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JPH0726684B2 - シ−ルバツクアツプリングアセンブリ及びエラストマー強化シールアッセンブリ - Google Patents
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JPH0726684B2 - シ−ルバツクアツプリングアセンブリ及びエラストマー強化シールアッセンブリ - Google Patents

シ−ルバツクアツプリングアセンブリ及びエラストマー強化シールアッセンブリ

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JPH0726684B2
JPH0726684B2 JP60245332A JP24533285A JPH0726684B2 JP H0726684 B2 JPH0726684 B2 JP H0726684B2 JP 60245332 A JP60245332 A JP 60245332A JP 24533285 A JP24533285 A JP 24533285A JP H0726684 B2 JPH0726684 B2 JP H0726684B2
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マイケル ベンソン アラン
ダグラス モーサー ジヨーン
バーン ルジツカ アラン
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ダブリユ− エス シヤンバン アンド カンパニ−
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/166—Sealings between relatively-moving surfaces with means to prevent the extrusion of the packing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S277/935—Seal made of a particular material
    • Y10S277/944—Elastomer or plastic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S277/935—Seal made of a particular material
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高圧用のエラストマー強化シールに関する。
特に、本発明は、エラストマー強化シールと共に使用し
て、高圧操作時のエラストマー強化シールのキャップシ
ールのはみだしを防止する改良型シールバック−アップ
リングアセンブリ及びエラストマー強化シールアセンブ
リに関する。
［従来の技術］ エラストマー強化シールは、通常、種々の機械装置の合
せ面を封止するもので、水力工具、油圧アクチュエータ
ー等の油圧装置、および内燃機関、真空ポンプ等をはじ
めとする種々の機械装置に使用されている。
エラストマー強化シールとキャップシールは一体に成形
されていて、例えばシリンダ壁面とピストン壁面との間
の隙間に使用されて、その隙間を封止する場合、シリン
ダ壁面と直接接触して、その隙間を封止する作用をする
部分があるが、本発明では、この部分を敢えて、キャッ
プシールと呼称して、その下の部分と区別することとす
る。キャップシールは、通常ポリテトラフルオロエチレ
ンのような低表面張力のプラスチュック、或いは軟質金
属で製造されている。
最も一般的なエラストマー強化シールとしては、ピスト
ンまたはロッドの封止に使用して、２つの隣接する円筒
面を封止するＯ−リングがある。エラストマー強化シー
ルは、一方の表面にある溝の中に嵌入されて、２つの表
面の間の隙間にわたって、環状に延びて、他の表面に当
接して封止する。エラストマー強化シールは、通常、エ
ラストマー膨張リングによって、合わせ面、或いは封止
面に対して強化されるプラスチックキャップシール、或
いは封止リングを有する２つの封止部材からなる。膨張
リングは、ゴム、またはゴムと同様の弾性を有する合成
物質で製造されている。キャップシールは、通常、ポリ
テトラフルオロエチレン（PTFE）等の表面聴力が低いプ
ラスチック、或いは軟質金属で製造されている。
高圧、例えば210kg/cm2（3000ポンド／平方インチ）以
上の高圧が加わると、封止装置のキャップシールは変形
して、隣接する表面の間の隙間に徐々に、はみだす傾向
にある。この隙間は、通常、はみ出し隙間として知られ
ている。キャップシールのはみ出しによって起こる問題
は、特に高圧、或いは真空時に深刻である。この問題
は、往復面が、ピストン−シリンダ、またはロッドボア
封止装置で封止される場合は、特に煩わしい。
キャップシールが、はみ出し隙間の中にはみ出すのを防
止、或いは軽減するするため、エラストマー強化シール
の片側に配置される種々のバックアップリング、又は、
はみ出し防止リングが開発されている。バックアップリ
ングは、通常、弾性率が高く、比較的硬い材料で製造さ
れた一体成形リングである。従来、バックアップリング
は、キャップシールリングとエラストマー強化シールリ
ングの両方に当接するように設計されている。
比較的硬い材料で製造されているバックアップリング
は、キャップシールが、はみ出し隙間の中にはみ出すの
を防止するのには効果的であるが、エラストマー強化シ
ールがバックアップリングと接触して、磨耗されるとい
う欠点がある。エラストマー強化シールの磨耗を防止す
るため、バックアップリングを軟質の材料で製造する場
合があるが、軟質製のバックアップリングを使用するこ
とは、キャップシールのはみ出し防止には有効でない。
［発明が解決しようとする課題］ 従って、発明が解決しようとする課題は、高圧操作時で
も、エラストマー強化シールのキャップシールがはみ出
すのを防止すると共に、エラストマー強化シールのエラ
ストマー部分の磨耗を軽減することが出来なかったこと
である。
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するための手段である本発明は、主とし
て、エラストマー強化シールによって封止される２つの
合わせ面の間のエラストマー強化シールの上部に位置す
るキャップシールのはみ出しを防止するのに使用される
シールバックアップアセンブリであって；前記２つの合
わせ面の１つが、他方の面と封止接触するエラストマー
強化シールが収容される、側壁付溝を有し；前記キャッ
プシールが、他方の面と封止接触する封止面、第１及び
第２縁部、及び支持面を有し；前記エラストマー強化シ
ールが、前記溝の中で前記キャップシールより下に配置
されて前記キャップシールの支持面と接触して前記キャ
ップシールを偏倚させ、前記他方の面と封止係合される
弾性エキスパンダ要素を有し；前記弾性エキスパンダ要
素が、第１及び第２縁部を有するシールバックアップア
センブリであって； （Ａ）前記キャップシールの第１縁部に隣接して、前記
溝の中に配置される第１バックアップリング、及び前記
キャップシールの第２縁部に隣接して、前記溝の中に配
置される第２バックアップリングを備え、前記バックア
ップリングが各々； （ａ）前記キャップシールのはみ出しを防止する強度を
有し、比較的硬く、非弾性の材料で製造されている外側
部材； （ｂ）前記エキスパンダ要素の磨耗を防止する比較的軟
質の弾性材料で製造されている内側部材；及び （ｃ）前記外側部材と前記エキスパンダ要素との接触を
防止することにより前記バックアップリングを用いて、
封止されている２つの合わせ面の間の前記エラストマー
強化シールがはみ出すのを防止するように前記外側部材
と前記内側部材を結合させる手段とを有することを特徴
とするシールバックアップリングアセンブリである。
本発明は、エラストマー強化シールのキャップシール
が、エラストマー強化シールによって封止される２つの
合わせ面の間のはみ出し隙間の中に、はみ出すのを防止
するのに使用されるバックアップリングの構造の改良に
基づいている。エラストマー強化シールは、合わせ面の
１つにある溝に配置される。キャップシールは、比較的
硬く、非弾性の封止材料で製造されていて、封止材が取
り付けられる溝の対向面と接触する封止面を有してい
る。また、キャップシールは、第１及び第２縁、並びに
支持面を有している。
エラストマー強化シールは、キャップシールの他に、キ
ャップシールより下の溝の中に配置され、キャップシー
ル支持面と接触して、キャップシールを偏倚させること
により、シールが嵌入している溝に対向する合わせ面を
封止係合させる比較的軟質のエラストマーで製造されて
いる弾性エキスパンダ、または付勢要素を備えている。
このエキスパンダ要素は、第１及び第２縁部を有してい
る。
本発明によって、キャップシールとエキスパンダ要素の
第１縁部に隣接する溝に嵌入される第１バックアップリ
ングと、キャップシールとエキスパンダ要素の第２縁部
に隣接する溝に嵌入される第２バックアップリングとを
有するバックアップアセンブリが提供される。このバッ
クアップアセンブリは、２つのバックアップリングの間
に、エラストマー強化シールを挟持させたシールアセン
ブリである。
バックアップリングは、各々、キャップシールのはみ出
しを防止するのに充分な強度を有する比較的硬い、非弾
性の材料で製造されている外側部材を有している。この
外側部材は、キャップシール縁部に隣接する第一縁部
と、溝の側壁に位置する第２縁部とを有している。本発
明の重要な特徴は、外側部材が比較的軟質のエキスパン
ダ要素と接触しないようにバックアップリングが構成さ
れていることである。
各バックアップリングは、外側部材より軟質の材料で製
造された内側部材を有している。内側部材は、エキスパ
ンダ要素の縁部に当接する第１縁部、及び溝の側壁に当
接する第２縁部を有している。内側部材は、エキスパン
ダ要素の磨耗を防止するのに充分軟らかい材料で製造さ
れていて、内側部材の第１縁部のみが、エキスパンダ要
素と接触するように構成されている。バックアップリン
グの内側部材と外側部材とを結合して、エラストマー強
化シールの両側にバックアップリングを形成することに
よって、高圧操作時のキャップシールのはみ出しを防止
する手段が設けられている。
本発明の特徴は、バックアップリングの外側部材を比較
的硬い耐久材で製造し、内側部材を比較的軟らかい材料
で製造した二重構造により、エラストマー強化シールの
磨耗を軽減することである。比較的硬い、非弾性の封止
材料で製造された単一構造のバックアップリングは、シ
ールアセンブリの軟質エラストマーの一部を過度に磨耗
させる。本発明による二重構造のバックアップリング
は、耐磨耗性と適合性がよいので、エラストマー強化シ
ールの使用寿命を伸ばし、それにより装置の分解、修理
の回数を軽減することができる。このように、エラスト
マー強化シールの耐久性を伸ばし、修理と交換の回数を
減らすことは、エラストマー強化シールの交換と、オー
バーホールに多くの時間と経費を要する大型で複雑な油
圧装置にとって、多大の波及効果を及ぼす。
［実施例］ 次に、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。
第３図に、本発明によるシールバックアップアセンブリ
を組込んだエラストマー強化シールアセンブリの全体を
（10）で示してある。エラストマー強化シールアセンブ
リ（10）は、エラストマー強化シール（12）、第１バッ
クアップリング（14）、及び第２バックアップリング
（16）を備えている。シールアセンブリ（10）は、シリ
ンダ壁（18）、及びピストン壁（20）の２つの合わせ面
の間を封止するために使用される。また、シールアセン
ブリ（10）は、２つの合わせ面の間を封止する必要があ
る種々の装置等に使用できる。また、シールアセンブリ
は、211kg/cm2（3,000psig）以上の高圧下での使用に適
しており、固定面、振動面、回転面、又は往復面を封止
する必要がある高圧の油圧装置、高性能真空・圧縮装置
等で使用される。
シールアセンブリ（10）は、ピストン壁（20）の溝（2
2）に嵌入される。溝（22）は、側壁（24）、（26）、
及び底壁（28）で構成されている。エラストマー強化シ
ール（12）は、キャップシール（30）とエキスパンダ要
素（32）とで構成されている。キャップシール（30）
は、シリンダ壁（18）と密接する封止面（34）、第１縁
部（36）、第２縁部（38）、及び支持面（40）を有して
いる。キャップシール（30）は、エラストマー強化シー
ルに通常使用される周知の硬質、非弾性封止材料で製造
されている。これらの封止材料としては、ポリテトラフ
ルオロエチレン（PTFE）、及びポリエーテルエーテルケ
トン、ポリ（アミド・イミド）、ポリエーテルスルホ
ン、及びその他類似の弾性率の高いプラスチック材料が
ある。前述したように、ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）、及びその他類似のキャップシール材料は、連
続的に高圧を加えると、流動して、はみ出し隙間（5
6）、（70）の中にはみ出すという問題がある。
エキスパンダ要素（32）は、溝（22）の中で、キャップ
シール（30）より下方に配置され、キャップシール支持
面（40）と接触して、キャップシールを偏倚させてシリ
ンダ壁（18）と気密係合できるように構成されいて、第
１縁部（42）、第２縁部（44）頂面（46）、及び底面
（48）を有している。エキスパンダ要素の頂面（46）と
キャップシール支持面（40）は、好ましくは、キャップ
シール（30）とエキスパンダ要素（32）とを隣接嵌合す
る形状である。特に、第３図に示す隣接構造が好ましい
が、エキスパンダ要素（32）によって、キャップシール
（30）を適切に支持し、シリンダ壁（18）に対してキャ
ップシール（30）が偏倚させられる限り、如何なる隣接
嵌合構造でもよい。エキスパンダ要素は、天然ゴム、又
は合成ゴム、及び類似の合成エラストマー等の軟質、弾
性材料で製造される。
本発明によると、第１バックアップリング（14）は、キ
ャップシールの第１縁部（36）とエキスパンダ要素の第
１縁部（42）とに隣接して、溝（22）の中に配置され
る。一方、第２バックアップリングは、キャップシール
の第２縁部とエキスパンダ要素の第２縁部（38）、（4
4）とに隣接して溝（22）の中に配置されている。第１
図に、第１バックアップリング（14）の側面図を示すと
共に、第２図に、その分解図を示す。第２バックアップ
リング（16）の形状、及び材料は、第１バックアップリ
ング（14）と同じであるが、封止アセンブリの各側部に
別々の圧力が加わるような場合は、これら２つのバック
アップリングの寸法、形状、及び材料を変えることが好
ましい。例えば、第１バックアップリング（14）に隣接
して、高圧をかける場合は、第１バックアップリング
（14）を第２バックアップリング（16）より硬くする
か、一方を、他方より硬質、すなわち耐久性のある材料
で製造することが望ましい。
以下に、第１バックアップリング（14）の詳細を説明す
るが、これは第２バックアップリング（16）についても
同様である。
第１図、第２図、及び第４図に示すように、バックアッ
プリング（14）は、外側部材（50）と内側部材（52）と
で構成されている。外側部材（50）は、シリンダ壁（1
8）と接触して、キャップシール（30）が、シリンダ壁
（18）とピストン壁（20）との間のはみ出し隙間（56）
（第３図参照）の中にはみ出さないようにする外面（5
4）を有している。更に、外側部材（50）は、第１縁部
（58）、及び第２縁部（60）を有している。また、外側
部材（50）は、外側部材（50）の、内側周囲に、内側部
材（52）の凹形外面（64）と隣接する凸面（62）を有し
ている。これらの凹凸面は、好ましくは、第３図に最も
良く示してあるように、隣接噛み合いする山形形状をし
ている。
内側部材（52）は、エキスパンダ要素の第１縁部（42）
と当接する第１縁部（66）と、溝側壁と当接する第２縁
部（68）を有している。
第３図に最も良く示してあるように、外側部材（50）と
内側部材（52）は、外側部材（50）が、キャップシール
の第１縁部（36）に当接し、一方、内側部材（52）が、
エキスパンダ要素の第１縁部（42）に当接するように構
成されている。本発明の重要な特徴は、外側部材（50）
の半径方向厚さを、エキスパンダ要素（32）と接触しな
い程度に薄くしてあることである。第３図に示すよう
に、外側部材（50）に厚さは、内側部材（52）がキャッ
プシール（30）に重積して、外側部材（50）とエキスパ
ンダ要素（32）との間の接触を防止するように、キャッ
プシール（30）より薄くなっている。このように、外側
部材（50）とエキスパンダ要素（32）との間の接触を防
止することによって、比較的軟質のエキスパンダ要素
（32）の磨耗、及び擦り切れが防止される。
以下に説明するように、外側部材は、高圧、高温当の厳
しい使用条件下で、流動又はクリープに充分耐え、キャ
ップシール（30）が、はみ出し隙間（56）、（70）の中
へはみ出すのを防止することができる比較的硬い、非弾
性の封止材料で製造されている。一方、内側部材（52）
は、エキスパンダ要素（32）の磨耗、又は擦り切れを防
止するのに充分軟らかく、かつ撓み性のある、軟質プラ
スチック材料で製造されている。本発明のバックアップ
リングは、硬い外側部材と軟らかい内側部材を有してい
るので、単一のバックアップリング要素に比べて、キャ
ップシールがはみ出し隙間（56）、（70）の中にはみ出
す際に起こる過度の磨耗を軽減することができるという
利点がある。
外側部材（50）は、好ましくは、キャップシールの材料
より弾性率が高く、比較的硬い、非弾性の封止材料で製
造されており、その適当なプラスチック材料としては、
イー・アイ・デュポン（E.I.Dupont）社からベスペル
（Vespel）の商標名で、及びディクソン社（Dixon Corp
oration）からメルドリン（Meldrin）の商標名で市販さ
れているポリイミドがある。これらのポリイミドに、黒
鉛、又は二硫化モリブデン当の種々の繊維物質を充填す
ることにより、耐クリープ特性、及び磨耗性を改良する
ことができる。さらに、高温、高圧下での変形に耐える
強度を外側部材（50）に与え、キャップシール（30）
が、はみ出し隙間（56）及び／又は（70）の中にはみ出
すのを防止できる限りポリイミドに類似のその他の合成
プラスチックも使用できる。
内側部材（52）は、好ましくは、外側部材（50）より軟
質で、エキスパンダ要素（32）を磨耗しない程度の弾性
を有するプラスチック材料で製造されている。このプラ
スチック材は、外側部材（50）を十分位置決め、支持し
て、シリンダ壁（18）と接触させることにより、キャッ
プシール（30）が、はみ出し隙間（50）、（70）の中に
はみ出すのを防止できる弾性を有していなければならな
い。好ましくは、内側部材（52）は、エキスパンダ要素
（32）の過度の磨耗を防止するのに十分な軟度を有し、
かつ外側部材（50）を十分に支持し、偏倚させるプラス
チック材で製造される。適当な材料は、純PTFE、若干の
充填材を含むPTFE、及び類似の天然、或いは合成樹脂で
ある。
第５図は、本発明によるバックアップリングの好ましい
実施例を示している。第６図に（50）で示すバックアッ
プリングは、外側部材（82）と内側部材（84）とで構成
されている。外側部材（82）は、内側部材（84）の上
に、対応する傾斜合わせ面（88）と合わせ接触する傾斜
合わせ面（86）を有している。バックアップリング（5
0）は、キャップシールとエラストマー強化シールアセ
ンブリとに隣接する第１縁部（50）、及びシールが嵌入
される溝の側壁に当接する第２縁部（92）を有してい
る。バックアップリング（50）の構造の特徴は、内側部
材との接触点（94）が、キャップシールに隣接して、外
側部材（82）とエラストマー強化シールとの接触を防止
するのに十分な程度、外側部材（82）の厚さを薄くして
あることである。
第５図に（100）で全体を示すバックアップリングは、
外側部材（102）、及び内側部材（104）で構成されてい
る。外側部材（102）は、内側部材（104）の平形支持面
（108）は平形合わせ面（106）を有している。そして、
外側部材（102）は、外側部材（104）との接触点（11
0）が、キャップシールに隣接するのに十分程度薄くな
っている。このバックアップリング（100）は、縁部（1
12）、または（114）がシールアセンブリと接触するよ
うに装着される。
第７図に（120）で全体を示すバックアップリングは、
外側部材（122）、及び内側部材（124）で構成されてい
る。外側部材（122）は、内側部材（124）の凹面（12
8）に合わせ支持される凸形内面（126）を有している。
バックアップリングは、縁部（130）、または（132）が
シールアセンブリに当接するように、シールアセンブリ
に隣接装着することができる。また、上記のように、外
側部材（122）が縁部（130）、又は（132）に沿って露
出される点（134）をキャップシールに隣接させること
により、外側部材（122）とエラストマー強化シールと
の接触を防止する必要がある。
第８図に（140）でその全体を示すバックアップリング
は、外側部材（142）と内側部材（144）とで構成されて
いる。内側部材（144）は、外側部材（142）を収容する
円周方向溝路（146）を有している。この特定の構成
は、外側部材（142）がシリンダ面、又はその他の封止
面と接触する面（148）を除いて、軟質内側部材（144）
で包囲されているので好ましい。第８図の特定の構造
は、外側部材（142）とエラストマー強化シールとの接
触が防止されるので、特に好ましい。
第８図に示すバックアップリングは、縁部（150）、ま
たは（152）が示すバックアップリングの材料は、第１
図乃至第４図のバックアップリングの内側、及び外側部
材の材料と同じである。
上記の通り、本発明の実施例を説明したが、これらは例
示であって、本発明の適用範囲を逸脱せずに、種々の修
飾、変更を加えることができる。例えば、単一バックア
ップリングを使用するシールアセンブリが可能であり、
中実、又は割リングを、割パッキンググランドに取り付
けられる中実リングと共に使用できる。従って、本発明
は、図示した実施例に限定されない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１実施例によるシールバックアッ
プ要素の側面図である。 第２図は、第１図に示したシールバックアップ要素の分
解傾斜図である。 第３図は、本発明によるシールバックアップリングに挟
まれたエラストマー強化シールの断面図である。 第４図は、第３図に示すバックアップリング（14）の拡
大図面である。 第５図は、本発明の第２実施例の断面図である。 第６図は、本発明の第３実施例の断面図である。 第７図は、本発明の第４実施例の断面図である。 第８図は、Ｏ−リングと共に使用できる本発明の第５実
施例の断面図である。 （10）シールアセンブリ、（12）エラストマー強化シー
ル （14）第１バックアップリング、（16）第２バックアッ
プリング （18）シリンダ壁、（20）ピストン壁 （22）溝、（24）（26）溝側壁 （28）溝底部、（30）キャップシール （32）エキスパンダ要素、（34）封止面 （36）第１縁部、（38）第２縁部 （40）支持面、（42）第１縁部 （44）第２縁部、（46）頂面 （48）底面、（50）外側部材 （52）内側部材、（54）外面 （56）はみ出し隙間、（58）第１縁部 （60）第２縁部、（62）凸面 （64）凹面、（66）第１縁部 （68）第２縁部、（70）はみ出し隙間 （50）バックアップリング、（82）外側部材 （84）内側部材、（86）（88）傾斜合わせ面 （50）第１縁部、（92）第２縁部 （94）内側、外側部材接触点、（100）バックアップリ
ング （102）外側部材、（104）内側部材 （106）平形合わせ面、（108）平形支持面 （110）接触点、（112）第１縁部 （114）第２縁部、（120）バックアップリング （122）外側部材、（124）内側部材 （126）凸面、（128）凹面 （130）第１縁部、（132）第２縁部 （134）露出点、（140）バックアップリング （142）外側部材、（144）内側部材 （146）円周方向溝路、（148）接触面 （150）第１縁部、（152）第２縁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン バーン ルジツカ アメリカ合衆国 カリフオルニア州 90403 サンタモニカ アイダホアベニユ ー 1225 アパートメント エイ (56)参考文献 実開 昭59−180056（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−43311（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エラストマー強化シール（12）よって封止
    される２つの合わせ面の間のエラストマー強化シール
    （12）の上部に位置するキャップシール（30）がはみ出
    すのを防止するのに使用されるシールバックアップアセ
    ンブリであって；前記２つの合わせ面の１つが、他方の
    面と封止接触するエラストマー強化シール（12）を収容
    する側壁（24）（26）付溝（22）を有し；前記キャップ
    シール（30）が、他方の面と封止接触する封止面（3
    4）、第１及び第２縁部（36）（38）、及び支持面（4
    0）を有し；前記エラストマー強化シール（12）が、前
    記溝（22）の中で前記キャップシール（30）より下に配
    置されて前記キャップシールの支持面（40）と接触して
    前記キャップシール（30）を偏倚させ、前記他方の面と
    封止係合される弾性エキスパンダ要素（32）を有し；前
    記弾性エキスパンダ要素（32）が、第１及び第２縁部
    （42）（44）を有するシールバックアップアセンブリで
    あって； （Ａ）前記キャップシール（30）の第１縁部（36）に隣
    接して、前記溝（22）の中に配置される第１バックアッ
    プリング（14）、及び前記キャップシール（30）の第２
    縁部（38）に隣接して、前記溝（22）の中に配置される
    第２バックアップリング（18）を備え、前記バックアッ
    プリング（14）（18）が各々； （ａ）前記キャップシール（30）のはみ出しを防止する
    強度を有し、比較的硬く、非弾性の材料で製造されてい
    る外側部材（50）； （ｂ）前記エキスパンダ要素（32）の磨耗を防止する比
    較的軟質の弾性材料で製造されている内側部材（52）；
    及び （ｃ）前記外側部材（50）と前記エキスパンダ要素（3
    2）との接触を防止することにより前記バックアップリ
    ング（14）を用いて、封止されている２つの合わせ面の
    間の前記エラストマー強化シール（12）がはみ出すのを
    防止するように前記外側部材（50）と前記内側部材（5
    2）を結合させる手段； とを有することを特徴とするシールバックアップリング
    アセンブリ。
  2. 【請求項２】外側部材が、前記キャップシールの縁部に
    隣接する第１縁部、及び前記溝の側壁に当接する第２縁
    部を有し、かつ内側部材が、前記エキスパンダ要素の縁
    部に隣接する第１縁部、及び前記溝の側壁に当接する第
    ２縁部を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    （１）項に記載のシールバックアップリングアセンブ
    リ。
  3. 【請求項３】キャップシールが、ポリテトラフルオロエ
    チレン、或いはその他封止用プラスチックで製造されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
    のシールバックアップリングアセンブリ。
  4. 【請求項４】外側部材が、ポリイミド、ポリエーテルケ
    トン、ポリ（アミド−イミド）、ポリエーテルスルホ
    ン、或いはその他の高弾性材料で製造されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のシールバ
    ックアップリングアセンブリ。
  5. 【請求項５】エキスパンダ要素が、天然ゴム、合成ゴ
    ム、或いは類似の弾力特性を有する合成エラストマーで
    製造されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    （１）項に記載のシールバックアップリングアセンブ
    リ。
  6. 【請求項６】内側部材が、純粋ポリテトラフルオロエチ
    レン、或いは充填材入りポリテトラフルオロエチレンで
    製造されていことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
    項に記載のシールバックアップリングアセンブリ。
  7. 【請求項７】内側部材と外側部材を結合する手段が、内
    側部材と外側部材を隣接嵌合するように製造された前記
    外側部材内周の凸面と、前記内側部材外周の凹面とを有
    することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
    のシールバックアップリングアセンブリ。
  8. 【請求項８】凹凸面が、山形であることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項に記載のシールバックアップリ
    ングアセンブリ。
  9. 【請求項９】内側部材と外側部材を結合する手段が、前
    記内側部材と外側部材を、合わせ目係合させる前記内側
    部材と外側部材の平坦面と、前記内側部材外周の平坦面
    とを有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
    に記載のシールバックアップリングアセンブリ。
  10. 【請求項１０】内側部材と外側部材を結合する手段が、
    前記内側部材と外側部材を合わせ目係合するように製造
    された前記外側部材内周の傾斜面と、前記内側部材外周
    の傾斜面とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
    （１）項に記載のシールバックアップリングアセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】内側部材と外側部材を結合する手段が、
    前記内側部材の外周に延びる溝を画成する表面を有し、
    その溝が、前記外側部材を合わせ目嵌受することを特徴
    とする特許請求の範囲第（１）項に記載のシールバック
    アップリングアセンブリ。
  12. 【請求項１２】２つの合わせ面の一方の面が、エラスト
    マー強化シールアセンブリを収容して他方の面と封止接
    触する側壁付溝を有する、２つの合わせ面の間を封止す
    るエラストマー強化シールアセンブリであって； （Ａ）前記他方の面と封止接触する封止面、第１及び第
    ２縁部、並びに支持面を有するキャップシール、及び前
    記溝の中で前記キャップシールより下側に配置され、前
    記キャップシールの支持面と接触して、前記キャップシ
    ールを偏倚させて前記他方の面と封止係合する弾性エキ
    スパンダ要素とを有する中央エラストマー強化シール； （Ｂ）前記キャップシールの第１縁部に隣接して前記溝
    の中に配置される第１バックアップ要素； （Ｃ）前記キャップシールの第２縁部に隣接して前記溝
    の中に配置される第２バックアップ要素；とから構成さ
    れ、前記第１バックアップ要素、及び第２バックアップ
    要素が各々； （ａ）前記キャップシールのはみ出しを防止するのに十
    分な強度を有する硬質で、非弾性の封止材料で製造され
    ていて、かつ前記エキスパンダ要素ではなく、前記キャ
    ップシールの縁部に隣接配置される第１縁部、及び溝の
    側壁に配置される第２縁部とを有する外側部材； （ｂ）前記エキスパンダ要素の磨耗を防止するのに十分
    な軟らかさを有する軟質材料で製造されていて、かつ前
    記キャップシールと重なるように前記エキスパンダ要素
    の縁部に隣接して配置された第１縁部、及び溝の側壁に
    当接するように配置された第２縁部とを有する内側部
    材；及び （ｃ）前記エキスパンダ要素の磨耗を防止し、かつ前記
    バックアップ要素が、封止されている２つの合わせ面の
    間へ、前記中央エラストマー強化シールのキャップシー
    ルがはみ出すのを防止するように、前記外側部材と前記
    内側部材とを結合させる手段； を有しているエラストマー強化シールアセンブリ。
  13. 【請求項１３】中央エラストマー強化シールが、リング
    シールであり、そして前記第１及び第２バックアップ要
    素が、前記中央エラストマー強化シールと合わさるリン
    グ要素であることを特徴とする特許請求の範囲第（12）
    項に記載のエラストマー強化シールアセンブリ。
  14. 【請求項１４】一方向にのみシールを設け、かつ前記シ
    ールアセンブリが、１個のバックアップ要素を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（12）項に記載の
    エラストマー強化シールアセンブリ。
  15. 【請求項１５】キャップシールが、ポリテトラフルオロ
    エチレンで製造され、そして前記バックアップ要素の外
    側部材が、前記キャップシールより、硬質で、耐クリー
    プ特性に優れた材料で製造されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第（12）項に記載のエラストマー強化シ
    ールアセンブリ。
  16. 【請求項１６】エキスパンダ要素が、天然ゴム、合成ゴ
    ム、或いは類似の弾性を有する合成エラストマーで製造
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第（12）項
    に記載のエラストマー強化シールアセンブリ。
  17. 【請求項１７】内側部材と外側部材を結合する手段が、
    前記外側部材の内周上の凸面と、前記内側部材の外周上
    の凹面であって、前記凸面と凹面が、前記外側部材と内
    側部材を合わせ目係合する形状であることを特徴とする
    特許請求の範囲第（12）項に記載のエラストマー強化シ
    ールアセンブリ。
  18. 【請求項１８】外側部材と内側部材の凸面および凹面
    が、山形面であることを特徴とする特許請求の範囲第
    （17）項に記載のエラストマー強化シールアセンブリ。
  19. 【請求項１９】外側部材と内側部材が接着されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（12）項に記載のエラ
    ストマー強化シールアセンブリ。
  20. 【請求項２０】２つの合わせ面の隙間の圧力が、211kg/
    cm2（3,000psig）であることを特徴とする特許請求の範
    囲第（12）項に記載のエラストマー強化シールアセンブ
    リ。
  21. 【請求項２１】外側部材がポリアミドで製造され、内側
    部材がポリテトラフルオロエチレンで製造されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（12）項に記載のエラ
    ストマー強化シールアセンブリ。
JP60245332A 1985-01-16 1985-11-02 シ−ルバツクアツプリングアセンブリ及びエラストマー強化シールアッセンブリ Expired - Lifetime JPH0726684B2 (ja)

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