JP2008069797A - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張の大きい例えばアルミニウムで成形されているハウジングに装着された場合や二つ割りハウジングに装着された場合に、嵌合代を大きく設定することなく密封性を確保することができるオイルシールを提供する。
【解決手段】相対可動自在に同心で組付けられた軸１２とハウジング１１との環状の隙間をシールするもので、軸１２に摺動自在に密接するシール部５が金属環２に接着し、ハウジング１１に金属環２の円筒部２１が嵌合するオイルシール１において、金属環２に円筒部２１から外周方向に延出する貫通孔２６を有するフランジ部２２を形設すると共に、フランジ部２２に接着しハウジング１１に密接する固定密封部４２に突起４３を形設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、相対可動自在に同心で組付けられた二部材間の環状の隙間をシールするオイルシールに関する。

従来この種のオイルシールとして、例えば図４に示すオイルシールが知られている。このオイルシール１０１は、円筒部１０２ａと円筒部１０２ａの外部側(大気側)Ｂ端部から内周方向に延出するフランジ部１０２ｂからなる断面略Ｌ字状の金属環１０２と、金属環１０２を被覆するように加硫接着しているゴム状弾性体からなるシール本体部１０３とを備えている。シール本体部１０３は、金属環１０２を被覆するように形成されている固定密封部１０４と、固定密封部１０４と一体に成形されているシール部１０５とからなる。固定密封部１０４は、円筒部１０２ａの外周側に接着する外周側固定密封部１０４ａとフランジ部１０２ｂの外部側に接着する外部側Ｂ固定密封部１０４ｂが一体で成形されている。シール部１０５は、金属環１０２のフランジ部１０２ｂの内周端部に接着し内部側（密封流体側）Ａに延びるオイルシールリップ１０６と、オイルシールリップ１０６より外部側Ｂに位置するダストシールリップ１０７とからなり、オイルシールリップ１０６のリップエッジ１０６ａの反対側である外周側には、ガータスプリング１０８を装着するための凹部１０６ｂが形設されている。

このように構成されたオイルシール１０１は、金属環１０２の外周側に位置するハウジング１２１と、金属環１０２の内周側であってハウジング１２１と同心の軸１２０とで形成される環状空間１２２に装着され、ハウジング１２１に対しては、金属環１０２の円筒部１０２ａの嵌合により円筒部１０２ａの外周側に接着している外周側固定密封部１０４ａが密接し、軸１２０に対しては、オイルシールリップ１０６が摺動自在に密接する。そして、オイルシールリップ１０６のリップエッジ１０６ａの反対側に形成されている凹部１０６ｂに装着されたガータスプリング１０８が、軸１２０の径方向の変動に対してオイルシールリップ１０６を追随させるように緊迫力を付与している。

これにより、内部側Ａに封入されているオイルやグリース等の密封対象が外部側Ｂに漏れ出さないように、また外部側Ｂのダスト等の異物が内部側Ａに侵入しないように、軸１２０に対してはオイルシールリップ１０６とダストシールリップ１０７によりシールされ、ハウジング１２１に対しては、金属環１０２の円筒部１０２ａ及び外周側固定密封部１０４ａの嵌合代により円筒部１０２ａの外周側に接着している外周側固定密封部１０４ａに適正な圧縮率を確保させ密封性を維持している。

しかし、上記オイルシール１０１をアルミニウムで成形されているハウジング１２１に装着した場合、ハウジング１２１と、固定密封部１０４及び金属環１０２との熱膨張差により高温時に嵌合代が低下し、外周側固定密封部１０４ａに適正な圧縮率を維持させることができずに密封性を確保することができない虞があるので、金属環１０２及び固定密封部１０４の嵌合代の低下を見込み初期・常温状態で嵌合代を大きく取っておく必要があった。特に、外径φ１２０以上の大径ハウジング１２１に装着するとき熱膨張差が拡大するので、より大きく嵌合代を取っておく必要があった。また、ハウジング１２１でも二つ割に装着される場合、二つ割りは一体型に比較してバラツキが大きく割り位置で、図５に示すような溝や段差１２１ａが発生するので、溝や段差１２１ａの寸法を見込んで嵌合代を大きく取っておく必要があったが、嵌合代を大きく設定すると、外周側固定密封部１０４ａにゴムのムシレが発生したり、またオイルシールリップ１０６の浮き上りや傾斜嵌合等が発生したりする虞があり、組付け性に問題が生じる懸念があった。

そこで、シールリップの浮き上りや傾斜嵌合が発生する虞に対し、シール幅（嵌合幅）を大きくする方法が検討されたが、シールスペースが拡大するため、省スペースの要求、特にシール外径φ１２０以上の場合で幅１０ｍｍ程度の省スペースの要求に対応できなかった。

また内外径差の大きいシール（例えば内外径差φ２５以上の場合）で内圧が生じる場合、オイルシールの圧力を受ける面積が大きくなりシール抜けの懸念が生じるため、シール幅を大きくする、若しくは嵌合代を大きく設定するなどの対策が必要となるが、その対策では上記と同様に、固定密封部の外周部にゴムのムシレが発生し、またシールリップの浮き上りや傾斜嵌合等が発生する虞があり、組付け性に問題が生じる懸念があった。

なお、下記の文献には、ハウジングの熱膨張により密封装置の締め代が減少した場合に、ハウジングとの密封性を確保するための静止リップを設けることが提案されているが、本発明と構成を異にしている。

特開２００６−４６５４９公報

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、熱膨張の大きい例えばアルミニウムで成形されているハウジングに装着された場合や二つ割りハウジングに装着された場合に、嵌合代を大きく設定することなく密封性を確保することができるオイルシールを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るオイルシールは、相対可動自在に同心で組付けられた二部材間の環状の隙間をシールするもので、一の部材に摺動自在に密接するシール部が金属環に接着し、他の部材に前記金属環の円筒部が嵌合するオイルシールにおいて、前記金属環に円筒部から外周方向に延出する貫通孔を有するフランジ部を形設すると共に、前記フランジ部に接着し前記他の部材に密接する固定密封部に突起を形設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オイルシールにおいては、金属環に円筒部から外周方向に延出する貫通孔を有するフランジ部が形設されているので、フランジ部に形成されている貫通孔にボルトを挿通して金属環を他の部材に固定することができ、しかもフランジ部に接着している固定密封部には突起が形設されているので、固定密封部を介してフランジ部を他の部材に固定したときの密封性を確保することができ、したがって、熱膨張の大きな材質のハウジング、特に大径のハウジングにオイルシールを装着させる場合や、二つ割ハウジングに装着させる場合等であっても密封性を確保することができる。

また、オイルシールを他の部材に装着するときに、金属環の円筒部を嵌合させると共に、フランジ部に形成されている貫通孔にボルトを挿通して固定することで密封性を確保するので、嵌合代を大きくし、若しくはシール幅を広くする等の対策が不要となり、金属環の円筒部の外周側に接着している固定密封部の外周部に発生するゴムのムシレ、装着時の傾斜嵌合やシールリップの浮上りを防止することができ、また省スペースにも対応することができる。更に、内外径差が大きく内圧が生じる場合であっても、金属環がボルトで固定されているので、オイルシールの抜け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限りは、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。

実施形態１：
図１は、本発明の実施形態１に係るオイルシールの要部断面図であり、図２は、図１のオイルシールを装着した状態を示す説明図である。

このオイルシール１は、図１に示す通り、金属環２と、シール本体部３と、ガータスプリング６とを備えている。

金属環２は、板金等をプレス加工することにより成形されており、後述する固定密封部４を介してハウジング（他の部材に相当）の内周に嵌合する円筒部２１と、円筒部２１の外部側（大気側）Ｂの端部から外周方向に延出する外周フランジ部２２と、円筒部２１の内部側(密封流体側)Ａの端部から内周方向に延出する内周第一フランジ部２３と、内周第一フランジ部２３の内周端部から内周方向外部側Ｂに斜行して延出する斜行部２４と、斜行部２４の内周端部から内周方向に延出する内周第二フランジ部２５とからなり、外周フランジ部２２には、ハウジングに固定するためのボルト挿通用の貫通孔２６が形成されている。

シール本体部３は、ゴム状弾性体により成形されており、金属環２の外周側に接着しハウジングに密接する固定密封部４と、金属環２の内周側に接着し軸（一の部材に相当）と摺動自在に密接するシール部５とが別体で成形されている。固定密封部４は、金属環２の円筒部２１の外周面に接着しハウジング１１の内周面１１ａに密接する外周固定密封部４１と、外周フランジ部２２の内部側Ａ側面に接着しハウジング１１の外部側Ｂ端面１１ｂに密接する内部側固定密封部４２とが一体に成形されている。内部側固定密封部４２には、ハウジング１１と接する内部側Ａ側面４２ａに軸方向と直角に交わる方向（図１における前後方向）に延びる突起４３が複数形設されており、また外周フランジ部２２に形成されている貫通孔２６と連通する貫通孔２６ａが形成されている。

シール部５は、金属環２の内周第二フランジ部２５の内周端部に接着し内部側Ａに延びるオイルシールリップ５１と、オイルシールリップ５１より外部側Ｂに位置するダストシールリップ５２とからなり、オイルシールリップ５１のリップエッジ５１ａの外周側には、径方向の変動に対してオイルシールリップ５１が追随できるように緊迫力を与えるガータスプリング６を装着するための凹部５１ｂが形成されている。また、オイルシールリップ５１の摺動面である外部側Ａ傾斜面５１ｃには、内部側Ａから漏洩したオイルを恰もポンプ機能により押し戻すように作用するリップエッジラインと所定の角度を有して交差するリブ５１ｄが周方向に複数本形設されている。

このように構成されたオイルシール１は、図２に示すように、金属環２の外周側に位置するハウジング１１と、金属環２の内周側であってハウジング１１と同心であり互に相対可動する軸１２との間に装着され、軸１２に対しては、シール部５のオイルシールリップ５１及びダストシールリップ５２が摺動自在に密接してシールするので、軸１２の周面に伝わって外部側Ｂに漏れ出ようとする油等の密封流体、及び外部側Ｂから内部側Ａに侵入しようとするダスト等がシールされる。

また、ハウジング１１に対しては、金属環２の円筒部２１を嵌合させることで円筒部２１の外周側に接着している外周固定密封部４１がハウジング１１の内周面１１ａに密接してシールする。更に、外周フランジ部２２に形成されている貫通孔２６にボルト１３を挿通して外周フランジ部２２を固定することで外周フランジ部２２に接着している内部側固定密封部４２がハウジング１１の外部側Ｂ端面１１ｂに密接してシールする。この場合に、内部側固定密封部４２の内部側Ａ側面４２ａには突起４３が形設されているので、高温で固定密封部４が熱膨張しても密封性を確保することが可能となる。

したがって、オイルシール１をハウジング１１に装着するときに、外周フランジ部２２に接着している内部側固定密封部４２がハウジング１１に密接するので、嵌合代が不足した場合であっても密封性を確保することができ、熱膨張の大きな材質のハウジング１１、段差を有するハウジング１１等に装着することが可能となる。また、外周フランジ部２２がハウジング１１にボルトで固定されているので、内圧によるシール抜けを防止することが可能となる。

実施形態２：
図３は、本発明の実施形態２に係るオイルシールの要部断面図を示しており、実施形態１のオイルシール１に対して固定密封部４の形状を変更したものである。すなわち、金属環２の円筒部２１の外周側に外周固定密封部が接着していない場合で、その他は実施形態１と同様である。なお、図３において、図１に示す構成と同様な構成については、同一の符号を付している。

したがって、本実施形態２の場合であっても、実施形態１の場合と同様に、外周フランジ部２２がボルトでハウジングに固定され、外周フランジ部に接着している内部側固定密封部４２がハウジング１１の外部側Ｂ端面１１ｂと密接して密封性を確保しているので、実施形態１と同様の作用効果を奏することが可能となる。

本発明の実施形態１に係るオイルシールの要部断面図 図１に係るオイルシールの装着状態の説明図 本発明の実施形態２に係るオイルシールの要部断面図 従来例のオイルシールの要部断面図 図４のＸ方向から見た二つ割ハウジングの段差状態の説明図

符号の説明

１ オイルシール
１１ ハウジング（他の部材）
１２ 軸（一の部材）
１３ ボルト
２ 金属環
２１ 円筒部
２２，２３，２５ フランジ部
２４ 斜行部
２６ 貫通孔
３ シール本体部
４，４１，４２ 固定密封部
４３ 突起
５ シール部
５１，５２ シールリップ
６ ガータスプリング
Ａ 内部側（密封対象側）
Ｂ 外部側（大気側）

Claims (1)

1. 相対可動自在に同心で組付けられた二部材間の環状の隙間をシールするもので、一の部材に摺動自在に密接するシール部が金属環に接着し、他の部材に前記金属環の円筒部が嵌合するオイルシールにおいて、
   前記金属環に円筒部から外周方向に延出する貫通孔を有するフランジ部を形設すると共に、前記フランジ部に接着し前記他の部材に密接する固定密封部に突起を形設したことを特徴とするオイルシール。

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