JPH0796904B2 - シール装置 - Google Patents

シール装置

Info

Publication number
JPH0796904B2
JPH0796904B2 JP1247640A JP24764089A JPH0796904B2 JP H0796904 B2 JPH0796904 B2 JP H0796904B2 JP 1247640 A JP1247640 A JP 1247640A JP 24764089 A JP24764089 A JP 24764089A JP H0796904 B2 JPH0796904 B2 JP H0796904B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
groove
mounting groove
ring mounting
backup
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1247640A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03113179A (ja
Inventor
宣行 杉村
Original Assignee
宣行 杉村
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 宣行 杉村 filed Critical 宣行 杉村
Priority to JP1247640A priority Critical patent/JPH0796904B2/ja
Priority to US07/577,682 priority patent/US5123662A/en
Publication of JPH03113179A publication Critical patent/JPH03113179A/ja
Publication of JPH0796904B2 publication Critical patent/JPH0796904B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/166—Sealings between relatively-moving surfaces with means to prevent the extrusion of the packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/91—O-ring seal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はシール装置に関するものである。
従来の技術 第６図に示すように、シャフト１のシールにはＯリング
２やバックアップリング３が用いられているが、これら
のリング２、３は底面4aが外周に平行なＯリング取付溝
４に嵌着されている。
発明が解決しようとする課題 第６図に示す様に従来例では、シャフト１が回転すると
ねじれ力や曲げ力が発生し、くびれているＯリング取付
溝４部に歪みが生ずる。
ところが、この歪みは応力の集中するＯリング取付溝隅
底部1aに集中するため、該溝隅底部1aに疲労破壊が生
じ、そこから破断されてしまう。
即ち、従来例では、Ｏリング取付溝部の疲労特性が悪
く、シャット１の寿命は、極めて短いものとなってい
る。
又、従来のバックアップリング３では、Ｏリング２に押
圧力が加わって変形すると、バックアップリング３と軸
受５との間に生ずる隙間にＯリング２が入り込んで破壊
してしまうので、Ｏリングの寿命が短いものとなってい
た。
この発明は、上記事情に鑑み、Ｏリング取付溝部の疲労
特性を向上させることを目的とする。他の目的は、Ｏリ
ングの使用寿命を長くすることである。
課題を解決するための手段 軸受に挿着されたシャフトと；該シャフトに形成された
Ｏリング取付溝と；該Ｏリング取付溝に嵌着されたＯリ
ング及びバックアップリングと；を備えたシール装置に
おいて；該Ｏリング取付溝が、円弧状に窪んだ溝底面を
備えており；該バックアップリングが、その内周面を前
記溝底面に合せた形状に形成され、該内周面と該溝底面
とが当接していることにより、前記目的を達成しようと
するものである。
作用 Ｏリング取付溝部にねじれ力や曲げ力が加わりひずみが
発生すると、円弧状の溝底面の広い範囲にわたり、なだ
らかなひずみが生じるので、溝隅底部に応力が集中する
ことはない。
液体が、Ｏリングを介してバックアップリングを押圧す
ると、バックアップリングは、Ｏリング取付溝の底面に
沿って移動するとともに外周向きの力を受けるので、バ
ックアップリングは外周に押し込まれる。
そのため、バックアップリングと軸受との隙間が小さく
なるので、Ｏリングが該隙間に入り込むことはない。
実施例 この発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明する
が、同一図面符号はその名称も機能も同一である。
シャフト10に円環状のＯリング取付溝11を形成する。こ
の溝11は、垂直状の側壁12、12と円弧状の溝底面13とを
備えている。この円弧状の溝底面13の半径Ｒは、JISに
定められた半径の溝隅底部14（基準Ｏリング溝隅底部）
の半径ｒの５倍〜20倍、即ち、5r〜20rの範囲内で適宜
選択される。
Ｏリング取付溝11の深さＨは、JISに定められた深さ
（基準深さ）に形成され、又、溝底面13の深さｈは、基
準深さＨの3/4以下、即ち、3/4H以下の範囲で適宜選択
される。Ｏリング16と側壁12との間にはバックアップリ
ング17が嵌着されている。
このバックアップリング17は、嵌着しやすいように、つ
る巻状に形成されているが、必ずしもつる巻状にする必
要はない。
このバックアップリング17の下面17aは溝底面13に合わ
せた形状に形成されている。
次に、この実施例の作動について説明する。軸受18に、
支持されたシャフト10が回転すると、くびれて細くなっ
ているＯリング取付溝11部がねじれ、曲げにより、ひず
みが発生する。
このひずみは、底面13が円弧状なので該底面13の広い範
囲に渡ってなだらかなひずみが発生し、シャフト10の回
転中、そのひずみの発生が繰り返され、ついには、底面
13の最も深い部分、即ち、溝11部の最も肉薄な部分に疲
労破壊が生じ、そこから破断される。又、Ｏリング16に
矢印A16方向の押圧力が加わると、バックアップリング1
7は同方向に押圧されるが、この時、溝底面13が円弧状
であり、かつ、バックアップリング17の下面17bも変形
し、弧状になり、該バックアップリング17には、矢印A1
7方向の力が働き、バックアップリング17の上面17aは、
軸受18に接近する。そのため、該上面17aと軸受18との
隙間は、小さくなるので、Ｏリング16が変形しても、そ
の隙間に入り込むことがない。
この発明の実施例は、上記に限定されるものでなく、例
えば、Ｏリング取付溝の溝底面のみを円弧状にする代わ
りに、第５図に示す様に、Ｏリング取付溝21の全体の形
状を断面弧状に形成してもよい。
発明の効果 この発明に係るＯリング取付溝は、円弧状に窪んだ溝底
面を有するので、該取付溝部にねじれ力や曲げ力が繰り
返し加わると、それらの力は、溝底面の広い範囲に渡っ
て幅広くなだらかに加わってひずみが発生する。
そのため、従来例と異なり、溝隅底部に応力が集中し、
そこにひずみが集中することがないので、該溝隅底部か
ら破断されることはない。
従って、従来例に比し、疲労特性が向上しシャフトの使
用寿命を長くすることができる。ちなみに、第３図に示
す平板状のテストピース即ち、長さＬ＝95mm、幅Ｗ＝38
mm、厚さＴ＝8mm、側部窪み溝の半径MR＝26mm、中央部
の幅MW＝25mm、のテストピースを用いて、従来例のＯリ
ング取付溝と本発明のＯリング取付溝の曲げ疲労試験を
行ったところ第４図に示す結果となった。
第４図において、縦軸は負荷荷重（Kgf/mm2）、横軸は
繰り返し数（回）、●印は従来例のテストピース、○印
は本発明のテストピースをそれぞれ示す。
この図から明らかなように、本発明は従来例に比べ、大
幅に曲げ疲労特性が向上し、例えば、従来例では繰り返
し荷重が15Kgf/mm2の時には、繰り返し数が1.16×107回
であるのに対し、本発明では繰り返し荷重が21Kgf/mm2
の時に、繰り返し数が前記従来例とほぼ等しい1.15×10
7回であった。
又、本発明に係るバックアップリングは、下面を円弧状
に窪んだＯリング取付溝の溝底面に合わせた形状に形成
したので、該バックアップリングがＯリングに押圧され
ると、該バックアップリングには、外向に押し上げる力
が働く。そのため、バックアップリングと軸受との隙間
が小さくなるので、Ｏリングが変形しても該隙間に入り
込むことはない。
従って、Ｏリングの破損を防止できるので、従来例に比
べＯリングの使用寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は使用
状態を示す縦断面図、第３図は曲げ疲労試験用テストピ
ースを示す斜視図、第４図は曲げ疲労試験の試験結果を
示す図、第５図は他の実施例を示す縦断面図、第６図は
従来例を示す縦断面図をそれぞれ示す。 11……Ｏリング取付溝 13……溝底面 17……バックアップリング 17b……下面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸受に挿着されたシャフトと； 該シャフトに形成されたＯリング取付溝と： 該Ｏリング取付溝に嵌着されたＯリング及びバックアッ
    プリングと； を備えたシール装置において； 該Ｏリング取付溝が、円弧状に窪んだ溝底面を備えてお
    り； 該バックアップリングが、その内周面を前記溝底面に合
    せた形状に形成され、該内周面と該溝底面とが当接して
    いることを特徴とするシール装置。
  2. 【請求項２】円弧状に窪んだ溝底面の径が、基準Ｏリン
    グ取付溝隅底部の径の５〜20倍以内であることを特徴と
    する請求項１記載のシール装置。
JP1247640A 1989-09-22 1989-09-22 シール装置 Expired - Lifetime JPH0796904B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1247640A JPH0796904B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 シール装置
US07/577,682 US5123662A (en) 1989-09-22 1990-09-04 O-ring mounting groove and backup ring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1247640A JPH0796904B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 シール装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03113179A JPH03113179A (ja) 1991-05-14
JPH0796904B2 true JPH0796904B2 (ja) 1995-10-18

Family

ID=17166507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1247640A Expired - Lifetime JPH0796904B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 シール装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5123662A (ja)
JP (1) JPH0796904B2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941534A (en) * 1994-10-12 1999-08-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic seal system
US6173968B1 (en) * 1999-04-27 2001-01-16 Trw Inc. Sealing ring assembly
US7793944B2 (en) * 2004-12-28 2010-09-14 Nok Corporation Sealing device
US7997583B2 (en) * 2005-11-08 2011-08-16 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical sealing device
US8702106B2 (en) * 2006-07-20 2014-04-22 Hydril Usa Manufacturing Llc Pressure energized radial seal
US8016295B2 (en) * 2007-06-05 2011-09-13 Baker Hughes Incorporated Helical backup element
JP5009776B2 (ja) * 2007-12-27 2012-08-22 株式会社小松製作所 エンジンのシール構造、樹脂リング、およびエンジン
US7828301B2 (en) 2008-01-25 2010-11-09 Intelliserv, Llc Self-energized backup ring for annular seals
JP2010196751A (ja) 2009-02-24 2010-09-09 Nok Corp 密封装置
JP5487788B2 (ja) * 2009-08-05 2014-05-07 株式会社デンソーウェーブ ロボットのアーム連結装置
US20110169228A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Sealing gasket
JP5617658B2 (ja) * 2011-01-21 2014-11-05 Nok株式会社 密封装置
US9995394B2 (en) 2012-01-18 2018-06-12 Halliburton Energy Services, Inc. Seal ring backup devices and methods for preventing extrusion
JP2014169762A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
ES2853932T3 (es) * 2014-02-26 2021-09-20 Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg Componente eléctrico
US20180016864A1 (en) * 2015-04-23 2018-01-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Borehole plug with spiral cut slip and integrated sealing element
JP6602645B2 (ja) * 2015-11-02 2019-11-06 ニッタ株式会社 シール材の固定構造
JP6809917B2 (ja) * 2017-01-31 2021-01-06 株式会社バルカー 複合シール材
KR101951652B1 (ko) * 2017-05-18 2019-02-25 뉴모텍(주) 소형 공기 압축기의 실린더 결합 구조
US11365808B2 (en) * 2019-03-27 2022-06-21 Baker Hughes Oilfield Operations Llc O-ring gland for downhole tool

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2115383A (en) * 1933-12-29 1938-04-26 Niels A Christensen Hydraulic brake
US2227838A (en) * 1938-12-05 1941-01-07 Kelsey Hayes Wheel Co Hydraulic actuator
US2259422A (en) * 1939-12-07 1941-10-14 Chicago Seal Company Shaft seal
US2314683A (en) * 1941-03-03 1943-03-23 Boeing Aircraft Co Piston sealing assembly
US2360731A (en) * 1942-08-15 1944-10-17 Maytag Co Wedge-ring seal
US2420104A (en) * 1943-07-22 1947-05-06 Maytag Co Seal guard ring
US2462586A (en) * 1946-01-02 1949-02-22 New York Air Brake Co Seal for resisting high pressures
US2593193A (en) * 1947-02-21 1952-04-15 Edward A Rockwell Sealing means
US2749193A (en) * 1952-04-24 1956-06-05 Douglas Aircraft Co Inc Back up washer
US2747954A (en) * 1953-08-05 1956-05-29 Carl A Damm Hydraulic packing
US2809080A (en) * 1953-11-23 1957-10-08 North American Aviation Inc Anti-extrusion device for annular seals
US3023014A (en) * 1957-11-18 1962-02-27 Int Harvester Co Seal between relatively rotating members
US3362720A (en) * 1965-07-01 1968-01-09 Dresser Ind Annular seal assembly
US3394941A (en) * 1965-10-21 1968-07-30 Shamban & Co W S Sealing ring assembly
US3455566A (en) * 1966-03-11 1969-07-15 John W Hull Fluid sealing arrangements
DE3108412A1 (de) * 1981-03-06 1982-09-23 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Abdichtung fuer nasse zylinderlaufbuechsen
US4544167A (en) * 1982-06-11 1985-10-01 Texas Turbine, Inc. Face seal with resilient packing ring forcing face rings together
US4613348A (en) * 1985-02-22 1986-09-23 Anthony Natale Disposable HEPA filtration device
US4674754A (en) * 1985-12-12 1987-06-23 Verco Engineered Sales Co. Back-up means for fluid cylinder and method for using same

Also Published As

Publication number Publication date
US5123662A (en) 1992-06-23
JPH03113179A (ja) 1991-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0796904B2 (ja) シール装置
US5542682A (en) Slant coil spring and seal
US4745823A (en) Gear assembly adapted for mating with a third gear without backlash
US4545627A (en) Creep preventing device of an annular member
IE46846B1 (en) Ball and socket pivot joint
JPH0558945U (ja) 傾斜付勢式自動調心軸受
JP4005665B2 (ja) 振動発生モータの振動子固定方法
JPS6361525B2 (ja)
JPH11319711A (ja) 振動発生装置および前記振動発生装置への分銅の取付方法
JP6750073B1 (ja) トルクリミッタ
JPH09149592A (ja) 円筒形マイクロ振動モ−タ
JPH01166843U (ja)
JPS60143221A (ja) ボ−ルジヨイント用ベアリング
JPS60200779A (ja) 超音波駆動モ−タ
JPH01288610A (ja) 磁性体ロールのスリーブのかしめ方法
JP3111126B2 (ja) 床パネル支持具
JPS6318043B2 (ja)
JPH1198739A (ja) 電動モータ用ロータ鋼板
JPS6410302B2 (ja)
JPH0716104Y2 (ja) セラミックシャフトと金属体との固定構造
JP3326583B2 (ja) Ｄ型割リング
JPS59108819U (ja) 往復動ベアリング装置
JP3114785B2 (ja) すべり軸受装置
JPS59491Y2 (ja) 環体のクリ−プ防止装置
SU859697A1 (ru) Опорное устройство