JPH0735164Y2 - Sealing device - Google Patents
Sealing deviceInfo
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- JPH0735164Y2 JPH0735164Y2 JP1989031397U JP3139789U JPH0735164Y2 JP H0735164 Y2 JPH0735164 Y2 JP H0735164Y2 JP 1989031397 U JP1989031397 U JP 1989031397U JP 3139789 U JP3139789 U JP 3139789U JP H0735164 Y2 JPH0735164 Y2 JP H0735164Y2
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- seal ring
- casing
- peripheral surface
- rotary shaft
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- Sealing Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、回転軸とケーシングとの間に使用されるシー
ル装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a sealing device used between a rotary shaft and a casing.
（従来の技術） 自動車及び建設機械に用いられる油圧機器の回転軸、た
とえば、トランスミッションの回転軸の如く、一方の端
部をケーシングに支承させ、他方の端部を自由端部とす
る例が多い。一例を第５図に示す。回転軸１の自由端部
は大径部１′と小径部１″とを有する段差付のもので、
大径部１′のリング溝３にプレーンフェースリング４を
装着し、小径部１″のリング溝３′にプレーンフェース
リング４′を装着する。回転軸１の自由端部は、嵌合空
間を残してほぼ同形のケーシング２内に収納される。シ
ールリング4,4′が、ケーシング２の内壁に接して、油
孔５より嵌合空間に流入する油をシールし、油圧を制御
する。(Prior Art) In many cases, like a rotary shaft of a hydraulic device used in automobiles and construction machines, for example, a rotary shaft of a transmission, one end is supported by a casing and the other end is a free end. . An example is shown in FIG. The free end of the rotary shaft 1 has a step with a large diameter portion 1'and a small diameter portion 1 ",
The plain face ring 4 is mounted in the ring groove 3 of the large diameter portion 1 ′, and the plain face ring 4 ′ is mounted in the ring groove 3 ′ of the small diameter portion 1 ″. The free end of the rotary shaft 1 has a fitting space. The rest is housed in a casing 2 of substantially the same shape. Sealing rings 4, 4'contact the inner wall of the casing 2 to seal the oil flowing into the fitting space from the oil hole 5 and control the hydraulic pressure.
このような油圧機器において、油孔５より嵌合空間に導
入された油圧は、第６図に示すように、リング溝３に入
り、シールリング4,4′の一側及び内周面に圧力Ｐの力
で作用する。シールリング4,4′の一側に作用する油圧
Ｐは、シールリング4,4′をリング溝３の側壁に圧接さ
せ且つシールリング4,4′の内周面に作用する油圧Ｐ
は、シールリング4,4′の外周面をケーシング２の内壁
に圧接させる。この圧接が液封効果を作る。In such a hydraulic device, the hydraulic pressure introduced into the fitting space through the oil hole 5 enters the ring groove 3 as shown in FIG. 6 and is applied to one side and the inner peripheral surface of the seal rings 4, 4 '. It works with the force of P. The oil pressure P acting on one side of the seal rings 4, 4'is the oil pressure P acting on the inner peripheral surfaces of the seal rings 4, 4'by bringing the seal rings 4, 4'in pressure contact with the side wall of the ring groove 3.
Presses the outer peripheral surfaces of the seal rings 4, 4 ′ against the inner wall of the casing 2. This pressure contact creates a liquid sealing effect.
（本考案が解決しようとする課題） 第５図に示した如き油圧機器の回転軸１が回転すると、
特に、高速回転すると、自由端部が振動し、第７図や第
８図に示す如く、ケーシング２の中心線まわりに回転軸
の中心が自転することになる。(Problems to be solved by the present invention) When the rotary shaft 1 of the hydraulic device as shown in FIG. 5 rotates,
Particularly, when rotating at a high speed, the free end portion vibrates, and the center of the rotating shaft rotates about the center line of the casing 2 as shown in FIGS. 7 and 8.
一方、油圧機器の軽量化とコスト低減は、常に要求され
る設計事項であるから、シールリング4,4′を鉄系材
料、一般には鋳鉄材で製作するが、ケーシング２や回転
軸１をアルミ合金材や軟鋼材で製作することが多い。こ
のため、次のような問題が生じていることに本考案者は
気づいた。On the other hand, since weight reduction and cost reduction of hydraulic equipment are always required design items, the seal rings 4 and 4'are made of ferrous material, generally cast iron material, but the casing 2 and the rotary shaft 1 are made of aluminum. Often made of alloy or mild steel. Therefore, the present inventor has noticed that the following problems have occurred.
（イ）シールリング4,4′の側面の受圧面積が、その内
周面の受圧面積より大きいと、側面に作用する力が内周
面に作用する力より大きくなることから、第７図の如
く、シールリング4,4′はリング溝３の側壁に強く押さ
れ、シールリング4,4′は回転軸１と共に回転しようと
し、シールリング4,4′の外周面が、ケーシング２の内
壁に摺接する。このような条件下で、回転軸１の自由端
部が振れ初めると、シールリング4,4′の外周面の一部
6,6′がケーシング２の内壁に局部接触することにな
り、接触圧はきわめて大となる。この結果、油膜は破
れ、ケーシングの内壁を過大摩耗させ、シール効果の低
下を招く。(A) If the pressure receiving area of the side surface of the seal rings 4, 4'is larger than the pressure receiving area of the inner peripheral surface thereof, the force acting on the side surface becomes larger than the force acting on the inner peripheral surface. As described above, the seal rings 4, 4 ′ are strongly pressed against the side wall of the ring groove 3, the seal rings 4, 4 ′ try to rotate together with the rotating shaft 1, and the outer peripheral surfaces of the seal rings 4, 4 ′ are brought into contact with the inner wall of the casing 2. Make sliding contact. Under these conditions, when the free end of the rotary shaft 1 begins to swing, part of the outer peripheral surface of the seal ring 4, 4 '
6,6 'come into local contact with the inner wall of the casing 2, and the contact pressure becomes extremely large. As a result, the oil film is broken, the inner wall of the casing is excessively worn, and the sealing effect is reduced.
（ロ）シールリングの内周面の受圧面積が、その側面の
受圧面積より大きいと、内周面に作用する力が側面に作
用する力より大きくなることから、第８図の如く、シー
ルリング4,4′は、ケーシング２の内壁に強く押され、
シールリング4,4′はケーシング２側部材となり、シー
ルリング4,4′の側面がリング溝３の側壁に摺接する。
このような条件下で、回転軸１の自由端部が振れ初める
と、シールリング4,4′の側面の一部6,6′がリング溝３
の側壁に局部接触し、接触圧をきわめて大とする。この
結果、油膜は破れ、ケーシングの内壁を過大摩耗させ、
シール効果の低下を招く。(B) If the pressure receiving area of the inner peripheral surface of the seal ring is larger than the pressure receiving area of the side surface thereof, the force acting on the inner peripheral surface becomes larger than the force acting on the side surface. Therefore, as shown in FIG. 4,4 'are strongly pressed against the inner wall of the casing 2,
The seal rings 4 and 4 ′ serve as casing 2 side members, and the side surfaces of the seal rings 4 and 4 ′ are in sliding contact with the side walls of the ring groove 3.
Under such conditions, when the free end of the rotary shaft 1 begins to swing, the side surfaces 6, 6'of the seal rings 4, 4'will be part of the ring groove 3 '.
It makes local contact with the side wall and makes the contact pressure extremely large. As a result, the oil film breaks, causing excessive wear on the inner wall of the casing,
This leads to a decrease in the sealing effect.
それ故に、本考案は、前述した従来技術の不具合を解消
させることを解決すべき手段とする。Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.
（課題を解決するための手段） 本考案は、前述した課題を解決するためにケーシングと
回転軸の材質を比較し、より軟質材に接するシールリン
グの面をバレルフェースとし、流体圧によりバレルフェ
ースを摺接面とさせる手段を用いる。さらに、本考案
は、シールリングの側面と内周面の受圧面積を比較し、
受圧面積の小さい方にバレルフェースを設け、このバレ
ルフェースをアルミ合金材或いは軟鋼材と摺接させる手
段を用いる。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention compares the materials of the casing and the rotating shaft, and uses the surface of the seal ring that is in contact with a softer material as the barrel face, and the barrel face by fluid pressure. Is used as a sliding contact surface. Furthermore, the present invention compares the pressure receiving areas of the side surface and the inner peripheral surface of the seal ring,
A barrel face is provided on the side having a smaller pressure receiving area, and a means for slidingly contacting the barrel face with an aluminum alloy material or mild steel material is used.
（作用） 本考案によれば、シールリングのケーシング内壁及び／
又はリング溝側壁への摺接面をバレルフェースとしてい
るので、油膜の破断はない。(Operation) According to the present invention, the inner wall of the casing of the seal ring and / or
Alternatively, since the sliding surface to the side wall of the ring groove is the barrel face, the oil film is not broken.
（実施例） 第１図（Ａ）に示すシールリング７は、その外周面にバ
レルフェースを半径Ｒの円弧で形成している。このシー
ルリング７の内周面の受圧面積は、その側面の受圧面積
より小さい。従って、ケーシング２の材質が、シールリ
ング７又は回転軸１の材質より軟質の場合、シールリン
グ７が使用される。第２図は、その使用例で、回転軸１
の自由端部が振動しても、シールリング７は、リング溝
３の一方の側壁に密着しており、その外周面のバレルフ
ェースが、アルミ合金或いは軟鋼材のケーシング２に摺
接する。このため、油膜の破断はない。(Embodiment) A seal ring 7 shown in FIG. 1 (A) has a barrel face formed in an arc of radius R on its outer peripheral surface. The pressure receiving area of the inner peripheral surface of the seal ring 7 is smaller than the pressure receiving area of the side surface. Therefore, when the material of the casing 2 is softer than the material of the seal ring 7 or the rotary shaft 1, the seal ring 7 is used. FIG. 2 shows a usage example of the rotary shaft 1.
Even if the free end of the seal vibrates, the seal ring 7 is in close contact with one side wall of the ring groove 3, and the barrel face of the outer peripheral surface thereof is in sliding contact with the casing 2 of aluminum alloy or mild steel. Therefore, the oil film does not break.
第１図（Ｂ）示す例は、シールリング８の少くとも一側
面にバレルフェースを設けている。このシールリング８
の側面の受圧面積は、その内周面より小さい。従って、
回転軸１の材質が、シールリング８又はケーシングの材
質より軟質の場合、このシールリング８が使用される。
第３図はその使用例で、回転軸の自由端部が振動して
も、シールリング８の外周面がケーシング２の内壁に密
着しており、その側面のバレルフェースがアルミ合金或
いは軟鋼材の回転軸１のリング溝３の側壁に摺接し、油
膜の破断はない。In the example shown in FIG. 1 (B), a barrel face is provided on at least one side surface of the seal ring 8. This seal ring 8
The pressure receiving area of the side surface of the is smaller than the inner peripheral surface thereof. Therefore,
When the material of the rotating shaft 1 is softer than the material of the seal ring 8 or the casing, this seal ring 8 is used.
FIG. 3 shows an example of its use. Even if the free end of the rotary shaft vibrates, the outer peripheral surface of the seal ring 8 is in close contact with the inner wall of the casing 2, and the barrel face on the side surface is made of aluminum alloy or mild steel. It is in sliding contact with the side wall of the ring groove 3 of the rotary shaft 1, and the oil film is not broken.
第１図（Ｃ）に示すシールリング９は、その外周面と少
くとも一方の側面にバレルフェースを設けたもので、リ
ング内周面と側面の受圧面積が略等しく、ケーシング２
と回転軸１の材質がアルミ合金或いは軟鋼材の場合に適
する。The seal ring 9 shown in FIG. 1 (C) is provided with a barrel face on at least one side surface of the outer peripheral surface thereof, and the pressure receiving areas of the inner peripheral surface and the side surface of the ring are substantially equal to each other.
It is suitable when the material of the rotary shaft 1 is aluminum alloy or mild steel.
従来のシールリングと本考案のシールリングの性能比較
のための試験装置の概略図を第４図に示す。FIG. 4 shows a schematic view of a test device for comparing the performances of the conventional seal ring and the seal ring of the present invention.
回転軸１はADC−12のアルミ材、ケーシング２はS10の軟
鋼材でシールリング溝３には従来形状の矩形断面の鋳鉄
製のシールリング、リング溝３′には本考案による鋳鉄
製シールリング７で外周も円弧形状（バレルフェース）
である。The rotating shaft 1 is an ADC-12 aluminum material, the casing 2 is an S10 mild steel material, the seal ring groove 3 is a conventional cast iron seal ring with a rectangular cross section, and the ring groove 3'is a cast iron seal ring according to the present invention. 7 also has an arcuate outer circumference (barrel face)
Is.
テスト条件．ケーシング内径140mm、シールリング幅3m
m、厚さ4mm、軸回転数2440rpm、油圧15kg/cm2、油温110
℃、テスト時間100時間連続運転。test conditions. Casing inner diameter 140mm, seal ring width 3m
m, thickness 4 mm, shaft speed 2440 rpm, hydraulic pressure 15 kg / cm 2 , oil temperature 110
℃, test time 100 hours continuous operation.
テスト結果を第１表に示した。The test results are shown in Table 1.
（効果） 本考案によれば、シールリングの摺接面をバレルフェー
スとし、このバレルフェースと接する相手方を軟質材と
し、油圧機器の軽量化が可能となる。 (Effect) According to the present invention, the sliding contact surface of the seal ring is a barrel face, and the other party in contact with the barrel face is a soft material, so that the weight of hydraulic equipment can be reduced.
第１図（Ａ），（Ｂ）と（Ｃ）は本考案の一例に用いら
れるシールリングの部分断面図、第２図と第３図は使用
例を示す部分断面図、第４図はテスト装置の断面図、第
５図は油圧機器の断面図、第６図はリングに作用する油
圧を示す断面図、第７図と第８図は従来装置でのリング
の動きを示す断面図である。 図中:1……回転軸、２……ケーシング、３……リング
溝、7,8,9……シールリング。FIGS. 1 (A), (B) and (C) are partial sectional views of a seal ring used in an example of the present invention, FIGS. 2 and 3 are partial sectional views showing a usage example, and FIG. 4 is a test. FIG. 5 is a sectional view of the apparatus, FIG. 5 is a sectional view of hydraulic equipment, FIG. 6 is a sectional view showing hydraulic pressure acting on the ring, and FIGS. 7 and 8 are sectional views showing movement of the ring in the conventional apparatus. . In the figure: 1 ... Rotary shaft, 2 ... Casing, 3 ... Ring groove, 7,8,9 ... Seal ring.
Claims (4)
他方を自由端部とし、この自由端部をケーシングに対し
回転軸の外周面に設けたリング溝に装着したシールリン
グを用いて密封するシール装置であって、回転軸の材質
をシールリングの材質より軟質とし、シールリング内周
面に作用する流体圧によりシールリングの外周面をケー
シングの内壁に密着させ、かつシールリング側面に作用
する流体圧によりシールリングの側面をリング溝の壁面
に摺接させ、当該シールリングの摺接面をバレルフェー
ス面としたことを特徴とするシール装置。1. A rotary shaft is supported by a casing while the other is a free end portion, and the free end portion is sealed to the casing by using a seal ring mounted in a ring groove provided on an outer peripheral surface of the rotary shaft. In the sealing device, the material of the rotating shaft is softer than the material of the seal ring, and the outer peripheral surface of the seal ring is brought into close contact with the inner wall of the casing by the fluid pressure acting on the inner peripheral surface of the seal ring, and acts on the side surface of the seal ring. A sealing device, wherein a side surface of a seal ring is brought into sliding contact with a wall surface of a ring groove by fluid pressure, and a sliding contact surface of the seal ring is a barrel face surface.
ルリングを鋳鉄製とした請求項１記載のシール装置。2. The sealing device according to claim 1, wherein the rotary shaft is made of an aluminum alloy material and the seal ring is made of cast iron.
し支承させ、回転軸とケーシング内周面との間を回転軸
の外周面に設けたリング溝に装着したシールリングによ
り液封するシール装置において、シールリングの側面に
作用する軸線方向の力をシールリングの内周面に作用す
る径方向の力より大となるようシールリング側面の面積
を選択し、かつリング溝壁面と摺接するシールリングの
側面をバレルフェース面としたことを特徴とするシール
装置。3. A seal device in which at least one of rotating shafts is supported by a casing, and a liquid is sealed between a rotating shaft and an inner peripheral surface of the casing by a seal ring mounted in a ring groove provided on an outer peripheral surface of the rotating shaft. , Select the area of the seal ring side surface so that the axial force acting on the side surface of the seal ring is larger than the radial force acting on the inner peripheral surface of the seal ring, and Sealing device whose side is a barrel face.
載のシール装置。4. The sealing device according to claim 3, wherein the rotary shaft is made of an aluminum alloy material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989031397U JPH0735164Y2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989031397U JPH0735164Y2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Sealing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122274U JPH02122274U (en) | 1990-10-05 |
| JPH0735164Y2 true JPH0735164Y2 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=31257232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989031397U Expired - Fee Related JPH0735164Y2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Sealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735164Y2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146219A (en) * | 1974-10-04 | 1976-04-20 | Heiu Ko | SANDANSHIKIWAEIKONBINEESHONTAIPU |
| JPS629759U (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-21 |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP1989031397U patent/JPH0735164Y2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02122274U (en) | 1990-10-05 |
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