JP2000130600A - 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７と補
強環７に接合配置される外周ゴム部８を備える。外周ゴ
ム部８には周方向溝８ａが形成され、シールリング１１
が嵌合されている。

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を備えた構成
が採用されている。

【０００３】この密封装置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、特に図６に示されるように止め部材１１
０の端面１１０ａとの間に隙間Ｇ’が大きい場合等にお
いて（隙間Ｇ’がなくても同様の現象は発生する）、嵌
め合い部１０６の密封流体側Ｍの端部が受ける圧力（矢
印Ａ１０１）によって嵌め合い部１０６が軸方向に変形
（矢印Ａ１０２）してしまう。

【０００７】従って、嵌め合い部１０６の軸孔１０１ａ
に対するラジアル方向の緊迫力による外周面圧の保持及
び上昇を期待することは困難であり、嵌め合い部１０６
のシール性を低下させる虞があった。

【０００８】また、長期の使用では、嵌め合い部１０６
の「へたり」等により、シール性が低下するが、密封流
体側Ｍからの圧力を受けた場合の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。

【０００９】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、高偏心における嵌め合
い部１０６のシール性が不安定となる虞があった。

【００１０】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。

【００１１】

【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、こ
の補強環の周壁面部に接合されると共に該周壁面部と前
記一方の面との間に配置されるゴム状弾性体部を有し、
前記ゴム状弾性体部に形成された周方向溝に嵌合し、前
記一方の面に当接する樹脂製のシールリングを備えるこ
とを特徴とする。

【００１２】これによって、嵌め合い部は一方の面に対
し、樹脂製のシールリングとゴム状弾性体部により当接
し、シールにかかる偏心に対して樹脂製のシールリング
が受けることになり、ゴム状弾性体部の変形が少なくな
りシール性が安定する。

【００１３】また、密封流体等の圧力が加わった場合等
において、ゴム状弾性体部が軸方向の変形しようとする
が、樹脂製のシールリングとの間で圧縮され、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。

【００１４】前記補強環は、前記ゴム状弾性体部の周方
向溝の溝底部の一部を構成して樹脂製のシールリングを
支持する突起部を備えることも好適である。

【００１５】このように構成することにより、樹脂製の
シールリングは補強環の突起部により支持され、偏心に
対して嵌め合い部のラジアル方向の変位をより抑えるこ
とができる。

【００１６】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、該第２の部分に前記周方向溝を備えることも
好適である。

【００１７】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、より安定したシール性が得られる。

【００１８】前記樹脂製のシールリングは、前記ゴム状
弾性体部に形成された周方向溝に接合されていることも
好適である。

【００１９】これにより、樹脂製のシールリングの保持
力が向上し、ゴム状弾性体部の一方の面に対する接触面
圧の上昇を確実にする。

【００２０】

【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。

【００２１】密封装置１は、概略環状形状を呈してお
り、ハウジング２の軸孔２ａに嵌合固定される嵌め合い
部５と、軸３の外周面３ａに対して摺動当接するシール
部６から構成されている。

【００２２】嵌め合い部５は、外周側の周壁面部として
の軸方向部７ａと軸方向部７ａ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７ｂを有する断面
略Ｌ字状の補強環７と、この補強環７に一体的に接合配
置されるゴム状弾性体部としての外周ゴム部８を備えて
いる。

【００２３】シール部６と補強環７の径方向部７ｂの間
には、密封流体側Ｍからの圧力を受けた際のシール部６
の変形を防止する樹脂材料によるバックアップリング９
が備えている。

【００２４】シール部６は、リップ先端部６ａの外側に
環状凹部６ｂ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１０が嵌めこまれている。

【００２５】外周ゴム部８は、補強環７の軸方向部７ａ
の外周面に一体的に成形されており、軸方向中央部より
もやや径方向部７ｂ側に周方向溝８ａが形成されてい
る。そして、周方向溝８ａには、周方向溝８ａとほぼ同
じ断面形状（この実施の形態では矩形状）の環状の樹脂
製のシールリング１１が嵌合配置されている。

【００２６】尚、外周ゴム部８とシールリング１１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】そして、ハウジング２の軸孔２ａに対し嵌
め合い部５の外周ゴム部８を嵌合させ、止め部材１２の
端面１２ａに補強環７の径方向部７ｂが突き当たるまで
押し込み、嵌合固定している。

【００２８】このような構成の密封装置１によると、嵌
め合い部５は軸孔２ａに対し、樹脂製のシールリング１
１と外周ゴム部８により当接し、密封装置１にかかる偏
心に対してシールリング１１が受けることになり、外周
ゴム部８の変形が少なくなりシール性が安定する。

【００２９】また、密封流体等の圧力が加わった場合等
において、外周ゴム部８が軸方向に変形しようとする
が、シールリング１１との間で圧縮され、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。

【００３０】図２は、本発明を適用してシールリング１
１を備えた密封装置１の外周ゴム部８の通常時の軸方向
の面圧分布Ｌ１と、矢印Ａ３方向の圧力を受けた場合の
軸方向の面圧分布Ｌ２を示した図である。

【００３１】図２に示されるように、密封流体側Ｍから
矢印Ａ３のような圧力（主として軸方向に作用する）を
受けた際にシールリング１１の受圧面で面圧分布のピー
クＰ１が形成されるのでシール性が向上する。

【００３２】尚、シールリング１１を備えない構成で
は、外周ゴム部８が軸方向に変形して図２の面圧分布Ｌ
２のような面圧分布形状は得られず、面圧分布Ｌ１より
も若干高いなだらかな山形状の面圧分布となる。

【００３３】尚、シールリング１１の周方向溝８ａへの
接合は、外周ゴム部８の成形時に一体成形することによ
り行う方法や、シールリング１１を外周ゴム部８の成形
後に接着嵌合する方法等を行うことも可能である。

【００３４】シールリング１１と周方向溝８ａを接合す
ることにより、シールリング１１の保持力が向上し、外
周ゴム部８の軸孔２ａに対する接触面圧の上昇を確実に
する。

【００３５】また、ハウジング２の軸孔２ａに嵌合する
際の作業性を向上させるために、シールリング１１の外
周側の縁部に面取りを施したり、グリース塗布等を行う
ことも良い。

【００３６】（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。

【００３７】密封装置２１は、第１の実施の形態の密封
装置１と同様にハウジング２の軸孔２ａに嵌め合い部５
が嵌合している。

【００３８】その他のシール部等の構成は、第１の実施
の形態と同じであり、図３（ａ）では嵌め合い部５のみ
が示されている。図３（ｂ）は図３（ａ）のＳ１−Ｓ１
断面図である。

【００３９】第２の実施の形態の密封装置２１の特徴
は、補強環７の軸方向部７ａに周方向溝８ａの溝底部に
向かって突出し、その一部を構成する複数の突起部７ｃ
を備えたことにある。

【００４０】このように構成することにより、樹脂製の
シールリング１１は補強環７の突起部７ｃにより支持さ
れ、偏心に対して嵌め合い部５のラジアル方向の変位を
より抑えることができ、密封装置２１を安定して保持す
ることができる。

【００４１】（実施の形態３）図４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。

【００４２】密封装置３１は、第１の実施の形態の密封
装置１と同様にハウジング２の軸孔２ａに嵌め合い部５
が嵌合している。

【００４３】第３の実施の形態の密封装置３１の特徴
は、補強環７の構成にあり、その他のシール部等の構成
は、第１の実施の形態と同じであるので、同一の構成に
は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

【００４４】補強環７の軸方向部７ａ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７
ｃ、大径部７ｃから径方向曲折部７ｄ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７ｅから構成さ
れている。

【００４５】補強環７の小径部７ｅには、外周ゴム部８
が一体的に接合配置されており、外周ゴム部８の径方向
曲折部７ｄの近傍には周方向溝８ａが形成され、シール
リング１１が嵌め込まれている。

【００４６】そして、大径部７ｃと小径部７ｅの外周ゴ
ム部８とシールリング１１が嵌め合い部として機能する
ような構成となっている。

【００４７】これによって、嵌め合い部５は軸孔２ａに
対し、補強環７の大径部７ｃ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外周ゴム部８の変
形がシールリング１１により抑制され、より安定したシ
ール性が得られる。

【００４８】

【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。

【００４９】即ち、嵌め合い部は一方の面に対し、樹脂
製のシールリングとゴム状弾性体部により当接し、シー
ルにかかる偏心に対して樹脂製のシールリングが受ける
ことになり、ゴム状弾性体部の変形が少なくなりシール
性が安定する。

【００５０】また、密封流体等の圧力が加わった場合等
において、ゴム状弾性体部が軸方向の変形しようとする
が、樹脂製のシールリングとの間で圧縮され、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。

【００５１】また、補強環に突起部を備えた構成では、
樹脂製のシールリングは補強環の突起部により支持さ
れ、偏心に対して嵌め合い部のラジアル方向の変位をよ
り抑えることができる。

【００５２】また、一方の面に直接的に嵌合する第１の
部分を備えた補強環を備えた構成では、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、より安定したシール性が得られ
る。

【００５３】樹脂製のシールリングとゴム状弾性体部に
形成された周方向溝を接合することにより、樹脂製のシ
ールリングの保持力が向上し、ゴム状弾性体部の一方の
面に対する接触面圧の上昇を確実にする。

【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 嵌め合い部 ６ シール部 ６ａ リップ先端部 ６ｂ 環状凹部 ７ 補強環 ７ａ 軸方向部 ７ｂ 径方向部 ７ｃ 大径部（第１の部分） ７ｄ 径方向曲折部 ７ｅ 小径部（第２の部分） ８ 外周ゴム部 ８ａ 周方向溝 ９ バックアップリング １０ スプリング環 １１ シールリング １２ 止め部材 １２ａ 端面 Ｍ 密封流体側 Ｏ 反密封流体側

Claims (4)

【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、この補強環の周壁面部に接合されると共に
   該周壁面部と前記一方の面との間に配置されるゴム状弾
   性体部を有し、 前記ゴム状弾性体部に形成された周方向溝に嵌合し、前
   記一方の面に当接する樹脂製のシールリングを備えるこ
   とを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】 前記補強環は、前記ゴム状弾性体部の周
   方向溝の溝底部の一部を構成して樹脂製のシールリング
   を支持する突起部を備え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】 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、該第２の部分に前記周方向溝を備えること
   を特徴とする請求項１または２に記載の密封装置。
4. 【請求項４】 前記樹脂製のシールリングは、前記ゴム
   状弾性体部に形成された周方向溝に接合されていること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の密
   封装置。