JPH0446134Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はゴム状弾性体製シールリツプと、樹脂
製シールリツプとを組合わせて成る密封装置に関
する。

（従来の技術） 従来この種の密封装置としては、たとえば第４
図に示すようなものがある（実公昭43−1971号）。
すなわちＡは回転軸１０１の軸方向密封流体側
（図中右方向）に延びるゴム状弾性体製シールリ
ツプ１００を備えたシール本体で、リツプ先端１
０２が回転軸１０１表面に接触して第１のシール
部を構成している。Ｂはゴム状弾性体製シールリ
ツプ１００の大気側側面１００ａに沿つて軸方向
密封流体側に延びる樹脂製シールリツプ１０３を
備えた樹脂リングであり、回転軸１０１表面に接
触して第２のシール部が構成されている。この摩
擦抵抗の低い樹脂製シールリツプ１０３により上
記ゴム状弾性体製シールリツプ１００をバツクア
ツプして密封流体Ｏの高圧下における接触面圧の
増大を抑制してゴム状弾性体製シールリツプ１０
０と回転軸１０１間の摺動抵抗の増大を抑制する
と共に、ゴム状弾性体製シールリツプ１００の摩
擦を低減して長寿命化が図られている。さらに、
１０４は補強環で上記樹脂製シールリツプ１０３
の大気側側面１０３ａをバツクアツプしている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来例の場合には樹脂リングＢが
シール本体Ａと補強環１０４との間に挟み付けら
れているだけなので、高圧の密封流体をシールす
る場合には、密封流体の圧力により樹脂リングＢ
基端部１０５がすべつて回転軸１０１の回転と共
に共回りして樹脂製シールリツプ１０３が破壊さ
れるおそれがある。また樹脂リングＢ基端部１０
５が径方向回転軸１０１側に移動してすき間が生
じ、シール漏れが発生したりするという問題があ
つた。そこでシール本体Ａの支持部１０６と補強
環１０４とで樹脂リングＢの基端部１０５に対す
る軸方向の挟圧力を高くして固定を強固にするこ
とが考えられるが、長期的には樹脂リングＢの永
久圧縮歪によるへたりが生じ、樹脂リングＢの固
定にゆるみが生じてしまう。

また、このように常時基端部１０５に対する挟
圧力を高くしていると、その反力で樹脂製シール
リツプ１０３が折曲部１０７を支点として回転軸
１０１から離れる方向（径方向）へと撓んでしま
う。その結果、密封流体Ｏが低圧であると、回転
軸１０１に対する締め代が少なくなり、シール性
の低下を招く（密封流体Ｏが高圧であれば、径方
向に撓むゴム状弾性体製シールリツプ１００によ
つて回転軸１０１へと押圧されるため、この心配
はない）。

本考案は上記した従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは
密封流体の圧力に応じて樹脂リングに対する固定
保持力を調節すること、及び相手部材に対する樹
脂製シールリツプの締め代を確保することがで
き、かつ長期に亘つて固定力を保持し得る密封装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案に係る密封装
置は、径方向に延びた支持部と、支持部から密封
流体側に向けて延びたゴム状弾性体製シールリツ
プとを有するシール本体の大気側に、支持部に沿
つて径方向に延びた基端部と、ゴム状弾性体製シ
ールリツプの大気側側面を支持すべく基端部から
折曲部を介して円錐形状に延びた樹脂製シールリ
ツプとを有する樹脂リングを組付け、さらに基端
部の大気側側面を支持する補強環を設けた密封装
置において、上記補強環に、上記樹脂リングの基
端部が密封流体側から受ける軸方向の圧力で大気
側に向けて撓んだ際に当該基端部の側面の一部が
食い込むための保持部を設けたものから成つてい
る。

（作用） 本考案にあつては、密封流体の圧力が支持部に
対して軸方向に加わると支持部が大気側に圧縮さ
れ、圧縮された支持部の反力によつて樹脂リング
の基端部が補強環側に押圧され、保持部内に基端
部の大気側側面の一部が食い込む。ここで、密封
流体が低圧であると支持部を介して基端部に伝達
される軸方向の圧力も低く、基端部が大気側へ向
けて撓む量も少ない。このため、大気側側面が保
持部内へと食い込む量も少なく、樹脂リングに対
する固定保持力もそれほど大きくない。また、基
端部に加わる軸方向の圧力が低いため、樹脂製シ
ールリツプが折曲部を支点として撓むこともな
く、相手部材に対する締め代が確保される。

一方、密封流体が高圧になると支持部を介して
基端部に伝達される軸方向の圧力が高まり、基端
部が大気側へと撓む量も大きくなる。このため基
端部の大気側側面の保持部内への食い込み量が増
大し、樹脂リングに対する固定保持力が高まる。
ここで、基端部に加わる軸方向の圧力が高いた
め、樹脂製シールリツプが折曲部を支点として径
方向に撓み相手部材から離れようとするが、密封
流体圧により径方向に撓むゴム状弾性体製シール
リツプにより押圧されるため、相手部材に対する
締め代は確保される。

（実施例） 以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。本考案の一実施例に係る密封装置を示す第１
図において、１は図中右方向の密封流体Ｏ側に延
びるゴム状弾性体製シールリツプ２を備えたシー
ル本体である。シール本体１はハウジング３内周
に嵌合される外周部４と、外周部４から半径方向
内方に延びる支持部５と、支持部５から密封流体
Ｏ側に延びるゴム状弾性体製シールリツプ２とか
ら成つている。外周部４は金属製の外筒部６と外
筒部６の密封流体側側縁に焼付けられたゴム部７
とから成つている。さらに外筒部６の密封流体Ｏ
側側縁は半径方向内方に折曲されてフランジ部８
が形成されている。このフランジ部８はその基端
部８１が上記支持部５の大気側側面に沿つて延
び、さらに先端部８２は段付き形状となつており
支持部５が補強されている。支持部５はフランジ
部８を芯金として厚肉のゴム部５１により形成さ
れている。

一方外周部４の密封流体Ｏ側側縁には密封流体
Ｏ側に突出するリツプ部４１が設けられている。
このリツプ部４１は半径方向外方のハウジング３
側に傾斜しており、外周部４のハウジング３との
嵌合部の密封性能を高めている。

さらに９は樹脂リングでこの樹脂リング９は板
状部材で内径側が軸方向密封流体Ｏ側に上記ゴム
状弾性体製シールリツプ２の大気側側面に沿つて
円錐形状に折曲されて樹脂製シールリツプ１０が
構成されている。この樹脂製シールリツプ１０の
先端は上記ゴム状弾性体製シールリツプ２のリツ
プ先端付近まで延びてゴム状弾性体製シールリツ
プ２に加わる圧力を支えるようになつている。ま
た樹脂リング９の外径側の基端部９１はその外径
端が上記シール本体１の外筒部６内周面に当接し
ており、さらにシール本体１の支持部５と後記す
る補強環１１との間に挟持されている。

補強環１１はその外径端が大気側に折曲されて
フランジ１１ａが形成され、このフランジ１１ａ
の外周面が上記したシール本体１の外筒部６内周
に当接されると共に、外筒部６の大気側側縁を半
径方向内方にかしめ、このかしめ部６１により上
記樹脂リング９と補強環１１をシール本体１に組
付けるようになつている。さらに補強環１１の内
径側は上記樹脂リング９の樹脂製シールリツプ１
０基部の折曲部９２を保持するように折曲されて
テーパ部１１ｂを構成している。このテーパ部１
１ｂの先端はさらに半径方向内方に曲げられ、こ
の曲げ部１１ｃによつて剛性が高められている。

この補強環１１には樹脂リング９の基端部９１
の一部が食い込んで樹脂リング９を固定保持する
保持部としての透孔１２が周方向に複数等配され
ている。もつとも透孔１２に限るものではなく、
凹部を設けて食い込むようにしてもよい。また補
強環１１の樹脂リング９当接面に突起を設けて食
い込むようにして固定保持するようにしてもよ
い。また補強環１１を上記シール本体１の外筒部
６と一体に形成するようにしてもよい。

つぎに第２図には上記密封装置の装着状態が示
されており、ハウジング３内周に密封装置を嵌着
し、さらに回転軸１３を挿入して組付けられる。
ゴム状弾性体製シールリツプ２および樹脂製シー
ルリツプ１０の各リツプ先端２ａ，１０ａは拡径
されて回転軸１３と密封接触され、二重にシール
されている。尚１４はハウジング３内周に取付け
られるストツプリングである。

第３図には密封装置の作動状態が示されてい
る。すなわち密封流体Ｏの圧力P₀がシール本体
１の密封流体Ｏ側側面に加わる。この圧力により
ゴム状弾性体製シールリツプ２および樹脂製シー
ルリツプ１０が回転軸１３側に撓む。この場合ゴ
ム状弾性体製シールリツプ２は樹脂製シールリツ
プ１０により支持され、さらに補強環１１のテー
パ部１１ｂによつて樹脂リング９の折曲部９２が
支持されて各シールリツプ２，１０のリツプ先端
２ａ，１０ａの接触角が適切な値に保持される。
すなわちゴム状弾性体製シールリツプ２のリツプ
先端２ａの接触面圧P₃の軸方向の圧力分布は密
封流体Ｏ側にピークを有する山形の分布となり、
さらに樹脂製シールリツプ１０のリツプ先端１０
ａの接触面圧P₄の圧力分布も密封流体Ｏ側にピ
ークを有する山形形状となり、良好なシール性能
が維持される。

またシール本体１の外周部４のゴム部７および
リツプ部４１のハウジング３内周との接触面圧
P₁，P₂の軸方向の圧力分布も、密封流体Ｏ側に
ピークを有する山形形状となり、動的なすぐれた
密封性能が得られる。このような構成とすること
により、Ｏリング等の他のシール部材により嵌合
部をシールする必要はなくなり、低コストで高性
能の密封性能が長期に亘つて維持される。

ここで、密封流体Ｏの圧力P₀がシール本体１
の支持部５に対して軸方向に加わると、支持部５
が大気側に圧縮され、圧縮されたゴム部５１の反
力によつて樹脂リング９が補強環１１側に押圧さ
れ、透孔１２内に樹脂リング９の一部が食い込
む。この食い込みにより、樹脂リング９が強固に
固定保持されて、回転軸１３の回転と共に共まわ
りすることが防止され、さらに回転軸１３側抜け
出そうとする動きに対してストツパの役割を果た
すものである。

上記作用中、密封流体Ｏが低圧であると支持部
５を介して樹脂リング９の基端部９１に伝達され
る軸方向の圧力も低く、基端部９１が大気側へ向
けて撓む量も少ない。このため、基端部９１大気
側側面が透孔１２内へと食い込む量も少なく、樹
脂リング９に対する固定保持力もそれほど大きく
ない。また、基端部９１に加わる軸方向の圧力が
低いため、樹脂製シールリツプ１０が折曲部９２
を支点として撓むこともなく、回転軸１３に対す
る締め代が確保される。

一方、密封流体Ｏが高圧にあると支持部５を介
して基端部９１に伝達される軸方向の圧力が高ま
り、基端部９１が大気側へと撓む量も大きくな
る。このため基端部９１の大気側側面が透孔１２
内へと食い込む量が増大し、樹脂リング９に対す
る固定保持力が高まる。ここで、基端部９１に加
わる軸方向の圧力が高いため、樹脂製シールリツ
プ１０が折曲部９２を支点として径方向に撓み回
転軸１３から離れようとするが、密封流体Ｏの圧
力により径方向に撓むゴム状弾性体製シールリツ
プ２により押圧されるため、回転軸１３に対する
締め代は確保される。このようにして、本考案で
は密封流体Ｏの圧力変動に対応した樹脂リング９
の保持力の調整、及び回転軸１３に対する樹脂製
シールリツプ１０の締め代の確保がなされるので
ある。

（考案の効果） 本考案は以上の構成および作用から成るもの
で、補強環の保持部に樹脂リングの基端部の一部
が食込んで密封流体の圧力変動に対応した強さで
固定保持されるので、密封流体の圧力が高圧の場
合でも樹脂リングのずれや共回りが発生すること
なく樹脂リングのずれに起因する樹脂製リツプの
破損やシール漏れを防止することができるという
効果が得られる。また、圧力変動に関らず相手部
材に対する樹脂製シールリツプの締め代を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る密封装置の要
部縦断面図、第２図は第１図の装置の装着状態を
示す要部縦断面図、第３図は第１図の装置の作動
状態を示す要部縦断面図、第４図は従来の密封装
置の要部縦断面図である。 符号の説明、１……シール本体、２……ゴム状
弾性体製シールリツプ、４……外周部、４１……
リツプ部、９……樹脂リング、１０……樹脂製シ
ールリツプ、１１……補強環、１２……透孔（保
持部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 径方向に延びた支持部と、支持部から密封流体
   側に向けて延びたゴム状弾性体製シールリツプと
   を有するシール本体の大気側に、支持部に沿つて
   径方向に延びた基端部と、ゴム状弾性体製シール
   リツプの大気側側面を支持すべく基端部から折曲
   部を介して円錐形状に延びた樹脂製シールリツプ
   とを有する樹脂リングを組付け、さらに基端部の
   大気側側面を支持する補強環を設けた密封装置に
   おいて、 上記補強環に、上記樹脂リングの基端部が密封
   流体側から受ける軸方向の圧力で大気側に向けて
   撓んだ際に当該基端部の側面の一部が食い込むた
   めの保持部を設けたことを特徴とする密封装置。