JPH0741969Y2

JPH0741969Y2 - Ｏリング

Info

Publication number: JPH0741969Y2
Application number: JP1989002503U
Authority: JP
Inventors: 正昭小沢
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2004-01-12
Also published as: JPH0293567U

Description

【考案の詳細な説明】考案の技術分野本考案は、シリンダとピストンとの間等の主として摺動
部材間等の隙間をシールするために用いられるＯリング
の改良に関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点一般に、Ｏリングは、ニトリルゴムあるいはシリコンゴ
ム等の合成ゴムよりなる弾性材料によりリング状に形成
され、部材間の環状溝内に圧縮されて装着され、変形さ
せた反力を利用してシールを行なう自緊式パッキンの一
種として知られている。

このＯリングは、固定部材間のシールに主として用いら
れるが、例えば、シリンダとピストンのように、固定部
材と可動部材との間等の摺動部材間の隙間をシールする
ためにも用いられる。

このように摺動部材間に用いられるＯリングのシール機
構について説明すると、まず、第６図（ａ）に示すよう
に、固定部材１または可動部材２のいずれか一方に形成
された環状溝３内にＯリング４をセットし、固定部材１
および可動部材２の間で圧縮変形させる。

そして、第６図（ｂ）に示すように、流体圧（矢印Ａ）
が負荷されると、Ｏリング４はこの流体圧に押され、環
状溝３内で一側面3aに当接するとともに変形して両部材
1,2間の隙間Ｇをシールする。この場合、流体圧が上昇
すると、シール圧も上昇することになるが、この流体圧
がある限界を超えると、Ｏリング４は、第６図（ｃ）に
示すように、隙間Ｇにまで入り込み、流体圧が解除され
ても、元に戻らず、この状態で両部材1,2の一方が作動
すると、Ｏリング４は矢印Ｂのように転動し、たとえば
第７図（ａ）に示すように、Ｏリング４の一部に皮むけ
部ｋが生じたり、場合によっては、第７図（ｂ）に示す
ように、全周にわたって皮むけ部ｋが生じることがあ
る。

前記皮むけ現象の防止策として、（１）Ｏリング４の材
質を硬くする、（２）前記隙間Ｇを小さくする、（３）
バックアップリングを取付ける等の手段が考えられる。

しかし、Ｏリング４の材質の硬度を上げると、前記可動
部材２を作動した場合の摺動抵抗が大きくなり好ましく
ない。

また、前記隙間Ｇを小さくすると、可動部材２のみなら
ず固定部材１までもその加工精度を向上させなければな
らず、コスト的に不利となる。

さらに、前記バックアップリングを使用すると、部品点
数が増加し、コスト的に不利となる。

また、脈動的な流体圧が作用する場合には、Ｏリング４
は転動を起し易いという傾向があるが、このＯリングの
転動に関しては、前述した防止策は基本的に解決してい
ないという不都合を有する。

なお、最近提案されたＯリングに第８図に示すようなも
のがある。

このＯリング５は、断面円形部分である環状のＯリング
本体６の両周面6a,6bから環状溝３の側面3a,3bに向けて
突部7,7を形成してあり、この両突部7,7が、環状溝３の
側面3a,3bに密接してＯリング５の転動の防止を図って
いる（実開昭50-48,065号公報参照）。

しかし、このようなＯリング５をピストンのような可動
部材、特に往復動する部材の環状溝３に装着した場合に
は、摺動時に環状突部7,7と側面3aまたは3bとが一時的
に離れ、流体圧が環状突部7,7と環状溝３の底面3cおよ
び側面3aまたは3bによって形成される空隙部Ｓ内に入り
込み、Ｏリング５がより転動し易くなるという欠点があ
る。

考案の目的本考案は、上述した従来技術に伴う問題点を解決するた
めになされたもので、可動部材の移動あるいは脈動的な
流体圧によっても、転動および皮むき現象のない耐久性
に優れた、しかも低コストのＯリングを提供することを
目的とする。

考案の概要かかる目的を達成するための本考案は、環状溝内に装着
され、かつ、断面形状が略円形である環状のＯリング本
体と、このＯリング本体の内外両周面より前記環状溝の
両側面に向けて突出する突部とから成り、前記突部は、前記環状溝の両側面と対向する端面を有
し、この端面のＯリング径方向の巾（Ａ）が前記Ｏリン
グ本体の太さ（Ｗ）の1/2〜2/3であり、両端面間の長さ（Ｂ）が前記太さ（Ｗ）と略同等である
とともに、両端面16a間の長さ（Ｂ）が前記環状溝の幅
寸法（Ｌ）より小さいことを特徴とするＯリングであ
る。

前記突部は、前記Ｏリング本体の両側面に周方向に部分
的に一体に形成することが好ましい。

このような本考案によれば、前記環状溝の両側面と対向
する突部の端面の巾Ａを前記Ｏリング本体の太さＷの1/
2〜2/3とし、両端面間の長さＢを前記太さＷと略同等と
するとともに溝幅寸法Ｌより小さくしているので、Ｏリ
ングの転動を確実に防止できることになる。

考案の具体的説明以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図（ａ）は本考案の一実施例を示す要部断面図、第
１図（ｂ）はＯリングのみの断面図であり、第２図は流
体圧を負荷した状態の前記実施例を示す要部断面図であ
る。

図示実施例に係るＯリング10は、シリンダ等のような固
定部材11と、ピストンのような可動部材12との間の隙間
14をシールするために用いられ、この隙間14を臨むよう
に前記可動部材12側に形成された環状溝13内に、前記両
部材11,12により加圧された状態で嵌挿されている。

このＯリング10は、第１図（ｂ）より明らかなように、
断面略円形で全体が環状のＯリング本体15と、このＯリ
ング本体15の内外両周面より前記環状溝13の両側面13a,
13bに向けて突出する突部16,16とを有している。

このＯリング本体15は、断面が真円もしくは略楕円等の
略円形状であり、その外径はＷである。

この太さＷと環状溝13の深さＤおよび前記隙間14の巾ｇ
との関係は、JIS規格で定められている場合と同様でよ
いが、突部16の端面17の軸方向の巾Ａおよび両突部16相
互間の長さＢは、本考案では下記のようにして決定され
る。

この突部16,16は、Ｏリング10の転動を防止するために
形成されたものであるので、その端面16aの径方向巾Ａ
は、前記Ｏリング本体15の太さＷの1/2〜2/3の間である
ことが好ましい。ここに、径方向とは、第１図（ｂ）の
上下方向に伸びるＹ−Ｙ線である。

この巾Ａを、第３図に示すように、太さＷの1/2以下に
すると、Ｏリングが回動したときに突部16が環状溝13の
底面13cに平行なＨ−Ｈ線に対し45度以上傾くことにな
り、Ｏリング10が完全に転動する虞れがある。

また、前記巾Ａを2/3W以上にすると、可動部材12が通常
の摺動動作を行なう時に、固定部材11の内周面11aに突
部16の端部が接触し、摺動抵抗が大きくなる虞れがあ
る。

前記突部16相互間の長さＢは、前記軸方向長さＷと略同
等であることが好ましい。

例えば、前記長さＢが太さＷより大きいと、第４図に示
すようなＯリング10となるが、このＯリング10では、流
体圧Ｐが環状溝13中に入り込み、一方の突部16（第４図
では右側の突部）の上下面に圧力差が生じるが、この突
起16の突出高さが高いと圧力差の作用する面積が大きく
なり、これによりＯリング自体が転動する虞れがある。

したがって、突起16の突出高さは極力小さくなるように
することが望ましく、そのために突起16の間の長さＢ
は、太さＷと略同等であることが望ましい。

しかも、この突部16相互間の長さＢは、環状溝13の溝巾
寸法Ｌよりも小さいことが必要である。これは、第５図
に示すように、環状溝13の底面13cおよび側面13a,13bと
突部16により区画形成される空隙部Ｓ内に圧力がたまる
とＯリング10が固定部材11側に押しつけられ、摺動抵抗
および摩耗が大きくなること、また前記第８図において
既述した如く転動し易くなるからである。

つまり、Ｏリング10が転動しないようにする突部16の条
件は、Ａ＝1/2〜2/3W Ｂ＝ＷＢ＜Ｌの各条件を充足することが望ましいことになる。

次に作用を説明する。

このような条件を充足した突部16を有するＯリング10を
環状溝13内に嵌挿し、隙間Ｇの一方から流体圧Ｐが作用
すると、第２図（ａ）に示すように、Ｏリング10は突部
16により転動が規制されて流体圧Ｐに押されて左方に移
動し、環状溝13の側面13bに突部16が当接する。この当
接により平坦な突部16の端面16aが環状溝13の側面13bに
当接し、一層Ｏリング10の転動を防止することになる。

しかも、この流体圧Ｐが増大しても、突部16が存在する
ため、Ｏリング10におけるＯリング本体15の頂部が変形
して隙間14内に入り込むことも少なくなる。したがっ
て、流体圧Ｐが繰り返し加わってもＯリングが隙間Ｇに
入り込むことはなく、これによりＯリング10の皮むけ現
象を防止できる。つまり、Ｏリング10の材質を硬くする
とか、隙間14を小さくしたり、バックアップリングを使
用しなくても、Ｏリングの皮むけ現象を有効に防止でき
ることになる。また、Ｏリング本体15の断面形状が略円
形であり、かつ、長さＢ＝太さＷであるため、Ｏリング
本体15における頂部、つまり外周側の断面積が広く強度
が向上している。従って、流体圧が頂部に加わったり、
可動部材12の作動により内周面11aとの摩擦抵抗が高ま
った場合でも頂部が変形しにくく密封面の密封性を確保
できる。

上述した実施例は、突部16を環状本体15の両側部に全周
に形成したものであるが、本考案は、何らこのような実
施例にのみ限定されるものではなく、この突部16は第２
図（ｂ）に示すように環状本体15の両側部に部分的に形
成してもよく、突部16の端面形状も正方形、長方形、円
形等種々の形状を有するものであってもよい。

考案の効果以上述べたように、本考案に係るＯリングによれば、突
部が、環状溝の両側面と対向する端面を有し、この端面
の径方向の巾ＡがＯリング本体の太さＷの1/2〜2/3であ
り、両端面間の長さＢがＯリング本体の太さＷと略同等
であるとともに溝幅寸法Ｌより小さくしてあるので、可
動部材が移動しても、また脈動圧のような流体圧が作用
しても、突部の端面が環状溝の側面に当接してＯリング
の転動及びＯリング本体の頂部の変形を防止できる。従
って、Ｏリングの皮むけが発生せず耐久性が著しく向上
する。また、Ｏリング本体の断面形状が略円形であり、
かつ、両端面間の長さとＯリング本体の太さとが略同等
であるため、Ｏリング本体の頂部、つまり外周側の断面
積が広く強度が向上している。従って、流体圧が頂部に
加わったり、可動部材の作動により頂部と相手部材との
摩擦抵抗が高まった場合でも頂部が変形しにくく密封面
の密封性を確保できる。しかも、そのようなＯリングを
製造する場合にも、構造が簡単なので低コストで製造可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本考案の一実施例を示す要部断面図、第
１図（ｂ）はＯリングのみの断面図であり、第２図
（ａ）は流体圧を負荷した状態の前記実施例を示す要部
断面図、第２図（ｂ）は本考案の他の実施例を示すＯリ
ングの側面図、第３〜５図は所定の条件とした場合のＯ
リングの状態を示す説明図、第６図（ａ〜ｄ）は従来の
Ｏリングのシール機構を示す説明図、第７図（ａ）
（ｂ）は従来のＯリングの皮むけ状態を示す要部斜視
図、第８図は従来の他のＯリングを示す断面図である。 10……Ｏリング、11……固定部材、12……可動部材、13
……環状溝、13a,13b……側面、14……隙間、15……Ｏ
リング本体、16……突部、16a……端面、Ａ……端面の
軸方向の巾、Ｂ……端面間の長さ、Ｌ……溝巾寸法、Ｗ
……太さ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】環状溝内に装着され、かつ、断面形状が略
円形である環状のＯリング本体と、このＯリング本体の
両側面から前記環状溝の両側面に向けて突出した突部と
から成り、前記突部は、前記環状溝の両側面と対向する端面を有
し、この端面のＯリング径方向の巾（Ａ）が前記Ｏリン
グ本体の太さ（Ｗ）の1/2〜2/3であり、両端面間の長さ（Ｂ）が前記太さ（Ｗ）と略同等である
とともに、前記長さ（Ｂ）が前記環状溝の幅寸法（Ｌ）
より小さいことを特徴とするＯリング。
【請求項２】前記突部は、前記Ｏリング本体の両側面に
周方向に部分的に形成してある請求項第１項に記載のＯ
リング。