JP3785809B2 - Sealing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種装置の回転軸封部に用いられる密封装置に関し、特に樹脂製のシールリップを備えたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の密封装置としては、たとえば図5に示すようなものがある。すなわち、この密封装置100は互いに同心的に相対回転自在に組み付けられるハウジング101と回転軸102間に装着されている。
【0003】
密封装置100は、ハウジング101の軸孔103内に嵌着固定され、シールリップ105を保持するシール部材104と、このシール部材104に一体的に組み付けられるシールリップ105とから構成される。
【0004】
シール部材104は、金属製の外環106及び内環107と、外環106に一体的に焼き付けられたゴム状弾性体108とから構成される。
【0005】
外環106及び内環107は、大気側A端縁が内向きに折曲された断面L字状の環状部材で、外環106の内周に内環107が嵌合され、各々の内向きフランジ部間にシールリップ105の外端部を挟持して、外環106の密封流体側O端縁を内環107にかしめて一体的に設けてある。
【0006】
そして、シールリップ105の外端部と外環106の隙間は、外環106に焼き付けられたゴム状弾性体108によってシールされている。
【0007】
シールリップ105は、軸方向密封流体側Oに向かって徐々に小径となるように傾斜して筒状に延びており、その先端内周面が回転軸102に摺動自在に密封接触している。
【0008】
また、このシールリップ105の内周面には、ねじ溝109が刻設されており、回転軸102との相対回転によるポンプ作用によって摺動面に濡れ出す密封流体を押し戻すようになっている。
【0009】
ねじ溝109は、図5(b)に示すように、略台形状溝で、シールリップ105の円周方向に部分的に複数設けられている。
【0010】
このような密封装置100にあっては、ねじ溝109はシールリップ105先端から大気側Aに向かって狭まるように傾斜しているので、左右いずれかの傾斜で左右どちらの回転方向でもポンプ作用をし、密封流体を押し戻す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の場合には、シールリップ105は一般的に耐油性に優れた材料として4フッ化エチレン樹脂(以下、PTFEと称す)で形成されるが、このPTFEの表面粗さが大きい場合や、微細な傷がある場合等に、シールリップ105と回転軸102間に微小隙間が発生して、気密試験において少量のエアー漏れが発生する場合があった。
【0012】
密封流体は粘性があり、漏れることは稀であるが、空気やガス等のエアーの漏れを防止する必要があり、これを防止するためにはPTFE表面にワックス等のコーティング加工を追加することもできるが、コーティングの出来合いで性能のばらつきが生じる可能性があった。
【0013】
また、上記のようにPTFE表面に傷が生じた場合は、致命的な欠陥を引き起こす可能性があり、シールリップ105の慎重な取扱いが要求された。
【0014】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シール性の向上を図り、さらに取扱いを容易にする信頼性に優れた密封装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる2部材間をシールするものであって、密封流体側に延びる樹脂製シールリップを備えた密封装置において、
前記樹脂製シールリップの摺動面の大気側端部に配置され、2部材の内の前記樹脂製シールリップが摺動する部材側に突出して該部材と摺動自在に密封接触する突状部が設けられた、ゴム状弾性体製のシール手段を備えたことを特徴とする。
【0016】
従って、樹脂製シールリップの表面粗さや微細な傷に関係なく、ゴム状弾性体製のシール手段でシールすることができるので、シールリップにコーティング加工を施す必要もなく、気密試験においてエアー漏れが発生することがなくなり、シール性の向上を図ることができると共に、樹脂製シールリップに多少の傷が生じても構わないことから取扱いも容易になる。
【0017】
前記シール手段は、前記樹脂製シールリップを組み付けた金属環に焼付けたゴム状弾性体から延びる支持部に支持されたリングであることが好ましい。
【0018】
これにより、ゴム状弾性体製のリングが樹脂製シールリップの摺動面の大気側端部に配置され、他方の部材と摺動自在に連続接触面を有して密封接触することができる。
【0019】
前記シール手段は、前記樹脂製シールリップを組み付けた金属環に焼付けたゴム状弾性体と一体に成形されたことが好ましい。
【0020】
これにより、他の部品を必要とすることなく、シール手段を備えることができる。また、シール手段がリングであれば、支持部も一体に成形することができる。
【0021】
前記樹脂製シールリップの摺動面にねじ溝を設けたことが好ましい。
【0022】
これにより、ねじ溝のポンプ作用によって密封流体を押し戻すことができ、ゴム状弾性体製のシール手段は密封流体による硬化、腐食等の劣化が生じにくい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0024】
図1は本発明の実施の形態に係る密封装置の構成を示し、図2は密封装置の作動状態を示す。
【0025】
1は密封装置を示しており、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる2部材としての回転軸2とハウジング3間をシールするものであり、密封装置1は略環状のシール部材4と、このシール部材4に一体的に設けられる樹脂製のシールリップ5とから構成される。
【0026】
シールリップ5は、図1に示すように耐油性に優れた樹脂である4フッ化エチレン樹脂(以下、PTFEと称す)で板状に成形され、シール部材4に一体的に組み付けられている。このシールリップ5は図2に示すように密封流体側Oに曲げて回転軸2とハウジング3間に装着される。
【0027】
シール部材4は、金属環としての内環6と、内環6に一体的に焼き付けられ、内環6を覆うゴム状弾性体7とから構成されている。内環6は、大気側A縁が内向きに折曲された断面L字状の内向きフランジ部を備えた環状部材である。
【0028】
内向きフランジ部の内端に焼き付けられたゴム状弾性体7を延ばした支持部8は、シールリップ5の大気側A表面に沿って延び、その支持部8先端にゴム状弾性体製のシール手段としてのリング9が設けられている。
【0029】
図2に示すように、このゴム状弾性体製のリング9は、シールリップ5の摺動面の大気側A端部に配置され、回転軸2に対して連続接触面を有し、摺動自在に密封接触している。
【0030】
本実施の形態では、リング9は支持部8と共に、ゴム状弾性体7と一体に成形されている。
【0031】
また、内環6の円筒部外周とハウジング3内周間にはゴム状弾性体7が介され、外周嵌合部のシールを図っている。
【0032】
シールリップ5は、軸方向密封流体側Oに向かって徐々に小径となるように傾斜して筒状に延びており、その先端内周面がリング9を回転軸2に押し付けている。
【0033】
そして、このシールリップ5の内周面には、ねじ溝10が刻設されており、回転軸2との相対回転による各々の回転方向によって各々のねじ溝10の傾斜部分でポンプ作用をして、摺動面間に漏れ出す密封流体を押し戻すようになっている。ねじ溝10は、略台形状の溝で、シールリップ5の円周方向に部分的に複数設けられている。
【0034】
本実施の形態では、ねじ溝10の形状を略台形状としているが、これに限られず、回転軸2との相対回転によって、密封流体を密封流体側Oに押し戻す作用を発生するねじ形状であればよい。
【0035】
上記構成の密封装置1にあっては、内向きフランジ部の内端に焼き付けられたゴム状弾性体7を延ばした支持部8を介して設けられたゴム状弾性体製のリング9がシールリップ5の大気側Aで回転軸2に密封接触して、PTFEで形成されたシールリップ5の表面粗さの大小や微細な傷にかかわらず、リング9によって回転軸2とのシール性を得ているので、気密試験におけるエアー漏れは皆無となる。また、従来のようにシールリップ5表面にコーティング加工を施す必要もなくなる。
【0036】
また、上記のように回転軸2とゴム状弾性体製のリング9が密封接触してシール性を得ているために、PTFEで形成されたシールリップ5を取扱い時に損傷させた場合でも、シールリップ5の損傷と関係なく安定したシール性を得ることができ、シールリップ5の取扱いを容易にする。
【0037】
さらに、密封流体は、ねじ溝10によるポンプ作用で押し戻されつつ、シールリップ5の摺動面でシールされるので、ゴム状弾性体製のリング9は密封流体による硬化、腐食等の劣化が生じにくい。
【0038】
尚、本実施の形態の密封装置だけでなく、リング9が回転軸2に密封接触する構成の密封装置であればよく、例えば、図3に示すような内環6と外環11間にシールリップ5と、リング9を内径側に備えたゴム状弾性体7と、を挟持して、内環6の密封流体側O端縁をかしめて一体的に設けるものや、図4に示すようなダストリップ12を設けたものであっても、本実施の形態の効果を同様に得ることができる。
【0039】
また、外周側にシールリップを設けるものでも本発明を適用することができ、シール対象側との反対側を大気側としていたがこれに限られるものではなく、材質はPTFEを使用したがこれに限られるものではない。
【0040】
【発明の効果】
本発明は、樹脂製シールリップの摺動面の大気側端部に配置され、2部材の内いずれか一方の部材と摺動自在に密封接触するゴム状弾性体製のシール手段を備えたことで、樹脂製シールリップの表面粗さや微細な傷に関係なく、ゴム状弾性体製のシール手段でシールすることができるので、シールリップにコーティング加工を施す必要もなく、気密試験においてエアー漏れが発生することがなくなり、シール性の向上を図ることができると共に、樹脂製シールリップに多少の傷が生じても構わないことから取扱いも容易になる。
【0041】
シール手段は、樹脂製シールリップを組み付けた金属環に焼付けたゴム状弾性体から延びる支持部に支持されたリングであると、ゴム状弾性体製のリングが樹脂製シールリップの摺動面の大気側端部に配置され、他方の部材と摺動自在に連続接触面を有して密封接触することができる。
【0042】
シール手段は、樹脂製シールリップを組み付けた金属環に焼付けたゴム状弾性体と一体に成形されたことで、他の部品を必要とすることなく、シール手段を備えることができる。また、シール手段がリングであれば、支持部も一体に成形することができる。
【0043】
樹脂製シールリップの摺動面にねじ溝を設けたことで、ねじ溝のポンプ作用によって密封流体を押し戻すことができ、ゴム状弾性体製のシール手段は密封流体による硬化、腐食等の劣化が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は実施の形態に係る密封装置を示す断面図であり、図1(b)は大気側からのシールリップを示す平面図である。
【図2】図2は密封装置の作動状態を示す断面図である。
【図3】図3は実施の形態の一例の密封装置を示す断面図である。
【図4】図4は実施の形態の一例の密封装置を示す断面図である。
【図5】図5(a)は従来技術の密封装置の作動状態を示す断面図であり、図5(b)は大気側からのシールリップを示す平面図である。
【符号の説明】
1 密封装置
2 回転軸
3 ハウジング
4 シール部材
5 シールリップ
6 内環
7 ゴム状弾性体
8 支持部
9 リング
10 ねじ溝
11 外環
12 ダストリップ
100 密封装置
101 ハウジング
102 回転軸
103 軸孔
104 シール部材
105 シールリップ
106 外環
107 内環
108 ゴム状弾性体
109 ねじ溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing device used for a rotary shaft sealing portion of various devices, and particularly to a device provided with a resin seal lip.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of sealing device, for example, there is a device as shown in FIG. That is, the
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The gap between the outer end of the
[0007]
The
[0008]
Further, a
[0009]
As shown in FIG. 5B, the
[0010]
In such a
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the prior art described above, the
[0012]
Sealing fluid is viscous and rarely leaks, but it is necessary to prevent the leakage of air such as air and gas. To prevent this, a coating process such as wax may be added to the PTFE surface. Although it was possible, there was a possibility that the dispersion of the performance might be caused by the quality of the coating.
[0013]
Further, when the PTFE surface is scratched as described above, it may cause a fatal defect, and the
[0014]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a highly reliable sealing device that improves sealing performance and facilitates handling. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, there is provided a sealing device that seals between two members that are assembled concentrically and relatively rotatably, and includes a resin seal lip extending toward the sealing fluid side. ,
Is disposed on the atmosphere side end portion of the sliding surface of the resin seal lip, the protrusion of the resin seal lip of the second member protrudes a member side sealing contact freely the member and the sliding of sliding Provided with a sealing means made of a rubber-like elastic body.
[0016]
Therefore, it is possible to seal with the sealing means made of rubber-like elastic material regardless of the surface roughness and fine scratches of the resin seal lip. Occurrence is eliminated, the sealing performance can be improved, and the resin seal lip may be slightly scratched, so that it is easy to handle.
[0017]
The sealing means is preferably a ring supported by a support portion extending from a rubber-like elastic body baked on a metal ring assembled with the resin seal lip.
[0018]
Thereby, the ring made of a rubber-like elastic body is disposed at the atmosphere side end portion of the sliding surface of the resin seal lip, and can have a continuous contact surface slidably and in sealing contact with the other member.
[0019]
The sealing means is preferably formed integrally with a rubber-like elastic body baked on a metal ring having the resin sealing lip assembled thereto.
[0020]
Thereby, a sealing means can be provided, without requiring other components. Further, if the sealing means is a ring, the support portion can be formed integrally.
[0021]
It is preferable that a screw groove is provided on the sliding surface of the resin seal lip.
[0022]
As a result, the sealing fluid can be pushed back by the pumping action of the thread groove, and the sealing means made of rubber-like elastic body is unlikely to be hardened or corroded by the sealing fluid.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0024]
FIG. 1 shows a configuration of a sealing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an operating state of the sealing device.
[0025]
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
As shown in FIG. 2, this rubber-like
[0030]
In the present embodiment, the
[0031]
A rubber-like
[0032]
The
[0033]
A
[0034]
In the present embodiment, the shape of the
[0035]
In the
[0036]
Further, as described above, since the
[0037]
Further, the sealing fluid is sealed by the sliding surface of the
[0038]
Not only the sealing device of the present embodiment but also a sealing device having a configuration in which the
[0039]
In addition, the present invention can be applied to a case where a seal lip is provided on the outer peripheral side, and the side opposite to the seal target side is the atmosphere side. However, the present invention is not limited to this, and the material used is PTFE. It is not limited.
[0040]
【The invention's effect】
The present invention is provided with a sealing means made of a rubber-like elastic body that is disposed at the atmospheric end of the sliding surface of the resin seal lip and that is slidably sealed and in contact with either one of the two members. Therefore, it is possible to seal with a sealing means made of rubber-like elastic material regardless of the surface roughness and fine scratches of the resin seal lip, so there is no need to coat the seal lip and air leaks in the airtight test Occurrence is eliminated, the sealing property can be improved, and the resin seal lip may be slightly scratched, so that it can be handled easily.
[0041]
The seal means is a ring supported by a support portion extending from a rubber-like elastic body baked on a metal ring having a resin-made seal lip assembled thereto, and the rubber-like elastic body ring is formed on the sliding surface of the resin-made seal lip. It arrange | positions at the atmospheric | air-end side edge part, and has a continuous contact surface slidably with the other member, and can carry out sealing contact.
[0042]
The sealing means can be provided with the sealing means without the need for other parts by being integrally formed with the rubber-like elastic body baked on the metal ring to which the resin seal lip is assembled. Further, if the sealing means is a ring, the support portion can be formed integrally.
[0043]
By providing a screw groove on the sliding surface of the resin seal lip, the sealing fluid can be pushed back by the pumping action of the screw groove, and the sealing means made of rubber-like elastic material is not deteriorated by hardening or corrosion due to the sealing fluid. Hard to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a sealing device according to an embodiment, and FIG. 1B is a plan view showing a seal lip from the atmosphere side.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an operating state of the sealing device.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a sealing device according to an example of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a sealing device according to an example of an embodiment.
FIG. 5 (a) is a cross-sectional view showing an operating state of a conventional sealing device, and FIG. 5 (b) is a plan view showing a seal lip from the atmosphere side.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記樹脂製シールリップの摺動面の大気側端部に配置され、2部材の内の前記樹脂製シールリップが摺動する部材側に突出して該部材と摺動自在に密封接触する突状部が設けられた、ゴム状弾性体製のシール手段を備えたことを特徴とする密封装置。In a sealing device that seals between two members that are assembled concentrically with each other so as to be relatively rotatable, and includes a resin seal lip extending toward the sealing fluid side,
Is disposed on the atmosphere side end portion of the sliding surface of the resin seal lip, the protrusion of the resin seal lip of the second member protrudes a member side sealing contact freely the member and the sliding of sliding A sealing device provided with a sealing means made of a rubber-like elastic body.
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