JP2017026072A - Seal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば減速機などの軸周シール手段として用いられ、異物が混入したグリースを密封対象とするのに適した密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that is used as a shaft circumference sealing means such as a speed reducer and is suitable for sealing grease containing foreign matter.
減速機などでは、潤滑用のグリースに、ギアやベアリングから発生した摩耗粉や異物が混入しやすく、このようなグリースを密封対象として設けられる密封装置は、グリース中の異物がメインリップと回転軸との摺動部に浸入することによって摺動部の摩耗が促進され、シール性能が早期に損なわれてしまう恐れがある。 In reduction gears, etc., wear powder and foreign matter generated from gears and bearings are likely to be mixed into the grease for lubrication. Sealing devices that are provided with such grease as a sealing target have the foreign matter in the grease as the main lip and the rotating shaft. , The wear of the sliding portion is promoted, and the sealing performance may be deteriorated at an early stage.
そこで従来、図2に示すように、減速機等に使用される密封装置100として、異物除去用のサブリップ102を有するものが知られている。すなわちこの密封装置100は、ハウジング200に固定され、先端部が回転軸300の外周面に摺動可能に密接されるメインリップ101によって、機内空間A内のグリースが機外空間B側へ漏れるのを防止するものであり、このメインリップ101の摺動部にグリース中の異物が浸入するのを防止するために、異物除去用のサブリップ102が、メインリップ101より機内空間A側に位置して設けられている(例えば下記の特許文献参照)。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 2, as a
しかしながら、この種の密封装置100では、回転軸300の外周面とメインリップ101の間の潤滑が、密封対象のグリースによって行われるため、メインリップ101より機内空間A側に異物除去用のサブリップ102を設けると、このサブリップ102によってメインリップ101へのグリースの供給が阻害されてしまい、メインリップ101の潤滑不足により摩耗が促進される懸念がある。
However, in this type of
またこのため、初期のメインリップ101の潤滑を確保する目的で、予めメインリップ101とサブリップ102の間の環状空間Cに適量のグリースを塗布してから、ハウジング200と回転軸300との間へ組み込んでいるが、塗布されたグリースは、組み込みの過程で回転軸300の外周面への付着によってある程度掻き取られるので、メインリップ101とサブリップ102の間のグリース保持量が減少してしまい、しかも長期使用する過程でグリースが円周方向一部に偏ってしまい、したがって、メインリップ101とサブリップ102の間に予めグリースを塗布した場合であってもメインリップ101の潤滑不足を生じる懸念がある。
For this reason, an appropriate amount of grease is applied in advance to the annular space C between the
さらに、機内空間A側のグリース中の異物によってサブリップ102が摩耗すると、異物の混入したグリースがメインリップ101側へ浸入するのを許してしまい、結局メインリップ101のシール性の低下をきたすおそれがあった。
Furthermore, if 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、その技術的課題は、密封対象のグリースに異物が混入している場合でも、長期にわたって安定したシール性能を維持することの可能な密封装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is to maintain stable sealing performance over a long period of time even when foreign matter is mixed in the grease to be sealed. It is to provide a possible sealing device.
本発明は、上述した技術的課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち請求項1の発明に係る密封装置は、先端が回転軸の外周面に摺動可能に密接されて機内のグリースを密封するメインリップと、このメインリップより機内側に配置されて、内径端が前記回転軸の外周面に摺動可能に接触されるグリース浸透部材を備え、前記グリース浸透部材に、グリースが浸透状態で保持されたことを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the technical problems described above.
That is, the sealing device according to the first aspect of the present invention includes a main lip whose tip is slidably in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft and seals the grease in the machine, and is disposed on the inner side of the machine from the main lip. Includes a grease permeation member that is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the grease permeation member is held in a permeation state.
また、本発明は上記技術的課題を解決するためさらに以下の手段を採用してもよい。
すなわち請求項2の発明に係る密封装置は、請求項1に記載された構成において、メインリップより機内側に配置されて先端が回転軸の外周面に摺動可能に密接されるサブリップを備え、グリース浸透部材が前記メインリップとサブリップの間に位置して前記サブリップ又はこのサブリップを支持する部材に取り付けられたことを特徴とする。
The present invention may further employ the following means in order to solve the above technical problem.
That is, the sealing device according to the invention of claim 2 is provided with a sub lip that is arranged on the inner side of the main lip and whose tip is slidably in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft in the configuration described in claim 1, The grease penetrating member is located between the main lip and the sub lip and is attached to the sub lip or a member supporting the sub lip.
本発明に係る密封装置によれば、メインリップより機内空間側に配置されたグリース浸透部材に浸透保持されたグリースが、回転軸の挙動や内圧変化などに伴って滲出してメインリップの摺動部へ供給されることから、メインリップの良好な潤滑状態が維持され、また、機内空間側から摩耗金属粉などの異物が混入したグリースがメインリップ側へ浸入しようとしても、グリース浸透部材が、機内空間側からのグリースの浸透を許容する一方でグリースに含まれる異物を捕捉することから、この異物がメインリップと回転軸との摺動部に浸入することによる摩耗の促進を有効に防止することができる。 According to the sealing device of the present invention, the grease permeated and held in the grease permeation member arranged on the in-machine space side of the main lip exudes along with the behavior of the rotating shaft or the change in internal pressure, and the main lip slides. Since the main lip is maintained in a good lubrication state, and the grease mixed with foreign materials such as wear metal powder enters the main lip from the space inside the machine, the grease penetrating member While allowing the penetration of grease from the space inside the machine, it captures foreign matter contained in the grease, effectively preventing the wear from entering the sliding part between the main lip and the rotating shaft. be able to.
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1を参照しながら説明する。この図1において、参照符号2は減速機等の機器のハウジング、参照符号3はハウジング2の内周に挿通されて軸心Oの周りに回転可能な回転軸である。
Hereinafter, a preferred embodiment of a sealing device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 2 is a housing of a device such as a speed reducer, and
ハウジング2と回転軸3との間の軸周隙間を密封する密封装置1は、第一の金属環11と、この第一の金属環11にゴム弾性体(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メインリップ12、ダストリップ13及び固定シール部14と、メインリップ12に装着されたガータスプリング15と、第一の金属環11の内周に固定シール部14を介して固定された第二の金属環16と、この第一の金属環11にゴム弾性体で一体に成形されたサブリップ17と、メインリップ12より機内側に配置されると共にサブリップ17における取り付けられたグリース浸透部材18を備える。
The sealing device 1 that seals the axial circumferential clearance between the housing 2 and the rotating
詳しくは、第一の金属環11は金属板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、固定シール部14に埋設された外周筒部11aと、その機外空間B側となる端部から内径側へ延びてメインリップ12及びダストリップ13の根元部分に達する内向きフランジ部11bからなる。
Specifically, the
メインリップ12は、第一の金属環11における内向きフランジ部11bの内径側の位置から機内空間A側となる方向へ延び、軸心Oを通る平面で切断した断面形状が内径側へ凸のV字の山形をなす先端部12aが、回転軸3の外周面と摺動可能に密接されるものである。
The
ダストリップ13は、第一の金属環11における内向きフランジ部11bの内径側の位置から、メインリップ12と反対側(機外空間B側となる方向)へ円錐筒状に延び、その先端部が回転軸3の外周面と摺動可能に密接されるものである。
The
固定シール部14は、メインリップ12及びダストリップ13の根元から連続して設けられており、第一の金属環11の外周筒部11aを埋設した状態でこの外周筒部11aに一体的に架橋接着されている。そしてこの固定シール部14は、第一の金属環11の外周筒部11aの外周側に位置する外周シール部14aと、外周筒部11aの内周側に位置する内周シール部14bからなる。このうち外周シール部14aは、ハウジング2の内周面に対する所要の締め代が設定されていて、装着状態においてハウジング2の内周面との間で径方向圧縮を受けるようになっている。
The
ガータスプリング15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、メインリップ12の先端部12aの外周側に位置して形成された環状溝12bに装着され、回転軸3に対するメインリップ12の緊迫力を補償するものである。
The
第二の金属環16は、金属板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、第一の金属環11における外周筒部11aの内周に、固定シール部14における内周シール部14bを介して密嵌固定された外周筒部16aと、その機内空間A側となる端部から内径側へ延びてメインリップ12より機内空間A側の位置に達する内向きフランジ部16bからなる。すなわちこの第二の金属環16は、内周シール部14bに圧入嵌着されることによって第一の金属環11に固定されており、第二の金属環16と第一の金属環11との間は内周シール部14bによって密封されている。
The
サブリップ17は、第二の金属環16における内向きフランジ部16bの内径側の位置から機内空間A側を向くように延び、すなわちメインリップ12より機内空間A側に位置しており、先端部が、回転軸3の外周面と摺動可能に密接されるものである。
The
グリース浸透部材18は、例えばファブリックやフェルトなどの布状繊維集合体、あるいは連続気泡を有する発泡弾性体からなるものであって、適量のグリースを浸透保持可能であり、メインリップ12とサブリップ17の間に配置されると共に、サブリップ17におけるメインリップ12側の面に接着固定され、内径端が回転軸3の外周面に摺動可能に接触されるものである。またこのグリース浸透部材18は、上述のようにファブリックやフェルトなどの布状繊維集合体、あるいは連続気泡を有する発泡弾性体からなるため、回転軸3の外周面に対する緊迫力は小さなものとなっている。
The
以上のように構成された密封装置1は、メインリップ12が機内空間A側を向くように、固定シール部14の外周シール部14aをハウジング2の内周面に圧入することによってハウジング2に密嵌固定されると共に、メインリップ12の先端部12aが、回転軸3の外周面に摺動可能に密接されることによって、機内空間A内のグリースが軸周から機外空間B側へ漏洩するのを防止し、ダストリップ13の先端部が回転軸3の外周面と摺動可能に密接されることによって機外空間Bからのダスト等の浸入を阻止するものである。
The sealing device 1 configured as described above is tightly fitted into the housing 2 by press-fitting the outer
また、機内空間A内のグリースには、ギアの噛み合いにより発生する摩耗金属粉等、固体の異物が混入するが、サブリップ17は、このような異物を含んだグリースがメインリップ12と回転軸3との摺動部に浸入しないように、これをメインリップ12より機内空間A側で遮断して、メインリップ12の異常摩耗による密封性能の低下を有効に防止するものである。
In addition, solid foreign matter such as wear metal powder generated by the meshing of the gear is mixed in the grease in the internal space A. However, the
そしてこの密封装置1の装着に際しては、予めグリース浸透部材18に適量のグリースを浸透させると共に、メインリップ12とサブリップ17の間に適量のグリースを塗布してから、メインリップ12が機内空間A側を向くようにして回転軸3の外周へ組み込み、固定シール部14の外周シール部14aをハウジング2の内周面に圧入する。そしてこの装着過程では、メインリップ12とサブリップ17の間に塗布されたグリースの一部が回転軸3の外周面への付着によってある程度掻き取られるが、グリース浸透部材18に浸透されたグリースは掻き取られないため、グリースの保持量が補償される。
When the sealing device 1 is mounted, an appropriate amount of grease is infiltrated into the
また、サブリップ17の有する密封機能によって、機内空間Aからメインリップ12へのグリースの供給が遮断されることになるが、サブリップ17とメインリップ12の間には、グリースが浸透保持されたグリース浸透部材18が設けられ、その内径端が回転軸3の外周面に摺動可能に接触されているため、グリース浸透部材18に浸透保持されたグリースが、回転軸3の回転時の挙動や内圧変化などに伴って徐々に滲出して、メインリップ12と回転軸3との摺動部へ供給される。このため、回転軸3の外周面に対するメインリップ12の良好な潤滑状態が維持される。
Further, the sealing function of the
しかも、グリース浸透部材18はメインリップ12とサブリップ17の間に配置されているので、メインリップ12及びサブリップ17と回転軸3の外周面との間に介在するグリースが回転軸3の回転に伴って円周方向一部に偏ってしまうのを防止する機能を奏する。したがってグリースが全周均一に保持されやすく、メインリップ12の安定した潤滑状態が得られる。
In addition, since the
そして、サブリップ17と回転軸3の外周面との摺動部が、グリースに含まれる摩耗金属粉等の異物の介入によって摩耗を生じ、サブリップ17の密封機能が低下すると、機内空間A内の異物を含んだグリースの一部は、サブリップ17と回転軸3の外周面との摺動部を通過してメインリップ12側へ浸入しようとするが、サブリップ17におけるメインリップ12側にはグリース浸透部材18が存在し、このグリース浸透部材18は、ファブリックやフェルトなどの布状繊維集合体、あるいは連続気泡を有する発泡弾性体からなることによって、機内空間A側からのグリースの浸透は許容し、このグリースに含まれる異物を捕捉するフィルタ機能を発揮する。このため、機内空間A側の異物を含んだグリースと、回転軸3の外周面に対するメインリップ12の潤滑に有用なグリースが、グリース浸透部材18によって隔離され、機内空間A側の異物混入グリースに対する密封性の向上とメインリップ12の長寿命化の双方を実現することができる。
When the sliding portion between the
なお、グリース浸透部材18をメインリップ12に固定した場合は、回転軸3に対するメインリップ12の緊迫力や径方向追従性がグリース浸透部材18によって阻害されてしまうが、上述の構成によれば、グリース浸透部材18をサブリップ17側に固定しているため、そのようなおそれはない。
When the
また、図示の実施の形態ではグリース浸透部材18をサブリップ17におけるメインリップ12側の面に接着したが、例えばこれを、サブリップ17を一体に支持している第二の金属環16に接着等により固定しても良い。
In the illustrated embodiment, the
1 密封装置
12 メインリップ
17 サブリップ
18 グリース浸透部材
2 ハウジング
3 回転軸
A 機内空間
B 機外空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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