JP2007247698A - Backup ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックアップリングに関する。
また、本発明は、シール部材と共に用いて有用なバックアップリングに関する。
更に、本発明は、往復動する油圧緩衝器の相対部材間からの漏洩を確実に防止するバックアップリングに関する。
更にまた、本発明は、相対移動する固定部と移動部の何れか一方に装着され、外部から内部への泥水等の異物の浸入及び内部から外部への油等の漏洩を効果的に防止する、パッキンと共に使用して有用な、バックアップリングに関する。
The present invention relates to a backup ring.
The present invention also relates to a backup ring useful in conjunction with a seal member.
Furthermore, the present invention relates to a backup ring that reliably prevents leakage between relative members of a reciprocating hydraulic shock absorber.
Furthermore, the present invention is attached to either one of the fixed portion and the moving portion that move relative to each other, and effectively prevents the intrusion of foreign matters such as muddy water from the outside to the inside and the leakage of oil and the like from the inside to the outside. It relates to a backup ring that is useful when used with packing.
従来、第五図に示すバックアップリング100が知られている。
この種バックアップリング100は、ハウジングA側に設けた環状溝内にシール部材1と共に配置されている。
そして、バックアップリング100は、被密封流体(図上右側)の圧力がシール部材1に作用した際に、ハウジングAの内周面と軸Bの外周面との間隙Cにシール部材の一部がはみ出すことを防止している。
Conventionally, a
This kind of
When the pressure of the fluid to be sealed (the right side in the figure) acts on the seal member 1, the
しかし、公差の関係上、バックアップリング100内周面と軸Bの外周面との間隙をゼロにすることは出来ず、シール部材の一部がはみ出すことを完全に防止することは出来なかった。とくに、大径品では公差も大きくならざるを得ず、バックアップリング100内周面と軸Bの外周面との間隙をゼロにすることは出来なかった。
However, due to tolerances, the gap between the inner peripheral surface of the
そこで、特開平4−203678号公報に示される、バックアップリングを二部材で構成し、周面と軸Bの外周面との間隙をゼロにする試みがなされた。
しかし、二部材から構成されているために、パッキンの姿勢を正しく保持することが困難で、結果として、油等の漏洩を効果的に防止することが出来ない問題を有していた。
Therefore, an attempt has been made to configure the backup ring with two members as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-203678, so that the gap between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the shaft B is zero.
However, since it is composed of two members, it is difficult to correctly maintain the packing posture, and as a result, there is a problem that leakage of oil or the like cannot be effectively prevented.
また、二部材から構成されているために、被密封流体の圧力がシール部材に作用した際、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を少なくするように作用する力が不足していた。
しかしながら、上述した従来のバックアップリングでは、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事は出来ない問題がある。 However, the conventional backup ring described above has a problem that the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft cannot be reliably eliminated.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、シール部材のはみ出しを確実に防止して、良好な密封性能が維持できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、摩擦力の低減と摩耗の抑止が期待できるバックアップリングを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a backup ring that can reliably prevent the seal member from protruding and maintain good sealing performance.
Another object of the present invention is to provide a backup ring that can be expected to reduce frictional force and suppress wear.
また、本発明は、高圧の流体圧が作用しても、シール部材のはみ出しを抑止できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、密封性を損なうことなく、低摩擦性を達成したバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、シール部材への応力の偏りを回避できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、シール部材の密封性能を低下させる事のない、バックアップリングを提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a backup ring that can prevent the seal member from protruding even when a high fluid pressure acts.
Another object of the present invention is to provide a backup ring that achieves low friction without impairing the sealing performance.
Another object of the present invention is to provide a backup ring capable of avoiding stress bias on the seal member.
Moreover, an object of this invention is to provide the backup ring which does not reduce the sealing performance of a sealing member.
本発明のバックアップリングは、 相対運動部材間を密封するシール部材と共に使用され、前記シール部材が被密封流体の圧力により、前記相対運動部材間の間隙にはみ出すことを防止するバックアップリングにおいて、前記バックアップリングは、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成されており、前記中間リングには、外径側テーパー面と内径側テーパー面とにより楔形状部分が形成され、外径側リングには前記外径側テーパー面に対応した内周側テーパー面が、前記内径側リングには前記内径側テーパー面に対応した外周側テーパー面が形成され、前記外径側テーパー面と前記内周側テーパー面とが、前記内径側テーパー面と前記外周側テーパー面とがそれぞれ接する様に組合されて使用されることを特徴とする。 The backup ring of the present invention is used with a seal member that seals between the relative motion members, and the backup ring prevents the seal member from protruding into the gap between the relative motion members due to the pressure of the sealed fluid. The ring includes an outer diameter side ring, an inner diameter side ring, and an intermediate ring positioned between the two rings, and the intermediate ring has a wedge formed by an outer diameter side tapered surface and an inner diameter side tapered surface. A shape portion is formed, an outer peripheral side taper surface corresponding to the outer diameter side taper surface is formed on the outer diameter side ring, and an outer peripheral side taper surface corresponding to the inner diameter side taper surface is formed on the inner diameter side ring, The outer diameter side taper surface and the inner peripheral side taper surface are combined so that the inner diameter side taper surface and the outer peripheral side taper surface are in contact with each other. Characterized in that it is used.
また、本発明のバックアップリングは、前記外径側リング、前記内径側リングおよび前記中間リングがフッ素樹脂材製であることを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、前記中間リングの軸方向厚さは、前記内周側テーパー面の軸方向幅および前記外周側テーパー面の軸方向幅よりも大きいことを特徴とする。
In the backup ring of the present invention, the outer diameter side ring, the inner diameter side ring, and the intermediate ring are made of a fluororesin material.
In the backup ring of the present invention, the axial thickness of the intermediate ring is larger than the axial width of the inner peripheral tapered surface and the axial width of the outer peripheral tapered surface.
また、本発明のバックアップリングは、前記外径側テーパー面と前記内径側テーパー面とによりなす角度よりも、前記内周側テーパー面と前記外周側テーパー面とによりなす角度の方が大きいことを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、圧力が作用しない状態において、前記中間リングの圧力側側面は前記外径側リングの圧力側側面および前記内径側リングの圧力側側面よりも軸方向圧力側に位置していることを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、前記外径側テーパー面と前記内径側テーパー面とによりなす角度は90度であることを特徴とする。
Further, in the backup ring of the present invention, the angle formed by the inner peripheral side taper surface and the outer peripheral side taper surface is larger than the angle formed by the outer diameter side tapered surface and the inner diameter side tapered surface. Features.
In the backup ring of the present invention, the pressure side surface of the intermediate ring is positioned closer to the axial pressure side than the pressure side surface of the outer diameter side ring and the pressure side surface of the inner diameter side ring in a state where no pressure acts. It is characterized by that.
In the backup ring of the present invention, the angle formed by the outer diameter side tapered surface and the inner diameter side tapered surface is 90 degrees.
本発明のバックアップリングによれば、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成することにより、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる。 According to the backup ring of the present invention, the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft is constituted by the outer diameter side ring, the inner diameter side ring, and the intermediate ring positioned between the two rings. Can be eliminated without fail.
また、本発明のバックアップリングによれば、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成すると共に、各リング同士をテーパー係合させているので、被密封流体の圧力により、容易にバックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を無くす挙動が期待できるものである。 Further, according to the backup ring of the present invention, it is constituted by the outer diameter side ring, the inner diameter side ring, and the intermediate ring located in the middle of the two rings, and each ring is taper-engaged. It can be expected that the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft is easily eliminated by the pressure of the sealed fluid.
本発明のバックアップリングによれば、従来のシール部材の構造を変更することなく、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる。 According to the backup ring of the present invention, it is possible to reliably eliminate the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft without changing the structure of the conventional seal member.
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1記載の発明のバックアップリングによれば、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にすることができる。
The present invention has the following effects.
According to the backup ring of the first aspect of the present invention, it is possible to reliably eliminate the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft.
また、請求項2記載の発明のバックアップリングによれば、摩擦力の低減と摩耗の抑止が期待できるバックアップリングを提供することができる。
更に、請求項3記載の発明のバックアップリングによれば、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事が期待できるバックアップリングを提供することができる。
Further, according to the backup ring of the invention described in
Furthermore, according to the backup ring of the third aspect of the present invention, it is possible to provide a backup ring that can be expected to reliably eliminate the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft.
更にまた、請求項4記載の発明のバックアップリングによれば、楔効果が効果的に発揮でき、間隙を確実に無くす事を可能にすることができるバックアップリングを提供することができる。
また、請求項5記載の発明のバックアップリングによれば、被密封流体の軸方向の押圧力を的確に、径方向の分力に変換できるため、間隙を確実に無くす事を可能にすることができるバックアップリングを提供することができる。
Furthermore, according to the backup ring of the invention described in
According to the backup ring of the invention described in
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
第1図乃至第4図に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
第4図に示される様に、バックアップリングは、相対運動するハウジングAと軸Bとの間を密封するシール部材(1)と共に使用される。
そして、シール部材1は被密封流体(図上右側)の圧力により、ハウジングAと軸Bとの間の間隙Cにはみ出す様に変形するが、バックアップリング0により、間隙Cへのはみ出しが阻止されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
The best mode for carrying out the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
As shown in FIG. 4, the backup ring is used together with a seal member (1) that seals between the housing A and the shaft B that move relative to each other.
The seal member 1 is deformed so as to protrude into the gap C between the housing A and the shaft B due to the pressure of the fluid to be sealed (the right side in the figure), but the backup ring 0 prevents the protrusion into the gap C. ing.
そして、本発明に係るバックアップリング0は、第1図(a)乃至(b)に示す構成部品からなっている。
すなわち、外径側リング2と、内径側リング3と、この両リング2、3の中間に位置する中間リング4とにより構成されている。
そして、中間リング4には、外径側テーパー面41と内径側テーパー面42とにより楔形状部分43が形成されている。
The backup ring 0 according to the present invention comprises the components shown in FIGS. 1 (a) to 1 (b).
That is, it is constituted by an outer
In the
また、外径側リング2には、外径側テーパー面41に対応した内周側テーパー面21が形成されている。
一方、内径側リング3には、内径側テーパー面42に対応した外周側テーパー面31が形成され、この外径側テーパー面41と内周側テーパー面21とが、先の内径側テーパー面42と外周側テーパー面31とがそれぞれ接する様に組合されて使用される。
外径側リング2、内径側リング3および中間リング4の材質は、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、PEEK、高密度ポリエチレン等自己潤滑性のあるエンジアリングプラスチックが使用される。
このうち、特にフッ素樹脂が低摩擦であり好ましい。
Further, an inner peripheral side
On the other hand, the outer diameter
As the material of the outer
Among these, a fluororesin is particularly preferable because of low friction.
更に、中間リング4の軸方向厚さH1は、内周側テーパー面21の軸方向幅H2および前記外周側テーパー面31の軸方向幅H3よりも大きくしている。
このことにより、第3図および第4図に示す様に、中間リング4の楔作用により、外径側リング2はハウジングAに設けた環状溝5の内周面側に押し広げられ、一方、内径側リング3は軸B外周面側に押し付けられる。
すなわち、被密封流体の圧力が作用していない第3図の状態から、被密封流体の圧力が作用することにより、第4図に示す状態に変化できる。
更に加圧されると、中間リング4は、第4図に示す状態から更に低圧側(環状溝5の側壁)へ移動し、外径側リング2及び内径側リング3を更に押し広げる作用を発現する。
Further, the axial thickness H1 of the
As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the
That is, the state shown in FIG. 4 can be changed from the state shown in FIG. 3 where the pressure of the sealed fluid is not applied to the state shown in FIG. 4 when the pressure of the sealed fluid is applied.
When further pressurized, the
また、外径側テーパー面41と内径側テーパー面42とによりなす角度よりも、内周側テーパー面21と外周側テーパー面31とによりなす角度の方が大きい形に設計しておくことが好ましい。
すなわち、この様に設計することにより、被密封流体の圧力が作用していない第3図の状態において、中間リング4の先端側のみが外径側リング2と内径側リング3とに接する状態となっている。
この結果、中間リング4の楔効果がより良く発揮される。
In addition, it is preferable that the angle formed by the inner peripheral side
That is, by designing in this way, in the state of FIG. 3 in which the pressure of the sealed fluid is not acting, only the tip side of the
As a result, the wedge effect of the
また、第3図に示す様に、圧力が作用しない状態において、中間リング4の圧力側側面44は外径側リング2の圧力側側面22および内径側リング3の圧力側側面32よりも軸方向圧力側に位置させている。
このことにより、被密封流体の圧力を受けるシール部材1を、その姿勢を崩さず、正確に受け止めることが出来る。
As shown in FIG. 3, the
Thus, the seal member 1 that receives the pressure of the fluid to be sealed can be accurately received without breaking the posture.
外径側テーパー面41と内径側テーパー面42とによりなす角度は85度から95度の範囲とすることが好ましい。特に、90度が良好である。
The angle formed by the outer diameter side tapered
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、従来のシール部材の構造を変更することなく、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる From the above, according to the best mode for carrying out the present invention, it is possible to reliably eliminate the gap between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the shaft without changing the structure of the conventional seal member. Can be made possible
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention described above, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
1‥‥シール部材
2‥‥外径側リング
3‥‥内径側リング
4‥‥中間リング
5‥‥環状溝
21‥‥内周側テーパー面
22‥‥側面
31‥‥外周側テーパー面
32‥‥側面
41‥‥外径側テーパー面
42‥‥内径側テーパー面
43‥‥楔形状部分
44‥‥側面
1 ...
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006068820A JP2007247698A (en) | 2006-03-14 | 2006-03-14 | Backup ring |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9995394B2 (en) | 2012-01-18 | 2018-06-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Seal ring backup devices and methods for preventing extrusion |
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- 2006-03-14 JP JP2006068820A patent/JP2007247698A/en active Pending
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