JP2000088110A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密封装置の嵌め合い部におけるシール性を高
める。 【解決手段】 密封装置の嵌め合い部は、補強環５と
補強環５に接合配置されるゴム状弾性体部６を備える。
この補強環５は、軸孔２ａに直接的に嵌合する大径部５
ｃ（第１の部分）と、大径部５ｃから径方向曲折部５ｄ
を介して軸孔２ａから離間し、ゴム状弾性体部６が接合
配置される小径部５ｅ（第２の部分）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密封装置に関し、嵌
め合い部のシール性向上を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、密封流体（作動油等）が作用
する装置の駆動力伝達部等において、図５の断面構成説
明図に示されるように、例えばハウジング１０１の軸孔
１０１ａ内周面と該軸孔１０１ａに挿通される軸１０２
の外周面１０２ａとの間の環状隙間１０３からの密封流
体の漏れを防止するために密封装置１００が備えられて
いる。

【０００３】密封装置１００は、環状形状を呈してお
り、外周側の軸方向部１０５ａと軸方向部１０５ａの一
端（反密封流体側Ｏ）より内側に折れ曲がった径方向部
１０５ｂを有する断面略Ｌ字状の補強環１０５と、補強
環１０５の周囲を覆うように一体的に形成されたゴム状
弾性体からなる嵌め合い部１０６及びシール部１０７
と、シール部１０７の密封流体側Ｍからの圧力を受けた
際の変形を防止する樹脂材料によるバックアップリング
１０８を備えている。

【０００４】シール部１０７は、リップ先端部１０７ａ
の外側に環状凹部１０７ｂを備え、リップ先端部１０７
ａに緊迫力を与えるためのスプリング環１０９が嵌めこ
まれている。

【０００５】そして、ハウジング１０１の軸孔１０１ａ
に対し嵌め合い部１０６を嵌合させ、止め部材１１０の
端面１１０ａに補強環１０５の径方向部１０５ｂが突き
当たるまで押し込み、固定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、密封装
置１００のハウジング１０１の軸孔１０１ａに対する嵌
合は、すべてゴム状弾性体による嵌め合い部１０６によ
っているので、図６に示されるように止め部材１１０の
端面１１０ａとの間に隙間Ｇ’が大きい場合に、嵌め合
い部１０６の密封流体側Ｍの端部が受ける圧力（矢印Ａ
１０１）によって嵌め合い部１０６が変形（矢印Ａ１０
２）して、軸孔１０１ａに対する外周面圧の保持及び上
昇を望むことは困難であり、嵌め合い部１０６のシール
性を低下させる虞があった。

【０００７】また、長期の使用では、嵌め合い部１０６
の「へたり」等により、シール性は低下するが、外周面
圧の上昇が期待できないため、長期間の安定したシール
性の維持は困難である。

【０００８】また、軸１０２の偏心動（回転時の軸心ズ
レ及び往復動時の撓みや揺動）が発生した場合、バック
アップリング１０８及びシール部１０７を介して偏心動
が嵌め合い部１０６に伝達され、嵌め合い部１０６のシ
ール性を低下させる虞があった。

【０００９】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、密封装
置の嵌め合い部におけるシール性を高めることにある。

【００１０】

【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、環状隙間を形成する２対向面のい
ずれか一方の面に嵌合固定される嵌め合い部と、この嵌
め合い部に支持され他方の面に対して摺動当接するシー
ル部と、を備える密封装置において、前記嵌め合い部
は、一方の面に対向する周壁面部を有する補強環と該補
強環に接合配置されるゴム状弾性体部を有し、前記補強
環の周壁面部は、前記一方の面に直接的に嵌合する第１
の部分と、該第１の部分から径方向曲折部を介して前記
一方の面から離間した第２の部分とを有し、前記ゴム状
弾性体部は、前記第２の部分に一方の面とのしめ代を持
たせて接合配置されることを特徴とする。

【００１１】これによって、嵌め合い部は一方の面に対
し、補強環の第１の部分によって強固に固定されると共
に、第２の部分に接合配置されたゴム状弾性体部の変形
が抑制され、安定したシール性が得られる。

【００１２】ゴム状弾性体部は、密封流体により軸方向
の圧力を受けた際に径方向曲折部で圧縮されることによ
り、一方の面に対する接触面圧が高まり、より一層のシ
ール性を得ることができる。

【００１３】また、前記補強環の周壁面部の第１の部分
は、前記一方の面に対してしめ代を持たせて嵌合される
ことも好適である。

【００１４】これによると、長期間にわたり密封装置を
一方の面に対して確実に固定することが可能となる。

【００１５】また、環状隙間を形成する２対向面のいず
れか一方の面に嵌合固定される嵌め合い部と、この嵌め
合い部に支持され他方の面に対して摺動当接するシール
部と、を備える密封装置において、前記嵌め合い部は、
一方の面に対向する周壁面部を有する補強環と該補強環
に接合配置されるゴム状弾性体部を有し、前記補強環の
周壁面部は、前記一方の面に近接した第１の部分と、該
第１の部分から径方向曲折部を介して前記一方の面から
離間した第２の部分とを有し、前記ゴム状弾性体部は、
前記補強環の第１及び第２の部分に一方の面とのしめ代
を持たせて接合配置されることを特徴とする。

【００１６】この構成によると、一方の面に嵌合固定さ
れる嵌め合い部はゴム状弾性体部による接触が行なわれ
る。また、補強環の第１の部分に配置されたゴム状弾性
体部よって強固に固定されると共に、補強環の第２の部
分に配置されたゴム状弾性体部は、密封流体により軸方
向の圧力を受けた際に径方向曲折部で圧縮されることに
より、一方の面に対する接触面圧が高まり、より一層の
シール性を得ることができる。

【００１７】前記ゴム状弾性体部の補強環の第１の部分
及び第２の部分は異なる径方向寸法を有し、嵌合固定さ
れた際の２対向面のいずれか一方の面と補強環の間にお
ける圧縮率をほぼ等しく設定されることも好適である。

【００１８】これにより、嵌め合い部において軸方向に
均一な接触面圧を発生することができ、密封装置の取り
付け／離脱力を安定させることができる。

【００１９】密封装置の外周側を嵌め合い部とした構成
では、補強環の第１の部分におけるゴム状弾性体部の径
方向寸法を第２の部分のそれよりも小さく設定すること
で、ゴム状弾性体部の補強環の第１の部分及び第２の部
分の圧縮率をほぼ等しく設定することが可能である。

【００２０】前記補強環の周壁面部における第２の部分
は、第１の部分よりも密封流体側に配置されることを特
徴とする。

【００２１】これにより、補強環の第２の部分のゴム状
弾性体部に密封流体の圧力を加えることができ、第１の
部分の側へと変形移動するゴム状弾性体部によって接触
面圧を上昇させることができ、シール性が向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１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。密封装置１は、２対向面としてのハ
ウジング２の軸孔２ａと軸３の外周面３ａの間の環状隙
間４をシールするものであり、この実施の形態では軸孔
２ａに嵌めこまれている。

【００２３】密封装置１は、環状形状を呈しており、外
周側の周壁面部としての軸方向部５ａと軸方向部５ａの
一端（反密封流体側Ｏ）より内側に折れ曲がった径方向
部５ｂを有する断面略Ｌ字状の補強環５を備えている。

【００２４】そして、補強環５の軸方向部５ａは、反密
封流体側Ｏに軸孔２ａに嵌合する第１の部分としての大
径部５ｃ、大径部５ｃから径方向曲折部５ｄを介して軸
孔２ａから離間した第２の部分としての小径部５ｅから
構成されている。

【００２５】補強環５の小径部５ｅには、ゴム状弾性体
部６が一体的に接合配置されており、大径部５ｃと小径
部５ｅのゴム状弾性体部６が嵌め合い部として機能する
ような構成となっている。

【００２６】大径部５ｃと小径部５ｅのゴム状弾性体部
６は、軸孔２ａに対してしめ代を持たせた寸法に設定さ
れている。

【００２７】また密封装置１は、補強環５にゴム状弾性
体によるシール部７が一体的に接合配置され、シール部
７の密封流体側Ｍからの圧力を受けた際の変形を防止す
る樹脂材料によるバックアップリング８を備えている。

【００２８】シール部７は、リップ先端部７ａの外側に
環状凹部７ｂを備え、リップ先端部７ａに緊迫力を与え
るためのスプリング環９が嵌めこまれている。

【００２９】そして、ハウジング２の軸孔２ａに対し嵌
め合い部である大径部５ｃと小径部５ｅのゴム状弾性体
部６を嵌合させ、止め部材１０の端面１０ａに補強環５
の径方向部５ｂが突き当たるまで押し込み、嵌合固定し
ている。

【００３０】このような構成の密封装置１によると、嵌
め合い部はハウジング２の軸孔２ａに対し、補強環５の
大径部５ｃによって強固に固定されると共に、小径部５
ｅのゴム状弾性体部６の変形が抑制され、安定したシー
ル性が得られる。

【００３１】ゴム状弾性体部６は、図２のように密封流
体側Ｍから矢印Ａ１のような圧力（主として軸方向に作
用する）を受けた際に、ゴム状弾性体部６の反密封流体
側Ｏの端部が径方向曲折部５ｄで圧縮されることにより
（矢印Ａ２）、軸孔２ａに対する接触面圧が高まり、従
って、圧力を受けた際に密封装置１の嵌め合い部におけ
るシール性をより一層向上させることができる。

【００３２】また、この軸孔２ａに対する接触面圧を高
める効果は、長期使用の後にゴム状弾性体部６の「へた
り」等によるしめ代の低下した場合においても期待する
ことが可能であり、長期間にわたり安定したシール性を
維持することができる。

【００３３】また、軸３の偏心による振動や衝撃等がシ
ール部７及び密封装置１全体に作用しても、補強環５の
大径部５ｃによって軸孔２ａに対し強固に固定されてい
るので、ゴム状弾性体部６の変形が抑制され、外乱のあ
る使用条件の下でも安定したシール性が得られる。

【００３４】また、補強環５の大径部５ｃの軸孔２ａに
対するしめ代により、長期間にわたり密封装置を確実に
固定することが可能となる。

【００３５】（実施の形態２）図３は本発明を適用した
第２の実施の形態における密封装置２１の構成を説明す
る図である。密封装置２１は、第１の実施の形態の密封
装置１と同様に２対向面としてのハウジング２の軸孔２
ａと軸３の外周面３ａの間の環状隙間４をシールするも
のであり、この実施の形態では軸孔２ａに嵌めこまれて
いる。

【００３６】密封装置２１は、環状形状を呈しており、
外周側の周壁面部としての軸方向部５ａと軸方向部５ａ
の一端（反密封流体側Ｏ）より内側に折れ曲がった径方
向部５ｂを有する断面略Ｌ字状の補強環５を備えてい
る。

【００３７】そして、補強環５の軸方向部５ａは、反密
封流体側Ｏに軸孔２ａに嵌合する第１の部分としての大
径部５ｃ、大径部５ｃから径方向曲折部５ｄを介して軸
孔２ａから離間した第２の部分としての小径部５ｅから
構成されている。

【００３８】補強環５の軸方向部５ａには、大径部５ｃ
の外側にゴム状弾性体部６ａ及び小径部５ｅの外側にゴ
ム状弾性体部６ｂが一体的に接合配置されており、ゴム
状弾性体部６ａ，６ｂがハウジング２の軸孔２ａに嵌合
固定される嵌め合い部として機能するような構成となっ
ている。

【００３９】また、ゴム状弾性体部６ａ，６ｂは、軸孔
２ａに対してしめ代を持たせた寸法に設定されている。

【００４０】また密封装置２１は、補強環５にゴム状弾
性体によるシール部７が一体的に接合配置されると共
に、シール部７の密封流体側Ｍからの圧力を受けた際の
変形を防止する樹脂材料によるバックアップリング８を
備えている。

【００４１】シール部７は、リップ先端部７ａの外側に
環状凹部７ｂを備え、リップ先端部７ａに緊迫力を与え
るためのスプリング環９が嵌めこまれている。

【００４２】そして、ハウジング２の軸孔２ａに対しゴ
ム状弾性体部６ａ，６ｂを嵌合させ、止め部材１０の端
面１０ａに補強環５の径方向部５ｂが突き当たるまで押
し込み、嵌合固定している。

【００４３】このような構成の密封装置１によると、嵌
め合い部はハウジング２の軸孔２ａに対し、ゴム状弾性
体部による接触が行なわれるので、軸孔２ａの損傷を防
止することができる。

【００４４】補強環の大径部５ｃに配置されたゴム状弾
性体部６ａは、大径部５ｃの外側で径方向の厚みが少な
いので、軸孔２ａに対して変形が抑えられ、強固に固定
される。

【００４５】補強環５の小径部５ｅに配置されたゴム状
弾性体部６ｂは、密封流体により軸方向の圧力を受けた
際に大気側Ｏへ移動して径方向曲折部５ｄ及び大径部５
ｃで圧縮されることにより、軸孔２ａに対する接触面圧
が高まり、より一層のシール性を得ることができる。

【００４６】また、この軸孔２ａに対する接触面圧を高
める効果は、長期使用の後にゴム状弾性体部６ａ，６ｂ
の「へたり」等によるしめ代の低下した場合においても
期待することが可能であり、長期間にわたり安定したシ
ール性を維持することができる。

【００４７】（実施の形態３）図４（ａ），（ｂ）は本
発明を適用した第３の実施の形態における密封装置３１
の構成を説明する図である。

【００４８】密封装置３１において、第２の実施の形態
の密封装置２１と同様の構成には同じ符号を付し、その
説明を省略する。

【００４９】この実施の形態において、特徴的な構成と
しては、ゴム状弾性体部６ａ’，６ｂが軸孔２ａに嵌合
した際の接触面圧をほぼ等しくするために、ゴム状弾性
体部６ａ’の外径寸法をゴム状弾性体部６ｂの外径寸法
よりも小さく設定している。第２及び第３の実施の形態
では、嵌め合い部の軸方向全領域にわたりゴム状弾性体
部を備えることにより、従来技術と同様の密封装置の嵌
合／離脱力を得ることが可能であるが、第２の実施の形
態のように、ゴム状弾性体部の外径寸法を軸方向で同じ
に設定すると、大径部５ｃに対応するゴム状弾性体部６
ａのゴム圧縮率が高まり、嵌合挿入抵抗の増加やムシレ
発生の懸念があるので、第３の実施の形態ではゴム状弾
性体部６ａ’の外径寸法を若干小さく設定してある。

【００５０】このような構成により、嵌め合い部の接触
面圧形状を図４（ａ）に示されたものとすることが可能
となる。すなわち、密封流体によるゴム状弾性体部に対
する加圧力がない場合には、点線で示されるような接触
面圧形状が得られ、密封流体による加圧力が加わった場
合には、実線で示されるような接触面圧形状が得られ
る。

【００５１】その他の作用・効果は第２の実施の形態と
同じである。

【００５２】

【発明の効果】上記に説明されたように、本発明を適用
した密封装置によると、密封装置の嵌め合い部における
シール性を高めることができる。

【００５３】即ち、嵌め合い部は一方の面に対し、補強
環の第１の部分によって強固に固定されると共に、第２
の部分に接合配置されたゴム状弾性体部の変形が抑制さ
れ、安定したシール性が得られる。

【００５４】ゴム状弾性体部は、軸方向の圧力を受けた
際に径方向曲折部で圧縮されることにより、一方の面に
対する接触面圧が高まり、より一層のシール性を得るこ
とができる。

【００５５】補強環の周壁面部の第１の部分のしめ代に
より、長期間にわたり密封装置を一方の面に対して確実
に固定することが可能となる。

【００５６】補強環の第１の部分と第２の部分にゴム状
弾性体部を配置したものでは、一方の面に嵌合固定され
る嵌め合い部はゴム状弾性体部による接触が行なわれ
る。また、補強環の第１の部分に配置されたゴム状弾性
体部よって強固に固定されると共に、補強環の第２の部
分に配置されたゴム状弾性体部は、密封流体により軸方
向の圧力を受けた際に径方向曲折部で圧縮されることに
より、一方の面に対する接触面圧が高まり、より一層の
シール性を得ることができる。

【００５７】ゴム状弾性体部の補強環の第１の部分及び
第２の部分は異なる径方向寸法を有し、嵌合固定された
際の２対向面のいずれか一方の面と補強環の間における
圧縮率をほぼ等しく設定することにより、嵌め合い部に
おいて軸方向に均一な接触面圧を発生することができ、
密封装置の取り付け／離脱力を安定させることができ
る。

【００５８】補強環の周壁面部における第２の部分は、
第１の部分よりも密封流体側に配置されることにより、
補強環の第２の部分のゴム状弾性体部に密封流体の圧力
を加えることができ、第１の部分の側へと変形移動する
ゴム状弾性体部によって接触面圧を上昇させることがで
き、シール性が向上する。

【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装着
時の断面構成説明図。

【図２】図２は第１の実施の形態に係る密封装置に圧力
がかかった状態の図。

【図３】図３は第２の実施の形態に係る密封装置の装着
時の断面構成説明図。

【図４】図４は第３の実施の形態に係る密封装置の断面
構成説明図。

【図５】図５は従来技術に係る密封装置の装着時の断面
構成説明図。

【図６】図６は従来技術に係る密封装置に圧力がかかっ
た状態の図。

【符号の説明】

１，２１，３１ 密封装置 ２ ハウジング ２ａ 軸孔 ３ 軸 ３ａ 外周面 ４ 環状隙間 ５ 補強環 ５ａ 軸方向部 ５ｂ 径方向部 ５ｃ 大径部（第１の部分） ５ｄ 径方向曲折部 ５ｅ 小径部（第２の部分） ６，６ａ，６ｂ，６ａ’ ゴム状弾性体部 ７ シール部 ７ａ リップ先端部 ７ｂ 環状凹部 ８ バックアップリング ９ スプリング環 １０ 止め部材 １０ａ 端面 Ｍ 密封流体側 Ｏ 反密封流体側

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状隙間を形成する２対向面のいずれか
   一方の面に嵌合固定される嵌め合い部と、この嵌め合い
   部に支持され他方の面に対して摺動当接するシール部
   と、を備える密封装置において、 前記嵌め合い部は、一方の面に対向する周壁面部を有す
   る補強環と該補強環に接合配置されるゴム状弾性体部を
   有し、 前記補強環の周壁面部は、前記一方の面に直接的に嵌合
   する第１の部分と、該第１の部分から径方向曲折部を介
   して前記一方の面から離間した第２の部分とを有し、 前記ゴム状弾性体部は、前記第２の部分に一方の面との
   しめ代を持たせて接合配置されることを特徴とする密封
   装置。
2. 【請求項２】 前記補強環の周壁面部の第１の部分は、
   前記一方の面に対してしめ代を持たせて嵌合されること
   を特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】 環状隙間を形成する２対向面のいずれか
   一方の面に嵌合固定される嵌め合い部と、この嵌め合い
   部に支持され他方の面に対して摺動当接するシール部
   と、を備える密封装置において、 前記嵌め合い部は、一方の面に対向する周壁面部を有す
   る補強環と該補強環に接合配置されるゴム状弾性体部を
   有し、 前記補強環の周壁面部は、前記一方の面に近接した第１
   の部分と、該第１の部分から径方向曲折部を介して前記
   一方の面から離間した第２の部分とを有し、 前記ゴム状弾性体部は、前記補強環の第１及び第２の部
   分に一方の面とのしめ代を持たせて接合配置されること
   を特徴とする密封装置。
4. 【請求項４】 前記ゴム状弾性体部の補強環の第１の部
   分及び第２の部分は異なる径方向寸法を有し、嵌合固定
   された際の２対向面のいずれか一方の面と補強環の間に
   おける圧縮率をほぼ等しく設定されることを特徴とする
   請求項３に記載の密封装置。
5. 【請求項５】 前記補強環の周壁面部における第２の部
   分は、第１の部分よりも密封流体側に配置されることを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の密封
   装置。