JP2000055209A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両方向回転に対してシール性を発揮する流体
搬送ネジを備えた密封装置において、正転時のポンプ量
を増加させてシール性を向上する。 【解決手段】 リップ摺動部１に形成された第１の流体
搬送ネジ２の流体送り出し能力を第２の流体搬送ネジ３
よりも大きく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種装置の軸とハ
ウジングの間の隙間を封止する両方向回転に対応した密
封装置に関し、シール性を向上する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来技術によるゴムリップ１０
２と樹脂リップ１０３を備えた密封装置１０１の断面構
成を説明する図である。

【０００３】この密封装置１０１の概略構成を説明する
と、外周面にＯリング１１２を保持する溝部１１１を備
えた環状部材１１０に、ゴムリップ１０２、樹脂リップ
１０３、ダストリップ１０４が嵌め込まれ、それらのリ
ップが溝部１１１により形成される径方向部１１３と環
状部材１１０の端部のカシメ部１１４により積層状に固
定されている。

【０００４】ゴムリップ１０２とダストリップ１０４
は、密封装置１０１の組み立てに先立って、加硫成形等
により予め金属の補強環１０２ａ，１０４ａと一体化さ
れている。樹脂リップ１０３はＰＴＦＥを材料とした平
ワッシャ形状のものである。

【０００５】２０１は密封装置１０１を固定するハウジ
ング部材、２０２はハウジング部材２０１に挿嵌される
軸であり、この図においては仮想線により描かれてい
る。

【０００６】密封装置１０１は、高圧となる密封側Ｍの
密封流体の漏れを防止する為に、密封側Ｍにゴムリップ
１０２を備え、ゴムリップ１０２に連接する大気側Ｏに
樹脂リップ１０３を備えた構成を備えている。

【０００７】そして、ゴムリップ１０２はリップ先端部
１０２ｂの摺動表面２０３（軸２０２の外周面）に対す
る緊迫力によりシール性を発揮する。

【０００８】また、樹脂リップ１０３は密封側Ｍの圧力
によりゴムリップ１０２が変形した場合に、リップ上面
１０３ａがゴムリップ１０２の下面に当たりゴムリップ
１０２の過度の変形を抑えるサポート部として機能する
と共に、樹脂リップ１０３のリップ当接部１０３ｂによ
る摺動表面２０３との摺動接触によりシール性を発揮し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂リップ
１０３のリップ当接部１０３ｂは、ゴムリップ１０２の
リップ先端部１０２ｂと比べると、柔軟性に乏しいこと
から摺動表面２０３との接触領域における密封流体の
「にじみ」（わずかな漏出）が発生する場合があり、そ
の対策として、図３に示されるように樹脂リップ１０３
のリップ当接部１０３ｂにネジ溝１０３ｃを形成して、
リップ当接部１０３ｂと摺動表面２０３の境界面に存在
する流体を、軸２０２の回転により移動させる流体ポン
プ作用を働かせ、機械的に密封流体の漏出を防止するこ
とが提案されている。

【００１０】しかしながら、このようなネジ溝１０３ｃ
を備えても軸２０２が逆転すると密封流体を排出させて
しまうことになり、１方向に回転する軸に対しての適用
は可能であるが、両方向に回転する軸に対しての使用に
は問題があった。さらに、軸の両側を密封する場合に
は、ネジ溝の回転方向の異なる２種類の密封装置を作成
して対応することが必要であった。

【００１１】そこで、図３に示されるように、短時間の
軸の逆転に対する密封性を維持するために、ゴムリップ
１０２に相反する方向のネジ溝１０２ｃ，１０２ｄを形
成してゴムリップ１０２を両方向シールとしていた。

【００１２】図４は、ゴムリップ１０２のリップ部を大
気側Ｏより軸方向にみた図であり、ネジ溝１０２ｃ，１
０２ｄは円周上に半分ずつ（等配的）に配置されている
ため、正転・逆転共に同等のポンプ能力を有している
が、両方向のネジを採用すると、片方向のネジに比べて
正転時のポンプ量は低下する。

【００１３】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、逆転時
のシール性を備えると共に、正転時のポンプ能力を向上
させてシール性の向上を確保することにある。

【００１４】

【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、摺動表面に対し相対回転して当接
する環状のリップ摺動部を備え、このリップ摺動部に互
いに逆方向に流体を送り出す第１及び第２の流体搬送ネ
ジを備えた密封装置において、前記第１の流体搬送ネジ
の流体送り出し能力を前記第２の流体搬送ネジよりも大
きく設定したことを特徴とする。

【００１５】これにより、通常の相対回転方向である正
転時に第１の流体搬送ネジの流体送り出し能力をシール
性発揮に用いることで、流体搬送ネジによる正転時のポ
ンプ量を増加させてシール性を向上することが可能であ
る。

【００１６】また、逆転時には第２の流体搬送ネジによ
る流体送り出し能力でのシールが行なわれる。

【００１７】前記リップ摺動部の第１の流体搬送ネジの
本数を前記第２の流体搬送ネジよりも多くしたことも好
適である。

【００１８】流体送り出し能力を変えるためには、ネジ
溝の角度や深さ及びネジ形状を変更する等により達成す
ることも可能であるが、同じ流体送り出し能力で反対向
きのネジにあっては、それぞれのネジの本数を変更する
ことで流体送り出し能力を容易に変更することが可能で
ある。

【００１９】また、前記摺動表面と環状のリップ摺動部
は、正転時に第１の回転速度で相対回転し、逆転時に前
記第１の回転速度とは異なる第２の回転速度で相対回転
するもので、前記第１の流体搬送ネジを、正転時におけ
る第１の回転速度で最大の流体送り出し能力を発揮する
角度に設定したことも好適である。

【００２０】これにより、正転時と逆転時の回転速度が
異なる場合、逆転時に第１の流体搬送ネジによる流体送
り出し能力を抑えることができ、密封対象流体の漏れを
より効果的に抑えることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下に本発明の
第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は密
封装置の環状のリップ摺動部１を軸方向からみた図であ
り、図３と同様のゴムリップ又は樹脂リップの摺動部に
適用されるものである。

【００２２】リップ摺動部１が適用される密封装置の構
成は図３のものに限定されるものではなく、複数のゴム
リップを備えた構成、あるいは樹脂リップのみを備えた
密封装置等、様々な構成のものに適用することが可能で
ある。

【００２３】この実施の形態の特徴としては、リップ摺
動部１に設けられた互いに逆方向に流体を送り出す第１
及び第２の流体搬送ネジ２，３の比率を変えて、正転時
に効果的なシールが行なえるように、第１の流体搬送ネ
ジ２の本数を第２の流体搬送ネジ３の本数よりも多く設
定している。

【００２４】このようにすることで、通常の相対回転方
向である正転時に第１の流体搬送ネジ２の流体送り出し
能力をシール性発揮に用いることで、正転時のポンプ量
が増加しシール性が向上する。

【００２５】尚、流体搬送ネジの流体送り出し能力を変
えるためには、ネジの本数が同じでもネジ溝の角度や深
さ及びネジ形状を変更する等により達成することも可能
であるが、同じ流体送り出し能力で反対向きのネジにあ
っては、それぞれのネジの本数を変更することで流体送
り出し能力を容易に変更することが可能である。

【００２６】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態を図２に基づいて説明する。

【００２７】例えば自動車等に使用される車軸において
は、前進する場合に正転方向に回転し、後退する場合に
逆転方向に回転する。

【００２８】このような使用形態において、正転時の回
転速度は例えば時速１００ｋｍ／Ｈ程度に対応するもの
であるが、逆転時の回転速度はたかだか数〜１０ｋｍ／
Ｈ程度に対応するものであり、回転速度が大きく異な
る。

【００２９】従って、第１の流体搬送ネジ２Ａを、正転
時における第１の回転速度（例えば時速６０ｋｍ／Ｈに
対応する回転速度）で最大の流体送り出し能力を発揮す
る角度に設定し、第２の流体搬送ネジ３Ａを、逆転にお
ける第２の回転速度（例えば時速５ｋｍ／Ｈに対応する
回転速度）で最大の流体送り出し能力を発揮する角度に
設定している。

【００３０】従って、この実施の形態では、第１の流体
搬送ネジ２Ａの角度αと第２の流体搬送ネジ３Ａの角度
βとをα＜βのように異なる角度に設定している。

【００３１】これにより、正転時と逆転時の回転速度が
異なる場合、逆転時に第１の流体搬送ネジ２Ａによる流
体送り出し能力を抑えることができ、密封対象流体の漏
れをより効果的に抑えることが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、通常の相対回転方向である正転時に第１の流体搬送
ネジの流体送り出し能力をシール性発揮に用いること
で、流体搬送ネジによる正転時のポンプ量を増加させて
シール性を向上することが可能となる。

【００３３】第１の流体搬送ネジを、正転時における第
１の回転速度で最大の流体送り出し能力を発揮する角度
に設定することにより、逆転時に第１の流体搬送ネジに
よる流体送り出し能力を抑えることができ、密封対象流
体の漏れをより効果的に抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態のリップ摺動
部の流体搬送ネジを示す図。

【図２】図２は本発明の第２の実施の形態のリップ摺動
部の流体搬送ネジを示す図。

【図３】図３は密封装置の断面構成説明図。

【図４】図４は従来の密封装置のリップ摺動部の流体搬
送ネジを示す図。

【符号の説明】

１ リップ摺動部 ２ 第１の流体搬送ネジ ３ 第２の流体搬送ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 摺動表面に対し相対回転して当接する環
   状のリップ摺動部を備え、このリップ摺動部に互いに逆
   方向に流体を送り出す第１及び第２の流体搬送ネジを備
   えた密封装置において、 前記第１の流体搬送ネジの流体送り出し能力を前記第２
   の流体搬送ネジよりも大きく設定したことを特徴とする
   密封装置。
2. 【請求項２】 前記リップ摺動部の第１の流体搬送ネジ
   の本数を前記第２の流体搬送ネジよりも多くしたことを
   特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】 前記摺動表面と環状のリップ摺動部は、
   正転時に第１の回転速度で相対回転し、逆転時に前記第
   １の回転速度とは異なる第２の回転速度で相対回転する
   もので、 前記第１の流体搬送ネジを、正転時における第１の回転
   速度で最大の流体送り出し能力を発揮する角度に設定し
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の密封装
   置。