JPH0741971Y2

JPH0741971Y2 - シール構造

Info

Publication number: JPH0741971Y2
Application number: JP1989004102U
Authority: JP
Inventors: 峰夫棚橋; 博幸榎本
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2004-01-18
Also published as: JPH0294969U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、耐圧限界の高いシール構造に関する。

（従来の技術）第３図に示した従来の油圧機器のシリンダＳは、ポート
P₁，P₂を設けたボディａにボアー１を形成するととも
に、その一端に軸孔２を形成し、軸孔２の他端をボディ
ａの一側に開口している。

そして、ボアー１にピストン３を摺動自在に内装すると
ともに、軸孔２にピストンロッド４を挿通し、その一端
をピストン３に締結している。

また、ボディａであって、ピストンロッド４の軸方向外
側から順に、ダストシール５、高圧シールであるオイル
シール６、高圧シールであるバッファリング７及び軸受
８を設け、これら各シール５〜７をピストンロッド４に
接触させるとともに、軸受８でピストンロッド４を摺動
自在に支持している。

さらに、上記バッファリング７は第４図に示したよう
に、リング溝９の底部にエキスパンダリング7aを内装
し、この内周に軟質材料で形成したシールリング7bを装
着するとともに、このシールリング7bの内周がピストン
ロッド４に接触する構成にしている。

いま、ポートP₁を介して圧油がボアー１に供給される
と、油圧シリンダの作動油がピストンロッド４の外周す
き間δを介して、上記バッファリング７の高圧側に作用
する。

このようにして、バッファリング７に高圧側の圧力が作
用すると、シールリング7bはリング溝９の低圧側端面9a
に接触面圧p₁の圧力で圧接されるとともに、エキスパン
ダリング7aの一側にも高圧側の圧力が導かれ、この圧力
作用でエキスパンダリング7aが圧縮する。そして、上記
エキスパンダリング7aの圧縮反力がシールリング7bに作
用し、シールリング7bは接触面圧p₂の圧力でピストンロ
ッド４に圧接される。

つまり、シールリング7bは高圧側圧力に応じた上記p₁、
p₂の接触面圧の作用によって、シール機能を発揮する。

（本考案が解決しようとする問題点）上記のようにした従来のシール構造では、バッファリン
グ７に高圧が作用すると、第５図に示すように軟質材料
からなるシールリング7bの先端がすき間δにはみ出して
しまう。

また、第６図に示すように、上記はみ出し量ｅは、油圧
シリンダの作動圧力Ｐが高くなると急激に増してしま
う。このために、このはみ出し量ｅの許容値e₀を定め、
このe₀に対応してシールリング7bの耐圧限界P₀を設定し
ている。

しかし、この耐圧限界P₀を越えてシールリング7bのはみ
出し量が大きくなると、そのはみ出した部分がちぎれた
りし、シール機能が損なわれる。また、すき間δを小さ
くして、はみ出し量を少なくしようとすると、今度はピ
ストンロッド４がボディａに接触して傷を誘発し、この
場合もシール機能が損なわれるという問題があった。

さらに、油圧シリンダの作動圧力が高圧になると、はみ
出し量が急激に増えて、シールリング7bの耐圧限界を越
えてしまうので、油圧シリンダの最大作動圧力は上記耐
圧限界より高くすることができない。したがって、油圧
シリンダの作動圧力の高圧化にともなう圧力限界を高く
することができないという問題もあった。

この考案の目的は、高圧でもはみ出し量が少なく、耐圧
限界の高い油圧シリンダのシール構造を提供することで
ある。

（問題点を解決する手段）この考案は、シリンダのボディ又はピストンにリング溝
を切削加工し、このリング溝にエキスパンダリングを内
装し、エキスパンダリングの内周又は外周に接してシー
ルリングを設けるとともに、シールリングの内周又は外
周をピストンに締結したピストンロッド又はボディに接
触させてなるシール構造において、上記シールリングの
低圧側端面に、そのシールリングの厚さを超えない厚さ
にしたバックアップリングを沿わせる構成にした点に特
徴を有する。

（本考案の作用）上記のように、シールリングの低圧側端面にバックアッ
プリングを沿わせたので、シールリングの高圧側に油圧
シリンダの作動圧力が作用したとき、シールリングは、
バックアップリングに圧接する。

（本考案の効果）この考案のシール構造によれば、シールリングの低圧側
端面がバックアップリングに圧接するので、シールリン
グが低圧側すき間に大きくはみ出して、シール機能を損
なうことがないばかりか、シールリングの耐圧限界が向
上し、機器の作動圧力の高圧化に伴う圧力限界を高くす
ることもできる。

また、バックアップリングの厚さを、シールリングの厚
さを超えない厚さにしたので、硬度が高いバックアップ
リングでも切削加工したリング溝にも組み込むことがで
きる。例えば、切削加工したリング溝にバックアップリ
ングを組み込むときには、それをたわませてリング溝の
内側からはめ込まなければならない。しかし、バックア
ップリングの厚さを厚くしてしまうと、それをたわませ
られないので、リング溝に組み込めなくなる。しかし、
この考案のバックアップリングは、シールリングの厚さ
を超えない厚さにしたので、それをたわませながらシー
ル溝に組み込むことができる。

（本考案の実施例）第１図に示したこの考案の第１実施例は、シールリング
7bの低圧側にバックアップリング7cを沿わせ、その一側
をシールリング7bに当接させるとともに、他側をリング
溝９の低圧側端面9aに当接させている。

また、上記バックアップリング7cは、その内径をシール
リング7bの内径よりわずかに大きく形成し、シールリン
グ7bがピストンロッド４に圧接しているときでも、バッ
クアップリング7cとピストンロッド４との間にわずかな
すき間が形成されるようにするとともに、このバックア
ップリング7cの材質は硬質系にして剛性を十分保持する
ようにしている。

その他の構成は前記従来と同様なので、前記従来の説明
をそのまま引用し、説明を省略する。

上記のようにしたバッファリング７のシールリング7bに
油圧シリンダの作動圧力が作用すると、シールリング7b
の低圧側端面がバックアップリング7cに圧接するととも
に、この圧接作用によって、バックアップリング7cはリ
ング溝９の低圧側端面9aに圧接される。

そして、前記従来と同様にエキスパンダリング7aの圧縮
反力がシールリング7bに作用し、シールリング7bはピス
トンロッド４に圧接するとともに、シールリング7bの低
圧側端面は、その先端までバックアップリング7cに圧接
してシール機能を発揮する。

第２図に示したこの考案の第２実施例は、リング溝９の
低圧側端面9aに環状段部10を形成し、この環状段部10に
バックアップリング7cを装着し、その一側を環状段部10
の低圧側端面10aに当接させるとともに、他側をシール
リング7bに沿わせている。

その他の構成は前記第１実施例と同様である。

上記のようにしたバッファリング７のシールリング7bに
油圧シリンダの作動圧力が作用すると、前記第１実施例
と同様に機能してシールリング7bはバックアップリング
7cに圧接するとともに、ピストンロッド４にも圧接す
る。そして、バックアップリング7cはシールリング7bの
圧接作用によって、低圧側端面10aに圧接され、バッフ
ァリング７とバックアップリング7cとが相まってシール
機能を発揮する。

上記のように、第１、２実施例によれば、シールリング
7bの低圧側端面がその先端までバックアップリング7cに
圧接するので、シールリング7bの低圧側端面の先端が、
高圧側の圧力作用によって、低圧側に大きくはみ出すこ
とがない。また、バックアップリング7cにも上記シール
リング7bを介して高圧力が作用するが、バックアップリ
ング7cは硬質材料で形成し、十分な剛性を保持している
ので、低圧側のすき間δにはみ出すこともない。

したがって、当該バッファリング７がすき間δにはみ出
してシール機能を損なうことがない。

また、この分だけシールリング7bの耐圧限界が向上し、
当該機器の作動圧力の高圧化にともなう圧力限界を、高
くすることもできる。

なお、上記第２実施例における環状段部10をリング溝９
の両端面9a、9bに形成し、この両環状段部にバックアッ
プリング7cをそれぞれ装着して、シールリング7bの両端
面を上記バックアップリング7cに沿わせた構成にできる
ことは当然である。

そして、例えば複動ピストンの外周とシリンダとの間の
すき間のように、ピストンの押し工程と引き工程とに応
じて、高圧側圧力の作用方向が交番に変わるすき間のシ
ールとして機能させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図はこの考案の実施例を示すもので、第１
図は第１実施例を示すバッファリングの部分図、第２図
は第２実施例を示すバッファリングの部分図、第３〜６
図は従来の油圧機器のシール構造を示すもので、第３図
は油圧機器の断面図、第４図はバッファリングの部分
図、第５図はシールリングのはみ出し現象図、第６図は
シールリングの圧力とはみ出し量との関係線図である。Ｓ……シリンダ、３……ピストン、４……ピストンロッ
ド、7a……エキスパンダリング、7b……シールリング、
7c……バックアップリング、９……リング溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダのボディ又はピストンにリング溝
を切削加工し、このリング溝にエキスパンダリングを内
装し、エキスパンダリングの内周又は外周に接してシー
ルリングを設けるとともに、シールリングの内周又は外
周をピストンに締結したピストンロッド又はボディに接
触させてなるシール構造において、上記シールリングの
低圧側端面に、そのシールリングの厚さを超えない厚さ
にしたバックアップリングを沿わせる構成にしたシール
構造。