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JP2008267449A - Backup ring - Google Patents

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JP2008267449A
JP2008267449A JP2007109194A JP2007109194A JP2008267449A JP 2008267449 A JP2008267449 A JP 2008267449A JP 2007109194 A JP2007109194 A JP 2007109194A JP 2007109194 A JP2007109194 A JP 2007109194A JP 2008267449 A JP2008267449 A JP 2008267449A
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JP
Japan
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diameter side
backup ring
ring
end portion
annular groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007109194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
光 ▲但▼野
Hikari Tadano
Manabu Hirano
学 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2007109194A priority Critical patent/JP2008267449A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backup ring capable of increasing the amount of radial extension so as to cope with a case where a gap between two members is large. <P>SOLUTION: An inner peripheral surface 111 and an outer peripheral surface 121 of the backup ring 100 are arranged parallel to and concentrically with the axis. Both faces of either of an inner diameter side end portion 110 and an outer diameter side end portion 120 are arranged perpendicularly to the axis. A projecting portion 130 is provided between the inner diameter side end portion 110 and the outer diameter side end portion 120. The projecting portion 130 elastically deforms when it receives pressure, and applies stress directed toward the inner diameter side to the inner diameter side end portion 110 and also applies stress directed toward the outer diameter side to the outer diameter side end portion 120. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、2部材間の隙間に密封装置の一部がはみ出してしまうことを防止するバックアップリングに関するものである。   The present invention relates to a backup ring that prevents a part of a sealing device from protruding into a gap between two members.

建設機械用シリンダ,一般機械用シリンダ,ショックアブソーバなどの各種装置に利用される油圧シリンダにおいては、ピストンとシリンダとの間の環状隙間を密封するために密封装置が設けられている。この密封装置としては、断面形状がU字のU字パッキンなど、ゴム状弾性体で構成された各種パッキンが適用される。そして、特に、密封流体の圧力(一般的には油圧)が高い環境下で利用される場合には、密封装置の一部がピストンとシリンダとの間のはみ出し隙間にはみ出してしまうことを防止するために、バックアップリングが用いられる。   In a hydraulic cylinder used in various apparatuses such as a construction machine cylinder, a general machine cylinder, and a shock absorber, a sealing device is provided to seal an annular gap between the piston and the cylinder. As this sealing device, various packings made of a rubber-like elastic body such as a U-shaped packing having a U-shaped cross section are applied. In particular, when used in an environment where the pressure of the sealing fluid (generally, hydraulic pressure) is high, a part of the sealing device is prevented from protruding into the protruding gap between the piston and the cylinder. For this purpose, a backup ring is used.

図8〜図10を参照して、従来の一般的なバックアップリングについて説明する。図8〜図10は従来例に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の模式的断面図である。ここで、図8は油圧がかかっていない状態を示し、図9は油圧がかかった状態を示し、図10は油圧がかかった状態で、かつはみ出し隙間が大きな状態を示している。   A conventional general backup ring will be described with reference to FIGS. 8 to 10 are schematic cross-sectional views of a sealing structure portion to which a backup ring according to a conventional example is applied. 8 shows a state in which no hydraulic pressure is applied, FIG. 9 shows a state in which the hydraulic pressure is applied, and FIG. 10 shows a state in which the hydraulic pressure is applied and the protruding gap is large.

各図に示すように、ピストン600とシリンダ700との間の環状隙間を密封するために、密封装置であるパッキン300が設けられる。この従来例においては、ピストン600側に環状溝610が設けられ、この環状溝610内にパッキン300が配置される。また、この従来例に係るパッキン300は、ゴム状弾性体製で、内周側と外周側にそれぞれリップ310,320を有し、断面形状が略U字形状のU字パッキンである。内周側のリップ310は環状溝610の溝底面611に密着し、外周側のリップ320はシリンダ700に設けられた軸孔の内周表面710に密着することによって、ピストン600とシリンダ700との間の環状隙間が密封される。   As shown in each figure, in order to seal the annular gap between the piston 600 and the cylinder 700, a packing 300 as a sealing device is provided. In this conventional example, an annular groove 610 is provided on the piston 600 side, and the packing 300 is disposed in the annular groove 610. Further, the packing 300 according to this conventional example is a U-shaped packing made of a rubber-like elastic body, having lips 310 and 320 on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively, and having a substantially U-shaped cross section. The inner peripheral lip 310 is in close contact with the groove bottom surface 611 of the annular groove 610, and the outer peripheral lip 320 is in close contact with the inner peripheral surface 710 of the shaft hole provided in the cylinder 700. The annular gap between them is sealed.

そして、パッキン300は油圧を受けると高圧側(H)から低圧側(L)に押し込まれる。そのため、パッキン300の一部が、ピストン600とシリンダ700との間のはみ出し隙間S0にはみ出してしまい、一部がちぎれてしまうなど破損してしまうおそれがある。そこで、これを防止するために、環状溝610内であってパッキン300よりも低圧側(L)に樹脂製のバックアップリング810が配置される。   When receiving the hydraulic pressure, the packing 300 is pushed from the high pressure side (H) to the low pressure side (L). Therefore, a part of the packing 300 may protrude into the protruding gap S0 between the piston 600 and the cylinder 700 and may be damaged, for example, partly torn. Therefore, in order to prevent this, a resin-made backup ring 810 is disposed in the annular groove 610 on the lower pressure side (L) than the packing 300.

図8はパッキン300が油圧を受けていない状態を示しており、このとき、バックアップリング810の外周表面811とシリンダ700の軸孔の内周表面710との間には隙間がある。そして、パッキン300は、油圧Pを受けると高圧側(H)から低圧側(L)に押し込まれる。そのため、バックアップリング810は、パッキン300の低圧側(L)の端面330と環状溝610の低圧側側面612との間に挟み込まれる。これにより、バックアップリング810は、軸方向に圧縮変形するため、径方向に伸張変形する。このバックアップリング810の径方向への伸張変形によって、バックアップリング810の外周表面811がシリンダ700の軸孔の内周表面710に密着し、パッキン300の一部(この場合外周側の端部)がはみ出し隙間S0にはみ出してしまうことを防止できる(図9参照)。   FIG. 8 shows a state where the packing 300 is not subjected to hydraulic pressure. At this time, there is a gap between the outer peripheral surface 811 of the backup ring 810 and the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700. When receiving the hydraulic pressure P, the packing 300 is pushed from the high pressure side (H) to the low pressure side (L). Therefore, the backup ring 810 is sandwiched between the low pressure side (L) end surface 330 of the packing 300 and the low pressure side surface 612 of the annular groove 610. As a result, the backup ring 810 is compressed and deformed in the axial direction, and thus is expanded and deformed in the radial direction. By the expansion and deformation of the backup ring 810 in the radial direction, the outer peripheral surface 811 of the backup ring 810 closely contacts the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700, and a part of the packing 300 (in this case, the end on the outer peripheral side) Protruding into the protruding gap S0 can be prevented (see FIG. 9).

ここで、バックアップリング810の外周表面811とシリンダ700の軸孔の内周表面710との間の隙間は、パッキン300のはみ出し防止機能を高めるという観点からは、初期状態(油圧がかかっていない状態)からできる限り小さいほど望ましい。しかしな
がら、装着性や各部品の寸法公差を考慮すると、この隙間を小さくするのには限度がある。
Here, the gap between the outer peripheral surface 811 of the backup ring 810 and the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700 is the initial state (the state in which no hydraulic pressure is applied) from the viewpoint of enhancing the function of preventing the packing 300 from protruding. ) Is as small as possible. However, there are limits to reducing this gap in consideration of the mountability and the dimensional tolerance of each part.

また、バックアップリング810の径方向への伸張変形量を大きくするために、バックアップリング810の素材として軟質材料を適用した場合には、バックアップリング810の耐圧性が劣ってしまう。そのため、バックアップリング810の素材としては、硬質材料を用いるのが望ましい。しかしながら、バックアップリング810の素材として硬質材料を用いた場合には、伸張変形量が小さくなるので、はみ出し隙間S1(>S0)が大きな場合には、バックアップリング810の外周表面811とシリンダ700の軸孔の内周表面710との間に隙間が生じてしまい、この隙間にパッキン300の一部がはみ出してしまうことがある(図10中、矢印Xで示す部分参照)。   Further, when a soft material is applied as the material of the backup ring 810 in order to increase the amount of expansion deformation in the radial direction of the backup ring 810, the pressure resistance of the backup ring 810 is inferior. Therefore, it is desirable to use a hard material as a material for the backup ring 810. However, when a hard material is used as the material of the backup ring 810, the amount of expansion and deformation becomes small. Therefore, when the protruding gap S1 (> S0) is large, the outer peripheral surface 811 of the backup ring 810 and the axis of the cylinder 700 A gap may be formed between the inner peripheral surface 710 of the hole and a part of the packing 300 may protrude into the gap (see the portion indicated by arrow X in FIG. 10).

特に、近年、シリンダを軽量化するために、シリンダチューブの薄肉化が検討されている。シリンダチューブが薄肉化されると、シリンダ内の内圧に伴うシリンダチューブの膨らみが大きくなり、ピストンの外周表面とシリンダの内周表面との間の隙間の変化量がより大きくなってしまう。そのため、ゴム状弾性体製のパッキンの場合には、隙間の変化に追随できても、硬質の樹脂製のバックアップリングの場合には隙間の変化に対応することができないおそれがある。   In particular, in recent years, a reduction in the thickness of the cylinder tube has been studied in order to reduce the weight of the cylinder. When the cylinder tube is thinned, the expansion of the cylinder tube due to the internal pressure in the cylinder increases, and the amount of change in the gap between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder increases. Therefore, in the case of a packing made of a rubber-like elastic body, even if the change in the gap can be followed, there is a possibility that the change in the gap cannot be handled in the case of a hard resin backup ring.

ここで、シリンダとピストンとの間の隙間が大きくなってしまう場合の対策として、バックアップリングの断面形状を平行四辺形にする技術が知られている(特許文献1参照)。   Here, as a countermeasure when the gap between the cylinder and the piston becomes large, a technique is known in which the cross-sectional shape of the backup ring is a parallelogram (see Patent Document 1).

この技術の場合、バックアップリングにおける内径側の端部と外径側の端部のうち一方の端部のみ(特許文献1に開示されたものは内径側の端部のみ)が環状溝の側面に接し、他の部分は環状溝の側面から離間した状態となる。そのため、バックアップリングは、軸方向の圧縮変形に伴う径方向への伸張変形というよりは、環状溝の側面との間に隙間があることによる弾性的な変形によって径方向に向かうように変形する。そのため、圧縮変形に伴う径方向への伸張変形の場合に比べて、シリンダとピストンとの間の隙間が大きな場合に適応することができる。   In the case of this technique, only one of the end part on the inner diameter side and the end part on the outer diameter side of the backup ring (only the end part on the inner diameter side disclosed in Patent Document 1) is on the side surface of the annular groove. The other portion is in contact with the side surface of the annular groove. For this reason, the backup ring is deformed so as to be directed in the radial direction by elastic deformation due to a gap between the annular groove and the side surface of the annular groove, rather than the expansion and contraction in the radial direction accompanying the compressive deformation in the axial direction. Therefore, it can be applied to the case where the gap between the cylinder and the piston is large as compared with the case of the extensional deformation in the radial direction accompanying the compression deformation.

しかしながら、この技術の場合には、バックアップリングがパッキンに押し込まれると、バックアップリングの断面(軸心を通る断面)で見た場合に、バックアップリングは、環状溝の側面に対して接触している部分を基点として回転するように変形する。そのため、バックアップリングが変形する過程においては、バックアップリングの外周表面と内周表面は、いずれも相手部材表面に対する傾きが変化する。従って、バックアップリングの外周表面とシリンダの軸孔の内周表面との間、及びバックアップリングの内周表面とピストンの外周表面との間の隙間を完全になくすのは難しい。また、バックアップリングの断面形状を平行四辺形にした場合には、装着時の安定性があまりなく、これに伴い、組み付け性も良くない。   However, in this technique, when the backup ring is pushed into the packing, the backup ring is in contact with the side surface of the annular groove when viewed in a cross section of the backup ring (cross section passing through the axis). Deforms to rotate around the part. Therefore, in the process of deforming the backup ring, both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the backup ring change in inclination with respect to the mating member surface. Therefore, it is difficult to completely eliminate the gap between the outer peripheral surface of the backup ring and the inner peripheral surface of the shaft hole of the cylinder and between the inner peripheral surface of the backup ring and the outer peripheral surface of the piston. Further, when the cross-sectional shape of the backup ring is a parallelogram, there is not much stability at the time of mounting, and as a result, the assemblability is not good.

また、シリンダとピストンとの間の隙間が大きくなってしまう場合の対策として、環状溝の溝底において、バックアップリングが装着される部分の溝底をテーパ面とする技術も知られている(特許文献2,3参照)。   In addition, as a countermeasure when the gap between the cylinder and the piston becomes large, a technique is also known in which the groove bottom of the annular groove in which the backup ring is attached has a tapered surface (patent) References 2 and 3).

この技術の場合、シリンダとピストンとの間の隙間が大きくなるにつれて、バックアップリングが軸方向であって当該隙間が小さくなる方向にスライドすることによって、シリンダとピストンとの間の隙間が大きな場合にも適応することができる。しかしながら、この技術の場合には、環状溝の溝底の少なくとも一部をテーパ面としなければならないため、テーパ面を形成しない場合と比べて、溝加工に手間がかかり、コストも高くなってしま
う。
特開平8−135795号公報 特開平11−72162号公報 特開平11−315925号公報
In the case of this technique, when the gap between the cylinder and the piston is large, the backup ring slides in the axial direction and the gap becomes smaller as the gap between the cylinder and the piston becomes larger. Can also be adapted. However, in the case of this technique, since at least a part of the groove bottom of the annular groove has to be a tapered surface, it takes time and cost for the groove processing compared to the case where the tapered surface is not formed. .
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-135595 Japanese Patent Laid-Open No. 11-72162 JP 11-315925 A

本発明の目的は、2部材間の隙間が大きくなる場合にでも適応できるように、径方向への伸張変形量を大きくすることを可能とするバックアップリングを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a backup ring that can increase the amount of expansion and deformation in the radial direction so that it can be applied even when the gap between two members becomes large.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。   The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

すなわち、本発明のバックアップリングは、
2部材間の環状隙間を密封する密封装置に隣接して設けられるバックアップリングであって、
前記2部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝内に配置されている前記密封装置が密封流体の圧力を受けることによって、該密封装置の一部が前記環状溝の低圧側側面の端縁部分から前記2部材間の隙間にはみ出してしまうことを防止するために、前記環状溝内であって前記密封装置よりも低圧側に配置されるバックアップリングにおいて、
内径側の端部及び外径側の端部は、前記2部材のうちの対向する側の部材に対向する面、及び前記環状溝の低圧側側面に対向する面が、いずれも対向相手側の対向する部分の面に対して平行となるように構成されており、
前記内径側の端部と前記外径側の端部の間には、圧力を受けることで弾性的に変形し、前記内径側の端部に対しては内径側に向かう方向への応力を与え、かつ前記外径側の端部に対しては外径側に向かう方向への応力を与える突出部分が設けられていることを特徴とする。
That is, the backup ring of the present invention is
A backup ring provided adjacent to a sealing device for sealing an annular gap between two members,
When the sealing device disposed in the annular groove provided in one of the two members receives the pressure of the sealing fluid, a part of the sealing device becomes an end of the low-pressure side surface of the annular groove. In order to prevent the edge portion from protruding into the gap between the two members, in the backup ring disposed in the annular groove and on the lower pressure side than the sealing device,
The end on the inner diameter side and the end on the outer diameter side are both a surface facing the opposite member of the two members and a surface facing the low-pressure side surface of the annular groove. It is configured to be parallel to the surface of the opposing part,
Between the end portion on the inner diameter side and the end portion on the outer diameter side, it is elastically deformed by receiving pressure, and stress in the direction toward the inner diameter side is applied to the end portion on the inner diameter side. And the protrusion part which gives the stress to the direction which goes to an outer diameter side with respect to the edge part on the said outer diameter side is provided.

本発明のバックアップリングは、内径側の端部及び外径側の端部は、2部材のうちの対向する側の部材に対向する面、及び環状溝の低圧側側面に対向する面が、いずれも対向相手側の対向する部分の面に対して平行となるように構成されている。従って、バックアップリングが、密封装置に押し込まれて、密封装置と環状溝の低圧側側面との間に挟み込まれる場合、内径側の端部及び外径側の端部はいずれも軸方向に移動または軸方向に圧縮変形する。   In the backup ring of the present invention, the inner diameter side end and the outer diameter side end are either a surface facing the opposite member of the two members or a surface facing the low-pressure side surface of the annular groove. Is also configured to be parallel to the surface of the opposing portion on the opposing counterpart side. Therefore, when the backup ring is pushed into the sealing device and is sandwiched between the sealing device and the low-pressure side surface of the annular groove, both the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion move in the axial direction. Compressive deformation in the axial direction.

また、本発明のバックアップリングは、突出部分が設けられていることにより、この突出部分が圧力を受けると、内径側の端部に対しては内径側に向かう方向への応力が与えられ、かつ外径側の端部に対しては外径側に向かう方向への応力が与えられる。従って、バックアップリングは、軸方向への圧縮変形に伴う径方向への伸張変形だけでなく、突出部分の弾性的な変形によっても、径方向に伸張するように変形する。   Further, since the backup ring of the present invention is provided with a protruding portion, when the protruding portion receives pressure, a stress in a direction toward the inner diameter side is applied to the end portion on the inner diameter side, and A stress in a direction toward the outer diameter side is applied to the end portion on the outer diameter side. Therefore, the backup ring is deformed so as to expand in the radial direction not only by the radial deformation due to the compressive deformation in the axial direction but also by the elastic deformation of the protruding portion.

ここで、バックアップリングは、樹脂製の単一の部材から構成されるとよい。   Here, the backup ring is preferably composed of a single member made of resin.

また、バックアップリングは、樹脂製の第1リングとゴム状弾性体製の第2リングとの2部材から構成されると共に、
第2リングが前記環状溝の溝底側に配置され、かつ第2リングに前記突出部分が設けられることも好適である。
The backup ring is composed of two members, a resin-made first ring and a rubber-like elastic second ring,
It is also preferable that the second ring is disposed on the groove bottom side of the annular groove and the protruding portion is provided on the second ring.

このように、ゴム状弾性体製の第2リングを設けて、この第2リングに突出部分を設けるようにすることで、より一層、バックアップリングを径方向に伸張変形させることが可
能となる。
In this way, by providing the second ring made of a rubber-like elastic body and providing the second ring with a protruding portion, the backup ring can be further expanded and deformed in the radial direction.

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。   In addition, said each structure can be employ | adopted combining as much as possible.

以上説明したように、本発明によれば、2部材間の隙間が大きくなる場合にでも適応できるように、径方向への伸張変形量を大きくすることができる。   As described above, according to the present invention, the amount of expansion and deformation in the radial direction can be increased so that it can be applied even when the gap between the two members is increased.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .

(実施例1)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例1に係るバックアップリングについて説明する。図1は本発明の実施例1に係るバックアップリングの模式的断面図の一部である。図2及び図3は本発明の実施例1に係るバックアップリングが装着された状態を示す模式的断面図である。なお、図2は油圧がかかっていない状態を示し、図3は油圧がかかった状態を示している。
Example 1
With reference to FIGS. 1-3, the backup ring which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a part of a schematic cross-sectional view of a backup ring according to Embodiment 1 of the present invention. 2 and 3 are schematic sectional views showing a state in which the backup ring according to the first embodiment of the present invention is mounted. 2 shows a state where no hydraulic pressure is applied, and FIG. 3 shows a state where the hydraulic pressure is applied.

<バックアップリング>
特に図1を参照して、本発明の実施例1に係るバックアップリングの構成について説明する。本実施例に係るバックアップリング100は、樹脂製の単一の部材から構成される。そして、本実施例に係るバックアップリング100は、板状の部材により構成されており、平面形状は円形で、かつ、その円の中心に同心的な円形の孔を有する部材である。
<Backup ring>
With reference to FIG. 1 in particular, the configuration of the backup ring according to the first embodiment of the present invention will be described. The backup ring 100 according to the present embodiment is composed of a single member made of resin. The backup ring 100 according to the present embodiment is configured by a plate-like member, and is a member having a circular planar shape and a concentric circular hole at the center of the circle.

バックアップリング100における内径側の端部(以下、内径側端部110と称する)と外径側の端部(以下、外径側端部120と称する)は、同一平板上にあるように構成されている。したがって、内径側端部110と外径側端部120の両面(軸方向の両面)は、それぞれ同一平面となるように構成される。また、バックアップリング100の内周表面111と外周表面121は、軸心に対して平行かつ同心となるように構成されている。なお、内径側端部110と外径側端部120の両面は、いずれも軸心に対して垂直となるように構成されている。   An end portion on the inner diameter side (hereinafter referred to as an inner diameter side end portion 110) and an outer diameter side end portion (hereinafter referred to as an outer diameter side end portion 120) in the backup ring 100 are configured to be on the same flat plate. ing. Therefore, both surfaces (both surfaces in the axial direction) of the inner diameter side end portion 110 and the outer diameter side end portion 120 are configured to be in the same plane. Further, the inner peripheral surface 111 and the outer peripheral surface 121 of the backup ring 100 are configured to be parallel and concentric with the axis. Both surfaces of the inner diameter side end portion 110 and the outer diameter side end portion 120 are configured to be perpendicular to the axis.

また、バックアップリング100には、内径側端部110と外径側端部120との間に、突出部分130が設けられている。この突出部分130は、内径側端部110や外径側端部120の平板部分よりも軸方向に湾曲状に突出した部分により構成される。また、この突出部分130は、全周に亘って連続的に設けられている。   Further, the backup ring 100 is provided with a protruding portion 130 between the inner diameter side end portion 110 and the outer diameter side end portion 120. The protruding portion 130 is configured by a portion protruding in a curved shape in the axial direction from the flat plate portions of the inner diameter side end portion 110 and the outer diameter side end portion 120. Further, the protruding portion 130 is continuously provided over the entire circumference.

<バックアップリングの機能>
特に、図2及び図3を参照して、本発明の実施例1に係るバックアップリングの機能について説明する。
<Function of backup ring>
In particular, the function of the backup ring according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

一般的に、2部材間の環状隙間を密封するために環状の密封装置が用いられる。本実施例では、油圧シリンダを構成するピストン400とシリンダ500との間の環状隙間を、密封装置であるパッキン300が密封する場合を例にして説明する。   Generally, an annular sealing device is used to seal an annular gap between two members. In the present embodiment, the case where the annular gap between the piston 400 and the cylinder 500 constituting the hydraulic cylinder is sealed by the packing 300 as a sealing device will be described as an example.

本実施例では、シリンダ500の軸孔の内周側に環状溝510が設けられ、この環状溝510内にパッキン300が配置される。また、この実施例に係るパッキン300は、ゴ
ム状弾性体製で、内周側と外周側にそれぞれリップ310,320を有し、断面形状が略U字形状のU字パッキンである。内周側のリップ310はピストン400の外周表面410に密着し、外周側のリップ320はシリンダ500の軸孔の内周側に設けられた環状溝510の溝底面511に密着することによって、ピストン400とシリンダ500との間の環状隙間が密封される。
In the present embodiment, an annular groove 510 is provided on the inner peripheral side of the shaft hole of the cylinder 500, and the packing 300 is disposed in the annular groove 510. The packing 300 according to this embodiment is a U-shaped packing made of a rubber-like elastic body, having lips 310 and 320 on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively, and having a substantially U-shaped cross section. The inner peripheral lip 310 is in close contact with the outer peripheral surface 410 of the piston 400, and the outer peripheral lip 320 is in close contact with the groove bottom surface 511 of the annular groove 510 provided on the inner peripheral side of the shaft hole of the cylinder 500. The annular gap between 400 and cylinder 500 is sealed.

そして、パッキン300は油圧を受けると高圧側(H)から低圧側(L)に押し込まれる。そのため、パッキン300の一部が、ピストン400とシリンダ500との間のはみ出し隙間Sにはみ出してしまい、一部がちぎれてしまうなど破損してしまうおそれがある。より具体的には、パッキン300の内周側であって低圧側(L)の端部が、環状溝510の低圧側側面512の端縁部分からはみ出し隙間Sにはみ出してしまうおそれがある。   When receiving the hydraulic pressure, the packing 300 is pushed from the high pressure side (H) to the low pressure side (L). For this reason, a part of the packing 300 may protrude into the protruding gap S between the piston 400 and the cylinder 500 and may be damaged, for example, partly torn. More specifically, the end portion on the inner peripheral side of the packing 300 on the low pressure side (L) may protrude from the end edge portion of the low pressure side surface 512 of the annular groove 510 into the clearance S.

そこで、これを防止するために、環状溝510内であってパッキン300よりも低圧側(L)に本実施例に係るバックアップリング100が配置される。   Therefore, in order to prevent this, the backup ring 100 according to the present embodiment is disposed in the annular groove 510 on the lower pressure side (L) than the packing 300.

図2はパッキン300が油圧を受けていない状態を示しており、このとき、バックアップリング100の外周表面121とシリンダ500の軸孔の内周側に設けられた環状溝510の溝底面511との間、及びバックアップリング100の内周表面111とピストン400の外周表面410との間には隙間がある。   FIG. 2 shows a state where the packing 300 is not subjected to hydraulic pressure. At this time, the outer peripheral surface 121 of the backup ring 100 and the groove bottom surface 511 of the annular groove 510 provided on the inner peripheral side of the shaft hole of the cylinder 500 are shown. There is a gap between the inner peripheral surface 111 of the backup ring 100 and the outer peripheral surface 410 of the piston 400.

そして、パッキン300は、油圧Pを受けると高圧側(H)から低圧側(L)に押し込まれる。そのため、バックアップリング100は、パッキン300の低圧側(L)の端面330と環状溝510の低圧側側面512との間に挟み込まれる。   When receiving the hydraulic pressure P, the packing 300 is pushed from the high pressure side (H) to the low pressure side (L). Therefore, the backup ring 100 is sandwiched between the low pressure side (L) end surface 330 of the packing 300 and the low pressure side surface 512 of the annular groove 510.

すると、本実施例に係るバックアップリング100の場合、まず、パッキン300の低圧側(L)の端面330によって、突出部分130が押し込まれる。これにより、湾曲した突出部分130は、曲率半径が徐々に大きくなり、最終的には平板形状(曲率半径が無限大)となるように弾性的に変形する。この変形の過程で、内径側端部110に対しては内径側に向かう方向への応力が与えられ、かつ外径側端部120に対しては外径側に向かう方向への応力が与えられる。従って、バックアップリング100全体で見ると、径方向に伸張変形するように変形する。   Then, in the case of the backup ring 100 according to the present embodiment, first, the protruding portion 130 is pushed in by the low pressure side (L) end surface 330 of the packing 300. Thereby, the curved protruding portion 130 is elastically deformed so that the radius of curvature gradually increases and finally becomes a flat plate shape (the radius of curvature is infinite). In the process of this deformation, a stress in the direction toward the inner diameter side is applied to the inner diameter side end portion 110, and a stress in the direction toward the outer diameter side is applied to the outer diameter side end portion 120. . Therefore, when the backup ring 100 is viewed as a whole, the backup ring 100 is deformed so as to expand and deform in the radial direction.

そして、突出部分130が平板形状となり、バックアップリング100全体の形状が平板形状になった後は、一般的なバックアップリングの場合と同様に、バックアップリング100は軸方向に圧縮変形し、径方向に伸張変形する。   And after the protrusion part 130 becomes flat plate shape and the shape of the backup ring 100 whole becomes flat plate shape, like the case of a general backup ring, the backup ring 100 is compressed and deformed in the axial direction, and in the radial direction. Deforms and stretches.

以上のように、バックアップリング100の径方向への伸張変形によって、バックアップリング100の内周表面111がピストン400の外周表面410に密着し、パッキン300の一部(この場合内周側の端部)がはみ出し隙間Sにはみ出してしまうことを防止できる(図3参照)。   As described above, due to the expansion and deformation of the backup ring 100 in the radial direction, the inner peripheral surface 111 of the backup ring 100 comes into close contact with the outer peripheral surface 410 of the piston 400, and a part of the packing 300 (in this case, the end on the inner peripheral side) ) Can be prevented from protruding into the protruding gap S (see FIG. 3).

<本実施例の優れた点>
本実施例に係るバックアップリング100は、その内周表面111(内径側端部110の先端面に相当)と、これに対向するピストン400の外周表面が平行(かつ同心的)となるように構成されている。また、その外周表面121(外径側端部120の先端面に相当)と、これに対向するシリンダ500の軸孔の内周側に設けられた環状溝510の溝底面511が平行(かつ同心的)となるように構成されている。
<Excellent points of this embodiment>
The backup ring 100 according to the present embodiment is configured such that an inner peripheral surface 111 thereof (corresponding to the front end surface of the inner diameter side end portion 110) and an outer peripheral surface of the piston 400 facing this are parallel (and concentric). Has been. Further, the outer peripheral surface 121 (corresponding to the front end surface of the outer diameter side end portion 120) and the groove bottom surface 511 of the annular groove 510 provided on the inner peripheral side of the shaft hole of the cylinder 500 facing this are parallel (and concentric). It is configured to become.

さらに、内径側端部110の低圧側(L)の面と外径側端部120の低圧側(L)の面は、いずれもこれらに対向する環状溝510の低圧側側面512に対して平行となるよう
に構成されている。つまり、これらの面は、いずれも軸心に対して垂直な面で構成されている。
Furthermore, the low pressure side (L) surface of the inner diameter side end portion 110 and the low pressure side (L) surface of the outer diameter side end portion 120 are both parallel to the low pressure side surface 512 of the annular groove 510 facing them. It is comprised so that. That is, all of these surfaces are configured as surfaces perpendicular to the axis.

以上のことから、バックアップリング100が、パッキン300に押し込まれて、パッキン300と環状溝510の低圧側側面512との間に挟み込まれる場合、内径側端部110及び外径側端部120はいずれも軸方向に移動または軸方向に圧縮変形する。そのため、断面形状を平行四辺形にした場合(上述した特許文献1参照)のように、バックアップリングの断面(軸心を通る断面)で見た場合に、バックアップリングが、環状溝の側面に対して接触している部分を基点として回転するように変形してしまうようなことはない。従って、本実施例に係るバックアップリング100は、装着時の安定性も良く、組み付け性も良い。   From the above, when the backup ring 100 is pushed into the packing 300 and sandwiched between the packing 300 and the low pressure side surface 512 of the annular groove 510, the inner diameter side end 110 and the outer diameter side end 120 are Also moves in the axial direction or compressively deforms in the axial direction. For this reason, when the cross-sectional shape is a parallelogram (see Patent Document 1 described above), when viewed in the cross-section of the backup ring (cross-section passing through the axis), the backup ring is Therefore, it does not deform so as to rotate with the contacted part as the base point. Therefore, the backup ring 100 according to the present embodiment has good stability at the time of mounting and good assemblability.

また、本実施例に係るバックアップリング100は、突出部分130が設けられていることにより、突出部分130が圧力を受けると、内径側端部110に対しては内径側に向かう方向への応力が与えられ、かつ外径側端部120に対しては外径側に向かう方向への応力が与えられる。   Further, since the backup ring 100 according to the present embodiment is provided with the protruding portion 130, when the protruding portion 130 receives pressure, the inner diameter side end portion 110 is stressed in the direction toward the inner diameter side. The outer end 120 is given a stress in the direction toward the outer diameter.

そのため、バックアップリングは100、軸方向への圧縮変形に伴う径方向への伸張変形だけでなく、突出部分130の弾性的な変形によっても、径方向に伸張するように変形する。   Therefore, the backup ring 100 is deformed so as to extend in the radial direction not only by the radial deformation due to the compressive deformation in the axial direction but also by the elastic deformation of the protruding portion 130.

これにより、一般的なバックアップリングのように軸方向への圧縮変形に伴う径方向への伸張変形だけによるものに比べて、径方向への伸張変形量をより大きくすることができる。従って、2部材間の隙間の変化量が大きなものに対しても適応することができる。   Thereby, the amount of expansion deformation in the radial direction can be further increased as compared with the case of only the expansion deformation in the radial direction accompanying the compression deformation in the axial direction as in a general backup ring. Accordingly, the present invention can be applied to a case where the amount of change in the gap between the two members is large.

(実施例2)
図4〜図7には、本発明の実施例2が示されている。上記実施例1では、バックアップリングが樹脂製の単一の部材から構成される場合について説明したが、本実施例ではバックアップリングが樹脂製の第1リングとゴム状弾性体製の第2リングとの2部材から構成される場合について説明する。また、上記実施例1では、環状溝がシリンダ側に設けられた場合を例にして説明したが、本実施例では環状溝がピストン側に設けられた場合を例にして説明する。なお、上記実施例1の場合と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
(Example 2)
4 to 7 show a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the case where the backup ring is composed of a single resin member has been described. However, in this embodiment, the backup ring includes a resin-made first ring and a rubber-like elastic second ring. The case where it consists of these two members is demonstrated. In the first embodiment, the case where the annular groove is provided on the cylinder side has been described as an example. However, in this embodiment, the case where the annular groove is provided on the piston side will be described as an example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the case of the said Example 1, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図4は本発明の実施例2に係るバックアップリングと密封装置(パッキン)の模式的断面図の一部である。図5〜図7は本発明の実施例2に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の模式的断面図である。ここで、図5は油圧がかかっていない状態を示し、図6は油圧がかかった状態を示し、図7は油圧がかかった状態で、かつはみ出し隙間が大きな状態を示している。   FIG. 4 is a part of a schematic cross-sectional view of a backup ring and a sealing device (packing) according to Embodiment 2 of the present invention. 5-7 is typical sectional drawing of the sealing structure part to which the backup ring based on Example 2 of this invention was applied. Here, FIG. 5 shows a state in which no hydraulic pressure is applied, FIG. 6 shows a state in which the hydraulic pressure is applied, and FIG. 7 shows a state in which the hydraulic pressure is applied and a protruding gap is large.

本実施例に係るバックアップリング200は、樹脂製の第1リング210とゴム状弾性体製の第2リング220とから構成され、これら第1リング210と第2リング220は同心的に配置される。本実施例では、外径側に第1リング210が配置され、内径側に第2リング220が配置される。   The backup ring 200 according to the present embodiment includes a first ring 210 made of resin and a second ring 220 made of a rubber-like elastic body, and the first ring 210 and the second ring 220 are arranged concentrically. . In the present embodiment, the first ring 210 is disposed on the outer diameter side, and the second ring 220 is disposed on the inner diameter side.

樹脂製の第1リング210は、一般的な樹脂製のバックアップリングと同様の構成であり、断面形状(軸心を通る断面の形状)が矩形の環状の部材である。なお、その外周表面211と内周表面212は、軸心に対して平行かつ同心的となるように構成されている。また、軸方向の両面はいずれも軸心に対して垂直となるように構成されている。つまり、第1リング210は、単純な円筒形状の部材である。   The first resin ring 210 has a configuration similar to that of a general resin backup ring, and is a ring-shaped member having a rectangular cross-sectional shape (cross-sectional shape passing through the axis). The outer peripheral surface 211 and the inner peripheral surface 212 are configured to be parallel and concentric with the axis. Also, both axial surfaces are configured to be perpendicular to the axial center. That is, the first ring 210 is a simple cylindrical member.

ゴム状弾性体製の第2リング220は、材質がゴム状弾性体製であることを除くと、上記実施例1におけるバックアップリングと同一の構成である。すなわち、第2リング220における内径側の端部(以下、内径側端部221と称する)と外径側の端部(以下、外径側端部222と称する)は、同一平板上にあるように構成されている。したがって、内径側端部221と外径側端部222の両面(軸方向の両面)は、それぞれ同一平面となるように構成される。また、第2リング220の内周表面221aと外周表面222aは、軸心に対して平行かつ同心となるように構成されている。なお、内径側端部221と外径側端部222の両面は、いずれも軸心に対して垂直となるように構成されている。   The second ring 220 made of a rubber-like elastic body has the same configuration as the backup ring in the first embodiment except that the material is made of a rubber-like elastic body. That is, the inner diameter side end portion (hereinafter referred to as the inner diameter side end portion 221) and the outer diameter side end portion (hereinafter referred to as the outer diameter side end portion 222) of the second ring 220 are on the same flat plate. It is configured. Therefore, both surfaces (both surfaces in the axial direction) of the inner diameter side end portion 221 and the outer diameter side end portion 222 are configured to be on the same plane. Further, the inner peripheral surface 221a and the outer peripheral surface 222a of the second ring 220 are configured to be parallel to and concentric with the axial center. Both surfaces of the inner diameter side end portion 221 and the outer diameter side end portion 222 are configured to be perpendicular to the axis.

また、第2リング220には、内径側端部221と外径側端部222との間に、突出部分223が設けられている。この突出部分223は、内径側端部221や外径側端部222の平板部分よりも軸方向に湾曲状に突出した部分により構成される。また、この突出部分223は、全周に亘って連続的に設けられている。   Further, the second ring 220 is provided with a protruding portion 223 between the inner diameter side end 221 and the outer diameter side end 222. The protruding portion 223 is configured by a portion protruding in a curved shape in the axial direction from the flat plate portions of the inner diameter side end 221 and the outer diameter side end 222. The protruding portion 223 is continuously provided over the entire circumference.

また、第1リング210の幅(軸方向距離)と第2リング220の幅(軸方向距離)は、同一となるように設定されている。従って、これらのリングを組み合わせた状態(第1リング210の内径側に第2リング220をはめ込んだ状態)であって、外力が作用していない状態においては、これらの軸方向の両面は同一面となる。   Further, the width (axial distance) of the first ring 210 and the width (axial distance) of the second ring 220 are set to be the same. Therefore, in a state in which these rings are combined (a state in which the second ring 220 is fitted on the inner diameter side of the first ring 210) and no external force is applied, these two axial surfaces are the same surface. It becomes.

ここで、本実施例においても、油圧シリンダを構成するピストン600とシリンダ700との間の環状隙間を、密封装置であるパッキン300が密封する場合を例にして説明する。なお、パッキン300については、上記実施例1で説明したものと同一の構成である。   Here, also in the present embodiment, the case where the annular gap between the piston 600 and the cylinder 700 constituting the hydraulic cylinder is sealed by the packing 300 as a sealing device will be described as an example. The packing 300 has the same configuration as that described in the first embodiment.

ただし、本実施例では、ピストン600側に環状溝610が設けられ、この環状溝610内にパッキン300が配置される場合を例にして説明する。   However, in the present embodiment, the case where the annular groove 610 is provided on the piston 600 side and the packing 300 is disposed in the annular groove 610 will be described as an example.

本実施例の場合においても、上記実施例1の場合と同様に、環状溝610内であってパッキン300よりも低圧側(L)に本実施例に係るバックアップリング200が配置される。   Also in the case of the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the backup ring 200 according to the present embodiment is disposed in the annular groove 610 and on the lower pressure side (L) than the packing 300.

図5はパッキン300が油圧を受けていない状態を示しており、このときバックアップリング200の外周表面(第1リング210の外周表面211)とシリンダ700の軸孔の内周表面710との間には隙間がある。なお、本実施例では、バックアップリング200の内周表面(第2リング220の内周表面221a)とピストン600の外周側に設けられた環状溝610の溝底面611との間には隙間がないように構成されている。   FIG. 5 shows a state where the packing 300 is not subjected to hydraulic pressure. At this time, the gap between the outer peripheral surface of the backup ring 200 (the outer peripheral surface 211 of the first ring 210) and the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700 is shown. There is a gap. In this embodiment, there is no gap between the inner peripheral surface of the backup ring 200 (the inner peripheral surface 221a of the second ring 220) and the groove bottom surface 611 of the annular groove 610 provided on the outer peripheral side of the piston 600. It is configured as follows.

そして、パッキン300は、油圧Pを受けると高圧側(H)から低圧側(L)に押し込まれる。そのため、バックアップリング200は、パッキン300の低圧側(L)の端面330と環状溝610の低圧側側面612との間に挟み込まれる。   When receiving the hydraulic pressure P, the packing 300 is pushed from the high pressure side (H) to the low pressure side (L). Therefore, the backup ring 200 is sandwiched between the low pressure side (L) end surface 330 of the packing 300 and the low pressure side surface 612 of the annular groove 610.

すると、本実施例に係るバックアップリング200の場合、まず、パッキン300の低圧側(L)の端面330によって、第2リング220の突出部分223が押し込まれる。これにより、湾曲した突出部分223は、曲率半径が徐々に大きくなり、最終的には平板形状(曲率半径が無限大)となるように弾性的に変形する。この変形の過程で、内径側端部221に対しては内径側に向かう方向への応力が与えられ、かつ外径側端部222に対しては外径側に向かう方向への応力が与えられる。従って、第2リング220全体で見ると、径方向に伸張変形するように変形する。   Then, in the case of the backup ring 200 according to the present embodiment, first, the protruding portion 223 of the second ring 220 is pushed in by the low pressure side (L) end surface 330 of the packing 300. Thereby, the curved protruding portion 223 is elastically deformed so that the radius of curvature gradually increases and finally becomes a flat plate shape (the radius of curvature is infinite). In the process of this deformation, a stress in the direction toward the inner diameter side is applied to the inner diameter side end portion 221, and a stress in the direction toward the outer diameter side is applied to the outer diameter side end portion 222. . Therefore, when the second ring 220 is viewed as a whole, the second ring 220 is deformed so as to expand and deform in the radial direction.

そして、第2リング220が径方向に伸張変形することで、第1リング210の内周表面212が外径方向に押し込まれる。これにより、第1リング210は拡径するように変形する。従って、バックアップリング200全体で見ても、径方向に伸張変形するように変形する。   Then, the second ring 220 is extended and deformed in the radial direction, whereby the inner peripheral surface 212 of the first ring 210 is pushed in the outer radial direction. Thereby, the first ring 210 is deformed so as to expand its diameter. Accordingly, the backup ring 200 as a whole is deformed so as to expand and deform in the radial direction.

そして、突出部分223が平板形状となり、バックアップリング200全体の形状が平板形状になった後は、一般的なバックアップリングの場合と同様に、バックアップリング200(第1リング210及び第2リング220)は軸方向に圧縮変形し、径方向に伸張変形する。なお、樹脂製の第1リング210に比べてゴム状弾性体製の第2リング220の方が弾性的な変形量が大きくなることは言うまでもない。   And after the protrusion part 223 becomes flat plate shape and the shape of the backup ring 200 whole becomes flat plate shape, the backup ring 200 (the 1st ring 210 and the 2nd ring 220) is the same as the case of a general backup ring. Is compressed and deformed in the axial direction and stretched and deformed in the radial direction. Needless to say, the elastic deformation amount of the second ring 220 made of rubber-like elastic material is larger than that of the first ring 210 made of resin.

このように、本実施例においてもバックアップリング200の径方向への伸張変形によって、バックアップリング200の外周表面(第1リング210の外周表面211)がシリンダ700の軸孔の内周表面710に密着し、パッキン300の一部(この場合外周側の端部)がはみ出し隙間Sにはみ出してしまうことを防止できる。なお、パッキン300の一部がはみ出し隙間Sにはみ出してしまうことを防止するのは樹脂製の第1リング210であるので、はみ出し隙間Sに、バックアップリング自体(第1リング210自体)がはみ出してしまうようなことはない。   Thus, also in the present embodiment, the outer peripheral surface of the backup ring 200 (the outer peripheral surface 211 of the first ring 210) is in close contact with the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700 due to the radial deformation of the backup ring 200. In addition, it is possible to prevent a part of the packing 300 (in this case, the end on the outer peripheral side) from protruding into the protruding gap S. In addition, since it is the resin-made first ring 210 that prevents a part of the packing 300 from protruding into the protruding gap S, the backup ring itself (the first ring 210 itself) protrudes into the protruding gap S. There is no such thing.

以上のようにバックアップリング200を構成したことにより、本実施例においても上記実施例1の場合と同様の効果が得られることは言うまでもない。また、本実施例では、バックアップリング200がゴム状弾性体製の第2リング220を備えた構成とし、この第2リング220に突出部分223を設ける構成とした。従って、突出部分223が圧力を受けることによって径方向に伸張するように変形する変形量を、上記実施例1の場合に比べてより大きくすることが容易である。   Needless to say, by configuring the backup ring 200 as described above, the present embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment. In this embodiment, the backup ring 200 is configured to include the second ring 220 made of a rubber-like elastic body, and the protruding portion 223 is provided to the second ring 220. Therefore, it is easy to make the deformation amount that deforms so that the protruding portion 223 expands in the radial direction when receiving pressure is larger than that in the first embodiment.

本実施例では、はみ出し隙間が小さい場合(はみ出し隙間S0の場合)には、突出部分223が平板形状となる前の段階で、第1リング210の外周表面211がシリンダ700の軸孔の内周表面710に密着するように設定されている(図6参照)。   In this embodiment, when the protrusion gap is small (in the case of the protrusion gap S0), the outer peripheral surface 211 of the first ring 210 is the inner periphery of the shaft hole of the cylinder 700 before the projecting portion 223 becomes flat. It is set so as to be in close contact with the surface 710 (see FIG. 6).

そして、はみ出し隙間が大きい場合(はみ出し隙間S1(>S0)の場合)においても、突出部分223が平板形状となるまで変形し、更に、軸方向への圧縮変形に伴う径方向への伸張変形によって、バックアップリング200は更に伸張変形するため、第1リング210の外周表面211がシリンダ700の軸孔の内周表面710に密着する(図7参照)。   Even when the protrusion gap is large (in the case of the protrusion gap S1 (> S0)), the protruding portion 223 is deformed until it has a flat plate shape, and further, due to the radial extension deformation accompanying the axial compression deformation. Since the backup ring 200 is further extended and deformed, the outer peripheral surface 211 of the first ring 210 is in close contact with the inner peripheral surface 710 of the shaft hole of the cylinder 700 (see FIG. 7).

なお、はみ出し隙間が大きくなる要因としては、シリンダの薄肉化に伴って、内圧が大きくなるにつれてシリンダが膨らんでしまう場合や、偏心が大きくなるような場合が考えられる。   In addition, as a factor which becomes large, the case where a cylinder expand | swells as an internal pressure becomes large, or the case where eccentricity becomes large as a cylinder becomes thin.

(その他)
上記の通り、本発明のバックアップリングは、軸側の部材(実施例1,2ではピストン)に環状溝を設ける場合と軸孔を有する部材(実施例1,2ではシリンダ)に環状溝を設ける場合のいずれにも適用され得る。
(Other)
As described above, in the backup ring of the present invention, the annular groove is provided in the member on the shaft side (piston in the first and second embodiments) and the member having the shaft hole (cylinder in the first and second embodiments). It can be applied to any of the cases.

なお、実施例2のように、バックアップリングを第1リングと第2リングで構成する場合において、軸孔を有する部材(シリンダ)に環状溝を設ける場合には、樹脂製の第1リングを内径側に配置し、ゴム状弾性体製の第2リングを外径側に配置する構成を採用する必要がある。これは、密封装置(パッキン)のはみ出しを防止する側に樹脂製の第1リングを配置させる必要があるからである。   In the case where the backup ring is composed of the first ring and the second ring as in the second embodiment, when the annular groove is provided in the member (cylinder) having the shaft hole, the resin-made first ring has the inner diameter It is necessary to employ | adopt the structure which arrange | positions to the side and arrange | positions the 2nd ring made from a rubber-like elastic body to the outer diameter side. This is because it is necessary to arrange the resin-made first ring on the side of the sealing device (packing) that prevents protrusion.

上記実施例1,2においては、いずれも突出部分がパッキン側に向くようにバックアップリングを配置するように構成する場合を示したが、突出部分が環状溝の低圧側側面の方向に向くようにバックアップリングを配置してもよい。ただし、実施例1,2に示すように、突出部分がパッキン側に向くようにしておいたほうが、突出部分が平板形状になるまでの過程で、突出部分を除く部分とパッキンとの間に隙間を設けておくことができるので、パッキンの一部がバックアップリングに挟まれてしまわないようにすることをより確実に防止できる。   In the first and second embodiments, the backup ring is arranged so that the protruding portion faces the packing side. However, the protruding portion faces the low-pressure side surface of the annular groove. A backup ring may be placed. However, as shown in Examples 1 and 2, the projecting portion is directed toward the packing side, and in the process until the projecting portion becomes flat, there is a gap between the portion excluding the projecting portion and the packing. Therefore, it is possible to more reliably prevent a part of the packing from being caught between the backup rings.

なお、密封装置(パッキン)や第2リングの具体的な材料としては、ニトリルゴム、フッ素ゴム、水素化ニトリルゴム、ウレタンゴムなどを好適例として挙げることができる。なお、実施例2においては、パッキンと第2リングをできる限り同じ材料とするのが望ましい。これらの材料は、使用条件などに応じて適宜選択すればよい。また、実施例1におけるバックアップリングや実施例2における第1リングの具体的な材料としては、四フッ化エチレン樹脂やポリアミド樹脂等の硬質材料を好適例として挙げることができる。これらの材料も、使用条件などに応じて適宜選択すればよい。   As specific materials for the sealing device (packing) and the second ring, nitrile rubber, fluorine rubber, hydrogenated nitrile rubber, urethane rubber, and the like can be cited as preferred examples. In Example 2, it is desirable that the packing and the second ring be made of the same material as much as possible. These materials may be appropriately selected according to usage conditions and the like. Moreover, as a specific material of the backup ring in Example 1 and the 1st ring in Example 2, hard materials, such as a tetrafluoroethylene resin and a polyamide resin, can be mentioned as a suitable example. These materials may be appropriately selected according to the use conditions.

図1は本発明の実施例1に係るバックアップリングの模式的断面図の一部である。FIG. 1 is a part of a schematic cross-sectional view of a backup ring according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は本発明の実施例1に係るバックアップリングが装着された状態(油圧がかかっていない状態)を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state where the backup ring according to the first embodiment of the present invention is mounted (a state where no hydraulic pressure is applied). 図3は本発明の実施例1に係るバックアップリングが装着された状態(油圧がかかった状態)を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the backup ring according to the first embodiment of the present invention is mounted (a state in which hydraulic pressure is applied). 図4は本発明の実施例2に係るバックアップリングと密封装置(パッキン)の模式的断面図の一部である。FIG. 4 is a part of a schematic cross-sectional view of a backup ring and a sealing device (packing) according to Embodiment 2 of the present invention. 図5は本発明の実施例2に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかっていない状態を示す)模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view (showing a state where no hydraulic pressure is applied) of the sealing structure portion to which the backup ring according to the second embodiment of the present invention is applied. 図6は本発明の実施例2に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかった状態を示す)模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view (showing a state where hydraulic pressure is applied) of the sealing structure portion to which the backup ring according to the second embodiment of the present invention is applied. 図7は本発明の実施例2に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかった状態で、かつはみ出し隙間が大きな状態を示す)模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view (showing a state where hydraulic pressure is applied and a protruding gap is large) of the sealing structure portion to which the backup ring according to the second embodiment of the present invention is applied. 図8は従来例に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかっていない状態を示す)模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view (showing a state where no hydraulic pressure is applied) of a sealing structure portion to which a backup ring according to a conventional example is applied. 図9は従来例に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかった状態を示す)模式的断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view (showing a state where hydraulic pressure is applied) of a sealing structure portion to which a backup ring according to a conventional example is applied. 図10は従来例に係るバックアップリングが適用された密封構造部分の(油圧がかかった状態で、かつはみ出し隙間が大きな状態を示す)模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure portion to which a backup ring according to a conventional example is applied (showing a state where hydraulic pressure is applied and a protruding gap is large).

符号の説明Explanation of symbols

100 バックアップリング
110 内径側端部
111 内周表面
120 外径側端部
121 外周表面
130 突出部分
200 バックアップリング
210 第1リング
211 外周表面
212 内周表面
220 第2リング
221 内径側端部
221a 内周表面
222 外径側端部
222a 外周表面
223 突出部分
300 パッキン
310,320 リップ
330 端面
400 ピストン
410 外周表面
500 シリンダ
510 環状溝
511 溝底面
512 低圧側側面
600 ピストン
610 環状溝
611 溝底面
612 低圧側側面
700 シリンダ
710 内周表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Backup ring 110 Inner diameter side edge 111 Inner peripheral surface 120 Outer diameter side end 121 Outer peripheral surface 130 Protruding part 200 Backup ring 210 First ring 211 Outer surface 212 Inner peripheral surface 220 Second ring 221 Inner diameter side end 221a Inner circumference Surface 222 Outer diameter side end 222a Outer peripheral surface 223 Protruding portion 300 Packing 310, 320 Lip 330 End face 400 Piston 410 Outer surface 500 Cylinder 510 Annular groove 511 Groove bottom surface 512 Low pressure side surface 600 Piston 610 Annular groove 611 Groove bottom surface 612 Low pressure side surface 700 Cylinder 710 Inner peripheral surface

Claims (3)

2部材間の環状隙間を密封する密封装置に隣接して設けられるバックアップリングであって、
前記2部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝内に配置されている前記密封装置が密封流体の圧力を受けることによって、該密封装置の一部が前記環状溝の低圧側側面の端縁部分から前記2部材間の隙間にはみ出してしまうことを防止するために、前記環状溝内であって前記密封装置よりも低圧側に配置されるバックアップリングにおいて、
内径側の端部及び外径側の端部は、前記2部材のうちの対向する側の部材に対向する面、及び前記環状溝の低圧側側面に対向する面が、いずれも対向相手側の対向する部分の面に対して平行となるように構成されており、
前記内径側の端部と前記外径側の端部の間には、圧力を受けることで弾性的に変形し、前記内径側の端部に対しては内径側に向かう方向への応力を与え、かつ前記外径側の端部に対しては外径側に向かう方向への応力を与える突出部分が設けられていることを特徴とするバックアップリング。
A backup ring provided adjacent to a sealing device for sealing an annular gap between two members,
When the sealing device disposed in the annular groove provided in one of the two members receives the pressure of the sealing fluid, a part of the sealing device becomes an end of the low-pressure side surface of the annular groove. In order to prevent the edge portion from protruding into the gap between the two members, in the backup ring disposed in the annular groove and on the lower pressure side than the sealing device,
The end on the inner diameter side and the end on the outer diameter side are both a surface facing the opposite member of the two members and a surface facing the low-pressure side surface of the annular groove. It is configured to be parallel to the surface of the opposing part,
Between the end portion on the inner diameter side and the end portion on the outer diameter side, it is elastically deformed by receiving pressure, and stress in the direction toward the inner diameter side is applied to the end portion on the inner diameter side. And the protrusion part which gives the stress to the direction which goes to an outer diameter side with respect to the edge part on the outer diameter side is provided.
樹脂製の単一の部材から構成されることを特徴とする請求項1に記載のバックアップリング。   The backup ring according to claim 1, wherein the backup ring is made of a single member made of resin. 樹脂製の第1リングとゴム状弾性体製の第2リングとの2部材から構成されると共に、
第2リングが前記環状溝の溝底側に配置され、かつ第2リングに前記突出部分が設けられることを特徴とする請求項1に記載のバックアップリング。
It is composed of two members, a first ring made of resin and a second ring made of rubber-like elastic body,
The backup ring according to claim 1, wherein the second ring is disposed on a groove bottom side of the annular groove, and the protruding portion is provided on the second ring.
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