back ring wear is reduced. The effect was obtained.

【0039】[0039]

【考案の効果】[Effect of device]

以上詳述してきたように、本考案によれば、リップのはり代量および谷部の深 さ、さらには基部中央部の凸部の圧縮量等を適宜設定することにより、バックリ ングのシールリングに対する押付け力をかなり広い範囲で設定することができる ため、低摩耗性を維持しながら低圧用から高圧用まで対応できるスリッパーシー ルを得ることが可能となった。 As described above in detail, according to the present invention, the sealing amount of the back ring can be set by appropriately setting the beam margin amount of the lip, the depth of the valley portion, and the compression amount of the convex portion of the central portion of the base portion. Since the pressing force against can be set in a fairly wide range, it is possible to obtain a slipper seal that can be used for low pressure to high pressure while maintaining low wear resistance.

【0040】 また、バックリングのリップをそれぞれシールリング側および装着溝底面側に 突出したリップとし、基部の部分を相対的に凹ませたリップシール形式とするこ とにより、Uパッキンなどのリップパッキンのシール機構と同様の作用、効果が 得られ、低摩擦性とシール性さらに耐久性が向上する。Also, the lip of the back ring is made to project to the seal ring side and the bottom of the mounting groove respectively, and the lip seal type is formed by relatively recessing the base part, so that lip packing such as U packing is achieved. The same action and effect as those of the sealing mechanism can be obtained, and the low friction property, the sealing property and the durability are improved.

【0041】 しかも、このようなリップシール形状とすることにより、バックリングのシー ルリングへの接触力がリップ先端近傍に集中するため、シールリングの相手運動 面への接触力もシールリングの両端部側が高くなり、シールリングと相手運動面 との間に油膜が入り難くなりシール性が向上する。Moreover, with such a lip seal shape, the contact force of the back ring to the seal ring is concentrated near the lip tip, so that the contact force of the seal ring to the mating movement surface is also on both end sides of the seal ring. The oil film will not easily enter between the seal ring and the mating movement surface, and the sealing performance will be improved.

【0042】 したがって、本考案にかかるバックリングを併用したスリッパーシールのシー ル性 (漏れ量) は、従来からのスリッパーシールの約1/2 程度に減少し、摩擦抵 抗においても概略1/2 から4/5 程度に減少している。 また、流体圧力によるバックリングのリップ部分の拡張作用により、スリッパ ーシールの偏心追随性も向上する。Therefore, the sealability (leakage amount) of the slipper seal using the back ring according to the present invention is reduced to about 1/2 of that of the conventional slipper seal, and the friction resistance is approximately 1%. It has decreased from / 2 to about 4/5. Further, the eccentricity following property of the slipper seal is also improved by the expansion action of the lip portion of the back ring due to the fluid pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案にかかるバックリングの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a buckling according to the present invention.

【図2】本考案にかかるバックリングを組合せたスリッ
パーシールの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a slipper seal having a back ring according to the present invention.

【図3】本考案にかかるバックリングを組合せたスリッ
パーシールの装着状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mounted state of a slipper seal combined with a back ring according to the present invention.

【図4】本考案にかかるバックリングの他の実施例の断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the buckling according to the present invention.

【図5】本考案にかかるバックリングの他の実施例の断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the buckling according to the present invention.

【図6】図4に示す、バックリングを組合せたスリッパ
ーシールの装着状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mounted state of the slipper seal combined with the back ring shown in FIG.

【図7】図2に示した本考案にかかるスリッパーシール
と従来のOリングタイプのスリッパーシールのシール性
能を比較したグラフである。
7 is a graph comparing the sealing performance of the slipper seal according to the present invention shown in FIG. 2 and the conventional O-ring type slipper seal.

【図8】図2に示した本考案にかかるスリッパーシール
と従来のOリングタイプのスリッパーシールの摩擦抵抗
を比較したグラフである。
FIG. 8 is a graph comparing the friction resistances of the slipper seal according to the present invention shown in FIG. 2 and a conventional O-ring type slipper seal.

【図9】従来からのバックリングによるスリッパーシー
ルの片側断面図であり、図9(a) はバックリングがOリ
ングの場合、図9(b) はバックリングが角リングの場合
である。
9A and 9B are cross-sectional views of one side of a conventional slipper seal using a back ring. FIG. 9A is a case where the back ring is an O-ring, and FIG. 9B is a case where the back ring is a square ring.

【図10】図9(a) に示す従来からのバックリングによ
るスリッパーシールの装着状態を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a mounted state of the slipper seal by the conventional back ring shown in FIG. 9 (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 : スリッパーシール 2 : シール
リング 3 : バックリング (Oリング、角リング) 4 : シリン
ダチューブ 5 : ピストン 6 : 装着溝 7 : 溝底面 10 : スリッ
パーシール 11 : シールリング 21 : バッ
クリング 22 : 基部 23,24 : リ
ップ 25 : 谷部 26,27 : リ
ップ先端 31,32 : 凸部 33,34 : 周
面 35,36 : 凸条 38 : 流体
圧力導入手段
1: Slipper seal 2: Seal ring 3: Back ring (O-ring, square ring) 4: Cylinder tube 5: Piston 6: Mounting groove 7: Bottom of groove 10: Slipper seal 11: Seal ring 21: Back ring 22: Base 23,24: Lip 25: Valley 26,27: Lip tip 31,32: Convex part 33,34: Peripheral surface 35,36: Convex ridge 38: Fluid pressure introducing means

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 相対的に運動する2つの円筒形部材の、
いずれか一方の部材の周面に設けられた略矩形断面の環
状溝に装着され流体圧力を密封する、略矩形断面のシー
ルリングとバックリングとを組み合わせて構成されるス
リッパーシールのバックリングであって、少なくとも装
着時にシールリングの固定側周面と装着溝の底面に当接
し両圧力方向に延びる外周リップ23および内周リップ24
と、前記外周リップと内周リップ間の谷部25と、該上下
谷部に挟まれた基部22とから構成された、断面が略H字
状であることを特徴とするスリッパーシールのバックリ
ング。
1. A pair of cylindrical members that move relative to each other,
With a back ring of a slipper seal, which is mounted in an annular groove of a substantially rectangular cross section provided on the peripheral surface of one of the members to seal fluid pressure, and which is configured by combining a seal ring and a back ring of a substantially rectangular cross section. The outer peripheral lip 23 and the inner peripheral lip 24, which contact the fixed-side peripheral surface of the seal ring and the bottom surface of the mounting groove at least during mounting and extend in both pressure directions.
And a valley portion 25 between the outer peripheral lip and the inner peripheral lip, and a base portion 22 sandwiched between the upper and lower valley portions, the cross section having a substantially H shape, the back of the slipper seal. ring.
【請求項2】 リップ先端に対し、基部の周面に設けた
凸部の先端が径方向に突出していることを特徴とする請
求項1記載のスリッパーシールのバックリング。
2. The back ring for a slipper seal according to claim 1, wherein a tip of a convex portion provided on the peripheral surface of the base portion projects radially from the tip of the lip.
【請求項3】 リップ先端が基部の周面より径方向に突
出していることを特徴とする請求項1記載のスリッパー
シールのバックリング。
3. The back ring for a slipper seal according to claim 1, wherein the tip of the lip projects radially from the peripheral surface of the base.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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