JPH11270691A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JPH11270691A
JPH11270691A JP10089197A JP8919798A JPH11270691A JP H11270691 A JPH11270691 A JP H11270691A JP 10089197 A JP10089197 A JP 10089197A JP 8919798 A JP8919798 A JP 8919798A JP H11270691 A JPH11270691 A JP H11270691A
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JP
Japan
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backup ring
sealing device
packing
sealing
gap
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JP10089197A
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English (en)
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Hiroyuki Yamazaki
博之 山▲崎▼
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 品質を維持しながら、部品点数や取り付け工
数の減少を図った密封装置を提供する。 【解決手段】 バックアップリング10を、取り付け溝
41内に、パッキン20よりも低圧側Lに装着すること
で、使用時においては、高圧側Hから圧力が作用する
と、パッキン20を介してバックアップリング10にも
圧力が作用し、バックアップリング10の本体は圧縮変
形して、軸30との隙間を減少させ、さらに、可撓部1
2が撓むように変形してパッキン20のヒール部を覆う
ため、ヒール部がバックアップリング10そのものと軸
30との隙間にはみ出してしまうことをも防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに相対移動す
る二部材間を密封する密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の密封装置としては、
たとえば、油圧シリンダなどに使用されており、以下、
図7を参照して従来技術に係る密封装置について説明す
る。
【0003】図7は従来技術に係る密封装置の装着状態
を示す概略構成図である。
【0004】図に示した従来技術に係る密封装置は、U
型パッキン100のみで構成されており、ハウジング3
00に設けられた環状の取り付け溝301内に装着され
て軸200とハウジング300との間の環状の隙間を密
封する構成となっている。
【0005】このように構成される密封装置の場合に
は、高圧側(油圧等による圧力)Hの圧力が高くなる
と、パッキン100は低圧側(大気等)Lへと移動し、
取り付け溝301の壁面との間で押圧されて変形するた
め、パッキン100のヒール部(低圧側Lの端部)が軸
200とハウジング300との間の隙間に、はみ出して
しまうことがあった。
【0006】したがって、潤滑条件の悪い環境下で摺動
すると、図8に示したように、パッキン100のヒール
部が損傷(いわゆるクワレ)してしまうことがあった
(図8(a)中のAの部分、あるいは図8(b)中のB
の部分)。
【0007】そこで、その対策として、従来技術におい
ては、図9に示したように、パッキン100の低圧側L
にバックアップリング400を配置させ、さらに、高圧
側Hにバッファリング500を配置して、圧力の負荷を
低減させてパッキン100のヒール部の損傷を防止して
いた。
【0008】また、別の対策として、図10に示したよ
うに、バックアップリング400を配置させると共に、
パッキン100とバックアップリング400との間に薄
いシート600を配置することによりパッキン100の
ヒール部の損傷を防止していた。
【0009】すなわち、バックアップリング400は、
圧力が作用すると圧縮変形して軸200との隙間を小さ
くさせることができ、パッキン100のヒール部が隙間
からはみ出してしまうことをある程度低減させることが
できるものの、不十分なため、さらにシート600を配
置させることで、シート600によりヒール部を覆わせ
ることによってヒール部の隙間へのはみ出しを確実に防
止して損傷を防止させるものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術のようにヒール部の損傷を防止する構成とした
場合には、下記のような問題が生じていた。
【0011】図9に示した構成では、部品点数、配置ス
ペース、および取り付け工数が増えてしまい、さらには
コストアップを招いてしまっていた。
【0012】また、図10に示した構成においても、図
9に示した構成に比べれば部品点数の減少等を図れるも
のの、シート600を別部品として必要とし、部品点数
や取り付け工数の増加を十分に解消できるものではなか
った。
【0013】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、品質
を維持しながら、部品点数や取り付け工数の減少を図っ
た密封装置を提供することにある。
【0014】
【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、互いに同心的に組み付けられた二
部材間をシールする密封装置であって、一方の部材に設
けられる環状の取り付け溝内に装着されるシール部材
と、前記取り付け溝内の軸方向低圧側の側面とシール部
材との間に配置されるバックアップリングと、を備えた
密封装置において、前記バックアップリングは、圧力作
用により圧縮変形して他方の部材との隙間を減少させる
バックアップリング本体部と、該バックアップリング本
体部とは独立して撓み変形可能であって、かつ前記シー
ル部材に当接して、該シール部材の一部が前記隙間へは
み出すことを防止する可撓部と、を備えたことを特徴と
する。
【0015】したがって、圧力が作用するとバックアッ
プリング本体部は圧縮変形して他方の部材との隙間を減
少させ、かつ、可撓部はシール部材の一部が前記隙間へ
はみ出すことを防止する。
【0016】バックアップリングに、前記シール部材側
から所定距離の位置に所定の深さの切り込みを設けて、
前記可撓部を形成するとよい。
【0017】したがって、切り込みを設けるだけで容易
に可撓部を形成することができる。
【0018】シール部材のうち前記他方の部材側に環状
溝を設け、該環状溝に前記バックアップリングを装着す
るとよい。
【0019】したがって、環状溝内にバックアップリン
グが納まる分だけコンパクト化される。
【0020】バックアップリングのうち内周側と外周側
の両方に、バックアップリング本体の外壁よりも突出す
るように可撓部を設けるとよい。
【0021】したがって、可撓部はバックアップリング
本体の外壁よりも突出しているので、相対移動する二部
材間の距離が広がった場合にでもシール部材がバックア
ップリング側にはみ出してしまうことを防止できる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。
【0023】(第1の実施の形態)図1および図2を参
照して、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置につ
いて説明する。
【0024】図1は本発明の第1の実施の形態に係る密
封装置を構成するバックアップリングの概略構成図であ
り、(a)は平面図であり、(b)は一部破断断面図で
あり、(c)は一部破断断面図で使用時における様子を
示している。
【0025】また、図2は本発明の第1の実施の形態に
係る密封装置の使用時の様子を示す概略構成断面図であ
る。
【0026】本発明の第1の実施の形態に係る密封装置
は、図2に示したように、U型パッキン(シール部材)
20とバックアップリング10から構成されており、ハ
ウジング(一方の部材)40に設けられた環状の取り付
け溝41内に装着されることで、この取り付け溝41の
壁面と軸(他方の部材)30の表面にそれぞれ密封接触
することによって、軸30とハウジング40との間の環
状の隙間を密封(シール)する構成となっている。
【0027】次に、本実施の形態の特徴であるバックア
ップリング10について図1を参照して詳しく説明す
る。
【0028】バックアップリング10は、図1(a)に
示したように環状に形成されており、内径が軸30の径
と同等か、それよりもやや大きく、外径が取り付け溝4
1の径と同等か、それよりもやや小さくなるように形成
される。
【0029】また、バックアップリング10の素材とし
ては、潤滑性および耐摩耗性に優れた樹脂などが適して
おり、例えば、潤滑性に優れた四ふっ化エチレン樹脂
に、ガラスなどの充填剤を充填して耐摩耗性を向上させ
たものなどが好適である。
【0030】そして、バックアップリング10の内周側
には、バックアップリング10が装着された際における
パッキン20側から所定の距離tの位置に深さWの切り
込み11を設けることによって、バックアップリング1
0の本体に対して可動(独立に撓み変形可能)となるよ
うに可撓部12を形成させている。
【0031】ここで、距離tについては、可撓部12が
自由に変形できるように設定させれば良く、バックアッ
プリング10の素材等にもよるが、1mm以下にするの
が望ましい。
【0032】また、深さWについては、可撓部12が適
正な位置に保たれるように、リングの幅W0とした場
合、W≦(2/3W0)とするのが好適である。
【0033】このように構成されるバックアップリング
10を、図2に示したように取り付け溝41内に、パッ
キン20よりも低圧側Lに装着することで、使用時にお
いては、高圧側Hから圧力が作用すると、パッキン20
を介してバックアップリング10にも圧力が作用し、バ
ックアップリング10の本体は圧縮変形して、軸30と
の隙間を減少させる。
【0034】さらに、可撓部12がパッキン20による
押圧力によって、撓むように変形してパッキン20のヒ
ール部(シール部材の一部)を覆うため、ヒール部がバ
ックアップリング10そのものと軸30との隙間にはみ
出してしまうことをも防止できる。
【0035】このように、パッキン20のヒール部(シ
ール部材の一部)の隙間へのはみ出しを確実に防止する
ことができ、ヒール部の損傷を防止できる。
【0036】すなわち、可撓部12は、上述の従来技術
で図10を参照して説明したシート600の役割を果た
すことになる。
【0037】また、可撓部12はパッキン20のヒール
部を覆いながら動き、シールリップとしても機能する。
【0038】以上のように、バックアップリング10に
可撓部12を形成したことによって、パッキン20の損
傷を防止して、品質を維持すると共に、従来技術のよう
にバッファリングやシートが不必要となるので、部品点
数や取り付け工数を減少させることができる。
【0039】(第2の実施の形態)図3および図4に
は、本発明の第2の実施の形態が示されている。本実施
の形態では、シール部材に環状の溝を設けて、この溝に
バックアップリングを装着する構成を示している。
【0040】その他の構成および作用については第1の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。
【0041】図3は本発明の第2の実施の形態に係る密
封装置を構成するバックアップリングの概略構成断面図
であり、図4は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置の使用時の様子を示す概略構成断面図である。
【0042】本実施の形態においても、バックアップリ
ング13の内周側には、切り込み14を設けることによ
って、可撓部15を形成させている。
【0043】そして、U型パッキン22のうち内周側
(他方の部材である軸30側)に環状溝23を設けて、
環状溝23にバックアップリング13を装着させる構成
としている。
【0044】このような構成によって、可撓部15がパ
ッキン22のヒール部を覆うため、ヒール部がバックア
ップリング13そのものと軸30との隙間にはみ出して
しまうことを防止できる。
【0045】また、本実施の形態の構成では、パッキン
22に設けた環状溝23にバックアップリング13を収
めることができるので、その分、配置スペースをコンパ
クトにすることができるため、取り付け溝42の長手方
向の長さを小さく設定して小型化を図ることができる。
【0046】以上のように、上述の第1の実施の形態と
同様に、品質を維持すると共に、部品点数や取り付け工
数を減少させることができ、更に、小型化を図ることが
できる。
【0047】(第3の実施の形態)図5および図6に
は、本発明の第3の実施の形態が示されている。本実施
の形態では、バックアップリングの内周側と外周側の両
方に、バックアップリング本体の外壁よりも突出するよ
うに可撓部を設けた構成を示している。
【0048】その他の構成および作用については第1の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。
【0049】図5は本発明の第3の実施の形態に係る密
封装置を構成するバックアップリングの概略構成断面図
であり、図6は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置の使用時の様子を示す概略構成断面図である。
【0050】本実施の形態においては、軸(一方の部
材)30側に環状の取り付け溝31を設けて、この溝3
1内にOリング(シール部材)25を装着させること
で、取り付け溝31の壁面と(ピストン用の)チューブ
(他方の部材)50の表面にそれぞれ密封接触すること
で、軸30とチューブ50との間の環状の隙間を密封す
る構成となっている。
【0051】そして、バックアップリング16について
は、その内周側には、切り込み17を設けることによっ
て、可撓部18を形成させ、かつバックアップリング1
6の外周側にも可撓部19を形成させている。
【0052】そして、これら可撓部18および可撓部1
9はバックアップリング16本体の外壁よりも突出する
ように形成させている。
【0053】このように構成されるバックアップリング
16を、図6に示したように、取り付け溝31内にOリ
ング25よりも低圧側Lに装着することで、使用時にお
いては、可撓部18および可撓部19が、Oリング25
の内周側および外周側を覆うため、Oリング25の一部
(シール部材の一部)がバックアップリング13そのも
のと軸30との隙間、あるいはバックアップリング13
そのものとチューブ50との隙間にはみ出してしまうこ
とを防止できる。
【0054】ここで、図6(a)は流体圧力があまりか
かっていない状態であり、図6(b)は流体圧力の圧力
が高い状態を示しており、図から明らかなように圧力の
高い状態では軸30とチューブ50との隙間が広がるこ
とになる。
【0055】この場合に、上述のようにバックアップリ
ング16の内周側および外周側にそれぞれ可撓部18お
よび可撓部19がバックアップリング16本体の外壁よ
りも突出して設けられているため、Oリング25の一部
がバックアップリング16側へはみ出してしまうことを
確実に防止することができる。
【0056】以上のように、上述の第1の実施の形態と
同様に、品質を維持すると共に、部品点数や取り付け工
数を減少させることができ、更に、シール部材のはみ出
しを確実に防止することができる。
【0057】(その他の実施の形態)上述の実施の形態
においては、バックアップリングは成形後に切り込みを
設けることで可撓部を形成させる構成を示したがこれに
限られるものではなく、予めスリットを設けておいて、
成形により可撓部も同時に形成させても良いし、2部材
を接着させて形成させても良い。
【0058】また、可撓部をバックアップリング本体よ
りも軟質のものにするのも効果的である(その方法とし
ては、例えば、バックアップリング本体側のみコーティ
ングを施したり、可撓部に適当な処理(化学的処理や機
械的処理等)を施したり、あるいは、2部材を接着させ
る場合にはそれぞれ異なる素材により形成させることが
可能である)。
【0059】その理由は、バックアップリング本体側は
耐摩耗性等を必要とすることから強度のあるものが適し
ているのに対して、可撓部はシール部材のヒールの移動
に伴って柔軟に動くものが適しているからである。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の密封装置
は、圧力作用によってバックアップリング本体部により
隙間を減少させ、かつ、可撓部によってシール部材の一
部が隙間へはみ出すことを防止してシール部材の損傷を
防止することで、品質を維持すると共に、バッファリン
グやシートを用いる必要もないので、部品点数や取り付
け工数の減少を図ることができる。
【0061】バックアップリングに、シール部材側から
所定距離の位置に所定の深さの切り込みを設けて、可撓
部を形成すれば、容易に可撓部を形成することができ
る。
【0062】シール部材のうち他方の部材側に環状溝を
設け、この環状溝にバックアップリングを装着するよう
にすれば、環状溝内にバックアップリングが納まる分だ
けコンパクト化できる。
【0063】バックアップリングのうち内周側と外周側
の両方に、バックアップリング本体の外壁よりも突出す
るように可撓部を設ければ、可撓部はバックアップリン
グ本体の外壁よりも突出しているので、相対移動する二
部材間の距離が広がった場合にでもシール部材がバック
アップリング側にはみ出してしまうことをより確実に防
止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施の形態に係る密封装
置を構成するバックアップリングの概略構成図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施の形態に係る密封装
置の使用時の様子を示す概略構成断面図である。
【図3】図3は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置を構成するバックアップリングの概略構成断面図であ
る。
【図4】図4は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置の使用時の様子を示す概略構成断面図である。
【図5】図5は本発明の第3の実施の形態に係る密封装
置を構成するバックアップリングの概略構成断面図であ
る。
【図6】図6は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置の使用時の様子を示す概略構成断面図である。
【図7】図7は従来技術に係る密封装置の装着状態を示
す概略構成図である。
【図8】図8は従来技術に係る密封装置を構成するパッ
キンのパッキンヒール部に生じたクワレの様子を示す図
である。
【図9】図9は従来技術に係る密封装置の装着状態を示
す概略構成図である。
【図10】図10は従来技術に係る密封装置の概略構成
図である。
【符号の説明】
10,13,16 バックアップリング 11,14,17 切り込み 12,15,18,19 可撓部 20,22 パッキン 21,24 端部 23 環状溝 25 Oリング 30 軸 31 取り付け溝 40 ハウジング 41,42 取り付け溝 50 チューブ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに同心的に組み付けられた二部材間を
    シールする密封装置であって、 一方の部材に設けられる環状の取り付け溝内に装着され
    るシール部材と、 前記取り付け溝内の軸方向低圧側の側面とシール部材と
    の間に配置されるバックアップリングと、を備えた密封
    装置において、 前記バックアップリングは、 圧力作用により圧縮変形して他方の部材との隙間を減少
    させるバックアップリング本体部と、 該バックアップリング本体部とは独立して撓み変形可能
    であって、かつ前記シール部材に当接して、該シール部
    材の一部が前記隙間へはみ出すことを防止する可撓部
    と、を備えたことを特徴とする密封装置。
  2. 【請求項2】バックアップリングに、前記シール部材側
    から所定距離の位置に所定の深さの切り込みを設けて、
    前記可撓部を形成することを特徴とする請求項1に記載
    の密封装置。
  3. 【請求項3】シール部材のうち前記他方の部材側に環状
    溝を設け、該環状溝に前記バックアップリングを装着す
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の密封装
    置。
  4. 【請求項4】バックアップリングのうち内周側と外周側
    の両方に、バックアップリング本体の外壁よりも突出す
    るように可撓部を設けたことを特徴とする請求項1また
    は2に記載の密封装置。
JP10089197A 1998-03-18 1998-03-18 密封装置 Withdrawn JPH11270691A (ja)

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