JPH0799205B2 - シ−ル装置およびその取付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシール装置およびその取付け方法に関し、特
に、移動体と固定体との間に設けられて高圧下のシール
性を向上させることのできるシール装置およびその取付
け方法に関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

従来、ピストン等の移動体とシリンダー等の固定体との
間に設けられるシール装置は、第４図に示されているも
のが存在し、すなわち、第４図に示すシール装置にあっ
ては、移動体１に設けられた溝３内にシール装置10が設
けられて、固定体２に対してシール機能を果たしてい
る。このシール装置10は、前記溝３の底部に接して、断
面凸状の弾性体からなるリング11と、このリング11の上
面に位置し凸状の突出部11a側面との間に空隙を有する
とともに、前記溝３の一方および他方の側面にそれぞれ
接して配設されるプラスチック樹脂の１対のバックアッ
プリング12、12と、前記リング11の突出部11aの上面に
位置するとともに、前記１対のバックアップリング12、
12との間に空隙を有しないで配設されるシールリング13
とからなる。この場合、前記一対のバックアップリング
12、12は装着性を考慮して１カ所カットされている。

しかしながら、前記従来のシール装置10にあっては、圧
力差の小さい内外をシールするには充分であったもの
の、内外の圧力差が大きい高圧下では、バックアップリ
ング12、12の耐圧性が不足し、シールリング13のはみ出
しや破損が生じ、シール機能が不充分となるという問題
点を有していた。

本発明者等は、高圧下においてもシール機能に優れたシ
ール装置の検討を行なった結果、前記バックアップリン
グの剛性を大きくすることにより、高圧下でのシールリ
ングのはみ出しを減少させることができ、シール特性を
大幅に改良することができることを見出した。しかしな
がら、バックアップリングの剛性を大きくすると、シー
ル溝への取付けが困難となり、高圧下でのシール機能向
上と、その取付け作業の容易性とを満足するシール装置
の開発が望まれていた。

本発明は、前記のような従来のシール装置のもつ問題点
を解決したものであって、高圧下においてもシール機能
を充分に発揮できるとともに、その取付けも容易なシー
ル装置およびその取付け方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するためこの発明は、円筒状部材の
内周面と相対的に往復動する円柱状部材の外周面に設け
られた溝内に装着され、前記円筒状部材の内周面と密封
摺動する環状のシールリングと、該シールリングの軸方
向両側に位置する環状のバックアップリングと、前記該
シールリングを前記円筒状部材の内周面に押圧する環状
のリングとからなるシール装置において、前記環状のバ
ックアップリングが金属製であるとともに、前記環状の
リングが、前記バックアップリングの内周側に装着さ
れ、弾性材からなる円筒状の第１リングと該第１リング
の外周面に装着される第２リングとからなる手段を採用
したものである。

また、円筒状部材の内周面と相対的に往復動する円柱状
部材の外周面に設けられた溝内に装着され、前記円筒状
部材の内周面と密封摺動する環状のシールリングと、該
シールリングの軸方向両側に位置する環状のバックアッ
プリングと、前記該シールリングを前記円筒状部材の内
周面に押圧する環状のリングとからなるシール装置の取
付け方法において、前記溝内に、その深さを利用して金
属製の環状のバックアップリングを装着するとともに、
該バックアップリング間に弾性材からなる環状の第１リ
ングを位置して、その一部を一方のバックアップリング
内面と溝底面との間に挿入し、全体を湾曲させながら他
部を他方のバックアップリング内面と溝底面との間に挿
入して、全体を両バックアップリング内面と溝底面との
間に装着し、前記第１リングの外周面に弾性材からなる
環状の第２リングを装着するとともに、該第２リングの
外周面に弾性材からなる環状のシールリングを装着して
なる手段を採用したものである。

〔作用〕

本発明は前記の手段を採用したことにより、溝内にその
深さを利用して一対の金属材からなる環状のバックアッ
プリングを装着するとともに、両バックアップリング間
に弾性材からなる環状の第１リングを位置して、その一
部を一方のバックアップリング内面と溝底面との間に挿
入し、全体を湾曲させながら他部を他方のバックアップ
リング内面と溝底面との間に挿入し、全体を両バックア
ップリング内面と溝底面との間に装着する。次に、第１
リングの外周面に弾性材からなる環状の第２リングを装
着するとともに、第２リングの外周面に弾性材からなる
環状のシールリングを装着することで、第１リング、第
２リング、一対のバックアップリングおよびシールリン
グが溝内に装着されるとともに、シールリングの両側面
が一対のバックアップリングで保持され、外周面が第１
および第２のリングによって押圧されて固定体の内面に
摺接することになる。

〔実施例〕

以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明シール装置の第１の例を示す断面説明
図、第２図は第１図のシール装置の取付け説明図、第３
図は本発明シール装置の他の例を示す断面説明図であ
る。

まず、第１図に示す本発明のシール装置20は、ピストン
等の円柱状の移動体１の外周面に設けられた溝３内に配
設されて、シリンダー等の固定体２に対してシール機能
を果たすもので、前記溝３の底部に接して溝３を埋める
状態で配設される断面矩形でアクリルゴム等の弾性材か
らなる環状の第１リング21と、この環状の第１リング21
の上面に位置するとともに、前記溝３の一方および他方
の側面にそれぞれ接して配設される金属製の１対の環状
のバックアップリング22、22と、前記第１リング21の上
面に位置するとともに前記１対のバックアップリング2
2、22との間に空隙を有して配設される断面矩形で弾性
材からなる環状の第２リング23と、この環状の第２リン
グ23の上面に位置するとともに、前記１対のバックアッ
プリング22、22との間に空隙を有さないで配設される断
面矩形の環状のシールリング24とからなる。

シール装置20の取付けは、第２図（ａ）に示す如く、ま
ず、移動体１の溝３に金属製で剛体のバックアップリン
グ22をその溝深さを利用して２本入れ、次いで第２図
（ｂ）に示す如く、１対のバックアップリング22、22を
浮かせながら弾性材からなる第１リング21をバックアッ
プリング22、22の下面に位置して、溝３の底部に接する
ように装着する。

次いで、第２図（ｂ）でバックアップリング22、22の下
面で、かつ、溝３の底部に接するように第１リング21を
装着した後、第２図（ｃ）に示す如く、第１リング21の
上面に位置するとともに、バックアップリング22、22と
の間に空隙を有して第２リング23を装置し、最後に、こ
の第２リング23の上面に位置するとともにバックアップ
リング22、22との間に空隙を有さない状態でシールリン
グ24を装着してシール装置20の取付けを完了する。

上記のように構成される本発明にあっては、金属製のバ
ックアップリング22、22を使用することによって、シー
ルリング24の耐はみ出し性能を大幅に改良できるととも
に、高圧下でのシール機能特性を大幅に向上させること
ができ、また、シール装置の取付けも容易なものであ
る。

第３図は、本発明の他の例を示すもので、前記第１図の
第１リング21および第２リング23の断面形状を、それぞ
れ第１リング21の上面中央に切欠き溝21aを形成し、第
２リング23の下面を前記第１リング21の切欠き溝21aに
嵌合する突起部23aとし、第２リング23の移動を防止す
るものであり、第１図のシール装置20と同様の方法で溝
３に取付けることができるものである。

〔発明の効果〕

本発明は請求項１のように構成したことにより、金属製
の硬質のバックアップリングでシールリングの両側面を
保持することができるとともに、第１リングと第２リン
グとの協働によってシールリングを押圧してその外周面
を円筒状部材の内周面に摺接させることができることに
なる。したがって、高温、高圧下で使用してもバックア
プリングの寸法変化が樹脂製のものに比べてに極めて少
なくなるので、円筒状部材と円柱状部材との間の隙間を
極めて小さくすることができ、シールリングにはみ出し
や破損が生じることを完全に防止することができ、高
温、高圧下においても高シール性を発揮できることにな
る。

また、請求項２のように構成して、一対のバックアップ
リング、第１リング、第２リング、シールリングの順に
溝内に装着するようにしたことにより、金属製で硬質の
バックアップリングであっても、溝の深さを利用して溝
内に容易に装着することが可能となる。したがって、耐
熱性、耐圧性の高い金属材からなるバックアップリング
を用いることが可能となるので、高温、高圧下で使用し
てもシールリングにはみ出しや破損等が生じる虞は全く
なく、高温、高圧下においても高いシール性を発揮でき
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１の例を示す断面説明図、第２
図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明装置の組立説明
図、第３図は本発明装置の他の例を示す断面説明図、第
４図は従来装置の断面説明図である。 １……移動体 ２……固定体 ３……溝 10、20……シール装置 11……リング 12、22……バックアップリング 13、24……シールリング 21……第１リング 23……第２リング 21a……切欠き溝 23a……突起部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状部材（２）の内周面と相対的に往復
   動する円柱状部材（１）の外周面に設けられた溝（３）
   内に装着され、前記円筒状部材（２）の内周面と密封摺
   動する環状のシールリング（24）と、該シールリング
   （24）の軸方向両側に位置する環状のバックアップリン
   グ（22、22）と、前記該シールリング（24）を前記円筒
   状部材（２）の内周面に押圧する環状のリングとからな
   るシール装置において、 前記環状のバックアップリング（22、22）が金属製であ
   るとともに、前記環状のリングが、前記バックアップリ
   ング（22、22）の内周側に装着され、弾性材からなる円
   筒状の第１リング（21）と該第１リング（21）の外周面
   に装着される第２リング（23）とからなることを特徴と
   するシール装置。
2. 【請求項２】円筒状部材（２）の内周面と相対的に往復
   動する円柱状部材（１）の外周面に設けられた溝（３）
   内に装着され、前記円筒状部材（２）の内周面と密封摺
   動する環状のシールリング（24）と、該シールリング
   （24）の軸方向両側に位置する環状のバックアップリン
   グ（22、22）と、前記該シールリング（24）を前記円筒
   状部材（２）の内周面に押圧する環状のリングとからな
   るシール装置の取付け方法において、 前記溝（３）内に、その深さを利用して金属製の環状の
   バックアップリング（22、22）を装着するとともに、該
   バックアップリング（22、22）間に弾性材からなる環状
   の第１リング（21）を位置して、その一部を一方のバッ
   クアップリング（22）内面と溝（３）底面との間に挿入
   し、全体を湾曲させながら他部を他方のバックアップリ
   ング（22）内面と溝（３）底面との間に挿入して、全体
   を両バックアップリング（22）（22）内面と溝（３）底
   面との間に装着し、前記第１リング（21）の外周面に弾
   性材からなる環状の第２リング（23）を装着するととも
   に、該第２リング（23）の外周面に弾性材からなる環状
   のシールリング（24）を装着してなることを特徴とする
   シール装置の取付け方法。