JP2007247698A - バックアップリング - Google Patents

Abstract

【課題】本発明のバックアップリングによれば、シール部材のはみ出しを確実に防止して、良好な密封性能が維持できるバックアップリングを提供することを目的とする。
【解決手段】相対運動部材間を密封するシール部材と共に使用され、シール部材が被密封流体の圧力により、相対運動部材間の間隙にはみ出すことを防止するバックアップリングにおいて、バックアップリングは、外径側リングと、内径側リングと、両リングの中間に位置する中間リングとにより構成されており、中間リングには、外径側テーパー面と内径側テーパー面とにより楔形状部分が形成され、外径側リングには外径側テーパー面に対応した内周側テーパー面が、内径側リングには内径側テーパー面に対応した外周側テーパー面が形成され、外径側テーパー面と内周側テーパー面とが、内径側テーパー面と外周側テーパー面とがそれぞれ接する様に組合されて使用される構成を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バックアップリングに関する。
また、本発明は、シール部材と共に用いて有用なバックアップリングに関する。
更に、本発明は、往復動する油圧緩衝器の相対部材間からの漏洩を確実に防止するバックアップリングに関する。
更にまた、本発明は、相対移動する固定部と移動部の何れか一方に装着され、外部から内部への泥水等の異物の浸入及び内部から外部への油等の漏洩を効果的に防止する、パッキンと共に使用して有用な、バックアップリングに関する。

従来、第五図に示すバックアップリング１００が知られている。
この種バックアップリング１００は、ハウジングＡ側に設けた環状溝内にシール部材１と共に配置されている。
そして、バックアップリング１００は、被密封流体（図上右側）の圧力がシール部材１に作用した際に、ハウジングＡの内周面と軸Ｂの外周面との間隙Ｃにシール部材の一部がはみ出すことを防止している。

しかし、公差の関係上、バックアップリング１００内周面と軸Ｂの外周面との間隙をゼロにすることは出来ず、シール部材の一部がはみ出すことを完全に防止することは出来なかった。とくに、大径品では公差も大きくならざるを得ず、バックアップリング１００内周面と軸Ｂの外周面との間隙をゼロにすることは出来なかった。

そこで、特開平４−２０３６７８号公報に示される、バックアップリングを二部材で構成し、周面と軸Ｂの外周面との間隙をゼロにする試みがなされた。
しかし、二部材から構成されているために、パッキンの姿勢を正しく保持することが困難で、結果として、油等の漏洩を効果的に防止することが出来ない問題を有していた。

また、二部材から構成されているために、被密封流体の圧力がシール部材に作用した際、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を少なくするように作用する力が不足していた。
特開平４−２０３６７８号公報

しかしながら、上述した従来のバックアップリングでは、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事は出来ない問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、シール部材のはみ出しを確実に防止して、良好な密封性能が維持できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、摩擦力の低減と摩耗の抑止が期待できるバックアップリングを提供することを目的とする。

また、本発明は、高圧の流体圧が作用しても、シール部材のはみ出しを抑止できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、密封性を損なうことなく、低摩擦性を達成したバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、シール部材への応力の偏りを回避できるバックアップリングを提供することを目的とする。
また、本発明は、シール部材の密封性能を低下させる事のない、バックアップリングを提供することを目的とする。

本発明のバックアップリングは、 相対運動部材間を密封するシール部材と共に使用され、前記シール部材が被密封流体の圧力により、前記相対運動部材間の間隙にはみ出すことを防止するバックアップリングにおいて、前記バックアップリングは、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成されており、前記中間リングには、外径側テーパー面と内径側テーパー面とにより楔形状部分が形成され、外径側リングには前記外径側テーパー面に対応した内周側テーパー面が、前記内径側リングには前記内径側テーパー面に対応した外周側テーパー面が形成され、前記外径側テーパー面と前記内周側テーパー面とが、前記内径側テーパー面と前記外周側テーパー面とがそれぞれ接する様に組合されて使用されることを特徴とする。

また、本発明のバックアップリングは、前記外径側リング、前記内径側リングおよび前記中間リングがフッ素樹脂材製であることを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、前記中間リングの軸方向厚さは、前記内周側テーパー面の軸方向幅および前記外周側テーパー面の軸方向幅よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明のバックアップリングは、前記外径側テーパー面と前記内径側テーパー面とによりなす角度よりも、前記内周側テーパー面と前記外周側テーパー面とによりなす角度の方が大きいことを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、圧力が作用しない状態において、前記中間リングの圧力側側面は前記外径側リングの圧力側側面および前記内径側リングの圧力側側面よりも軸方向圧力側に位置していることを特徴とする。
また、本発明のバックアップリングは、前記外径側テーパー面と前記内径側テーパー面とによりなす角度は90度であることを特徴とする。

本発明のバックアップリングによれば、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成することにより、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる。

また、本発明のバックアップリングによれば、外径側リングと、内径側リングと、前記両リングの中間に位置する中間リングとにより構成すると共に、各リング同士をテーパー係合させているので、被密封流体の圧力により、容易にバックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を無くす挙動が期待できるものである。

本発明のバックアップリングによれば、従来のシール部材の構造を変更することなく、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のバックアップリングによれば、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にすることができる。

また、請求項２記載の発明のバックアップリングによれば、摩擦力の低減と摩耗の抑止が期待できるバックアップリングを提供することができる。
更に、請求項３記載の発明のバックアップリングによれば、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事が期待できるバックアップリングを提供することができる。

更にまた、請求項４記載の発明のバックアップリングによれば、楔効果が効果的に発揮でき、間隙を確実に無くす事を可能にすることができるバックアップリングを提供することができる。
また、請求項５記載の発明のバックアップリングによれば、被密封流体の軸方向の押圧力を的確に、径方向の分力に変換できるため、間隙を確実に無くす事を可能にすることができるバックアップリングを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
第1図乃至第4図に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
第4図に示される様に、バックアップリングは、相対運動するハウジングＡと軸Ｂとの間を密封するシール部材（１）と共に使用される。
そして、シール部材１は被密封流体（図上右側）の圧力により、ハウジングＡと軸Ｂとの間の間隙Ｃにはみ出す様に変形するが、バックアップリング０により、間隙Ｃへのはみ出しが阻止されている。

そして、本発明に係るバックアップリング０は、第1図（ａ）乃至（ｂ）に示す構成部品からなっている。
すなわち、外径側リング２と、内径側リング３と、この両リング２、３の中間に位置する中間リング４とにより構成されている。
そして、中間リング４には、外径側テーパー面４１と内径側テーパー面４２とにより楔形状部分４３が形成されている。

また、外径側リング２には、外径側テーパー面４１に対応した内周側テーパー面２１が形成されている。
一方、内径側リング３には、内径側テーパー面４２に対応した外周側テーパー面３１が形成され、この外径側テーパー面４１と内周側テーパー面２１とが、先の内径側テーパー面４２と外周側テーパー面３１とがそれぞれ接する様に組合されて使用される。
外径側リング２、内径側リング３および中間リング４の材質は、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＥＥＫ、高密度ポリエチレン等自己潤滑性のあるエンジアリングプラスチックが使用される。
このうち、特にフッ素樹脂が低摩擦であり好ましい。

更に、中間リング４の軸方向厚さＨ１は、内周側テーパー面２１の軸方向幅Ｈ２および前記外周側テーパー面３１の軸方向幅Ｈ３よりも大きくしている。
このことにより、第3図および第4図に示す様に、中間リング４の楔作用により、外径側リング２はハウジングＡに設けた環状溝５の内周面側に押し広げられ、一方、内径側リング３は軸Ｂ外周面側に押し付けられる。
すなわち、被密封流体の圧力が作用していない第3図の状態から、被密封流体の圧力が作用することにより、第4図に示す状態に変化できる。
更に加圧されると、中間リング４は、第4図に示す状態から更に低圧側（環状溝５の側壁）へ移動し、外径側リング２及び内径側リング３を更に押し広げる作用を発現する。

また、外径側テーパー面４１と内径側テーパー面４２とによりなす角度よりも、内周側テーパー面２１と外周側テーパー面３１とによりなす角度の方が大きい形に設計しておくことが好ましい。
すなわち、この様に設計することにより、被密封流体の圧力が作用していない第3図の状態において、中間リング４の先端側のみが外径側リング２と内径側リング３とに接する状態となっている。
この結果、中間リング４の楔効果がより良く発揮される。

また、第3図に示す様に、圧力が作用しない状態において、中間リング４の圧力側側面４４は外径側リング２の圧力側側面２２および内径側リング３の圧力側側面３２よりも軸方向圧力側に位置させている。
このことにより、被密封流体の圧力を受けるシール部材１を、その姿勢を崩さず、正確に受け止めることが出来る。

外径側テーパー面４１と内径側テーパー面４２とによりなす角度は85度から9５度の範囲とすることが好ましい。特に、90度が良好である。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、従来のシール部材の構造を変更することなく、バックアップリング内周面と軸の外周面との間隙を確実に無くす事を可能にできる

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明にかかるバックアップリングの構成部品の断面図である。 図１のバックアップリングをシール部材と共に使用した使用例を示す断面図である。 圧力が作用していない状態の、本発明にかかるバックアップリング組み立て断面図である。 圧力が作用している状態の、本発明にかかるバックアップリング組み立て断面図である。 従来例のバックアップリングをシール部材と共に使用した使用例を示す断面図である。

符号の説明

１‥‥シール部材
２‥‥外径側リング
３‥‥内径側リング
４‥‥中間リング
５‥‥環状溝
２１‥‥内周側テーパー面
２２‥‥側面
３１‥‥外周側テーパー面
３２‥‥側面
４１‥‥外径側テーパー面
４２‥‥内径側テーパー面
４３‥‥楔形状部分
４４‥‥側面

Claims (6)

1. 相対運動部材（Ａ）（Ｂ）間を密封するシール部材（１）と共に使用され、前記シール部材（１）が被密封流体の圧力により、前記相対運動部材（Ａ）（Ｂ）間の間隙にはみ出すことを防止するバックアップリング（０）において、前記バックアップリング（０）は、外径側リング（２）と、内径側リング（３）と、前記両リング（２）（３）の中間に位置する中間リング（４）とにより構成されており、前記中間リング（４）には、外径側テーパー面（４１）と内径側テーパー面（４２）とにより楔形状部分（４３）が形成され、外径側リング（２）には前記外径側テーパー面（４１）に対応した内周側テーパー面（２１）が、前記内径側リング（３）には前記内径側テーパー面（４２）に対応した外周側テーパー面（３１）が形成され、前記外径側テーパー面（４１）と前記内周側テーパー面（２１）とが、前記内径側テーパー面（４２）と前記外周側テーパー面（３１）とがそれぞれ接する様に組合されて使用されることを特徴とするバックアップリング。
2. 前記外径側リング（２）、前記内径側リング（３）および前記中間リング（４）がフッ素樹脂材製であることを特徴とする請求項１記載のバックアップリング。
3. 前記中間リング（４）の軸方向厚さ（Ｈ１）は、前記内周側テーパー面（２１）の軸方向幅（Ｈ２）および前記外周側テーパー面（３１）の軸方向幅（Ｈ３）よりも大きいことを特徴とする請求項１または２記載のバックアップリング。
4. 前記外径側テーパー面（４１）と前記内径側テーパー面（４２）とによりなす角度よりも、前記内周側テーパー面（２１）と前記外周側テーパー面（３１）とによりなす角度の方が大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のバックアップリング。
5. 圧力が作用しない状態において、前記中間リング（４）の圧力側側面（４４）は前記外径側リング（２）の圧力側側面（２２）および前記内径側リング（３）の圧力側側面（３２）よりも軸方向圧力側に位置していることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のバックアップリング。
6. 前記外径側テーパー面（４１）と前記内径側テーパー面（４２）とによりなす角度は90度であることを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載のバックアップリング。

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