JPH0614131Y2 - シールリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はシールリングに関し、ピストンとシリンダ間に
設けられて、温度変化のある高圧下においても、シール
特性および摺動特性の両者を満足するシールリングに関
するものである。

〔従来技術およびその問題点〕 従来、ピストンとシリンダのように相対的に移動する部
材間で、特に高圧が作用する場合、前記両部材間をシー
ルするシールリングにあっては、第４図に示すものが代
表的なものとして知られている。

すなわち、第４図に示すシールリング３０は、相対的に
移動する部材であるピストン１とシリンダ２との間にお
いて、一方の部材であるピストン１に形成された凹溝３
内に配設されるもので、全体が合成樹脂からなるととも
に、断面が矩形でシール面３０ａが幅広となるものであ
る。

しかしながら、第４図に示すシールリング３０にあって
は、前記シール面３０ａが幅広であるため、シール特性
は良好なものの、ピストン１がシリンダ２内を往復運動
する際に、摺動抵抗が大きくなりすぎ、実用に供し得な
いものであった。

これに対し、前記摺動抵抗を小さくしたものとして、第
５図および第６図に示すものが知られており、これらの
図に示されるシールリング３０は、前記第４図に示した
ものに対して、シール面３０ａの幅をそれぞれ小さくし
たものである。

すなわち、第５図に示したシールリング３０は、第４図
に示したものに対して、シール面３０ａの両角部をテー
パ形状に切り取り、シール面３０ａの幅を小さくしたも
のであり、また、第６図に示したシールリング３０は、
第４図に示したものに対して、シールリング３０の全体
形状を細幅として、シール面３０ａの幅を小さくしたも
のである。しかしながら、第５図および第６図に示すシ
ールリング３０にあっては、前記第４図に示したものに
比較して、それぞれ摺動抵抗は小さくなるものの、高圧
下において、両者ともシール特性が充分でなくなるとい
う問題点を有していた。

また、シール特性を改良する手段として、第７図および
第８図に示すものが知られている。

すなわち、第７図に示すものにあっては、シリンダ２と
の間であって、シールリング３０が配設される凹溝３を
有するピストン１において、凹溝３を境にピストン１の
径を、作用する圧力側の径に対して、その反対側を大径
とした。すなわち、凹溝３を境としたシリンダ２とピス
トン１との間隙を圧力側ｔ、圧力側の反対側ｔ_１とした
とき、ｔ＞ｔ_１となるようにしたもので、凹溝３内に配
設されるシールリング３０は、作用する圧力によって、
圧力側と反対側のシリンダ２とピストン１と間の狭い間
隙にはみ出す変形部分を小さくし、シール特性を改良す
るものである。

また、第８図に示すものにあっては、シールリング３０
の別部材として、金属製のバックアップリング３２を併
用し、このバックアップリング３２をシールリング３０
に対して凹溝３内の圧力側と反対側に位置させるもの
で、バックアップリング３２によってシールリング３０
の過度の変形を抑え、シール特性を改良するものであ
る。

しかしながら、上記第７図および第８図に示すシール特
性を改良する手段にあっても、シールリング３０の摺動
発熱によって、シールリング３０自身が熱膨張し、締め
代が増加することになり、シール特性は満足されるが、
摺動抵抗を低く抑えることは困難であり、またこれら従
来のシールリング３０では高温で使用したときに、径寸
法が増加してもシリンダ２によって拘束されているの
で、クリープが生じ、高温で使用した後再び常温で使用
する時には、前記高温・高圧下で生じたクリープによっ
て径寸法が減少されて、シールリング３０外周とシリン
ダ２との間に間隙が形成され、シール特性が失われると
いう問題点を有していた。

本考案は、前記のような従来のシールリングのもつ問題
点を解決したものであって、高温・高圧下で使用した
後、常温・高圧下にあっても、シール特性および摺動特
性の双方を満足することができるシールリングを提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために本考案は、シリンダ内を
移動するピストンに設けた凹溝内に配設されて前記シリ
ンダとの間をシールするシールリングであって、該シー
ルリングは環状基部とこの環状基部の外周面に設けられ
た垂直部とこの垂直部の外周面に設けられて外周面が前
記シリンダの内周面に密着し、かつ、前記垂直部より幅
広の上部環状部とを有し、前記環状基部、垂直部および
上部環状部とで凹部を形成した合成樹脂製の第１リング
と、一側に前記凹部に嵌入する突起状環状部が設けら
れ、外周面が前記シリンダの内周面と離間する環状本体
からなる金属製の第２リングとを具えたものである。

〔作用〕

本考案は、上記の構成を採用したことにより、線膨張率
が合成樹脂に比較して著しく小さい金属製リングを合成
樹脂リングに嵌合することで、温度変化のある高圧下に
おいても合成樹脂製リングの熱膨張による締め代の増加
を抑えることができ、シール特性を満足する範囲で摺動
抵抗を小さく抑えて、シール特性および摺動特性の両特
性を同時に満足させることができることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示す本考案の実施例について説明する。

第１図は本考案によるシールリングの第１の実施例を示
す断面図、第２図は本考案によるシールリングの第２の
実施例を示す断面図、第３図は本考案による第３の実施
例を示す断面図である。

第１図に示すシールリング４は、シリンダ１内を移動す
るピストン２に設けた凹溝３内に配設される。

前記シリンダ１との間をシールするシールリング４は、
環状基部５ａとこの環状基部５ａの外周面に設けられた
垂直部５ｂと、この垂直部５ｂの外周面に設けられて外
周面が前記シリンダ１の内周面１ａに密着し、かつ、前
記垂直部５ｂより幅広の上部環状部５ｃとを有し、前記
環状基部５ａ、垂直部５ｂおよび上部環状部５ｃとで凹
溝５ｄを形成した合成樹脂製の第１リング５と一側に前
記凹部５ｄに嵌入する突起状環状部６ａが設けられ、外
周面が前記シリンダ１の内周面１ａと離間する環状本体
６ｂからなる金属製の第２リング６とを具えている。

図中４ａは上部環状部５ｃの外周面に形成されたシール
面である。

上記の構成となるシールリング４は、合成樹脂に比較し
て、著しく線膨張率の小さい金属製の第２リング６の突
起状環状部６ａが、合成樹脂製第１リング５の凹部５ｄ
に嵌入され、環状基部５ａの大部分を被嵌するので合成
樹脂製第１リング５の高温での熱膨張を金属製の第２リ
ング６で抑え、シールリング４の摺動抵抗をある程度一
定にすることができる。

従って、クリープの発生を防止し、かつ、シール性に必
要な最小限のシール面４ａとして、上部環状部５ｃの幅
を確保しているので、高温・高圧下でもシール特性に優
れ、かつ摺動抵抗を低く抑えることができる。

また第２図に示すものは、本考案の第２実施例である。

このシールリング１４は、前記第１図に示したものに対
して、環状基部１５ａと、この環状基部１５ａの外周面
に設けられた垂直部１５ｂと、この垂直部１５ｂの外周
面に設けられて外周面をテーパ形状とし、作用する圧力
側にシリンダ１の内周面１ａに密着する頂部を形成し、
かつ前記垂直部１５ｂより幅広の上部環状部１５ｃとを
有し、前記環状基部１５ａ、垂直部１５ｂおよび上部環
状部１５ｃとで凹部１５ｄを形成した合成樹脂製の第１
リング１５と、一側に前記凹部１５ｄに嵌入する突起状
環状部１６ａが設けられ、外周面が前記シリンダ１の内
周面１ａと離間する環状本体１６ｂからなる金属製の第
２リング１６を具えている。

なお図中１４ａはシールリング１４のシール面を示す。

このように構成したので、前記第１の実施例のシールリ
ング４に比較して、シール面１４ａを少なくしたので、
より高温・高圧下においても、その摺動抵抗は低く抑え
られるものである。

次に第３図に示すものは、本考案の第３実施例である。

このシールリング２４は、環状基部２５ａと、この環状
基部２５ａの外周面中央部に設けられた垂直部２５ｂ
と、この垂直部２５ｂの外周面に設けられて外周面が前
記シリンダ１の内周面１ａに密着し、かつ、両側に突起
部を形成して前記垂直部２５ｂより幅広の上部環状部２
５ｃとを有し、前記環状基部２５ａ、垂直部２５ｂおよ
び上部環状部２５ｃとで凹部２５ｄを垂直部２５ｂの両
側に形成した合成樹脂製の第１リング２５と、左右いず
れか一側に前記凹部２５ｄ、２５ｄに嵌入する突起状環
状部２６ａが設けられ、外周面が前記シリンダ１の内周
面１ａに離間する環状本体２６ｂからなる金属製の第２
リング２６Ａ、２６Ｂを具えている。

なお図中２４ａはシールリング２４のシール面を示す。

従って、上記の構成となるシールリング２４は、前記第
１の実施例に対して、線膨張率の小さい２つの金属製の
第２リング２６Ａ、２６Ｂの一側に形成した突起状環状
部２６ａ、２６ａを合成樹脂製第１リング２５の両側に
形成した凹部２５ｄ、２５ｄに嵌入し、環状基部２５ａ
を両側より保持するので、合成樹脂製第１リング２５の
熱膨張を金属製の２つの第２リング２６Ａ、２６Ｂで確
実に抑えることとなり、前記第１の実施例に示した、片
側に第２リング６を嵌合したものに比べて、高温・高圧
下においても、クリープを発生することなくシール特性
に優れ、かつ摺動抵抗を低くおさえることができる。

〔考案の効果〕

本考案は、前記のように構成したことにより、高温・高
圧下においてのクリープの発生が防止され、摺動抵抗を
低くおさえることができるとともに、常温に戻されても
高温下においてクリープが発生してないので、径の変化
がなく、常温・高圧下で使用しても、シール特性を維持
し、かつ摺動抵抗を小さく抑えることができる等の優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるシールリングの第１実施例を示す
断面図、第２図は本考案によるシールリングの第２実施
例を示す断面図、第３図は本考案によるシールリングの
第３実施例を示す断面図、第４図〜８図はそれぞれ従来
のシールリングを示す断面図である。 １……シリンダ ２……ピストン ３……凹溝 ４、１４、２４、３０……シールリング ５、１５、２５……第１リング ５ａ、１５ａ、２５ａ……環状基部 ５ｂ、１５ｂ、２５ｂ……垂直部 ５ｃ、１５ｃ、２５ｃ……上部環状部 ５ｄ、１５ｄ、２５ｄ……凹部 ６、１６、２６……第２リング ６ａ、１６ａ、２６ａ……突起状環状部 ６ｂ、１６ｂ、２６ｂ……環状本体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ（１）内を移動するピストン
   （２）に設けた凹溝（３）内に配設されて前記シリンダ
   （１）との間をシールするシールリング（４）（１４）
   （２４）であって、該シールリング（４）（１４）（２
   ４）は環状基部（５ａ）（１５ａ）（２５ａ）と、この
   環状基部（５ａ）（１５ａ）（２５ａ）の外周面に設け
   られた垂直部（５ｂ）（１５ｂ）（２５ｂ）と、この垂
   直部（５ｂ）（１５ｂ）（２５ｂ）の外周面に設けられ
   て外周面が前記シリンダ（１）の内周面（１ａ）に密着
   し、かつ、前記垂直部（５ｂ）（１５ｂ）（２５ｂ）よ
   り幅広の上部環状部（５ｃ）（１５ｃ）（２５ｃ）とを
   有し、前記環状基部（５ａ）（１５ａ）（２５ａ）、垂
   直部（５ｂ）（１５ｂ）（２５ｂ）および上部環状部
   （５ｃ）（１５ｃ）（２５ｃ）とで凹部（５ｄ）（１５
   ｄ）（２５ｄ）を形成した合成樹脂製の第１リング
   （５）（１５）（２５）と、一側に前記凹部（５ｄ）
   （１５ｄ）（２５ｄ）に嵌入する突起状環状部（６ａ）
   （１６ａ）（２６ａ）が設けられ、外周面が前記シリン
   ダ（１）の内周面（１ａ）と離間する環状本体（６ｂ）
   （１６ｂ）（２６ｂ）からなる金属製の第２リング
   （６）（１６）（２６）とを具えたことを特徴とするシ
   ールリング。