JP2010203584A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑制しつつ、効果的に振動を減衰可能な密封装置を提供する。
【解決手段】軸５０と軸５０が挿通される軸孔を有するハウジング６０との間の環状隙間を封止する密封装置１００であって、軸５０の表面に摺動自在なシールリップ１２１を備えた密封装置１００において、シールリップ１２１の外周面には環状溝１２１ａが設けられると共に、環状溝１２１ａに装着されるゴム状弾性体製の振動減衰材からなる振動抑制リング１３０が設けられ、振動抑制リング１３０は環状溝１２１ａに対して隙間Ｓを有する寸法に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に関するものである。

従来、軸と該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置が知られている。かかる密封装置は、各種装置に備えられており、例えば、自動車の場合には、エンジンクランク軸やプロペラシャフト用のセンターベアリングサポートに、オイル漏れを防止するために利用されている。また、このような密封装置においては、軸の表面に摺動するシールリップが設けられている。

このような従来例に係る密封装置について、図２を参照して説明する。図２は従来例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。図示の密封装置２００は、軸５０と、軸５０が挿通される軸孔を有するハウジング６０との間の環状隙間を封止するために設けられる。この密封装置２００は、ハウジング６０の軸孔の内周面に嵌着される補強環２１０と、補強環２１０に一体的に成形されるシール本体２２０とから構成される。そして、シール本体２２０には、軸５０の表面に摺動自在なシールリップ２２１が備えられている。また、このシールリップ２２１の外周面には環状溝２２１ａが設けられている。そして、この環状溝２２１ａに、シールリップ２２１の先端を軸５０の表面に押し付けるための締め付けリング２３０が装着されている。

このように構成された密封装置においては、使用状況によっては、シールリップ２２１が自励振動し、「鳴き」と呼ばれる異音が発生する。特に、自動車においては、車内にいる人がより快適になるように、このような異音は極力発生しないことが求められる。そこで、シール材料として、「鳴き」が発生し難い高減衰材（例えば、フッ素ゴム）を用いることもあるが（特許文献１参照）、コストが高くなってしまう。

特開２００５−２２０９３１号公報 特開２００７−１００９１５号公報

本発明の目的は、コストの増加を抑制しつつ、効果的に振動を抑制可能な密封装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の密封装置は、
軸と該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置であって、
前記軸の表面に摺動自在なシールリップを備えた密封装置において、
前記シールリップの外周面には環状溝が設けられると共に、
該環状溝に装着されるゴム状弾性体製の振動減衰材からなる振動抑制リングが設けられ、該振動抑制リングは前記環状溝に対して隙間を有する寸法に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、シールリップは、通常状態（自励振動などが発生しておらず、シールリップが振動していない、あるいは振動が少ない状態）においては、シールリップ本来の機能を発揮する。そして、シールリップは、振動抑制リングによって、その振れ幅が規制される。また、振動抑制リングはゴム状弾性体製の振動減衰材から構成されるため、シールリップの振動を効果的に減衰させることができる。更に、シールリップ全体を振動減衰材から構成する場合に比してコストの増加を抑えられる。

前記隙間は、前記シールリップが自励振動によって振動した場合の振れ幅よりも狭いとよい。

これにより、シールリップが自励振動によって大きく振動してしまうことをより確実に規制できる。

以上説明したように、本発明の密封装置によれば、コストの増加を抑制しつつ、効果的に振動を抑制することができる。

図１は本発明の実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。 図２は従来例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。 図３は「鳴き」音について従来例と実施例とを評価した結果を示すグラフである。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。

（実施例）
図１及び図３を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。

＜密封装置の構成＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係る密封装置１００の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、回転する軸５０と、軸５０が挿通される軸孔を有するハウジング６０との間の環状隙間を封止するために設けられる。この密封装置１００は、ハウジング６０の軸孔の内周面に嵌着される補強環１１０と、補強環１１０に一体的に成形されるシール本体１２０とから構成される。補強環１１０は断面が略Ｌ字形状であり、円環状の部分が軸孔の内周面に嵌着され、内向きフランジ部分にシール本体１２０が焼き付けられている。

そして、シール本体１２０には、軸５０の表面に摺動自在なシールリップ１２１が備えられている。このシールリップ１２１の外周面には環状溝１２１ａが設けられている。なお、この環状溝１２１ａの断面形状は、図示のように半円形である。更に、シール本体１２０には、塵や埃の侵入を抑制するダストリップ１２２が備えられている。なお、図中、密封装置１００の右側が、密封流体（例えばオイル）が密封されている領域である。

そして、シールリップ１２１の外周面に設けられた環状溝１２１ａに、シールリップ１
２１の振動を抑制するための振動抑制リング１３０が装着されている。この振動抑制リング１３０は、振動を減衰させることが可能なゴム状弾性体製の振動減衰材から構成されている。この振動抑制リング１３０の材料としては、振動を効果的に減衰させることのできる高減衰材が望ましく、対数減衰率をδとした場合に、ｔａｎδが０．３以上の材料が好適である。例えば、アクリルゴム（ＡＣＭ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）が好適である。なお、この振動抑制リング１３０の断面形状は円形である。

また、この振動抑制リング１３０は、環状溝１２１ａに対して隙間Ｓを有する寸法に設定されている。すなわち、振動抑制リング１３０における環状溝１２１ａに対向する部分の領域の内径が、環状溝１２１ａにおける振動抑制リング１３０に対向する部分の領域の外径よりも大きくなるように構成されている。ここで、「環状溝１２１ａにおける振動抑制リング１３０に対向する部分の領域の外径」は、密封装置１００が装着された状態、すなわち、シールリップ１２１が軸５０の表面に接した状態における外径である。

ここで、寸法上は上記の通り隙間Ｓが設けられているが、全周に亘って隙間Ｓが設けられるように振動抑制リング１３０が環状溝１２１ａに対して浮いた状態で装着される訳ではなく、一部が接した状態で装着されることは言うまでもない。

また、上記の隙間Ｓは、シールリップ１２１が自励振動した場合に、シールリップ１２１が振動抑制リング１３０に突き当たって、その振れが規制されるように設定される。つまり、この隙間Ｓは、シールリップ１２１が自励振動によって振動した場合の振れ幅よりも狭くなるように設定されている。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１００によれば、シールリップ１２１の外周面に設けられた環状溝１２１ａに振動抑制リング１３０が装着されている。そして、この振動抑制リング１３０は、環状溝１２１ａに対して隙間Ｓを有する寸法に設定されている。従って、シールリップ１２１は、通常状態（自励振動などが発生しておらず、シールリップ１２１が振動していない、あるいは振動が少ない状態）においては、シールリップ１２１本来の機能を発揮する。つまり、シールリップ１２１は、緊迫力が高くなることによるフリクション増加などの悪影響を受けない状態でシール機能を発揮する。

そして、シールリップ１２１が自励振動を生ずるような状態になった場合には、シールリップ１２１は、振動抑制リング１３０によって、その振れ幅が規制される。また、振動抑制リング１３０はゴム状弾性体製の振動減衰材から構成されるため、シールリップ１２１の振動が効果的に減衰される。特に、本実施例では、上記の隙間Ｓは、シールリップ１２１が自励振動によって振動した場合の振れ幅よりも狭くなるように設定されている。従って、シールリップが自励振動によって大きく振動してしまうことをより確実に規制できる。

これらのことから、本実施例に係る密封装置１００によれば、シールリップ１２１の振動を効果的に抑制することができる。

なお、図３は自励振動が発生した場合における従来例に係る密封装置と本実施例に係る密封装置の「鳴き」音について評価した結果を示したものである。図中、横軸は周波数であり、縦軸は音圧である。「鳴き」音は、自励振動によって、シールリップが径方向に大きく振動することによって発生する。図３に示すように、ある周波数の領域においては、シールリップの自励振動が発生し、音圧が高くなる。この図３に示す結果から分かるように、自励振動が発生した場合でも、本実施例に係る密封装置の場合には、従来例に比して音圧を極めて低くすることができる。従って、「鳴き」音を効果的に抑制することができ
るので、本実施例に係る密封装置１００は、自動車のエンジンクランク軸などの各種の軸封部に好適に用いることができる。

また、本実施例に係る密封装置１００の場合には、一般的に高価な振動減衰材（アクリルゴム（ＡＣＭ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）など）は、振動抑制リング１３０の材料としてのみ用いている。従って、シールリップ全体またはシール本体全体を振動減衰材から構成する場合に比してコストの増加を抑えられる。なお、本実施例に係る密封装置１００におけるシール本体１２０の材料としては、一般的に振動減衰材に比べて安価なニトリルゴム（ＮＢＲ）などを用いることができる。

５０ 軸
６０ ハウジング
１００ 密封装置
１１０ 補強環
１２０ シール本体
１２１ シールリップ
１２１ａ 環状溝
１２２ ダストリップ
１３０ 振動抑制リング
Ｓ 隙間

Claims (2)

1. 軸と該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置であって、
   前記軸の表面に摺動自在なシールリップを備えた密封装置において、
   前記シールリップの外周面には環状溝が設けられると共に、
   該環状溝に装着されるゴム状弾性体製の振動減衰材からなる振動抑制リングが設けられ、該振動抑制リングは前記環状溝に対して隙間を有する寸法に設定されていることを特徴とする密封装置。
2. 前記隙間は、前記シールリップが自励振動によって振動した場合の振れ幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

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