JPS6216349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は相対的に動く機械要素間の流体の漏洩
を防止するために用いられるシール装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sealing device used to prevent fluid leakage between relatively moving mechanical elements.

相対的に動く機械要素間の流体の漏洩に対して
普通用いられるシール装置は作動が限定され又操
作に欠点があつた。可塑状の半径方向のリツプシ
ールは、有効にシールするため極端に狭いリツプ
接触領域と軸の周縁の強い密着に利用される。シ
ール圧力は密着の強さを増加する。シール面に生
ずる高圧のため潤滑油膜の形成を阻止する。滑動
摩擦はシール面を急速に破損するので高いシール
圧力と滑動速度は極めて制限される。機械的な軸
方向の平坦な面のシールは有効にシールする比較
的大きなシール領域を有する。 Sealing devices commonly used to prevent fluid leakage between relatively moving mechanical components have limited performance and operational deficiencies. Plastic radial lip seals utilize an extremely narrow lip contact area and a strong seal around the periphery of the shaft for effective sealing. Seal pressure increases the strength of the seal. The high pressure generated on the sealing surfaces prevents the formation of a lubricating oil film. High sealing pressures and sliding speeds are extremely limited since sliding friction rapidly damages the sealing surfaces. Mechanical axial flat face seals have a relatively large sealing area that seals effectively.

然し乍ら、平坦な面と大きなシール領域との組
合せは高いシール圧力と滑動速度に対し適当な潤
滑油膜を形成すべきシール面間へのシール流体の
侵入を阻止する。之等の操作状態よつて生ずる滑
動摩擦は消耗と過熱によりシール面を損傷する。
水のような低粘性のシール流体は半径方向のリツ
プシールと軸方向の面のシールとの両者に特に有
害である。滑動面を閉通路のシールの能力をこえ
て使用される時は、開放通路のラビリンス装置と
外方に圧力がかかるシール装置が用いられる。之
等のシールは又作動の限定と欠点とを有する。ラ
ビリンスシールは相当の圧力をシールする為、か
なりの長さを必要とし、連続漏洩が許容され、又
漏洩流体を集合、処置する装置が用い得られるよ
うなものに限定される。外方に圧力がかかるシー
ル装置は外力に依り圧力流体を漏洩通路に流すこ
とにより流体の漏洩を阻止する。圧力流体は内外
に漏洩する。流体は装置の流体と適合しなければ
ならず、又外方への漏洩を処理する装置を設ける
必要がある。外方の圧力源に対する処置とエネル
ギーの消耗とは明らかに望ましくない。 However, the combination of a flat surface and a large sealing area prevents the ingress of sealing fluid between the sealing surfaces to form an adequate lubricating oil film for high sealing pressures and sliding speeds. Sliding friction caused by these operating conditions can damage the sealing surfaces through wear and overheating.
Low viscosity sealing fluids such as water are particularly detrimental to both radial lip seals and axial face seals. When sliding surfaces are used beyond the capacity of closed passage seals, open passage labyrinth systems and outward pressure seal systems are used. Such seals also have operational limitations and drawbacks. Labyrinth seals require considerable length to seal against significant pressures, are limited to those that allow continuous leakage, and are available with devices to collect and dispose of leaked fluids. An outwardly pressurized seal device prevents fluid leakage by forcing pressurized fluid to flow into the leakage passage under an external force. Pressure fluid leaks in and out. The fluid must be compatible with the fluid of the device and provision must be made to handle outward leakage. Dealing with external pressure sources and wasting energy is clearly undesirable.

必要な事はシール圧力、速度及びシール流体粘
度を何等制限することなしに操作し得る密閉され
た通路の流体シールである。本発明の目的はかか
る流体シールを提供することである。 What is needed is a closed passage fluid seal that can be operated without any limitations on seal pressure, velocity, and seal fluid viscosity. It is an object of the present invention to provide such a fluid seal.

本発明によれば、漏洩通路をなくす為に一方の
機械要素に取りつけられた新規に構成されたエラ
ストマーシール面を、他方の機械要素に取り付け
られた剛体シール面と滑動接触して２ケの相対的
に動く機械要素間の流体漏洩に対するシール用の
シール装置を提供する。エラストマーシール面の
新規な構造は、シール圧力及び摩擦力を滑動接触
面に受ける時、エラストマー面が変形するのを制
御する為特別に形成された連続する比較的固い要
素を滑動面の下方にかつ平行に埋込むことであつ
て、滑動面間に流体圧力潤滑油膜を形成し、シー
ル圧力の下方のシール面の圧力を減少する。シー
ル機構は、エラストマー材料のシール面と機械に
支持された剛体シール面とが同一軸になるように
機械に取付けられる剛体に接着された比較的厚い
リングのエラストマー材料を有している。連続す
る剛体はそのシール面と支持部との間のエラスト
マー材料内に埋め込まれている。剛体の表面は支
持部のまわりに漏洩通路がないようにエラストマ
ー材料内に接着される。 In accordance with the present invention, a newly constructed elastomeric sealing surface mounted on one machine element is brought into sliding contact with a rigid sealing surface mounted on the other machine element to eliminate leakage paths. A sealing device for sealing against fluid leakage between mechanically moving mechanical elements is provided. The novel construction of the elastomeric sealing surface incorporates a specially formed continuous relatively stiff element below the sliding surface to control deformation of the elastomeric surface when the sliding contact surface is subjected to sealing pressure and frictional forces. The parallel embedding creates a fluid pressure lubricant film between the sliding surfaces and reduces the pressure on the sealing surface below the sealing pressure. The sealing mechanism includes a relatively thick ring of elastomeric material bonded to a rigid body mounted to the machine such that the sealing surface of the elastomeric material and the rigid sealing surface supported by the machine are coaxial. A continuous rigid body is embedded within the elastomeric material between its sealing surface and the support. The surface of the rigid body is bonded within the elastomeric material so that there are no leakage paths around the support.

埋め込まれた剛体の形状は次の通りである。エ
ラストマーのシール滑動面に面する剛体の面（前
面）はシール面と平行である。エラストマーシー
ル面より離れて面している剛体の面（後面）は曲
率の中心がシール面の方向に位置する球状或いは
複合曲面をなしている。剛体の側面は曲面にして
もよいが矩形を形成している。剛体の球状彎曲面
に隣接する支持部の面は同様に彎曲し、両面は弾
性的に変形し得る薄い層の材料で分離されてい
る。他の実施例ではエラストマーの非常に薄い彎
曲した薄板と面の間の比較的硬い材料（金属）を
用いており、その目的は後述する。 The shape of the embedded rigid body is as follows. The surface of the rigid body (front surface) facing the elastomeric seal sliding surface is parallel to the sealing surface. The surface of the rigid body facing away from the elastomer sealing surface (rear surface) has a spherical or compound curved surface with a center of curvature located in the direction of the sealing surface. The side surfaces of the rigid body form a rectangle, although they may be curved. The surface of the support adjacent to the spherically curved surface of the rigid body is similarly curved, and both sides are separated by a thin layer of elastically deformable material. Other embodiments use a relatively hard material (metal) between a very thin curved sheet of elastomer and a surface, the purpose of which will be described below.

本発明に依れば、シール装置は環状のシール面
に対して半径方向のシールを、平坦なシール面に
対しては軸方向のシールをする。 According to the invention, the sealing device provides a radial seal against an annular sealing surface and an axial seal against a flat sealing surface.

下記するように本発明の新規なシール構造に依
れば、実質的に破壊しない潤滑油膜がシール面に
形成され、有効なシールをなす。その結果シール
はシール圧力、速度及び長期間の耐久力を有する
流体粘性には関係なく操作し得る。本発明はシー
ル装置の技術水準の発展に大きく役立つことにな
る。 As described below, according to the novel seal structure of the present invention, a substantially indestructible lubricating oil film is formed on the sealing surface to form an effective seal. As a result, the seal can operate independent of sealing pressure, velocity, and fluid viscosity with long-term durability. The present invention will greatly contribute to the development of the technical level of sealing devices.

次に図面について説明すると、第１図と第２図
とに於いて、本発明に依るシールの半径方向の形
状は１０で示され、このシールは回転軸１２と同
軸でシールされている機械のハウジング１４によ
り支持され、軸のシール面２４はシール１０のエ
ラストマーシール面２６上を滑動する。第１図と
第２図とは静止したシール１０を示し、従つて軸
は回転せずシール圧力は存在しない。シール１０
は比較的厚く、リング状の連続するエラストマー
シール体で弾性シール面２６と弾性シール１６の
支持部２０との間のリング内に埋め込まれた剛体
１８を有し、この剛体１８は軸１２とハウジング
１４との間の相対運動方向に沿つてエラストマー
シール１６（第２図参照）内において円周方向に
離間している。弾性シール面２６に面している剛
体１８の表面３６はシール面２６と平行である。
支持部２０に面している剛体１８の表面３８は互
いに垂直な面内の異なる曲率中心のまわりに彎曲
する球状の凸面をなし、その彎曲率２２の中心は
軸１２の回転中心とシール面２４との間の軸１２
と同じ側のシール１６とのシール面２６の方向に
位置している。剛体１８上の球状の彎曲面３８に
面する支持リング２０上の面４０は剛体１８上の
凸状の球状彎曲面３８と同心の凹状の球状彎曲面
をなし、面３８と４０とは弾性シール１６と一体
の部分の弾性的に可撓性のある材料３２の薄い部
分で隔離している。 Referring now to the drawings, in FIGS. 1 and 2, the radial shape of a seal according to the invention is indicated at 10, and this seal is coaxially sealed with a rotating shaft 12 of a machine. Supported by the housing 14, the shaft sealing surface 24 slides over the elastomeric sealing surface 26 of the seal 10. 1 and 2 show the seal 10 at rest, so the shaft does not rotate and no seal pressure is present. Seal 10
is a relatively thick, ring-shaped continuous elastomeric seal body having a rigid body 18 embedded within the ring between the resilient sealing face 26 and the support 20 of the resilient seal 16, which rigid body 18 is connected to the shaft 12 and the housing. 14 and are circumferentially spaced within the elastomeric seal 16 (see FIG. 2). The surface 36 of rigid body 18 facing resilient sealing surface 26 is parallel to sealing surface 26 .
The surface 38 of the rigid body 18 facing the support part 20 has a spherical convex surface curved around different centers of curvature in planes perpendicular to each other, and the center of curvature 22 is between the center of rotation of the shaft 12 and the sealing surface 24. axis 12 between
and is located in the direction of the sealing surface 26 with the seal 16 on the same side. A surface 40 on the support ring 20 facing the spherically curved surface 38 on the rigid body 18 is a concave spherically curved surface concentric with the convex spherically curved surface 38 on the rigid body 18, and surfaces 38 and 40 form an elastic seal. 16 and is separated by a thin section of elastically flexible material 32 which is an integral part.

この薄い部分の他の構成を第１Ａ図に示し、薄
いエラストマー部分は剛体の層３０に離間して接
着された複数の薄い部分２８に分割されている。
エラストマーシール１６は剛体１８の間に延長
し、無垢のシール部を形成する。エラストマーシ
ール１６と接触している剛体２０，１８及び３０
の全表面は各剛体に接着している。第１図及び２
図に示した本発明の作用を第３図と第４図で説明
する。作用はエラストマーのような弾性材料の本
質的な物理的特性と剛体を材料内に埋め込むこと
に依る撓みの制御に基く。工学材料と同様エラス
トマーは実質的に圧縮され得ないがばねと同様に
撓み得る。（材料の弾性係数は実質的にばね比で
ある。）特殊のエラストマーは全圧縮剛性が全剪
断剛性より大きく、小さな撓みに対しては剪断剛
性は圧縮応力と無関係である。圧縮剪断剛性比は
エラストマー材料を形成することにより更に増加
する為、曲率した領域は圧縮領域に比し小さい。
本発明の作用においてエラストマーは剪断状態で
単独に撓み後述のように剪断撓み値が瞬間である
と変形に対抗する剪断剛性力は操作中無視し得
る。本発明に於けるエラストマー変形の制御は第
１図と第２図とから明瞭であり剛体１８を支持し
ている薄いエラストマー部分３２の大部分の領域
は球状に彎曲した領域に比して小さい。従つて剛
体１８は半径（圧縮）方向内の移動は無理である
が剪断方向の移動即ち球状の曲率２２の中心のま
わりの滑動運動は容易である。剛体１８の移動に
依つて形成された間隙４２と３４とを第３図と第
４図とに誇張して示す。之等の間隙はシール面間
に形成される潤滑油膜を示す。滑動面間に形成さ
れた油膜の厚さは実際に目に見えない程度であり
油のような粘度の高い流体では10^-3インチ（．
254mm）より小さく、水のような低粘性の流体で
は10^-4インチ（．025mm）より小さい。同様にこ
れらの間隙を形成するエラストマーの変形も極め
て小さく間隙の形成に対抗するエラストマー剪断
力は本発明の操作においては無視し得る。滑動面
間の潤滑油膜の性質と特性を明瞭にすることは重
要である。油膜は僅かに負荷がかかつた状態で面
接触を防ぐため境界油膜より厚い必要はない。潤
滑油の数滴の滴下により境界油膜は充分に形成さ
れ境界油膜を有する滑動接触をする両面間の流体
の漏洩は無視し得る。然しながら、滑動速度が高
い時は、粘性剪断より発生する熱は油膜と表面を
損傷する。これによつて普通シール面間は殆ど漏
洩する。過熱を防止する最も簡単な方法は冷たい
潤滑油を滑動表面に散布するこである。更に表面
間の大きな負荷は冷却潤滑油の供給を困難にす
る。 Another configuration of this thin section is shown in FIG. 1A, in which the thin elastomer section is divided into a plurality of thin sections 28 spaced apart and bonded to a rigid layer 30.
An elastomeric seal 16 extends between the rigid bodies 18 and forms a solid seal. Rigid bodies 20, 18 and 30 in contact with elastomeric seal 16
The entire surface of is glued to each rigid body. Figures 1 and 2
The operation of the present invention shown in the figures will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. The operation is based on the inherent physical properties of elastic materials such as elastomers and the control of deflection by embedding rigid bodies within the material. Like engineering materials, elastomers cannot be substantially compressed, but can be deflected like a spring. (The elastic modulus of the material is essentially the spring ratio.) Certain elastomers have a total compressive stiffness that is greater than the total shear stiffness, and for small deflections the shear stiffness is independent of the compressive stress. The compression shear stiffness ratio is further increased by forming the elastomeric material so that the curved area is smaller than the compression area.
In the operation of the present invention, the elastomer deflects independently in shear and, as will be discussed below, the shear deflection value is instantaneous and the shear stiffness force opposing the deformation can be ignored during operation. The control of elastomer deformation in the present invention is clear from FIGS. 1 and 2, where the majority area of thin elastomer portion 32 supporting rigid body 18 is small compared to the spherically curved area. Therefore, the rigid body 18 cannot be moved in the radial (compression) direction, but it is easy to move in the shear direction, that is, to slide around the center of the spherical curvature 22. The gaps 42 and 34 formed by the movement of the rigid body 18 are shown exaggerated in FIGS. 3 and 4. These gaps represent a lubricant film that forms between the seal surfaces. The thickness of the oil film formed between the sliding surfaces is virtually invisible and can be as thick as 10 ^-3 inches (.3 inches) for highly viscous fluids such as oil.
254 mm) and less than 10 ^-4 inches (.025 mm) for low viscosity fluids such as water. Similarly, the deformation of the elastomer forming these gaps is extremely small and the elastomer shear forces opposing the formation of the gaps can be ignored in the operation of the present invention. It is important to clarify the nature and characteristics of the lubricating oil film between sliding surfaces. The oil film need not be thicker than the boundary oil film to prevent surface contact under slight loads. By dropping a few drops of lubricating oil, a boundary oil film is sufficiently formed that fluid leakage between the two surfaces in sliding contact with a boundary oil film can be ignored. However, at high sliding speeds, the heat generated from viscous shear damages the oil film and surface. This normally results in almost no leakage between the sealing surfaces. The simplest way to prevent overheating is to spray the sliding surfaces with cold lubricating oil. Moreover, the large loads between the surfaces make the supply of cooling lubricant difficult.

本発明の操作の説明をするに当り第３図はシー
ル圧力がシールとシール面間の潤滑のためシール
流体の供給とを同時にする方法を示している。シ
ール圧力のモーメントcP₁はシール面の内縁を持
ち上げてシール面間にシール流体を供給し、同時
に外縁を圧縮してシールするように剛体１８を揺
動する。第３図に誇張して示してあるが、間隙４
２内の流体圧力プロフイールはシール圧力値と間
隙幾何（Geometry）との函数である。間隙内の
圧力モーメントaP₂は剛体１８に揺動運動させ
る。圧力モーメントbP₃とシーリング面における
力のモーメントとは揺動運動を少くする。 In explaining the operation of the present invention, FIG. 3 shows how the seal pressure simultaneously supplies seal fluid for lubrication between the seal and the seal surfaces. The moment of sealing pressure cP ₁ swings the rigid body 18 to lift the inner edges of the sealing faces, supplying sealing fluid between the sealing faces, and at the same time compressing and sealing the outer edges. Although shown exaggerated in Figure 3, the gap 4
The fluid pressure profile in 2 is a function of the seal pressure value and the gap geometry. The pressure moment aP ₂ in the gap causes the rigid body 18 to undergo an oscillating movement. The pressure moment bP ₃ and the moment of force on the sealing surface reduce the rocking movement.

モーメントが釣合うと剛体１８はシール位置安
定する。エラストマー面とシール面間のシール領
域（軸と接触するエラストマー領域）との圧縮は
シール圧力の増加と共に増加してシールを増加し
シール面にかかる圧力を減少する。本発明のこの
“圧力平衡”の方法は独特のものである。 When the moments are balanced, the rigid body 18 stabilizes the sealing position. The compression of the sealing area between the elastomer surface and the sealing surface (the area of the elastomer in contact with the shaft) increases with increasing sealing pressure, increasing the seal and decreasing the pressure on the sealing surface. This "pressure equalization" method of the present invention is unique.

第４図はシール面に於ける滑動摩擦に依り高い
シール圧力と回転速度の操作状態でシール面間に
適当な潤滑油膜が形成される方法を示す。摩擦力
によりエラストマーシール面は運動の方向に移動
し、剛体を各曲率２２の中心のまわりに揺動さ
せ、シール面２６を滑かな円筒面から波状の円筒
面に変形させシール面２４に近接する相対運動の
方向に交叉する連続する楔形４６よりなる潤滑油
膜を形成する。波の山は運動の方向で各剛体１８
の側面に生ずる。流体圧力作用は潤滑油膜内に圧
力を発生し、シール圧力が高い時油膜を維持し、
回転に依つて潤滑油を循環して冷却する。シール
圧力と摩擦力との作用によるシール面２６の合成
変形に依りシール面の内縁に於ける潤滑油は外縁
に於ける境界潤滑に向つて細くなる。漏洩は無視
し得る。軸のシール面２６の運動はシールに影響
なしに回転と軸方向の運動となり得るもので本発
明の独特の特徴である。シール面は交換し得る。
即ち、エラストマーシール面を軸にとりつけ、剛
体のシール面は機械のハウジングに固定し得る。
楔形４６は明瞭の為第４図に誇張して示す。 FIG. 4 illustrates how sliding friction on the seal faces forms a suitable lubricant film between the seal faces under operating conditions of high seal pressures and rotational speeds. The frictional force moves the elastomer sealing surface in the direction of motion, causing the rigid body to swing about the center of each curvature 22 and transforming the sealing surface 26 from a smooth cylindrical surface to a wavy cylindrical surface approaching sealing surface 24. A lubricating oil film consisting of continuous wedge shapes 46 intersecting the direction of relative motion is formed. The wave crests are each rigid body 18 in the direction of motion.
Occurs on the side of Fluid pressure action creates pressure within the lubricating oil film and maintains the oil film when the sealing pressure is high.
The rotation circulates lubricating oil for cooling. Due to the combined deformation of the seal face 26 due to the action of seal pressure and frictional forces, the lubricant at the inner edge of the seal face tapers toward boundary lubrication at the outer edge. Leakage is negligible. The movement of the shaft sealing face 26 is a unique feature of the present invention, as it can be rotational and axial without affecting the seal. The sealing surface can be replaced.
That is, the elastomeric sealing surface may be mounted on the shaft and the rigid sealing surface may be secured to the machine housing.
The wedge shape 46 is shown exaggerated in FIG. 4 for clarity.

本発明の別の形状は第５図に示すように平坦な
シール面をもつた軸シールである。作用の基本的
な原理は潤滑油膜が円筒面の代りに平らなシール
面に形成されるのを除いては第３図、第４図に示
した本発明の放射方向の形状の作用と同一である
から繰り返えさない。 Another configuration of the present invention is a shaft seal with a flat sealing surface, as shown in FIG. The basic principle of operation is the same as that of the radial configuration of the invention shown in FIGS. 3 and 4, except that the lubricating oil film is formed on the flat sealing surface instead of on the cylindrical surface. I can't repeat it because it is.

第５図に於てシール面２６は単一面内にあり、
機械のハウジング１４に固定された対向部５０上
の共動シール面に対してばね５２に依つて押圧さ
れている。この実施例のシール組立１０は回転軸
５４と共に回転しても回転しなくても良く、軸５
４に沿う長手方向に滑動してもしなくてもよい。 In FIG. 5, the sealing surface 26 is in a single plane;
It is urged by a spring 52 against a cooperating sealing surface on a counterpart 50 fixed to the housing 14 of the machine. The seal assembly 10 of this embodiment may or may not rotate with the rotating shaft 54;
4 may or may not slide in the longitudinal direction.

図示した特別の実施例に対する種々の形状及び
変形が本発明の範囲内で実施され得る。 Various shapes and modifications to the particular embodiments illustrated may be made within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明を実施している半径方向シール
の好ましい形の縦断面図、第１Ａ図はシールの他
の実施例の拡大詳細断面図、第２図は第１図の２
−２線に沿う一部の断面図、第３図はシール圧力
に対応する状態を示すシールの拡大詳細断面図、
第４図はシール面に於ける滑動摩擦力に対応する
状態を示すシールの拡大詳細断面図で第５図は軸
方向形シールの形状に於けるシールの他の実施例
の縦断面図である。 １２，１４……機械要素、１６……エラストマ
ーシール要素、１８……剛体、２２……球状曲面
の中心、２４……シール面、２６……エラストマ
ーシール面、３８……後面、４０……支持面。 1 is a longitudinal cross-sectional view of a preferred form of a radial seal embodying the invention; FIG. 1A is an enlarged detailed cross-sectional view of another embodiment of the seal; and FIG.
3 is an enlarged detailed sectional view of the seal showing the state corresponding to the sealing pressure;
FIG. 4 is an enlarged detailed sectional view of the seal showing a state corresponding to sliding frictional force on the sealing surface, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the seal in the shape of an axial seal. . 12, 14... Mechanical element, 16... Elastomer seal element, 18... Rigid body, 22... Center of spherical curved surface, 24... Seal surface, 26... Elastomer seal surface, 38... Rear surface, 40... Support surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 一対の相対的に動く機械要素１２，１４間の
流体の漏洩をシールするものであつて一方の機械
要素１４に対するシールの為に固定され他方の機
械要素１２上の連続する剛体のシール面２４と滑
動係合する連続するエラストマーシール面２６を
有するエラストマーシール要素１６を設けたもの
に於て機械要素１２，１４間の相対運動方向に沿
つて連続し密接離間してエラストマーシール面２
６の下方で上記エラストマーシール要素１６内に
埋め込まれた複数の剛体１８と各剛体１８の直接
後部に位置する個々の支持面４０を有するエラス
トマー支持部２０とより成り、各剛体は後面３８
を有し各支持面４０と剛体１８の後面に隣接する
面とは対向する面を形成し各対向面は他方の機械
要素の方向に延長する半径方向の線上に位置する
球状曲面の中心２２を中心として彎曲しているシ
ール装置。 ２ 上記各対向面間には殆ど圧縮し得ない可塑的
な材料３２の薄層を有し、この材料は上記シール
要素１６の一部を形成し、圧縮方向に於ける対向
面３８，４０の各半径方向の線に沿つては各対向
面３８，４０の間は略々剛体連結をなし、各対向
面３８，４０に平行な方向の各対向面間は弾性連
結をなすことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のシール装置。 ３ 上記弾性的に変形し得る材料３２は別の薄い
エラストマー層２８の層と、この層に一体に接着
され、各支持面と後面とに隣接するエラストマー
材料２８の層を有して対向面３８，４０に平行に
延長する比較的剛性の材料３０とよりなり、各対
向面はエラストマー材料２８の層に隣接して接着
される特許請求の範囲第２項記載のシール装置。 ４ 各剛体１８は対向面間に位置する弾性的に変
形し得る材料３２，２８の各厚さよりも正面から
後面にかけて厚く、シール面２６を有するシール
要素１６は剛体１８と、対応する剛体シール面２
４との間にある特許請求の範囲第３項記載のシー
ル装置。 ５ 各剛体１８の後面３８は互いに直角な面内の
２ケの彎曲中心のまわりに彎曲し、各剛体とその
支持面との間に複合の一対の彎曲面を形成する特
許請求の範囲第１項又は第４項記載のシール装
置。 ６ 上記エラストマーシール面２６は環状をなし
ている特許請求の範囲第５項記載のシール装置。 ７ 上記エラストマーシール面２６は単一面内に
ある特許請求の範囲第５項記載のシール装置。[Claims] 1. A seal for fluid leakage between a pair of relatively moving mechanical elements 12, 14, which is fixed for sealing on one mechanical element 14 and continuous on the other mechanical element 12. an elastomeric sealing element 16 having a continuous elastomeric sealing surface 26 in sliding engagement with a rigid sealing surface 24 of the mechanical elements 12, 14, in which the elastomeric Seal surface 2
a plurality of rigid bodies 18 embedded within the elastomeric sealing element 16 below 6 and an elastomeric support 20 having a respective support surface 40 located directly rearward of each rigid body 18, each rigid body having a rear surface 38;
each support surface 40 and the surface adjacent to the rear surface of the rigid body 18 form opposing surfaces, each opposing surface having a center 22 of the spherical surface located on a radial line extending in the direction of the other machine element. Seal device curved at the center. 2. Between each of the opposing surfaces there is a thin layer of substantially incompressible plastic material 32, which forms part of the sealing element 16, and which forms a part of the opposing surfaces 38, 40 in the direction of compression. A substantially rigid connection is formed between each of the opposing surfaces 38 and 40 along each radial line, and an elastic connection is formed between each of the opposing surfaces in a direction parallel to each of the opposing surfaces 38 and 40. A sealing device according to claim 1. 3. The elastically deformable material 32 has a layer of another thin elastomeric layer 28 and a layer of elastomeric material 28 integrally adhered to this layer and adjacent to each support surface and rear surface to the opposing surface 38. , 40, each opposing surface being adhered adjacent to a layer of elastomeric material. 4 Each rigid body 18 is thicker from front to rear than the respective thickness of the elastically deformable material 32, 28 located between the opposing surfaces, and the sealing element 16 with a sealing surface 26 is formed between the rigid body 18 and the corresponding rigid sealing surface. 2
4. The sealing device according to claim 3, which is between 4 and 4. 5. The rear surface 38 of each rigid body 18 is curved around two centers of curvature in planes perpendicular to each other, forming a pair of composite curved surfaces between each rigid body and its supporting surface. The sealing device according to item 1 or 4. 6. The sealing device according to claim 5, wherein the elastomer sealing surface 26 is annular. 7. The sealing device of claim 5, wherein said elastomeric sealing surface 26 is in a single plane.