(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面と該軸が挿入されるハウジングの軸孔との間の環状隙間をシールする密封装置であって、
円周上の一箇所に設けられたカット部によって一箇所で分離された有端状の形状を有するシールリングを軸方向に複数隣接させて備えるとともに、
前記シールリングのカット部のカット面が、圧力が加わると前記シールリングを拡径せしめるように互いに当接している密封装置において、
隣り合うシールリングのカット部のカット面の方向を異ならせたことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記隣り合うシールリングのそれぞれのカット部のカット面は、一方がスラスト方向に平行となる面であり、他方がラジアル方向に平行となる面であることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カット部を有するシールリングを隣接させて複数備えた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高圧の密封流体（作動油）が作用する装置の駆動力伝達部等において、ハウジングの軸孔内周面と該軸孔に挿通される軸の外周面との間の環状隙間からの密封流体の漏れを防止するために密封装置が備えられている。
【０００３】
図６は、このような密封装置１００の概略構成を説明する断面構成説明図である。図６において、ハウジング１０１の軸孔１０１ａと軸１０２は同軸的に配置されており、軸１０２は目的に合わせて停止／回転動／揺動／往復動等の動作がなされる。
【０００４】
軸１０２の外周面１０２ａには断面矩形状の環状溝１０２ｂが設けられ、大気側Ｔから密封流体の封入されている密封側Ｍに向けて、第１バックアップリング１０３、第２バックアップリング１０４、ゴム状弾性体によるＯリング１０５が備えられている。
【０００５】
第１及び第２バックアップリング１０３，１０４は、Ｏリング１０５が密封流体の圧力Ｐを受けた時にハウジング１０１の軸孔１０１ａと軸１０２の外周面１０２ａの間の環状隙間１０６へとはみ出してしまうことを防止している。
【０００６】
これらバックアップリングとしては、Ｏリング１０５を介して圧力を受けた場合に大きく弾性変形（環状隙間１０６へのはみ出し）してしまわず、且つ摺動抵抗の小さな材料（例えばＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂材料）が選択されている。
【０００７】
また、２つのバックアップリングは、環状溝１０２ｂへの装着性と、圧力が加わった際に拡径して軸孔１０１ａに密接するために、バイアスカット１０３ａ，１０４ａによる割りが入っている。
【０００８】
図７（ａ）はこのバイアスカット１０３ａ，１０４ａをラジアル方向（図６におけるＶ１−Ｖ１矢視）より見た状態を示し、図７（ｂ）はバイアスカット１０３ａをスラスト方向（図７（ａ）におけるＶ２−Ｖ２矢視）より見た状態を示している。
【０００９】
このようなバイアスカットは、圧力や温度によって割りが容易に閉じることから、バックアップリングの周方向に対して略直交する面を端面とするストレートカットと共に製造工程も簡単なことから一般的に採用されている。
【００１０】
尚、２つのバックアップリングの機能として、第１のバックアップリング１０３は環状溝１０２ｂの壁面に直接当接することから剛性を必要とし、第２のバックアップリング１０４はＯリング１０５の傷つきを防止するために柔らかさが求められることより、第１のバックアップリング１０３を第２のバックアップリング１０４よりも硬く設定することが行なわれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸１０２の動作（回転動、揺動、往復動あるいは振動等）と圧力ＰによるＯリング１０５の押圧動作等が関係し、第１のバックアップリング１０３と第２のバックアップリング１０４との位置が入れ替わるという現象が発生することがある。
【００１２】
この現象は、図８に示されるように、拡径した際にバイアスカット１０３ａ，１０４ａが開き、隣接する他のバックアップリングの端部同志が交差して位置を入れ替えてしまうというものである。
【００１３】
従って、このような現象が発生すると、バックアップリングの変形による密封装置としてのシール性の低下や、硬い第１のバックアップリング１０３がＯリング１０５と接触して損傷させる虞（図８の領域Ｒ１部）があり、信頼性や寿命の低下につながることが懸念されていた。
【００１４】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、カット部を有する複数のバックアップリングの位置の入れ替わりを防ぎ、密封装置のシール性や信頼性並びに寿命等を向上させることを可能とする密封装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、軸の外周面と該軸が挿入されるハウジングの軸孔との間の環状隙間をシールする密封装置であって、円周上の一箇所に設けられたカット部によって一箇所で分離された有端状の形状を有するシールリングを軸方向に複数隣接させて備えるとともに、前記シールリングのカット部のカット面が、圧力が加わると前記シールリングを拡径せしめるように互いに当接している密封装置において、隣り合うシールリングのカット部のカット面の方向を異ならせたことを特徴とする。ここで、前記隣り合うシールリングのそれぞれのカット部のカット面は、一方がスラスト方向に平行となる面であり、他方がラジアル方向に平行となる面であるとよい。
【００１６】
これにより、隣り合うシールリングのカット部のカット面の方向が異なることから、カット部同志が近接した場合において、カット部が交差してシールリングの位置を入れ替えてしまうことが防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１〜図２は本発明を適用した第１の実施の形態における密封装置１の構成を説明する図である。図１においては、密封装置１が軸１０２に設けた溝１０２ｂに嵌め込まれ、２対向面としてのハウジング１０１の軸孔１０１ａと軸１０２の外周面１０２ａの間の環状隙間１０６をシールしている状態を説明する要部断面図（軸方向に切断した図）である。
【００２０】
図１において、ハウジング１０１の軸孔１０１ａと軸１０２は同軸的に配置されており、軸１０２は目的に合わせて停止／回転動／揺動／往復動等の動作がなされる。
【００２１】
軸１０２の外周面１０２ａには断面矩形状の環状溝１０２ｂが設けられ、大気側Ｔから密封流体の封入されている密封側Ｍに向けて、シールリングとしての第１バックアップリング３と第２バックアップリング４、ゴム状弾性体によるＯリング５が備えられている。
【００２２】
第１及び第２バックアップリング３，４は、Ｏリング５が密封流体の圧力Ｐを受けた時にハウジング１０１の軸孔１０１ａと軸１０２の外周面１０２ａの間の環状隙間１０６へとはみ出してしまうことを防止している。
【００２３】
これらバックアップリングとしては、Ｏリング５を介して圧力を受けた場合に大きく弾性変形（環状隙間１０６へのはみ出し）してしまわず、且つ摺動抵抗の小さな材料（例えばＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂材料）が選択されている。
【００２４】
また、２つのバックアップリングは、環状溝１０２ｂへの装着性と、圧力が加わった際に拡径して軸孔１０１ａに密接するために断面略矩形状であり、カット部としての「割り」、即ち、各バックアップリングの周方向に対して傾いたバイアスカット３ａ，４ａが形成されている。
【００２５】
図２（ａ）はこの第１及び第２バックアップリング３，４をバイアスカット３ａ，４ａが見えるラジアル方向（図１におけるＶ３−Ｖ３矢視）より示した状態を示し、図２（ｂ）は第１バックアップリング３のバイアスカット３ａをスラスト方向（図２（ａ）におけるＶ４−Ｖ４矢視）より見た状態、図２（ｃ）は第２バックアップリング４のバイアスカット４ａをスラスト方向（図２（ａ）におけるＶ４−Ｖ４矢視）より見た状態を示している。
【００２６】
また、図３（ａ），（ｂ）は、各バックアップリング３，４を独立させて示した斜視図である。
【００２７】
このように、第１のバックアップリング３のバイアスカット３ａは、矢印Ａ１で示されるスラスト方向に対して平行となるカット面を有し、第２のバックアップリング４のバイアスカット４ａは、矢印Ａ２で示されるラジアル方向に対して平行となるカット面を有していることから、それぞれのカット面の方向が異なり、軸１０２の動作によってカット部同志が近接した場合においても、カット部が交差してシールリングの位置を入れ替えてしまうことが防止される。
【００２８】
この実施の形態において、Ｏリング５側のバックアップリング４にラジアル方向に対して平行となるカット面を備えたことは、圧力ＰによりＯリング５が押圧された際にカット面が倣い、バックアップリング４におけるはみ出しを防止させる効果を得るためである。
【００２９】
尚、バイアスカットとしては、カット面を平面とすることで直刃のカッター等や機械加工により簡単に形成することが可能となるが、波形刃のカッターや成形加工によって波形状の切断面とすることも可能である。
【００３０】
また、従来技術と同様に第１のバックアップリング３を第２のバックアップリング４よりも硬く設定して耐圧性向上を図ることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図４に第２の実施の形態におけるバックアップリング１３，４を示す。図４は第１の実施の形態の図２に対応するもので、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係は図２と同じである。
【００３２】
但し、バックアップリング３に代えてバックアップリング１３をバックアップリング４の隣に配置させた状態である。
【００３３】
このバックアップリング１３は、バックアップリング４と同様にラジアル方向に対して平行となるカット面のバイアスカット１３ａを有しているが、このバイアスカット１３ａは、バックアップリング４のバイアスカット４ａのカット面とは反対方向に傾斜するカット面を有するものである。
【００３４】
このような、バックアップリング１３とバックアップリング４の組み合わせによっても、それぞれのカット面の方向が異なり、軸１０２の動作によってカット部同志が近接した場合においても、カット部が交差してシールリングの位置を入れ替えてしまうことが防止される。
【００３５】
（実施の形態３）
図５に第３の実施の形態におけるバックアップリング２３，２４を示す。図５（ａ），（ｂ）は、バックアップリング２３，２４の一部を切断し、カット部２３ａ，２４ａを露出させている。
【００３６】
発明者の実験によると、隣接したバックアップリング同士は、使用において周方向に相対回転することになり、カット部がエッジ状であると相手側バックアップリングを傷つけたり、カット部自体のエッジがこぼれた場合に異物となり、当接面にかみ込んで損傷や摩耗を発生させることが確認された。
【００３７】
従って、バイアスカットにおける軸方向端面側のエッジ２３ｂ，２３ｃ，２４ｂ，２４ｃにアール付けを行なうことで、隣接したバックアップリング同士の損傷を低減することができた。
【００３８】
また、バックアップリング２３では、鋭角となったエッジ２３ｄにアール付けを行なうことにより、エッジのこぼれを防止することができた。
【００３９】
【発明の効果】
上記発明の実施の形態に説明されるように、本発明を適用した密封装置によると、カット部を有する複数のシールリングの位置の入れ替わりを防ぎ、密封装置のシール性や信頼性並びに寿命等を向上させることが可能となる。
【００４０】
シールリングのカット部の先端にアール処理を施すことにより、隣接するバックアップリングを傷つけたり、カット部自体のエッジがこぼれた場合に異物となり、当接面にかみ込んで損傷や摩耗を発生させることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１の実施の形態に係る密封装置の断面構成説明図。
【図２】図２は第１の実施の形態に係るシールリングの図。
【図３】図３は第１の実施の形態に係るシールリングの斜視説明図。
【図４】図４は第２の実施の形態に係るシールリングの図。
【図５】図５は第３の実施の形態に係るシールリングの図。
【図６】図６は従来の密封装置の断面構成説明図。
【図７】図７は従来のシールリングの図。
【図８】図８は従来のシールリングの問題を説明する図。
【符号の説明】
１  密封装置
３  第１バックアップリング（シールリング）
３ａ  バイアスカット
４  第２バックアップリング（シールリング）
４ａ  バイアスカット
５  Ｏリング
１０１  ハウジング
１０１ａ  軸孔
１０２  軸
１０２ａ  外周面
１０２ｂ  溝
１０６  環状隙間
【図１】
0004106753.tif 000002
【図２】
0004106753.tif 000003
【図３】
0004106753.tif 000004
【図４】
0004106753.tif 000005
【図５】
0004106753.tif 000006
【図６】
0004106753.tif 000007
【図７】
0004106753.tif 000008
【図８】
0004106753.tif 000009