JPH03113179A - シール装置 - Google Patents

シール装置

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JPH03113179A
JPH03113179A JP1247640A JP24764089A JPH03113179A JP H03113179 A JPH03113179 A JP H03113179A JP 1247640 A JP1247640 A JP 1247640A JP 24764089 A JP24764089 A JP 24764089A JP H03113179 A JPH03113179 A JP H03113179A
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bearing
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/166—Sealings between relatively-moving surfaces with means to prevent the extrusion of the packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S277/91—O-ring seal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はシ■フトなどに設けられる０リング取付溝及
びバックアップリングに関するものである。
従来の技術 第６図に示すように、シャフト１のシールにはＯリング
２やバックアップリング３が用いられているが、これら
のリング２．３は底面４ａが外周に平行な０リング取付
溝４に嵌着されている。
発明が解決しようとする課題 第６図に示す様に従来例では、シャフト１が回転すると
ねじれ力や曲げ力が発生し、くびれでいる０リング取付
溝４部に歪みが生ずる。
ところが、この歪みは応力の集中する０リング取付溝隅
底部１ａに集中するため、該溝隅底部１ａに疲労破壊が
生じ、そこから破断されてしまう。
即ち、従来例では、０リング取付溝部の疲労特性が悪く
、シャット１の寿命は、極めて短いものとなっている。
又、従来のバックアップリング３では、０リング２に押
圧力が加わって変形すると、バックアップリング３と軸
受５との間に生ずる隙間に０リング２が入り込んで破壊
してしまうので、０リングの寿命が短いものとなってい
た。
この発明は、上記事情に鑑み、０リング取付消部の疲労
特性を向上させることを目的とする。他の目的は、Ｏリ
ングの使用寿命を長くすることである。
課題を解決するための手段 この発明のＯリング取付溝は、円弧状に窪んだ溝底面を
備えることにより、また、この発明のバックアップリン
グは、下面を１円弧状に窪んだＯリング取付溝底面に合
わせた形状に形成することにより、夫々、前記目的を達
成しようとするものである。
作用 Ｏリング取付溝部にねじれ力や曲げ力が加わりひずみが
発生すると、円弧状の溝底面の広い範囲にわたり、なだ
らかなひずみが生じるので、講隅底部に応力が集中する
ことはない。
液体が、０リングを介してバックアップリングを押圧す
ると、バックアップリングは、０リング取付消の底面に
沿って移動するとともに外周向きの力を受けるので、バ
ックアップリングは外周に押し込まれる。
そのため、バックアップリングと軸受との隙間が小さく
なるので、Ｏリングが該隙間に入り込むことはない。
実施例 この発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明する
が、同一図面符号はその名称も機能も同一である。
シャフト１０に円環状の０リング取付溝１１を形成する
。この？１１１１は、垂直状の側壁１２１２と円弧状の
溝底面１３とを備えている。
この円弧状の溝底面１３の半径Ｒは、ＪＩＳに定められ
た半径のに％底部１４（基準０リング溝隅底部）の半径
ｒの５倍〜２０倍、即ち、５ｒ〜２Ｏｒの範囲内で適宜
選択される。
Ｏリング取付溝１１の深さＨは、ＪＩＳに定められた深
さ（基準深さ）に形成され、又、溝底面１３の深さｈは
、基準深さＨの３７４以下、即ち、３／４Ｈ以下の範囲
で適宜選択される。０リング１６と側壁１２との間には
バックアップリング１７が嵌着されている。
このバックアップリング１７は、嵌着しやすいように、
つる巻状に形成されているが、必ずしもつる巻状にする
必要はない。
このバックアップリング１７の下面１７ａは溝底面１３
に合わせた形状に形成されている。
次に、この実施例の作動について説明する。
軸受１８に　支持されたシャフト１０が回転すると、く
びれで細くなっている０リング取付消１１部がねじれ、
曲げにより、ひずみが発生する。
このひずみは、底面１３が円弧状なので該底面１３の広
い範囲に渡ってなだらかなひずみが発生し、シャフト１
０の回転中、そのひずみの発生が繰り返され、ついには
、底面１３の最も深い部分、即ち、溝１１部の最も肉薄
な部分に疲労破壊が生じ、そこから破断される。又、０
リング１６に矢印Ａ１６方向の押圧力が加わると、バッ
クアップリング１７は同方向に押圧されるが、この時、
溝底面１３が円弧状であり、かつ、バックアップリング
１７の下面１７ｂも変形し、弧状になり、該バックアッ
プリング１７には、矢印Ａ１７方向の力が働き、バック
アップリング１７の上面１７ａは、軸受１８に接近する
。そのため、該上面１７ａと軸受１８との隙間は、小さ
くなるので、０リング１６が変形しても、その隙間に入
り込むことがない。
この発明の実施例は、上記に限定されるものでなく、例
えば、０リング取は溝の溝底面のみを円弧状にする代わ
りに、第５図に示す様に、０リング取付溝２１の全体の
形状を断面弧状に形成してもよい。
発明の効果 この発明に係る０リング取付消は、円弧状に窪んだ溝底
面を有するので、該取１寸溝部にねじれ力や曲げ力が繰
り返し加わると、それらの力は、溝底面の広い範囲に渡
って幅広くなだらかに加わってひずみが発生する。
そのため、従来例と異なり、溝隅底部に応力が集中し、
そこにひずみが集中することがないので、該溝隅底部か
ら破断されることはない。
従って、従来例に比し、疲労特性が向上しシャフトの使
用寿命を長くすることができる。
ちなみに、第３図に示す平板状のテストピース即ち、長
さＬ＝９５ｍｍ、幅Ｗ＝３８ｍｍ、厚さＴ＝８ｍｍ、側
部基ｔ？ｆ？ＩＩの半径ＭＲ＝２６ｍｍ、中央部の幅Ｍ
Ｗ＝２５ｍｍ、のテストピースを用いて、従来例の０リ
ング取付溝と本発明の０リング取付溝の曲げ疲労試験を
行ったところ第４図に示す結果となった。
第４図において、縦軸は負荷荷重（Ｋｇｆ／ｍｍ”）、
横軸は繰り返し数（回）、・印は従来例のテストピース
、Ｏ印は本発明のテストピースをそれぞれ示す。
この図から明らかなように、本発明は従来例に比べ、大
幅に曲げ疲労特性が向上し、例えば、従来例では繰り返
し荷重が　１’５Ｋｇｆ／ｍｍ”の時には、繰り返し数
が　１．１６Ｘ１０７回であるのに対し、本発明では繰
り返し荷重が２１Ｋｇｆ／ｍｍ’の時に、繰り返し数が
前記従来例とほぼ等しい１．１５Ｘ１０７回であった。
又、本発明に係るバックアップリングは、下面を円弧状
に窪んだ０リング取付溝の溝底面に合わせた形状に形成
したので、該バックアップリングが０リングに押圧され
ると、該バックアップリングには、５＋匍に押し上げる
力が働く。
そのため、バックアップリングと軸受との隙間が小さく
なるので、０リングが変形しても該隙間に入り込むこと
はない。
従って、０リングの破損を防止できるので、従来例に比
べ０リングの使用寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は使用
状態を示す縦断面図、第３図は曲げ疲労試験用テストピ
ースを示す斜視図、第４図は曲げ疲労試験の試験結果を
示す図、第５図は他の実施例を示す縦断面図、第６図は
従来例を示す縦断面図をそれぞれ示す。 ０リング取付溝 溝底面 バックアップリング １７ｂ・・・・・・ 下面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、円弧状に窪んだ溝底面を備えたことを特徴とするＯ
    リング取付溝。 ２、円弧状に窪んだ溝底面の径が、基準Ｏリング取付溝
    隅底部の径の５倍〜２０倍以内であることを特徴とする
    請求項１記載のＯリング取付溝。 ３、下面を、円弧状に窪んだＯリング取付溝底面に合わ
    せた形状に形成したことを特徴とするバックアップリン
    グ。
JP1247640A 1989-09-22 1989-09-22 シール装置 Expired - Lifetime JPH0796904B2 (ja)

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