JPH08135795A - Sealing device - Google Patents
Sealing deviceInfo
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- JPH08135795A JPH08135795A JP6279311A JP27931194A JPH08135795A JP H08135795 A JPH08135795 A JP H08135795A JP 6279311 A JP6279311 A JP 6279311A JP 27931194 A JP27931194 A JP 27931194A JP H08135795 A JPH08135795 A JP H08135795A
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- ring
- backup ring
- sealing device
- seal
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はシール装置に関する。特
に、シール部が第1部材と第2部材との間隙で損傷する
のを防止した固定用又は運動用シール装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a sealing device. In particular, the present invention relates to a fixing or exercising seal device that prevents the seal portion from being damaged in the gap between the first member and the second member.
【0002】[0002]
【従来技術】本発明に関する先行技術として、実開平4
−62964号公報が存在する。この公報には図4に示
すシール装置が記載されている。2. Description of the Related Art As a prior art relating to the present invention, an actual flat blade
-62964 publication exists. This publication describes the sealing device shown in FIG.
【0003】図4は、このシール装置の断面図である。
図4において、シリンダチューブ32に嵌合するピスト
ン31には装着溝33が形成されている。この装着溝3
3にはバックリング34が嵌着されていると共に、バッ
クリング34の外周面に嵌合する形で、ピストンシール
35が嵌合している。このピストンシール35は軟質材
により構成されているため、弾力性に欠ける。このた
め、ゴム材製のバックリング34によりピストンシール
35がシリンダチューブ32に圧接するように弾性的に
支持している。FIG. 4 is a sectional view of this sealing device.
In FIG. 4, a mounting groove 33 is formed in the piston 31 fitted into the cylinder tube 32. This mounting groove 3
3, a back ring 34 is fitted and a piston seal 35 is fitted to the outer peripheral surface of the back ring 34. Since this piston seal 35 is made of a soft material, it lacks elasticity. For this reason, the piston seal 35 is elastically supported by the rubber back ring 34 so as to come into pressure contact with the cylinder tube 32.
【0004】ピストンシール35は、軟質材製であって
も、シール効果を発揮するために、弾性変形するように
構成されている。しかも、シール面は相手摺動面に圧接
されている。Even if the piston seal 35 is made of a soft material, it is elastically deformed in order to exert a sealing effect. Moreover, the seal surface is pressed against the mating sliding surface.
【0005】図5は、他の従来技術を示すシール装置の
断面図である。図5において、ハウジング41の穴43
に嵌合するシャフト42との間のハウジング41には、
シール装置40用の取付溝44が形成されている。FIG. 5 is a sectional view of a sealing device showing another conventional technique. In FIG. 5, the hole 43 of the housing 41
The housing 41 between the shaft 42 and
A mounting groove 44 for the sealing device 40 is formed.
【0006】この取付溝44に嵌着されたシール装置4
0は、ゴム材製のOリング45と、このOリング45の
一方面に配置されたバックアップリング46により構成
されている。バックアップリング46は、Oリング45
より硬質材製である。そして、断面Γ形の環状体であ
る。The seal device 4 fitted in the mounting groove 44
Reference numeral 0 is composed of an O-ring 45 made of a rubber material and a backup ring 46 arranged on one surface of the O-ring 45. The backup ring 46 is the O ring 45.
Made of harder material. Then, it is a ring-shaped body having a Γ-shaped cross section.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た従来技術において、図4に示すシール装置は、ピスト
ンシール35がシリンダチューブ32と密接する必要か
ら、弾力性を備えていなければならない。このため、作
動流体圧力を受けると、ピストンシール35の一部が、
シリンダチューブ32とピストン31との嵌合間隙36
にはみ出し、そのはみ出し部分が損傷するという問題を
惹起する。又、ピストンシール35を硬質にすると、装
着溝33に挿入する必要からリングの一部をカットして
分割部37にしなければならない。従って、その分割部
37から流体が流出する問題を惹起する。In the prior art configured as described above, the seal device shown in FIG. 4 must have elasticity because the piston seal 35 needs to be in close contact with the cylinder tube 32. Therefore, when the working fluid pressure is received, a part of the piston seal 35 is
Fitting gap 36 between cylinder tube 32 and piston 31
This causes the problem of protrusion and damage to the protrusion. Further, if the piston seal 35 is hardened, it is necessary to insert it into the mounting groove 33, so that it is necessary to cut a part of the ring to form the divided portion 37. Therefore, this causes a problem that the fluid flows out from the divided portion 37.
【0008】又、ピストンシール35を硬質にすると、
バックリング34により弾性的に支持されていても、シ
ール効果が低下する欠点がある。If the piston seal 35 is made hard,
Even if it is elastically supported by the back ring 34, there is a drawback that the sealing effect is lowered.
【0009】このような問題点を解決する手段として、
図5に示すシール装置が存在する。このシール装置で
は、Oリング45に作動流体圧力を受けると、Oリング
45の一部がハウジング41とシャフト42との間隙に
はみ出すので、これをバックアップリング46により防
止しようとするものである。As a means for solving such a problem,
There is a sealing device shown in FIG. In this sealing device, when the working fluid pressure is applied to the O-ring 45, a part of the O-ring 45 protrudes into the gap between the housing 41 and the shaft 42, and this is intended to be prevented by the backup ring 46.
【0010】しかし、バックアップリング46とシャフ
ト42との間隙を大きくすると、図4に示すシール装置
と同様な問題が惹起する。又、反対に間隙を小さくする
と、作動圧力がOリングに作用し、その蓄圧された全圧
力をバックアップリングが受けることになるから、バッ
クアップリング46が径方向に伸ばされてシャフトを締
付けることになり、バックアップリング46を破損させ
ることになる。However, if the gap between the backup ring 46 and the shaft 42 is increased, a problem similar to that of the sealing device shown in FIG. 4 occurs. On the other hand, if the gap is made smaller, the operating pressure acts on the O-ring, and the backup ring receives all the accumulated pressure, so that the backup ring 46 is extended in the radial direction to tighten the shaft. The backup ring 46 will be damaged.
【0011】従って、バックアップリング46を加工す
るとき、作動圧力および熱的寸法変化を考慮する必要か
ら、その精度を出すことが極めて困難になる。特に、樹
脂材製バックアップリングは熱の影響により寸法が変化
するから、その加工精度は、更に難しい。Therefore, when the backup ring 46 is processed, it is extremely difficult to obtain the accuracy because it is necessary to consider the operating pressure and the thermal dimensional change. In particular, since the backup ring made of a resin material changes in size due to the influence of heat, its processing accuracy is more difficult.
【0012】本発明は、上述のような従来技術の問題点
に鑑み成されたものであって、その目的はバックアップ
リングの寸法精度を簡単にすると共に、シール部が部材
間隙にはみ出すのを防止することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Its purpose is to simplify the dimensional accuracy of the backup ring and prevent the seal portion from protruding into the member gap. To do.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために成されたものであって、その技術的手段
は、以下のように構成されている。すなわち、相対する
二部材のうちの一方部材に設けられた装着溝に取り付け
られるシール装置であって、ゴム状弾性材製の環状をな
すシール部とシール部に対し作動流体が作用する側と反
対の側に配置されてシール部よりも硬質の環状をなすバ
ックアップリングとを有し、バックアップリングの側面
は装着溝の支持側面に対し側面の一端が接面しても他端
が離間する形に形成されていると共に作動流体の圧力に
より弾性変形して側面の離間側が支持側面に接合可能な
弾性体に構成されているものである。The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object, and its technical means is constituted as follows. That is, the seal device is attached to the mounting groove provided in one of the two opposing members, and is a ring-shaped seal portion made of a rubber-like elastic material and opposite to the side on which the working fluid acts on the seal portion. Has a ring-shaped backup ring that is harder than the seal portion, and the side surface of the backup ring has a shape in which one end of the side surface is in contact with the supporting side surface of the mounting groove, but the other end is separated. The elastic body is formed and elastically deformed by the pressure of the working fluid so that the distant side of the side surface can be joined to the support side surface.
【0014】[0014]
【作用】作動流体圧力がシール装置に作用すると、シー
ル部はゴム状弾性力により作動流体をシールする。この
とき、シール部は作動流体の圧力を受けて装着溝の一方
側面に押圧されるが、硬質で弾性変形可能なバックアッ
プリングにより支持される。そして、バックアップリン
グの全側面は装着溝の支持側面に接合するまで変形して
径方向に伸びシール部の一部が部材間の間隙にはみ出す
のを防止する。When the working fluid pressure acts on the sealing device, the sealing portion seals the working fluid by the rubber-like elastic force. At this time, the seal portion receives the pressure of the working fluid and is pressed against one side surface of the mounting groove, but is supported by a hard and elastically deformable backup ring. Then, all the side surfaces of the backup ring are deformed until they are joined to the supporting side surfaces of the mounting groove and extend in the radial direction to prevent a part of the seal portion from protruding into the gap between the members.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は、本発明に係るシール装置が装着溝
に取付けられた断面図である。1はシール部である。シ
ール部1はゴム状弾性材製でOリングに形成されてい
る。又、シール部1の側面には並列にバックアップリン
グ2が配列される。このシール部1とバックアップリン
グ2によりシール装置10を構成する。FIG. 1 is a cross-sectional view in which the sealing device according to the present invention is mounted in a mounting groove. 1 is a seal part. The seal portion 1 is made of a rubber-like elastic material and is formed as an O-ring. A backup ring 2 is arranged in parallel on the side surface of the seal portion 1. The sealing unit 1 and the backup ring 2 constitute a sealing device 10.
【0017】シール部1はゴム材又は弾性を有する樹脂
材により構成される。ゴム材の場合は作動流体の種類に
よりアクリル、ニトリルゴムなども利用される。又、樹
脂材の場合は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂等の弾性プラスチック材も利用される。そして、シ
ール部1は環状体を成し、断面がO形に形成されている
が、D形、楕円形、四角形、U形状など種々のものが利
用できる。The seal portion 1 is made of a rubber material or a resin material having elasticity. In the case of rubber materials, acrylic, nitrile rubber, etc. are also used depending on the type of working fluid. In the case of a resin material, an elastic plastic material such as polyester resin or polyolefin resin is also used. The seal portion 1 has an annular shape and is O-shaped in cross section, but various types such as D-shaped, elliptical, quadrangular, and U-shaped can be used.
【0018】バックアップリング2は、環状体を成し、
断面が図に示すような平行四辺形に形成されている。そ
して、バックアップリング2の1辺H0 の長さは装着溝
の深さH1 よりもやや大きく形成されている。すなわち
バックアップリング2の1辺H0 の長さはバックアップ
リングが四角形に変形したとき、第2部材4の外周面に
接合する寸法である。The backup ring 2 forms an annular body,
The cross section is formed into a parallelogram as shown in the figure. The length of one side H0 of the backup ring 2 is formed slightly larger than the depth H1 of the mounting groove. That is, the length of one side H0 of the backup ring 2 is a dimension to be joined to the outer peripheral surface of the second member 4 when the backup ring is deformed into a quadrangle.
【0019】バックアップリング2の材質は、作動圧力
により設定される。図1に示すバックアップリング2
は、低圧の場合で、シール部1より硬質であって、例え
ば弾性プラスチック又はフッ素樹脂材で構成される。The material of the backup ring 2 is set by the operating pressure. Backup ring 2 shown in FIG.
At a low pressure, is harder than the seal portion 1 and is made of, for example, elastic plastic or fluororesin material.
【0020】そして、このシール部1とバックアップリ
ング2で構成されたシール装置10は、第1部材3に形
成された装着溝6に図1に示すように装着される。The sealing device 10 composed of the sealing portion 1 and the backup ring 2 is mounted in the mounting groove 6 formed in the first member 3 as shown in FIG.
【0021】図2は、本発明に係るバックアップリング
2の配置の他の実施例である。図2において、第1部材
3はピストンであって、その装着溝6に取付けた場合で
ある。バックアップリング2は、図1に示す形状のもの
をシール部1の両側に配置したものである。その他の形
状は図1のバックアップリング2とほぼ同一である。
尚、バックアップリング2は図2とは異なり、シール部
1の両側に対称になる形に配置しても良い。又、シール
部1には、硬質の弾性部材13が傾斜した状態に埋設さ
れている。FIG. 2 shows another embodiment of the arrangement of the backup ring 2 according to the present invention. In FIG. 2, the first member 3 is a piston and is attached to the mounting groove 6. The backup ring 2 has the shape shown in FIG. 1 and is arranged on both sides of the seal portion 1. Other shapes are almost the same as the backup ring 2 in FIG.
Note that the backup rings 2 may be symmetrically arranged on both sides of the seal portion 1 unlike FIG. A hard elastic member 13 is embedded in the seal portion 1 in an inclined state.
【0022】図3は、本発明に係る更に他の実施例であ
る。図3に示すバックアップリング2は、高圧の場合で
ある。バックアップリング2は、2個の補強部8と、こ
の補強部8を接合する弾性部9により形成されている。
弾性部9はシール部1より硬質である。又、補強部8
は、弾性部9より更に硬質である。そして、全体が環状
体で、断面が略平行四辺形状に形成されている。この断
面形状は、図3のバックアップリング2に対し径方向に
対称となるように形成しても良い。FIG. 3 shows still another embodiment according to the present invention. The backup ring 2 shown in FIG. 3 has a high pressure. The backup ring 2 is formed by two reinforcing portions 8 and an elastic portion 9 that joins the reinforcing portions 8.
The elastic portion 9 is harder than the seal portion 1. Also, the reinforcing portion 8
Is harder than the elastic portion 9. And the whole is an annular body, and the cross section is formed in a substantially parallelogram shape. This cross-sectional shape may be formed so as to be symmetrical in the radial direction with respect to the backup ring 2 shown in FIG.
【0023】バックアップリング2の補強部8の対面す
る相手部材(第2部材)との摺動側が、円弧部12に面
取りされている。又、装着溝6の底面側は弾性部分9’
がまわり込んでいる。The sliding portion of the reinforcing portion 8 of the backup ring 2 facing the opposing member (second member) is chamfered by the arc portion 12. Further, the bottom surface side of the mounting groove 6 has an elastic portion 9 '.
Is wrapping around.
【0024】弾性部9はゴム材又は弾性プラスチック材
製である。又、補強部8は、プラスチック材、含油焼結
金属、アルミ材、銅材などが用いられる。The elastic portion 9 is made of a rubber material or an elastic plastic material. The reinforcing portion 8 is made of plastic material, oil-impregnated sintered metal, aluminum material, copper material, or the like.
【0025】補強部8は、装着溝に嵌合する関係から、
リングの1個所を分割しても良い。そして、弾性部9と
一体成形される。又、補強部8と弾性部9とは接着せず
に組立構造でも良い。Since the reinforcing portion 8 fits into the mounting groove,
You may divide one part of a ring. Then, it is integrally molded with the elastic portion 9. Further, the reinforcing portion 8 and the elastic portion 9 may be assembled without bonding.
【0026】上述の実施例は、運動用シール装置である
が、固定用シール装置としても利用される。又、第1部
材3と第2部材4とが平面に接合している場合、平面に
沿って環状の装着溝6を形成し、この装着溝6に取付け
られるように、シール装置も平面に形成することも可能
である。Although the above-described embodiment is a motion sealing device, it can also be used as a stationary sealing device. Further, when the first member 3 and the second member 4 are joined to a flat surface, an annular mounting groove 6 is formed along the flat surface, and a sealing device is also formed on the flat surface so as to be mounted in the mounting groove 6. It is also possible to do so.
【0027】上述のように構成された本発明は、装着溝
6に取付けられて、作動流体の圧力を受けると、シール
部1は圧力により装着溝6の支持側面5側に押しつぶさ
れる。すると、この押圧力によりバックアップリング2
全体が、支持側面に接合する形状に変形して径方向に大
きくなり、シール部1を支持すると共に、第1部材3と
第2部材4との間隙7を閉塞する。従って、シール部1
が間隙に入り込むことがない。According to the present invention constructed as described above, when it is mounted in the mounting groove 6 and receives the pressure of the working fluid, the seal portion 1 is crushed by the pressure toward the supporting side surface 5 side of the mounting groove 6. Then, due to this pressing force, the backup ring 2
The whole is deformed into a shape that is joined to the supporting side surface and becomes large in the radial direction, supports the seal portion 1, and closes the gap 7 between the first member 3 and the second member 4. Therefore, the seal portion 1
Does not enter the gap.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明の弾性を内在するバックアップリ
ングの側面は、装着溝の支持側面に対し一方端が間隙を
有するように形成されているから、作動流体の圧力を受
けると、側面全体が支持側面に接合する方向へ弾性変形
する。このとき、バックアップリングの相手部材との摺
動側は、変形するにつれて、その間隙を縮小する方向に
変形する。従って、シール部が第1部材と第2部材との
間隙に入り込むのをバックアップリングの相手部材との
間隙縮小によって防止する効果が期待できる。その結
果、バックアップリングの寸法精度を精密に加工しなく
とも、従来にもましてすぐれた効果が発揮できる。又、
シール部は、作動流体の高圧力を受けてもバックアップ
リングに弾性的に支持されて変形することができるの
で、急激な力による割れや損傷が防止される。EFFECTS OF THE INVENTION Since the side surface of the elastic backup ring of the present invention is formed such that one end has a gap with respect to the supporting side surface of the mounting groove, when the pressure of the working fluid is applied, the entire side surface is opened. Elastically deforms in the direction of joining to the supporting side surface. At this time, the sliding side of the backup ring with respect to the mating member is deformed in the direction of reducing the gap as it is deformed. Therefore, the effect of preventing the seal portion from entering the gap between the first member and the second member by reducing the gap with the mating member of the backup ring can be expected. As a result, even if the dimensional accuracy of the backup ring is not precisely machined, a superior effect can be achieved than ever before. or,
The seal portion can be elastically supported and deformed by the backup ring even when subjected to a high pressure of the working fluid, so that the seal portion can be prevented from being cracked or damaged by a sudden force.
【図1】本発明に係る一実施例のシール装置の要部断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明に係る他の実施例のシール装置の要部断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts of a sealing device according to another embodiment of the present invention.
【図3】本発明に係る更に他の実施例のバックアップリ
ングの要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of a backup ring according to still another embodiment of the present invention.
【図4】従来例のシール装置の要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional sealing device.
【図5】従来例の他のシール装置の要部断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the main parts of another conventional sealing device.
1……シール部 2、46……バックアップリング 3……第1部材 4……第2部材 5……支持側面 6、33……装着溝 7……間隙 8……補強部 9……弾性部 9’……弾性部分 10、30、40……シール装置 11……側面 12……円弧部 13……弾性部材 31……ピストン 32……シリンダチューブ 34……バックリング 35……ピストンシール 36……間隙 37……分割部 41……ハウジング 42……シャフト 43……穴 44……取付溝 45……Oリング 1 ... Seal part 2,46 ... Backup ring 3 ... First member 4 ... Second member 5 ... Supporting side surface 6,33 ... Mounting groove 7 ... Gap 8 ... Reinforcement part 9 ... Resilient part 9 '... Elastic part 10, 30, 40 ... Sealing device 11 ... Side surface 12 ... Arc part 13 ... Elastic member 31 ... Piston 32 ... Cylinder tube 34 ... Back ring 35 ... Piston seal 36 ... … Gap 37 …… Split part 41 …… Housing 42 …… Shaft 43 …… Hole 44 …… Mounting groove 45 …… O ring
Claims (1)
方部材に設けられた装着溝(6)に取り付けられるシー
ル装置であって、ゴム状弾性材製の環状をなすシール部
(1)と前記シール部(1)に対し作動流体が作用する
側と反対の側に配置されて前記シール部(1)よりも硬
質の環状をなすバックアップリング(2)とを有し、前
記バックアップリング(2)の側面(11)は前記装着
溝(6)の支持側面(5)に対し前記側面(11)の一
端が接面しても他端が離間する形に形成されていると共
に前記作動流体の圧力を受けた前記シール部(1)の押
圧により弾性変形して前記側面(11)の離間側が前記
支持側面(5)に接合可能な弾性体に構成されているこ
とを特徴とするシール装置。1. A seal device which is attached to a mounting groove (6) provided in one member of two members (3, 4) facing each other, and which is a ring-shaped seal portion made of a rubber-like elastic material. 1) and a backup ring (2), which is arranged on the side opposite to the side on which the working fluid acts on the seal portion (1) and has an annular shape that is harder than the seal portion (1). The side surface (11) of the ring (2) is formed such that even if one end of the side surface (11) is in contact with the supporting side surface (5) of the mounting groove (6), the other end is separated from the supporting side surface (5). It is characterized in that the seal portion (1) which receives the pressure of the working fluid is elastically deformed by being pressed and the distant side of the side surface (11) is an elastic body that can be joined to the supporting side surface (5). Sealing device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27931194A JP3695469B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Sealing device |
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JP27931194A JP3695469B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Sealing device |
Publications (2)
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JPH08135795A true JPH08135795A (en) | 1996-05-31 |
JP3695469B2 JP3695469B2 (en) | 2005-09-14 |
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ID=17609402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27931194A Expired - Fee Related JP3695469B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Sealing device |
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