JP6106888B2 - Oil seal - Google Patents
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Description
本発明は、オイルシールに係り、特に、オイルシールの組付時における回転軸の挿入によりシールリップが反転するのを防止するのに好適なオイルシールに関する。 The present invention relates to an oil seal, and more particularly, to an oil seal suitable for preventing a seal lip from being inverted due to insertion of a rotating shaft when the oil seal is assembled.
従来、潤滑油や作動油などの密封すべき密封流体の漏れを防ぐ密封装置の1種としてオイルシールが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an oil seal is known as one type of sealing device that prevents leakage of a sealing fluid to be sealed, such as lubricating oil or hydraulic oil (see, for example, Patent Document 1).
このようなオイルシールは、リップ先端が回転軸に摺動自在に密接されるゴム状弾性体により形成されたシールリップを備えている。 Such an oil seal includes a seal lip formed of a rubber-like elastic body whose lip tip is slidably in contact with a rotating shaft.
ところで、従来のオイルシールにおいては、オイルシールに対して密封側から回転軸を挿入する場合、シールリップが回転軸によって大気側に引き込まれるように座屈して反転する(リップ反転)おそれがあるという問題点があった。 By the way, in the conventional oil seal, when the rotary shaft is inserted from the sealing side with respect to the oil seal, the seal lip may be buckled and reversed (lip reversal) so as to be drawn to the atmosphere side by the rotary shaft. There was a problem.
そこで、このような問題点に対処するために、特許文献2に記載されているようなシールリップを支持するバックアップリングを設ける構成や、特許文献3に記載されているようなリップ反転を防止するプロテクタをシールリップの密封側に位置するように補強環に取り付ける構成が提案されている。 Therefore, in order to cope with such problems, a configuration in which a backup ring for supporting a seal lip as described in Patent Document 2 is provided, or lip inversion as described in Patent Document 3 is prevented. The structure which attaches a protector to a reinforcement ring so that it may be located in the sealing side of a seal lip is proposed.
しかしながら、従来のバックアップリングを設けることによりリップ反転を防止する構成においては、バックアップリングによってシールリップが弾性変形する際の変位の制限が小さくなるので、回転軸に対するシールリップの追随の妨げ、すなわち、対軸偏心不足になり、安定した密封性を得ることができないし、部品点数が増加するとともに、バックアップリングを組み込むのに手間がかかり、コストが高くなるという問題点があった。 However, in the configuration that prevents the lip reversal by providing the conventional backup ring, since the restriction of the displacement when the seal lip is elastically deformed by the backup ring is reduced, the follow-up of the seal lip with respect to the rotating shaft is hindered, There was a problem that the eccentricity of the shaft was insufficient, a stable sealing performance could not be obtained, the number of parts increased, and it took time and effort to incorporate a backup ring, resulting in an increase in cost.
また、プロテクタを設ける構成においては、部品点数が増加するとともに、バックアップリングを組み込むのに手間がかかり、コストが高くなるという問題点があった。 Further, in the configuration in which the protector is provided, there are problems that the number of parts is increased and that it takes time to incorporate a backup ring, resulting in an increase in cost.
そこで、簡単な構造でリップ反転を防止することのできるオイルシールが求められている。 Therefore, there is a demand for an oil seal that can prevent lip reversal with a simple structure.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でリップ反転を防止することのできるオイルシールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an oil seal that can prevent lip reversal with a simple structure.
前記の課題を解決するために、本発明のオイルシールは、リップ先端が回転軸に摺動自在に密接されるシールリップを有しているオイルシールであって、前記シールリップの前記リップ先端より大気側に位置する内面のうちの前記シールリップが回転軸に接触する接触領域より大気側に形成された非接触領域に、軸方向に延在するとともに、大気側端部が前記シールリップの腰部が弾性変形する際の基部の内側に配置された回転軸と接触しない複数の補強凸部が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されているとともに、前記補強凸部の軸方向の少なくとも一端には、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部が形成されており、前記補強凸部の表面には、回転軸の回転時に前記補強凸部の形成領域に存在する密封流体を密封側に誘導する複数の補助ねじ溝が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, an oil seal according to the present invention is an oil seal having a seal lip whose lip end is slidably in contact with a rotating shaft. Of the inner surface located on the atmosphere side, the seal lip extends in the axial direction to a non-contact area formed on the atmosphere side from a contact area that contacts the rotating shaft, and the atmosphere side end is the waist of the seal lip. A plurality of reinforcing projections that are not in contact with the rotating shaft disposed inside the base when elastically deforming are integrally formed at intervals along the circumferential direction, and at least one end in the axial direction of the reinforcing projections Is formed with a wide portion whose width increases toward the outside in the axial direction, and the surface of the reinforcing convex portion seals the sealing fluid existing in the reinforcing convex portion forming region when the rotary shaft rotates. Guide to the side It is characterized in that a plurality of auxiliary thread groove is formed.
そして、このような構成を採用したことにより、補強凸部は、腰部に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸に対するシールリップの追随性を阻害することなく、回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。更に、幅広部および補助ねじ溝は、回転軸の回転時に、腰部内面に存在する密封流体を密封側に向かって誘導することができるので、回転軸が回転したときの密封性を一層高めることができる。 And by adopting such a configuration, the reinforcing convex part can reinforce the strength against the external force applied to the waist part from the axial direction, so that it does not hinder the followability of the seal lip with respect to the rotating shaft. Lip inversion when the shaft is inserted from the sealed side can be prevented. As a result, it is possible to prevent lip reversal when the rotating shaft is inserted from the sealed side with a simple structure. Furthermore, since the wide part and the auxiliary screw groove can guide the sealing fluid existing on the inner surface of the waist part toward the sealing side when the rotating shaft rotates, the sealing performance when the rotating shaft rotates can be further improved. it can.
また、本発明において、前記シールリップのシール面に、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮する複数のねじが形成されており、前記補強凸部の密封側の端部は、前記複数のねじの大気側端部より大気側に配置されている構成とすることができる。これにより、複数のねじは、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮することができるので、回転軸が回転したときの密封性を高めることができる。 Further, in the present invention, the seal surface of the seal lip is formed with a plurality of screws that exhibit a pumping action that pushes back a sealing fluid that attempts to leak from the sealing side to the atmosphere side when the rotary shaft rotates, to the sealing side, An end portion on the sealing side of the reinforcing convex portion may be arranged on the atmosphere side from the atmosphere side ends of the plurality of screws. As a result, the plurality of screws can exert a pumping action that pushes back the sealing fluid that tries to leak from the sealing side to the atmosphere side when the rotating shaft rotates, so that the sealing performance when the rotating shaft rotates is improved. Can be increased.
本発明のオイルシールによれば、補強凸部は、腰部に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸に対するシールリップの追随性を阻害することなく、回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸が密封側から挿入されるときのリップ反転を防止することができるなどの優れた効果を奏する。 According to the oil seal of the present invention, the reinforcing convex portion can reinforce the strength against the external force applied to the waist portion from the axial direction, so that the rotating shaft is sealed without hindering the followability of the seal lip with respect to the rotating shaft. Lip inversion when inserted from the side can be prevented. As a result, there are excellent effects such as prevention of lip reversal when the rotating shaft is inserted from the sealing side with a simple structure.
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。 The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明に係るオイルシールの第1実施形態を示すものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of an oil seal according to the present invention.
図1に示すように、本実施形態のオイルシール10は、金属あるいは樹脂などにより形成された補強環20に、ゴムなどのゴム状弾性体により形成されたシール本体30が一体に焼き付けられて形成されている。
As shown in FIG. 1, the
前記補強環20は、円筒部21と、この円筒部21の図1の左側に示す大気側ASの端部から回転軸Sに向かって延出形成された内向きのフランジ部22とを有しており、全体として図1の右側に示す潤滑油や作動油などの密封流体が存在する密封側OSが開口の断面ほぼ横向きL字状をなす環状に形成されている。
The reinforcing
前記シール本体30は、オイルシール10をハウジングHに取り付けるための環状の外周シール部31と、回転軸Sを抱き密封を行うための環状のシールリップ32と、異物の侵入を防止するための環状のダストリップ33(ちりよけ)とを有している。
The
前記外周シール部31は、補強環20の円筒部21の外周を覆うように環状に形成されており、ハウジングHの内面に適宜な締め代をもって嵌合されるようになっている。
The outer
前記シールリップ32は、補強環20の内周部から潤滑油などの密封すべき密封流体が存在する密封側OSに向かって徐々に縮径するように立上げ形成されている。このシールリップ32の小径の位置はリップ先端35aとされている。そして、リップ先端35aは、回転軸Sに対して適宜な締め代をもって接触するように形成されており、回転軸Sに摺動自在に密接されるようになっている。また、シールリップ32の内面には、リップ先端35aから補強環20の内周に向かって大径に形成されたシール面35(リップ後面)と、リップ先端35aから密封側OSに向かって大径に形成された仕上げ面36(リップ前面)とが形成されている。すなわち、シール面35の小径の位置がリップ先端35aとされている。また、シール面35のリップ先端35aに隣接する密封側OSは、回転軸Sと接触する接触領域37とされており、この接触領域37より大気側ASは、回転軸Sと接触しない非接触領域38とされている。
The
前記非接触領域38には、軸方向に延在する回転軸Sと接触しない複数の補強凸部40が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されている。これらの補強凸部40の大気側端部は、シールリップ32の腰部39が弾性変形する際の基部39aの内側に配置されており、密封側端部は、非接触領域38の接触領域37との境界部より大気側ASに配置されている。また、本実施形態における補強凸部40は、軸心から径方向外側に向かって見たときに軸方向に長い矩形状に形成されている。この補強凸部40としては、その高さ(厚さ)が一様に形成されていてもよいし、密封側OSが低く、大気側ASが高く形成されていてもよいし、周方向の中央部が高く、両側あるいは片側が低く形成されていてもよい。
In the
なお、補強凸部40の断面形状としては、矩形、半円形、半楕円形、台形、山形、三角形などの各種の形状から選択することができる。
In addition, as a cross-sectional shape of the reinforcement convex
また、補強凸部40を含むシール面35の断面形状としては、周方向に沿って凹凸を繰り返す形状、例えば図2(a)に示す波状、図2(b)に示す山形が繰り返し連続する連続山形状などとしてもよい。なお、図2は、シール面35の補強凸部40を含む非接触領域38を軸方向に対して直交する方向に切断した状態を模式的に示してある。
Moreover, as a cross-sectional shape of the sealing
勿論、補強凸部40としては、回転軸Sと接触しない高さおよび形状とすることが肝要である。
Of course, it is important that the reinforcing
前記シールリップ32のリップ先端35aの径方向外側の背面には、シールリップ32と回転軸Sとの間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング45が配設されている。
A
なお、オイルシール10としては、ダストリップ33を設けない構成とすることができるし、ガータースプリング45を設けない構成とすることもできる。
The
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
本実施形態のオイルシール10の補強凸部40は、腰部39に加わる軸方向からの外力に対する強度を強化することができるので、回転軸Sに対するシールリップ32の追随性を阻害することなく、回転軸Sが密封側OSから挿入されるときのリップ反転を防止することができる。その結果、簡単な構造で回転軸Sが密封側OSから挿入されるときのリップ反転を防止することができる。
The reinforcing
(第2実施形態)
図3は、本発明に係るオイルシールの第2実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第1実施形態のオイルシールの補強凸部の軸方向(長手方向)の少なくとも一端に幅広部を設けたものである。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment of the oil seal according to the present invention. The oil seal of this embodiment is provided with a wide portion at least at one end in the axial direction (longitudinal direction) of the reinforcing convex portion of the oil seal of the first embodiment described above.
すなわち、本実施形態のオイルシール50の補強凸部52は、軸方向外側である密封側端部および大気側端部の両方に、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部54が形成されている(図3には、1つの補強凸部52の幅広部54にのみ符号を付してある)。この幅広部54の形状としては、半円、半楕円、三角形などの各種の形状から選択することができる。また、幅広部54は、補強凸部52の大気側端部にのみ設けたり、密封側端部にのみ設けたりする構成としてもよい。さらに、幅広部54の形状としては、隣位する2つの幅広部54の軸方向外側の端部を接続する形状としてもよい。
That is, the reinforcing
前記補強凸部52の表面には、回転軸Sの回転時に補強凸部52の形成領域に存在する密封流体を密封側OSに誘導するための複数の補助ねじ溝56(図3に直線にて簡略化して示す)が形成されている。
A plurality of auxiliary thread grooves 56 (straight lines in FIG. 3) are provided on the surface of the reinforcing
このような構成からなる本実施形態のオイルシール50によれば、前述した第1実施形態のオイルシール10と同様の効果を奏するとともに、幅広部54および補助ねじ溝56は、回転軸Sの回転時に、補助凸部52の形成領域に存在する密封流体を密封側OSに向かって誘導することができるので、回転軸Sが回転したときの密封性を高めることができる。
According to the
(第3実施形態)
図4は、本発明に係るオイルシールの第3実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第1実施形態のオイルシールのシール面に、回転軸の回転時に密封側から大気側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ作用を発揮する複数のねじを設けたものである。
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of the oil seal according to the present invention. The oil seal of the present embodiment has a plurality of pumping actions that push back the sealing fluid that attempts to leak from the sealing side to the atmosphere side when the rotating shaft rotates, on the sealing surface of the oil seal of the first embodiment described above. These screws are provided.
すなわち、本実施形態のオイルシール60のシール面35には、回転軸Sの回転時に密封側OSから大気側ASに漏れようとする密封流体を密封側OSに押し戻すポンプ作用を発揮するリップ先端35aに接続する複数のねじ62が形成されている。これらのねじ62の形状としては、従来公知の各種の形状から選択することができる。また、複数のねじ62の大気側端部は、接触領域37の大気側端部を越えて非接触領域の密封側OSに配置されており、複数のねじ62の大気側端部より大気側ASには、前述した第1実施形態のオイルシール10における補強凸部40と同様の補強凸部64が形成されている。すなわち、複数のねじ62の大気側端部より大気側ASに、補強凸部64の密封側端部が配置されている。この補強凸部64には、前述した幅広部54および補助ねじ溝56を設けてもよい(第2実施形態のオイルシール50:図3参照)。
That is, the
その他の構成については、前述した第1実施形態のオイルシール10と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。
Since other configurations are the same as those of the
このような構成からなる本実施形態のオイルシール60によれば、前述した第1および第2実施形態のオイルシール10、50と同様の効果を奏するとともに、複数のねじ62は、回転軸Sの回転時に密封側OSから大気側ASに漏れようとする密封流体を密封側OSに押し戻すポンプ作用を発揮することができるので、回転軸Sが回転したときの密封性を高めることができる。
According to the
(第4実施形態)
図5は、本発明に係るオイルシールの第4実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第1実施形態のオイルシールのシール面の軸方向の長さを短くして、シール面の大気側に、シール面の大径部より大径の環状凹部を設けたものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the oil seal according to the present invention. The oil seal of the present embodiment has an annular recess having a larger diameter than the large diameter portion of the seal surface on the atmosphere side of the seal surface by shortening the axial length of the seal surface of the oil seal of the first embodiment described above. Is provided.
すなわち、本実施形態のオイルシール70のシール面72は、シール面72の大気側端部の位置が接触領域37を大気側に少し越えた位置に配置されており、このシール面72の大気側ASには、シール面72の大径部より大径の環状凹部74が形成されている。この環状凹部74は、シール面72と回転軸Sとのなす角度より緩斜面とされたテーパ状の傾斜面74aを有しており、環状凹部74の大気側端部はダストリップ33に向かって延びている。そして、環状凹部74の内部には、前述した第1実施形態のオイルシール10における補強凸部40と同様の補強凸部75が形成されている。この補強凸部75には、前述した幅広部54および補助ねじ溝56を設けてもよい(第2実施形態のオイルシール50:図3参照)。なお、シール面72の小径の位置がリップ先端72aとされている。
That is, the
その他の構成については、前述した第1実施形態のオイルシール10と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。
Since other configurations are the same as those of the
このような構成からなる本実施形態のオイルシール70によれば、前述した第1実施形態のオイルシール10と同様の効果を奏するとともに、シールリップ32のリップ先端72aより大気側ASに位置する内面の非接触領域38のうちの大気側ASに位置する部分の厚さを薄くすることができるので、回転軸Sに対するシールリップ32の追随性を向上することができる。
According to the
なお、第4実施形態のオイルシール70に対して、幅広部54および補助ねじ溝56を設ける構成とした場合には、本実施形態のオイルシール70は、上記の効果に加えて、前述した第2実施形態のオイルシール50と同様の効果を奏する。
In addition, when it is set as the structure which provides the
(第5実施形態)
図6は、本発明に係るオイルシールの第5実施形態を示すものである。本実施形態のオイルシールは、前述した第4実施形態のオイルシールのシール面に複数のねじを設けたものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the oil seal according to the present invention. The oil seal of this embodiment is provided with a plurality of screws on the sealing surface of the oil seal of the fourth embodiment described above.
すなわち、本実施形態のオイルシール80のシール面82は、前述した第4実施形態のオイルシール70のシール面72と同様に、大気側端部の位置が接触領域37を大気側に少し越えた位置に配置されており、このシール面82の大気側ASには、前述した第4実施形態のオイルシール70の環状凹部74と同様の傾斜面84aを具備する環状凹部84が形成されている。
In other words, the
その他の構成については、前述した第4実施形態のオイルシール70と同様とされているので、図面中の要部に同一の符号を付し、その詳しい説明については省略する。
Since other configurations are the same as those of the
このような構成からなる本実施形態のオイルシール80によれば、前述した第4実施形態のオイルシール70と同様の効果に加えて、前述した第3実施形態のオイルシール60と同様の効果を奏する。
According to the
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.
10、50、60、70、80 オイルシール
20 補強環
21 円筒部
32 シールリップ
35、72、82 シール面
35a、72a、82a リップ先端
37 接触領域
38 非接触領域
39 腰部
39a 基部
40、52、64、75 補強凸部
54 幅広部
56 補助ねじ溝
62、86 ねじ
AS 大気側
OS 密封側
H ハウジング
S 回転軸
10, 50, 60, 70, 80
Claims (2)
前記シールリップの前記リップ先端より大気側に位置する内面のうちの前記シールリップが回転軸に接触する接触領域より大気側に形成された非接触領域に、軸方向に延在するとともに、大気側端部が前記シールリップの腰部が弾性変形する際の基部の内側に配置された回転軸と接触しない複数の補強凸部が周方向に沿って間隔をおいて一体形成されているとともに、
前記補強凸部の軸方向の少なくとも一端には、軸方向外側に向かってその幅が広くなる幅広部が形成されており、
前記補強凸部の表面には、回転軸の回転時に前記補強凸部の形成領域に存在する密封流体を密封側に誘導する複数の補助ねじ溝が形成されていることを特徴とするオイルシール。 An oil seal having a seal lip whose lip tip is slidably in close contact with a rotating shaft,
The seal lip extends in the axial direction to a non-contact area formed on the atmosphere side from the contact area where the seal lip contacts the rotating shaft, and is on the atmosphere side. A plurality of reinforcing protrusions that are not in contact with the rotating shaft disposed inside the base when the waist of the seal lip elastically deforms at the end are integrally formed at intervals along the circumferential direction ,
At least one end in the axial direction of the reinforcing convex part is formed with a wide part whose width increases toward the outer side in the axial direction,
The oil seal according to claim 1, wherein a plurality of auxiliary screw grooves are formed on a surface of the reinforcing convex portion to guide a sealing fluid existing in a region where the reinforcing convex portion is formed to a sealing side when the rotary shaft rotates .
前記補強凸部の密封側の端部は、前記複数のねじの大気側端部より大気側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のオイルシール。 On the seal surface of the seal lip, there are formed a plurality of screws that exhibit a pumping action that pushes back a sealing fluid that attempts to leak from the sealing side to the atmosphere side when the rotating shaft rotates,
2. The oil seal according to claim 1, wherein an end portion of the reinforcing convex portion on a sealing side is disposed closer to an atmosphere side than an atmosphere side end portion of the plurality of screws.
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