JP3137481U - リップタイプシールの装着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの軸孔内周に装着されて、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接するリップタイプシールを前記軸孔内周に装着する構造において、軸径が同じでも軸孔径が異なる装着箇所に使用する場合であっても同一仕様のリップタイプシールを使用可能とする。
【解決手段】リップタイプシール１をその外周側に配置したカートリッジ５１を介して軸孔７２内周に装着する構造とする。カートリッジ５１は、小径筒部５２に段差部５３を介して大径筒部５４を一体成形した段付き形状を有し、小径筒部５２の内周面にリップタイプシール１を嵌合するとともに大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周に嵌合される。またカートリッジ５１はその製作時に、小径筒部５２の径寸法を一定に設定されるとともに大径筒部５４の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定される。
【選択図】図１

Description

本考案は、密封装置の一種であるリップタイプシールに係り、特にその装着構造に関するものである。本考案のリップタイプシールは例えば、自動車等車両用の水ポンプシールとして用いられ、またはその他一般の汎用水ポンプシールとして用いられる。

従来から図３に示すように、ハウジング７１の軸孔７２内周に装着されて、前記軸孔７２に挿通した軸７３の周面に摺動自在に密接するリップタイプシール７４が知られているが、その軸孔７２内周への装着構造は、当該シール７４の外周面を直接、軸孔７２内周面に嵌合する構造とされている。したがって軸径が同じでも軸孔径が異なるような装着箇所に使用する場合には、外径寸法を異にした別仕様のシール７４を別途製作しなければならないと云う不都合がある（特許文献１参照）。

また、本考案に関連する他の先行技術として、エンジンのシリンダブロック等のハウジングに取り付けられる板金製リテーナと、この板金製リテーナに保持されてクランクシャフト等の回転部材に摺動自在に密接するオイルシールとを有する密封装置であって、板金製リテーナとオイルシールとを互いに別体に成形し、オイルシールを板金製リテーナの内周に嵌合することにした密封装置が特開２００３−４２３０４号公報に掲載されている。しかしながらこの先行技術において、板金製リテーナはオイルシールをハウジングの外側端面に装着するために設けられており、本考案においてカートリッジがリップタイプシールを軸孔内周に装着するために設けられているのとは、異なる構造となっている（特許文献２参照）。

特開平８−７５００８号公報 特開２００３−４２３０４号公報

本考案は以上の点に鑑みて、軸径が同じでも軸孔径が異なるような装着箇所に使用する場合であっても同一仕様のリップタイプシールをそのまま使用することができるように工夫を凝らしたリップタイプシールの装着構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案の請求項１による装着構造は、ハウジングの軸孔内周に装着されて、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接するリップタイプシールを前記軸孔内周に装着する構造であって、前記リップタイプシールをその外周側に配置したカートリッジを介して前記軸孔内周に装着する構造を有し、前記カートリッジは、小径筒部に段差部を介して大径筒部を一体成形した段付き形状を有し、前記小径筒部の内周面に前記リップタイプシールを嵌合するとともに前記大径筒部の外周面にて前記軸孔内周に嵌合されることを特徴とするものである。

また、本考案の請求項２による装着構造は、上記した請求項１記載の装着構造において、カートリッジは、大径筒部の軸方向端部に、当該カートリッジを軸孔に挿入するときの挿入深さを規定するための外向きフランジ状の係合部を一体に有し、小径筒部の軸方向端部に、当該カートリッジにリップタイプシールを挿入するときの挿入深さを規定するための内向きフランジ状の係合部を一体に有し、大径筒部の外周面にて軸孔内周面に嵌合されたときに小径筒部の外周面と軸孔内周面との間に径方向間隙を設定されるものであることを特徴とするものである。

また、本考案の請求項３による装着構造は、上記した請求項１または２記載の装着構造において、カートリッジに設ける段差部は断面Ｓ字ないし略Ｓ字状とされ、小径筒部と大径筒部とが軸方向に一部オーバーラップして配置されていることを特徴とするものである。

更にまた、本考案の請求項４による装着構造は、上記した請求項１、２または３記載の装着構造において、カートリッジは、大径筒部の外周面に、当該カートリッジと軸孔内周面との間に介在してシール作用をなす弾性皮膜よりなる外周シールを有することを特徴とするものである。

上記構成を備えた本考案の装着構造は、リップタイプシールをその外周側に配置したカートリッジを介して軸孔内周に装着する構造とされ、カートリッジは小径筒部に段差部を介して大径筒部を一体成形した段付き形状を有し、このうちの小径筒部の内周面にリップタイプシールを嵌合するとともに大径筒部の外周面にて軸孔内周に嵌合される構造とされている。したがって上記カートリッジを製作する際に、小径筒部の径寸法を一定に設定するとともに大径筒部の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定することにより、同一仕様のリップタイプシールをそのまま使用し続けることが可能となり、しかもこのリップタイプシールを様々な大きさの軸孔内周に装着することが可能となる。したがって本考案所期の目的どおり、軸径が同じでも軸孔径が異なる装着箇所に使用する場合であっても同一仕様のリップタイプシールをそのまま使用することができる。

また、カートリッジにおける大径筒部の軸方向端部に外向きフランジ状の係合部を設けた場合には、カートリッジを軸孔に挿入する際にこの係合部をハウジングの外側端面に突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができ、よって装着作業性を向上することができる。

また、カートリッジにおける小径筒部の軸方向端部に内向きフランジ状の係合部を設けた場合には、カートリッジにリップタイプシールを挿入する際にこの係合部にリップタイプシールを突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができ、よって組付け作業性を向上することができる。

また、カートリッジは、大径筒部の外周面にて軸孔内周面に嵌合されたときに小径筒部の外周面と軸孔内周面との間に所定の大きさの径方向間隙を設定されるので、この径方向間隙を、軸の偏心に対するリップタイプシールの追随のためのスペース、あるいはハウジングからリップタイプシールへ熱が伝わりにくくする断熱のためのスペース等として有効に活用することが考えられる。

また、カートリッジの軸方向長さは小径筒部の軸方向長さと大径筒部の軸方向長さとの和により設定されるので、カートリッジが軸方向に少々大型化することが懸念されるところ、カートリッジに設ける段差部を断面Ｓ字ないし略Ｓ字状として小径筒部と大径筒部とを軸方向に一部オーバーラップして配置すると、この一部オーバーラップする分、カートリッジの軸方向長さを短縮することが可能となる。したがって、リップタイプシールをカートリッジを介して装着する構造であっても軸方向にコンパクトな構造のシール製品を提供することができる。

また、カートリッジにおける大径筒部の外周面に弾性皮膜よりなる外周シールを設けた場合には、この外周シールがカートリッジと軸孔内周面との間に介在してシール作用をなすことから、該部シール性を確保・向上することができる。

つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本考案の第一実施例に係るリップタイプシール１の装着構造を示しており、リップタイプシール１および装着構造はそれぞれ以下のように構成されている。尚、このリップシール１は自動車用水ポンプシールとして冷却水をシールするのに用いられるものである。図の右側が冷却水すなわち密封流体側Ａ、図の左側が大気側Ｂである。

すなわち、このリップタイプシール１は、ハウジング（ポンプハウジング）７１の軸孔（ボア）７２内周に装着されて、前記軸孔７２に挿通した軸７３の周面に摺動自在に密接するものであって、その外周側に配置したカートリッジ５１を介して軸孔７２内周に装着される構造とされている。

また、このリップタイプシール１は、第一リップシール部材１１、第二リップシール部材２１およびバックアップリング３１の組み合わせにより構成されている。

第一リップシール部材１１は、所定のゴム状弾性体よりなり、円筒部１２の密封流体側端部に径方向内方へ向けて環状の径方向部１３が一体成形され、この径方向部１３の内周端部に軸方向一方へ向けてシールリップ（第一シールリップ）１４が一体成形されている。シールリップ１４のリップ端の内周面には、ポンピング作用をなすネジシール１５が設けられている。また円筒部１２および径方向部１３の肉厚内には金属製の補強環１６が埋設されており（加硫接着）、この補強環１６は第一リップシール部材１１と同様に、円筒部１７および径方向部１８を一体に有している。またこの補強環１６の円筒部１７の大気側端部には、径方向部１３，１８との間に第二リップシール部材２１およびバックアップリング３１をカシメ固定するためのカシメ部１９が一体成形されている。

第二リップシール部材２１は、所定の樹脂材料（ＰＴＦＥ等）よりなり、環状の平面部２２の内周端部に軸方向一方へ向けてシールリップ（第二シールリップ）２３が一体成形されている。

バックアップリング３１は、金属板のプレス品よりなり、筒状部３２の密封流体側端部に径方向内方へ向けて環状の内向きフランジ部３３が一体成形されており、後者のフランジ部３３が第二リップシール部材２１を直接的にバックアップするバックアップ部（保持部）とされている。

第二リップシール部材２１およびバックアップリング３１は図示するように、第一リップシール部材１１の円筒部１２の内周側であって径方向部１３，１８の背面側に順次組み付けられ、カシメ部１９が折り曲げられることによって、三部品１１，２１，３１が一体化されている。

上記三部品１１，２１，３１の組み合わせよりなるリップタイプシール１はこれを直接、軸孔７２内周面に嵌合することも可能であるが、当該装着構造では上記したようにカートリッジ５１を介して嵌合される構造とされている。

カートリッジ５１は、以下のように構成されている。

すなわち、カートリッジ５１は、金属等所定の剛材よりなり例えば金属板のプレス品よりなり、小径筒部５２を有し、この小径筒部５２の密封流体側端部に径方向外方へ向けて環状の段差部５３が一体成形され、段差部５３の外周端部に密封流体側Ａへ向けて大径筒部５４が一体成形されており、図示するように小径筒部５２の内周面にリップタイプシール１を嵌合するとともに大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周面に嵌合される構造とされている。

また、カートリッジ５１はその製作時に、小径筒部５２の径寸法を一定に設定されるとともに大径筒部５４の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定されるものとされている。

また、カートリッジ５１は、大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周面に嵌合されたときに、小径筒部５２の外周面と軸孔７２内周面との間に径方向間隙５５を設定されるものとされている。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の密封流体側端部には、当該カートリッジ５１を軸孔７２に挿入するときの挿入深さを規定するための外向きフランジ状の係合部５６が一体成形されている。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の外周面には、当該カートリッジ５１と軸孔７２内周面との間に介在してシール作用をなす弾性皮膜よりなる外周シール５７が全周に亙って被着されている。

また、カートリッジ５１における小径筒部５２の大気側端部には、当該カートリッジ５１にリップタイプシール１を挿入するときの挿入深さを規定するための内向きフランジ状の係合部５８が一体成形されている。

上記構成のリップタイプシール１は、複数のシールリップ１４，２３を有して優れたシール効果を発揮するほか、その装着構造につき以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。

すなわち、上記構成の装着構造は、リップタイプシール１をその外周側に配置したカートリッジ５１を介して軸孔７２内周に装着する構造とされ、カートリッジ５１は小径筒部５２に段差部５３を介して大径筒部５４を一体成形した段付き形状とされ、このうちの小径筒部５２の内周面にリップタイプシール１を嵌合するとともに大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周に嵌合される構造とされている。したがってカートリッジ５１を製作するに際して、小径筒部５２の径寸法を一定に設定するとともに大径筒部５４の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定することにより、同一仕様のリップタイプシール１をそのまま使用し続けることが可能となり、しかもこのリップタイプシール１を様々な大きさの軸孔７２内周に装着することが可能となる。したがって、軸径が同じでも軸孔径が異なる装着箇所に使用する場合であっても同一仕様のリップタイプシール１をそのまま使用することができる。

また、装着状態において、カートリッジ５１の小径筒部５２の外周面と軸孔７２内周面との間に所定の大きさの径方向間隙５５が設定されるために、この径方向間隙５５を、軸７３の偏心に対するリップタイプシール１の追随のためのスペースとして、あるいはハウジング７１からリップタイプシール１へ熱が伝わりにくくする断熱のためのスペースとして有効に活用することができる。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の密封流体側端部に外向きフランジ状の係合部５６が一体成形されているために、カートリッジ５１を軸孔７２に挿入する際にこの係合部５６をハウジング７１の外側端面に突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができる。したがって装着作業を容易化し、装着作業性を向上することができる。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の外周面に弾性皮膜よりなる外周シール５７が被着されているために、この外周シール５７がカートリッジ５１と軸孔７２内周面との間に介在してシール作用を発揮する。したがって該部シール性を確保・向上することができる。

また、カートリッジ５１における小径筒部５２の大気側端部に内向きフランジ状の係合部５８が一体成形されているために、カートリッジ５１にリップタイプシール１を挿入する際にこの係合部５８にリップタイプシール１を突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができる。したがって組付け作業を容易化し、組付け作業性を向上することができる。

第二実施例・・・
図２は、本考案の第二実施例に係るリップタイプシール１の装着構造を示しており、リップタイプシール１および装着構造はそれぞれ以下のように構成されている。尚、このリップシール１は自動車用水ポンプシールとして冷却水をシールするのに用いられるものである。図の右側が冷却水すなわち密封流体側Ａ、図の左側が大気側Ｂである。

すなわち、このリップタイプシール１は、ハウジング（ポンプハウジング）７１の軸孔（ボア）７２内周に装着されて、前記軸孔７２に挿通した軸７３の周面に摺動自在に密接するものであって、その外周側に配置したカートリッジ５１を介して軸孔７２内周に装着される構造とされている。

また、このリップタイプシール１は、第一リップシール部材１１、第二リップシール部材２１、バックアップリング３１および保持環４１の組み合わせにより構成されている。

このうち先ず、保持環４１は、金属板のプレス品よりなり、筒状部４２と、この筒状部４２の密封流体側端部に連続して設けられた折り返し部４３と、折り返し部４３に連続して設けられた内向きフランジ部４４と、筒状部４２の大気側端部に設けられたカシメ部４５とを一体に有し、内向きフランジ部４４とカシメ部４５との間に第二シールリップ部材２１およびバックアップリング３１がカシメ固定されている。

第二シールリップ部材２１は、所定の樹脂材料（ＰＴＦＥ等）よりなり、環状の平面部２２の内周端部にシールリップ（第二シールリップ）２３が密封流体側Ａへ傾斜するように一体成形されている。

バックアップリング３１は、保持環４１と同じく金属板のプレス品よりなり、環状の平面状に成形されている。このバックアップリング３１は、第二シールリップ部材２１の更に大気側Ｂに配置されるので、第二シールリップ部材２１に対するバックアップ作用をなす。

第一リップシール部材１１は、所定のゴム状弾性体よりなり、保持環４１の筒状部４２の外周側に配置された円筒部１２と、円筒部１２の密封流体側端部から径方向内方へ向けて一体成形された環状の径方向部１３と、径方向部１３の内周端部に一体成形されたシールリップ（第一シールリップ）１４とを一体に有している。シールリップ１４は密封流体側Ａへ長く延びるように形成され、その先端内周面にポンピング作用をなすネジシール１５が設けられている。また径方向部１３の大気側端面に環状の嵌め込み溝部１３ａが大気側Ｂへ向けて開口するよう設けられており、この嵌め込み溝部１３ａに保持環４１の折り返し部４３が大気側Ｂから嵌め込まれている。また円筒部１２の大気側端部には内向き鍔部２０が一体成形されており、この内向き鍔部２０と径方向部１３との間に保持環４１が非接着で嵌め合わされる構造とされている。

上記四部品１１，２１，３１，４１の組み合わせよりなるリップタイプシール１はこれを直接、軸孔７２内周面に嵌合することも可能であるが、当該装着構造では上記したようにカートリッジ５１を介して嵌合される構造とされている。

カートリッジ５１は、以下のように構成されている。

すなわち、カートリッジ５１は、金属等所定の剛材よりなり例えば金属板のプレス品よりなり、小径筒部５２を有し、この小径筒部５２の密封流体側端部に径方向外方へ向けて環状の段差部５３が一体成形され、段差部５３の外周端部に密封流体側Ａへ向けて大径筒部５４が一体成形されており、図示するように小径筒部５２の内周面にリップタイプシール１を嵌合するとともに大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周面に嵌合される構造とされている。

尚、上記第一実施例における段差部５３は軸直角平面状に形成されていたが、当該第二実施例では、段差部５３は断面Ｓ字ないし略Ｓ字状に形成され、これにより小径筒部５２と大径筒部５４とが軸方向に一部オーバーラップして配置される構造とされている。

また、カートリッジ５１はその製作時に、小径筒部５２の径寸法を一定に設定されるとともに大径筒部５４の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定されるものとされている。

また、カートリッジ５１は、大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周面に嵌合されたときに、小径筒部５２の外周面と軸孔７２内周面との間に径方向間隙５５を設定されるものとされている。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の密封流体側端部には、当該カートリッジ５１を軸孔７２に挿入するときの挿入深さを規定するための外向きフランジ状の係合部５６が一体成形されている。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の外周面には、当該カートリッジ５１と軸孔７２内周面との間に介在してシール作用をなす弾性皮膜よりなる外周シール５７が全周に亙って被着されている。

また、カートリッジ５１における小径筒部５２の大気側端部には、当該カートリッジ５１にリップタイプシール１を挿入するときの挿入深さを規定するための内向きフランジ状の係合部５８が一体成形されている。

上記構成のリップタイプシール１は、複数のシールリップ１４，２３を有して優れたシール効果を発揮するほか、その装着構造につき以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。

すなわち、上記構成の装着構造は、リップタイプシール１をその外周側に配置したカートリッジ５１を介して軸孔７２内周に装着する構造とされ、カートリッジ５１は小径筒部５２に段差部５３を介して大径筒部５４を一体成形した段付き形状とされ、このうちの小径筒部５２の内周面にリップタイプシール１を嵌合するとともに大径筒部５４の外周面にて軸孔７２内周に嵌合される構造とされている。したがってカートリッジ５１を製作するに際して、小径筒部５２の径寸法を一定に設定するとともに大径筒部５４の径寸法を装着予定の軸孔径に合わせて設定することにより、同一仕様のリップタイプシール１をそのまま使用し続けることが可能となり、しかもこのリップタイプシール１を様々な大きさの軸孔７２内周に装着することが可能となる。したがって、軸径が同じでも軸孔径が異なる装着箇所に使用する場合であっても同一仕様のリップタイプシール１をそのまま使用することができる。

また、装着状態において、カートリッジ５１の小径筒部５２の外周面と軸孔７２内周面との間に所定の大きさの径方向間隙５５が設定されるために、この径方向間隙５５を、軸７３の偏心に対するリップタイプシール１の追随のためのスペースとして、あるいはハウジング７１からリップタイプシール１へ熱が伝わりにくくする断熱のためのスペースとして有効に活用することができる。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の密封流体側端部に外向きフランジ状の係合部５６が一体成形されているために、カートリッジ５１を軸孔７２に挿入する際にこの係合部５６をハウジング７１の外側端面に突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができる。したがって装着作業を容易化し、装着作業性を向上することができる。

また、カートリッジ５１における大径筒部５４の外周面に弾性皮膜よりなる外周シール５７が被着されているために、この外周シール５７がカートリッジ５１と軸孔７２内周面との間に介在してシール作用を発揮する。したがって該部シール性を確保・向上することができる。

また、カートリッジ５１における小径筒部５２の大気側端部に内向きフランジ状の係合部５８が一体成形されているために、カートリッジ５１にリップタイプシール１を挿入する際にこの係合部５８にリップタイプシール１を突き当てることにより、挿入深さを常に一定の深さに規定することができる。したがって組付け作業を容易化し、組付け作業性を向上することができる。

更にまた、カートリッジ５１の段差部５３が断面Ｓ字ないし略Ｓ字状に形成され、これにより小径筒部５２と大径筒部５４とが軸方向に一部オーバーラップして配置されているために、この一部オーバーラップする分、カートリッジ５１全体の軸方向長さが短縮されている。したがって、リップタイプシール１をカートリッジ５１を介して装着する構造であっても軸方向にコンパクトな構造のシール製品を提供することができる。

尚、上記説明において、リップタイプシール１の構造は単なる例示に過ぎず、本考案によれば様々な構造のリップタイプシールをカートリッジを介してハウジングに装着することができる。

本考案の第一実施例に係る装着構造を備えたリップタイプシールの半裁断面図 本考案の第二実施例に係る装着構造を備えたリップタイプシールの半裁断面図 従来例に係る装着構造を備えたリップシールの半裁断面図

符号の説明

１ リップタイプシール
１１ 第一リップシール部材
１４，２３ シールリップ
１６ 補強環
１９，４５ カシメ部
２１ 第二リップシール部材
３１ バックアップリング
４１ 保持環
５１ カートリッジ
５２ 小径筒部
５３ 段差部
５４ 大径筒部
５５ 径方向間隙
５６ 外向きフランジ状の係合部
５７ 外周シール
５８ 内向きフランジ状の係合部
７１ ハウジング
７２ 軸孔
７３ 軸

Claims (4)

1. ハウジングの軸孔内周に装着されて、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接するリップタイプシールを前記軸孔内周に装着する構造であって、
   前記リップタイプシールをその外周側に配置したカートリッジを介して前記軸孔内周に装着する構造を有し、
   前記カートリッジは、小径筒部に段差部を介して大径筒部を一体成形した段付き形状を有し、前記小径筒部の内周面に前記リップタイプシールを嵌合するとともに前記大径筒部の外周面にて前記軸孔内周に嵌合されることを特徴とするリップタイプシールの装着構造。
2. 請求項１記載の装着構造において、
   カートリッジは、大径筒部の軸方向端部に、当該カートリッジを軸孔に挿入するときの挿入深さを規定するための外向きフランジ状の係合部を一体に有し、小径筒部の軸方向端部に、当該カートリッジにリップタイプシールを挿入するときの挿入深さを規定するための内向きフランジ状の係合部を一体に有し、大径筒部の外周面にて軸孔内周面に嵌合されたときに小径筒部の外周面と軸孔内周面との間に径方向間隙を設定されるものであることを特徴とするリップタイプシールの装着構造。
3. 請求項１または２記載の装着構造において、
   カートリッジに設ける段差部は断面Ｓ字ないし略Ｓ字状とされ、小径筒部と大径筒部とが軸方向に一部オーバーラップして配置されていることを特徴とするリップタイプシールの装着構造。
4. 請求項１、２または３記載の装着構造において、
   カートリッジは、大径筒部の外周面に、当該カートリッジと軸孔内周面との間に介在してシール作用をなす弾性皮膜よりなる外周シールを有することを特徴とするリップタイプシールの装着構造。

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