JP2007292192A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護フランジ３と第二の密封要素２のダストリップとの密接摺動部及び第二の密封要素２と第一の密封要素のダストリップとの密接摺動部に大気Ｂ側からの泥水やダスト等が侵入するのを防止して、密封装置の耐久性を向上させる。
【解決手段】静止側２００に装着された第一の密封要素１と、回転側３００に装着され、第一の密封要素１と摺動可能に密接された第二の密封要素２と、これら第一及び第二の密封要素１，２の大気Ｂ側に配置され、前記第二の密封要素２と摺動可能に密接された保護フランジ３と、保護フランジ３の外側面に密接状態に配置されると共に、回転側３００にホルダ４を介して密封的に装着された合成樹脂リング５とを備える。泥水等の侵入は、保護フランジ３とその外側に配置された合成樹脂リング５との密接摺動部によって遮断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸周をシールする密封装置において、特に、外部のダストや泥水の条件が過酷な環境で使用されるものに関する。

耕耘機やトラクタ等のような農業機械や建設機械の足回りを密封するために用いられる密封装置は、泥水等による過酷な環境で使用される。図４は、このような条件で使用される従来の密封装置を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

この種の密封装置は、ハウジング２００に装着された第一の密封要素１０１と、軸３００に装着され、前記第一の密封要素１０１と摺動可能に密接された第二の密封要素１０２と、これら第一及び第二の密封要素１０１，１０２の大気Ｂ側に配置され、第二の密封要素１０２と摺動可能に密接された保護フランジ１０３とを備える。

詳しくは、第一の密封要素１０１は、軸３００側の第二の密封要素１０２におけるスリーブ１０２ａの外周面に摺動可能に密接されることにより機内Ａの油脂類を密封する対油リップ１０１ａと、その外側に位置し、前記スリーブ１０２ａの外周面及びこのスリーブ１０２ａから展開したシールフランジ１０２ｂに摺動可能に密接された複数のダストリップ１０１ｂ〜１０１ｅと、前記シールフランジ１０２ｂに一体的に設けられて、保護フランジ１０３に前記シールフランジ１０２ｂの外側で摺動可能に密接された複数のダストリップ１０２ｃ〜１０２ｅとを備える。すなわち、厳しい泥水条件に対して、ゴム状弾性材料からなる多数のダストリップによって対応している。

しかしながら、従来の密封装置では、ゴム状弾性材料からなるダストリップのみでは、外部の泥水やダスト等による過酷な環境に対する十分な耐久性を確保することが困難であった。

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、保護フランジ１０３と第二の密封要素１０２のダストリップ１０２ｃ〜１０２ｅとの密接摺動部及び第二の密封要素１０２と第一の密封要素１０１のダストリップ１０１ｂ〜１０１ｅとの密接摺動部に、大気Ｂ側の泥水やダスト等が侵入するのを防止して、耐久性に優れた密封装置を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る密封装置は、静止側及び回転側のうちの一方に装着された第一の密封要素と、前記静止側及び回転側のうちの他方に装着され、前記第一の密封要素と摺動可能に密接された第二の密封要素と、これら第一及び第二の密封要素の大気側に配置され、前記第二の密封要素と摺動可能に密接された保護フランジとを備える密封装置において、前記保護フランジの外側面に密接状態に配置されると共に、前記静止側及び回転側のうちの一方にホルダを介して密封的に装着された合成樹脂リングとを備えるものである。

請求項２の発明に係る密封装置は、請求項１に記載の構成において、合成樹脂リングが金属製のホルダに押圧されて、保護フランジの外側面に平面同士で密接されるものである。

請求項１の発明に係る密封装置によれば、外部の泥水やダストが、保護フランジとその内側の第二の密封要素との密接摺動部及び第二の密封要素と第一の密封要素との密接摺動部へ侵入するのを、保護フランジとその外側に配置された合成樹脂リングとの密接摺動部によって遮断するため、泥水やダストの侵入による密封性の低下を防止して、過酷な環境での耐久性を有効に向上することができる。

請求項２の発明に係る密封装置によれば、請求項１の構成において、所要の密封面圧と、広い密封摺動面が確保されるので、外部の泥水やダストに対する安定した密封性を得ることができる。

以下、本発明に係る密封装置の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係る密封装置の第一の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

図１において参照符号２００はハウジング、参照符号３００はハウジング２００の内周に同心的に挿通された軸である。ここでは、ハウジング２００は、請求項１に記載された静止側に相当し、軸３００は、請求項１に記載された回転側に相当するものとして説明する。

本発明に係る密封装置は、ハウジング２００と軸３００の間の環状空間に配置されるものであって、ハウジング２００に装着された第一の密封要素１と、軸３００に装着され、前記第一の密封要素１と摺動可能に密接された第二の密封要素２と、これら第一及び第二の密封要素１，２の大気Ｂ側に配置され、第二の密封要素２と摺動可能に密接された保護フランジ３と、この保護フランジ３の外側面に密接状態に配置されると共に、軸３００側にホルダ４を介して密封的に装着された合成樹脂リング５とを備える。

第一の密封要素１は、補強環１１にゴム状弾性材料からなる第一のシールリング１２を一体に成形したものである。

詳しくは、第一の密封要素１における補強環１１は、金属のプレス成形品であって、円筒部１１ａと、その機内Ａ側の端部から内周側へ延びる内向き鍔部１１ｂと、円筒部１１ａの大気Ｂ側の端部に外周側へ凸の折り返し形状に形成されたカシメ部１１ｃからなる。

また、第一の密封要素１における第一のシールリング１２は、機内Ａ側を向くと共に外周にエキステンションスプリング１２７が装着された対油リップ１２１と、それより外側（大気Ｂ側）に位置して対油リップ１２１と反対側を向いた複数のダストリップ１２２〜１２５とを備える。これら対油リップ１２１及びダストリップ１２２〜１２５は、補強環１１を埋設状態に一体に有する共通の基部１２６から延びており、この基部１２６の外周部が、ハウジング２００の内周面に適当なつぶし代をもって密嵌されている。

第二の密封要素２は、スリーブ２１にゴム状弾性材料からなる第二のシールリング２２を一体に成形したものである。

詳しくは、第二の密封要素２におけるスリーブ２１は、金属のプレス成形品であって、円筒状のスリーブ本体部２１ａと、その大気Ｂ側を向いた端部から外周側へ円盤状に展開したシールフランジ２１ｂからなる。そして、第一の密封要素１（第一のシールリング１２）における対油リップ１２１及びダストリップ１２２，１２３が、スリーブ本体部２１ａの外周面に摺動可能に密接され、ダストリップ１２４，１２５が、シールフランジ２１ｂの内側面（機内Ａ側を向いた面）に摺動可能に密接されている。

また、第二の密封要素２における第二のシールリング２２は、大気Ｂ側を向いた複数のダストリップ２２１〜２２３を備える。これらダストリップ２２１〜２２３は、スリーブ２１に加硫接着されたゴム層２２４から延びており、このゴム層２２４のうち、スリーブ本体部２１ａの内周側を覆うように円筒状に形成された部分は、軸３００の外周面に適当なつぶし代をもって密嵌されている。

保護フランジ３は、金属のプレス成形品であって、その外周端３ａは、第一の密封要素１における補強環１１のカシメ部１１ｃに、そのカシメにより結合されている。そして、第二の密封要素２におけるダストリップ２２１，２２２が、保護フランジ３の内側面（機内Ａ側を向いた面）に摺動可能に密接され、最も内周側のダストリップ２２３が、保護フランジ３の内周端部に円筒状に形成された突縁部３ｂの内周面に摺動可能に密接されている。

ホルダ４は、金属板のプレス成形品であって、第二の密封要素２におけるゴム層２２４の内周に圧入される。その圧入筒部４１は、軸３００の外周面との間にクリアランス（不図示）を持たせてあり、その大気Ｂ側の端部から外周側へ円盤状に展開した支持フランジ４２が形成され、その外周端部に略Ｌ字形に屈曲したカシメ部４３が形成されている。

合成樹脂リング５は、例えばＰＴＦＥのような、耐摩耗性に優れると共に摩擦係数の低い合成樹脂材で成形されたものであって、軸心Ｏを通る平面で切断した断面形状（図示の断面形状）が略長方形をなし、ホルダ４と保護フランジ３との間で挟持されている。そしてこの合成樹脂リング５は、支持フランジ４２と反対側を向いた端面５ａが、保護フランジ３の外側面に適当な面圧で摺動可能に密接されている。

以上の構成において、第一の密封要素１及びこれに結合された保護フランジ３は、静止側であるハウジング２００に装着されているので非回転であり、第二の密封要素２とホルダ４及びこれに固定された合成樹脂リング５は、回転側である軸３００と共に軸心Ｏの周りに回転する。

そして、第二の密封要素２におけるダストリップ２２１〜２２３は、軸３００と共に回転することによって非回転の保護フランジ３と密接摺動し、非回転の第一の密封要素１におけるダストリップ１２２〜１２５及び対油リップ１２１は、回転する第二の密封要素２のスリーブ２１と密接摺動し、これによってそれぞれシール機能を営む。

そして、本発明によれば、ホルダ４によって軸３００側に密封的に装着された合成樹脂リング５が、最も外側のダストリップ２２３の更に外側で、軸３００と共に回転しながら、非回転の保護フランジ３の外側面に密接摺動しており、これによって大気Ｂ側の泥水や土埃等のダストの侵入を有効に遮断する。そしてこの合成樹脂リング５は、ＰＴＦＥ等の低摩擦合成樹脂材からなり、しかも平坦な端面５ａを摺動面としているので、シール面積（摺動面積）が広く、このため、前記泥水等に対する優れた密封機能を発揮する。

したがって、泥の堆積や固着等によるダストリップ２２３の早期摩耗が防止され、ひいては、それよりも内側にある各ダストリップの摩耗も有効に抑制されることになる。

図２及び図３は、それぞれ本発明に係る密封装置の他の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。この図２及び図３に示される形態は、ホルダ４における支持フランジ４２の外周部に、図示の断面において略コ字形に屈曲した環状の嵌合部４４を形成し、合成樹脂リング５を、この嵌合部４４に嵌着することによって、保護フランジ３の外側面に対する合成樹脂リング５の密接状態を一層安定化させたものであり、特に図３の形態は、上記構成に加えて、合成樹脂リング５に保護フランジ３の外側面と摺動可能に密接されるシールリップ５ｂを形成することによって、密封性の向上を図ったものである。

なお、上述の形態においては、ハウジング２００が静止側、軸３００が回転側に相当するものとして説明したが、逆に軸３００が非回転で、ハウジング２００が軸３００の周りに回転されるローラのようなものである場合にも、本発明に係る密封装置を用いることができる。

本発明に係る密封装置の第一の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 本発明に係る密封装置の他の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 本発明に係る密封装置の他の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。 従来の技術による密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。

符号の説明

１ 第一の密封要素
１１ 補強環
１２ 第一のシールリング
１２１ 対油リップ
１２２〜１２５ ダストリップ
２ 第二の密封要素
２１ スリーブ
２２ 第二のシールリング
２２１〜２２３ ダストリップ
２２４ ゴム層
３ 保護フランジ
４ ホルダ
５ 合成樹脂リング
５ａ 端面
５ｂ シールリップ
２００ ハウジング（静止側）
３００ 軸（回転側）

Claims (2)

1. 静止側（２００）及び回転側（３００）のうちの一方に装着された第一の密封要素（１）と、前記静止側（２００）及び回転側（３００）のうちの他方に装着され、前記第一の密封要素（１）と摺動可能に密接された第二の密封要素（２）と、これら第一及び第二の密封要素（１，２）の大気（Ｂ）側に配置され、前記第二の密封要素（２）と摺動可能に密接された保護フランジ（３）とを備える密封装置において、前記保護フランジ（３）の外側面に密接状態に配置されると共に、前記静止側（２００）及び回転側（３００）のうちの一方にホルダ（４）を介して密封的に装着された合成樹脂リング（５）を備えることを特徴とする密封装置。
2. 合成樹脂リング（５）が金属製のホルダ（４）に押圧されて、保護フランジ（３）の外側面に平面同士で密接されることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

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