JP3196932U - Sealing device - Google Patents
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Abstract
【課題】シール装置の外周部とハウジングとの間のシール構造の適正化を図ることにより、長期間使用してもシール部の劣化を有効に抑制して安定したシール性を確保できる、シール装置を提供する。【解決手段】シール装置1が、回転軸60の外周面と摺接可能な第1シールリップ部11を有するエラストマ製の第1シールリング部材10と、第1シールリング部材の少なくとも一部分を収容する筒状ケース20とを具え、筒状ケースは、筒状ケースの外周面を覆うシール被覆層13を有し、シール被覆層の外周面が、複数の環状凸部14として形成されているようにする。【選択図】図2A sealing device capable of ensuring stable sealing performance by effectively suppressing deterioration of a sealing portion even when used for a long time by optimizing a sealing structure between an outer peripheral portion of the sealing device and a housing. I will provide a. A sealing device (1) accommodates an elastomer first seal ring member (10) having a first seal lip portion (11) slidably contactable with an outer peripheral surface of a rotary shaft (60), and at least a part of the first seal ring member. The cylindrical case 20 includes a seal coating layer 13 that covers the outer peripheral surface of the cylindrical case, and the outer peripheral surface of the seal coating layer is formed as a plurality of annular protrusions 14. To do. [Selection] Figure 2
Description
本考案は、軸孔を有するハウジングと、このハウジングの軸孔に嵌装された回転軸との間をシールして、密封空間内に収容されている被密封流体の、大気側への漏洩を防止するシール装置に関する。 The present invention seals between a housing having a shaft hole and a rotating shaft fitted in the shaft hole of the housing, thereby preventing leakage of the sealed fluid accommodated in the sealed space to the atmosphere side. The present invention relates to a sealing device for preventing.
従来のシール装置としては、例えば、自動車の空調装置等における圧縮機の回転軸周りをシールするために用いられ、回転軸の外周面に摺接されるシールリング部材によって、密封空間の密封状態を維持するシール装置が知られている。このようなシール装置を構成するシールリング部材は、密封性に優れたゴム等のエラストマ材料からなり、シールリング部材の先端部を構成するシールリップ部が、回転軸の外周面に常に接触した状態になるようにして、密封対象となる圧縮機の機内空間内に充填された被密封流体である冷媒ガスや潤滑油を密封して、機内空間を密封空間とし、被密封流体が機内空間から外部へ漏洩することを防止している。 As a conventional sealing device, for example, a sealing ring member that is used to seal around the rotating shaft of a compressor in an air conditioner of an automobile and the like is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the sealed state of the sealed space is set. Maintaining sealing devices are known. The seal ring member that constitutes such a seal device is made of an elastomer material such as rubber having excellent sealing performance, and the seal lip portion that constitutes the tip of the seal ring member is always in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft. The refrigerant gas or lubricating oil, which is the sealed fluid filled in the internal space of the compressor to be sealed, is sealed to make the internal space a sealed space, and the sealed fluid is externally connected from the internal space. To prevent leakage.
従来のシール装置100は、図1に示すように、回転軸160の外周面と摺接可能な第1シールリップ部111を有するエラストマ製の第1シールリング部材110と、この第1シールリング部材110を内部に収容する金属製の筒状ケース120とを具え、また、第1シールリング部材110には、第1シールリップ部111の、大気Y側の一端から径方向外側に延在する厚肉基部112と、この厚肉基部112に埋設された金属製の補強環170とをさらに具えている。
As shown in FIG. 1, the
筒状ケース120は、外周側に、軸孔151の内周面152と密接する弾性変形可能なOリング180を装着するための環状凹部121を有し、この環状凹部121にOリング180を装着した状態でシール装置100を、ハウジング150の軸孔151に嵌装することにより、シール装置100の外周部とハウジング150との間のシール性が、それらの間に位置するOリング180を通じて確保することができる。Oリング180の外径は、通常、筒状ケース120の最大外径よりも多少大きく設定し、シール装置100をハウジング150の軸孔151に嵌装したとき、Oリング180は、筒状ケース120の外周面と略同一径にまで弾性圧縮変形して、シール装置100の外周部とハウジング150とにそれぞれ密着して挟着される。
The
従来のシール装置100では、その外周部とハウジング150との間のシール性を得るために、Oリング180が必須の構成要素である。しかし、Oリング180は、例えば高温環境下においては、特に外気と触れる大気Y側において使用時間の経過とともに劣化して、へたる傾向がある。これにより、シール装置100の外周部と、ハウジング150との間におけるシール性が低下し、最悪の場合には、密封空間内の流体が大気Y側に漏れるおそれがあった。
In the
本考案の目的は、シール装置の外周部とハウジングとの間のシール構造の適正化を図ることにより、長期間使用してもシール部の劣化を有効に抑制して安定したシール性を確保できる、シール装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to optimize the seal structure between the outer peripheral portion of the seal device and the housing, thereby effectively suppressing deterioration of the seal portion even when used for a long period of time and ensuring stable sealing performance. It is in providing a sealing device.
上記目的を達成するため、本考案の要旨構成は以下の通りである。 In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1)軸孔を有するハウジングと、該ハウジングの前記軸孔に嵌装された回転軸との間をシールして、密封空間内の流体を密封するシール装置であって、前記回転軸の外周面と摺接可能な第1シールリップ部を有するエラストマ製の第1シールリング部材と、該第1シールリング部材の少なくとも一部を収容する筒状ケースとを具えるシール装置において、前記筒状ケースは、該筒状ケースの外周面を覆うシール被覆層を有し、該シール被覆層の外周面が、複数の環状凸部として形成されることを特徴とする、シール装置。 (1) A sealing device that seals a fluid in a sealed space by sealing between a housing having a shaft hole and a rotating shaft fitted in the shaft hole of the housing, the outer periphery of the rotating shaft A sealing device comprising: a first seal ring member made of an elastomer having a first seal lip portion slidably contactable with a surface; and a cylindrical case containing at least a part of the first seal ring member. The case has a seal coating layer that covers an outer peripheral surface of the cylindrical case, and the outer peripheral surface of the seal coating layer is formed as a plurality of annular convex portions.
(2)前記環状凸部は2つであることを特徴とする、上記(1)に記載のシール装置。 (2) The sealing device according to (1), wherein the number of the annular convex portions is two.
(3)前記筒状ケースは、前記第1シールリング部材の、前記密封空間とは反対側である背面側に位置し、前記回転軸の外周面と摺接可能な第2シールリップ部を有する樹脂製の第2シールリング部材と、該第2シールリング部材の背面側に位置し、前記第2シールリング部材を支持するバックアップリング部材とをさらに収容することを特徴とする、上記(1)または(2)に記載のシール装置。 (3) The cylindrical case has a second seal lip portion that is located on the back side of the first seal ring member that is opposite to the sealed space and that can be slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft. The above-mentioned (1), further containing a resin-made second seal ring member and a backup ring member that is located on the back side of the second seal ring member and supports the second seal ring member Or the sealing apparatus as described in (2).
(4)前記第1シールリング部材と前記シール被覆層とが同一のシール部材からなり、前記筒状ケースは、前記シール部材内に埋設されて、前記第1シールリング部材を補強する補強環を兼ねることを特徴とする、上記(1)、(2)または(3)に記載のシール装置。 (4) The first seal ring member and the seal coating layer are made of the same seal member, and the cylindrical case is embedded in the seal member to provide a reinforcing ring for reinforcing the first seal ring member. The sealing device according to (1), (2), or (3), wherein the sealing device is also used.
本考案によれば、筒状ケースが、筒状ケースの外周面を覆うシール被覆層を有し、シール被覆層の外周部を、複数の環状凸部として形成することにより、複数の環状凸部のうち、密封空間側の環状凸部が、大気側の環状凸部の存在により、外気との接触を防止でき、密封空間側の環状凸部の劣化によるへたりが有効に抑制されるため、シール装置の外周部とハウジングとの間のシール性が、長期間使用してもほとんど低下することなしに安定して得られるシール装置の提供が可能になった。 According to the present invention, the cylindrical case has a seal coating layer that covers the outer peripheral surface of the cylindrical case, and the outer peripheral portion of the seal coating layer is formed as a plurality of annular convex portions, thereby providing a plurality of annular convex portions. Among them, the annular convex part on the sealed space side can prevent contact with the outside air due to the presence of the annular convex part on the atmosphere side, and the sag due to the degradation of the annular convex part on the sealed space side is effectively suppressed, It has become possible to provide a sealing device that can be stably obtained without substantially reducing the sealing performance between the outer peripheral portion of the sealing device and the housing even when used for a long period of time.
次に、本考案の実施形態について図面を参照しながら以下で説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2は、本考案に従うシール装置1の縦断面を半部だけ示したものである。 FIG. 2 shows only a half of the longitudinal section of the sealing device 1 according to the present invention.
図2に示すシール装置1は、主に、第1シールリング部材10と、筒状ケース20とを具えている。
The sealing device 1 shown in FIG. 2 mainly includes a first
第1シールリング部材10は、エラストマ製であり、第1シールリップ部11と、図2に示す実施形態では、第1シールリップ部11の、大気Y側の一端から径方向外側に延在する厚肉基部12とで構成されている。第1シールリップ部11は、回転軸60の外周面と摺接可能なリップ先端部11aと、回転軸60の外周側に同心で円筒状に形成された第1円筒部11bとで構成されている。
The first
回転軸60の外周面に接触する第1シールリップ部11のリップ先端部11aは、回転軸60に向かって密封空間X側に傾斜して延在し、回転軸線61を中心に回転する回転軸60の外周面に対し、低接触抵抗になるように小接触面積で緊密接触するように弾性変形する。回転軸60の外周面に対する第1シールリップ部11のリップ先端部11aの面圧を高めることによって、シール機能を発揮し、シール装置1の内周部と回転軸60との間で、密封空間Xから大気Y側への被密封流体の漏洩を防ぐことができる。
The
筒状ケース20は、金属製であり、第1シールリング部材10の少なくとも一部分を収容している。図2に示すように、筒状ケース20は、回転軸60の外周側に同心で円筒状に形成された第2円筒部21を有する。この第2円筒部21の密封空間X側の端部分で、径方向内側に曲げ加工された第1内向き端部22と、第2円筒部21の大気Y側の端部分で、カシメ加工により径方向内側に曲げられた第2内向き端部23とを有する。
The
また、図2に示すシール装置1は、シール装置1の内周部と、回転軸60の外周面との間におけるシール性をより一層高める観点から、第1シールリング部材10の背面側(図2では大気Y側)に位置し、回転軸60の外周面と摺接可能な第2シールリップ部31を有する樹脂製の第2シールリング部材30を具えた実施形態の例を示している。第2シールリップ部31は、回転軸60に向かって密封空間X側に傾斜して延在する。第2シールリップ部31は、シール装置1が装着されたハウジング50の軸孔51に回転軸60が嵌装されると、第1シールリング部材10の第1シールリップ部11と同様に、弾性変形して、回転軸60の外周面に摺接可能に密接した状態になる。
Moreover, the sealing device 1 shown in FIG. 2 is a back surface side of the first
図示の第2シールリング部材30は、第2シールリップ部31から径方向外側に延在し、シール装置1の筒状ケース20内で固定される固定端部32をさらに有する。
The illustrated second
第2シールリング部材30の材質としては、特に規定しないが、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の低摩擦性の合成樹脂材料を用いることが好ましい。
The material of the second
図2に示すシール装置1は、バックアップリング部材40をさらに有している。バックアップリング部材40は、金属製であり、第2シールリング部材30の背面側に位置し、第2シールリング部材30を背面から支持してその変形を制限する。バックアップリング部材40は、第2シールリング部材30の固定端部32の背面に密接して延び、固定端部32を、第1シールリング部材10の厚肉基部12とともに挟持して固定する環状固定部41と、この環状固定部41の径方向外側の一端から、大気Y側に向かって延在し、回転軸60と同心で円筒状に形成された第3円筒部42と、この第3円筒部42から径方向外側に向かう外向き端部43とを有する。
The sealing device 1 shown in FIG. 2 further has a
そして本考案の構成上の主な特徴は、筒状ケース20が、筒状ケース20の外周面を覆うシール被覆層13を有し、このシール被覆層13の外周部が、複数の環状凸部14として形成されることにあり、この構成を採用することによって、複数の環状凸部14のうち、密封空間X側の環状凸部14aは、大気Y側の環状凸部14bの存在により外気との接触を防止でき、密封空間X側の環状凸部14aの劣化に起因するへたりは抑制され、シール装置1の外周部とハウジング50との間の長期に亘る安定的なシール性を達成することができる。
The main feature of the configuration of the present invention is that the
シール被覆層13は、ゴム製であり、軸孔51と緊密に嵌合する。シール被覆層13は、筒状ケース20の第2円筒部21に加硫接着により接着されていてもよく、また、シール被覆層13を第1シールリング部材10と同一のシール部材から構成して、このシール部材内に筒状ケース20が埋設されていてもよい。この構成により、シール装置1の外周部とハウジング50との間のシール、およびシール装置2の内周部と回転軸60との間のシールを、第1シールリング部材10単独で達成することができる。なお、図2に示すシール装置1は、筒状ケース20を、第1シールリング部材10内に埋設した実施形態である。筒状ケース20を第1シールリング部材10内に埋設することにより、筒状ケース20が、第1シールリング部材10を補強する補強環を兼ねることもできる。筒状ケース20が、第1シールリング部材10、第2シールリング部材30およびバックアップリング部材40の挟持収容機能だけでなく、第1シールリング部材10の補強機能も具備することで、シール装置1の構成の簡素化を達成することができる。
The
図2に示す複数の環状凸部14a,14bはそれぞれ、回転軸60の回転軸線61に沿って互いに間隔をおいて形成されている。図示の環状凸形14a,14bの最大外径位置は、ハウジング50の軸孔51の内周面52の最大内径位置よりも多少大きく設定されているが、環状凸部14a,14bは、シール装置1をハウジング50の軸孔51に嵌装すると、シール被覆層13の外周面と略同一径にまで弾性変形して密着固定される。
The plurality of
さらに、図示のシール装置1は、シール被覆層13の外周部に形成した環状凸部14の配設個数を、本考案の効果を奏することができる最小配設個数である2つとした場合を示しているが、シール装置1の外周部とハウジング50との間のシール性をより長期にわたってより確実に維持する必要性がある場合には、3つ以上としてもよい。
Further, the illustrated sealing device 1 shows a case where the number of the
上述したところは、この考案の一実施形態の一例を示したにすぎず、実用新案登録請求の範囲の範囲において種々の変更を加えることができる。 The above description is merely an example of an embodiment of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the utility model registration request.
本考案によれば、複数の環状凸部のうち、密封空間側の環状凸部が、大気側の環状凸部の存在により、外気との接触を防止でき、密封空間側の環状凸部の劣化によるへたりが有効に抑制されるため、シール装置の外周部とハウジングとの間のシール性が、長期間使用してもほとんど低下することなしに、安定して得られるシール装置の提供が可能になった。 According to the present invention, among the plurality of annular convex portions, the annular convex portion on the sealed space side can prevent contact with the outside air due to the presence of the annular convex portion on the atmospheric side, and the annular convex portion on the sealed space side is deteriorated. Since the sag caused by is effectively suppressed, the sealing performance between the outer periphery of the sealing device and the housing can be provided stably without substantially deteriorating even after long-term use. Became.
1 シール装置
10 エラストマ製の第1シールリング部材
11 第1シールリップ部
11a リップ部先端部
11b 第1円筒部
12 厚肉基部
13 シール被覆層
14 環状凸部
14a 密封空間側の環状凸部
14b 大気側の環状凸部
20 金属製の筒状ケース
21 第2円筒部
22 第1内向き端部
23 第2内向き端部
30 樹脂製の第2シールリング部材
31 第2シールリップ部
32 固定端部
40 バックアップリング部材
41 環状固定部
42 第3円筒部
43 外向き端部
50 ハウジング
51 軸孔
52 軸孔の内周面
60 回転軸
61 回転軸線
100 シール装置
110 第1シールリング部材
111 第1シールリップ部
112 厚肉基部
140 金属製の補強環
150 ハウジング
151 軸孔
152 軸孔の内周面
160 回転軸
170 Oリング
180 筒状ケース
181 環状凹部
X 密封空間
Y 大気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記回転軸の外周面と摺接可能な第1シールリップ部を有するエラストマ製の第1シールリング部材と、
該第1シールリング部材の少なくとも一部分を収容する筒状ケースと
を具えるシール装置において、
前記筒状ケースは、該筒状ケースの外周面を覆うシール被覆層を有し、
該シール被覆層の外周面が、複数の環状凸部として形成されていることを特徴とする、シール装置。 A sealing device that seals a fluid in a sealed space by sealing between a housing having a shaft hole and a rotating shaft fitted in the shaft hole of the housing,
A first seal ring member made of elastomer having a first seal lip portion slidably contactable with the outer peripheral surface of the rotating shaft;
In a sealing device comprising a cylindrical case that houses at least a part of the first seal ring member,
The cylindrical case has a seal coating layer covering the outer peripheral surface of the cylindrical case,
An outer peripheral surface of the seal coating layer is formed as a plurality of annular protrusions.
前記第1シールリング部材の、前記密封空間とは反対側である背面側に位置し、前記回転軸の外周面と摺接可能な第2シールリップ部を有する樹脂製の第2シールリング部材と、
該第2シールリング部材の背面側に位置し、前記第2シールリング部材を支持するバックアップリング部材と
をさらに収容することを特徴とする、請求項1または2に記載のシール装置。 The cylindrical case is
A second seal ring member made of a resin having a second seal lip portion which is located on the back side opposite to the sealed space of the first seal ring member and has a second seal lip portion which can be slidably contacted with an outer peripheral surface of the rotating shaft; ,
The seal device according to claim 1, further comprising a backup ring member that is located on a back surface side of the second seal ring member and supports the second seal ring member.
前記筒状ケースは、前記シール部材内に埋設されて、前記第1シールリング部材を補強する補強環を兼ねることを特徴とする、請求項1、2または3に記載のシール装置。 The first seal ring member and the seal coating layer are made of the same seal member,
4. The sealing device according to claim 1, wherein the cylindrical case also serves as a reinforcing ring that is embedded in the sealing member and reinforces the first sealing ring member. 5.
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