JP4857514B2

JP4857514B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4857514B2
Application number: JP2001304480A
Authority: JP
Inventors: 哲也真武
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003106463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用デフサイドシール等の各種装置の軸封部に用いられるオイルシール等の密封装置に関し、特にシールリップを保護する手段を備えた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の密封装置としては、例えば図５（ａ）に示すようなものがある。即ち、この密封装置１００は、自動車用デフ部に用いられるものであり、回転軸として段付のスプライン軸１０１と相対回転自在に組み付けられるハウジング１０２間をシールするものである（図５（ｃ）参照）。
【０００３】
密封装置１００は、ハウジング１０２に取付けられる環状のシール本体１０３を備えており、このシール本体１０３は内向きのフランジ部１０４を有する断面Ｌ字状の円筒状部材である補強環１０５と、補強環１０５の円筒部１０５Ａの内，外周面及び大気側Ａ端面に一体的に焼付固定されたゴム状弾性体１０６とを有している。
【０００４】
また、ゴム状弾性体１０６と連続して補強環１０５のフランジ部１０４の内端にスプライン軸１０１の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ部１０７を備えている。
【０００５】
シールリップ部１０７は、フランジ部１０４の内端から軸方向密封流体側Ｏに延びる断面楔状の主リップ１０８と、フランジ部１０４の内端から軸方向大気側Ａに延び、径方向スプライン軸１０１側に傾く断面先細の略矩形状の副リップ１０９とから成っている。この副リップ１０９は大気側Ａからのダストの侵入を防止するものである。
【０００６】
主リップ１０８には、外周側にスプライン軸１０１に対して緊迫力を付与するためのスプリング１１０が装着されている。
【０００７】
上記構成に加え、図５（ｂ）に示すように、フランジ部１０４の内端には、ゴム状弾性体１０６と連続して軸方向大気側Ａに延び、径方向外方に傾く断面先細の略矩形状のサイドリップ１１２が設けられている密封装置も用いられている。
【０００８】
このサイドリップ１１２は、スプライン軸１０１の段差部の端面に摺動自在に密封接触して大気側Ａからのダストの侵入を防止するもので、いわゆるちりよけ用となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記密封装置１００をハウジング１０２とスプライン軸１０１間に組付けるときにおいて、図５（ｃ）に示すような複数の段差部を有するスプライン軸１０１に密封装置１００を挿入する際、シール本体１０３がスプライン部１０１Ａや段差部（図中Ｂ部）を引っかけ、変形し、そのシール本体１０３と連続して設けられているシールリップ部１０７の先端に傷を付けてしまうことが多く、シール性が損なわれてしまうと同時に、組付けに細心の注意を払っており、作業性の悪化を招くことにもなる。
【００１０】
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、シール性を確保しつつ密封装置にスプライン軸を挿入する際のシールリップの傷付き防止、及び組立における作業性の向上を図り得る密封装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の密封装置にあっては、
互いに相対回転自在に組付けられるハウジングと該ハウジング内に挿入される回転軸間をシールする密封装置において、
補強環と該補強環に一体的に焼付固定されるゴム状弾性体とからなり、前記ハウジングに装着される環状のシール本体と、
該シール本体に連続的に設けられ、前記回転軸に摺動自在に密封接触するシールリップと、
前記シールリップに対し回転軸挿入側に設けられ、前記シールリップの内径よりも小さく、かつ前記回転軸の外径より小さい内径を有する保護ガイド部を有する保護部材と、
を備え、
前記保護部材は、径方向内向きに延びるフランジ部を有する断面略Ｌ字形状の補強環を内包し、前記シール本体に設けられた前記回転軸挿入側に開口する凹部に嵌合される円筒部と、該円筒部の前記回転軸挿入側の端部から径方向内向きに延びるとともにその内周側に、前記補強環の前記フランジ部が前記シールリップの根元部分と同じ径方向位置まで延びることにより前記シールリップの根元部分よりも径方向内側において変形可能に構成された前記保護ガイド部が設けられたフランジ部と、を有し、
前記シール本体は、前記保護部材の前記フランジ部における前記回転軸挿入側とは反対側の面に前記ゴム状弾性体を介して前記補強環の一部が当接し、その径方向内側に前記シールリップが連続的に設けられるフランジ部を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、従来の密封装置においては、スプライン部や段差部を有する回転軸を挿入する際に、スプライン部等がシールリップを傷付け易く、密封性を損なうことがあったが、本発明にあっては、保護ガイド部の内径がシールリップの内径より小さくなるように形成したので、回転軸がはじめに保護ガイド部に沿って挿入されるため作業性の向上を図るとともに、シールリップの傷付きを防止し、耐久性及び密封性能に優れる密封装置を提供することができる。
【００１４】
これにより、回転軸の挿入時に回転軸がぶれることなく挿入できるため、中心軸を合わせたり、軸が斜めに挿入されることを防止でき、スプライン部がシールリップに接触し傷付くことを防止し、また、作業性の向上を図ることができる。
【００１５】
前記保護ガイド部は、前記回転軸に設けられた凹部との間に間隙を有するラビリンスシール部を形成するとよい。
【００１６】
これにより、シールリップ部だけでなく、保護ガイド部と前記回転軸に設けられた凹部との間のラビリンスシール部でもシール性を発揮するため、より密封性能が向上し耐久性に優れる密封装置を提供することができる。
【００１７】
前記保護ガイド部は、その先端の形状が矩形又はＲ形状であるとよい。
【００１８】
これにより、回転軸挿入時の保護ガイド部との接触抵抗が低減され、作業性を向上させることができる。
【００１９】
前記保護ガイド部は、前記シールリップより剛性が大きいとよい。
【００２０】
これにより、保護ガイド部が変形して回転軸のスプライン部等が直接シールリップに当接し、傷付けるのを防止することができ耐久性に優れる密封装置を提供することができる。
【００２１】
【実施の形態の形態】
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限りは、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。
【００２２】
図１から図４を用いて本実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。図２は本発明の実施の形態に係るサイドリップを有する密封装置を示す半断面図である。図３はハウジングに嵌合された本実施の形態に係る密封装置にスプライン軸を挿入する前の状態を示す縦断面図である。図４はスプライン軸挿入後の本実施の形態に係る密封装置シール部分の断面詳細図である。
【００２３】
以下に述べる密封装置は、互いに同心的に相対運動自在に組み付けられるハウジングとスプライン軸との環状の隙間をシールするものである。
【００２４】
図１に示す密封装置１は、ハウジング３に嵌合し固定される環状のシール本体４と、シール本体４と連続して設けられ、スプライン軸２の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ部５と、ハウジング３に固定されたシール本体４へスプライン軸２を挿入した時に、シールリップ部５を保護するために挿入側に設けられた保護ガイド部６４を有する保護部材６と、を備えている。
【００２５】
シール本体４は、補強環８と、補強環８に一体的に焼付固定されるゴム状弾性体９とから成っている。
【００２６】
補強環８は、大気側Ａ即ちスプライン軸２挿入側を開口する凹部８１を有する断面略コの字状の円筒状部材である。また凹部８１の内周部の先端部には径方向内向きのフランジ部８２を有している。
【００２７】
そして、補強環８の内側，外側のほぼ全面にゴム状弾性体９が一体的に焼付固定されている。
【００２８】
補強環８のフランジ部８２の内端には、ゴム状弾性体９と連続してゴム状弾性体製のシールリップ部５が設けられている。
【００２９】
シールリップ部５は、主リップ５１と副リップ５２を有しており、主リップ５１はフランジ部８２の内端から軸方向密封流体側Ｏに延び、断面楔状を成している。その主リップ５１の大気側Ａにフランジ部８２の内端から軸方向大気側Ａに延び、径方向内方に傾く断面先細の略矩形状の副リップ５２が設けられている。
【００３０】
主リップ５１及び副リップ５２はスプライン軸２の外周面に摺動自在に密封接触するようになっており、主リップ５１が密封流体のシールを行ない、副リップ５２が大気側Ａからのダストの侵入を防止するようになっている。そして、主リップ５１の外周側にはスプライン軸２に対して緊迫力を付与するためのスプリング１０が設けられている。
【００３１】
シール本体４の大気側Ａ即ち軸挿入側に、断面略Ｌ字形状の環状の保護部材６が設けられている。
【００３２】
この保護部材６は、断面略Ｌ字形状の保護部材補強環６１を内包し、密封流体側Ｏに突出し補強環８の凹部８１に嵌合される円筒部６２と、保護部材６の円筒部６２の大気側Ａの端部から径方向内向きのフランジ部６３とを有し、その内周側にはスプライン軸挿入時のガイド及びシール部の傷付きを防止する役割を成す樹脂製の保護ガイド部６４が設けられている。
【００３３】
保護部材６には、スプライン軸の形状に応じて図２に示すようにサイドリップ６５を設けたものも用いられる。
【００３４】
保護ガイド部６４は、その内径を主リップ５１や副リップ５２よりも小さく（締め代を大きく）設定されている。また、軸挿入時の接触抵抗や角部での引っ掛かりを考慮し、その先端がＲ形状のものや矩形のものが好ましい。更には、その剛性をシールリップ部５より高くすることで、保護ガイド部６４のたわみによるシールリップ部５を保護する機能の低下を防止することができる。
【００３５】
また、保護部材６の嵌合部６２は、シール本体４の補強環８の凹部８１の外周内壁の面の形状にほぼ沿った形状となっている。
【００３６】
このように構成された保護部材６は、その嵌合部６２をシール本体４の凹部８１内に嵌合することでシール本体４に取付けられる。
【００３７】
上記のように保護ガイド部６を設けたシール本体４は、一例として図３に示すようにハウジング３とスプライン軸２との間に組み付けられる。
【００３８】
スプライン軸２は、複数の段差部２Ｂを有しており、軸方向先端にはスプライン部２Ａを有している。
【００３９】
まず、ハウジング３の内周に、シール本体４の補強環８の凹部８１の外周部の外周面がゴム状弾性体９を介して密封接触するように嵌合する。このとき、凹部８１内に保護部材６の嵌合部６２が嵌合され、シール本体４に保護部材６が取付けられている。
【００４０】
その状態のシール本体４の内周にスプライン軸２が挿入される。このとき、保護部材６によりシール本体４がスプライン軸２のスプライン部２Ａや段差部２Ｂに直接当たるのが防止される。そのため、シール本体４が保護され、変形することがなくなり、連続して設けられている主リップ５１及び副リップ５２がスプライン軸２に当たったりすることがなくなるので傷付きが防止される。これにより、軸挿入時に細心の注意を払わなくても良いため、その分組立における作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
加えて、保護部材６は、主リップ５１，副リップ５２より内径が小さい保護ガイド部が設けられているので、スプライン軸２の挿入時に径方向の干渉を吸収できるので、より組立における作業性が向上し、シールリップ部５の傷付き防止にも役立っている。
【００４２】
また、保護ガイド部６４の内径は、回転軸２の密封装置シール部における外径より小さいため、回転軸２の挿入時に回転軸２がぶれることなく挿入でき、中心軸を合わせたり、軸が斜めに挿入されることを防止でき、スプライン部２Ａがシールリップ部５に接触し傷付くことを防止し、また、作業性の向上を図ることができる。
【００４３】
次にスプライン軸２挿入後のシール部近傍の詳細について図４を用いて説明する。
【００４４】
スプライン軸２を密封装置１に装着した場合、スプライン軸２側のシール部が平坦であると、保護ガイド部は退避できずそのままスプライン軸２に接触し、摺擦し続けるため摩擦による摩耗、トルクの増大等の問題を引き起こす可能性がある。
【００４５】
そこで、好ましくは、図４に示すように凹部２ｃを設け、密封装置装着時は保護ガイド部６４がスプライン軸２に非接触であることが好ましい。これにより摩擦による摩耗やトルクの増大が発生しないようにすることが可能となる。
【００４６】
また、保護ガイド部６４と凹部２ｃとの微小隙間２ｄによるラビリンス効果により、大気側Ａからのダストの侵入を防止できる。即ち、ちりよけ用のシール手段を成し、大気側Ａからの耐ダスト性が確保される。
【００４７】
尚、上記実施の形態で示した保護部材６は、シール本体４と別体でなく一体的に形成されたものでも良く、形状も上記のものに限るものではなく、大気側Ａにシールリップ部５より内径の小さい保護ガイド部６４を有するものであれば良い。
【００４８】
また、保護部材６に保護ガイド部６４を設けているが、その形状は上記のものに限られるものではなく、要はスプライン軸２の挿入時の干渉を吸収し得る形状であれば良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、軸挿入側にシールリップを保護するためにシールリップ部の内径よりも小さい内径を有する保護ガイド部を設けているので、軸挿入時においてシールリップが保護され、変形することがなくなり、シールリップが軸に当たったりすることがなくなるため、傷付きの防止を図ることができる。これにより、軸挿入時に細心の注意を払わなくても良いため、その分組立における作業性の向上を図ることができる。
【００５０】
また、保護ガイド部とスプライン軸に設けられた凹部との所定間隙によるラビリンス効果により大気側からのダストの侵入を防止することができる。これにより、大気側に対する耐シール性を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。
【図２】本実施の形態に係るサイドリップを有する密封装置を示す半断面図である。
【図３】ハウジングに嵌合された本実施の形態に係る密封装置にスプライン軸を挿入する前の状態を示す縦断面図である。
【図４】スプライン軸挿入後の本実施の形態に係る密封装置シール部分の断面詳細図である。
【図５】（ａ）は従来の密封装置の断面図であり、（ｂ）はサイドリップを有する従来の密封装置の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の密封装置にスプライン軸を挿入する工程を示す図である。
【符号の説明】
１密封装置
２ハウジング
３軸
３ａスプライン部
３ｂ凹部
４シール本体
４ａ嵌合部
４ｂフランジ部
５金属環
６シールリップ
７ダストリップ
８スプリング
９内周面
１０サイドリップ

Claims

互いに相対回転自在に組付けられるハウジングと該ハウジング内に挿入される回転軸間をシールする密封装置において、
補強環と該補強環に一体的に焼付固定されるゴム状弾性体とからなり、前記ハウジングに装着される環状のシール本体と、
該シール本体に連続的に設けられ、前記回転軸に摺動自在に密封接触するシールリップと、
前記シールリップに対し回転軸挿入側に設けられ、前記シールリップの内径よりも小さく、かつ前記回転軸の外径より小さい内径を有する保護ガイド部を有する保護部材と、
を備え、
前記保護部材は、径方向内向きに延びるフランジ部を有する断面略Ｌ字形状の補強環を内包し、前記シール本体に設けられた前記回転軸挿入側に開口する凹部に嵌合される円筒部と、該円筒部の前記回転軸挿入側の端部から径方向内向きに延びるとともにその内周側に、前記補強環の前記フランジ部が前記シールリップの根元部分と同じ径方向位置まで延びることにより前記シールリップの根元部分よりも径方向内側において変形可能に構成された前記保護ガイド部が設けられたフランジ部と、を有し、
前記シール本体は、前記保護部材の前記フランジ部における前記回転軸挿入側とは反対側の面に前記ゴム状弾性体を介して前記補強環の一部が当接し、その径方向内側に前記シールリップが連続的に設けられるフランジ部を有することを特徴とする密封装置。
前記保護ガイド部は、前記回転軸に設けられた凹部との間に間隙を有するラビリンスシール部を形成することを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
前記保護ガイド部は、その先端の形状が矩形又はＲ形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の密封装置。
前記保護ガイド部は、前記シールリップより剛性が大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の密封装置。