JP2008101784A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能の向上を図った品質性に優れた密封装置を提供する。
【解決手段】軸８５とハウジング９５との間の環状隙間を密封する密封装置１０であって、軸表面に摺動自在なメインリップ３１ａと、該メインリップ３１ａよりも密封流体とは反対側に設けられるダストリップ３２ａと、を備えた密封装置１０において、前記ダストリップ３２ａに磁性を持たせたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体等の漏れを防止するための密封装置に関するものである。

従来、この種の密封装置としては、例えば、図７や図８に示したものが知られている。

図７および図８は従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

まず、図７に示す密封装置１００は、いわゆるＸリングと呼ばれるものであり、ハウジング９０と、このハウジング９０に設けられた軸孔に挿入された軸８０との間の環状隙間を密封するものである。

また、図に示すように、密封装置１００は、ハウジング９０に設けられた断面コ字状の環状溝９１に装着されて使用されるものである。

密封装置１００は、外周側に外周リップ１０２ａ，１０２ｂを備えており、内周側に内周リップ１０３ａ，１０３ｂを備えており、外周リップ１０２ａ，１０２ｂが環状溝９１壁面に密着することでシールし、かつ、内周リップ１０３ａ，１０３ｂが軸８０に摺接することでシールすることによって、密封流体（オイルなど）側Ｏと大気側Ａとを遮断して密封するものである。

次に、図８に示す密封装置１１０は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられたハウジング９５と、このハウジング９５内に挿入された軸８５との間の環状の隙間を密封するものであり、密封流体（オイルなど）側Ｏと大気側Ａとを遮断して、流体の漏れ等を防ぐものである。

密封装置１１０は、概略、断面Ｌ字状の補強環１５０と、ハウジング９５の内周に嵌合される外周シール１２０と、軸８５の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ１３０とを備えている。

ここで、シールリップ１３０には、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ１３１と、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ１３２と、を有している。

また、メインリップ１３１の外周には、軸８５の外周面に対して緊迫力を付与するためのスプリング１４０が全周的に装着されている。

しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。

上述した図７に示す密封装置（Ｘリング）の場合には、共廻りの発生による流体漏れの問題がある。

すなわち、密封装置１００は、その弾性反発力等によってのみ環状溝９１内に固定されており、ハウジング９０と軸８０が相対的に回転する場合には、一般的には、密封装置１００はハウジング９０側に固定されたまま、軸８０と内周リップ１０３ａ，１０３ｂのみ
が摺動するように設定（設計）されている。

しかしながら、場合によっては、内周リップ１０３ａ，１０３ｂが軸８０表面に引き摺られて、軸８０と共に回転して共廻りが生じる場合があり、その際には、外周リップ１０２ａ，１０２ｂと環状溝９１の壁面との間で摺動することになる。

この場合に、環状溝９１の壁面は加工上の都合により、表面が粗いため、外周リップ１０２ａ，１０２ｂは摩耗が激しく、流体の漏れが発生しやすくなってしまうのである。

また、図８に示す密封装置の場合には、メインリップ１３０と軸８５との密着性が密封装置としての性能を決定付けることになり、特に、軸偏心が生じた場合でも好適にメインリップ１３０と軸８５とが密着していることが望まれる。

そこで、メインリップ１３０と軸８５との密着性を高めるためには、シールサイズの設定を調整したり、シールの剛性を高めたり、スプリング１４０の付勢力を高めるなどの方法がなされてきたが、スペース上の問題やその他の各種条件によって、制限されることがあり、他の密着性を高める技術の開発が望まれていた。

また、鉄粉などの金属粉がメインリップ１３０の摺動部に侵入すると、接触状態が不安定となり、シール性能を低下させたり、また、メインリップ１３０の摩耗が激しくなり、密封性能の劣化を増長してしまう結果となっていた。

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、密封性能の向上を図った品質性に優れた密封装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明にあっては、軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なメインリップと、該メインリップよりも密封流体とは反対側に設けられるダストリップと、を備えた密封装置において、前記ダストリップに磁性を持たせたことを特徴とする。

従って、外部から鉄粉などが侵入しようとした場合には、ダストリップに磁気吸着される。

以上説明したように、本発明は、ダストリップに磁性を持たせることで、外部から鉄粉などが侵入しようとした場合には、ダストリップに磁気吸着させて、メインリップへの鉄粉などの侵入を低減し、密封性能の向上を図ることができ、品質性が向上する。

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的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（参考例１）
図１および図２を参照して、参考例１に係る密封装置について説明する。

図１は参考例１に係る密封装置の概略一部断面図であり、図２は参考例１に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

図１及び図２に示す密封装置１は、いわゆるＸリングと呼ばれるものであり、ハウジング９０と、このハウジング９０に設けられた軸孔に挿入された軸８０との間の環状隙間を密封するものである。

また、図２に示すように、密封装置１は、ハウジング９０に設けられた断面コ字状の環状溝９１に装着されて使用されるものである。

密封装置１は、概略、外周側の外周シール２と、内周側の内周シール３と、から構成されている。

ここで、外周シール２は、外周リップ２ａ，２ｂを備えており、内周シール３は、内周リップ３ａ，３ｂを備えており、外周リップ２ａ，２ｂが環状溝９１壁面に密着することでシールし、かつ、内周リップ３ａ，３ｂが軸８０に摺接することでシールすることによって、密封流体（オイルなど）側Ｏと大気側Ａとを遮断して密封するものである。

ここで、内周シール３の素材は、従来技術（公知技術）と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いる。

一方、本参考例１においては、外周シール２の素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いる。

これにより、外周シール２と環状溝９１壁面との間に磁気吸着力を発生させている。

なお、環状溝９１壁面を形成する部材の素材についても、磁気を有する材料（磁気ゴム）との間で磁気吸着力が発生するような部材とする必要があることは言うまでもないが、例えば、鉄材や磁石などを用いると好適である。

以上のような構成によって、外周シール２と環状溝９１壁面との間に磁気吸着力が発生するため、密封装置１のハウジング９０に対する固定力が増加し、密封装置１が軸８０と共に回転して共廻りが生じる可能性が低減され、これにより、外周リップ２ａ，２ｂと環状溝９１の壁面との間で摺動する可能性が低減されることになる。

従って、外周リップ２ａ，２ｂの摩耗を抑制することができ、上述した磁気吸着力と相俟って環状溝９１の壁面への密着性が向上し、密着性能が向上する。

（参考例２）
図３には、参考例２が示されている。

図３は参考例２に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

図３に示す密封装置１０は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられたハウジング９５と、このハウジング９５内に挿入された軸８５との間の環状の隙間を密封するものであり、密封流体（オイルなど）側Ｏと大気側Ａとを遮断して、流体の漏れ等を防ぐものである。

密封装置１０は、概略、断面Ｌ字状の補強環５０と、ハウジング９５の内周に嵌合される外周シール２０と、軸８５の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ３０とを備えている。

ここで、シールリップ３０には、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ３１と、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ３２と、を有している。

また、メインリップ３１の外周には、軸８５の外周面に対して緊迫力を付与するためのスプリング４０が全周的に装着されている。

ここで、本参考例２においては、メインリップ３１の素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いており、その他のシール部材（外周シール２０やダストリップ３２など）は、従来技術（公知技術）と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いる。

これにより、メインリップ３１と軸８５表面との間に磁気吸着力を発生させている。

なお、軸８５の素材についても、磁気を有する材料（磁気ゴム）との間で磁気吸着力が発生するような部材とする必要があることは言うまでもないが、例えば、鉄材や磁石などを用いると好適である。

以上のような構成によって、メインリップ３１と軸８５表面との間に磁気吸着力が発生するため、メインリップ３１の軸８５に対する吸着力が増加し、例えば、軸偏心が生じたような場合でも、適正な密封性能を維持できる。

これにより、シールサイズの変更やシールの剛性の変更やスプリングの強度の変更が、何らかの制約によって行えないような場合であっても、これらの変更を行うことなく軸表面への密着性を高めることができ、密封性能が向上する。

（第１の実施の形態）
図４および図５には、第１の実施の形態が示されている。

図４および図５は第１の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

ここで、本実施の形態では、上記参考例２で示した構成に対して、磁性を持たせた部分が異なるのみであり、その他の基本的な構成は同一であるので、同一の構成部分については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施の形態においても、上記参考例２の場合と同様に、シールリップ３０ａには、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ３１ａと、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ３２ａと、を有している。

ここで、上記参考例２では、メインリップに磁気を持たせて、ダストリップには磁気を持たせずに、通常のゴム材を用いる構成であったが、本実施の形態では、ダストリップ３２ａの素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いており、その他のメインリップ３１ａを含むシール部材は、従来技術（公知技術）と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いている。

これにより大気側Ａから鉄粉などが密封流体側Ｏへ侵入しようとした場合であっても、ダストリップ３２ａに磁気吸着されるため、メインリップ３１ａ側への侵入を低減させることができる。

従って、メインリップ３１ａの摺動安定性（軸表面への接触状態の安定性）を維持できると共に、摩耗を増長させてしまうこともない。

また、ダストリップ３２ａの摩耗が生じた場合や、仮に、ダストリップ３２ａが反転したとしてもダストリップ３２ａの近傍で鉄粉等を堆積させて、メインリップ３１ａへの侵入を低減できる。

以上のような構成により、鉄粉等を原因とするシール性能の低下を防止でき、密封性能が向上する。

なお、本実施の形態において、磁性を持たせる部分については、例えば、図４に示したように、ダストリップの部分のみでも良いし、図５に示したように、大気側Ａから補強環５０に至る領域まで磁性を持たせるようにしても良い。

（参考例３）
図６には、参考例３が示されている。

図６は参考例３に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

ここで、本参考例３では、上記参考例２及び第１の実施の形態で示した構成に対して、磁性を持たせた部分が異なるのみであり、その他の基本的な構成は同一であるので、同一の構成部分については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本参考例３においても、上記参考例２及び第１の実施の形態の場合と同様に、シールリップ３０ｂには、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ３１ｂと、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ３２ｂと、を有している。

ここで、本参考例３では、シール部分を、大きく、非磁性部Ｐと磁性部Ｑに分けており、磁性部Ｑの素材に、磁気を有する材料、例えば、磁気ゴムを用いており、非磁性部Ｐの素材は、従来技術（公知技術）と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いている。

すなわち、シールリップ３０ｂの軸８５への摺動部付近（メインリップ３１ｂの先端部付近およびダストリップ３２ｂの先端部付近）のみは、磁性を持たせずに、他の部分は全て磁性を持たせるようにしている。

これにより、密封流体側Ｏに含まれる鉄粉等がメインリップ３１ｂの先端に侵入しようとした場合や、大気側Ａから鉄粉等がダストリップ３２ｂの先端に侵入しようとした場合であっても、それら以外の磁性部Ｑに磁気吸着されるため、各リップ先端への侵入を低減させることができる。

従って、メインリップ３１ｂおよびダストリップ３２ｂの摺動安定性（軸表面への接触状態の安定性）を維持できると共に、摩耗を増長させてしまうこともない。

また、メインリップ３１ｂの外周側は磁性を有するので、軸８５が鉄材や磁石などの磁性体との間で磁気吸着力を発生させる素材である場合には、メインリップ３１ｂの軸８５表面への吸着力が増し、スプリング４０による緊迫力と相俟って、密封性能が良くなると共に、偏心追随性も良くなる。

そして、メインリップ３１ｂ先端の磁性を有しない部分の摩耗が進んだ場合には、磁性を有する部分と軸８５表面との間隔が徐々に狭くなり、上述した磁気吸着力が大きくなる
ので、メインリップ３１ｂの寿命向上も期待できる。

参考例１に係る密封装置の概略一部断面図である。 参考例１に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 参考例２に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 参考例３に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。 従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。

符号の説明

１，１０ 密封装置
２，２０ 外周シール
２ａ，２ｂ 外周リップ
３ 内周シール
３ａ，３ｂ 内周リップ
３０，３０ａ，３０ｂ シールリップ
３１，３１ａ，３１ｂ メインリップ
３２，３２ａ，３２ｂ ダストリップ
４０ スプリング
５０ 補強環
８０，８５ 軸
９０，９５ ハウジング
９１ 環状溝

Claims (1)

1. 軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、
   軸表面に摺動自在なメインリップと、該メインリップよりも密封流体とは反対側に設けられるダストリップと、を備えた密封装置において、
   前記ダストリップに磁性を持たせたことを特徴とする密封装置。

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