JP2005207540A - 往復動用密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧時にシールリップ部５が大きく変形して軸１２に強く押し付けられた状態であっても、シールリップ部５内周面と軸１２の間に油膜が維持されて摺動が潤滑に行われ、もって、摩擦力増大や摩耗進行を抑制できる密封装置を提供する。
【解決手段】相手部材と同心に配設されたハウジング内に密着する固定密封部４と一体成形されたシールリップ部５を有する往復動用密封装置１において、
前記シールリップ部５内周面でリップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に相手部材と摺動する部位３１に軸方向の複数の溝若しくは突起２１を形成することとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、シールリップ部内周面に軸方向に延びる溝若しくは突起を形成した高圧往復動用密封装置に関するものである。

従来、例えば図４に示す密封装置１が知られている。この密封装置１は、断面Ｌ字状の金属環２と、金属環２を被覆するように加硫接着されているゴム状弾性体からなるシール本体３とから構成されている。シール本体３は、金属環２の外周側に位置する固定密封部４と、金属環２の内周側に位置し先端部にリップエッジ７を有するシールリップ部５から構成されており、シールリップ部５の外周側であって、リップエッジ７の反対側には、ガータスプリング６を装着するための凹部９が設けられている。

前記密封装置１は、金属環２の外周側に位置するハウジングと、金属環２の内周側であってハウジングと同心である軸との間に配設され、ハウジングに対しては、固定密封部４を介して金属環２により嵌着され、軸に対しては、シールリップ部５の先端部であるリップエッジ７が密接するように取り付けられている。そして、リップエッジ７の反対側に形成されている凹部９に装着されたガータスプリング６が径方向内側に締め付けることにより、シールリップ５の先端部であるリップエッジ７から大気側傾斜面８の所定部分が軸と油膜を介して摺動し、泥水等の異物が密封流体側Ａに浸入するのを抑止する機能を保有している。

しかし、従来の往復動用密封装置１は、低圧時にはリップエッジ７から大気側傾斜面８であってシールリップ部５の軸方向所定長の部位１０で相手部材である軸と摺動し、その摺動面に油膜を確保するので密封機能を長期に亙って保持することができる。しかし、高圧時には該部位１０のほかに更に軸方向に一定長の部位３１が軸と摺動するため軸との摺動面積が増大し、このため軸とシールリップとの間に介在している油が押出されて摺動面の潤滑が悪化し軸との摺動による摩擦が大きくなり、早期に摩耗するとの問題点があった。

この問題点を解決するために、シールリップ部５の大気側傾斜面８に周方向の平行突起を設けて突起間に油膜を確保することが行われているが、突起により油膜切れを発生させる場合があり、充分な対策とはなりえなかった。

また、実開平０２−１０９０７６では、大気側傾斜面８であってリップエッジ７から所定長に亙って軸方向にスパイラルリブを形成することが提案されているが、リップエッジ７部分にもスパイラルリブが形成されることになるので軸とシールリップ部５との間に隙間が形成され、密封流体が洩れるとの問題点があった。

実開平０２−１０９０７６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、高圧時にシールリップ部が大きく変形して軸に強く押し付けられた状態であっても、シールリップ部内周面と軸の間に油膜が保持されて摺動が潤滑に行われ、もって、摩擦力増大や摩耗進行を抑制できる密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１にかかる往復動用密封装置は、相手部材と同心に配設されたハウジング内に密着する固定密封部と一体成形されたシールリップ部を有する往復動用密封装置において、前記シールリップ部内周面でリップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に相手部材と摺動する部位に軸方向の複数の溝若しくは突起を形成したことを特徴とするものである。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の往復動用密封装置は、シールリップ内周面でリップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に相手部材と摺動する部位に軸方向の複数の溝若しくは突起が形成されているので、高圧時にシールリップ部が大きく変形してシールリップ部の先端部であるリップエッジからシールリップ部内周面の広い範囲で軸と摺動した場合であっても高圧時に相手部材と摺動する部位には突起が形成されており該突起部が軸と摺動し、突起間には油が確保されるので油が摺動面から押出されることがなくなり摺動が潤滑に行われ、もって、摩擦力増大や摩耗進行を抑制することができる。

また、シールリップ部のシールリップ部内周面に形成されている溝若しくは突起が軸方向に形成されているので、軸の往復動摺動時に引っ掛かりが防止でき、摩擦力増大を抑制することができる。更に、シールリップ部内周面に形成されている溝又は突起が、リップエッジより所定間離間した位置で高圧時に相手部材と摺動する部位に形成されているので、リップエッジより所定間の部位では軸と全面で摺動するので、密封流体漏れを防止することができる。

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して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。なお、図４と同様の構成については、同一の符号で示す。

図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示しており、以下のように構成されている。

この密封装置1は、断面Ｌ字状の金属環２と、金属環２を被覆するように加硫接着されているゴム状弾性体からなるシール本体３とから構成されている。シール本体３は、金属環２の外周側に位置しハウジングに密着する固定密封部４と、金属環２の内周側に位置し先端部にリップエッジ７を有し軸と摺動するシールリップ部５とで構成されていて、リップエッジ７の反対側の外周側にはガータスプリング６を装着するための凹部９が形成されている。シールリップ部５の大気側傾斜面８には、複数の突起２１が軸方向に形成されている。

複数の突起２１は周方向に等間隔であって、低圧時にシールリップが軸と摺動する部位１０以外の部位でリップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に軸と摺動する部位３１に軸方向に延びるように形成されている。

突起２１の断面形状は三角形、矩形、楕円形状等どのような形状であっても良く、また、周上の本数や、ピッチ等は使用状況により適宜選択するものとする。

図２は当該実施形態に係る密封装置１の装着状態の一例を示しており、図における密封装置の右側Ａに密封流体である油等の液体が封入されている。

上記構成を備えた密封装置１は、図２に示す通りハウジング１１と該ハウジング１１と同心の軸１２との間に配設され、金属環２に加硫接着されていて外周側に位置する固定密封部４がハウジング１１の内周側に密着し、金属環２の内周側に加硫接着されているシールリップ部５の先端部であるリップエッジ７が軸と摺動するように取付られているとともに、リップエッジ７の反対側である外周側の凹部９にシールリップ部５の追随性を補うガータスプリング６が装着されている。

したがって、前記封止流体の圧力が低圧のときには、シールリップ部５はリップエッジ７より所定間の部位１０で軸１２と摺動するので摺動面に油膜を確保することができ、これにより密封流体の流入を防止することができる。

また、前記封止流体の圧力が高圧になるとシール本体３に加わる圧力によりシールリップ部５が軸方向に強く押されることになるので、シールリップ部５が軸と接触する面積は増大し、リップエッジ７より所定間の部位１０と、リップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に相手部材と摺動する部位３１とで軸１２と摺動することになるが、部位３１には突起２１が形成されているので軸１２とは突起２１を介して摺動することになるので、突起２１間に油膜が確保されることになる。また、突起２１が軸方向に形成されているので、軸の往復動するときに軸との摺動による引っ掛かりもない。

なお、大気側傾斜面８に形成されている突起２１は、軸１２と全面で摺動することによる油膜切れを防止することを目的としているので、その目的の範囲内であれば突起２１でなくて溝形状であっても良い。

また図３は、本発明の別の実施例であって、一つのシールリップ部５に二つのリップエッジ７を備えている場合で、大気側Ｂに位置するシールリップの大気側傾斜面８に突起２１が形成されている。二つのリップエッジ７を有する場合、潤滑が悪い大気側Ｂのシール+-リップへ適用することにより、摩擦力を軽減することができる。

本発明に係る密封装置の一部断面図 同密封装置の装着状態を示す断面図 本発明の別の実施例に係る密封装置の一部断面図 従来例にかかる密封装置の一部断面図

符号の説明

１ 密封装置
２ 金属環
３ シール本体
４ 固定密封部
５ シールリップ部
６ ガータスプリング
７ リップエッジ
８ 大気側傾斜面
９ 凹部
１０ 低圧時の摺動部位
１１ ハウジング
１２ 軸
２１ 突起
３１ 高圧時の摺動部位
Ａ 密封流体側
Ｂ 大気側

Claims (1)

1. 相手部材と同心に配設されたハウジング内に密着する固定密封部と一体成形されたシールリップ部を有する往復動用密封装置において、
   前記シールリップ部内周面でリップエッジより所定間離間した位置であって高圧時に相手部材と摺動する部位に軸方向の複数の溝若しくは突起を形成したことを特徴とする往復動用密封装置。

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