JP3939046B2 - 液体シール構造 - Google Patents
液体シール構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3939046B2 JP3939046B2 JP11653399A JP11653399A JP3939046B2 JP 3939046 B2 JP3939046 B2 JP 3939046B2 JP 11653399 A JP11653399 A JP 11653399A JP 11653399 A JP11653399 A JP 11653399A JP 3939046 B2 JP3939046 B2 JP 3939046B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- liquid
- taper
- seal lip
- land
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 86
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 54
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3228—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip formed by deforming a flat ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
- F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
- F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等の回転軸におけるオイルおよびその他の液体をシールする液体シール構造に関する。
【0002】
【背景技術】
従来の回転軸におけるシール構造としては、米国特許第5209502にも示され、かつ、図7に示すように、内燃機関等の回転軸5の外周に接触するテフロン(デュポンの商標;四フッカエチレンあるいは弗素樹脂)製のシールリップ71Aと、このシールリップ71Aと背中合わせに設けられるとともに、回転軸5の外周に接触するテフロン製のダストシールリップ71Bとで構成されるシール部材71を、シールリップ支持部材72を構成するインナーケース73とアウターケース74とで挟持するものが知られている。そして、シールリップ支持部材72は、エンジンのシリンダブロック等に設けられたハウジング6に圧入、固定されている。
なお、シールリップ71Aが内燃機関等のエンジン側に配置され、ダストシールリップ71Bが大気側に配置されている。
【0003】
このシール構造のシールリップ71Aは、内径が回転軸5の直径より小さく、外径が回転軸5の直径より大きな円板状に形成されており、また、ダストシールリップ71Bは、内径が回転軸5の直径より小さく、かつ、上記シールリップ71Aの内径よりは大きく、外径はシールリップ71Aの外径と等しい大きさの円板状に形成されている。そして、回転軸5をシールリップ71Aの内径部に押し込むことにより、回転軸5の外周にシールリップ71Aの先端部一面を接触、かつ、摺動させ、その接触面がシール面71Cとなっている。このとき、ダストシールリップ71Bにおける内径側の先端部一面も回転軸5の外周に接触している。また、シールリップ71Aの回転軸5とのシール面71Cとには、ねじ71Dが切られており、このねじ71Dのポンピング作用(オイル等を押し戻す作用)を利用して、シールをより良好に行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のシール構造では、回転軸5とシールリップ71Aのシール面71Cにおけるねじ71Dが摩耗してしまったり、あるいは、ねじ71Dにスラッジが詰まったりした場合等、ポンピング作用がなくなるので、シール効果が失われ、オイル漏れが生じるという問題がある。
また、シールリップ71Aからオイルがにじみ出たり、あるいは漏れると、ダストシールリップ71Bを通過して外部にオイルが漏出するという問題がある。
【0005】
本発明の目的は、長期間にわたり安定したシールを行える液体シール構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、回転軸の外周位置に設けられシールすべき液体側の外周が当該液体側とは反対側の外周より大径とされたテーパシールランドと、このテーパシールランドの外周に当接され当該当接面がシール面となるテーパシールリップと、このテーパシールリップを支持するシールリップ支持部材とを具備し、前記テーパシールランドに対しシールすべき液体側とは反対側において回転軸の外周位置には、前記液体等を溜める液体溜まりが設けられ、前記液体溜まりに対向する位置にシール部材が設けられ、このシール部材の前記液体溜まりに対向する面には、円周状の堰が設けられたことを特徴とするものである。
【0007】
このような本発明では、テーパシールランドとテーパシールリップとのシール面にオイル等の液体が侵入した場合、シール面がテーパとなっているので、液体は、回転軸の回転に伴う遠心力で上昇方向、すなわち、テーパシールランドの大径側に移動することにより、シールすべき液体側に戻される。従って、液体が大気側外方に漏れることはなく、これにより、長期間にわたりシール性を確保でき、安定したシールを行える。その結果、例えば、テーパシールリップにねじ溝等の溝が設けられている場合において、ねじにスラッジ等が詰まったり、ねじが磨滅したりしても、シール効果に与える影響は少ない。
また、このような本発明では、テーパシールランドとテーパシールリップとのシール面から漏れ出した液体があったとしても、その液体は、液体溜まりに溜められ、溝を伝わって軸下側に回り込んだ後、再びエンジン内部に回収される自己回収機能により、外部への液体の漏れを防止できる。従って、長期間にわたりシール性を確保でき、安定したシールを行える。
さらに、このような本発明では、シール部材を伝わって漏れてきたオイル等の液体は、堰によって堰き止められ、液体溜まりに落とされる。液体溜まりの液体は、自己回収機能により、溝を伝わって軸下側に回り込んだ後、再びエンジン内部に回収されるので、外部への液体の漏れを防止でき、長期間にわたりシール性を確保できる。
なお、本発明において、堰の形状等は、シール部材を伝わってくる液体を堰き止めることができるものであればよく、特に限定されない。例えば、シール部材の内面に切り込みを入れて突起状部を形成したものや、シール部材の内面に、断面四角形あるいは三角形状の成形体を取り付けたもの等どのようなものでもよい。
【0008】
本発明において、テーパシールランドは、回転軸と別体で回転軸に圧入等で固定されるスチール、燒結金属、板金等の金属材であることが好ましいが、回転軸そのものを加工して設けてもよい。また、テーパシールランドとしてプラスチック材を使用することも考えられるが、回転中に昇温の可能性があるので、熱伝達が悪いプラスチック材よりも前述の金属材の方が好ましい。
さらに、テーパシールランドのテーパの角度は、特に限定されず、遠心力で液体が上昇方向に移動できるものであれば、緩やかな角度から、直角を除く急角度のテーパに形成してもよい。また、テーパシールランドとテーパシールリップとのシール面の幅は、特に限定されないが、大きい方が好ましい。これは、幅が大きい方が、オイルの連れ回り効果(スリンガー効果)が大きくなるためである。また、テーパシールリップとしては、前記テフロン材を使用することが好ましいが、柔軟性を有する他の軟質部材を使用してもよい。
【0009】
本発明では、テーパシールランド及びテーパシールリップの少なくとも一方の当接面には、溝が設けられることが好ましい。
【0010】
このような本発明では、オイル等の液体は回転軸の回転に伴う遠心力で上昇方向に移動する他、漏れた液体が溝に入ることでそれ以上は外方側に進行しにくくなり、さらにシール性を確保できる。また、溝がねじ溝とされている場合、ねじのポンピング作用で、より一層のシール性を確保できる。
【0011】
本発明において、溝は、ねじ溝、多重溝を含むものである。また、溝の深さは、リップ厚さの約1/2(40〜50%)程度のものが好ましい。さらに、溝がねじ溝の場合のねじの方向は、回転軸の回転によって異なるが、オイル等の液体を押し戻す方向である。
【0012】
本発明では、テーパシールランドに対しシールすべき液体側とは反対側において回転軸の外周位置には、大気側からシールすべき液体側へのダスト等の侵入を防止するダストシールリップが設けられることが好ましい。
【0013】
このような本発明では、外方からシールすべき液体側へのダスト等の侵入が防止されるので、テーパシールランドとテーパシールリップとのシール面の損傷を防止でき、これにより、液体シール構造の耐久性の向上を図れる。
【0014】
本発明において、ダストシールリップは、テーパシールリップと一体に形成されていてもよく、あるいは、別体に形成されていてもよい。
【0015】
本発明では、テーパシールリップとダストシールリップとが一体に形成されてもよい。
【0016】
このような本発明では、テーパシールリップとダストシールリップとを別々に製作せずにすむので、製作の手間が少なくてすむ。
【0017】
本発明では、テーパシールリップとダストシールリップとが別体に形成されてもよい。
【0018】
このような本発明では、テーパシールリップとダストシールリップとを別体にしたので、テーパシールリップおよびダストシールリップの製作が容易となる。また、ダストシールリップを最適な形状にできるので、ダストシール性能の向上を図れる。
【0028】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液体シール構造において、前記液体溜まりの軸長手方向の両端面位置のシールランドとシールリップとが接触する径がシールすべき液体側の方を大きくしたことを特徴とするものである。
【0029】
このような本発明では、液体溜まりに溜まった液体は、遠心力により上昇する方向、つまり大径側に移動するので、外部への液体の漏れを防止でき、長期間にわたりシール性を確保できる。
【0030】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の液体シール構造において、前記シール部材は前記テーパシールリップと一体に形成されていることを特徴とするものである。
【0031】
このような本発明では、両者を別々に製作せずにすむので、製作の手間が少なくてすむ。
【0032】
本発明では、前記テーパシールランドは前記回転軸とは別体に設けられることが好ましい。
【0033】
このような本発明では、テーパシールランドを、テーパの角度を任意に変えて容易に製作することができるとともに、回転軸に複雑な形状の加工をせずにすむので、その分の手間を省ける。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、エンジンにおけるクランクシャフト等の回転軸5には、金属材、焼結合金等から形成されたスリーブ10が、圧入、接着、焼きばめ等の適宜な手段により固定されている。
【0035】
このスリーブ10の一側、すなわち、シールすべきオイル等の液体を収納したエンジン側には、比較的広幅のテーパシールランド10Aが形成され、他側、すなわち、大気側には、テーパシールランド10Aより狭幅のダストシールランド10Bが形成されている。また、これらの両ランド10A,10Bの中間には、液体溜まりを構成する溝部10Cが一体に形成されている。
テーパシールランド10Aの外周は、エンジン側に至るに従って大径となるテーパ状に形成され、一方、ダストシールランド10Bの外周は、略円筒状になるように形成されている。
【0036】
スリーブ10の外周には、薄肉円錐筒状のシール部材11が嵌合されている。このシール部材11は、柔軟性を有する前記テフロン製とされており、テーパシールランド10Aに当接される部分は、テーパシールリップ部11Aとされるとともに、ダストシールランド10Bに当接される部分は、ダストシールリップ部11Bとされている。
【0037】
テーパシールリップ部11Aの内面は、テーパシールランド10Aと摺動するシール面11Cとなっているとともに、溝であるねじ溝11Dが切られている。このねじ溝11Dは、シール面11Cに侵入したオイルをエンジン側に戻すような方向に切られており、前記ポンピング作用が働くようになっている。
【0038】
シール部材11においてスリーブ10の溝部10Cと対向する内面には、エンジン側から大気側に向けて切り込んで突起状に形成された円周状の堰11Eが設けられている。シール上半分においてこの堰11Eには、テーパシール部の遠心力およびねじ溝11Dのポンピング作用によっても押し戻しきれなかったオイルが突き当たって堰き止められ、そのオイルは、溝部10Cに垂れることになる。溝部10Cに溜まったオイル等は、回転軸5の下側位置に回り込んで、エンジン内部に回収される自己回収機能により、外部に漏出することはない。
【0039】
シール部材11の外周においてスリーブ10の溝部10Cとほぼ対応する位置には、ゴム等の軟質部材で形成された断面ほぼ三角形状の取付部材13が、接着または焼付け等により取り付けられている。
この取付部材13には、スチール板製の金環14が取り付けられており、この金環14は、ハウジング6に圧入等により取り付けられている。そして、ここにおいて、上記取付部材13および金環14を含んでシールリップ支持部材12が構成されている。
【0040】
次に、本実施形態の作用を説明する。
前述のようなシール構造のシールが設けられた内燃機関等の駆動により、エンジン側のオイルが、回転軸5のシール面11Cに侵入すると、そのオイルは、回転軸5の遠心力によりテーパシール面に沿って上昇しエンジン側に戻される作用と、ねじ溝11Dのポンピング作用とにより、エンジン側に戻される。
【0041】
万一、エンジン側に戻しきれずにシール面11Cに沿ってシール上半分で漏れ出したオイルがあっても、そのオイルは堰11Eに突き当たって堰き止められ、スリーブ10の溝部10Cに垂れ、その溝10Cを伝わって軸5の下側に回り込み、エンジン内部に回収される。
一方、大気側からのダストや雨水等のエンジン側への侵入は、ダストシールリップ11Bにより防止される。
【0042】
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
▲1▼エンジン側のオイルが、スリーブ10のテーパシールランド10Aとテーパシールリップ部11Aとのシール面11Cに侵入しても、そのオイルは、回転の遠心力によって、テーパシールランド10Aのテーパシール面に沿って大径側に上昇し、エンジン側に戻されるので、オイル漏れを防止できる。従って、シール性を確保できるので、長期間にわたり安定したシールを行え、信頼性の向上を図れる。
【0043】
▲2▼エンジン側のオイルが、テーパシールランド10Aとテーパシールリップ部11Aとのシール面11Cに侵入するとともに、ねじ溝11Dに入り込んだとしても、遠心力の他に、ねじ溝11Dのポンピング作用が働くことにより、そのオイルはエンジン側に戻され、シール面11Cからのオイル漏れが防止される。従って、より一層のシール性を確保できるので、長期間にわたり安定したシールを行え、信頼性の向上を図れる。
【0044】
▲3▼スリーブ10には、ダストシールリップ11Bが設けられているので、大気側からのダストや雨水等のエンジン側への侵入が防止される。このため、テーパシールランド10Aとテーパシールリップ部11Aとのシール面11Cにダストや雨水等が侵入することがないので、シール面11Cの損傷を防止することができ、シール構造の耐久性の向上を図ることができる。
【0045】
▲4▼スリーブ10の外周には、液体溜まりとなった溝部10Cが形成されているので、テーパ部の遠心力、およびねじ溝11Dのポンピング作用によってもエンジン側に戻しきれなかった分のオイルが、シール部材11の内面を伝わってきても、この溝部10Cに溜められ軸5の下側に回り込んで、再びエンジン内部に回収される。従って、そのオイルは大気側に漏れないので、シール性を確保でき、これにより、長期間にわたり安定したシールを行え、信頼性の向上を図れる。
【0046】
▲5▼シール部材11の内面において、溝部10Cと対向する部位には円周状の堰11Eが設けられているので、テーパ部の遠心力、およびねじ溝11Dのポンピング作用によってもエンジン側に押し戻しきれなかったオイルは、この堰11Eに突き当たって堰き止められる。従って、オイルは、シール部材11を伝わっては堰11Eから先(大気側)へは行かず、大気側へ漏れない。その結果、シール性を確保でき、長期間にわたり安定したシールを行え、信頼性の向上を図れる。このように、本実施形態では、何重ものシール機能を設けてあるので、長期間にわたり極めて良好なシール性能を発揮できる。
【0047】
次に、図2に基づいて、本発明の第2実施形態を説明する。
ここにおいて、この第2実施形態および以下に説明する第3〜第6実施形態で、前記第1実施形態と同一構造および同一部材(ハウジング6、シールリップ支持部材12、取付部材13、金環14)には同一符号を付すとともに、それらの詳細な説明は、省略または簡略化する。
【0048】
本実施形態の液体のシール構造は、スリーブ20におけるテーパシールランド20Aのテーパ面の角度を、第1実施形態のテーパシールランド10Aのテーパ面の角度と比較して急角度としたものである。
すなわち、テーパシールランド20Aのテーパ面は、ダストシールランド20Bに対して、例えば、45〜60度の急角度となっている。従って、シール部材21のテーパシールリップ21の内面も急角度のシール面21Cとなっている。テーパシールリップ21の内面には、ねじ溝21Dが形成され、また、スリーブ20には溝部20Cが形成されている。ダストシールランド20Bの外周には、ダストシールリップ21Bが当接され、シール部材21の内面、かつ、溝部20Cと対向する部位には、堰21Eが設けられている。
【0049】
このような第2実施形態の液体のシール構造においては、前記第1実施形態と同様の作用および▲1▼〜▲5▼と同様の効果を得ることができる他、シール面21Cのテーパ角度が第1実施形態と比較して急角度となっているので、遠心力およびポンピング作用等がさらに強く働き、これにより、一層のシール効果が生じる。
【0050】
次に、図3に基づいて、本発明の第3実施形態を説明する。
本実施形態の液体のシール構造は、スリーブ30におけるテーパシールランド30Aのテーパ面の角度を、前記第1実施形態よりも緩やかな角度とするとともに、スリーブ30の大気側端部に、回転軸5の径方向かつ外周側に突出するフランジ部30Dを設けたものである。
すなわち、テーパシールランド30Aのテーパ面は、スリーブ30のダストシールランド30Bに対して、例えば、5度以下の緩やかな角度に形成されている。
【0051】
テーパシールリップ31Aの内面、すなわちシール面31Cには、ねじ溝31Dが設けられ、また、スリーブ30には溝部30Cが形成されている。
シール部材31は、テーパシールリップ31Aとダストシールリップ31Bとを有するとともに、溝部30Cと対向する部位には、堰31Eが設けられている。
【0052】
このような第3実施形態の液体のシール構造においては、前記第1実施形態と同様の作用および▲1▼〜▲5▼と同様の効果を得ることができる他、スリーブ30にフランジ部30Dが形成されているので、エンジン側へのダストや雨水等の侵入をより一層防止できる。また、テーパ面の角度が緩やかなので、軸方向の動きが大きい場合に対応できるという効果がある。
【0053】
次に、図4に基づいて、本発明の第4実施形態を説明する。
本実施形態の液体のシール構造は、シール部材41を、テーパシールリップ41Aとダストシールリップ41Bとの別体としたものである。
すなわち、テーパシールリップ41Aは、一端部がスリーブ40のテーパシールランド40Aと当接するシール面41Cとなっており、他端部は溝部40Cを跨がりダストシールランド40Bと当接するとともに、回転軸5の径方向かつ外周側に折り曲げられている。
【0054】
一方、ダストシールリップ41Bは、テーパシールリップ41Aの他端部と背中合わせされるとともに、その先端を、ダストシールランド40Bに当接させて設けられている。そして、これらのリップ41A,41Bは、シールリップ支持部材32を構成するインナーケース33とアウターケース34とで挟み込まれて保持されている。また、インナーケース33とアウターケース34とは、かしめ、溶接等により、一体に固着されている。
【0055】
テーパシールリップ41Aのテーパシールランド40Aと当接する内面には、ねじ溝41Dが設けられ、また、スリーブ40には、溝部40Cが形成されている。そして、シール部材41の溝部40Cと対向する部位には、堰41Eが設けられている。
【0056】
このような第4実施形態の液体のシール構造においては、前記第1実施形態と同様の作用および▲1▼〜▲5▼と同様の効果を得ることができる他、テーパシールリップ部41Aとダストシールリップ部41Bとが別体になっているので、ダストシールリップ41Bを最適の形状に製作でき、これにより、ダストシール性能の向上を図れる。
【0057】
次に、図5に基づいて、本発明を理解するうえで参考となる第5実施形態を説明する。
本実施形態の液体のシール構造は、シール部材51のテーパシールランド50Aと当接するテーパシールリップ部51Aと、ダストシールランド50Bと当接するダストシールリップ部51Bとの間に、シール部材51を回転軸5の径方向外方にリング状に突出させて形成した突出部50Cを設け、その突出部50Cをオイル溜まりとしたものである。
また、テーパシールランド50Aと当接するテーパシールリップ部51Aの内面、すなわちシール面51Cには、ねじ溝51Dが設けられ、突出部50Cと対向するスリーブ50の部位には、堰50Eが設けられている。
【0058】
ここで、液体溜まり、すなわち、突出部50Cにおける回転軸5長手方向の両端面位置の、テーパシールランド50Aとテーパシールリップ51Aとが接触する径φtと、ダストシールランド50Bとダストシールリップ51Bとが接触する径φdとは、シールすべき液体側の方、つまり、φtの方が大きくなっている。
【0059】
このような第5実施形態の液体のシール構造においては、前記第1実施形態と同様の作用および▲1▼〜▲3▼と同様の効果を得ることができる他、スリーブ50に溝部はないが、シール部材51に、液体溜まりとなる突出部50Cを形成したので、この突出部50Cにオイルが溜まり、前記第1実施形態の▲4▼と同様の効果を得ることができる。
さらに、突出部50Cがオイル溜まりとなっていて、スリーブ50には堰50Eがあるので、回転の遠心力により、オイルはスリーブ50の表面から離れる方向に振り飛ばされ、これにより、オイルが外方に漏れることがなく、シール性を確保できる。従って、長期間にわたり安定したシールを行え、信頼性の向上を図れる。
【0060】
次に、図6に基づいて、本発明を理解するうえで参考となる第6実施形態を説明する。
本実施形態の液体のシール構造は、前記第4実施形態とは異なる方法で、シール部材61をテーパシールリップ61Aとダストシールリップ61Bとの別体としたものである。
すなわち、本実施形態では、スリーブ60のテーパシールランド60Aの外周に当接してテーパシールリップ61Aが設けられ、スリーブ60のダストシールランド60Bに、テーパシールリップ61Aとの間に所定の距離をおいてダストシールリップ61Bが設けられている。両リップ61A,61Bの対向するそれぞれの一端部間には、金環64とともにシールリップ支持部材62を構成する取付部材63が架けわたされ、この取付部材63は、ゴム等の軟質部材によって断面U字状に形成され、両リップ61A,61Bの外周から外側に突出したリング状に形成されている。そして、U字状の突出した部分63Cが、オイル溜まりの役割りを果たすようになっており、シール面61Cのねじ溝61Dから侵入してきたオイル等が溜められ、大気側外方に漏れないようになっている。
また、突出部63Cと対向するスリーブ60の部位には、堰60Eが設けられている。
【0061】
このような第6実施形態の液体のシール構造においては、前記第1実施形態と同様の作用および▲1▼〜▲3▼と同様の効果を得ることができる他、スリーブ60に溝部はないが、取付部材63の突出部63Cが断面U字状に形成されていて、オイル溜まりとなっているので、前記第1実施形態の▲4▼と同様の効果を得ることができる。さらに、テーパシールリップ部61Aとダストシールリップ61Bとは、別体になっているので、ダストシールリップ61Bを最適の形状に製作でき、ダストシール性能の向上を図れる。
【0062】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できるものであれば、他の変形形態を含むものである。
例えば、前記第3実施形態の液体のシール構造において、スリーブ30におけるダストシールランド30Bの大気側一端にフランジ部30Dを設けたが、このフランジ部30Dは必ずしも設ける必要はない。あるいは、このフランジ部30Dと同様のフランジ部を、他の各実施形態のスリーブ10等に設けてもよい。
【0063】
また、前記各実施形態では、回転軸5にスリーブ10等を固定し、そのスリーブ10等にテーパシールランド10Aとダストシールランド10Bとを設けたが、これに限らない。例えば、回転軸5にテーパシールランドとしてのテーパ面を直接形成してもよい。
【0064】
さらに、前記各実施形態では、回転軸5にスリーブ10等を固定し、そのスリーブ10等にテーパシールランド10A等とダストシールランド10B等とを設けたが、これに限らない。例えば、テーパシールランドとダストシールランドとを別体として形成し、それぞれを所定の位置に固定するようにしてもよい。
【0065】
また、前記第5実施形態では、突出部50Cの径φtと径φdとの大きさを、シールすべき液体側の方、つまり、φtの方が大きくなっているとしたが、このことは、第5実施形態に限るものでなく、各実施形態に共通である。特に、第3実施形態のように、テーパが緩やかな場合でも、シールすべき液体側の方の径が大きく形成されている。
【0066】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の液体シール構造によれば、テーパシールランドとテーパシールリップとのシール面にオイル等の液体が侵入した場合でも、シール面がテーパとなっておりそのテーパ面でシールするので、液体は回転軸の回転に伴う遠心力で上昇方向、すなわち、テーパシールランドの大径側に移動することにより、シールすべき液体側に戻される。また、シール面を漏れ出た液体があっても、溝部を伝わって軸の下側に回り込み、再びエンジン内部に回収される自己回収機能により液体が大気側に漏れ出ることはない。これにより、長期間にわたりシール性を確保でき、安定したシールを行える。その結果、例えば、テーパシールリップにねじ溝等の溝が設けられている場合において、ねじにスラッジ等が詰まったり、ねじが磨滅したりしても、シール効果に与える影響は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施形態の液体シール構造を示す縦断面図である。
【図2】本発明に係る第2実施形態の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【図3】本発明に係る第3実施形態の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【図4】本発明に係る第4実施形態の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【図5】 本発明を理解するうえで参考となる第5実施形態の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【図6】 本発明を理解するうえで参考となる第6実施形態の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【図7】本発明に係る従来例の液体シール構造の一部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
5 回転軸
10,20,30,40,50,60 スリーブ
10A,20A,30A,40A,50A,60A テーパシールランド
10B,20B,30B,40B,50B,60B ダストシールランド
10C,20C,30C,40C 液体溜まりである溝部
11,21,31,41,51,61 シール部材
11A,21A,31A,41A,51A,61A テーパシールリップ
11B,21B,31B,41B,51B,61B ダストシールリップ
11C,21C,31C,41C,51C,61C シール面
11D,21D,31D,41D,51D,61D 溝としてのねじ溝
11E,21E,31E,41E,50E,60E 堰
12,32,62 シールリップ支持部材
13,63 シールリップ支持部材を構成する取付部材
14,64 シールリップ支持部材を構成する金環
50C 液体溜まりである突出部
63C 液体溜まりである突出部
Claims (3)
- 回転軸の外周位置に設けられシールすべき液体側の外周が当該液体側とは反対側の外周より大径とされたテーパシールランドと、
このテーパシールランドの外周に当接され当該当接面がシール面となるテーパシールリップと、
このテーパシールリップを支持するシールリップ支持部材とを具備し、
前記テーパシールランドに対しシールすべき液体側とは反対側において回転軸の外周位置には、前記液体等を溜める液体溜まりが設けられ、
前記液体溜まりに対向する位置にシール部材が設けられ、
このシール部材の前記液体溜まりに対向する面には、円周状の堰が設けられ
たことを特徴とする液体シール構造。 - 請求項1に記載の液体シール構造において、前記液体溜まりの軸長手方向の両端面位置のシールランドとシールリップとが接触する径がシールすべき液体側の方を大きくしたことを特徴とする液体シール構造。
- 請求項1または2に記載の液体シール構造において、前記シール部材は前記テーパシールリップと一体に形成されていることを特徴とする液体シール構造。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11653399A JP3939046B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 液体シール構造 |
US09/553,402 US6428015B1 (en) | 1999-04-23 | 2000-04-20 | Liquid seal structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11653399A JP3939046B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 液体シール構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000310339A JP2000310339A (ja) | 2000-11-07 |
JP3939046B2 true JP3939046B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=14689491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11653399A Expired - Fee Related JP3939046B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 液体シール構造 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6428015B1 (ja) |
JP (1) | JP3939046B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100450677B1 (ko) * | 2002-06-04 | 2004-10-01 | 삼성전자주식회사 | 고주파 잡음을 감소시키는 데이터 버스 구조를 가지는반도체 메모리 장치 |
EP1586799B1 (en) * | 2004-04-13 | 2007-09-26 | Corcos Industriale di Freudenberg & Cosso S.r.l., Società in Accomandita Semplice | Seal assembly for a rotary member |
US20100064845A1 (en) * | 2005-07-19 | 2010-03-18 | Bear Corporation | Bicycle Crank Assembly |
US7931278B2 (en) * | 2005-09-22 | 2011-04-26 | Corcos Industriale S.A.S. di Externa Italia S.R.L | Seal assembly for a rotary member |
DE602006006983D1 (de) * | 2006-05-30 | 2009-07-09 | Skf Ab | Reibungsarmer Dichtring für eine Kreiselpumpe, insbesondere für eine Pumpe für Verbrennungsmotorkühlmittel |
GB2447029A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-03 | Nissan Motor Mfg | Sintered steel component with layer of Fe3O4 |
CN101799075A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-08-11 | 北京交通大学 | 一种旋转轴组合密封装置 |
JP7203572B2 (ja) * | 2018-11-02 | 2023-01-13 | Nok株式会社 | 密封装置 |
US11421784B2 (en) * | 2020-07-16 | 2022-08-23 | Powerhouse Engine Solutions Switzerland IP Holding GmbH | Multi-position crankshaft lip seal |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4106781A (en) * | 1977-04-28 | 1978-08-15 | Garlock Inc. | Unitized, grease-purgeable seal |
US4513976A (en) * | 1984-06-06 | 1985-04-30 | Federal-Mogul Corporation | Rotating-lip grease seal |
US5209502A (en) | 1992-06-23 | 1993-05-11 | Mather Seal Company | Dual lip seal and method of forming the seal |
US6024362A (en) * | 1993-05-21 | 2000-02-15 | Jm Clipper Corporation | Seal cartridge |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11653399A patent/JP3939046B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-20 US US09/553,402 patent/US6428015B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6428015B1 (en) | 2002-08-06 |
JP2000310339A (ja) | 2000-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0433493Y2 (ja) | ||
US6428013B1 (en) | Reverse seal | |
JP3939046B2 (ja) | 液体シール構造 | |
US8235391B2 (en) | Radial shaft seal assembly with lubrication retention and debris exclusion feature and method of construction thereof | |
JP5141930B2 (ja) | 密封装置 | |
US20120061921A1 (en) | Fluid Seal Assembly | |
EP0440598A1 (en) | Shaft seal | |
JP2004316681A (ja) | オイルシール | |
FR2471531A1 (fr) | Joint d'etancheite d'arbre a element de pression elastique et couche de polytetrafluoroethylene | |
KR100602059B1 (ko) | 베어링용 이중 밀봉체 | |
WO2018221727A1 (ja) | 密封装置 | |
US4437673A (en) | Sealing device | |
US8720903B2 (en) | Fluid seal assembly | |
KR20230045090A (ko) | 밀봉 장치 | |
JPH0547900Y2 (ja) | ||
JP2018091372A (ja) | 密封装置 | |
JP2019210998A (ja) | 密封装置 | |
JPS63231068A (ja) | 密封装置組立体 | |
JP2019015353A (ja) | 密封装置 | |
JP2006125454A (ja) | オイルシール | |
JP4032730B2 (ja) | 密封装置 | |
JP2009144895A (ja) | クラッチレリーズ軸受 | |
JP4243698B2 (ja) | 密封装置 | |
JP2005273691A (ja) | シールリップによる軸封構造 | |
JPH0755412Y2 (ja) | 組合せシール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050303 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070327 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |