JP5980592B2

JP5980592B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP5980592B2
Application number: JP2012146749A
Authority: JP
Inventors: 聡山中
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: JP2014009753A

Description

本発明は、シール技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、自動車関連の分野で用いられ、または汎用機械の分野などで用いられる。

従来から図５に示すように、内部側Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏洩しないようにシールする主リップ５２と、外部側Ｂのダストが内部側Ａへ侵入しないようにシールするダストリップ５３とを軸方向に並べて設けた密封装置５１が知られている。主リップ５２は、内部側斜面５２ａおよび外部側斜面５２ｂを交差させてその内径端にリップ端５２ｃを有し、このリップ端５２ｃで軸５４の周面に摺動可能に密接することにより密封流体をシールするものである。

しかしながら上記オイルシール５１においては、ダストがダストリップ５３を通過して両リップ５２，５３間の空間部５５へ侵入すると、この侵入したダストが容易に主リップ５２のリップ端５２ｃに到達する。したがってダストが主リップ５２の摺動部に噛み込まれ、これを原因として主リップ５２のシール性が低下し、密封流体が漏れることがある。

尚、先行技術として図６に示すように、主リップ５２の外部側斜面５２ｂに、軸回転時のポンピング作用によって密封流体を内部側Ａへ押し戻すネジ５６を設けたものは存在する（特許文献１参照）。しかしながら本発明は、主リップ５２の外部側斜面５２ｂに、軸回転時のポンピング作用によってダストを外部側Ｂへ押し戻す螺旋状の突起または凹みを設けたものである。

また、先行技術として図７に示すように、ダストリップ５３の内部側斜面５３ａに、軸回転時のポンピング作用によってダストを外部側Ｂへ押し戻す螺旋状の突起５７を設けたものは存在する（特許文献２参照）。しかしながら本発明は、ダストリップ５３の内部側斜面５３ａではなく主リップ５２の外部側斜面５２ｂに、軸回転時のポンピング作用によってダストを外部側Ｂへ押し戻す螺旋状の突起または凹みを設けたものである。

特開２０００−１７９７００号公報実開平６−７３５４５号公報

本発明は以上の点に鑑みて、主リップおよびダストリップを有する密封装置において、ダストがダストリップを通過して両リップ間の空間部へ侵入しても、この侵入したダストが主リップのリップ端に到達しにくく、もってダストの噛み込みにより主リップのシール性が低下するのを抑制することができる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、本発明の請求項１による密封装置は、内部側の密封流体の漏洩を抑制する主リップおよび外部側のダストの侵入を抑制するダストリップを軸方向に並べて有する密封装置において、前記両リップ間の空間部に侵入したダストが前記主リップのリップ端へ到達するのを抑制するように軸回転時のポンピング作用によって前記ダストを外部側へ押し戻す螺旋状の突起または凹みを前記主リップの外部側斜面に設け、前記螺旋状の突起または凹みは、前記主リップの外部側斜面において前記主リップのリップ端に達しないように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、軸回転時のポンピング作用によってダストを外部側へ押し戻す螺旋状の突起または凹みが主リップの外部側斜面に設けられているために、ダストがダストリップを通過して両リップ間の空間部へ侵入すると、この侵入したダストを外部側へ押し戻す。したがってダストは主リップのリップ端に近付きにくくなり、よってダストが主リップのリップ端に到達して主リップの摺動部に咬み込むのを抑制することが可能とされる。

尚、上記螺旋状の突起または凹みを主リップの外部側斜面ではなくダストリップの内部側斜面に設けた場合（図７）には、ダストが両リップ間の空間部に侵入しにくくなるが、空間部に侵入したダストが主リップのリップ端に到達するのを抑制することは困難である。したがって本発明ではダストリップの内部側斜面ではなく主リップの外部側斜面に螺旋状の突起または凹みを設けることにした。

また、このように主リップの外部側斜面に螺旋状の突起または凹みを設ける場合には、螺旋状の突起または凹みが主リップのリップ端に達するように設けられるとそのポンピング作用によって密封流体の漏洩を助長してしまう可能性がある。そこでこれを防止するには、螺旋状の突起または凹みを主リップのリップ端に達しないように設けることにより、そのポンピング作用が密封流体に及ばないようにするのが好適である。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の密封装置においては上記したように、軸回転時のポンピング作用によってダストを外部側へ押し戻す螺旋状の突起または凹みが主リップの外部側斜面に設けられているために、ダストがダストリップを通過して両リップ間の空間部へ侵入したときにダストを外部側へ押し戻す。したがってダストは主リップのリップ端に近付きにくくなり、よってダストが主リップのリップ端に到達して主リップの摺動部に咬み込むのが抑制される。したがってダストの噛み込みにより主リップのシール性が低下するのを抑制することができる。

また、螺旋状の突起または凹みを主リップのリップ端に達しないように設けることにより、そのポンピング作用が密封流体に及ぶのが抑制される。したがって螺旋状の突起または凹みが密封流体の漏洩を助長するのを抑制することができる。

本発明の第１実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第２実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第３実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第４実施例に係る密封装置の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要部断面図他の従来例に係る密封装置の要部断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

従来は、主リップとダストリップ間へ侵入してきたダストや泥水を主リップ摺動面に噛み込み、内部側の油の漏れの一因になっていた。そこで本発明は、主リップまたはダストリップまたは双方に凹みもしくは突起を設けることにより外部側への流れを作り出し、主リップ摺動面にダストが行きにくくする。それにより、ダストの噛み込みによる油漏れを低減させ、ダスト性（シール性）を向上させる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・
図１は、本発明の第１実施例に係る密封装置（オイルシール）１１を示している。当該実施例に係る密封装置１１は、機器のハウジング（図示せず）における軸孔内周面に装着され、前記ハウジングと前記軸孔に挿通した回転軸（図示せず）との間をシールする。また当該実施例に係る密封装置１１には、金属環１２を埋設したゴム状弾性体１３によって、内部側（機内側）Ａの密封流体（油など）が外部側（機外側）Ｂへ漏洩しないようにこれをシールする主リップ１４と、外部側Ｂのダスト（泥水など）が内部側Ａへ侵入しないようにこれをシールするダストリップ１５とが軸方向に並んで設けられている。主リップ１４は、内部側斜面１４ａおよび外部側斜面１４ｂを交差させてその内径端にリップ端１４ｃを有し、このリップ端１４ｃで軸の周面に摺動可能に密接することにより密封流体をシールする。ダストリップ１５は、内部側斜面１５ａおよび外部側斜面１５ｂを交差させてその内径端にリップ端１５ｃを有し、このリップ端１５ｃで軸の周面に摺動可能に密接することによりダストをシールする。主リップ１４には締めしろ調整用のガータースプリング１６が嵌着されている。主リップ１４の外部側斜面１４ｂとダストリップ１５の内部側斜面１５ａとの間には円筒状の内周面１７が設けられている。ダストリップ１５としては、リップ端１５ｃと軸の周面の間に径方向間隙を設定し、軸に対して非接触式のものであっても良い。軸は矢印ｘ方向に回転する。

また、当該実施例に係る密封装置１１においては、外部側Ｂのダストがダストリップ１５を通過してダストリップ１５および主リップ１４間の空間部（当該密封装置１１の装着状態において主リップ１４の外部側斜面１４ｂ、ダストリップ１５の内部側斜面１５ａおよび軸の周面によって囲まれる空間部）１８に侵入したときに、このダストが主リップ１４のリップ端１４ｃへ到達するのを抑制するように、軸回転時に発生するポンピング作用によってダストを外部側Ｂへ押し戻す螺旋状の突起１９が主リップ１４の外部側斜面１４ｂに円周上複数（多数）設けられている。突起１９は所定の長さを有している。突起１９の軸回転方向前方側の端部１９ａは軸回転方向後方側の端部１９ｂよりも外部側Ｂに変位して設けられている。突起１９の軸回転方向前方側の端部１９ａは主リップ１４の外部側斜面１４ｂと円筒状内周面１７の境界線（外部側斜面１４ｂの外部側端部）２０に達するように設けられているが、軸回転方向後方側の端部１９ｂは主リップ１４のリップ端１４ｃに達しないように設けられており、この端部１９ｂとリップ端１４ｃとの間には、突起１９が設けられていない平滑面領域２１が設けられている。

上記構成の密封装置１１が機器に装着され、軸が回転すると、主リップ１４の外部側斜面１４ｂに設けられた螺旋状の突起１９が軸回転時のポンピング作用を発揮し、これによりダストを外部側Ｂへ押し戻す方向（矢印ｙ）の流れ（空気流）が発生する。したがってこの流れに乗ってダストが主リップ１４のリップ端１４ｃから遠去かる方向へ移送され、主リップ１４のリップ端１４ｃに近付きにくくなるため、ダストが主リップ１４のリップ端１４ｃに到達して主リップ１４の摺動部に咬み込むのが抑制される。したがってダストの噛み込みにより主リップ１４のシール性が低下するのを抑制することができる。

また、螺旋状の突起１９が主リップ１４のリップ端１４ｃに達しないように設けられているため、そのポンピング作用は密封流体には及ばない。したがって螺旋状の突起１９が密封流体の漏洩を助長することはないものとされている。尚、この効果を十分に発揮するため、突起１９の軸方向長さは外部側斜面１４ｂの軸方向長さの半分以下であることが好ましい。突起１９の断面形状は特に限定されない。突起１９はこれに代えて凹みであっても良い。

第２実施例・・・
上記したように螺旋状の突起１９または凹みを主リップ１４の外部側斜面１４ｂではなくダストリップ１５の内部側斜面１５ａに設けた場合には、ダストが両リップ１４，１５間の空間部１８に侵入しにくくなるが、空間部１８に侵入したダストが主リップ１４のリップ端１４ａに到達するのを抑制することは困難となる。したがって本発明ではダストリップ１５の内部側斜面１５ａではなく主リップ１４の外部側斜面１４ｂに螺旋状の突起１９または凹みを設けることにしたものであるが、本発明はダストリップ１５の内部側斜面１５ａおよび主リップ１４の外部側斜面１４ｂの双方に螺旋状の突起１９または凹みを設けることを否定するものではない。

すなわち第２実施例として示す図２の例では、主リップ１４の外部側斜面１４ｂに上記第１実施例と同様な螺旋状の突起１９が設けられるとともに、ダストリップ１５の内部側斜面１５ａにも同様な螺旋状の突起２２が設けられている。

したがってこの構成によれば、ダストリップ１５の内部側斜面１５ａに設けた螺旋状の突起２２によって、ダストが両リップ１４，１５間の空間部１８に侵入しにくくなるとともに、主リップ１４の外部側斜面１４ｂに設けた螺旋状の突起１９によって、空間部１８に侵入したダストが主リップ１４のリップ端１４ａに到達しにくくなるため、主リップ１４のリップ端１４ａにおけるダスト噛み込みの防止効果を一層高めることができる。

第３実施例・・・
また、本発明に係る螺旋状の突起１９または凹みはこれを、軸回転時のポンピング作用によって密封流体を内部側Ａへ押し戻すネジと組み合わせて設けることも考えられる。

すなわち第３実施例として示す図３の例では、主リップ１４の外部側斜面１４ｂに上記第１実施例と同様な螺旋状の突起１９が設けられるとともに、同じく主リップ１４の外部側斜面１４ｂに軸回転時のポンピング作用によって密封流体を内部側Ａへ押し戻す（矢印ｚ方向に押し戻す）ネジ２３が円周上複数（多数）設けられている。ネジ２３は螺旋状の突起であって所定の長さを有している。ネジ２３の軸回転方向前方側の端部２３ａは軸回転方向後方側の端部２３ｂよりも内部側Ａに変位して設けられている。ネジ２３の軸回転方向前方側の端部２３ａは主リップ１４のリップ端１４ｃに達するように設けられているが、軸回転方向後方側の端部２３ｂは主リップ１４の外部側斜面１４ｂと円筒状内周面１７との境界線（外部側斜面１４ｂの外部側端部）２０に達しないように設けられている。また、螺旋状の突起１９とネジ２３は互いに交差しないように設けられるとともに、軸方向の配置について互いにオーバーラップしないように設けられている。

したがってこの構成によれば、螺旋状の突起１９によって、空間部１８に侵入したダストが主リップ１４のリップ端１４ａに到達しにくくなるとともに、ネジ２３によって密封流体が漏洩しにくくなると云う加重的な効果を得ることができる。

第４実施例・・・
更に、上記各実施例に対しては、以下のことが云える。

上記各実施例では、突起１９の軸回転方向前方側の端部１９ａが主リップ１４の外部側斜面１４ｂと円筒状内周面１７との境界線（外部側斜面１４ｂの外部側端部）２０に達するように設けられているが、達しないように設けられても良い。

すなわち第４実施例として示す図４の例では、突起１９の軸回転方向前方側の端部１９ａが主リップ１４の外部側斜面１４ｂと円筒状内周面１７との境界線（外部側斜面１４ｂの外部側端部）２０に達しないように設けられており、この端部１９ａと境界線２０との間に、突起１９が設けられていない平滑面領域２４が設けられている。

また、上記第３実施例では、螺旋状の突起１９とネジ２３が軸方向の配置について互いにオーバーラップしないように設けられているが、オーバーラップするように設けられても良い。

すなわち第４実施例として示す図４の例では、螺旋状の突起１９とネジ２３が交差はしないが、軸方向の配置について互いにオーバーラップするように設けられている。図４では符号２５をもってオーバーラップ領域を示している。

また、上記第３実施例では、螺旋状の突起１９の傾斜角（境界線２０に対する傾斜角度）とネジ２３の傾斜角（リップ端１４ｃに対する傾斜角度）が略同等に設定されているが、両傾斜角は互いに異なるように設定されても良い。

すなわち第４実施例として示す図４の例では、螺旋状の突起１９の傾斜角がネジ２３の傾斜角よりも大きく設定されている。

１１密封装置
１２金属環
１３ゴム状弾性体
１４主リップ
１４ａ，１５ａ内部側斜面
１４ｂ，１５ｂ外部側斜面
１４ｃ，１５ｃリップ端
１５ダストリップ
１７内周面
１８空間部
１９，２２突起
１９ａ，１９ｂ，２３ａ，２３ｂ端部
２０境界線
２１，２４平滑面領域
２３ネジ
２５オーバーラップ領域
Ａ内部側
Ｂ外部側

Claims

内部側の密封流体の漏洩を抑制する主リップおよび外部側のダストの侵入を抑制するダストリップを軸方向に並べて有する密封装置において、
前記両リップ間の空間部に侵入したダストが前記主リップのリップ端へ到達するのを抑制するように軸回転時のポンピング作用によって前記ダストを外部側へ押し戻す螺旋状の突起または凹みを前記主リップの外部側斜面に設け、
前記螺旋状の突起または凹みは、前記主リップの外部側斜面において前記主リップのリップ端に達しないように設けられていることを特徴とする密封装置。