JP2014169709A - Sealing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device which can set a surface pressure gradient to a seal ring in surface contact with a mating surface, can suppress the leakage of positive pressure to a pressure accumulation side via a pressure accumulation release passage, and can thereby improve sealing performance.SOLUTION: Since step parts are formed in opposing faces of a seal ring and a back ring, and a crush margin of the back ring with respect to the seal ring is set to be larger at a positive pressure side than at a pressure accumulation side with the step parts as a boundary, a surface pressure gradient is achieved in which the contact surface pressure of the seal ring with respect to the mating surface is small at the pressure accumulation side and large at the positive pressure side. Furthermore, since a pressure accumulation release passage is formed of a first slit, an inter-step part space, a second slit and a third slit, and the first slit is opened at a pressure accumulation side end face of the back ring and does not reach the step parts, the communication between the first slit and the inter-step part space is broken or achieved in accordance with a change of an axial position of the back ring with respect to the seal ring.

Description

本発明は、シール技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、油圧シリンダに用いられる。   The present invention relates to a sealing device according to a sealing technique. The sealing device of the present invention is used for, for example, a hydraulic cylinder.

従来から例えば図６に示す油圧シリンダ５１が知られており、この種の油圧シリンダ５１に用いられる密封装置として、Ｕパッキンと、組合せシール（ＳＰシール）が知られている。   Conventionally, for example, a hydraulic cylinder 51 shown in FIG. 6 is known, and a U-packing and a combination seal (SP seal) are known as a sealing device used for this type of hydraulic cylinder 51.

Ｕパッキンは、柔軟性に優れるゴムやウレタンを材質としている。Ｕパッキンは相手面に対する追随性に優れており、油漏れを極力抑える必要があるシール箇所で使用されている。   The U packing is made of rubber or urethane having excellent flexibility. The U-packing has excellent followability with respect to the mating surface, and is used at seal locations where oil leakage needs to be minimized.

一方、組合せシールは図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂材よりなるシールリング６１とゴム状弾性体よりなるバックリング６２を組み合わせたシールである。摺動面に適用しているＰＴＦＥは自己潤滑性に優れるため、ゴムやウレタン対比で耐摩耗性、低摩耗性が優れている。この特徴を利用して組合せシールは、潤滑の厳しい条件や、低摺動抵抗が求められる条件で使用されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 7A and 7B, the combination seal is a seal in which a seal ring 61 made of a resin material such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and a back ring 62 made of a rubber-like elastic body are combined. . Since PTFE applied to the sliding surface is excellent in self-lubricating properties, it has excellent wear resistance and low wear properties compared to rubber and urethane. Utilizing this feature, combination seals are used under severe conditions of lubrication and conditions where low sliding resistance is required.

また、ＰＴＦＥはゴムやウレタン対比で弾性に劣るため、異物等により傷が付くと隙間漏れが発生しやすい。このリスクを小さくするため、シールリング６１は相手面６３に対し線接触ではなく面接触する仕様となっているのが一般的である。   Further, PTFE is inferior in elasticity to rubber or urethane, so that if a flaw is caused by a foreign substance or the like, gap leakage is likely to occur. In order to reduce this risk, the seal ring 61 is generally designed to come into surface contact with the mating surface 63 instead of line contact.

しかしながらシールリング６１と相手面６３を面接触とする場合、シール性に重要な面圧勾配を確保することが困難であり、押し行程と引き行程で油膜厚みに差を持たせることができず、油膜を油圧側に戻すことができない。このため組合せシールとダブルリップ形状のダストシール等を併用する場合は、シール間に蓄圧が発生し、これを原因としてシールの破損に至るケースがある。   However, when the seal ring 61 and the mating surface 63 are in surface contact, it is difficult to ensure a surface pressure gradient that is important for sealing performance, and the oil film thickness cannot be made different between the pushing stroke and the drawing stroke, The oil film cannot be returned to the hydraulic side. For this reason, when a combination seal and a double lip dust seal are used in combination, pressure accumulation occurs between the seals, which may cause the seal to break.

これに対し従来、シールリング６１を線接触するような形状とすることで面圧勾配を確保する技術が存在するが、面接触している状態で面圧勾配を持たせることは困難とされている（面圧勾配設定の課題）。   On the other hand, there is a conventional technique for ensuring a surface pressure gradient by making the seal ring 61 in line contact, but it is difficult to provide a surface pressure gradient in a surface contact state. (Problem of setting surface pressure gradient).

また従来、上記蓄圧を開放するため図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、蓄圧開放流路を設けた組合せシールが開発されている。図では、左方が正圧Ｐ_１側、右方が蓄圧Ｐ_２側とされている。 Conventionally, in order to release the pressure accumulation, as shown in FIGS. 8A and 8B, a combination seal provided with a pressure accumulation release channel has been developed. In the figure, left side is positive pressure P ₁ side, the right side is the accumulator P ₂ side.

すなわちこの組合せシールでは、バックリング６２の溝底部側周面に軸方向に貫通する第１スリット６４を設け、バックリング６２の正圧側端面に円周上一部の突起部６５を設け、シールリング６１の正圧側端面に径方向に貫通する第２スリット６６を設けることにより蓄圧Ｐ_２を正圧Ｐ_１側へ開放する蓄圧開放流路が設定されており、正圧Ｐ_１より蓄圧Ｐ_２のほうが大きくなると図８（Ｂ）に示すように、シールリング６１およびバックリング６２が装着溝６７内で正圧Ｐ_１側へ移動して装着溝６７の正圧側側面部に当接し、このとき、シールリング６１の蓄圧側端面および装着溝６７の蓄圧側側面部間の間隙、バックリング６２の蓄圧側端面および装着溝６７の蓄圧側側面部間の間隙、第１スリット６４、突起部６５の介在によるバックリング６２の正圧側端面および装着溝６７の正圧側側面部間の間隙ならびに第２スリット６６を経由する蓄圧開放流路が開いて、蓄圧Ｐ_２を正圧Ｐ_１側へ開放する。したがって蓄圧Ｐ_２が低減し、蓄圧Ｐ_２によるシールの破損を抑制することが可能とされる。 That is, in this combination seal, a first slit 64 penetrating in the axial direction is provided on the groove bottom side peripheral surface of the back ring 62, and a part of the protrusion 65 on the circumference is provided on the positive pressure side end surface of the back ring 62. 61 by providing the second slit 66 penetrating radially the pressure side end face is set accumulator open passage for opening the accumulator P ₂ to the positive pressure P ₁ side, from the positive pressure P ₁ of the pressure accumulator P ₂ more the increases as shown in FIG. 8 (B), the seal ring 61 and the back ring 62 is moved in contact with the pressure side side surface portion of the mounting groove 67 to the positive pressure P ₁ side in the mounting groove 67, this time, The gap between the pressure accumulation side end surface of the seal ring 61 and the pressure accumulation side surface portion of the mounting groove 67, the gap between the pressure accumulation side end surface of the back ring 62 and the pressure accumulation side surface portion of the mounting groove 67, the first slit 64, and the protrusion 65 By ba Gap and accumulating an open flow path through the second slit 66 between the pressure side side surface portion of the pressure side end face and mounting groove 67 opens the Kling 62, opens the accumulator P ₂ to the positive pressure P ₁ side. Therefore accumulator P ₂ is reduced, thereby enabling the suppression of damage to the seal due to the pressure accumulator P _2.

しかしながらこの図８の組合せシールによると、以下の問題がある。   However, the combination seal of FIG. 8 has the following problems.

すなわちこの組合せシールでは図８（Ａ）に示したように、正圧Ｐ_１が作用したとき、シールリング６１およびバックリング６２が装着溝６７内で蓄圧Ｐ_２側へ移動して装着溝６７の蓄圧側側面部に当接することにより正圧Ｐ_１をシールするが、正圧Ｐ_１が低圧であると、シールリング６１およびバックリング６２が装着溝６７の蓄圧側側面部に当接せず、蓄圧開放流路が開いたままとされ、よってこの蓄圧開放流路を介して正圧Ｐ_１が蓄圧Ｐ_２側へ洩れる虞がある（蓄圧開放流路による洩れの課題）。 That is, in this combination seal, as shown in FIG. 8A, when the positive pressure P ₁ is applied, the seal ring 61 and the back ring 62 move to the pressure accumulation P ₂ side in the mounting groove 67 and the mounting groove 67 While sealing the positive pressure P ₁ by abutting on the accumulator side side surface portion, the positive pressure P ₁ is a low pressure, the seal ring 61 and a back ring 62 does not abut on the accumulator side side surface portion of the mounting groove 67, is left accumulator open passage is opened, thus the positive pressure P ₁ via the accumulator open channel there is a possibility that leak into the accumulator P ₂ side (object of leakage by accumulating open channel).

特開２００８−０４５６５８号公報（図７）JP 2008-045658 A (FIG. 7) 特開２００１−３４３０７４号公報（図１３〜図１４）JP 2001-343074 A (FIGS. 13 to 14)

本発明は以上の点に鑑みて、上記従来技術に見られる面圧勾配設定の課題および蓄圧開放流路による洩れの課題を解決することができ、すなわち相手面に対し面接触状態で摺動可能に接触するシールリングについて面圧勾配を設定することができるとともに蓄圧開放流路を介して正圧が蓄圧側へ洩れるのを抑制することができ、もってシール性を向上させることができる密封装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention can solve the problem of setting the surface pressure gradient and the problem of leakage due to the pressure accumulation open flow path, which are seen in the above prior art, that is, it can slide in a surface contact state with respect to the mating surface. A sealing device that can set a surface pressure gradient with respect to the seal ring that contacts the pressure ring and can prevent the positive pressure from leaking to the pressure accumulating side via the pressure accumulating release flow path, thereby improving the sealing performance. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相対に移動する二部材のうちの一方の部材の周面に設けた環状の装着溝に装着されて他方の部材の周面に面接触状態で摺動可能に接触するシールリングと、前記シールリングおよび前記装着溝の溝底部間に装着されるバックリングとを有し、前記シールリングの軸方向幅より前記バックリングの軸方向幅を小さくすることにより前記シールリングに対し前記バックリングを軸方向移動可能とし、前記シールリングおよびバックリングに対し軸方向一方から正圧が作用するとともに軸方向他方から逆圧として蓄圧が作用し、前記シールリングのバックリング側周面および前記バックリングのシールリング側周面に、前記シールリングに対し前記バックリングが蓄圧側へ移動したときに当接する向きの段差部を形成し、前記段差部同士が離れた状態で前記段差部同士間に段差部間空間を形成し、前記シールリングに対する前記バックリングのつぶし代を前記段差部を境として蓄圧側より正圧側で大きく設定し、前記バックリングのシールリング側周面における前記段差部より蓄圧側の部位に、前記バックリングの蓄圧側端面に開口するとともに前記段差部に達しない構造の第１スリットを形成し、前記バックリングのシールリング側周面における前記段差部より正圧側の部位に、前記段差部および前記バックリングの正圧側端面間を軸方向に貫通する構造の第２スリットを形成し、前記バックリングの正圧側端面に突起部を形成し、前記シールリングの正圧側端面に、前記シールリングを径方向に貫通する構造の第３スリットを形成し、前記第１スリット、段差部間空間、第２スリットおよび第３スリットを経由して前記蓄圧を正圧側へ開放する蓄圧開放流路を形成し、前記シールリングおよびバックリングに作用する正圧が蓄圧より大きいときおよび蓄圧が正圧より大きくかつ圧力差が所定値未満のとき、前記第１スリットおよび段差部間空間が軸方向に離間していることより前記蓄圧開放流路は閉じており、前記圧力差が所定値以上になったとき、前記装着溝の側面部に当接した状態の前記突起部が圧縮されて前記第１スリットおよび段差部間空間が連通することにより前記蓄圧開放流路が開いて蓄圧を開放し、前記開放により前記圧力差が所定値未満になったとき、前記突起部が弾性復帰して前記第１スリットおよび段差部間空間が軸方向に離間することにより前記蓄圧開放流路が閉じられることを特徴とする。   To achieve the above object, a sealing device according to claim 1 of the present invention is mounted in an annular mounting groove provided on the peripheral surface of one of two members that move relative to each other, and the peripheral surface of the other member. A seal ring that is slidably contacted in a surface contact state, and a back ring that is mounted between the seal ring and a groove bottom portion of the mounting groove, and the shaft of the back ring is larger than the axial width of the seal ring. By reducing the width in the direction, the back ring can be moved in the axial direction with respect to the seal ring, and positive pressure acts on the seal ring and the back ring from one side in the axial direction and pressure accumulation acts as a reverse pressure from the other side in the axial direction. And the back ring moves to the pressure accumulation side with respect to the seal ring on the back ring side peripheral surface of the seal ring and the seal ring side peripheral surface of the buck ring. A stepped portion that is in contact with the stepped portion, and a space between the stepped portions is formed between the stepped portions in a state where the stepped portions are separated from each other. As a pressure pressure side larger than the pressure accumulation side, the pressure ring side peripheral surface of the buckling seal ring side peripheral surface, the pressure accumulation side end surface of the buckling and the structure that does not reach the stepped portion A second slit having a structure in which a first slit is formed and extends between the stepped portion and the pressure-side end surface of the buckling in the axial direction in a portion on the pressure side of the stepped portion on the seal ring side peripheral surface of the buckling A third slit having a structure in which a protrusion is formed on the pressure side end surface of the buckling and the seal ring is penetrated in the radial direction on the pressure side end surface of the seal ring. Forming a pressure accumulation opening passage that opens the pressure accumulation to the positive pressure side via the first slit, the space between the stepped portions, the second slit, and the third slit, and acts on the seal ring and the buckling. When the positive pressure to be performed is larger than the accumulated pressure and when the accumulated pressure is greater than the positive pressure and the pressure difference is less than a predetermined value, the space between the first slit and the stepped portion is separated in the axial direction. When the pressure difference is equal to or greater than a predetermined value, the protrusion in contact with the side surface of the mounting groove is compressed, and the space between the first slit and the stepped portion communicates. When the pressure accumulation opening flow path is opened to release the pressure accumulation, and the pressure difference becomes less than a predetermined value due to the opening, the protrusion is elastically restored and the space between the first slit and the stepped portion is separated in the axial direction. Especially Further, the pressure accumulation open flow path is closed.

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記他方の部材に対する前記シールリングの摺動面の正圧側端部に面取り部が形成され、前記摺動面および面取り部の境界部に対し前記大きく設定したほうの正圧側のつぶし代による押圧荷重が作用することにより、前記他方の部材に対する前記シールリングの接触面圧に局部的なピーク値が設定されていることを特徴とする。   The sealing device according to claim 2 of the present invention is the sealing device according to claim 1, wherein a chamfered portion is formed at a positive pressure side end portion of the sliding surface of the seal ring with respect to the other member. A local peak value is set for the contact surface pressure of the seal ring with respect to the other member by the pressing load due to the crushing margin on the positive pressure side of the larger setting surface acting on the boundary between the moving surface and the chamfered portion. It is characterized by being.

上記構成を備える本発明の密封装置においては、シールリングおよびバックリングによる組合せシールが構成され、シールリングおよびバックリングの対向面すなわちシールリングのバックリング側周面およびバックリングのシールリング側周面に互いに軸方向に対向する段差部が形成され、シールリングに対するバックリングのつぶし代が段差部を境として蓄圧側より正圧側で大きく設定されているため、相手面すなわち他方の部材の周面に面接触状態で接触するシールリングの接触面圧が上記つぶし代の大小に応じて段差部を境として蓄圧側より正圧側で大きく設定される。したがって相手面すなわち他方の部材の周面に対するシールリングの接触面圧が蓄圧側で小さく正圧側で大きいと云う面圧勾配が実現される（面圧勾配設定の課題の解消）。   In the sealing device of the present invention having the above-described configuration, a combination seal by a seal ring and a buckling is configured, and the seal ring and the opposing surface of the back ring, that is, the back ring side peripheral surface of the seal ring and the seal ring side peripheral surface of the back ring Are formed on the mating surface, that is, on the peripheral surface of the other member, because the crushing margin of the buckling relative to the seal ring is set larger on the positive pressure side than on the pressure accumulation side. The contact surface pressure of the seal ring that contacts in the surface contact state is set larger on the positive pressure side than on the pressure accumulation side with the stepped portion as a boundary according to the size of the crushing allowance. Therefore, a surface pressure gradient is realized in which the contact surface pressure of the seal ring with respect to the other surface, that is, the peripheral surface of the other member is small on the pressure accumulation side and large on the positive pressure side (elimination of the problem of setting the surface pressure gradient).

また、上記構成を備える本発明の密封装置においては、シールリングおよびバックリングに設けた段差部同士間に段差部間空間が形成され、バックリングのシールリング側周面における段差部より蓄圧側の部位に第１スリットが形成され、バックリングのシールリング側周面における段差部より正圧側の部位に第２スリットが形成され、バックリングの正圧側端面に突起部が形成され、シールリングの正圧側端面に第３スリットが形成され、これらの第１スリット、段差部間空間、第２スリットおよび第３スリットにより蓄圧を正圧側へ開放する蓄圧開放流路が形成される。第１スリットはバックリングの蓄圧側端面に開口するとともに段差部に達しない構造であるため、シールリングに対するバックリングの軸方向位置が変化するのに伴って段差部間空間との間が遮断されたり或いは連通したりする。   Further, in the sealing device of the present invention having the above-described configuration, a space between the stepped portions is formed between the stepped portions provided in the seal ring and the buckling, and the pressure side is closer to the stepped portion on the seal ring side peripheral surface of the buckling. A first slit is formed in the region, a second slit is formed in the region on the pressure side of the stepped portion on the seal ring side peripheral surface of the buckling, and a protrusion is formed on the pressure side end surface of the buckling. A third slit is formed on the pressure side end face, and a pressure accumulation open flow path for releasing pressure accumulation to the positive pressure side is formed by the first slit, the space between the stepped portions, the second slit, and the third slit. Since the first slit opens at the pressure accumulating side end surface of the buckling and does not reach the stepped portion, the space between the stepped portions is blocked as the axial position of the buckling with respect to the seal ring changes. Or communicate.

上記蓄圧開放流路は、以下のように作動する。
（１）正圧が大きいとき・・・
すなわちシールリングの軸方向幅よりバックリングの軸方向幅が小さく設定されてシールリングに対しバックリングが軸方向移動可能とされるなか、シールリングおよびバックリングに作用する正圧が蓄圧より大きいときは、バックリングが正圧に押されて蓄圧側へ移動する。したがって第１スリットおよび段差部間空間が軸方向に離間して両者間の連通が遮断されているため、蓄圧開放流路は閉じている。
（２）蓄圧が大きくかつ正圧との圧力差が小さいとき・・・
上記（１）の状態から蓄圧が増大して正圧を上回ると、これに伴ってバックリングが蓄圧に押されて正圧側へ移動し、バックリングに設けた突起部が装着溝の側面部に当接するが、正圧および蓄圧の圧力差が所定値未満のときは、突起部が圧縮変形せず、よってバックリングの正圧側への移動が制限されるため、第１スリットおよび段差部間空間は依然として軸方向に離間して両者間の連通が遮断されている。したがって蓄圧開放流路は依然として閉じている。
（３）蓄圧が大きくかつ正圧との圧力差が大きいとき・・・
上記（２）の状態から蓄圧がさらに増大して正圧および蓄圧の圧力差が所定値以上になると、この圧力差を受けて突起部が圧縮変形し、この分バックリングがさらに正圧側へ移動するため、第１スリットおよび段差部間空間が互いに連通する。したがって蓄圧開放流路が開いて蓄圧を開放する。
（４）蓄圧開放後・・・
上記蓄圧の開放により正圧および蓄圧の圧力差が所定値未満になると、突起部が弾性復帰し、この分バックリングが蓄圧側へ移動するため、上記（２）の状態へ復帰する。したがって蓄圧開放流路が閉じられる。 The pressure accumulation open flow path operates as follows.
(1) When the positive pressure is large
That is, when the axial width of the back ring is set smaller than the axial width of the seal ring and the back ring can move in the axial direction with respect to the seal ring, the positive pressure acting on the seal ring and the buck ring is larger than the accumulated pressure. The buckling is pushed to a positive pressure and moves to the pressure accumulation side. Therefore, since the space between the first slit and the stepped portion is separated in the axial direction and communication between the two is blocked, the pressure accumulation release flow path is closed.
(2) When the pressure accumulation is large and the pressure difference from the positive pressure is small
When the accumulated pressure increases from the state of (1) above the positive pressure, the buckling is pushed by the accumulated pressure and moves to the positive pressure side, and the protrusion provided on the buckling is attached to the side surface of the mounting groove. When the pressure difference between the positive pressure and the accumulated pressure is less than a predetermined value, the protrusion does not compressively deform, and thus the movement of the buckling to the positive pressure side is restricted, so the space between the first slit and the stepped portion. Are still spaced apart in the axial direction and communication between them is interrupted. Therefore, the pressure accumulation open flow path is still closed.
(3) When the pressure accumulation is large and the pressure difference from the positive pressure is large
When the accumulated pressure further increases from the state (2) above and the pressure difference between the positive pressure and the accumulated pressure exceeds a predetermined value, the protrusion is compressed and deformed due to this pressure difference, and the buckling further moves to the positive pressure side. Therefore, the first slit and the space between the step portions communicate with each other. Therefore, the pressure accumulation opening flow path is opened to release the pressure accumulation.
(4) After accumulating release ...
When the pressure difference between the positive pressure and the accumulated pressure is less than a predetermined value due to the release of the accumulated pressure, the protrusion is elastically restored and the buckling moves to the accumulated pressure side, so that the state (2) is restored. Therefore, the pressure accumulation opening flow path is closed.

したがって以上のように本発明によれば、上記（３）のときのみ蓄圧開放流路が開かれ、その他のときは蓄圧開放流路が閉じているため、蓄圧開放流路を介して正圧が蓄圧側へ洩れるのを抑制することが可能とされる（蓄圧開放流路による洩れの課題の解消）。   Therefore, according to the present invention, as described above, the pressure accumulation open flow path is opened only in the case of (3) above, and the pressure accumulation open flow path is closed in other cases, so that positive pressure is applied via the pressure accumulation open flow path. It is possible to suppress leakage to the pressure accumulation side (elimination of the problem of leakage by the pressure accumulation open flow path).

尚、上記面圧勾配設定の課題の解消について更に述べると、他方の部材に対するシールリングの摺動面の正圧側端部に面取り部を形成し、摺動面および面取り部の境界部に対し上記大きく設定したほうの正圧側のつぶし代による押圧荷重を作用させることにより、他方の部材に対するシールリングの接触面圧に局部的なピーク値を設定することが可能とされる。したがってこの場合は、本発明により設定される面圧勾配の有り様すなわち面圧勾配の傾き具合が、ピーク値を備えて一層鮮明なものとなる（接触面圧の最小値と最大値の差が大きなものとなる）。   Furthermore, to further solve the problem of setting the surface pressure gradient, a chamfered portion is formed at the positive pressure side end of the sliding surface of the seal ring with respect to the other member, and the boundary portion between the sliding surface and the chamfered portion is It is possible to set a local peak value for the contact surface pressure of the seal ring with respect to the other member by applying a pressing load due to the crushing margin on the positive pressure side which is set larger. Therefore, in this case, the state of the surface pressure gradient set by the present invention, that is, the state of the surface pressure gradient becomes sharper with a peak value (the difference between the minimum value and the maximum value of the contact surface pressure is large). It will be a thing).

本発明は、以下の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

すなわち以上説明したように本発明によれば、面圧勾配設定の課題および蓄圧開放流路による洩れの課題を双方共に解決することができ、すなわち相手面に対し面接触状態で摺動可能に接触するシールリングについて面圧勾配を設定することができるとともに蓄圧開放流路を介して正圧が蓄圧側へ洩れるのを抑制することができる。したがって密封装置、具体的にはシールリングおよびバックリングよりなる組合せシールのシール性を向上させることができる。   That is, as described above, according to the present invention, it is possible to solve both the problem of setting the surface pressure gradient and the problem of leakage due to the pressure accumulation open flow path, that is, slidably contact with the mating surface in a surface contact state. It is possible to set a surface pressure gradient for the seal ring to be performed and to prevent the positive pressure from leaking to the pressure accumulation side through the pressure accumulation opening flow path. Therefore, it is possible to improve the sealing performance of the sealing device, specifically, the combined seal including the seal ring and the back ring.

本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the sealing device which concerns on the Example of this invention. （Ａ）は同密封装置に備えられるバックリングの要部断面図、（Ｂ）は同密封装置に備えられるシールリングの要部断面図(A) is principal part sectional drawing of the buckling with which the sealing device is equipped, (B) is principal part sectional drawing of the seal ring with which the sealing device is equipped. 同密封装置におけるつぶし代の設定を示す説明図Explanatory drawing which shows the setting of the crushing allowance in the sealing device 同密封装置の作動状態を示す要部断面図で、正圧が大きいときの要部断面図Cross-sectional view of the main part showing the operating state of the sealing device, and a cross-sectional view of the main part when the positive pressure is large 同密封装置の作動状態を示す要部断面図で、（Ａ）は蓄圧が大きくかつ圧力差が小さいときの要部断面図、（Ｂ）は蓄圧が大きくかつ圧力差が大きいときの要部断面図It is principal part sectional drawing which shows the operation state of the sealing device, (A) is principal part sectional drawing when a pressure accumulation is large and a pressure difference is small, (B) is principal part sectional drawing when a pressure accumulation is large and a pressure difference is large. Figure 密封装置を備える油圧シリンダの一般構造を示す説明図Explanatory drawing showing the general structure of a hydraulic cylinder with a sealing device （Ａ）および（Ｂ）とも従来例に係る密封装置の要部断面図(A) And (B) is principal part sectional drawing of the sealing device which concerns on a prior art example （Ａ）および（Ｂ）とも他の従来例に係る密封装置の要部断面図(A) And (B) principal part sectional drawing of the sealing device which concerns on another prior art example

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（Ａ）構成その１・・・
シールリングとゴムリングに段差とスリットを追加することにより、油圧側（圧力側すなわち正圧側）に面圧を立たせた面圧勾配を確保し、なおかつ蓄圧回避の機能を有するＳＰシールを発明した。その特徴は下記のとおりになる。
（Ａ−１）シールリング外周面とゴムリング内周面に段差を設ける。ゴムリングのつぶし量は油圧側を大きくする。これにより面圧勾配をつけることができる。
（Ａ−２）シールリングの油圧側端面にスリットを設ける。
（Ａ−３）シールリングの油圧側内周面にテーパーを設ける。
（Ａ−４）ゴムリングの内周面２箇所に円周上で等配のスリットを設ける。
（Ａ−５）ゴムリングの油圧側端面に円周上で等配の突起を設ける。
（Ａ−６）段差部の角部アールにおいて、ゴムリングの角部アールはシールリングの角部アールより小さくする。
（Ａ−７）油圧側からの圧力（正圧）でゴムリングが反圧力側（大気側すなわち蓄圧側）に移動した場合に、シールリングとゴムリングの段差部が接触するようにする。また、大気側からの背圧（逆圧）が発生した場合には、ゴムリングが油圧側に移動し、かつ油圧側の突起がつぶされて変形した場合に流路が形成されるようにする。 The present invention includes the following embodiments.
(A) Configuration # 1
By adding a step and a slit to the seal ring and the rubber ring, an SP seal having a function of avoiding pressure accumulation while ensuring a surface pressure gradient by increasing the surface pressure on the hydraulic side (pressure side or positive pressure side) has been invented. Its features are as follows.
(A-1) A step is provided on the outer peripheral surface of the seal ring and the inner peripheral surface of the rubber ring. The crushing amount of the rubber ring is increased on the hydraulic side. Thereby, a surface pressure gradient can be provided.
(A-2) A slit is provided on the hydraulic-side end face of the seal ring.
(A-3) A taper is provided on the inner peripheral surface of the seal ring on the hydraulic side.
(A-4) Equally spaced slits are provided on the circumference at two locations on the inner circumferential surface of the rubber ring.
(A-5) Protrusions that are equally spaced on the circumference are provided on the hydraulic pressure side end face of the rubber ring.
(A-6) At the corner radius of the stepped portion, the corner radius of the rubber ring is made smaller than the corner radius of the seal ring.
(A-7) When the rubber ring is moved to the counter pressure side (atmosphere side, that is, the pressure accumulation side) by the pressure (positive pressure) from the hydraulic side, the step part of the seal ring and the rubber ring is brought into contact. Also, when back pressure (back pressure) is generated from the atmosphere side, the rubber ring moves to the hydraulic side, and the flow path is formed when the projection on the hydraulic side is crushed and deformed. .

（Ｂ）構成その２・・・
（Ｂ−１）シールリングとゴムリングの接触面に段差を設ける。
（Ｂ−２）段差を利用してゴムリングのつぶし量を変化させ、面接触状態で油圧側に面圧を立たせた面圧勾配が形成されるようにする。
（Ｂ−３）反圧力側から圧力がかかった場合のみ段差部分に流路が形成され、蓄圧をリークできるようにする。 (B) Configuration 2
(B-1) A step is provided on the contact surface between the seal ring and the rubber ring.
(B-2) The amount of crushing of the rubber ring is changed using the step so that a surface pressure gradient is generated in which the surface pressure is raised on the hydraulic pressure side in the surface contact state.
(B-3) Only when pressure is applied from the counter pressure side, a flow path is formed in the stepped portion so that the accumulated pressure can be leaked.

（Ｃ）効果
（Ｃ−１）ゴムリングのつぶし量を圧力側と反圧力側で変えることで、シールリングと相手面が面接触状態でも油圧側に面圧を立たせた面圧勾配を形成させることができる。
（Ｃ−２）蓄圧をリークする際の圧力が制御できる（段差の位置、ゴムリングの突起高さおよびスリットの長さで調整する）。
（Ｃ−３）低圧時の油漏れを防ぐことができる。
（Ｃ−４）従来構造では、低圧時にゴムリングが溝側面に当たらない状態ができてしまい、ゴムリング外周側のリーク機構を通して油漏れが発生していた。しかしながら本件のようにシールリングに段差を設け、そこにリーク機構を構成した場合、段差とゴムのつぶし代により、想定した圧がかかったところからリークが始まり、リークが完了するとゴムの弾性によりリーク機構が閉じるところまで戻るため、低圧時の油漏れが発生しない。 (C) Effect (C-1) By changing the crushing amount of the rubber ring between the pressure side and the counter-pressure side, a surface pressure gradient is formed by increasing the surface pressure on the hydraulic side even when the seal ring and the mating surface are in surface contact. be able to.
(C-2) The pressure at which the accumulated pressure leaks can be controlled (adjusted by the position of the step, the height of the protrusion of the rubber ring, and the length of the slit).
(C-3) Oil leakage at low pressure can be prevented.
(C-4) In the conventional structure, the rubber ring does not hit the groove side surface at low pressure, and oil leakage occurs through the leak mechanism on the outer peripheral side of the rubber ring. However, when the seal ring is provided with a level difference as in this case and the leak mechanism is configured there, the leak starts from the place where the assumed pressure is applied due to the level of crushing of the level difference and the rubber. Since the mechanism returns to the closed position, oil leakage at low pressure does not occur.

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、当該実施例に係る密封装置は、相対に移動する二部材４１，４３のうちの一方の部材４１の周面に設けた環状の装着溝４２に装着されて他方の部材４３の周面に面接触状態で摺動可能に接触するシールリング１１と、シールリング１１および装着溝４２の溝底部間に装着されるバックリング２１とを有し、これら両リング１１，２１よりなる組合せシールとされている。相対に移動する二部材４１，４３は例えば油圧シリンダにおけるシリンダチューブ（ハウジング）とピストン（作動部材）であり、二部材４１，４３は軸方向（図では左右方向）に相対移動する。   As shown in FIG. 1, the sealing device according to this embodiment is mounted in an annular mounting groove 42 provided on the peripheral surface of one member 41 of two members 41 and 43 that move relative to each other. 43 has a seal ring 11 that is slidably in contact with the peripheral surface in a surface contact state, and a back ring 21 that is mounted between the seal ring 11 and the groove bottom portion of the mounting groove 42. It is set as a combination seal. The two members 41 and 43 that move relative to each other are, for example, a cylinder tube (housing) and a piston (operation member) in a hydraulic cylinder, and the two members 41 and 43 move relative to each other in the axial direction (left and right in the figure).

シールリング１１は、ＰＴＦＥ等の自己潤滑性に優れる樹脂材によって断面略長方形状のリング体として成形されている。したがってシールリング１１はその材質からして樹脂リングとも称される。一方、バックリング２１はゴム状弾性体によってこれも断面略長方形状のリング体として成形されている。したがってバックリング２１はその材質からしてゴムリングとも称される。シールリング１１の軸方向幅は装着溝４２の軸方向幅より少々小さく設定されている。したがってシールリング１１は装着溝４２内で少々軸方向に移動することが可能とされている。一方、バックリング２１の軸方向幅は装着溝４２の軸方向幅より小さく設定されている。したがってバックリング２１は装着溝４２内で軸方向に移動することが可能とされている。また、バックリング２１の軸方向幅はシールリング１１の軸方向幅より小さく設定されている。したがってバックリング２１はシールリング１１に対し軸方向に相対移動することが可能とされている。シールリング１１およびバックリング２１に対しては軸方向一方（図は左方）から正圧Ｐ_１が作用し、軸方向他方（図では右方）から逆圧（背圧）として蓄圧Ｐ_２が作用する。 The seal ring 11 is formed as a ring body having a substantially rectangular cross section by a resin material having excellent self-lubricating properties such as PTFE. Therefore, the seal ring 11 is also called a resin ring because of its material. On the other hand, the back ring 21 is formed of a rubber-like elastic body as a ring body having a substantially rectangular cross section. Therefore, the back ring 21 is also referred to as a rubber ring because of its material. The axial width of the seal ring 11 is set slightly smaller than the axial width of the mounting groove 42. Therefore, the seal ring 11 can move slightly in the axial direction within the mounting groove 42. On the other hand, the axial width of the buckling 21 is set smaller than the axial width of the mounting groove 42. Therefore, the back ring 21 can move in the axial direction within the mounting groove 42. Further, the axial width of the back ring 21 is set smaller than the axial width of the seal ring 11. Therefore, the back ring 21 can move relative to the seal ring 11 in the axial direction. A positive pressure P ₁ acts on the seal ring 11 and the back ring 21 from one side in the axial direction (left side in the figure), and a pressure accumulation P ₂ is generated as a back pressure (back pressure) from the other side (right side in the figure). Works.

シールリング１１およびバックリング２１の対向周面すなわちシールリング１１のバックリング側周面およびバックリング２１のシールリング側周面に、シールリング１１に対しバックリング２１が蓄圧Ｐ_２側へ移動したときに当接する向きの環状を呈する段差部１２，２２が形成されている。段差部１２，２２同士が互いに軸方向に離れた状態で段差部１２，２２同士の間には環状を呈する段差部間空間３１が形成されている。 The seal ring side circumferential surface of the seal ring 11 and a back ring 21 of the buckling side circumferential surface and the back ring 21 of the opposing circumferential surface or the seal ring 11, when the back ring 21 is moved to the accumulator P ₂ side with respect to the seal ring 11 Step portions 12 and 22 are formed in an annular shape in a direction to abut. An inter-step space 31 is formed between the step portions 12 and 22 in a state where the step portions 12 and 22 are separated from each other in the axial direction.

シールリング１１の他方の部材４３に対する摺動面１３すなわちシールリング１１の他方の部材側周面における正圧側端部に、断面直線状のテーパ形状を呈する面取り部１４が形成されている。この面取り部１４の軸方向に対する傾斜角度は特に限定されないが、図２（Ｂ）に示すように面取り部１４の軸方向幅Ｌ_１はシールリング１１の正圧側端面および段差部１２間の間隔Ｌ_２より小さく設定され、すなわち面取り部１４が摺動面１３と交差する境界部（交差部）１５がシールリング１１の正圧側端面と段差部１２の間に位置するように設定されている。 A chamfered portion 14 having a taper shape having a linear cross section is formed on the sliding surface 13 with respect to the other member 43 of the seal ring 11, that is, on the pressure side end portion on the other member side peripheral surface of the seal ring 11. This is not the inclination angle with respect to the axial direction of the chamfered portion 14 is particularly limited, the distance L between the pressure side end face and the stepped portion 12 of the axial width L ₁ is sealing ring 11 of the chamfered portion 14 as shown in FIG. 2 (B) is set from ₂ small, i.e. chamfered portion 14 is set so that the boundary portion (intersection) 15 which intersects the sliding surface 13 is situated between the pressure side end face and the stepped portion 12 of the seal ring 11.

シールリング１１の他方の部材４３に対する摺動面１３すなわちシールリング１１の他方の部材側周面における蓄圧側端部に、断面円弧状のアール形状を呈する面取り部１６が形成されている。   A chamfered portion 16 having an arcuate cross-sectional shape is formed on the pressure-accumulation side end of the sliding surface 13 with respect to the other member 43 of the seal ring 11, that is, the other member-side circumferential surface of the seal ring 11.

また、シールリング１１に設けた段差部１２の外角部に断面円弧状のアール形状を呈する面取り部１７が形成され、バックリング１２に設けた段差部２２の内角部にも断面円弧状のアール形状を呈する面取り部２３が形成されている。この段差部１２の外角部に設けられた面取り部１７と段差部２２の内角部に設けられた面取り部２３を比較すると、前者の、段差部１２の外角部に設けられた面取り部１７のほうがアールの曲率半径を大きく設定され、よって段差部１２，２２同士が当接した状態においても上記段差部間空間３１が残されるように設定されている。   Further, a chamfered portion 17 having an arc-shaped cross section is formed at an outer corner portion of the step portion 12 provided in the seal ring 11, and an arc-shaped cross-section arc shape is also formed at an inner corner portion of the step portion 22 provided in the back ring 12. A chamfer 23 is formed. Comparing the chamfered portion 17 provided at the outer corner portion of the stepped portion 12 with the chamfered portion 23 provided at the inner corner portion of the stepped portion 22, the former chamfered portion 17 provided at the outer corner portion of the stepped portion 12 is better. The radius of curvature of the radius is set to be large, and thus the space 31 between the step portions is set to remain even when the step portions 12 and 22 are in contact with each other.

図３に示すように、シールリング１１に対するバックリング２１の径方向つぶし代（つぶし量）は、段差部１２，２２を境として、蓄圧Ｐ_２側のつぶし代Ｄ_２より正圧Ｐ_１側のつぶし代Ｄ_１のほうが大きく設定されている。したがってこのつぶし代の大小に応じて、シールリング１１の他方の部材４３に対する接触面圧が段差部１２，２２を境として蓄圧Ｐ_２側より正圧Ｐ_１側で大きく設定され、これによりシールリング１１の他方の部材４３に対する接触面圧が蓄圧Ｐ_２側で小さく正圧Ｐ_１側で大きいと云う面圧勾配が実現されている。 As shown in FIG. 3, the radial squeeze buckling 21 relative to the seal ring 11 (crush amount), as a boundary stepped portion 12 and 22, the accumulator _{P 2} side of the squeeze _{D 2} of positive pressure _{P 1} side more of a squeeze D ₁ is set to be larger. Therefore, the contact pressure with respect to the other member 43 of the seal ring 11 is set larger on the positive pressure P ₁ side than the pressure accumulation P ₂ side at the stepped portions 12 and 22 according to the size of the crushing allowance. contact surface pressure is the plane pressure gradient referred to as large in small positive pressure P ₁ side accumulator P ₂ side is realized with respect to the other member 43 of the 11.

また、上記したようにシールリング１１の摺動面１３の正圧側端部に面取り部１４が形成され、この面取り部１４が摺動面１３と交差する境界部１５に上記つぶし代による押圧荷重が作用するため、シールリング１１の他方の部材４３に対する接触面圧に、軸方向に局部的なピーク値Ｐｅ（図１）が設定されている。境界部１５には、上記したところの比較的大きな正圧Ｐ_１側のつぶし代Ｄ_１による比較的大きな押圧荷重が作用するため、ピーク値Ｐｅはこれも比較的大きなものとされる。 Further, as described above, the chamfered portion 14 is formed at the positive pressure side end portion of the sliding surface 13 of the seal ring 11, and the pressing load due to the crushing margin is applied to the boundary portion 15 where the chamfered portion 14 intersects the sliding surface 13. In order to act, a local peak value Pe (FIG. 1) is set in the axial direction in the contact surface pressure with respect to the other member 43 of the seal ring 11. The boundary portion 15, to act relatively large pressing load by the squeeze D ₁ of the relatively large positive pressure P ₁ side was the peak value Pe This also relatively large.

また、その他のつぶし代について言及すると、シールリング１１には他方の部材４３に対するつぶし代Ｄ_３が設定され、バックリング２１には一方の部材４１における装着溝４２の溝底部対するつぶし代Ｄ_４が設定されている。したがってこれらの部材間から正圧Ｐ_１や蓄圧Ｐ_２が洩れるのが抑制されている。 Also, when referring to other squeeze, the sealing ring 11 is set squeeze D ₃ for the other member 43, the back ring 21 is squeeze D ₄ against the groove bottom of the mounting groove 42 of one of the members 41 Is set. Therefore that positive pressure P ₁ and the accumulator P ₂ leaks from between these members is suppressed.

図１の説明に戻って、バックリング２１のシールリング側周面における段差部２２より蓄圧Ｐ_２側の部位に、バックリング２１の蓄圧側端面に開口するとともに段差部２２には達しない構造の第１スリット２４が形成されている。また、バックリング２１のシールリング側周面における段差部２２より正圧Ｐ_１側の部位に、段差部２２およびバックリング２１の正圧側端面間を軸方向に貫通する構造の第２スリット２５が形成されている。また、バックリング２１の正圧側端面に円周上一部の突起部２６が形成されている。また、シールリング１１の正圧側端面に、シールリング１１を径方向に貫通する構造の第３スリット１８が形成されている。したがってこれらの第１スリット２４、段差部間空間３１、第２スリット２５および第３スリット１８を経由して蓄圧Ｐ_２を正圧Ｐ_１側へ開放する蓄圧開放流路３２が形成されている。 Returning to the description of FIG. 1, a portion from the stepped portion 22 of the accumulator P ₂ side of the seal ring side circumferential surface of the back ring 21, the structure does not reach the stepped portion 22 while opening the accumulator-side end face of the back ring 21 A first slit 24 is formed. In addition, a second slit 25 having a structure that penetrates between the stepped portion 22 and the positive pressure side end surface of the back ring 21 in the axial direction at a portion on the positive pressure P ₁ side from the stepped portion 22 on the seal ring side peripheral surface of the back ring 21. Is formed. A part of the protrusion 26 on the circumference is formed on the pressure-side end surface of the buckling 21. A third slit 18 having a structure penetrating the seal ring 11 in the radial direction is formed on the pressure-side end face of the seal ring 11. Accordingly, a pressure accumulation release flow path 32 that opens the pressure accumulation P ₂ to the positive pressure P ₁ side through the first slit 24, the space 31 between the stepped portions, the second slit 25, and the third slit 18 is formed.

上記蓄圧開放流路３２の作動は、以下のとおりとされている。
（１）正圧Ｐ_１が大きいとき・・・図４
すなわちシールリング１１の軸方向幅よりバックリング２１の軸方向幅が小さく設定されてシールリング１１に対しバックリング２１が軸方向移動可能とされるなか、シールリング１１およびバックリング２１に作用する正圧Ｐ_１が蓄圧Ｐ_２より大きいときは、図４に示すようにシールリング１１およびバックリング２１が共に正圧Ｐ_１に押されて蓄圧Ｐ_２側へ移動する。したがって第１スリット２４および段差部間空間３１が軸方向に離間して両者２４，３１間の連通が遮断されているため、蓄圧開放流路３２は閉じている。尚このとき、シールリング１１およびバックリング２１は共に装着溝４２の蓄圧側側面部に当接し、段差部１２，２２同士も互いに当接している。 The operation of the pressure accumulation open flow path 32 is as follows.
(1) ... 4 when positive pressure _{P 1} is greater
That is, while the axial width of the back ring 21 is set to be smaller than the axial width of the seal ring 11 and the back ring 21 can be moved in the axial direction with respect to the seal ring 11, the positive acting on the seal ring 11 and the back ring 21. when pressure P ₁ is greater than the pressure accumulator P _2, the seal ring 11 and a back ring 21 as shown in FIG. 4 is moved by being pushed by the positive pressure P ₁ to the accumulator P ₂ side together. Therefore, since the first slit 24 and the space 31 between the stepped portions are separated in the axial direction and the communication between the both 24 and 31 is blocked, the pressure accumulation release flow path 32 is closed. At this time, both the seal ring 11 and the back ring 21 are in contact with the pressure accumulation side surface portion of the mounting groove 42, and the step portions 12 and 22 are also in contact with each other.

（２）蓄圧Ｐ_２が大きくかつ圧力差が小さいとき・・・図５（Ａ）
上記（１）の状態から蓄圧Ｐ_２が増大して正圧Ｐ_１を上回ると、これに伴って図５（Ａ）に示すようにシールリング１１およびバックリング２１が共に蓄圧Ｐ_２に押されて正圧Ｐ_１側へ移動し、バックリング２１に設けた突起部２６が装着溝４２の正圧側側面部に当接するが、正圧Ｐ_１および蓄圧Ｐ_２の圧力差が所定値未満のときは、突起部２６が圧縮変形せず、よってバックリング２１の正圧Ｐ_１側への移動量が制限されるため、第１スリット２４および段差部間空間３１は依然として軸方向に離間して両者２４，３１間の連通が遮断された状態とされる。したがって蓄圧開放流路３２は依然として閉じている。 (2) when the accumulator _{P 2} is large and the pressure difference is small.. Figure 5 (A)
When the accumulated pressure P ₂ increases from the state (1) and exceeds the positive pressure P ₁ , the seal ring 11 and the back ring 21 are both pushed by the accumulated pressure P ₂ as shown in FIG. Te moves to positive pressure P ₁ side and the protrusion 26 provided on the back ring 21 abuts on the pressure side side surface portion of the mounting groove 42, when the pressure difference between the positive pressure P ₁ and the accumulator P ₂ is less than a predetermined value does not projections 26 compressed and deformed, thus the movement amount to the positive pressure P ₁ side of the back ring 21 is restricted, the first slit 24 and the stepped portion between the space 31 remains spaced axially both The communication between 24 and 31 is cut off. Therefore, the pressure accumulation opening flow path 32 is still closed.

（３）蓄圧Ｐ_２が大きくかつ圧力差が大きいとき・・・図５（Ｂ）
上記（２）の状態から蓄圧Ｐ_２がさらに増大して正圧Ｐ_１および蓄圧Ｐ_２の圧力差が所定値以上になると、図５（Ｂ）に示すようにこの圧力差を受けて突起部２６が圧縮変形し、この分バックリング２１がさらに正圧Ｐ_１側へ移動するため、第１スリット２４および段差部間空間３１が互いに連通した状態とされる。したがって蓄圧開放流路３２が開いて蓄圧Ｐ_２を開放する。蓄圧Ｐ_２は、シールリング１１の蓄圧側端面および装着溝４２の蓄圧側側面部間の間隙、バックリング２１の蓄圧側端面および装着溝４２の蓄圧側側面部間の間隙、第１スリット２４、段差部間空間３１、第２スリット２５、圧縮された突起部２６の介在によるバックリング２１の正圧側端面および装着溝４２の正圧側側面部間の間隙ならびに第３スリット１８をこの順に経由して正圧Ｐ_１側へ開放される。油圧シリンダではピストンを駆動するための正圧Ｐ_１がシリンダ室から排出されたときに、このように大きな圧力差が発生することが多い。 (3) when the accumulator _{P 2} is large and a large pressure difference.. Figure 5 (B)
When the accumulated pressure P ₂ further increases from the state (2) and the pressure difference between the positive pressure P ₁ and the accumulated pressure P ₂ exceeds a predetermined value, the pressure difference is received as shown in FIG. 26 is compressed and deformed, and the buckling 21 further moves to the positive pressure P ₁ side, so that the first slit 24 and the space 31 between the step portions are in communication with each other. Therefore accumulator open passage 32 to open the accumulator P ₂ open. Accumulator P _2, the gap between the accumulator-side side surface portion of the accumulator-side end face and the attachment groove 42 of the seal ring 11, the gap between the accumulator-side side surface portion of the accumulator-side end face and the mounting groove 42 of the back ring 21, a first slit 24, The space between the stepped portion 31, the second slit 25, the gap between the pressure side end surface of the buckling 21 and the pressure side surface portion of the mounting groove 42, and the third slit 18 in this order, due to the interposition of the compressed protrusion 26. It is open to the positive pressure _{P 1} side. When positive pressure P ₁ for driving the piston is discharged from the cylinder chamber in the hydraulic cylinder, it is often large pressure difference thus occurs.

（４）蓄圧Ｐ_２開放後・・・
上記（３）の蓄圧の開放により正圧Ｐ_１および蓄圧Ｐ_２の圧力差が所定値未満になると、突起部２６が弾性復帰し、この分バックリング２１が蓄圧Ｐ_２側へ移動するため、上記（２）の状態へ復帰する。したがって蓄圧開放流路３２が閉じられる。 (4) accumulator _{P 2} after opening ...
When the pressure difference between the positive pressure P ₁ and the accumulator P ₂ by opening the accumulator (3) above is less than the predetermined value, since the projection portion 26 is elastically restored, this amount buckling 21 moves the accumulator P ₂ side, Return to the state (2). Therefore, the pressure accumulation opening flow path 32 is closed.

以上のように上記構成の密封装置によれば、上記（３）のときのみ蓄圧開放流路３２が開かれ、その他（１）（２）および（４）のときは蓄圧開放流路３２が閉じているため、蓄圧開放流路３２を介して正圧Ｐ_１が蓄圧Ｐ_２側へ洩れるのを抑制することができる。また上記構成では、正圧Ｐ_１が低圧であってシールリング１１およびバックリング２１が装着溝４２の蓄圧側側面部に当接しないような状態でも、突起部２６は圧縮変形していないので、蓄圧開放流路３２は閉じた状態とされる。したがって上記図８の従来技術のように蓄圧開放流路を介して正圧Ｐ_１が蓄圧Ｐ_２側へ洩れることはない。 As described above, according to the sealing device having the above-described configuration, the pressure accumulation open flow path 32 is opened only in the case of (3), and the pressure accumulation open flow path 32 is closed in other cases (1), (2), and (4). and for that, it is possible to positive pressure P ₁ via the accumulator open passage 32 is prevented from leaking to the accumulator P ₂ side. In the above configuration, even in a state such as the seal ring 11 and a back ring 21 positive pressure P ₁ is a low pressure not in contact with the accumulator side side surface portion of the mounting groove 42, since the protrusion 26 is not deformed by compression, The pressure accumulation open flow path 32 is closed. Thus positive pressure P ₁ via the accumulator open passage as in the prior art of FIG. 8 will never leak to the accumulator P ₂ side.

蓄圧開放流路３２が開いて蓄圧Ｐ_２を開放するときのタイミングすなわち上記所定値の大きさは、段差部１２，２２の軸方向位置、シールリング１１の段差部１２に設けた面取り部１７の大きさ（軸方向長さ）、第１スリット２４の軸方向長さ、突起部２６の高さ等を適宜変更することにより調整することが可能とされる。 The size of the timing that is, the predetermined value when the accumulator open channel 32 opens the accumulator P ₂ opened, the axial position of the step portion 12 and 22, the chamfered portion 17 provided on the step portion 12 of the seal ring 11 The size (axial length), the axial length of the first slit 24, the height of the protrusion 26, and the like can be adjusted as appropriate.

また、本発明については追加で、以下の事項を説明することができる。   Further, the following matters can be explained in addition to the present invention.

すなわち本発明の密封装置が油圧シリンダに用いられる場合、密封装置は、ピストンの外周面に設けた装着溝４２に装着され、またはシリンダチューブの内周面に設けた装着溝４２に装着される。前者の、密封装置がピストンの外周面に設けた装着溝４２に装着される場合、シールリング１１はその外周面でシリンダチューブの内周面に摺動可能に接触するので、バックリング２１はシールリング１１の内周側に配置され、シールリング１１の内周面およびバックリング２１の外周面に段差部１２，２２が設けられる。一方、後者の、密封装置がシリンダチューブの内周面に設けた装着溝４２に装着される場合、シールリング１１はその内周面でピストンロッドの外周面に摺動可能に接触するので、バックリング２１はシールリング１１の外周側に配置され、シールリング１１の外周面およびバックリング２１の内周面に段差部１２，２２が設けられる。本発明にはこれら双方の態様が含まれる。   That is, when the sealing device of the present invention is used for a hydraulic cylinder, the sealing device is mounted on the mounting groove 42 provided on the outer peripheral surface of the piston or is mounted on the mounting groove 42 provided on the inner peripheral surface of the cylinder tube. When the former sealing device is mounted in the mounting groove 42 provided on the outer peripheral surface of the piston, the seal ring 11 slidably contacts the inner peripheral surface of the cylinder tube at the outer peripheral surface, so that the back ring 21 is sealed. Step portions 12 and 22 are provided on the inner peripheral surface of the ring 11 and on the inner peripheral surface of the seal ring 11 and the outer peripheral surface of the back ring 21. On the other hand, when the latter sealing device is mounted in the mounting groove 42 provided on the inner peripheral surface of the cylinder tube, the seal ring 11 slidably contacts the outer peripheral surface of the piston rod on the inner peripheral surface thereof. The ring 21 is disposed on the outer peripheral side of the seal ring 11, and stepped portions 12 and 22 are provided on the outer peripheral surface of the seal ring 11 and the inner peripheral surface of the back ring 21. The present invention includes both aspects.

１１ シールリング
１２，２２ 段差部
１３ 摺動面
１４，１６，１７，２３ 面取り部
１５ 境界部
１８ 第３スリット
２１ バックリング
２４ 第１スリット
２５ 第２スリット
２６ 突起部
３１ 段差部間空間
３２ 蓄圧開放流路
４１ 一方の部材
４２ 装着溝
４３ 他方の部材
Ｐ_１ 正圧
Ｐ_２ 蓄圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Seal ring 12, 22 Step part 13 Sliding surface 14, 16, 17, 23 Chamfer part 15 Boundary part 18 3rd slit 21 Buckling 24 1st slit 25 2nd slit 26 Projection part 31 Space between level | step-difference parts 32 Pressure release Channel 41 One member 42 Mounting groove 43 Other member P ₁ Positive pressure P ₂ Accumulated pressure

Claims (2)

相対に移動する二部材のうちの一方の部材の周面に設けた環状の装着溝に装着されて他方の部材の周面に面接触状態で摺動可能に接触するシールリングと、前記シールリングおよび前記装着溝の溝底部間に装着されるバックリングとを有し、
前記シールリングの軸方向幅より前記バックリングの軸方向幅を小さくすることにより前記シールリングに対し前記バックリングを軸方向移動可能とし、
前記シールリングおよびバックリングに対し軸方向一方から正圧が作用するとともに軸方向他方から逆圧として蓄圧が作用し、
前記シールリングのバックリング側周面および前記バックリングのシールリング側周面に、前記シールリングに対し前記バックリングが蓄圧側へ移動したときに当接する向きの段差部を形成し、前記段差部同士が離れた状態で前記段差部同士間に段差部間空間を形成し、
前記シールリングに対する前記バックリングのつぶし代を前記段差部を境として蓄圧側より正圧側で大きく設定し、
前記バックリングのシールリング側周面における前記段差部より蓄圧側の部位に、前記バックリングの蓄圧側端面に開口するとともに前記段差部に達しない構造の第１スリットを形成し、
前記バックリングのシールリング側周面における前記段差部より正圧側の部位に、前記段差部および前記バックリングの正圧側端面間を軸方向に貫通する構造の第２スリットを形成し、
前記バックリングの正圧側端面に突起部を形成し、
前記シールリングの正圧側端面に、前記シールリングを径方向に貫通する構造の第３スリットを形成し、
前記第１スリット、段差部間空間、第２スリットおよび第３スリットを経由して前記蓄圧を正圧側へ開放する蓄圧開放流路を形成し、
前記シールリングおよびバックリングに作用する正圧が蓄圧より大きいときおよび蓄圧が正圧より大きくかつ圧力差が所定値未満のとき、前記第１スリットおよび段差部間空間が軸方向に離間していることより前記蓄圧開放流路は閉じており、
前記圧力差が所定値以上になったとき、前記装着溝の側面部に当接した状態の前記突起部が圧縮されて前記第１スリットおよび段差部間空間が連通することにより前記蓄圧開放流路が開いて蓄圧を開放し、
前記開放により前記圧力差が所定値未満になったとき、前記突起部が弾性復帰して前記第１スリットおよび段差部間空間が軸方向に離間することにより前記蓄圧開放流路が閉じられることを特徴とする密封装置。 A seal ring mounted in an annular mounting groove provided on a peripheral surface of one of two members that move relative to each other and slidably in contact with the peripheral surface of the other member; and the seal ring And a buckling mounted between the groove bottoms of the mounting groove,
By making the axial width of the back ring smaller than the axial width of the seal ring, the back ring can be moved in the axial direction with respect to the seal ring,
A positive pressure acts on the seal ring and the back ring from one side in the axial direction and a pressure accumulation acts as a back pressure from the other side in the axial direction.
A stepped portion is formed on the buckling side peripheral surface of the seal ring and the seal ring side peripheral surface of the buckling so as to abut against the seal ring when the buckling moves to the pressure accumulation side, and the stepped portion Forming a space between the stepped portions in a state where they are separated from each other,
The crushing margin of the buckling with respect to the seal ring is set larger on the positive pressure side than the pressure accumulation side with the stepped portion as a boundary,
Forming a first slit having a structure that opens to the pressure-accumulation side end surface of the buckling and does not reach the step portion at a portion on the pressure accumulation side of the step portion on the seal ring side peripheral surface of the buckling;
Forming a second slit having a structure penetrating in an axial direction between the stepped portion and the pressure side end surface of the buckling at a portion on the pressure side of the stepped portion on the seal ring side peripheral surface of the buckling;
Forming a protrusion on the pressure side end surface of the buckling;
Forming a third slit having a structure penetrating the seal ring in a radial direction on a pressure-side end surface of the seal ring;
Forming a pressure accumulation opening flow path for opening the pressure accumulation to the positive pressure side via the first slit, the space between the stepped portions, the second slit and the third slit;
When the positive pressure acting on the seal ring and the buckling is greater than the accumulated pressure, and when the accumulated pressure is greater than the positive pressure and the pressure difference is less than a predetermined value, the space between the first slit and the stepped portion is separated in the axial direction. Therefore, the pressure accumulation open flow path is closed,
When the pressure difference becomes a predetermined value or more, the pressure-accumulating release flow path is formed by compressing the protrusion in contact with the side surface of the mounting groove and communicating the space between the first slit and the stepped portion. Opens to release pressure accumulation,
When the pressure difference becomes less than a predetermined value due to the opening, the pressure-release opening flow path is closed by elastically returning the protrusion and separating the space between the first slit and the stepped portion in the axial direction. Sealing device characterized. 請求項１記載の密封装置において、
前記他方の部材に対する前記シールリングの摺動面の正圧側端部に面取り部が形成され、前記摺動面および面取り部の境界部に対し前記大きく設定したほうの正圧側のつぶし代による押圧荷重が作用することにより、前記他方の部材に対する前記シールリングの接触面圧に局部的なピーク値が設定されていることを特徴とする密封装置。 The sealing device according to claim 1.
A chamfered portion is formed at the pressure-side end of the sliding surface of the seal ring with respect to the other member, and the pressing load due to the crushing margin on the pressure-side that is set larger than the boundary between the sliding surface and the chamfered portion The sealing device is characterized in that a local peak value is set in the contact surface pressure of the seal ring with respect to the other member by the action of.

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