JP2018031400A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相対回転する二部材を有する機器に用いられる密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device used in an apparatus having two members that rotate relative to each other.
従来、この種の密封装置として、例えば特許文献1に記載されているように、相対回転する二部材の一方、例えば回転軸に固定されるスリンガと呼ばれる回転シール部材と、相対回転する二部材の他方、例えば回転軸が配置される軸孔内面に固定される固定シール部材とを有する密封構造が知られている。このような密封装置は、機器内部空間の潤滑剤、例えばグリースを密封するために使用される。通常、回転シール部材にはフランジが設けられ、このフランジが大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入を防止または低減するので、例えば、鉄道車両の台車、焼結パレットの台車、建設機械、トラックのトラニオン式サスペンション、農業機械のような泥またはダストの多い環境で使用される機器に、このような密封装置が用いられている。 Conventionally, as a sealing device of this type, for example, as described in Patent Document 1, one of two relatively rotating members, for example, a rotary seal member called a slinger fixed to a rotating shaft, and two members rotating relatively On the other hand, for example, a sealing structure having a fixed seal member fixed to an inner surface of a shaft hole in which a rotation shaft is disposed is known. Such a sealing device is used to seal a lubricant, for example grease, in the interior space of the device. Normally, the rotary seal member is provided with a flange, and this flange prevents or reduces the intrusion of mud and dust from the atmosphere side into the internal space of the equipment. For example, a railway vehicle carriage, a sintered pallet carriage, a construction machine Such sealing devices are used in equipment used in mud or dusty environments such as truck trunnion suspensions and agricultural machinery.
この種の密封装置を有する機器については、機器内部空間に潤滑剤を補給しなければならない場合がある。補給の理由としては、潤滑剤の劣化に伴う交換の必要性、潤滑剤の漏出に伴うその量の減少が挙げられる。補給にあたっては、潤滑剤の注入により機器内部空間の圧力が高くなり過ぎないように配慮すべきであり、なおかつ補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持されることが望ましい。 For equipment having this type of sealing device, it may be necessary to replenish the interior space of the equipment with a lubricant. Reasons for replenishment include the need for replacement due to deterioration of the lubricant and a reduction in the amount due to leakage of the lubricant. In replenishment, care should be taken so that the pressure in the internal space of the device does not become too high due to the injection of the lubricant, and it is desirable that the replenished lubricant be held in the internal space of the device over a long period of time.
そこで、本発明は、相対回転する二部材を有する機器に用いられ、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇を抑制し、なおかつ補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される密封装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is used in a device having two members that rotate relative to each other, suppresses an increase in pressure in the device internal space when the lubricant is replenished, and the replenished lubricant is held in the device internal space for a long period of time. An object is to provide a sealing device.
上記課題を解決するため、本発明に係る密封装置は、相対回転する二部材のうちの内側の部材に固定されるスリーブと、相対回転する二部材のうちの外側の部材の内面に固定され、前記スリーブの外周面が摺動する第1のシール部材とを備え、機器内部空間の潤滑剤を当該機器内部空間に密封する密封装置であって、前記スリーブには、前記機器内部空間から大気側へと通じる潤滑剤経路が設けられており、前記機器内部空間の圧力が一定値を超えると前記潤滑剤経路を前記潤滑剤が通過することを許容するリップ部が前記スリーブに設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a sealing device according to the present invention is fixed to a sleeve fixed to an inner member of two relatively rotating members, and to an inner surface of an outer member of the two relatively rotating members, A sealing device that seals the lubricant in the internal space of the device to the internal space of the device, and the sleeve includes an air side from the internal space of the device. A lubricant path leading to the lip portion is provided on the sleeve to allow the lubricant to pass through the lubricant path when the pressure in the device internal space exceeds a certain value. It is characterized by.
この密封装置においては、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇が抑制され、補給後には潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される。 In this sealing device, the lip provided on the sleeve allows the lubricant to pass through the lubricant path when the pressure in the device internal space exceeds a certain value, and in other cases, the lubricant path It functions as a valve that prevents the lubricant from passing through. Therefore, an increase in pressure in the device internal space is suppressed when the lubricant is supplied, and the lubricant is held in the device internal space for a long time after the supply.
前記スリーブは、前記内側の部材に密着させられる弾性体から形成された内側円筒部と、当該内側円筒部の外周に固着された剛体から形成された外側円筒部とを有しており、前記潤滑剤経路が前記内側円筒部に設けられていることが好ましい。この構成においては、弾性体から形成された内側円筒部に潤滑剤経路が設けられるため、剛体の部品に潤滑剤経路を設けることに比べて、潤滑剤経路を設けることが容易である。 The sleeve includes an inner cylindrical portion formed of an elastic body that is in close contact with the inner member, and an outer cylindrical portion formed of a rigid body fixed to the outer periphery of the inner cylindrical portion. It is preferable that an agent path is provided in the inner cylindrical portion. In this configuration, since the lubricant path is provided in the inner cylindrical portion formed from the elastic body, it is easier to provide the lubricant path compared to providing the lubricant path in the rigid part.
前記潤滑剤経路が前記内側円筒部の内周面に形成された溝であるとさらに好ましい。この場合には、弾性体から形成された内側円筒部の製造、例えば成型と同時に溝を形成することができる。 More preferably, the lubricant path is a groove formed on the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion. In this case, the groove can be formed simultaneously with the manufacture of the inner cylindrical portion formed of an elastic body, for example, molding.
また、前記リップ部が前記スリーブの大気側の端部に形成されていると好ましい。リップ部がスリーブの大気側の端部に形成されていることにより、リップ部は潤滑剤経路よりも大気側に配置され、機器内部空間の圧力が低い時でも、スリーブの長い区間にわたって潤滑剤経路に潤滑剤が満たされうる。したがって、リップ部をすり抜けて、泥またはダストが潤滑剤経路に侵入したとしても、潤滑剤に泥またはダストが捕捉されて潤滑剤経路内にとどまる可能性が高く、泥またはダストが機器内部空間にまで到達するおそれが低い。 Further, it is preferable that the lip portion is formed at an end portion on the atmosphere side of the sleeve. Since the lip portion is formed at the end of the sleeve on the atmosphere side, the lip portion is disposed on the atmosphere side of the lubricant path, and the lubricant path is extended over a long section of the sleeve even when the pressure inside the device is low. The lubricant can be filled. Therefore, even if mud or dust enters the lubricant path through the lip, it is highly likely that the mud or dust will be trapped in the lubricant path and stay in the lubricant path. Is less likely to reach.
ここで、前記スリーブには、前記潤滑剤経路に交わって延び、前記潤滑剤が侵入しうる空間が設けられていると好ましい。この場合、リップ部をすり抜けて、泥またはダストが潤滑剤経路に侵入したとしても、泥またはダストの一部が空間に入り込み、機器内部空間にまで到達しにくい。 Here, it is preferable that the sleeve is provided with a space that extends across the lubricant path and into which the lubricant can enter. In this case, even if mud or dust enters the lubricant path through the lip, it is difficult for a part of the mud or dust to enter the space and reach the device internal space.
前記潤滑剤経路の機器内部空間側の端部には、前記機器内部空間に向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口が設けられていることが好ましい。この場合には、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力が一定値を超えると、潤滑剤導入口を通じて潤滑剤経路に潤滑剤が流入しやすい。 It is preferable that a lubricant introduction port whose cross-sectional area increases toward the device internal space is provided at an end of the lubricant path on the device internal space side. In this case, if the pressure in the device internal space exceeds a certain value when the lubricant is replenished, the lubricant tends to flow into the lubricant path through the lubricant introduction port.
前記スリーブには、互いに同寸法の複数の前記潤滑剤経路が前記内側の部材の周りに互いに等角間隔をおいて配置されていることが好ましい。このように互いに同寸法の複数の潤滑剤経路が互いに等角間隔をおいて配置されていることにより、密封装置の製造が容易であるだけでなく、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力が一定値を超えると、これらの潤滑剤経路を通じてほぼ均等な流量で潤滑剤が流出する。したがって、各潤滑剤経路から与えられるリップ部への負荷が均等となる。 In the sleeve, it is preferable that a plurality of the lubricant paths having the same dimensions are arranged at equiangular intervals around the inner member. Since the plurality of lubricant paths having the same dimensions are arranged at equiangular intervals in this way, not only the manufacture of the sealing device is facilitated, but also the pressure in the internal space of the device is replenished when the lubricant is replenished. When a certain value is exceeded, the lubricant flows out through these lubricant paths at a substantially uniform flow rate. Therefore, the load applied to the lip portion from each lubricant path is equalized.
好ましくは、密封装置は、前記スリーブと、前記スリーブの大気側の端部に一体に連結されてその外側に放射状に広がるフランジとを有する第2のシール部材を備え、前記第1のシール部材は、前記スリーブの外周面が摺動するシールリップ部と、前記外側の部材の内面に固定される外側環状体とを備え、前記第2のシール部材は、前記フランジの外縁からその外側に放射状に広がり前記第1のシール部材の前記外側環状体の内周面に対して摺動するダストリップ部をさらに備える。この構成においては、第2のシール部材のフランジが大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入を遮る。また、第2のシール部材のダストリップ部は、大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入をより確実に防止する。上記のように、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を通じて潤滑剤を流出させるので、第2のシール部材と第1のシール部材との間の封止性能(シールリップ部およびダストリップ部でもたらされる)を潤滑剤の流出のために低下させる必要はなく、シールリップ部による潤滑剤への封止性能ならびにダストリップ部による泥およびダストへの封止性能を高めるように、シールリップ部およびダストリップ部を強固に形成することが可能である。 Preferably, the sealing device includes a second seal member having the sleeve and a flange that is integrally connected to an end portion on the atmosphere side of the sleeve and radially spreads outside the sleeve, and the first seal member includes A seal lip portion on which the outer peripheral surface of the sleeve slides and an outer annular body fixed to the inner surface of the outer member, wherein the second seal member is radially outward from the outer edge of the flange. A dust strip part is further provided which slides relative to the inner peripheral surface of the outer annular body of the first seal member. In this configuration, the flange of the second seal member blocks intrusion of mud and dust from the atmosphere side into the equipment internal space. Further, the dust lip portion of the second seal member more reliably prevents intrusion of mud and dust from the atmosphere side into the equipment internal space. As described above, the lip portion provided in the sleeve causes the lubricant to flow out through the lubricant path when the pressure in the device internal space exceeds a certain value, so that the second seal member and the first seal member It is not necessary to reduce the sealing performance (provided at the seal lip and dust lip) between the lubricant spills, the sealing performance to the lubricant by the seal lip and mud and dust from the dust lip It is possible to form the seal lip portion and the dust lip portion firmly so as to improve the sealing performance.
本発明においては、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを許容する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇が抑制され、密封装置の予期しない破損が防止される上、高圧の潤滑剤に起因する回転軸の回転トルクの増加も抑制される。また、補給後には、このリップ部が潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを阻止するので、潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される。また、潤滑剤経路がスリーブに設けられているため、潤滑剤経路を設けるために、密封装置の寸法、特に軸線方向の長さを増大させる必要はない。さらに、密封装置、特にスリーブに弁としてのリップ部が形成されているため、潤滑剤の流出の性能または保持の性能が低下した場合には、機器の他の部品を交換する手間なく、密封装置またはスリーブを簡単に交換することができる。さらにまた、リップ部は、内側の部材に接触するが、内側の部材に固定されるスリーブに設けられているため、他の部材がリップ部に摺動することはなく、摺動による摩耗がなく、潤滑剤の保持の性能が低下しにくい。 In the present invention, the lip portion provided in the sleeve functions as a valve that allows the lubricant to pass through the lubricant path when the pressure in the device internal space exceeds a certain value. Therefore, an increase in pressure in the internal space of the device is suppressed when the lubricant is replenished, and an unexpected breakage of the sealing device is prevented, and an increase in rotational torque of the rotating shaft caused by the high-pressure lubricant is also suppressed. Further, after the replenishment, the lip portion prevents the lubricant from passing through the lubricant path, so that the lubricant is held in the device internal space for a long time. Further, since the lubricant path is provided in the sleeve, it is not necessary to increase the size of the sealing device, particularly the length in the axial direction, in order to provide the lubricant path. Furthermore, since the lip portion as a valve is formed on the sealing device, particularly the sleeve, when the lubricant outflow performance or holding performance is reduced, the sealing device is not required to replace other parts of the equipment. Or the sleeve can be easily replaced. Furthermore, the lip portion contacts the inner member, but since the lip portion is provided on the sleeve fixed to the inner member, no other member slides on the lip portion, and there is no wear due to sliding. In addition, the retention performance of the lubricant is difficult to deteriorate.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施形態を説明する。
第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る図であり、相対回転する二部材を有する機器に用いられる密封装置を示す。
Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First Embodiment FIG. 1 is a diagram according to a first embodiment of the present invention, and shows a sealing device used in a device having two members that rotate relative to each other.
この密封装置1は、回転軸(内側の部材)4と、この回転軸4が挿入配置されるハウジング(外側の部材)の軸孔6の内面との間を封止して、機器内部空間Sから大気A側へ流体が漏出するのを防止または低減させるものである。回転軸4は円柱状であり、軸孔6は断面円形であり、密封装置1はほぼ環状であるが、図1においては、それらの左側部分のみが示されている。
The sealing device 1 seals the space between the rotating shaft (inner member) 4 and the inner surface of the
密封装置1は、回転軸4に固定されて回転軸4と一体的に回転するスリンガと呼ばれる回転シール部材8と、軸孔に固定される固定シール部材10との組み合わせであるアセンブリである。回転シール部材8と固定シール部材10は協働して潤滑剤を機器内部空間Sに密封する。回転シール部材8は、固定シール部材10に嵌め合わせられており、密封装置1の軸線方向に沿って大きな力を与えると、その嵌め合わせが解除されて取り外されうる。
The sealing device 1 is an assembly that is a combination of a
回転シール部材8は、回転軸4に固定されるスリーブ12と、スリーブ12の大気A側の端部に一体に連結されてその外側に放射状に広がるフランジ14とを有する。回転軸4とスリーブ12の固定の方式は、限定されないが、例えば締まり嵌めであってよい。回転シール部材8は二重構造であって、弾性体、例えばエラストマーで形成された弾性環16と、弾性環16に密着し弾性環16を補強する剛体、例えば金属製の補強環18とを有する。
The
図2に示すように、スリーブ12は、弾性環16の一部であって回転軸4に密着させられる内側円筒部16aと、補強環18の一部であって内側円筒部16aの外周に固着された外側円筒部18aとを有する。フランジ14は、弾性環16の一部であって大気A側に配置される弾性フランジ部16bと、補強環18の一部であって機器内部空間S側に配置され弾性フランジ部16bに固着された剛性フランジ部18bとを有する。この実施形態では、内側円筒部16aの内周面に周溝20が形成されている。この周溝20の機能については後述する。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、固定シール部材10は、外側環状体22と、外側環状体22の半径方向内側に外側環状体22と同軸に配置された中間環状体24と、中間環状体24の半径方向内側に中間環状体24と同軸に配置された内側環状体26とを有する。外側環状体22と中間環状体24は機器内部空間Sにある外側フランジ23で連結され、中間環状体24と内側環状体26は大気A側にある内側フランジ25で連結されている。
As shown in FIG. 3, the fixed
固定シール部材10も二重構造であって、弾性体、例えばエラストマーで形成された弾性環28と、弾性環28を補強する剛体、例えば金属製の補強環30とを有する。補強環30は、その一部が弾性環28に埋設されており、弾性環28に密着している。
The fixed
図1に示すように、固定シール部材10の外側環状体22は、軸孔6に固定される外側シール部である。固定の方式は、限定されないが、例えば締まり嵌めであってよい。補強環30は、外側環状体22の弾性体部分に半径方向外側に向かう力を与え、外側環状体22の弾性体部分を軸孔6に強固に押圧する。但し、補強環30は必ずしも不可欠ではない。内側環状体26の周囲には、内側環状体26を半径方向内側に圧縮するためのガータースプリング32が巻かれている。図3に示すように、内側環状体26にはガータースプリング32を受け入れる受け溝34が形成されている。
As shown in FIG. 1, the outer
固定シール部材10の弾性環28は、さらにシールリップ部36、ダストリップ部38、およびダストリップ部40を有する。シールリップ部36は、内側環状体26から内側に突出し、周方向に連続している突起であり、二つの傾斜面を有する。シールリップ部36は、回転シール部材8のスリーブ12の外周面に密封接触し、機器内部空間Sから大気A側への流体の漏れを防止または低減する。回転シール部材8が回転軸4とともに回転する時、スリーブ12の外周面はシールリップ部36に対して摺動する。上記のガータースプリング32は、シールリップ部36を回転軸4に押し付ける力をシールリップ部36に与える。
The
ダストリップ部38は、内側環状体26と内側フランジ25の連結部分から大気A側かつ内側に斜めに延びている。ダストリップ部40は、内側フランジ25から大気A側に延びており、屈曲している。ダストリップ部38の先端は、回転シール部材8のスリーブ12の外周面に密封接触し、回転シール部材8が回転軸4とともに回転する時、スリーブ12の外周面はダストリップ部38に対して摺動する。ダストリップ部40の先端は、回転シール部材8のフランジ14の剛性フランジ部18bに接触し、回転シール部材8が回転軸4とともに回転する時、剛性フランジ部18bはダストリップ部40に対して摺動する。
The
回転シール部材8は、フランジ14の外縁からその外側に放射状に広がるダストリップ部42をさらに備える。ダストリップ部42は、フランジ14の外縁から大気A側かつ外側に斜めに延びている。ダストリップ部42の先端は、外側環状体22の剛体部分の内周面に密封接触し、回転シール部材8が回転軸4とともに回転する時、ダストリップ部42は固定シール部材10の外側環状体22の剛体部分の内周面に対して摺動する。
The
ダストリップ部38,40,42は、主に大気A側から機器内部空間S側への異物(泥およびダスト)の侵入を防止する役割を担う。但し、ダストリップ部38,40,42は、機器内部空間S側から大気A側への潤滑剤の流出を防止してもよい。図1と図2または図3を比較すると明らかなように、シールリップ部36、ダストリップ部38,40は、回転シール部材8に接触することにより変形させられ、ダストリップ部42は、固定シール部材10に接触することにより変形させられる。
The dust strips 38, 40, and 42 mainly play a role of preventing entry of foreign matter (mud and dust) from the atmosphere A side to the equipment internal space S side. However, the
密封装置1は、フランジ14を有する回転シール部材8を有しており、このフランジ14が大気A側から機器内部空間Sへの異物の侵入を防止または低減する。ダストリップ部38,40,42は、異物の侵入のおそれをさらに低減する。したがって、密封装置1は、例えば、鉄道車両の台車、焼結パレットの台車、建設機械、トラックのトラニオン式サスペンション、農業機械(耕耘機、トラクタ、田植機など)のような泥またはダストの多い環境で利用される機器でも、好適に密封機能を発揮する。但し、密封装置1の用途は、そのような機器に限定されず、他の機器であってもよい。
The sealing device 1 has a
この密封装置1を有する機器については、機器内部空間Sに潤滑剤を補給しなければならない場合がある。補給にあたっては、潤滑剤の注入により機器内部空間Sの圧力が高くなり過ぎないように配慮すべきである。そこで、この密封装置1においては、回転シール部材8のスリーブ12に、潤滑剤が機器内部空間Sから大気A側へと流出可能な少なくとも1つの潤滑剤経路50が設けられている。
As for the device having the sealing device 1, it may be necessary to replenish the device internal space S with a lubricant. At the time of replenishment, care should be taken so that the pressure in the device internal space S does not become too high due to the injection of the lubricant. Therefore, in the sealing device 1, at least one
この実施形態では、潤滑剤経路50はスリーブ12の内側円筒部16aに設けられている。弾性体、例えばエラストマー製の内側円筒部16aに潤滑剤経路50が設けられるため、剛体、例えば金属の部品に潤滑剤経路を設けることに比べて、潤滑剤経路50を設けることが容易である。より具体的には、潤滑剤経路50は内側円筒部16aの内周面に形成された溝である。したがって、弾性体から形成された内側円筒部16aの製造、例えば成型と同時に溝である潤滑剤経路50を形成することができ、製造コストを抑えることが可能である。但し、内側円筒部16aに切削加工で潤滑剤経路50を形成してもよい。潤滑剤経路50の機器内部空間S側の端部には、機器内部空間Sに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口51が設けられている。したがって、潤滑剤導入口51を通じて潤滑剤経路50に潤滑剤が流入しやすい。
In this embodiment, the
他方、密封装置1の役割は、潤滑剤を機器内部空間Sに密封保持することであるから、補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間Sに保持されることが望ましい。そこで、この密封装置1においては、機器内部空間Sの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する少なくとも1つのリップ部52が回転シール部材8のスリーブ12の弾性環16に一体に形成されている。
On the other hand, since the role of the sealing device 1 is to keep the lubricant sealed in the device internal space S, it is desirable that the replenished lubricant is held in the device internal space S over a long period of time. Therefore, in the sealing device 1, when the pressure in the device internal space S exceeds a certain value, the lubricant is allowed to pass through the
リップ部52は、スリーブ12の大気A側の端部に形成されており、弾性環16の内側円筒部16aと弾性フランジ部16bの連結部分から大気A側かつ内側に斜めに延びている薄い板であり、その連結部分を支点とする片持梁とみなすことができる。リップ部52の先端は、回転軸4の外周面に密封接触する。
The
スリーブ12に一体に形成されているリップ部52は、内側円筒部16aと弾性フランジ部16bの連結部分から大気A側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Sの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを許容する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に過大な補給力が与えられたとしても、機器内部空間Sの圧力の上昇が抑制され、密封装置1の予期しない破損が防止される上、高圧の潤滑剤に起因する回転軸4の回転トルクの増加も抑制される。また、補給後には、このリップ部52が潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを阻止するので、潤滑剤が長期にわたって機器内部空間Sに保持される。また、潤滑剤経路50がスリーブ12に設けられているため、潤滑剤経路50を設けるために、密封装置1の寸法、特に軸線方向の長さを増大させる必要はない。さらに、密封装置1、特にスリーブ12に弁としてのリップ部52が形成されているため、潤滑剤の流出の性能または保持の性能が低下した場合には、機器の他の部品を交換する手間なく、密封装置1またはスリーブ12を簡単に交換することができる。さらにまた、リップ部52は、回転軸4に接触するが、回転軸4とともに回転するスリーブ12に設けられているため、他の部材がリップ部52に摺動することはなく、摺動による摩耗がなく、潤滑剤の保持の性能が低下しにくい。
Since the
また、リップ部52は、内側円筒部16aと弾性フランジ部16bの連結部分から大気A側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Sから大気A側への流体の流動を許容するが、大気A側から機器内部空間Sへの流体の流動を阻止する逆止弁として機能し、ダストリップ部とみなすこともできる。したがって、潤滑剤経路50から大気A側への潤滑剤の流出は可能であるが、大気A側から潤滑剤経路50への異物の侵入のおそれが低い。
Further, since the
リップ部52がスリーブ12の大気A側の端部に形成されていることにより、リップ部52は潤滑剤経路50よりも大気A側に配置され、機器内部空間Sの圧力が低い時でも、スリーブ12の長い区間にわたって潤滑剤経路50に潤滑剤が満たされうる。したがって、リップ部52をすり抜けて、異物が潤滑剤経路50に侵入したとしても、潤滑剤に異物が捕捉されて潤滑剤経路50内にとどまる可能性が高く、異物が機器内部空間Sにまで到達するおそれが低い。
Since the
特に、密封装置1は、内側円筒部16aの内周面に形成された周溝20を有している。周溝20は、潤滑剤経路50に交わって延びており、潤滑剤経路50から潤滑剤が侵入しうる。したがって、リップ部52をすり抜けて、異物が潤滑剤経路50に侵入したとしても、異物の一部が周溝20に入り込み、機器内部空間Sにまで到達しにくい。但し、周溝20の代わりに、潤滑剤経路50に交わって延び、潤滑剤経路50から潤滑剤が侵入しうる他の空間をスリーブ12に設けてもよい。具体的には、このような空間は、スリーブ12の周方向に連続的に延びていなくてもよい。また、周溝20またはこのような空間は必ずしも不可欠ではない。
In particular, the sealing device 1 has a
図4は、回転シール部材8のスリーブ12の内周面(すなわち内側円筒部16aの内周面)の展開図である。図4に仮想線で示すように、リップ部52は潤滑剤経路50を少なくともカバーし、潤滑剤経路50からの潤滑剤の流出を阻止する舌片として形成されていてもよい。但し、図4に実線で示すように、リップ部52は、回転軸4にその全周にわたって接触するように、周方向に連続する延びる環であってもよい。
FIG. 4 is a development view of the inner peripheral surface of the
図4に示すように、潤滑剤経路50は、スリーブ12の両端縁に対して垂直に延びる(すなわちスリーブ12の軸線方向に対して平行に延びる)直線上に形成されていてもよい。但し、図5および図6に示すように、潤滑剤経路50は、スリーブ12の軸線方向に対して傾斜していてもよい。さらには、潤滑剤経路50は屈曲または湾曲した形状を有していてもよい。図7は屈曲したジグザグ形状の潤滑剤経路50の例を示す。図4に示す潤滑剤経路50よりも、傾斜した潤滑剤経路50および屈曲または湾曲した潤滑剤経路50の方が長さが大きいので、異物が機器内部空間Sに到達するおそれをさらに低減することができる。
As shown in FIG. 4, the
潤滑剤経路50の幅、深さ、ひいては断面積は限定されず、潤滑剤経路50の断面形状も限定されない。また、潤滑剤経路50の数も限定されない。図8は回転シール部材8のスリーブ12の端面図である。図8に示すように、単一の潤滑剤経路50がスリーブ12に設けられていてもよい。但し、複数の潤滑剤経路50がスリーブ12に設けられていてもよい。
The width, depth, and cross-sectional area of the
複数の潤滑剤経路50がスリーブ12に設けられる場合には、図9に示すように、これらの潤滑剤経路50は互いに同寸法であって、互いに等角間隔をおいて設けられていると好ましい。このことにより、密封装置1の製造が容易であるだけでなく、潤滑剤の補給時に機器内部空間Sの圧力が一定値を超えると、これらの潤滑剤経路50を通じてほぼ均等な流量で潤滑剤が流出する。したがって、各潤滑剤経路50から与えられるリップ部52への負荷が均等となる。
When a plurality of
この密封装置1においては、回転シール部材8のフランジ14が大気A側から機器内部空間Sへの異物の侵入を跳ね返す。また、回転シール部材8のダストリップ部42、ならびに固定シール部材10のダストリップ部38,40は、大気A側から機器内部空間Sへの異物の侵入をより確実に防止する。上記のように、スリーブ12に一体に形成されているリップ部52が、機器内部空間Sの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路50を通じて潤滑剤を流出させるので、回転シール部材8と固定シール部材10との間の封止性能(シールリップ部36およびダストリップ部38,40,42でもたらされる)を潤滑剤の流出のために低下させる必要はなく、シールリップ部36による潤滑剤への封止性能ならびにダストリップ部38,40,42による異物への封止性能を高めるように、シールリップ部36およびダストリップ部38,40,42を強固に形成することが可能である。
In the sealing device 1, the
第2実施形態
図10は、本発明の第2実施形態に係る密封装置61を示す。図10以降の図面において、第1実施形態と共通する構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
Second Embodiment FIG. 10 shows a sealing
密封装置61は、リップ部52に加えて、スリーブ12に一体に形成されているさらなるリップ部64を備える。このリップ部64は、潤滑剤経路50の内部に配置された薄い舌片であり、内側円筒部16aの潤滑剤経路50の底面に相当する面から大気A側かつ内側に斜めに延びている片持梁である。リップ部64の先端は、回転軸4の外周面に密封接触する。
In addition to the
スリーブ12に一体に形成されているリップ部64は、大気A側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Sの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。この実施形態では、スリーブ12の端部のリップ部52は、リップ部52,64間の空間の圧力が一定値を超えると、潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路50を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。
Since the
また、リップ部64は、大気A側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Sから大気A側への流体の流動を許容するが、大気A側から機器内部空間Sへの流体の流動を阻止する逆止弁として機能し、ダストリップ部とみなすこともできる。このように潤滑剤経路50について、複数のリップ部52,64を設けることにより、潤滑剤経路50から大気A側への潤滑剤の流出は可能であるが、大気A側から潤滑剤経路50への異物の侵入のおそれをさらに低減することができる。潤滑剤経路50内のリップ部の数は限定されない。
Further, since the
第3実施形態
図11は、本発明の第3実施形態に係る密封装置71を示す。この密封装置71では、機器内部空間Sから大気A側への潤滑剤の潤滑剤経路72は、スリーブ12のうち弾性体から形成された内側円筒部16aを貫通する貫通孔である。
Third Embodiment FIG. 11 shows a sealing
潤滑剤経路72の機器内部空間S側の端部には、機器内部空間Sに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口74が設けられている。したがって、潤滑剤導入口74を通じて潤滑剤経路72に潤滑剤が流入しやすい。
At the end of the
この実施形態では、内側円筒部16aの内周面に周溝20を形成してもよいが、形成しなくてもよい。周溝20を形成する場合でも周溝20と潤滑剤経路72が連通しないようにしてもよい。これらの場合には、潤滑剤は、スリーブ12のうち弾性体から形成された内側円筒部16aを貫通する貫通孔である潤滑剤経路72を通じて、大気側Aに向けてそのまま流出するため、内側円筒部16aと回転軸4との間に潤滑剤が流入しにくくなる。したがって、スリーブ12と回転軸4との固定状態を安定して維持することができる。
In this embodiment, the
第4実施形態
図12は、本発明の第4実施形態に係る密封装置81を示す。この密封装置81では、機器内部空間Sから大気A側への潤滑剤の潤滑剤経路82は、スリーブ12を貫通する貫通孔である。潤滑剤経路82の大部分は、スリーブ12のうち剛体から形成された外側円筒部18aの内周面に形成された溝であるが、潤滑剤経路82の端部83はスリーブ12のうち弾性体から形成された内側円筒部16aを貫通する貫通孔である。弾性環16と補強環18を接合して回転シール部材8を製造すると、上記の溝は内側円筒部16aに覆われて貫通孔をなす。
Fourth Embodiment FIG. 12 shows a sealing
潤滑剤経路82の機器内部空間S側の端部には、機器内部空間Sに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口84が設けられている。したがって、潤滑剤導入口84を通じて潤滑剤経路82に潤滑剤が流入しやすい。潤滑剤導入口84は、内側円筒部16aの端部の外周面に形成された傾斜面を有しており、これにより、機器内部空間Sに向けて広がっている。
A
この実施形態では、スリーブ12に上記の周溝20に相当する周溝を形成してもよいが、形成しなくてもよい。周溝を形成する場合でも周溝と潤滑剤経路82が連通しないようにしてもよい。これらの場合には、潤滑剤は、スリーブ12のうち剛体から形成された外側円筒部18aの内周面に形成された溝である潤滑剤経路82を通じて、大気側Aに向けてそのまま流出するため、内側円筒部16aと回転軸4との間に潤滑剤が流入しにくくなる。したがって、スリーブ12と回転軸4との固定状態を安定して維持することができる。
In this embodiment, the
第5実施形態
図13は、本発明の第4実施形態に係る密封装置91を示す。この密封装置91では、回転シール部材8は、フランジ14を有しておらず、スリーブ12のみを有する。したがって、ダストリップ部42も設けられない。固定シール部材10は、ダストリップ部40を有しない。このような密封装置91であっても、潤滑剤経路50およびリップ部52は上記の通り機能する。
Fifth Embodiment FIG. 13 shows a sealing
以上、本発明の様々な実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the above description is not intended to limit the present invention, and various modifications including deletion, addition, and replacement of components are included in the technical scope of the present invention. Conceivable.
上記のいくつかの実施形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。例えば、第1実施形態に関して上記した変形は、他の実施形態にも適用できる。 The several embodiments and variations described above may be combined as long as they are not contradictory. For example, the modification described above with respect to the first embodiment can be applied to other embodiments.
また、固定シール部材10のリップ部の形状および数は、上記のものに限定されない。
Further, the shape and number of the lip portions of the fixed
上記実施形態では、潤滑剤経路50,72,82は、スリーブ12に形成された溝または貫通孔であるが、管をスリーブ12に埋設することによって潤滑剤経路を設けてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、リップ部52、64はスリーブ12の弾性環16に一体に形成されており、そのためスリーブ12の製造と同時に形成することができる。但し、リップ部52、64はスリーブ12に取り付けてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、軸4が回転軸であり、軸孔6を有するハウジングが静止部材である。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、互いに相対回転する二部材の間の密封に適用されうる。例えば軸4(およびシール部材8)が静止し、ハウジング(およびシール部材10)がその周囲を回転してもよいし、軸4もハウジングも回転してもよい。
In the said embodiment, the axis | shaft 4 is a rotating shaft and the housing which has the
1,61,71,81,91 密封装置
4 回転軸(内側の部材)
6 軸孔(外側の部材の軸孔)
8 回転シール部材(第2のシール部材)
10 固定シール部材(第1のシール部材)
12 スリーブ
14 フランジ
16 弾性環
18 補強環
16a 内側円筒部
18a 外側円筒部
16b 弾性フランジ部
18b 剛性フランジ部
20 周溝(空間)
22 外側環状体
23 外側フランジ
24 中間環状体
25 内側フランジ
26 内側環状体
28 弾性環
30 補強環
32 ガータースプリング
34 受け溝
36 シールリップ部
38,40 ダストリップ部
42 ダストリップ部
50,72,82 潤滑剤経路
51,74,84 潤滑剤導入口
52,64 リップ部
83 端部
1, 61, 71, 81, 91 Sealing device 4 Rotating shaft (inner member)
6 Shaft hole (shaft hole of outside member)
8 Rotating seal member (second seal member)
10 Fixed seal member (first seal member)
12
22 Outer
Claims (8)
相対回転する二部材のうちの外側の部材の内面に固定され、前記スリーブの外周面が摺動する第1のシール部材とを備え、
機器内部空間の潤滑剤を当該機器内部空間に密封する密封装置であって、
前記スリーブには、前記機器内部空間から大気側へと通じる潤滑剤経路が設けられており、
前記機器内部空間の圧力が一定値を超えると前記潤滑剤経路を前記潤滑剤が通過することを許容するリップ部が前記スリーブに設けられていることを特徴とする密封装置。 A sleeve fixed to the inner member of the two members that rotate relative to each other;
A first seal member that is fixed to the inner surface of the outer member of the two members that rotate relative to each other, and on which the outer peripheral surface of the sleeve slides;
A sealing device that seals the lubricant in the internal space of the device to the internal space of the device,
The sleeve is provided with a lubricant path that leads from the internal space of the device to the atmosphere side,
The sealing device according to claim 1, wherein a lip portion that allows the lubricant to pass through the lubricant path when a pressure in the device internal space exceeds a certain value is provided in the sleeve.
前記第1のシール部材は、前記スリーブの外周面が摺動するシールリップ部と、前記外側の部材の内面に固定される外側環状体とを備え、
前記第2のシール部材は、前記フランジの外縁からその外側に放射状に広がり前記第1のシール部材の前記外側環状体の内周面に対して摺動するダストリップ部をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の密封装置。 A second seal member having the sleeve and a flange that is integrally connected to an end portion on the atmosphere side of the sleeve and radially spreads outside the sleeve;
The first seal member includes a seal lip portion on which an outer peripheral surface of the sleeve slides, and an outer annular body fixed to the inner surface of the outer member,
The second seal member further includes a dust lip that extends radially outward from an outer edge of the flange and slides with respect to an inner peripheral surface of the outer annular body of the first seal member. The sealing device according to any one of claims 1 to 7.
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