JPH0416656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、スプライン歯を備えたスプライン端
部を有する軸と貫通孔を備え前記軸のスプライン
端部がこの貫通孔を往復動するハウジングとの間
に配置されるシール装置に関する。

（従来の技術） 一般に用いられているシール装置は、張力を加
えた状態において永久変形を生じ、スプライン歯
との初期の締めしろを失うような非エラストマー
要素により作られており、このシール装置をハウ
ジングの所定位置に保持するには、高価なねじ加
工を施す必要がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、金属ねじによる固定では、ハウ
ジングとシール装置の間の封止を確実に行うこと
ができず、また、この種のシール装置は、ハウジ
ングの所定位置に設置する際に、損傷を受け易
く、緩い組み立て構造をなしているので、構成部
分の一部が紛失してしまうことがある。

現在使用されているダストキヤツプシール装置
は、外部ケースとスプライン歯に似た形状の歯を
備えた内部リテーナと密封要素の３つの構成部材
を有し、密封要素はコルク材料またはフエルトに
より形成されている。この種のダストキヤツプシ
ール装置は、使用される素材と密封区域の構造か
ら低い密封性を示している。これら３つの構成部
材の組み立て作業は面倒であり、また構成部材の
接合面からの漏れも生じる。

一方、スプライン軸に関連して、リツプ形シー
ル装置も適用されているが、このリツプ形シール
装置は、スプライン区域を密封できないので、ス
プライン区域に隣接した平滑面における使用に限
定される。リツプ形シール装置の多くの応用分野
では、設置する際に、シール装置のリツプ部分を
挿通するので、シール装置のシール部を損傷させ
てしまうことがある。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
損傷を受けることなく設置でき、設置に際して、
成形エラストマー体に設けた有歯環状シール部の
シール歯を軸のスプライン歯に確実に係合せしめ
るようにしたシール装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 本発明のシール装置は、複数の同形の溝によつ
て離間され周方向等間隔に半径方向外側に突出す
る複数同形のスプライン歯を備えたスプライン端
部を有する軸と、貫通孔を備え前記軸のスプライ
ン端部がこの貫通孔を往復動するハウジングと、
前記ハウジングに装着された前記軸のスプライン
端部と密閉接触するシールとを有し、前記シール
はスプライン端部に係合する成形エラストマー体
を有し、前記成形エラストマー体は有歯環状シー
ル部を備え、この環状シール部は、複数の同形の
溝によつて離間され周方向等間隔に半径方向内面
に突出した複数の同形のシール歯を有し、各シー
ル歯は前記スプライン軸のそれぞれの溝に嵌入し
て密閉接触し、また前記各シール歯は、その底部
の広い巾からその頂端の狭い巾まで先細となつた
側壁を有し、かつ前記各シール歯はスプライン歯
の頂端とシール歯の溝の底面との間に締めしろｙ
およびスプライン歯とシール歯の対応側面の間に
締めしろｘを有し、締めしろｙと締めしろｘはｘ
≧150％ｙの関係式を満たすようにして構成され
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面につき説明する。

第１図において、符号１０はスプライン軸用環
状シールを示し、この環状シール１０は、環状金
属殻体１２とこの環状金属殻体１２に接着された
成形環状エラストマー体１４とを有している。環
状エラストマー体１４は、装着部１６と環状有歯
シール部１８とを備えている。

上記装着部１６は、半径方向内方に延びる環状
リブ２０とハウジングの面と接触してハウジング
との間をシールするシール手段とを有する。上記
環状リブ２０は、環状シール１０をハウジングに
締め付けるための肩部２２を有している。上記シ
ール手段は、軸方向内側を向いた環状エラストマ
ーシール２４を有し、このシール手段は、環状シ
ール１０をハウジングに装着した際に、ハウジン
グの半径方向面の当接する。環状エラストマーシ
ール２４は、成形環状エラストマー体１４のシー
ル軸線に直角な面に対して鋭角αで軸方向内方か
つ半径方向内方に延びる面２６に形成されてい
る。この角度αはたとえば≧10度である。

第２図は軸３０のスプライン歯を備えたスプラ
イン端部２８とスリツプヨークのようなハウジン
グ３２の間を密封するための環状シール１０の変
形例を示し、この変形例においては、ハウジング
３２の孔３４に軸３０のスプライン端部２８に噛
み合う寸法と形状の溝３６が形成され、軸３０が
ハウジング３２の孔３４に往復動自在に装着され
る。上記環状シール１０は、環状有歯シール部１
８によつてハウジング３２とスプライン端部２８
の間を密封する。ハウジング３２の外周面に設け
た環状凸部３８が装着部１６の環状リブ２０の肩
部２２とスナツプロツク係合する。このハウジン
グ３２の外周面に設けた環状凸部３８は環状凹部
であつてもよい。環状シール１０の装着部１６
は、肩部２２が環状凸部３８とロツク係合した時
に、環状エラストマーシール２４がハウジング３
２の半径面４０と密封接触してシールとハウジン
グとの間をシールする。

第３図は第２図の３−３線に沿つた断面図であ
り、軸３０のスプライン端部２８と環状シール１
０の環状有歯シール部１８との間の噛み合い状態
を示している。環状シール１０は複数の同形の溝
４４によつて相互に離間され周方向等間隔に半径
方向内側に延びる複数の同形のシール歯４２を有
し、軸３０のスプライン端部２８は、複数の同形
の相互に離間され周方向等間隔に半径方向外側に
延びるスプライン歯４６を有している。各シール
歯は、その底部の広い巾からその頂端の狭い巾ま
で先細となつた側壁を有している。上記環状シー
ル１０は、成形時には第３図で点線で示す形状お
よび寸法をなし、軸３０のスプライン端部２８に
装着された時に、このスプライン端部２８に嵌合
するように半径方向外側および周方向に延びる。
シール歯４２の点線と実線との寸法の差は締めし
ろを形成し、スプライン歯４６の頂端とシール歯
４２の溝の底面との間の締めしろはｙ、スプライ
ン歯４６とシール歯４２の対応側面の間の締めし
ろはｘで示される。すなわち、環状エラストマー
体１４は、合成ゴムまたはエラストマーで成形さ
れているので、非圧縮性流体であり、移動性の液
圧流体であるから、シール歯４２をスプライン溝
４８に押し込んだ際に、移動する非圧縮性流体が
半径方向内側に動き、スプライン溝４８の底部を
満たし、このスプライン溝４８の底部と側面にお
いて所望の締めしろを形成する。そして、シール
歯４２をスプライン溝４８に嵌合し、移動する非
圧縮性流体が半径方向内側に動いた場合に、シー
ル歯４２がスプライン溝４８に依然として嵌合状
態を維持するには、各シール歯のスプライン歯の
頂端とシール歯の溝の底面との間の締めしろを
ｙ、スプライン歯とシール歯の対応側面の間の締
めしろをｘとした場合に、ｘ≧150％ｙの関係式
を満たすことが必要である。好ましい実施態様と
してはｘ≧300％ｙである。

第４図および第５図は、本発明の他の実施例を
示し、第４図に示す実施例では、環状シール５２
のエラストマー装着部５４の内面にねじ部５６が
形成されている。このエラストマー装着部５４
は、シール手段２４がハウジングの端面４０と密
封接触するまでねじ込まれる。第５図に示す実施
例では、環状シール６０は、殻体６６に接合され
た装着部６２と分離したエラストマー環状有歯シ
ール部６４とを有し、２つの部材６２，６４は
別々に成形され、ついで一方の部材６４が他方の
部材に取り付けられる。この場合、装着部６２に
第４図に示すねじ部を設けても、第１図に示すス
ナツプロツク部を設けてもよい。有歯シール部６
４は、装着部６２に対して回動自在であり、軸３
０に装着する前に、装着部６２をハウジング３２
にねじ込むことを可能にする。すなわち、有歯シ
ール部６４も、軸３０と噛み合うように回動でき
る。装着部６２は、円筒部と半径方向内側に延び
るフランジとを有し、シール部６４は円筒部と半
径方向外側に延びるフランジとを有している。装
着部６２のフランジの内径、すなわち殻体６６の
内径７２は、シール部６４の円筒部の外径６８に
ほぼ等しく、装着部６２の円筒部の内径７４は、
シール部６４のフランジの外径７０にほぼ等し
い。

好ましい実施例においては、スプライン軸端部
は、外径を3.485センチ（1.372インチ）、内径を
2.703センチ（1.064インチ）とし、成形されたシ
ール１０の有歯シール部１８は、外径を3.462セ
ンチ（1.363インチ）、内径を2.675センチ（1.053
インチ）であり、シール歯４６の頂端における締
めしろｙは、0.011センチ（0.0045インチ）であ
り、また、シール歯４２の底面におけるの締めし
ろｙは、上記値に実質的に等しい0.014センチ
（0.0055インチ）であり、また、スプライン歯と
シール歯の対応側面の間の締めしろｘは、0.036
センチ（0.14インチ）であり、シール歯４２は周
方向に等間隔で16個あり、ハウジングはスリツプ
ヨークで、軸３０はプロペラ軸管である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、損傷を受け
ることなく設置でき、設置に際して、成形エラス
トマー体に設けた有歯環状シール部のシール歯を
軸のスプライン歯に所定の締めしろをもつて確実
に係合させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシール装置の部分断面
図、第２図は本発明によるシール装置の使用状態
を示す図、第３図は第２図の３−３線に沿つた断
面図、第４図および第５図は本発明他の実施例を
示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の同形の溝によつて離間され周方向等間
   隔に半径方向外側に突出する複数同形のスプライ
   ン歯を備えたスプライン端部を有する軸と、貫通
   孔を備え前記軸のスプライン端部がこの貫通孔を
   往復動するハウジングと、前記ハウジングに装着
   された前記軸のスプライン端部と密閉接触するシ
   ールとを有し、前記シールはスプライン端部に係
   合する成形エラストマー体を有し、前記成形エラ
   ストマー体は有歯環状シール部を備え、この環状
   シール部は、複数の同形の溝によつて離間され周
   方向等間隔に半径方向内面に突出した複数の同形
   のシール歯を有し、各シール歯は前記スプライン
   軸のそれぞれの溝に嵌入して密閉接触し、また前
   記各シール歯は、その底部の広い巾からその頂端
   の狭い巾まで先細となつた側壁を有し、かつ前記
   各シール歯はスプライン歯の頂端とシール歯の溝
   の底面との間に締めしろｙおよびスプライン歯と
   シール歯の対応側面の間に締めしろｘを有し、締
   めしろｙと締めしろｘはｘ≧150％ｙの関係式を
   満たすことを特徴とするシール装置。 ２ 成形エラストマー体に環状金属殻体を設け、
   ハウジングの貫通孔に前記スプライン歯に噛み合
   う歯および溝を設け、ハウジングの歯はスプライ
   ン歯の頂端とシール歯の溝の底面との間に締めし
   ろｙを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のシール装置。 ３ 成形エラストマー体にハウジングに装着され
   る装着部を設け、この装着部にハウジングとの間
   を密閉する密閉手段を設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載のシール
   装置。 ４ 密閉手段は、ハウジングの半径面に当接する
   軸方向内向の環状エラストマーシールであること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のシー
   ル装置。 ５ 環状エラストマーシールは、シール軸線に直
   角な面に対して半径方向内側および軸方向内側に
   伸びる鋭角面を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載のシール装置。 ６ 成形エラストマー体にハウジングの外径面に
   設けたねじ部に螺合するねじ面を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のシール装
   置。 ７ ハウジングの外面に軸方向内向の環状凸部を
   設けるとともに、装着部にこの環状凸部とスナツ
   プロツクするための半径方向内側に延びる肩部を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載のシール装置。 ８ 締めしろｘは締めしろｙの300％に近い値で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のシール装置。 ９ 装着部の肩部は、シール軸線に直角の面に対
   して約45゜の角度をなすことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載のシール装置。