JP5221889B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、密封流体の漏洩を防止する密封装置に係り、特に、往復動軸や回転軸に対する密封流体の漏洩を防止するのに好適な密封装置に関する。

一般に、各種の技術分野において往復動軸や回転軸に対する密封流体の漏洩を防止するために密封装置が利用されている。

このような密封装置としては、従来から、軸に接触して密封流体をシールするシールリップとこのシールリップを支持するバックアップリングを備えた構成の密封装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図４および図５は、従来の密封装置の構成例として、往復動軸用の密封装置の一例を示している。

図４に示すように、この往復動軸用の密封装置１は、オイルをシールするオイルシール本体２とダストをシールするダストシール３とを組み合わせて構成されており、両シール２、３の間にはバックアップリング４が介装されている。

更に各構成と組立方法を説明すると、図５に示すように、オイルシール本体２は、最外側の部材となる金属製の断面Ｌ字形の外側取付環５の内周端部分に内側上方に伸びるＮＢＲ等のゴム様弾性体からなるシールリップ６を一体的に形成し、外側取付環５の外周端部分の上面側には同じくゴム様弾性体からなる外周リップ７が一体的に形成されている。シールリップ６は往復動軸に摺接してその間を密封するものであり、その外周部分には締め付け力を付与する環状のスプリング６ａが嵌着されている。

バックアップリング４はシールリップ６の根本の内周面に当接されてシールリップ６が過剰変形することを防止するようにシールリップ６を支持するものであり、ＰＴＦＥ等の樹脂あるいは硬質ゴムによって形成されている。そして、バックアップリング４の内周部分をシールリップ６の根本の内側に設けられた保持段部（凹部）８に嵌合するように組み込まれる。

ダストシール３は、外側取付環５の内側に嵌入固着される金属製の内側取付環９の内周端部分にＮＢＲ等のゴム様弾性体を内側下方に伸びるように一体的に形成して構成されている。そして、内側取付環９を外側取付環５内に嵌入させて、全体を組み立てている。

特開２００５−０９０５６９号公報

図４および図５に示す従来の往復動軸用の密封装置１の組立においては、先ずオイルシール本体２にバックアップリング４を組み込んでサブアセンブリとし、その後、オイルシール本体２とダストシール３を組み合わせる工程によって、密封装置１の組立を完成させるようにしている。

ところが、従来のように、バックアップリング４を単にシールリップ６の根本に形成されている保持段部８に嵌合させるだけの構成によっては、オイルシール本体２のサブアセンブリの状態でバックアップリング４が保持段部８から簡単に脱落してしまい、組立作業性が悪いという問題があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、オイルシールとバックアップリングとを両者が離脱しないようにサブアセンブリすることができ、また、組立も容易で、作業性に優れている密封装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために本発明の密封装置は、軸に摺接する弾性体製のシールリップを有するオイルシール本体と、前記シールリップを支持するバックアップリングとを備え、前記バックアップリングは、前記オイルシール本体に設けられているとともに前記シールリップに対して遠近位置にある軸方向に対向する２辺と径方向の内外に対向する２辺とで形成された略矩形断面の前記シールリップに遠い側の辺および径方向の内側の辺からなる２辺が開放されている形状の保持段部に嵌合するように組み込まれる密封装置において、前記バックアップリングの外径寸法を前記保持段部の内径寸法よりも僅かに大きくし、前記バックアップリングが前記保持段部に圧入して脱落することなく一体とされるように組み込まれる構造とするとともに、前記保持段部の内周面の軸方向中央部分と前記バックアップリングの外周面の軸方向中央部分の何れか一方側に凸部を設けると共に、他方側に凹部を設け、前記バックアップリングが前記保持段部に組み込まれた状態で前記凸部と前記凹部とが係合して脱落することなく一体とされる構造としたことを特徴とする。

以上のように本発明の密封装置においては、バックアップリングを前記シールリップに対して遠近位置にある軸方向に対向する２辺と径方向の内外に対向する２辺とで形成された略矩形断面の前記シールリップに遠い側の辺および径方向の内側の辺からなる２辺が開放されている形状の保持段部に圧入して脱落することなく一体とされるように組み込むとともに前記保持段部の内周面の軸方向中央部分と前記バックアップリングの外周面の軸方向中央部分の何れか一方側に凸部を設けると共に、他方側に凹部を設け、前記バックアップリングが前記保持段部に組み込まれた状態で前記凸部と前記凹部とが係合して脱落することなく一体とされる構造としたことにより、バックアップリングの脱落を確実に防止することができる。

さらに、本発明の密封装置においては、バックアップリングの保持面を、内側に山型に突出するテーパ状面あるいは円弧状に突出する曲面としたことにより、バックアップリングを組み込む際には強い力を要することなくでスムーズに圧入できるので、バックアップリングの組み付け性が良くなり、生産性の向上につながる。さらに、圧入後のバックアップリングの変形も防止されるので、安定した性能を維持することができる。

また、バックアップリングが保持段部に組み込まれた状態で凸部と凹部が係合する構造とすることにより、バックアップリングの脱落を確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１から図３によって説明する。

従来と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図１は本発明の密封装置の第１の実施形態を示すものである。

第１実施形態の密封装置１ａは往復動軸用に適応させたものであり、バックアップリング４の外径寸法ａを保持段部８の内径寸法ｂよりも僅かに大きくしてある。ここで、例えばバックアップリング４の外径寸法ａは１７．３ｍｍ、保持段部８の内径寸法ｂは１７．５ｍｍとされており、これによってバックアップリング４の外周部分が保持段部８の内周部分に圧入されるように組み込まれる構造としている。

このような圧入構造を採用したことにより、オイルシール本体２にバックアップリング４を組み込んだサブアセンブリの状態で、バックアップリング４は保持段部８に確実に保持されるので、簡単には脱落することがない。

さらに、本第１実施形態においては、保持段部８におけるバックアップリング４が圧入されて保持される保持面８ａ、即ち内周面を、山型に突出するテーパ状面に形成してある。

このようにバックアップリング４の保持面８ａを、山型に突出するテーパ状面とした構造により、バックアップリング４を組み込むときにはテーパ面に沿ってバックアップリング４がスムーズに圧入されると共に、圧入時のゴムの変形量が少ないので、強い力を要することなく容易に圧入することができる。

さらに、圧入後においても、バックアップリング４にかかる荷重が少なく抑えられるので、バックアップリング４の縮径方向への変形が防止される。即ち、バックアップリング４を保持段部８に圧入した場合、オイルシール本体２のゴムがバックアップリング４を内側に押す力が強いとバックアップリング４は径が小さくなるように変形し、軸に当接して摩耗するおそれがあるが、本第１実施形態においては、バックアップリング４の保持面８ａを山形のテーパ形状としたことにより、圧入時のゴムの変形量が少なく、バックアップリング４を押す力が小さく抑えられるので、バックアップリング４の変形および摩耗を抑制することが可能となり、安定した性能が維持される。

図２は本発明の密封装置の第２の実施形態を示すものである。

本第２実施形態の密封装置１ｂにおいては、保持段部８におけるバックアップリング４の保持面８ｂを、円弧状に突出する曲面に形成したものであり、このような形状とした場合でも前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図３は本発明の密封装置の第３の実施形態を示すものである。

本第３実施形態の密封装置１ｃにおいては、保持段部８の内周面に凸部８ｃが設けられ、これと対応してバックアップリング４の外周面には凹部４ａが設けられており、バックアップリング４が保持段部８に組み込まれた状態においては、この凸部８ｃと凹部４ａが係合する構造となっている。

このような係合構造を採用したことにより、オイルシール本体２にバックアップリング４を組み込んだサブアセンブリの状態で、バックアップリング４は保持段部８に確実に保持されるので、簡単には脱落することがない。

なお、この構成において、凸部と凹部を逆の関係、即ち保持段部８の内周面に凹部を設け、バックアップリング４の外周面に凸部を設けた構成としても、同様の作用効果を得ることができる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。例えば、前記各実施形態のように往復動軸用の適応する場合の他に、往復動軸用に限ることなく回転軸用の密封装置においても本発明を適用できるものである。

本発明の密封装置の第１の実施形態を示す分解図 本発明の密封装置の第２の実施形態を示す分解図 本発明の密封装置の第３の実施形態を示す分解図 従来の密封装置の構造例を示す左半部の縦断側面図 図４の密封装置の分解図

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ 密封装置
２ オイルシール本体
４ バックアップリング
８ 保持段部

Claims (1)

1. 軸に摺接する弾性体製のシールリップを有するオイルシール本体と、前記シールリップを支持するバックアップリングとを備え、前記バックアップリングは、前記オイルシール本体に設けられているとともに前記シールリップに対して遠近位置にある軸方向に対向する２辺と径方向の内外に対向する２辺とで形成された略矩形断面の前記シールリップに遠い側の辺および径方向の内側の辺からなる２辺が開放されている形状の保持段部に嵌合するように組み込まれる密封装置において、
   前記バックアップリングの外径寸法を前記保持段部の内径寸法よりも僅かに大きくし、前記バックアップリングが前記保持段部に圧入して脱落することなく一体とされるように組み込まれる構造とするとともに前記保持段部の内周面の軸方向中央部分と前記バックアップリングの外周面の軸方向中央部分の何れか一方側に凸部を設けると共に、他方側に凹部を設け、前記バックアップリングが前記保持段部に組み込まれた状態で前記凸部と前記凹部とが係合して脱落することなく一体とされる構造としたことを特徴とする密封装置。

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