JP2000220749A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 嵌め合い部の密封性及び保持安定性を向上さ
せることが可能な密封装置を提供する。 【解決手段】 互いに同軸的に相対移動自在に組みつけ
られる軸とハウジング１０３との間の環状の隙間をシー
ルする密封装置１０１において、ハウジング１０３に接
触してシールする外周ゴム部１２１の端部にバックアッ
プリング１１１を延在させている。

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するも
ので、特に、外周密封性を向上させ、高圧用オイルシー
ルに適用して好適な密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の密封装置として、例えば
図３に示されるものがある。図３に、従来の密封装置の
断面図を示す。図３に示される従来の密封装置２０１
は、ハウジング１０３の内周部にはめ合い部１０５が嵌
合固定され、ハウジング１０３に同軸的に挿嵌される不
図示の軸の摺動表面に対して、ゴム状弾性材よりなるシ
ールリップ部１０７によりシールを行うものである。

【０００３】そして、このような密封装置２０１はシー
ルリップ部１０７の一つの機能として、ハウジング１０
３と軸との間の偏心があってもシール性が損なわれない
ように追随する偏心追随性を備えている。また、バネ環
１０９はシールリップ部１０７が軸の摺動表面に当接す
るにあたり、所定の緊迫力を付与させている。

【０００４】一方、はめ合い部１０５にも、ハウジング
１０３の内周部と嵌合した時に密封性を発揮するために
環状のゴム状弾性材が外周ゴム部１２３として備えられ
ている。

【０００５】そして、この外周ゴム部１２３は型成形に
より補強環１１３等と一体的に形成されるものである。

【０００６】また、１１９は、シールリップ部１０７
が、稼動時に密封される流体による圧力や軸の運動によ
り変形・移動したり、さらには返転してしまうことを防
止するためのバックアップリングである。従ってこのバ
ックアップリング１１９はシールリップ部１０７等と異
なり、ゴム状弾性材よりも硬い樹脂材料により製作され
ているものが多く、一般的には密封装置２０１（本体）
とは別に製作され、本体の成形後に嵌め込まれるもので
ある。

【０００７】１１３は補強環であり、一般的に金属材料
で製作されており、密封装置２０１の環状形状を保持す
ると共にハウジング１０３に装着された時に、はめ合い
部１０５に所定の嵌合力を発生させる。さらに、１１５
はオイルシールゴム部、１１７は、相手シールおさえ板
である。

【０００８】次に、図３に示される従来の密封装置２０
１の動作について説明する。図３に示されるように、ま
ず密封流体側からの加圧が少ない場合は、バネ環１０９
により所定の緊迫力を付与されたシールリップ部１０７
が軸に当接し、補強環１１３により所定の嵌合力が発生
しているはめ合い部１０５の外周ゴム部１２３がハウジ
ング１０３としっかりと嵌合されている。 そして、密
封流体側からこの密封装置２０１に圧力が加わった場合
は、外周ゴム部１２３の圧縮変形により外周面圧が上昇
して密封装置２０１とハウジング１０３とが嵌合される
こととなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
図３に示されるような、従来の密封装置２０１において
は、密封流体側からこの密封装置２０１に圧力が加わる
と、この圧力により、はめ合い部１０５の外周ゴム部１
２３が変形し、ハウジング１０３の内周部とはめ合い部
１０５との間の外周密封性が、不十分かつ不安定になる
という問題点を有している。

【００１０】なぜなら、図３に示されるような圧力が密
封装置２０１にかかった場合、圧力による外周ゴム部１
２３への力は外周ゴム部１２３の変形で受けることとな
るが、相手シールおさえ板１１７の端部と外周ゴム部１
２３の端部との間の隙間Ｂが大きい場合、圧力による外
周ゴム部１２３への力は外周ゴム部１２３の変形によっ
てこの隙間Ｂに逃げてしまい、たとえ圧力が上昇しても
外周面圧の上昇が期待できないからである。

【００１１】さらに、従来の密封装置２０１において
は、密封装置２０１全体にかかる動偏心等も全て外周ゴ
ム部１２３の変形で受けるため、高偏心となった場合等
は、ゴムの変形容易性等の点からさらに外周ゴム部１２
３の変形が増幅され、ハウジング１０３の内周に隙間が
発生してしまう。

【００１２】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、嵌め合い部の密封性及び保持安定
性を向上させることが可能な密封装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、互いに同軸的に相対移動自在に組みつけ
られる第１の部材と第２の部材との間の環状隙間をシー
ルするもので、前記第１の部材とのはめ合い部となり該
第１の部材との対向面部を有する補強環と、前記補強環
に支持されて前記第２の部材に摺動自在に接触するゴム
状弾性材料によるシール部とを備えた密封装置におい
て、前記補強環の対向面部に形成されるゴム状弾性材料
による前記第１の部材との圧着部と、前記補強環の対向
面部と前記第１の部材との間に形成される、前記圧着部
の軸方向端部に当接する樹脂材料により形成された嵌合
保持部とを備えることを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、嵌合保持部が形成され
ているため、密封装置に圧力が加わった際に、圧着部が
この加圧による圧力と嵌合保持部からの圧力とにより略
軸方向に圧縮されて略径方向に膨張するため、圧着部の
外周面圧が上昇し、外周密封性が確保できる。すなわ
ち、嵌合保持部の存在により加圧による密封性へのアシ
ストが期待できることとなる。

【００１５】さらに、密封装置にかかる偏心等は、嵌合
保持部で受けることとなるため、圧着部の変形が少なく
密封性が安定する。すなわち、圧着部の存在による外乱
への耐性が向上することとなる。

【００１６】ここで、本発明に係る密封装置における嵌
合保持部に採用される材料としては、例えば、四ふっ化
エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、若しくはこれらを組み
合わせた樹脂等を用いることができるが、上述のよう
に、本発明に係る嵌合保持部の主要な作用は、加圧によ
る圧着部における密封性のアシストであるため、このよ
うな作用を奏するものであれば、密封装置の利用状況に
応じて、適宜どのような素材を用いてもよい。これは、
本明細書中において同じである。

【００１７】また、本発明は、前記嵌合保持部と、前記
シール部に当接し該シール部の変形を抑制する樹脂リン
グ部とを一体的に構成された部材とすることを特徴とす
る。

【００１８】この発明によれば、嵌合保持部が樹脂リン
グ部に接続されて、言い換えれば、嵌合保持部が樹脂リ
ング部の一部として設けられているため、本発明に係る
密封装置の製造を容易にし、製造コストを下げることが
できる。

【００１９】また、本発明は、前記一体的に構成された
部材と前記補強環とは、互いに径方向に入り込む嵌め込
み部を備えることを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、嵌合保持部と樹脂リン
グ部とが一体的に構成された部材に、補強環を径方向に
嵌め込むことができるとしているため、補強環、嵌合保
持部、及び密封装置を一体的に取り扱うことができ、密
封装置の取扱性を向上させることができる。

【００２１】ここで、本発明に係る密封装置の嵌合保持
部が具備する嵌め込み部とは、その名前のとおり、補強
環をはめ込む部分でありさえすれば良い。その一例を図
２を参照して説明する。図２に、本発明に係る密封装置
の一実施形態の断面図を示す。

【００２２】図２に示されるように、補強環１１３が、
バックアップリング１１１にはめ込まれている。ここ
で、このバックアップリング１１１のはめ込み部を構成
するため、この図２に示される本発明に係る密封装置の
一実施形態は、オイルシールゴム部１１５の内環中抜径
Φｄ１よりも、バックアップリング１１１の内側外径Φ
ｄ２を大きくし、補強環１１３を、オイルシールゴム部
１１５の内環にはめ込むように構成している。

【００２３】これにより、補強環１１３を介して、オイ
ルシールゴム部１１５とバックアップリング１１１とを
一体に取り扱うことができ、密封装置１０１の取扱性を
向上させている。

【００２４】ただし、図２に示される例はあくまで実施
形態であり、本発明に係るはめ込み部としては図２に示
されるような形状に限定されるものではなく、上述のよ
うに補強環をはめ込む部分でありさえすれば良い。

【００２５】また、本発明は、前記嵌め込み部は、前記
補強環の径方向に伸びた部分の端部と、該端部を嵌め込
む前記一体的に構成された部材の凹部とを備えることを
特徴とする。

【００２６】このように、補強環の径方向に伸びた部分
の端部と、この端部を嵌め込む一体的に構成された部材
の凹部を備えることから、補強環をさらにしっかりと嵌
め込むことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る密封装置の実
施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、
図１を参照して、本発明に係る密封装置の一実施形態の
使用状況について説明する。

【００２８】図１に、本発明に係る密封装置の一実施形
態の使用概略図を示す。ただし、図１に示される密封装
置の一実施形態は、説明を分かりやすくするため、実際
に使用されている密封装置の断面を示した図となってい
る。したがって、本発明に係る密封装置の実際の使用状
況においては、図１に示されるような断面状態で使用さ
れている訳ではない。

【００２９】図１に示されるように、本発明に係る密封
装置の一実施形態は、互いに同心的に相対移動自在に組
みつけられる、軸２００とハウジング１０３と、の間の
環状の隙間をシールする密封装置１０１である。ここ
で、１１７は相手シールおさえ板である。このように、
本発明に係る密封装置の一実施形態は、軸２００とハウ
ジング１０３との間をシールすることにより、油等の漏
れを防止している。

【００３０】次に、本発明に係る密封装置の一実施形態
について、図２を参照して詳細に説明する。図２は本発
明を適用した密封装置１０１の一実施形態の断面図であ
る。図２に示される密封装置１０１は、図３により説明
した従来の密封装置２０１との比較において、バックア
ップリング１１１、及び外周ゴム部１２１以外の基本的
な構成は、ほぼ同様のものとするものである。そのた
め、図２において、図３に示される部材と同様な部材に
は同じ番号を付す。

【００３１】また、図２に示される密封装置１０１は、
ハウジング１０３の内周部に環状周縁部としてのはめ合
い部１０５が嵌合固定され、ハウジング１０３に同軸的
に挿嵌される不図示の軸の摺動表面をゴム状弾性材より
なるシールリップ部１０７によりシールを行うものであ
る。

【００３２】また、図２に示されるバネ環１０９は、図
３に示される従来技術によるものと同様の作用を発揮す
るものである。

【００３３】また、１１３は金属材料による補強環であ
り、密封装置１０１の環状形状を保持すると共にハウジ
ング１０３に装着された時にはめ合い部１０５に所定の
嵌合力を発生させる。

【００３４】一方、バックアップリング１１１について
は、シールリップ部１０７が、その稼動時に密封される
流体による圧力や軸の運動により変形・移動したりさら
には返転してしまうことを防止するために設けられ、さ
らにシールリップ部１０７等と異なり、ゴム状弾性材よ
りも硬い樹脂材料により製作され、密封装置１０１の成
形後に嵌め込まれるものである、という点については従
来技術と同様であるが、さらに、図１に示される一実施
形態においては、このバックアップリング１１１が、断
面略コの字状にしてはめ合い部１０５の外周ゴム部１２
１の所定の高さまで形成されている、という点が従来技
術と異なる。

【００３５】このように、本発明に係る密封装置の一実
施形態においては、バックアップリング１１１を外周ゴ
ム部１２１にまで延在させることにより、密封装置１０
１が加圧された際、外周ゴム部１２１がこの加圧時の圧
力とバックアップリング１１１の端部からの圧力とによ
り軸方向に圧縮されて径方向に膨張するため、外周ゴム
部１２１の外周面圧が上昇し、外周密封性が確保でき
る。すなわち、図２に示される一実施形態においては、
外周ゴム部１２１にまで延在しているバックアップリン
グ１１１の存在により加圧による密封性へのアシストが
期待できることとなる。

【００３６】さらに、密封装置１０１にかかる偏心等
は、樹脂リングとしてのバックアップリング１１１で受
けるため、外周ゴム部１２１の変形が少なく密封性が安
定する。すなわち、外周ゴム部１２１にまで延在してい
るバックアップリング１１１の存在により外乱への耐性
が向上することとなる。

【００３７】一方、図２に示されるように、この一実施
形態では、オイルシールゴム部１１５の内環中抜径Φｄ
１よりも、バックアップリング１１１の内側外径Φｄ２
を大きくし、補強環１１３を、オイルシールゴム部１１
５の内環にはめ込むように構成した。これにより、補強
環１１３を介して、オイルシールゴム部１１５とバック
アップリング１１１とを一体に取り扱うことができ、本
発明に係る密封装置１０１の取扱性を向上させることが
できる。

【００３８】ここで、本発明に係る密封装置としては上
記実施形態に係る密封装置に限定されるものではなく、
本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施
が可能である。

【００３９】例えば、上述の図１や図２等を参照して説
明した実施形態においては、バネ環１０９を有する密封
装置として説明したが、上述の説明から明らかなよう
に、本発明に係る密封装置としては、このようなバネ環
が必須のものではなく、このバネ環を除外した密封装置
であっても良い。この場合、除外したバネ環の分だけ製
造コストの低下等を図ることができる。

【００４０】さらに、上述のように、図１、及び図２を
参照して説明した、本発明に係る密封装置の一実施形態
においては、バックアップリング１１１が延在して外周
ゴム部１２１の端部の樹脂部を形成しており、言い換え
れば、バックアップリング１１１と、外周ゴム部１２１
の圧縮をアシストする樹脂部とが一体となっている実施
形態を説明したが、本発明に係る密封装置はこのような
密封装置に限定されるものではなく、例えば、バックア
ップリング１１１と、外周ゴム部１２１の圧縮をアシス
トする樹脂部とが別々となっている密封装置であっても
良い。

【００４１】このような密封装置であっても、樹脂部が
外周ゴム部の圧縮をアシストすることができるので、前
述の実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、密封装置が加圧された際、圧着部がこの加圧
による圧力と嵌合保持部の端部からの圧力とにより略軸
方向に圧縮されて略径方向に膨張するため、圧着部の外
周面圧が上昇し、外周密封性が確保できて、嵌合保持部
の存在により加圧による密封性へのアシストを期待する
ことが可能となり、かつ、密封装置にかかる偏心等は、
嵌合保持部で受けることとなるため、圧着部の変形が少
なく密封性が安定して、嵌合保持部の存在により外乱へ
の耐性を向上させることが可能な密封装置を提供するこ
とができる。

【００４３】また、本発明によれば、嵌合保持部が樹脂
リング部に接続されて設けられているため、本発明に係
る密封装置の製造を容易にし、製造コストを下げること
が可能な密封装置を提供することができる。

【００４４】また、本発明によれば、嵌合保持部と樹脂
リング部とが一体的に構成された部材に、補強環を径方
向に嵌め込むこととしているため、補強環と嵌合保持部
と密封装置とを一体的に取り扱うことができ、その取扱
性をさらに向上させることが可能な密封装置を提供する
ことができる。

【００４５】さらに、本発明によれば、補強環の径方向
に伸びた部分の端部と、この端部を嵌め込む一体的に構
成された部材の凹部を備えることから、補強環をさらに
しっかりと嵌め込むことが可能な密封装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る密封装置の一実施形態の使用状況
の概略断面図である。

【図２】図１に示される密封装置の断面図である。

【図３】従来の密封装置の断面図である。

【符号の説明】

１０１ 密封装置 １０３ ハウジング １０５ はめ合い部 １０７ シールリップ部 １０９ バネ環 １１１ バックアップリング １１３ 補強環 １１５ オイルシールゴム部 １１７ 相手シールおさえ板 １１９ バックアップリング １２１，１２３ 外周ゴム部 ２００ 軸 Ｂ 隙間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに同軸的に相対移動自在に組みつけ
   られる第１の部材と第２の部材との間の環状隙間をシー
   ルするもので、前記第１の部材とのはめ合い部となり該
   第１の部材との対向面部を有する補強環と、前記補強環
   に支持されて前記第２の部材に摺動自在に接触するゴム
   状弾性材料によるシール部とを備えた密封装置におい
   て、 前記補強環の対向面部に形成されるゴム状弾性材料によ
   る前記第１の部材との圧着部と、 前記補強環の対向面部と前記第１の部材との間に形成さ
   れる、前記圧着部の軸方向端部に当接する樹脂材料によ
   り形成された嵌合保持部とを備えることを特徴とする密
   封装置。
2. 【請求項２】 前記嵌合保持部と、前記シール部に当接
   し該シール部の変形を抑制する樹脂リング部とを一体的
   に構成された部材とす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】 前記一体的に構成された部材と前記補強
   環とは、互いに径方向に入り込む嵌め込み部を備えるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
4. 【請求項４】 前記嵌め込み部は、 前記補強環の径方向に伸びた部分の端部と、該端部を嵌
   め込む前記一体的に構成された部材の凹部とを備えるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の密封装置。