JP5365827B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、その構成要素であるサブリップの機能を高めるようにした密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば、自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして用いられ、またはその他の一般産業機械などに用いられる。

従来から、自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして用いられる密封装置として、図３に示す密封装置５１が知られており、この密封装置５１は、装着状態において機内側Ａに向け配置されてオイル等の密封流体をシールするメインリップ５２と、機外側Ｂに向け配置されて泥水等の異物をシールするサブリップ５３とを有している（特許文献１参照）。

しかしながら、この種の用途に用いられる密封装置５１は、相手軸の偏芯大、振動大などの過酷な条件下で使用されることから、サブリップ５３が泥水等の異物を十分にシールすることができず、よって泥水が浸入したり、メインリップ５２と軸との間に泥が噛み込み、メインリップ５２が早期に摩耗してオイルが漏れたりする虞がある。

上記不都合を解消するには、図４に示すように、サブリップ５３の枚数を増やし、複数のサブリップ５３を並べて配置することが考えられる（特許文献２参照）。

しかしながら、この図４の密封装置５１を仮に自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして使用すると、上記した相手軸の偏芯大、振動大などの過酷な条件のもとで複数のサブリップ５３が個別に作動することから、へたりによるしめしろの低下や軸偏芯に対する追随性の低下などを避けることができず、よって上記図３の密封装置５１と余り変わらない結果となって、サブリッブ５３の機能が低下することが懸念される。

特開２００２−２２０２８号公報 特開２００３−９７７１６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、メインリップおよびサブリップを有し、自動車等車両のパワーステアリング部などに使用される密封装置において、泥水等の異物をシールするサブリップの機能を高めるようにした密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の密封装置は、ハウジングの軸孔内周面に固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ状のリップ保持部と、前記リップ保持部の内周端部に設けられた複数のシールリップとを一体に有する密封装置であって、前記複数のシールリップは、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接することにより機内側の密封流体をシールするメインリップと、前記軸の周面に摺動自在に密接することにより機外側の異物をシールするサブリップとよりなる密封装置において、前記サブリップは、第一サブリップと、前記第一サブリップの更に機外側に設けられた第二サブリップとを有し、前記第二サブリップは、その内周面に突起を有し、前記突起は、前記第一サブリップをその外周側からバックアップすべく前記第一サブリップの外周面と干渉する構造を有し、更に前記突起は、当該密封装置を前記軸の外周に装着する前のリップ自由状態において前記第一サブリップの外周面と径方向に離間しており、当該密封装置を前記軸の外周に装着した後のリップ変形状態において前記第一サブリップの外周面と干渉して前記第一サブリップをその外周側からバックアップする構造を有することを特徴とする。
また、本発明の請求項２による密封装置は、ハウジングの軸孔内周面に固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ状のリップ保持部と、前記リップ保持部の内周端部に設けられた複数のシールリップとを一体に有する密封装置であって、前記複数のシールリップは、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接することにより機内側の密封流体をシールするメインリップと、前記軸の周面に摺動自在に密接することにより機外側の異物をシールするサブリップとよりなる密封装置において、前記サブリップは、第一サブリップと、前記第一サブリップの更に機外側に設けられた第二サブリップとを有し、前記第二サブリップは、その内周面に突起を有し、前記突起は、前記第一サブリップをその外周側からバックアップすべく前記第一サブリップの外周面と干渉する構造を有し、更に前記突起は、当該密封装置を前記軸の外周に装着する前のリップ自由状態において前記第一サブリップの外周面と径方向に離間しており、当該密封装置を前記軸の外周に装着した後であって前記第一サブリップにへたりが発生したとき、あるいは前記軸に偏芯が発生したときのみ前記第一サブリップの外周面と干渉して前記第一サブリップをその外周側からバックアップする構造を有することを特徴とする。
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２記載の密封装置において、前記突起は、複数が円周上一定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする。

上記構成を有する本発明の密封装置においては、第一サブリップの機外側に第二サブリップが設けられ、第二サブリップの内周面に突起が設けられ、突起は第一サブリップをその外周側からバックアップすべく第一サブリップの外周面と干渉するものとされている。したがって、第一サブリップにへたり等が発生すると、突起が第一サブリップをバックアップして第一サブリップのしめしろ低下を抑制することから、第一サブリップと軸との間に泥水が浸入するような隙間が発生するのを防止することが可能とされている。また、軸が大きく偏芯して第一サブリップが単独で追随し得ないような場合に、突起が第一サブリップをバックアップして第一サブリップを軸の偏芯に追随させることから、この場合も第一サブリップと軸との間に泥水が浸入するような隙間が発生するのを防止することが可能とされている。

したがって、本発明によれば、従来のサブリップ複数タイプの密封装置（図４）では第一サブリップと軸との間に隙間が発生するような状況であっても、上記突起を有する第二サブリップのバックアップ作用により隙間が発生せず、よってサブリップのシール機能を高めることができる。また、第一サブリップにへたり等が発生しても直ちにシール機能が喪失されないことから、サブリップ延いては密封装置の耐久性を実質的に高めることができる。また、軸の偏芯が大きな箇所に使用できることから、密封装置の汎用性を高めることもできる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
すなわち上記目的を達成するため、本発明は、機外側ダストリップ（第二サブリップ）の表面に円周上、数等配、あるいは連続に形成された突起を設け、機内側ダストリップ（台地サブリップ）の背面側と干渉することで機内側ダストリップを補助する。また、突起は、機内側ダストリップのへたりによるしめしろ低下を防止するとともに、機内側ダストリップが軸偏芯によって追随性能を低下させ隙間漏れとなることを防止する。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る密封装置（オイルシールとも称する）１の要部断面を示している。また図２は同密封装置１を軸３１へ装着した状態の断面を示している。

当該実施例に係る密封装置１は、ハウジング（図示せず）の軸孔内周に装着されて前記軸孔に挿通する軸３１の周面に摺動自在に密接するものであって、以下のように構成されている。

すなわち当該密封装置１は、ハウジングの軸孔内周面に固定される筒状の固定部２を有しており、この固定部２の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けてフランジ状のリップ保持部３が一体に設けられ、このリップ保持部３の内周端部に複数のシールリップが一体に設けられている。シールリップは、メインリップ（オイルリップとも称する）４とサブリップ（ダストリップとも称する）とよりなり、サブリップは、第一サブリップ８と第二サブリップ１０とよりなる。またこの密封装置１は部品としては、筒状部２１ａの軸方向一方の端部に内向きフランジ部２１ｂを一体成形した金属等剛材製の環部材（金属環）２１にゴム状弾性体２２を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体２２によって、外周シール部２３および端面被覆部２４とともに上記複数のシールリップが一体に成形されている。

メインリップ４は、装着時、機内側Ａに向けて配置され、機内のオイル等の密封流体をシールする。メインリップ４の先端内周部には、軸３１の周面に摺動自在に密接するリップ端５が設けられており、またこのリップ端５の機外側Ｂに位置して、同じく軸３１の周面に摺動自在に密接するサブリップ端６が設けられている。前者のリップ端５には密封流体とともに圧力が作用することから、リップ端５が軸３１の周面に強く押し付けられて早期の摺動摩耗や過度の発熱などが発生しないよう後者のサブリップ端６が設けられている。またメインリップ４の外周部にはガータースプリング７が嵌着されている。

第一サブリップ８は、装着時、機外側Ｂに向けて配置され、機外の泥水等の異物をシールする。第一サブリップ８の先端内周部には、軸３１の周面に摺動自在に密接するリップ端９が設けられている。

第二サブリップ１０は、第一サブリップ８の更に機外側Ｂに設けられ、第一サブリップ８と同様、装着時、機外側Ｂに向けて配置され、機外の泥水等の異物をシールする。第二サブリップ１０の先端内周部には、軸３１の周面に摺動自在に密接するリップ端１１が設けられている。第二サブリップ１０はその基端部が第一サブリップ８の外周側に配置され、そのリップ長が第一サブリップ８よりも長く形成されていることから、第一サブリップ８のリップ端９よりも機外側Ｂでリップ端１１が軸３１の周面に密接する。

また、この第二サブリップ１０の内周面には、突起１２が一体に設けられている。

突起１２は、図１に示すように、装着前のリップ自由状態において第一サブリップ８の外周面と径方向に離間しており、図２に示すように、装着後のリップ変形状態において第一サブリップ８の外周面と干渉して第一サブリップ８をその外周側からバックアップ（補助）する。突起１２は、第一サブリップ８のリップ端９の外周側において第一サブリップ８の外周面と当接し、第一サブリップ８を内周側へ向けて押圧する。

突起１２は、複数が円周上一定の間隔をあけて設けられているが、これに限らず環状に設けられていても良い。突起１２の断面形状は三角形とされているが、これに限らず四角形や円弧形などであっても良い。断面形状が三角形の場合、突起１２は第二サブリップ１０の内周面を底辺としてその頂角が第一サブリップ８の外周面に干渉するように設定されている。

尚、上記したように突起１２は装着前の状態において第一サブリップ８から離間しており、装着後の状態において第一サブリップ８と干渉するが、第二サブリップ１０自体は装着の前後を問わず常に第一サブリップ８から離間している。したがって定常の作動において、サブリップ８，１０同士が直接干渉することはない。また突起１２は、異常時（第一サブリップ８にへたりが発生したとき、あるいは軸３１に偏芯が発生したとき等）のみ第一サブリップ８と干渉する構成であっても良い。

上記構成の密封装置１は、自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして用いられるものであって、機内のオイルが漏れないようこれをメインリップ４でシールするとともに、機外の泥水等が浸入しないようこれをサブリップ８，１０でシールする。第一サブリップ８の機外側Ｂに第二サブリップ１０が配置されているので、第二サブリップ１０が一次シールをなし、第一サブリップ８が二次シールをなす。

上記構成の密封装置１によれば、以下の作用効果を奏することが可能とされている。

すなわち上記構成の密封装置１においては、第一サブリップ８の機外側Ｂに第二サブリップ１０が設けられ、第二サブリップ１０の内周面に突起１２が設けられ、この突起１２が第一サブリップ８をその外周側からバックアップすべく第一サブリップ８の外周面と干渉するものとされている。したがって、第一サブリップ８にへたり等が発生すると、突起１２が第一サブリップ８をバックアップして第一サブリップ８のしめしろ低下を抑制することから、第一サブリップ８と軸３１との間に泥水が浸入するような径方向の隙間が発生するのを防止することが可能とされている。また、軸３１が大きく偏芯して第一サブリップ８が単独で追随し得ないような場合に、突起１２が第一サブリップ８をバックアップして第一サブリップ８を軸３１の偏芯に追随させることから、この場合も第一サブリップ８と軸３１との間に泥水が浸入するような径方向の隙間が発生するのを防止することが可能とされている。

したがって、上記密封装置１によれば、従来のサブリップ複数タイプの密封装置（図４）では第一サブリップ８と軸３１との間に隙間が発生するような状況であっても上記突起１２を有する第二サブリップ１０のバックアップ作用により隙間が発生せず、よってサブリップのシール機能を高めることができる。また、第一サブリップ８にへたり等が発生しても直ちにシール機能が喪失されないことから、サブリップ延いては密封装置１の耐久性を実質的に高めることができる。また、軸３１の偏芯が大きな箇所に使用できることから、密封装置１の汎用性を高めることができる。

本発明の実施例に係る密封装置の装着前の状態を示す要部断面図 同密封装置の装着後の状態を示す要部断面図 従来例に係る密封装置の断面図 他の従来例に係る密封装置の断面図

符号の説明

１ 密封装置
２ 固定部
３ リップ保持部
４ メインリップ
５，９，１１ リップ端
６ サブリップ端
７ ガータースプリング
８ 第一サブリップ
１０ 第二サブリップ
１２ 突起
２１ 環部材
２１ａ 筒状部
２１ｂ フランジ部
２２ ゴム状弾性体
２３ 外周シール部
２４ 端面被覆部
３１ 軸
Ａ 機内側
Ｂ 機外側

Claims (3)

1. ハウジングの軸孔内周面に固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ状のリップ保持部と、前記リップ保持部の内周端部に設けられた複数のシールリップとを一体に有する密封装置であって、前記複数のシールリップは、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接することにより機内側の密封流体をシールするメインリップと、前記軸の周面に摺動自在に密接することにより機外側の異物をシールするサブリップとよりなる密封装置において、
   前記サブリップは、第一サブリップと、前記第一サブリップの更に機外側に設けられた第二サブリップとを有し、
   前記第二サブリップは、その内周面に突起を有し、
   前記突起は、前記第一サブリップをその外周側からバックアップすべく前記第一サブリップの外周面と干渉する構造を有し、
   更に前記突起は、当該密封装置を前記軸の外周に装着する前のリップ自由状態において前記第一サブリップの外周面と径方向に離間しており、当該密封装置を前記軸の外周に装着した後のリップ変形状態において前記第一サブリップの外周面と干渉して前記第一サブリップをその外周側からバックアップする構造を有することを特徴とする密封装置。
2. ハウジングの軸孔内周面に固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ状のリップ保持部と、前記リップ保持部の内周端部に設けられた複数のシールリップとを一体に有する密封装置であって、前記複数のシールリップは、前記軸孔に挿通した軸の周面に摺動自在に密接することにより機内側の密封流体をシールするメインリップと、前記軸の周面に摺動自在に密接することにより機外側の異物をシールするサブリップとよりなる密封装置において、
   前記サブリップは、第一サブリップと、前記第一サブリップの更に機外側に設けられた第二サブリップとを有し、
   前記第二サブリップは、その内周面に突起を有し、
   前記突起は、前記第一サブリップをその外周側からバックアップすべく前記第一サブリップの外周面と干渉する構造を有し、
   更に前記突起は、当該密封装置を前記軸の外周に装着する前のリップ自由状態において前記第一サブリップの外周面と径方向に離間しており、当該密封装置を前記軸の外周に装着した後であって前記第一サブリップにへたりが発生したとき、あるいは前記軸に偏芯が発生したときのみ前記第一サブリップの外周面と干渉して前記第一サブリップをその外周側からバックアップする構造を有することを特徴とする密封装置。
3. 請求項１または２記載の密封装置において、
   前記突起は、複数が円周上一定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする密封装置。

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