JPH11315925A - Sealing device - Google Patents
Sealing deviceInfo
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- JPH11315925A JPH11315925A JP13607298A JP13607298A JPH11315925A JP H11315925 A JPH11315925 A JP H11315925A JP 13607298 A JP13607298 A JP 13607298A JP 13607298 A JP13607298 A JP 13607298A JP H11315925 A JPH11315925 A JP H11315925A
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- ring
- backup ring
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
インジェクタの配管部等に用いられる密封装置に関し、
特にＯリング等のゴム状弾性材料によるシールリング
と、圧力を受けるシールリングのはみ出しによる損傷を
防止するバックアップリングとを備えた密封装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing device for use in, for example, a piping portion of an injector of an internal combustion engine.
In particular, the present invention relates to a sealing device provided with a seal ring made of a rubber-like elastic material such as an O-ring and a backup ring for preventing the seal ring under pressure from being damaged by protrusion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術に係るシールリングとバックア
ップリングとを備えるこの種の密封装置１０１を図１２
を参照して説明する。2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a conventional sealing device 101 having a seal ring and a backup ring according to the prior art.
This will be described with reference to FIG.
【０００３】図１２はハウジング１０２の内周面１０２
ａと軸１０３の外周面１０３ａとの間の環状隙間１０４
及び環状隙間１０４に設けられた密封装置１０１の要部
の断面構成を説明する図であり、図１２（ａ）は低圧側
Ｌと高圧側Ｈとの間に圧力差が存在しない状態、図１２
（ｂ）は使用時等において高圧側Ｈから圧力Ｐ１が付与
されている状態、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）において
軸１０３の偏心が発生した状態をそれぞれ示している。FIG. 12 shows an inner peripheral surface 102 of a housing 102.
a between the outer peripheral surface 103a of the shaft 103 and the outer peripheral surface 103a of the shaft 103
12A and 12B are diagrams illustrating a cross-sectional configuration of a main part of the sealing device 101 provided in the annular gap 104. FIG. 12A illustrates a state where there is no pressure difference between the low-pressure side L and the high-pressure side H.
12B shows a state in which the pressure P1 is applied from the high pressure side H at the time of use or the like, and FIG. 12C shows a state in which the shaft 103 is eccentric in FIG. 12B.
【０００４】密封装置１０１は、軸１０３の外周面に設
けられた環状の取付溝１０５と、この取付溝１０５の内
部に装着されるゴム状弾性材料によるシールリング１０
６及びシールリング１０６よりも環状隙間１０４の低圧
側Ｌに装着される樹脂材料によるバックアップリング１
０７を備えて構成されている。The sealing device 101 includes an annular mounting groove 105 provided on an outer peripheral surface of a shaft 103, and a seal ring 10 made of a rubber-like elastic material mounted inside the mounting groove 105.
6 and a backup ring 1 made of a resin material mounted on the low pressure side L of the annular gap 104 with respect to the seal ring 106.
07 is provided.
【０００５】取付溝１０５は、低圧側Ｌの側壁面１０５
ａからハウジング１０２の内周面１０２ａとの間隔が高
圧側Ｈに向かって拡がる方向に傾斜するテーパ状溝底部
１０５ｂ、テーパ状溝底部１０５ｂの高圧側Ｈの端部か
ら高圧側Ｈに向かってハウジング１０２の内周面１０２
ａと平行となる平行溝底部１０５ｃ、平行溝底部１０５
ｃの高圧側Ｈの端部に接続する高圧側Ｈの側壁面１０５
ｄを備えた構成となっている。The mounting groove 105 is formed on the side wall surface 105 on the low pressure side L.
The tapered groove bottom portion 105b that is inclined in a direction in which the distance from the inner peripheral surface 102a of the housing 102 to the high pressure side H expands from the high pressure side H toward the high pressure side H from the high pressure side H end of the tapered groove bottom portion 105b. Inner peripheral surface 102 of 102
a parallel groove bottom 105c, parallel groove bottom 105 parallel to a
c side wall surface 105 of the high pressure side H connected to the end of the high pressure side H
d.
【０００６】シールリング１０６は、圧縮されていない
状態では円形断面を備えたＯリングであり、取付溝１０
５に装着された状態では、ハウジング１０２の内周面１
０２ａと平行溝底部１０５ｃとにより径方向及び軸方向
（密封流体の圧力により）に圧縮され、その弾性反発力
によって内外周の接触面圧を得て、環状隙間１０４を低
圧側Ｌと高圧側Ｈとに分割している。[0006] The seal ring 106 is an O-ring having a circular cross section when it is not compressed.
5, the inner peripheral surface 1 of the housing 102
02a and the parallel groove bottom portion 105c are compressed in the radial and axial directions (by the pressure of the sealing fluid) to obtain the inner and outer peripheral contact surface pressures by the elastic repulsive force. And divided into
【０００７】バックアップリング１０７は円筒形状を呈
しており、ラジアル方向に切断した形状（図１２に示さ
れる形状）において、外周壁面１０７ａはハウジング１
０２の内周面１０２ａに平行な摺接面となり、テーパ状
溝底部１０５ｂに対向する内周壁面１０７ｂはテーパ状
溝底部１０５ｂとほぼ同じ角度のテーパ状の摺接面とな
っている。The backup ring 107 has a cylindrical shape, and in a shape cut in the radial direction (the shape shown in FIG. 12), the outer peripheral wall 107a is
02, the inner peripheral wall surface 107b opposed to the tapered groove bottom 105b is a tapered sliding contact surface having substantially the same angle as the tapered groove bottom 105b.
【０００８】また、バックアップリング１０７の低圧側
Ｌ及び高圧側の端面１０７ｃ，１０７ｄは、それぞれ軸
方向に直交する平面と平行となるように構成されてい
る。The low pressure side L and the high pressure side end faces 107c and 107d of the backup ring 107 are configured to be parallel to a plane orthogonal to the axial direction.
【０００９】そして、使用時等において高圧側Ｈから圧
力Ｐ１が付与されると、シールリング１０６は圧力Ｐ１
により発生する低圧側Ｌへの軸方向荷重により押圧さ
れ、図１２（ａ）から図１２（ｂ）に示される状態とな
る。When the pressure P1 is applied from the high pressure side H during use or the like, the seal ring 106
12 (a) to the state shown in FIG. 12 (b).
【００１０】すなわち、低圧側Ｌへの軸方向荷重により
バックアップリング１０７の内周壁面１０７ｂがテーパ
状溝底部１０５ｂに圧着するように当接し、その径方向
分力によってバックアップリング１０７が主として弾性
変形により径方向外方に拡径することで、外周壁面１０
７ａがハウジング１０２の内周面１０２ａに、内周壁面
１０７ｂがテーパ状溝底部１０５ｂに、それぞれ密着し
て隙間が埋められ、シールリング１０６の低圧側Ｌへの
はみ出しが防止されている。That is, the inner peripheral wall surface 107b of the backup ring 107 abuts against the tapered groove bottom portion 105b so as to be pressed against the tapered groove bottom portion 105b by the axial load on the low pressure side L, and the backup ring 107 is mainly elastically deformed by the radial component force. By expanding radially outward, the outer peripheral wall surface 10
The gap 7a is tightly fitted to the inner circumferential surface 102a of the housing 102, and the inner circumferential wall surface 107b is tightly fitted to the tapered groove bottom 105b, so that the seal ring 106 is prevented from protruding to the low pressure side L.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の構成による密封装置１０１では、バックアップリ
ング１０７の低圧側Ｌへの移動が取付溝１０５の側壁面
１０５ａにより規制されるため、図１２（ｃ）に示され
るように軸１０３の偏心が大きい場合に、バックアップ
リング１０７の外周壁面１０７ａ及び内周壁面１０７ｂ
に隙間Ｇ１，Ｇ２が発生し、Ｏリング１０６のはみ出し
（１０６ａ，１０６ｂ部）が発生する恐れがある。However, in the sealing device 101 according to the above-described conventional configuration, the movement of the backup ring 107 to the low pressure side L is restricted by the side wall surface 105a of the mounting groove 105, so that FIG. As shown in the figure, when the eccentricity of the shaft 103 is large, the outer peripheral wall surface 107a and the inner peripheral wall surface 107b of the backup ring 107
Gaps G1 and G2 are generated in the O-ring 106, and the O-ring 106 may protrude (portions 106a and 106b).
【００１２】従来技術においては側壁面１０５ａとＯリ
ング１０６による圧縮方向の押圧力によるバックアップ
リング１０７の弾性変形により、軸１０３の偏心に対し
て追随させようとする設計思想に基づき、バックアップ
リング１０７の低圧側Ｌの端面１０７ｃの径方向寸法
を、偏心していない場合の取付溝１０５の側壁面１０５
ａの底からハウジング１０２の内周面１０２ａまでの間
隔Ｈ0 とほぼ等しく設定している（図１２（ｂ）参
照）。In the prior art, the backup ring 107 is designed to follow the eccentricity of the shaft 103 by the elastic deformation of the backup ring 107 due to the pressing force in the compression direction by the side wall surface 105a and the O-ring 106. The side wall surface 105 of the mounting groove 105 when the radial dimension of the end surface 107c on the low pressure side L is not eccentric.
are set substantially equal to the distance H 0 from the bottom of a to the inner peripheral surface 102a of the housing 102 (see FIG. 12 (b)).
【００１３】従って、図１２（ｃ）のような大きな偏心
が発生し、Ｈ1 ＞Ｈ0 となった場合には、対応すること
が困難となってしまう。Therefore, when a large eccentricity as shown in FIG. 12 (c) occurs and H 1 > H 0 , it is difficult to cope with it.
【００１４】また、特に高圧の流体を密封する場合にお
いては、従来と同じ偏心量であってもＯリング１０６の
はみ出しが顕著になることも考えられ、このような問題
の発生を防止することが望まれていた。In particular, when sealing a high-pressure fluid, it is conceivable that the O-ring 106 protrudes significantly even with the same amount of eccentricity as in the past, and it is possible to prevent such a problem from occurring. Was desired.
【００１５】一方、Ｏリング１０６は、密封流体の種類
によっては膨潤して高圧側Ｈの側壁面１０５ｄに当接
し、さらには側壁面１０５ｄの角部１０５ｅ（図１２
（ａ）参照）とハウジング１０２の内周面１０２ａとの
間の隙間にかみ込まれ、損傷してしまうという問題もあ
った。On the other hand, the O-ring 106 swells depending on the type of the sealing fluid and abuts against the side wall surface 105d on the high pressure side H, and further has a corner 105e of the side wall surface 105d (FIG. 12).
(See (a)) and the inner peripheral surface 102a of the housing 102.
【００１６】これは、取付溝１０５にバックアップリン
グ１０７やシールリング１０６を嵌め込む際に、軸１０
３の外周面１０３ａよりも大きく拡径しなければなら
ず、組立性を考慮して高圧側の外周面１０３ａの高さを
低くした場合等においてより顕著となっている。When the backup ring 107 and the seal ring 106 are fitted into the mounting groove 105, the shaft 10
3 has to be larger than the outer peripheral surface 103a, which is more conspicuous when the height of the outer peripheral surface 103a on the high voltage side is reduced in consideration of the assemblability.
【００１７】また、同じような損傷の発生要因として
は、ハウジング１０２と軸１０３が軸方向に相対移動
（シリンダとピストンの関係）する場合や、密封流体が
脈動する場合等においても考慮すべき問題の一つであ
る。[0017] The same damage may be caused when the housing 102 and the shaft 103 move relative to each other in the axial direction (the relationship between the cylinder and the piston) or when the sealed fluid pulsates. one of.
【００１８】本発明は上記従来技術における課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
シールリングの損傷を防止することができ、かつ偏心追
随性に優れ密封性能を良好に維持可能する信頼性の高い
密封装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the prior art.
It is an object of the present invention to provide a highly reliable sealing device that can prevent damage to a seal ring, has excellent eccentricity followability, and can maintain good sealing performance.
【００１９】[0019]
【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、軸孔とこの軸孔に挿通される軸の
間の環状隙間に備えられるものであり、軸孔あるいは軸
のいずれか一方の部材に設けられ、低圧側の側壁面から
他方の部材との間隔が高圧側に向かって拡がる方向に傾
斜するテーパ状溝底部を有する環状の取付溝と、前記取
付溝内に装着されるゴム状弾性材料によるシールリング
と、前記取付溝のテーパ状溝底部に対向する周面に該テ
ーパ状溝底部に対応するテーパ部を備えると共に、前記
取付溝内においてシールリングよりも低圧側に装着され
るバックアップリングと、を備えた密封装置において、
高圧側からの圧力が作用した際に前記取付溝の低圧側の
側壁面とバックアップリングの低圧側の端部との間に隙
間を備えることを特徴とする。According to the present invention, in order to achieve the above object, there is provided an annular gap between a shaft hole and a shaft inserted through the shaft hole. An annular mounting groove having a tapered groove bottom that is provided on any one of the members and that is inclined in a direction in which a distance from the low-pressure side wall surface to the other member expands toward the high-pressure side; A seal ring made of a rubber-like elastic material to be mounted, and a taper portion corresponding to the tapered groove bottom on a peripheral surface facing the tapered groove bottom of the mounting groove, and a pressure lower than that of the seal ring in the mounting groove. And a backup ring attached to the side,
A gap is provided between the low pressure side wall surface of the mounting groove and the low pressure side end of the backup ring when pressure from the high pressure side is applied.
【００２０】この構成によると、バックアップリングは
シールリングを介して高圧側からの圧力により低圧側へ
と押圧される。押圧によりバックアップリングのテーパ
部は取付溝のテーパ状溝底部に当接し、その際に発生す
る径方向分力によりテーパ状溝底部と反対側のバックア
ップリング周面と他方の部材の周面との間に隙間が発生
することが防止される。According to this configuration, the backup ring is pressed toward the low pressure side by the pressure from the high pressure side via the seal ring. By pressing, the tapered portion of the backup ring comes into contact with the tapered groove bottom of the mounting groove, and the radial component force generated at that time causes the tapered groove bottom to be opposed to the backup ring peripheral surface opposite to the peripheral surface of the other member. The generation of a gap between them is prevented.
【００２１】取付溝の低圧側の側壁面とバックアップリ
ングの低圧側の端部との間に備えられた隙間は、バック
アップリングの低圧側への所定量の移動を可能とする。
そして、取付溝のテーパ状溝底部に沿って移動するバッ
クアップリングは、他方の部材の周面との間隔が狭くな
るので、テーパ状溝底部と反対側のバックアップリング
の周面と他方の部材の周面との間に隙間は発生しない。
従って、シールリングがバックアップリング側に押圧さ
れても隙間からはみ出すことはない。The gap provided between the low-pressure side wall surface of the mounting groove and the low-pressure side end of the backup ring allows a predetermined amount of movement of the backup ring to the low-pressure side.
The backup ring that moves along the tapered groove bottom of the mounting groove has a smaller interval with the peripheral surface of the other member, so the peripheral surface of the backup ring opposite to the tapered groove bottom and the other member have the same. There is no gap between the peripheral surface.
Therefore, even if the seal ring is pressed toward the backup ring, it does not protrude from the gap.
【００２２】前記バックアップリングの低圧側の端部の
肉厚は、前記取付溝の低圧側の側壁面におけるテーパ状
溝底部から他方の部材の周面との間隔よりも大きく設定
されることも好適である。It is also preferable that the thickness of the low pressure side end of the backup ring is set to be larger than the distance from the tapered groove bottom on the low pressure side wall surface of the mounting groove to the peripheral surface of the other member. It is.
【００２３】この構成によると、バックアップリングが
取付溝の低圧側の側壁面と当接するまで低圧側へ移動
し、それ以上の低圧側への移動が規制された場合におい
ても、テーパ状溝底部と反対側のバックアップリングの
周面と他方の部材の周面との隙間は発生しない。According to this configuration, the backup ring moves to the low-pressure side until it comes into contact with the side wall surface on the low-pressure side of the mounting groove. There is no gap between the peripheral surface of the backup ring on the opposite side and the peripheral surface of the other member.
【００２４】さらに、前記バックアップリングの低圧側
の端部の肉厚は、偏心時における前記取付溝の低圧側の
側壁面におけるテーパ状溝底部から他方の部材の周面と
の最大間隔と等しいか該間隔よりも大きく設定されるこ
とも好適である。Further, the thickness of the low pressure side end of the backup ring is equal to the maximum distance between the tapered groove bottom on the low pressure side wall surface of the mounting groove and the peripheral surface of the other member at the time of eccentricity. It is also preferable that the interval is set to be larger than the interval.
【００２５】この構成によると、軸孔と軸が偏心した場
合においても、テーパ状溝底部と反対側のバックアップ
リングの周面と他方の部材の周面との隙間は発生しな
い。According to this configuration, even when the shaft hole and the shaft are eccentric, no gap is generated between the peripheral surface of the backup ring on the side opposite to the tapered groove bottom and the peripheral surface of the other member.
【００２６】また、バックアップリングは、前記テーパ
部にバックアップリング高圧側壁面の肉厚が前記バック
アップリング高圧側壁面に対応する二部材間の隙間より
も大きく、嵌合時に圧縮されるつぶし代を設けたことも
好適である。In the backup ring, the thickness of the backup ring high-pressure side wall surface is larger than the gap between the two members corresponding to the backup ring high-pressure side wall surface in the tapered portion, and a compression allowance is provided during compression. It is also preferred that
【００２７】これによると、バックアップリングのテー
パ部に張り出して設けられたつぶし代により、バックア
ップリングに径方向に拡径するように変形する拡張力が
備わり、偏心による隙間が発生しても、追随してそれを
埋め密封性を維持する。[0027] According to this, the backup ring is provided with an expanding force for deforming the backup ring so as to expand in the radial direction due to the squeezing margin protruding from the tapered portion of the backup ring. Fill it and maintain hermeticity.
【００２８】また、前記バックアップリングは、一部が
切断された有端リング状であり、組込み時には他方の部
材との間に隙間が形成され、使用状態における圧力作用
時には切断部が拡がり、一方の部材及び他方の部材との
間の隙間を埋めることも好適である。The backup ring is in the form of an end ring with a part cut off. A gap is formed between the backup ring and the other member when the backup ring is assembled, and the cut portion expands when a pressure is applied in a use state. It is also preferable to fill the gap between the member and the other member.
【００２９】これによって、バックアップリングを取付
溝の中に容易に装着することができ、組立性を向上させ
ることができる。また、圧力作用時にバックアップリン
グの切断部が拡がることにより、バックアップリングは
取付溝のテーパ状溝底部を低圧側に向かって摺動し易く
なり、組込み時に有するバックアップリングと他方の部
材との間の隙間をより確実に埋めることが可能となる。Thus, the backup ring can be easily mounted in the mounting groove, and the assembling property can be improved. In addition, since the cut portion of the backup ring expands when pressure is applied, the backup ring easily slides on the tapered groove bottom of the mounting groove toward the low-pressure side, and the gap between the backup ring and the other member that is provided during assembly is increased. The gap can be more reliably filled.
【００３０】[0030]
【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して本発明の実
施の形態に係る密封装置について説明する。図１は本発
明の実施の形態に係る密封装置１の要部を破断断面とし
た構成説明図であり、図２は密封装置１に高圧側Ｈから
密封流体の圧力Ｐ１が付与された状態、図３及び図４は
密封流体の圧力Ｐ１が付与されると共に、軸３の偏心を
伴う状態をそれぞれ示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sealing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view of a configuration in which a main part of a sealing device 1 according to an embodiment of the present invention is a broken cross section. FIG. 2 shows a state in which a sealing fluid pressure P1 is applied to the sealing device 1 from a high pressure side H. 3 and 4 show a state in which the pressure P1 of the sealing fluid is applied and the shaft 3 is eccentric.
【００３１】密封装置１の概略構成としては、軸３の外
周面に設けられた環状の取付溝５と、この取付溝５の内
部に装着されるゴム状弾性材料によるシールリング６及
びシールリング６よりも環状隙間４の低圧側Ｌに装着さ
れる樹脂材料によるバックアップリング７を備えて構成
されている。As a schematic configuration of the sealing device 1, an annular mounting groove 5 provided on the outer peripheral surface of the shaft 3, a seal ring 6 made of a rubber-like elastic material mounted inside the mounting groove 5, and a seal ring 6. And a backup ring 7 made of a resin material mounted on the low pressure side L of the annular gap 4.
【００３２】取付溝５は、低圧側Ｌの側壁面５ａからハ
ウジング２の内周面２ａとの間隔が高圧側Ｈに向かって
拡がる方向に傾斜するテーパ状溝底部５ｂ、テーパ状溝
底部５ｂの高圧側Ｈの端部から高圧側Ｈに向かってハウ
ジング２の内周面２ａと平行となる平行溝底部５ｃ、平
行溝底部５ｃの高圧側Ｈの端部に接続する高圧側Ｈの側
壁面５ｄを備えた構成となっている。The mounting groove 5 has a tapered groove bottom 5b and a tapered groove bottom 5b which are inclined in a direction in which the distance from the side wall surface 5a on the low pressure side L to the inner peripheral surface 2a of the housing 2 increases toward the high pressure side H. A parallel groove bottom 5c parallel to the inner peripheral surface 2a of the housing 2 from the end of the high pressure side H toward the high pressure side H, and a side wall surface 5d of the high pressure side H connected to an end of the high pressure side H of the parallel groove bottom 5c. Is provided.
【００３３】シールリング６は、圧縮されていない状態
では円形断面を備えたＯリング状であり、取付溝５に装
着された状態では、ハウジング２の内周面２ａと平行溝
底部５ｃとにより径方向に圧縮され、その弾性反発力に
よって内外周の接触面圧を得て、環状隙間４を低圧側Ｌ
と高圧側Ｈとに分割密封している。The seal ring 6 is in the form of an O-ring having a circular cross section when not compressed, and has a diameter formed by the inner peripheral surface 2a of the housing 2 and the parallel groove bottom 5c when mounted in the mounting groove 5. , And the contact pressure of the inner and outer peripheries is obtained by the elastic repulsive force, and the annular gap 4 is moved to the low pressure side L.
And the high-pressure side H.
【００３４】バックアップリング７は円筒形状を呈して
おり、ラジアル方向に切断した形状（図１２に示される
形状）において、外周壁面７ａはハウジング２の内周面
２ａに平行な摺接面となり、テーパ状溝底部５ｂに対向
するテーパ部としての内周壁面７ｂはテーパ状溝底部５
ｂとほぼ同じ傾斜角度を有するテーパ状の摺接面となっ
ている。The backup ring 7 has a cylindrical shape, and in a shape cut in the radial direction (the shape shown in FIG. 12), the outer peripheral wall surface 7a is a sliding contact surface parallel to the inner peripheral surface 2a of the housing 2 and is tapered. The inner peripheral wall surface 7b as a tapered portion facing the tapered groove bottom 5b is
It has a tapered sliding contact surface having substantially the same inclination angle as b.
【００３５】また、バックアップリング７の低圧側Ｌ及
び高圧側の端面７ｃ，７ｄは、それぞれ軸方向に直交す
る平面と平行となるように構成されており、かつ取付溝
５の低圧側Ｌの側壁面５ａと端面７ｃとの間に所定の隙
間Ｇ１が備えられている。The low-pressure side L and the high-pressure side end faces 7c and 7d of the backup ring 7 are each configured to be parallel to a plane orthogonal to the axial direction, and the side of the mounting groove 5 on the low-pressure side L. A predetermined gap G1 is provided between the wall surface 5a and the end surface 7c.
【００３６】この隙間Ｇ１は、バックアップリング７の
低圧側Ｌの端部としての端面７ｃの径方向の寸法である
肉厚Ｗ２が取付溝５の低圧側Ｌの側壁面５ａにおけるテ
ーパ状溝底部５ｂからハウジング２の内周面２ａとの間
隔Ｗ１よりも大きく設定されていることにより、バック
アップリング７が隙間Ｇ１分だけ高圧側Ｈに位置するこ
とにより形成されている。The gap G1 has a thickness W2, which is a radial dimension of an end face 7c as an end of the low pressure side L of the backup ring 7, and a tapered groove bottom 5b on a side wall 5a of the mounting groove 5 on the low pressure side L. Is set to be larger than the distance W1 from the inner peripheral surface 2a of the housing 2 so that the backup ring 7 is formed on the high pressure side H by the gap G1.
【００３７】尚、図１における密封装置１の状態は、低
圧側Ｌと高圧側Ｈとの間には圧力差は発生しておらず、
軸３のハウジング２に対する偏心も発生していない状態
として示されている。また、図１における間隔Ｗ１及び
肉厚Ｗ２の値は、寸法公差や偏心による影響を受けてい
ない状態において比較している。In the state of the sealing device 1 in FIG. 1, no pressure difference is generated between the low pressure side L and the high pressure side H.
The state is shown in which no eccentricity of the shaft 3 with respect to the housing 2 occurs. Further, the values of the interval W1 and the thickness W2 in FIG. 1 are compared in a state where the values are not affected by dimensional tolerances and eccentricity.
【００３８】従って、図１においてはシールリング６に
よるバックアップリング７の低圧側Ｌ方向への大きな押
圧力は発生していないが、軽く低圧側Ｌに押し付けるこ
とによりバックアップリング７の外周壁面７ａはハウジ
ング２の内周面２ａに、内周壁面７ｂはテーパ状溝底部
５ｂにそれぞれ同時に当接可能となっている。Therefore, in FIG. 1, a large pressing force of the backup ring 7 in the direction of the low pressure side L is not generated by the seal ring 6, but the outer peripheral wall surface 7a of the backup ring 7 is lightly pressed against the low pressure side L so that the housing 7 2 and the inner peripheral wall surface 7b can simultaneously contact the tapered groove bottom 5b.
【００３９】図２は、このような構成の密封装置１の高
圧側Ｈに密封流体の圧力Ｐ１が付与された状態を示して
おり、バックアップリング７はシールリング６を介して
高圧側Ｈからの圧力Ｐ１により低圧側Ｌへと押圧され
る。押圧によりバックアップリング７の内周壁面７ｂは
取付溝５のテーパ状溝底部５ｂに当接し、その際に発生
する径方向分力によりテーパ状溝底部５ｂと反対側のバ
ックアップリング７の外周壁面７ａとハウジング２の内
周面２ａは密着して隙間の発生は防止される。FIG. 2 shows a state in which the pressure P1 of the sealing fluid is applied to the high pressure side H of the sealing device 1 having such a configuration, and the backup ring 7 is separated from the high pressure side H via the seal ring 6. It is pressed toward the low pressure side L by the pressure P1. The inner peripheral wall surface 7b of the backup ring 7 comes into contact with the tapered groove bottom portion 5b of the mounting groove 5 by pressing, and the outer peripheral wall surface 7a of the backup ring 7 opposite to the tapered groove bottom portion 5b due to a radial component force generated at that time. And the inner peripheral surface 2a of the housing 2 are in close contact with each other to prevent the generation of a gap.
【００４０】そして、取付溝５の低圧側Ｌの側壁面５ａ
とバックアップリング７の低圧側Ｌとの間に備えられた
隙間Ｇ１は、バックアップリング７の低圧側ｌへの所定
量の移動を可能とする。Then, the side wall surface 5a on the low pressure side L of the mounting groove 5
A gap G1 provided between the backup ring 7 and the low-pressure side L of the backup ring 7 allows a predetermined amount of movement of the backup ring 7 to the low-pressure side l.
【００４１】バックアップリング７は取付溝５のテーパ
状溝底部５ｂに沿ってハウジング２に接近する方向に移
動するので、その外周壁面７ａとハウジング２の内周面
２ａとの間に隙間が発生することをより確実に防止す
る。Since the backup ring 7 moves in a direction approaching the housing 2 along the tapered groove bottom 5b of the mounting groove 5, a gap is generated between the outer peripheral wall surface 7a and the inner peripheral surface 2a of the housing 2. More reliably.
【００４２】従って、シールリング６がバックアップリ
ング７側に押圧されても隙間からはみ出すことはない。Therefore, even if the seal ring 6 is pressed toward the backup ring 7, it does not protrude from the gap.
【００４３】尚、バックアップリング７はこの実施の形
態では樹脂材料（例えばＰＴＦＥ等）によるものなの
で、２点鎖線で示されるような圧力による弾性変形やク
リープ変形が発生することも考えられるが、隙間Ｇ１が
存在することによりテーパ状溝底部５ｂとの間で発生す
る径方向分力は失われず、外周壁面７ａとハウジング２
の内周面２ａとの間に隙間は発生しない。Since the backup ring 7 is made of a resin material (for example, PTFE or the like) in this embodiment, elastic deformation or creep deformation may occur due to pressure as shown by a two-dot chain line. Due to the presence of G1, the radial component generated between the tapered groove bottom 5b and the outer peripheral wall 7a is not lost.
There is no gap between the inner peripheral surface 2a and the inner peripheral surface 2a.
【００４４】また、バックアップリング７は、一部がバ
イアスカットされた有端リング状であり、組込み時には
ハウジング２の内周面２ａとバックアップリング７の外
周壁面７ａとの間に隙間が形成され、使用状態における
圧力作用時には切断部（バイアスカット部）が拡がり、
ハウジング２の内周面２ａとバックアップリング７の外
周壁面７ａの間の隙間を埋めることも好適である。The backup ring 7 is in the form of an end ring partially bias-cut, and a gap is formed between the inner peripheral surface 2a of the housing 2 and the outer peripheral wall surface 7a of the backup ring 7 when assembled. The cutting part (bias cut part) expands at the time of pressure action in use,
It is also preferable to fill the gap between the inner peripheral surface 2a of the housing 2 and the outer peripheral wall surface 7a of the backup ring 7.
【００４５】切断部の形状は、バックアップリング７が
圧力が作用した際に弾性変形が比較的大きい材料であれ
ば、バイアスカットがなくても良いが、このカットを設
けることによって拡径が容易で、一層の効果を望める。The shape of the cut portion is not necessarily required to be a bias cut as long as the material is relatively elastically deformed when the backup ring 7 is subjected to a pressure. However, by providing this cut, the diameter can be easily expanded. , More effect can be expected.
【００４６】図３及び図４は密封流体の圧力Ｐ１が付与
されると共に、軸３に偏心が発生している状態がそれぞ
れ示されている。尚、図３よりも図４のほうが偏心量が
大きい状態である。図３と図４の関係は、それぞれ最大
最小の隙間関係を表わしているが、図１において偏心が
発生した場合においては、実線側（図１において上側）
が図３に対応し、破線側（図１において下側）が図４に
対応するような関係にもなっている。FIGS. 3 and 4 show the state where the pressure P1 of the sealing fluid is applied and the shaft 3 is eccentric. FIG. 4 shows a state in which the amount of eccentricity is larger than that in FIG. The relationship between FIG. 3 and FIG. 4 represents the maximum and minimum clearance relationship, but when eccentricity occurs in FIG. 1, the solid line side (upper side in FIG. 1)
3 corresponds to FIG. 3, and the broken line side (lower side in FIG. 1) also has a relationship corresponding to FIG.
【００４７】偏心が発生すると、取付溝５の低圧側Ｌの
側壁面５ａにおけるテーパ状溝底部５ｂからハウジング
２の内周面２ａとの間隔が図１のＷ１よりも大きなＷ１
Ａとなる部分が発生するが、隙間Ｇ１があることによ
り、バックアップリング７はシールリング６により押圧
されているので低圧側Ｌへと移動する。この時、隙間Ｇ
２の間隔は、隙間Ｇ１よりも小さくなっている。When eccentricity occurs, the distance between the tapered groove bottom 5b on the side wall surface 5a on the low pressure side L of the mounting groove 5 and the inner peripheral surface 2a of the housing 2 is larger than W1 in FIG.
Although a portion A is generated, the backup ring 7 moves to the low-pressure side L because the gap G1 exists and the backup ring 7 is pressed by the seal ring 6. At this time, the gap G
The interval of 2 is smaller than the gap G1.
【００４８】図４は、軸３が最も大きく偏心した状態で
あり、取付溝５の低圧側Ｌの側壁面５ａとバックアップ
リング７の端面７ｃが当接するまで、バックアップリン
グ７が低圧側Ｌに移動している。この状態においても、
外周壁面７ａとハウジング２の内周面２ａとの間に隙間
を発生させないために、バックアップリング７の端面７
ｃの肉厚Ｗ２は、偏心時における間隔Ｗ１Ｂと等しい
か、それよりも大きく（Ｗ２≧Ｗ１Ｂ）設定することに
より、バックアップリング７が隙間Ｇ１分移動して側壁
面５ａに当接した状態となっても、その外周壁面７ａと
ハウジング２の内周面２ａとの間に隙間を発生させない
ようにすることが可能となる。FIG. 4 shows a state in which the shaft 3 is most eccentric, and the backup ring 7 moves to the low-pressure side L until the side wall surface 5a of the low-pressure side L of the mounting groove 5 abuts against the end surface 7c of the backup ring 7. doing. In this state,
In order not to create a gap between the outer peripheral wall surface 7a and the inner peripheral surface 2a of the housing 2, the end surface 7 of the backup ring 7
By setting the thickness W2 of c equal to or larger than the interval W1B at the time of eccentricity (W2 ≧ W1B), the backup ring 7 moves by the gap G1 and comes into contact with the side wall surface 5a. However, it is possible to prevent a gap from being generated between the outer peripheral wall surface 7a and the inner peripheral surface 2a of the housing 2.
【００４９】従って、取付溝５の低圧側Ｌの側壁面５ａ
とバックアップリング７の端面７ｃの間に備えられた隙
間Ｇ１により、バックアップリング７の低圧側ｌへの所
定量の移動が可能となり、偏心追随性が向上し、外周壁
面７ａとハウジング２の内周面２ａとの間に隙間が発生
することが防止される。Accordingly, the side wall surface 5a on the low pressure side L of the mounting groove 5
A gap G1 provided between the backup ring 7 and the end face 7c of the backup ring 7 allows a predetermined amount of movement of the backup ring 7 to the low pressure side l, improves eccentricity followability, and improves the outer peripheral wall 7a and the inner circumference of the housing 2. The generation of a gap between the surface 2a and the surface 2a is prevented.
【００５０】シールリング６はバックアップリング７側
に押圧されても隙間からはみ出すことはなく、密封性能
を良好に維持することが可能となり信頼性を高めること
が可能となる。Even if the seal ring 6 is pressed toward the backup ring 7, it does not protrude from the gap, so that the sealing performance can be maintained well and the reliability can be improved.
【００５１】尚、この密封装置１は、ハウジング２と軸
３が互いに相対回転あるいは往復移動自在に組み付けら
れた運動用の密封装置であってもよいし、またハウジン
グ２と軸３が静止状態に組み付けられる固定用の密封装
置であってもよい。The sealing device 1 may be a moving sealing device in which the housing 2 and the shaft 3 are assembled so as to be rotatable or reciprocally movable relative to each other, or the housing 2 and the shaft 3 are kept stationary. It may be a fixed sealing device to be assembled.
【００５２】運動用の密封装置の場合には運動時の軸偏
心に対応可能となり、固定部のシールとして用いる場合
には組み付け時の軸偏心に対応可能となる。In the case of a sealing device for exercise, it is possible to cope with shaft eccentricity during exercise, and when it is used as a seal for a fixed portion, it is possible to cope with shaft eccentricity during assembly.
【００５３】（実施の形態２）図５は本発明の第２の実
施の形態に係る密封装置を示している。(Embodiment 2) FIG. 5 shows a sealing device according to a second embodiment of the present invention.
【００５４】すなわち、この密封装置２１は、所定の環
状隙間２２を介して互いに同心的に組み付けられた２部
材としての軸２３とハウジング２４間をシールするもの
で、軸２３外周に設けられた環状の取付溝２５内に装着
されるゴム状弾性体製のシールリング２６と、このシー
ルリング２６を隔てて軸方向低圧側の溝側面とシールリ
ング２６間に配置される樹脂製のバックアップリング２
７とを備えた構成となっている。That is, the sealing device 21 seals the space between the shaft 23 and the housing 24 as two members concentrically assembled with each other via a predetermined annular gap 22. A sealing ring 26 made of a rubber-like elastic material, which is mounted in the mounting groove 25, and a resin-made backup ring 2 disposed between the sealing ring 26 and the groove side surface on the low pressure side in the axial direction with the sealing ring 26 interposed therebetween.
7 is provided.
【００５５】シールリング２６はＯリング等のリング状
のスクィーズパッキンで、自由状態では内径が取付溝２
５の溝内径よりも小径で、外径がハウジング２４の内径
よりも大径に設定された円形断面を備えたもので、組付
時にハウジング２４内周面と取付溝２５の円筒状溝底部
２５ａとによって径方向に圧縮され、その弾性反発力に
よって内外周の接触面圧を得ている。The seal ring 26 is a ring-shaped squeeze packing such as an O-ring.
5 has a circular cross section whose diameter is smaller than the inner diameter of the groove and whose outer diameter is set to be larger than the inner diameter of the housing 24. The inner peripheral surface of the housing 24 and the cylindrical groove bottom 25a of the mounting groove 25 are assembled at the time of assembly. Thus, the contact surface pressure on the inner and outer circumferences is obtained by the elastic repulsive force.
【００５６】バックアップリング２７は断面略台形状の
リング状部材で、外周面が軸方向と平行の円筒面で、そ
の外径がハウジング２４内径とほぼ等しく、摺接する。The backup ring 27 is a ring-shaped member having a substantially trapezoidal cross section. Its outer peripheral surface is a cylindrical surface parallel to the axial direction, and its outer diameter is substantially equal to the inner diameter of the housing 24 and is in sliding contact.
【００５７】また、その両側面は軸方向に直交する互い
に平行となる直交面によって構成されており、バックア
ップリング２７の高圧側Ｈの側面はシールリング２６と
接触し、また、バックアップリング２７の低圧側Ｌの側
面は取付溝２５の低圧側Ｌ壁面に接触して軸方向荷重を
支持する。Further, both side surfaces are constituted by orthogonal surfaces which are perpendicular to each other in the axial direction and are parallel to each other. The side of the high pressure side H of the backup ring 27 is in contact with the seal ring 26, and the low pressure of the backup ring 27 is low. The side surface of the side L contacts the low pressure side L wall surface of the mounting groove 25 to support the axial load.
【００５８】そして、このバックアップリング２７の溝
底側の周面である内周面には、低圧側Ｌに向かって徐々
にハウジング２４の内周面との間隔が狭まる方向に傾斜
する円錐台状の内径テーパ部２７ａが設けられている。The inner peripheral surface, which is the peripheral surface on the groove bottom side of the backup ring 27, has a truncated conical shape which is gradually inclined toward the low pressure side L in a direction in which the distance from the inner peripheral surface of the housing 24 is reduced. Is provided.
【００５９】一方、取付溝２５の、バックアップリング
２７に対応する溝底部分にはバックアップリング２７の
内径テーパ部２７ａに対応する円錐台状のテーパ状溝底
部２５ｂが設けられている。On the other hand, at the bottom of the mounting groove 25 corresponding to the backup ring 27, a truncated cone-shaped tapered groove bottom 25b corresponding to the inner diameter tapered portion 27a of the backup ring 27 is provided.
【００６０】この内径テーパ部２７ａのテーパ角度θ1
とテーパ状溝底部２５ｂのテーパ角度θ2 とは、 θ1 ＞θ2 と設定されている。The taper angle θ 1 of the inner diameter tapered portion 27a.
And the taper angle θ 2 of the tapered groove bottom 25b is set as θ 1 > θ 2 .
【００６１】即ち、自由状態では、バックアップリング
２７の低圧側Ｌの肉厚Ｗ３は低圧側Ｌのハウジング２４
の内周面から溝内側面２５ｃの底部までの間隔と略等
く、バックアップリング２７の高圧側Ｈの肉厚Ｗ４は高
圧側Ｈのハウジング２４の内側面から円筒状溝底部２５
ａまでの間隔Ｄ1 より大きく、組み込まれる際に圧縮さ
れるつぶし代２８（図５において斜線により示されてい
る部分）が設けられている。That is, in the free state, the thickness W3 of the low pressure side L of the backup ring 27 is
The thickness W4 of the high pressure side H of the backup ring 27 is substantially equal to the distance from the inner peripheral surface of the groove to the bottom of the groove inner surface 25c.
greater than the distance D 1 of the up a, squeeze 28 being compressed when incorporated (the portion indicated by hatching in FIG. 5) is provided.
【００６２】そして、バックアップリング２７はハウジ
ング２４と取付溝２５の間に圧縮されて組み込まれる。The backup ring 27 is compressed and installed between the housing 24 and the mounting groove 25.
【００６３】尚、このバックアップリング２７は装着で
きれば無端リング状であってもよいし、一部切断した有
端リング状の構成としてもよい。切断方向は図示しない
が、周方向に対して斜めに切断するバイアスカットでも
よいし、周方向に対して直角に切断してもよいし、他の
切断方法を採用してもよい。The backup ring 27 may have an endless ring shape as long as it can be mounted, or may have a partially cut end ring shape. Although the cutting direction is not shown, a bias cut for cutting obliquely to the circumferential direction may be used, the cutting may be performed at right angles to the circumferential direction, or another cutting method may be adopted.
【００６４】上記の構成に高圧側Ｈから流体圧が付与さ
れると、シールリング２６が低圧側Ｌに押され、このシ
ールリング２６によってバックアップリング２７が低圧
側Ｌに押圧される。When a fluid pressure is applied to the above structure from the high pressure side H, the seal ring 26 is pressed to the low pressure side L, and the backup ring 27 is pressed to the low pressure side L by the seal ring 26.
【００６５】バックアップリング２７の作用する軸方向
荷重は最終的に取付溝２５の低圧側の溝内側面２５ｃに
よって支持される。この場合では、バックアップリング
２７は、高圧側Ｈの肉厚Ｗ４に設けられたつぶし代２８
が圧縮された状態になっている。The axial load acting on the backup ring 27 is finally supported by the groove inner surface 25 c on the low pressure side of the mounting groove 25. In this case, the backup ring 27 is provided with a squeeze allowance 28 provided on the thickness W4 of the high-pressure side H.
Is in a compressed state.
【００６６】従って、シールリング２６がバックアップ
リング２７側に押圧されても隙間が発生することはな
い。Accordingly, even if the seal ring 26 is pressed toward the backup ring 27, no gap is generated.
【００６７】図６には、流体圧力が付与されると共に、
軸２３に偏心が発生している状態を示している。FIG. 6 shows that the fluid pressure is applied and
This shows a state in which the shaft 23 is eccentric.
【００６８】偏心により、ハウジング２４と軸２３との
間隔が大きくなる部分が発生すると、バックアップリン
グ２７は圧縮状態にあったつぶし代２８が径方向に拡径
するように弾性変形して大きくなった間隔を埋め、バッ
クアップリング２７外周部とハウジング２４間、及びバ
ックアップリング２７内周部と軸２３間に隙間が生じる
ことを防ぐ。When the space between the housing 24 and the shaft 23 becomes large due to the eccentricity, the backup ring 27 is elastically deformed so that the compression allowance 28 in the compressed state expands in the radial direction and becomes large. The gap is filled to prevent a gap from being formed between the outer peripheral portion of the backup ring 27 and the housing 24 and between the inner peripheral portion of the backup ring 27 and the shaft 23.
【００６９】従って、内径テーパ部２７ａのつぶし代２
８が常にバックアップリング２７の内外径部の隙間が埋
められた状態に維持でき，耐偏心追従性が向上し、シー
ルリング２６のはみ出しが防止され、シールリングの破
損を防ぐことができる。Therefore, the pressing margin 2 of the inner diameter tapered portion 27a is
8, the gap between the inner and outer diameters of the backup ring 27 can always be kept filled, the eccentricity follow-up resistance is improved, the seal ring 26 is prevented from protruding, and the seal ring can be prevented from being damaged.
【００７０】尚、この密封装置２１は、軸２３とハウジ
ング２４間が、互いに相対回転あるいは往復移動自在に
組み付けられた運動用シールであってもよいし、また、
軸２３とハウジング２４間が静止状態に組み付けられた
固定部のシールであってもよい。The sealing device 21 may be a motion seal in which the shaft 23 and the housing 24 are assembled so as to be able to rotate or reciprocate relative to each other.
The seal between the shaft 23 and the housing 24 may be a fixed part seal assembled in a stationary state.
【００７１】運動用シールの場合には運動時の軸偏心に
対応できるし、固定部のシールとして用いる場合には組
み付け時の軸偏心に対応できる。The motion seal can cope with the shaft eccentricity at the time of motion, and when used as a seal for the fixed portion, it can cope with the shaft eccentricity at the time of assembly.
【００７２】また、つぶし代２８の厚みは偏心時でも隙
間ができない厚み、或は若干のつぶしを持つような厚み
に設定する。そして、高圧側Ｈのつぶし代を大きく設定
することにより、バックアップリング２７の内径テーパ
部２７ａとテーパ状溝底部２５ｂ及び同様にバックアッ
プリング２７の外周面とハウジング２４の内周面の接触
面における面圧分布を高圧側Ｈに変移させ（高圧側Ｈに
面圧分布のピークが位置する）、高圧側Ｈからの圧力に
対してより良好な耐圧性を発揮させることができる。Further, the thickness of the crushing allowance 28 is set to a thickness that does not allow a gap even at the time of eccentricity, or a thickness that has a slight crushing. By setting the crushing allowance of the high-pressure side H to be large, the surface at the contact surface between the inner peripheral surface of the housing 24 and the outer peripheral surface of the backup ring 27 and the inner peripheral taper portion 27a and the tapered groove bottom 25b of the backup ring 27 are similarly formed. The pressure distribution is shifted to the high-pressure side H (the peak of the surface pressure distribution is located on the high-pressure side H), so that better pressure resistance against the pressure from the high-pressure side H can be exhibited.
【００７３】更に、つぶし代２８は内径テーパ部２７ａ
のテーパ角度θ1 ＞テーパ状溝底部２５ｂのテーパ角度
θ2 となるようなテーパ角度に設定するのではなく、そ
れぞれのテーパ角度が略等しく内径テーパ部２７ａの高
圧側が径方向最大となるつぶし代を設ける構成であって
もよい。Further, the crushing allowance 28 is the inner diameter tapered portion 27a.
Taper angle theta 1> tapered groove bottom portion 25b instead of setting the taper angle such that the taper angle theta 2, the squeeze of the high pressure side of the respective taper angle substantially equal to the inner diameter tapered section 27a is the radial maximum May be provided.
【００７４】（実施の形態３）図７は本発明の第３の実
施の形態に係る密封装置３１を示している。図７（ａ）
は密封装置３１に負荷が加わっていないの組立初期状態
を示し、図７（ｂ）はシールリング６の膨潤や往復動の
際の高圧側Ｈへの移動が発生した状態を示している。(Embodiment 3) FIG. 7 shows a sealing device 31 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 (a)
7B shows an initial state of assembly in which no load is applied to the sealing device 31, and FIG. 7B shows a state in which the seal ring 6 swells and moves to the high pressure side H during reciprocation.
【００７５】図７（ａ）の密封装置３１において，第１
の実施の形態で説明した密封装置１と同じ構成には同じ
符号を付し、その説明を省略する。In the sealing device 31 shown in FIG.
The same components as those of the sealing device 1 described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００７６】この密封装置３１の特徴的な構成は、シー
ルリング６及びバックアップリング７を取付溝５に嵌め
込む際の作業性を向上し、かつそれらの過度の変形を抑
えるために、高圧側Ｈの側壁面５ｄの高さが低く設定
（軸３の端部３ａの直径を小さく）されている。従っ
て、環状隙間４が大きく設定されている。The characteristic structure of the sealing device 31 is to improve the workability when fitting the seal ring 6 and the backup ring 7 into the mounting groove 5 and to suppress excessive deformation of the seal ring 6 and the backup ring 7. Is set low (the diameter of the end 3a of the shaft 3 is small). Therefore, the annular gap 4 is set large.
【００７７】また、シールリング６と側壁面５ｄの間に
第２のバックアップリング３２を備えている。Further, a second backup ring 32 is provided between the seal ring 6 and the side wall surface 5d.
【００７８】この第２のバックアップリング３２はバッ
クアップリング７とは異なり、高圧の密封流体により変
形するシールリング６を支持するものではなくそれ程の
強度を必要としないが、シールリング６の膨潤や往復動
の際の高圧側Ｈへの移動による加圧力により撓むことが
ないように、材料強度や板圧が設定されている。Unlike the backup ring 7, the second backup ring 32 does not support the seal ring 6 which is deformed by a high-pressure sealing fluid and does not require a great strength. The material strength and the sheet pressure are set so as not to bend by the pressing force due to the movement to the high pressure side H during the movement.
【００７９】例えば、概略平ワッシャ形状のカット部を
有した軟質樹脂材料の比較的柔らかくて延性のある材
料、例えば、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等を用
いた環状部材である。尚、取付溝５に装着可能であれ
ば、カット部は不要である。For example, an annular member using a relatively soft and ductile material of a soft resin material having a cut portion in a substantially flat washer shape, for example, PTFE (tetrafluoroethylene resin) or the like. In addition, if it can be mounted in the mounting groove 5, the cut portion is unnecessary.
【００８０】このように構成することで、組立性を考慮
して環状隙間４が大きく設定されても密封装置３１は、
シールリング６の膨潤や往復動の際の高圧側Ｈへの移動
に対し、第２のバックアップリング３２がシールリング
６を支持することになり、シールリング６の環状隙間４
へのかみ込みによる損傷を防止することができる。With this configuration, even if the annular gap 4 is set large in consideration of the assembling property, the sealing device 31 can
The second backup ring 32 supports the seal ring 6 against the swelling of the seal ring 6 and the movement to the high pressure side H during the reciprocating motion, and the annular gap 4 of the seal ring 6
It is possible to prevent the damage due to the entanglement.
【００８１】尚、低圧側Ｌにおけるシールリング６とバ
ックアップリング７の作用は、第１の実施の形態と同様
である。The operation of the seal ring 6 and the backup ring 7 on the low pressure side L is the same as in the first embodiment.
【００８２】また、この図７の密封装置３１と図１２
（ａ）の従来の密封装置（高圧側の外周面１０３ａを破
線で示される外周面１０３ａＬまで縮径して環状隙間１
０４を大きくしたもの）とを比べて浸漬試験（Ｆｕｅｌ
Ｄ＋ＭＴＢＥ７％，１２０℃×３００ｈ）を行った結果
では、従来の密封装置が６個中４個のシールリングに破
損が生じていたのに対し、本実施の形態の密封装置は６
個全て破損せず、破損対策効果が大きい。The sealing device 31 shown in FIG.
(A) The conventional sealing device (the outer circumferential surface 103a on the high pressure side is reduced in diameter to the outer circumferential surface 103aL indicated by a broken line to form an annular gap 1
Immersion test (Fuel)
D + MTBE 7%, 120 ° C. × 300 h). As a result, four out of six seal rings of the conventional sealing device were damaged, whereas the sealing device of the present embodiment was 6
All the pieces are not damaged, and the effect of damage prevention is great.
【００８３】このように第２のバックアップリング３２
を高圧側Ｈに配置することによって、シールリング６の
膨潤等によっても高圧側Ｈへのはみ出しを防止する。結
果的に高圧側Ｈの側壁面５ｄ角に当接することによる破
損を防止する。As described above, the second backup ring 32
Is disposed on the high-pressure side H, thereby preventing the seal ring 6 from protruding to the high-pressure side H due to swelling or the like. As a result, damage due to contact with the side wall surface 5d corner of the high pressure side H is prevented.
【００８４】また、高圧側Ｈの側壁面５ｄを低く形成で
きるため、第２のバックアップリング３２のみならずシ
ールリング６やバックアップリング７は装着や脱着等の
際に大きく拡径されず変形が防止され、また、密封装置
３１の組立作業性も向上する。Further, since the side wall surface 5d on the high pressure side H can be formed low, not only the second backup ring 32 but also the seal ring 6 and the backup ring 7 are not greatly expanded in the mounting and dismounting operations, thereby preventing deformation. In addition, the assembly workability of the sealing device 31 is improved.
【００８５】さらに、脈動圧に対し、シールリング６が
取付溝５から高圧側Ｈへ抜け出ることを防止する。Further, the sealing ring 6 is prevented from falling out of the mounting groove 5 to the high pressure side H in response to the pulsating pressure.
【００８６】尚、本実施の形態は流体浸漬による膨潤と
したが、シールリング６が膨潤する場合であればよく、
その原因は流体浸漬に限るものではない。In the present embodiment, the swelling is performed by immersion in a fluid. However, it is sufficient if the seal ring 6 swells.
The cause is not limited to fluid immersion.
【００８７】（実施の形態４）図８には、本発明の第４
の実施の形態として、高圧側Ｈに配置される第２のバッ
クアップリング３２の取り付け部の構成が示されてい
る。(Embodiment 4) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
In the embodiment, the configuration of the mounting portion of the second backup ring 32 arranged on the high pressure side H is shown.
【００８８】以下の説明では第３の実施の形態と異なる
構成のみを説明するものとし、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を省略するものとする。In the following description, only the configuration different from that of the third embodiment will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００８９】図８における密封装置４１において、その
軸３は、取付溝５の高圧側Ｈの側壁面がないものであ
り、側壁面の代わりに軸３の高圧側Ｈの端部に独立した
固定リング４２を備えた構成である。固定リング４２
は、軸３に形成された溝３ｂに嵌合されている。In the sealing device 41 shown in FIG. 8, the shaft 3 has no side wall surface on the high-pressure side H of the mounting groove 5, and is fixed to the end of the high-pressure side H of the shaft 3 independently of the side wall surface. This is a configuration including a ring 42. Fixing ring 42
Is fitted in a groove 3b formed in the shaft 3.
【００９０】このようにすれば、シールリング６のはみ
出し（低圧側Ｌ及び高圧側Ｈ）は第３の実施の形態と同
様に防止でき、装着や脱着時においてバックアップリン
グ７，シールリング６，バックアップリング３２等のリ
ング径を装着時に拡張する必要がなく変形が防止され、
また、密封装置４１の組立作業性も向上する。In this manner, protrusion of the seal ring 6 (low pressure side L and high pressure side H) can be prevented in the same manner as in the third embodiment, and the backup ring 7, the seal ring 6, and the backup It is not necessary to expand the ring diameter of the ring 32 or the like at the time of mounting, and deformation is prevented,
Further, the assembling workability of the sealing device 41 is also improved.
【００９１】即ち、軸３の外径と略等しい径の取付溝５
に直接挿入することができ、各リングの変形防止や組立
作業性を向上することができる。That is, the mounting groove 5 having a diameter substantially equal to the outer diameter of the shaft 3
Can be inserted directly into the ring, and the deformation of each ring can be prevented and the workability of assembly can be improved.
【００９２】尚、外径側のハウジング２側に取付溝が設
けられ、その溝に固定される固定リングによりバックア
ップリング３２の高圧側Ｈにおける抜け防止を行なうこ
とも可能である。A mounting groove is provided on the housing 2 on the outer diameter side, and it is possible to prevent the backup ring 32 from coming off on the high pressure side H by a fixing ring fixed to the groove.
【００９３】（実施の形態５）図９には、本発明の第５
の実施の形態として、密封装置５１の高圧側Ｈに配置さ
れる第２のバックアップリング３２の取り付け部の構成
が示されている。(Embodiment 5) FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention.
As an embodiment of the present invention, a configuration of a mounting portion of the second backup ring 32 arranged on the high pressure side H of the sealing device 51 is shown.
【００９４】図９の密封装置５１では、ワッシャ状の固
定リング５２をネジ５３により軸３に固定している構成
である。その他の構成及び作用／効果は第４の実施の形
態と同様である。The sealing device 51 shown in FIG. 9 has a structure in which a washer-shaped fixing ring 52 is fixed to the shaft 3 by screws 53. Other configurations and operations / effects are the same as those of the fourth embodiment.
【００９５】（実施の形態６）図１０には、本発明の第
６の実施の形態として、密封装置６１の高圧側Ｈに配置
される第２のバックアップリング６２の取り付け部の構
成が示されている。(Embodiment 6) FIG. 10 shows, as a sixth embodiment of the present invention, the structure of a mounting portion of a second backup ring 62 arranged on the high pressure side H of a sealing device 61. ing.
【００９６】第２のバックアップリング６２は、それ自
体で軸３に取り付けられる構成である。The second backup ring 62 is configured to be attached to the shaft 3 by itself.
【００９７】軸３は、第４の実施の形態と同様に、取付
溝５の高圧側Ｈの側壁面がないものであり、側壁面の代
わりに軸３の高圧側Ｈの端部にバックアップリング６２
が、軸３に形成された溝３ｂに嵌合されている。As in the fourth embodiment, the shaft 3 has no side wall surface on the high pressure side H of the mounting groove 5, and a backup ring is provided at the end of the high pressure side H of the shaft 3 instead of the side wall surface. 62
Is fitted in a groove 3 b formed in the shaft 3.
【００９８】従って、シールリング６の膨潤や往復動の
際の高圧側Ｈへの移動に対し、第２のバックアップリン
グ６２自体がシールリング６を支持するので、取り付け
強度や撓み強度等十分配慮する必要がある。Therefore, the second backup ring 62 itself supports the seal ring 6 against the swelling of the seal ring 6 and the movement to the high pressure side H during the reciprocating motion, so that the mounting strength and the bending strength are sufficiently considered. There is a need.
【００９９】尚、バックアップリング６２の強度が必要
な場合には、より硬い硬質樹脂材料や金属材料を使用す
ることも可能である。また、バックアップリング６２と
してＣ形止め輪を用いることもできる。If the strength of the backup ring 62 is required, a harder hard resin material or a metal material can be used. Also, a C-shaped retaining ring can be used as the backup ring 62.
【０１００】このようにすれば、シールリング６のはみ
出し（低圧側Ｌ及び高圧側Ｈ）は第３の実施の形態と同
様に防止でき、装着や脱着時においてバックアップリン
グ７，シールリング６等のリング径を装着時に拡張する
必要がなく変形が防止され、また、密封装置６１の組立
作業性も向上する。In this manner, protrusion of the seal ring 6 (low pressure side L and high pressure side H) can be prevented as in the third embodiment, and the backup ring 7, the seal ring 6, etc. It is not necessary to expand the ring diameter at the time of mounting, so that deformation is prevented, and the assembling workability of the sealing device 61 is also improved.
【０１０１】（実施の形態７）図１１には、本発明の第
７の実施の形態として、密封装置７１の高圧側Ｈに配置
される第２のバックアップリング７２の取り付け部の構
成が示されている。(Embodiment 7) FIG. 11 shows, as a seventh embodiment of the present invention, the structure of a mounting portion of a second backup ring 72 arranged on the high pressure side H of a sealing device 71. ing.
【０１０２】図１１の密封装置７１では、ワッシャ状の
第２のバックアップリング７２をネジ７３により軸３に
固定している構成である。その他の構成及び作用／効果
は第６の実施の形態と同様である。In the sealing device 71 shown in FIG. 11, a second washer-shaped backup ring 72 is fixed to the shaft 3 by screws 73. Other configurations and operations / effects are the same as those of the sixth embodiment.
【０１０３】[0103]
【発明の効果】上記発明の詳細な説明に記載されたよう
に、シールリングの損傷を防止することができ、かつ偏
心追随性に優れ密封性能を良好に維持可能する信頼性の
高い密封装置が得られる。As described in the detailed description of the invention, there is provided a highly reliable sealing device which can prevent damage to a seal ring, has excellent eccentricity followability and can maintain good sealing performance. can get.
【０１０４】バックアップリングの低圧側の端部の肉厚
を規定することにより、バックアップリングが取付溝の
低圧側の側壁面と当接するまで低圧側へ移動し、それ以
上の低圧側への移動が規制された場合においても、バッ
クアップリングの周面と他方の部材の周面との隙間の発
生を防止してシールリングの破損がより確実に防止され
る。By defining the thickness of the low pressure side end of the backup ring, the backup ring moves to the low pressure side until it comes into contact with the low pressure side wall surface of the mounting groove, and further movement to the low pressure side. Even in the case of the restriction, the occurrence of a gap between the peripheral surface of the backup ring and the peripheral surface of the other member is prevented, so that the seal ring is more reliably prevented from being damaged.
【０１０５】さらに、バックアップリングの低圧側の端
部の肉厚を偏心を考慮して規定することにより、大きな
偏心の発生があっても、密封性能を良好に維持すること
が可能である。Further, by defining the thickness of the end portion on the low pressure side of the backup ring in consideration of eccentricity, it is possible to maintain good sealing performance even when large eccentricity occurs.
【０１０６】バックアップリングに嵌合時に圧縮される
つぶし代を設けることにより、バックアップリングに径
方向に拡径するように変形する拡張力が備わり、偏心に
よる隙間が発生しても、追随してそれを埋め密封性が維
持可能となる。By providing the backup ring with a squeeze allowance that is compressed at the time of fitting, the backup ring is provided with an expanding force that deforms so as to expand in the radial direction. And the hermeticity can be maintained.
【０１０７】一部が切断された有端リング状のバックア
ップリングを適用することにより、バックアップリング
を取付溝の中に容易に装着することができ、組立性を向
上させることができる。また、圧力作用時にバックアッ
プリングの切断部が拡がることにより、バックアップリ
ングは取付溝のテーパ状溝底部を低圧側に向かって摺動
し易くなり、組込み時に有するバックアップリングと他
方の部材との間の隙間をより確実に埋めることが可能と
なる。By using a backup ring in the form of an end ring with a part cut off, the backup ring can be easily mounted in the mounting groove, and the assemblability can be improved. In addition, since the cut portion of the backup ring expands when pressure is applied, the backup ring easily slides on the tapered groove bottom of the mounting groove toward the low-pressure side, and the gap between the backup ring and the other member that is provided during assembly is increased. The gap can be more reliably filled.
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装
置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 1 is a configuration explanatory view in which a main part of a sealing device according to a first embodiment of the present invention is sectioned.
【図２】図２は密封装置に密封流体の圧力が付与された
状態の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which pressure of a sealing fluid is applied to a sealing device.
【図３】図３は密封装置に密封流体の圧力が付与される
と共に、偏心を伴う状態の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which pressure of a sealing fluid is applied to a sealing device and the sealing device is eccentric.
【図４】図４は密封装置に密封流体の圧力が付与される
と共に、偏心を伴う状態の説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a pressure of a sealing fluid is applied to a sealing device and the eccentricity is accompanied.
【図５】図５は本発明の第２の実施の形態に係る密封装
置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 5 is a configuration explanatory view in which a main part of a sealing device according to a second embodiment of the present invention is sectioned.
【図６】図６は密封装置に密封流体の圧力が付与された
状態の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a state where pressure of a sealing fluid is applied to the sealing device.
【図７】図７は本発明の第３の実施の形態に係る密封装
置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 7 is a configuration explanatory view in which a main part of a sealing device according to a third embodiment of the present invention is sectioned.
【図８】図８は本発明の第４の実施の形態に係る密封装
置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 8 is a configuration explanatory view in which a main part of a sealing device according to a fourth embodiment of the present invention is sectioned.
【図９】図９は本発明の第５の実施の形態に係る密封装
置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 9 is a configuration explanatory view showing a cross section of a main part of a sealing device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】図１０は本発明の第６の実施の形態に係る密
封装置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 10 is a configuration explanatory view in which a main part of a sealing device according to a sixth embodiment of the present invention is sectioned.
【図１１】図１１は本発明の第７の実施の形態に係る密
封装置の要部を断面化した構成説明図。FIG. 11 is a configuration explanatory view showing a cross section of a main part of a sealing device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】図１２は従来技術に係る密封装置の説明図で
ある。FIG. 12 is an explanatory view of a sealing device according to a conventional technique.
１ 密封装置 ２ ハウジング ２ａ 内周面 ３ 軸 ３ａ 端部 ３ｂ 溝 ４ 環状隙間 ５ 取付溝 ５ａ 側壁面 ５ｂ テーパ状溝底部 ５ｃ 平行溝底部 ５ｄ 側壁面 ６ シールリング ７ バックアップリング ７ａ 外周壁面 ７ｂ 内周壁面 ７ｃ，７ｄ 端面 ２１ 密封装置 ２２ 環状隙間 ２３ 軸 ２４ ハウジング ２５ 取付溝 ２５ａ 円筒状溝底部 ２５ｂ テーパ状溝底部 ２５ｃ 溝内側面 ２６ シールリング ２７ バックアップリング ２８ つぶし代 ３１ 密封装置 ３２ 第２のバックアップリング ４１ 密封装置 ４２ 固定リング ５１ 密封装置 ５２ 固定リング ５３ ネジ ６１ 密封装置 ６２ 第２のバックアップリング ７１ 密封装置 ７２ 第２のバックアップリング ７３ ネジ Ｇ１，Ｇ２ 隙間 Ｌ 低圧側 Ｈ 高圧側 Ｐ１ 圧力 Ｗ１，Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｈ0 ，Ｈ1 ，Ｄ1 間隔 Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 肉厚 θ1 ，θ2 テーパ角度 １０１ 密封装置 １０２ ハウジング １０２ａ 内周面 １０３ 軸 １０３ａ 外周面 １０４ 環状隙間 １０５ 取付溝 １０５ａ 側壁面 １０５ｂ テーパ状溝底部 １０５ｃ 平行溝底部 １０５ｄ 側壁面 １０６ シールリング １０６ａ，１０６ｂ はみ出し １０７ バックアップリング １０７ａ 外周壁面 １０７ｂ 内周壁面 １０７ｃ，１０７ｄ 端面DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing device 2 Housing 2a Inner peripheral surface 3 Shaft 3a End 3b Groove 4 Annular gap 5 Mounting groove 5a Side wall surface 5b Tapered groove bottom 5c Parallel groove bottom 5d Side wall surface 6 Seal ring 7 Backup ring 7a Outer peripheral wall surface 7b Inner peripheral wall surface 7c, 7d End surface 21 Sealing device 22 Annular gap 23 Shaft 24 Housing 25 Mounting groove 25a Cylindrical groove bottom 25b Tapered groove bottom 25c Groove inner surface 26 Seal ring 27 Backup ring 28 Depressing allowance 31 Sealing device 32 Second backup ring 41 Sealing device 42 Fixing ring 51 Sealing device 52 Fixing ring 53 Screw 61 Sealing device 62 Second backup ring 71 Sealing device 72 Second backup ring 73 Screw G1, G2 Gap L Low pressure side H High pressure side P1 Pressure W1, W1A, W1B , H 0 , H 1 , D 1 interval W2, W3, W4 Thickness θ 1 , θ 2 Taper angle 101 Sealing device 102 Housing 102a Inner peripheral surface 103 Shaft 103a Outer peripheral surface 104 Annular gap 105 Mounting groove 105a Side wall surface 105b Tapered groove bottom 105c Parallel groove bottom 105d Side wall surface 106 Seal ring 106a, 106b Protruding 107 Backup ring 107a Outer wall surface 107b Inner wall surface 107c, 107d End surface
Claims (5)
状隙間に備えられるものであり、 軸孔あるいは軸のいずれか一方の部材に設けられ、低圧
側の側壁面から他方の部材との間隔が高圧側に向かって
拡がる方向に傾斜するテーパ状溝底部を有する環状の取
付溝と、 前記取付溝内に装着されるゴム状弾性材料によるシール
リングと、 前記取付溝のテーパ状溝底部に対向する周面に該テーパ
状溝底部に対応するテーパ部を備えると共に、前記取付
溝内においてシールリングよりも低圧側に装着されるバ
ックアップリングと、 を備えた密封装置において、 高圧側からの圧力が作用した際に前記取付溝の低圧側の
側壁面とバックアップリングの低圧側の端部との間に隙
間を備えることを特徴とする密封装置。1. An axial gap provided between an axial hole and a shaft inserted through the axial hole. The axial gap is provided in one of the axial hole and the shaft, and is provided from a side wall surface on the low pressure side to the other. An annular mounting groove having a tapered groove bottom that is inclined in a direction in which a distance from the member increases toward the high-pressure side; a seal ring made of a rubber-like elastic material mounted in the mounting groove; and a tapered shape of the mounting groove. A sealing ring having a tapered portion corresponding to the tapered groove bottom on a peripheral surface facing the groove bottom, and a backup ring mounted on a lower pressure side than a seal ring in the mounting groove; A seal is provided between the side wall surface of the mounting groove on the low pressure side and the end of the backup ring on the low pressure side when a pressure is applied.
の肉厚は、前記取付溝の低圧側の側壁面におけるテーパ
状溝底部から他方の部材の周面との間隔よりも大きく設
定されることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。2. The thickness of the low pressure side end of the backup ring is set to be larger than the distance from the tapered groove bottom on the low pressure side wall surface of the mounting groove to the peripheral surface of the other member. The sealing device according to claim 1, wherein:
の肉厚は、偏心時における前記取付溝の低圧側の側壁面
におけるテーパ状溝底部から他方の部材の周面との最大
間隔と等しいか該間隔よりも大きく設定されることを特
徴とする請求項１または２に記載の密封装置。3. The thickness of the low pressure side end of the backup ring is equal to the maximum distance between the tapered groove bottom on the low pressure side wall surface of the mounting groove and the peripheral surface of the other member at the time of eccentricity. The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is set to be larger than the interval.
状隙間に備えられるものであり、 軸孔あるいは軸のいずれか一方の部材に設けられ、低圧
側の側壁面から他方の部材との間隔が高圧側に向かって
拡がる方向に傾斜するテーパ状溝底部を有する環状の取
付溝と、 前記取付溝内に装着されるゴム状弾性材料によるシール
リングと、 前記取付溝のテーパ状溝底部に対向する周面に該テーパ
状溝底部に対応するテーパ部を備えると共に、前記取付
溝内においてシールリングよりも低圧側に装着されるバ
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、前記テーパ部にバックアッ
プリング高圧側壁面の肉厚が前記バックアップリング高
圧側壁面に対応する二部材間の隙間よりも大きく、嵌合
時に圧縮されるつぶし代を設けたことを特徴とする密封
装置。4. An axial gap is provided in an annular gap between a shaft hole and a shaft inserted through the shaft hole, the shaft hole being provided in one of the shaft hole and the shaft, and being provided from a side wall surface on the low pressure side to the other. An annular mounting groove having a tapered groove bottom that is inclined in a direction in which a distance from the member increases toward the high-pressure side; a seal ring made of a rubber-like elastic material mounted in the mounting groove; and a tapered shape of the mounting groove. A sealing ring having a tapered portion corresponding to the tapered groove bottom portion on a peripheral surface facing the groove bottom portion, and a backup ring mounted on a lower pressure side than a seal ring in the mounting groove. In the ring, the thickness of the backup ring high-pressure side wall surface in the tapered portion is larger than the gap between the two members corresponding to the backup ring high-pressure side wall surface, and the ring is compressed during fitting. Sealing device, characterized in that the provided.
された有端リング状であり、組込み時には他方の部材と
の間に隙間が形成され、使用状態における圧力作用時に
は切断部が拡がり、一方の部材及び他方の部材との間の
隙間を埋めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
か１項に記載の密封装置。5. The backup ring is in the form of an end ring with a part cut off, and a gap is formed between the backup ring and the other member when the backup ring is assembled. The sealing device according to any one of claims 1 to 4, wherein a gap between the member and the other member is filled.
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