JP6853367B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸とハウシングとの間の環状隙間を封止する密封装置に関する。

減速機などに用いられるオイルシール（密封装置）には、潤滑油やグリースに混入する金属粉によるシールリップの摩耗を抑制するために、シールリップ（主リップ）の他に、補助リップが備えられている。図４を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図４は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。

従来例に係る密封装置７００は、メインシール７１０と、補助シール７２０とを備えている。メインシール７１０は、補強環７１１と、補強環７１１に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部７１２とを備えている。そして、シール本体部７１２に、軸に対して摺動自在な主リップ７１２ａが設けられている。また、補助シール７２０は、補強環７２１と、補強環７２１に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部７２２とを備えている。そして、シール本体部７２２に、軸に対して摺動自在な補助リップ７２２ａが設けられている。

また、主リップ７１２ａ及び補助リップ７２２ａの双方の内周面には、グリースＧが塗布されている。通常、密封装置を製造販売するメーカにてグリースＧが塗布された密封装置が、減速機などを製造販売するメーカに出荷される。そして、グリースＧは、主リップ７１２ａから補助リップ７２２ａに連続的に塗布される。ここで、主リップ７１２ａと補助リップ７２２ａとの間には環状の隙間が設けられているため、グリースＧが塗布される際には、当該隙間からグリースＧが侵入する。そして、この隙間の内部側は、広い空間に、そのまま繋がっているため、当該隙間から侵入するグリースＧの量は、周方向の各箇所で不均一となる。例えば、図４中のＧＸに示すように、周方向のある箇所においては、多量のグリースＧが侵入してしまうこともある。これにより、主リップ７１２ａ及び補助リップ７２２ａの双方の内周面に塗布されるグリースＧの量が、周方向で不均一になっていた。従って、塗布されるグリースＧの量が少ない部分においては、早期に主リップ７１２ａや補助リップ７２２ａの摺動摩耗が進行してしまうおそれがあり、密封装置の密封性能を長期に亘り安定させることができない場合があった。

実公平７−５６５９８号公報

本発明の目的は、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることのできる密封装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の密封装置は、
軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
前記軸に対して摺動自在に構成され、その外周面側にガータスプリングが設けられるゴム状弾性体製の主リップと、
前記主リップよりも密封対象流体側に設けられ、かつ前記軸に対して摺動自在な補助リップと、
前記主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースと、
を備える密封装置であって、
前記主リップ側から前記補助リップ側に向けて、該補助リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する主リップ側環状突起、及び前記補助リップ側から前記主リップ側に向けて、該主リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする。

本発明の密封装置によれば、主リップ側環状突起及び補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方が備えられている。そのため、グリースが塗布される際に、主リップと補助リップとの間の隙間から侵入するグリースが、主リップ側環状突起及び補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、主リップ側環状突起は補助リップに接しておらず、補助リップ側環状突起は主リップに接していない。従って、これらの環状突起が、主リップや補助リップが軸に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。

前記主リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びているとよい。

これにより、主リップ側環状突起によって、グリースの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。

前記補助リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びているとよい。

これにより、補助リップ側環状突起によって、グリースの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。

前記補助リップ側環状突起は、前記主リップにおける密封対象流体側の端部よりも径方向外側に位置しているとよい。

以上説明したように、本発明によれば、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることができる。

図１は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る密封構造の模式的断面図である。 図３は本発明の実施例２に係る密封装置の模式的断面図である。 図４は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。

（実施例１）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。図２は本発明の実施例１に係る密封構造の模式的断面図である。本実施例に係る密封装置は略回転対称形状である。図１及び図２においては、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。

＜密封構造＞
本実施例に係る密封装置（オイルシール）を適用した密封構造について、図２を参照して説明する。本実施例に係る密封装置は、減速機やサーボ―モーターなどにおいて、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するために好適に用いることができる。図２はその一例を示したものである。図示のように、本実施例に係る密封装置１０は、相対的に回転する軸５００とハウジング６００の軸孔との間の環状隙間を封止する役割を担っている。図中、右側がオイルなどの密封対象流体が密封された密封領域であり、左側が密封領域とは反対側の領域（ここでは大気領域）である。以下、説明の便宜上、使用時において密封領域となる側（図１及び図２中、右側）を「密封領域側（Ｏ）」と称し、大気領域となる側（図１及び図２中、左側）を「大気側（Ａ）」と称する。なお、密封領域側（Ｏ）は、「密封対象流体側」に相当する。密封装置１０は、ハウジング６００の軸孔の内周面に嵌合によって固定される。そして、軸５００とハウジング６００が相対的に回転すると、密封装置１０はハウジング６００に対しては静止状態を維持し、密封装置１０と軸５００との間で摺動するように設計されている。

＜密封装置＞
密封装置１０について、より詳細に説明する。密封装置１０は、メインシール１００と、補助シール２００とを備えている。メインシール１００は、補強環１１０と、補強環１１０に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部１２０とを備えている。例えば、補強環１１０をインサート部品として、インサート成形によりシール本体部１２０を成形することで、メインシール１００が得られる。補強環１１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１における大気側（Ａ）の端部に設けられる内向きフランジ部１１２とから構成される。シール本体部１２０は、外周シール部１２１と、主リップ１２２と、ダストリップ１２３とを備えている。外周シール部１２１は、ハウジング６００の軸孔の内周面に密着するように構成されている。これにより、密封装置１０がハウジング６００の軸孔の内周面に嵌合により固定され、かつ密封装置１０とハウジング６００の軸孔の内周面との間の隙間からの密封対象流体の漏れが防止される。主リップ１２２とダストリップ１２３は、いずれも軸５００の外周面に対して摺動自在に構成されている。主リップ１２２は、主として、密封対象流体の漏れを防止する役割を担っている。また、主リップ１２２の外周面側には、主リップ１２２の径方向内側の先端を軸５００に押し付けるためのガータスプリング１３０が設けられている。ダストリップ１２３は、主として、外部からの異物（埃など）が密封領域側（Ｏ）に侵入してしまうことを防止する役割を担っている。

補助シール２００は、補強環２１０と、補強環２１０に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部２２０とを備えている。例えば、補強環２１０をインサート部品として、インサート成形によりシール本体部２２０を成形することで、補助シール２００が得られる。補強環２１０は、略円筒部２１１と、略円筒部２１１における密封領域側（Ｏ）の端部に設けられる内向きフランジ部２１２とから構成される。シール本体部２２０は、軸５００に対して摺動自在な補助リップ２２１を備えている。以上のように構成される補助シール２００は、メインシール１００に対して嵌合により固定される。すなわち、補助シール２００における補強環２１０の略円筒部２１１が、メインシール１００におけるシール本体部１２０のうち、補強環１１０の円筒部１１１の内側の部位に嵌合により固定される。これにより、補助シール２００における補助リップ２２１は、主リップ１２２よりも密封領域側（Ｏ）に設けられる。補助リップ２２１は、主として、金属粉などが混入され得る密封対象流体が主リップ１２２側に侵入することを抑制する役割を担っている。この補助リップ２２１が設けられることにより、主リップ１２２の摩耗を抑制することができ、主リップ１２２の寿命を延ばすことが可能となる。

そして、本実施例に係る補助シール２００のシール本体部２２０には、補助リップ２２１側から主リップ１２２側に向けて、主リップ１２２に接しない位置まで伸びる補助リップ側環状突起２２２が備えられている。本実施例に係る補助リップ側環状突起２２２は、密封装置１０の中心軸線に対して平行に伸びるように構成されている。ただし、補助リップ側環状突起は、先端に向かって縮径するように伸びるように構成することも好適である（図１中、丸で囲まれた部分に示した補助リップ側環状突起２２２Ｘ参照）。

また、本実施例に係る密封装置１０においては、主リップ１２２及び補助リップ２２１の双方の内周面には、グリースＧが塗布されている。これにより、密封対象流体が主リップ１２２側に侵入することを抑制することができ、かつ主リップ１２２と軸５００との間の摺動性、及び補助リップ２２１と軸５００との間の摺動性を高めることができる。ここで、グリースＧは、主リップ１２２から補助リップ２２１に連続的に塗布される。上記の補助リップ側環状突起２２２は、グリースＧの径方向外側への侵入を規制する役割を担っている。なお、本実施例に係る補助リップ側環状突起２２２は、主リップ１２２における密封領域側（Ｏ）の端部よりも径方向外側に位置している。これにより、塗布されるグリースＧの全体量が所望の量となるようにしている。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１０によれば、補助シール２００のシール本体部２２０に補助リップ側環状突起２２２が備えられている。そのため、グリースＧが塗布される際に、主リップ１２２と補助リップ２２１との間の隙間から侵入するグリースＧが、補助リップ側環状突起２２２によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースＧが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ１２２及び補助リップ２２１の双方の内周面に塗布されるグリースＧの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、軸５００が回転する場合には、グリースＧに遠心力が作用することになるが、補助リップ側環状突起２２２によって、グリースＧが飛散してしまうことも抑制することができる。

また、補助リップ側環状突起２２２は主リップ１２２に接していない。従って、例えば、ハウジング６００に対して軸５００が偏心するような場合に、補助リップ側環状突起２２２が、主リップ１２２が軸５００に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。

更に、補助リップ側環状突起は、密封装置１０の中心軸線に対して平行に伸びる（補助リップ側環状突起２２２）か、先端に向かって縮径するように伸びるように構成（補助リップ側環状突起２２２Ｘ）される。これにより、補助リップ側環状突起２２２，２２２Ｘによって、グリースＧの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。なお、補助リップ側環状突起が先端に向かって縮径するように伸びるように構成される場合（補助リップ側環状突起２２２Ｘ）の方が、平行に伸びるように構成される場合（補助リップ側環状突起２２２）よりも、グリースＧの径方向外側への侵入を、より効果的に抑制することができる。

（実施例２）
図３には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、補助シールのシール本体部に補助リップ側環状突起が備えられる場合の構成を示した。これに対して、本実施例においては、当該補助リップ側環状突起が備えられる代わりに、メインシールのシール本体部に主リップ側環状突起が備えられる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

図３は本発明の実施例２に係る密封装置の模式的断面図である。本実施例に係る密封装置は略回転対称形状である。図３においては、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。また、図３においては、グリースＧが塗布される前の状態を示している。

本実施例に係る密封装置が適用される密封構造については、上記実施例１で説明した密封構造と同様であるので、その説明は省略する。本実施例に係る密封装置１０Ｘにおいても、メインシール１００Ｘと、補助シール２００Ｘとを備えている。また、本実施例に係るメインシール１００Ｘも、補強環１１０と、補強環１１０に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部１２０Ｘとを備えている。補強環１１０については、上記実施例１における補強環１１０と同一の構成であるので、その説明は省略する。

そして、本実施例に係るメインシール１００Ｘにおけるシール本体部１２０Ｘにおいても、外周シール部１２１と、主リップ１２２と、ダストリップ１２３とを備えている。これら外周シール部１２１，主リップ１２２、及びダストリップ１２３については、上記実施例１の場合と同一の構成であるので、その説明は省略する。そして、本実施例に係るシール本体部１２０Ｘには、上記実施例１の場合とは異なり、主リップ１２２側から補助リップ２２１側に向けて、補助リップ２２１に接しない位置まで伸びる主リップ側環状突起１２４が備えられている。本実施例に係る主リップ側環状突起１２４は、密封装置１０Ｘの中心軸線に対して平行に伸びるように構成されている。ただし、主リップ側環状突起は、先端に向かって縮径するように伸びるように構成することも好適である（図３中、丸で囲まれた部分に示した主リップ側環状突起１２４Ｘ参照）。

また、本実施例に係る補助シール２００Ｘも、補強環２１０と、補強環２１０に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部２２０Ｘとを備えている。補強環２１０については、上記実施例１における補強環２１０と同一の構成である。また、本実施例に係るシール本体部２２０Ｘについては、上記実施例１におけるシール本体部２２０に備えられていた補助リップ側環状突起２２２が備えられていない点のみが、当該シール本体部２２０と異なっている。

そして、本実施例に係る密封装置１０Ｘにおいては、主リップ１２２及び補助リップ２２１の双方の内周面には、グリースＧが塗布されている。ただし、図３においては、グリースＧが塗布される前の状態を示している。グリースＧの塗布については、上記実施例１の中で、図１及び図２を参照して説明した通りである。本実施例においては、上記の主リップ側環状突起１２４が、グリースＧの径方向外側への侵入を規制する役割を担っている。

本実施例に係る密封装置１０Ｘによれば、メインシール１００Ｘのシール本体部１２０Ｘに主リップ側環状突起１２４が備えられている。そのため、グリースＧが塗布される際に、主リップ１２２と補助リップ２２１との間の隙間から侵入するグリースＧが、主リップ側環状突起１２４によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースＧが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ１２２及び補助リップ２２１の双方の内周面に塗布されるグリースＧの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、軸５００が回転する場合には、グリースＧに遠心力が作用することになるが、主リップ側環状突起１２４によって、グリースＧが飛散してしまうことも抑制することができる。

また、主リップ側環状突起１２４は補助リップ２２１に接していない。従って、例えば、ハウジング６００に対して軸５００が偏心するような場合に、主リップ側環状突起１２４が、補助リップ２２１が軸５００に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。

更に、主リップ側環状突起は、密封装置１０の中心軸線に対して平行に伸びる（主リップ側環状突起１２４）か、先端に向かって縮径するように伸びるように構成（主リップ側環状突起１２４Ｘ）される。これにより、主リップ側環状突起１２４，１２４Ｘによって、グリースＧの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。なお、主リップ側環状突起が先端に向かって縮径するように伸びるように構成される場合（主リップ側環状突起１２４Ｘ）の方が、平行に伸びるように構成される場合（主リップ側環状突起１２４）よりも、グリースＧの径方向外側への侵入を、より効果的に抑制することができる。

（その他）
上記実施例１では、補助リップ側環状突起が備えられた場合の構成を示し、実施例２では、主リップ側環状突起が備えられた場合の構成を示した。しかしながら、本発明においては、補助リップ側環状突起と主リップ側環状突起の両者を備える構成も適用し得る。なお、この場合には、補助リップ側環状突起と主リップ側環状突起が接触しないように配置する必要がある。例えば、実施例２に示すメインシール１００Ｘに対して、実施例１に示す補助シール２００を嵌合により固定させて、グリースＧを塗布することにより得られる密封装置も、本発明に含まれる。

１０，１０Ｘ 密封装置
１００，１００Ｘ メインシール
１１０ 補強環
１１１ 円筒部
１１２ 内向きフランジ部
１２０，１２０Ｘ シール本体部
１２１ 外周シール部
１２２ 主リップ
１２３ ダストリップ
１２４ 主リップ側環状突起
１３０ ガータスプリング
２００，２００Ｘ 補助シール
２１０ 補強環
２１１ 略円筒部
２１２ 内向きフランジ部
２２０，２２０Ｘ シール本体部
２２１ 補助リップ
２２２ 補助リップ側環状突起
５００ 軸
６００ ハウジング
Ｇ グリース

Claims (4)

1. 軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
   前記軸に対して摺動自在に構成され、その外周面側にガータスプリングが設けられるゴム状弾性体製の主リップと、
   前記主リップよりも密封対象流体側に設けられ、かつ前記軸に対して摺動自在な補助リップと、
   前記主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースと、
   を備える密封装置であって、
   前記主リップ側から前記補助リップ側に向けて、該補助リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する主リップ側環状突起、及び前記補助リップ側から前記主リップ側に向けて、該主リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする密封装置。
2. 前記主リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記補助リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
4. 前記補助リップ側環状突起は、前記主リップにおける密封対象流体側の端部よりも径方向外側に位置していることを特徴とする請求項１，２または３に記載の密封装置。

Images