JPH09250640A - Seal ring - Google Patents
Seal ringInfo
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- JPH09250640A JPH09250640A JP8060642A JP6064296A JPH09250640A JP H09250640 A JPH09250640 A JP H09250640A JP 8060642 A JP8060642 A JP 8060642A JP 6064296 A JP6064296 A JP 6064296A JP H09250640 A JPH09250640 A JP H09250640A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧機器の相対
的運動面において流体圧力を効果的に密封するシール装
置に用いる、相手側円筒形部材との運動時に生じる摩擦
力を低く抑えたシールリングに関する。特に、本発明
は、回転運動あるいは揺動運動による摩擦力と摩擦熱等
に起因した回転方向または揺動方向の局部的な伸び変形
を防止し、また低速作動時においてスティックスリップ
の発生し難いシールリングに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal device for effectively sealing fluid pressure on a relative movement surface of a fluid pressure device, which seal has a low frictional force generated during movement with a mating cylindrical member. Regarding the ring. In particular, the present invention prevents a local extensional deformation in the rotational direction or the oscillating direction due to the frictional force and the frictional heat due to the rotational motion or the oscillating motion, and prevents stick-slip from occurring during low speed operation. Regarding the ring.
【0002】[0002]
【従来の技術】流体圧機器のシール装置として使用され
るシールリングは、ポリイミド樹脂等の耐熱性合成樹
脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、ふっ素樹脂等の
各種の合成樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等の熱可
塑性エラストマー、硬質の合成ゴム等の弾性材料から成
る略矩形断面のリングで、シールリング単独、あるいは
断面が円形または矩形等の合成ゴム製のバックリングと
を組合わせて構成されるスリッパーシールなどのシール
部材として使用される。ここに、バックリングは、Oリ
ング、角リング等で、装着された際の圧縮変形力をシー
ルリングに付与することによって、シールリングに相手
運動面への接触面圧を与える機能を有する。2. Description of the Related Art A seal ring used as a sealing device for fluid pressure equipment is made of heat-resistant synthetic resin such as polyimide resin, thermoplastic resin such as polyamide resin, various synthetic resin such as fluorine resin, polyurethane, polyester and the like. A slipper seal made of elastic material such as thermoplastic elastomer or hard synthetic rubber, which has a substantially rectangular cross section and is composed of a seal ring alone or a synthetic rubber back ring having a circular or rectangular cross section. It is used as a seal member. Here, the back ring is an O-ring, a square ring, or the like, and has a function of giving a contact surface pressure to the mating movement surface by applying a compressive deformation force to the seal ring when mounted.
【0003】図6はかかる従来のシールリングの部分断
面図であり、バックリング11と組合わせて用いるシール
リング21の場合を示す。これらは環状装着溝( 図示せ
ず) 内に装着され、バックリング11に押圧されてシール
リング21はその運動面23が相手運動面( 図示せず) に密
着する。図示例は運動面23が対向外周面の場合である
が、対向内周面が運動面である場合も同じである。FIG. 6 is a partial sectional view of such a conventional seal ring, showing a case of a seal ring 21 used in combination with a back ring 11. These are mounted in an annular mounting groove (not shown), and are pressed by the back ring 11 so that the moving surface 23 of the seal ring 21 comes into close contact with the mating moving surface (not shown). The illustrated example is the case where the moving surface 23 is the facing outer peripheral surface, but the same applies when the facing inner peripheral surface is the moving surface.
【0004】このようにシールリングは、相対的に運動
する2つの円筒形部材の対向周面、例えばピストンの外
周面、あるいはロッドカバーの内周面に設けられた略矩
形断面の装着溝に取付けられ、各種の流体圧機器、例え
ばシリンダ、バルブ、ジョイント等の往復運動、回転運
動、揺動運動等を行う部位にシール装置として使用され
る。As described above, the seal ring is attached to the mounting groove having a substantially rectangular cross section provided on the opposing peripheral surfaces of the two cylindrical members which move relative to each other, for example, the outer peripheral surface of the piston or the inner peripheral surface of the rod cover. It is used as a sealing device for various fluid pressure devices such as cylinders, valves, joints, etc., which perform reciprocating motion, rotary motion, oscillating motion, and the like.
【0005】通常このようなシールリングが単独あるい
はバックリングと組合わせて使用されるシール装置は、
特に従来の運動面が平面であるシールリングの場合、往
復運動の際に、流体が運動面に入り込みやすく、したが
って、相手運動面との間に油膜を挟み込む、油膜滑走し
ており、潤滑が良好な状態で運動しているため、摩擦力
が異常となることはない。つまり、シールリングと相手
運動面との接触が面接触である往復運動においては接触
面に油膜が常に介在するため潤滑不良という問題はな
い。A sealing device in which such a seal ring is usually used alone or in combination with a back ring is
Especially in the case of a conventional seal ring with a flat moving surface, during reciprocating movement, fluid easily enters the moving surface, so an oil film is sandwiched between it and the mating moving surface, and the oil film is sliding and good lubrication is achieved. Since the person is exercising in a normal state, the frictional force does not become abnormal. That is, in the reciprocating motion in which the contact between the seal ring and the mating movement surface is surface contact, there is no problem of poor lubrication because the oil film is always present on the contact surface.
【0006】しかし、微量ストローク (シールリングの
軸方向寸法と同程度以下のストローク) あるいは低速作
動時は、運動面に新しい油膜が入りにくくなるため、摩
擦の上昇、摩耗などの不具合が発生する。この傾向は圧
力が高くなるほど顕著になる。However, during a slight stroke (stroke equal to or less than the axial dimension of the seal ring) or at low speed operation, it becomes difficult for a new oil film to enter the moving surface, resulting in problems such as increased friction and wear. This tendency becomes more remarkable as the pressure increases.
【0007】これと同じように、回転運動あるいは揺動
運動においては相手運動面の同一周面とシールリングが
接触しているため、接触面に新しい潤滑剤が供給されに
くい状態で運動しなければならない。そのため潤滑状態
の悪化と共に、摩擦 (回転トルク) の上昇と、摩耗、さ
らには同一部材の相対運動のため放熱されにくく、摩擦
熱が蓄積されやすいため、発熱によるシールリングの強
度低下が起こる。Similarly, in the rotary motion or the oscillating motion, since the same peripheral surface of the mating motion surface is in contact with the seal ring, it is necessary to move in a state where new lubricant is difficult to be supplied to the contact surface. I won't. Therefore, along with the deterioration of the lubrication state, the friction (rotational torque) rises, wear, and the relative motion of the same member makes it difficult to dissipate heat, and frictional heat tends to accumulate.
【0008】しかも、高圧条件下でそのような微小スト
ローク作動あるいは低速作動が行われる場合、あるいは
回転運動、揺動運動時においてはシールリングの運動面
に作動流体が入り込み難くなり潤滑状態がさらに悪くな
ることがある。In addition, when such a minute stroke operation or a low speed operation is performed under high pressure conditions, or during rotational movement or rocking movement, it becomes difficult for the working fluid to enter the moving surface of the seal ring, and the lubrication state becomes worse. May be.
【0009】例えば高圧下の高頻度微量ストローク運動
条件下では、シールリングの運動面に潤滑剤が入り込み
難くなるため、運動面の潤滑状態が極度に悪化し摩耗が
促進され、さらに摩擦熱が影響してシールリングの強度
が低下することによるはみだし変形を起こし、流体の漏
れあるいはシールリングの破損に至ることがあった。For example, under a high-frequency, small-quantity stroke motion condition under high pressure, it becomes difficult for lubricant to enter the motion surface of the seal ring, so that the lubrication state of the motion surface is extremely deteriorated, wear is promoted, and friction heat is also affected. As a result, the strength of the seal ring is reduced, resulting in protruding deformation, which may lead to fluid leakage or damage to the seal ring.
【0010】このようなシールリングを用いたシール装
置において、運動面の潤滑状態が悪くなると摩擦力が大
きくなり、滑らかな作動を妨げスティックスリップなど
の作動不良が発生するのである。In a sealing device using such a seal ring, when the lubrication state of the moving surface is deteriorated, the frictional force is increased and smooth operation is impeded, resulting in malfunction such as stick-slip.
【0011】また高圧時の回転運動あるいは揺動運動に
おいても、前述のようにシールリングの運動面に潤滑剤
が入りにくいため、運動面の潤滑状態が悪化して摩擦力
が上昇しさらに摩擦熱が影響して、例えばシールリング
の材料がポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂の場合はシ
ールリングの強度がさらに一層低下することがあり、こ
のような状態にさらに偏負荷が加わった場合、シールリ
ングが回転方向に局部的に伸び変形を起こして損傷する
ことがあった。Further, even in the rotational movement or the oscillating movement at a high pressure, as described above, the lubricant is hard to enter the moving surface of the seal ring, so that the lubricating state of the moving surface is deteriorated and the frictional force is increased to further increase the frictional heat. Influence, for example, when the material of the seal ring is a thermoplastic resin such as a polyamide resin, the strength of the seal ring may be further reduced, and if an unbalanced load is further applied to such a state, the seal ring There was a case where it was stretched and deformed locally in the direction of rotation and damaged.
【0012】例えば、最近のトラッククレーン、パワー
ショベルなどの建設機械のように高圧化が進んでいる油
圧機械の旋回継手などの回転あるいは揺動運動する部分
に用いられるシールリングでは、低速旋回時のスティッ
クスリップによる操作性や機器の信頼性の低下が問題と
なっている。For example, in a seal ring used for a rotating or oscillating motion part of a swivel joint of a hydraulic machine whose pressure is increasing such as construction machinery such as a recent truck crane and power shovel, There is a problem in that operability and device reliability are reduced due to stick-slip.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、運動
時に見られるシールリングと相手運動面との間の摩擦力
を低く抑えることによって、流体圧機器の作動をスティ
ックスリップなどのない滑らかなものとして作動特性を
良好にするとともに、回転運動あるいは揺動運動時のシ
ールリングの摩擦力の上昇による局部的な伸び変形を防
止することを可能としたシールリングを提供することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to suppress the frictional force between the seal ring and the mating moving surface, which is seen during movement, to be low, so that the operation of the fluid pressure device can be made smooth without stick-slip or the like. An object of the present invention is to provide a seal ring which has good operating characteristics and is capable of preventing local extensional deformation due to increase in frictional force of the seal ring during rotational movement or rocking movement.
【0014】より具体的には本発明の目的は、高圧条件
下で特に微小ストローク作動あるいは低速作動が行われ
るサーボ系油圧機器のシリンダ用に使用する場合に潤滑
不良によるスティックスリップを防止できるシール装置
に使用できるシールリングを提供することである。More specifically, an object of the present invention is to prevent stick-slip caused by poor lubrication when used for a cylinder of a servo-type hydraulic device which is operated under a high pressure, particularly in a minute stroke or at a low speed. The purpose is to provide a seal ring that can be used for.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】発明者らは、かかる目的
達成のために従来のシールリングについて検討を重ね、
次の点に着目した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have repeatedly studied a conventional seal ring to achieve such an object,
We focused on the following points.
【0016】すなわち、シールリングの相対的運動面で
起こる摩擦力はシールリングの接面応力と材料の摩擦係
数とで、その力が決定されるが、運動面に形成される境
界潤滑の状態を良くすることで摩擦力は小さくなること
が知られている。そのためには、境界をなす運動面に潤
滑剤を供給でき、あるいは潤滑剤の保持性を高めること
ができれば良いことになる。That is, the frictional force generated on the relative moving surface of the seal ring is determined by the contact surface stress of the seal ring and the friction coefficient of the material. It is known that the frictional force is reduced by improving it. For that purpose, it is only necessary to be able to supply the lubricant to the moving surface forming the boundary or to improve the retaining property of the lubricant.
【0017】このような機能を発揮できる構造につき検
討を行い、本発明においては次のような構成を採用し
た。 シールリングの運動面に環状突条を多段に設ける。こ
のような構成を採ることでこれらの突条間の凹部に潤滑
剤が保持されやすくなる。The structure capable of exhibiting such a function was examined, and the following constitution was adopted in the present invention. Multiple annular ridges are provided on the moving surface of the seal ring. By adopting such a configuration, the lubricant can be easily retained in the recesses between these ridges.
【0018】環状の突条の先端部をR面とする。これ
によりシールリングのシール性を維持でき、かつ接触面
に潤滑剤がクサビ状になって入り込みやすくなるため潤
滑性が改善され、さらに環状突条の間に構成される凹部
が潤滑剤保持用の溝となって相対的運動面で発生する摩
擦力、摩擦熱の発生を低く抑えることができる。The tip of the annular protrusion is the R surface. As a result, the sealability of the seal ring can be maintained, and the lubricant becomes wedge-shaped on the contact surface, making it easier to enter and improving the lubricity. Furthermore, the recess formed between the annular ridges is used for retaining the lubricant. It is possible to suppress the generation of frictional force and frictional heat generated on the relative movement surface as a groove.
【0019】の構成を採ることによって特にシール
リングを射出成型によって製作する場合においては、製
品の金型からの取出し性が改善され、かつ環状突条の径
方向の突出量を小さくし、かつ突条の先端に丸みをつけ
ることによって作業性がよりいっそう容易になる。 さらに突条のシールリング本体側の角部にもR面を設
けることにより、金型の凸側の角が丸くなるため作業性
がより向上する。By adopting the above-mentioned structure, particularly when the seal ring is manufactured by injection molding, the removability of the product from the mold is improved, the radial projection amount of the annular projection is reduced, and By rounding the tip of the strip, workability becomes even easier. Further, by providing the R surface also at the corner portion of the protrusion on the seal ring body side, the corner on the convex side of the mold is rounded, so that workability is further improved.
【0020】このように、シールリングの運動面に環状
の突条を多段に設けることで、好ましくは環状の突条の
先端に丸みをつけることで、あるいは突条の頂部を平坦
面としてその両端にR面を設けることで、さらに好まし
くは突条のシールリング本体側の角部にもR面を設ける
ことで、境界面をなす相対運動面に潤滑剤が供給されや
すくなり、この相対的運動面で起こる摩擦力を小さくす
ることができ、かつ射出成型による成型作業性の良いシ
ールリングが得られることが判明して本発明を完成し
た。As described above, by providing annular ridges in multiple stages on the moving surface of the seal ring, preferably by rounding the tips of the annular ridges, or by making the tops of the ridges flat surfaces. By providing the R surface on the ridge, more preferably by providing the R surface also on the corner portion of the protrusion on the seal ring main body side, the lubricant is easily supplied to the relative motion surface forming the boundary surface, and the relative motion is prevented. The present invention was completed when it was found that a frictional force generated on the surface can be reduced and a seal ring having good molding workability by injection molding can be obtained.
【0021】ここに、本発明は、互いに対向周面を接し
て相対的に運動する2つの円筒形部材のいずれか一方の
部材の対向周面に設けられた略矩形断面の環状装着溝に
装着されるシールリングであって、対向周面である相手
運動面側に押圧されて流体圧力を密封する運動面に複数
の環状突条を設けたことを特徴とする、弾性材料から成
る略矩形断面のシールリングである。According to the present invention, the annular mounting groove having a substantially rectangular cross section is provided on the opposing peripheral surface of either one of the two cylindrical members which are in contact with each other and move relative to each other. A substantially rectangular cross section made of an elastic material, characterized in that a plurality of annular ridges are provided on the moving surface that is pressed against the opposing moving surface side that is the opposing peripheral surface to seal the fluid pressure. It is a seal ring.
【0022】本発明の好適態様によれば、上記環状突条
の先端に丸みを付けても、あるいはこれらの環状突条の
頂部を平坦面としてその両端にR面を設けてもよい。さ
らに別の態様にあっては、上記環状突条のシールリング
本体側の角部にもR面が設けられている。According to a preferred embodiment of the present invention, the tips of the annular ridges may be rounded, or the tops of these annular ridges may be flat surfaces and R surfaces may be provided at both ends thereof. In still another aspect, an R surface is also provided at a corner portion of the annular projection on the seal ring body side.
【0023】なお、上記突条の設けられる段数は特に制
限なく、その寸法とも関連するが少なくとも2つ設けら
れればよく、好ましくはその運動面の全面にわたって設
けるだけの段数であればよい。The number of steps provided with the protrusions is not particularly limited, but at least two steps may be provided although it is related to the size thereof, and preferably the number of steps is provided only over the entire movement surface.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】図1は本発明にかかるシールリッ
プの部分断面図、図2はその運動面の拡大図、図3はそ
のシールリップを対向周面に設けた装着溝に装着した様
子を示す略式断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view of a seal lip according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a moving surface thereof, and FIG. 3 is a state in which the seal lip is mounted in a mounting groove provided on an opposing peripheral surface. FIG.
【0025】流体圧力を密封するシール装置を構成する
本発明にかかるシールリング1は、弾性材料から成る略
矩形断面のシールリング本体2の運動面3に複数の環状
の突条4を設けている。この環状の突条4の断面形状は
図2に示すようにその先端が丸み、つまりR面を構成し
ている。なお、図示例では運動面がシールリング1の外
周面に設けられており、シールリング1はバックリング
11によって押圧されている。A seal ring 1 according to the present invention, which constitutes a seal device for sealing fluid pressure, has a plurality of annular ridges 4 provided on a moving surface 3 of a seal ring body 2 having a substantially rectangular cross section made of an elastic material. . As shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the annular protrusion 4 is rounded at its tip, that is, forms an R surface. In the illustrated example, the moving surface is provided on the outer peripheral surface of the seal ring 1, and the seal ring 1 is a back ring.
Pressed by 11.
【0026】本発明にかかるシールリング1は、図3に
示すように、互いに対向周面を接して相対的に運動する
2つの円筒形部材の、いずれか一方の部材の対向周面に
設けられた略矩形断面の環状装着溝16に装着されるが、
その際、シールリング1は単独でもよいが、図示例のよ
うに、合成ゴムなどの軟質弾性材料からなり前記シール
リングを対向周面である相手運動面15側に押圧するバッ
クリング11とともに装着されてもよい。As shown in FIG. 3, the seal ring 1 according to the present invention is provided on the opposing peripheral surface of either one of two cylindrical members which are in contact with each other and relatively move. It is mounted in the annular mounting groove 16 having a substantially rectangular cross section,
At this time, the seal ring 1 may be a single piece, but as shown in the figure, it is made of a soft elastic material such as synthetic rubber and is attached together with the back ring 11 for pressing the seal ring against the opposing movement surface 15 side which is the opposite peripheral surface. May be.
【0027】上述したように、本発明においては、シー
ルリング1の運動面に微小な環状突条4を多段に設ける
ことで、シールリングの相対運動面に潤滑剤が供給され
やすくなり、この相対的運動面で起こる摩擦力を小さく
することができるため、高圧下での低速作動時の摺動運
動においてスティックスリップの発生を抑え、また回転
運動においては摩擦熱の発生を低く抑えることが可能と
なりシールリングの局部的な伸び変形を防止するのであ
る。As described above, in the present invention, by providing the minute annular projections 4 in multiple stages on the moving surface of the seal ring 1, it becomes easier to supply the lubricant to the relative moving surface of the seal ring. Since it is possible to reduce the frictional force that occurs on the dynamic motion surface, it is possible to suppress the occurrence of stick-slip during sliding motion during low-speed operation under high pressure, and to suppress the generation of frictional heat during rotary motion. This prevents local extensional deformation of the seal ring.
【0028】好ましくは上述の環状突条に断面形状をそ
の先端に丸みを付けた、あるいは頂部を平坦面としてそ
の両端にR面を設けた形状とすることにより、射出成型
時の製品の金型からの取り出しを容易にし、前述の図6
に示す運動面23が平らな従来からのシールリング21とほ
ぼ同等の成型作業性のよいシールリングが得られる。Preferably, the above-mentioned annular projection has a cross-sectional shape with a rounded tip, or a flat top surface with R surfaces at both ends, whereby a die for a product at the time of injection molding is formed. To facilitate removal from the
It is possible to obtain a seal ring having good workability, which is almost equivalent to the conventional seal ring 21 having a flat moving surface 23 shown in FIG.
【0029】図3は、突条4が先端が丸い断面形状を呈
する場合の例である。図4は、シールリング1の運動面
の部分拡大図であって、図2の変更例であって、運動面
3に設けた突条4の頂部が平坦面をなし、その両端にR
面を設けた場合の例を示す。図示例のように環状の突条
4は、頂部に平面部6を設けその両端をR面とすること
が接触面の潤滑被膜を形成しやすく接触面の摩耗を少な
くし耐久性を維持向上させる点から好ましい。さらに突
条4のシールリング本体側の角部にもR面8を設け、平
面部6の両端のR面との間はテーパ面7とすることも作
業性を改善するのに効果がある。FIG. 3 shows an example in which the ridge 4 has a round cross-section. FIG. 4 is a partially enlarged view of the moving surface of the seal ring 1, which is a modification of FIG. 2, in which the tops of the ridges 4 provided on the moving surface 3 form flat surfaces, and R at both ends thereof.
An example of the case where a surface is provided is shown. As shown in the illustrated example, the annular projection 4 is provided with the flat surface portion 6 at the top thereof and the both ends thereof are R surfaces, so that a lubricating coating on the contact surface is easily formed, wear of the contact surface is reduced, and durability is maintained and improved. It is preferable from the point. Further, it is also effective to improve workability by providing R-faces 8 at the corners of the ridge 4 on the seal ring body side and forming tapered faces 7 between the R-faces at both ends of the flat portion 6.
【0030】このように、本発明にかかるシールリング
1は、相手円筒形部材の表面との接触が突条4の先端部
であるから、多数の微小の環状接触面が構成され、シー
ルリング1の運動面3全体としてみると接触面積は小さ
くなるため、各突条ごとの各接触部の接触面圧は高くな
り密封性は向上する。また、各突条4の先端は丸みをつ
けた面としていることにより、対向周面に形成される接
触面間に油膜が入り込むことが容易になる。As described above, in the seal ring 1 according to the present invention, since the contact with the surface of the mating cylindrical member is the tip portion of the ridge 4, a large number of minute annular contact surfaces are formed, and the seal ring 1 Since the contact surface area of the moving surface 3 as a whole is small, the contact surface pressure of each contact portion of each ridge is high and the sealing performance is improved. Moreover, since the tip of each protrusion 4 has a rounded surface, it becomes easy for an oil film to enter between the contact surfaces formed on the opposed peripheral surfaces.
【0031】このようなシールリング1の運動面の構成
により、それぞれの突条4の接触部の面圧が高くなるた
め高圧が作用しても漏れの発生がなく、かつ突条4の相
手面に対する接触面圧の分布が、接触面圧の両端の立上
りが急峻にならないため、接触面に油膜が入り込むこと
が容易になり潤滑状態が良好に保たれる。しかも、接触
面を通過した油膜は次の接触面との間の凹部に溜められ
ることにより、潤滑不良状態を実質的に無くすことを可
能としている。Due to the structure of the moving surface of the seal ring 1 as described above, the surface pressure of the contact portion of each ridge 4 becomes high so that no leakage occurs even when a high pressure is applied and the mating surface of the ridge 4 is The distribution of the contact surface pressure with respect to the contact surface pressure does not steeply rise at both ends of the contact surface pressure, so that an oil film can easily enter the contact surface and a good lubrication state can be maintained. Moreover, the oil film that has passed through the contact surface is retained in the concave portion between the contact surface and the next contact surface, thereby making it possible to substantially eliminate the poor lubrication state.
【0032】図5は、これらの突条4の断面形状の変更
例を示す模式図であり、図5(a) ないし(c) のそれぞれ
環状突条の先端あるいは先端側にR面を設けた例を示
し、図5(d) ないし(f) はそれぞれ図5(a) ないし(c)
の変更例にさらに、環状突条の本体側にもR面を設けた
突条の例を示すものである。FIG. 5 is a schematic view showing a modified example of the cross-sectional shape of these projections 4, and the R surface is provided at the tip or the tip side of each annular projection of FIGS. 5 (a) to 5 (c). 5 (d) to 5 (f) are shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), respectively.
In addition to the modified example, an example of a ridge provided with an R surface on the main body side of the annular ridge is also shown.
【0033】本発明において運動面3における多段に設
けた突条4の高さ、段数は特に制限はなく、例えば図2
の断面でみた場合、運動面3の全長Lに占める突条の合
計長さ(l1 +l2+・・・) の割合は、シール性と摩擦力
のバランスの点から20〜60%程度が好ましい。より好ま
しくは40〜50%である。In the present invention, there are no particular restrictions on the height and the number of steps of the projections 4 provided in multiple steps on the moving surface 3, and for example, FIG.
When viewed from the cross section of, the ratio of the total length of the protrusions (l 1 + l 2 + ...) to the total length L of the moving surface 3 is about 20 to 60% from the viewpoint of the balance between the sealing property and the frictional force. preferable. It is more preferably 40 to 50%.
【0034】[0034]
【実施例】添付図面を参照しながら本発明の作用効果を
その実施例に基づいてさらに具体的に説明する。略矩形
断面のシールリング1の運動面3に設けられた複数の突
条4は、図2に示されるようにその先端がR面によって
構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation and effect of the present invention will be described more specifically based on its embodiments with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 2, the tips of the plurality of ridges 4 provided on the moving surface 3 of the seal ring 1 having a substantially rectangular cross section are constituted by R surfaces.
【0035】突条4の径方向の高さは0.02mmないし0.2
mm、各突条の間隔は0.5 mmないし1mm程度の範囲で、シ
ールリングの径寸法、使用圧力等の使用条件、シールリ
ングの材料などによってそれぞれ設定される。The radial height of the ridge 4 is 0.02 mm to 0.2.
mm, the interval between the protrusions is in the range of 0.5 mm to 1 mm, and is set depending on the diameter of the seal ring, the operating conditions such as operating pressure, and the material of the sealing ring.
【0036】(実施例1)本例は低速作動時の特性を評価
するもので、使用圧力35 MPaの往復運動において、シー
ルリング材料が硬質のポリアミド樹脂、外径が100 mmの
シールリングにおいて、先端部が0.2 mmの平面部と平面
部の両端を略30度のテーパ面と先端平面部とテーパ面の
角部をR0.1 のR面で構成され高さが0.05mmの突条4を
間隔0.5mmで12条設けた。(Example 1) This example evaluates the characteristics at low speed operation. In a reciprocating motion at a working pressure of 35 MPa, the seal ring material is made of a hard polyamide resin and the outer diameter of the seal ring is 100 mm. A flat section with a tip of 0.2 mm and a taper surface of approximately 30 degrees at both ends of the flat section, and corners of the tip flat section and the taper surface with a R surface of R0.1 and a ridge 4 with a height of 0.05 mm. Twelve strips were provided at intervals of 0.5 mm.
【0037】(実施例2)使用圧力21MPa の回転運動にお
いて、シールリング材料が軟質のポリアミド樹脂、外径
が60mmのシールリングにおいて、突条4は先端部がR0.
1 で高さが0.05mm、各突条の間隔は0.25mmで14条設け
た。(Embodiment 2) In the rotational movement at a working pressure of 21 MPa, the seal ring material is a soft polyamide resin, and the seal ring has an outer diameter of 60 mm.
The height was 0.05 mm and the distance between each ridge was 0.25 mm, and 14 ridges were provided.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】[0039]
【発明の効果】上記実施例に示したように、運動面に複
数の突条を設けた本発明のシールリング1は、図6の従
来からの平らな運動面23をもつシールリング21に比較し
て、表1に示すように往復運動用においては、密封性で
は潤滑油の漏れ量が約1/5 になった。As shown in the above embodiment, the seal ring 1 of the present invention having a plurality of ridges on the moving surface is compared with the conventional seal ring 21 having a flat moving surface 23 of FIG. Then, as shown in Table 1, in the reciprocating motion, the leak amount of the lubricating oil became about 1/5 in the hermeticity.
【0040】また、スティックスリップが発生する作動
速度が従来からのシールリングの7mm/secに対し2mm/s
ecになり低速作動性においても大幅に改善されている。
また回転運動においても、表1に示すように従来からの
シールリングに比較しトルクが約30%低減しており、か
つシールリングの局部伸び変形の発生が見られなかっ
た。Also, the operating speed at which stick-slip occurs is 2 mm / s, compared to 7 mm / sec of the conventional seal ring.
It becomes ec, and it is greatly improved in low speed operation.
Also in the rotational movement, as shown in Table 1, the torque was reduced by about 30% as compared with the conventional seal ring, and the local extension deformation of the seal ring was not observed.
【0041】このように本発明のシールリングは、運動
面に接触面あるいは接触面の端部がR面により構成され
た微小突条を多数設けることにより、シールリングを射
出成型する際においても型からの取出し性を損ねず、ま
た性能においても実施例に記載したように、往復運動に
おいては密封性能および低速作動特性を向上させると共
に、回転運動においてシール面の潤滑状態が維持しやす
いため、トルクが低減しシールリングの局部伸び変形の
発生がなくなるという効果が得られた。As described above, the seal ring of the present invention is provided with a large number of minute projections whose contact surface or the end portion of the contact surface is the R surface on the moving surface. In addition to improving the sealing performance and low speed operation characteristics in reciprocating motion, it is easy to maintain the lubrication state of the seal surface in rotating motion, as described in the examples in terms of performance. The effect of reducing local elongation deformation of the seal ring is obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明にかかるシールリングを、角リングタイ
プのバックリングと組合わせたシール装置の片側断面図
である。FIG. 1 is a one-sided sectional view of a sealing device in which a seal ring according to the present invention is combined with a square ring type back ring.
【図2】図1に示すシールリングの断面部分を拡大した
図である。FIG. 2 is an enlarged view of a cross-sectional portion of the seal ring shown in FIG.
【図3】本発明のシールリングを組合わせたシール装置
のピストン装着例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a piston mounting example of a sealing device in which the seal ring of the present invention is combined.
【図4】本発明にかかるシールリングの他の実施例の断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the seal ring according to the present invention.
【図5】図5(a) 〜(f) は突条の断面形状の変更例を示
す部分模式断面図である。5 (a) to 5 (f) are partial schematic cross-sectional views showing an example of changing the cross-sectional shape of the ridge.
【図6】従来からのシールリングと角リングタイプのバ
ックリングと組合わせたシール装置の片側断面図であ
る。FIG. 6 is a one-sided sectional view of a sealing device in which a conventional seal ring and a square ring type back ring are combined.
1:シールリング 2:シールリング本体 3:
運動面 4:突条 5:凹部 6:
平面部 7:テーパ面 8:R面 11:バックリング 15:相手運動面 16:環状装着溝 21:シールリング 23:
運動面1: Seal ring 2: Seal ring body 3:
Movement surface 4: Ridges 5: Recesses 6:
Flat surface 7: Tapered surface 8: R surface 11: Back ring 15: Opposite movement surface 16: Annular mounting groove 21: Seal ring 23:
Exercise surface
Claims (1)
る2つの円筒形部材のいずれか一方の部材の対向周面に
設けられた略矩形断面の環状装着溝に装着されるシール
リングであって、対向周面である相手運動面側に押圧さ
れて流体圧力を密封する運動面に複数の環状突条を設け
たことを特徴とする、弾性材料から成る略矩形断面のシ
ールリング。1. A seal ring mounted in an annular mounting groove having a substantially rectangular cross section, which is provided on the opposing peripheral surface of one of two cylindrical members that are in relative contact with each other and are in contact with each other. A seal ring having a substantially rectangular cross-section made of an elastic material, characterized in that a plurality of annular projections are provided on the moving surface that is pressed against the opposing moving surface, which is the opposing peripheral surface, to seal the fluid pressure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8060642A JPH09250640A (en) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | Seal ring |
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