JPH0972310A - ピストン用シール装置 - Google Patents

ピストン用シール装置

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JPH0972310A
JPH0972310A JP7225470A JP22547095A JPH0972310A JP H0972310 A JPH0972310 A JP H0972310A JP 7225470 A JP7225470 A JP 7225470A JP 22547095 A JP22547095 A JP 22547095A JP H0972310 A JPH0972310 A JP H0972310A
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JP
Japan
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packing
piston
pressure
ring
annular groove
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JP7225470A
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English (en)
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Osamu Ishikawa
石川修
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールリングがシリンダとピストンとの間隙
に入り込むのを防止すると共に、シールリング間の蓄圧
によりバックアップリング等が破損するのを防止する。
更に、バックアップリングの環状溝への装着を容易にす
る。 【解決手段】 パッキン用環状溝の底面は側面側がテー
パ面に形成されて、このパッキン用環状溝にシールリン
グとバックアップリングが嵌着され、且つテーパ面とバ
ックアップリングの接合面間に流通路が形成されている
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストン型アキュ
ムレータのシール装置に関する。
【0002】
【従来技術】本発明に関する従来技術として、図6に示
すピストン型アキュムレータのシール装置が存在する。
【0003】図6において、ピストン型アキュムレータ
50は、内周面52を有するシリンダ51と、この内周
面52に嵌合して移動自在に配置されたピストン53を
有する。
【0004】シリンダ51は、図示省略したが、一端側
に液体流入ポートを有すると共に、他端側に気体封入バ
ルブを有し、流入ポートより作動流体が流入・流出可能
に構成されている。又、気体封入バルブからは、N2
スが封入されている。そして、ピストン53を境にして
流入ポート側が液体室54に形成されていると共に、気
体封入バルブ側が気体室55に形成されている。
【0005】シリンダ51の内周面52に移動自在に嵌
合したピストン53は、外周面56に二条のパッキン用
環状溝57を形成している。そして、このパッキン用環
状溝57には、Oリング58が嵌合されていると共に、
Oリング58の両側にバックアップリング59が嵌着さ
れている。
【0006】Oリング58は、ゴム材製で、断面円形に
形成されている。このOリング58を支持するバックア
ップリング59は、樹脂材製でOリング58より硬質に
構成され、断面矩形状に形成されている。
【0007】ピストン53は、液体室54に作用する流
体により作動するが、ピストン53とシリンダ51との
間隙は、Oリング58によりシールされる。そして、O
リング58が作動流体の圧力によりシリンダ51とピス
トン53との間隙に弾性変形して入り込むのをバックア
ップリング59により防止される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バックアップ
リング59でシリンダ51とピストン53との間隙にO
リング58が圧入されるのを防止するためには、バック
アップリング59の外径をシリンダ51の内周面52の
内径と同一寸法にしなければならない。ところが同一寸
法にすると、シリンダ51にピストン53を挿入して組
立てるとき、挿入が極めて困難になり、結局、バックア
ップリング59の外径をシリンダ51の内径より小さく
形成しなければならず、Oリング58がシリンダ51と
ピストン53との間隙に入り込むのを防止するのが不可
能になる。
【0009】又、ピストン53には、液体室54側の液
体のシールと気体室55側の気体のシールを行うために
少なくとも二条のOリング58とバックアップリング5
9とを組合せたパッキン60を装着しなければならな
い。ところが、二条のパッキン60の間の間隙61にパ
ッキン60より漏洩した気体、又はパッキン60を浸透
した気体が際限なく蓄圧され、同時に、気体室55から
は、常に高圧が作用しているから、パッキン60は両側
から圧縮されながら作動するので、破損する問題が惹起
している。
【0010】本発明は、上述のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その技術的課題は、バックアップリ
ングのパッキン用環状溝への装着を容易にすると共に、
パッキン間の蓄圧によってパッキンが損傷し、破損する
のを防止することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決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、シリンダの
内面に移動自在に嵌合したピストンを有して一方に気体
を内在する蓄圧室を有すると共に他方に流体が流入・流
出する作動室を有するアキュムレータのピストン用シー
ル装置であって、ピストンの嵌合面にシールリングとバ
ックアップリングとを並列に嵌合したパッキン用環状溝
を少なくとも二条有してその間に間隙空室を形成すると
共にパッキン用環状溝の底面に側面へ向って底面の深さ
を浅くするバックアップリングと嵌合可能なテーパ面を
有し、且つパッキン用環状溝のうち蓄圧室側のパッキン
用環状溝の少なくとも間隙空室側のテーパ面とバックア
ップリングとの間に流通路を有するものである。
【0012】
【作用】本発明のピストン用シール装置は、ピストンに
作動流体が作用するとピストンとシリンダとの間隙はシ
ールリングによりシールされる。このとき、バックアッ
プリングはシールリングによりパッキン用環状溝側面へ
押圧されるが、パッキン用環状溝の底面に有するテーパ
面によりバックアップリングの径が拡大されてシリンダ
の内周面と接合し、ピストンとシリンダとの間隙を閉じ
ることになるので、シールリングは、この間隙にはみ出
して損傷を受けることが防止される。
【0013】同時に、シールリング間に徐々に蓄圧され
た圧力流体は、高圧になるが、高圧の作動流体が作動室
に作用したとき、ピストンが蓄圧室を高圧に圧縮するの
で、この蓄圧室の高圧力により蓄圧室側のバックアップ
リングはシールリング側へ瞬間的に押圧されるから、こ
の間にテーパ面とバックアップリングとの間の流通路を
通ってシールリング間の蓄圧された圧力流体は、蓄圧室
側へ逃げることになる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアキュムレー
タのピストン用シール装置について好ましい実施の形態
を説明する。
【0015】図1は、本発明に係るアキュムレータの断
面図である。又、図2は、図1のピストン用シール装置
の部分拡大図である。図1および図2において、1はア
キュムレータである。アキュムレータ1は、有底円筒状
のシリンダ2を有し、シリンダ2の開口部は流入ポート
部12により密閉されて、内部に空室13を形成してい
る。又、シリンダ2の流入ポート部12と反対側には、
ガス封入バルブ16が設けられている。尚、流入ポート
部12には、作動流体用の配管が継手ねじ12aに接続
される。
【0016】シリンダ2の内面2aと移動自在に嵌合し
たピストン3は、空室13を蓄圧室4と作動室5とに区
画している。ピストン3には、シリンダ2の内面2aと
嵌合した嵌合面14にパッキン用環状溝8が3列形成さ
れている。このパッキン用環状溝8のうち作動流体パッ
キン用環状溝8aには、作動流体をシールするために作
動流体用パッキン20aが装着されている。
【0017】又、蓄圧室4側に2列に形成されたガス圧
パッキン用環状溝8bには、蓄圧室4の気体をシールす
るために二重のガス圧用パッキン20bが装着されてい
る。このガス圧用パッキン20bは安全のため二重にし
たが、図4に示すように1個のガス圧パッキン用環状溝
8bに構成しても良い。そして、二つのパッキン20
a、20b間は間隙空室22に形成される。
【0018】このパッキン用環状溝8のうち、A部のパ
ッキン用環状溝8bは、図3に示すように、底面9から
側面15、15aに向って底面9の深さが浅くなるよう
なテーパ面10に形成されている。更に、テーパ面10
には、底面9から支持側面15に至る溝17が複数等配
に形成されている。この溝17はバックアップリング7
の内周面21と協働して圧力流体が逃げることのできる
流通路11となる。又、この溝17はテーパ面10だけ
でなく一部底面9に達しても良い。更に、この溝17
は、バックアップリング7の内周面21に設けても良
い。尚、その他のパッキン用環状溝8には、テーパ面1
0が1個だけにしてある。
【0019】パッキン用環状溝8には、上述したパッキ
ン20が装着されるが、このパッキン20は、シールリ
ング6とバックアップリング7とから構成されている。
シールリング6は、ゴム材質のOリング、角リング、Y
パッキング等が用いられる。
【0020】又、シールリング6の側面には並列に樹脂
材製のバックアップリング7が設けられている。このバ
ックアップリング7は角リングに形成されて、パッキン
用環状溝8の底面9に嵌合状態に取付けられる。このバ
ックアップリング7の嵌合位置は、テーパ面10側に内
周面21の一部が嵌合するようにしても良い。
【0021】又、バックアップリング7の材質は、樹脂
の他に銅、鋳鉄等も利用することが可能である。銅等の
硬質材の場合は、一個所が分割されている。又、ピスト
ン3を分割にしてバックアップリング7をパッキン用環
状溝8に装着しても良い。この場合は、バックアップリ
ング7の分割面は径方向に傾斜して接面させる。
【0022】ピストン3は、両端面に第1の穴18と第
2の穴19が設けられているが、軸方向の長さが短い場
合は、この穴18、19を不用にすることもできる。
【0023】
【実施例】図4は、本発明の一実施例を示すピストン用
シール装置の断面図である。
【0024】図4において、図示省略されているが、右
側が蓄圧室4であり、左側が作動室5である。そして、
バックアップリング7は、シールリング6と並列に1個
配列されており、その位置は、各圧力が作用するシール
リング6の前方側である。又、パッキン用環状溝8のテ
ーパ面10は、バックアップリング7と一対に対応する
ので1個である。その他の構成は、図示省略したが、図
1に示すものと略同一である。
【0025】図5は、本発明の他の実施例のシール装置
の断面図である。このシール装置において、図4と相違
する点は、バックアップリング7の内周面にテーパ面よ
り勾配角の小さなテーパ状の内周面21が設けられてい
る点である。その他の構成は、図4に示すものと略同一
である。
【0026】次に、本発明のピストン用シール装置の作
用について説明する。アキュムレータの蓄圧室4には、
ガス封入バルブ16より設定圧力のN2 ガスが圧入され
ている。そして、流入ポート部12に連通された配管よ
り作動流体がピストン3に作用する。この圧力を受けた
ピストン3は、蓄圧室4を圧縮する方向へ移動する。
【0027】このとき、シリンダ2とピストン3との間
隙をシールする作動流体用パッキン20aと蓄圧室4側
のガス圧用パッキン20bとは共に圧力を受けることに
なる。そして、各パッキン20a、20bに有するシー
ルリング6は圧力を受ける方向に移動するので、バック
アップリング7を押圧するから、バックアップリング7
はテーパ面10により外径が拡大されてシリンダ2の内
面2aに密接する。
【0028】このため、シリンダ2とピストン3との間
隙はバックアップリング7により0の状態に置換される
から、シールリング6は弾性変形してもシリンダ2とピ
ストン3との間隙に入り込むのが防止される。
【0029】又、各パッキン20a、20b間の間隙空
室22に蓄圧された圧力流体は、ピストン3が作動流体
により蓄圧室4を圧縮したときの最大時に瞬間的に蓄圧
室4側へ流通路を通って逃げることができるので、パッ
キン間の蓄圧を解消することができる。このため、パッ
キンが蓄圧力によって破損されるのを防止することがで
きる。
【0030】
【発明の効果】本発明のピストン用シール装置は、パッ
キン用環状溝の底部が底面とテーパ面により形成されて
いると共に、テーパ面に溝が形成されている。
【0031】このため、一方のシールリングにガス圧が
作用すると、シールリングはバックアップリングをパッ
キン用環状溝の側面へ押圧する。このとき、バックアッ
プリングは、テーパ面によって外径が拡大されてシリン
ダ内周面に接面し、シールリングがシリンダとピストン
との間隙に入り込んで損傷されるのを防止することがで
きる。
【0032】又、パッキン間の間隙空室には、蓄圧室側
のガスがパッキンを透過して蓄積し、次第に高圧になる
が、テーパ面とバックアップリングとの接合間に形成さ
れる流通路により、この高圧ガスを蓄圧室側へ逆流させ
ることができるので、蓄圧された高圧力によってシール
リングおよびバックアップリングが破壊されるのを効果
的に防止できる。
【0033】バックアップリングはテーパ面により外径
を拡大する構成にしたため、その分、シリンダの内径又
はパッキン用環状溝の底面に対する寸法を正確に加工す
る必要がない。このため、硬質のバックアップリングを
パッキン用環状溝へ組付けるとき、又はシリンダへ組付
けるとき、その組付が極めて容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すピストン用シール装
置の断面図である。
【図2】図1に示すピストン用シール装置の部分拡大図
である。
【図3】図1の本発明の実施の形態を示すパッキン用環
状溝のうちのA部拡大図である。
【図4】本発明の実施例のシール装置の断面図である。
【図5】本発明の実施例を示すバックアップリングの断
面図である。
【図6】従来のパッキン用シール装置の断面図である。
【符号の説明】
1……アキュムレータ 2、51……シリンダ 2a……内面 3、53……ピストン 4……蓄圧室 5……作動室 6……シールリング 7……第1のバックアップリング 7a……第2のバックアップリング 8、57……パッキン用環状溝 8a……作動流体パッキン用環状溝 8b……ガス圧パッキン用環状溝 9……底面 10……テーパ面 11……流通路 12……流入ポート部 12a……継手ねじ 13……空室 14……嵌合面 15……支持側面 15a……側面 16……ガス封入バルブ 17……溝 18……第1の穴 19……第2の穴 20、60……パッキン 20a……作動流体用パッキン 20b……ガス圧用パッキン 21、52……内周面 22……間隙空室 50……ピストン型アキュムレータ 54……液体室 55……気体室 56……外周面 58……Oリング 59……バックアップリング 61……間隙

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ(2)の内面に移動自在に嵌合
    したピストン(3)を有して一方に気体を内在する蓄圧
    室(4)を有すると共に他方に流体が流入・流出する作
    動室(5)を有するアキュムレータのピストン用シール
    装置であって、前記ピストン(3)の嵌合面にシールリ
    ング(6)とバックアップリング(7)とを並列に嵌合
    したパッキン用環状溝(8)を少なくとも二条有してそ
    の間に間隙空室(22)を形成すると共に前記パッキン
    用環状溝(8)の底面(9)に側面へ向って底面の深さ
    を浅くする前記バックアップリング(7)と嵌合可能な
    テーパ面(10)を有し、且つ前記パッキン用環状溝
    (8)のうち前記蓄圧室(4)側のパッキン用環状溝
    (8b)の少なくとも前記間隙空室(22)側の前記テ
    ーパ面(10)と前記バックアップリング(7)との間
    に流通路(11)を有することを特徴とするピストン用
    シール装置。
JP7225470A 1995-09-01 1995-09-01 ピストン用シール装置 Pending JPH0972310A (ja)

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