JP2012154483A - シールリング - Google Patents

Abstract

【課題】取付スペースに対するシールリングの着脱作業を容易にし、かつ製造コストを低減可能とするシールリングを提供する。
【解決手段】少なくとも１つのシールリップ１と、ハウジング２０に設けられた切欠き２１にシールリングを取り付けるためにシールリップ１と結合された固定部２と、を備えるシールリングにおいて、固定部２は弾性変形可能な非金属の素材からなり、固定部２を拡径させるための柔軟性を有する拡張リング３を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも一つのシールリップと、ハウジングに設けられた切り欠きにシールリングを取り付けるためにシールリップと結合された固定部とを有するシールリングに関する。

この種のシールリングは一般に知られている。固定部が設けられているのは、軸方向に開いた取付スペースにてシールリングが回転したり抜け落ちたりしないように固定するためである。なお、封止されるべきスペース内部においては、大気圧または相対的な過圧が生じる可能性がある。

公知の固定部は、例えばそれ自体として閉じた金属リングで構成されており、シールリングはそのような金属リングによってハウジングに設けられた切欠きに対して拘束され、かつ回転しないように押し込まれる。

しかし、この場合、取付スペースに対して、金属リングとシールリングの寸法が互いに厳密に調整されていなければならないことが欠点となる。すなわち、金属リングと取付スペースの寸法については、ハウジングに設けられた切欠き内部において、シールリングが拘束され、かつ回転しないような固定を満足させるために、それぞれの公差は比較的厳しくなる。このように、厳しい公差に設定しなければならないことにより、シールリングを切欠きに対して押し込んだり引き抜いたりするために必要な力が非常に大きくなる。従って、ハウジングへのシールリングの取付け、およびハウジングからの取外しに必要なコストが高くなる。これに伴い、シールリングの製造コストが高くなってしまう。

本発明の目的は、取付スペースに対するシールリングの着脱作業を容易にし、かつ製造コストを低減可能とするシールリングを提供することにある。

この課題は、本発明によると、請求項１の構成要件によって解決される。従属項は好ましい実施形態を記載している。

上記課題を解決するために、本発明のシールリングにおいては、固定部が弾性変形可能な非金属の素材からなり、固定部を拡径させる柔軟性を有する拡張リングを備えることを特徴とする。この場合、固定部そのものが、たとえば金属リングと比較したときに、径方向に大きく弾性変形するように構成されている。そのため、シールリングおよび／またはシールリングの取付スペースが形成されるハウジングの製造技術上の寸法公差を比較的大きくすることができる。それにより、シールリングと、シールリングが配置されるハウジングとを含むシール構造を、製造技術の観点から、簡素にすることができ、かつ経済的な観点から低コスト化を図ることができる。

柔軟性を有する拡張リングは、シールリングが配置された取付スペースにおいて、封止をするように固定部に応力を与える。拡張リングは径方向に対する初期応力のもとで、取付スペースを形成するハウジングの壁部に対して固定部を押圧したまま保つので、シールリングは取付スペースで拘束され、かつ回転しない状態で配置される。

拡張リングの機能は、その柔軟性により、横方向に対しては弾性的に、かつほぼ力を加えることなく変形するのに対して、取付状態では円周方向の押圧力によって剛性が高まることに依拠している。取付後、環状の組付状態にある拡張リングは、それ自体として閉じた金属リングのように振る舞う。取り付けられた拡張リングが固定部に及ぼす円周方向の押圧力によって所望の固定力が実現され、その結果として、取付スペースでの固定部による所望の封止機能が実現される。

シールリングを取り外すには、弾性変形可能な固定部および柔軟な拡張リングを横方向へ、たとえば腎臓形に変形させる。

固定部はエラストマー素材からなるとよい。固定部は、シールリップと一体的かつ同一材料により構成されるのが好ましい。シール性に優れたエラストマー素材は、多くの用途について適用することができ、種々の仕様で問題なく入手することができる。固定部とシールリップの一体的な構成により、シールリングの製造が一層簡素化される。

これに対して、固定部がシールリップとは異なるエラストマー素材で構成されるのも好都合な場合がある。このような構成は、使用環境における諸条件に合わせて、固定部とシールリップを互いに独立して適合化しようとする場合に好ましい。

固定部の断面は、略長方形にすることができる。固定部はシールリングの取付スペースに対して静的なシール部を形成し、固定部の断面を略長方形とすることによって、ハウジングにおける取付溝を形成する壁部に対する外周面側の当接部を、軸方向に対して比較的長くすることが可能となる。これにより、良好な封止機能が発揮されるとともに、取付スペースに対してシールリングを、より一層、回転することなく拘束的に固定させることが可能となる。

第１の実施形態では、固定部は拡張リング全体を覆うように構成されている。この場合、拡張リングが不都合な外部要因から良好に保護されるという利点がある。これにより、防護された拡張リングの使用特性が、シールリングの使用期間全体を通じて安定的に維持される。

第２の実施形態では、固定部の内周側には、拡張リングが装着される環状溝が設けられている。これにより、拡張リングを、材料や幾何学形態について、使用態様に合わせて適合化し易いという利点がある。これにより一種のモジュール化を図ることが可能となり、種々の使用特性を有する拡張リングを、各種のシールリングに組み合わせることができる。

拡張リングは渦巻ばねであるとよい。渦巻ばねは金属素材でできているとよい。渦巻ばねは、種々の寸法で種々の使用特性を有することができ、大量の個数でも低コストに調達可能な機械要素である。拡張リングが、上記の通り、固定部で全体が覆われている場合、金属素材からなる渦巻ばねは、水分およびこれに伴う腐食から良好に防護される。

これとは異なり、拡張リングはリングで構成されているとよい。リングは、固定部よりも高い硬度を有する金属素材でできているとよい。拡張リングとして構成されたリングについて高い硬度が必要である理由は、拡張リングは固定部を拡径させるように作用しなければならないからである。

リングはスチールワイヤで構成されているとよい。

以上説明したように、本発明によれば、取付スペースに対するシールリングの取り付け作業、及び取付スペースからのシールリングの取り外し作業を容易にすることができる。また、シールリングの使用時において、取付スペースに対して、シールリングが拘束され、かつ回転しないことを満足させつつ、シールリングの寸法公差を大きくすることができ、製造コストを低減させることができる。

本発明の実施例１に係るシールリングの模式的断面図である。 本発明の実施例２に係るシールリングの模式的断面図である。

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には実施例１に係るシールリングが示されており、図２には実施例２に係るシールリングが示されている。これらのシールリングは、シャフト１０とハウジング２０（の軸孔）との間の環状隙間を封止するために用いられる。図１及び図２においては、シールリングを取り付けた際のシャフト１０とハウジング２０との位置関係を明確にするために、シャフト１０とハウジング２０（の断面）については、その一部を点線にて示している。なお、シールリングについては装着前の状態における断面を示している。本実施例に係るシールリングは、図示のように、ハウジング２０における軸孔の一端部の内周端縁に沿って設けられた切り欠き２１に装着される。

図１及び図２に示すシールリングは、一体的かつ同一材料で構成されたシールリップ１と固定部２とを備えている。これらのシールリングはエラストマー素材でできている。

シールリップ１は動的な負荷をうけ、たとえば封止されるべきシャフト１０の表面を封止する。

固定部２の断面は略長方形であり、固定部２を拡径させるための柔軟性を有する拡張リング３とともに、シールリングが取付スペース（切り欠き２１によって形成されたスペース）の中で回転したり抜け落ちたりしないように固定するように作用する。

柔軟性を有する拡張リング３は、図１と図２では模式的に示されており、たとえば金属性の渦巻ばねや金属素材からなるリングによって構成されると好適である。リングのより具体的な例としては、スチールワイヤを挙げることができる。

図１には、固定部２が拡張リング３の全体を覆うように構成され、拡張リング３が不都合な外部要因から防護される実施例１が示されている。

図２には、固定部２の内周側に設けられた環状溝４に拡張リング３が配置される実施例２が示されている。

取付スペース内部において、シールリングが拘束され、かつ回転しないように位置決めされるためには、柔軟性を有する拡張リング３が決定的に重要である。拡張リング３は横方向に弾性変形することができる。

これに対して、拡張リング３がシールリングとともに取付スペースに組み付けられると、拡張リング３は円周方向の押圧力によって所望の圧着力を半径方向外側に向かって固定部２に押圧する。これにより、固定部２を拡径させて、取付スペースにおいて、封止機能を発揮させるように、シールリングを回転させないように位置決めする。

１ シールリップ
２ 固定部
３ 拡張リング
４ 環状溝
１０ シャフト
２０ ハウジング

Claims (10)

1. 少なくとも１つのシールリップと、
   ハウジングに設けられた切欠きにシールリングを取り付けるために前記シールリップと結合された固定部と、
   を備えるシールリングにおいて、
   前記固定部は弾性変形可能な非金属の素材からなり、該固定部を拡径させるための柔軟性を有する拡張リングを備えることを特徴とするシールリング。
2. 前記固定部はエラストマーからなることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
3. 前記固定部の断面は略長方形であることを特徴とする請求項１または２に記載のシールリング。
4. 前記固定部は前記拡張リング全体を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のシールリング。
5. 前記固定部の内周側には、前記拡張リングが装着される環状溝が設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のシールリング。
6. 前記拡張リングは渦巻ばねであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のシールリング。
7. 前記渦巻ばね金属素材でできていることを特徴とする請求項６に記載のシールリング。
8. 前記拡張リングはリングで構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のシールリング。
9. 前記リングは固定部よりも高い硬度を有する金属素材でできていることを特徴とする請求項８に記載のシールリング。
10. 前記リングはスチールワイヤで構成されていることを特徴とする請求項８または９に記載のシールリング。

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