WO2017199871A9 - 分割シールリング - Google Patents

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split seal
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split
inclined surface
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南 暢
彰 上田
純一 山下
晃広 永野
勝久 梅田
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日本バルカー工業株式会社
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    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3464Mounting of the seal
    • F16J15/3488Split-rings
    • 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
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • F16J15/3272Mounting of sealing rings the rings having a break or opening, e.g. to enable mounting on a shaft otherwise than from a shaft end
    • 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
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/441Free-space packings with floating ring

Definitions

  • the present invention relates to a structure of a split seal ring suitable for preventing oil leakage of a hydraulic elevator jack, a hydraulic cylinder, and other fluid transmission devices.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-308002
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-325259
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-218219
  • Patent Document 5 Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-48475
  • Patent Document 5 employ a structure in which part of the circumferential direction is divided and the opposed end faces are in contact with each other in the seal ring made of an annular member.
  • the seal ring can be replaced without disassembling the fluid transmission device, so that it is possible to reduce the maintenance man-hours and costs of the fluid transmission device.
  • an object of the present invention is to provide a split seal ring having a structure capable of improving the sealing performance.
  • the split seal ring includes an annular main body seal that is partially divided in the circumferential direction, and a contact surface that is provided so as to be joined to the split surface of the main body seal.
  • the surface includes a first inclined surface extending in a direction intersecting the circumferential direction, a first horizontal plane extending along the circumferential direction from one end side of the first inclined surface, and the first inclined surface of the first horizontal plane. Includes, on the opposite side, a second inclined surface extending in a direction intersecting the circumferential direction from the first horizontal plane.
  • a second horizontal surface extending along the circumferential direction from one end of the second inclined surface, and the second horizontal surface of the second inclined surface.
  • a third inclined surface extending in a direction intersecting the circumferential direction from the second horizontal plane on the opposite side to the inclined surface.
  • the inner side surface in the radial direction of the main body seal is provided with the same number of inner convex portions as the number of inclined surfaces extending toward the inner circumference in the radial direction, and the radial direction of the main body seal is increased.
  • the same number of outer convex portions that project toward the outer periphery in the radial direction are provided as the number of inclined surfaces.
  • FIG. 3 is a plan view of a split seal ring according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the split seal ring according to the first embodiment. It is the figure which looked at the contact surface of the division
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a split seal ring according to Embodiment 2.
  • FIG. It is the figure which looked at the contact surface of the division
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a split seal ring according to Embodiment 3.
  • FIG. It is the figure which looked at the contact surface of the division
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a split seal ring according to a fourth embodiment. It is the figure which looked at the contact surface of the division
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a split seal ring according to a fifth embodiment. It is the figure which looked at the contact surface of the division
  • 1 is a plan view of the split seal ring 100
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the split seal ring 100
  • FIG. 3 is a view of the contact surface of the split seal ring 100 viewed from the outer peripheral surface side
  • FIG. It is a figure which shows the evaluation result of the seal ring.
  • the split seal ring 100 in the present embodiment has an annular main body seal 110.
  • the material for example, hydrogenated nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), or the like is used.
  • the main body seal 110 is provided with an abutment surface 120 that is partly divided in the circumferential direction and provided so as to be joined at the division surface.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the split seal ring 100 is mounted in a seal groove 500g provided in the cylinder 500 that supports the sliding ram 600.
  • a backup ring 200 is used in addition to the split seal ring 100.
  • filled polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like is used for the backup ring 200.
  • the backup ring 200 has a horizontally long rectangular shape on the left and right.
  • the width is about 12 mm to 13 mm, the height is about 15 mm, and the outer diameter is about 150 mm.
  • the width is about 12 to 13 mm, the height is about 5 mm, and the outer diameter is about 150 mm.
  • the split seal ring 100 is provided with inner convex portions R11, R12, and R13 projecting toward the inner circumference in the radial direction at three locations along the circumferential direction on the radially inner side surface of the main body seal 110. It has been.
  • the inner convex portions R11, R12, R13 are provided corresponding to inclined surfaces provided on the contact surface 120 described later. Therefore, the quantity of inner convex part R11, R12, R13 and the quantity of an inclined surface are the same.
  • outer convex portions R21, R22, R23 projecting toward the outer periphery in the radial direction are provided at three locations along the circumferential direction.
  • the outer convex portions R21, R22, R23 are provided corresponding to inclined surfaces provided on the contact surface 120 described later. Therefore, the quantity of outer convex parts R21, R22, and R23 and the quantity of inclined surfaces are the same.
  • the inner convex portions R11, R12, R13 and the outer convex portions R21, R22, R23 are respectively left-right symmetric in the cross-sectional shape. Since there are three areas protruding outward in this way, the number of lips is three.
  • the contact surface 120 of the split seal ring 100 extends along the circumferential direction from a first inclined surface 100a extending in a direction intersecting the circumferential direction and from one end side (lower side in the drawing) of the first inclined surface 100a.
  • the first horizontal plane 100b and a second inclined plane 100c extending in a direction intersecting the circumferential direction from the first horizontal plane 100b on the opposite side of the first horizontal plane 100b from the first inclined plane 100a.
  • a second horizontal surface 100d extending along the circumferential direction from one end side (the lower side in the drawing) of the second inclined surface 100c, and the second horizontal surface 100d
  • a third inclined surface 100e extending in a direction intersecting the circumferential direction from the second horizontal surface 100d is included.
  • a vertical surface 100f extending in the vertical direction with respect to the second horizontal surface 100d is provided on one end side (lower side in the drawing) of the third inclined surface 100e.
  • the contact surface 120 of the split seal ring 100 includes three inclined surfaces, two horizontal surfaces, and one vertical surface. All of the three inclined surfaces are inclined at an intersection angle of about 60 degrees with respect to the horizontal plane.
  • the length along the circumferential direction of the horizontal plane is preferably 3 mm or more, and about 5 mm is preferable in consideration of sealing performance and productivity. Further, the inclination angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane is preferably less than 90 degrees and 45 degrees or more, and an intersection angle of about 60 degrees is preferable.
  • the contact surface 200m of the backup ring 200 is provided with one inclined surface that is inclined in a direction opposite to the inclined direction of the inclined surface provided on the contact surface 120 of the split seal ring 100.
  • the inclination angle of the inclined surface is inclined at an intersection angle of about 20 degrees with respect to the horizontal plane.
  • the split seal ring 100 When mounting the split seal ring 100 having the above configuration in the seal groove 500g, the split seal ring 100 may be mounted in a state of being tightened from above and below.
  • the tightening allowance is set between 1% and 5%, preferably about 3%. Thereby, as shown in FIG. 3, pressure (arrow F in the figure) is applied from above and below, and the sealing performance on the inclined surface and the horizontal surface can be improved.
  • the split seal ring 100 is provided with the contact surface 120, for example, when used in a hydraulic jack, the split seal ring can be easily replaced without overhauling the hydraulic jack itself. Can be done. The same applies to the backup ring 200.
  • FIG. 4 shows the evaluation results when the split seal ring 100 shown in the present embodiment is used and when the comparative examples 1 and 2 are used.
  • Comparative Example 1 an undivided seal ring was used.
  • Comparative Example 2 a seal ring having a contact surface (one-cut surface) divided in a direction perpendicular to the circumferential direction was used.
  • the seal test was performed by pressurizing at an air pressure of 0.5 MPa. The test time is 2 minutes, and the seal ring material used for the test is nitrile rubber (NBR).
  • NBR nitrile rubber
  • the evaluation of the sealing performance was “A” because Comparative Example 1 did not have a split surface, “B” for the split seal ring 100 shown in the present embodiment, and “F” for Comparative Example 2.
  • the evaluation of the mounting performance is “A” because the split seal ring 100 and Comparative Example 2 shown in the present embodiment have a contact surface, and “F” because Comparative Example 1 does not have a contact surface. Met.
  • the evaluation of the frictional resistance was “B” in all cases.
  • Evaluation of pressure resistance was “B” for the split seal ring 100 and comparative example 1 shown in the present embodiment, and “F” for comparative example 2.
  • the evaluation of the lifetime was “B” in all cases.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the split seal rings 100A, 100B, and 100C
  • FIG. 6 is a view of the contact surfaces of the split seal rings 100A, 100B, and 100C as viewed from the outer peripheral surface side.
  • the split seal ring 100A has a concave cross-sectional shape having a dent below.
  • the split seal rings 100B and 100C have a convex cross-sectional shape having a convex portion on the upper side.
  • the form of the backup ring 200 is the same as that of the first embodiment.
  • the split seal ring 100A functions as a bottom packing
  • the split seal ring 100B functions as a main packing
  • the split seal ring 100C functions as a support adapter.
  • hydrogenated nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), or the like is used for the split seal rings 100A, 100B, and 100C.
  • the number of lips is 3, as in the first embodiment.
  • any of the split seal rings 100A, 100B, and 100C has a contact surface as in the above embodiment.
  • the contact surface includes a first inclined surface 100a extending in a direction intersecting the circumferential direction, and a first horizontal surface 100b extending along the circumferential direction from one end side (the lower side in the drawing) of the first inclined surface 100a.
  • a second inclined plane 100c extending from the first horizontal plane 100b in a direction intersecting the circumferential direction is provided. Therefore, it is comprised from two inclined surfaces and one horizontal surface. Specifications required for the inclined surface and the horizontal surface are the same as those in the first embodiment.
  • the positions of the contact surfaces provided on the split seal rings 100A, 100B, and 100C are preferably shifted in the circumferential direction in the vertical direction. This is because even if the lubricating oil leaks out, the contact surface is shifted and is shifted from each other in the circumferential direction, so that the lubricating oil leakage path can be lengthened.
  • FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of the split seal rings 100D and 100E
  • FIG. 8 is a view of the contact surfaces of the split seal rings 100D and 100E as viewed from the outer peripheral surface side.
  • the split seal ring 100D has a concave cross-sectional shape having a dent below.
  • the split seal ring 100E has a convex cross-sectional shape having a convex portion on the upper side.
  • the form of the backup ring 200 is the same as that of the first embodiment.
  • the split seal ring 100D functions as a bottom packing
  • the split seal ring 100E functions as a support adapter.
  • hydrogenated nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), or the like is used for the split seal rings 100D and 100E.
  • the split seal rings 100D and 100E have regions R11 to R12 and R21 to R22 projecting outward, the number of lips is two.
  • the contact surface includes a first inclined surface 100a extending in a direction intersecting the circumferential direction, and a first horizontal surface 100b extending along the circumferential direction from one end side (the lower side in the drawing) of the first inclined surface 100a.
  • a second inclined plane 100c extending from the first horizontal plane 100b in a direction intersecting the circumferential direction is provided. Therefore, it is comprised from two inclined surfaces and one horizontal surface. Specifications required for the inclined surface and the horizontal surface are the same as those in the first embodiment.
  • the positions of the contact surfaces provided on the split seal rings 100D and 100E are shifted in the circumferential direction in the vertical direction. This is because even if the lubricating oil leaks out, the contact surface is shifted and is shifted from each other in the circumferential direction, so that the lubricating oil leakage path can be lengthened.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the split seal rings 100F and 100G
  • FIG. 10 is a view of the contact surfaces of the split seal rings 100F and 100G as viewed from the outer peripheral surface side.
  • the divided seal ring 100F has a substantially V-shaped cross-sectional shape, and four divided seal rings 100F are stacked.
  • segmentation seal ring 100F can be changed suitably.
  • the split seal ring 100E has an arrow-shaped cross-sectional shape having a convex portion on the upper side.
  • a top adapter 300 is provided on the uppermost split seal ring 100F, and the upper surface has a flat shape and the lower surface has a shape in accordance with the form of the split seal ring 100F.
  • the material used is filled polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like.
  • the split seal ring 100F functions as a V packing
  • the split seal ring 100G functions as a bottom adapter.
  • hydrogenated nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), or the like is used for the split seal rings 100F and 100G.
  • the number of lips is five.
  • Each of the split seal rings 100F and 100G has a contact surface as in the above embodiment.
  • the contact surface includes a first inclined surface 100a extending in a direction intersecting the circumferential direction, and a first horizontal surface 100b extending along the circumferential direction from one end side (the lower side in the drawing) of the first inclined surface 100a.
  • a second inclined plane 100c extending from the first horizontal plane 100b in a direction intersecting the circumferential direction is provided. Therefore, it is comprised from two inclined surfaces and one horizontal surface.
  • the specifications required for the inclined surface and the horizontal plane are the same as those of the first embodiment, but in this embodiment, the inclination angle of each inclined surface is inclined at an intersection angle of about 45 degrees with respect to the horizontal plane. .
  • the positions of the contact surfaces provided on the split seal rings 100F and 100G are preferably shifted in the circumferential direction in the vertical direction. This is because even if the lubricating oil leaks out, the contact surface is shifted and is shifted from each other in the circumferential direction, so that the lubricating oil leakage path can be lengthened.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the split seal rings 100H and 100I
  • FIG. 12 is a view of the contact surfaces of the split seal rings 100H and 100I as viewed from the outer peripheral surface side.
  • the split seal ring 100H has a concave cross-sectional shape having a dent below.
  • the split seal ring 100I has a cross-sectional shape having convex portions on the upper side and the outer peripheral side.
  • the form of the backup ring 200 is the same as that of the first embodiment.
  • the sliding ring 400 is fitted on the inner peripheral side of the split seal ring 100I.
  • the material of the sliding ring 400 may be the same as that of the backup ring 200, but may be another material having a lower sliding resistance.
  • the split seal ring 100H functions as a bottom packing, and functions as a split seal ring 100I and a buckling.
  • hydrogenated nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), or the like is used for the split seal rings 100H and 100I.
  • the split seal ring 100H has regions R11 and R21 projecting outward, the number of lips is one.
  • the contact surface includes a first inclined surface 100a extending in a direction intersecting the circumferential direction, and a first horizontal surface 100b extending along the circumferential direction from one end side (the lower side in the drawing) of the first inclined surface 100a.
  • a second inclined plane 100c extending from the first horizontal plane 100b in a direction intersecting the circumferential direction is provided. Therefore, it is comprised from two inclined surfaces and one horizontal surface.
  • the specifications required for the inclined surface and the horizontal plane are the same as those of the first embodiment, but in this embodiment, the inclination angle of each inclined surface is inclined at an intersection angle of about 45 degrees with respect to the horizontal plane. .
  • the positions of the contact surfaces provided on the split seal rings 100H and 100I are preferably shifted in the circumferential direction in the vertical direction. This is because even if the lubricating oil leaks out, the contact surface is shifted and is shifted from each other in the circumferential direction, so that the lubricating oil leakage path can be lengthened.

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Abstract

この分割シールリングは、周方向の一部が分割された円環状の本体シール(110)と、本体シール(110)の分割面において、継合わされるように設けられた当接面(120)とを備え、当接面(120)は、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面(100a)と、第1傾斜面(100a)の一端側から周方向に沿って延びる第1水平面(100b)と、第1水平面(100b)の第1傾斜面(100a)とは反対側において、第1水平面(100b)から周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面(100c)とを含む。この構成により、シール性能の向上を可能とする構造を有する分割シールリングの提供を可能とする。

Description

分割シールリング
 本発明は、油圧エレベータジャッキ、油圧シリンダ、その他の流体伝動装置のオイル漏れを防ぐのに適した、分割シールリングの構造に関する。
 国際公開2008/013281号公報(特許文献1)、特開2005-308002号公報(特許文献2)、特開平11-325259号公報(特許文献3)、特開平11-218219号公報(特許文献4)、および、実開昭64-48475号公報(特許文献5)には、環状部材からなるシールリングにおいて、周方向の一部が分割され、対向する端面同士を当接する構造が採用されている。
 このように分割されたシールリングを用いることで、流体伝動装置を分解することなくシールリングの交換を行なうことができるため、流体伝動装置のメンテナンスの工数および費用を削減することを可能としている。
国際公開2008/013281号公報 特開2005-308002号公報 特開平11-325259号公報 特開平11-218219号公報 実開昭64-48475号公報
 近年は、よりシール性能を向上させたシールリングが求められるようになってきている。したがって、この発明は、シール性能の向上を可能とする構造を有する分割シールリングを提供することを目的とする。
 この分割シールリングにおいては、周方向の一部が分割された円環状の本体シールと、上記本体シールの分割面において、継合わされるように設けられた当接面と、を備え、上記当接面は、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面と、上記第1傾斜面の一端側から周方向に沿って延びる第1水平面と、上記第1水平面の上記第1傾斜面とは反対側において、上記第1水平面から周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面と、を含む。
 他の形態においては、上記第2傾斜面の上記第1水平面とは反対側において、上記第2傾斜面の一端側から周方向に沿って延びる第2水平面と、上記第2水平面の上記第2傾斜面とは反対側において、上記第2水平面から周方向に対して交差する方向に延びる第3傾斜面と、を含む。
 他の形態においては、上記本体シールの半径方向の内周側側面には、半径方向の内周に向って張り出す内側凸部を傾斜面の数と同数設けられ、上記本体シールの半径方向の外周側側面には、半径方向の外周に向って張り出す外側凸部を傾斜面の数と同数設けられている。
 この発明によれば、シール性能の向上を可能とする構造を有する分割シールリングの提供を可能とする。
[規則91に基づく訂正 11.07.2018] 
実施の形態1の分割シールリングの平面図である。 実施の形態1の分割シールリングの断面図である。 実施の形態1の分割シールリングの当接面を外周面側から見た図である。 実施の形態1の分割シールリングの評価結果を示す図である。 実施の形態2の分割シールリングの断面図である。 実施の形態2の分割シールリングの当接面を外周面側から見た図である。 実施の形態3の分割シールリングの断面図である。 実施の形態3の分割シールリングの当接面を外周面側から見た図である。 実施の形態4の分割シールリングの断面図である。 実施の形態4の分割シールリングの当接面を外周面側から見た図である。 実施の形態5の分割シールリングの断面図である。 実施の形態5の分割シールリングの当接面を外周面側から見た図である。
 本発明に基づいた各実施の形態における分割シールリングについて、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
 (実施の形態1:分割シールリング100)
 図1から図4を参照して、実施の形態1における分割シールリング100について説明する。図1は、分割シールリング100の平面図、図2は、分割シールリング100の断面図、図3は、分割シールリング100の当接面を外周面側から見た図、図4は、分割シールリング100の評価結果を示す図である。
 図1を参照して、本実施の形態における分割シールリング100は、円環状の本体シール110を有している。材料には、たとえば、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)等が用いられる。本体シール110には、周方向の一部が分割され、その分割面において継合わされるように設けられた当接面120が設けられている。
 図2は、摺動するラム600を支持するシリンダ500に設けられたシール溝500gに分割シールリング100が装着された状態を示す断面図である。本実施の形態では、分割シールリング100に加えてバックアップリング200も用いられている。バックアップリング200には、充填剤入りポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が用いられる。バックアップリング200は、左右に横長の矩形形状を有している。
 分割シールリング100の外形として、その大きさの一例は、幅は約12mmから13mm程度、高さは約15mm程度、外径は直径約150mm程度である。バックアップリング200の外形として、その大きさの一例は、幅は約12mmから13mm程度、高さは約5mm程度、外径は直径約150mm程度である。
 分割シールリング100は、本体シール110の半径方向の内周側側面には、周方向に沿って、3か所に半径方向の内周に向って張り出す内側凸部R11,R12,R13が設けられている。この内側凸部R11,R12,R13は、後述する当接面120に設けられる傾斜面に対応して設けられている。よって、内側凸部R11,R12,R13の数量と傾斜面の数量とは同一である。
 同様に、本体シール110の半径方向の外周側側面には、周方向に沿って、3か所に半径方向の外周に向って張り出す外側凸部R21,R22,R23が設けられている。この外側凸部R21,R22,R23は、後述する当接面120に設けられる傾斜面に対応して設けられている。よって、外側凸部R21,R22,R23の数量と傾斜面の数量とは同一である。また、内側凸部R11,R12,R13と外側凸部R21,R22,R23とは、断面形状においてそれぞれ左右対称の形態となる。このように外方に張り出す領域が3か所あることから、リップ数3となる。
 図3を参照して、分割シールリング100の当接面120およびバックアップリング200の当接面200mの形態について説明する。分割シールリング100の当接面120は、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面100aと、この第1傾斜面100aの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第1水平面100bと、この第1水平面100bの第1傾斜面100aとは反対側において、この第1水平面100bから周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面100cとを含む。
 さらに、第2傾斜面100cの第1水平面100bとは反対側において、第2傾斜面100cの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第2水平面100dと、第2水平面100dの第2傾斜面100cとは反対側において、第2水平面100dから周方向に対して交差する方向に延びる第3傾斜面100eとを含む。第3傾斜面100eの一端側(図示における下方側)には、第2水平面100dに対して鉛直方向に延びる鉛直面100fが設けられている。
[規則91に基づく訂正 11.07.2018] 
 よって、分割シールリング100の当接面120は、3つの傾斜面、2つの水平面、および、一つの鉛直面から構成されている。3つの傾斜面は、いずれも水平面に対して、約60度の交差角度で傾斜している。
 水平面の周方向に沿った長さは、3mm以上が好ましく、シール性および生産性を考慮すると、約5mm程度が好ましい。また、傾斜面の水平面に対する傾斜角度は、90度未満45度以上が好ましく、約60度の交差角度がよい。
 バックアップリング200の当接面200mには、分割シールリング100の当接面120に設けられる傾斜面の傾斜方向とは反対方向に傾斜する1つの傾斜面が設けられている。この傾斜面の傾斜角度は、水平面に対して約20度の交差角度で傾斜している。
 上記形態を有する分割シールリング100をシール溝500gに装着する場合には、分割シールリング100を上下方向から締め付ける状態で装着するとよい。締め代は、1%~5%の間で設定されるが、約3%が好ましい。これにより、図3中で示すように上下方向から圧力(図中の矢印F)が加わり、傾斜面および水平面でのシール性の向上を図ることができる。
 また、分割シールリング100には当接面120が設けられていることから、たとえば、油圧ジャッキに用いられる場合には、油圧ジャッキそのものをオーバホールすることなく、容易に分割シールリングの交換作業を行なうことができる。バックアップリング200も同様である。
 (評価結果)
 図4に、本実施の形態に示す分割シールリング100を用いた場合と、比較例1,2を用いた場合との評価結果を示す。比較例1には、分割されていないシールリングを用いた。比較例2には、周方向に対して垂直方向に分割された当接面(ワンカット面)を有するシールリングを用いた。空気圧0.5MPaで加圧し、シール試験を行なった。試験時間は2分、試験に用いたシールリングの材料は、ニトリルゴム(NBR)である。図4中の評価は、「A」は「優良」を示し、「B」は「A」程優良ではないが、実用可能な「良」を示し、「F」は、実用には困難を有するを意味する。
 シール性能の評価は、比較例1は分割面がないことから「A」、本実施の形態に示す分割シールリング100は「B」、比較例2は、「F」であった。装着性能の評価は、本実施の形態に示す分割シールリング100および比較例2は、当接面を有することから「A」、比較例1は、当接面を有さないことから「F」であった。
 摩擦抵抗の評価は、いずれも「B」であった。耐圧性の評価は、本実施の形態に示す分割シールリング100および比較例1は「B」、比較例2は「F」であった。寿命の評価は、いずれも「B」であった。
 (実施の形態2:分割シールリング100A、100B,100C)
 図5および図6を参照して、実施の形態2における分割シールリング100A、100B,100Cについて説明する。図5は、分割シールリング100A、100B,100Cの断面図、図6は、分割シールリング100A、100B,100Cの当接面を外周面側から見た図である。
 本実施の形態では、断面形状の異なる3つの分割シールリング100A、100B,100Cを積み重ねた場合を示している。分割シールリング100Aは下方に凹みを有する凹断面形状を有する。分割シールリング100B,100Cは、上方に凸部を有する凸断面形状を有する。バックアップリング200の形態は、上記実施の形態1と同様である。
 分割シールリング100Aは、ボトムパッキンとして機能し、分割シールリング100Bは、メインパッキンとして機能し、分割シールリング100Cは、サポートアダプタとして機能する。分割シールリング100A、100B,100Cには、実施の形態1と同様に、たとえば、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)等が用いられる。
 また、分割シールリング100A、100B,100Cはそれぞれ外方に張り出す領域R11~R13、および、R21~R23を有することから、実施の形態1と同様に、リップ数3となる。
 いずれの分割シールリング100A、100B,100Cも、上記実施の形態と同様に、当接面を有している。当接面には、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面100aと、この第1傾斜面100aの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第1水平面100bと、この第1水平面100bの第1傾斜面100aとは反対側において、この第1水平面100bから周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面100cとが設けられている。よって、2つの傾斜面、および、1つの水平面から構成されている。傾斜面および水平面に要求される仕様は、実施の形態1と同様である。
 分割シールリング100A、100B,100Cに設けられる当接面の位置は、上下方向において周方向にずれて配置していることが好ましい。万一潤滑油が漏れ出た場合でも、当接面がずれて周方向に相互にずれて配置されていることで、潤滑油の漏れ経路を長くすることができるからである。
 この構成によっても、実施の形態1における分割シールリングと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態3:分割シールリング100D、100E)
 図7および図8を参照して、実施の形態3における分割シールリング100D、100Eについて説明する。図7は、分割シールリング100D、100Eの断面図、図8は、分割シールリング100D、100Eの当接面を外周面側から見た図である。
 本実施の形態では、断面形状の異なる2つの分割シールリング100D、100Eを積み重ねた場合を示している。分割シールリング100Dは下方に凹みを有する凹断面形状を有する。分割シールリング100Eは、上方に凸部を有する凸断面形状を有する。バックアップリング200の形態は、上記実施の形態1と同様である。
 分割シールリング100Dは、ボトムパッキンとして機能し、分割シールリング100Eは、サポートアダプタとして機能する。分割シールリング100D、100Eには、実施の形態1と同様に、たとえば、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)等が用いられる。
 また、分割シールリング100D、100Eはそれぞれ外方に張り出す領域R11~R12、および、R21~R22を有することから、リップ数2となる。
 いずれの分割シールリング100D、100Eも、上記実施の形態と同様に、当接面を有している。当接面には、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面100aと、この第1傾斜面100aの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第1水平面100bと、この第1水平面100bの第1傾斜面100aとは反対側において、この第1水平面100bから周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面100cとが設けられている。よって、2つの傾斜面、および、1つの水平面から構成されている。傾斜面および水平面に要求される仕様は、実施の形態1と同様である。
 分割シールリング100D、100Eに設けられる当接面の位置は、上下方向において周方向にずれて配置していることが好ましい。万一潤滑油が漏れ出た場合でも、当接面がずれて周方向に相互にずれて配置されていることで、潤滑油の漏れ経路を長くすることができるからである。
 この構成によっても、上述の各実施の形態における分割シールリングと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態4:分割シールリング100F、100G)
 図9および図10を参照して、実施の形態4における分割シールリング100F、100Gについて説明する。図9は、分割シールリング100F、100Gの断面図、図10は、分割シールリング100F、100Gの当接面を外周面側から見た図である。
 本実施の形態では、断面形状の異なる2つの分割シールリング100F、100Gを積み重ねた場合を示している。分割シールリング100Fは略V字の断面形状を有し、4つの分割シールリング100Fが積み重ねられている。なお、分割シールリング100Fの積み重ね数量は、適宜変更可能である。分割シールリング100Eは、上方に凸部を有する矢印型の断面形状を有する。
 最上部の分割シールリング100Fの上には、トップアダプタ300が設けられ、上面は平坦形状、下面は、分割シールリング100Fの形態に沿った形状を有している。材質は、充填剤入りポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が用いられる。
 分割シールリング100Fは、Vパッキンとして機能し、分割シールリング100Gは、ボトムアダプタとして機能する。分割シールリング100F、100Gには、実施の形態1と同様に、たとえば、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)等が用いられる。
 また、分割シールリング100F、100Gはそれぞれ外方に張り出す領域R11~R15、および、R21~R25を有することから、リップ数5となる。
[規則91に基づく訂正 11.07.2018] 
 いずれの分割シールリング100F、100Gも、上記実施の形態と同様に、当接面を有している。当接面には、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面100aと、この第1傾斜面100aの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第1水平面100bと、この第1水平面100bの第1傾斜面100aとは反対側において、この第1水平面100bから周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面100cとが設けられている。よって、2つの傾斜面、および、1つの水平面から構成されている。傾斜面および水平面に要求される仕様は、実施の形態1と同様であるが、本実施の形態では、各傾斜面の傾斜角度は、水平面に対して約45度の交差角度で傾斜している。
[規則91に基づく訂正 11.07.2018] 
 分割シールリング100F、100Gに設けられる当接面の位置は、上下方向において周方向にずれて配置していることが好ましい。万一潤滑油が漏れ出た場合でも、当接面がずれて周方向に相互にずれて配置されていることで、潤滑油の漏れ経路を長くすることができるからである。
 この構成によっても、上述の各実施の形態における分割シールリングと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態5:分割シールリング100H、100I)
 図11および図12を参照して、実施の形態5における分割シールリング100H、100Iについて説明する。図11は、分割シールリング100H、100Iの断面図、図12は、分割シールリング100H、100Iの当接面を外周面側から見た図である。
 本実施の形態では、断面形状の異なる2つの分割シールリング100H、100Iを積み重ねた場合を示している。分割シールリング100Hは下方に凹みを有する凹断面形状を有する。分割シールリング100Iは、上方と外周側に凸部を有する断面形状を有する。バックアップリング200の形態は、上記実施の形態1と同様である。さらに、本実施の形態では、分割シールリング100Iの内周側に、摺動リング400が嵌め入れられている。摺動リング400の材質は、バックアップリング200と同様でもよいが、より摺動抵抗の低い他の材質でも良い。
 分割シールリング100Hは、ボトムパッキンとして機能し、分割シールリング100I、バックリングとして機能する。分割シールリング100H、100Iには、実施の形態1と同様に、たとえば、水素化ニトリルゴム(HNBR)、ニトリルゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)等が用いられる。
 また、分割シールリング100Hには外方に張り出す領域R11、R21を有することから、リップ数1となる。
 いずれの分割シールリング100H、100Iも、上記実施の形態と同様に、当接面を有している。当接面には、周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面100aと、この第1傾斜面100aの一端側(図示における下方側)から周方向に沿って延びる第1水平面100bと、この第1水平面100bの第1傾斜面100aとは反対側において、この第1水平面100bから周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面100cとが設けられている。よって、2つの傾斜面、および、1つの水平面から構成されている。傾斜面および水平面に要求される仕様は、実施の形態1と同様であるが、本実施の形態では、各傾斜面の傾斜角度は、水平面に対して約45度の交差角度で傾斜している。
[規則91に基づく訂正 11.07.2018] 
 分割シールリング100H、100Iに設けられる当接面の位置は、上下方向において周方向にずれて配置していることが好ましい。万一潤滑油が漏れ出た場合でも、当接面がずれて周方向に相互にずれて配置されていることで、潤滑油の漏れ経路を長くすることができるからである。
 この構成によっても、上述の各実施の形態における分割シールリングと同様の作用効果を得ることができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H,100I 分割シールリング、100a 第1傾斜面、100b 第1水平面、100c 第2傾斜面、100d 第2水平面、100e 第3傾斜面、100f 鉛直面、110 本体シール、120,200m 当接面、200 バックアップリング、300 トップアダプタ、400 摺動リング、500 シリンダ、500g シール溝、600 ピストン、R11,R12,R13,R14,R15 内側凸部、R21,R22,R23,R24,R25 外側凸部。

Claims (3)

  1.  周方向の一部が分割された円環状の本体シールと、
     前記本体シールの分割面において、継合わされるように設けられた当接面と、を備え、
     前記当接面は、
     周方向に対して交差する方向に延びる第1傾斜面と、
     前記第1傾斜面の一端側から周方向に沿って延びる第1水平面と、
     前記第1水平面の前記第1傾斜面とは反対側において、前記第1水平面から周方向に対して交差する方向に延びる第2傾斜面と、を含む分割シールリング。
  2.  前記第2傾斜面の前記第1水平面とは反対側において、前記第2傾斜面の一端側から周方向に沿って延びる第2水平面と、
     前記第2水平面の前記第2傾斜面とは反対側において、前記第2水平面から周方向に対して交差する方向に延びる第3傾斜面と、を含む請求項1に記載の分割シールリング。
  3.  前記本体シールの半径方向の内周側側面には、半径方向の内周に向って張り出す内側凸部を傾斜面の数と同数設けられ、
     前記本体シールの半径方向の外周側側面には、半径方向の外周に向って張り出す外側凸部を傾斜面の数と同数設けられている、請求項1または請求項2に記載の分割シールリング。
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