JPH11344120A - ロッドのシール装置 - Google Patents
ロッドのシール装置Info
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- JPH11344120A JPH11344120A JP10166205A JP16620598A JPH11344120A JP H11344120 A JPH11344120 A JP H11344120A JP 10166205 A JP10166205 A JP 10166205A JP 16620598 A JP16620598 A JP 16620598A JP H11344120 A JPH11344120 A JP H11344120A
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- seal
- rod seal
- pressure side
- low pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
- F16J15/24—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with radially or tangentially compressed packing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3208—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法誤差や熱膨張差によらずロッドシールと
ロッドとの間に常に理想の接触面圧分布が得られるよう
にする。 【解決手段】 ロッド２を摺動可能に案内するロッドガ
イド３の内周に形成された環状溝７内に、ロッドシール
10とこれをバックアップするＯリング11とからなる二重
シール８を配置し、Ｏリング11からロッドシール10にか
かる付勢力の一部をロッドガイド３から延ばした環状の
隔壁18に分担させるようにしたシール装置において、隔
壁18の先端面18ａに環状突起20を設け、ロッドシール10
に低圧側へ向う大きな押圧力がかかる場合に、この突起
20をロッドシール10の段差面15ａに食い込ませること
で、ロッドシール10の前端面10ａをロッドガイド３の低
圧側シール受面３ａに接触させ、ロッドシール10にかか
る押圧力を二箇所に分散して、その前端部のつぶれまた
は全体的な変形を抑制する。
ロッドとの間に常に理想の接触面圧分布が得られるよう
にする。 【解決手段】 ロッド２を摺動可能に案内するロッドガ
イド３の内周に形成された環状溝７内に、ロッドシール
10とこれをバックアップするＯリング11とからなる二重
シール８を配置し、Ｏリング11からロッドシール10にか
かる付勢力の一部をロッドガイド３から延ばした環状の
隔壁18に分担させるようにしたシール装置において、隔
壁18の先端面18ａに環状突起20を設け、ロッドシール10
に低圧側へ向う大きな押圧力がかかる場合に、この突起
20をロッドシール10の段差面15ａに食い込ませること
で、ロッドシール10の前端面10ａをロッドガイド３の低
圧側シール受面３ａに接触させ、ロッドシール10にかか
る押圧力を二箇所に分散して、その前端部のつぶれまた
は全体的な変形を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車高調整用の油圧
シリンダや衝撃吸収用の油圧緩衝器などのシリンダ装置
のロッドをシールするためのシール装置に関する。
シリンダや衝撃吸収用の油圧緩衝器などのシリンダ装置
のロッドをシールするためのシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、車高調整用の油圧シリンダは、
図６に示すように、油液を封入したシリンダ１内に摺動
可能にピストン（図示略）を嵌装し、このピストンに一
端部が連結されたロッド２の他端部を前記シリンダ１の
開口端部に装着したロッドガイド３を摺動可能に挿通さ
せてシリンダ１外まで延ばしている。シリンダ１は、こ
こでは有底の外筒４内に納められており、前記ロッドガ
イド３は、この外筒４とシリンダ１との間の環状室５を
閉じる蓋体としても共用され、外筒４の開口端部に螺合
させたロックリング６によりその位置が固定されてい
る。ロッド２内には油通路（図示略）が設けられてお
り、シリンダ内には、前記油通路を通じて外部の給排油
手段（図示略）から油液が給排され、これに応じてロッ
ド２の伸長または短縮し、車高が調整されるようになっ
ている。
図６に示すように、油液を封入したシリンダ１内に摺動
可能にピストン（図示略）を嵌装し、このピストンに一
端部が連結されたロッド２の他端部を前記シリンダ１の
開口端部に装着したロッドガイド３を摺動可能に挿通さ
せてシリンダ１外まで延ばしている。シリンダ１は、こ
こでは有底の外筒４内に納められており、前記ロッドガ
イド３は、この外筒４とシリンダ１との間の環状室５を
閉じる蓋体としても共用され、外筒４の開口端部に螺合
させたロックリング６によりその位置が固定されてい
る。ロッド２内には油通路（図示略）が設けられてお
り、シリンダ内には、前記油通路を通じて外部の給排油
手段（図示略）から油液が給排され、これに応じてロッ
ド２の伸長または短縮し、車高が調整されるようになっ
ている。
【０００３】このような油圧シリンダにおいて、ロッド
２のシールは、一般に、ロッドガイド３の内周に設けた
環状溝７内に配置した二重シール８と、ロックリング６
内に配置したオイルシール９とにより二段階でなされる
ようになっている。二重シール８は、ロッド２に摺接す
るロッドシール１０とこのロッドシール１０をロッド２
側へ弾発付勢するバックアップリング（Ｏリング）１１
とからなっている。この場合、ロッドシール１０は、摺
動特性を重視して摺動性能に優れた材料、例えばフッ素
樹脂から形成されており、これとロッド２との間から
は、シリンダ内室１２の油圧の上昇に応じて、わずかの
油漏れが生じるようになっている。一方、オイルシール
９はシール性の良好なゴムから形成されており、前記ロ
ッドシール１０とロッド２との間から漏れ出た油液（漏
れ油）は、このオイルシール９により外部への漏出が防
止される。そして、この外部への漏出が防止された油液
は、二重シール８とオイルシール９との間に形成した油
溜室１３に一旦溜った後、ロッドガイド３に設けた油通
路１４を通じて前記環状室（ドレン室）５へ逃がされる
ようになる。
２のシールは、一般に、ロッドガイド３の内周に設けた
環状溝７内に配置した二重シール８と、ロックリング６
内に配置したオイルシール９とにより二段階でなされる
ようになっている。二重シール８は、ロッド２に摺接す
るロッドシール１０とこのロッドシール１０をロッド２
側へ弾発付勢するバックアップリング（Ｏリング）１１
とからなっている。この場合、ロッドシール１０は、摺
動特性を重視して摺動性能に優れた材料、例えばフッ素
樹脂から形成されており、これとロッド２との間から
は、シリンダ内室１２の油圧の上昇に応じて、わずかの
油漏れが生じるようになっている。一方、オイルシール
９はシール性の良好なゴムから形成されており、前記ロ
ッドシール１０とロッド２との間から漏れ出た油液（漏
れ油）は、このオイルシール９により外部への漏出が防
止される。そして、この外部への漏出が防止された油液
は、二重シール８とオイルシール９との間に形成した油
溜室１３に一旦溜った後、ロッドガイド３に設けた油通
路１４を通じて前記環状室（ドレン室）５へ逃がされる
ようになる。
【０００４】しかるに、上記した油圧シリンダにおいて
は、高圧側となるシリンダ内室１２と低圧側となる油溜
室１３との差圧によりバックアップリング１１が上方に
押し上げられ、その差圧がある値以上に大きくなる場合
には、環状溝７に臨む、ロッドガイド３の低圧側シール
受面３ａ（図７）に強く押圧され、バックアップリング
１１が圧縮変形して、ロッドシール１０をロッド２に強
い力で押付ける。この結果、ロッドシール１０とロッド
２との間の摩擦抵抗が増大し、ロッド２の円滑な伸縮動
が阻害されて乗り心地の悪化を招き、その上、ロッドシ
ール１０の摩耗が増大して、油漏れが激しくなるという
問題があった。
は、高圧側となるシリンダ内室１２と低圧側となる油溜
室１３との差圧によりバックアップリング１１が上方に
押し上げられ、その差圧がある値以上に大きくなる場合
には、環状溝７に臨む、ロッドガイド３の低圧側シール
受面３ａ（図７）に強く押圧され、バックアップリング
１１が圧縮変形して、ロッドシール１０をロッド２に強
い力で押付ける。この結果、ロッドシール１０とロッド
２との間の摩擦抵抗が増大し、ロッド２の円滑な伸縮動
が阻害されて乗り心地の悪化を招き、その上、ロッドシ
ール１０の摩耗が増大して、油漏れが激しくなるという
問題があった。
【０００５】なお、油圧緩衝器においても、上記したロ
ッドシール１０とバックアップリング１１とからなる二
重シール８を採用することが多くなってきており、この
ものでも同様の問題が発生している。ただし、油圧緩衝
器の場合は、シリンダ１の周りの環状室５はリザーバと
して提供される。
ッドシール１０とバックアップリング１１とからなる二
重シール８を採用することが多くなってきており、この
ものでも同様の問題が発生している。ただし、油圧緩衝
器の場合は、シリンダ１の周りの環状室５はリザーバと
して提供される。
【０００６】上記問題を解決するため、特開平１０−５
４４３６号公報には、図７に示すように、ロッドシール
１０の、低圧側となる前端部分の外径に段差部（段差）
１５を形成し、ロッドガイド３を本体１６と蓋体１７と
からなる分割構成として、その蓋体１７から延設した環
状の隔壁１８を前記段差部１５内に収容するようにして
いる。このようなシール構造とすることにより、上記し
たシリンダ内室（高圧側）１２と油溜室（低圧側）１３
との差圧が大きくなって、バックアップリング１１から
ロッドシール１０に大きな付勢力が加わるような場合
は、ロッドガイド３に設けた隔壁１８がその付勢力を分
担し、結果として、ロッドシール１０がロッド２に強く
押し付けられることはなくなる。
４４３６号公報には、図７に示すように、ロッドシール
１０の、低圧側となる前端部分の外径に段差部（段差）
１５を形成し、ロッドガイド３を本体１６と蓋体１７と
からなる分割構成として、その蓋体１７から延設した環
状の隔壁１８を前記段差部１５内に収容するようにして
いる。このようなシール構造とすることにより、上記し
たシリンダ内室（高圧側）１２と油溜室（低圧側）１３
との差圧が大きくなって、バックアップリング１１から
ロッドシール１０に大きな付勢力が加わるような場合
は、ロッドガイド３に設けた隔壁１８がその付勢力を分
担し、結果として、ロッドシール１０がロッド２に強く
押し付けられることはなくなる。
【０００７】ところで、ロッドシール１０とロッド２と
の間の接触面圧分布は、理想的には、同じ図７の左側に
示す圧力分布グラフのように、高圧側の接触限界点Ａの
付近で面圧が最大となり、低圧側の接触限界点Ｂの付近
で面圧が最小となるゆるやかなカーブを描くことが望ま
しく、このような接触面圧分布となる場合には、シリン
ダ内室１２から油溜室１３側へごくわずかに油漏れが生
じるだけとなり、所望のシール性能が確保されるように
なる。
の間の接触面圧分布は、理想的には、同じ図７の左側に
示す圧力分布グラフのように、高圧側の接触限界点Ａの
付近で面圧が最大となり、低圧側の接触限界点Ｂの付近
で面圧が最小となるゆるやかなカーブを描くことが望ま
しく、このような接触面圧分布となる場合には、シリン
ダ内室１２から油溜室１３側へごくわずかに油漏れが生
じるだけとなり、所望のシール性能が確保されるように
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記バ
ックアップリング１１とロッドシール１０との間に隔壁
１８を介在させた新たなシール構造によれば、ロッドシ
ール１０とロッドガイド３の蓋体１６との寸法交差によ
り、図８に示すように、組付状態で、ロッドシール１０
の段差部１５内の段差面１５ａと隔壁１８の先端面１８
ａとの間、すなわちロッドシール１０と隔壁１８との当
接面にわずかの隙間δ1 が形成され（）、あるいはロ
ッドシール１０の前端面１０ａと前記ロッドガイド３の
低圧側シール受面３ａとの間にわずかの隙間δ2 が形成
される（）ことが多い。また、組付状態で前記隙間δ
1 またはδ2 が存在しなくても、フッ素樹脂で形成され
ているロッドシール１０と鋼材で形成されているロッド
ガイド３との間に大きな線膨張係数の差があるため、使
用中の摩擦熱などにより温度が上昇すると、この線膨張
係数の差により前記隙間δ1 またはδ2 が形成されるよ
うになる。
ックアップリング１１とロッドシール１０との間に隔壁
１８を介在させた新たなシール構造によれば、ロッドシ
ール１０とロッドガイド３の蓋体１６との寸法交差によ
り、図８に示すように、組付状態で、ロッドシール１０
の段差部１５内の段差面１５ａと隔壁１８の先端面１８
ａとの間、すなわちロッドシール１０と隔壁１８との当
接面にわずかの隙間δ1 が形成され（）、あるいはロ
ッドシール１０の前端面１０ａと前記ロッドガイド３の
低圧側シール受面３ａとの間にわずかの隙間δ2 が形成
される（）ことが多い。また、組付状態で前記隙間δ
1 またはδ2 が存在しなくても、フッ素樹脂で形成され
ているロッドシール１０と鋼材で形成されているロッド
ガイド３との間に大きな線膨張係数の差があるため、使
用中の摩擦熱などにより温度が上昇すると、この線膨張
係数の差により前記隙間δ1 またはδ2 が形成されるよ
うになる。
【０００９】そして、図８に示すように、ロッドシー
ル１０と隔壁１８との当接面に隙間δ1 が形成される
と、上記した高圧側と低圧側との差圧によってロッドシ
ール１０の前端部がロッドガイド３の低圧側のシール受
面３ａに強く押付けられ、この結果、ロッドシール１０
の前端部がつぶれて、同図に示す圧力分布グラフのよう
に、高圧側の接触限界点Ａ付近の面圧が低下する一方
で、低圧側接触限界点Ｂ付近の面圧が上昇し、その接触
面圧分布が上記した理想のカーブから大きくずれ、シー
ル性能が低下して多量の油漏れが生じる。
ル１０と隔壁１８との当接面に隙間δ1 が形成される
と、上記した高圧側と低圧側との差圧によってロッドシ
ール１０の前端部がロッドガイド３の低圧側のシール受
面３ａに強く押付けられ、この結果、ロッドシール１０
の前端部がつぶれて、同図に示す圧力分布グラフのよう
に、高圧側の接触限界点Ａ付近の面圧が低下する一方
で、低圧側接触限界点Ｂ付近の面圧が上昇し、その接触
面圧分布が上記した理想のカーブから大きくずれ、シー
ル性能が低下して多量の油漏れが生じる。
【００１０】一方、図８に示すように、ロッドシール
１０の前端面１０ａとロッドガイド３の低圧側のシール
受面３ａとの間に隙間δ2 が形成されると、ロッドシー
ル１０にその後端側（高圧側）を半径内方へ寄せる方向
のモーメントが働き、ロッドシール１０がその後端側を
縮径させるように変形し、その結果、高圧側の接触限界
点Ａ付近の面圧が異常に高まって、その接触面圧分布が
上記した理想のカーブから大きくずれ、ロッドシール１
０の摩耗が急激に進行するようになる。
１０の前端面１０ａとロッドガイド３の低圧側のシール
受面３ａとの間に隙間δ2 が形成されると、ロッドシー
ル１０にその後端側（高圧側）を半径内方へ寄せる方向
のモーメントが働き、ロッドシール１０がその後端側を
縮径させるように変形し、その結果、高圧側の接触限界
点Ａ付近の面圧が異常に高まって、その接触面圧分布が
上記した理想のカーブから大きくずれ、ロッドシール１
０の摩耗が急激に進行するようになる。
【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、寸法誤差や熱膨
張差によらずロッドシールとロッドとの間に常に理想の
接触面圧分布を得られるようにし、もって安定したシー
ル性能の確保とロッドシールの摩耗寿命の延長とに寄与
するシール装置を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、寸法誤差や熱膨
張差によらずロッドシールとロッドとの間に常に理想の
接触面圧分布を得られるようにし、もって安定したシー
ル性能の確保とロッドシールの摩耗寿命の延長とに寄与
するシール装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ロッドを摺動自在にガイドし、低圧側と
高圧側とを画成するロッドガイドに設けられ、前記ロッ
ドと前記ロッドガイドとの間をシールするシール装置で
あって、前記ロッドに摺接するロッドシールと該ロッド
シールを前記ロッド側へ弾発付勢するバックアップリン
グとからなる二重シールを備えると共に、該二重シール
を前記ロッドガイドの内周に形成された環状溝内に配置
し、前記ロッドシールの外周に設けられた段差に、前記
環状溝の低圧側シール受面から高圧側シール受面に延び
て設けられた隔壁を収容し、該隔壁によって前記ロッド
シールと前記パックアップリングとを部分的に隔離した
ものにおいて、前記隔壁と前記ロッドシールの段差との
軸方向当接面の少なくとも一方に係合突起を設け、該係
合突起を相手側に係合させるようにしたことを特徴とす
る。また、ロッドシールは高圧側から圧力受けたときに
変形し、この変形によって係合突起が前記ロッドシール
の径方向の移動を規制するようになっていることを特徴
とする。
め、本発明は、ロッドを摺動自在にガイドし、低圧側と
高圧側とを画成するロッドガイドに設けられ、前記ロッ
ドと前記ロッドガイドとの間をシールするシール装置で
あって、前記ロッドに摺接するロッドシールと該ロッド
シールを前記ロッド側へ弾発付勢するバックアップリン
グとからなる二重シールを備えると共に、該二重シール
を前記ロッドガイドの内周に形成された環状溝内に配置
し、前記ロッドシールの外周に設けられた段差に、前記
環状溝の低圧側シール受面から高圧側シール受面に延び
て設けられた隔壁を収容し、該隔壁によって前記ロッド
シールと前記パックアップリングとを部分的に隔離した
ものにおいて、前記隔壁と前記ロッドシールの段差との
軸方向当接面の少なくとも一方に係合突起を設け、該係
合突起を相手側に係合させるようにしたことを特徴とす
る。また、ロッドシールは高圧側から圧力受けたときに
変形し、この変形によって係合突起が前記ロッドシール
の径方向の移動を規制するようになっていることを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施
の形態としてのロッドのシール装置を示したものであ
る。なお、本シール装置は、前出図６に示した油圧シリ
ンダに適用したもので、その基本構造は前出図７に示し
たものと同一であるので、以下に述べる各実施の形態に
おいては、図７に示した部分と同一部分には、同一符号
を付すこととする。本第１の実施の形態の特徴とすると
ころは、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔
壁１８の先端面１８ａに周方向に延びる突起（係合突
起）２０を形成し、この突起２０を前記ロッドシール１
０に設けられた段差部１５内の段差面１５ａに部分的に
当接（係合）させるようにした点にある。突起２０は、
ここでは断面半円形をなし、隔壁１８の先端面１８ａの
幅よりも十分小さくなるようにその基部側の厚さが設定
されている。なお、この突起２０は、周方向に連続して
形成しても、あるいは周方向に断続的に形成しても良い
ものである。一方、ロッドシール１０は、前記突起２０
に段差面１５ａを当接させた状態において、その前端面
１０ａをロッドガイド３の低圧側シール受面３ａにわず
か接触させ、またはわずか離間させるように、その段差
部１５の長さ（深さ）が設定されている。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施
の形態としてのロッドのシール装置を示したものであ
る。なお、本シール装置は、前出図６に示した油圧シリ
ンダに適用したもので、その基本構造は前出図７に示し
たものと同一であるので、以下に述べる各実施の形態に
おいては、図７に示した部分と同一部分には、同一符号
を付すこととする。本第１の実施の形態の特徴とすると
ころは、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔
壁１８の先端面１８ａに周方向に延びる突起（係合突
起）２０を形成し、この突起２０を前記ロッドシール１
０に設けられた段差部１５内の段差面１５ａに部分的に
当接（係合）させるようにした点にある。突起２０は、
ここでは断面半円形をなし、隔壁１８の先端面１８ａの
幅よりも十分小さくなるようにその基部側の厚さが設定
されている。なお、この突起２０は、周方向に連続して
形成しても、あるいは周方向に断続的に形成しても良い
ものである。一方、ロッドシール１０は、前記突起２０
に段差面１５ａを当接させた状態において、その前端面
１０ａをロッドガイド３の低圧側シール受面３ａにわず
か接触させ、またはわずか離間させるように、その段差
部１５の長さ（深さ）が設定されている。
【００１４】本第１の実施の形態においては、前出図６
に示した高圧側のシリンダ内室１２と低圧側の油溜室１
３との差圧が大きくなると、ロッドシール１０はロッド
ガイド３の蓋体１７側（低圧側シール受面３ａ側）へ強
い押圧力を受けて圧縮変形し、図１に示すように隔壁１
８の先端面１８ａに設けた突起２０がロッドシール１０
の段差面１５ａに食い込む。この結果、ロッドシール１
０は、前記突起２０の食い込みの分だけ低圧側へ移動
（前進）し、その前端部がロッドガイド３の低圧側シー
ル受面３ａに押付けられる。すなわち、ロッドシール１
０に加わる押圧力は、該ロッドシール１０の、突起２０
に対する接触部すなわち隔壁１８に対する当接面とロッ
ドガイド３の低圧側シール受面３ａとの接触部との二箇
所に分散され、これによりロッドシール１０の前端部
が、前出図８に示したように大きくつぶれたり、また
はその全体が、前出図８に示したように後端側を縮径
させる状態に変形、すなわち、ロッドシール１０は径方
向へ移動することはなくなる。すなわち、ロッドシール
１０とロッド２との接触面圧分布は、図１の左側に示す
圧力分布グラフのように、高圧側の接触限界点Ａの付近
で面圧が最大となり、低圧側の接触限界点Ｂの付近で面
圧が最小となるゆるやかなカーブを描き、理想の接触面
圧分布が得られるようになる。
に示した高圧側のシリンダ内室１２と低圧側の油溜室１
３との差圧が大きくなると、ロッドシール１０はロッド
ガイド３の蓋体１７側（低圧側シール受面３ａ側）へ強
い押圧力を受けて圧縮変形し、図１に示すように隔壁１
８の先端面１８ａに設けた突起２０がロッドシール１０
の段差面１５ａに食い込む。この結果、ロッドシール１
０は、前記突起２０の食い込みの分だけ低圧側へ移動
（前進）し、その前端部がロッドガイド３の低圧側シー
ル受面３ａに押付けられる。すなわち、ロッドシール１
０に加わる押圧力は、該ロッドシール１０の、突起２０
に対する接触部すなわち隔壁１８に対する当接面とロッ
ドガイド３の低圧側シール受面３ａとの接触部との二箇
所に分散され、これによりロッドシール１０の前端部
が、前出図８に示したように大きくつぶれたり、また
はその全体が、前出図８に示したように後端側を縮径
させる状態に変形、すなわち、ロッドシール１０は径方
向へ移動することはなくなる。すなわち、ロッドシール
１０とロッド２との接触面圧分布は、図１の左側に示す
圧力分布グラフのように、高圧側の接触限界点Ａの付近
で面圧が最大となり、低圧側の接触限界点Ｂの付近で面
圧が最小となるゆるやかなカーブを描き、理想の接触面
圧分布が得られるようになる。
【００１５】なお、上記第１の実施の形態における突起
２０は、図２に示すように、上記隔壁１８に代えて、ロ
ッドシール１０の段差面１５ａに設けるようにしても良
いものである。この場合は、高圧側と低圧側との差圧が
大きくなると、ロッドシール１０に設けた突起２０が隔
壁１８の先端面１８ａに強く押圧されて圧縮変形し、こ
の結果、第１の実施の形態と同様にロッドシール１０が
低圧側へ移動（前進）して、その前端部がロッドガイド
３の低圧側シール受面３ａに押付けられ、ロッドシール
１０に加わる押圧力は、第１の実施の形態と同様に、該
ロッドシール１０の、隔壁１８に対する当接面とロッド
ガイド３の低圧側シール受面３ａとの接触部との二箇所
に分散されると共に、ロッドシール１０は、突起２０と
先端面１８ａとの間の摩擦力によって径方向へ移動する
こともない。これにより、ロッドシール１０とロッド２
との接触面圧分布は、図２の左側に示す圧力分布グラフ
のように理想の状態となる。
２０は、図２に示すように、上記隔壁１８に代えて、ロ
ッドシール１０の段差面１５ａに設けるようにしても良
いものである。この場合は、高圧側と低圧側との差圧が
大きくなると、ロッドシール１０に設けた突起２０が隔
壁１８の先端面１８ａに強く押圧されて圧縮変形し、こ
の結果、第１の実施の形態と同様にロッドシール１０が
低圧側へ移動（前進）して、その前端部がロッドガイド
３の低圧側シール受面３ａに押付けられ、ロッドシール
１０に加わる押圧力は、第１の実施の形態と同様に、該
ロッドシール１０の、隔壁１８に対する当接面とロッド
ガイド３の低圧側シール受面３ａとの接触部との二箇所
に分散されると共に、ロッドシール１０は、突起２０と
先端面１８ａとの間の摩擦力によって径方向へ移動する
こともない。これにより、ロッドシール１０とロッド２
との接触面圧分布は、図２の左側に示す圧力分布グラフ
のように理想の状態となる。
【００１６】図３は、本発明の第２の実施の形態を示し
たものである。本第２の実施の形態の特徴とするところ
は、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔壁１
８の先端面に、半径方向に傾斜する傾斜面２１を形成
し、この傾斜面２１の頂点（係合突起）２１ａを前記ロ
ッドシール１０に設けられた段差部１５内の段差面１５
ａに部分的に当接させるようにした点にある。この場
合、傾斜面２１は、隔壁１８の外周側に向けて下方傾斜
するように設定するのが望ましく、したがって、傾斜面
２１の頂点２１ａの外周縁部がロッドシール１０の段差
面１５ａに部分接触するようになる。
たものである。本第２の実施の形態の特徴とするところ
は、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔壁１
８の先端面に、半径方向に傾斜する傾斜面２１を形成
し、この傾斜面２１の頂点（係合突起）２１ａを前記ロ
ッドシール１０に設けられた段差部１５内の段差面１５
ａに部分的に当接させるようにした点にある。この場
合、傾斜面２１は、隔壁１８の外周側に向けて下方傾斜
するように設定するのが望ましく、したがって、傾斜面
２１の頂点２１ａの外周縁部がロッドシール１０の段差
面１５ａに部分接触するようになる。
【００１７】本第２の実施の形態においては、高圧側と
低圧側との差圧が大きくなると、隔壁１８に形成された
傾斜面２１の頂点２１ａがロッドシール１０の段差面１
５ａに食い込み、この結果、第１の実施の形態と同様に
ロッドシール１０が低圧側へ移動して、その前端部がロ
ッドガイド３の低圧側シール受面３ａに押付けられる。
すなわち、ロッドシール１０に加わる押圧力は、第１の
実施の形態と同様に、該ロッドシール１０の、隔壁１８
に対する当接面とロッドガイド３の低圧側シール受面３
ａとの接触部との二箇所に分散され、また、ロッドシー
ル１０は径方向へ移動することもないので、これによ
り、ロッドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、
図３の左側に示す圧力分布グラフのように理想の状態と
なる。
低圧側との差圧が大きくなると、隔壁１８に形成された
傾斜面２１の頂点２１ａがロッドシール１０の段差面１
５ａに食い込み、この結果、第１の実施の形態と同様に
ロッドシール１０が低圧側へ移動して、その前端部がロ
ッドガイド３の低圧側シール受面３ａに押付けられる。
すなわち、ロッドシール１０に加わる押圧力は、第１の
実施の形態と同様に、該ロッドシール１０の、隔壁１８
に対する当接面とロッドガイド３の低圧側シール受面３
ａとの接触部との二箇所に分散され、また、ロッドシー
ル１０は径方向へ移動することもないので、これによ
り、ロッドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、
図３の左側に示す圧力分布グラフのように理想の状態と
なる。
【００１８】なお、上記第２の実施の形態における傾斜
面２１は、図４に示すように、上記隔壁１８に代えて、
ロッドシール１０の段差面１５ａに設けるようにしても
良いものである。この場合、傾斜面２１は、ロッドシー
ル１０の外周側に向けて上方傾斜するように設定するの
が望ましい。この場合は、高圧側と低圧側との差圧が大
きくなると、ロッドシール１０に形成された傾斜面２１
の頂点２１ａが隔壁１８の先端面１８ａに強く押されて
圧縮変形する。この結果、第２の実施の形態と同様にロ
ッドシール１０が低圧側へ移動して、その前端部がロッ
ドガイド３の低圧側シール受面３ａに押付けられる。す
なわち、ロッドシール１０に加わる押圧力は、第２の実
施の形態と同様に、該ロッドシール１０の、隔壁１８に
対する当接面とロッドガイド３の低圧側シール受面３ａ
との接触部との二箇所に分散され、また、ロッドシール
１０は径方向へ移動することもないので、これにより、
ロッドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、図４
の左側に示す圧力分布グラフのように理想の状態とな
る。
面２１は、図４に示すように、上記隔壁１８に代えて、
ロッドシール１０の段差面１５ａに設けるようにしても
良いものである。この場合、傾斜面２１は、ロッドシー
ル１０の外周側に向けて上方傾斜するように設定するの
が望ましい。この場合は、高圧側と低圧側との差圧が大
きくなると、ロッドシール１０に形成された傾斜面２１
の頂点２１ａが隔壁１８の先端面１８ａに強く押されて
圧縮変形する。この結果、第２の実施の形態と同様にロ
ッドシール１０が低圧側へ移動して、その前端部がロッ
ドガイド３の低圧側シール受面３ａに押付けられる。す
なわち、ロッドシール１０に加わる押圧力は、第２の実
施の形態と同様に、該ロッドシール１０の、隔壁１８に
対する当接面とロッドガイド３の低圧側シール受面３ａ
との接触部との二箇所に分散され、また、ロッドシール
１０は径方向へ移動することもないので、これにより、
ロッドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、図４
の左側に示す圧力分布グラフのように理想の状態とな
る。
【００１９】図５は、本発明の第３の実施の形態を示し
たものである。本第３の実施の形態の特徴とするところ
は、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔壁１
８の先端面１８ａに周方向に延びる環状の凸部（係合突
起）２２を突出形成すると共に、ロッドシール１０に設
けられた段差部１５内の段差面１５ａに前記凸部２２を
嵌合させる凹部２３を形成し、隔壁１８とロッドシール
１０とを、相互に凸部２２と凹部２３とを嵌合させて、
凹部２２の底で相互に係合させるようにした点にある。
この場合、ロッドシール１０は、その前端部がロッドガ
イド３のシール受面３ａから離間するように、その段差
部１５の長さ（深さ）が設定されている。
たものである。本第３の実施の形態の特徴とするところ
は、ロッドガイド３を構成する蓋体１７に設けた隔壁１
８の先端面１８ａに周方向に延びる環状の凸部（係合突
起）２２を突出形成すると共に、ロッドシール１０に設
けられた段差部１５内の段差面１５ａに前記凸部２２を
嵌合させる凹部２３を形成し、隔壁１８とロッドシール
１０とを、相互に凸部２２と凹部２３とを嵌合させて、
凹部２２の底で相互に係合させるようにした点にある。
この場合、ロッドシール１０は、その前端部がロッドガ
イド３のシール受面３ａから離間するように、その段差
部１５の長さ（深さ）が設定されている。
【００２０】本第３の実施の形態においては、高圧側と
低圧側との差圧が大きくなって、ロッドシール１０に、
前出図８に示したごとき、その後端側を半径内方へ寄
せるモーメントが働いても、凸部２２と凹部２３との嵌
合部内で、相互に側面同士が接触してロッドシール１０
の径方向への移動が拘束される。すなわち、ロッドシー
ル１０の全体的な形状変化が抑制され、この結果、ロッ
ドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、図５の左
側に示す圧力分布グラフのように理想の状態となる。
低圧側との差圧が大きくなって、ロッドシール１０に、
前出図８に示したごとき、その後端側を半径内方へ寄
せるモーメントが働いても、凸部２２と凹部２３との嵌
合部内で、相互に側面同士が接触してロッドシール１０
の径方向への移動が拘束される。すなわち、ロッドシー
ル１０の全体的な形状変化が抑制され、この結果、ロッ
ドシール１０とロッド２との接触面圧分布は、図５の左
側に示す圧力分布グラフのように理想の状態となる。
【００２１】なお、上記第３の実施の形態における凸部
２２と凹部２３とは相互に相手側に、すなわち、凸部２
２はロッドシール１０の段差面１５ａに、凹部２３は隔
壁１５の先端面１５ａにそれぞれ設けるようにしても良
いもので、この場合も、第３の実施の形態と同様の作用
効果を奏する。
２２と凹部２３とは相互に相手側に、すなわち、凸部２
２はロッドシール１０の段差面１５ａに、凹部２３は隔
壁１５の先端面１５ａにそれぞれ設けるようにしても良
いもので、この場合も、第３の実施の形態と同様の作用
効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るロッ
ドのシール装置によれば、ロッドガイドに設けた隔壁と
ロッドシールの段差との軸方向当接面の少なくとも一方
に係合突起を設け、該係合突起を相手側に係合させるよ
うにしたので、ロッドシールとロッドとの間に常に理想
の接触面圧分布が得られるようになり、安定したシール
性能を確保できるばかりか、ロッドシールの摩耗寿命の
可及的延長を達成できる。また、ロッドシールの前端面
とロッドガイドの低圧側シール面とを、必ずしも接触さ
せなくても良いので、両者を高精度に形成する必要がな
くなり、製造コストの低減を達成できる。
ドのシール装置によれば、ロッドガイドに設けた隔壁と
ロッドシールの段差との軸方向当接面の少なくとも一方
に係合突起を設け、該係合突起を相手側に係合させるよ
うにしたので、ロッドシールとロッドとの間に常に理想
の接触面圧分布が得られるようになり、安定したシール
性能を確保できるばかりか、ロッドシールの摩耗寿命の
可及的延長を達成できる。また、ロッドシールの前端面
とロッドガイドの低圧側シール面とを、必ずしも接触さ
せなくても良いので、両者を高精度に形成する必要がな
くなり、製造コストの低減を達成できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態としてのロッドのシ
ール装置の構造を示す断面図である。
ール装置の構造を示す断面図である。
【図２】本第１の実施の形態の変形例としてのシール構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態としてのロッドのシ
ール装置の構造を示す断面図である。
ール装置の構造を示す断面図である。
【図４】本第２の実施の形態の変形例としてのシール構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態としてのロッドのシ
ール装置の構造を示す断面図である。
ール装置の構造を示す断面図である。
【図６】従来のロッドのシール装置の一例の全体構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】従来のロッドのシール装置の他の構造を示す断
面図である。
面図である。
【図８】従来のシール装置における不都合発生状態を示
す断面図である。
す断面図である。
１ シリンダ ２ ロッド ３ ロッドガイド ３ａ ロッドガイドの低圧側シール受面 ７ 環状室 ８ 二重シール １０ ロッドシール １５ａ ロッドシールの段差面 １６ ロッドガイドの本体 １７ ロッドガイドの蓋体 １８ 隔壁 １８ａ 隔壁の先端面 ２０ 突起（係合突起） ２１ 傾斜面 ２２ 凸部 （係合突起） ２３ 凹部
Claims (2)
- 【請求項１】 ロッドを摺動自在にガイドし、低圧側と
高圧側とを画成するロッドガイドに設けられ、前記ロッ
ドと前記ロッドガイドとの間をシールするシール装置で
あって、前記ロッドに摺接するロッドシールと該ロッド
シールを前記ロッド側へ弾発付勢するバックアップリン
グとからなる二重シールを備えると共に、該二重シール
を前記ロッドガイドの内周に形成された環状溝内に配置
し、前記ロッドシールの外周に設けられた段差に、前記
環状溝の低圧側シール受面から高圧側シール受面に延び
て設けられた隔壁を収容し、該隔壁によって前記ロッド
シールと前記パックアップリングとを部分的に隔離した
ものにおいて、 前記隔壁と前記ロッドシールの段差との軸方向当接面の
少なくとも一方に係合突起を設け、該係合突起を相手側
に係合させるようにしたことを特徴とするロッドのシー
ル装置。 - 【請求項２】 ロッドシールは高圧側から圧力を受けた
ときに変形し、この変形によって係合突起が前記ロッド
シールの径方向の移動を規制するようになっていること
を特徴とする請求項１に記載のロッドのシール装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166205A JPH11344120A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | ロッドのシール装置 |
| KR1019990018805A KR100313618B1 (ko) | 1998-05-29 | 1999-05-25 | 로드의 밀봉 장치 |
| US09/321,094 US6173960B1 (en) | 1988-05-29 | 1999-05-27 | Rod seal apparatus for cylinder assembly |
| DE19924534A DE19924534C2 (de) | 1998-05-29 | 1999-05-28 | Kolbenstangendichtungsvorrichtung für Zylinder-Baugruppe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166205A JPH11344120A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | ロッドのシール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344120A true JPH11344120A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15827050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166205A Pending JPH11344120A (ja) | 1988-05-29 | 1998-05-29 | ロッドのシール装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6173960B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11344120A (ja) |
| KR (1) | KR100313618B1 (ja) |
| DE (1) | DE19924534C2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3702416B2 (ja) | 2000-03-16 | 2005-10-05 | 株式会社日立製作所 | 液圧緩衝器 |
| DE10216323B4 (de) * | 2001-05-08 | 2005-03-10 | Thyssen Krupp Bilstein Gmbh | Vorrichtung zum Führen und Abdichten |
| KR100784367B1 (ko) * | 2002-11-28 | 2007-12-10 | 주식회사 만도 | 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조 |
| DE10342273A1 (de) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Volkswagen Ag | Dichtungsring für eine Kolbenstange, insbesondere für eine Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers |
| EP1878953A1 (de) * | 2006-07-11 | 2008-01-16 | Carl Freudenberg KG | Dichtungsanordnung |
| WO2010093782A2 (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Anti-extrusion seal for high temperature applications |
| RU2471103C1 (ru) * | 2011-11-30 | 2012-12-27 | Николай Митрофанович Панин | Узел уплотнения вращающегося вала |
| KR101337583B1 (ko) * | 2011-12-12 | 2013-12-06 | 주식회사 만도 | 쇽업소버의 더스트 씰 구조 |
| US9752682B2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-09-05 | GM Global Technology Operations LLC | Compound back-up ring for O-ring/back-up ring sealing systems in 70 MPA hydrogen storage systems |
| CN109899523A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-18 | 深圳市魔技科技有限公司 | 一种非回转体密封唇旋转密封结构 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2994571A (en) * | 1957-03-05 | 1961-08-01 | Renault | Piston and rod packings |
| US3268235A (en) * | 1965-03-29 | 1966-08-23 | Alphonse A Jacobellis | Piston accumulator seal |
| DE3606011A1 (de) * | 1986-02-25 | 1987-09-17 | Heinz Konrad Prof Dr I Mueller | Extrusionssteifer dichtring |
| DE3616689C1 (de) * | 1986-05-16 | 1987-11-19 | Mueller Heinz Konrad Prof Dr I | Dichtung |
| US4917390A (en) * | 1988-11-25 | 1990-04-17 | Tetrafluor, Inc. | Hydraulic seal assembly |
| JPH03107675A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-08 | Tokico Ltd | シリンダ機構 |
| JPH08145186A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Nok Corp | シ−ル装置 |
| JP3928143B2 (ja) * | 1996-04-27 | 2007-06-13 | 株式会社日立製作所 | シリンダ装置 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10166205A patent/JPH11344120A/ja active Pending
-
1999
- 1999-05-25 KR KR1019990018805A patent/KR100313618B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-05-27 US US09/321,094 patent/US6173960B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-28 DE DE19924534A patent/DE19924534C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000005708A (ko) | 2000-01-25 |
| KR100313618B1 (ko) | 2001-11-15 |
| DE19924534A1 (de) | 1999-12-23 |
| DE19924534C2 (de) | 2001-09-13 |
| US6173960B1 (en) | 2001-01-16 |
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