WO2007055306A1 - 密封装置 - Google Patents

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WO2007055306A1
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pressure side
ring
low
tapered
sealing device
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Inventor
Hidekazu Kanagae
Original Assignee
Nok Corporation
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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
    • F16J15/166—Sealings between relatively-moving surfaces with means to prevent the extrusion of the packing

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device, and more particularly to a sealing device including a seal ring and a backup ring in a mounting groove for sealing high-pressure fluid gasoline fuel * oil * water or the like.
  • a tapered groove that seals between a shaft hole formed in a housing and the shaft, and inclines in a direction in which the distance from the housing from the side end surface on the low-pressure side extends toward the high-pressure side.
  • a sealing device equipped with a seal ring such as an O-ring of rubber-like elastic body and a backup ring such as grease located on the lower pressure side in a mounting groove having a bottom, the pressure of the fluid is given a high-pressure side force. Then, the backup ring is pressed to the high pressure side force low pressure side through the seal ring.
  • the knock-up ring is formed with a tapered portion whose inner peripheral surface is inclined in the same direction corresponding to the tapered groove bottom portion of the mounting groove, and the outer peripheral surface is formed by a parallel surface parallel to the inner peripheral surface of the housing.
  • the knockup ring 101 When the outer diameter of the backup ring 101 is set to be equal to or larger than the inner diameter of the housing 104 as shown in FIG. 13, the knockup ring 101 is inserted when the shaft is passed through the housing 104.
  • the side end face 101b on the high-pressure side H comes into contact with the front end portion 104A of the housing 104, and the shaft insertion load increases. Further, since it is inserted while being abutted, there is a possibility that the knock-up ring 101 is tilted and mounted in such a state that the inner and outer peripheral surfaces are not normally in close contact with the mating member.
  • the seal ring 105 as the knock-up ring 101 does not function to prevent the protrusion, and when a high pressure fluid is applied, the seal ring 105 protrudes to the low pressure side, leading to damage. Therefore, there is a possibility that the sealing function may not be achieved by being inserted while being in contact.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11 315925
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce the insertion load of the shaft and ensure the function of preventing the seal ring from protruding to the low pressure side even when a high pressure fluid is applied. It is an object of the present invention to provide a sealing device that can be used.
  • a sealing device seals between two members concentrically assembled to each other, and an annular mounting provided on one member A rubber-like elastic seal ring mounted in the groove, and a backup ring disposed on the low-pressure side in the width direction across the seal ring, the low-pressure side of the circumferential surface on the groove bottom side of the backup ring And a tapered portion that is inclined in a direction in which the distance from the peripheral surface of the other member gradually narrows is provided, and a tapered groove bottom corresponding to the tapered portion of the backup ring is provided on the bottom surface of the mounting groove, When the pressure of the high-pressure side force is applied, the peripheral surface on the opposite side of the taper portion of the backup ring is on the high-pressure side of the sealing device provided with a gap on the low-pressure side of the backup ring in the mounting groove.
  • the taper portion of the backup ring is more inclined than the high-pressure side taper portion and the high-pressure side taper portion. It is characterized in that it has a large angle and is formed by a low-pressure taper portion and is a two-stage taper.
  • the present invention has the following effects.
  • the sealing device according to claim 1 of the present invention having the above-described configuration is such that the peripheral surface on the side opposite to the taper portion of the knock-up ring has a side end surface force on the high pressure side, and is directed toward the low pressure side. Since it has a tapered surface that approaches the peripheral surface of the other member, it is guided by the tapered surface without any other member coming into contact with the side surface on the high-pressure side of the knock-up ring when one member is threaded. Therefore, it can insert reliably, reducing an insertion load. Therefore, it is possible to prevent a bad sealing performance due to a mounting failure of the knock-up ring.
  • the sealing device according to claim 2 of the present invention having the above-described configuration is such that the taper portion of the knock-up ring has a high-pressure side taper portion and a low-pressure side taper portion having a larger gradient angle. Therefore, when other members are guided through the taper surface and inserted, the reaction force in the radial center direction of the back up ring decreases and the insertion load is further reduced. Can be made.
  • the backup ring is for preventing the seal ring from protruding, and conventionally, no gap is provided between the knock-up ring and the housing. It was unthinkable to actively change the shape to create a gap by creating a tapered surface as proposed. However, in this proposal, due to the synergistic effect of the high-pressure fluid and the gap on the low-pressure side in the axial direction, the gap becomes as small as possible when the high-pressure fluid is applied even if it has a tapered surface shape, and it is possible to maintain the 'extrusion prevention function' It became.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the dimensions of the knock-up ring part in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which pressure is applied in a state where the first embodiment is mounted.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which pressure is applied in a state where the first embodiment is mounted.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a sealing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration explanatory diagram of a sealing device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state when the shaft is inserted in the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a state when the shaft is inserted in the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which pressure is applied with the fourth embodiment mounted
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which pressure is applied with the fourth embodiment mounted
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of a sealing device according to a conventional example.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing a state in which a defect occurs in the conventional example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • This sealing device is connected to a shaft hole provided in a housing and an inner periphery of the shaft hole. It is attached to the annular space between the shafts.
  • the sealing device 1 includes a seal ring 20 mounted in a mounting groove 10 provided on the outer peripheral surface of the shaft 2, and a knock-up ring 30.
  • the mounting groove 10 is formed on the inner peripheral surface of the housing 3 by force from the side wall surface 11 on the low pressure side L to the high pressure side H.
  • Tapered groove bottom part 12 which inclines in the direction in which the distance to 3a widens, and the end face force on the high pressure side H of the taper groove bottom part 12 is also directed toward the high pressure side H and parallel bottom face parallel to the inner peripheral surface 3a of the housing 3 1
  • the seal ring 20 is formed of a rubber-like elastic body and is an O-ring having a substantially circular cross section in a free state.
  • the seal ring 20 is mounted in the mounting groove 10, it is attached to the inner peripheral surface 3a of the housing 3. Compressed in the radial direction with the parallel bottom surface 13 of the groove 10 to become an elliptical shape, and the repulsive force
  • the knock-up ring 30 is formed of PTFE, nylon, or a composite material thereof, and has a cylindrical shape.
  • the side end surfaces 31, 32 in the cross-sectional shape are formed on the high-pressure side H.
  • Both the low pressure side L and the low pressure side L form a surface orthogonal to the inner peripheral surface 3a of the housing 3, and a predetermined gap g is provided between the low pressure side end surface 32 and the low pressure side L side wall surface 11 of the mounting groove 10.
  • the radial dimension of the low-pressure side end face 32 of the backup 30 is set to be larger than the distance from the tapered groove bottom 12 on the low-pressure side L side wall face 11 of the mounting groove 10 to the inner peripheral face 3a of the housing 3. .
  • the inner peripheral surface 33 of the knock-up ring 30 faces the tapered groove bottom portion 12 of the mounting groove 10 and has a tapered portion inclined in the same direction and having the same gradient angle as that of the tapered groove bottom portion 12. 35 is formed.
  • the outer peripheral surface 34 is opposed to the inner peripheral surface 3a of the housing 3, and from the high pressure side end surface 31 toward the low pressure side L, approaches the inner peripheral surface 3a of the housing 3, and the low pressure side of the taper surface 36.
  • the end force of L is also composed of a parallel peripheral surface 37 parallel to the inner peripheral surface 3a of the housing 3 toward the low pressure side L.
  • the shape of the tapered surface 36 in Embodiment 1 is as follows.
  • the inner diameter of the housing 3 is ⁇ ⁇
  • the outer diameter of the backup ring 30 is ⁇ (11)
  • the tapered surface 36 of the backup ring 30 is When the high-pressure side corner outer diameter is ⁇ (12,
  • the inner diameter of the backup ring ⁇ the outer diameter of the shaft.
  • the slope angle 0 of the taper surface is from the viewpoint of transparency.
  • the radial component force generated by the movement of the knock-up ring 30 in the axial direction acts as a backup force that was generated by the provision of the tapered surface 36, as shown in FIG.
  • a compressive force large enough to eliminate the radial clearance 41 between the ring 30 and the housing 3 is generated. Therefore, it is possible to prevent the seal ring 20 from protruding to the low pressure side L, and it is possible to prevent poor sealing performance due to damage of the seal ring 20.
  • the level is 5 to 10% that of the conventional product, and can be reduced by 90% or more compared to the conventional product. It was. Moreover, as a result of applying and confirming high-pressure fluid under conditions of (1) 5 MPa at normal temperature and (2) 15 MPa at 80 ° C after passing through, it is possible that the prevention of O-ring protrusion is maintained even under the conditions of V and deviation. It could be confirmed.
  • the entire surface may be a tapered surface 36.
  • the tapered surface 36 refers to only an inclined plane, and may be an inclined curved surface as shown in Embodiment 3 in FIG. In this case, although not shown in the figure, it is needless to say that the inclined curved surface may be a part of the outer peripheral surface 34.
  • the inner peripheral surface 33 of the knock-up ring 30 has a high-pressure side tapered portion 35a having a gradient angle a substantially the same as the gradient angle of the tapered groove bottom portion 12 of the mounting groove 10.
  • 8 which is greater than the slope angle ⁇ of the high-pressure side taper 35a. It is formed of a taper portion having a two-step taper with the compression side taper portion 35b.
  • the tip 3mm moves from the position indicated by the broken line to the position indicated by the solid line in the direction of the arrow m in the direction of the low pressure, and the insertion load increases, so that the low pressure side taper 35b and the tapered groove bottom 12 Since there is a clearance 42, the knock-up ring 30 is deformed so as to escape against the penetration load, that is, the shape shown by the broken line in the figure is changed to the shape shown by the solid line.
  • the taper-shaped groove bottom 12 is in contact with the low-pressure taper 35b, so that the tip 3A is guided by the taper surface 36 having a gradient angle ⁇ smaller than the gradient angle ⁇ and moves to the low-pressure side L. Will do. Therefore, the insertion load can be further reduced than in the first embodiment.
  • the radial component force generated by the movement of the knock-up ring 30 in the axial direction acts, and as shown in FIG. 11, the backup ring 30 is deformed to eliminate the radial gap (41, 43). Therefore, it is possible to prevent the seal ring 20 from protruding to the low pressure side L, and it is possible to prevent a sealing performance failure due to damage to the seal ring 20.
  • the low-pressure side tapered portion 35b is described as an inclined plane, but it is an inclined curved surface.
  • the high-pressure side taper 35a before passing through the shaft is in close contact with the tapered groove bottom 12 of the mounting groove 10
  • the low-pressure side tapered part 35b is the bottom of the tapered groove of the mounting groove 10. 12 and a gap.
  • the knock-up ring 30 may be provided with a crushing allowance that is compressed during fitting.

Landscapes

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Abstract

　軸の挿通荷重を低減することができ、高圧流体が付与されてもシールリングの低圧側へのはみ出し防止機能を確保することができる密封装置を提供する。この目的達成のため、軸２に設けられたテーパ状溝底部１２を有する取付溝１０内に、シールリング２０とそれより低圧側Ｌに位置しテーパ状溝底部１２に対応するテーパ部３５を有するバックアップリング３０とを備え、高圧側Ｈからの圧力が作用した際に取付溝１０の低圧側Ｌの側壁面１１とバックアップリング３０の低圧側Ｌの側端面３２との間に間隙ｇを設けた密封装置１において、バックアップリング３０のテーパ部３５とは反対側の周面３４に高圧側Ｈの側端面３１から低圧側Ｌに向かってハウジング３の周面３ａに近づいていくテーパ面３６を設けた。更に、テーパ部３５を２段テーパにした。

Description

明 細 書
密封装置
技術分野
[0001] 本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、高圧流体のガソリン燃料 *油*水等をシ ールする取付溝内にシールリングとバックアップリングとを備えた密封装置に関する。 背景技術
[0002] 従来、ハウジングに形成された軸孔と軸との間をシールし、軸に設けられた低圧側 の側端面からハウジング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 状溝底部を有する取付溝内に、ゴム状弾性体の Oリング等のシールリングとそれより 低圧側に位置する榭脂等のバックアップリングとを備えた密封装置では、流体の圧力 が高圧側力 付与されると、シールリングを介してバックアップリングが高圧側力 低 圧側に押圧される。ノックアップリングは、内周面が取付溝のテーパ状溝底部に対応 し同方向に傾斜するテーパ部で形成され、外周面はハウジングの内周面と平行な平 行面で形成されていて、高圧側力もの押圧によりバックアップリングの内周面が取付 溝のテーパ状溝底部に当接すると、その径方向分力で外周面がハウジングの内周 面に密接する。これにより、ノックアップリングとハウジング内周面との隙間が埋めら れ、シールリングの低圧側へのはみ出しの防止が図られている。
[0003] この構成だと、通常の流体圧力や軸の偏心が小さい場合は問題がないが、高圧流 体の場合や軸の偏心が大きい場合等では、バックアップリング外周面とハウジング内 周面との間に隙間が発生し、シールリングの低圧側へのはみ出しが起こる虞があった 。そのため下記特許文献では、図 12に示すように、ノ ックアップリング 101の低圧側 Lの側端面 101aと取付溝 102の低圧側 Lの側壁面 102aとの間に間隙 gを設けること が提案されている。
[0004] これにより、高圧流体が付与されたときにバックアップリング 101が低圧側 Lに移動 し、その際に発生する径方向分力によりバックアップリング 101のテーパ部と取付溝 1 02との間の隙間およびバックアップリング 101の外周面とハウジング 104との間の隙 間を低減している。更に、隙間低減効果を得るために、ノ ックアップリング 101の外径 をハウジング 104の内径と同じか、それより大きく設定し，嵌合することも考えられる。
[0005] し力し、図 13に示すように、バックアップリング 101の外径をハウジング 104の内径 と同じか、それより大きく設定すると、ハウジング 104に軸を揷通したときに、ノ ックァ ップリング 101の高圧側 Hの側端面 101bがハウジング 104の先端部 104Aと当接し 、軸の挿通荷重が高くなる。また、当接されながら挿通されるので、ノ ックアップリング 101が傾いたりして内外周面が相手部材と正常に密接しないような状態で装着され る可能性がある。このような装着状態だと、ノ ックアップリング 101としてのシールリン グ 105はみ出し防止機能を果たさなくなり、高圧流体が付与されたときに、シールリン グ 105の低圧側へのはみ出しが起こり、破損につながる。よって当接されながら挿通 されることにより、シール機能を果たさなくなる虞があった。
[0006] 特許文献 1 :特開平 11 315925号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は上記の問題点に鑑みてされたもので、軸の挿通荷重を低減することがで き、高圧流体が付与されてもシールリングの低圧側へのはみ出し防止機能を確保す ることができる密封装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上記目的を達成するため、本発明の請求の範囲 1に係る密封装置は、互いに同心 的に組み付けられた二部材間をシールするもので、一の部材に設けられた環状の取 付溝内に装着されるゴム状弾性体のシールリングと、このシールリングを隔てて幅方 向低圧側に配置されるバックアップリングとを備え、前記バックアップリングの溝底側 の周面にて低圧側に向力つて徐々に他の部材周面との間隔が狭まる方向に傾斜す るテーパ部を設けると共に、前記取付溝の溝底面に前記バックアップリングのテーパ 部に対応するテーパ状溝底部を設け、高圧側力 の圧力が作用した際に、前記取付 溝における前記バックアップリングの低圧側に間隙を設けた密封装置にぉ 、て、前 記バックアップリングのテーパ部とは反対側の周面が高圧側の側端面力 低圧側に 向かって他の部材の周面に近づ ヽて 、くテーパ面を有することを特徴とするものであ る。 [0009] また、請求の範囲 2に係る密封装置は、上記した請求の範囲 1に係る密封装置にお Vヽて、前記バックアップリングのテーパ部が高圧側テーパ部と該高圧側テーパ部より 勾配角が大き 、低圧側テーパ部とで形成されて 、る 2段テーパであることを特徴とす るものである。
発明の効果
[0010] 本発明は、以下の効果を奏する。
[0011] すなわち、上記構成を備えた本発明の請求の範囲 1に係る密封装置は、ノ ックアツ プリングのテーパ部とは反対側の周面が高圧側の側端面力 低圧側に向力つて他の 部材の周面に近づいていくテーパ面を有しているので、一の部材揷通時に、ノ ック アップリングの高圧側の側端面に他の部材が当接することなくテーパ面によりガイドさ れるので、挿通荷重を低減しながら確実に挿通することができる。よって、ノ ックアツ プリングの装着不具合によるシール性悪ィ匕を防止することができる。更に、高圧流体 が付与されたときには、間隙が存在することにより、バックアップリングの軸方向への 移動により生じる径方向分力が作用するが、この径方向分力は、テーパ面を設けたこ とにより生じていた他の部材との径方向隙間をも無くすぐらいに大きな圧縮力を発生 させる。即ち、高圧側から圧力が作用した際、まずはバックアップリングの外周面と内 周面がそれぞれの相手面に接するが、取付溝の低圧側の側壁面とバックアップリン グの低圧側の側端面との間に間隙を設けているので、その後更に高圧が作用しなが らバックアップリングの低圧側への移動が可能となる。これにより径方向の分力が発 生して、それぞれの相手面に接していた外周面と内周面が更に圧接される。よって、 これまで通りのはみ出し防止機能を有する。
[0012] これに加えて、上記構成を備えた本発明の請求の範囲 2に係る密封装置は、ノ ック アップリングのテーパ部が高圧側テーパ部とそれより勾配角の大きい低圧側テーパ 部との 2段テーパで形成されているので、テーパ面に他の部材がガイドされて挿通さ れて 、くときバックアツプリングの径中心方向への反力が減少し、より一層挿通荷重を 低減させることができる。
[0013] なお、バックアップリングとはシールリングがはみ出すのを防止するためのものであ るため、従来、ノ ックアップリングとハウジングとの間に隙間を設けないのであって、本 案のようにテーパ面を設けて隙間を発生させてしまうような形状に積極的に変更する ことは考えられな力つた。しかし本案では、高圧流体と軸方向低圧側の間隙との相乗 効果により、テーパ面形状としても高圧流体が付与されたときに隙間が極力小さくな り、 'はみ出し防止機能'を維持することが可能となった。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の実施形態 1に係る密封装置の構成説明図
[図 2]図 1におけるノックアップリング部の寸法を示す説明図
[図 3]実施形態 1が装着された状態で圧力が付与された状態を示す説明図
[図 4]実施形態 1が装着された状態で圧力が付与された状態を示す説明図
[図 5]本発明の実施形態 2に係る密封装置の構成説明図
[図 6]本発明の実施形態 3に係る密封装置の構成説明図
[図 7]本発明の実施形態 4に係る密封装置の構成説明図
[図 8]実施形態 4における軸の挿通時の状態を示す説明図
[図 9]実施形態 4における軸の挿通時の状態を示す説明図
[図 10]実施形態 4が装着された状態で圧力が付与された状態を示す説明図
[図 11]実施形態 4が装着された状態で圧力が付与された状態を示す説明図
[図 12]従来例に係る密封装置の構成説明図
[図 13]従来例における不具合が発生した状態を示す説明図
符号の説明
[0015] 1 密封装置
2 軸 (一の部材）
3 ハウジング (他の部材）
10 取付溝
11 側壁面
12 テーパ状溝底部
13 底面
20 シールリング
30 バックアップリング 31, 32 側端面
33, 34, 3a 周面
35 テーパ部
36 テーパ面
37 平行周面
42 クリアランス
g 間隙
H 高圧側
L 低圧側
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし
、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載され て 、る内容に限定する趣旨のものではな 、。
[0017] 図 1は、本発明の実施形態 1に係る密封装置の要部断面図を示しており、この密封 装置は、ハウジングに設けられた軸孔と、該軸孔の内周に揷通される軸との間の環 状空間に装着されるものである。
[0018] この密封装置 1は、軸 2の外周面に設けられた取付溝 10内に装着されたシールリン グ 20と、ノ ックアップリング 30とを備えている。
[0019] 取付溝 10は、低圧側 Lの側壁面 11から高圧側 Hに向力つてハウジング 3の内周面
3aとの間隔が拡がる方向に傾斜するテーパ状溝底部 12と、テーパ状溝底部 12の高 圧側 Hの端部力も高圧側 Hに向力つてハウジング 3の内周面 3aと平行な平行底面 1
3とから構成されている。
[0020] シールリング 20は、ゴム状弾性体で成形されていて、自由状態では断面が略円形 の Oリングであり、取付溝 10に装着された状態では、ハウジング 3の内周面 3aと取付 溝 10の平行底面 13とで径方向に圧縮されて楕円形状となり、その反発力で高圧側
Hと低圧側 Lとに仕切っている。
[0021] ノックアップリング 30は、 PTFE、ナイロン等の榭脂、またはこれらの複合材で成形 されていて、円筒形状をしていて、断面形状における側端面 31, 32は、高圧側 Hお よび低圧側 L共にハウジング 3の内周面 3aと直交する面を形成し、低圧側側端面 32 と取付溝 10の低圧側 Lの側壁面 11との間に所定の間隙 gが設けられ、ノ ックアツプリ ング 30の低圧側側端面 32の径方向寸法は取付溝 10の低圧側 Lの側壁面 11にお けるテーパ状溝底部 12からハウジング 3の内周面 3aまでの間隔より大きく設定されて いる。
[0022] また、ノ ックアップリング 30の内周面 33は、取付溝 10のテーパ状溝底部 12に対向 し、テーパ状溝底部 12の勾配角と略同じ勾配角を有する同方向に傾斜したテーパ 部 35で形成されている。外周面 34は、ハウジング 3の内周面 3aに対向し、高圧側側 端面 31から低圧側 Lに向かってハウジング 3の内周面 3aに近づいていくテーパ面 36 と、テーパ面 36の低圧側 Lの端部力も低圧側 Lに向かってハウジング 3の内周面 3aと 平行な平行周面 37とから構成されている。
[0023] 本実施形態 1におけるテーパ面 36の形状としては、図 2に示す通り、ハウジング 3の 内径を φ ϋ,バックアップリング 30の外径を φ (11 ,バックアップリング 30のテーパ面 3 6の高圧側角部外径を φ (12,とした場合、
0≤ φ (11— 、力つ 0< φ Ό - ά2≤0. 6
であることが好適であり、更に好ましくは、
0≤ άΐ - ϋ≤0. 3、力つ 0< φ Ό - ά2≤0. 6
であるのが良い。
なお、本実施の形態とは逆にハウジングに設けられている取付溝にバックアップリン グが装着された場合には、「バックアップリングの内径≤軸の外径」となる。
また、テーパ面の勾配角 0については、揷通性の観点より
5≤ Θ≤30°
の範囲であることが好適である。
[0024] 上記構成において、ハウジング 3に軸 2を揷通するとき、ノ ックアップリング 30にハウ ジング 3の先端部 3Αが当接することになるが、バックアップリング 30にはテーパ面 36 が形成されて 、るので、先端部 3Αはバックアップリング 30の高圧側側端面 31に当 接することなくテーパ面 36によりガイドされるので、挿通荷重を低減しながら確実に 挿通することが可能となる。 [0025] また、ハウジング 3の先端部 3Aがバックアップリング 30の高圧側側端面 31に当接 しな！/、ので、ノ ックアップリング 30の装着不具合によるシール性悪ィ匕を防止すること が可能となる。
[0026] 更に、高圧側 Hから低圧側 Lへ低温低圧流体（25°C X 5MPa)が付与されたときは 、図 3に示すように、ノ ックアップリング 30とハウジング 3との径方向隙間 41が残存す る力 低圧であるのでシールリング 20が低圧側 Lにはみ出すことがなくシールリング 2 0の損傷は生じない。また、高温高圧流体 (80°C X 15MPa)が付与されたときは、バ ックアップリング 30の低圧側側端面 32と取付溝 10の低圧側 Lの側壁面 11との間に 間隙 gが設けられていることにより、ノ ックアップリング 30の軸方向への移動により生 じる径方向分力が作用する力 この径方向分力は、図 4に示すように、テーパ面 36を 設けたことにより生じていたバックアップリング 30とハウジング 3との径方向隙間 41を も無くすぐらいに大きな圧縮力を発生させる。したがって、シールリング 20の低圧側 L へのはみ出しを防止することが可能となり、シールリング 20の破損によるシール性不 良を防止することが可能となる。
[0027] 本実施形態 1について、挿通荷重を従来品と比較して測定した結果、従来品に対 して 5乃至 10%のレベルとなり、従来品と比較して 90%以上低減することが可能とな つた。また、揷通後における (1)常温で 5MPa(2)80°Cで 15MPa、の条件で高圧流体 を付与し確認した結果、 V、ずれの条件でも Oリングのはみ出し防止が維持されること が確認できた。
[0028] なお、本実施形態 1では、テーパ面 36がバックアップリング 30の外周面 34の一部 に形成されている場合について説明した力 図 5の実施形態 2に示しように、外周面 34の全面がテーパ面 36であっても良い。
[0029] 更に、テーパ面 36とは、傾斜平面だけを言うのでなぐ図 6の実施形態 3に示すよう に、傾斜曲面であっても良い。この場合に図には示さないが、傾斜曲面が外周面 34 の一部であっても良 、ことは言うまでもな 、。
[0030] また、図 7に示す実施形態 4では、ノックアップリング 30の内周面 33が、取付溝 10 のテーパ状溝底部 12の勾配角と略同じ勾配角 aを有する高圧側テーパ部 35aと、 高圧側テーパ部 35aの勾配角 αより勾配角が大きい勾配角 |8で形成されている低 圧側テーパ部 35bとの 2段テーパのテーパ部で形成されている。
[0031] したがって、本実施形態 4においては、軸 2が揷通される当初は、図 8に示す通り、 高圧側テーパ部 35aがテーパ状溝底部 12と接しているので、ハウジング 3の先端部 3Aは勾配角 αを有するテーパ面 36にガイドされて低圧側 Lに移動していく。図 9に 示す通り、先端部 3Αが破線で示す位置から実線で示す位置まで矢印 m方向に低圧 側に移動し挿通荷重が増加して 、くと、低圧側テーパ部 35bとテーパ状溝底部 12と にクリアランス 42が存在するので、ノックアップリング 30が揷通荷重に対して逃げるよ うに変形し、即ち図における破線で示す形状から実線で示す形状に変形する。その 結果、テーパ状溝底部 12には低圧側テーパ部 35bが接することになるので、先端部 3Aは勾配角 αより勾配角が小さい勾配角 βのテーパ面 36にガイドされて低圧側 L に移動することになる。よって、実施形態 1より更に挿通荷重を低減させることが可能 となる。
[0032] 本実施形態 4について、バックアップリング 30がハウジング 3に嵌合されたときにバ ックアップリング 30のつぶし代が約 0. 1mm (バックアップリング 30外径 ハウジング 3内径 =約 0. 2mm)について、上述の実施形態 1と比較して測定して結果、実施形 態 1に対して 25乃至 30%のレベルとなり、実施形態 1と比較して 75%程度低減する ことが可能となった。
[0033] 更に、高圧側 Hから低圧側 Lへ低温低圧流体（25°C X 5MPa)が付与されたときは 、図 10に示すように、ノ ックアップリング 30とハウジング 3との径方向隙間 41が残存 する他に更に、ノ ックアップリング 30と軸 2との径方向隙間 43が残存する。しかし低 圧であるのでシールリング 20が低圧側 Lにはみ出すことがなくシールリング 20の損傷 は生じない。また、高温高圧流体 (80°C X 15MPa)が付与されたときは、ノ ックアツ プリング 30の低圧側側端面 32と取付溝 10の低圧側 Lの側壁面 11との間に間隙 gが 設けられていることにより、ノ ックアップリング 30の軸方向への移動により生じる径方 向分力が作用し、図 11に示すようにバックアップリング 30が変形し該径方向隙間（4 1, 43)を無くす。よってシールリング 20の低圧側 Lへのはみ出しを防止することが可 能となり、シールリング 20の破損によるシール性不良を防止することが可能となる。
[0034] なお、本実施例では低圧側テーパ部 35bは傾斜平面で説明したが、傾斜曲面であ つてもよぐこの場合には軸揷通前の高圧側テーパ部 35aが取付溝 10のテーパ状溝 底部 12と密接した状態であるとき、低圧側テーパ部 35bは取付溝 10のテーパ状溝 底部 12と隙間を有している状態に形成されている。
なお、ノ ックアップリング 30には、嵌合時に圧縮されるつぶし代を設けてもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 互いに同心的に組み付けられた二部材間をシールするもので、一の部材に設けら れた環状の取付溝内に装着されるゴム状弾性体のシールリングと、このシールリング を隔てて幅方向低圧側に配置されるバックアップリングとを備え、
前記バックアップリングの溝底側の周面にて低圧側に向力つて徐々に他の部材周面 との間隔が狭まる方向に傾斜するテーパ部を設けると共に、前記取付溝の溝底面に 前記バックアップリングのテーパ部に対応するテーパ状溝底部を設け、
高圧側からの圧力が作用した際に、前記取付溝における前記バックアップリングの低 圧側に間隙を設けた密封装置において、
前記バックアップリングのテーパ部とは反対側の周面が高圧側の側端面力 低圧側 に向力つて他の部材の周面に近づいていくテーパ面を有することを特徴とする密封 装置。
[2] 請求の範囲 1に記載の密封装置において、
前記バックアップリングのテーパ部が高圧側テーパ部と該高圧側テーパ部より勾配 角が大き 、低圧側テーパ部とで形成されて 、る 2段テーパであることを特徴とする密 封装置。
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