WO2011040305A1 - 密封装置 - Google Patents

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敏行 前田
良行 阿部
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Nok株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sealing device, and more particularly, a sealing for preventing leakage of fluid from relative members sliding on each other of an oil / pneumatic device by combining a resin sliding ring and a back ring made of an elastic body. Relates to the device.
  • Such a sealing device is fitted into an annular groove that is recessed facing the annular gap so that the sliding ring side contacts the sliding surface with the other member.
  • the slide ring is provided with a through-cut portion that crosses the circumferential direction, so that the slide ring can be expanded at the through-cut portion, thereby improving the assemblability.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of such a sealing device.
  • the sealing device 100 constitutes a combined seal by joining a back ring 300 to the inner peripheral surface side of the sliding ring 200.
  • the through cutting part 201 is slid from one circumferential cutting part 201A extending in a predetermined length along the circumferential direction of the sliding ring 200 and both ends of the circumferential cutting part 201A in consideration of sealing properties.
  • a step-cut shape is formed by two axial cut portions 201B and 201B extending in opposite directions along the axial direction of the ring 200 (X direction in the drawing).
  • Such a sliding ring 200 is generally manufactured at a low cost by using a mold that forms a cavity corresponding to the shape of the sliding ring and press-fitting a resin material into the mold.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional mold used when injection molding the sliding ring 200.
  • the molding die 400 has a cavity 401 corresponding to a sliding ring shape inside.
  • the molding die 400 is usually at positions corresponding to both the outer peripheral side and the inner peripheral side of the substantially central portion in the axial direction of the slide ring 200, respectively.
  • the mold dividing parts 402A and 402B are formed along the circumferential direction, and the mold 400 can be divided into two molds 400A and 400B by the mold dividing parts 402A and 402B, thereby opening the mold in the axial direction of the sliding ring 200. I can do it.
  • steps and burrs along the split parts 402A and 402B are generated in the molded product.
  • the level difference is formed by the shift of the mold part 402A, 402B due to the accuracy variation of the mold 400A, 400B.
  • the burr is formed when the resin material enters the gap between the mold split portions 402A and 402B when the resin material is press-fitted into the cavity 401.
  • these steps and burrs constitute mold dividing lines 202A and 202B along the circumferential direction on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the molded sliding ring 200 corresponding to the mold split portions 402A and 402B.
  • the sliding ring 200 is joined to the back ring 300 to form a sealing device, which is used for a long time.
  • the parting line 202B (step or burr) located on the joint surface of the sliding ring 200 with the back ring 300 wears the surface of the back ring 300, and as shown in FIG. A damaged portion (wear) 302 along the parting line 202B is formed on the joint surface 301 with the sliding ring 200.
  • the joining surface 301 of the back ring 300 with the sliding ring 200 is formed by the axial cutting parts 201B and 201B along the axial cutting parts 201B and 201B of the through cutting part 201 formed in the sliding ring 200. Damaged parts (wear) 303 and 303 due to wear and damage may be formed. This is because the axial cut portions 301B and 301B are likely to cause a gap or a step when used in the annular concave groove, and attack the surface of the buckling 300 more easily than the circumferential cut portion 201A.
  • the parting line 202B formed on the sliding ring 200 overlaps with the circumferential cutting portion 201A of the through-cutting portion 201, which is also formed on the surface of the sliding ring 200, over the length direction thereof. If it is located, the damaged portion 302 along the parting line 202B straddles the two damaged portions 303 and 303 along the axial cut portions 201B and 201B, and the damaged portion 302 includes the two damaged portions 303 and 303. As shown by the arrows in the drawing, the damaged portions 303 and 303 along the axial cut portions 201B and 201B are communicated by the damaged portion 302 along the parting line 202B. There was a problem that the leakage flow path 304 crossing the seal portion was generated, and the sealing performance was deteriorated.
  • the present invention is such that the damaged portion of the buckling caused by the parting line formed on the surface of the sliding ring by injection molding communicates with the damaged portion caused by the step-cut through-cut portion of the sliding ring.
  • the invention according to claim 1 includes a resin-made sliding ring and a back ring made of an elastic body joined to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the sliding ring, and a housing having an axial hole and the axial hole A sealing device for sealing an annular gap between the housing and the shaft that performs relative movement, wherein the sliding ring includes a circumferential cutting portion extending along a circumferential direction, A step-cut through-cut portion composed of two axial cut portions extending in opposite directions along the axial direction of the sliding ring from both ends of the direction cut portion, and a plurality of mold dividing portions along the circumferential direction A plurality of mold parting lines formed along the circumferential direction of the surface of the sliding ring by the mold parting of the molding die. The parting line is the bar in the sliding ring. It said circumferential cutting portion which is exposed at the interface between the cling, is a sealing device which is characterized in that it is arranged so as not to overlap each other over the length direction.
  • the parting line formed on the joint surface with the buckling is on the end side in the axial direction with respect to the circumferential cutting part.
  • the invention according to claim 3 is the sealing device according to claim 1, wherein all the parting lines are arranged on a surface of the sliding ring other than the joint surface with the buckling. .
  • the damaged part of the buckling caused by the parting line formed on the surface of the sliding ring by injection molding communicates with the damaged part caused by the step-cut through-cut part of the sliding ring.
  • the formation of a leakage flow path is avoided, and a sealing device that can maintain the sealing performance for a long time can be obtained.
  • Sectional drawing of the sealing device which concerns on this invention The fragmentary top view which shows the joining surface with the sliding ring in the buckling of the sealing device which concerns on this invention Sectional drawing of the shaping
  • molding die for injection-molding the sliding ring of the conventional sealing device Partial plan view showing the joint surface of the conventional buckling with the sliding ring
  • Sealing device 2 Sliding ring 21: Joining surface with back ring 22: Through cutting part 22A: Circumferential cutting part 22B: Axial cutting part 23A, 23B: Parting line 3: Buck ring 31: Sliding ring 32, 33: Damaged part 4: Mold 4A, 4B: Mold 41: Cavity 42A, 42B: Split part 43, 44: Cavity surface 45: Cross line
  • the sealing device constitutes a seal ring made of a combination seal having a resin sliding ring and a back ring made of an elastic body joined to the inner or outer peripheral surface of the sliding ring.
  • a sealing device is configured to seal an annular gap formed between a housing having a shaft hole and a shaft that is inserted into the shaft hole and moves relative to the housing. It is fitted in an annular groove recessed in the outer peripheral surface so that the back ring side is positioned on the groove bottom side, and sealing is performed by sliding the sliding ring against the sliding surface with the other member.
  • the sliding ring in the present invention is formed by using a mold, and is generally formed by injection molding a resin material.
  • a resin material Generally, PTFE (polytetrafluoroethylene resin), PA (polyamide resin), etc. are used as the resin material of the sliding ring, and nylon (PA), which is a high-strength material, is exemplified for high-pressure applications. .
  • the buckling is made of an elastic body molded endlessly over the entire circumference.
  • the buckling material generally include rubber materials (elastic bodies) such as NBR (nitrile rubber) and PU (polyurethane).
  • the mold used for injection molding of the sliding ring is divided into a plurality of parts along the circumferential direction, and the mold is opened in the axial direction of the sliding ring.
  • the product is molded.
  • the sliding ring in the present invention is formed by injection molding using such a molding die, so that a plurality of pieces including steps and burrs are formed at positions corresponding to the parting portion along the circumferential direction of the surface of the sliding ring by parting.
  • the parting line is formed.
  • the sliding ring in the present invention has one circumferential cutting portion extending along the circumferential direction and the axial direction of the sliding ring from both ends of the circumferential cutting portion in order to improve the assemblability. It has a step-cut through-cut portion composed of two axial cut portions extending in opposite directions along. For this reason, a sliding ring can be expanded at the site
  • the through-cut portion may be simultaneously molded by a molding die at the time of injection molding, or may be post-processed by an appropriate cutting processing means after being obtained by injection-molding an endless sliding ring.
  • the through cut portion penetrates the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the sliding ring so as to communicate with each other, the through cut portion is exposed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. Therefore, even if the back ring is joined to either the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the sliding ring, the buck ring is affected by wear and damage due to the axial cut portion of the through-cut portion, and the There is a possibility that a damaged portion (wear) due to the axial cut portion is generated on the joint surface.
  • a mold part made up of a step or a burr formed along the circumferential direction of the sliding ring by a circumferential cut part exposed on the joint surface of the sliding ring with the back ring and a parting part of the mold.
  • the lines are arranged so as not to overlap each other over the length direction. That is, the parting line is not formed at a position that coincides with the circumferential cutting portion formed on the surface of the sliding ring and at least the length direction of the circumferential cutting portion, and is not formed on the surface of the sliding ring.
  • the formed parting line does not straddle both the two axial cut portions or contact with both of the two axial cut portions.
  • the damaged portion caused by the parting line on the surface of the sliding ring straddles the two damaged portions formed on the back ring surface due to the axial cut portion of the sliding ring. It is not formed at a position where it touches both of the parts, and there is a situation in which the damaged part along the dividing line and the damaged part along the axial cut part communicate with each other to generate a leakage channel crossing the seal part. Avoided. Therefore, the sealing performance can be maintained for a long time.
  • the arrangement of the parting lines formed on the surface of the sliding ring is determined by the position of the parting part of the mold.
  • the mold part of the molding die is generally formed along the circumferential direction so that the mold can be divided into two parts and opened in the axial direction, but three or more parting parts along the circumferential direction are formed. By doing so, three or more parting lines along the circumferential direction may be formed on the surface of the sliding ring. Also in this case, any parting line does not overlap with each other in the circumferential direction cut portion and the length direction exposed on the joint surface, and the two axial direction cut portions are straddled together. It arrange
  • the sliding ring in the present invention is formed if the circumferential cut portion exposed on the joint surface with the back ring and the parting line are arranged so as not to overlap each other in the length direction. As long as there is no hindrance to the mold opening, the parting line may be arranged at any position on the surface of the sliding ring.
  • the circumferential cutting part and the mold Overlap with the dividing line can be avoided.
  • the parting line does not exist at all at the joint surface of the sliding ring with the back ring, and the phenomenon that the back ring is worn by the parting line itself does not occur.
  • the parting line on the surface of the sliding ring only needs to be shifted relative to the circumferential cut portion of the through cut portion. Therefore, when the through-cut portion is formed at the same time as the injection molding, the mold split portion at the position corresponding to the joint surface with the back ring of the sliding ring in the molding die is pivoted with respect to the molding position of the circumferential cut portion. It may be arranged so as to be shifted to the end portion in the direction, or the forming position of the circumferential cut portion may be shifted to the end portion side in the axial direction with respect to the mold part.
  • the position of the circumferential cut portion to be post-processed is on the end side in the axial direction with respect to the parting line already formed on the sliding ring. It may be formed by shifting.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sealing device according to the present invention.
  • This sealing device 1 is a sealing device that is fitted into an annular groove formed on the outer periphery of a shaft such as a piston seal that is inserted into a shaft hole and slides, and is formed by injection molding or the like.
  • a sliding ring 2 made of resin and a back ring 3 made of an elastic body joined to the inner peripheral surface of the sliding ring 2 are provided.
  • the sliding ring 2 has one circumferential cutting part 22A extending in a predetermined length along the circumferential direction, and the axial direction (X direction in the figure) of the sliding ring 2 from both ends of the circumferential cutting part 22A. And has a step-cut through-cut portion 22 composed of two axial cut portions 22B and 22B extending in opposite directions to each other, and this through-cut portion 22 is exposed to the joint surface 21 with the back ring 3. is doing.
  • the circumferential cutting portion 22 ⁇ / b> A is disposed in the central portion in the axial direction of the sliding ring 2.
  • the surface of the sliding ring 2 has two parting lines 23A and 23B made of a step or a burr formed by the parting part of the mold at the time of molding.
  • 23 ⁇ / b> B is disposed on the joint surface 21 with the buckling 3.
  • the parting line 23B arranged on the joint surface 21 with the back ring 3 is axially end with respect to the circumferential cut portion 22A of the through-cut portion 22 exposed on the joint surface 21 with the back ring 3. It is arranged so as to be shifted to the part side (right side in FIG. 1). Therefore, the parting line 23B only crosses over only one axial cutting part 22B of the through cutting parts 22, and straddles or touches both of the two axial cutting parts 22B and 22B. In addition, there is no possibility of overlapping and matching each other over the length direction of the circumferential cutting portion 22A.
  • the joint surface 31 of the back ring 3 with the sliding ring 2 is provided with axial cutting portions 22B and 22B of the through cutting portion 22 of the sliding ring 2 as shown in FIG.
  • the formed damaged portions 32, 32 extending in the axial direction and the damaged portion 33 extending in the circumferential direction formed by the parting line 23B are formed.
  • the damaged portion 33 extending in the circumferential direction extends in the axial direction. Since the two damaged portions 32 and 32 are not communicated with each other, a leakage flow path that deteriorates the sealing property is not formed, and the sealing property is maintained for a long time.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a molding die used when injection molding the sliding ring 2 in the sealing device 1.
  • the mold 4 has a cavity 41 corresponding to the shape of the sliding ring 2 inside, and can be divided into two molds 4A and 4B by mold split portions 42A and 42B. It is configured to open.
  • these parting parts 42A and 42B form parting lines 23A and 23B along the circumferential direction, but on the joint surface 21 of the sliding ring 2 with the back ring 3
  • the mold part 42B extending in the direction orthogonal to the corresponding cavity surface 43 is located at a position shifted from the axial center c of the cavity 41 toward the axial end of the cavity 41 (right side in the figure). .
  • the through-cut portion 22 is formed so that the circumferential cut portion 22 ⁇ / b> A is disposed at the axial center portion C of the slide ring 2
  • the buckling of the slide ring 2 is formed.
  • 3 is formed with a parting line 23B arranged so as to be shifted toward the end in the axial direction with respect to the circumferential cut part 22A.
  • the two axial cutting portions 22B and 22B are not straddled or touched together, and they do not overlap with each other over the length direction of the circumferential cutting portion 22A.
  • a leakage flow path that deteriorates the sealing performance is not formed in the back ring 3, and the sealing performance is maintained for a long time.
  • the mold split portion 42 ⁇ / b> B in the cavity surface 43 corresponding to the joint surface 21 of the sliding ring 2 with the back ring 3 is arranged in the center of the cavity 41 in the axial direction. Since it only needs to be shifted to the end of the cavity 41 in the axial direction with respect to c, the mold 4 can be opened as before, and the slide ring 2 after molding can be molded as before. There is an effect that can be done almost unchanged.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another aspect of the mold.
  • both of the split parts 42 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> B for dividing the mold 4 into two molds 4 ⁇ / b> A and 4 ⁇ / b> B are arranged on the cavity surface 43 corresponding to the joint surface 21 of the sliding ring 2 with the back ring 3. It has not been.
  • the mold part 42B closer to the cavity surface 43 extends in a direction perpendicular to the cavity surface 44 corresponding to the end surface of one end portion of the sliding ring 2 in the axial direction, and the cavity surface 43 It arrange
  • the mold split line itself that generates a leakage flow path that reduces the sealing performance is not formed on the joint surface of the sliding ring with the buckling.
  • the effect of maintaining the sealing performance over a long period of time can be made more reliable.
  • the parting line 23A (parting part 42A in the mold 4) disposed on the sliding surface side (here, the outer peripheral surface side) of the sliding ring 2 is disposed substantially at the center C in the axial direction here.
  • this parting line 23A does not attack the buckling 3, its position is not limited to the center C as long as it does not hinder mold opening.

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Abstract

【課題】摺動リング表面の型割り線に起因するバックリングの損傷部が、摺動リングの貫通切断部に起因する損傷部と連通して漏れ流路を形成しない密封装置を提供すること。 【解決手段】樹脂製の摺動リング２と弾性体からなるバックリング３とを有し、軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入される軸との環状隙間を密封する密封装置１であって、前記摺動リング２は、周方向切断部22Ａと、該周方向切断部の両端部から軸方向に沿って延びる軸方向切断部22Ｂとからなる貫通切断部22と、周方向に沿う複数の型割部によって分割される成形型を用いて射出成形され、前記成形型の型割りによって該摺動リング２表面に形成される複数本の型割り線23Ａ、23Ｂとを有し、前記型割り線23Ａ、23Ｂは、前記摺動リング２における前記バックリング３との接合面に露呈する前記周方向切断部22Ａと、長さ方向に亘って互いに重なり合わないように配置されていることを特徴とする。

Description

密封装置
　本発明は密封装置に関し、詳しくは、樹脂製の摺動リングと弾性体からなるバックリングとを組み合わせ、油空圧機器の互いに摺動する相対部材間からの流体の漏えいを防止するための密封装置に関する。
　従来、ピストンシールやロッドシール等のように、軸孔を有するハウジングとこの軸孔に挿入されてハウジングと相対移動を行う軸との間の環状隙間を密封する際、摺動面に当接する摺動部材である摺動リングと、この摺動リングの摺動面とは反対面（外周面又は内周面）に接合され、摺動リングに対して所定の弾性力を与えるバックリングとを組み合わせた組合せシールからなる密封装置が用いられている（特許文献１、２）。
　かかる密封装置は、摺動リング側が他方部材との摺動面に接するように、環状隙間に臨んで凹設された環状凹溝内に嵌着される。
　摺動リングは、特に摺動リング材料として高強度の材料を用いた場合、環状凹溝内に嵌着することが困難となる。このため、摺動リングには、周方向を横断する貫通切断部を設けることにより、摺動リングをこの貫通切断部において拡開可能とすることで組付け性を向上させている。
　図６は、このような密封装置の断面図である。この密封装置１００は、摺動リング２００の内周面側にバックリング３００を接合させることで、組合せシールを構成している。
　貫通切断部２０１は、シール性を考慮して、摺動リング２００の周方向に沿って所定長さで延びる１本の周方向切断部２０１Ａと、この周方向切断部２０１Ａの両端部から摺動リング２００の軸方向（図中のＸ方向）に沿って互いに反対方向に延びる２本の軸方向切断部２０１Ｂ、２０１Ｂとからなるステップカット状としている。
　このような摺動リング２００は、一般に、摺動リング形状に相当するキャビティを形成する成形型を用い、この成形型内に樹脂材料を圧入することによって低コストに製作されている。
　図７は、摺動リング２００を射出成形する際に用いられる従来の成形型を示す断面図である。
　成形型４００は、内部に摺動リング形状に相当するキャビティ４０１を有している。成形型４００は、成形後の摺動リング２００の型出しを容易にするため、通常、摺動リング２００の軸方向の略中央部位の外周側と内周側の両方に対応する位置に、それぞれ周方向に沿う型割部４０２Ａ、４０２Ｂを形成し、この型割部４０２Ａ、４０２Ｂによって成形型４００を２つの型４００Ａ、４００Ｂに分割可能とすることで、摺動リング２００の軸方向に型開きできるようにしている。
実用新案登録第２５２３６４６号公報 実用新案登録第２５８７０２６号公報
　摺動リング２００をこのような成形型４００を用いて射出成形すると、成形品に型割部４０２Ａ、４０２Ｂに沿う段差やバリが発生する。段差は、型４００Ａ、４００Ｂの精度ばらつきに起因する型割部４０２Ａ、４０２Ｂのずれによって形成される。また、バリは、キャビティ４０１内に樹脂材料が圧入される際、樹脂材料が型割部４０２Ａ、４０２Ｂの隙間に入り込むことによって形成される。これら段差やバリは、図６に示すように、型割部４０２Ａ、４０２Ｂに対応する成形後の摺動リング２００の外周面及び内周面に、周方向に沿う型割り線２０２Ａ、２０２Ｂを構成する。
　これら段差やバリからなる型割り線２０２Ａ、２０２Ｂが大きい場合（径方向の高さが高い場合）、摺動リング２００がバックリング３００と接合されて密封装置とされ、これが長期使用に供された際、摺動リング２００のバックリング３００との接合面に位置する型割り線２０２Ｂ（段差やバリ）が該バックリング３００の表面を摩耗させてしまい、図８に示すように、バックリング３００における摺動リング２００との接合面３０１に、型割り線２０２Ｂに沿う損傷部（摩耗）３０２を形成してしまう。
　このバックリング３００における摺動リング２００との接合面３０１には、摺動リング２００に形成される貫通切断部２０１の軸方向切断部２０１Ｂ、２０１Ｂに沿って、該軸方向切断部２０１Ｂ、２０１Ｂによって受ける摩耗、損傷による損傷部（摩耗）３０３、３０３が形成される場合がある。軸方向切断部３０１Ｂ、３０１Ｂは、環状凹溝内へ嵌着された使用状態で隙間や段差が発生し易く、周方向切断部２０１Ａに比べてバックリング３００の表面を攻撃し易いためである。
　このとき、摺動リング２００に形成される型割り線２０２Ｂが、同じく摺動リング２００の表面に形成される貫通切断部２０１の周方向切断部２０１Ａと、その長さ方向に亘って重なり合うように位置していると、型割り線２０２Ｂに沿う損傷部３０２が、軸方向切断部２０１Ｂ、２０１Ｂに沿う２つの損傷部３０３、３０３を共に跨いだり、損傷部３０２が２つの損傷部３０３、３０３の両方と接して形成されてしまい、軸方向切断部２０１Ｂ、２０１Ｂに沿う損傷部３０３、３０３が型割り線２０２Ｂに沿う損傷部３０２によって連通してしまうことにより、図中の矢印で示すように、シール部を横断する漏れ流路３０４が生じ、シール性が低下してしまう問題があった。
　そこで、本発明は、射出成形することによって摺動リング表面に形成される型割り線に起因するバックリングの損傷部が、摺動リングのステップカット状の貫通切断部に起因する損傷部と連通して漏れ流路を形成してしまうことがなく、長期に亘ってシール性を維持することのできる密封装置を提供することを課題とする。
　本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
　上記課題は、以下の各発明によって解決される。
　請求項１記載の発明は、樹脂製の摺動リングと該摺動リングの内周面又は外周面に接合された弾性体からなるバックリングとを有し、軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入されて前記ハウジングと相対移動を行う軸との間の環状隙間を密封する密封装置であって、前記摺動リングは、周方向に沿って延びる１本の周方向切断部と、該周方向切断部の両端部から前記摺動リングの軸方向に沿って互いに反対方向に延びる２本の軸方向切断部とからなるステップカット状の貫通切断部と、周方向に沿う複数の型割部によって複数に分割される成形型を用いて射出成形されることにより、前記成形型の型割りによって該摺動リング表面の周方向に沿って形成される複数本の型割り線とを有し、前記型割り線は、前記摺動リングにおける前記バックリングとの接合面に露呈する前記周方向切断部と、長さ方向に亘って互いに重なり合わないように配置されていることを特徴とする密封装置である。
　請求項２記載の発明は、複数本の前記型割り線のうち、前記バックリングとの接合面に形成された前記型割り線は、前記周方向切断部に対して軸方向の端部側にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置である。
　請求項３記載の発明は、全ての前記型割り線は、前記摺動リングにおける前記バックリングとの接合面以外の面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置である。
　本発明によると、射出成形することによって摺動リング表面に形成される型割り線に起因するバックリングの損傷部が、摺動リングのステップカット状の貫通切断部に起因する損傷部と連通して漏れ流路を形成してしまうことが回避され、長期に亘ってシール性を維持することのできる密封装置とすることができる。
本発明に係る密封装置の断面図 本発明に係る密封装置のバックリングにおける摺動リングとの接合面を示す部分平面図 本発明に係る密封装置における摺動リングを射出成形するための成形型の断面図 本発明に係る密封装置における摺動リングを射出成形するための成形型の他の態様を示す断面図 図４に示す成形型によって射出成形された摺動リングを有する密封装置のバックリングにおける摺動リングとの接合面を示す部分平面図 従来の密封装置の断面図 従来の密封装置の摺動リングを射出成形するための成形型を示す断面図 従来のバックリングの摺動リングとの接合面を示す部分平面図
　１：密封装置
　２：摺動リング
　　２１：バックリングとの接合面
　　２２：貫通切断部
　　２２Ａ：周方向切断部
　　２２Ｂ：軸方向切断部
　　２３Ａ、２３Ｂ：型割り線
　３：バックリング
　　３１：摺動リングとの接合面
　　３２、３３：損傷部
　４：成形型
　　４Ａ、４Ｂ：型
　　４１：キャビティ
　　４２Ａ、４２Ｂ：型割部
　　４３、４４：キャビティ面
　　４５：交差線
　本発明に係る密封装置は、樹脂製の摺動リングと該摺動リングの内周面又は外周面に接合された弾性体からなるバックリングとを有する組合せシールからなるシールリングを構成する。かかる密封装置は、軸孔を有するハウジングとこの軸孔に挿入されてハウジングと相対移動を行う軸との間に形成される環状隙間を密封するべく、前記軸孔の内周面又は前記軸の外周面に凹設される環状凹溝内に、バックリング側が溝底側に位置するように嵌着され、摺動リングが他方部材との摺動面に対して摺動することによってシールする。
　本発明における摺動リングは、成形型を用いて成形されるものであり、一般には樹脂材料を射出成形することによって成形される。摺動リングの樹脂材料としては、一般に、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＡ（ポリアミド樹脂）等が用いられ、特に高圧用途には、高強度材であるナイロン（ＰＡ）等が例示される。
　一方、バックリングは、全周に亘って無端状に成形された弾性体からなる。バックリング材料としては、一般に、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＰＵ（ポリウレタン）等のゴム材料（弾性体）が例示される。
　摺動リングを射出成形する際に用いられる成形型は、周方向に沿う複数の型割部によって複数に分割され、摺動リングの軸方向に型開きされることで、内部の摺動リング成形品が型出しされる。本発明における摺動リングは、かかる成形型を用いて射出成形されることにより、型割りによって摺動リング表面の周方向に沿って、型割部に対応する位置に段差やバリからなる複数本の型割り線が形成される。
　また、本発明における摺動リングは、組付け性を良好とするため、周方向に沿って延びる１本の周方向切断部と、該周方向切断部の両端部から摺動リングの軸方向に沿って互いに反対方向に延びる２本の軸方向切断部とからなるステップカット状の貫通切断部を有している。このため、摺動リングは、貫通切断部の部位で拡開可能とされる。貫通切断部は、射出成形時に成形型によって同時に成形されるようにしてもよいし、無端状の摺動リングを射出成形して得た後に、適宜の切断加工手段によって後加工してもよい。
　貫通切断部は摺動リングの外周面と内周面とを連通するように貫通するため、これら外周面及び内周面に貫通切断部が露呈する。従って、バックリングが摺動リングの外周面及び内周面のいずれの面に接合されても、バックリングは貫通切断部の軸方向切断部による摩耗、損傷の影響を受け、摺動リングとの接合面に該軸方向切断部に起因する損傷部（摩耗）を発生させるおそれがある。
　本発明では、この摺動リングにおけるバックリングとの接合面に露呈する周方向切断部と、成形型の型割部によって摺動リングの周方向に沿って形成される段差やバリからなる型割り線とが、長さ方向に亘って互いに重なり合わないように配置されていることを特徴としている。すなわち、型割り線は、摺動リングの表面に形成される周方向切断部と、少なくとも周方向切断部の長さ方向に亘って互いに一致する位置には形成されず、摺動リングの表面に形成される型割り線が２本の軸方向切断部を共に跨いだり、２本の軸方向切断部の両方と接したりすることはない。
　これにより、摺動リング表面の型割り線に起因する損傷部は、摺動リングの軸方向切断部に起因してバックリング表面に形成される２つの損傷部を共に跨いだり、この２つの損傷部の両方と接したりするような位置には形成されず、型割り線に沿う損傷部と軸方向切断部に沿う損傷部とが連通してシール部を横断する漏れ流路を発生させる事態が回避される。従って、長期に亘ってシール性を維持することができる。
　摺動リングの表面に形成される型割り線の配置は、成形型の型割部の位置によって決定される。成形型の型割部は、一般には、成形型を２分割して軸方向に型開きできるように、周方向に沿って２本形成されるが、周方向に沿う３本以上の型割部とすることにより、摺動リング表面に周方向に沿う３本以上の型割り線が形成されてもよい。この場合も、いずれの型割り線も、接合面に露呈する周方向切断部と長さ方向に亘って互いに重なり合わず、２本の軸方向切断部を共に跨いだり、この２本の軸方向切断部の両方と接したりするような位置に形成されないように配置される。
　本発明における摺動リングは、このようにバックリングとの接合面に露呈する周方向切断部と、型割り線とが長さ方向に亘って互いに重なり合わないように配置されていれば、成形型の型開きに支障がない限り、型割り線を摺動リング表面のどの位置に配置してもよい。
　例えば、摺動リングにおいてバックリングとの接合面に形成される型割り線を、周方向切断部に対して軸方向の端部側にずれた位置に配置させることにより、周方向切断部と型割り線との重なり合いを回避することができる。
　また、摺動リングの表面に形成される全ての型割り線を、摺動リングにおけるバックリングとの接合面以外の面に配置させることにより、周方向切断部と型割り線との重なり合いを回避することもできる。この場合は、摺動リングのバックリングとの接合面には型割り線が一切存在しなくなり、型割り線によってバックリングを摩耗させてしまう現象自体起こらなくなる。
　摺動リング表面の型割り線は、貫通切断部の周方向切断部に対して相対的にずれていればよい。従って、貫通切断部が射出成形時に同時に成形される場合は、成形型における摺動リングのバックリングとの接合面に対応する位置の型割部を、周方向切断部の成形位置に対して軸方向の端部側にずらして配置するか、その周方向切断部の成形位置を、型割部に対して軸方向の端部側にずらせて配置するようにすればよい。また、貫通切断部が射出成形後に後加工される場合は、後加工される周方向切断部の位置を、既に摺動リングに形成されている型割り線に対して軸方向の端部側にずらせて形成するようにすればよい。
　次に、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
　図１は、本発明に係る密封装置の断面図である。
　この密封装置１は、軸孔に挿入されて摺動する例えばピストンシールのような軸の外周に形成された環状凹溝に嵌着される態様の密封装置であり、射出成形等によって成形された樹脂製の摺動リング２と、この摺動リング２の内周面側に接合された弾性体からなるバックリング３とを有している。
　摺動リング２は、周方向に沿って所定長さで延びる１本の周方向切断部２２Ａと、この周方向切断部２２Ａの両端部から摺動リング２の軸方向（図中Ｘ方向）に沿って互いに反対方向に延びる２本の軸方向切断部２２Ｂ、２２Ｂとからなるステップカット状の貫通切断部２２を有しており、この貫通切断部２２がバックリング３との接合面２１に露呈している。ここでは、周方向切断部２２Ａは、摺動リング２の軸方向の中央部に配置されている。
　また、この摺動リング２の表面は、成形時に成形型の型割部によって形成された段差やバリからなる２本の型割り線２３Ａ、２３Ｂを有しており、このうち一方の型割り線２３Ｂがバックリング３との接合面２１に配置されている。
　このバックリング３との接合面２１に配置された型割り線２３Ｂは、同じくバックリング３との接合面２１に露呈する貫通切断部２２のうちの周方向切断部２２Ａに対し、軸方向の端部側（図１中の右側）にずれた位置となるように配置されている。従って、型割り線２３Ｂは、貫通切断部２２のうちの一方の軸方向切断部２２Ｂのみを跨いで交差するだけであり、２本の軸方向切断部２２Ｂ、２２Ｂの両方を共に跨いだり、接したりするようなことはなく、また、周方向切断部２２Ａの長さ方向に亘って互いに重なり合って一致するようなこともない。
　この密封装置１を長期使用すると、バックリング３の摺動リング２との接合面３１には、図２に示すように、摺動リング２の貫通切断部２２の軸方向切断部２２Ｂ、２２Ｂによって形成される軸方向に延びる損傷部３２、３２と、型割り線２３Ｂによって形成される周方向に延びる損傷部３３とが形成されるが、この周方向に延びる損傷部３３は、軸方向に延びる２つの損傷部３２、３２同士を連通させてしまうことはないため、シール性を低下させる漏れ流路が形成されることはなく、長期に亘ってシール性が維持される。
　図３は、この密封装置１における摺動リング２を射出成形する際に用いられる成形型の断面図である。
　成形型４は、内部に摺動リング２の形状に相当するキャビティ４１を有し、型割部４２Ａ、４２Ｂにより２つの型４Ａ、４Ｂに分割可能とされ、摺動リング２の軸方向に型開きできるよう構成されている。
　成形される摺動リング２の表面には、これら型割部４２Ａ、４２Ｂによって周方向に沿う型割り線２３Ａ、２３Ｂが形成されるが、摺動リング２のバックリング３との接合面２１に対応するキャビティ面４３に対して直交する方向に延びる型割部４２Ｂは、キャビティ４１の軸方向の中央ｃよりも該キャビティ４１の軸方向の端部側（図中右側）にずれた位置にある。これにより、図１に示すように、摺動リング２の軸方向の中央部Ｃに周方向切断部２２Ａが配置されるように貫通切断部２２が形成される場合、摺動リング２のバックリング３との接合面２１には、周方向切断部２２Ａに対して軸方向の端部側にずれて配置される型割り線２３Ｂが形成される。
　このため、これにより成形される摺動リング２は、上述したように、型割り線２３Ｂが、貫通切断部２２のうちの一方の軸方向切断部２２Ｂのみを跨いで交差するだけであり、２本の軸方向切断部２２Ｂ、２２Ｂの両方を共に跨いだり、接したりするようなことはなく、また、周方向切断部２２Ａの長さ方向に亘って互いに重なり合って一致するようなこともないため、バックリング３にシール性を低下させる漏れ流路が形成されることはなく、長期に亘ってシール性が維持される。
　しかも、この図３に示す成形型４を用いる態様によれば、摺動リング２のバックリング３との接合面２１に対応するキャビティ面４３における型割部４２Ｂを、キャビティ４１の軸方向の中央ｃよりも該キャビティ４１の軸方向の端部側にずらすだけでよいため、成形型４の型開きも従来と何ら変わりなく行うことができ、成形後の摺動リング２の型出しも、従来とほとんど変わりなく行うことができる効果がある。
　図４は、成形型の他の態様を示す断面図である。
　この成形型４は、２つの型４Ａ、４Ｂに分割するための型割部４２Ａ、４２Ｂのいずれもが、摺動リング２のバックリング３との接合面２１に対応するキャビティ面４３には配置されていない。ここでは、キャビティ面４３に近い方の型割部４２Ｂは、摺動リング２の軸方向の一方端部の端面に対応するキャビティ面４４に対して直交する方向に延び、且つ、キャビティ面４３との交差線４５に位置するように配置されている。これにより、全ての型割部４２Ａ、４２Ｂは、摺動リングにおけるバックリングとの接合面以外の面に配置されている。
　従って、図４に示す成形型４を用いて成形された摺動リングは、全ての型割り線がバックリングとの接合面以外の面に配置されることになるので、バックリングとの接合面に、図１において見られたような周方向に沿う型割り線２３Ｂが形成されることはない。このため、このような摺動リングと組み合されるバックリング３の外周面には、長期使用しても、図５に示すように、貫通切断部２２の軸方向切断部２２Ｂ、２２Ｂによる損傷部３２、３２が形成されるのみとなり、型割り線による損傷部は形成されない。
　よって、この図４に示す成形型４を用いる態様によれば、摺動リングにおけるバックリングとの接合面には、シール性を低下させる漏れ流路を発生させる型割り線自体が形成されないため、長期に亘ってシール性を維持する効果をより確実なものとすることができる。
　なお、摺動リング２の摺動面側（ここでは外周面側）に配置される型割り線２３Ａ（成形型４における型割部４２Ａ）は、ここでは軸方向のほぼ中央Ｃに配置されているが、この型割り線２３Ａはバックリング３に対して攻撃することはないため、その位置は型開きに支障がない限り、中央Ｃに限定されるものではない。

Claims (3)

  1. 　樹脂製の摺動リングと該摺動リングの内周面又は外周面に接合された弾性体からなるバックリングとを有し、軸孔を有するハウジングと前記軸孔に挿入されて前記ハウジングと相対移動を行う軸との間の環状隙間を密封する密封装置であって、
    　前記摺動リングは、周方向に沿って延びる１本の周方向切断部と、該周方向切断部の両端部から前記摺動リングの軸方向に沿って互いに反対方向に延びる２本の軸方向切断部とからなるステップカット状の貫通切断部と、周方向に沿う複数の型割部によって複数に分割される成形型を用いて射出成形されることにより、前記成形型の型割りによって該摺動リング表面の周方向に沿って形成される複数本の型割り線とを有し、
    　前記型割り線は、前記摺動リングにおける前記バックリングとの接合面に露呈する前記周方向切断部と、長さ方向に亘って互いに重なり合わないように配置されていることを特徴とする密封装置。
  2. 　複数本の前記型割り線のうち、前記バックリングとの接合面に形成された前記型割り線は、前記周方向切断部に対して軸方向の端部側にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
  3. 　全ての前記型割り線は、前記摺動リングにおける前記バックリングとの接合面以外の面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
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