JPH0742845A - 回転シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 孔部３を有する第１部材１と、孔部３に内挿
されると共に外周４にシール溝５を有する第２軸部材２
と、孔部３の内面３ａに摺接する外周密封部６を有する
と共にシール溝５に嵌着されるシール材Ｓとから、成っ
ている。シール溝５の溝底面９に小凹窪部10を設けて、
シール材Ｓと第２軸部材２との相対的回転を阻止する。 【効果】 シール材の耐久性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転シール装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転シール装置は、一般的に
は、図８に示すように、孔部31を有する第１部材32側に
シール溝33を凹設し、このシール溝33にシール材34を嵌
着して、（回転する）第２軸部材35の外面に、上記シー
ル材34の内周シールリップ部36を摺接させる構造が用い
られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この図８のような構造
では、回転中心の軸心Ｌから離れた箇所───シール材
34の外周端縁───がシール溝33の内面に対して静止状
態であり、軸心Ｌに近い箇所───シールリップ部36が
第２軸部材35と摺接するため、シール材34がシール溝33
内で周方向に移動することはない。

【０００４】即ち、シール材34に作用する回転トルクを
考慮すれば明らかとなるように、相対的に静止すべき第
１部材32のシール溝33がシール材34と接触する部位の軸
心Ｌからの腕の長さが、シールリップ部36の軸心Ｌから
の腕の長さよりも、大きいので、シール材34はシール溝
33の内面に対して、回転しない。

【０００５】ところが、図８とは逆に、第２軸部材35に
シール溝を凹設して、この第２軸部材35のシール溝に、
シール材を嵌着せねばならない構造を必要とする場合が
ある。

【０００６】このような場合には、図８で説明した理由
と同一の理由で、シール材は、軸心Ｌに近い側で摺動し
やすい。つまり、シール材が第２軸部材35のシール溝内
にて相対的に摺動する。

【０００７】シール溝の内面は、加工し難いために、一
般的に粗面であり、シール材が相対的に摺動すると、シ
ール材が早期摩耗して、寿命が短くなって、早期に密封
性能が低下する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、孔部を有する
第１部材と、該孔部に内挿されて該第１部材と相対的に
回転すると共に外周にシール溝が凹設された第２軸部材
と、上記孔部の内面に摺接する外周密封部を有すると共
に該第２軸部材のシール溝に嵌着されるシール材と、を
備えたシール装置に於て、該シール溝の溝底面及び／又
は反圧力側面に、小凹窪部及び／又は小突起部を、設け
て、上記シール材と第２軸部材との相対的回転を阻止す
るように構成した。

【０００９】

【作用】シール材は圧力を受けて、シール溝の溝底面側
及び反圧力側面へ押圧されて弾性的に圧縮しようとする
が、これに伴って、シール材の一部が、凹窪部内へ喰い
込んで、又は、（逆に）シール材の内部へ小突起部が喰
い込んで、シール材と第２軸部材との相対的回転が阻止
されるような、大きな抵抗力が発生する。

【００１０】これによって、シール材の外周密封部のみ
が、第１部材の孔部の内面に対して、摺動する。

【００１１】

【実施例】以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説す
る。

【００１２】図１と図２に於て、１は孔部３を有する第
１部材であり、２は第１部材１の孔部３に内挿された第
２軸部材である。

【００１３】図例では、第２軸部材２は矢印Ｒ方向へ回
転する。この第２軸部材２の外周４には、環状にシール
溝５が凹設されている。シール材Ｓは、このシール溝５
に嵌着される。このシール材Ｓは、第１部材１の孔部３
の内面３ａに摺接する外周密封部６を有し、図１では、
２条のリップ部から成っている。

【００１４】また、シール材Ｓは、図１では、受圧側と
反圧力側に凹周溝部７，８が設けられた形状である。

【００１５】そして、（図１と図２で明らかなように）
シール溝５の溝底面９には、直方体状の小凹窪部10…
が、周方向に所定ピッチにて複数個設けられて、圧力側
Ｐから圧力が作用すると、シール材Ｓは圧力を受け、図
１のように、溝底面９及び反圧力側面11に、押圧されて
弾性的に圧縮変形するが、このとき、シール材Ｓの一部
は、溝底面９の小凹窪部10…内へ喰い込み、シール材Ｓ
が第２軸部材２に対して相対的に周方向へ回転すること
を、阻止している。

【００１６】さらに詳しく説明すると、シール材Ｓの内
周面側の密封性が損なわれないように、所定偏心寸法ε
だけ、シール溝５の中央から低圧側Ａへ偏心して小凹窪
部10…を配設する。また、この小凹窪部10の大きさは、
シール溝５の溝幅の10％〜60％に設定するのが良い。特
に、溝幅の20％〜50％が好適であって、受圧時のシール
材Ｓの喰い込みがあって、かつ、上記密封性が損なわれ
ないで済む。

【００１７】なお、図１では、第２軸部材２が矢印Ｒの
ように回転し、第１部材１が静止していたが、本発明に
於ては、第１部材１と第２軸部材２が相対的に回転すれ
ば良いのであって、いずれか一方又は両者が回転しても
良い。

【００１８】この小凹窪部10の形状は、図１と図２では
直方体状であったが、これを、ゴルフボールのディンプ
ルのような（円球の一部を平面で切り取った）形状とし
たり、角錐体状等とするも、自由であり、図示のものに
限定されない。

【００１９】次に、図３に示す他の実施例では、シール
溝５の溝底面９に、小突起部12…を複数個設けて、受圧
にて圧縮弾性変形したシール材Ｓの一部に、この小突起
部12が喰い込んで、第２軸部材２との相対的回転を阻止
する。なお、この小突起部12の位置は、シール溝５の溝
幅中央から寸法εだけ低圧側へ偏心させた位置としてい
る点は、前実施例と同様である。この小突起部12として
は、円錐状や角錐状としたり、球頭状や直方体状とす
る。

【００２０】また、図４に示す別の実施例では、シール
溝５の反圧力側面11に、小凹窪部10…を複数個設けてい
る。図５はその図４の断面側面図であるが、小凹窪部10
が周方向に配設されていることが分かる。

【００２１】なお、図４と図５の他に、小凹窪部10をデ
ィンプル状としたり角錐体状等とするも自由である。

【００２２】次に、図６に示したさらに別の実施例で
は、シール溝５の反圧力側面11に、小突起部12…を、複
数個、設けている。この小突起部12…の形状について
も、図３で述べた如く、種々変更自由である。

【００２３】なお、図示省略したが、溝底面９にスプラ
イン加工を施して、小突起部12を形成しても良い。

【００２４】図７に於て、回転用のシール材Ｓとして、
図１以外に種々設計変更自由であり、その形状を限定し
ないことを示す。

【００２５】また、シール材Ｓとして、バックアップリ
ングを付設しても良いと共に、外周側に低摩擦の部材を
付設しても自由である。また、第１部材１と第２軸部材
２とは、軸心Ｌ廻りに、相対的に回転すれば十分であ
り、いずれが回転しても、又は、両者が回転しても、シ
ール材Ｓは第２軸部材２のシール溝５に対しては相対的
に静止すると共に、シール材Ｓの外周密封部６が、第１
部材１の内面３ａに対して、摺接しつつ回転する。

【００２６】さらに、（図示省略したが）シール溝５の
溝底面９及び反圧力側面11の両方に、小凹窪部10及び／
又は小突起部12を、配設しても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような著
大な効果を奏する。

【００２８】 シール材Ｓはシール溝５内では相対的
な回転を起こさず、確実に、外周密封部６が第１部材１
の孔部３の内面３ａに摺動する。

【００２９】 従って、表面仕上げの良好な孔部３の
内面３ａに摺接するため、（シール材Ｓの底面や反圧力
側面の）早期異常摩耗が防止できる。

【００３０】 また、第２軸部材２が充填材入り樹脂
等のように、シール材Ｓと摺動させると焼付いたり、異
常摩耗するような材質の場合に、好適である。

【００３１】 シール材Ｓの底面又は反圧力側は特別
な小凹部や小突起部が不要なため、シール材Ｓの金型が
容易に製作出来て、シール材は安価で済む。

【００３２】 圧力が高くなる程、小凹窪部10への喰
い込み（又は小突起部12の喰い込み）が大きくなって、
シール材Ｓは一層回りにくくなり好都合である。

【００３３】 このように、シール材Ｓの耐久性が向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図２】第２軸部材の一例を示す正面図である。

【図３】他の実施例を示す要部断面図である。

【図４】別の実施例を示す要部断面図である。

【図５】その断面側面図である。

【図６】さらに別の実施例を示す要部断面図である。

【図７】シール材の変形例を説明する図である。

【図８】従来例を示す一部断面正面図である。

【符号の説明】

１ 第１部材 ２ 第２軸部材 ３ 孔部 ３ａ 内面 ４ 外周 ５ シール溝 ６ 外周密封部 ９ 溝底面 10 小凹窪部 11 反圧力側面 12 小突起部 Ｓ シール材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 孔部を有する第１部材と、該孔部に内挿
   されて該第１部材と相対的に回転すると共に外周にシー
   ル溝が凹設された第２軸部材と、上記孔部の内面に摺接
   する外周密封部を有すると共に該第２軸部材のシール溝
   に嵌着されるシール材と、を備えたシール装置に於て、
   該シール溝の溝底面及び／又は反圧力側面に、小凹窪部
   及び／又は小突起部を、設けて、上記シール材と第２軸
   部材との相対的回転を阻止するように構成した回転シー
   ル装置。