(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して相対に移動する内周側部材および外周側部材のうちの前記内周側部材の対向面に設けた装着溝に装着されるとともに前記外周側部材の対向面に摺動可能に密接することにより前記二部材の対向面間で高圧側の密封対象が低圧側へ漏洩するのを抑制する密封装置であって、
前記外周側部材の対向面の内周側に配置されるインナーシールリングと、前記インナーシールリングの外周面に設けた保持溝に保持されるとともに前記外周側部材の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリングと、前記インナーシールリングの内周側に配置されるバックリングとの組み合わせよりなり、
前記インナーシールリングは、前記アウターシールリングよりも高剛性の材質よりなり円周上１箇所にカット部を備え、
前記アウターシールリングは、前記インナーシールリングよりも低摩擦かつ低剛性の材質よりなり円周上エンドレスに形成され、
前記バックリングは、前記アウターシールリングおよび前記インナーシールリングよりも高弾性の材質よりなり前記インナーシールリングを介して前記アウターシールリングを前記外周側部材の対向面に押し付ける弾性を備え、
前記アウターシールリングは、その径方向厚み寸法をＴ、当該密封装置におけるはみ出し隙間寸法をＧ、前記内周側部材の外周面に設けたシール装着溝における開口側縁面取り部の径方向幅寸法をＲ、前記はみ出し隙間寸法Ｇおよび前記開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒの和をＡとして、
Ｔ＞Ａ
の関係を充足するように設定されていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１記載の密封装置において、
前記インナーシールリングの軸方向端面に、吹き抜け漏れを抑制するための凹部形状が設けられ、
前記凹部形状は、前記インナーシールリングを成形する成形型のキャビティ内面にエンドミルで切削加工した凸部形状によって、前記インナーシールリングの成形時に前記インナーシールリングに対し賦形されたものであることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の密封装置において、
前記アウターシールリングは、ＰＴＦＥ、ウレタンまたはゴムよりなり、
前記インナーシールリングは、高強度樹脂材料よりなり、
前記バックリングは、ゴムまたはウレタンよりなることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の密封装置において、
前記カット部は、バイアスカットまたはステップカットであることを特徴とする密封装置。
【請求項５】
請求項４記載の密封装置おいて、
前記バイアスカットは、そのカット端部にてストレートカットとの組み合わせとされていることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、往復動油圧シリンダのピストンシールとして用いられ、またはその他の油圧機器におけるシール等として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から例えば高圧用往復動油圧シリンダのピストンシールとして図１６（Ａ）に示す密封装置５１が知られており、この密封装置５１は、ピストンの外周面に設けた環状の装着溝に装着されるとともにシリンダの内周面に摺動可能に密接することによりピストンおよびシリンダ間で高圧の圧油などをシールするものであって、シリンダの内周面に摺動可能に密接するＰＴＦＥ製のシールリング５２と、シールリング５２の内周側に配置されるとともにシールリング５２を支持する環状の凸部５３ａとこの凸部５３ａより幅広な台座部５３ｂとからなる断面凸形状のＮＢＲ製のバックリング５３と、シールリング５２およびバックリング５３の凸部５３ａを挟み込むように配置される一対のポリアミド樹脂製のバックアップリング５４，５５との組み合わせよりなるものとされている。【０００３】
上記図１６（Ａ）の密封装置５１は、各部品の形状、配置および材質上の特性等からして優れたシール性を発揮することが可能とされるが、部品点数が多いことから取付スペースが大きく部品コストが高い問題がある。【０００４】
このため近年、図１６（Ｂ）に示すように、よりコンパクトで低コストなポリアミド樹脂製のシールリング６２とＮＢＲ製のバックリング６３との組み合わせよりなる密封装置６１が普及し始めている。【０００５】
またその一方で、複雑な溝形状を採用したピストンシールとして図１６（Ｃ）に示すように、シリンダの内周面に摺動可能に密接するＰＴＦＥ製のシールリング７２と、シールリング７２の内周側に配置された断面円形のＮＢＲ製のバックリング７３と、シールリング７２を挟み込むように配置される一対のポリアミド樹脂製のバックアップリング７４，７５との組み合わせよりなる密封装置７１が開発されており、この密封装置７１には図１６（Ａ）の密封装置５１や図１６（Ｂ）の密封装置６１と比較して摺動抵抗が低い特徴がある。【０００６】
上記図１６（Ｂ）の密封装置６１と図１６（Ｃ）の密封装置７１とを比較すると、シリンダ装置の重量を軽減するにはコンパクトな図１６（Ｂ）の密封装置６１が好ましいが、この図１６（Ｂ）の密封装置６１は耐はみ出し性の観点からして摺動面を高剛性のポリアミド樹脂で構成しており、ポリアミド樹脂は摩擦係数が高いものである。このため図１６（Ｂ）の密封装置６１は図１６（Ｃ）の密封装置７１と比較して摺動抵抗および摺動発熱が大きく、よって密封装置（シーリングシステム）の寿命の観点からして図１６（Ｃ）の密封装置７１よりも劣る問題がある。【０００７】
現状として、図１６（Ｂ）の密封装置６１のようにコンパクトな設計で、かつ低摺動抵抗（低摩擦）を両立する密封装置は未だ開発されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みて、部品点数が少なく具体的には部品点数が３点以下であり、よって密封装置のコンパクト化を実現することができ、耐はみ出し性を備え、しかも摺動抵抗を低く抑えることができる密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、互いに対向して相対に移動する内周側部材および外周側部材のうちの前記内周側部材の対向面に設けた装着溝に装着されるとともに前記外周側部材の対向面に摺動可能に密接することにより前記二部材の対向面間で高圧側の密封対象が低圧側へ漏洩するのを抑制する密封装置であって、前記外周側部材の対向面の内周側に配置されるインナーシールリングと、前記インナーシールリングの外周面に設けた保持溝に保持されるとともに前記外周側部材の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリングと、前記インナーシールリングの内周側に配置されるバックリングとの組み合わせよりなり、前記インナーシールリングは、前記アウターシールリングよりも高剛性の材質よりなり円周上１箇所にカット部を備え、前記アウターシールリングは、前記インナーシールリングよりも低摩擦かつ低剛性の材質よりなり円周上エンドレスに形成され、前記バックリングは、前記アウターシールリングおよび前記インナーシールリングよりも高弾性の材質よりなり前記インナーシールリングを介して前記アウターシールリングを前記外周側部材の対向面に押し付ける弾性を備え、前記アウターシールリングは、その径方向厚み寸法をＴ、当該密封装置におけるはみ出し隙間寸法をＧ、前記内周側部材の外周面に設けたシール装着溝における開口側縁面取り部の径方向幅寸法をＲ、前記はみ出し隙間寸法Ｇおよび前記開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒの和をＡとして、Ｔ＞Ａの関係を充足するように設定されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記インナーシールリングの軸方向端面に、吹き抜け漏れを抑制するための凹部形状が設けられ、前記凹部形状は、前記インナーシールリングを成形する成形型のキャビティ内面にエンドミルで切削加工した凸部形状によって、前記インナーシールリングの成形時に前記インナーシールリングに対し賦形されたものであることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２記載の密封装置において、前記アウターシールリングは、ＰＴＦＥ、ウレタンまたはゴムよりなり、前記インナーシールリングは、高強度樹脂材料よりなり、前記バックリングは、ゴムまたはウレタンよりなることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項１、２または３記載の密封装置において、前記カット部は、バイアスカットまたはステップカットであることを特徴とする。【００１４】
更にまた、本発明の請求項５による密封装置は、上記した請求項４記載の密封装置おいて、前記バイアスカットは、そのカット端部にてストレートカットとの組み合わせとされていることを特徴とする。【００１５】
上記構成を備える本発明の密封装置は、外周側部材の対向面の内周側に配置されるインナーシールリングと、インナーシールリングの外周面に設けた保持溝に保持されるとともに外周側部材の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリングと、インナーシールリングの内周側に配置されるバックリングとの組み合わせよりなり、部品点数が上記図１６（Ａ）の密封装置５１および図１６（Ｃ）の密封装置７１における４点よりも少ない３点とされている。また、インナーシールリングの外周面に設けた保持溝にアウターシールリングが保持されるとともにインナーシールリングの内周側にバックリングが配置されているため、これら３部品は密封装置の径方向に並べられている。また、インナーシールリングの外周面に設けた保持溝にアウターシールリングが保持されているため、両リングは密封装置の径方向において少なくとも一部がオーバーラップして配置されている。したがってこのように部品点数が３点と少なく設定され、３部品が密封装置の径方向に並べられることにより密封装置の軸方向幅が小さく設定され、インナーシールリングおよびアウターシールリングが密封装置の径方向において少なくとも一部でオーバーラップして配置されることにより密封装置の径方向幅も小さく設定されているため、密封装置が全体としてコンパクトなものとされている。【００１６】
また、外周側部材の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリングが低摩擦かつ低剛性の材質によって成形されているため、摺動抵抗が低く抑えられる。アウターシールリングの材質としてはＰＴＦＥ、ウレタンまたはゴムとするのが好適である。【００１７】
また、このようにアウターシールリングが低摩擦かつ低剛性の材質によって成形されると、このアウターシールリングが内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出すことにより損傷する虞があるところ、本発明では上記したようにアウターシールリングがインナーシールリングの外周面に設けた保持溝に保持されているため、アウターシールリングが内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出しにくい。一方、インナーシールリングは高剛性の材質によって成形されているため、このインナーシールリングも内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出しにくい。インナーシールリングの材質としては高強度樹脂材料とするのが好適である。【００１８】
尚、このようにインナーシールリングが高剛性の材質によって成形されると、その内周側に配置されるバックリングの弾性が外周側のアウターシールリングに伝わらず、よってバックリングがアウターシールリングを外周側部材の対向面に押し付けることができなくなることが懸念されるが、本発明では上記したようにインナーシールリングがその円周上１箇所にカット部を備えているため、バックリングの弾性をアウターシールリングに伝えることが可能とされる。バックリングの材質としてはゴムまたはウレタンとするのが好適である。【００１９】
カット部は、インナーシールリングをその円周上１箇所で切断した形状とするもので、これによりインナーシールリングは径方向に大きく弾性変形することが可能とされる。カット部の形状は特に限定されないが、リングを斜めにカットした形状のバイアスカットや、リングを階段状にカットした形状のステップカット等とするのが好適である。【００２０】
但し、バイアスカットについては、リングを円周方向に対し斜めにカットした形状であるため、そのカット端部の先端が直角度よりも小さな角度の尖端となって、薄く破損しやすいことが懸念される。そこでこれに対策するには、インナーシールリングにおけるバイアスカットをそのカット端部にてストレートカットとの組み合わせとすることが考えられ、この場合はカット端部の先端にストレートカットによる径方向厚みが設定されるため、カット端部の先端の強度を増大することが可能とされる。ストレートカットは、リングをその中心軸線を含む平面にてカットした形状である。【００２１】
インナーシールリングが内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出すのを抑制するには、アウターシールリングの径方向厚み寸法をＴ、当該密封装置におけるはみ出し隙間寸法をＧ、内周側部材の外周面に設けたシール装着溝における開口側縁面取り部の径方向幅寸法をＲ、はみ出し隙間寸法Ｇおよび開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒの和をＡとして、
Ｔ＞Ａ・・・・（イ）式
の関係を充足するように設定するのも好適であり、これによれば以下のメカニズムによって、インナーシールリングのはみ出しを抑制することが可能とされる。【００２２】
すなわち、比較例として図１２に示すように、上記（イ）式における大小関係とは反対に
Ｔ＜Ａ・・・・（ロ）式
の関係に設定すると、インナーシールリング１１に対し軸方向一方から高圧Ｐが作用したときに、インナーシールリング１１における保持溝１３の低圧側に位置する部位（図１２においてインナーシールリング１１の断面中に付した点線よりも外周側の部位）を支える壁がないため、保持溝１３の溝底を起点とする溝底延長面（図１２においてインナーシールリング１１の断面中に付した点線で示される面）に大きなせん断応力が作用し、その結果として、図１３に示すようにインナーシールリング１１が破損することが懸念される。【００２３】
これに対し、図１４に示すように上記（イ）式のとおりに設定すると、インナーシールリング１１に対し軸方向一方から高圧Ｐが作用したときに、インナーシールリング１１における保持溝１３の低圧側に位置する部位（図１４においてインナーシールリングの断面中に付した点線よりも外周側の部位）がシール装着溝４２の側面によって一部にしても支えられるため、保持溝１３の溝底を起点とする溝底延長面（図１４においてインナーシールリングの断面中に付した点線で示される面）に大きなせん断応力が作用せず、よってインナーシールリング１１が破損するのを抑制することが可能とされる。【００２４】
内周側部材４１の外周面に設けるシール装着溝４２における開口側縁面取り部４２ａは、断面円弧形のアール状面取りであっても断面直線形のテーパー状面取りであっても良いが、断面円弧形のアール状面取りの場合にはその径方向幅寸法Ｒが円弧（アール）の半径寸法をもって規定（特定）されることになる。【００２５】
また、インナーシールリングの軸方向一方の端面に吹き抜け漏れ抑制用の凹部形状を設ける場合には、インナーシールリングを成形するための成形型のキャビティ内面に凸部形状をエンドミルで切削加工し、このように凸部形状をエンドミルで切削加工した成形型によって凹部形状を賦形するのが好適である。【００２６】
すなわち、比較例として、インナーシールリングを成形するための成形型のキャビティ内面に凸部形状を放電加工し、このように凸部形状を放電加工した成形型によって凹部形状を賦形する場合には、成形型の製作費が高騰し、部品コストが高騰することが懸念される。これに対し、上記したようにインナーシールリングを成形するための成形型のキャビティ内面に凸部形状をエンドミルで切削加工し、このように凸部形状をエンドミルで切削加工した成形型によって凹部形状を賦形する場合には、成形型の製作費が比較的廉価で、よって部品コストが高騰するのを抑制することが可能とされる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、以下の効果を奏する。【００２８】
すなわち本発明においては以上説明したように、密封装置の部品点数が３点と少なく設定され、３部品が密封装置の径方向に並べられることにより密封装置の軸方向幅が小さく設定され、インナーシールリングおよびアウターシールリングが密封装置の径方向において少なくとも一部でオーバーラップして配置されることにより密封装置の径方向幅も小さく設定されているため、密封装置が全体としてコンパクトなものとされる。また、外周側部材の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリングが低摩擦かつ低剛性の材質によって成形されているため、摺動抵抗が低く抑えられる。また、アウターシールリングがインナーシールリングの外周面に設けた保持溝に保持されているため、アウターシールリングが内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出すことがなく、インナーシールリングが高剛性の材質によって成形されているため、インナーシールリングが内周側部材および外周側部材間の隙間にはみ出すこともなく、いずれもはみ出しによるシールリングの破損が抑制される。はみ出しによるシールリングの破損は、上記（イ）式の設定によっても実現される。したがって以上により本発明所期の目的どおり部品点数が少なく、密封装置のコンパクト化を実現することができ、耐はみ出し性を備え、しかも摺動抵抗を低く抑えることができる密封装置を提供することができる。また、カット部の構造として、バイアスカットをその端部にてストレートカットと組み合わせることによりカット端部先端の強度を増大させることができる。また、インナーシールリングを成形する成形型のキャビティ内面に凸部形状をエンドミルで切削加工し、このように凸部形状をエンドミルで切削加工した成形型によって凹部形状を賦形することにより、成形型の製作費および成形型によって成形されるシールリングの部品コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】同密封装置に備えられるカット部の第１例を示す図で、（Ａ）は密封装置の一部切欠きした正面図、（Ｂ）は密封装置の側面図
【図３】同カット部の作動状態を示す図で、（Ａ）は密封装置の側面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ部拡大図
【図４】同密封装置に備えられるカット部の第２例を示す図で、（Ａ）は密封装置の一部切欠きした正面図、（Ｂ）は密封装置の側面図
【図５】同カット部の作動状態を示す図で、（Ａ）は密封装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＦ部拡大図
【図６】同密封装置に備えられるカット部の第３例を示す図で、（Ａ）は密封装置の一部切欠きした正面図、（Ｂ）は密封装置の側面図
【図７】同密封装置に備えられるカット部の第４例を示す図で、（Ａ）は密封装置の一部切欠きした正面図、（Ｂ）は密封装置の側面図
【図８】同カット部の形状説明図
【図９】同密封装置に備えられるカット部の第５例を示す図で、（Ａ）は密封装置の一部切欠きした正面図、（Ｂ）は密封装置の側面図
【図１０】摺動抵抗に係る比較試験の結果を示すグラフ図
【図１１】摺動発熱に係る比較試験の結果を示すグラフ図
【図１２】比較例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図
【図１３】同密封装置における不具合発生状態を示す要部断面図
【図１４】本発明の他の実施例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図
【図１５】同密封装置に備えられるインナーシールリングの単品図で、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は要部平面図、（Ｃ）は要部側面図
【図１６】（Ａ）は従来例に係る密封装置の要部断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ他の従来例に係る密封装置の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置１は、互いに対向して相対に移動する往復動油圧シリンダにおけるピストン（内周側部材）４１およびシリンダ（シリンダチューブ、外周側部材）４３のうちのピストン４１の対向面（外周面）に設けた環状の装着溝４２に装着されるとともにシリンダ４３の対向面（内周面）に摺動可能に密接することによりピストン４１およびシリンダ４３の対向面間で高圧側の密封対象（圧油等）が低圧側へ漏洩するのを抑制する密封装置（ピストンシール）であって、その構成部品として、インナーシールリング１１と、インナーシールリング１１の外周側であってインナーシールリング１１およびシリンダ４３間に配置されるアウターシールリング２１と、インナーシールリング１１の内周側であってインナーシールリング１１および装着溝４２の溝底部間に配置されるバックリング３１とが組み合わせたものとされている。
【００３２】
このうち、インナーシールリング１１は、アウターシールリング２１よりも高剛性の材質であって具体的にはポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＥＫ等の高強度樹脂材料（引張強度：４０ＭＰａ以上）により成形され、シリンダ４３の対向面に対し接触せずシリンダ４３の対向面との間に所定の径方向間隙を設定されるようにシリンダ４３の対向面に対する外径しめ代を持たない大きさに形成され、すなわちその外径寸法をシリンダ４３の内径寸法よりも少々小さく設定され、また図２に示すように円周上１箇所で切断した形状とされてこの円周上１箇所にカット部１２を備えている。また、このインナーシールリング１１は軸方向に長い断面長方形状に成形され、その外周面の軸方向中央部に環状の保持溝１３が設けられ、外周面の軸方向両端部にそれぞれ外径寸法が軸方向中央部から軸方向端部へかけて徐々に縮小する向きの環状の傾斜面１４が設けられている。上記カット部１２については後述する。
【００３３】
アウターシールリング２１は、インナーシールリング１１よりも低摩擦かつ低剛性の材質であって具体的にはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ウレタンまたはゴムにより成形され、インナーシールリング１１の外周面に設けた保持溝１３に嵌合されてインナーシールリング１１によって保持され、シリンダ４３の対向面に対し摺動可能に密接する大きさに形成され、すなわちその外径寸法をシリンダ４３の内径寸法よりも少々大きく設定され、また円周上カット部を持たないエンドレス状に形成されている。また、このアウターシールリング２１は軸方向に長い断面長方形状に成形され、上記保持溝１３内に収容されている。また、このアウターシールリング２１はその外周部を除く内周部で上記保持溝１３内に収容されているので、インナーシールリング１１およびアウターシールリング２１はその径方向の一部でオーバーラップして配置されている。
【００３４】
また、バックリング３１は、インナーシールリング１１およびアウターシールリング２１よりも高弾性の材質であって具体的にはゴムまたはウレタンにより成形され、インナーシールリング１１を介してアウターシールリング２１をシリンダ４３の対向面に押し付ける弾性を備え、すなわちその内径寸法を装着溝４２の溝底部における外径寸法よりも少々小さく設定され、また円周上カット部を持たないエンドレス状に形成されている。また、このバックリング３１は径方向に長い断面長方形状に成形され、その軸方向幅をインナーシールリング１１の軸方向幅よりも少々小さく設定され、またその内周面の軸方向両端部にそれぞれ面取り部３２が設けられている。
【００３５】
上記カット部１２は図２に示すように、インナーシールリング１１をその円周上１箇所で斜めにカットした形状のバイアスカットとされ、一層詳細にはそのカット面がインナーシールリング１１の外周面部位と内周面部位とで円周方向に変位し（図２（Ｂ））、インナーシールリング１１の軸方向一方の端面部位と他方の端面部位では円周方向に変位しない（図２（Ａ））ものとされ、かつカット面は傾斜した平面状とされている。したがって一対のカット端部１２ａ，１２ｂはインナーシールリング１１の径方向に並んだかたちで一方が他方に乗り上げた状態とされている。
【００３６】
上記構成を備える密封装置１においては、密封装置１の部品点数がインナーシールリング１１、アウターシールリング２１およびバックリング３１よりなる３点とされ、３部品が径方向に一列に並べられることにより密封装置１の軸方向幅が小さく設定され、インナーシールリング１１およびアウターシールリング２１が径方向の一部でオーバーラップして配置されることにより密封装置１の径方向幅も小さく設定されているため、密封装置１がその全体としてコンパクトなものとされている。また、シリンダ４３の対向面に対し摺動可能に接触するアウターシールリング２１が低摩擦かつ低剛性の材質によって成形されているため、摺動抵抗が低く抑えられている。また、アウターシールリング２１がインナーシールリング１１の外周面に設けた保持溝１３に保持されているため、アウターシールリング２１がピストン４１およびシリンダ４３間の隙間４４にはみ出すことがなく、インナーシールリング１１が高剛性の材質によって成形されているため、インナーシールリング１１がピストン４１およびシリンダ４３間の隙間４４にはみ出すこともなく、いずれもはみ出しによるシールリング１１，２１の破損が抑制される。したがって以上により部品点数が少なく、よって密封装置１のコンパクト化を実現することができ、耐はみ出し性を備え、しかも摺動抵抗を低く抑えることができる密封装置１を提供することができる。
【００３７】
また、上記構成を備える密封装置１においては、ポリアミド樹脂等の高強度樹脂材料よりなるインナーシールリング１１が備えられるが、このインナーシールリング１１がシリンダ４３の対向面に対する外径しめ代を持たない大きさに形成されているため、インナーシールリング１１はシリンダ４３への組込みに際しての抵抗要素とならず、代わって抵抗要素となるアウターシールリング２１はＰＴＦＥ、ウレタンまたはゴムよりなるため、比較的弾性変形しやすく抵抗荷重が小さい。したがってシリンダ４３への組込み荷重を低減することができ、組込み作業を容易化することができる。
【００３８】
また、インナーシールリング１１の円周上１箇所に備えられるカット部１２がシールリング円周方向に対し直角のステップカットではなくシールリング円周方向に対し斜めのバイアスカットとされているため、インナーシールリング１１が熱の影響を受けて円周方向に伸縮してもカット端部１２ａ，１２ｂ同士は互いに乗り上げた状態を維持し、カット端部１２ａ，１２ｂ同士の間に隙間が発生しない。したがってアウターシールリング２１やバックリング３１がカット端部１２ａ，１２ｂ同士間の隙間（図示せず）にはみ出して破損するのを抑制することができる。
【００３９】
また、インナーシールリング１１の周長が熱等により変化してバイアスカットのカット端部１２ａ，１２ｂ同士が互いに変位する際には、以下のメカニズムによって漏れ流路の形成が抑制される。すなわち、図３のＤ部に示すようにバイアスカットの外周側カット端部１２ａが内周側カット端部１２ｂに対し径方向外方へ突き出るように変位しても、外周側カット端部１２ａの更に外周側にアウターシールリング２１が存在するため、漏れ流路は形成されない。また、図３のＥ部に示すようにバイアスカットの内周側カット端部１２ｂが外周側カット端部１２ａに対し径方向内方へ突き出るように変位しても、バックリング３１の拡張力により内周側カット先端部２１ｂがなじむ形に変形するため、漏れ流路が縮小する。したがってこの構造によれば十分なシール機能を維持することができる。
【００４０】
尚、上記インナーシールリング１１のカット部１２におけるバイアスカットは、以下のような構造のものであっても良い。
【００４１】
カット部の第２例・・・
図４および図５に示す第２例において、カット部１２におけるバイアスカットは、そのカット面がインナーシールリング１１の軸方向一方の端面部位と他方の端面部位とで円周方向に変位し（図４（Ａ））、インナーシールリング１１の外周面部位と内周面部位では円周方向に変位しない（図４（Ｂ））ものとされ、かつカット面は傾斜した平面状とされている。したがって一対のカット端部１２ａ，１２ｂはインナーシールリング１１の軸方向に並んだかたちで一方が他方に乗り上げた状態とされている。この場合、図５のＧ部に示すようにバイアスカットの一方のカット端部が他方のカット端部に対し軸方向へ突き出るように変位しても、軸方向に連通（貫通）する漏れ流路は形成されず、よって十分なシール機能を維持することができる。
【００４２】
カット部の第３例・・・
図６に示す第３例において、カット部１２におけるバイアスカットは、そのカット面がインナーシールリング１１の軸方向一方の端面部位と他方の端面部位とで円周方向に変位し（図６（Ａ））、インナーシールリング１１の外周面部位と内周面部位でも円周方向に変位する（図６（Ｂ））ものとされ、かつカット面は傾斜した平面状とされている。したがって一対のカット端部１２ａ，１２ｂはインナーシールリング１１の軸方向および径方向の双方に対し袈裟懸け方向に並んだかたちで一方が他方に乗り上げた状態とされている。この場合、バイアスカットの斜め外周側カット端部１２ａが斜め内周側カット端部１２ｂに対し径方向外方へ突き出るように変位しても、斜め外周側カット端部１２ａのさらに外周側にアウターシールリング２１が存在するため、漏れ流路は形成されない。また、バイアスカットの斜め内周側カット端部１２ｂが斜め外周側カット端部１２ａに対し径方向内方へ突き出るように変位しても、バックリング３１の拡張力により斜め内周側カット端部２１ｂがなじむ形に変形するため、漏れ流路が縮小する。また、バイアスカットの一方のカット端部が他方のカット端部に対し軸方向へ突き出るように変位しても、軸方向に連通（貫通）する漏れ流路は形成されない。したがってこの構造によれば十分なシール機能を維持することができる。
【００４３】
カット部の第４例・・・
また、カット部１２におけるバイアスカットは上記したようにインナーシールリング１１を円周方向に対し斜めにカットしたものであるので、そのカット端部１２ａ，１２ｂの先端は直角度より小さな角度の尖端となり、尖端は薄く破損しやすい。そこでこれに対策するため、バイアスカットをそのカット端部１２ａ，１２ｂにてストレートカット１５との組み合わせとすることが考えられ、この場合は、カット端部１２ａ，１２ｂの先端にストレートカット１５による厚みが設定されるため、カット端部１２ａ，１２ｂの先端の強度を増大することが可能とされる。ストレートカット１５は、そのカット面がインナーシールリングの径方向に延設されるものである。
【００４４】
図７および図８は、このような例としてバイアスカットをストレートカット１５と組み合わせた第４例を示し、そのカット面がインナーシールリング１１の外周面部位と内周面部位とで円周方向に変位し（図７（Ｂ））、インナーシールリング１１の軸方向一方の端面部位と他方の端面部位では円周方向に変位しない（図７（Ａ））ものとされ、かつカット面が、バイアスカット１２による内周側の斜め平面状の部位と、ストレートカット１５によってインナーシールリング１１の径方向に沿って延設された外周側の直角平面状の部位との組み合わせとされている。したがってこの構造によれば外周側カット端部１２ａの先端にストレートカット１５による径方向の厚みが設定されるため、先端の強度が増大し、割れや欠け等の破損が発生するのを抑制することができる。尚、ストレートカット１５の径方向幅についてはこれを保持溝１３の溝深さと同等程度とするのが好適である。
【００４５】
カット部の第５例・・・
また、インナーシールリング１１のカット部１２は、上記したバイアスカットのほかにステップカットとしても良い。ステップカットは例えば図９に示すように、インナーシールリング１１をその円周上１箇所で階段状にカットした形状であって、シールリング円周方向に対し直交する平面状の第１面１２ｃ、シールリング円周方向に対し平行な平面状の第２面１２ｄおよびシールリング円周方向に対し直交する平面状の第３面１２ｅがシールリング軸方向に並べられ、これら３面１２ｃ，１２ｄ，１２ｅによってシールリング１１を切断した形状とされている。
【００４６】
また、本願発明者らは、上記実施例（図９）の密封装置１ならびに図１６（Ａ）の密封装置５１および図１６（Ｂ）の密封装置６１をサンプルとして摺動抵抗および摺動発熱に係る比較試験を行なったので、以下にその試験方法および試験結果を説明する。
【００４７】
（１）摺動抵抗に係る比較試験
試験方法・・・
以下の条件にて各サンプルに発生する摺動抵抗を測定した。
・シリンダ径：φ１００
・摺動速度：１００ｍｍ／ｓ
・温度：１００℃
・油種：エンジンオイルＳＡＥ１０Ｗ
試験結果・・・
試験結果は、図１０のグラフ図（○プロット：図１６（Ａ）の密封装置５１、△プロット：図１６（Ｂ）の密封装置６１、◇プロット：実施例の密封装置１）に示すとおり、実施例の密封装置１によれば図１６（Ａ）の密封装置５１および図１６（Ｂ）の密封装置６１と比較して、発生する摺動抵抗が低減することを確認することができた。
【００４８】
（２）摺動発熱に係る比較試験
試験方法・・・
以下の条件にて各サンプルに発生する摺動発熱を測定した。
・シリンダ径：φ１００
・圧力：１０ＭＰａ
・摺動速度：５０ｍｍ／ｓ
・温度：自然昇温
試験結果・・・
摺動発熱は摺動開始後、シリンダ表面温度が徐々に上昇し、サチュレートした時の到達温度を示す。試験結果は、図１１のグラフ図（サンプルａ：図１６（Ａ）の密封装置５１、サンプルｂ：図１６（Ｂ）の密封装置６１、サンプルｃ：実施例の密封装置１）に示すとおり、実施例の密封装置１によれば図１６（Ａ）の密封装置５１および図１６（Ｂ）の密封装置６１と比較して、発生する摺動発熱が低減することを確認することができた。
【００４９】
また、上記実施例では、円周上１箇所にバイアスカットまたはステップカット等のカット部１２を設けたインナーシールリング１１について、これをシリンダ４３の対向面に対し接触せずシリンダ４３の対向面との間に所定の径方向間隙を設定されるようにシリンダ４３の対向面に対する外径しめ代を持たない大きさに形成され、すなわちその外径寸法をシリンダ４３の内径寸法よりも少々小さく設定されたものとしたが、このインナーシールリング１１は、シリンダ４３の対向面に対し接触するものとしても良く、シリンダ４３の対向面に対する外径しめ代を持つ大きさに形成され、すなわちその外径寸法をシリンダ４３の内径寸法と同等または同等以上の大きさに設定されたものとしても良い。この場合はアウターシールリング２１がシリンダ４３の対向面に対し接触し、これに加えてインナーシールリング１１もシリンダ４３の対向面に対し接触することになる。
【００５０】
次に、図１４に示す実施例では上記の構成に加えて、アウターシールリング２１が、その径方向厚み寸法をＴ、当該密封装置１におけるはみ出し隙間寸法（ピストン４１およびシリンダ４３間の隙間４４の径方向寸法）をＧ、ピストン４１の外周面に設けたシール装着溝４２における開口側縁面取り部４２ａの径方向幅寸法をＲ、はみ出し隙間寸法Ｇおよび開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒの和をＡとして、
Ｔ＞Ａ・・・・（イ）式
の関係を充足するように設定され、これにより上記したようにインナーシールリング１１に対して軸方向一方から高圧Ｐが作用したときに、インナーシールリング１１における保持溝１３の低圧側に位置する部位（図１４においてインナーシールリングの断面中に付した点線よりも外周側の部位）がシール装着溝４２の内部側面によって支えられるため、保持溝１３の溝底を起点とする溝底延長面（図１４においてインナーシールリングの断面中に付した点線で示される面）に大きなせん断応力が作用せず、よってインナーシールリング１１が図１３に示すように破損するのを抑制することが可能とされている。
【００５１】
内周側部材４１の外周面に設けるシール装着溝４２における開口側縁面取り部４２ａは、断面円弧形のアール状面取り部とされ、その円弧（アール）の半径寸法をもって開口側縁面取り部４２ａの径方向幅寸法Ｒが規定されている。
【００５２】
尚、この（イ）式の関係を充足する構成は、図１４に示す実施例のみならず、上記図１ないし図９に示す実施例でも同様に採用されている。
【００５３】
次に、図１５に示す実施例では上記の構成に加えて、インナーシールリング１１の軸方向一方の端面に吹き抜け漏れ抑制用の凹部形状１６が設けられ、この凹部形状１６が、インナーシールリング１１を成形するための成形型（図示せず）のキャビティ内面に凸部形状をエンドミルで切削加工し、このように凸部形状をエンドミルで切削加工した成形型を用いることにより、賦形されている。したがって上記したようにインナーシールリング１１を成形するための成形型のキャビティ内面に凸部形状を放電加工し、このように凸部形状を放電加工した成形型によって凹部形状を賦形する場合と比較して、成形型の製作費が比較的廉価で、よって部品コストが高騰するのを抑制することができる。凹部形状１６はインナーシールリング１１の軸方向一方の端面および外周面に対し開口するように設けられ、またインナーシールリング１１の円周上複数（例えば円周上６箇所）が設けられている。
【符号の説明】
【００５４】
１  密封装置
１１  インナーシールリング
１２  カット部
１２ａ，１２ｂ  カット端部
１３  保持溝
１４  傾斜面
１５  ストレートカット
１６  凹部形状
２１  アウターシールリング
３１  バックリング
３２  面取り部
４１  ピストン（内周側部材）
４２  装着溝
４２ａ  開口側縁面取り部
４３  シリンダ（外周側部材）
４４  隙間
【要約】
部品点数が少なく具体的には部品点数が３点以下であり、よって密封装置のコンパクト化を実現することができ、耐はみ出し性を備え、しかも摺動抵抗を低く抑えることができる密封装置を提供する。この目的を達成するため、インナーシールリングと、その外周保持溝に保持されるアウターシールリングと、バックリングとの組み合わせよりなる。インナーシールリングは、アウターシールリングより高剛性の材質よりなり円周上１箇所にカット部を備える。アウターシールリングは、インナーシールリングより低摩擦かつ低剛性の材質よりなりエンドレスに形成される。アウターシールリングは、その径方向厚み寸法Ｔ、はみ出し隙間寸法Ｇ、シール装着溝における開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒならびに、はみ出し隙間寸法Ｇおよび開口側縁面取り部の径方向幅寸法Ｒの和Ａにおける寸法大小関係において、Ｔ＞Ａを充足する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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