JP4466842B2 - Sealing device - Google Patents
Sealing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4466842B2 JP4466842B2 JP2004237016A JP2004237016A JP4466842B2 JP 4466842 B2 JP4466842 B2 JP 4466842B2 JP 2004237016 A JP2004237016 A JP 2004237016A JP 2004237016 A JP2004237016 A JP 2004237016A JP 4466842 B2 JP4466842 B2 JP 4466842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner peripheral
- outer peripheral
- cylindrical portion
- peripheral surface
- spring
- 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 - Lifetime
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 93
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
Description
本発明は、回転体の外周を密封する密封装置に関し、特にシールリップによって密封するものに関する。 The present invention relates to a sealing device that seals the outer periphery of a rotating body, and more particularly to a device that seals with a sealing lip.
回転軸の軸周を密封する密封装置の一種として、ハウジングの内周に装着したPTFE等の低摩擦係数の合成樹脂からなるシールリップの内周面を、回転軸の外周面に摺動可能に密接させるものがある。しかし、PTFE等の合成樹脂は、弾性に乏しいため、回転軸の外周面に対するシールリップの緊迫力を補償するには、例えば特許文献1に開示されているように、シールリップを縮径方向に付勢する板ばねを設けることが有効である。
すなわち特許文献1に記載された密封装置(リップ型シール)は、環状の板ばねを備え、この板ばねは、内周部が、半径方向に延びるスリットによって円周方向に多数のばね片に分割された形状を有し、この多数のばね片の先端部が、シールリップの外周面を適当な荷重で押圧し、回転軸の外周面に対するシールリップの緊迫力を補償するものである。 That is, the sealing device (lip type seal) described in Patent Document 1 includes an annular leaf spring, and the leaf spring is divided into a large number of spring pieces in the circumferential direction by slits extending in the radial direction. The tip portions of the large number of spring pieces press the outer peripheral surface of the seal lip with an appropriate load, and compensate the tight force of the seal lip against the outer peripheral surface of the rotating shaft.
しかしながら、この種の密封装置では、従来、板ばねの内周部における多数のばね片が、その全体で弾性変形され、先端ほどシールリップを内周側へ大きく変位させるので、回転軸の外周面に対するシールリップの密接面圧が、先端側で極大となり、早期に摩耗が進展するおそれがある。またこのため、シールリップの先端内周面に、軸回転時に流体力学的な作用によって流体を機内へ押し戻すポンプ力を生じる螺旋状の溝が形成されている場合、この溝が摩耗によって早期に消滅して、そのポンプ力による密封機能が損なわれるおそれがある。 However, in this type of sealing device, conventionally, a large number of spring pieces in the inner peripheral portion of the leaf spring are elastically deformed as a whole, and the seal lip is greatly displaced toward the inner peripheral side toward the tip, so that the outer peripheral surface of the rotary shaft The contact surface pressure of the seal lip with respect to the maximum becomes maximum on the tip end side, and there is a possibility that the wear progresses at an early stage. For this reason, if a spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the tip of the seal lip to generate a pumping force that pushes the fluid back into the machine by hydrodynamic action during shaft rotation, this groove disappears early due to wear. And there exists a possibility that the sealing function by the pump force may be impaired.
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、シールリップの緊迫力を補償するばね部材により局部的に面圧が増大して早期摩耗を来すのを防止することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem thereof is that the surface pressure is locally increased by the spring member that compensates for the tight force of the seal lip, resulting in early wear. It is to prevent.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係る密封装置は、円筒状に延びる内周筒状部の内周面が回転体の外周面と摺動可能に密接されるシールリップと、前記内周筒状部を縮径方向に付勢するばね部材とを備え、このばね部材が、外周フランジと、その内周側へ円周方向所定間隔で突出した多数のばね突起からなり、各ばね突起が、前記外周フランジの内周から帯状に延びて弾性的に曲げ変形可能な板ばね部と、その先端から延びて前記内周筒状部の外周面に全面が密接される円弧面をなし、前記シールリップの内周筒状部をその軸方向略全域にわたって外周から押圧し前記回転体の外周面に密接させる不変形の押圧片からなるものである。
As a means for effectively solving the technical problem described above, the sealing device according to the invention of claim 1 is such that the inner peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion extending in a cylindrical shape is slidable with the outer peripheral surface of the rotating body. A seal lip to be brought into contact, and a spring member for urging the inner peripheral cylindrical portion in the diameter reducing direction, and the spring member projects to the outer peripheral flange and the inner peripheral side thereof at predetermined intervals in the circumferential direction. Each of the spring protrusions extends from the inner periphery of the outer peripheral flange in a belt shape and can be elastically bent and deformed, and extends from the tip thereof to the outer peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion. Is formed of a non-deformable pressing piece that presses the inner peripheral cylindrical portion of the seal lip from the outer periphery over substantially the entire area in the axial direction and closely contacts the outer peripheral surface of the rotating body.
上記構成の密封装置は、ハウジング側に装着したシールリップの内周筒状部の内周面が、回転体の外周面に摺動可能に密接することによって、ハウジングと回転体との間で密封空間からの流体の漏洩を防止するものである。ばね部材は、回転体の外周面に対するシールリップの内周筒状部の緊迫力を補償するものであり、このばね部材に形成された多数のばね突起は、板ばね部が弾性変形されることによって、その先端から円弧面をなして延びる不変形の押圧片がシールリップの内周筒状部の外周面に全面が密接されてこの内周筒状部を軸方向略全域にわたって外周から押圧するので、ほぼ均一な緊迫力が得られる。 In the sealing device having the above configuration, the inner peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion of the seal lip mounted on the housing side is slidably in close contact with the outer peripheral surface of the rotating body, thereby sealing between the housing and the rotating body. This prevents fluid leakage from the space. The spring member compensates the tightening force of the inner peripheral cylindrical portion of the seal lip against the outer peripheral surface of the rotating body. The large number of spring protrusions formed on the spring member are elastically deformed by the leaf spring portion. Thus, the non-deformable pressing piece extending in the form of an arc from its tip is brought into close contact with the outer peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion of the seal lip and presses the inner peripheral cylindrical portion from the outer periphery over substantially the entire area in the axial direction. Therefore, almost uniform tension can be obtained.
請求項1の発明に係る密封装置によれば、ばね部材によってシールリップの内周筒状部に与えられる緊迫力が均一化されるため、局部的な面圧増大によるシールリップの早期局部摩耗を有効に防止することができる。 According to the sealing device of the first aspect of the present invention, since the pressing force applied to the inner peripheral cylindrical portion of the seal lip is made uniform by the spring member, early local wear of the seal lip due to an increase in local surface pressure is prevented. It can be effectively prevented.
以下、本発明に係る密封装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、密封装置の好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して、シールリップ及びばね部材の一部外観を表しかつ一部省略した断面図、図2は、図1におけるばね部材の軸方向投影図、図3は、図1におけるばね部材の一部をシールリップの一部と共に示す斜視図である。 Hereinafter, a sealing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a sealing device cut along a plane passing through its axis to show a partial appearance of a seal lip and a spring member, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a part of the spring member in FIG. 1 together with a part of the seal lip.
まず図1に示されるように、この形態による密封装置は、弾性シール2を一体に有する外環1と、その内周に圧入嵌着された内環3と、この内環3と外環1の間に固定されて、内周筒状部41の内周面が不図示の回転体の外周面と摺動可能に密接されるシールリップ4と、このシールリップ4に添設され、その内周筒状部41を縮径方向に付勢するばね部材5からなる。
First, as shown in FIG. 1, a sealing device according to this embodiment includes an outer ring 1 integrally having an
詳しくは、外環1は、金属板の打ち抜きプレス成形によって製作されたものであって、スリーブ11と、その一端から内周側へ延びる内向きフランジ12とからなり、すなわち軸心を通る平面で切断した断面形状(図1の断面形状)が略L字形をなしている。内環3も外環1と同様、金属板の打ち抜きプレス成形によって製作されたものであって、外環1のスリーブ11の内周に圧入嵌着されたスリーブ31と、その一端から内周側へ延びる内向きフランジ32とからなり、すなわち軸心を通る平面で切断した断面形状(図1の断面形状)が略L字形をなしている。
Specifically, the outer ring 1 is manufactured by stamping and pressing a metal plate, and includes a
弾性シール2は、ゴム状弾性材料からなるものであって、外環1のスリーブ11の外周に一体的に加硫接着された外周シール部21と、基部が外環1の内向きフランジ12の内周部に一体的に加硫接着されたダストリップ22と、前記内向きフランジ12の両面に一体的に加硫接着された中間弾性層23からなる。すなわち、この弾性シール2は、予め加硫接着剤を塗布した外環1を所定の金型(不図示)内にセットし、型締め状態において金型内面と外環1との間に画成された環状のキャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、成形と同時に外環1に一体的に加硫接着されたものである。
The
シールリップ4は、ゴム状弾性材料よりも耐熱性、耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料、典型的にはPTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene:四フッ化エチレン樹脂)からなるものであって、軸心と垂直な平面をなす外周部42と、そこから湾曲部43を介して、機器への装着状態において密封対象の機内側を向くように円筒状に延びる内周筒状部41を有する。このシールリップ4は、外周部42において、外環1の内向きフランジ12に接着された中間弾性層23の背面23aと内環3の内向きフランジ32との間に、ばね部材5の外周フランジ51と共に挟着固定され、内周筒状部41の内周面が不図示の回転軸の外周面と摺動可能に密接される。また、内周筒状部41の内周面には、軸回転時に流体力学的な作用によって流体を内周筒状部41の先端側へ押し出すポンプ力を生じる螺旋状溝41aが形成されている。
The
ばね部材5はばね鋼等の金属板あるいは合成樹脂材からなるものであって、図2及び図3にも示されるように、軸心と垂直な平面をなす外周の外周フランジ51と、その内周側へ円周方向所定間隔で突出した多数のばね突起52からなる。各ばね突起52は、前記外周フランジ51の内周から軸方向へ湾曲するように延びて弾性的に曲げ変形可能な板ばね部521と、その先端から延びてシールリップ4の内周筒状部41を外周から押圧し回転軸の外周面に密接させる不変形の押圧片522からなる。板ばね部521は前記外周フランジ51の内周から軸方向へ湾曲するように予備成形されており、各押圧片522はシールリップ4の内周筒状部41の外周面に、その軸方向全長にわたって密接しており、各押圧片522の先端は、シールリップ4の内周筒状部41の先端とほぼ面一となっている。
The spring member 5 is made of a metal plate such as spring steel or a synthetic resin material, and as shown in FIGS. 2 and 3, an outer
ばね部材5の外周フランジ51は、弾性シール2の中間弾性層23の背面23aと内環3の内向きフランジ32との間に、シールリップ4の外周部42と重合した状態で挟着固定されている。そして、各ばね突起52における押圧片522は、内周筒状部41の外周面と対応する曲率の円弧面をなしていて、全面が前記内周筒状部41の外周面と密接可能であり、各ばね突起52における板ばね部521は、半径方向に延びる外周フランジ51と軸方向に延びる押圧片522との間で、押圧片522よりも円周方向の幅が小さい帯状に延び、湾曲状態に曲げ変形されていることによって適当なばね荷重を発生する。
The outer
また、上述のように、各ばね突起52は、細長い帯状の板ばね部521で曲げ変形されてばね荷重を発生するものであって、押圧片522は、板ばね部521よりも幅広でかつシールリップ4の内周筒状部41の外周面と対応する円弧面をなすため、殆ど曲げ変形されない。このため、板ばね部521のばね荷重を受ける押圧片522が、前記内周筒状部41をその外周からほぼ均一に押圧して回転軸に対する緊迫力を補償するものである。
Further, as described above, each
以上のように構成された本発明の密封装置は、不図示のハウジングとこれに挿通された回転軸との間に、シールリップ4の内周筒状部41が密封対象の機内側を向くように配置され、外環1で補強された弾性シール2の外周シール部21が、前記ハウジングの内周面に適当なつぶし代をもって圧入嵌着されると共に、シールリップ4の内周筒状部41の内周面が、前記回転軸の外周面に摺動可能に密接されることによって、密封機能を奏するものである。また、内周筒状部41の内周面に形成された螺旋状溝41aが、回転軸の回転によって、流体を内周筒状部41の先端側(機内空間側)へ向けて送り出すポンプ圧力(螺子ポンプ作用)を生じ、機内空間からシールリップ4と回転軸の間を通過して機外の大気側へ漏れようとする密封対象流体を機内側へ押し戻すので、優れた密封機能を奏することができる。
In the sealing device of the present invention configured as described above, the inner peripheral
一方、ダストリップ22は回転軸と摺動可能に密接又は近接していることによって、機外から機内空間へのダストの侵入を阻止する。
On the other hand, the
そして、弾性に乏しいPTFEからなるシールリップ4の内周筒状部41は、ばね部材5によって回転軸に対する緊迫力が補償されているので、内周筒状部41のヘタリ等による密接面圧の低下を防止して、所要の密封性を維持すると共に、回転軸の偏心運動(軸振れ)に対する良好な追随性を得ることができる。
Further, the inner peripheral
また、ばね部材5に形成された多数のばね突起52は、板ばね部521が弾性的に曲げ変形されることによって、不変形の幅広の押圧片522がシールリップ4の内周筒状部41を、その軸方向全域にわたって、外周から押圧するので、ほぼ均一な緊迫力が得られる。このため、回転軸の外周面に対する面圧分布が均一となり、局部的な面圧増大による早期局部摩耗及びこれによる螺旋状溝41aの早期消滅を有効に防止することができる。
In addition, the large number of
1 外環
11,31 スリーブ
12,32 内向きフランジ
2 弾性シール
21 外周シール部
22 ダストリップ
23 中間弾性層
3 内環
4 シールリップ
41 内周筒状部
41a 螺旋状溝
42 外周部
43 湾曲部
5 ばね部材
51 外周フランジ
52 ばね突起
521 板ばね部
522 押圧片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
A seal lip (4) in which the inner peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion (41) extending in a cylindrical shape is slidably brought into close contact with the outer peripheral surface of the rotating body, and the inner peripheral cylindrical portion (41) is reduced in diameter. A spring member (5) for biasing to the outer peripheral flange, and the spring member (5) comprises an outer peripheral flange (51) and a plurality of spring protrusions (52) protruding toward the inner peripheral side at predetermined intervals in the circumferential direction. The spring protrusions (52) extend from the inner periphery of the outer peripheral flange (51) in a strip shape and can be elastically bent and deformed, and the spring protrusions (52) extend from the tip of the inner peripheral cylindrical portion ( 41) is a non-deformable pressing piece that forms an arc surface whose entire surface is in intimate contact with the outer peripheral surface, and presses the inner peripheral cylindrical portion (41) from the outer periphery over substantially the entire area in the axial direction to closely contact the outer peripheral surface of the rotating body. (522) The sealing device characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004237016A JP4466842B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004237016A JP4466842B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Sealing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006057646A JP2006057646A (en) | 2006-03-02 |
JP4466842B2 true JP4466842B2 (en) | 2010-05-26 |
Family
ID=36105305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004237016A Expired - Lifetime JP4466842B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Sealing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4466842B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5537643B2 (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | カヤバ工業株式会社 | Shaft seal structure |
-
2004
- 2004-08-17 JP JP2004237016A patent/JP4466842B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006057646A (en) | 2006-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4855936B2 (en) | Sealing device | |
JP5591896B2 (en) | Sealing device | |
WO2005090838A1 (en) | Sealing device for reciprocating shaft | |
JP5216084B2 (en) | Lip type seal | |
KR20080018913A (en) | Shaft seal having independent sealing lips | |
JP6405389B2 (en) | Sealing device | |
JP2001263499A (en) | Lip type seal | |
JP5088551B2 (en) | Sealing device | |
JP4466842B2 (en) | Sealing device | |
JP2007107550A (en) | Sealing device for reciprocating shaft | |
WO2003072983A1 (en) | Sealing device | |
JP2005240932A (en) | Sealing device | |
KR101188240B1 (en) | Sealing Device | |
JP4396820B2 (en) | Oil seal | |
JP2006162015A (en) | Sealing device | |
JPH0247311Y2 (en) | ||
JP3762529B2 (en) | Sealing device | |
WO2012017726A1 (en) | Lip-type seal | |
JP4120816B2 (en) | Sealing device | |
JPS5838195Y2 (en) | sealing device | |
JPH11141688A (en) | Sealing device | |
JP4564114B2 (en) | Lip type seal | |
JP2005273691A (en) | Shaft sealing structure by seal lip | |
JPH11351406A (en) | Sealing device | |
JP2017223258A (en) | Seal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100107 |
|
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: 20100203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4466842 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100216 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |