JP3873470B2 - 密封装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のアクスル部等に用いる密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の密封装置としては、たとえば、図3に示すものがある。
【0003】
図3は従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図である。
【0004】
図3に示したように、密封装置100は、軸111とハウジング104との間の環状の隙間をシールするものであり、また、ハウジング104の端面106側に、カバー107が取り付けられることで、ハウジング104とカバー107とにより軸方向に挟持されて固定されるものである。
【0005】
この密封装置100は、概略、金属環102と、この金属環102に一体成形や焼き付け等により固定されたゴム状弾性体製のシール本体101と、から構成される。
【0006】
そして、シール本体101の外周側には、環状の固定部103が設けられている。
【0007】
一方、ハウジング104に段部108を設けることで、ハウジング104にカバー107を取り付ける(例えばボルト等によって、両者を締めつける)と、環状溝105が形成される。
【0008】
すなわち、上述した固定部103は環状溝105内に嵌め込まれて固定されるもので、固定部103をハウジング104の段部108に配置させた後に、カバー107を取り付けることにより、固定部103は、段部108とカバー107の端面107aにより軸方向(図中上下方向)に挟持されて固定される(図中カバー107がD方向に荷重が加えられる)。
【0009】
また、シール本体101の内周側には主シールリップ109,副シールリップ110とを設けており、いずれも軸111に密封接触している。
【0010】
このようにして、図中A側には油が、また、B側はグリースが封入されて、それぞれが反対側へ侵入するのを防止している。
【0011】
また、固定部103の外周は環状溝105の内周に密着しており、外部Eから、すなわち、ハウジング104とカバー107との間から侵入したダストなどの異物が内部のB側へと侵入するのを防止している。
【0012】
さらに、固定部103のカバー107側に設けられた突起112がカバー107に密着することで、同様に外部EからA側への異物の侵入を防止している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0014】
上述した従来技術の構成の場合には、常時外部EとB側とが密封された状態となり、B側は冷却されて負圧の状態となり、密封装置100はハウジング104側に吸着された状態となる。
【0015】
その結果、環状溝105に対する固定部103の嵌合力と、上述の吸着力とが相まって、密封装置100は強固にハウジング104に固定される。
【0016】
すると、メンテナンス(軸111のベアリング点検等)の際など、密封装置100をハウジング104から取り外す場合に、容易に抜き取ることができず、作業性が悪かった。
【0017】
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、ハウジングから取り外す(引き抜く)際の作業性の向上を図った密封装置を提供することにある。
【0018】
【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、軸に同心的に設けられたハウジングと、該ハウジングのカバーと、により形成された環状溝内に嵌め込まれ、該ハウジングおよびカバーにより軸方向に挟持固定される固定部を備えると共に、前記ハウジングと軸との間の隙間を密封する密封装置において、前記固定部は、通常状態では弾性復元力によって前記環状溝内周に密着すると共に、ハウジング内部の負圧が所定以上になった状態ではハウジング内部側に撓んで前記環状溝内周との間に隙間を形成する可撓性を有するシールリップと、前記環状溝内周との間に微小隙間を有するように、かつ、前記環状溝内周に対して位置決めされる位置決めガイド部と、を備えたことを特徴とする。
【0019】
したがって、ハウジング内部の負圧が所定以上になると、シールリップがその圧力により引っ張られてハウジング内部側に撓んで環状溝内周との間に隙間を形成するので、ハウジング内部の負圧が解消される。
【0020】
また、密封装置はガイド部により環状溝に対して位置決めされるので、密封装置は安定した状態を維持できる。
【0021】
前記シールリップの環状溝内周への密着表面部を粗くする加工を施してなるとよい。
【0022】
したがって、シールリップの環状溝内周への密着度が緩和される。
【0023】
前記固定部に、ハウジングおよびカバーにより軸方向に挟持固定された際にカバーに押圧されて該カバーとの間を密封する突起を設けると共に、
該突起と前記シールリップとの間には、突起の押圧変形によるシールリップの変形を阻止する溝を設けるとよい。
【0024】
したがって、突起によりカバーとの間を密封した場合にも、溝を設けたことで、シールリップが影響を受けることはない。
【0025】
【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。
【0026】
図1および図2を参照して、本発明の実施の形態に係る密封装置について説明する。
【0027】
本実施の形態に係る密封装置は、軸(不図示)と軸と同心的に設けられたハウジング10との間の環状の隙間をシールするものであり、また、ハウジング10の端面10a側に、カバー20が取り付けられることで、ハウジング10とカバー20とにより軸方向に挟持されて固定されるものである。
【0028】
なお、本実施の形態に係る密封装置は、上述の従来技術の中で説明したハウジング10とカバー20とが取り付けられることで形成される環状溝Kに嵌合固定される固定部1に特徴を有するものであり、軸側のシール等の構成については、上述した図3を参照して説明した構成や、その他の各種公知技術を適用すれば良いので、その説明は省略する。
【0029】
したがって、図1では本発明の実施の形態に係る密封装置の主要部である固定部付近のみを示す。
【0030】
なお、図1においては、説明簡単のため(シールリップなどの締めしろを分かりやすくするため)、密封装置については、装着前の状態における、その固定部付近の概略構成断面図を示し、ハウジング10とカバー20については、密封装置を装着した場合の位置を示す外形線のみを示す。
【0031】
本実施の形態に係る密封装置は、概略、金属環2と、この金属環2に一体成形等により固定されるゴム状弾性体製のシール本体3と、から構成される。
【0032】
そして、密封装置の外周側には、図1に示すように、環状の固定部1が設けられている。
【0033】
一方、ハウジング10に段部10cを設けることで、ハウジング10にカバー20を取り付ける(例えばボルト等によって、両者を締めつける)と、環状溝Kが形成される。
【0034】
すなわち、上述した固定部1は環状溝K内に嵌め込まれて固定されるもので、固定部1をハウジング10の段部10cに配置させた後に、カバー20を取り付けることにより、固定部1は、段部10cとカバー20の端面20aにより軸方向(図中上下方向)に挟持されて固定される(図中カバー20が下方向に荷重が加えられる)。
【0035】
各構成について、より詳しく説明すると、金属環2は、内周方向から外周方向に向かって延びる平面部2aと、外周側で、平面部2aからほぼ垂直(カバー20側からハウジング10側)に延びて環状溝K内周に支えられる円筒部2bと、を有する。
【0036】
したがって、ハウジング10にカバー20が取り付けられた場合には、平面部2a側がカバー20により押えつけられて、円筒部2bの端部側がハウジング10に支持されることで、軸方向(図中上下方向)に挟持固定されることになる。
【0037】
また、シール本体3には、金属環2の円筒部2b外周に位置する複数(図では6個)のガイド4と、同じく金属環2の円筒部2b外周に位置し、ガイド4よりもカバー20側に位置するシールリップ5と、金属環2の平面部2aのカバー20側に位置する2つの突起6,7と、を有する。
【0038】
ここで、ガイド4は、ハウジング10(環状溝K)に対して装着の際や使用時などに位置決めする機能を持たす役割を果たすもので、ハウジング10の内周(環状溝Kの内周)10bとの間に微小隙間S1を有する程度に設定されている。
【0039】
シールリップ5はハウジング10の内周10bに密接して密封機能を持たす役割を果たすもので、締めしろを有しており、その弾性復元力によってハウジング10の内周10bに密着して密封機能を発揮する。
【0040】
なお、シールリップ5は、カバー20側からハウジング10内部側に向かうにつれて拡径する傾斜面5aの部分がハウジング10の内周10bに密着する構成である。
【0041】
また、シールリップ5は、カバー20側(ハウジング10とカバー20の接合部側)からハウジング10内部側に向かって撓み変形可能な可撓性を有しており、ハウジング10内部の負圧が所定以上になると、上述のシールリップ5の弾性復元力に抗してハウジング10内部側に撓んで、ハウジング10の内周10bとの間に隙間S2を形成して、ハウジング10内部の負圧が解消される構成となっている(図2参照)。
【0042】
さらに、シールリップ5は、ハウジング10とカバー20との接合部近傍でのみハウジング10の内周10bに密接させるようにしている。
【0043】
また、突起6,7についても、ハウジング10にカバー20が取り付けられた場合に、カバー20に押圧されて密封機能を持つように、それぞれ締めしろを有している。
【0044】
そして、突起6とシールリップ5との間には溝8が設けられている。
【0045】
この溝8は、突起6がカバー20に押圧されて変形した場合にもシールリップ5が影響を受けて変形してしまわないように設けられるもので、すなわち、突起6の押圧変形によるシールリップ5の変形を阻止する機能を果たすもので、シールの素材や突起6の変形量等に応じて、その大きさや形状等が設定されるものである。
【0046】
以上のような構成により、まず、各部を組み立てる際には、ハウジング10に密封装置を図中上から下方向に装着させる。
【0047】
この際には、上述のように、複数のガイド4がハウジング10の内周10bに位置決めされながら装着されるため、適正な位置に装着される。
【0048】
そして、カバー20を取り付けることで、突起6,7が押圧されて、カバー20の端面20aとの間で密封部が形成され、また、密封装置の固定部1はハウジング10とカバー20とにより軸方向に挟持されて固定される。
【0049】
ここで、上述の突起6が押圧されることで、図中下方向に押されることになるが、溝8が形成されているため、シールリップ5がその影響を受けて変形してしまうことはなく密封性能に悪影響を与えることはない。
【0050】
このように、シールリップ5により、外部Eから、すなわち、ハウジング10とカバー20との間から侵入したダストなどの異物が内部のB側へと侵入するのを防止すると共に、突起6,7により外部EからA側への異物の侵入を防止している。
【0051】
次に、メンテナンス(軸のベアリング点検等)の際など、密封装置をハウジング10から取り外す場合について説明する。
【0052】
まず、カバー20を取り外す。
【0053】
そして、密封装置をハウジング10から引き抜く作業を行うことになるが、上述したように、ハウジング10内部の負圧が所定以上になるとシールリップ5が撓んで隙間S2を形成して内部の負圧を逃がす構成としたことから、ハウジング10内部の負圧が所定以上となっていることはない。
【0054】
したがって、密封装置を容易に引き抜くことができる。
【0055】
また、上述した所定量未満であっても多少の負圧があったとしても、シールリップ5の内周10bへの密接部はハウジング10とカバー20との接合部に近い位置にあるので、少し密封装置を引き抜くだけで、負圧を完全に解消することができ、一層容易に密封装置を引き抜くことができる。
【0056】
なお、密封装置の引き抜きに際しては、適当な治具等を用いれば良い。
【0057】
このように、内部(B側)の負圧を所定以上の状態にすることを防止でき、密封装置を簡単に引き抜くことが可能となる。
【0058】
以上のように、密封装置をハウジングから取り外す(引き抜く)際の作業性が向上する。
【0059】
また、ハウジングとのシールについては、ハウジングとカバーとの接合部の近傍でのみシールリップを密着させた構成であるが、ガイドを設けているので、密封装置自体は十分に位置決めされて、安定した状態となるため、密封性能も維持される。
【0060】
なお、上述したシールリップ5のハウジング10の内周10bへの密接部、すなわち、傾斜面5aの部分に、表面を粗くする加工(例えば40〜50μm程度の粗しを入れる)を施すことで、密着性を緩和させて、上述した負圧を解除する機能性を高めることができる。
【0061】
粗しを入れる加工方法としては、放電加工等がある。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ハウジング内部の負圧が所定以上になると、シールリップがその圧力により引っ張られてハウジング内部側に撓んで環状溝内周との間に隙間を形成して、ハウジング内部の負圧が解消するので、ハウジング内部の負圧が所定以上になることを防止でき、容易に密封装置を引き抜くことができ、作業性が向上する。
【0063】
また、密封装置はガイド部により環状溝に対して位置決めされるので、密封装置を安定した状態に維持でき、密封性能を維持できる。
【0064】
シールリップの環状溝内周への密着表面部を粗くする加工を施せば、シールリップの環状溝内周への密着度を緩和して、負圧解消効果を高めることができる。
【0065】
ハウジングおよびカバーにより軸方向に挟持固定された際にカバーに押圧されてカバーとの間を密封する突起と、シールリップと、の間に溝を設けることで、突起によりカバーとの間を密封した場合にも、シールリップが悪影響を受けることはなく、密封性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る密封装置の要部(固定部)の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る密封装置の要部(シールリップ)の動作説明図である。
【図3】従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
1 固定部
2 金属環
2a 平面部
2b 円筒部
3 シール本体
4 ガイド
5 シールリップ
5a 傾斜面
6,7 突起
8 溝
10 ハウジング
10a 端面
10b 内周
10c 段部
20 カバー
20a 端面
Claims (3)
- 軸に同心的に設けられたハウジングと、該ハウジングのカバーと、により形成された環状溝内に嵌め込まれ、該ハウジングおよびカバーにより軸方向に挟持固定される固定部を備えると共に、前記ハウジングと軸との間の隙間を密封する密封装置において、
前記固定部は、
通常状態では弾性復元力によって前記環状溝内周に密着すると共に、ハウジング内部の負圧が所定以上になった状態ではハウジング内部側に撓んで前記環状溝内周との間に隙間を形成する可撓性を有するシールリップと、
前記環状溝内周との間に微小隙間を有するように、かつ、前記環状溝内周に対して位置決めされる位置決めガイド部と、を備えたことを特徴とする密封装置。 - 前記シールリップの環状溝内周への密着表面部を粗くする加工を施してなることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
- 前記固定部に、ハウジングおよびカバーにより軸方向に挟持固定された際にカバーに押圧されて該カバーとの間を密封する突起を設けると共に、該突起と前記シールリップとの間には、突起の押圧変形によるシールリップの変形を阻止する溝を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の密封装置。
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