JP3824697B2 - 往復動用密封装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種装置の往復動軸の軸封部に用いられるオイルシール等の往復動用密封装置に関し、特にシールリップへ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止する背圧リップを備えた構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の往復動用密封装置（以下単に密封装置という）としては、例えば図３に示すようなものがあり、図４に示すエンジン機構等の往復動軸の軸封部に用いられるもので、この密封装置１００は、いわゆるバルブステムシールである。
【０００３】
密封装置１００は、往復動軸としてのステム１０１の外周面を摺動自在に密封接触するシールリップ１０２と、このシールリップ１０２へ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力（背圧）を受ける、ステム１０１の外周面に摺動自在な背圧リップ１０３とを有する環状のシール本体１０４を備えたものである。
【０００４】
また、半径方向内方に延びる内向きフランジ部１０５Ａを有する補強環１０５を備えており、その補強環１０５の内向きフランジ部１０５Ａの内径端部にシール本体１０４を取付けている。
【０００５】
そして、この密封装置１００は、シール本体１０４の反密封対象流体側にステム１０１が往復動自在に挿入される軸孔１０６Ａを有するガイド部材１０６の外周に、補強環１０５をゴム状弾性体１０７を介して嵌合することで取付けられる。
【０００６】
シールリップ１０２は断面楔状で、その外周部にステム１０１に対して緊迫力を付与するためのスプリング１０８を設けている。
【０００７】
そして、ステム１０１の外周面側にガイド部材１０５を設けていることから、そのステム１０１とガイド部材１０６の軸孔１０６Ａの摺動部にて焼き付けを起こすことがある。その焼き付け防止のためには、適度の油を供給する必要がある。
【０００８】
そのため、シールリップ１０２の密封対象流体である油側の面とステム１０１の外周面との油面角αと反油側の面とステム１０１の外周面との反油面角βとを設定して上記摺動部への油の漏れ量をコントロールして適度の油を供給するようにしている。
【０００９】
また、シール本体１０４に背圧リップ１０３を設けているのは、最近のエンジンの高性能化等に伴い、背圧が高くなってきており、その対策として設けている。即ち、油の漏れ量をコントロールするシールリップ１０２に直接背圧が加わらないように背圧を遮断しているのである。
【００１０】
【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、背圧リップ１０３に圧力Ｐが加わると（図３（ｂ）中矢印参照）、図３（ｂ）に示すように相手側のステム１０１に抱き付き、摺動抵抗の増加をもたらし、しいてはステム１０１の摺動による背圧リップ１０３の挙動が大きくなり、その挙動がシールリップ１０２へも影響し、シールリップ１０２の性能である漏れ量コントロールが不安定となる。
【００１１】
本発明は上記した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、シールリップの性能の向上を図り得る往復動用密封装置を提供することにある。
【００１２】
【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、往復動軸の外周面を摺動自在に密封接触するシールリップと、該シールリップへ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力を受ける、前記往復動軸の外周面に摺動自在な背圧リップと、を備えたバルブステムシール用の往復動用密封装置において、前記背圧リップは反密封対象流体側に延びる断面略板状であり、かつ当該背圧リップが加圧されたときに前記往復動軸の外周面に当接する前記背圧リップの内周面の軸方向全体にベタ当たり防止部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記ベタ当たり防止部は並行突起であることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記並行突起は平行突起であることが好適である。
【００１５】
上記構成の往復動用密封装置にあっては、背圧リップの往復動軸の外周面との摺動面に、往復動軸の外周面に対するベタ当たり防止部を設けたことから、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００１６】
これにより、往復動軸の摺動時の背圧リップの挙動を抑えることができ、しいてはシールリップの安定となる。このことから、シールリップの性能の向上、例えば往復動軸が挿入されているガイド部材と往復動軸との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。
【００１７】
また、ベタ当たり防止部を摺動面の周方向に設けた並行突起とすることで、低摩擦化を図ることができ、より摺動抵抗の低減化を図ることができ、上記したようにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００１８】
さらに、並行突起を平行突起とすることで、安定して低摩擦化を図ることができると共に、上記した背圧リップの挙動をより抑えることができる。これにより、さらにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。本発明の一実施の形態に係る往復動用密封装置（以下単に密封装置という）を示す図１において、１は密封装置全体を示しており、例えばこの実施の形態では従来と同様、図２に示すようなエンジン機構等の往復動軸の軸封部に用いられる、いわゆるバルブステムシールの構成となっている。
【００２０】
密封装置１は、往復動軸としてのステム２を有し、そのステム２が往復動自在に挿入される軸孔３を有するガイド部材４の外周に、補強環５を介して取付けられる。
【００２１】
この密封装置１は、補強環５にステム２の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ６と、このシールリップ６へ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力（背圧）を受ける、ステム２の外周面に摺動自在な背圧リップ７とを有する環状のシール本体８を備えたものである。
【００２２】
補強環５は、ガイド部材４の外周に取付け可能な長さを有する金属製の筒状部材で、その先端は半径方向内方（ステム２側）に延びる内向きフランジ部５１を有している。
【００２３】
その内向きフランジ部５１の内径端部に環状のシール本体８を一体的に焼き付け固定してある。
【００２４】
シール本体８は、ゴム状弾性体製で、補強環５の内向きフランジ部５１の内径端部から軸方向密封対象流体としての油Ｏ側に延びる断面楔状のシールリップ６と、内向きフランジ部５１から軸方向反油Ｏ側に延びる断面略板状の背圧リップ７とを有している。
【００２５】
また、補強環５の内向きフランジ部５１の油Ｏ側端面にはシールリップ６の腰部と連続してゴム状弾性体８１を、反油Ｏ側端面には背圧リップ７の腰部と連続してゴム状弾性体８２を、さらにこのゴム状弾性体８２と連続して補強環５の筒状部５２の内周面にもゴム状弾性体８３を一体的に焼き付け固定してある。
【００２６】
一方、ガイド部材４は、筒状部材で、その図中上側端面は平面で、その上部外周面は上側端面に向って縮径となるテーパ状となっており、このテーパ面より図中下側の外周面に補強環５はゴム状弾性体８３を介して嵌合される。
【００２７】
上記シールリップ６の外周部には、ステム２に対して緊迫力を付与するためのスプリング９を設けている。
【００２８】
そして、シールリップ６の反油Ｏ側にステム２とガイド部材４の軸孔３との間から圧力Ｐ（背圧）受ける、ステム２の外周面に摺動自在な背圧リップ７を設けてある。
【００２９】
この背圧リップ７のステム２の摺動面に、背圧リップ７が加圧されたときにステム２の外周面にベタ当たりするのを防止するベタ当たり防止部としての平行突起１０を全周的に設けている。
【００３０】
そして、上記構成の密封装置１は、ステム２の外周面側に設けられているガイド部材４に取付けられているが、そのステム２とガイド部材４の軸孔３との摺動部にて焼き付けを起こすことがある。そこで、その焼き付け防止のためには、シールリップ６を介して適度の油を供給する必要がある。
【００３１】
そのため、図１（ｂ）に示すようにシールリップ６の油Ｏ側の面とステム２の外周面との油面角αと反油Ｏ側の面とステム２の外周面との反油面角βとを設定して上記摺動部への油の漏れ量をコントロールして適度の油Ｏを供給するようにしている。
【００３２】
そこで、このように油漏れ量をコントロールするシールリップ６に直接背圧がかからないように背圧を遮断する上記した背圧リップ７を設けているのである。
【００３３】
上記構成の密封装置にあっては、背圧リップ７のステム２の外周面との摺動面に平行突起１０を設けたので、背圧（圧力Ｐ）が加わっても（図１（ｂ）中矢印参照）、図１（ｂ）に示すようにベタ当たりすることがなく、また突起は平行に設けられていることから、安定して低摩擦化を図ることができる。
【００３４】
これにより、ステム２の摺動時の背圧リップ７の挙動を抑えることができ、しいてはシールリップ６の安定となり、ガイド部材４とステム２との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。即ち、シールリップ６の性能の向上を図ることができる。
【００３５】
尚、上記実施の形態ではベタ当たり防止部を平行突起としたが、低摩擦化を図ることができれば、背圧リップ７の摺動面の周方向に平行でなく、単に並行、また不連続の突起としても良い。
【００３６】
要は、背圧リップの摺動面にベタ当たりを防止できる部分を設けてあれば良い。
【００３７】
尚、上記実施の形態では、補強環５をゴム状弾性体８３を介して嵌合するゴム嵌合を例にとって説明したが、ガイド部材４に直接嵌合するいわゆる金属嵌合であっても同様に適用することができる。
【００３８】
また、ガイド部材４に嵌合するタイプのものでなく、その他の部材に取付けられるタイプのものであっても良い。
【００３９】
そして、上記実施の形態で示した構成部分の形状・材質・数は一例に過ぎず、仕様等により適宜変更されるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成及び作用を有するもので、背圧リップの往復動軸の外周面との摺動面に、往復動軸の外周面に対するベタ当たり防止部を設けたので、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００４１】
これにより、往復動軸の摺動時の背圧リップの挙動を抑えることができ、しいてはシールリップの安定となる。このことから、シールリップの性能の向上、例えば往復動軸が挿入されているガイド部材と往復動軸との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。
【００４２】
また、ベタ当たり防止部を並行突起とすることで、低摩擦化を図ることができ、より摺動抵抗の低減化を図ることができ、上記したようにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、並行突起を平行突起とすることで、安定して低摩擦化を図ることができると共に、上記した背圧リップの挙動をより抑えることができる。これにより、さらにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態に係る往復動用密封装置の半断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大図である。
【図２】図２は図１の密封装置の取付け状態を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は従来の往復動用密封装置の半断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大図である。
【図４】図４は図３の密封装置の取付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 往復動用密封装置
２ ステム（往復動軸）
３ 軸孔
４ ガイド部材
５ 補強環
５１ 内向きフランジ部
５２ 筒状部
６ シールリップ
７ 背圧リップ
８ シール本体
８１，８２，８３ ゴム状弾性体
９ スプリング
１０ 平行突起（並行突起；ベタ当たり防止部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種装置の往復動軸の軸封部に用いられるオイルシール等の往復動用密封装置に関し、特にシールリップへ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止する背圧リップを備えた構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の往復動用密封装置（以下単に密封装置という）としては、例えば図３に示すようなものがあり、図４に示すエンジン機構等の往復動軸の軸封部に用いられるもので、この密封装置１００は、いわゆるバルブステムシールである。
【０００３】
密封装置１００は、往復動軸としてのステム１０１の外周面を摺動自在に密封接触するシールリップ１０２と、このシールリップ１０２へ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力（背圧）を受ける、ステム１０１の外周面に摺動自在な背圧リップ１０３とを有する環状のシール本体１０４を備えたものである。
【０００４】
また、半径方向内方に延びる内向きフランジ部１０５Ａを有する補強環１０５を備えており、その補強環１０５の内向きフランジ部１０５Ａの内径端部にシール本体１０４を取付けている。
【０００５】
そして、この密封装置１００は、シール本体１０４の反密封対象流体側にステム１０１が往復動自在に挿入される軸孔１０６Ａを有するガイド部材１０６の外周に、補強環１０５をゴム状弾性体１０７を介して嵌合することで取付けられる。
【０００６】
シールリップ１０２は断面楔状で、その外周部にステム１０１に対して緊迫力を付与するためのスプリング１０８を設けている。
【０００７】
そして、ステム１０１の外周面側にガイド部材１０５を設けていることから、そのステム１０１とガイド部材１０６の軸孔１０６Ａの摺動部にて焼き付けを起こすことがある。その焼き付け防止のためには、適度の油を供給する必要がある。
【０００８】
そのため、シールリップ１０２の密封対象流体である油側の面とステム１０１の外周面との油面角αと反油側の面とステム１０１の外周面との反油面角βとを設定して上記摺動部への油の漏れ量をコントロールして適度の油を供給するようにしている。
【０００９】
また、シール本体１０４に背圧リップ１０３を設けているのは、最近のエンジンの高性能化等に伴い、背圧が高くなってきており、その対策として設けている。即ち、油の漏れ量をコントロールするシールリップ１０２に直接背圧が加わらないように背圧を遮断しているのである。
【００１０】
【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、背圧リップ１０３に圧力Ｐが加わると（図３（ｂ）中矢印参照）、図３（ｂ）に示すように相手側のステム１０１に抱き付き、摺動抵抗の増加をもたらし、しいてはステム１０１の摺動による背圧リップ１０３の挙動が大きくなり、その挙動がシールリップ１０２へも影響し、シールリップ１０２の性能である漏れ量コントロールが不安定となる。
【００１１】
本発明は上記した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、シールリップの性能の向上を図り得る往復動用密封装置を提供することにある。
【００１２】
【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、往復動軸の外周面を摺動自在に密封接触するシールリップと、該シールリップへ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力を受ける、前記往復動軸の外周面に摺動自在な背圧リップと、を備えたバルブステムシール用の往復動用密封装置において、前記背圧リップは反密封対象流体側に延びる断面略板状であり、かつ当該背圧リップが加圧されたときに前記往復動軸の外周面に当接する前記背圧リップの内周面の軸方向全体にベタ当たり防止部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記ベタ当たり防止部は並行突起であることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記並行突起は平行突起であることが好適である。
【００１５】
上記構成の往復動用密封装置にあっては、背圧リップの往復動軸の外周面との摺動面に、往復動軸の外周面に対するベタ当たり防止部を設けたことから、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００１６】
これにより、往復動軸の摺動時の背圧リップの挙動を抑えることができ、しいてはシールリップの安定となる。このことから、シールリップの性能の向上、例えば往復動軸が挿入されているガイド部材と往復動軸との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。
【００１７】
また、ベタ当たり防止部を摺動面の周方向に設けた並行突起とすることで、低摩擦化を図ることができ、より摺動抵抗の低減化を図ることができ、上記したようにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００１８】
さらに、並行突起を平行突起とすることで、安定して低摩擦化を図ることができると共に、上記した背圧リップの挙動をより抑えることができる。これにより、さらにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。本発明の一実施の形態に係る往復動用密封装置（以下単に密封装置という）を示す図１において、１は密封装置全体を示しており、例えばこの実施の形態では従来と同様、図２に示すようなエンジン機構等の往復動軸の軸封部に用いられる、いわゆるバルブステムシールの構成となっている。
【００２０】
密封装置１は、往復動軸としてのステム２を有し、そのステム２が往復動自在に挿入される軸孔３を有するガイド部材４の外周に、補強環５を介して取付けられる。
【００２１】
この密封装置１は、補強環５にステム２の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ６と、このシールリップ６へ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力（背圧）を受ける、ステム２の外周面に摺動自在な背圧リップ７とを有する環状のシール本体８を備えたものである。
【００２２】
補強環５は、ガイド部材４の外周に取付け可能な長さを有する金属製の筒状部材で、その先端は半径方向内方（ステム２側）に延びる内向きフランジ部５１を有している。
【００２３】
その内向きフランジ部５１の内径端部に環状のシール本体８を一体的に焼き付け固定してある。
【００２４】
シール本体８は、ゴム状弾性体製で、補強環５の内向きフランジ部５１の内径端部から軸方向密封対象流体としての油Ｏ側に延びる断面楔状のシールリップ６と、内向きフランジ部５１から軸方向反油Ｏ側に延びる断面略板状の背圧リップ７とを有している。
【００２５】
また、補強環５の内向きフランジ部５１の油Ｏ側端面にはシールリップ６の腰部と連続してゴム状弾性体８１を、反油Ｏ側端面には背圧リップ７の腰部と連続してゴム状弾性体８２を、さらにこのゴム状弾性体８２と連続して補強環５の筒状部５２の内周面にもゴム状弾性体８３を一体的に焼き付け固定してある。
【００２６】
一方、ガイド部材４は、筒状部材で、その図中上側端面は平面で、その上部外周面は上側端面に向って縮径となるテーパ状となっており、このテーパ面より図中下側の外周面に補強環５はゴム状弾性体８３を介して嵌合される。
【００２７】
上記シールリップ６の外周部には、ステム２に対して緊迫力を付与するためのスプリング９を設けている。
【００２８】
そして、シールリップ６の反油Ｏ側にステム２とガイド部材４の軸孔３との間から圧力Ｐ（背圧）受ける、ステム２の外周面に摺動自在な背圧リップ７を設けてある。
【００２９】
この背圧リップ７のステム２の摺動面に、背圧リップ７が加圧されたときにステム２の外周面にベタ当たりするのを防止するベタ当たり防止部としての平行突起１０を全周的に設けている。
【００３０】
そして、上記構成の密封装置１は、ステム２の外周面側に設けられているガイド部材４に取付けられているが、そのステム２とガイド部材４の軸孔３との摺動部にて焼き付けを起こすことがある。そこで、その焼き付け防止のためには、シールリップ６を介して適度の油を供給する必要がある。
【００３１】
そのため、図１（ｂ）に示すようにシールリップ６の油Ｏ側の面とステム２の外周面との油面角αと反油Ｏ側の面とステム２の外周面との反油面角βとを設定して上記摺動部への油の漏れ量をコントロールして適度の油Ｏを供給するようにしている。
【００３２】
そこで、このように油漏れ量をコントロールするシールリップ６に直接背圧がかからないように背圧を遮断する上記した背圧リップ７を設けているのである。
【００３３】
上記構成の密封装置にあっては、背圧リップ７のステム２の外周面との摺動面に平行突起１０を設けたので、背圧（圧力Ｐ）が加わっても（図１（ｂ）中矢印参照）、図１（ｂ）に示すようにベタ当たりすることがなく、また突起は平行に設けられていることから、安定して低摩擦化を図ることができる。
【００３４】
これにより、ステム２の摺動時の背圧リップ７の挙動を抑えることができ、しいてはシールリップ６の安定となり、ガイド部材４とステム２との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。即ち、シールリップ６の性能の向上を図ることができる。
【００３５】
尚、上記実施の形態ではベタ当たり防止部を平行突起としたが、低摩擦化を図ることができれば、背圧リップ７の摺動面の周方向に平行でなく、単に並行、また不連続の突起としても良い。
【００３６】
要は、背圧リップの摺動面にベタ当たりを防止できる部分を設けてあれば良い。
【００３７】
尚、上記実施の形態では、補強環５をゴム状弾性体８３を介して嵌合するゴム嵌合を例にとって説明したが、ガイド部材４に直接嵌合するいわゆる金属嵌合であっても同様に適用することができる。
【００３８】
また、ガイド部材４に嵌合するタイプのものでなく、その他の部材に取付けられるタイプのものであっても良い。
【００３９】
そして、上記実施の形態で示した構成部分の形状・材質・数は一例に過ぎず、仕様等により適宜変更されるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成及び作用を有するもので、背圧リップの往復動軸の外周面との摺動面に、往復動軸の外周面に対するベタ当たり防止部を設けたので、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００４１】
これにより、往復動軸の摺動時の背圧リップの挙動を抑えることができ、しいてはシールリップの安定となる。このことから、シールリップの性能の向上、例えば往復動軸が挿入されているガイド部材と往復動軸との摺動部の焼き付け防止としての油の漏れ量コントロールの安定化を図ることができる。
【００４２】
また、ベタ当たり防止部を並行突起とすることで、低摩擦化を図ることができ、より摺動抵抗の低減化を図ることができ、上記したようにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、並行突起を平行突起とすることで、安定して低摩擦化を図ることができると共に、上記した背圧リップの挙動をより抑えることができる。これにより、さらにシールリップの性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態に係る往復動用密封装置の半断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大図である。
【図２】図２は図１の密封装置の取付け状態を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は従来の往復動用密封装置の半断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大図である。
【図４】図４は図３の密封装置の取付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 往復動用密封装置
２ ステム（往復動軸）
３ 軸孔
４ ガイド部材
５ 補強環
５１ 内向きフランジ部
５２ 筒状部
６ シールリップ
７ 背圧リップ
８ シール本体
８１，８２，８３ ゴム状弾性体
９ スプリング
１０ 平行突起（並行突起；ベタ当たり防止部）
Claims (3)
- 往復動軸の外周面を摺動自在に密封接触するシールリップと、該シールリップへ反密封対象流体側から圧力が加わるのを防止すべく圧力を受ける、前記往復動軸の外周面に摺動自在な背圧リップと、を備えたバルブステムシール用の往復動用密封装置において、
前記背圧リップは反密封対象流体側に延びる断面略板状であり、かつ当該背圧リップが加圧されたときに前記往復動軸の外周面に当接する前記背圧リップの内周面の軸方向全体にベタ当たり防止部を設けたことを特徴とする往復動用密封装置。 - 前記ベタ当たり防止部は並行突起であることを特徴とする請求項１に記載の往復動用密封装置。
- 前記並行突起は平行突起であることを特徴とする請求項２に記載の往復動用密封装置。
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| JP3824697B2 true JP3824697B2 (ja) | 2006-09-20 |
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