JPS631864A - 密閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・、：発明の目的、・ 産業上の利用分野 本発明は密閉装置に係り、詳しくは、油圧装置Ｎの軸す
向にυ」〈棒ｈ’、器壁を目通する場所を密閉する密閉
装置に係る。

従　　来　　の　　技　　術 油圧装置の軸方向にりＪ〈棒がその器壁を囚通ずる場所
を密閉するための密閉装置は強弾性プラスチック材、ま
たはより硬いエラストマー材からなる密閉リングと、よ
り柔かいエラストマー材からなる締付リングをもち、こ
れらのリングが共に器壁内の溝の中に以下のように配置
されている。すなわち、それらの接触面が密閉すべき空
間に向いた喘をちっており、締付リングはそれにより、
過刺寸法のために生ずる径方向応力にＪ：って、溝の周
囲面と密閉リングの外側面の間に密につめ込まれている
。他方、密閉リングは、棒に向いた内側面において、互
いに軸方向に買がれた２つのリング状の密閉縁を有し、
これらにより棒に密着するっ 所謂、゛２中縁リング″をもったこの種の密閉装置は、
軸方向に前後に配置された２つの密閉装置（その密閉リ
ングはそれぞれ１つづつの密閉縁をもつ）を利用するタ
ンデム原理の簡単な実現に役立つものである。タンデム
原理については、例えば゛水力技術におけるタンデム棒
密閉パ、■、国際密閉学会、ドレスデン、１９８Ｇ＋に
ζｊＴ１に述べられている。タンデム設計に対する２小
縁リングによる密閉ｇｉ置の利点は、所要のスペースが
少ない口と、および、製作および設問費用Ｉｆ少ないと
いう口とである。

タンデム設計におけると同様に、２重縁リングでも、棒
が液体で満たされた空間から出る間に、この空間に向い
た密閉縁は、棒の動きに引きずられる流れのために、い
くらが持ヒげられる。そのため、密閉縁と棒表面の間に
隙間が生ずる。この隙間を通して引きずり込まれた液体
膚は第２の密閉縁によってかき落されるために、２弔縁
リングのリング空間内に流体が集積する。

このようにして生じる２つの密閉縁の間のリング空間内
への液体の蓄積は、それ自身としては望よしいものであ
る。何故なら、よく知られたように密閉縁に接する而を
うまく形作ることによって、原１１１１として、捧Ｉｆ
再び液で満たされた空間に入ってくるとき、蓄積された
液体がその空間に直１ａ逆に引戻されるようにできるか
らである。浦で満たされた空間から棒が出るとき、とく
に、油が非常に冷たく、そのため非常にネバネバしてい
るとぎには、とくに、澗厚なグリースＩ１９が生じて密
閉縁−２侍上げる。口の理由がらも、少なくとも２つの
密閉縁を萌１！２に並べることが右利に＜−（る。第１
の密閉縁によりグリース膜に生じた摩際熱が冷たい油を
暖め、第２の密閉縁によるがき落し効果／Ｊ（良＜’ｊ
る。しかし、前記の考察からもわかるように、２重縁リ
ングをしった密閉装置の効果はそれほど良いものでは／
ｇい。その理由は次の通りである。すなわち、２小縁リ
ングの場合、２つの縁で区切られるリング空間は比較的
小さな体積しかもたず、そのため、動作条件が悪いとき
は、引き込まれた液体によりリング空間が比較的短時間
で充満してしまう口とになる。そして、さらに液体が空
間内へ引き込まれると、密閉すべぎ液体の圧力［）より
木質的に大きくなりつる中間圧Ｉ’ｚが上記リング空間
内に直ちに生ずる口とになる。口れに対する原因は、−
方では、外側の低圧側の密閉縁のがき落し効果による締
付けであり、池方では、運動する棒と内側密閉縁の間の
隙間（システムｌｆ気密を保つには、引き込まれた液体
流はそこを通って引き込みの方向と反対に再び密閉空間
内へ）！流する必要〃ある）の高い流れ低抗である。こ
のようにして生じた高い中間圧は、今９都合の悪いこと
に、水力的解除の作用をする。

そのため、密閉縁の棒に対する圧が減することになる。

１口において、外側密閉縁は急、ガに解除され、その結
果として、外側密閉１ｍの下を圧力のない周囲空間へ引
き込まれる液体膜の厚さが激しく増える。ｌ−かし、他
方、棒が密閉空間へ逆房りする間に、密閉縁の間のリン
グ空間は再び部分的に引きずり効果のために、負圧化さ
れるので、この運動のフェーズの間は、中間圧は小さく
なり、外側密閉縁の押しつｔプは再び高まる。その結果
、密閉の外で棒表面に付着している厚い液体膜が外側密
閉縁によりかき落され、漏れが生ずる。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、２中リングを有する密閉装置を改印して外側密閉縁の
持上りの危険を避け、それにより２つの密閉縁により区
切られたリング空間の小ざな蓄積能力に起因する漏れを
避けることのできる密閉装置を提供することを目的とす
る。

・く発明の構成？ 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、油圧装置の軸方向に動く棒４がその器壁３を
０通する場所を密閉するための装置で、強弾性プラスデ
ック材またはより硬いエラストマー材からなる密閉リン
グ１と、より柔かいエラストマー材からなる締付リング
２をもち、口れらのリングが共に器壁内の満３５の中に
以下のように配置され、それらの接触面が密閉すべき空
間に向いた端２２をもっており、締付リング２はそれに
より、過剰寸法のために生ずる径方向応力によって、溝
３５の周囲面３１と密閉リング１の外側面２１の間に密
につめ込まれ、他方、密閉リングは棒４に向いた内側面
において、亙いに軸方向に置かれ１：２つのリング状の
密閉縁１１．１２を有し、これらにより棒４に密着し、
上記の装置において、密閉リング１は密閉縁１１．１２
の間に生ずるリング空間１３をその外側面２１と連結す
る管１４を少なくとも１つ有し、管１４の合流により外
側面２１に形成される開口部１５は締付リング２により
覆われ、密閉リング１と締付リング２の共通の接触面の
中心と高圧側端２２の中間に位置していることを特徴と
する。

以下、図面によって本発明の手段たる構成ならびに作用
を説明すると、次の通りである。

第１図は本発明に係る密閉装置の縦断面図であって密閉
における圧力経過の図を合せて示しである。第２図、第
３図および第４図はそれぞれ本発明に係る密閉装置の池
の例を示した縦断面図である。

本発明によって、これらの課題は次のようにし−Ｃ解決
される。す１．イわち、密閉リングには、密閉縁の間の
リング空間を外側面と連結する管を設け、管の合流によ
り外側面に形成される開口部は締付リングにより覆われ
、密閉リングと締付リングの共通の接触面の中心と高圧
側端の中間に（Ｏ置させる。

本発明によるリング空間を密閉リングの外側面と連結し
、その開口部が締付リングで覆われた管は、−杯の過圧
弁の作用をする。リング空間内の中間圧Ｐｚ、従って、
また管の間口部における圧が締付リングが管間口部に及
ばす面圧を越えるや否や、締付リングがこの開口部から
持上／ｆす、内側密閉縁の下を中間空間に引きずり込ま
れた液体は管を通り、そして、待トげられた締付リング
と密閉リングの外側面の間の隙間を通って再び密閉空間
へ還流することができる。

本発明による密閉装置は製作者に対して次の可能性を与
える。すなわち、あらゆるシＪ作条件のもとで十分高い
密閉圧、従って、２重縁リングの外側密閉縁の十分高い
密閉効果が１ｑられ“るように、中間圧と密閉液の圧と
の差を調整できるということ。この際、管が密閉リング
の外側面に合流する場所が、締付リングが密閉リングに
及ぼす血圧を定める。従って、−上記合流場所の選択に
より、締付リングが密閉リングに及ぼす血圧、従って、
管の開口部を覆う圧を定めることが許される。従って、
管の合流点は、面圧が密閉圧よりほんの少し大ぎくなる
ような場所に設定することができる。勿論、締付リング
に作用する密閉圧と締付リングの固有応力とが常に加わ
り合うので血圧が密閉圧より大きくなることは常に保障
されていることである。

密閉リングには、その周囲に分布した多くの管をつけて
、逆波する液体に対する流れ抵抗を小さくするのが良い
口とは明らかである。口のことはまた、リング空間の中
を支配する中間圧と密閉液の圧力の差を小さく保つ口と
にも寄与する。

本発明の１つの優先される実施形式では、密閉リングの
外側面にリング切欠きがあり、その中に管が合流し、そ
の全長にわたって締付リングにより覆われている。また
、中間圧と密閉圧の圧力差を現実的に小さく保つために
は、このリング切欠きを密閉リングと締付リングの接触
面の密閉空間の側に向いた端の近くに設けるのが有利で
ある。この実施形式の利点は、個々の管を通って還流す
る液体が締付リングが圧力条件によって持上って密閉空
間に；ψ流する前に。

まず、リング切欠きの中に集められるという点にある。

本発明の１つの優先された実施形式では、密閉リングが
２つの部分リングから成っており、それぞれが１つの密
閉縁を有し、また、２つの部分リングの一方の前面壁（
にで２つの部分リングが互いに接する１中に作られた切
欠きから管が形成される。この実施形式では、部分リン
グは密閉すべき媒体によって軸方向に互いに押しつけら
れ、平面または円錐の前面で互いに接する。この２つの
部分リングの合せ目となる前面には管を形成する切欠ぎ
がある。この実施形式の利点は径方向管の製作が簡単に
なること、および、２つの部分リングを別々に最適に寸
法取りできることである。

本発明は密閉リングが締付リングに対する接触面として
円筒面をもつ密閉装置に応用できるだけでなく、また、
密閉リングが締付リングの圧力を密閉リング上に予め与
えられたように分布させる動きをもった７Ｏ）゛イール
の外側面を有する如き密閉装置においても応用できる。

本発明はまた次の如き密ＩＷｌ装置にあっても応用でき
る。すなわち、その密閉リングが締付リングと溝の周囲
面との間に配置される区分を有し、後者は密１１′１縁
を有する区分と共に、締付リングを収容し高圧側に開い
た切欠きを形成する。この場合、締付リングは直接では
なく、密閉リングの対応する区分を通して、溝の周囲面
に支えられる。密ｆｉｌ装置の基本的な動作様式はしか
し変らない。しかし、また、本発明の密閉は１つの別の
応用領域を開くだろう。すなわち、”　＋ｊ）けボタン
式”　＋　ｅ　＋　ｎｑｅｋｎ６酊【ｅ旧ローリングを
もつ所謂切欠きリングである。ここでもまた、エラスト
マー０−リングで１われた管によって、密閉効果の明瞭
な改善が１９られる。

以下、図面に示された実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。説明および図面に見られる諸￥１徴は、発明
の他の実施形式で個別的に、また、任愈の組合せで用い
ることができる。

第１図に示された密閉１置は１つの密閉リング１と、１
つの締付リング２を含み、それらは器壁３の溝３５の中
に互いに共軸に次のように組込まれている。すなわち、
密閉リング１は、器壁３を目通する棒４の周囲表面に、
その内側面にある密閉縁１１．１２によって接している
。他方、締付リング２は満３５の周囲面３１と密閉リン
グの外側面２１の間にある。密閉リング１と締付リング
２は、第１図中で密閉装置の左側にあって、圧力Ｐをも
った液体によって負荷されており、右方へ溝３５の腹へ
押される。棒４が出る運動の間、高圧側の密閉縁１１の
ところに流体力学的隙間が生じ、これを通って、引きず
り流れのため、液体が２つの密閉縁１１．１２の間のリ
ング空間、１３内に達する。

低圧側の密閉縁１２のかき落と作用のために、リング空
間１３および密閉リング１の外側面２１と口のリング空
間を連結する管１４が液体で満たされる。液体がさらに
引きずり込まれるにおよんで、リング空間１３および管
１４は中間圧Ｐｚに達する。

締付リング２は過剰寸法および密閉圧Ｐによって密閉リ
ング１の外側面２１全体に接する。このときの面圧の経
過は締付リング２の形、弾性係数および過剰寸法に依存
する。この面圧の経過は図に付いているグラフ中に曲線
５で示されている。管１４の開口１５は始めは締付リン
グ２によってびつＩニリと閉じられている。しかし、リ
ング空間１３および管１４内の中間圧Ｐｚが管１４の開
口１５における締付リング２の血圧１ｉｔ’ｌＰｆを越
える豐否や、管す中の液体は締付リング２を局所的に侍
１−げ、直ちに、圧力］）の液体で満たされた満３５の
空間内に高圧側から還流する。口の装置は、従つ−Ｃ過
圧弁の働きをする。図中に例として曲ｓ！ｉ１５で再現
されている締付リングと密閉リング１の間の血圧の軽過
は、締付リング２として０−リングを用いた場合の関係
に対応する。曲線５に再現されている血圧の最大は、こ
こでは、締付リング２と密閉リング１の間の接触面２２
のおおよそ中心にある。この中心と接触面の高圧側端２
２の間に設けられた本発明の管１４の間口部１５の設計
によると、開口部１５での面圧Ｐｆは、密閉液体の圧力
Ｐより僅か高いだけである。これにより、最大中間圧Ｐ
ｚはあらゆるｖＪ作条件のもとで、密閉圧より僅か高く
なりうるということになる。

第２図は一体の密閉リング２１と締付リング２２からな
る密閉装置を示しており、これが第１図の実施形式と異
なる点は、内側密閉縁２１１と外側密閉縁２１２の間の
リング空間２１３が切欠き様の拡がりをしっており、さ
らに、密閉空間に向いた密閉リング２１の前面に径方向
の溝２１Ｇが作られていることである。この溝は圧力ｅ
のもとにある密閉液体が、溝２３５の締付リング２２を
収容する区域へ達することができるよう保障するもので
ある。口の密閉の働きは第１図のものと同じである。

第３図に示した密閉装置の１つの実施形式では、密閉リ
ングが２つの部分リング３１ａおよび３１１〉から成り
立っている。この２つの部分リングおよσ締付リング３
２は、やはり器壁３３の溝３３５の中に共通に組込まれ
ている。密閉すべき液体は容器の孔３３２を通って溝３
３５へ浸入する。部分リング３１ａは密閉縁３１１と凸
円錐形の前面３１Ｇを有し、後者に対して他方の部分リ
ング３１１）がそれと合致する円錐形能面３１７で接し
、この部分リングは密ｒ１縁３１２を有している。２つ
の密閉縁３１１および３１２の間にはやはりリング空間
３１３があり、ここから密閉リングの外側面３２１に設
けられたリング切欠き３１８まで管３１４が延びている
。このリング切欠きは、第一部分リング３ｔａの前面３
１Ｇの中に作られたくぼみから成っている。管３１４の
開口部３１５はこのリング切欠き３１８のところにある
。締付リング３２は溝３３５の外側周囲面３３１と部分
リング３１ａおよび３１１１で形成される密閉リングの
外側面３２１の間の空間内に、過剰寸法でつめ込まれて
いる。リング切欠き３１５は、締付リング３２と部分リ
ング３１ａ、３１ｈの共通の接触面の部分リング３１ｉ
１上にある高圧側の端３２２とこの接触面の中心の中間
にある。密閉リングの密閉空間に向いた前面の中にはや
はり径方向の溝３１Ｇが作られている。

第４図に示された実施形式では、器壁４３の溝４３５中
に組込まれた密閉リング４１は切欠ぎリングの方式で構
成されており、ｊ％４３５の周囲面４３１に接する１つ
の区分４３７があり、これは密閉リングの残りの部分と
共に高圧側に聞いた切欠き４１８を区切り、その切欠き
の中に締付リングの役をするＯ−リング４２がはめ込ま
れている。口のゴム弾性締付リング４２は密閉リング４
１の切欠き４１８中に応力によって組込まれており、−
方では、密閉リングの区分４３７を溝４３５の周囲面４
３１に対して圧し、さらに、２つの軸方向に眞復してい
る密閉縁４１１．４１２をもった密閉リングを密閉、す
べき軸４４に対して圧迫する。このようにして、この密
閉装置の実施形式は前記の実施形式とは木質的には次の
点で違っているだけである。すなわち、締付リング４２
が直接にではなく、密閉リング４１のしなう区分４３７
を通して、溝４３５の周囲面４３１に支えられるという
口とである。

前記の実施例と同様に、ここでも、２つの密閉縁４１１
と４１２の間にあるリング空間４１３は管４１４を通し
て、締付リング４２によりｆＡｖＪされた密閉リング４
１の区分１０の管の合流点開口部４１５を覆う１の外側
面４２１と連結する。この管の合流口はやはり、締付リ
ング４２と密閉リング４１の間の接触面４２２の中でそ
の中心と高圧側端４２２の中間の詔域に設けられる。こ
のため、リング空間４１３内に引きずり込まれた液体は
、このリング空間内の中間ｆｆ：ＰＺが管４１４の合流
口に締付リング４２により加えられる面圧Ｐｒを越える
とき、管４１４を通ってリング空間から流出する口とが
保障される。ここでもまた、共通接触面に関する合液口
４１５の位置によって、血圧ＰＦに従って、発生する中
間圧Ｐｚが遮断すべき液体の圧力ｐより僅かに大きくな
るだけであるようにできる。

ここに示された該実施例によって、本発明がいろいろの
密閉ｇｉ置に応用できることｉＦ明らかにくｉる。また
、専門家に対しては、密閉縁で区切られた空間内に密閉
液が超過圧のもとて集積してくることｈ（起りつる場合
、この液体を高圧空間の方へ逃すことが妥当するような
ときは常に締付リングを介しである種の背圧弁を備えた
管を設ける多くの可能性が示される。

〈発明の効果〉 以ト説明したように、本発明は、油圧装置の軸方向に動
く棒４がその器壁３を０通する場所を密閉するための装
置で、強弾性プラスチック月またはより硬いエラストマ
ー材からなる密閉リング１と、より柔かいエラストマー
月からなる締付リング２をもち、これらのリングが共に
器壁内のｆＭ３５の中に以下のように配置され、それら
の接触面）ｆ密閉すべき空間に向いた端２２をしってお
り、締付リング２はそれにより、過剰句法のために生ず
る行方向応力によって、　＞Ｍ３’、）の周囲面３１と
密閉リング１のタト側面２１の間に密につめ込まれ、池
方、密閉リングは捧４に向いた内側面において、互いに
軸方向に置かれた２つのリング状の密閉縁１１．１２を
有し、これらにより棒４に密着し、Ｆ記の装置におい−
Ｃ１密閉リング１は密閉縁１１．１２の間に生ずるリン
グ空間１３をその外側面２１と連結する管１４を少なく
とし１つ有し、管１４の合流により外側面２１に形成さ
れる間口部１５は締付リング２により覆われ、密閉リン
グ１と締付リング２の共通の接触面の中心と高圧側端２
２の中間に位置していることを特徴とし、リング空間１
３に浸入してきた圧力液は、リング空間１３内に形成さ
れる圧力が血圧を越えるとき、管１４の開口部１５に対
して締付リング２により作用する面圧に勝つことにより
、リング空間１３がら流出する。このようにしてリング
空間１３内の圧力がある値に達し、その結果、外側密閉
縁１２が持上り、回らがの漏れが生ずるという従来の問
題点は完全に解決した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密閉装置の縦断面図であって、密
閉における圧力絆過の図を合せて示し、第２図、第３図
および第４図はそれぞれ本発明に係る密閉装置の他の例
を示した縦断面図である。 符号１．４１・・・・・・密閉リング ２．３２．４２・・・・・・締付リング３・・・・・・
器壁　　　　　　４・・・・・・棒１１．１２．３１１
．３１２．４１１．４１２・旧・・′ｆＡ閉縁１３・・
・・・・リング空間　　１４．３１４・・・・・・管１
５・・・・・・開口部　　　　２１，３２１・・・・・
・外側面２２・・・・・・高圧側端 ３１８．４１８・・・・・・リング切欠き３１ａ、３１
ｂ・・・・・・部分リング３１１３・・・・・・萌面壁
　　　３５．４３５・・・・・・溝４３１・・・・・・
周囲面 特許出願人　ブサークブルスルイッケンゲーエムベーハ
ーウン［・　カンパニー代　浬　人　弁理士　松　下　
義　勝 弁護士　副　島　文　Ｕｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）油圧装置の軸方向に動く棒４がその器壁３を貫通す
   る場所を密閉するための装置で、強弾性プラスチック材
   またはより硬いエラストマー材からなる密閉リング１と
   、より柔かいエラストマー材からなる締付リング２をも
   ち、これらのリングが共に器壁内の溝３５の中に以下の
   ように配置され、それらの接触面が密閉すべき空間に向
   いた端２２をもつており、締付リング２はそれにより、
   過剰寸法のために生ずる径方向応力によつて、溝３５の
   周囲面３１と密閉リング１の外側面２１の間に密につめ
   込まれ、他方、密閉リングは棒４に向いた内側面におい
   て、互いに軸方向に置かれた２つのリング状の密閉縁１
   １、１２を有し、これらにより棒４に密着し、上記の装
   置において、密閉リング１は密閉縁１１、１２の間に生
   ずるリング空間１３をその外側面２１と連結する管１４
   を少なくとも１つ有し、管１４の合流により外側面２１
   に形成される開口部１５は締付リング２により覆われ、
   密閉リング１と締付リング２の共通の接触面の中心と高
   圧側端２２の中間に位置していることを特徴とする密閉
   装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の密閉リング３１ａ、３
   １ｂの外側面３２１にリング切欠き３１８があり、その
   中に管３１４が合流し、その全長にわたって締付リング
   ３２により覆われていることを特徴とする密閉装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の密閉リングが２つの部
   分リング３１ａ、３１ｂからなっており、それぞれが密
   閉縁３１１、３１２を有し、また、２つの部分リングの
   １つ３１ａの前面壁３１６（ここで２つの部分リングが
   互いに接する）中に作られた切欠きから管３１４が形成
   されていることを特徴とする密閉装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の密閉リング４１が締付
   リング４２と溝４３５の周囲面４３１との間に配置され
   る区分４１７を有し、後者は密閉縁４１１、４１２を有
   する区分と共に、締付リング４２を収容し、高圧側に開
   いた切欠き４１８を形成することを特徴とする密閉装置
   。