スリッパーシール

【目的】高圧用のピストン等のシール及びシール溝の幅を狭くすること。
【構成】ピストン１２のスリッパーシール装着溝１５の幅に対応する幅のシールリング１４をポリアミド樹脂で形成し、そのシールリングに少なくとも一方の端面と外周面とに跨がり且つ前記スリッパーシール装着溝内に達する切り欠き状の圧力導入溝１７を設け、前記シールリングの内側の前記スリッパーシール装着溝内に合成ゴム製のバックリング１３をシール溝側面との間に僅かな余裕をもたせて収容してなることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体圧シリンダのピストン部、ロッド部のシールに使用されるスリッパーシールに関し、特に、３５０kg/cm²を越える高圧下で使用できるスリッパーシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高圧用（４００kg/cm²程度）のピストン用スリッパーシールは、図２に示すようなものが市販されている。同図において１はシリンダ、２はピストンであり、スリッパーシールとして、それぞれがリング状に形成された内周部分を構成するニトリルゴム製のバックリング３、外周部分を構成するブロンズ入り４ふっ化エチレン樹脂（フッ素樹脂中にブロンズの粉末を分散させたもの）製のシールリング４、ポリアミド樹脂製のバックアップリング５、５からなるものが、ピストン２に設けたシール溝７に収容されている。６はシリンダ１とピストン２との間に必要な隙間で通常０．５ｍｍ程度とされている。また、シール溝７の溝幅はこの場合１６ｍｍであり、ピストンの直径の相違によってあまり変わらない。例えば直径１００〜１５０ｍｍで同じ１６ｍｍである。
【０００３】また、この程度の高圧のピストンシールの用途としては、例えば、最近使用される油圧が高くなってきた建設機械のショベルの駆動に用いられる油圧シリンダがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記スリッパーシールは、高圧に対応するためにバックアップリング５、５を設けたものである。このバックアップリングを省略した構成にすると、シールリング４が高圧によってシリンダ１とピストン２の間の隙間６にはみ出して損傷してしまうから、使用できない。従ってシール溝７の幅をこれ以上小さくすることは困難である。ピストン等のシール溝の幅を狭くすることができると、少しではあるがそれだけピストン及びシリンダの長さを短くできる点で有利である。また、従来のバックアップリング５、５を設けた構成のスリッパーシールは、部品点数が多く、バックリング３の形状がやや複雑になり、それだけコスト高になることを免れ得ない。
【０００５】本発明は、形状を複雑にすることなく、前述のような高圧用のスリッパーシール及びシール溝の幅を狭くすることができるピストン等のスリッパーシールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の手段は、略矩形断面のポリアミド樹脂製のシールリングと、そのシールリングに摺動面側へ向かう弾性押圧力を付与する略矩形断面の合成ゴム製のバックリングとからなる。シールリングには少なくとも一方の端面と摺動面側周面とに跨がり且つ前記スリッパーシール装着溝内に達する切り欠き状の圧力導入溝を設けるのがよい。
【０００７】
【作用】前記手段によれば、例えば、スリッパーシールをピストンに用い、シリンダ内のピストンの片側に高圧の油圧が作用したとき、その油圧はシールリングに作用するとともにバックリングの側面に導入され、バックリングを側面から押圧し、反対側の溝側面、溝底面及びシールリング内周面に押しつけて変形させ、その変形によりシール作用する。この時ポリアミド樹脂製のシールリングが低圧側のシリンダ内周面とピストンの隙間にはみ出すようなことはない。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１を用いて説明する。図において、１１は内径１００ｍｍのシリンダ、１２はピストンであり、ピストン１２にはスリッパーシール装着溝１５を設けてあり、この溝１５にシールリング１４とバックリング１３からなるスリッパーシールを装着してある。
【０００９】スリッパーシール装着溝１５は、幅８．１ｍｍ、深さ１０．３ｍｍである。シールリング１４は、ポリアミド樹脂製で、幅が８ｍｍ、厚さが３ｍｍで外周面と端面とのなす角部は面取りを施してあり、端面と外周面とにまたがって圧力導入溝１７を設けてある。圧力導入溝１７は、一方の端面に周方向に１８０°離れて、つまり対称位置に２個、他方の端面には反対側の面のものと周方向に９０°位置を異ならせて２個、夫々設けてある。圧力導入溝１７の形状は特に限定されないが、例えば幅１ｍｍ、深さ０．５ｍｍ程度とし、外周面に達する切り欠き状に端面に設け、スリッパーシール装着溝１５内には達するが、シールリング１４の内周面までには達しないように設けてある。この溝１７がシールリング１４の内周面に達しない構成は圧力導入とバックリングの保護を両立させる。この溝１７の長さはシールリングの半径方向寸法の５０〜９０％を目安に設ける。材質のポリアミド樹脂は、硬度がロックウエルＲスケールで１２３、弾性率が３０×１０³kg/cm²のものである。
【００１０】バックリング１３は、ニトリルゴム製で、幅が７．９ｍｍ、厚さが８ｍｍである。このバックリング１３は、取り外してある状態で内径をスリッパーシール装着溝１５の溝底径よりも小さく形成してあり、外径をシールリング１４の内径よりも小さく形成してあり、シール溝１５に装着した状態では溝底に押圧接触しており、またシールリング１４の内周面にも押圧接触している。そして、シールリング１４の外径もシリンダ内径より少し（１ｍｍ）大きく形成してあり、シリンダ１１内では内周面に押圧接触している。要するにいずれも締め代があって径方向に押圧接触している。
【００１１】このように構成されたピストンのスリッパーシールは、実用試験において使用油圧が５００kg/cm²で全く支障がなかった。また上記実施例の他にもシリンダ内径が１３０ｍｍ、１４５ｍｍのものに対しても実施例と同様なシール幅のものを製作して実用試験を行ったところ、使用油圧が５００kg/cm²で全く支障がなかった。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、従来の高圧用のスリッパーシールのシールリングの両側のバックアップリングを省略できるので、従来よりもシール及びシール溝の幅を半分にすることができ、その分ピストン及びシリンダの長さを短くすることができ、更にバックリングの形状を単純化できてコスト低減にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）はシリンダ軸線方向に沿った断面の部分拡大図、（ｂ）は同実施例のスリッパーシールを軸線方向に見た部分正面図である。
【図２】従来のピストンの高圧用スリッパーシールを示す軸線に沿った断面の部分拡大図である。
【符号の説明】
１１シリンダ
１２ピストン
１３バックリング
１４シールリング
１５スリッパーシール装着溝
１７圧力導入溝

【特許請求の範囲】
【請求項１】略矩形断面のポリアミド樹脂製のシールリングと、そのシールリングに摺動面側へ向かう弾性押圧力を付与する略矩形断面の合成ゴム製のバックリングとからなるスリッパーシール。
【請求項２】スリッパーシール装着溝の幅に対応する幅のシールリングをポリアミド樹脂で形成し、そのシールリングに少なくとも一方の端面と摺動面側周面とに跨がり且つ前記スリッパーシール装着溝内に達する切り欠き状の圧力導入溝を設け、前記スリッパーシール装着溝の溝底と前記シールリングとの間に合成ゴム製のバックリングをスリッパーシール装着溝側面との間に僅かな余裕をもたせて収容してなることを特徴とするスリッパーシール。

【図１】