JP2016040472A - Sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、機器の回転体の外周をシールリップによって密封する密封装置であって、特に、シールリップにねじポンプ作用による密封性を得るためのねじ突条を形成したものに関する。 The present invention relates to a sealing device that seals the outer periphery of a rotating body of a device with a seal lip, and particularly relates to a seal lip formed with a threaded ridge for obtaining a sealing performance by a screw pump action.
図4は、この種の密封装置の典型的な従来例を示すものである。すなわち図4に示す密封装置100は、金属製の補強環120にゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)で一体に成形されたシールリップ110を備えており、このシールリップ110の内周面に、最も小径のリップ先端111を境にして、密封空間(機内)A側へ向けて大径になる密封空間側円錐面112と、反密封空間B側(密封空間Aと反対側)へ向けて大径になる反密封空間側円錐面113が形成され、反密封空間側円錐面113には、多数の第一ねじ突条114及び第二ねじ突条115が形成されている。そしてこの第一ねじ突条114及び第二ねじ突条115は、複数条を一組として円周方向交互に逆向きとなるように設けられている。また、シールリップ110の外周部には、緊迫力を補償するためのガータスプリング130が装着されている。
FIG. 4 shows a typical conventional example of this type of sealing device. That is, the
すなわち上記構成の密封装置は、不図示のハウジングの内周面に密嵌固定され、シールリップ110の内径のリップ先端111が回転軸200の外周面に摺動可能に密接されることによって軸封機能を奏し、密封空間Aの油が軸周から反密封空間Bへ漏洩するのを阻止するものである。そして回転軸200の正逆いずれの方向への回転に対しても、第一ねじ突条114及び第二ねじ突条115のうちいずれかが、回転軸200の回転に対する順方向となるねじポンプ作用を奏するため、密封空間Aからシールリップ110のリップ先端111と回転軸200との摺動部を反密封空間Bへ漏出しようとする油は、前記順方向ねじポンプ作用によって摺動部側へ押し戻され、良好な密封機能を発揮することができる。
That is, the sealing device having the above-described configuration is tightly fitted and fixed to the inner peripheral surface of a housing (not shown), and the
しかしながら上記従来の密封装置によれば、第一ねじ突条114及び第二ねじ突条115のうち一方のねじ突条が、漏れようとする油を、密封空間A側へ押し戻す順方向ねじポンプ作用を奏するが、これとは逆向きに傾斜した他方のねじ突条は、リップ先端111と回転軸200の摺動部に介在する油膜を、逆方向ねじポンプ作用によって僅かながら掻き出す作用を有するため、漏れを誘発することが懸念される。
However, according to the above conventional sealing device, the forward screw pump action in which one of the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、シールリップにねじ突条が円周方向交互に逆向きとなるように設けられた密封装置において、漏れを有効に防止することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sealing device in which screw ridges are provided on the seal lip so that the thread ridges are alternately reversed in the circumferential direction. It is to prevent effectively.
本発明は、上述した目的を達成するため、以下の手段を採用した。
すなわち本発明の密封装置は、密封空間側を向いたシールリップを備え、このシールリップの内周面に、回転体の外周面と摺動可能に密接されるリップ先端と、このリップ先端から反密封空間側へ向けて大径になる反密封空間側円錐面が形成され、前記反密封空間側円錐面に、円周方向に対して一定方向へ傾斜して延びる第一ねじ突条と、この第一ねじ突条と逆方向へ傾斜して延びる第二ねじ突条が形成され、これら第一ねじ突条及び第二ねじ突条の両側面にそれぞれ所要数の補助突条が形成され、この補助突条は、前記リップ先端と反対側への前記第一ねじ突条又は第二ねじ突条の延長方向に対して鋭角をなして延びることを特徴とするものである(請求項1)。
The present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.
That is, the sealing device of the present invention includes a seal lip facing the sealed space side, a lip tip slidably in contact with the outer peripheral surface of the rotating body on the inner peripheral surface of the seal lip, and the lip tip opposite from the lip tip. An anti-sealing space side conical surface having a large diameter toward the sealed space side is formed, and a first threaded ridge extending on the anti-sealing space side conical surface in an inclined direction with respect to the circumferential direction, A second threaded ridge extending in the opposite direction to the first threaded ridge is formed, and a required number of auxiliary ridges are formed on both sides of the first threaded ridge and the second threaded ridge, The auxiliary ridge extends at an acute angle with respect to the extending direction of the first screw ridge or the second screw ridge to the side opposite to the lip tip (Claim 1).
上記構成において、回転体が正逆いずれかの方向へ回転することによって、第一ねじ突条及び第二ねじ突条のうち一方は、密封空間からシールリップと回転体の摺動部を反密封空間へ漏出しようとする流体を、密封空間側へ押し戻す順方向ねじポンプ作用を奏する。また、前記第一ねじ突条及び第二ねじ突条のうち他方は、リップ先端と回転体の摺動部に介在する油を、逆方向ねじポンプ作用によって、僅かながら掻き出す作用を奏するが、これにより掻き出された流体は順方向ねじポンプ作用を奏する一方のねじ突条の両側面に形成された補助突条によって捕捉されやすく、捕捉された流体は順方向ねじポンプ作用を奏するねじ突条へ案内されるため、このねじ突条の順方向ねじポンプ作用によって密封空間側へ戻される。 In the above configuration, when the rotating body rotates in either the forward or reverse direction, one of the first screw protrusion and the second screw protrusion anti-seal the seal lip and the sliding portion of the rotating body from the sealed space. A forward screw pumping action that pushes the fluid that is about to leak into the space back to the sealed space side is achieved. The other of the first screw ridge and the second screw ridge has the effect of slightly scraping off the oil present in the sliding portion of the lip tip and the rotating body by the reverse screw pump action. The fluid scraped out by is easily trapped by the auxiliary ridges formed on both side surfaces of one screw ridge having a forward screw pump action, and the captured fluid is transferred to the screw ridge having a forward screw pump action. Since it is guided, it is returned to the sealed space side by the forward screw pump action of this screw ridge.
また、本発明は上記目的を達成するため更に以下の手段を採用してもよい。
すなわち上記構成の密封装置(請求項1)において、第一ねじ突条及び第二ねじ突条は、幅及び反密封空間側円錐面からの隆起高さがリップ先端と反対側へ向けて大きくなるように漸次変化する舟底形をなすものであって、補助突条は、前記第一ねじ突条又は第二ねじ突条の嶺部からその両側の裾部へ向けて延びることを特徴とするものである(請求項2)。
The present invention may further employ the following means in order to achieve the above object.
That is, in the sealing device having the above configuration (Claim 1), the first screw ridge and the second screw ridge are increased in width and height from the anti-sealing space side conical surface toward the opposite side of the lip tip. The auxiliary ridge extends from the flange portion of the first screw ridge or the second screw ridge toward the skirts on both sides thereof. (Claim 2).
第一ねじ突条及び第二ねじ突条を舟底形に形成することによって、回転体の外周面に対する第一ねじ突条及び第二ねじ突条の嶺部の接触領域が長くなるので、順方向ねじポンプ作用を高まり、またこのため、前記嶺部から延びる補助突条による流体の捕捉作用も高めることができる。 By forming the first screw ridge and the second screw ridge in a boat bottom shape, the contact area of the flange portion of the first screw ridge and the second screw ridge with respect to the outer peripheral surface of the rotating body becomes long. The directional screw pumping action can be enhanced, and for this reason, the fluid trapping action by the auxiliary protrusion extending from the flange portion can also be enhanced.
本発明に係る密封装置によれば、第一ねじ突条及び第二ねじ突条のうち、回転体の回転時に逆方向ねじポンプ作用を惹起するねじ突条によって漏洩流体が発生しても、この漏洩流体は順方向ねじポンプ作用を惹起するねじ突条に形成された補助突条により捕捉され、順方向ねじポンプ作用によってリップ先端へ戻されるので、正逆いずれの方向への回転に対しても優れたシール性を奏することができる。 According to the sealing device according to the present invention, even if leakage fluid is generated by the screw ridge that causes the reverse screw pump action during rotation of the rotating body among the first screw ridge and the second screw ridge, Leakage fluid is captured by the auxiliary ridge formed on the screw ridge that causes the forward screw pump action, and is returned to the lip tip by the forward screw pump action. Excellent sealing performance can be achieved.
以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1に示す密封装置は、金属製の補強環1にゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)からなるシールリップ2、ダストリップ3及び外周シール部4が一体的に成形されたものである。また、シールリップ2の先端近傍の外周にはガータスプリング5が装着されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a sealing device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the sealing device shown in FIG. 1, a seal lip 2 made of a rubber-like elastic material (rubber material or synthetic resin material having rubber-like elasticity), a
補強環1は鋼板などを打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、外径筒部11と、装着状態において前記外径筒部11の反密封空間B側となる端部から内径側へ延びる内向き鍔部12からなり、すなわち断面略L字形をなす。
The reinforcing ring 1 is manufactured by punching and stamping a steel plate or the like, and has an outer diameter
シールリップ2は、補強環1の内向き鍔部12の内径端部から、装着状態における密封空間A側となる方向へ延び、その先端近傍の内周に、回転軸200の外周面200aと摺動可能に密接されるリップ先端21と、このリップ先端21を境にして、密封空間A側へ向けて大径になる密封空間側円錐面22と、密封空間Aと反対側へ向けて大径になる反密封空間側円錐面23が形成されている。したがって、両円錐面22,23の間に位置するリップ先端21は、断面形状が略V字形をなしている。なお、回転軸200は、請求項1に記載された回転体に相当するものである。
The seal lip 2 extends from the inner diameter end of the
シールリップ2における反密封空間側円錐面23には、円周方向(リップ先端21の延長方向)に対して所定の傾斜角度をなして延びる第一ねじ突条24と、この第一ねじ突条24と逆方向へ傾斜して延びる第二ねじ突条25が形成されている。
The anti-sealed space side
第一ねじ突条24及び第二ねじ突条25は、それぞれ舟底形の隆起形状をなすものであって、その一端がリップ先端21に達している。詳しくは、第一ねじ突条24及び第二ねじ突条25は、それぞれの延長方向と直交する断面が山形をなし、図2に示すように、幅方向中央に嶺部24a,25aを有し、幅及び嶺部24a,25aの高さ(反密封空間側円錐面23からの隆起高さ)が長手方向中間部で最大となるように徐々に変化しており、すなわちリップ先端21側から長手方向中間部にかけては、隆起高さ及び幅がリップ先端21と反対側へ向けて大きくなっている。そしてこれら第一ねじ突条24及び第二ねじ突条25は、それぞれ複数条を一組として円周方向交互に設けられている。
The
各第一ねじ突条24には、嶺部24aからその両側の裾部24b,24bへ向けて両側斜面24c,24c上を延びる複数の補助突条26が形成され、第二ねじ突条25にも同様に、嶺部25aからその両側の裾部25b,25bへ向けて両側斜面25c,25c上を延びる複数の補助突条27が形成されている。これらの補助突条26,27は、リップ先端21と反対側への第一ねじ突条24又は第二ねじ突条25の延長方向に対して鋭角をなして延びている。
Each of the
ダストリップ3は、補強環1の内向き鍔部12の内周側の位置から、シールリップ2と反対側(装着状態において反密封空間B側となる方向)へ円錐筒状に延び、その先端部の内径は、回転軸200の外周面200aより僅かに大径であり、すなわち回転軸200の外周面200aとの間に僅かな隙間δが形成されるようになっている。この隙間δは、回転軸200の外周にシールリップ2とダストリップ3により画成される環状空間Cが、第一ねじ突条24又は第二ねじ突条25の順方向ねじポンプ作用によって負圧になるのを防止するものである。
The
固定シール部4は、シールリップ2及びダストリップ3と連続し、補強環1の外径筒部11の外周側に形成されたもので、不図示のハウジングの内周面に、径方向へ適当に圧縮された状態で密嵌固定されるものである。
The
ガータスプリング5は、金属製のコイルスプリングを環状に繋げたものであって、シールリップ2におけるリップ先端21の外周側に位置して嵌着されている。
The garter spring 5 is formed by connecting metal coil springs in an annular shape, and is fitted on the outer peripheral side of the
以上の構成を備える密封装置は、シールリップ2が密封空間A側を向くように、固定シール部4が不図示のハウジングの内周面に圧入装着されると共に、シールリップ2におけるリップ先端21が、回転軸200の外周面200aに摺動可能に密接されることによって、密封空間Aの油が軸周から反密封空間B側へ漏洩するのを防止するものである。
In the sealing device having the above configuration, the
ここで、回転軸200の正回転によってその外周面200aが例えば図2のR方向へ移動している場合を想定すると、この回転軸200の外周に存在する流体も、回転軸200の外周面200aとの接触によってR方向へ移動(共回り)するため、シールリップ2におけるリップ先端21より反密封空間B側では、反密封空間側円錐面23に形成された第一ねじ突条24及び第二ねじ突条25のうち、第一ねじ突条24がR方向に対する順方向ねじポンプ作用、すなわちR方向へ共回りする流体を、破線矢印F1で示すように密封空間A側へ送り出すねじポンプ作用を惹起する。このため、密封空間Aに存在する密封対象油の一部がリップ先端21の摺動部を通過して反密封空間B側へ漏れようとしても、この漏油は第一ねじ突条24の順方向ねじポンプ作用によって密封空間A側へ押し戻される。
Here, assuming that the outer
しかも第一ねじ突条24及び第二ねじ突条25は舟底形をなすものであって、その嶺部24a,25aの高さがリップ先端21側の端部から長手方向中間部へ向けて漸次増大しているため、回転軸200の外周面200aに対する嶺部24a,25aの接触長さが比較的長いものとなり、その結果、順方向ねじポンプ作用による漏油の押し戻し効果を高めることができる。
Moreover, the
これに対し、第二ねじ突条25は、回転軸200の回転R方向に対する逆方向ねじポンプ作用、すなわちR方向へ共回りする流体を、矢印F2で示すように反密封空間B側へ掻き出すねじポンプ作用を惹起する。しかしながら、このようにしてリップ先端21の摺動部から反密封空間B側へ掻き出された油は、順方向ねじポンプ作用を惹起する第一ねじ突条24側の補助突条26に捕捉され、第一ねじ突条24の順方向ねじポンプ作用によって密封空間A側へ押し戻される。
On the other hand, the second threaded
これについてさらに詳しく説明すると、図3は、回転軸200の外周面200aに対するシールリップの密接領域を示すもので、すなわちこの図3に破線矢印F2で示すように、R方向への回転軸200の回転時に第二ねじ突条25の逆方向ねじポンプ作用によって、リップ先端21の摺動部21Sから掻き出された油は、回転軸200の外周面200aに引きずられて共回りし、順方向ねじポンプ作用を惹起する第一ねじ突条24側の補助突条26に、破線矢印F3で示すように捕捉され、さらにこの補助突条26によって第一ねじ突条24の嶺部24aへ誘導されて、その順方向ねじポンプ作用によって、破線矢印F1で示すようにリップ先端21の摺動部21Sへ戻される。
This will be described in more detail. FIG. 3 shows a close region of the seal lip with respect to the outer
また、回転軸200の回転によってその外周面200aがたとえば図2のR方向と反対側へ移動している場合は、上述とは逆に、第二ねじ突条25が順方向ねじポンプ作用、すなわち共回りする流体を密封空間A側へ送り出すねじポンプ作用を惹起し、第一ねじ突条24が逆方向ねじポンプ作用、すなわち共回りする流体を反密封空間B側へ掻き出すねじポンプ作用を惹起する。
Further, when the outer
そしてこの場合も、第一ねじ突条24による逆方向ねじポンプ作用によって、リップ先端21の摺動部21Sから油が反密封空間B側へ掻き出されても、この漏油は第二ねじ突条25側の補助突条27に捕捉され、さらにこの補助突条27によって第二ねじ突条25の嶺部25aへ誘導されて、その順方向ねじポンプ作用によってリップ先端21の摺動部21Sへ戻される。
In this case as well, even if oil is scraped out from the sliding
したがって、回転軸200の回転方向に拘らず、反密封空間B側への密封対象油の漏洩が有効に防止される。
Therefore, leakage of the oil to be sealed to the anti-sealing space B side is effectively prevented regardless of the rotation direction of the
1 補強環
2 シールリップ
21 リップ先端
23 反密封空間側円錐面
24 第一ねじ突条
24a,25a 嶺部
24b,25b 裾部
25 第二ねじ突条
26,27 補助突条
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reinforcement ring 2
Claims (2)
The first screw ridge and the second screw ridge have a boat bottom shape that gradually changes so that the width and the height of the bulge from the anti-sealed space side conical surface increase toward the opposite side of the lip tip. The auxiliary ridge extends from the flange portion of the first screw ridge or the second screw ridge toward the skirts on both sides thereof.
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