JP2001099330A

JP2001099330A - 密封装置

Info

Publication number: JP2001099330A
Application number: JP27281599A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Obayashi; 新一大林; Izou Tamura; 委三田村
Original assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】全体としてのシール寿命を十分に延ばす。【解決手段】回転軸１とハウジング２との対向環状空間
Ａを軸方向にオイル使用空間Ｂと外部空間Ｃとの２つに
仕切る密封装置であって、ハウジングに固定された状態
で回転軸に対して接触させられる弾性リップ８を有する
主シール体４と、この主シール体に対してオイル使用空
間側に配置されかつ保持された状態で回転軸に対して接
触させられる弾性リップ１３を有する補助シール体５と
を有し、この弾性リップ１３が磁化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対向する２つの部
材の対向環状空間を軸方向にオイル使用空間と外部空間
との２つに仕切る密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばウォームギア減速機は、ハウジン
グ内のウォームギア等の潤滑のためのオイルがハウジン
グの回転軸挿入穴の内周壁と回転軸との環状空間を通し
てハウジング外に漏出するのを防止する必要がある。そ
のため、前記した環状空間をハウジング内をオイル使用
空間としハウジング外を外部空間として２つに仕切り、
前記オイル使用空間を外部空間から密封するために図４
で示されるような密封装置２０が使用される。

【０００３】この密封装置２０は、環状芯金２１の外周
面に沿って被着された弾性体２２の内周側端部の弾性リ
ップ２３をガータスプリング２４で回転軸へと圧接して
図で右側のオイル使用空間を左側の外部空間から密封す
ることでハウジング内のオイルがハウジング外に漏出す
るのを防止する構成を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ハウジ
ング内ではウォームギアとウォームとの噛み合わせ面の
摩耗で鉄粉が発生し、その鉄粉がオイル中に混入してい
ることがある。このような鉄粉がオイル中に含まれてい
ると、前記弾性リップ２３と回転軸との接触面を通して
オイルが漏出しようとするときにこの鉄粉が異物として
その接触面に噛み込まれると弾性リップ２３が比較的早
期に摩耗するのでシール寿命が短くなる。

【０００５】シール寿命を延ばすため、図５で示すよう
な２つのシール体２５，２６を用いた密封装置２７構造
が考えられている。この密封装置２７では、左側のシー
ル体２５を主シール体、右側のシール体２６を補助シー
ル体とし、両シール体２５，２６間にグリースを密封し
て主シール体の弾性リップの潤滑として用いた構造とな
っている。そして、主シール体２５は、オイル使用空間
からは補助シール体２６により密封された構造となるこ
とでこの主シール体２５と回転軸との接触面に対する前
記異物の噛み込みを無くすことでその接触面での主シー
ル体２５の摩耗を防止して図４で示される密封装置２０
よりもシール寿命を延ばせるようにしている。

【０００６】しかしながら、補助シール体２６は、オイ
ル使用空間に面しているのでそれの弾性リップと回転軸
との接触面に対する前記異物の噛み込みを阻止すること
はできず、したがって、補助シール体２６の弾性リップ
とこれに対向する回転軸との摩耗により、補助シール体
２６のシール寿命が比較的早期に到来する。そうする
と、オイルが相当量の鉄粉と共にグリース封入空間中に
漏出することは避けられず、やはり、この鉄粉で主シー
ル体２５とこれに対向する回転軸が上記と同様に摩耗し
て主シール体２５のシール寿命も比較的早期に到来す
る。

【０００７】そのため、従来の図５で示される密封装置
の場合でも全体のシール寿命は必ずしも延ばされたとは
言えない。

【０００８】したがって、本発明は、密封装置におい
て、補助シール体の弾性リップの上記した摩耗を軽減し
てそのシール寿命を延ばし、また、これによって、主シ
ール体と補助シール体との間の空間への異物の入り込み
を確実にないしは極力防止して、主シール体のシール寿
命を延ばし、全体としてのシール寿命を十分に延ばせる
ようにすることを解決すべき課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明第１の密封装置
は、対向する２つの部材の対向環状空間を軸方向にオイ
ル使用空間と外部空間との２つに仕切る密封装置であっ
て、前記一方の部材に固定された状態で他方の部材に対
して接触させられる弾性リップを有する主シール体と、
この主シール体に対してオイル使用空間側に配置されか
つ保持された状態で他方の部材に対して接触させられる
弾性リップを有する補助シール体とを有し、前記補助シ
ール体において少なくとも弾性リップが磁化されている
構造とされている。

【００１０】本発明第２の密封装置は、対向する２つの
部材の対向環状空間を軸方向にオイル使用空間と外部空
間との２つに仕切る密封装置であって、前記一方の部材
に固定された状態で他方の部材に対して接触させられる
弾性リップを有する主シール体と、この主シール体に対
してオイル使用空間側に配置されかつ保持された状態で
他方の部材に対して微小隙間を介して対向させられる弾
性リップを有する補助シール体とを有し、前記補助シー
ル体において少なくとも弾性リップが磁化されている構
造とされている。

【００１１】前記密封装置においては、好ましくは、前
記補助シール体が、前記主シール体の環状芯金に対して
嵌着される環状芯金を有し、この環状芯金に対して前記
弾性リップが接着されている。

【００１２】前記密封装置においては、好ましくは、前
記補助シール体の弾性リップが、磁化されたエラストマ
ーを構成素材としている。

【００１３】前記密封装置においては、好ましくは、前
記補助シール体が、軸方向内外に貫通してオイルを通過
させるオイル通過穴を有している。

【００１４】前記密封装置においては、好ましくは、前
記補助シール体の弾性リップにおける他方の部材との摺
動面が、凹凸形状に構成されてその磁気吸着面積が拡大
されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１６】この密封装置は、一例として不図示のウォ
ームギア減速機のハウジング内に収納された潤滑用のオ
イルが外部空間側へと漏れ出すことを阻止するために使
用される。より詳しくは、この密封装置は、前記ハウジ
ングの回転軸（原動軸）挿入穴の内周壁（ハウジングと
いう）と回転軸との環状空間をハウジング内をオイル使
用空間としハウジング外を外部空間として２つに仕切
り、前記オイル使用空間を外部空間から密封するために
使用される。

【００１７】図１を参照して、本発明の実施の形態の密
封装置について説明する。

【００１８】図中、１は、仮想線で示されたウォームギ
ア減速機の回転軸、２は、同じく仮想線で示されたウォ
ームギア減速機のハウジングである。回転軸１とハウジ
ング２は、径方向内外で同心状に配設されている２つの
部材を構成するが、本発明は、これに限定されない。

【００１９】３は、実施形態の密封装置であり、この密
封装置３は、回転軸１とハウジング２とが対向する環状
空間Ａに配置されている。この環状空間Ａは、密封装置
３により、軸方向にオイル使用空間Ｂと外部空間Ｃとの
２つの空間に仕切られる。

【００２０】密封装置３は、主シール体４と補助シール
体５とを備える。

【００２１】この場合、主シール体４と補助シール体５
は軸方向に対向しており、補助シール体５より図で右側
の空間はハウジング内のオイル使用空間Ｂとなり、主シ
ール体４より図で左側の空間はハウジング外の外部空間
Ｃとなる。そして、主シール体４と補助シール体５との
間の対向空間は、グリース封入空間となる。

【００２２】主シール体４は、上半分の径方向断面がほ
ぼＬ字形の環状芯金６に弾性体７が環状に被着されたも
のからなる。弾性体７の内周部分は、補助シール体５方
向へ延びかつ内周側に向けて先鋭となって上半分断面形
状がほぼ逆三角形の弾性リップ８と、この弾性リップ８
と隣り合わせに設けられ外部空間Ｃ側に向けて傾斜する
弾性リップ９とされている。

【００２３】そして、この主シール体４は、ハウジング
２に固定された状態でその外周にそれを回転軸１の外周
面に対して圧接させるガータスプリング１０が装着され
ることで回転軸１に対して弾性リップ８が接触させられ
るようになっている。

【００２４】主シール体４の弾性体７の外周面には、軸
方向に対して傾斜する線状の多数の凹部または凸部７ａ
を有し、これによって、オイルをオイル使用空間Ｂ側へ
と押し戻すポンプ作用を備えている。

【００２５】補助シール体５は、上半分の径方向断面が
ほぼ逆向きＬ字形の環状芯金１１に弾性体１２が環状に
被着されたものからなる。この弾性体１２の内周部分
は、オイル使用空間Ｂ側に向けて屈曲延出された弾性リ
ップ１３とされている。

【００２６】このような補助シール体５においては、そ
の弾性体１２は磁化が可能な物質材料で構成されてい
る。この材料としては、好ましくは、エラストマー（常
温で弾性を有する高分子物質）がある。このエラストマ
ーに着磁を施して着磁エラストマーとする。エラストマ
ーはゴム、プラスチックがあり、それぞれ着磁して着磁
ゴム、着磁プラスチックとなる。プラスチックは、好ま
しくは熱可塑性のプラスチックである。

【００２７】なお、弾性体１２の全体を磁化するのでは
なく、少なくともその内周側端部における弾性リップ１
３のみを磁化しても構わない。

【００２８】そして、補助シール体５は、その環状芯金
１１の外周面が主シール体４の環状芯金６の内周面に対
して嵌合されることによって主シール体４と一体化され
ている。また、補助シール体５の弾性リップ１３は、そ
の内周面が回転軸１に対して締め代で軽く接触させられ
る。

【００２９】上記構成を有する実施形態の密封装置３に
おいては、ウォームギアとウォームとの噛合作用でハウ
ジング内のオイルが流動させられ、その噛合により発生
しオイル中に含まれている鉄粉等の異物のうち、補助シ
ール体５の弾性体１２に近接した異物は、弾性体１２に
吸着される。その弾性体１２の内周端部側における弾性
リップ１３に近接した異物もその弾性リップ１３に吸着
されてしまう。

【００３０】したがって、弾性リップ１３と回転軸１と
の接触面を通してオイルが漏出しようとしても、その接
触面に到達する異物の量はきわめて少なくなっていて、
補助シール体５が回転軸１との間でその異物で摩耗され
ることが大幅に軽減され、そのシール寿命は大幅に延び
る。

【００３１】また、その異物は、補助シール体５の弾性
リップ１３に吸着され、この弾性リップ１３から離れる
ことができないから、主シール体４と補助シール体５と
の間のグリース封入空間に入り込むことは皆無かもしく
は大幅に減少される。そのため、主シール体４がその異
物で上述のように摩耗されることがなくなるか、微量の
異物で極めて遅い進行で摩耗されるだけであるから、そ
のシール寿命も大幅に延びる。

【００３２】以上の結果、実施形態の密封装置３による
場合、全体のシール寿命が極めて大幅に延びるものとな
る。

【００３３】なお、本発明は上述の実施形態に限定され
るものではなく、種々の変形ないしは応用が可能であ
る。

【００３４】（１）上述の実施形態では、補助シール体
５の弾性リップ１３はオイルで潤滑し、また、主シール
体４の弾性リップ８，９は、両シール体４，５の対向空
間に封入したグリースで潤滑しているが、主シール体４
の弾性リップ８，９もオイルで潤滑しても構わない。

【００３５】例えば、図２で示すように、補助シール体
５に、軸方向内外に貫通してオイルを通過させるオイル
通過穴１４を形成し、前記シール対向空間にオイルを導
入可能としても構わない。こうした場合でも、このオイ
ル通過穴１４は、環状芯金１１と弾性体１２とを貫通
し、かつ、この弾性体１２が磁化されているので、オイ
ル中の異物はこの弾性体１２に吸着されるから、前記対
向空間のオイルに異物が混入されることがない。したが
って、両シール体４，５それぞれのシール寿命を延ばす
ことができる。また、この場合、前記グリースの場合
は、徐々に無くなり、その補給のためのメンテナンスが
必要となるのに対して、図２の場合では、オイルの補給
は不要であり、そのメンテナンスが容易となる。

【００３６】なお、オイル通過穴１４を有している場合
は、オイルがその通過穴１４を通過する可能性がある。
このような場合、補助シール体５の弾性体１２は、オイ
ル使用空間Ｂ側の一面でオイル中の混入異物を吸着でき
る一方、その他面も両シール体４，５の対向空間内に面
しているので、補助シール体５の弾性リップ１３に吸着
されているはずの異物が振動などで離れてわずかでも前
記オイル通過穴１４を通して対向空間内に入り込んでし
まうことがあっても、そのわずかな異物を弾性体１２に
吸着させられるので、主シール体４の弾性リップ８への
異物の噛み込みを無くすか、あるいは一層減らせ、主シ
ール体４のシール寿命を延ばせる。

【００３７】（２）上述の実施形態では、補助シール体
５の弾性リップ１３は、回転軸１に接触する形態であっ
たため、その弾性リップ１３は、回転軸１との接触で摩
耗することが避けられない。そこで、図３で示すよう
に、回転軸１に対して微小隙間を介して対向させられる
ラビリンス形式としても構わない。こうした場合では、
その弾性リップ１３は回転軸１と非接触であるので前記
摩耗がなく、そのシール寿命を延ばせる。そして、この
場合では、その弾性リップ１３と回転軸１との間を通し
て異物がオイルと共に両シール体４，５間の対向空間に
入り込むことが考えられるが、弾性リップ１３が磁化さ
れているのでその異物は弾性リップ１３に吸着され、前
記対向空間に入り込むことが防止される。これによっ
て、主シール体４のシール寿命も延ばせる。

【００３８】なお、この弾性リップ１３の回転軸１との
接触面が凹凸を有した構成として磁気による異物の吸着
面積（磁気吸着面積）を拡大して一層、異物が量的に多
量に吸着できるようにすると、前記両シール体４，５間
の対向空間に入り込む異物は量的に減少して、主シール
体４のシール寿命も一層延ばせる。

【００３９】

【発明の効果】本発明第１の場合、鉄粉等の磁性体を含
む異物はその磁化された補助シール体の弾性リップで吸
着されてそのリップと回転軸等の部材との接触面に対す
る異物の噛み込みが無くなるか、あるいはその噛み込み
の量が大幅に少なくなり、補助シール体のシール寿命を
延ばせる。また、これによって主シール体の弾性リップ
と前記部材との接触面に対する異物の噛み込みも全く無
くなるか、大幅に少なくなるから主シール体の寿命も大
幅に延び、結果、全体のシール寿命を延ばせる。

【００４０】本発明第２の場合、補助シール体の弾性リ
ップが前記部材との間で微小隙間を介して対向している
から、そのリップは前記部材と非接触となり、そのシー
ル寿命が大幅に延びると同時に、そのリップで前記異物
が吸着されるから、主シール体と補助シール体との対向
空間に異物が入り込むことを無くせるか、大幅に少なく
できるので、主シール体の寿命も大幅に延び、結果、全
体のシール寿命を延ばせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の密封装置の半断面図

【図２】本発明の実施形態の密封装置の半断面図

【図３】本発明の実施形態の密封装置の半断面図

【図４】従来の密封装置の半断面図

【図５】他の従来の密封装置の半断面図

【符号の説明】１回転軸２ハウジング３密封装置４主シール体５補助シール体６環状芯金７弾性体８弾性リップ９弾性リップ１１環状芯金１２弾性体１３弾性リップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する２つの部材の対向環状空間を軸方
向にオイル使用空間と外部空間との２つに仕切る密封装
置であって、前記一方の部材に固定された状態で他方の部材に対して
接触させられる弾性リップを有する主シール体と、この主シール体に対してオイル使用空間側に配置されか
つ保持された状態で他方の部材に対して接触させられる
弾性リップを有する補助シール体とを有し、前記補助シール体において少なくとも弾性リップが磁化
されている、ことを特徴とする密封装置。
【請求項２】対向する２つの部材の対向環状空間を軸方
向にオイル使用空間と外部空間との２つに仕切る密封装
置であって、前記一方の部材に固定された状態で他方の部材に対して
接触させられる弾性リップを有する主シール体と、この主シール体に対してオイル使用空間側に配置されか
つ保持された状態で他方の部材に対して微小隙間を介し
て対向させられる弾性リップを有する補助シール体とを
有し、前記補助シール体において少なくとも弾性リップが磁化
されている、ことを特徴とする密封装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の密封装置におい
て、前記補助シール体が、前記主シール体の環状芯金に対し
て嵌着される環状芯金を有し、この環状芯金に対して前
記弾性リップが接着されている、ことを特徴とする密封
装置。
【請求項４】請求項１ないし３いずれかに記載の密封装
置において、前記補助シール体の弾性リップが、磁化されたエラスト
マーを構成素材としている、ことを特徴とする密封装
置。
【請求項５】請求項１ないし４いずれかに記載の密封装
置において、前記補助シール体が、軸方向内外に貫通してオイルを通
過させるオイル通過穴を有している、ことを特徴とする
密封装置。
【請求項６】請求項２に記載の密封装置において、前記補助シール体の弾性リップにおける他方の部材との
摺動面が、凹凸形状に構成されてその磁気吸着面積が拡
大されている、ことを特徴とする密封装置。