JPH09105467A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

Info

Publication number
JPH09105467A
JPH09105467A JP7262997A JP26299795A JPH09105467A JP H09105467 A JPH09105467 A JP H09105467A JP 7262997 A JP7262997 A JP 7262997A JP 26299795 A JP26299795 A JP 26299795A JP H09105467 A JPH09105467 A JP H09105467A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
backup ring
peripheral surface
shaft
seal lip
sealing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7262997A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohiko Sumiyama
博彦 角山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP7262997A priority Critical patent/JPH09105467A/ja
Publication of JPH09105467A publication Critical patent/JPH09105467A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸に対してバックアップリングが接触するとき
の摺動抵抗を大幅に軽減して、長寿命化を達成するこ
と。 【解決手段】シール部材11とバックアップリング13
を備える密封装置10において、バックアップリング1
3の内周面を、それが軸21の外周面に対して接触する
とき、線接触となる形状に形成する。これにより、面接
触になっていた従来例に比べて、バックアップリング1
3と軸21との間の摺動抵抗が大幅に軽減されるように
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒体とそれに内挿
される軸との間に配設される密封装置に係り、特に自動
車のラックアンドピニオン式パワーステアリングなどで
用いるのに好適な密封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の密封装置の一例として、実開昭
59−112067号公報に示すようなものがある。こ
の密封装置50は、図8に示すように、シール部材5
1、ガータスプリング52およびバックアップリング5
3の三つの要素から構成されている。図中、60は筒
体、61は筒体60の内周で軸方向に進退変位する軸で
ある。
【0003】シール部材51は、片半分の断面がほぼL
字形の金属製の環状芯金54にゴムなどの弾性体55を
焼き付けたもので、弾性体55には、軸61の外周面に
対して接触するいわゆる三角形のシールリップ56が一
体に形成されている。
【0004】ガータスプリング52は、シールリップ5
6の外周に嵌着されてシールリップ56を軸61に対し
て圧接させるものである。
【0005】バックアップリング53は、シールリップ
56の付け根側内周と環状芯金54の内面とで形成する
凹みに対してあてがわれた状態で保持されるナイロンな
どの合成樹脂からなるもので、シールリップ56の反転
を防止する。このバックアップリング53は、その径方
向での伸縮を許容するように、図示しないが、円周一箇
所に分離部あるいは非分離の伸縮変形部が設けられてお
り、内周面は円筒形に形成されていて、組み付け状態に
おいて軸61の外周面に対して微小隙間(例えば0.0
75mm)を介する状態つまり非接触状態となってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
密封装置50では、シール部材51のシールリップ56
に対して径方向内向きに撓ませるように圧力が加わる
と、バックアップリング53が径方向内向きに圧縮され
て小径となり、その内周面の全面が軸61の外周面に対
して圧接されることになり、バックアップリング53と
軸61との間の摺動抵抗が増大し、発熱しやすくなるな
ど、寿命の低下につながる。
【0007】これに対して、上述した密封装置50の一
部に改良を施した例として、実開平7−2676号公報
に示すようなものがある。これは、図9に示すように、
バックアップリング53の内周において、シールリップ
側の上半分領域を円筒形のままとし、残りほぼ下半分領
域を漸次拡径する円錐形に形成しているとともに、前述
の円筒形の上半分領域の面を粗く仕上げていることに特
徴がある。
【0008】この従来例では、圧力印加時において軸6
1に対するバックアップリング53の接触面積が半減す
るので、摺動抵抗は、上記従来例に比べて軽減されるも
のの、それでも、満足できるものではない。
【0009】したがって、本発明は、軸に対してバック
アップリングが接触するときの摺動抵抗を大幅に軽減し
て、長寿命化を達成することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、筒体とそれに
内挿される軸との間に配設される密封装置において、次
のような構成をとる。
【0011】本発明の第1の密封装置は、前記筒体の内
周に取り付けられ、内周部に前記軸の外周面に圧接され
るシールリップを有するシール部材と、シールリップの
付け根側内周にあてがわれて該シールリップの反転を防
止するバックアップリングとを備え、かつ、前記バック
アップリングの内周面は、前記軸の外周面に対して接触
するとき、線接触となる形状に形成されている。
【0012】本発明の第2の密封装置は、前記筒体の内
周に取り付けられ、内周部に前記軸の外周面に圧接され
るシールリップを有するシール部材と、シールリップの
付け根側内周にあてがわれて該シールリップの反転を防
止するバックアップリングとを備え、かつ、前記バック
アップリングの内周面は、シールリップ側端縁からその
軸方向の反対側端縁へ向けて漸次拡径する円錐形状に形
成されている。
【0013】このような本発明の密封装置では、シール
部材のシールリップに対して径方向内向きに撓ませるよ
うに圧力が加わると、バックアップリングが軸に対して
接触するものの、その接触状態はバックアップリングの
内周面の最も小径の部分のみが線で接触する状態とな
る。そのため、軸とバックアップリングとの間の摺動抵
抗が従来例に比べて大幅に軽減されることなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図1ないし
図7に示す実施例に基づいて説明する。図1ないし図3
は本発明の一実施例にかかり、図1は、密封装置の片半
分の縦断側面図、図2は、同密封装置の動作説明に用い
る図、図3は、本発明装置および従来装置の圧力と摺動
抵抗との関係を示すグラフである。
【0015】図例の密封装置10は、従来例と基本構成
を同じにしたもので、シール部材11、ガータスプリン
グ12およびバックアップリング13の三つの要素から
構成されている。図中、20は筒体、21は筒体20の
内周で軸方向に進退変位する軸である。例えば、筒体2
0は、自動車のラックアンドピニオン式パワーステアリ
ングにおいてシリンダチューブに、また、軸21は自動
車のラックアンドピニオン式パワーステアリングにおい
てロッドに相当する。
【0016】シール部材11は、片半分の断面がほぼL
字形の金属製の環状芯金14にゴムなどの弾性体15を
焼き付けたもので、弾性体15には、軸21の外周面に
対して接触するいわゆる三角形のシールリップ16が一
体に形成されている。なお、シール部材11は、弾性体
15において環状芯金14の外周を覆う部分を介して筒
体20の内周に嵌合されている。
【0017】ガータスプリング12は、シールリップ1
6の外周に嵌着されてシールリップ16を軸21に対し
て圧接させるものである。
【0018】バックアップリング13は、シールリップ
16の付け根側内周と環状芯金14の内面とで形成する
凹みに対してあてがわれた状態で保持されるナイロンな
どの合成樹脂からなるもので、シールリップ16の反転
を防止する。このバックアップリング13は、その径方
向での伸縮を許容するように、図示しないが、円周一箇
所に分離部あるいは非分離の伸縮変形部が設けられてお
り、内周面はシールリップ16側端縁からその軸方向の
反対側端縁へ向けて漸次拡径する円錐形状に形成されて
いて、組み付け状態において軸11の外周面に対して微
小隙間を介する状態つまり非接触状態となっている。そ
して、バックアップリング13の内周面と軸21の外周
面との間で最も狭い隙間の寸法は、例えば0.075m
mに設定される。また、バックアップリング13の円錐
形の内周面が中心軸線に対して傾く角度θは、1〜8度
に設定される。下限値の1度については、それ未満の場
合だと内周面が円筒形のものとあまり差異がないことを
考慮して設定している。上限値の8度については、使用
条件の中の軸21の偏心量と芯金14の内径、バックア
ップリング13の芯金14側径方向幅の位置関係に基づ
いて設定している。つまり、軸21の偏心により径方向
にバックアップリング13が変位したときに、バックア
ップリング13と芯金14との当接代が、安全を見込ん
だ上で最低でも約0.35mmを維持するように角度θ
の上限値を設定しているのである。さらに、バックアッ
プリング13の外周面は、シールリップ16の付け根側
内周面の形状に沿うような形状に形成されている。
【0019】次に、上記密封装置10の動作を説明す
る。例えばシールリップ16が位置する側(油側)の圧
力が上昇すると、シールリップ16が径方向内向きに撓
むため、この撓みに伴いバックアップリング13が径方
向内向きに圧縮されて小径となり、その内周面の一部が
軸21の外周面に対して接触することになる。詳しく
は、バックアップリング13と軸21との接触状態は、
バックアップリング13の内周面において最も小径とな
る先鋭部分のみが軸21の外周面に対して線で接触する
ようになっており、バックアップリング13の内周面の
他の部分は、軸21に対して非接触状態に保たれるよう
になっている。
【0020】ここで、上述した実施例の密封装置10に
おいて、シールリップ16が受ける圧力と、軸21に対
するバックアップリング13の摺動抵抗との関係を調べ
ているので、図3に示して説明する。なお、比較例とし
て図8,図9に示す従来例1,2の密封装置50も調べ
ているので、合わせて説明する。この実験についての諸
条件は下記のとおりである。試料となるバックアップリ
ング13は、外径を28.8mm、内径を26.15m
m、軸方向幅を3mm、角度θを8度としている。
【0021】 ・油 : パワーステアリング用オイル ・圧力 : 0〜12MPa ・温度 : 30℃ ・軸偏心量 : 0.8mm TOTAL INDICATOR READ
ING(ダイヤル読み) ・速度 : 25mm/sec ・ストローク : ±75mm 図から明らかなように、摺動抵抗が小さい順に、実施
例、従来例2、従来例1となり、実施例は従来例2に比
べて摺動抵抗が約30%も軽減される結果となった。こ
れにより、発熱も抑制されることになる。
【0022】また、密封装置10の油漏れ寿命を調べて
いる。試験は、軸21を往復移動させながら、シールリ
ップ16に対する圧力印加有状態と圧力印加無状態とを
交互に繰り返すものである。圧力印加有状態と圧力印加
無状態とで1サイクルとする。この実験についての諸条
件は下記のとおりである。試料となるバックアップリン
グ13は、上述したものと同じである。
【0023】 ・油 : パワーステアリング用オイル ・圧力 : 8.5MPa ・温度 : 135℃ ・軸偏心量 : 0.8mmTOTAL INDICATOR READ
ING(ダイヤル読み) ・速度 : 75mm/sec ・ストローク : ±75mm ・1サイクルの周期 : 4sec 結果としては、従来例1の場合、3万8千サイクルで油
漏れが認められたが、本実施例の場合、10万サイクル
の時点でも油漏れが認められなかった。つまり、実施例
のものが従来例1の2倍以上も延びる。
【0024】ところで、本実施例のようにバックアップ
リング13の内周面を、シールリップ16側端縁からそ
の軸方向の反対側端縁へ向けて漸次拡径する円錐形状に
していれば、シールリップ16が撓んで、バックアップ
リング13と軸21とが接触したとき、バックアップリ
ング13の内周面におけるシールリップ16側端縁と軸
21とが接触することになってそれらの間の隙間が無く
なるので、該バックアップリング13と軸21との間に
シールリップ16が巻き込まれるのを確実に防止できる
ようになる。
【0025】また、本実施例のようにバックアップリン
グ13の内周面を、シールリップ16側端縁からその軸
方向の反対側端縁へ向けて漸次拡径する円錐形状にして
いれば、バックアップリング13の所要の強度を維持す
ることができる。つまり、一般的に、バックアップリン
グ13の外周面は、シールリップ16の付け根側内周面
の形状に沿わせるために、シールリップ16側端縁から
軸方向中間へ向けて漸次拡径する円錐形状にしている。
このような外周面と、本実施例での内周面との組み合わ
せであれば、バックアップリング13において最も薄肉
の部位がさらに薄くなる心配がない。要するに、本実施
例のようにバックアップリング13の内周面の形状を設
定していれば、従来からのバックアップリング13の外
形形状や外径寸法を特に変更せずとも、所要の強度を維
持できるのである。
【0026】なお、本発明は、上記実施例のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【0027】例えば、バックアップリング13の内周面
の形状は、図4ないし図7に示すようなものとすること
ができる。
【0028】図4では、バックアップリング13の内周
面を、環状芯金14側端縁からシールリップ16側端縁
へ向けて漸次拡径する円錐形状に形成している。
【0029】図5では、バックアップリング13の内周
面を、その軸方向任意位置例えば中央位置から、環状芯
金14側端縁とシールリップ16側端縁との両方へ向け
て漸次拡径する断面ほぼV字形形状に形成している。
【0030】図6では、バックアップリング13の内周
面を、シールリップ16側端縁から軸方向中央位置へ向
けて漸次拡径し、この中央位置から環状芯金14側端縁
へ向けてストレートとする2段形状に形成している。
【0031】図7では、バックアップリング13の内周
面を、R形状として、内径寸法が最も小径となる位置を
シールリップ16側端縁に設定している。
【0032】これらいずれの場合も、バックアップリン
グ13の内周面と軸21との間で最も狭くなる離間部分
の寸法を、基準寸法として任意に規定するのが好まし
い。なお、特に図4や図5に示すような形状にすると、
バックアップリング13において最も薄肉の部位つまり
シールリップ16側の部位の厚みが薄くなり、強度不足
を招くおそれがあるので、図4や図5に示すような形状
とする場合には、所要の強度を維持できるようにバック
アップリング13の外径寸法を大きくするのが好まし
い。
【0033】
【発明の効果】本発明では、シールリップが撓んで、バ
ックアップリングの内周面が軸の外周面に対して接触す
るとき線で接触するように工夫しているから、面で接触
していた従来例に比べて、軸に対するバックアップリン
グの摺動抵抗が大幅に軽減されるようになり、発熱が抑
制され、長寿命化に貢献できる。
【0034】特に請求項2の場合には、シールリップが
撓んで、バックアップリングと軸とが接触したとき、バ
ックアップリングの内周面におけるシールリップ側端縁
と軸とが接触することになってそれらの間の隙間が無く
なるので、該バックアップリングと軸との間にシールリ
ップが巻き込まれるのを確実に防止できるようになる、
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の密封装置の片半分の縦断側
面図
【図2】同密封装置の動作説明に用いるもので、図1に
対応する図
【図3】本発明装置および従来装置の圧力と摺動抵抗と
の関係を示すグラフ
【図4】本発明の他の実施例の密封装置の片半分の縦断
側面図
【図5】本発明の他の実施例の密封装置の片半分の縦断
側面図
【図6】本発明の他の実施例の密封装置の片半分の縦断
側面図
【図7】本発明の他の実施例の密封装置の片半分の縦断
側面図
【図8】従来例1の密封装置の片半分の縦断側面図
【図9】従来例2の密封装置の片半分の縦断側面図
【符号の説明】
10 密封装置 11 シール部材 13 バックアップリング 14 シール部材の環状芯金 15 シール部材の弾性体 16 シール部材のシールリップ 20 筒体 21 軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒体とそれに内挿される軸との間に配設
    される密封装置であって、 前記筒体の内周に取り付けられ、内周部に前記軸の外周
    面に圧接されるシールリップを有するシール部材と、シ
    ールリップの付け根側内周にあてがわれて該シールリッ
    プの反転を防止するバックアップリングとを備え、 かつ、前記バックアップリングの内周面は、前記軸の外
    周面に対して接触するとき、線接触となる形状に形成さ
    れている、ことを特徴とする密封装置。
  2. 【請求項2】 筒体とそれに内挿される軸との間に配設
    される密封装置であって、 前記筒体の内周に取り付けられ、内周部に前記軸の外周
    面に圧接されるシールリップを有するシール部材と、シ
    ールリップの付け根側内周にあてがわれて該シールリッ
    プの反転を防止するバックアップリングとを備え、 かつ、前記バックアップリングの内周面は、シールリッ
    プ側端縁からその軸方向の反対側端縁へ向けて漸次拡径
    する円錐形状に形成されている、ことを特徴とする密封
    装置。
JP7262997A 1995-10-11 1995-10-11 密封装置 Pending JPH09105467A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7262997A JPH09105467A (ja) 1995-10-11 1995-10-11 密封装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7262997A JPH09105467A (ja) 1995-10-11 1995-10-11 密封装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09105467A true JPH09105467A (ja) 1997-04-22

Family

ID=17383468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7262997A Pending JPH09105467A (ja) 1995-10-11 1995-10-11 密封装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09105467A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125192A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Arai Pump Mfg Co Ltd ミシン用オイルシール
US20120063707A1 (en) * 2010-08-09 2012-03-15 Aktiebolaget Skf Guiding and sealing unit, in particular for a rod of a mono-tube shock-absorber and annular sealing assembly therefore

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125192A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Arai Pump Mfg Co Ltd ミシン用オイルシール
US20120063707A1 (en) * 2010-08-09 2012-03-15 Aktiebolaget Skf Guiding and sealing unit, in particular for a rod of a mono-tube shock-absorber and annular sealing assembly therefore
US8591112B2 (en) * 2010-08-09 2013-11-26 Aktiebolaget Skf Guiding and sealing unit for a rod of a mono-tube shock absorber and annular sealing assembly therefore

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6565096B2 (en) Lip type seal
JP5009909B2 (ja) メカニカルシール
JP4800158B2 (ja) 回転軸シール
JPH05502712A (ja) チルトピストン用シールの環状支持体
JP2001263499A (ja) リップ型シール
JP2018035855A (ja) 密封装置
JP2002139154A (ja) ブラシ型シール装置
JPH09105467A (ja) 密封装置
US3367666A (en) Seal
JP2007255662A (ja) ボールねじ装置
JPH07269713A (ja) 偏心動用耐圧オイルシール
US4212476A (en) Hydrodynamic seal
JPH09105468A (ja) 密封装置
JP2510387B2 (ja) 往復動体のためのパッキン
JP4237624B2 (ja) ラックアンドピニオン式ステアリング装置用の一体のブッシュアッセンブリ
JPH11141688A (ja) 密封装置
JP2579496Y2 (ja) 密封装置
JPH0712762Y2 (ja) 密封装置
JPH054616Y2 (ja)
JPH0446137Y2 (ja)
JP2002054750A (ja) 密封装置
JP3821931B2 (ja) 密封装置
JPH0726603Y2 (ja) 往復動用封止装置
JP3760327B2 (ja) 密封装置
JPS6322372Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060308