JP2000329237A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JP2000329237A
JP2000329237A JP11141715A JP14171599A JP2000329237A JP 2000329237 A JP2000329237 A JP 2000329237A JP 11141715 A JP11141715 A JP 11141715A JP 14171599 A JP14171599 A JP 14171599A JP 2000329237 A JP2000329237 A JP 2000329237A
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JP
Japan
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lip
shaft
sealing
sealing device
seal
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JP11141715A
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English (en)
Inventor
Kokichi Hamamoto
耕吉 濱本
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 密封対象側に負圧が発生した場合でも、密封
性能を維持する信頼性に優れた密封装置を提供する。 【解決手段】 シールリップ32の根元の位置から軸心
に向かって延びて軸60の表面に摺接する固定リップ3
3を設け、この固定リップ33は、可撓性を有するシー
ルリップ32の根元の位置であって、略撓み変形されな
くなる部分から軸心に向かって延びるように形成させる
ことによって、実質的に撓み変形することのないように
構成し、また、固定リップ33の先端は、その内周の径
が軸60の軸径と同程度あるいはやや小さく設定されて
おり、軸60の表面に対して面接触しながら摺接するよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車の
パワーステアリング等の圧力が作用する軸封部に用いら
れる密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、たと
えば、図3や図4に示すものが知られている。
【0003】図3は従来技術に係る密封装置の使用状態
を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車のパワー
ステアリングのロッド用のオイルシールとして用いられ
る密封装置の一例を示している。
【0004】また、図4は従来技術に係る密封装置の使
用状態を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車の
パワーステアリングのメインシャフト・ピニオンシャフ
ト用のオイルシールとして用いられる密封装置の一例を
示している。
【0005】まず、図3に示す密封装置について説明す
る。
【0006】密封装置100は、ハウジング150と軸
160との間の環状隙間を密封するための装置であり、
密封対象側(O)から大気側(A)へ密封対象物が漏れ
るのを防止するものである。
【0007】密封装置100には、密封対象側(O)に
向かって延びるシールリップ101が設けられている。
【0008】このシールリップ101の先端リップ10
1aは、軸160の表面に対して摺動自在に密着し、密
封装置100と軸160が相対的に移動(軸方向あるい
は回転方向を問わない)した場合でも、密封性能を維持
する。
【0009】更に、シールリップ101は可撓性を有し
ており、軸160が偏心した場合であっても、シールリ
ップ101は軸160に追随するため、密封性能を維持
する。
【0010】ここで、上述したように、密封装置100
が、自動車のパワーステアリングのロッド用のオイルシ
ールとして用いられる場合には、密封対象側(O)の圧
力、すなわち、流体(オイル)圧力が70kgf/cm
2程度になるため、これに耐えることのできる耐圧性を
有していなければならない。
【0011】そこで、図に示す密封装置100には、シ
ールリップ101の根元の位置に樹脂製のバックアップ
リング102が配置される。
【0012】これにより、シールリップ101の根元が
支えられるため、密封対象側(O)から大気側(A)へ
高い圧力が負荷された場合でも、シールリップ101が
反転してしまうことが防止される。
【0013】従って、密封対象側(O)が高圧となる条
件の下でも、好適に密封性能を維持することができる。
【0014】次に、図4に示す密封装置について説明す
る。
【0015】この密封装置200についても、基本的な
構成は上述した図3に示す密封装置100と同様である
ので、異なる構成等のみについて説明する。
【0016】密封装置200は、上記密封装置100に
比べて比較的圧力の低い条件下で使用されるものであ
り、上述した自動車のパワーステアリングのメインシャ
フト・ピニオンシャフト用のオイルシールとして用いら
れる場合には、流体(オイル)圧力20〜30kgf/
cm2程度に耐え得る耐圧性があれば良い。
【0017】従って、密封装置200には、上述したバ
ックアップリングが用いられていない。
【0018】密封装置200は、シールリップ201が
2段リップとなっていることに特徴がある。
【0019】すなわち、シールリップ201は、メイン
リップ201aと、メインリップ201aの根元付近に
設けられる補助リップ201bと、を備えている。
【0020】これらメインリップ201aおよび補助リ
ップ201bは、上述した密封装置100の先端リップ
101aと同様に、軸160の表面に対して摺接し、か
つ、軸160の偏心に対して追従自在である。
【0021】また、補助リップ201bは、メインリッ
プ201aの反転を防止する機能をも有する。
【0022】このように、図3や図4に示す密封装置
は、いずれも密封対象側の圧力が高くなる環境下でも好
適に利用されるものである。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
【0024】上述した従来技術に係る密封装置の構成の
場合には、密封対象側から大気側に向かって作用する力
(圧力)に対しては、好適に密封性能を維持する構成と
なっているものの、反対方向へ力が作用する場合に対し
て密封性能を維持するようには考慮されてない構成とな
っていた。
【0025】すなわち、密封装置を、自動車のパワース
テアリングのロッド用、あるいは、メインシャフト・ピ
ニオンシャフト用のオイルシールとして用いる場合に
は、パワーステアリング作動中に、オイル側(密封対象
側)に負圧(1kgf/cm2程度)が発生する場合が
ある。
【0026】従って、シールリップには、大気側から密
封対象側に向かって力が作用することになる。
【0027】この場合、シールリップは、密封対象側に
延びた構成であり、かつ、可撓性を有する構成であるた
めに、比較的容易に密封対象側に向かって引っ張られて
しまう。
【0028】これにより、リップの先端が軸の表面から
浮き上がってしまい、オイルなどの密封流体が漏れてし
まう原因となっていた。
【0029】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
対象側に負圧が発生した場合でも、密封性能を維持する
信頼性に優れた密封装置を提供することにある。
【0030】
【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、密封対象側に向かって延びて軸表
面に対して摺動自在に接触するシールリップであって、
かつ、可撓性を有するシールリップを備えた密封装置に
おいて、前記シールリップの根元から軸心に向かって延
びて軸の表面に摺接し、かつ、略撓み変形することのな
い固定リップを備えたことを特徴とする。
【0031】従って、密封対象側に負圧が発生して、シ
ールリップに対して密封対象側に向かう力が作用した場
合であっても、略撓み変形することのない固定リップに
よって、シールリップの根元からその力に対して抵抗力
が作用するため、シールリップの密封対象側に向かう変
形が抑制される。
【0032】
【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。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
【0033】(第1の実施の形態)図1を参照して、第
1の実施の形態に係る密封装置について説明する。
【0034】図1は本発明の第1の実施の形態に係る密
封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例え
ば、自動車のパワーステアリングのロッド用のオイルシ
ールとして用いられる密封装置の一例を示している。
【0035】密封装置1は、ハウジング50と軸60と
の間の環状隙間を密封するための装置であり、密封対象
側(O)から大気側(A)へ密封対象物が漏れるのを防
止するものである。
【0036】密封装置1はハウジング50に設けられた
孔の内周に嵌着され、また、この孔の内周に設けられた
位置決め部材6によって位置決め支持される。
【0037】密封装置1は、概略、補強環2と、この補
強環2に焼き付けあるいは一体成形されるゴム状弾性体
3と、樹脂製のバックアップリング4と、から構成され
る。
【0038】補強環2は、断面L字形状であり、円筒部
21と、この円筒部21の大気側(A)端部に設けられ
る内向きフランジ部22と、を有する。
【0039】また、ゴム状弾性体3は、円筒部21より
も外周側に設けられてハウジング50の孔の内周に密着
する外周シール31と、密封対象側(O)に向かって延
びるシールリップ32と、このシールリップ32の根元
の位置から軸心に向かって延びて軸60の表面に摺接す
る固定リップ33と、を有する。
【0040】ここで、シールリップ32のリップの先端
である先端リップ32aが軸60の表面に対して摺動自
在に密着し、密封装置1と軸60が相対的に移動(軸方
向あるいは回転方向を問わない)した場合でも、密封性
能を維持するように構成されている。
【0041】なお、説明簡単のために、図ではシールリ
ップ32が軸表面に密着する前の変形していない状態を
示しており、実際に軸60を組み立てた場合には、軸6
0の表面よりも内部に侵入した部分が変形して軸60の
表面に摺動自在に密着することになる。
【0042】また、シールリップ32は可撓性を有して
おり、軸60が偏心した場合であっても、シールリップ
32は軸60に追随するため、密封性能を維持するよう
に構成されている。
【0043】さらにシールリップ32の外周にはスプリ
ング5が嵌め込まれており、先端リップ32aが軸60
の表面に対して適正に密着するようになっている。
【0044】また、密封対象側(O)の圧力が高い場合
でも、耐圧性を良くするために、バックアップリング4
が設けられており、これにより、密封対象側(O)の圧
力が高くなって、密封対象側(O)から大気側(A)に
向かって力が作用した場合でも、シールリップ32の根
元が支持されるので、シールリップ32が反転してしま
うことはない。
【0045】そして、本発明の実施の形態においては、
上述したように、シールリップ32の根元の位置から軸
心に向かって延びて軸60の表面に摺接する固定リップ
33が設けられている。
【0046】この固定リップ33は、可撓性を有するシ
ールリップ32の根元の位置であって、略撓み変形され
なくなる部分から軸心に向かって延びるように形成させ
ることによって、実質的に撓み変形することのないよう
に構成されている。
【0047】また、固定リップ33の先端は、その内周
の径が軸60の軸径と同程度あるいはやや小さく設定さ
れており、軸60の表面に対して面接触しながら摺接す
るように構成されている。
【0048】このように構成された固定リップ33を設
けたことによって、例え密封対象側(O)に負圧が発生
して、大気側(A)から密封対象側(O)に向かってシ
ールリップ32に対して力が作用した場合であっても、
固定リップ33が抵抗力となりシールリップ32の撓み
変形が抑制される。
【0049】すなわち、シールリップ32に図中F方向
に力が作用した場合には、撓み変形することのない固定
リップ33が軸60の表面に支えられることで、シール
リップ32には元に戻されるような方向に力が働き、シ
ールリップ32の撓み変形が抑制される。
【0050】従って、先端リップ32aが軸60の表面
から浮いてしまうことを防止でき、負圧が発生した場合
であっても密封性能を維持することができる。
【0051】(第2の実施の形態)図2には、第2の実
施の形態が示されている。
【0052】図2は本発明の第2の実施の形態に係る密
封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例え
ば、自動車のパワーステアリングのメインシャフト・ピ
ニオンシャフト用のオイルシールとして用いられる密封
装置の一例を示している。
【0053】図2に示す密封装置10についても、基本
的な構成は上述した図1に示す密封装置1と同様である
ので、異なる構成等のみについて詳しく説明する。
【0054】密封装置10は、上記密封装置1に比べて
比較的圧力の低い条件下で使用されるものである。
【0055】従って、密封装置10には、上述したバッ
クアップリングが用いられていない。
【0056】また、密封装置10は、シールリップ13
2が2段リップとなっている点で上述した密封装置1と
は異なっている。
【0057】すなわち、シールリップ132は、メイン
リップ132aと、メインリップ132aの根元付近に
設けられる補助リップ132bと、を備えている。
【0058】これらメインリップ132aおよび補助リ
ップ132bは、上述した密封装置1の先端リップ32
aと同様に、軸60の表面に対して摺接し、かつ、軸6
0の偏心に対して追従自在である。
【0059】そして、本実施の形態においては、シール
リップ132の根元の位置から軸心に向かって延びて軸
60の表面に摺接する固定リップ133が設けられてい
る。
【0060】この固定リップ133も、上述した密封装
置1における固定リップ33と同様に、可撓性を有する
シールリップ132の根元の位置であって、略撓み変形
されなくなる部分から軸心に向かって延びるように形成
させることによって、実質的に撓み変形することのない
ように構成されている。
【0061】さらに、固定リップ133の先端は、その
内周の径が軸60の軸径と同程度あるいはやや小さく設
定されており、軸60の表面に対して面接触しながら摺
接するように構成されている。
【0062】従って、上記第1の実施の形態の場合と同
様の効果を得ることができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、固定リ
ップを備えたことによって、密封対象側に負圧が発生し
た場合であっても、シールリップの密封対象側に向かう
変形を抑制して密封性能を維持することができ、信頼性
に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る密封装置の使
用状態を示す概略構成断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る密封装置の使
用状態を示す概略構成断面図である。
【図3】従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略
構成断面図である。
【図4】従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略
構成断面図である。
【符号の説明】
1,10 密封装置 2 補強環 21 円筒部 22 内向きフランジ部 3 ゴム状弾性体 31 外周シール 32,132 シールリップ 32a 先端リップ 132a メインリップ 132b 補助リップ 33,133 固定リップ 4 バックアップリング 5 スプリング 6 位置決め部材 50 ハウジング 60 軸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密封対象側に向かって延びて軸表面に対し
    て摺動自在に接触するシールリップであって、かつ、可
    撓性を有するシールリップを備えた密封装置において、 前記シールリップの根元から軸心に向かって延びて軸の
    表面に摺接し、かつ、略撓み変形することのない固定リ
    ップを備えたことを特徴とする密封装置。
JP11141715A 1999-05-21 1999-05-21 密封装置 Pending JP2000329237A (ja)

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