JP2002340197A - 回転式オイルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】密封性能の経時変化が少なく、表面の粗いシャ
フトに使用されても密封性能を十分に高く保持でき、広
い温度環境でも使用でき、高速回転のシールを可能に
し、更に全体の寸法の小形化が可能なオイルシールの提
供。 【解決手段】メタルフレーム１，２とゴムパッキング３
とでなり、完全な軸対称形をなしている。ゴムパッキン
グ３の穴径は回転シャフト４の外径より小さい０．５ｍ
ｍの締め代をつけてメタルフレーム２に納めメタルフレ
ーム１に嵌め込み、ゴムパッキング３をメタルフレーム
１，２で完全に覆った形態とする。ゴムパッキング３は
回転シャフト４の外周面に圧着し、この面が密封面とし
ての機能を持たせる。更に回転シャフト４と共転するゴ
ムパッキング３とメタルフレーム２の側面に渦流がお
き、流体のもれをこの面で遮断し、密封性能を完全とす
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、自動車エンジンに
おける噴射ポンプ、産業機器等の回転体の回転軸回り等
に用いられて好適なオイルシールに関する。

【０００２】

【従来の技術】オイルシールは、噴射ポンプ用モーター
等の回転機器において回転軸の外周に沿って内部のオイ
ルが外に漏れ出すのを防止するのに用いられる。その回
転軸の軸方向に関する該オイルシールの片側（内側）が
回転機器の内部のオイルに曝され、該オイルシールの他
の側（外側）が空気に曝される。ここでオイルシールの
内側および外側と称したのは、該回転機器の回転軸の軸
方向に関し、オイルシールの片側は回転機器の内部に納
められ、該回転機器のオイルに触れるのでその片側を内
側と称し、オイルシールの他の側は回転機器の外に露出
し空気に曝されるので該他の側を外側と称したのであ
る。オイルシールのゴム製のシールリップ（ｓｅａｌ
ｌｉｐ）と回転軸の外周面との密着面を密封面とし、該
密封面により該内側と外側へオイルが流動するのを防止
している。

【０００３】この種の従来のオイルシールは、ＪＩＳ−
Ｂ０１１６−１４０３に「ばね入り外周ゴムオイルシー
ル」なる名称で示されているように、ゴム製の環状のシ
ールリップを回転軸に当接し、該シールリップをばねで
ラジアル方向に締めつけ、該シールリップと回転軸との
当接面を密封面とし、該密封面で該回転軸回りのシール
をする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のオイルシ
ールでは、密封面がシールリップと回転軸との当接面で
あり、該シールリップをばねで回転軸に締め付けるか
ら、長時間に渡って使用されると、回転軸の外周にシー
ルリップによる摩滅溝が形成され、密封能力が低下し、
機器内部のオイルが漏れ出すことがあり、また回転軸の
外周面とシールリップとの摩擦による熱でシールリップ
の温度が上り、シールリップの材質の劣化が促進され、
ゴム製であるシールリップが硬化し、この点でも使用時
間に応じて密封の度合いが低下する。摩滅溝と摩擦熱と
は相互に助長し合う関係にあり、従来のオイルシールで
は、密封性能の劣化は時間の経過とともに急速に進む。

【０００５】そこで、本発明の目的は、密封性能の経時
変化が少ないオイルシールの提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は次の手段を提供する。

【０００７】（１）回転軸の外周の全周に当接する環状
のゴム部材と、該ゴム部材の表面のうちで外部に露出す
る領域の主要部を覆うメタルフレームとを有してなり、
該ゴム部材と前記回転シャフトの外周面との当接面を
密封面とし、該回転シャフトの軸方向に該密封面の片
側を機器内のオイルに曝し、該密封面の他の面を該機器
の外の空気に曝し、該片側を機器の内側とし、該他の側
を該機器の外側とするとき該内側と該外側との間の流体
の移動を該密封面で遮断するオイルシールにおいて、前
記ゴム部材は、前記回転シャフトの外周の全周に圧接
する環状のゴムパッキングの形態をなし、該ゴムパッキ
ングは、前記回転シャフトを通す穴両側全周に円形
のコアを設ける、従って該ゴムパッキングの該回転シ
ャフトに接触する面の幅は広くなり、該回転シャフト
の外周に安定密着させるに足るだけの面積を有する 前記メタルフレームに前記ゴムパッキング嵌め込
み、更に該メタルフレームを該メタルフレームが外
側より組み入れ、該ゴムパッキングは、一部コアを表
面に露出するだけで残りは、完全に該メタルフレーム
，に密封された状態になることを特徴とするオイル
シール。

【０００８】（２）前記ゴムパッキングの穴径は、前
記回転シャフトの外形の片側で０．５ｍｍの締め代を
設け、又外径は前記メタルフレームの内径と同一寸法
とし、該回転シャフトに接触する面の幅は、該メタル
フレーム，の幅と、コア部で同一幅である 請求項１で述べた如く該ゴムパッキングと該メタルフ
レームを組合せ、該回転シャフトに圧入すると、該
メタルフレームの内部に納められた該ゴムパッキング
は、前述の締め代０．５ｍｍ分、外周側に押し広げら
れるので該メタルフレーム内を完全密封し固定され
る、該メタルフレームと該メタルフレームの嵌めあ
いには極小クリアランスをつけてあるため、該回転シャ
フトが回転すれば、該メタルフレームと該ゴムパッ
キングは、一体化し、該メタルフレームの内側で容
易に回転することを特徴とする前記（１）に記載のオイ
ルシール。

【０００９】（３）前記回転シャフトに直交密着する
状態において、該メタルフレームは前記機器の内側を
背に、該メタルフレームは外側を背に、該回転シャフ
トに圧入し、該回転シャフトが回転すると、該メタル
フレームと該ゴムパッキングは一体となり、該メタ
ルフレームの内側で共転するその時、回転する該メタ
ルフレームと該ゴムパッキングの側面部分に渦流が
おき、該機器内部からの流体のもれを防ぐことを特徴と
する前記（１）又は（２）に記載のオイルシール。

【０００１０】

【発明の実施の形態】次に、実施の形態を挙げ本発明を
一層詳しく説明する。

【０００１１】図１は本発明の一実施の形態を示す縦断
面図、図２はその実施の形態を構成するメタルフレーム
の縦断面で、図３はその実施の形態を構成するゴムパッ
キングの縦断面である。図４はその実施の形態の組み立
て工程手順を示したものである。

【０００１２】この実施の形態のオイルシールは、メタ
ルフレーム、とゴムパッキングとでなり、メタル
フレームからメタルフレームまでの全体の厚さ、即
ち回転シャフトの軸に平行な方向の厚さは７ｍｍであ
るがメタルフレームはメタルフレームより０．５ｍ
ｍ幅広にしてある。メタルフレーム，は０．５ｍｍ
厚のＳＵＳ３０４鋼板である。ゴムパッキングはＨ＋
ＮＢＲゴムである。

【０００１３】この実施の形態の組み立てにおいては、
まず図４に示すように、メタルフレームにゴムパッキ
ングを嵌め、メタルフレームに嵌め込み、図１の如く
に組み上げる。

【０００１４】図１のように組み立てられた本実施の形
態のオイルシールは、噴射ポンプ用モーター等の回転機
器に装着される。即ち、回転機器の回転シャフトをオ
イルシールの同芯に突き合わせ、回転シャフトを押し
オイルシールの軸芯に嵌め、オイルシールを回転機器に
装着する。このときゴムパッキングは前述の如く０．
５ｍｍの締め代があるため回転シャフトに圧着する。

【０００１５】この実施の形態のオイルシールを回転機
器に装着して、最初に回転シャフトを回転させるこ
と、回転シャフトの外周に圧着しているゴムパッキン
グはメタルフレームと一体化して、メタルフレーム
の内側で回転シャフトと共転する。この時、ゴムパ
ッキングとメタルフレームが回転している側面に渦
が生じる。ゴムパッキングが回転シャフトの外周面
に圧着し回転することによる渦流の効果で、このオイル
シールの密封性を高い値に保持する。

【０００１６】この実施の形態のオイルシールでは、ゴ
ムパッキングと回転シャフトの外周面の当接面が密
封面となり、回転シャフトの軸方向の密封面の距離が
オイルシール全体の厚さ一杯の長さになる。そこで、こ
の実施の形態のオイルシールは、４〜５気圧という高い
油圧に耐え、オイルを密封することができる。又、ゴム
パッキングは回転シャフトに圧着し、回転シャフト
と共転するから、回転シャフトに溝はできない。ゴ
ムパッキングとメタルフレームは一体となり回転シ
ャフトと共転しているのでゴムの摩擦は殆どなく、温
度による影響も少ない。そこで、この実施の形態のオイ
ルシールは密封性能を長期間安定に保持することができ
る。

【００１７】その上、この実施の形態のオイルシール
は、ゴムパッキングにより密封しているから、表面の
粗い回転シャフトに使用されても密封性能を十分に高く
保持できる。また、この実施の形態のオイルシールは、
ゴムパッキングのゴムはＨ＋ＮＢＲを使用しているこ
とから、低温から高温まで広い温度環境で使用できる。
また、前述の通り、この実施の形態のオイルシールで
は、ゴムパッキングと回転シャフトの外周面との当
接面が広く回転シャフトの軸方向の密封面の距離がオ
イルシール全体の厚さ一杯の長さになるので、同じ耐圧
の従来のオイルシールに比べ、軸方向の厚みを小さくで
き、全体の寸法を小形化できる。

【００１８】なお、以上には具体的寸法や材料を例示し
て実施の形態を説明したいがこの発明がこの実施の形態
に限定されないことは勿論である。例えば、ゴムの材質
をＨ＋ＮＢＲでなく、機器内の流体が薬品であれば、そ
の薬品に対応できるゴム材質に変えても差し支えなく、
また、メタルフレームの材質をＳＵＳ以外のスティール
材に変えてもよい、寸法については対象機器の大小によ
り自由に決め、図１のオイルシールを造り上げることが
できる。

【０００１９】

【発明の効果】以上に実施の形態を挙げ詳しく説明した
ように、本発明によれば、密封性能の経時変化が少な
く、表面の粗い回転シャフトに使用されても密封性能を
十分に高く保持でき、広い温度環境でも使用でき、回転
シャフトとゴムパッキングが共転するので高速回転のシ
ールが可能となり、更に全体の寸法の小形化が可能なオ
イルシールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す縦断面図。

【図２】図１の実施の形態を構成するメタルフレーム
、の縦断面図。

【図３】図１の実施の形態を構成するゴムパッキング
の縦断面図。

【図４】図１の実施の形態を組み立てる工程手順の縦断
面図。

【符号の説明】 ・・・・・メタルフレーム ・・・・・メタルフレーム ・・・・・ゴムパッキング ・・・・・回転シャフト ・・・・・コア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の外周の全周に圧接する環状のゴム
   部材と、該ゴム部材の表面のうちで外部に露出する領域
   の主要部を覆うメタルフレームとを有してなり、該ゴム
   部材と前記回転シャフトの外周面との接触面を密封面と
   し、該回転シャフトの軸方向に該密封面の片側を機器内
   のオイルに曝し、該密封面の他の面を該機器の外の空気
   に曝し、該片側を機器の内側とし、該他の側を該機器の
   外側とするとき、該内側と該外側との間の流体の移動を
   該密封面で遮断するオイルシールにおいて、前記ゴム部
   材は、前記回転シャフトの外周の全周に当接する環状
   のゴムパッキングの形態をなし、該ゴムパッキング
   は、前記回転シャフトを通す穴の両側全周に円形のコ
   アを設ける。従って該ゴムパッキングの該回転シャフ
   トに当接する面の幅は広くなり、該回転シャフトの
   外周に安定密着させるに足るだけの面積を有する。前記
   メタルフレームはメタルフレームとメタルフレーム
   とを有し、該メタルフレームに、前記ゴムパッキング
   を密封し、その上で該メタルフレームに組み込む、
   該ゴムパッキングは、コア部を表面に露出するだけで
   残りは、完全に該メタルフレーム，に密封された形
   態となることを特徴とするオイルシール。
2. 【請求項２】前記ゴムパッキングの穴径は、前記回転
   シャフトの外形より小さく、片側で０．５ｍｍの締め
   代をつける、又該ゴム外径は前記メタルフレームの内
   径と同一寸法とし、該回転シャフトに当接する面の幅
   は、該メタルフレーム，の幅とコア部で同一幅であ
   る。請求項１で述べた如く該ゴムパッキングと該メタル
   フレーム，を組合せ、該回転シャフトに圧入する
   と該メタルフレームの内部にある該ゴムパッキング
   は、前述の締め代０．５ｍｍ分外周側に押し広げられる
   ので、該メタルフレーム内を完全密封し固定させる。
   該メタルフレームと該メタルフレームの嵌めあいに
   は極小クリアランスをつけてあるため、該回転シャフト
   が回転すれば、該メタルフレームと該ゴムパッキン
   グは一体化し、該メタルフレームの内部で容易に回
   転することを特徴とする請求項１に記載のオイルシー
   ル。
3. 【請求項３】前記請求項１，２に記載のオイルシール
   は、前記回転シャフトに直交密着する状態において、
   前記メタルフレームは前記機器の内側を背に、前記メ
   タルフレームは外側を背に、該回転シャフトを圧入
   し、該回転シャフトが回転すると、該メタルフレーム
   と該ゴムパッキングは一体となり、該メタルフレー
   ムの内側で回転する。その時、回転する該メタルフレ
   ームと該ゴムパッキングの側面部分に渦流が生じ、
   該機器内部からの流体のもれを防ぐことを特徴とする請
   求項１、又は２に記載のオイルシール。