JP4822897B2

JP4822897B2 - 回転軸シール

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Publication number: JP4822897B2
Application number: JP2006087331A
Authority: JP
Inventors: 弘紀笈田; 哲哉芦田
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: US7722052B2; JP2007263199A; KR20070097310A; US20070228663A1; CN101046254A; KR101362716B1; EP1840426B1; EP1840426A3; EP1840426A2; CN101046254B

Description

本発明は、密封構造体に係り、特に、ＣＯ₂ガス等の高圧流体を密封するのに用いられる回転軸シールに関する。

最近、自動車用コンプレッサ等の用途に於て、密封流体（ＣＯ₂等）の圧力がしだいに高くなり、本出願人は図９に例示するような回転軸シールを提案した（特許文献１参照）。即ち、図９に於て、回転軸32の表面に接触する摺接部Ｓ₀を有するゴム製シール部33と、金属製アウタケース34とを一体化し、かつ、アウタケース34の高圧側Ｃの内鍔部36はゴム製シール部33に被覆されているが、この内鍔部36を含む軸心直交面Ｐ₀上に、シール部33の摺接部Ｓ₀を、配設して、シール部33のリップ部37が、高圧側Ｃからの高い圧力を受けても低い接触面圧で回転軸32に摺接するようにしている。
つまり、図９の従来例よりもさらに以前の回転軸シールでは、ゴム製リップの形状が断面Ｌ字状として密封流体側へ大きく延伸した形状であり、受圧部位が広い面積であったために、回転中の回転軸の表面に対して過大な接触面圧を生じ、これに伴ってゴム製リップの摺接部に早期異常摩耗を発生していた（特許文献２参照）。

このように、図９に示した従来例では、リップ部37の摺接部Ｓ₀の早期異常摩耗を有効防止できる。しかしながら、ＣＯ₂等の気体（ガス）を密封する上で、高圧側Ｃから低圧側Ｅへ長い時間では気体（ガス）が漏洩する問題───いわゆる内部リークの問題───は、従来の図９の構造では、未解決であることが判ってきた。
具体的には、ＰＴＦＥ等の樹脂製のシールエレメント38が低圧側Ｅに配設されているが、２枚のインナーケース39, 40にてサンドウィッチ状にシールエレメント38の軸心直交部38ａを圧接状に保持しているが、図８に矢印Ｆ₁，Ｆ₂と点線と矢印Ｆ₃にて示すように、内部リークを発生していることが、本発明者の実験にて明らかとなった（後述）。
特開２００４−３５３７６５号公報特開２００３−０９７７２３号公報

最近、密封流体（ガス）の圧力をさらに高くしたいと要望があり、図９に示した従来例のように、シールエレメント38の軸心直交部38ａの両面41, 42を、インナーケース39, 40にて挾圧するだけでは、高圧化の傾向にあるガス等の気体の内部リークを防止できないことが、判ってきた。
そこで、本発明は、このような問題を解決して、高圧ガスの密封用として、内部リークを防止して、安定して優れたシール性を発揮する回転軸シールを提供することを目的とする。

そこで、本発明は、回転軸の表面に接触するリップ部を有するゴム部と、該ゴム部が一体に固着された金属製アウタケースとを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケースの内面の軸心方向中間位置に上記ゴム部の一部をもって軸心直交方向のゴム端面を形成し、シールエレメントの外周端縁の高圧側を向いた一面を上記ゴム端面に圧接させ、さらに、上記ゴム端面には上記シールエレメントの未圧接状態では円環状の小凸条と小凹溝が同心状に形成され、上記シールエレメントの圧接組立状態では上記外周端縁の上記一面の圧接にて上記小凸条が上記小凹溝にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記アウタケースの軸心方向中間位置に段差部を形成し該段差部の内面側端面を被覆した、上記ゴム部の一部から成る端面被覆円環ゴム部を、具備し、上記シールエレメントの高圧側面、及び、上記端面被覆円環ゴム部の内周面を受持する金属製インナー部材を付設したものである。
また、本発明は、回転軸の表面に接触するリップ部を有するゴム部と、該ゴム部が一体に固着された金属製アウタケースとを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケースの軸心方向中間位置に段差部を形成すると共に該段差部の内面側端面を上記ゴム部の一部をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面を形成し、シールエレメントの外周端縁の高圧側を向いた一面を上記ゴム端面に圧接させ、さらに、上記ゴム端面には上記シールエレメントの未圧接状態では円環状の小凸条と小凹溝が同心状に形成され、上記シールエレメントの圧接組立状態では上記外周端縁の上記一面の圧接にて上記小凸条が上記小凹溝にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記段差部の内面側端面を被覆した、上記ゴム部の一部から成る端面被覆円環ゴム部を、具備し、上記シールエレメントの高圧側面、及び、上記端面被覆円環ゴム部の内周面を受持する金属製インナー部材を付設したものである。

また、本発明は、回転軸の表面に接触するリップ部を有するゴム部と、該ゴム部が一体に固着された金属製アウタケースとを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケースがハウジングの内周面に対応する円筒壁部を有し、該アウタケースの軸心方向中間位置において上記円筒壁部に段差部を形成して、高圧側の小径筒部と低圧側の大径筒部を上記段差部にて区画形成し、該段差部の内面側端面を上記ゴム部の一部をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面を低圧側を向くように設け、シールエレメントの外周端縁の高圧側を向いた一面を上記ゴム端面に圧接させ、さらに、上記ゴム端面には上記シールエレメントの未圧接状態では円環状の小凸条と小凹溝が同心状に形成され、上記シールエレメントの圧接組立状態では上記外周端縁の上記一面の圧接にて上記小凸条が上記小凹溝にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記段差部の内面側端面を被覆した、上記ゴム部の一部から成る端面被覆円環ゴム部を、具備し、上記シールエレメントの高圧側面、及び、上記端面被覆円環ゴム部の内周面を受持する金属製インナー部材を付設したものである。
また、本発明は、上記端面被覆円環ゴム部の高圧側内周角部に上記小凸条を１本配設し、該小凸条よりも大径寸法であって該小凸条に近接して上記小凹溝を１本配設し、上記シールエレメントの圧接組立状態では、上記インナー部材の外周面が上記小凸条の内径方向へのゴム材料の流れを阻止するように構成したものである。

密封流体が高圧のガス（気体）であっても、シールエレメントの外周縁を通過しての内部リークを確実に防止できる。かつ、部品点数も増加せず、組立てと製作が難しくはならない利点もある。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１〜図６は本発明の実施の一形態を示し、図１は要部断面図、図２は図１の拡大説明図、そして、図３〜図６は構成部品の説明及び組立方法を順次示した要部断面説明図である。
図１と図２に於て、この回転軸シールは、２点鎖線で示した回転軸20とハウジング22との間に介装され、高圧側Ｃの密封流体室21内に、例えば、高圧の冷媒としてのガス（気体）を密封するものである。なお、図１の実線は回転軸シール16の自由状態（未装着状態）を示し、この回転軸シール16をハウジング22と回転軸20との間に介装した介装状態では、（図示省略するが）各部は弾性変形する。

図１と図２に於て、１は内鍔部２，３を有する金属製アウタケースであり、回転軸20の表面に接触するリップ部17を有するゴム部Ｇが金属製アウタケース１に一体に固着されている。その一体の固着は、接着・溶着・焼付け等にて行われる。各部品組立前の状態を示した図３に於て、そのような一体の固着の状態を示している。
アウタケース１は、ハウジング22の内周面22ａに対応する円筒壁部12を有し、このアウタケース１の（円筒壁部12の）軸心方向中間位置において円筒壁部12に段差部（段付部）13を形成して、高圧側Ｃの小径筒部14と、低圧側Ｅの大径筒部15を、この段差部（段付部）13にて区画形成する。なお、図３に示すように、段差部13の軸心Ｌに対する傾斜角度θを、20°≦θ≦90°とする。好ましくは、45°≦θ≦90°とし、特に、60°≦θ≦90°が望ましい。

図１，図２、及び、構成部品の組立順に示した図３〜図６に於て、アウタケース１の段差部13と小径筒部14と（高圧側Ｃの）内鍔部２を内外両面から（被覆状・包囲状に）ゴム部Ｇが接着・溶着・焼付け等にて一体に固着されている。
そして、ゴム部Ｇのリップ部17よりも低圧側（反密封流体側・大気側）Ｅに、螺旋溝６付きのシールエレメント７が設けられている。このシールエレメント７は材質はＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂が好ましい。また、このシールエレメント７はこのような材質の所定厚さの平板を打ち抜く等して円環平板体に形成して、それを、図１，図２のように断面Ｌ字状に弯曲して、回転軸20が挿入され、回転状態の回転軸20の表面に摺接して、ポンピング作用にて流体を高圧側Ｃへ押し返す。

アウタケース１の段差部13の内面側端面13ａを、前記ゴム部Ｇの一部Ｇ₁をもって、一体被覆する。つまり、端面13ａに対して接着・溶着・焼付け等にて一体に上記一部Ｇ₁が一体化して被覆している。このように一体被覆した上記一部Ｇ₁をもって、軸心Ｌと直交する方向───軸心直交方向───のゴム端面８を低圧側Ｅを向くように設ける。そして、シールエレメント７の外周端縁７ａの高圧側Ｃを向いた一面９を、上記ゴム端面８に圧接するように組立てられている。
アウタケース１に一体に固着されたゴム部Ｇは、ハウジング22内周面に弾発的に接して密封作用を成すための（自由状態では）凹凸波部が外周面に形成された円筒部被覆部10ａを、有する。具体的には、この円筒部被覆部10ａは、アウタケース１の小径筒部14及び段差部13の外面を、被覆して、一体に固着される。また、ゴム部Ｇは、アウタケース１の内鍔部２の前後両面を被覆する断面Ｕ字形の内鍔被覆部10ｂを有すると共に前記リップ部17を内径方向に延設した軸心直交壁部10ｃを、備える。つまり、この軸心直交壁部10ｃは、内鍔被覆部10ｂとリップ部17をもって構成される。

さらに、ゴム部Ｇは、アウタケース１の小径筒部14の内面を被覆する薄肉（膜）状の内面被覆部10ｄを有している。即ち、内鍔被覆部10ｂと、ゴム端面８を形成する前記一部Ｇ₁とを、薄肉（膜）状の内面被覆部10ｄにて連結されている。
このように、アウタケース１の段差部13と小径筒部14と内鍔部２を外周・内周両側から被覆状として、ゴム部Ｇがアウタケース１に一体固着され、また、回転軸20の軸心Ｌに直交する軸心直交壁部10ｃのリップ部17は、内周端縁が丸味（アール部）を有する摺接部23を構成している。

断面倒立Ｌ字状のサポート金具18が、内面被覆部10ｄの内周面に圧接状に内嵌され、かつ、軸心直交壁部10ｃの背面を受持（サポート）している。軸心直交壁部10ｃの背面には、全体が円環状の小凹溝部24が形成され、密封流体室21の圧力を受けた際に、ゴム材料が内径方向に移動して、回転軸20への摺接部23の接触面圧を低減させる。
そして、19は金属製インナー部材である。このインナー部材19は、図例では、平ワッシャ状であって、サポート金具18の低圧側Ｅの端面18ａと、シールエレメント７の高圧側面７ｂの間に圧接（圧着）状に介装されている。さらに詳しく説明すると、アウタケース１の段差部13の内面側端面13ａを被覆した、ゴム部Ｇの一部Ｇ₁を、端面被覆円環ゴム部25と呼ぶと、この端面被覆円環ゴム部25の内周面を、金属製インナー部材19の外周面19ａが受持（サポート）する。言い換えると、この金属製インナー部材19は、シールエレメント７の高圧側面７ｂ、及び、端面被覆円環ゴム部25の内周面を、同時に受持している。

なお、26は金属製インナケースであり、断面が倒立略Ｌ字状であって、シールエレメント７の低圧側面７ｃに圧接しつつ受持（サポート）している。また、低圧側Ｅの内鍔部３は、塑性加工（プレス加工）にて、図６の矢印Ｍ方向に折曲げて、各構成部品を押圧して、高圧側Ｃの内鍔部２と共働して、各構成部品を圧着（挾着）状に固着する。

このように、アウタケース１の軸心Ｌ方向の中間位置に段差部13を形成して、低圧側Ｅを大径筒部15として、段差部13の内面側端面13ａを低圧側Ｅへ向くように、かつ、軸心直交面状に形成する。そして、この内面側端面13ａをゴム部Ｇの一部Ｇ₁をもって一体被覆して軸心直交方向（軸心直交面状）のゴム端面８を形成し、シールエレメント７の外周端縁７ａを、図６中の矢印Ｍにて示した塑性変形によって、インナケース26を介してシールエレメント７を押圧して、シールエレメント７の上記外周端縁７ａの高圧側Ｃを向いた一面９を、ゴム端面８に、図６の矢印ｆの如く強く圧接する。
このゴム端面８には、図３，図４，図５に示すように、シールエレメント７の未圧接状態では、円環状の小凸条27と小凹溝28が同心状に形成されている。そして、図６に示す如く、シールエレメント７の圧接組立状態では、外周端縁７ａの前記一面９の（矢印ｆにて示した）圧接によって、小凸条27が小凹溝28内へゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持する。図６と図２では２点鎖線をもって、小凸条27と小凹溝28を示しており、圧接組立状態では、軸心直交面状にゴム端面８が弾性変形して、元の小凸条27の部位は高い接触面圧をもって、シールエレメント７の一面９に圧接して、密封性を確保できる。

さらに言えば、アウタケース１の段差部13の内面側端面13ａが円環ゴム部25の高圧側Ｃへのゴム材料の流れを阻止して（受止めて）、確実に、この円環ゴム部25が弾性的に圧縮して、小凸条27であった部位が強い接触面圧をもって、シールエレメント７の一面９に圧接して、密封性（シール性）を発揮させる。

ところで、図３と図４（ａ）（ｂ）に於て、小凸条27及び小凹溝28は各々１本（１個）の場合を示している。具体的には、端面被覆円環ゴム部25の高圧側内周角部Ｈに小凸条27を１本（１個）配設し、この小凸条27よりも大径寸法であって小凸条27に近接して小凹溝28を１本（１個）配設する。そして、シールエレメント７の一面９が小凸条27を図５から図６のように押圧してゆくと、角部Ｈから突出状の小凸条27は小凹溝28及び内径方向へゴム材料が流れようとする。しかし、円環平ワッシャ状のインナー部材19が存在しているため、このインナー部材19にて上記内径方向へのゴム材料の流れを阻止することが可能である。
言い換えれば、シールエレメント７の圧接組立状態では、インナー部材19の外周面19ａが、小凸条27の内径方向へのゴム材料の流れを阻止している。

図３に於て、リップ部17を有するゴム部Ｇを、金属製アウタケース１に一体固着した主要部品29を示し、アウタケース１は、図６の矢印Ｍ方向へ折曲塑性加工前の状態では大径筒部15をそのまま延伸した薄肉延伸部３Ａを有している。次に、図４に示すように、サポート金具18，インナー部材19，シールエレメント７，及び、インナケース26を、主要部品29の内部へ矢印Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃，Ｋ₄のように装入してゆくと、図５に示した組付直前状態となる。そこで、図６に示す如く、薄肉延伸部３Ａを矢印Ｍ方向に折曲るように塑性変形すれば、内鍔部２（軸心直交壁部10ｃ）と、新たに形成される内鍔部３によって、強く挾着され、２点鎖線にて示した小凸条27は矢印ｆにて示した面圧力によって、ゴム端面８が軸心直交面状に（実線のように）なる。その際に、インナー部材19の外周面19ａが、２点鎖線にて示した小凸条27の内径方向への倒れ込み（ゴム材料の逃げ）を阻止する役目をなす。

ところで、図４（ｂ）（、及び、図２〜図３，図４と図５）に示したように角部Ｈから突出状の１本の小凸条27と、その外径側に隣接の１本の小凹溝28をもって、内部リーク防止用ゴム変形部を構成すれば、その径方向幅寸法Ｗが小さくすることができて、アウタケース１の段差部13の段差寸法が小さい場合にも───つまりゴム端面８の径方向幅寸法が小さいときも───容易に内部リーク防止用ゴム変形部を形成可能となる利点がある。
なお、この段差部13の段差寸法───ゴム端面８の径方向寸法───が余裕のある大きさの場合には、図４（ｃ）に示すように、中央に小凸条27を有し、その内外径側に凹溝28, 28を隣接して、１本の小凸条27と２本の小凹溝28, 28から成る内部リーク防止用ゴム変形部を構成するも好ましい。このときは径方向幅寸法Ｗがやや大き目となる。また、図１〜図６では、シールエレメント７の中間部の高圧側面７ｂは、インナー部材19にて受持（サポート）され、高圧側Ｃへ倒れるような変形が生じないように正常姿勢に保たれる。

なお、本発明に於て、段差部13の内面側端面13ａを被覆する（ゴム部Ｇの）一部Ｇ₁───端面被覆円環ゴム部25───と、軸心直交壁部10ｃとを、連結一体状とせず、分離状に配設するも、自由である（図示省略）。即ち、内面被覆部10ｄを省略して、ゴム部Ｇが２個（乃至それ以上）に分離状として、アウタケース１に焼付けや接着や溶着等にて一体化しても良い（図示省略）。
また、段差部13（の内面側端面13ａ）の軸心Ｌに対する傾斜角度θ（図３参照）として、20°未満であると、円環ゴム部25が軸心方向に長くなり過ぎて、弾性圧縮による反発力が過小となるので好ましくない。そして、45°≦θとして、上記弾性圧縮による反発力を大にして、小凸条27のシールエレメント外周端縁７ａに対する接触面圧を十分に確保するのが好ましい。特に、60°≦θが大きな上記接触面圧が得られて望ましい。なお、90°＜θはアウタケース１に塑性加工にて段差部13を形成するのが難しくなる。
また、本発明は、図示の実施の形態に限定されず、リップ部17の形状として、（図２に示すように）内鍔部２を含む軸心直交面Ｐ₀上に摺接部23が存在するような形状に限らず、種々形状を変更可能である（図示省略）。また、インナー部材19として、図例のサポート金具18と一体化した形状とすることも可能であり、その場合、機械加工（研削等）によって、端面被覆円環ゴム部25（の角部Ｈ）を受ける角部を直角状に形成するのが望ましい。さらに、インナー部材19として、機械加工したブロック体をもって構成しても良い場合がある。そのとき、端面被覆円環ゴム部25（の角部Ｈ）を受ける角部を直角状に形成するのが望ましい。

次に、本発明の実施サンプル品30を図７に、また、（図９の従来例の）従来サンプル品31を図８に、各々示す。即ち、図７を図１，図２等と比較すれば明らかなように、シールエレメント７を円形板のままのシールエレメント対応部品７Ａとし、かつ、インナケース26を（穴の無い）浅皿型のインナケース対応部品26Ａとし、それ以外は、図１，図２等に示した実施の形態と同じである。
他方、図８を図９と比較すれば明らかなように、シールエレメント38を円形板のままのシールエレメント対応部品38Ａとし、かつ、インナーケース40を（穴の無い）浅皿型のインナーケース対応部品40Ａとし、それ以外は、図９の従来例の構成と同じである。
図７と図８に示すように、各サンプル品30, 31を、その軸心Ｌが鉛直状となるように、円柱状空間44を有する円筒型治具本体45内に装着する。そして、圧力付加流路46からＣＯ₂ガスを送り込んで所定の圧力Ｐを付与する。

図１や図９に於ける回転軸20, 32に対するリップ部17, 37及びシールエレメント７，38の接触部位からの流体洩れが零として、アウタケース１，34の内周面を介しての矢印Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃（さらにＦ₀）及び点線にて示した内部リークの有無の試験を、各々10個ずつについて実施した。なお、低圧側に相当する上部空間47には水を入れた。
圧力Ｐを１，２，３，４，５ＭＰａと順次増加させ、かつ、各々の圧力で各３分間にわたって気泡発生の有無、及び、気泡の状況を観察した。なお、温度は室温である。
その内部リーク有無試験の結果を、次の表１に示す。

上記表１に示した試験結果から、以下のことが判明した。
（１）図８の従来サンプル品31（図９の従来例）では、シールエレメント38（38Ａ）をイ
ンナーケース39とインナーケース40（40Ａ）にて圧接して、シールエレメント38（38
Ａ）を外径方向へ変形させて、アウタケース34の内周面に圧接させることで対応して
いるが、圧力Ｐの上昇に伴って気泡の個数も増加傾向にある。なお、洩れ量にバラツ
キがあることも判明した。
（２）これに対し、図７の本発明の実施サンプル品30（図１の実施例）では、いずれの圧
力Ｐに於ても内部リークを生じないことが確認できた。つまり、図２，図６に示した
小凸条27のシールエレメント７の高圧側面７ｂへの圧接が有効に、図７中の点線で示
した経路（ルート）からのリーク───内部リーク───を有効に防いでいる。

上述のように、本発明は、回転軸20の表面に接触するリップ部17を有するゴム部Ｇと、該ゴム部Ｇが一体に固着された金属製アウタケース１とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース１の内面の軸心方向中間位置に上記ゴム部Ｇの一部Ｇ₁をもって軸心直交方向のゴム端面８を形成し、シールエレメント７の外周端縁７ａの高圧側Ｃを向いた一面９を上記ゴム端面８に圧接させた構成であり、内部リークを確実に阻止でき、ＣＯ₂等のガス（気体）の高圧化に対応でき、部品点数も増加せず、構造も簡素であって製作も容易である。

また、本発明は、回転軸20の表面に接触するリップ部17を有するゴム部Ｇと、該ゴム部Ｇが一体に固着された金属製アウタケース１とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース１の軸心方向中間位置に段差部13を形成すると共に該段差部13の内面側端面13ａを上記ゴム部Ｇの一部Ｇ₁をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面８を形成し、シールエレメント７の外周端縁７ａの高圧側Ｃを向いた一面９を上記ゴム端面８に圧接させた構成であり、内部リークを確実に阻止できて、ＣＯ₂等のガス（気体）の高圧化に対応できる。しかも、部品点数も増加せず、組立てと製作も難しくはならない。

また、回転軸20の表面に接触するリップ部17を有するゴム部Ｇと、該ゴム部Ｇが一体に固着された金属製アウタケース１とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース１がハウジング22の内周面22ａに対応する円筒壁部12を有し、該アウタケース１の軸心方向中間位置において上記円筒壁部12に段差部13を形成して、高圧側Ｃの小径筒部14と低圧側Ｅの大径筒部15を上記段差部13にて区画形成し、該段差部13の内面側端面13ａを上記ゴム部Ｇの一部Ｇ₁をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面８を低圧側Ｅを向くように設け、シールエレメント７の外周端縁７ａの高圧側Ｃを向いた一面９を上記ゴム端面８に圧接させたので、構造が簡素で、部品点数も増加せず、組立てと製作も容易であって、シールエレメント７の外周端縁７ａ付近を経ての内部リークを確実に阻止でき、最近の高圧化しつつあるＣＯ₂等のガスの密封用として好適である。

また、上記ゴム端面８には上記シールエレメント７の未圧接状態では円環状の小凸条27と小凹溝28が同心状に形成され、上記シールエレメント７の圧接組立状態では上記外周端縁７ａの上記一面９の圧接にて上記小凸条27が上記小凹溝28にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成したので、シールエレメント７の外周端縁７ａ付近を経る流体洩れ（内部リーク）を巧妙に防止でき、かつ、ゴム材料の弾性圧縮力を有効に活用できて、簡素な構造となる。
また、上記段差部13の内面側端面13ａを被覆した、上記ゴム部Ｇの一部Ｇ₁から成る端面被覆円環ゴム部25を、具備し、上記シールエレメント７の高圧側面７ｂ、及び、上記端面被覆円環ゴム部25の内周面を受持する金属製インナー部材19を付設したので、シールエレメント７が正常な姿勢を維持して（倒れることなく）、シールエレメント７のポンピング作用を確実に行うことができ、さらに、円環ゴム部25が内径方向へ異常変形することを阻止でき、小凸条27のシールエレメント７の高圧側面７ｂに対する高い接触面圧を確保して、内部リークを一層確実に防ぐ。

また、上記端面被覆円環ゴム部25の高圧側内周角部Ｈに上記小凸条27を１本配設し、該小凸条27よりも大径寸法であって該小凸条27に近接して上記小凹溝28を１本配設し、上記シールエレメント７の圧接組立状態では、上記インナー部材19の外周面19ａが上記小凸条27の内径方向へのゴム材料の流れを阻止するように構成した段差部13の段差幅寸法が小さくても───ゴム端面８の径方向幅寸法が小さくても───十分な密封を行って、内部リークを防止できる。

本発明の実施の一形態を示す要部断面図である。要部拡大断面説明図である。主要部品を示す要部断面図である。組立方法及び要部を示すための説明図である。組立方法を説明する要部断面説明図である。組立方法を説明する要部断面説明図である。本発明の実施サンプル品の試験装置と試験方法の説明図である。従来サンプル品の試験装置と試験方法の説明図である。従来例を示す要部断面図である。

１アウタケース
７シールエレメント
７ａ外周端縁
７ｂ高圧側面
８ゴム端面
９一面
12 円筒壁部
13 段差部（段付部）
13ａ内面側端面
14 小径筒部
15 大径筒部
17 リップ部
19 インナー部材（円環平ワッシャ体）
19ａ外周面
20 回転軸
22 ハウジング
25 端面被覆円環ゴム部
27 小凸条
28 小凹溝
Ｃ高圧側
Ｅ低圧側
Ｇゴム部
Ｇ₁ 一部
Ｈ角部

Claims

回転軸（20）の表面に接触するリップ部（17）を有するゴム部（Ｇ）と、該ゴム部（Ｇ）が一体に固着された金属製アウタケース（１）とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース（１）の内面の軸心方向中間位置に上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ₁）をもって軸心直交方向のゴム端面（８）を形成し、シールエレメント（７）の外周端縁（７ａ）の高圧側（Ｃ）を向いた一面（９）を上記ゴム端面（８）に圧接させ、さらに、上記ゴム端面（８）には上記シールエレメント（７）の未圧接状態では円環状の小凸条（27）と小凹溝（28）が同心状に形成され、上記シールエレメント（７）の圧接組立状態では上記外周端縁（７ａ）の上記一面（９）の圧接にて上記小凸条（27）が上記小凹溝（28）にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記アウタケース（１）の軸心方向中間位置に段差部（13）を形成し該段差部（13）の内面側端面（13ａ）を被覆した、上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ ₁ ）から成る端面被覆円環ゴム部（25）を、具備し、上記シールエレメント（７）の高圧側面（７ｂ）、及び、上記端面被覆円環ゴム部（25）の内周面を受持する金属製インナー部材（19）を付設したことを特徴とする回転軸シール。
回転軸（20）の表面に接触するリップ部（17）を有するゴム部（Ｇ）と、該ゴム部（Ｇ）が一体に固着された金属製アウタケース（１）とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース（１）の軸心方向中間位置に段差部（13）を形成すると共に該段差部（13）の内面側端面（13ａ）を上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ₁）をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面（８）を形成し、シールエレメント（７）の外周端縁（７ａ）の高圧側（Ｃ）を向いた一面（９）を上記ゴム端面（８）に圧接させ、さらに、上記ゴム端面（８）には上記シールエレメント（７）の未圧接状態では円環状の小凸条（27）と小凹溝（28）が同心状に形成され、上記シールエレメント（７）の圧接組立状態では上記外周端縁（７ａ）の上記一面（９）の圧接にて上記小凸条（27）が上記小凹溝（28）にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記段差部（13）の内面側端面（13ａ）を被覆した、上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ ₁ ）から成る端面被覆円環ゴム部（25）を、具備し、上記シールエレメント（７）の高圧側面（７ｂ）、及び、上記端面被覆円環ゴム部（25）の内周面を受持する金属製インナー部材（19）を付設したことを特徴とする回転軸シール。
回転軸（20）の表面に接触するリップ部（17）を有するゴム部（Ｇ）と、該ゴム部（Ｇ）が一体に固着された金属製アウタケース（１）とを、備えた回転軸シールに於て、上記アウタケース（１）がハウジング（22）の内周面（22ａ）に対応する円筒壁部（12）を有し、該アウタケース（１）の軸心方向中間位置において上記円筒壁部（12）に段差部（13）を形成して、高圧側（Ｃ）の小径筒部（14）と低圧側（Ｅ）の大径筒部（15）を上記段差部（13）にて区画形成し、該段差部（13）の内面側端面（13ａ）を上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ₁）をもって一体被覆して軸心直交方向のゴム端面（８）を低圧側（Ｅ）を向くように設け、シールエレメント（７）の外周端縁（７ａ）の高圧側（Ｃ）を向いた一面（９）を上記ゴム端面（８）に圧接させ、さらに、上記ゴム端面（８）には上記シールエレメント（７）の未圧接状態では円環状の小凸条（27）と小凹溝（28）が同心状に形成され、上記シールエレメント（７）の圧接組立状態では上記外周端縁（７ａ）の上記一面（９）の圧接にて上記小凸条（27）が上記小凹溝（28）にゴム材料が流れるように弾性変形して密封状態を保持するように構成し、しかも、上記段差部（13）の内面側端面（13ａ）を被覆した、上記ゴム部（Ｇ）の一部（Ｇ ₁ ）から成る端面被覆円環ゴム部（25）を、具備し、上記シールエレメント（７）の高圧側面（７ｂ）、及び、上記端面被覆円環ゴム部（25）の内周面を受持する金属製インナー部材（19）を付設したことを特徴とする回転軸シール。
上記端面被覆円環ゴム部（25）の高圧側内周角部（Ｈ）に上記小凸条（27）を１本配設し、該小凸条（27）よりも大径寸法であって該小凸条（27）に近接して上記小凹溝（28）を１本配設し、上記シールエレメント（７）の圧接組立状態では、上記インナー部材（19）の外周面（19ａ）が上記小凸条（27）の内径方向へのゴム材料の流れを阻止するように構成した請求項１，２又は３記載の回転軸シール。