JP2003120821A - Seal device - Google Patents

Seal device

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JP2003120821A
JP2003120821A JP2001321744A JP2001321744A JP2003120821A JP 2003120821 A JP2003120821 A JP 2003120821A JP 2001321744 A JP2001321744 A JP 2001321744A JP 2001321744 A JP2001321744 A JP 2001321744A JP 2003120821 A JP2003120821 A JP 2003120821A
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seal
shaft
expanded
seal lip
sealing
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Yasuhiro Ikeda
康浩 池田
Akira Yoshino
顕 吉野
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Eagle Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the sealability by making the seal bearing pressure of a seal lip sharp, and to prevent the seal lip from being abnormally deformed in inserting a shaft. SOLUTION: An inner diameter of a seal part face 5A is smaller than an outer peripheral diameter of the shaft, an expansion taper face 4 is expanded by an outer diameter of an inclined supporting part 12 of a supporting ring 10, the inner diameter of the seal part face 5A is also expanded, and a seal corner part 5A3 has a dimension capable of being closely abutted on the shaft.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シールリップを有
して軸をシールするシール装置に関する。更に詳しく
は、高圧な冷媒等の被密封流体を耐圧性を有してシール
リップによりシールできるようにすると共に、シール部
面の密封に優れた面圧を容易に設計可能にしたシール装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal device having a seal lip for sealing a shaft. More specifically, the present invention relates to a sealing device that allows a sealed fluid such as a high-pressure refrigerant to have a pressure resistance and can be sealed by a seal lip, and easily design a surface pressure excellent in sealing a surface of a seal portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明のシール装置に係わる従来技術1
として、実開平3−41264号公報に示すリップ型シ
ールが存在する。図7は、この公報に開示されたリップ
型シール100の半断面図である。このシール型リップ
100は、カークーラーのコンプレッサ用のリップ型シ
ールである。このため、環境への影響を配慮してフロン
ガスから二酸化炭素ガスに変更された被密封流体をシー
ルするように考慮されている。このために、リップ型シ
ール100は、図7に示すように構成されている。この
図7において、補強環103を埋設した基部102から
シールリップ101が被密封流体側に傾斜して延びた端
部104に回転軸113の外周面と密接するシール面1
04aを設けている。このシール面104aを緊迫するガ
ータスプリング105が端部104の外周面に設けられ
た環状溝に装着されている。このガータスプリング10
5を装着する環状溝に対してシール面104aの軸方向
の位置寸法を正確に設定しなければならない。
2. Description of the Related Art Prior art 1 relating to the sealing device of the present invention
There is a lip-type seal disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-41264. FIG. 7 is a half sectional view of the lip type seal 100 disclosed in this publication. This seal type lip 100 is a lip type seal for a car cooler compressor. For this reason, it is considered to seal the sealed fluid that has been changed from Freon gas to carbon dioxide gas in consideration of the influence on the environment. For this reason, the lip type seal 100 is configured as shown in FIG. In FIG. 7, the sealing surface 1 is in close contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 113 at the end portion 104 in which the seal lip 101 inclines toward the sealed fluid side from the base portion 102 in which the reinforcing ring 103 is embedded.
04a is provided. A garter spring 105 for pressing the sealing surface 104a is mounted in an annular groove provided on the outer peripheral surface of the end portion 104. This garter spring 10
It is necessary to accurately set the axial position dimension of the seal surface 104a with respect to the annular groove in which the 5 is mounted.

【0003】又、シールリップ101の大気側である内
周面と回転軸113との間には、環状を成す金属材製の
バックアッププレート106がシールリップ101の内
周面に軽く接触嵌合する状態で配置されている。更に、
バックアッププレート106の大気側には、樹脂材製の
環状リップ部107がバックアッププレート106と同
形状に配置されている。又、リップ部107の大気側に
はリング状のサポートプレート109がが配置されてい
る。そして、バックアッププレート106と、環状リッ
プ部107と、サポートプレート109とは外周部が断
面コの字形の保持リング110により挟持されている。
この挟持された三部品全体がシール部で、並列されたシ
ールリップ101を補助している。
An annular backup plate 106 made of a metallic material is lightly fitted into the inner peripheral surface of the seal lip 101 between the inner peripheral surface of the seal lip 101 on the atmosphere side and the rotary shaft 113. It is arranged in a state. Furthermore,
On the atmosphere side of the backup plate 106, an annular lip portion 107 made of a resin material is arranged in the same shape as the backup plate 106. A ring-shaped support plate 109 is arranged on the atmosphere side of the lip 107. The outer periphery of the backup plate 106, the annular lip portion 107, and the support plate 109 is held by a holding ring 110 having a U-shaped cross section.
The entire sandwiched three parts are a seal part and assist the seal lip 101 arranged in parallel.

【0004】このシール部は、シールリップ101と並
列に配列されて被密封流体の圧力に対してシールリップ
101を二重にシールする形に支持している。このため
に、シール部はシールリップ101と分離されて並列に
配置され、バックアッププレート106によりシールリ
ップ101を支持しているので、この両者の組み合わせ
が正確でないと、シール面104aの面圧を軸に対して
シール能力が発揮できるように接合させることが困難に
なる。又、このシールリップ101とシール部とが分離
されており、各々を製作するためにコスト高になってい
る。又、この両者の組み付けも、精度を必要とするか
ら、コスト高になる。
The seal portion is arranged in parallel with the seal lip 101 and supports the seal lip 101 so as to doubly seal against the pressure of the fluid to be sealed. For this reason, the seal portion is separated from the seal lip 101 and arranged in parallel, and the backup plate 106 supports the seal lip 101. Therefore, if the combination of the two is not accurate, the surface pressure of the seal surface 104a will be reduced. However, it becomes difficult to join them so that the sealing ability can be exhibited. Further, since the seal lip 101 and the seal portion are separated from each other, it is expensive to manufacture each of them. Also, the assembling of these both requires high precision, and thus the cost becomes high.

【0005】又、シールリップ101の先端部のシール
面104aと環状溝との距離も正確に製作しなければな
らないが、シールリップ101がゴム材製であるから変
形しやすく、ゴム成形上、この距離寸法を確保すること
が困難になっている。更に、バックアップリング106
とシールリップ101との接合も正確に接合させなけれ
ばならず、シールリップ101に対してバックアップリ
ング106を圧接するとシールリップ101が回転軸外
周面から浮き上がるのでシール能力を悪化させることに
なる。
Also, the distance between the sealing surface 104a at the tip of the seal lip 101 and the annular groove must be accurately manufactured. However, since the seal lip 101 is made of a rubber material, it is easily deformed. It is difficult to secure the distance dimension. Further, the backup ring 106
The seal lip 101 and the seal lip 101 must also be joined accurately. When the backup ring 106 is pressed against the seal lip 101, the seal lip 101 floats up from the outer peripheral surface of the rotating shaft, which deteriorates the sealing ability.

【0006】更に他の従来技術2として、特開2000
−179702号公報が存在する。この公報に記載の軸
封装置200は、図8に示すように構成されている。図
8はこの軸封装置200の半断面図である。軸封装置2
00は、自動車の圧縮機に用いられるものであって、そ
の圧縮機の被密封流体が二酸化炭素ガスである。そし
て、全体構成は従来技術1とほぼ同様に形成されている
が、バックアップリングは両者の目的が異なり、従来技
術2は被密封流体の透過を防止する目的にあわせてシー
ルリップ201とシール部208とを一体化したものが
開示されている。この軸封装置200は、外周に波状の
シール部207を設けた嵌着部202から筒状のシール
リップ201が形成されている。又、シールリップ20
1の大気側に樹脂材製のシール部208が設けられてい
る。このゴム材製のシールリップ201と樹脂材製のシ
ール部208との間には、金属薄板206が配置されて
いる。そして、ゴム材製のシールリップ201では、二
酸化炭素ガスが透過しやすいので、この金属薄板206
により二酸化炭素の透過を防止しようとするものであ
る。このために金属薄板206は、シールリップ201
とシール部208との間で、シールリップの大気側の全
面に貼り付けるような形で介在されている。
[0006] Still another prior art 2, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2000
No. 179702 exists. The shaft sealing device 200 described in this publication is configured as shown in FIG. FIG. 8 is a half sectional view of the shaft sealing device 200. Shaft sealing device 2
00 is used for a compressor of an automobile, and a sealed fluid of the compressor is carbon dioxide gas. The overall structure is almost the same as that of the conventional technique 1, but the backup ring has different purposes, and the conventional technique 2 has the seal lip 201 and the seal portion 208 in order to prevent the permeation of the sealed fluid. An integrated version of and is disclosed. In this shaft sealing device 200, a tubular seal lip 201 is formed from a fitting portion 202 provided with a wavy seal portion 207 on the outer circumference. Also, the seal lip 20
A seal portion 208 made of a resin material is provided on the atmosphere side of 1. A thin metal plate 206 is disposed between the rubber seal lip 201 and the resin seal portion 208. Since the carbon dioxide gas easily permeates through the rubber seal lip 201, the metal thin plate 206
Is intended to prevent the permeation of carbon dioxide. For this reason, the thin metal plate 206 has the seal lip 201.
And the seal portion 208 are interposed so as to be attached to the entire surface of the seal lip on the atmosphere side.

【0007】しかし、この薄板金属のバックアップリン
グ206では、シールリップ201が回転軸213に対
して常に密接するように支持することは、構成的にも強
度的にも困難である。つまり、シールリップ201のシ
ール部204aが弾性力で回転軸213に対して強く圧
接するのをバックアップリング206により拡張するこ
とは透過を目的にする構成では困難である。それは、シ
ールリップを引き伸ばして拡張するとガスが急速に透過
しやすくなるからである。更に、被密封流体の圧力によ
りシール部204aが押圧されて回転軸213にべた当
たりに圧接するのを、このバックアップリング206に
より防止することは困難である。更には、バックアップ
リング206は、薄肉金属であるために、シールリップ
206のシール部204aを回転軸213に最適に圧接
するように緊迫に拡張して保持することも困難である。
However, it is structurally difficult and structurally difficult to support the thin metal backup ring 206 so that the seal lip 201 is always in close contact with the rotary shaft 213. In other words, it is difficult to expand the seal portion 204a of the seal lip 201 by the backup ring 206 so that the seal portion 204a of the seal lip 201 is strongly pressed against the rotating shaft 213 by the elastic force. This is because when the seal lip is stretched and expanded, the gas can easily permeate quickly. Further, it is difficult for the backup ring 206 to prevent the seal portion 204a from being pressed by the pressure of the sealed fluid to come into pressure contact with the rotating shaft 213. Furthermore, since the backup ring 206 is made of a thin metal, it is difficult to expand and hold the seal portion 204a of the seal lip 206 so as to optimally press the rotary shaft 213.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
では、シール装置を軸に嵌挿するとき、シールリップの
シール部の内径が軸の外径と密接させている。この密接
が強すぎても、反対に弱すぎてもシャープな面圧が形成
できないから、被密封流体が漏洩することになる。この
ためにシール部の内径を軸に対して最適な内径になるよ
うに挿入接合させようとている。しかし、ゴム材製のシ
ールリップのシール部を拡張して軸を圧入することは、
ゴムの摩擦抵抗が大きいことから困難である。このため
に、摩擦抵抗によりシール部は軸の挿入方向に伸ばされ
てシール面が軸に不正常に嵌合する。そして、シール部
の軸周面との対向角度が小さく変形された嵌合状態で軸
と広く接面した状態でシールすることになる。この嵌合
状態は、軸周面との接触面積が大きくなるので、シャー
プな面圧が形成されずにシール能力を悪化させる。その
結果、被密封流体を漏洩させることになる。
In the prior art as described above, when the seal device is fitted into the shaft, the inner diameter of the seal portion of the seal lip is in close contact with the outer diameter of the shaft. If this close contact is too strong, or conversely too weak, a sharp surface pressure cannot be formed, and the sealed fluid will leak. For this reason, it is attempted to insert and join the inner diameter of the seal portion so that the inner diameter of the seal portion becomes the optimum inner diameter. However, to expand the seal part of the rubber seal lip and press fit the shaft,
It is difficult because the friction resistance of rubber is large. For this reason, the seal portion is extended in the insertion direction of the shaft due to the frictional resistance, and the seal surface is always improperly fitted to the shaft. Then, in the fitted state in which the facing angle of the seal portion with the shaft circumferential surface is small and deformed, sealing is performed in a state of widely contacting the shaft. In this fitted state, since the contact area with the shaft peripheral surface becomes large, a sharp surface pressure is not formed and the sealing ability is deteriorated. As a result, the sealed fluid is leaked.

【0009】又、シール部が軸に強く圧接すると、接触
面積が増加するから、面圧がなだらかになりシール能力
が悪化すると共に、シール面の摩擦により、シール面に
スラッジが生成して摩耗を促進させることになる。そし
て、シール能力を低下させる結果となる。更に、上述の
状態で被密封流体の圧力が高圧になると、シール部の軸
周面との摩擦が大きくなり、シール面の摩耗を促進する
ことになる。
Further, when the seal portion is strongly pressed against the shaft, the contact area increases, the surface pressure becomes gentle and the sealing ability deteriorates, and due to friction of the seal surface, sludge is generated on the seal surface to cause wear. It will be promoted. As a result, the sealing ability is reduced. Furthermore, when the pressure of the sealed fluid becomes high in the above-mentioned state, friction with the shaft peripheral surface of the seal portion increases, and wear of the seal surface is promoted.

【0010】本発明は上述のような問題点に鑑み成され
たものであって、その発明が解決しようとする技術的課
題は、シール装置のシール部に軸を挿入してもシール部
が軸とシャープな面圧状態で密接させることにある。
又、シール部が軸に対してシャープな面圧状態で密接さ
せて、シール能力を向上させることにある。同時に、シ
ール部が被密封流体からの圧力を受けても軸周面に対し
て接触面積を大きくならないように保持し、シール部の
摩耗を防止することにある。更に、これらのシール部面
の設計を構造簡単な組み合わせにより容易にできるよう
にすることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a technical problem to be solved by the present invention is that even if a shaft is inserted into a seal portion of a sealing device, the seal portion is not attached to the shaft. And in close contact with sharp surface pressure.
Another object is to bring the seal portion into close contact with the shaft in a state of sharp surface pressure to improve the sealing ability. At the same time, even if the seal part receives pressure from the sealed fluid, the seal part is held so as not to have a large contact area with the peripheral surface of the shaft to prevent wear of the seal part. Further, it is another object of the present invention to facilitate the design of the surfaces of these seal portions by a simple combination of structures.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
技術的課題を解決するために成されたものであって、そ
の技術的解決手段は以下のように構成されている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problem, and the technical solution is configured as follows.

【0012】請求項1に係わる本発明のシール装置は、
嵌合孔を有するハウジングと前記ハウジングの嵌合孔に
嵌装する軸との間を密封するシール装置であって、前記
ハウジングの嵌合孔に密封嵌着する嵌着部から筒状に被
密封流体側の前記軸へ延びて内方へ形成された拡張テー
パ面を有すると共に前記拡張テーパ面の先端に前記軸周
面と密封接触するシール角部を有するゴム状弾性材製の
シールリップと、前記嵌着部に一端部が保持されて前記
シールリップの内周に沿って筒状に延びて前記拡張テー
パ面と嵌合する傾斜支持部を有する前記ゴム状弾性材よ
り硬質材の支持環とを有し、前記拡張テーパ面の軸周面
に対する傾斜角度が前記傾斜支持部の軸周面に対する傾
斜角度より大きい角度に形成されていると共に前記拡張
テーパ面に前記傾斜支持部が嵌合されて前記拡張テーパ
面の傾斜角度が前記傾斜支持部の角度に弾性変形してい
るものである。
The sealing device of the present invention according to claim 1 is
A sealing device for sealing between a housing having a fitting hole and a shaft fitted in the fitting hole of the housing, wherein a fitting portion that is hermetically fitted in the fitting hole of the housing is tubularly sealed. A seal lip made of a rubber-like elastic material, which has an expanded taper surface that is formed inward and extends to the shaft on the fluid side, and has a seal corner portion that makes a sealing contact with the shaft peripheral surface at the tip of the expanded taper surface, A support ring made of a harder material than the rubber-like elastic material, having one end held by the fitting portion, extending in a tubular shape along the inner circumference of the seal lip, and having an inclined support portion that fits with the expanded tapered surface; And an inclination angle of the expanded tapered surface with respect to the axial peripheral surface is formed at an angle larger than an inclination angle of the inclined support portion with respect to the axial peripheral surface, and the inclined support portion is fitted to the expanded tapered surface. The angle of inclination of the expanded tapered surface is Those that are elastically deformed to the angle of the inclined support portion.

【0013】この請求項1に係わる本発明のシール装置
では、シールリップに於ける拡張テーパ面に支持環の傾
斜支持部を圧入嵌合してシール部面の径を拡張し、しか
も、傾斜支持部で傾斜した拡張テーパ面を圧接保持して
いるので大気側シール部面を一定の角度に保持すること
ができる。更に、この保持された緊迫状態のシール部面
が軸の外周面とシャープな面圧で密接でき、シール部面
のシールが確実に発揮される。同時に、シール部面が軸
と小さな接触面積で接触するように構成されているの
で、シール装置を軸に挿入してもシール部面が軸により
軸の挿入方向へ伸ばさせることもなく、シール部面が押
し込まれた異常な変形によりシール能力が低下するのを
効果的に防止すると共に、シール角部がシャープな面圧
で接触する状態を保持し、優れたシール能力を発揮す
る。更に、このシール部面が支持環の傾斜支持部により
拡張されて最適な締め代状態によるシャープな面圧で接
触しているので、高圧の被密封流体がシールリップに作
用しても、シール部面が軸周面に対して面積を大きくす
るような接触状態になるのが防止される。このためにシ
ール部面の摩擦抵抗は小さく、その摩擦による摩耗を防
止することができる。
In the sealing device of the present invention according to claim 1, the inclined support portion of the support ring is press-fitted into the expanded tapered surface of the seal lip to expand the diameter of the seal portion surface, and further, the inclined support is provided. Since the expanded taper surface inclined at the portion is held in pressure contact, the atmosphere side seal portion surface can be held at a constant angle. Further, the held seal surface of the seal portion can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the shaft with a sharp surface pressure, so that the seal of the seal portion surface is surely exhibited. At the same time, since the seal part surface is configured to contact the shaft with a small contact area, even if the seal device is inserted into the shaft, the seal part surface does not extend in the shaft inserting direction by the shaft, and the seal part It effectively prevents the sealing ability from deteriorating due to abnormal deformation when the surface is pushed in, and keeps the sealing corners in contact with each other with a sharp surface pressure to exert excellent sealing ability. Further, since the surface of the seal portion is expanded by the inclined support portion of the support ring and is in contact with a sharp surface pressure due to the optimum interference state, even if a high pressure sealed fluid acts on the seal lip, the seal portion The surface is prevented from coming into contact with the peripheral surface of the shaft so as to increase the area. For this reason, the frictional resistance of the surface of the seal portion is small, and it is possible to prevent wear due to the friction.

【0014】請求項2に係わる本発明のシール装置は、
前記支持環の傾斜支持部の傾斜角度が前記シールリップ
の原形の前記拡張テーパ面の傾斜角度より4°から8°
の範囲で小さく形成されているものである。
The sealing device of the present invention according to claim 2 is
The inclination angle of the inclined support portion of the support ring is 4 ° to 8 ° from the inclination angle of the expanded tapered surface of the original shape of the seal lip.
It is formed small in the range of.

【0015】この請求項2に係わる本発明のシール装置
では、支持環の傾斜支持部によりシールリングの大気側
シール部面を4°から8°の同角度だけ小さく形成され
た状態では、シール部面が最もシャープな面圧になるよ
うな緊迫力に保持されるから、最適な密接状態でシール
能力が発揮される。又、大気側シール部面は角度が4°
から8°の範囲に鋭角になるから軸の挿入が容易にな
り、軸の挿入によりシール角部が変形状態で密接するこ
ともなく、密封能力が発揮される。更に、大気側シール
部面は拡張テーパ面を介して傾斜支持部により拡径され
た状態でシール角部が軸外周面と締め代を有して密接し
てシール効果を発揮すると共に、シール部が被密封流体
の圧力を受けても、シール部面は緊迫状態にあるので、
軸外周面と大きな面積で接面するのが防止される。この
ためにシール部面は、摩擦抵抗が小さく、長期にわたり
摩耗が防止される。
In the sealing device of the present invention according to claim 2, when the atmosphere side seal portion surface of the seal ring is formed smaller by the same angle of 4 ° to 8 ° by the inclined support portion of the support ring, the seal portion is formed. Since the surface is held under the tension so that the surface pressure becomes the sharpest, the sealing ability is exhibited in the optimum close contact state. The angle of the atmosphere side seal part surface is 4 °.
Since the acute angle is in the range of 8 °, the shaft can be easily inserted, and the sealing ability is exhibited without the sealing corners coming into close contact in the deformed state due to the shaft insertion. Further, the atmosphere side seal portion surface has a diameter increased by the inclined support portion through the expanded taper surface, and the seal corner portion has a tight margin with the shaft outer peripheral surface to closely adhere to each other to exert a sealing effect. Even if is subjected to the pressure of the fluid to be sealed, the seal part surface is in a tight state, so
A large area is prevented from coming into contact with the outer peripheral surface of the shaft. For this reason, the seal portion surface has a small frictional resistance, and wear is prevented for a long period of time.

【0016】請求項3に係わる本発明のシール装置は、
前記シールリップのシール部面が前記傾斜支持部により
拡径された状態で前記軸の外径より0.8mmから2.0
mmの小径寸法に形成された締め代で嵌合しているもので
ある。
The sealing device of the present invention according to claim 3 is
0.8 mm to 2.0 mm from the outer diameter of the shaft in a state where the seal part surface of the seal lip is expanded by the inclined support part.
They are fitted with a tight margin formed to a small diameter of mm.

【0017】この請求項3の本発明のシール装置では、
シールリップの拡張テーパ面が傾斜支持部により拡張さ
れた状態で、シール部面が軸に0.8mmから2.0mmの
締め代で嵌合するように構成されているから、シール部
面のシール角部が軸周面とシャープな面圧で密封接触し
てシール能力が向上する。更に、このシール角部の締め
代の範囲ではシール面の摺動抵抗が小さく、そのシール
部面の摩耗が長期にわたり防止できる。
In the sealing device of the present invention according to claim 3,
With the expanded taper surface of the seal lip expanded by the inclined support part, the seal part surface is configured to fit on the shaft with a tightening margin of 0.8 mm to 2.0 mm. The corners make sealing contact with the shaft peripheral surface with sharp surface pressure, and the sealing performance is improved. Further, the sliding resistance of the seal surface is small in the range of the tightening margin of the seal corner portion, and the wear of the seal surface can be prevented for a long period of time.

【0018】請求項4に係わる本発明のシール装置は、
前記シールリップのテーパ面の軸方向長さに対して前記
支持環の傾斜支持面の軸方向長さが0.3から0.66
の割合の長さに形成されているものである。
The seal device of the present invention according to claim 4 is
The axial length of the inclined support surface of the support ring is 0.3 to 0.66 relative to the axial length of the taper surface of the seal lip.
It is formed in the length of the ratio.

【0019】この請求項4に係わる本発明のシール装置
では、支持環の傾斜支持部の長さがシールリップの拡張
テーパ面の長さに対して0.3から0.66の割合の長
さでで圧入嵌着しているから、長くなりすぎて傾斜支持
部の先端部を軸に接触させることなく、シール部を一定
した傾斜角度で安定して保持し、安定して保持されたシ
ール角部により面圧を形成してシール能力を発揮させる
ことができる。更に、傾斜支持部がシール角部の近くま
で支持できるので、被密封流体からの高圧力に対してシ
ール角部が軸に押しつけられるような圧接状態を防止
し、シール能力を向上させることができる。
In the sealing device of the present invention according to claim 4, the length of the inclined support portion of the support ring is 0.3 to 0.66 with respect to the length of the expanded taper surface of the seal lip. Since it is press-fitted in at, the sealing part is stably held at a constant inclination angle without the tip of the inclined support part coming into contact with the shaft because it is too long. The surface pressure can be formed by the portion to exert the sealing ability. Further, since the inclined support portion can support up to the vicinity of the seal corner portion, it is possible to prevent a pressure contact state in which the seal corner portion is pressed against the shaft against a high pressure from the fluid to be sealed and improve the sealing ability. .

【0020】請求項5に係わる本発明のシール装置は、
前記支持環が樹脂材で形成されて傾斜支持部の端部内面
に形成された前記軸と近接又は摺動嵌合する支持リング
を有するものである。
The sealing device of the present invention according to claim 5 is
The support ring is made of a resin material and has a support ring which is formed on the inner surface of the end portion of the inclined support portion so as to be close to or slidably fitted to the shaft.

【0021】この請求項5に係わる本発明のシール装置
では、支持環が樹脂材製であるから、軸と摺動しても摩
擦抵抗が小さくなり、軸で支持リングを支持することが
可能になるい。更に、傾斜支持部を長くしてシール部面
近傍まで支持することができる。その結果、被密封流体
の高圧力を受けてもシール部面が軸に圧接されるのを効
果的に防止し、高圧力の被密封流体に対してもシール効
果を発揮する。更に、ゴム材製のシールリングに樹脂材
製の支持環を接合して弾性的複合特性を発揮させるとシ
ール部面の軸に対するシール能力が発揮できる効果を奏
する。
In the sealing device of the present invention according to claim 5, since the support ring is made of a resin material, the frictional resistance is small even when it slides on the shaft, and the support ring can be supported by the shaft. Narui. Further, the inclined support portion can be lengthened to support up to the vicinity of the seal portion surface. As a result, even if the high pressure of the sealed fluid is received, the seal portion surface is effectively prevented from being pressed against the shaft, and the sealing effect is exhibited even with the high pressure sealed fluid. Furthermore, when a support ring made of a resin material is joined to a seal ring made of a rubber material to exert elastic composite characteristics, it is possible to exert the sealing ability of the seal portion surface with respect to the shaft.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる好ましい実
施の形態のシール装置を、その図面に基づいて詳述す
る。尚、以下に説明する各図面は、所謂、特許用の概念
図ではなく、寸法関係が正確な設計図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A seal device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Each drawing described below is not a so-called patent conceptual drawing, but a design drawing having accurate dimensional relationships.

【0023】図1は、本発明に係わる第1実施の形態の
シール装置を示すものであって、軸に装着されない状態
の半断面図である。又、図2は図1に於けるシール装置
1に軸が装着された状態のシール部である要部を示す断
面図である。この図1において、1は、シール装置であ
る。シール装置1には、ハウジング60の嵌合孔61に
嵌着するゴム材製の嵌着部7が設けられている。この嵌
着部7の外周面には、凸部状のシール部分7Aが形成さ
れている。又、嵌着部7には、補強環8が埋設されてお
り、この補強環8によりハウジング60との嵌着を強固
にすると共に、嵌着部7に第2シールリップ15、背板
リング20等の接合部品を保持するものである。
FIG. 1 shows a sealing device according to a first embodiment of the present invention, and is a half cross-sectional view of the sealing device not mounted on a shaft. 2 is a cross-sectional view showing a main part which is a seal part in a state where a shaft is mounted on the seal device 1 in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 is a sealing device. The sealing device 1 is provided with a rubber-made fitting portion 7 that is fitted into the fitting hole 61 of the housing 60. A convex-shaped seal portion 7A is formed on the outer peripheral surface of the fitting portion 7. A reinforcement ring 8 is embedded in the fitting portion 7. The reinforcement ring 8 strengthens the fitting with the housing 60, and the fitting portion 7 has a second seal lip 15 and a back plate ring 20. It holds joint parts such as.

【0024】又、この補強環8を介してゴム材製のシー
ルリップ3が嵌着部7から回転軸50に向かって傾斜し
た筒状に形成されている。このシールリップ3の内端に
は、シール部5が形成されており、このシール部5の内
面はシール部面5Aに形成されている。このシール部面
5Aの断面が3角状のシール角部5A3をなし、そのシ
ール角部5A3の両面が大気側シール部面5A1と被密
封流体側シール部面5A2とに形成されている。このシ
ール角部5A3によりシール機能面を成し、このシール
角部5A3が回転軸50に最適に密接すると面圧を高め
てシール能力を発揮する。更に、シールリップ3のシー
ル部5の付け根には、円筒内面から断面なめらかなに折
り曲げられて傾斜した大気側シール部面5A1に連面す
る拡張テーパ面4が形成されている。
A seal lip 3 made of a rubber material is formed in a tubular shape inclined from the fitting portion 7 toward the rotary shaft 50 via the reinforcing ring 8. A seal portion 5 is formed at the inner end of the seal lip 3, and the inner surface of the seal portion 5 is formed as a seal portion surface 5A. The seal section surface 5A forms a seal corner section 5A3 having a triangular cross section, and both sides of the seal corner section 5A3 are formed as an atmosphere side seal section surface 5A1 and a sealed fluid side seal section surface 5A2. The sealing corner portion 5A3 forms a sealing function surface, and when the sealing corner portion 5A3 comes into close contact with the rotary shaft 50 optimally, the surface pressure is increased to exert the sealing ability. Further, at the base of the seal portion 5 of the seal lip 3, an expanded taper surface 4 is formed which is continuous with the atmosphere side seal portion surface 5A1 which is smoothly bent from the inner surface of the cylinder and inclined.

【0025】シールリップ3の嵌着部7から拡張テーパ
面4側には、シールリップ3の面に沿ってほぼシールリ
ップ3と同様な形状の樹脂材製の支持環10が設けられ
ている。この支持環10の外周保持部11は嵌着部7に
挟持されている。更に、支持環10の内周端は傾斜支持
部12に形成されている、この傾斜支持部12はテーパ
面に形成されてシールリップ3の拡張テーパ面4と圧入
嵌合するように構成されている。この傾斜支持部12が
拡張テーパ面4に圧入されることによりシール部面5A
が所定の寸法だけ拡径されるように成されている。又、
この支持環10の内端がリング部分13に形成されてい
る。このリング部分13の内端面14には、回転軸50
に接触しない範囲の内径に形成されている。この支持環
10は、樹脂成形により、一端がフランジ状で中間が円
筒状に形成されている。そして、支持環10は、シール
リップ3に被密封流体の圧力を受けても変形しない耐圧
性を有する厚さに形成されている。
A support ring 10 made of a resin material and having substantially the same shape as the seal lip 3 is provided along the surface of the seal lip 3 from the fitting portion 7 of the seal lip 3 to the side of the expanded taper surface 4. The outer peripheral holding portion 11 of the support ring 10 is sandwiched by the fitting portion 7. Further, the inner peripheral end of the support ring 10 is formed in an inclined support portion 12. The inclined support portion 12 is formed in a tapered surface so as to be press-fitted to the expanded tapered surface 4 of the seal lip 3. There is. By pressing the inclined support portion 12 into the expanded taper surface 4, the seal portion surface 5A is formed.
Are enlarged by a predetermined size. or,
The inner end of the support ring 10 is formed in the ring portion 13. On the inner end surface 14 of the ring portion 13, the rotating shaft 50
It is formed with an inner diameter in the range where it does not come into contact with. The support ring 10 is formed by resin molding so that one end thereof has a flange shape and the middle portion has a cylindrical shape. The support ring 10 is formed to have a pressure-resistant thickness that does not deform even if the seal lip 3 receives the pressure of the sealed fluid.

【0026】更に、支持環10の大気側内周面には、樹
脂材製の第2リップシール15が設けられている。この
第2シールリップ15は、外周が径方向を成すリング状
の挟持部16に形成されており、内周が挟持部16から
傾斜したリップ部17に形成されている。そして、リッ
プ部17の内端側が回転軸50に圧入嵌合して筒状を成
し、回転軸50をシールする。
Further, a second lip seal 15 made of a resin material is provided on the inner peripheral surface of the support ring 10 on the atmosphere side. The second seal lip 15 has a ring-shaped holding portion 16 whose outer circumference is in the radial direction, and an inner circumference of which is a lip portion 17 which is inclined from the holding portion 16. Then, the inner end side of the lip portion 17 is press-fitted into the rotary shaft 50 to form a tubular shape, and seals the rotary shaft 50.

【0027】更に又、支持環10の外周支持部11と、
第2シールリップ15の挟持部16とを大気側から支持
する背板リング20が設けられている。この背板リング
20は金属製で内端が第2シールリップ15の折曲部を
支持しするように曲部に形成されている。
Further, an outer peripheral support portion 11 of the support ring 10,
A back plate ring 20 that supports the holding portion 16 of the second seal lip 15 from the atmosphere side is provided. The back plate ring 20 is made of metal and has an inner end formed in a curved portion so as to support the bent portion of the second seal lip 15.

【0028】この支持環10の外周支持部11と、第2
シールリップ15の挟持部16と、背板リング20と
は、補強環8により圧着されるようにして嵌着部7に挟
持されている。そして、補強環8は嵌着部7のゴムによ
り覆われている。
The outer peripheral support portion 11 of the support ring 10 and the second
The sandwiching portion 16 of the seal lip 15 and the back plate ring 20 are sandwiched by the fitting portion 7 so as to be crimped by the reinforcing ring 8. The reinforcing ring 8 is covered with the rubber of the fitting portion 7.

【0029】図2は、図1のシール装置1に回転軸50
を装着した状態の要部の断面図である。この図2に示す
仮想線のシールリップ3Aは原形図であり、シールリッ
プ3の拡張内周面4及びシール部面5Aが回転軸50の
寸法に対して拡張できるように原形では小径に形成され
ている。そして、支持環10の傾斜支持部12をシール
リップ3の拡張テーパ面4に圧入してシール部5を拡張
すると図2に示す実線のシールリップ3ように弾性変形
する。この拡張テーパ面4が傾斜支持部12の圧入拡張
によりシール部面5Aの内径寸法は、0.1mmから3,
2mmまでの範囲で原形より拡径される。このシール部面
5Aの拡径は回転軸50の径の大きさに対応して決めら
れる。更に好ましくは、シール部5Aの内径は1mmから
2.2mmまでの範囲で拡張すると良い。更に、シール部
面5Aの内径は、回転軸50の直径に対して0.6mmか
ら2.2mmの範囲で小径に形成すると良い。更に好まし
くは、シール部面5Aの内径は0.8から1.6mmの範
囲で小径にすると良い。
FIG. 2 shows a rotary shaft 50 of the sealing device 1 of FIG.
It is sectional drawing of the principal part in the state which mounted | worn. The seal lip 3A of the phantom line shown in FIG. 2 is an original view, and the expanded inner peripheral surface 4 and the seal portion surface 5A of the seal lip 3 are formed in a small diameter in the original shape so that they can be expanded with respect to the size of the rotating shaft 50. ing. When the inclined support portion 12 of the support ring 10 is press-fitted into the expanded tapered surface 4 of the seal lip 3 to expand the seal portion 5, the seal lip 5 is elastically deformed like the solid seal lip 3 shown in FIG. The expanded tapered surface 4 is press-fitted into the inclined support portion 12 to expand the inner diameter of the seal portion surface 5A from 0.1 mm to 3,
The diameter is expanded from the original shape in the range of up to 2 mm. The diameter expansion of the seal surface 5A is determined according to the diameter of the rotary shaft 50. More preferably, the inner diameter of the seal portion 5A should be expanded in the range of 1 mm to 2.2 mm. Further, the inner diameter of the seal portion surface 5A may be smaller than the diameter of the rotary shaft 50 within the range of 0.6 mm to 2.2 mm. More preferably, the inner diameter of the seal portion surface 5A is small in the range of 0.8 to 1.6 mm.

【0030】又、拡張テーパ面4に傾斜支持部12を圧
入すると大気側シール部面5A1の回転軸50の周面に
対する軸方向角度は、原形である仮想線のそれより小さ
くなる。このために回転軸50のシール部面5Aへの挿
入は容易になる。その結果、シール部面5Aへの回転軸
50の挿入によりシール部5は回転軸50挿入方向へ伸
ばされることもなく、シール角部5A3の回転軸50へ
の密接はシャープな面圧となり、シール効果を発揮す
る。更に、拡張テーパ面4に傾斜支持部12を圧入する
と、シール部面5Aのシール角部5A3は、回転軸50
に対して締め代を設けた寸法内で拡径されるので、シー
ル角部5A3の面圧がシャープな圧力分布Pを形成して
シール能力を発揮する。
When the inclined support portion 12 is press-fitted into the expanded tapered surface 4, the axial angle of the atmosphere side seal portion surface 5A1 with respect to the peripheral surface of the rotary shaft 50 becomes smaller than that of the imaginary line which is the original shape. Therefore, the rotation shaft 50 can be easily inserted into the seal portion surface 5A. As a result, the seal portion 5 is not extended in the inserting direction of the rotary shaft 50 by the insertion of the rotary shaft 50 into the seal portion surface 5A, and the sealing corner portion 5A3 is brought into close contact with the rotary shaft 50 to have a sharp surface pressure. Be effective. Furthermore, when the inclined support portion 12 is press-fitted into the expanded taper surface 4, the seal corner portion 5A3 of the seal portion surface 5A is fixed to the rotary shaft 50.
On the other hand, since the diameter is expanded within the dimension in which the tightening margin is provided, the surface pressure of the seal corner portion 5A3 forms a sharp pressure distribution P to exert the sealing ability.

【0031】又、支持環10を樹脂材製にすると、金属
材製に対してよりも弾力性があり、ゴム材製のシールリ
ップ3に対して複合的な弾力性を付与するので、シール
能力が発揮される。更に、支持環10が樹脂材製である
と回転軸50と接触又は摺動するようなことが生じて
も、摺動抵抗が小さいので接触面に対して摩耗の惹起を
防止する。又、支持環10の内端面14を回転軸50に
対して近接又は摺動接触させることが可能になる。その
結果、支持環10のリング部分13によりシール部5を
効果的に支持して、被密封流体の高圧力に対してシール
部5の耐圧性を発揮することができる。
When the support ring 10 is made of a resin material, it is more elastic than that made of a metal material and imparts a composite elasticity to the seal lip 3 made of a rubber material. Is demonstrated. Further, if the support ring 10 is made of a resin material, even if the support ring 10 comes into contact with or slides on the rotary shaft 50, the sliding resistance is small, and therefore the occurrence of wear on the contact surface is prevented. Further, the inner end surface 14 of the support ring 10 can be brought into close proximity or sliding contact with the rotary shaft 50. As a result, the seal portion 5 can be effectively supported by the ring portion 13 of the support ring 10, and the pressure resistance of the seal portion 5 against the high pressure of the sealed fluid can be exhibited.

【0032】更に又、シール部5は拡張された分だけ緊
迫されている上に、傾斜支持部12により拡張テーパ面
4に連面するシール部面5A1の近傍が支持されている
から、被密封流体の圧力がシール部5の外周面に対して
強く作用しても耐圧性を発揮することができる。更に、
例え、第2シールリップ15によりシールリップ3から
漏洩した被密封流体はシールされるから、シール部面5
Aの大気側は圧力が上がるので、シール部5は被密封流
体からの圧力に対して耐圧性を発揮する。
Furthermore, since the seal portion 5 is tightened by the expanded amount and the vicinity of the seal portion surface 5A1 which is continuous with the expanded taper surface 4 is supported by the inclined support portion 12, it is sealed. Even if the pressure of the fluid strongly acts on the outer peripheral surface of the seal portion 5, the pressure resistance can be exhibited. Furthermore,
For example, since the sealed fluid leaked from the seal lip 3 is sealed by the second seal lip 15, the seal portion surface 5
Since the pressure increases on the atmosphere side of A, the seal portion 5 exhibits pressure resistance against the pressure from the sealed fluid.

【0033】図3は第2実施の形態を示すシール装置1
の半断面図である。図3に於いて、図2のシール装置1
と相違する点は、嵌着部7がハウジング60の嵌着孔6
1に対してOリング25を介してシールしている。又、
支持環10が金属材製に構成されている点である。この
支持環10は、金属板を深絞りの加工により、一端がフ
ランジ状で中間が円筒状に形成されている。この支持環
10の傾斜支持部12の外周面はテーパ面に形成されて
おり、内端のリング部分14が径方向ではなくテーパ状
にシール部面5A1の近くまで延びている。この傾斜支
持部12がシールリップ3の拡張テーパ面4に圧入嵌合
すると共に、シール角部5A3が傾斜支持部12により
拡形される。この支持環10は金属材製であるために傾
斜支持部12が傾斜状の簡単な構造に形成されている。
FIG. 3 shows a sealing device 1 showing a second embodiment.
FIG. In FIG. 3, the sealing device 1 of FIG.
Is different from the fitting hole 7 in the fitting hole 6 of the housing 60.
1 is sealed via O-ring 25. or,
The support ring 10 is made of a metal material. The support ring 10 is formed into a flange shape at one end and a cylindrical shape at the middle by deep drawing a metal plate. The outer peripheral surface of the inclined support portion 12 of the support ring 10 is formed into a tapered surface, and the ring portion 14 at the inner end extends not near the radial direction but near the seal portion surface 5A1 in a tapered shape. The inclined support portion 12 is press-fitted into the expanded tapered surface 4 of the seal lip 3, and the seal corner portion 5A3 is expanded by the inclined support portion 12. Since the support ring 10 is made of a metal material, the inclined support portion 12 is formed in an inclined simple structure.

【0034】図4は、本発明の第3実施の形態を示すシ
ール装置1の要部を示す半断面図である。図4に於い
て、図3のシール装置1と相違する点は支持環10の傾
斜支持部12の内端にリング部分13を設けた点であ
る。そして、シールリップ3についてはほぼ他の実施例
と類似する。図4の仮想線はシールリップ3Aの原形を
示すものである。又、実線は、シールリップ3の拡張テ
ーパ面4が傾斜支持部12により拡張された状態図であ
る。この図4において、大気側シール部面5A1のテー
パ角度θ1と傾斜支持部4のテーパ角度θ2はほぼ同一
角度であり、仮想線のシールリップ3Aの大気側シール
部面5A1のテーパ角度θ0はθ1及びθ2よりも3°
から10°大きな角でに形成されている。この3°から
10°は拡張される角度である。
FIG. 4 is a half cross-sectional view showing a main part of the sealing device 1 showing the third embodiment of the present invention. 4 is different from the sealing device 1 of FIG. 3 in that a ring portion 13 is provided at the inner end of the inclined support portion 12 of the support ring 10. The seal lip 3 is similar to the other embodiments. The phantom line in FIG. 4 shows the original shape of the seal lip 3A. Further, the solid line is a state diagram in which the expanded tapered surface 4 of the seal lip 3 is expanded by the inclined support portion 12. In FIG. 4, the taper angle θ1 of the atmosphere-side seal portion surface 5A1 and the taper angle θ2 of the inclined support portion 4 are substantially the same, and the taper angle θ0 of the atmosphere-side seal portion surface 5A1 of the phantom line seal lip 3A is θ1. And 3 ° from θ2
It is formed at a large angle of 10 ° from. This 3 ° to 10 ° is the angle to be expanded.

【0035】図5は第4実施の形態に係わるシール装置
1のシールリップを示す要部断面図である。支持環10
の傾斜支持部12を仮想線のシールリップ3Aの拡張テ
ーパ面4に圧入すると、実線で示すようなシールリップ
3の形状に弾性変形する。そして、支持環10を拡張テ
ーパ面4に圧入することによりシール部面5Aのシール
角部5A3も図4に示すように拡張されるから、シール
角部5A3の回転軸50に対する接触面は、図5のPma
xのような面圧分布Pがシャープな形に形成される。こ
のためにシール能力が向上する。特に、面圧分布Pに於
いて被密封流体側がシャープな形になることは、被密封
流体をシールする能力に優れていることを示すものであ
る。又、シール部面5Aの大気側シール部面5A1は、
仮想線に比べて回転軸50に対する傾斜角度θ1が小さ
くなるので、回転軸50の挿入により回転軸50の挿入
方向に伸ばされて異常変形するのが防止される。このた
めにシール能力が向上する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts showing a seal lip of the sealing device 1 according to the fourth embodiment. Support ring 10
When the inclined support portion 12 is pressed into the expanded taper surface 4 of the seal lip 3A of the imaginary line, it is elastically deformed into the shape of the seal lip 3 as shown by the solid line. By pressing the support ring 10 into the expanded taper surface 4, the seal corner portion 5A3 of the seal portion surface 5A is also expanded as shown in FIG. 4, so that the contact surface of the seal corner portion 5A3 with respect to the rotating shaft 50 is Pma of 5
The surface pressure distribution P such as x is formed in a sharp shape. This improves the sealing ability. In particular, in the surface pressure distribution P, the shape of the sealed fluid side being sharp indicates that the ability to seal the sealed fluid is excellent. The atmosphere side seal portion surface 5A1 of the seal portion surface 5A is
Since the inclination angle θ1 with respect to the rotation shaft 50 is smaller than that of the imaginary line, the rotation shaft 50 is prevented from being stretched in the insertion direction of the rotation shaft 50 and abnormally deformed. This improves the sealing ability.

【0036】次に、支持環10を樹脂材製にすると、リ
ング部分13の内端面14を回転軸50に近接又は摺動
嵌合することができる。更に、回転軸50の挿入をしや
すくするために、更には、接触面積を少なくするため
に、内端面14を挿入方向に収斂するテーパ面に形成す
ることもできる。そして、被密封流体の圧力が高圧にな
っても、リング部分13によりシール部5を効果的に支
持することが可能になる。例え、被密封流体の圧力によ
り内端面14が回転軸50に接触しても、樹脂材製の内
端面14は摺動抵抗を小さく、しかも接触面積を小さく
保持することが可能になる。その結果、シール部面5A
の被密封流体の圧力に対する耐圧性が向上する。
Next, when the support ring 10 is made of a resin material, the inner end surface 14 of the ring portion 13 can be fitted or slidably fitted to the rotary shaft 50. Furthermore, in order to facilitate the insertion of the rotary shaft 50 and further to reduce the contact area, the inner end surface 14 may be formed into a tapered surface that converges in the insertion direction. Further, even if the pressure of the sealed fluid becomes high, the ring portion 13 can effectively support the seal portion 5. For example, even if the inner end surface 14 comes into contact with the rotating shaft 50 due to the pressure of the sealed fluid, the inner end surface 14 made of a resin material can have a small sliding resistance and a small contact area. As a result, the seal surface 5A
The pressure resistance against the pressure of the sealed fluid is improved.

【0037】図6は、本発明の第5実施の形態を示すシ
ール装置の要部を示す半断面図である。図6は、回転軸
50に装着したシールリップ3の装着状態図である。そ
して、図6に示すシールリップ3は拡張テーパ面4が大
気側シール面部5A1に同一角度で連続面に形成されて
いる。又、支持環10の傾斜支持部12はテーパ面状に
形成されており、傾斜支持部10を拡張テーパ面4に圧
入することにより、シール部面5Aを回転軸50に対し
て拡径することができる。この支持環10は、金属材で
製作されており、例えばステンレススチール、アルミニ
ューム、鋼などで製作される。この拡張テーパ面4を全
面がテーパを成すように傾斜させた傾斜面状に形成する
とシール角部5A3の接触面積を任意に設定する設計が
容易になる。このシール角部5A3の接触面積の設定に
より、シール角部5A3の面圧分布PをPmaxのように
シャープに形成することが可能になる。又、大気側シー
ル部面5A1の角度を小さな角度に弾性変形させること
により、回転軸50の挿入による異常変形を防止するこ
とが可能になる。このために、シール部面5Aのシール
能力が向上する。
FIG. 6 is a half sectional view showing a main part of a sealing device showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a mounting state diagram of the seal lip 3 mounted on the rotary shaft 50. In the seal lip 3 shown in FIG. 6, the expanded taper surface 4 is formed as a continuous surface at the same angle on the atmosphere side seal surface portion 5A1. Further, the inclined support portion 12 of the support ring 10 is formed in a tapered surface shape, and by pressing the inclined support portion 10 into the expanded tapered surface 4, the seal portion surface 5A can be expanded in diameter with respect to the rotary shaft 50. You can The support ring 10 is made of a metal material, for example, stainless steel, aluminum, steel or the like. If the expanded taper surface 4 is formed in an inclined surface shape so that the entire surface is inclined, it becomes easy to design to arbitrarily set the contact area of the seal corner portion 5A3. By setting the contact area of the seal corner portion 5A3, it becomes possible to form the surface pressure distribution P of the seal corner portion 5A3 as sharp as Pmax. Further, by elastically deforming the angle of the atmosphere side seal portion surface 5A1 to a small angle, it becomes possible to prevent abnormal deformation due to insertion of the rotary shaft 50. Therefore, the sealing ability of the seal portion surface 5A is improved.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明に係わるシール装置によれば、以
下に記載するような優れた効果を奏する。
The sealing device according to the present invention has the following excellent effects.

【0039】請求項1に係わる本発明のシール装置によ
れば、シールリップに於ける拡張テーパ面に支持環の傾
斜支持部を圧入してシール部面を拡張し、しかも、傾斜
支持部により拡張テーパ面に接面する大気側シール部面
を一定の角度に保持することができる。このためにシー
ル効果を発揮させるための設計が容易になる。さらに、
この保持された緊迫状態のシール部面が軸の外周面とシ
ャープな面圧で密接できる。このためにシール部面が優
れた効果を奏する。同時に、シール部面が軸と小さな接
触面積で接触できるので、シール装置を軸に挿入しても
シール部が軸により軸の挿入方向へ伸ばさせることもな
く、シール部面が異常な変形によりシール能力が低下す
るのを効果的に防止すると共に、シール角部がシャープ
な面圧で接触する状態を保持し、優れたシール効果を奏
する。更に、このシール部面が支持環の傾斜支持部によ
り拡径されてシャープな面圧で接触する状態に保持させ
ているので、高圧の被密封流体がシールリップに作用し
ても、シール部面が軸周面に対して面積を大きくするよ
うな接触状態にはならないから、シール部面の摩擦抵抗
は小さく、その摩擦による摩耗を防止する効果を奏す
る。
According to the seal device of the present invention according to claim 1, the inclined support portion of the support ring is press-fitted into the extended tapered surface of the seal lip to expand the seal portion surface, and further, the inclined support portion expands. It is possible to hold the atmosphere-side seal portion surface in contact with the tapered surface at a constant angle. This facilitates the design for exhibiting the sealing effect. further,
The surface of the held seal portion in a tight state can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the shaft with a sharp surface pressure. For this reason, the seal surface has an excellent effect. At the same time, since the seal part surface can contact the shaft with a small contact area, even if the seal device is inserted into the shaft, the seal part does not extend in the shaft insertion direction by the shaft, and the seal part surface seals due to abnormal deformation. The ability is effectively prevented from being lowered, and the sealing corner portions are kept in contact with each other with a sharp surface pressure, so that an excellent sealing effect is achieved. Furthermore, since the diameter of this seal portion surface is expanded by the inclined support portion of the support ring and kept in contact with a sharp surface pressure, even if a high-pressure sealed fluid acts on the seal lip, the seal portion surface Does not come into contact with the peripheral surface of the shaft so as to increase the area, so that the frictional resistance of the seal portion surface is small, and the effect of preventing wear due to the friction is exerted.

【0040】請求項2に係わる本発明のシール装置によ
れば、支持環の傾斜支持部によりシールリングの大気側
シール部面を4°から8°の角度に形成された状態で
は、シール部面が最もシャープな面圧になるような緊迫
力に保持されるから、最適な密接状態でシール効果が発
揮される。又、拡張テーパ面に傾斜支持部を圧入するこ
とにより、大気側シール部面は角度が鋭角になるから軸
の挿入を容易し、軸の挿入によりシール角部が変形状態
で密接することもなく、密封能力が向上する効果を奏す
る。更に、大気側シール部面は拡張テーパ面を介して傾
斜支持部により拡径された状態でシール角部が軸外周面
と締め代を有して密接するから、シール効果を発揮する
と共に、シール部が被密封流体の高い圧力を受けても、
シール部面は緊迫状態にあるので、軸外周面と大きな面
積で接面するのが防止される。このためにシール部面
は、摩擦抵抗が小さく、長期にわたり摩耗が防止される
効果を奏する。
According to the second aspect of the sealing device of the present invention, in the state in which the atmosphere side seal portion surface of the seal ring is formed at an angle of 4 ° to 8 ° by the inclined support portion of the support ring, the seal portion surface is formed. Since it is maintained with the tensioning force that provides the sharpest surface pressure, the sealing effect is exhibited in the optimum close contact state. Further, by press-fitting the inclined support portion into the expanded taper surface, the angle of the atmosphere side seal portion surface becomes an acute angle, which facilitates insertion of the shaft, and the insertion of the shaft prevents the seal corner portion from coming into close contact in a deformed state. The effect of improving the sealing ability is achieved. Furthermore, since the atmosphere side seal portion surface is expanded by the inclined support portion through the expanded taper surface, the seal corner portion comes into close contact with the shaft outer peripheral surface with a tightening margin, so that the sealing effect is exhibited and the seal is achieved. Even if the part receives the high pressure of the sealed fluid,
Since the seal portion surface is in a tight state, it is prevented from coming into contact with the shaft outer peripheral surface over a large area. Therefore, the seal portion surface has a small frictional resistance, and has an effect of preventing wear for a long period of time.

【0041】請求項3に係わる本発明のシール装置によ
れば、シールリップの拡張テーパ面が傾斜支持部により
拡張された状態で、シール部面が軸に0.8mmから2.
0mmの締め代で嵌合するように構成されているから、シ
ール部面のシール角部が軸周面とシャープな面圧で密封
接触してシール能力が向上する効果を奏する。更に、こ
のシール角部の締め代の範囲ではシール面の摺動抵抗は
小さく、そのシール部面の摩耗が防止できる効果を奏す
る。
According to the third aspect of the sealing device of the present invention, in the state where the expanded tapered surface of the seal lip is expanded by the inclined support part, the seal part surface is 0.8 mm to 2.
Since it is configured to be fitted with a tightening margin of 0 mm, the sealing corner portion of the seal portion surface comes into sealing contact with the shaft peripheral surface at a sharp surface pressure, and the sealing performance is improved. Further, the sliding resistance of the seal surface is small in the range of the tightening margin of the seal corner portion, and it is possible to prevent the wear of the seal portion surface.

【0042】請求項4に係わる本発明のシール装置によ
れば、支持環の傾斜支持部の長さがシールリップの拡張
テーパ面の長さに対して0.3から0.66の割合の長
さでで圧入嵌着しているから、長くなりすぎて傾斜支持
部の先端部を軸に接触させることなく、シール部を一定
した傾斜角度で安定して保持し、安定して保持されたシ
ール角部によりシャープな面圧を形成してシール能力が
発揮される効果を奏する。更に、傾斜支持面により拡張
テーパ面を同角度に支持するから、被密封流体からの圧
力に対してシール角部が軸に押しつけられるような圧接
状態を防止し、被密封流体の高圧力に対するシール効果
を奏する。
According to the fourth aspect of the sealing device of the present invention, the length of the inclined support portion of the support ring is 0.3 to 0.66 relative to the length of the expanded tapered surface of the seal lip. Since it is press-fitted in place, it does not become too long and the tip of the tilted support part comes into contact with the shaft, and the seal part is stably held at a constant tilt angle. A sharp surface pressure is formed by the corners, and the sealing ability is exerted. Further, since the expanded taper surface is supported at the same angle by the inclined support surface, the pressure contact state in which the seal corner is pressed against the shaft against the pressure from the sealed fluid is prevented, and the seal against the high pressure of the sealed fluid is prevented. Produce an effect.

【0043】請求項5に係わる本発明のシール装置によ
れば、シール部面はリング部分により、軸を介して支持
されるので、更には、シール部面近傍まで傾斜支持部に
より支持できるから、被密封流体の圧力を受けてもシー
ル部面が軸に圧接されるのを防止し、被密封流体が高圧
力でも耐圧性を有するシール効果を奏する。又、支持環
の支持リングの内端面を軸に近接又は摺動接触させても
支持環は樹脂材製であるから、摩擦抵抗が小さく、且つ
傾斜支持部を大気側シール部面に近接して支持すること
が可能になるので、シール角部が最適に支持されてシー
ル効果が発揮できる効果を奏する。更に、ゴム材製のシ
ール部と樹脂材製の傾斜支持部により弾性的複合特性を
有するゴム状弾性力としてシール部面のシール能力が発
揮できる効果を奏する。
According to the sealing device of the fifth aspect of the present invention, since the seal portion surface is supported by the ring portion via the shaft, further, the inclined support portion can be supported up to the vicinity of the seal portion surface. Even when the sealed fluid receives the pressure of the sealed fluid, the seal portion surface is prevented from being pressed against the shaft, and a sealing effect having pressure resistance is exhibited even when the sealed fluid has a high pressure. Further, even if the inner end surface of the support ring is brought close to or in sliding contact with the shaft, since the support ring is made of a resin material, the friction resistance is small and the inclined support portion is close to the atmosphere side seal portion surface. Since it becomes possible to support, the sealing corner portion is optimally supported, and the sealing effect is exerted. Further, the sealing portion made of a rubber material and the inclined support portion made of a resin material have an effect that the sealing ability of the sealing portion surface can be exhibited as a rubber-like elastic force having an elastic composite characteristic.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施の形態に係わるシール装置に
回転軸が装着されない前の半断面図である。
FIG. 1 is a half sectional view before a rotary shaft is attached to a sealing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すシール装置に回転軸を装着した状態
の回転軸側要部の半断面図である。
FIG. 2 is a half cross-sectional view of a main part of a rotary shaft side in a state where a rotary shaft is mounted on the seal device shown in FIG.

【図3】本発明の第2実施の形態に係わるシール装置に
回転軸が装着された状態の半断面図である。
FIG. 3 is a half cross-sectional view of a sealing device according to a second embodiment of the present invention with a rotary shaft attached thereto.

【図4】本発明の第3実施の形態に係わるシール装置に
回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図であ
る。
FIG. 4 is a half cross-sectional view of a rotary shaft side main portion in a state where a rotary shaft is attached to a sealing device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施の形態に係わるシール装置に
回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図であ
る。
FIG. 5 is a half cross-sectional view of a rotary shaft side main portion in a state where a rotary shaft is attached to a sealing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施の形態に係わるシール装置に
回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図であ
る。
FIG. 6 is a half cross-sectional view of a rotary shaft side main part in a state where a rotary shaft is attached to a sealing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来技術1のシール装置の半断面図である。FIG. 7 is a half cross-sectional view of a sealing device of Prior Art 1.

【図8】従来技術2のシール装置の半断面図である。FIG. 8 is a half cross-sectional view of a sealing device of Prior Art 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シール装置 3 シールリップ 3A 原形シールリップ 4 拡張テーパ面 5 シール部 5A シール部面 5A1 大気側シール部面 5A2 被密封流体側シール部面 5A3 シール角部 7 嵌着部 7A シール部分 8 補強環 10 支持環 11 外周保持部 12 傾斜支持部 13 リング部分 14 内端面 15 第2シールリップ 16 挟持部 17 リップ部 20 背板リング 25 Oリング 50 回転軸 60 ハウジング 61 環着孔 1 Sealing device 3 seal lip 3A Original seal lip 4 Expanded taper surface 5 Seal part 5A seal surface 5A1 Atmosphere side seal surface 5A2 Sealed fluid side seal surface 5A3 seal corner 7 Fitting part 7A seal part 8 reinforcement ring 10 Support ring 11 Peripheral holding part 12 Inclined support 13 Ring part 14 Inner face 15 Second seal lip 16 clamping part 17 Lip 20 Backboard ring 25 O-ring 50 rotation axis 60 housing 61 Ring hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 嵌合孔を有するハウジングと前記ハウジ
ングの嵌合孔に嵌装する軸との間を密封するシール装置
であって、前記ハウジングの嵌合孔に密封嵌着する嵌着
部から筒状に被密封流体側の前記軸へ延びて内方へ形成
された拡張テーパ面を有すると共に前記拡張テーパ面の
先端に前記軸周面と密封接触するシール角部を有するゴ
ム状弾性材製のシールリップと、前記嵌着部に一端部が
保持されて前記シールリップの内周に沿って筒状に延び
て前記拡張テーパ面と嵌合する傾斜支持部を有する前記
ゴム状弾性材より硬質材の支持環とを有し、前記拡張テ
ーパ面の軸周面に対する傾斜角度が前記傾斜支持部の軸
周面に対する傾斜角度より大きい角度に形成されている
と共に前記拡張テーパ面に前記傾斜支持部が嵌合されて
前記拡張テーパ面の傾斜角度が前記傾斜支持部の傾斜角
度にほぼ等しく弾性変形されていることを特徴とするシ
ール装置。
1. A seal device for sealing between a housing having a fitting hole and a shaft fitted in the fitting hole of the housing, the fitting device being sealingly fitted in the fitting hole of the housing. Made of a rubber-like elastic material that has an expanded tapered surface that is formed inwardly and extends in a cylindrical shape toward the shaft on the side of the fluid to be sealed, and that has a sealing corner portion that makes sealing contact with the shaft peripheral surface at the tip of the expanded tapered surface. Harder than the rubber-like elastic material having a seal lip and an inclined support portion, one end of which is held by the fitting portion, extends in a tubular shape along the inner circumference of the seal lip and fits with the expanded tapered surface. A support ring of a material, the inclination angle of the expanded tapered surface with respect to the axial peripheral surface is formed to be larger than the inclination angle of the inclined support portion with respect to the axial peripheral surface, and the inclined support portion is formed on the expanded tapered surface. Of the expanded taper surface The sealing device is elastically deformed so that the inclination angle is substantially equal to the inclination angle of the inclination support portion.
【請求項2】 前記支持環の傾斜支持部の傾斜角度が原
形の前記シールリップの前記拡張テーパ面の傾斜角度よ
り4°から8°の範囲で小さく形成されていることを特
徴とするシール装置。
2. The sealing device, wherein the inclination angle of the inclined support portion of the support ring is smaller than the inclination angle of the expanded tapered surface of the original seal lip in the range of 4 ° to 8 °. .
【請求項3】 前記シールリップのシール部面は前記傾
斜支持部により拡径された状態で前記軸の外径より0.
8mmから2.0mmの小径寸法に形成された締め代で嵌合
していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
のシール装置。
3. The seal lip surface of the seal lip is larger than the outer diameter of the shaft by 0.
The sealing device according to claim 1 or 2, wherein the sealing device is fitted with a tight margin formed to have a small diameter of 8 mm to 2.0 mm.
【請求項4】 前記シールリップの拡張テーパ面の軸方
向長さに対して前記支持環の傾斜支持部の軸方向長さが
0.3から0.66の割合の長さに形成されていること
を特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3に記載
のシール装置。
4. The length of the inclined support portion of the support ring in the axial direction is 0.3 to 0.66 in proportion to the axial length of the expanded tapered surface of the seal lip. The sealing device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that.
【請求項5】 前記支持環が樹脂材製で形成されて傾斜
支持部の端部内面に形成された前記軸と近接又は摺動嵌
合する支持リングを有することを特徴とする請求項1又
は請求項2又は請求項3又は請求項4に記載のシール装
置。
5. The support ring, which is made of a resin material and has a support ring which is formed on an inner surface of an end portion of the inclined support portion and which is close to or slidably fitted to the shaft. The sealing device according to claim 2, 3 or 4.
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