JPH053819Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、同心的に組付けられ相対回転あるい
は往復運動をする二部材間を密封する密封装置に
関する。

（従来の技術） 従来の密封装置としては、たとえば第３図乃至
第６図に示すようなものがある。すなわち、第３
図は軸Ｓに摺接する樹脂リング１００と樹脂リン
グ１００の外周側に組付けられるＯリング１０１
を組合わせた装置（以下SPGOと略記する。）で、
耐圧性に優れ、高圧の密封装置として利用されて
いる。

また、第４図に示す、１０２はＵパツキンであ
り、空気圧シリンダや油圧シリンダのピストンパ
ツキンおよびロツドパツキンとして用いられてい
る。

一方、第５図に示す１０３は、バツクアツプリ
ング付のオイルシール（以下Ｂ／Ｂ付Ｏ／Ｓと略
記する。）で、密封流体の圧力をバツクアツプリ
ング１０３ａで支承して耐圧性を高めたものであ
る。

また第６図に示す１０４は、通常の外周ゴム形
のオイルシールである。

（考案が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来例にあつては、耐圧性と偏心
追随性の両特性を満足することができなかつた。
すなわち、第３図および第４図に示したSPGO、
およびＵパツキン１０２は高圧での耐圧性は良い
が、ハウジングＨに形成した取付溝Ｃに略すき間
なく装着されるために、偏心追随性が０〜0.2mm
TIR程度で、ほとんど無いに等しい。また第５図
に示したＢ／Ｂ付Ｏ／Ｓ１０３は、圧力100Kg、
偏心追随性が0.8mmTIR程度と、それぞれの性能
を一応満足するものの、ゴムシールであるために
圧力が変動するとリツプの摺接部が軸方向に往復
移動して油等の密封流体を掻き出す作用をなし、
シール性能が悪くなる。また性能を保持するた
め、バツクアツプリング１０３ａの取付位置等の
設計上の制約も多い。

また、高圧用シールとしては、この他にバツフ
アリングとパツキンを組合わせて用いる使用例も
あるが、この場合にはバツフアリングおよびパツ
キンのそれぞれ専用の取付溝を設けてそれぞれ別
個に取付けなければならず、作業性が悪いという
問題があつた。

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、圧力を受ける樹脂シール部材に偏心追随性を
持たせ、さらに樹脂シール部材から漏れた流体を
ゴム状弾性体製のシールリツプでシールするよう
にして、耐圧性と偏心追随性の両方を満足させつ
つ良好なシール性能を維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） 上記従来技術の問題点を解決するために、本考
案にあつては、同心的に組付けられる軸とハウジ
ングとの間を密封する密封装置であつて、上記軸
に密封接触して第１のシール部を構成する樹脂リ
ングと、該樹脂リングの大気側に配置され上記軸
に密封接触して第２のシール部を構成するゴム状
弾性体製のシールリツプと、上記樹脂リングとシ
ールリツプとを支持する支持部とを備え、上記樹
脂リングを上記支持部に対して軸径方向に移動可
能に支持して成ることを特徴とする。

（作用） 而して、高圧流体の圧力は、流体に面する剛性
の高い樹脂リングによつて受け持たれ、ゴム状弾
性体製のシールリツプに加わる圧力は低減され
る。また、軸が偏心したような場合には、偏心に
追随して樹脂リングは支持部に対して軸径方向に
移動する。さらにゴム状弾性体製のシールリツプ
は、このゴム弾性によつて軸の偏心に追随し、第
１および第２シール部のシール面圧は常に適正な
圧力が維持されて良好にシールされる。

さらにまた、上記樹脂リングとシールリツプは
支持部に一体的に支持されているので、装着作業
も簡単になる。

（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は密封装置全体を示しており、こ
の密封装置１は、同心的に組付けられる二部材と
しての軸ＳとハウジングＨ間を密封するようにな
つている。密封装置１は、概略軸Ｓに密封接触す
る樹脂リング２と、この樹脂リング２の大気側に
配置されるゴム状弾性体製のシールリツプ３と、
上記樹脂リング２とシールリツプ３とを支持する
支持部４とから成つている。

この支持部４は、ハウジングＨの内周に嵌着固
定されて上記シールリツプ３を支持するシールリ
ツプ支持部４１と、上記樹脂リング２を支持する
樹脂リング支持部４２とから構成されている。

シールリツプ支持部４１は、ハウジングＨ内周
に嵌着される外筒部４１ａと、外筒部４１ａの大
気側端部から軸径方向内方に向つて延びるフラン
ジ部４１ｂとから成つており、シールリツプ３は
フランジ部４１ｂ先端から密封流体Ｏ側に延びて
リツプ先端３１が軸Ｓに密封接触して第２のシー
ル部５２を構成している。このシールリツプ支持
部４１は断面Ｌ字状の金属環４１ｃを芯金として
ゴム状弾性体を一体に焼付けることにより成形さ
れている。そして外筒部４１ａの内外周および、
フランジ部４１ｂの大気側および密封流体側側面
にはゴム４１ｄが一体的に焼付けられている。
尚、６はリツプ先端３１に緊迫力を付与するガー
タスプリングであり、シールリツプ３の基端には
本実施例では大気側に向つて傾斜して延びるダス
トリツプ７が設けられている。

一方、樹脂リング支持部４２は、上記外筒部４
１ａ内周に順番に重ね合わせて嵌着される断面Ｌ
字状の第１，第２金属環４２１，４２２により構
成されている。この第１，第２金属環４２１，４
２２はそれぞれ、第１，第２内筒４２１ａ，４２
２ａと、第１，第２内筒４２１ａ，４２２ａの密
封流体側端縁から軸径方向内方に向つて延びる第
１，第２フランジ４２１ｂ，４２２ｂとから成つ
ており、この第１，第２フランジ４２１ｂ，４２
２ｂ間に上記樹脂リング２の外径側端部が軸径方
向に移動自在に挟持されている。上記第１フラン
ジ４２１ｂの軸方向の位置は略シールリツプ支持
部４１の外筒部４１ａの密封流体側端縁と同一位
置となつている。また第２内筒４２２ａの大気側
端部には段部４２２ｃが形成されており、この段
部４２２ｃに第１，第２内筒４２１ａ，４２２ａ
間をシールするためのゴム４２２ｄが焼付けられ
ている。

上記樹脂リング２は、四フツ化エチレン樹脂等
の低摩擦部材で耐摩耗性に優れた材料によつてワ
ツシヤ状に形成されており、軸Ｓに対して直角方
向に配設されてその内径側端部が軸Ｓに摺動自在
に密封接触して第１のシール部５１を構成してい
る。この樹脂リング２の内径端部２１は軸径方向
に対して密封流体Ｏ側に傾斜していて、軸Ｓとそ
のエツジ部２１ａにおいて接触するようになつて
いる。そしてエツジ部２１ａの接触角は密封流体
Ｏ側を大きく、大気側Ａを小さくなるように設定
している。

上記構成の密封装置にあつては、その組付け作
業は、第１，第２金属環４２１，４２２によつて
樹脂リング２は挟持し、この状態でシールリツプ
支持部４１の外筒部４１ａ内周に嵌着してシール
リツプ３と樹脂リング２が一体に組付けられる。
そしてハウジングＨへの装着はハウジングＨ内周
に支持部４を嵌合するだけでよく、装置の装着作
業が極めて簡単に行なうことができる。つぎに密
封流体Ｏは、まづ第１シール部５１において密封
流体される。そして密封流体Ｏの圧力はこの樹脂
リング２によつて受け持たれて緩衝され、ゴム製
のシールリツプ３には圧力は直接作用しない。一
方軸Ｓが偏心した場合、樹脂リング２は剛性があ
るために変形せず、偏心に追随して樹脂リング支
持部４２の第１，第２フランジ部４２１ｂ，４２
２ｂに沿つて軸径方向へ移動する。したがつて偏
心によつて樹脂リング２の第１シール部５１にお
けるシール面圧が不均一になつてシール機能が低
下したり、シール面が偏摩耗するようにことはな
い。また、樹脂リング２の挟持部等から多少油等
の流体がゴム製のシールリツプ３側に漏れるが、
この漏れた流体はシールリツプ３の第２シール部
５２によつてシールされ、流体の漏れが完全に遮
断される。このように流体の圧力を樹脂リング２
によつて受けるので、ゴム製のシールリツプ３は
耐圧性を考慮して剛性を高める必要性はなく、リ
ツプ剛性を低下させることによつて偏心追随性を
一層向上させることができる。

一方、通常密封流体の圧力は一定圧でなく、繰
り返し圧力、サージ圧のような変動圧であり、一
般のオイルシールのように単体のゴムリツプを用
いた場合には、ゴムリツプが軸方向に往復移動す
るが、本考案にあつては流体圧を樹脂リング２で
受けているのでゴム製のシールリツプ３の圧力に
よる変形を防止することができる。

さらに本実施例では、樹脂リング２の内径端部
２１を折曲して軸Ｓにエツジ部２１ａを接触させ
るようにし、さらに接触角を密封流体側を大きく
なるように設定したので、シール面圧の面圧分布
が密封流体側に偏つた勾配となり、密封流体Ｏの
圧力変動を利用して樹脂リング２とシールリツプ
３間の空室８に漏れ出した流体を密封流体Ｏ側に
逆流させることができる。

すなわち、第２図イに示すように高圧時に80〜
100（Kg／cm²）が作用し、低圧時に０〜２（Kg／cm²）
が作用する場合で、低圧時に空室８側の圧力が密
封流体Ｏ側の圧力よりも高くしておけば、流体を
戻すことができ、第２図ロに示すように空室８内
の内圧を低減することができるのでシール性能を
一層高めることができる。

また、樹脂リング２とゴム製のシールリツプ３
間の空室８と外気を連通するドレイン通路を設
け、たとえば図示しない油圧装置のポンプのリザ
ーバ等に流体を戻すようにしてもよい。このよう
にすれば空室８内の圧力、すなわちシールリツプ
３に作用する圧力をさらに低下させることができ
る。このドレイン通路としては、シールリツプ支
持部４１のフランジ部４１ｂおよび外筒部４１ａ
の任意箇所に１箇所もしくは複数の孔を穿設して
形成することができる。

さらに、樹脂リング２が密封流体Ｏ側にあるの
で、オイル等の密封流体中のスラツジ、加工後の
切粉等の異物は樹脂リング２で止まり、ゴム製の
シールリツプ３への異物の影響は少ない。

（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、樹脂リングを軸径方向に可動として偏心追随
性を確保したので、軸の偏心に追随しつつ高圧の
流体圧を受け持つことができ、さらに偏心追随性
に優れたゴム状弾性体製のシールリツプで二重に
シールすることにより良好なシール機能を維持す
ることができる。また流体圧が変動するような場
合でも流体圧を樹脂リングを受け持つのでゴム状
弾性体製のシールリツプに作用する圧力は小さ
く、従来のゴム単体のオイルシールのようにリツ
プ先端が軸方向に移動するようなことは無く、シ
ール性能を損うことはない。さらに変動圧に対処
するためにシールリツプの剛性を高める必要もな
く、リツプ剛性を低下させて偏心追随性を向上さ
せることもでき、使用範囲を広げることができ
る。また、樹脂リングとゴム製のシールリツプを
支持部によつて一体に組付けているので、装着作
業にあたつては別々に取付ける必要はなく、作業
性を向上させることができる。

【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図イおよびロは密封流体の流体
圧と空室内の内圧の変化状態を示すグラフ、第３
図乃至第６図は従来の種々の密封装置の要部縦断
面図である。 符号の説明、１……密封装置、２……樹脂リン
グ、２１……内径端部、３……シールリツプ、３
１……リツプ先端、４……支持部、４１……シー
ルリツプ支持部、４２……樹脂リング支持部、４
２１……第１金属環、４２２……第２金属環、５
１，５２……第１，第２のシール部、７……ダス
トリツプ、８……空室、Ｓ……軸、Ｈ……ハウジ
ング、Ｏ……密封流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同心的に組付けられる軸とハウジングとの間を
   密封する密封装置であつて、上記軸に密封接触し
   て第１のシール部を構成する樹脂リングと、該樹
   脂リングの大気側に配置され上記軸に密封接触し
   て第２のシール部を構成するゴム状弾性体製のシ
   ールリツプと、上記樹脂リングとシールリツプと
   を支持する支持部とを備え、上記樹脂リングを支
   持部に対して軸径方向に移動可能に支持して成る
   ことを特徴とする密封装置。