JPH08145186A - Seal device - Google Patents

Seal device

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JPH08145186A
JPH08145186A JP6308359A JP30835994A JPH08145186A JP H08145186 A JPH08145186 A JP H08145186A JP 6308359 A JP6308359 A JP 6308359A JP 30835994 A JP30835994 A JP 30835994A JP H08145186 A JPH08145186 A JP H08145186A
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JP
Japan
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sliding surface
seal
ring
pressure
working fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6308359A
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Japanese (ja)
Inventor
Iwao Taira
巌 平良
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
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Publication of JPH08145186A publication Critical patent/JPH08145186A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a seal device Which leads working fluid to a main seal at low pressures at which any damage does not occur on the main seal so as to maintain the performance by lubricating seal members of the main seal, and operates, at high pressures, without transmitting high pressure and impact pressure of working fluid to the main seal. CONSTITUTION: A protective seal device 6 to seal working fluid is provided with a seal ring, a pressing 12 to provide a contact pressure to a seal ring 11 and a seal ring 11, and an energizing ring 13 to engage with the pressing ring 12. Also the seal ring 11 is provided with a first sliding surface 11a, a second sliding surface 11b, and a flow path 11c on the sliding surface 11b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシール装置に関し、特に
シリンダ部材とピストン部材のシール部に組み込まれる
シール装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal device, and more particularly to a seal device incorporated in a seal portion of a cylinder member and a piston member.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9示すような従来の油圧シリンダ10
1において、シリンダ内孔102内にロッド104に固
定されたピストン103が摺動自在に嵌挿されたもの
で、圧力室102aまたは102bに作動流体を吸排す
ることでロッド104が矢印A1’で示すように左右の
方向に移動するものである。
2. Description of the Related Art A conventional hydraulic cylinder 10 as shown in FIG.
In Fig. 1, a piston 103 fixed to a rod 104 is slidably inserted into a cylinder inner hole 102, and the rod 104 is indicated by an arrow A1 'by sucking and discharging a working fluid into the pressure chamber 102a or 102b. It moves to the left and right.

【0003】図10は図9におけるロッドカバー105
のD1部の要部説明図である。図10において、図中左
側は油圧側、右側は大気圧側であり、ロッドカバー10
5とロッド104の隙間をシールするために、次のよう
なシール構造が採用されている。 すなわち、油圧側か
ら順に作動流体の高圧力と衝撃圧からメインシールを保
護する保護シール装置106、主に作動流体がロッドカ
バー105とロッド104の隙間から漏れないようにシ
ールするメインシール107、ロッド104に付着した
大気側のダストからメインシール107を保護するダス
トシール108がロッドカバー105に設けられてい
る。
FIG. 10 shows the rod cover 105 shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view of a main part of a D1 part of FIG. In FIG. 10, the left side in the figure is the hydraulic pressure side and the right side is the atmospheric pressure side.
In order to seal the gap between the rod 5 and the rod 104, the following sealing structure is adopted. That is, a protection seal device 106 that protects the main seal from high pressure and impact pressure of the working fluid in order from the hydraulic side, a main seal 107 that mainly seals the working fluid so as not to leak from the gap between the rod cover 105 and the rod 104, and a rod. The rod cover 105 is provided with a dust seal 108 that protects the main seal 107 from the dust on the atmosphere side attached to 104.

【0004】図11は保護シール装置106の要部拡大
図である。保護シール装置106はロッドカバー105
に設けられた環状溝105aに嵌挿された樹脂材で作成
されたシールリング106aと、シールリング106a
と環状溝105aとに嵌合してシールリング106aに
密接圧を付与する押圧リング106bからなり、前記の
様に作動流体の高圧力と衝撃圧からメインシールを保護
する。
FIG. 11 is an enlarged view of a main part of the protective seal device 106. The protection seal device 106 is the rod cover 105.
And a seal ring 106a made of a resin material fitted in an annular groove 105a provided in the
And the pressing ring 106b fitted in the annular groove 105a and applying a close pressure to the seal ring 106a, as described above, protects the main seal from the high pressure and impact pressure of the working fluid.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来例においては、シールリング106aは押圧リン
グ106bにより常にロッド104と密接されており、
保護シール装置106のシール性能が良すぎることにな
り、以下の問題が発生している。
However, in such a conventional example, the seal ring 106a is always in close contact with the rod 104 by the pressing ring 106b,
Since the sealing performance of the protective sealing device 106 is too good, the following problems occur.

【0006】すなわち、シール性能が良すぎることで、
メインシール107に供給される油膜が少なくなり、メ
インシール107のシール部がドライ状態となり、ロッ
ド104との接触部分(シール部)の摩擦が大きくな
り、シール部の過摩耗が発生してシール性能や寿命の低
下を引き起こす。
That is, because the sealing performance is too good,
The oil film supplied to the main seal 107 is reduced, the seal portion of the main seal 107 is in a dry state, the friction of the contact portion (seal portion) with the rod 104 is increased, and excessive wear of the seal portion occurs, resulting in sealing performance. And shorten the life.

【0007】また、上記の対策として、図12(a)と
そのS1S1断面図(b)に示されるシールリング10
6cは潤滑性を改善するために、締付けリングを廃止
し、さらにロッド104とのシール面に作動流体導通孔
106dを設けたものであるが、締付けリングがないた
めに、シールリング106cのシール性が不安定とな
り、作動流体の高圧及び衝撃圧をメインシールへ伝えて
しまい、メインシールの破損を引き起こしてしまう。
As a countermeasure against the above, the seal ring 10 shown in FIG. 12 (a) and its S1S1 sectional view (b) is shown.
No. 6c does not have a tightening ring in order to improve lubricity, and a working fluid passage hole 106d is provided on the sealing surface with the rod 104. However, since there is no tightening ring, the sealing property of the seal ring 106c is reduced. Becomes unstable, the high pressure and impact pressure of the working fluid are transmitted to the main seal, and the main seal is damaged.

【0008】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、メイン
シールの破損が起こらない低圧時には、作動流体をメイ
ンシールへと導き、メインシールのシール部材を潤滑し
て性能の維持を図り、また、高圧時には作動流体の高圧
及び衝撃圧をメインシールへ伝えることなく作動するシ
ール装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The purpose of the present invention is to guide the working fluid to the main seal at a low pressure when the main seal is not damaged, and It is an object of the present invention to provide a seal device which lubricates a seal member to maintain its performance and which operates at high pressure without transmitting high pressure and impact pressure of a working fluid to a main seal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、相対に嵌合するシリンダ部材とピ
ストン部材のいずれか一方の部材の対向周面に形成した
環状溝に、他方の部材の摺動面と密接摺動するシールリ
ングとこのシールリングに密接圧を付与する押圧リング
とを嵌挿したシール装置において、前記シールリング
は、高圧時に前記他方の部材と摺接する第1の摺動面
と、この第1の摺動面から所定の角度で傾斜し低圧時に
前記他方の部材と摺接する第2の摺動面と、この第2の
摺動面が低圧時に前記他方の部材と摺接している状態で
軸方向に流体を連通させる流路と、を備えたことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, in the present invention, an annular groove formed in an opposing peripheral surface of either one of a cylinder member and a piston member that are fitted relative to each other, In a sealing device in which a seal ring that closely slides on the sliding surface of the other member and a pressing ring that applies a close pressure to the seal ring are fitted and inserted, the seal ring is in sliding contact with the other member at high pressure. One sliding surface, a second sliding surface inclined from the first sliding surface at a predetermined angle and in sliding contact with the other member at low pressure, and the other sliding surface when the second sliding surface has low pressure. And a flow path that allows fluid to communicate in the axial direction while being in sliding contact with the member.

【0010】また、前記シールリングに形成された環状
の凹溝に嵌挿され、スプリング力により第1の摺動面を
所定の押圧力で前記他方の部材の摺動面から離接させる
方向に付勢する付勢リングを備えることも好ましい。
Further, it is fitted into an annular groove formed in the seal ring, and in a direction in which the first sliding surface is brought into contact with and separated from the sliding surface of the other member by a predetermined pressing force by a spring force. It is also preferable to provide a biasing ring for biasing.

【0011】また、前記押圧リングは前記シールリング
上において、高圧時に前記第1の摺動面に密接圧を付与
する第1の位置と、低圧時に前記第2の摺動面に密接圧
を付与する第2の位置とに移動可能に構成されることも
好ましい。
The pressing ring applies a close pressure to the first sliding surface when the pressure is high and a close pressure is applied to the second sliding surface when the pressure is low. It is also preferable to be configured to be movable to the second position.

【0012】前記のシール装置を相対的に移動する部材
間を密封するメインシールよりも上流(圧力側)に設け
る。
The sealing device is provided upstream (on the pressure side) of the main seal that seals between the members that move relatively.

【0013】第1の摺動面が摺動する部材と密接してい
る場合には、作動流体の圧力や衝撃圧に抗して作動流体
をシールする。
When the first sliding surface is in close contact with the sliding member, the working fluid is sealed against the pressure and impact pressure of the working fluid.

【0014】[0014]

【作用】上記のように構成された本発明のシール装置で
は、シール装置に働く作動流体の圧力により摺動面が切
り換わるもので、低圧力の時には第2の摺動面がシール
する部材の摺動面と摺接し、この状態で、シールリング
に設けられた軸方向に流体を連通させる流路は作動流体
を疎通させる。
In the sealing device of the present invention constructed as described above, the sliding surface is switched by the pressure of the working fluid acting on the sealing device. When the pressure is low, the second sliding surface seals the member. In this state, the flow path that is in sliding contact with the sliding surface and that allows fluid to communicate in the axial direction provided in the seal ring allows the working fluid to communicate.

【0015】また、シール装置に働く作動流体が高圧力
の時には、第1の摺動面がシールする部材の摺動面と摺
接して作動流体の圧力や衝撃圧に抗して作動流体をシー
ルする。
When the working fluid acting on the sealing device has a high pressure, the first sliding surface makes sliding contact with the sliding surface of the sealing member to seal the working fluid against the pressure and impact pressure of the working fluid. To do.

【0016】前記シールリングに形成された状状の凹溝
に嵌挿された付勢リングは、スプリング力により第1の
摺動面を所定の押圧力で前記他方の部材の摺動面から離
接させる方向に付勢する。
The urging ring fitted in the concave groove formed in the seal ring separates the first sliding surface from the sliding surface of the other member with a predetermined pressing force by the spring force. Energize in the direction of contact.

【0017】また、前記押圧リングは作動流体の圧力に
より、前記シールリング上において、低圧時の前記第2
の摺動面に密接圧を付与する第2の位置から高圧時の前
記第1の摺動面に密接圧を付与する第1の位置へと移動
する。
Further, the pressing ring is acted on by the pressure of the working fluid, and on the seal ring, the second ring when the pressure is low.
From the second position where the close contact pressure is applied to the sliding surface to the first position where the close contact pressure is applied to the first sliding surface at high pressure.

【0018】[0018]

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0019】(第1実施例)図1は本発明のシール装置
6を適用した油圧シリンダ1の説明図であり、油圧シリ
ンダ1において、シリンダ内孔2内にロッド4に固定さ
れたピストン3が摺動自在に嵌挿されたもので、圧力室
2aまたは2bに作動流体を吸排することでロッド4が
矢印A1で示すように左右の方向に移動するものであ
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is an explanatory view of a hydraulic cylinder 1 to which a sealing device 6 of the present invention is applied. In the hydraulic cylinder 1, a piston 3 fixed to a rod 4 is provided in a cylinder inner hole 2. It is slidably inserted, and the rod 4 moves in the left and right directions as shown by an arrow A1 by sucking and discharging the working fluid into the pressure chamber 2a or 2b.

【0020】図2は図1におけるロッドカバー5のD2
部の要部説明図である。図2において、図中左側は油圧
側、右側は大気圧側であり、ロッドカバー5とロッド4
の隙間をシールするために、次のようなシール構造が採
用されている。 すなわち、油圧側から順に作動流体の
高圧力と衝撃圧からメインシールを保護する本発明のシ
ール装置としての保護シール装置6、作動流体Lがロッ
ドカバー5とロッド4の隙間から漏れないようにシール
するメインシール7、ロッド4に付着した大気側のダス
トからメインシール7を保護するダストシール8がロッ
ドカバー5に設けられている。
FIG. 2 shows D2 of the rod cover 5 in FIG.
It is a principal part explanatory drawing of a part. In FIG. 2, the left side in the figure is the hydraulic pressure side, and the right side is the atmospheric pressure side.
The following sealing structure is used to seal the gap. That is, a protective seal device 6 as a seal device of the present invention that protects the main seal from high pressure and impact pressure of the working fluid in order from the hydraulic side, and seals the working fluid L from leaking from the gap between the rod cover 5 and the rod 4. The rod cover 5 is provided with a main seal 7 and a dust seal 8 that protects the main seal 7 from dust on the atmosphere attached to the rod 4.

【0021】図3は保護シール装置6の要部拡大図であ
る。図3(a)に示されるように保護シール装置6はロ
ッドカバー5に設けられた環状溝5aに嵌挿されたシー
ルリング11と、押圧リング12と、シールリング11
の第1の摺動面11aに設けられた環状の凹溝11dに
嵌挿される付勢リング13とからなる。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the protective seal device 6. As shown in FIG. 3A, the protective seal device 6 includes a seal ring 11 fitted in an annular groove 5 a provided in the rod cover 5, a pressing ring 12, and a seal ring 11.
And a biasing ring 13 fitted into an annular recessed groove 11d provided on the first sliding surface 11a.

【0022】図3(b)で、保護シール装置6の詳細を
説明すると、シールリング11は弾性を有する金属また
は高弾性樹脂材で作成され、シールリング11の摺動面
は作動流体の負荷圧力の大きさにより切換るもので、ロ
ッド4の軸方向一端部を形成する第1の摺動面11a
と、ロッド4の軸方向他端部をテーパ状に切欠いて第1
の摺動面11aから所定の角度で傾斜した第2の摺動面
11bと、シールリング11の第2の摺動面11bがロ
ッド4と摺動可能に密接している状態で作動流体Lを導
通可能とする複数の流路11cと、付勢リング13が嵌
挿される環状溝11dを備えている。
The protective seal device 6 will be described in detail with reference to FIG. 3 (b). The seal ring 11 is made of elastic metal or a highly elastic resin material, and the sliding surface of the seal ring 11 has a load pressure of the working fluid. The first sliding surface 11a forming one axial end of the rod 4
And the other axial end of the rod 4 is notched in a tapered shape to
The second sliding surface 11b inclined at a predetermined angle from the sliding surface 11a and the second sliding surface 11b of the seal ring 11 slidably and closely contact the rod 4 with the working fluid L. It is provided with a plurality of flow paths 11c that can be conducted and an annular groove 11d into which the biasing ring 13 is inserted.

【0023】押圧リング12は、シールリング11と嵌
合してシールリング11の摺動面に密接圧を付与するも
ので、その軸方向長さ12lは本実施例ではシールリン
グ11の軸方向長さ11lよりも短く、作動流体Lが低
圧時には第2の摺動面に密接圧を付与する第2の位置、
高圧時には第1の摺動面に密接圧を付与するシールリン
グ上の第1の位置に移動可能としている。
The pressing ring 12 is fitted with the seal ring 11 to apply a close pressure to the sliding surface of the seal ring 11, and its axial length 12l is the axial length of the seal ring 11 in this embodiment. A second position which is shorter than 11 l and applies a close pressure to the second sliding surface when the working fluid L has a low pressure,
At a high pressure, it can be moved to a first position on the seal ring that applies a close pressure to the first sliding surface.

【0024】付勢リング13は、第1の摺動面11aに
形成された環状の凹溝11dに嵌挿され、第1の摺動面
11aの状態に倣って変形可能なスプリング力を有する
金属または高弾性樹脂材で作成されており、第1の摺動
面11aを所定の押圧力でロッド4から離接させる矢印
A2の方向に付勢するとともに、第2の摺動面11bを
摺動する部材であるロッド4に密接させる矢印A3の方
向に付勢する。この付勢リング13は図4(a)に示さ
れるように、カット部13aにて1箇所カットされた環
状部材であり、フリー時はロッド4の表面に密接する内
径Φd1 は密接するロッド4の外径Φd0 とΦd1 >Φ
0 の関係となり、カット部13aを閉じた状態ではロ
ッド4の表面に密接し、Φd2 =Φd0 となる。(Φd
2 はカット部13aを閉じた状態の付勢リング13の内
径。)図4(b)は付勢リング13’のカット部13
a’が斜めにカットされている例である。
The biasing ring 13 is fitted into an annular groove 11d formed in the first sliding surface 11a, and has a spring force capable of deforming according to the state of the first sliding surface 11a. Alternatively, the first sliding surface 11a is made of a highly elastic resin material and is biased in a direction of an arrow A2 that separates and contacts the first sliding surface 11a from the rod 4 with a predetermined pressing force, and slides on the second sliding surface 11b. It is urged in the direction of arrow A3 to be brought into close contact with the rod 4, which is a member for As shown in FIG. 4A, the urging ring 13 is an annular member that is cut at one place by the cut portion 13a, and the inner diameter Φd 1 that closely contacts the surface of the rod 4 when free Outer diameter Φd 0 and Φd 1 > Φ
The relationship of d 0 is established, and when the cut portion 13a is closed, it closely contacts the surface of the rod 4 and Φd 2 = Φd 0 . (Φd
2 is the inner diameter of the biasing ring 13 with the cut portion 13a closed. ) FIG. 4 (b) shows the cut portion 13 of the biasing ring 13 '.
In this example, a'is cut obliquely.

【0025】付勢リング13の形状は、本実施例におい
ては、各図に示す四角形を例示したが、この形状に限ら
ず、丸形,台形,三角形,六角形などのいずれの形状で
も良い。
In the present embodiment, the shape of the biasing ring 13 is illustrated as a quadrangle, but the shape is not limited to this and may be any shape such as a round shape, a trapezoidal shape, a triangular shape or a hexagonal shape.

【0026】また、環状の凹溝11dの位置は、第1の
摺動面11aの端部に限らず、第1の摺動面11a上の
任意の場所に設けることも可能である。さらに、環状の
凹溝11dの位置を第2の摺動面11b側の対向面上と
して、付勢リング13がシールリング11をロッド4に
緊迫させる方向に付勢させる構成でも良い。この場合に
は、高圧時に密接する第1の摺動面11aに環状の凹溝
11dが設けられておらず、摺動面11aの面積が小さ
くならず、また、付勢リング13とロッド4が直接接触
しないので傷が防止できる。
Further, the position of the annular recessed groove 11d is not limited to the end portion of the first sliding surface 11a, but may be provided at any position on the first sliding surface 11a. Further, the annular recessed groove 11d may be positioned on the opposite surface on the second sliding surface 11b side, and the biasing ring 13 may bias the seal ring 11 in the direction in which the seal ring 11 is pressed against the rod 4. In this case, the annular groove 11d is not provided in the first sliding surface 11a that is in close contact at high pressure, the area of the sliding surface 11a is not reduced, and the biasing ring 13 and the rod 4 are Since it does not come into direct contact, scratches can be prevented.

【0027】以上のような構成の保護シール装置6は図
1,2に示したように油圧シリンダ1のロッドカバー5
の内周面に形成された複数の環状溝のうちの作動流体L
の油圧側の環状溝5aに内挿嵌着され、図中左方向から
流入する作動流体を密封するための第1次シール部とし
て機能するものであり、大気圧側の環状溝には前記に説
明したように、メインシール7、ダストシール8がそれ
ぞれ嵌着されている。図5(a)は作動流体Lが低圧時
における保護シール装置6の作動状態を示すもので、付
勢リング13はシールリング11の第1の摺動面11a
を所定の押圧力でロッド4から離接させる方向に付勢し
て、第2の摺動面11bを摺動する部材に密接させる方
向に付勢し、第2の摺動面11bがロッド4と密接して
いる。押圧リング12は付勢リング13の付勢力に負け
て撓むか、またはシールリング11上の第2の摺動面1
1bに密接圧を付与する第2の位置に移動している。こ
の状態で、作動流体L(太い黒べた斜線)は第2の摺動
面11bに設けた流路11cを通り、保護シール装置6
を疎通し、メインシール7まで到達するこの状態では作
動流体Lはメインシール7でシールされることになる
が、圧力や衝撃圧を伴わないので、メインシール7を破
損することはなく、潤滑作用のみを与えてメインシール
7のロッド104との接触部分(シール部)の摩擦を低
下させ、シール部の摩耗を防ぎシール性能や寿命の向上
が得られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the protective seal device 6 having the above-described structure has the rod cover 5 of the hydraulic cylinder 1.
Of the plurality of annular grooves formed on the inner peripheral surface of the working fluid L
Is fitted in the annular groove 5a on the hydraulic pressure side and functions as a primary seal portion for sealing the working fluid flowing in from the left side in the drawing. As described, the main seal 7 and the dust seal 8 are fitted in each. FIG. 5A shows an operating state of the protective seal device 6 when the working fluid L has a low pressure. The urging ring 13 is the first sliding surface 11 a of the seal ring 11.
Is urged in a direction in which it is separated from and contacted with the rod 4 by a predetermined pressing force, and in a direction in which the second sliding surface 11b is brought into close contact with a sliding member. Close to. The pressing ring 12 bends due to the urging force of the urging ring 13, or the second sliding surface 1 on the seal ring 11 is bent.
It has moved to a second position that applies close pressure to 1b. In this state, the working fluid L (thick solid black solid line) passes through the flow path 11c provided on the second sliding surface 11b, and passes through the protective seal device 6
In this state where the working fluid L reaches the main seal 7, the working fluid L is sealed by the main seal 7, but since there is no pressure or impact pressure, the main seal 7 is not damaged and the lubricating action Is applied to reduce the friction of the contact portion (sealing portion) of the main seal 7 with the rod 104, prevent wear of the sealing portion, and improve the sealing performance and life.

【0028】締付けリング12はシールリング11に対
して密接圧を付与することを主目的とするが、シールリ
ング11が第1の摺動面11aをロッド4に密接してい
る場合では環状溝5aとシールリング11の上端面の隙
間の幅が小さく、圧力により断面直径方向に大きく弾性
変形されて比較的大きな値の密接圧を付与することがで
きるので、図11に示した従来構造と同様なシール効果
を奏することができる。 図5(b)は作動流体Lが高
圧時における保護シール装置6の作動状態を示すもの
で、作動流体Lは図中左方向から矢印A4に示すように
シール装置6に対して流体圧を加える。押圧リング12
は流体圧により矢印A5の方向に押され、図5(a)の
シールリング11が第2の摺動面11bをロッド4に密
接している状態から付勢リング13の付勢力に勝ってシ
ールリング11が第1の摺動面11aをロッド4に密接
している状態へと切換える。この状態では、作動流体L
はシールリング11が第1の摺動面11aで確実にシー
ルされ、圧力や衝撃圧をメインシール7に伝達させない
ので、メインシール7を破損することはない。
The tightening ring 12 is mainly intended to apply a close contact pressure to the seal ring 11, but when the seal ring 11 has the first sliding surface 11a in close contact with the rod 4, the annular groove 5a. Since the width of the gap between the upper end surface of the seal ring 11 and the seal ring 11 is small, and a large contact pressure can be applied due to a large elastic deformation in the diametrical direction of the cross section by the pressure, similar to the conventional structure shown in FIG. A sealing effect can be achieved. FIG. 5B shows an operating state of the protective seal device 6 when the working fluid L is at a high pressure. The working fluid L applies a fluid pressure to the sealing device 6 from the left direction in the figure as shown by an arrow A4. . Pressing ring 12
Is pushed by the fluid pressure in the direction of arrow A5, and the seal ring 11 in FIG. 5 (a) seals against the urging force of the urging ring 13 from the state in which the second sliding surface 11b is in close contact with the rod 4. The ring 11 switches the first sliding surface 11a to the state in which the first sliding surface 11a is in close contact with the rod 4. In this state, the working fluid L
Since the seal ring 11 is reliably sealed by the first sliding surface 11a and pressure or impact pressure is not transmitted to the main seal 7, the main seal 7 is not damaged.

【0029】以上の説明ではシールリング11の摺動面
は第1の摺動面11aと第2の摺動面11bがそれぞれ
完全にロッド4に密接する状態に切換わったが、図6
(a),(b)に示されるように作動流体Lが低圧力の
場合には、第1の摺動面11aと第2の摺動面11bの
角部11eを支点として僅かに傾けば摺動面が切換わっ
たことになり、作動流体Lは矢印A6のように流路11
cを通ってメインシール7方向へ流れ、摺動面が完全に
切換わらなくても本発明の目的を達成することが可能で
あり、これも本発明の範囲に含まれるものである。
In the above description, the sliding surface of the seal ring 11 is switched to the state where the first sliding surface 11a and the second sliding surface 11b are in complete contact with the rod 4, respectively.
As shown in (a) and (b), when the working fluid L has a low pressure, the first sliding surface 11a and the second sliding surface 11b are slanted slightly with the corners 11e of the sliding surfaces 11a as fulcrums. Since the moving surface has been switched, the working fluid L flows through the flow path 11 as indicated by an arrow A6.
It is possible to achieve the object of the present invention even if the sliding surface is not completely switched by flowing through c to the main seal 7 direction, and this is also included in the scope of the present invention.

【0030】(第2実施例)図7に本発明の第2の実施
例を示す。21は第1の実施例におけるシールリング1
1に相当するものである。当実施例においては、低圧時
に第2の摺動面21bがロッド4に密接する場合に、作
動流体Lをメインシール側へと疎通させる流路21cが
第2の摺動面21bから所定寸法だけ離れてシールリン
グ21内に設けられたものである。
(Second Embodiment) FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. 21 is the seal ring 1 in the first embodiment.
This is equivalent to 1. In the present embodiment, when the second sliding surface 21b comes into close contact with the rod 4 when the pressure is low, the flow passage 21c that allows the working fluid L to communicate with the main seal side has a predetermined dimension from the second sliding surface 21b. It is provided separately in the seal ring 21.

【0031】この流路21cは低圧時に第2の摺動面2
1bがロッド4に密接する場合にはシールリング21の
第2の摺動面21b側の端面から作動流体を第1の摺動
面21a側へ疎通させる。
This flow path 21c is used for the second sliding surface 2 when the pressure is low.
When 1b is in close contact with the rod 4, the working fluid is allowed to communicate from the end surface of the seal ring 21 on the second sliding surface 21b side to the first sliding surface 21a side.

【0032】(第3実施例)図8(a),(b)に本発
明の第3の実施例を示す。31は第1の実施例における
シールリング11に相当するものである。
(Third Embodiment) FIGS. 8A and 8B show a third embodiment of the present invention. Reference numeral 31 corresponds to the seal ring 11 in the first embodiment.

【0033】当実施例においては、シールリング31は
付勢リングとこの付勢リングを嵌挿する環状の凹溝を備
えていない。
In this embodiment, the seal ring 31 is not provided with a biasing ring and an annular groove into which the biasing ring is fitted.

【0034】しかし、シールリング31の形状は自由状
態において第1の摺動面31aが軸31zから傾いてい
ることで、シールリング31自身があたかも付勢リング
により付勢されているような状態としている。
However, the shape of the seal ring 31 is such that, in the free state, the first sliding surface 31a is inclined from the shaft 31z so that the seal ring 31 itself is urged by the urging ring. There is.

【0035】図8(b)は低圧時におけるシールリング
31の取り付け状態であり、作動流体の圧力が低けれ
ば、第2の摺動面31bをロッド4に密接させている。
31cは流路である。ここで、作動流体Lの圧力が高ま
ると、押圧リング12が矢印A7の方向に押され、押圧
リング12がシールリング31の第1の摺動面31aと
対向する面を押圧することになり第1の摺動面31aが
ロッド4と密接することになる。
FIG. 8B shows a state in which the seal ring 31 is attached at a low pressure. If the pressure of the working fluid is low, the second sliding surface 31b is brought into close contact with the rod 4.
31c is a flow path. Here, when the pressure of the working fluid L increases, the pressing ring 12 is pressed in the direction of arrow A7, and the pressing ring 12 presses the surface of the seal ring 31 that faces the first sliding surface 31a. The sliding surface 31 a of No. 1 comes into close contact with the rod 4.

【0036】作動流体Lの圧力が下がると、シールリン
グ31がもとの自由形状に戻ろうとする形状復帰力によ
り第1の摺動面31aをロッド4との密接面から離し、
図8(b)の状態へと戻す。
When the pressure of the working fluid L decreases, the first sliding surface 31a is separated from the close contact surface with the rod 4 by the shape restoring force of the seal ring 31 to return to the original free shape.
It returns to the state of FIG.8 (b).

【0037】本実施例の効果としては、付勢リングが不
要であり、コストを低減することができ、また、高圧時
に密接する第1の摺動面31aに環状の凹溝が設けられ
ておらず、摺動面31aの面積が小さくならず、また、
付勢リングとロッド4が直接接触しないので傷が防止で
きる。
The effect of this embodiment is that an urging ring is not required, the cost can be reduced, and an annular groove is provided on the first sliding surface 31a, which is in close contact with a high pressure. Therefore, the area of the sliding surface 31a does not become small, and
Since the biasing ring and the rod 4 do not come into direct contact with each other, scratches can be prevented.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は以上の構成及び作用を有するも
ので、本発明のシール装置に働く作動流体が低圧力の時
には第2の摺動面が他方の部材の摺動面と密接し、作動
流体の圧力が高い場合には第1の摺動面が他方の部材の
摺動面と密接することで、低圧力の時には第2の摺動面
に設けた流路を通って作動流体がシール装置を疎通し、
作動流体が高圧力の時には作動流体の圧力や衝撃圧に抗
して作動流体をシールする。
The present invention has the above-described structure and operation. When the working fluid working in the sealing device of the present invention has a low pressure, the second sliding surface is in close contact with the sliding surface of the other member, When the pressure of the working fluid is high, the first sliding surface comes into close contact with the sliding surface of the other member, so that when the working pressure is low, the working fluid flows through the flow path provided in the second sliding surface. Communicate with the sealing device,
When the working fluid has a high pressure, the working fluid is sealed against the pressure and impact pressure of the working fluid.

【0039】付勢リングは、高圧力の場合に他方の部材
の摺動面と密接する第1の摺動面を密接面から離接する
方向に付勢することで、低圧力の場合に第2の摺動面が
他方の部材の摺動面と密接するとともに、シールリング
の第1の摺動面と他方の部材の摺動面との隙間を小さく
することが可能となり、高圧力での第1の摺動面の密封
性が高まる。
The urging ring urges the first sliding surface, which comes into close contact with the sliding surface of the other member in the case of high pressure, in the direction of separating from and in contact with the close surface, so that the second ring can be moved in the case of low pressure. The sliding surface of the other member is in close contact with the sliding surface of the other member, and the gap between the first sliding surface of the seal ring and the sliding surface of the other member can be reduced. The sealing property of the sliding surface of No. 1 is improved.

【0040】押圧リングはシールリング上において、高
圧時に前記第1の摺動面に密接圧を付与する第1の位置
と、低圧時に前記第2の摺動面に密接圧を付与する第2
の位置とに移動可能に構成されたことでよりそれぞれ摺
動面に作動流体の圧力に応じて選択的に密接圧を付与す
る。
The pressing ring has a first position on the seal ring for applying a close contact pressure to the first sliding surface at a high pressure and a second position for applying a close contact pressure on the second sliding surface at a low pressure.
The contact pressure is selectively applied to the respective sliding surfaces according to the pressure of the working fluid by being configured to be movable to the position of and.

【0041】また、本発明のシール装置をメインシール
よりも圧力側に設けることで、低圧力の時には第2の摺
動面に設けた流路を通って作動流体がシール装置を疎通
して作動流体をメインシールへと導き、メインシールの
シール部材を潤滑して性能の維持を図り、作動流体が高
圧力の時には作動流体の圧力や衝撃圧に抗して作動流体
をシールし、メインシールの破損が発生しないように保
護する。
Further, by providing the sealing device of the present invention on the pressure side of the main seal, the working fluid communicates through the sealing device through the flow passage provided on the second sliding surface to operate when the pressure is low. The fluid is guided to the main seal to maintain the performance by lubricating the seal member of the main seal, and when the working fluid is at high pressure, it seals the working fluid against the pressure and impact pressure of the working fluid, Protect against damage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明のシール装置を適用した油圧シリ
ンダの断面説明図である。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a hydraulic cylinder to which a sealing device of the present invention is applied.

【図2】図2はロッドカバー5のD2部の要部説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory view of a main part of a D2 portion of the rod cover 5.

【図3】図3は保護シール装置6の図である。FIG. 3 is a diagram of a protective sealing device 6.

【図4】図4は付勢リングの図である。FIG. 4 is a view of a biasing ring.

【図5】図5は本発明の保護シール装置6の動作説明図
である。
FIG. 5 is an operation explanatory view of the protective seal device 6 of the present invention.

【図6】図6は本発明の保護シール装置6の動作説明図
の一例である。
FIG. 6 is an example of an operation explanatory view of the protective seal device 6 of the present invention.

【図7】図7は本発明の第2の実施例におけるシールリ
ングの図である。
FIG. 7 is a diagram of a seal ring according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図8は本発明の第3の実施例におけるシール装
置の図。
FIG. 8 is a diagram of a sealing device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図9は従来の油圧シリンダの断面説明図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view of a conventional hydraulic cylinder.

【図10】図10は従来の油圧シリンダのロッド部の要
部説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view of a main part of a rod portion of a conventional hydraulic cylinder.

【図11】図11は従来の保護シール装置の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional protective seal device.

【図12】図12は従来の保護シール装置の一例の説明
図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an example of a conventional protective seal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101 油圧シリンダ 2 シリンダ内孔(シリンダ部材) 3 ピストン 4 ロッド(ピストン部材) 5 ロッドカバー 6 保護シール装置(シール装置) 7 メインシール 8 ダストシール 11,21,31 シールリング 11a,21b,31c 第1の摺動面 11b,21b,31c 第2の摺動面 11c,21c 流路 11d 環状溝 11e 角部 12 押圧リング 13 付勢リング L 作動流体 1,101 Hydraulic cylinder 2 Cylinder inner hole (cylinder member) 3 Piston 4 Rod (piston member) 5 Rod cover 6 Protective seal device (seal device) 7 Main seal 8 Dust seal 11,21,31 Seal ring 11a, 21b, 31c 1 sliding surface 11b, 21b, 31c 2nd sliding surface 11c, 21c flow path 11d annular groove 11e corner 12 pressing ring 13 urging ring L working fluid

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対に嵌合するシリンダ部材とピストン
部材のいずれか一方の部材の対向周面に形成した環状溝
に、他方の部材の摺動面と密接摺動するシールリングと
このシールリングに密接圧を付与する押圧リングとを嵌
挿したシール装置において、 前記シールリングは、高圧時に前記他方の部材と摺接す
る第1の摺動面と、この第1の摺動面から所定の角度で
傾斜し低圧時に前記他方の部材と摺接する第2の摺動面
と、この第2の摺動面が低圧時に前記他方の部材と摺接
している状態で軸方向に流体を連通させる流路と、を備
えたことを特徴とするシール装置。
1. A seal ring which closely slides on a sliding surface of the other member in an annular groove formed in an opposing peripheral surface of one of the cylinder member and the piston member which are fitted relative to each other, and the seal ring. In a sealing device in which a pressing ring for applying a close pressure to the member is fitted and inserted, the sealing ring has a first sliding surface that is in sliding contact with the other member at a high pressure, and a predetermined angle from the first sliding surface. A second sliding surface that is inclined at a low temperature and slides in contact with the other member when the pressure is low, and a flow path that allows fluid to communicate in the axial direction while the second sliding surface is in sliding contact with the other member when the pressure is low And a sealing device.
【請求項2】 前記シールリングに形成された環状の凹
溝に嵌挿され、スプリング力により第1の摺動面を所定
の押圧力で前記他方の部材の摺動面から離接させる方向
に付勢する付勢リングを備えたことを特徴とする請求項
1に記載のシール装置。
2. A ring-shaped groove formed in the seal ring is fitted in a direction in which the first sliding surface is brought into contact with and separated from the sliding surface of the other member by a predetermined pressing force by a spring force. The sealing device according to claim 1, further comprising a biasing ring that biases the sealing device.
【請求項3】 前記押圧リングは前記シールリング上に
おいて、高圧時に前記第1の摺動面に密接圧を付与する
第1の位置と、低圧時に前記第2の摺動面に密接圧を付
与する第2の位置とに移動可能に構成されたことを特徴
とする請求項1または2に記載のシール装置。
3. The pressing ring, on the seal ring, applies a close pressure to the first sliding surface at a high pressure and a close position to the second sliding surface at a low pressure. The sealing device according to claim 1 or 2, wherein the sealing device is configured to be movable to a second position.
【請求項4】 前記のシール装置は相対的に移動する部
材間を密封するメインシールよりも圧力側に設けられる
ことを特徴とする請求項1,2,3または4に記載のシ
ール装置。
4. The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is provided on the pressure side of a main seal that seals between relatively moving members.
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