JP2000074222A

JP2000074222A - 密封装置

Info

Publication number: JP2000074222A
Application number: JP10261008A
Authority: JP
Inventors: Michinobu Yomogida; 通宣蓬田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】密封対象流体側の圧力下で密封部の一方の部
材に対する接面圧力の最高値を上昇させ、密封部の一方
の部材に対する密封性を向上させる密封装置を提供す
る。【解決手段】補強環４は、密封対象流体側Ｏの圧力Ｐ
を軸３側から受けてハウジング２側に弾性変形可能とさ
れた密封対象流体側Ｏの第１補強環４Ａと、第１補強環
４Ａよりも剛性を備えリップ部５を支持する反密封対象
流体側Ａの第２補強環４Ｂと、からなることを特徴とす
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、流体を密封するの
に用いられる密封装置に関するもので、例えば高圧の条
件で適用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、例え
ば図３（ａ）に示すものがある。即ち、密封装置１００
は互いに同心的に組み付けられる、一方の部材としての
ハウジング１０１とハウジング１０１に挿通される軸１
０２間に装着されている。そして、高圧のオイル等の作
動油の作用により、ハウジング１０１と軸１０２が軸方
向に相対移動するもので、軸１０２の摺動表面に、密封
装置のリップ部１０４が当たり、作動油の漏れを防止し
ている。

【０００３】密封装置１００は断面Ｌ字状の補強環１０
３の内周側にリップ部１０４と、補強環１０３と補強環
１０３の外周側のハウジング１０１に嵌合する密封部１
０５とを有する嵌合部１０６と、を備えている。

【０００４】密封部１０５での密封性は、図３（ｂ）に
示すように、密封装置１００を装着させた時の密封部１
０５の圧縮によって、ハウジング１０１との接面圧力分
布を得て、この時の接面圧力の最高値Ｑ_max を維持する
ことで密着している。

【０００５】これらリップ部１０４と密封部１０５は、
加硫成形により成形されるものであり、成形時に型の内
部で材料となるゴム状弾性材が加熱流動し、補強環１０
３の軸方向部１０３ａを乗り越えて一体的なものとなっ
ている。

【０００６】リップ部１０４のハウジング１０１側に
は、リップ部１０４の軸１０２に対する緊迫力を維持す
るためのスプリング１０７が設けられている。

【０００７】また、リップ部１０４の反密封対象流体側
Ａに、リップ部１０４が軸１０２に対して摺動する際の
めくれ・反転を防止するバックアップリング１０８を設
けている。

【０００８】このような密封装置１００は、ハウジング
１０１の内周面に嵌合されるが、作動油の圧力Ｐにより
移動しないよう、補強環１０３の径方向部１０３ｂを突
き当て部材１０９に圧接させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、補強環１０３の軸方向部１０３ａとハウジ
ング１０１に挟まれた密封部１０５に密封対象流体側Ｏ
の作動油の圧力Ｐによる力がかかると、図３（ｂ）に示
す矢印Ｄ方向に密封部１０５を反密封対象流体側Ａに変
形させてしまい、装着によるハウジング１０１に対する
接面圧力の最高値Ｑ_max を維持することができず、密封
性が低下する虞があった。

【００１０】また、密封装置１００の長期使用では、密
封部１０５のゴム状弾性材がへたる（永久変形）ことに
より、ハウジング１０１に対する接面圧力の最高値Ｑ
_max を維持することができず、密封性が低下するので、
密封対象流体側Ｏの圧力Ｐ下では長期間安定した密封性
を維持することは困難であった。

【００１１】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、密封
対象流体側の圧力下で密封部の一方の部材に対する接面
圧力の最高値を上昇させ、密封部の一方の部材に対する
密封性を向上させる密封装置を提供することにある。

【００１２】

【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、２部材の環状隙間を密封するもの
で、２部材の内の一方の部材に嵌合する密封部と該密封
部を一方の部材に押し付ける補強環とを有する嵌合部
と、前記補強環の反密封対象流体側から他方の部材側に
延びて他方の部材に摺動自在に密接するリップ部と、を
備えた密封装置において、前記補強環は、密封対象流体
側の圧力を他方の部材側から受けて一方の部材側に弾性
変形可能とされた密封対象流体側の第１補強環と、該第
１補強環よりも剛性を備え前記リップ部を支持する反密
封対象流体側の第２補強環と、からなることを特徴とす
る。

【００１３】従って、密封対象流体側に圧力がかかる状
態では、第１補強環は他方の部材側から受けた密封対象
流体側の圧力によって一方の部材側に弾性変形し、密封
部を一方の部材に押し付けるので、密封部の一方の部材
に対する接面圧力分布が変化して接面圧力の最高値を上
昇させることができ、密封部の一方の部材に対する密封
性を向上させることができる。

【００１４】また、密封対象流体側に圧力がない状態で
は、第１補強環は第２補強環と共に密封部を一方の部材
に押し付けるので、密封部の一方の部材に対する密封性
を維持することができる。

【００１５】前記第１補強環及び前記第２補強環は一体
的に接続されたことが好ましい。

【００１６】これにより、第１補強環と第２補強環の接
続部分が強固になり、接続部分の折れ曲がりを防止する
ことができる。

【００１７】前記第１補強環に密封対象流体側端部から
切り込まれたスリットを設けたことが好ましい。

【００１８】これにより、第１補強環の弾性変形が容易
となる。

【００１９】前記第１補強環は前記第２補強環よりも薄
肉に設けられたことが好ましい。

【００２０】これにより、第１補強環の弾性変形が容易
となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。

【００２２】図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る密
封装置１を示す断面図である。図１（ａ）において、密
封装置１は互いに同心的に組み付けられる、２部材の内
一方の部材としてのハウジング２とハウジング２に挿通
される他方の部材としての軸３間に装着されている。そ
して、高圧のオイル等の作動油の作用により、ハウジン
グ２と軸３が軸方向に相対移動するもので、軸３の摺動
表面に、密封装置のリップ部５が当たり、作動油の漏れ
を防止している。

【００２３】密封装置１は、補強環４の反密封対象流体
側Ａから軸３側に延び、軸３に摺接するリップ部５と、
軸方向部４ａ及び径方向部４ｂからなる補強環４と補強
環４の軸方向部４ａ外周側でハウジング２に嵌合する密
封部６とを有する嵌合部７と、を備えている。

【００２４】密封部６での密封性は、密封対象流体側Ｏ
の圧力Ｐがない状態では、密封装置１を装着させた時の
補強環４による密封部６の圧縮によって、ハウジング２
に対する接面圧力分布を得て、この時の接面圧力の最高
値Ｑ_max を維持させることで密着している。

【００２５】これらリップ部５と密封部６は、加硫成形
により成形されるものであり、成形時に型の内部で材料
となるゴム状弾性材が加熱流動し、補強環４の軸方向部
４ａを乗り越えて一体的なものとなっている。

【００２６】この補強環４は、比較的弾性を有してハウ
ジング２側に弾性変形可能とされた軸方向部４ａの密封
対象流体側Ｏの第１補強環４Ａと、第１補強環４Ａより
も剛性を備え弾性変形しない軸方向部４ａの反密封対象
流体側Ａ及び径方向部４ｂの第２補強環４Ｂと、からな
る。第１補強環４Ａと第２補強環４Ｂは、嵌合、接着又
は溶接等により一体的に接続されている。

【００２７】第１補強環４Ａは例えば鉄、プラスチック
等で設けられ、第２補強環４Ｂよりも弾性変形し易くな
っており、第２補強環４Ｂは鋼等の従来から用いられて
いる第１補強環４Ａよりも剛性を備えた材質で設けられ
ている。

【００２８】そして、第１補強環４Ａには、図１（ｃ）
の補強環４の断面図に示されるような軸方向部４ａの密
封対象流体側Ｏ端部から切り込まれたスリット４Ｃを設
けている。このスリット４Ｃは使用条件により形状・数
を設定する。

【００２９】リップ部５のハウジング２側には、リップ
部５の軸３に対する緊迫力を維持するためのスプリング
８が設けられている。

【００３０】また、リップ部５の反密封対象流体側Ａ
に、リップ部５が軸３に対して摺動する際のめくれ・反
転を防止するバックアップリング９を設けている。

【００３１】そして、このような密封装置１は、ハウジ
ング２の内周面に嵌合されるが、作動油の圧力により移
動しないよう、補強環４の径方向部４ｂを突き当て部材
１０に圧接させている。

【００３２】以上説明した本実施の形態の密封装置１で
は、密封対象流体側Ｏに圧力Ｐがない状態では、第１補
強環４Ａは第２補強環４Ｂと共に密封部６をハウジング
２に押し付け、密封部６は従来と同様な接面圧力分布を
示している。

【００３３】また、密封対象流体側Ｏに圧力Ｐがかかる
状態では、図１（ｂ）の嵌合部７の拡大図に示すよう
に、第１補強環４Ａが軸３側からの圧力Ｐによる力を受
けてハウジング２側に変形し、密封部６をハウジング２
側に押し付けるので、装着及び圧力Ｐによる密封部６の
圧縮により、ハウジング２に対する接面圧力分布が変化
して接面圧力の最高値Ｑ_max が上昇し、従来よりも密封
部６の密封性が向上する。

【００３４】また、密封装置１を長期使用して、密封部
６のゴム状弾性材がへたる（永久変形）ことにより、密
封性が低下しても、第１補強環４Ａの圧力Ｐによる変形
によってハウジング２に対する接面圧力分布を変化させ
て接面圧力の最高値Ｑ_max を上昇させているので、密封
部６は長期間安定した密封性を維持することができる。

【００３５】尚、本実施の形態では第１補強環４Ａにス
リット４Ｃを設けて第１補強環４Ａの弾性を向上してい
るが、図２（ａ）の補強環４の断面図に示すようにスリ
ット４Ｃを設けなくてもよく、また、図２（ｂ）の補強
環４の断面図に示すように第１補強環４Ａ自体を第２補
強環よりも薄肉で設けて弾性変形し易くしてもよい。

【００３６】密封部６の寸法は、第１補強環４Ａの弾性
率やスリット４Ｃの形状によって、接面圧力を維持でき
るような設定であればよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、補強環は、密封対象流体側の
圧力を他方の部材側から受けて一方の部材側に弾性変形
可能とされた密封対象流体側の第１補強環と、第１補強
環よりも剛性を備えリップ部を支持する反密封対象流体
側の第２補強環と、からなることで、密封対象流体側に
圧力がかかる状態では、第１補強環は他方の部材側から
受けた密封対象流体側の圧力によって一方の部材側に弾
性変形し、密封部を一方の部材に押し付けるので、密封
部の一方の部材に対する接面圧力分布が変化して接面圧
力の最高値を上昇させることができ、密封部の一方の部
材に対する密封性を向上させることができる。

【００３８】また、密封対象流体側に圧力がない状態で
は、第１補強環は第２補強環と共に密封部を一方の部材
に押し付けるので、密封部の一方の部材に対する密封性
を維持することができる。

【００３９】第１補強環及び第２補強環は一体的に接続
されたことで、第１補強環と第２補強環の接続部分が強
固になり、接続部分の折れ曲がりを防止することができ
る。

【００４０】第１補強環に密封対象流体側端部から切り
込まれたスリットを設けたことで、第１補強環の弾性変
形が容易となる。

【００４１】第１補強環は第２補強環よりも薄肉に設け
られたことで、第１補強環の弾性変形が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は実施の形態に係る密封装置を示す
断面図であり、図１（ｂ）は実施の形態に係る密封装置
の嵌合部を拡大して示す図であり、図１（ｃ）は実施の
形態に係る密封装置の補強環を示す図である。

【図２】図２は実施の形態に係る他の例の密封装置の補
強環を示す図である。

【図３】図３（ａ）は従来技術の密封装置を示す断面図
であり、図３（ｂ）は従来の嵌合部を拡大して示す図で
ある。

【符号の説明】

１密封装置２ハウジング３軸４補強環４ａ軸方向部４ｂ径方向部４Ａ第１補強環４Ｂ第２補強環４Ｃスリット５リップ部６密封部７嵌合部８スプリング９バックアップリング１０突き当て部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２部材の環状隙間を密封するもので、２部材の内の一方の部材に嵌合する密封部と該密封部を
一方の部材に押し付ける補強環とを有する嵌合部と、前
記補強環の反密封対象流体側から他方の部材側に延びて
他方の部材に摺動自在に密接するリップ部と、を備えた
密封装置において、前記補強環は、密封対象流体側の圧力を他方の部材側か
ら受けて一方の部材側に弾性変形可能とされた密封対象
流体側の第１補強環と、該第１補強環よりも剛性を備え
前記リップ部を支持する反密封対象流体側の第２補強環
と、からなることを特徴とする密封装置。
【請求項２】前記第１補強環及び前記第２補強環は一
体的に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の密
封装置。
【請求項３】前記第１補強環に密封対象流体側端部か
ら切り込まれたスリットを設けたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の密封装置。
【請求項４】前記第１補強環は前記第２補強環よりも
薄肉に設けられたことを特徴とする請求項１、２又は３
に記載の密封装置。