JP5545392B2 - Assembly method of sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、バックアップリングを備えた密封装置の組み付け方法に関するものである。 The present invention relates to a method of assembling the sealing device provided with a bus click up ring.
軸と軸孔との間の環状隙間をパッキン等のシール部材によって密封する構成においては、シール部材の一部が環状隙間にはみ出して破損等を生じるのを防止するためにバックアップリングが用いられている。このようなバックアップリングやこれを備えた密封装置、密封構造としては種々の構成が提案されている(特許文献1〜14参照)。 In a configuration in which the annular gap between the shaft and the shaft hole is sealed with a seal member such as packing, a backup ring is used to prevent a part of the seal member from protruding into the annular gap and causing damage or the like. Yes. Various configurations have been proposed for such a backup ring, a sealing device including the backup ring, and a sealing structure (see Patent Documents 1 to 14).
図5および図6を参照して、従来例に係るバックアップリングおよびバックアップリングを備えた密封装置について説明する。図5は、従来例に係るバックアップリングおよび密封装置の構成について説明する模式図である。図6は、バックアップリングの装着状態について説明する模式図であり、(a)は正常な装着状態、(b)は正常でない装着状態をそれぞれ示している。 With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the sealing device provided with the backup ring and backup ring which concern on a prior art example is demonstrated. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of a backup ring and a sealing device according to a conventional example. 6A and 6B are schematic diagrams for explaining the mounting state of the backup ring, where FIG. 6A shows a normal mounting state and FIG. 6B shows an abnormal mounting state.
図5に示すように、従来例に係る密封装置100は、ゴム、ウレタン等の弾性体からなるシール部材(パッキン)101によって、ハウジング200に設けられた軸孔201と軸300との間の環状隙間を密封するものである。シール部材101は、軸300の外周面に設けられた環状溝301に装着されており、軸方向の一方側(図の上方側)から圧力を受ける構成となっている。シール部材101が環状隙間にはみ出して破損等を生じるのを防止するために、シール部材101が圧力を受ける側とは反対側(図の下方側)には、バックアップリング102が装着されている。
As shown in FIG. 5, a
バックアップリング102は、四フッ化エチレン(PTFE)、ポリアミド(PA)等の硬質の樹脂材等からなる環状部材であり、円周上の一箇所でカットされたような有端状の形状を有している。バックアップリング102は、このカット部103を開くように変形させることにより環状溝301に装着可能に構成されている。
The
カット部103は、両端部の形状が先端に向かうほど軸方向における厚みが小さくなる尖形となるように、側面に対して傾斜したカット面で構成されている。このカット形状により、軸・軸孔間の偏心や温度変化等による周長変化によってカット部が開いたときに、厚みの小さい先端側がシール部材101に押されてカット部103の隙間を埋めるように変形することによって、シール部材101がカット部103の隙間に噛み込まれてしまうことが生じ難い構成となっている。
The
しかしながら、このカット形状は、両端部の尖った先端が互いに向き合う構成となっているため、バックアップリング102を装着する際に、図6(b)に示すように、両端部が本来の位置からカット面同士が互いに当接しない状態となるように軸方向に互い違いにずれて、両端部が軸方向に重なった状態でカット部103が閉じてしまうことがある。一般的に、バックアップリング102は、シール部材101よりも先に装着される場合が多く、その際、バックアップリング102の幅(高さ)に対して環状溝301の幅が大きく、先端部の軸方向のずれが規制されにくいため、このような誤装着が生じやすい。
However, since this cut shape has a configuration in which the sharp tips at both ends face each other, when the
また、このように誤った装着状態に気付かずにシール部材101が装着されてしまうと、装着したシール部材101を一旦外してからバックアップリング102を装着し直さなければならず、作業効率が悪いものとなる。また、誤装着に気付かずにそのまま使用され
た場合には、密封装置100の密封性能に支障をきたすおそれがある。
In addition, if the
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装着性が向上されたバックアップリングおよび密封装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a backup ring and a sealing device with improved wearability.
上記目的を達成するために、本発明における密封装置の組み付け方法は、
ハウジングに設けられた軸孔と該軸孔に挿通される軸のいずれか一方の周面に設けられた環状溝に装着されるシール部材と、
該シール部材と前記環状溝の側壁面との間に挟まれるように前記環状溝に装着されるバックアップリングと、
を備え、
前記バックアップリングは、円周上の一箇所でカットされたような形状を有し、該カット部を開くように変形されることによって前記環状溝に装着可能に構成され、
前記カット部が設けられることによって形成される前記バックアップリングの両端部は、先端に向かうほど軸方向における厚みが小さくなる尖形形状を有するように構成されている密封装置の組み付け方法において、
スペーサを、前記環状溝に装着し、
前記環状溝に装着された前記スペーサと前記環状溝の側壁面との隙間の幅をW、
前記バックアップリングの幅をH、
としたときに、
H≦W<2H
を満たす前記バックアップリングを、前記スペーサと前記環状溝の側壁面との間に装着し、
前記スペーサを、前記環状溝から取り外し、
前記シール部材を、前記バックアップリングと前記環状溝の側壁面との間に装着する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of assembling the sealing device according to the present invention is as follows.
A seal member mounted in an annular groove provided on a peripheral surface of any one of a shaft hole provided in the housing and a shaft inserted through the shaft hole;
A backup ring attached to the annular groove so as to be sandwiched between the seal member and the side wall surface of the annular groove;
With
The backup ring has a shape that is cut at one place on the circumference, and is configured to be attachable to the annular groove by being deformed to open the cut portion.
In the assembling method of the sealing device, both end portions of the backup ring formed by providing the cut portion are configured to have a pointed shape in which the thickness in the axial direction becomes smaller toward the tip.
A spacer is attached to the annular groove,
The width of the gap between the spacer mounted in the annular groove and the side wall surface of the annular groove is W,
The width of the backup ring is H,
And when
H ≦ W <2H
The backup ring that satisfies the above is mounted between the spacer and the side wall surface of the annular groove,
Removing the spacer from the annular groove;
Said sealing member, it mounted between the backup ring and the side wall surface of the annular groove
And wherein a call.
このように、バックアップリングの装着スペース、すなわち、スペーサを用いて装着する場合には、スペーサと環状溝の側壁面との間の隙間、シール部材を先に装着する場合には、シール部材と環状溝の側壁面との間の隙間の幅Wが、バックアップリングの幅(高さ)Hの2倍以上の大きさとならないように、各部材の寸法を設定することにより、両端部の先端の位置が本体の正しい位置からずれていない、あるいは、ずれがそれほど大きくない状態の場合でしか、カット部を閉じるように変形することができないように構成することができる。 As described above, when the mounting space for the backup ring is used, that is, when the spacer is used for mounting, the gap between the spacer and the side wall surface of the annular groove. By setting the dimensions of each member so that the width W of the gap with the side wall surface of the groove is not more than twice the width (height) H of the backup ring, Can be configured so that the cut portion can be deformed so as to be closed only when it is not displaced from the correct position of the main body or when the displacement is not so large.
すなわち、バックアップリング両端部の先端が本来の位置から軸方向に互い違いにずれて、両端付近が軸方向に重なるようにしてカット部が閉じようとしても、装着スペースの幅がバックアップリングの2倍の厚み(幅H)よりも小さいので、カット部を閉じようとするバックアップリングの変形動作が、スペーサまたはシール部材とこれに対向する環状溝の側壁面とによって規制されることになる。したがって、バックアップリングは装着スペースに収まらなくなり外側にはみ出すことになるので、これにより、カット部が正しく閉じていない、すなわち、バックアップリングが正しい装着状態にないことを容易に知ることができる。
したがって、シール部材を装着する前にバックアップリングの装着状態を正すことができ、あるいは、誤った装着状態でバックアップリングがシール部材と環状溝の側壁面との間に装着されることがなくなり、バックアップリングおよび密封装置の装着作業の作業性が向上される。
That is, even if the tips of both ends of the backup ring are staggered in the axial direction from the original position and the cut portion is closed with the vicinity of both ends overlapping in the axial direction, the width of the mounting space is twice that of the backup ring. Since it is smaller than the thickness (width H), the deformation operation of the backup ring which attempts to close the cut portion is restricted by the spacer or the seal member and the side wall surface of the annular groove facing the spacer. Therefore, since the backup ring does not fit in the mounting space and protrudes to the outside, it is possible to easily know that the cut portion is not properly closed, that is, the backup ring is not in the correct mounting state.
Therefore, the mounting state of the backup ring can be corrected before the sealing member is mounted, or the backup ring is not mounted between the sealing member and the side wall surface of the annular groove in the wrong mounting state. The workability of the mounting operation of the ring and the sealing device is improved.
前記スペーサは、2以上の部材に分割可能に構成されているとよい。 The spacer may be configured to be divided into two or more members.
以上説明したように、本発明により、装着性を向上することができる。 As described above, according to the present invention, the wearability can be improved.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .
(実施例1)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例1に係るバックアップリングおよび密封装置について説明する。図1は、本実施例に係る密封装置の構成について説明する模式図である。図2は、本実施例に係る密封装置の寸法関係について説明する模式図である。図3は、本実施例に係るバックアップリングの装着時の様子を説明する模式図である。
Example 1
With reference to FIGS. 1-3, the backup ring and sealing device which concern on Example 1 of this invention are demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the sealing device according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the dimensional relationship of the sealing device according to the present embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a state when the backup ring according to the present embodiment is mounted.
図1に示すように、本実施例に係る密封装置10は、シール部材としてのパッキン11と、バックアップリング12とを備えており、ハウジング200の軸孔201と該軸孔201に挿通される軸300との間の環状隙間を密封する。密封装置10は、軸方向の一方側(図の上方側)から圧力を受ける構成となっており、圧力を受ける側から順にパッキン11とバックアップリング12が配置され、軸300の外周面に設けられた環状溝301に装着される。
As shown in FIG. 1, the sealing
パッキン11は、ゴム、ウレタン等の弾性体からなる環状部材であり、その内外周両側から軸方向一方側に向かって略軸方向に延びるシールリップを有している。パッキン11は、外周側に設けられたシールリップが軸孔201の内周面に密着し、内周側に設けられたシールリップが環状溝301の溝底面に密着することにより軸孔201と軸300との間の環状隙間を密封している。
The packing 11 is an annular member made of an elastic body such as rubber or urethane, and has a seal lip extending in the substantially axial direction from the inner and outer peripheral sides toward the one axial side. In the packing 11, the seal lip provided on the outer peripheral side is in close contact with the inner peripheral surface of the
また、パッキン11の内外周のシールリップの間は、軸方向一方側に開口する溝のような形状を呈しており、軸方向一方側から作用する圧力によって各シールリップの密着力が高められるように構成されている。また、各シールリップの先端にはそれぞれ蓄圧破損防
止のための切り欠き部が設けられている。
Further, between the seal lips on the inner and outer circumferences of the packing 11 is shaped like a groove opened on one side in the axial direction, and the adhesion force of each seal lip is enhanced by the pressure acting from one side in the axial direction. It is configured. Each seal lip has a notch for preventing pressure accumulation damage at the tip.
バックアップリング12は、四フッ化エチレン(PTFE)、ポリアミド(PA)等の硬質の樹脂材等からなる環状部材である。バックアップリング12は、圧力を受けたパッキン11の一部が環状隙間にはみ出す等して破損等を生じるのを防止するために、パッキン11の軸方向他方側(図の下方側)、すなわち、パッキン11が圧力を受ける側とは反対側に配置される。
The
バックアップリング12は、円周上の一箇所でカットされたような有端状の形状を有しており、このカット部13を開くように変形させることで環状溝301に装着可能に構成されている。このようなカット部13を備えたバックアップリング12は、略C字状の予めカット部が形成された状態の成形品を作成し、カット部が閉じるように癖付けすることで製作してもよいし、リング状の成形品を作成し、その円周上の一箇所を専用の治具等を用いて実際に切断することで製作してもよい。
The
カット部13のカット面13a、13bは、カット部13が設けられることによって形成されるバックアップリング12の両端部の形状が、先端に向かうほど軸方向における厚みが小さくなる尖形となるように、軸に垂直な側面に対して傾斜した面となっている。このカット形状により、軸・軸孔間の偏心や温度変化等によるバックアップリング12の周長変化によってカット部13が開いたり閉じるとき、すなわち、バックアップリング12の両端部が周方向に互いに接近したり離間するときに、厚みの小さい先端側がシール部材11に押されてカット部13の隙間を埋めるように変形することによって、カット部13(カット面)の接触(接続)状態が維持されシール部材11がカット部13の隙間に噛み込まれてしまうことが生じ難くなっている。
The cut surfaces 13a and 13b of the
以上のように構成された密封装置10の環状溝301への装着は、パッキン11よりも先にバックアップリング12の装着が行われる。本実施例に係るバックアップリング12は、予め環状溝301に装着されたスペーサ14と環状溝301の側壁面との間の隙間に組み付けることにより、環状溝301への装着が行われる。バックアップリング12が装着された後、スペーサ14は環状溝301から取り外されバックアップリング12だけが環状溝301に装着された状態となる。その後、バックアップリング12と環状溝301の側壁面との間にパッキン11が装着されることにより密封装置10の環状溝301への装着が完了する。なお、詳しい図示は省略するが、スペーサ14は環状溝301への着脱を容易にするために2以上の部材に分割可能に構成されている。
When the sealing
図2に示すように、本実施例では、
スペーサ14と環状溝301の側壁面との隙間の幅をW、
バックアップリング12の幅(高さ)をH
としたときに
W<2H
を満たすように、バックアップリング12やスペーサ14の(軸方向における)幅寸法が設定されている。この寸法設定により、バックアップリング12の装着スペースがバックアップリング12の厚みの2倍以上の大きさとならないように構成されている。これにより、バックアップリング12の両端部の先端の位置が本体の正しい位置からずれていない状態、あるいは、ずれがそれほど大きくない状態の場合でしか、カット部13を閉じるように変形することができないようにすることができる。
As shown in FIG. 2, in this embodiment,
The width of the gap between the
Set the width (height) of the
When W <2H
The width dimension (in the axial direction) of the
すなわち、図3に示すように、バックアップリング12のカット部13を閉じる際に、両端部の先端が本来の位置からカット面13a、13bが互いに当接しない状態となるように軸方向に互い違いにずれて、両端付近が軸方向に重なるようにしてカット部13が閉
じようとしても、装着スペースの幅Wがバックアップリングの2倍の厚み(幅H)よりも小さいので、カット部13を閉じようとするバックアップリング12の変形動作が、スペーサ14とこれに対向する環状溝301の側壁面とによって規制されることになる。これにより、バックアップリング12は装着スペースに収まらなくなり、環状溝301の外側に大きくはみ出す部分が生じることになる。したがって、バックアップリング12がこのような状態となることにより、カット部13が正しく閉じていない、すなわち、バックアップリング12が正しい装着状態にないことを容易に知ることができる。
That is, as shown in FIG. 3, when the
このように、パッキン11を装着する前にバックアップリング12の装着状態を正すことができるので、バックアップリング12が誤った装着状態のままパッキン11が装着されてしまった場合に装着作業を最初からやり直すことになってしまうことが防止され、バックアップリング12および密封装置10の装着作業の作業性の向上を図ることができる。また、誤った装着状態のまま使用されて密封装置10の密封性能に支障をきたしてしまうことも防止される。
As described above, the mounting state of the
また、図3に示すように、本実施例では、バックアップリング12の両端部の先端が軸方向に互い違いにずれた状態でカット部13が閉じられようとして、カット部13の閉じ動作が環状溝301の側壁面とこれに対向するスペーサ14の側面とによって規制されたときに、バックアップリング12の両端部の先端の間に周方向の隙間gが形成されるように構成されている。このように隙間gが形成される構成は、上記WやH等を適宜設定することによって構成することができる。
In addition, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the closing operation of the cutting
隙間gが形成されることにより、バックアップリング12の両端部の先端の軸方向の位置を、互いに干渉させることなく、容易に元の正しい位置に戻すことが可能となる。したがって、カット部13を開き直さなくてもバックアップリング12の装着状態を容易に正すことが可能となり、バックアップリング12および密封装置10の装着作業の作業性をさらに向上させることができる。
By forming the gap g, it is possible to easily return the axial positions of both ends of the
(実施例2)
次に、図4を参照して、本発明の実施例2に係るバックアップリングおよび密封構造について説明する。図4は、本実施例に係る密封装置の寸法関係について説明する模式図である。なお、上記実施例1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
(Example 2)
Next, with reference to FIG. 4, the backup ring and sealing structure which concern on Example 2 of this invention are demonstrated. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the dimensional relationship of the sealing device according to the present embodiment. In addition, about the same structure as the said Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
バックアップリング12の装着方法は、上記実施例1のように、リップパッキン11よりも先にスペーサ14を用いて装着する方法に限られるものではない。
The mounting method of the
本実施例に係るバックアップリング12および密封構造10は、シール部材としてのパッキン11をバックアップリング12よりも先に軸300の環状溝301に装着する装着方法を採用している。すなわち、バックアップリング12は、環状溝301に装着されたパッキン11と環状溝301の側壁面との間の隙間に装着されることになる。
The
また、本実施例では、バックアップリング12の装着スペース、すなわち、環状溝301に装着されたパッキン11と環状溝301の側壁面との間の隙間の幅が、バックアップリング12の厚みの2倍以上の大きさとならないように、実施例1と同様の以下の寸法条件を満たすように構成されている。
In this embodiment, the space for mounting the
すなわち、図4に示すように、本実施例では、
先に環状溝301に装着されたパッキン11と環状溝301の側壁面との隙間の幅をW、
バックアップリング12の幅をH、
としたときに、
W<2H
を満たす。
That is, as shown in FIG.
The width of the gap between the packing 11 previously attached to the
The width of the
And when
W <2H
Meet.
また、本実施例においても、実施例1と同様、バックアップリング12の両端部の先端がカット面13a、13bが互いに当接しない状態となるように軸方向に互い違いにずれた状態でカット部13が閉じられようとして、カット部13の閉じ動作が環状溝301の側壁面とこれに対向するパッキン11の側面とによって規制されたときに、バックアップリング12の両端部の先端の間に周方向の隙間gが形成されるように構成されている。このように隙間gが形成されるような構成は、上記WやH等を適宜設定することによって構成することができる。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the
以上のように構成された本実施例に係るバックアップリング12および密封装置10は、上記実施例1におけるスペーサ14の代わりとして、シール部材としてのリップパッキン11をバックアップリング12を装着する前に環状溝301に装着する構成となっている。したがって、上述した実施例1と同様の技術的な効果を得ることができるだけでなく、装着作業に必要な部材点数の削減、装着作業における工程数の削減等を図ることができる。
The
なお、以上各実施例の説明においては、密封装置が軸に設けられた環状溝に装着される構成について説明したが、軸ではなくハウジングの軸孔に設けられた環状溝に装着される構成であっても、本願発明を好適に適用できることはいうまでもない。 In the above description of each embodiment, the configuration in which the sealing device is mounted in the annular groove provided in the shaft has been described. However, in the configuration in which the sealing device is mounted in the annular groove provided in the shaft hole of the housing instead of the shaft. Even if it exists, it cannot be overemphasized that this invention can be applied suitably.
また、上記各実施例では、シール部材としてリップパッキンを用いているが、適用可能なシール部材の種類はこれに限られるものではない。例えば、いわゆるOリングや角リング、組合せシール(SPシール)等の他の従来から知られたシール部材であってもよい。 In each of the above embodiments, lip packing is used as the seal member, but the type of applicable seal member is not limited to this. For example, other conventionally known sealing members such as so-called O-rings, square rings, and combination seals (SP seals) may be used.
また、上記各実施例では、バックアップリングの断面が略矩形となっているが、矩形以外の断面形状であってもよい。 Moreover, in each said Example, although the cross section of the backup ring is substantially rectangular, cross-sectional shapes other than a rectangle may be sufficient.
10 密封装置
11 パッキン(シール部材)
12 バックアップリング
13 カット部
200 ハウジング
201 軸孔
300 軸
301 環状溝
10
12
Claims (2)
該シール部材と前記環状溝の側壁面との間に挟まれるように前記環状溝に装着されるバ
ックアップリングと、
を備え、
前記バックアップリングは、円周上の一箇所でカットされたような形状を有し、該カット部を開くように変形されることによって前記環状溝に装着可能に構成され、
前記カット部が設けられることによって形成される前記バックアップリングの両端部は、先端に向かうほど軸方向における厚みが小さくなる尖形形状を有するように構成されている密封装置の組み付け方法において、
スペーサを、前記環状溝に装着し、
前記環状溝に装着された前記スペーサと前記環状溝の側壁面との隙間の幅をW、
前記バックアップリングの幅をH、
としたときに、
H≦W<2H
を満たす前記バックアップリングを、前記スペーサと前記環状溝の側壁面との間に装着し、
前記スペーサを、前記環状溝から取り外し、
前記シール部材を、前記バックアップリングと前記環状溝の側壁面との間に装着することを特徴とする密封装置の組み付け方法。 A seal member mounted in an annular groove provided on a peripheral surface of any one of a shaft hole provided in the housing and a shaft inserted through the shaft hole;
A backup ring attached to the annular groove so as to be sandwiched between the seal member and the side wall surface of the annular groove;
With
The backup ring has a shape that is cut at one place on the circumference, and is configured to be attachable to the annular groove by being deformed to open the cut portion.
In the assembling method of the sealing device, both end portions of the backup ring formed by providing the cut portion are configured to have a pointed shape in which the thickness in the axial direction becomes smaller toward the tip.
A spacer is attached to the annular groove,
The width of the gap between the spacer mounted in the annular groove and the side wall surface of the annular groove is W,
The width of the backup ring is H,
And when
H ≦ W <2H
The backup ring that satisfies the above is mounted between the spacer and the side wall surface of the annular groove,
Removing the spacer from the annular groove;
A method of assembling a sealing device, wherein the sealing member is mounted between the backup ring and a side wall surface of the annular groove.
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