JPS61197857A - Sealing mechanism - Google Patents

Sealing mechanism

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Publication number
JPS61197857A
JPS61197857A JP60034437A JP3443785A JPS61197857A JP S61197857 A JPS61197857 A JP S61197857A JP 60034437 A JP60034437 A JP 60034437A JP 3443785 A JP3443785 A JP 3443785A JP S61197857 A JPS61197857 A JP S61197857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricant
seal rings
seal
piston
rings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60034437A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Hattori
仁志 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60034437A priority Critical patent/JPS61197857A/en
Publication of JPS61197857A publication Critical patent/JPS61197857A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/324Arrangements for lubrication or cooling of the sealing itself

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress leakage of lubricant to the outside by securing a plurality of seal rings through supporting rings having grooves between them while filling lubricant between the seal rings. CONSTITUTION:Two seal rings 2a, 2b are provided to a piston 1. The seal rings 2a, 2b are secured through supporting rings 5 arranged between the piston 1. The supporting ring 5 is provided with a groove 6 etched in the circumferential face and the supporting sections 7a, 7b at the opposite ends. Lubricant 8 is filled in the groove 6 and between two seal rings 2a, 2b. since the lubricant 8 is sealed hermetically, it will never leak excessively to protect the peripheral machinaries from contamination.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は流体の漏れを防止するシール機構に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a seal mechanism for preventing fluid leakage.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

例えば、シリンダ内部の油、突気などの流体の圧力作用
によって、ピストンが往復動等する場合ピストンとシリ
ンダとの間【は流体の漏れを防止ナス奔り一捕1禍蔦の
シール羊〃値f 1)6i (−H−イ層ス、このよう
な可動体と静止体との間のシールには様   ・々な方
式があり、適用する装置によって適切な方法が用いられ
ている。例えば、タービンロータとケーシグとのシール
には非接触のラビリンス方式が用いられ、内燃機関のピ
ストンにはピストンリングが用いられ、油潤滑によって
シリンダ内壁を往復摺動する。前者の非接触方式はとも
かく、後者のようにピストンリングといったシールリン
グが相手壁面を摺動する場合では、シールリングの摩擦
・摩耗の丸め通常、油・グリス々どで潤滑しながら使用
している。しかしながら、上述のシールリングを用いな
がらも潤滑剤を使用しにくい場合がある。例えば、流体
が液体酸素、極低温ヘリウムガスなどの場合、潤滑剤が
これらの流体に接触することによって凍結してしまい、
潤滑剤としての機能を果たすどころかシールリング自体
を損傷させてしまり。このためこのような場合には、従
来、シールリングに樹脂性材料などの固体潤滑材を用い
、乾燥潤滑を行なっていた。例えばヘリウム液化冷凍機
に用いられる膨張エンジンでは、上記の問題があるため
第4図に示すように、ピストンαDの上端部に樹脂性の
シールリングa3をOリング03を介して装着し、シリ
ンダ膨張室I内のへリウムガスをシールしている。この
とき、ヘリウムガスの圧力作用によってピストンQ9が
軸方向に往復摺動するため、シールリングazはシリン
ダ内壁を乾燥潤滑で摺動している。
For example, when the piston moves back and forth due to the pressure action of fluids such as oil or sudden air inside the cylinder, a seal between the piston and the cylinder is used to prevent fluid leakage. f 1) 6i (-H-I layer) There are various methods for sealing between a movable body and a stationary body, and an appropriate method is used depending on the equipment to be applied.For example, A non-contact labyrinth method is used for sealing between the turbine rotor and the casing, and a piston ring is used for the internal combustion engine piston, which slides back and forth on the inner wall of the cylinder using oil lubrication.Aside from the former non-contact method, the latter When a seal ring such as a piston ring slides on a mating wall surface, it is usually used while being lubricated with oil or grease to reduce friction and wear. However, it may be difficult to use lubricants.For example, if the fluid is liquid oxygen or cryogenic helium gas, the lubricant may freeze when it comes into contact with these fluids.
Instead of functioning as a lubricant, it damages the seal ring itself. Therefore, in such cases, dry lubrication has conventionally been performed using a solid lubricant such as a resin material for the seal ring. For example, in an expansion engine used in a helium liquefaction refrigerator, there is the above-mentioned problem, so a resin seal ring a3 is attached to the upper end of the piston αD via an O-ring 03, as shown in FIG. The helium gas in chamber I is sealed. At this time, the piston Q9 reciprocates in the axial direction due to the pressure action of the helium gas, so the seal ring az slides on the inner wall of the cylinder with dry lubrication.

このような方法では、シールリングは乾燥潤滑で固体表
面と接触摺動するため、摩耗粉の発生ががある。また、
上述の膨張エンジンでは、0リングにしめじろを与えて
シールリングをシリンダ内壁に押し付けるようにして、
流体を密封保持させる構造となっている。このため、シ
ールリングの摺動抵抗が大きくなり、このことから摩耗
を増長させることになってしまい寿命の点でも問題が生
じている。
In such a method, since the seal ring slides in contact with a solid surface under dry lubrication, abrasion powder may be generated. Also,
In the above-mentioned expansion engine, a margin is given to the O-ring to press the seal ring against the inner wall of the cylinder.
It has a structure that keeps fluid sealed. For this reason, the sliding resistance of the seal ring increases, which increases wear and causes problems in terms of service life.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の点に着目してなされたもので、通常の環
境のみならず、極低温などのような特殊環境においても
潤滑剤が使用できるシール機構を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a sealing mechanism in which a lubricant can be used not only in normal environments but also in special environments such as extremely low temperatures.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、複数個のシールリングを間に溝を設けた支持
リングを介在させて装着し、上記シールリングの間に潤
滑剤を充てんしたものである。このシール機構によれば
、シールリングが相手摺動面上を摺動する際、潤滑剤に
よって潤滑されるがこの潤滑剤は複数のシールリングの
間に封入されたようになっているので外部への漏れが非
常に少なく、流体あるいは周辺機器を汚染することがな
いO 〔発明の効果〕 本発明のシール機構によれば、潤滑剤がシールする流体
あるいは周辺機器々どを汚染することがない。よって、
潤滑剤を用いるにもかかわらず極低温状態といった特殊
環境でも使用することができ、幅広い分野に利用できる
。特に、上記のような特殊環境では寿命・シール性能が
従来よシも大きく向上する。
In the present invention, a plurality of seal rings are mounted with a support ring having a groove therebetween, and a lubricant is filled between the seal rings. According to this seal mechanism, when the seal ring slides on the mating sliding surface, it is lubricated by the lubricant, but this lubricant is sealed between the multiple seal rings, so it is not released to the outside. The lubricant leaks very little and does not contaminate the fluid or peripheral equipment. [Effects of the Invention] According to the sealing mechanism of the present invention, the lubricant does not contaminate the fluid to be sealed or the peripheral equipment. Therefore,
Despite using lubricants, it can be used in special environments such as extremely low temperatures, and can be used in a wide range of fields. In particular, in special environments such as those mentioned above, the lifespan and sealing performance are greatly improved compared to conventional products.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第1図およ
び第2図は本発明の一実施例を示す。ピストン(1)に
2個のシールリング(2a)、(2b)が介在している
。また、シールリング(2a L (2b)はそれぞれ
ピストン(1)との間に設置された支持リング(5)に
よって固定されている。支持リング(5)は局面に刻設
された溝(6)と両端の支持部(7a L (7b)を
有している。支持部(7a)、(7b)と相手摺動面と
のすきまは、シールリング(2a)、(2b)を強固に
固定するため、ピストン(1)のすきまと同程度である
ことが好ましい。しかしながらシールリング(2aL(
2b)がピストン(1)から脱落する恐れがなければ、
ピストン(1)と相手摺割面とのすきまよシも支持部(
7a)、(7b)を大きくしてもよい。一方、溝(6)
および2個のシールリング(2a)(2b)の間には潤
滑剤(8)が充てんされている。この潤滑剤(8)は粘
性の高い潤滑油でもよいが、一般このような構成からな
るシール機構を備えたピストンが例えば往復動すると、
潤滑剤(8)はシリンダ(3)の摺動面に付着し、シー
ルリング(2a)。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show one embodiment of the invention. Two seal rings (2a) and (2b) are interposed in the piston (1). Further, the seal rings (2a L (2b) are each fixed by a support ring (5) installed between the piston (1).The support ring (5) has a groove (6) carved in the curved surface. and support portions (7a L (7b)) at both ends.The gaps between the support portions (7a), (7b) and the mating sliding surface are such that the seal rings (2a), (2b) are firmly fixed. Therefore, it is preferable that the clearance be the same as that of the piston (1). However, the seal ring (2aL (
2b) is not likely to fall off the piston (1),
The support part (
7a) and (7b) may be increased. On the other hand, groove (6)
A lubricant (8) is filled between the two seal rings (2a) and (2b). This lubricant (8) may be a highly viscous lubricating oil, but generally when a piston equipped with a sealing mechanism having such a configuration reciprocates,
The lubricant (8) adheres to the sliding surface of the cylinder (3) and seals the ring (2a).

(2b)と摺動面との間に薄膜が形成され、シールリン
グ(2a)、(2b)を潤滑する。このため、シールリ
ング(2a L (2b )は乾燥潤滑に比較し流体の
シール性能が良好になり、さらに摺動抵抗が減少し摩耗
量が非常に少なくなるため、寿命が飛躍的に向上する。
A thin film is formed between (2b) and the sliding surface to lubricate the seal rings (2a) and (2b). For this reason, the seal ring (2a L (2b)) has better fluid sealing performance than dry lubrication, and furthermore, the sliding resistance is reduced and the amount of wear is extremely small, so the service life is dramatically improved.

なお、潤滑剤(8)はシールリング(2a)、(2b)
のそれぞれの間に充てんされ、密封された状態になって
いるため、必要以上の量が外部に漏れることがなく、摺
動面に必要衣だけの量が付着するだけである。よって、
シールする流体あるいはシリンダ(3)その他の周辺機
器が潤滑剤(8)によって汚染されることがない。この
ため、He液化冷凍機用膨張エンジンのようにシールす
る流体が極低温ヘリウムガスであり、さらにヘリウムガ
スの中に不純物が混入することが好ましくない場合にも
十分に使用するととができる。また業、ンール烏飾H古
鯵11 ソIl引め古鈎顛lりう1(7b)によって2
個のシールリング(2a)、 (2b)を固定して込る
ので、常に安定した摺動動作を可能にしている。さらに
、溝(6)を設けたことによって、潤滑剤(8)の充て
ん量を大きくすることができる。よって、シールリング
(2a)、(2b)の摩耗粉が多少潤滑剤(8)内に混
入しても、その混入密度が小さくなり、潤滑剤としての
機能を長時間保つことができる。
In addition, the lubricant (8) is attached to the seal rings (2a) and (2b).
Since each space is filled and sealed, no more than the necessary amount leaks outside, and only the required amount adheres to the sliding surface. Therefore,
The sealing fluid or the cylinder (3) and other peripheral equipment are not contaminated by the lubricant (8). Therefore, it can be used satisfactorily even when the sealing fluid is cryogenic helium gas, such as in an expansion engine for a He liquefaction refrigerator, and it is not desirable for impurities to be mixed into the helium gas. Also, Nuru Uskashi H old horse mackerel 11 So Il pull old hook 2 by Ryu 1 (7b) 2
Since the seal rings (2a) and (2b) are fixedly inserted, stable sliding movement is always possible. Furthermore, by providing the groove (6), the amount of lubricant (8) filled can be increased. Therefore, even if some abrasion powder from the seal rings (2a) and (2b) mixes into the lubricant (8), the mixing density is reduced and the function as a lubricant can be maintained for a long time.

〔他の実施例〕[Other Examples]

前述の実施例ではシール機構をピストン側に設けて外径
摺動用としたが、第3図に示すようにシリンダ側に取り
付けて内径摺動用として用いてもよい。この場合、潤滑
剤(8)が静止体側に充てんされるので、潤滑剤(8)
の密封性にすぐれるという利点を有している。
In the above-mentioned embodiment, the seal mechanism was provided on the piston side for outer diameter sliding, but as shown in FIG. 3, it may be attached to the cylinder side and used for inner diameter sliding. In this case, since the lubricant (8) is filled on the stationary body side, the lubricant (8)
It has the advantage of excellent sealing properties.

また、シールリングは上記の例にこだわらず、どの形式
を用いてもかまわない。さらに3個以上のシールリング
を設け、間にそれぞれ支持リングを設けたものでもよい
Further, the seal ring is not limited to the above example, and any type may be used. Furthermore, three or more seal rings may be provided, each with a support ring provided therebetween.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例を示す一部断面図、第2図は支持リング
を示す断面図、第3図は他の実施例を示す断面図、第4
図は従来例を示す正面図である。 2at2b・・・シールリング、5・・・支持リング、
6・・・溝、8・・・潤滑材。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第  1
 図 第  2 図 第  3 図 第  4 図
Fig. 1 is a partial sectional view showing an embodiment, Fig. 2 is a sectional view showing a support ring, Fig. 3 is a sectional view showing another embodiment, and Fig. 4 is a sectional view showing a support ring.
The figure is a front view showing a conventional example. 2at2b... Seal ring, 5... Support ring,
6...Groove, 8...Lubricant. Representative Patent Attorney Kensuke Chika (and 1 other person) No. 1
Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 可動体と静止体との間から流体の漏れを防止す
るシール機構において、複数個のシールリングを間に溝
を設けた支持リングを介在させて装着し、上記シールリ
ングの間に潤滑剤を充てんしたことを特徴としたシール
機構。
(1) In a seal mechanism that prevents fluid leakage between a movable body and a stationary body, a plurality of seal rings are installed with a support ring having a groove between them, and lubrication is applied between the seal rings. A sealing mechanism characterized by being filled with an agent.
(2) 潤滑剤はグリスであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のシール機構。
(2) The sealing mechanism according to claim 1, wherein the lubricant is grease.
JP60034437A 1985-02-25 1985-02-25 Sealing mechanism Pending JPS61197857A (en)

Priority Applications (1)

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JP60034437A JPS61197857A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Sealing mechanism

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JP60034437A JPS61197857A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Sealing mechanism

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JPS61197857A true JPS61197857A (en) 1986-09-02

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ID=12414200

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JP60034437A Pending JPS61197857A (en) 1985-02-25 1985-02-25 Sealing mechanism

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JP (1) JPS61197857A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432360U (en) * 1990-07-16 1992-03-16

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432360U (en) * 1990-07-16 1992-03-16

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