JP3567964B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、シールリップを備えたシール部材と、このシール部材を保護する補助シール部材とを組み合わせた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動製パン機、餅つき機またはミキサー機等のように調理ケースの内部に回転羽根または回転刃等の回転工具を設けた調理機においては、この回転工具を回転させる軸がケーシングを縦方向に貫通して設けられている。したがってこの軸の周囲を正確に密封しないと、一部の調理物や水分等が軸を伝って漏洩する不都合がある。
【０００３】
この種の用途に用いられる密封装置として、従来、図１３に示す密封装置が知られており、この密封装置は、以下のように構成されている。
【０００４】
すなわち、この密封装置は先ず、ケーシング５１の内周面に嵌着されるケースシール部材５２と、軸（図示せず）の周面に密接摺動するシールリップ５４を備えた軸シール部材５３とを別部品として有しており、前者のケースシール部材５２の芯金５５の内周側に後者の軸シール部材５３の芯金５６が嵌着されて、両シール部材５２，５３が一体化されている。また後者の軸シール部材５３の上面にその摩耗を防止するとともに調理物との剥離性を付与するために、滑り性を備えた部材よりなる補助シール部材５７が配置されており、この補助シール部材５７は、その外周縁部５７ａが両芯金５５，５６のフランジ部５５ａ，５６ａの間に挟持されることによって、両シール部材５２，５３の間に組み付けられている。
【０００５】
上記構成を備えた密封装置は、シールリップ５４を軸の周面に密接摺動させることにより軸の周囲を密封することができ、しかも軸シール部材５３の上面に補助シール部材５７を配置したためにこの補助シール部材５７によってシール部材１を調理物等の密封対象物から保護することができるが、尚、以下のような不都合を有している。
【０００６】
すなわち、補助シール部材５７を二つの芯金５５，５６の間に挟み込むことによってこの補助シール部材５７をシール部材に組み付ける構成であるために、シール部材がケースシール部材５２およびシール部材５３の二部品に分けられている。したがって部品点数が多く、製作に多くの手間と時間がかかり、コスト的にも不利である。また芯金５５，５６同士を互いに嵌着する構成であるために、この芯金５５，５６を精度良く加工して旨く嵌着しないと、この芯金５５，５６同士の間から密封対象物が漏れる虞もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、シール部材に対する補助シール部材の取付け構造に工夫を凝らすことによってシール部材を二つに分ける必要がなく、部品点数を削減することが可能であり、製作を容易にすることが可能であり、しかもシール部材に対して補助シール部材を容易に取り付けることが可能な密封装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の密封装置は、ケーシングに固定されるとともに軸の周面にシールリップを摺動自在に密接させるシール部材と、前記シール部材の軸方向一方に非接着で重ねられるとともに前記軸の周面に内周部を摺動自在に密接させる補助シール部材とを有し、前記補助シール部材に孔状の係合部が設けられ、前記シール部材に、前記孔状の係合部に圧入される突起状の係合部が設けられ、前記突起状の係合部には、柱状部とこの柱状部の上端部に一体成形された比較的大径のストッパとが一体に設けられ、前記両係合部の係合により前記補助シール部材が前記シール部材に非接着で取り付けられており、前記突起状の係合部のストッパと孔状の係合部の開口周縁部との間には軸方向間隙が設けられ、前記突起状の係合部の柱状部と孔状の係合部の内面との間には軸直角方向間隙が設けられていることにした。
【０００９】
上記構成を備えた本発明の密封装置は先ず、ケーシングに固定されるとともに軸の周面にシールリップを密接させるシール部材を有しており、このシール部材に補助シール部材が組み合わされる。
【００１０】
シール部材は、ケーシングに固定される機能と、軸の周面にシールリップを密接させる機能の双方を備えており、よって上記従来技術におけるケースシール部材の機能と軸シール部材の機能とを兼ね備え、一部品により構成されている。
【００１１】
一方、補助シール部材は、シール部材に設けられたシールリップの摩耗を防止するとともにシール部材に調理物等の密封対象物との剥離性を付与するために設けられるもので、この機能を発揮すべく、シール部材の軸方向一方、すなわち密封対象物側に重ね配置される。またこの補助シール部材は、シール部材に設けられるシールリップと同材質または他材質の材料によって成形されるが、上記したこの補助シール部材の機能からして、滑り性が良好な樹脂によって成形されるのが好適である。
【００１２】
本発明において、シール部材に対する補助シール部材の取付けは、シール部材の軸方向一方、すなわち密封対象物側に補助シール部材を重ね合わせ、シール部材に設けられた突起状の係合部を、補助シール部材に対応して設けられた係合部に圧入することによって極めて容易に行なわれる。突起状の係合部を対応する係合部に圧入すると、両係合部が係合して補助シール部材がシール部材に取り付けられ、かつ回り止めされる。
【００１３】
シールリップを備えたシール部材が芯金にゴム状弾性材を加硫接着するものである場合、シール部材に設けられる突起状の係合部は、これを、このゴム状弾性材の一部として設けるのが好適である。一方、補助シール部材に対応して設けられる係合部は、これを、突起状の係合部を圧入可能とすべく孔状、凹部状、スリット状または切欠状等に形成するが、圧入作業を容易化するために特に、孔状に形成するのが好適である。
【００１４】
このように突起状の係合部がゴム状弾性材製であり、補助シール部材側の対応する係合部が孔状である場合、両係合部は圧入代の設定によって互いに係合するのが一般であるが、突起状の係合部の先端部に孔状の係合部の内径より大きな径のストッパを設けて、このストッパを孔状の係合部に圧入して孔状の係合部の反対側まで貫通させると、組付け後、このストッパが孔状の係合部の周縁に係合するために、一層堅固な抜け止め構造が構成される。
【００１５】
また、この場合は、突起状の係合部の先端に設けられる比較的大径のストッパによって抜け止め作用が維持されるために、同じく突起状の係合部の、孔状の係合部内に配置されるストッパ以外の柱状部分については、その径が孔状の係合部の内径より小さく設定されても良いことになる。そしてこの場合は、この柱状部分の周面と孔状の係合部の内面との間に間隙が形成されるために、この間隙の範囲内で、補助シール部材がシール部材に対して軸直角方向に相対変位可能となり、これにより軸に対する補助シール部材の偏心追随性を確保することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、当該実施形態に係る密封装置をケーシング２１の内周に嵌着した状態の要部断面を示している。図２は、シール部材１を軸方向から見た平面図であって図１におけるＡ方向矢視図、図３は補助シール部材１１を軸方向から見た平面図であって図１におけるＡ方向矢視図、図４は互いに係合した係合部１２，１３の拡大断面図である。
【００１８】
図示したように、当該実施形態に係る密封装置は、芯金（取付環または補強環とも称する）２にゴム状弾性材（ゴム状弾性体とも称する）３を加硫接着したシール部材（メインシールとも称する）１と、このシール部材１の上面に重ねられた補助シール部材（補助シールとも称する）１１と、シール部材１に設けられたシールリップ７に軸（回転軸とも称する）２２に対する緊締力を付与するガータスプリング１０とによって構成されており、シール部材１が、ケーシング（ハウジングとも称する）２１に設けられた環状の凹段部２１ａにその上方から圧入されることによって、密封装置全体がケーシング２１の内周に装着されるようになっている。各部品は環状である。
【００１９】
シール部材１の芯金２は、筒状部２ａと、その上端に径方向内方に向けて一体成形されたフランジ部２ｂとを一体に備えており、これにより断面略Ｌ字形に成形されている。
【００２０】
この芯金２に加硫接着されたゴム状弾性材３は、芯金２の筒状部２ａの下端面および外周面に接着されて、芯金２がケーシング２１の凹段部２１ａに嵌着されたときに凹段部２１ａの内面に密接して芯金２およびケーシング２１間をシールする外周シール部４と、筒状部２ａの内周面に接着されてこれを保護する内側被覆部５と、芯金２のフランジ部２ｂの内周端部に下向きに設けられた略円筒形を呈するシールリップ保持部６と、このシールリップ保持部６の内周面に設けられて装着時に軸２２の周面に摺動自在に密接するシールリップ７と、フランジ部２ｂの上端面に接着されてこれを保護するとともに外周シール部４およびシールリップ保持部６を連結した上側被覆部８と、フランジ部２ｂの下端面に接着されてこれを保護するとともに内側被覆部５およびシールリップ保持部６を連結した下側被覆部９とを一体に備えており、全体として芯金２を被包している。
【００２１】
シールリップ７は、上下に複数、図では二つが設けられ、それぞれがシール受圧面７ａを上方に向けて、軸２２の周面を伝ってくる調理物等の密封対象物をシールするようになっている。また下側のシールリップ７に軸２２に対する緊迫力を付与するために、このシールリップ７の外周に位置して、シールリップ保持部６の外周面にガータスプリング１０が嵌着されている。
【００２２】
シール部材１の上面に重ねられる補助シール部材１１は、レアフロン（登録商標）等の滑り性の良好な合成樹脂（四弗化エチレン樹脂）によって略蛇の目状に成形されており、シール部材１のゴム状弾性材３の上側被覆部８の上面形状に合わせて平板状に成形された外周部１１ａと、上側のシールリップ７の上面形状に合わせてテーパ状に成形された内周部１１ｂとを一体に備えており、装着時、内周部１１ｂの内周端部が軸２２の周面に密接摺動する。
【００２３】
シール部材１において、ゴム状弾性材３の上側被覆部８の上面に、上方向に向けて突起状の係合部（突起とも称する）１２が複数、図では四つ、等配状に設けられており、これに対応して、補助シール部材１１の外周部１１ａに孔状の係合部（通し穴とも称する）１３が複数、図では四つ、等配状に設けられており、前者の突起状の係合部１２がそれぞれ後者の孔状の係合部１３に圧入され、両係合部１２，１３が係合することによって、補助シール部材１１がシール部材１に取り付けられている。
【００２４】
図４に拡大して示すように、突起状の係合部１２は、ゴム状弾性材３の上側被覆部８の上面に上向きに一体成形された柱状部１２ａと、この柱状部１２ａの上端部に一体成形された比較的大径のストッパ１２ｂとを一体に備えており、略円柱形に成形された柱状部１２ａの先端に、平面形状（Ａ方向から見た形状）を略円形に成形されたストッパ１２ｂが同軸上に一体成形されている。孔状の係合部１３の開口形状は略円形である。また突起状の係合部１２は、柱状部１２ａの外径寸法を孔状の係合部１３の内径寸法より小さく設定されており、これに対してストッパ１２ｂの外径寸法を孔状の係合部１３の内径寸法より大きく設定されている。またストッパ１２ｂの上面外周部に、このストッパ１２ｂを孔状の係合部１３に圧入し易くするために、テーパ状の傾斜面（カット部とも称する）１２ｃが設けられており、同じくストッパ１２ｂの下面部に、このストッパ１２ｂを圧入時に弾性変形し易くするテーパ状の傾斜面１２ｄが設けられている。傾斜面１２ｃ，１２ｄは何れも径方向内方から外方に向けて漸次下降する向きに形成されている。
【００２５】
ストッパ１２ｂを孔状の係合部１３に弾性変形させつつ圧入して、孔状の係合部１３の反対側（上側）に貫通させると、このストッパ１２ｂが弾性復帰して図示した形状に復帰し、爾後、その外周縁部が孔状の係合部１３の開口周縁部に係合するために、これにより抜け止め機能が発揮される。圧入後、ストッパ１２ｂの下面部は、孔状の係合部１３の開口周縁部と常時接触しても良いが、図示したように孔状の係合部１３の開口周縁部との間に若干の間隙（軸方向間隙）１４が設けられるようにしても良く、このようにすると、補助シール部材１１がシール部材１に対して軸直角方向に相対変位し易くなるために、後記する軸２２の偏心に対する補助シール部材１１の追随性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また上記した柱状部１２ａおよびストッパ１２ｂを一体に備えた突起状の係合部１２が孔状の係合部１３に圧入されると、突起状の係合部１２の柱状部１２ａの周面と孔状の係合部１３の内面との間に所定の大きさを間隙（軸直角方向間隙）１５が設定されるために、この間隙１５の範囲内で、補助シール部材１１がシール部材１に対して軸直角方向に相対変位することが可能となり、これにより軸２２の偏心に対する補助シール部材１１の追随性を確保することが可能となる。
【００２７】
上記構成を備えた密封装置は、例えば自動製パン機内部のケーシング２１内周に装着されて軸２２の周囲を密封するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００２８】
すなわち先ず、シール部材１に設けられた複数のシールリップ７が軸２２の周面に密接摺動するとともに、同じくシール部材１に設けられた外周シール部４がケーシング２１の内面に密接するために、調理物または水分等の密封対象物を十分にシールすることができる。また反対に、外部から機内へダスト等が侵入するのを防止することもできる。
【００２９】
また上記従来技術のようにシール部材１が複数の部品に分割されておらず、シール部材１が芯金２にゴム状弾性材３を加硫接着した唯一の加硫成形品によって構成されているために、上記従来技術と比較して部品点数を削減することができ、その製作を容易にすることができ、コスト的にも有利である。
【００３０】
またシール部材１に、そのゴム状弾性材３の一部として設けた突起状の係合部１２を、補助シール部材１１に設けた孔状の係合部１３に圧入するのみで、補助シール部材１１をシール部材１に取り付けることができるために、取付け作業が簡単である。
【００３１】
また突起状の係合部１２を孔状の係合部１３に圧入して両係合部１２，１３を係合することによってシール部材１に対して補助シール部材１１を抜け止めおよび回り止めしたために、この抜け止めおよび回り止めの機能を確保するために他に部品を必要としない。またシール部材１に非円形の凹部を設けて、この凹部に外形非円形とした補助シール部材１１を嵌めこむといった特殊な形状の回り止め構造を設ける必要もない。
【００３２】
更にまた、突起状の係合部１２の柱状部１２ａの径が孔状の係合部１３の内径より小さく設定されていて、柱状部１２ａの周面と孔状の係合部１３の内面との間に間隙１５が形成されているために、この間隙１５の範囲内で、補助シール部材１１がシール部材１に対して相対変移することが可能である。したがってシール部材１がケーシング２１に固定されても、補助シール部材１１が軸２２の偏心に追随し、これによりシール機能ないしシールリップ保護機能を向上させることができる。
【００３３】
シール部材１に設けられる突起状の係合部１２の形状には、上記の他にも様々なものが考えられる。以下は、その例である。
【００３４】
図５に示すように、ストッパ１２ｂの平面形状を、複数、図では四つの突片１２ｄを放射状に設けた花びら形状とする。このようにすると、ストッパ１２ｂを孔状の係合部１３に圧入するときに、ストッパ１２ｂが弾性変形し易くなる。
【００３５】
また図６に示すように、ストッパ１２ｂの形状を略算盤珠形状とする。また図７に示すように、ストッパ１２ｂの形状を略球形とする。
【００３６】
更にまた、第二実施形態として図８ないし図１２に示すように、ストッパ１２ｂの平面形状を円周方向に長い略円弧形ないし長円形または楕円形とし、これに対応して、孔状の係合部１３の開講形状を円周方向に長い略円弧形ないし長円形または楕円形とする。このようにすると、係合部１２，１３同士の係合面積が増加するために、係合力を増大させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３８】
すなわち、上記構成を備えた本発明の密封装置においては先ず、シールリップを備えたシール部材が複数の部品に分割されておらず、唯一の成形品によって構成されているために、従来技術と比較して部品点数を削減することができ、その製作を容易にすることができ、コスト的にも有利な製品を提供することができる。
【００３９】
またシール部材に設けた突起状の係合部を、補助シール部材に対応して設けた係合部に圧入するのみで、補助シール部材をシール部材に取り付けることができるようにしたために、取付け作業が簡単である。
【００４０】
また突起状の係合部を、対応して設けた係合部に圧入して両係合部を係合することによってシール部材に対して補助シール部材を抜け止めおよび回り止めするようにしたために、この抜け止めおよび回り止めの機能を確保するために他に部品を必要とせず、当該密封装置のみによってその組付けおよび装着を完了することができる。
更にまた、突起状の係合部のストッパと孔状の係合部の開口周縁部との間に軸方向間隙が設けられるとともに突起状の係合部の柱状部と孔状の係合部の内面との間に軸直角方向間隙が設けられているために、孔状の係合部を設けた補助シール部材が突起状の係合部を設けたシール部材に対して軸直角方向に相対変位することが可能となり、これにより軸の偏心に対する補助シール部材の追随性を確保することが可能となる。したがって、シール部材がケーシングに固定されていても、補助シール部材が軸の偏心に追随可能であることから、シール機能ないしシールリップ保護機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る密封装置をケーシングの内周に嵌着した状態の要部断面図
【図２】シール部材を軸方向から見た平面図であって図１におけるＡ方向矢視図
【図３】補助シール部材を軸方向から見た平面図であって図１におけるＡ方向矢視図
【図４】互いに係合した一対の係合部の拡大断面図
【図５】突起状の係合部の他の例を示す斜視図
【図６】突起状の係合部の他の例を示す断面図
【図７】突起状の係合部の他の例を示す断面図
【図８】本発明の第二実施形態に係る密封装置をケーシングの内周に嵌着した状態の要部断面図
【図９】シール部材を軸方向から見た平面図であって図８におけるＢ方向矢視図
【図１０】補助シール部材を軸方向から見た平面図であって図８におけるＢ方向矢視図
【図１１】互いに係合した一対の係合部の一部切欠した斜視図
【図１２】互いに係合した一対の係合部の拡大断面図
【図１３】従来例に係る密封装置をケーシングの内周に嵌着した状態の要部断面図
【符号の説明】
１ シール部材
２ 芯金
２ａ 筒状部
２ｂ フランジ部
３ ゴム状弾性材
４ 外周シール部
５ 内側被覆部
６ シールリップ保持部
７ シールリップ
７ａ 受圧面
８ 上側被覆部
９ 下側被覆部
１０ ガータスプリング
１１ 補助シール部材
１１ａ 外周部
１１ｂ 内周部
１２，１３ 係合部
１２ａ 柱状部
１２ｂ ストッパ
１２ｃ，１２ｄ 傾斜面
１２ｅ 突片
１４，１５ 間隙
２１ ケーシング
２１ａ 凹段部
２２ 軸

Claims (1)

1. ケーシング（２１）に固定されるとともに軸（２２）の周面にシールリップ（７）を摺動自在に密接させるシール部材（１）と、前記シール部材（１）の軸方向一方に非接着で重ねられるとともに前記軸（２２）の周面に内周部（１１ｂ）を摺動自在に密接させる補助シール部材（１１）とを有し、
   前記補助シール部材（１１）に孔状の係合部（１３）が設けられ、前記シール部材（１）に、前記孔状の係合部（１３）に圧入される突起状の係合部（１２）が設けられ、前記突起状の係合部（１２）には、柱状部（１２ａ）とこの柱状部（１２ａ）の上端部に一体成形された比較的大径のストッパ（１２ｂ）とが一体に設けられ、前記両係合部（１２）（１３）の係合により前記補助シール部材（１１）が前記シール部材（１）に非接着で取り付けられており、
   前記突起状の係合部（１２）のストッパ（１２ｂ）と孔状の係合部（１３）の開口周縁部との間には軸方向間隙（１４）が設けられ、前記突起状の係合部（１２）の柱状部（１２ａ）と孔状の係合部（１３）の内面との間には軸直角方向間隙（１５）が設けられていることを特徴とする密封装置。

Images