JP2014137126A - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でリップ反転を防止することのできるオイルシールを提供する。
【解決手段】シールリップ３２のリップ先端３５ａより大気側ＡＳに位置する内面のうちのシールリップが回転軸Ｓに接触する接触領域３７より大気側に形成された非接触領域３８に、軸方向に延在するとともに、大気側端部がシールリップの腰部３９が弾性変形する際の基部３９ａの内側に配置された回転軸と接触しない複数の補強凸部４０を周方向に沿って間隔をおいて一体形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルシールに係り、特に、オイルシールの組付時における回転軸の挿入によりシールリップが反転するのを防止するのに好適なオイルシールに関する。

従来、潤滑油や作動油などの密封すべき密封流体の漏れを防ぐ密封装置の１種としてオイルシールが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなオイルシールは、リップ先端が回転軸に摺動自在に密接されるゴム状弾性体により形成されたシールリップを備えている。

ところで、従来のオイルシールにおいては、オイルシールに対して密封側から回転軸を挿入する場合、シールリップが回転軸によって大気側に引き込まれるように座屈して反転する（リップ反転）おそれがあるという問題点があった。

そこで、このような問題点に対処するために、特許文献２に記載されているようなシールリップを支持するバックアップリングを設ける構成や、特許文献３に記載されているようなリップ反転を防止するプロテクタをシールリップの密封側に位置するように補強環に取り付ける構成が提案されている。

特開２００３−０９０４４１号公報 特開２００７−２３１９６７号公報 実開平０５−０１９７４０号公報

しかしながら、従来のバックアップリングを設けることによりリップ反転を防止する構成においては、バックアップリングによってシールリップが弾性変形する際の変位の制限が小さくなるので、回転軸に対するシールリップの追随の妨げ、すなわち、対軸偏心不足になり、安定した密封性を得ることができないし、部品点数が増加するとともに、バックアップリングを組み込むのに手間がかかり、コストが高くなるという問題点があった。

また、プロテクタを設ける構成においては、部品点数が増加するとともに、バックアップリングを組み込むのに手間がかかり、コストが高くなるという問題点があった。

そこで、簡単な構造でリップ反転を防止することのできるオイルシールが求められている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でリップ反転を防止することのできるオイルシールを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明のオイルシールは、リップ先端が回転軸に摺動自在に密接されるシールリップを有しているオイルシールであって、前記シールリップの前記リップ先端より大気側に位置する内面のうちの前記シールリップが回転軸に接触する接触領域より大気側に形成された非接触領域に、軸方向に延在するとともに、大気側端部が前記シールリップの腰部が弾性変形する際の基部の内側に配置された回転軸と接触しない複数の補強凸部が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されていることを特徴としている。

そして、このような構成を採用したことにより、補強凸部は、腰部に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸に対するシールリップの追随性を阻害することなく、回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。

また、本発明において、前記シールリップのシール面に、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮する複数のねじが形成されており、前記補強凸部の密封側の端部は、前記複数のねじの大気側端部より大気側に配置されている構成とすることができる。これにより、複数のねじは、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮することができるので、回転軸が回転したときの密封性を高めることができる。

さらに、本発明において、前記補強凸部の軸方向の少なくとも一端には、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部が形成されており、前記補強凸部の表面には、回転軸の回転時に前記補強凸部の形成領域に存在する密封流体を密封側に誘導する複数の補助ねじ溝が形成されている構成とすることができる。これにより、幅広部および補助ねじ溝は、回転軸の回転時に、腰部内面に存在する密封流体を密封側に向かって誘導することができるので、回転軸が回転したときの密封性を一層高めることができる。

本発明のオイルシールによれば、補強凸部は、腰部に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸に対するシールリップの追随性を阻害することなく、回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができるなどの優れた効果を奏する。

本発明に係るオイルシールの第１実施形態の要部を示す断面図 図１の補強凸部の変形例を示す模式図であり、（ａ）は波状、（ｂ）は連続山形状 本発明に係るオイルシールの第２実施形態の要部を示す断面図 本発明に係るオイルシールの第３実施形態の要部を示す断面図 本発明に係るオイルシールの第４実施形態の要部を示す断面図 本発明に係るオイルシールの第５実施形態の要部を示す断面図

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係るオイルシールの第１実施形態を示すものである。

図１に示すように、本実施形態のオイルシール１０は、金属あるいは樹脂などにより形成された補強環２０に、ゴムなどのゴム状弾性体により形成されたシール本体３０が一体に焼き付けられて形成されている。

前記補強環２０は、円筒部２１と、この円筒部２１の図１の左側に示す大気側ＡＳの端部から回転軸Ｓに向かって延出形成された内向きのフランジ部２２とを有しており、全体として図１の右側に示す潤滑油や作動油などの密封流体が存在する密封側ＯＳが開口の断面ほぼ横向きＬ字状をなす環状に形成されている。

前記シール本体３０は、オイルシール１０をハウジングＨに取り付けるための環状の外周シール部３１と、回転軸Ｓを抱き密封を行うための環状のシールリップ３２と、異物の侵入を防止するための環状のダストリップ３３（ちりよけ）とを有している。

前記外周シール部３１は、補強環２０の円筒部２１の外周を覆うように環状に形成されており、ハウジングＨの内面に適宜な締め代をもって嵌合されるようになっている。

前記シールリップ３２は、補強環２０の内周部から潤滑油などの密封すべき密封流体が存在する密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように立上げ形成されている。このシールリップ３２の小径の位置はリップ先端３５ａとされている。そして、リップ先端３５ａは、回転軸Ｓに対して適宜な締め代をもって接触するように形成されており、回転軸Ｓに摺動自在に密接されるようになっている。また、シールリップ３２の内面には、リップ先端３５ａから補強環２０の内周に向かって大径に形成されたシール面３５（リップ後面）と、リップ先端３５ａから密封側ＯＳに向かって大径に形成された仕上げ面３６（リップ前面）とが形成されている。すなわち、シール面３５の小径の位置がリップ先端３５ａとされている。また、シール面３５のリップ先端３５ａに隣接する密封側ＯＳは、回転軸Ｓと接触する接触領域３７とされており、この接触領域３７より大気側ＡＳは、回転軸Ｓと接触しない非接触領域３８とされている。

前記非接触領域３８には、軸方向に延在する回転軸Ｓと接触しない複数の補強凸部４０が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されている。これらの補強凸部４０の大気側端部は、シールリップ３２の腰部３９が弾性変形する際の基部３９ａの内側に配置されており、密封側端部は、非接触領域３８の接触領域３７との境界部より大気側ＡＳに配置されている。また、本実施形態における補強凸部４０は、軸心から径方向外側に向かって見たときに軸方向に長い矩形状に形成されている。この補強凸部４０としては、その高さ（厚さ）が一様に形成されていてもよいし、密封側ＯＳが低く、大気側ＡＳが高く形成されていてもよいし、周方向の中央部が高く、両側あるいは片側が低く形成されていてもよい。

なお、補強凸部４０の断面形状としては、矩形、半円形、半楕円形、台形、山形、三角形などの各種の形状から選択することができる。

また、補強凸部４０を含むシール面３５の断面形状としては、周方向に沿って凹凸を繰り返す形状、例えば図２（ａ）に示す波状、図２（ｂ）に示す山形が繰り返し連続する連続山形状などとしてもよい。なお、図２は、シール面３５の補強凸部４０を含む非接触領域３８を軸方向に対して直交する方向に切断した状態を模式的に示してある。

勿論、補強凸部４０としては、回転軸Ｓと接触しない高さおよび形状とすることが肝要である。

前記シールリップ３２のリップ先端３５ａの径方向外側の背面には、シールリップ３２と回転軸Ｓとの間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング４５が配設されている。

なお、オイルシール１０としては、ダストリップ３３を設けない構成とすることができるし、ガータースプリング４５を設けない構成とすることもできる。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のオイルシール１０の補強凸部４０は、腰部３９に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸Ｓに対するシールリップ３２の追随性を阻害することなく、回転軸Ｓが密封側ＯＳから挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸Ｓが密封側ＯＳから挿入されるときのリップ反転を防止することができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明に係るオイルシールの第２実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第１実施形態のオイルシールの補強凸部の軸方向（長手方向）の少なくとも一端に幅広部を設けたものである。

すなわち、本実施形態のオイルシール５０の補強凸部５２は、軸方向外側である密封側端部および大気側端部の両方に、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部５４が形成されている（図３には、１つの補強凸部５２の幅広部５４にのみ符号を付してある）。この幅広部５４の形状としては、半円、半楕円、三角形などの各種の形状から選択することができる。また、幅広部５４は、補強凸部５２の大気側端部にのみ設けたり、密封側端部にのみ設けたりする構成としてもよい。さらに、幅広部５４の形状としては、隣位する２つの幅広部５４の軸方向外側の端部を接続する形状としてもよい。

前記補強凸部５２の表面には、回転軸Ｓの回転時に補強凸部５２の形成領域に存在する密封流体を密封側ＯＳに誘導するための複数の補助ねじ溝５６（図３に直線にて簡略化して示す）が形成されている。

このような構成からなる本実施形態のオイルシール５０によれば、前述した第１実施形態のオイルシール１０と同様の効果を奏するとともに、幅広部５４および補助ねじ溝５６は、回転軸Ｓの回転時に、補助凸部５２の形成領域に存在する密封流体を密封側ＯＳに向かって誘導することができるので、回転軸Ｓが回転したときの密封性を高めることができる。

（第３実施形態）
図４は、本発明に係るオイルシールの第３実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第１実施形態のオイルシールのシール面に、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮する複数のねじを設けたものである。

すなわち、本実施形態のオイルシール６０のシール面３５には、回転軸Ｓの回転時に密封側ＯＳから大気側ＡＳに漏れようとする密封流体を密封側ＯＳに押し戻すポンプ作用を発揮するリップ先端３５ａに接続する複数のねじ６２が形成されている。これらのねじ６２の形状としては、従来公知の各種の形状から選択することができる。また、複数のねじ６２の大気側端部は、接触領域３７の大気側端部を越えて非接触領域の密封側ＯＳに配置されており、複数のねじ６２の大気側端部より大気側ＡＳには、前述した第１実施形態のオイルシール１０における補強凸部４０と同様の補強凸部６４が形成されている。すなわち、複数のねじ６２の大気側端部より大気側ＡＳに、補強凸部６４の密封側端部が配置されている。この補強凸部６４には、前述した幅広部５４および補助ねじ溝５６を設けてもよい（第２実施形態のオイルシール５０：図３参照）。

その他の構成については、前述した第１実施形態のオイルシール１０と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。

このような構成からなる本実施形態のオイルシール６０によれば、前述した第１および第２実施形態のオイルシール１０、５０と同様の効果を奏するとともに、複数のねじ６２は、回転軸Ｓの回転時に密封側ＯＳから大気側ＡＳに漏れようとする密封流体を密封側ＯＳに押し戻すポンプ作用を発揮することができるので、回転軸Ｓが回転したときの密封性を高めることができる。

（第４実施形態）
図５は、本発明に係るオイルシールの第４実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第１実施形態のオイルシールのシール面の軸方向の長さを短くして、シール面の大気側に、シール面の大径部より大径の環状凹部を設けたものである。

すなわち、本実施形態のオイルシール７０のシール面７２は、シール面７２の大気側端部の位置が接触領域３７を大気側に少し越えた位置に配置されており、このシール面７２の大気側ＡＳには、シール面７２の大径部より大径の環状凹部７４が形成されている。この環状凹部７４は、シール面７２と回転軸Ｓとのなす角度より緩斜面とされたテーパ状の傾斜面７４ａを有しており、環状凹部７４の大気側端部はダストリップ３３に向かって延びている。そして、環状凹部７４の内部には、前述した第１実施形態のオイルシール１０における補強凸部４０と同様の補強凸部７５が形成されている。この補強凸部７５には、前述した幅広部５４および補助ねじ溝５６を設けてもよい（第２実施形態のオイルシール５０：図３参照）。なお、シール面７２の小径の位置がリップ先端７２ａとされている。

その他の構成については、前述した第１実施形態のオイルシール１０と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。

このような構成からなる本実施形態のオイルシール７０によれば、前述した第１実施形態のオイルシール１０と同様の効果を奏するとともに、シールリップ３２のリップ先端７２ａより大気側ＡＳに位置する内面の非接触領域３８のうちの大気側ＡＳに位置する部分の厚さを薄くすることができるので、回転軸Ｓに対するシールリップ３２の追随性を向上することができる。

なお、第４実施形態のオイルシール７０に対して、幅広部５４および補助ねじ溝５６を設ける構成とした場合には、本実施形態のオイルシール７０は、上記の効果に加えて、前述した第２実施形態のオイルシール５０と同様の効果を奏する。

（第５実施形態）
図６は、本発明に係るオイルシールの第５実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第４実施形態のオイルシールのシール面に複数のねじを設けたものである。

すなわち、本実施形態のオイルシール８０のシール面８２は、前述した第４実施形態のオイルシール７０のシール面７２と同様に、大気側端部の位置が接触領域３７を大気側に少し越えた位置に配置されており、このシール面８２の大気側ＡＳには、前述した第４実施形態のオイルシール７０の環状凹部７４と同様の傾斜面８４ａを具備する環状凹部８４が形成されている。

その他の構成については、前述した第４実施形態のオイルシール７０と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。

このような構成からなる本実施形態のオイルシール８０によれば、前述した第４実施形態のオイルシール７０と同様の効果に加えて、前述した第３実施形態のオイルシール６０と同様の効果を奏する。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０、５０、６０、７０、８０ オイルシール
２０ 補強環
２１ 円筒部
３２ シールリップ
３５、７２、８２ シール面
３５ａ、７２ａ、８２ａ リップ先端
３７ 接触領域
３８ 非接触領域
３９ 腰部
３９ａ 基部
４０、５２、６４、７５ 補強凸部
５４ 幅広部
５６ 補助ねじ溝
６２、８６ ねじ
ＡＳ 大気側
ＯＳ 密封側
Ｈ ハウジング
Ｓ 回転軸

Claims (3)

1. リップ先端が回転軸に摺動自在に密接されるシールリップを有しているオイルシールであって、
   前記シールリップの前記リップ先端より大気側に位置する内面のうちの前記シールリップが回転軸に接触する接触領域より大気側に形成された非接触領域に、軸方向に延在するとともに、大気側端部が前記シールリップの腰部が弾性変形する際の基部の内側に配置された回転軸と接触しない複数の補強凸部が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されていることを特徴とするオイルシール。
2. 前記シールリップのシール面に、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮する複数のねじが形成されており、
   前記補強凸部の密封側の端部は、前記複数のねじの大気側端部より大気側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルシール。
3. 前記補強凸部の軸方向の少なくとも一端には、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部が形成されており、
   前記補強凸部の表面には、回転軸の回転時に前記補強凸部の形成領域に存在する密封流体を密封側に誘導する複数の補助ねじ溝が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオイルシール。

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