JPH0617936A

JPH0617936A - 密閉装置

Info

Publication number: JPH0617936A
Application number: JP5052909A
Authority: JP
Inventors: Konrad Mueller Heinz; コンラ−トミュ−ラ− ハインツ
Original assignee: Busak and Luyken GmbH and Co
Current assignee: Busak and Luyken GmbH and Co
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】［目的］本発明は油圧装置において軸方向に移動する
ロッドが壁部を貫通するところを密閉シ−ルする密閉装
置を提案する。［構成］軸方向に移動するロッドが油圧装置の壁部を
貫通し、この貫通場所を密閉し、しかも、壁部に形成し
た溝内に、弾性プラスチック材からなる密閉リングと、
この密閉リングより柔かい材からなる締付リングとが配
置され、密閉リングを２又に分岐して第１ならびに第２
分岐部を構成すると共に、これら両分岐部の間で締付リ
ングを挾持し、第２分岐部がロッドに対向する対向面上
に２つのリング状の密閉縁を互いに離間して設け、これ
ら各密閉縁の先端をロッドの外周面に接触させるととも
に２つの密閉縁の間にリング空間を形成し、更に、この
リング空間から第２分岐部を貫通して斜め上向きに通路
孔を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉装置に係り、詳しく
は、油圧装置において軸方向に移動するロッドが壁部を
貫通するところを密閉シ−ルする密閉装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】油圧装置で軸方向に移動するロッドが壁
部を貫通するところを密閉する密閉装置は、弾性プラス
チック材からなる密閉リングとそれより柔かいエラスト
マ−材からなる締付リングとが貫通部の壁部の溝内に配
置される構造から成っている。すなわち、密閉リングが
ロッドに接触する接触面に密閉端をもち、締付リングは
過剰寸法に形成され、溝の底面と密閉リングの外側面と
の間につめ込むときに、半径方向力を生成して両リング
は密につめ込まれている。また、密閉リングのロッドに
対向する内側面において、互いに軸方向に置かれた２つ
のリング状の密閉縁が形成され、これらをロッドに密着
させる型式のものが提案されている。

【０００３】これは所謂、“２重縁リング”であって、
これを持つ型式の密閉装置は、軸方向に前後に配置され
た２つの密閉リングを利用するタンデム原理を実現する
ものである。タンデム原理については、例えば“水力技
術におけるタンデムロッドシ−ル”、８、国際密閉学
会、ドレスデン、１９８６（ＫＤＴ）に述べられてい
る。このタンデム原理による２重縁リングを有する密閉
装置の利点は、必要なスペ−スが小さいこと、および、
製作および設置費用が少ないということである。

【０００４】２重縁リングがロッド表面に接触して密閉
する場合でも、ロッドが高圧流体が充満したところで移
動し、そこから出るときに、高圧側の流体充満空間側に
指向した密閉縁は、ロッドの動きに引きずられて高圧流
体が流れるために、いく分か密閉縁が持ち上げられる。
この持ち上げによって密閉縁とロッド表面との間に隙間
が生じ、隙間を通ってリング空間内に引き込まれる。ま
た、後部の低圧側の密閉縁によってロッド上の流体はか
き落され、このため、２重縁リングの２つの密閉縁の間
のリング空間内に流体は集積される。２つの密閉縁の間
のリング空間内に加圧液体が蓄積すること自体は望まし
い。すなわち、ロッドにおいて、密閉リングの密閉縁に
接する外周面を適正に構成すると、ロッドの移動によっ
て、リング空間に蓄積された高圧液体は高圧側に直接引
戻される。

【０００５】また、油圧装置で加圧流体としての油で満
たされたところ、つまり高圧側空間からロッドが出ると
きには、油は非常に冷たく、粘性がきわめて大きく、こ
のため、ロッドの表面には濃厚なグリ−ス膜が生じ、こ
のグリ−ス膜が存在すると、密閉縁が持ち上がり易い。
この点についても、密閉リングに２つの密閉縁が前後に
並べて設けられていると、きわめて有利になる。具体的
に云うと、高圧側の密閉縁によってグリ−ス膜の付着に
よって摩擦熱が生じ、この熱によって冷たい油を暖める
ことができ、隣接する低圧側の密閉縁によってのグリ−
ス膜のかき落しがきわめて効果的になる。

【０００６】しかしながら、２重縁リングが形成された
密閉装置は上記効果が予測されるが、実際にはそれほど
良好な効果が達成できない。

【０００７】すなわち、２重縁リングの場合、２つの縁
で区切られるリング空間は比較的小さな体積しかもた
ず、そのため、動作条件が悪いときは、引き込まれた加
圧液体によって、リング空間は比較的短時間で充満して
しまう。そして、さらに加圧液体がリング空間内へ引き
込まれると、リング空間内の圧力は、すぐに、密閉液体
の圧力Ｐより大きい圧力Ｐｚになる。

【０００８】更に詳しく説明すると、低圧側の密閉縁が
上記のかき落し効果を持つために、これによって締付け
られて封鎖されている。この場合では、引き込まれた加
圧液体は移動自在のロッドと高圧側の密閉縁との間を通
って加圧流体は引き込みの方向と反対に再び密閉すべき
高圧側の空間内に逆流することになるが、これによっ
て、ロッドに対する高圧側の密閉縁の接触圧力が減じ、
高圧側の外側密閉縁の密閉効果は急激にとかれ、密閉効
果が失なわれる。

【０００９】また、ロッドが密閉すべき高圧側空間へ逆
戻りする間に、このロッドの移動によって、２つの密閉
縁の間のリング空間はロッドに引きずられて負圧化さ
れ、リング空間内の圧力は一時的に降下して、高圧側の
外側密閉縁のロッド表面に対する押しつけは高まって、
ロッド表面に付着している厚いグリ−スなどの液体膜が
高圧側の外側密閉縁によりかき落され、低圧側の内側密
閉縁からも漏れが生じて好ましくない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点の解決を目的とし、具体的には、２つのリング状密閉
縁を有する密閉装置を改良し、なかでも、上記のリング
空間内の一時的圧力降下による高圧側の外側密閉縁の接
触圧力の低下にもとずく持ち上がりの危険を避け、リン
グ空間の漏れを避ける密閉装置を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は軸方
向に移動するロッドが油圧装置の壁部を貫通し、この貫
通場所を密閉し、しかも、壁部に形成した溝内に、弾性
プラスチック材からなる密閉リングと、この密閉リング
より柔かい材からなる締付リングとが配置される密閉装
置において、密閉リングを２又に分岐して第１ならびに
第２分岐部を構成すると共に、これら両分岐部の間で締
付リングを挾持し、密閉リングを溝内に収容し、第１分
岐部の一部を溝の底面部に押圧接触させる一方、第２分
岐部を締付リングとロッドとの間に配置し、第２分岐部
がロッドに対向する対向面上に２つのリング状の密閉縁
を互いに離間して設けて、これら各密閉縁の先端をロッ
ドの外周面に接触させるとともに２つの密閉縁の間にリ
ング空間を形成し、更に、このリング空間から第２分岐
部を貫通して斜め上向きに通路孔を設けて成ることを特
徴とする。

【００１２】以下、図面に示された実施例に基づいて本
発明を詳しく説明する。なお、以下の説明において、説
明の都合上、図２に示す装置から説明する。

【００１３】まず、図２に示す例の密閉装置は１つの密
閉リング１と、１つの締付リング２とを具え、これらリ
ング１、２は油圧装置の壁部３の一部に形成された溝３
５の中に次のように組込まれている。すなわち、密閉装
置は、油圧装置において往復動するロッド４が壁部３を
貫通するところを密閉シ−リングする装置であって、こ
のところの壁部３に溝３５を形成し、溝３５の中に密閉
リング１と締付リング２とが収容されている。

【００１４】この密閉リング１は弾性にとんだプラスチ
ック材などから成って、ロッド４の円周面に接触する側
に２つの密閉縁１１、１２が形成され、密閉リング１は
ロッド４の円周面に２つの密閉縁１１、１２で接してい
る。更に、これら密閉縁１１、１２の間にはリング空間
１３を形成し、このリング空間１３に通路孔１４を設け
て、通路孔１４は密閉リング１を貫通して締付リング２
のところまで伸びている。

【００１５】一方、締付リング２は溝３５の底面３１と
密閉リング１の外側面２１との間に配置されている。

【００１６】このように構成される密閉リング１と締付
リング２とは、図１の左側の圧力Ｐをもつ加圧液体によ
って、押圧され、溝３５の右側の壁面に押付けられてい
る。油圧装置でロッド４が軸方向に往復運動するとき
に、高圧側の密閉縁１１のところに隙間が生じ、これを
通って、加圧液体が２つの密閉縁１１、１２の間のリン
グ空間１３内に流入する。リング空間１３内に流入され
た加圧流体は通路孔１４に入って充満し、加圧液体がさ
らにリング空間１３ならびに通路孔１４内に引き込まれ
るにおよんで、リング空間１３および通路孔１４内の圧
力は中間圧Ｐｚに達する。一方、締付リング２はやや大
き目の過剰寸法のものが圧縮されて溝３５内に収納され
ているため、締付リング２は加圧流体の密閉圧Ｐに過剰
寸法の圧縮による圧力が加えられた圧力で密閉リング１
の外側面２１の全体にわたって接触している。この面圧
は締付リング２の形状、弾性係数および過剰寸法に依存
し、面圧の経過の一例は図１に付してあるグラフにおい
て曲線５で示される。

【００１７】すなわち、通路孔１４の開口部１５は始め
は締付リング２によってぴったりと閉じられている。し
かし、リング空間１３および通路孔１４内に流入した加
圧流体の中間圧Ｐｚが通路孔１４の開口部１５における
締付リング２の面圧値Ｐｆを越えると、通路孔１４中の
加圧流体が締付リング２を局部的に持ち上げて、その
後、直ちに、圧力Ｐｚの加圧流体は溝３５内で圧力Ｐｚ
より低い圧力Ｐの加圧流体で満たされているところに向
けて流れ、逆流又は還流される。

【００１８】なお、上記図示の例は、締付リング２とし
てオ−リングを用いた場合に対応する。曲線５から明ら
かな通り、両リング１ならびに２間の面圧の最大は、接
触面２１のほぼ中心部にあらわれる。従って、最大面圧
の中心部と接触面２１の高圧側端２２との間に、通路孔
１４の開口部１５を設けると、開口部１５での面圧はＰ
ｆ程度であって、加圧流体の圧力Ｐより僅か高いだけで
あるため、リング空間１３ならびに通路孔１４内の流入
流体の中間圧Ｐｚが密閉するための加圧流体の圧力Ｐよ
り僅か高くなる程度で、リング空間１３ならびに通路孔
１４内の流入流体は速やかに逆流する。

【００１９】図１に示す如く、密閉装置を構成する代り
に、図２に示すように密閉装置を構成しても同等の効果
が達成できる。

【００２０】まず、図２において、符号３は壁部、４は
ロッド、３５は壁部３で密閉すべきところに形成した溝
を示し、溝５内には密閉リング４１ならびに締付リング
４２が収納され、ロッド４は軸方向に移動して油圧装置
が作動する。

【００２１】密閉リング４１は図２に示すようにコ字状
に形成され、２又に分岐され、第１分岐部４１７ならび
に第２分岐部４１９が形成される。これら分岐部４１７
ならびに４１９の間のところ４１８でリング状の締付リ
ング４２が挾持され、締付リング４２によって、第１分
岐部４１７は溝３５の底面３１上に押付けられ、第２分
岐部４１９はロッド４の表面に押付けられる。

【００２２】第２分岐部４１９において、ロッド４に対
向する内面側には、間隔をおいて２つの密閉縁４１１な
らびに４１２を設けて、これら密閉縁４１１ならびに４
１２がロッド４の表面に押付けられて接触している。２
つの密閉縁４１１ならびに４１２の間にはリング状の空
間４１３が形成され、この空間４１３から第２分岐部４
１９を貫通させて斜め上向きに通路孔４１４が形成され
ている。

【００２３】すなわち、第１ならびに第２分岐部４１
７、４１９の間の切欠き部４１８の中に締付リング４２
がオ−リング４２の形状ではめ込まれ、しかも、ゴムな
どの弾性材料から構成され、締付リング４２は密閉リン
グ４１の切欠き部４１８中に応力を加えて組込まれてい
る。したがって、第１分岐部４１７は溝３５の底面３１
に対して押圧され、一方、密閉縁４１１、４１２もロッ
ド４に対し押圧される。

【００２４】この密閉装置は、次のところの特長を持っ
ている。

【００２５】締付リング４２が直接にではなく、密閉リ
ング４１は第１分岐部４１７を介して溝３５の底面３１
によって支えられている。２つの密閉縁４１１と４１２
の間には、上記のように、リング空間４１３が形成さ
れ、通路孔４１４の開口部４１５は第２分岐部４１９の
外側面４２１に開口している。

【００２６】この通路孔４１４の開口部は、締付リング
４２と密閉リング４１の間の接触面４２２の中心部と密
閉リング４１の高圧側端４２２との間の領域に設けられ
る。このため、リング空間４１３内に引きずり込まれた
加圧液体は、このリング空間内の中間圧Ｐｚが通路孔４
１４の開口部に締付リング４２により加えられる面圧Ｐ
ｆを越えるとき、通路孔４１４を通ってリング空間４１
３から流出することが保障される。ここでもまた、開口
部４１５の位置によって、面圧Ｐｆにしたがって、発生
する中間圧Ｐｚが遮断すべき液体の圧力Ｐより僅かに大
きくなるだけであるようにできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、２つの
リング状密閉縁を具える型式の密閉装置の改善をはかっ
たもので、２つのリング状の密閉縁間に形成されるリン
グ空間から密閉リングを貫通させて通路孔を設け、この
通路孔の出口開口部を、密閉リングがその上の締付リン
グに接触する外側面上の中心部より密閉すべき高圧側端
の空間に片寄らせて位置させて成るものである。

【００２８】したがって、リング空間に浸入してきた加
圧液体は、リング空間内の圧力が高くなり、面圧を越え
るときには、通路孔を通って加圧流体が締付リングと密
閉リングの間を経て密閉すべき高圧側に戻され、リング
空間内の圧力は所定値に調整され、その結果、密閉リン
グの高圧側の外側密閉縁の持ち上がりや、漏れが防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施例に係る密閉装置の縦断面
図である。

【図２】図１に示す密閉装置と同等の効果を示す装置の
縦断面図である。

【符号の説明】

４１密閉リング４２締付リング４１７第１分岐部４１９第２分岐部３壁部４ロッド４１１高圧側の外側密閉縁４１２低圧側の内側密閉縁４１３リング空間４１４通路孔４１５通路孔の出口の開口部３５溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向に移動するロッドが油圧装置の壁
部を貫通し、この貫通場所を密閉し、しかも、前記壁部
に形成した溝内に、弾性プラスチック材からなる密閉リ
ングと、この密閉リングより柔かい材からなる締付リン
グとが配置される密閉装置において、前記密閉リングを２又に分岐して第１ならびに第２分岐
部を構成すると共に、これら両分岐部の間で前記締付リ
ングを挾持し、前記密閉リングを前記溝内に収容し、前
記第１分岐部の一部を前記溝の底面部に押圧接触させる
一方、前記第２分岐部を前記締付リングと前記ロッドと
の間に配置し、前記第２分岐部が前記ロッドに対向する
対向面上に２つのリング状の密閉縁を互いに離間して設
けて、これら各密閉縁の先端を前記ロッドの外周面に接
触させるとともに前記２つの密閉縁の間にリング空間を
形成し、更に、このリング空間から前記第２分岐部を貫
通して斜め上向きに通路孔を設けて成ることを特徴とす
る密閉装置。