JPH10318378A

JPH10318378A - 密封装置

Info

Publication number: JPH10318378A
Application number: JP9147347A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamanaka; 聡山中
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で密封性に優れた密封装置を提供
する。【解決手段】第１シール部材３０は、金属環２０に一
体的に成形され、内向きフランジ部２２と略平行に設け
られた径方向部３２と、リップ部３３とを有しており、
ゴム状弾性体によって形成されており、リップ部３３の
軸への摺動面には、ポンプねじ３４が設けられている。
また、第２シール部材４０は、被挟持部４１と、リップ
部４２と、屈曲部４４を有し、樹脂（ＰＴＦＥなど）に
よって形成されており、リップ部４２の先端部で第１シ
ール部材３０のリップ部３３の根本を支えて、リップ部
３３の過度の変形を防止し、リップ部３３による密封性
を維持させている。そして、リップ部４２から屈曲部４
４にかけての摺動面にも、ポンプ溝４３が設けられてい
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、各種装置の軸封部
に用いられる密封装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の密封装置としては、
たとえば、図３に示された密封装置がある。

【０００３】図に示すように、密封装置１００は、軸２
００と円筒状のハウジング３００の間の環状の隙間をシ
ールし、密封流体側Ｏの油などの流体が大気側Ａに漏れ
ないようにしているものである。

【０００４】密封装置１００は、概略、金属環１０１
と、金属環１０１に一体的に成形されるゴム状弾性体製
のシール部材１０２と、金属環１０１とゴム状弾性体製
のシール部材１０２とにより挟持される樹脂製のシール
部材１０３と、から構成されている。

【０００５】ゴム状弾性体製のシール部材１０２は、ハ
ウジング３００の内周面に密封接触する外周密封部１０
２ｂと、軸２００に摺接してシールするリップ１０２ａ
を備えている。

【０００６】そして、樹脂製のシール部材１０３が、ゴ
ム状弾性体製のシール部材１０２のリップ１０２ａの根
本を支えてリップ１０２ａの過度の変形を抑制すると共
に、軸２００に摺接してシール性を発揮している。

【０００７】このような構成によって、軸２００と円筒
状のハウジング３００の間の環状の隙間がシールされ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、ゴム状弾性体製のシール部
材１０２のリップ１０２ａの摺動摩耗等によって密封流
体の漏れを十分に防止できるものではなかった。

【０００９】リップ１０２ａから大気側Ａに漏れた流体
は樹脂製のシール部材１０３によって、ある程度は漏れ
を防止するが、樹脂製のシール部材１０３は、その材質
の特性等からリップ１０２ａの変形抑制としての機能が
主であり、シール性は不十分であった。

【００１０】また、樹脂製のシール部材１０３は変形抑
制機能を発揮させるためある程度の剛性を有しており、
その屈曲部１０３ａにおいて柔軟性が不十分であること
から、軸の偏心に対する追随性は良いものとは言えなか
った。

【００１１】このため、軸の偏心時には軸に対する緊迫
力が増大し、摺動発熱が大きくなり、第２シール部材が
摩耗し、発生した樹脂粉が、スラッジの堆積を促し、リ
ップラインのとぎれから密封流体の洩れを発生させる原
因となっていた。

【００１２】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、簡易
な構成で安定して優れた密封性を維持できる密封装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、円筒部と該円筒部の一方の端部か
ら内径方向に折り曲がる内向きフランジ部とを有する金
属環と、該金属環の円筒部から内向きフランジ部と略平
行に設けられた径方向部と、該径方向部に接続するリッ
プ部とを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状
弾性体製の第１シール部材と、前記金属環の内向きフラ
ンジ部と第１シール部材の径方向部との間に挟持される
被挟持部と、該被挟持部から軸方向第１シール部材側に
伸びるリップ部と、前記被挟持部と前記リップ部とを結
ぶ屈曲部と、を有する樹脂製の第２シール部材と、を備
える密封装置において、前記第１シール部材に備えられ
たリップ部の摺動面に密封側へ流体を送るポンプねじを
設けると共に、前記第２シール部材に備えられたリップ
部の摺動面及び屈曲部に、密封側へ流体を送る円周方向
のポンプ溝を設けたことを特徴とする。

【００１４】したがって、密封流体が第１シール部材に
備えられたリップ部から大気側へ漏れた場合には、この
リップ部の摺動面に設けられたポンプねじにより密封側
へ戻され、さらに、このリップ部から大気側へ漏れた場
合には、第２シール部材に備えられたリップの摺動面に
設けられたポンプ溝により密封側へ向けて戻される。

【００１５】更に、リップ部から屈曲部までわたってポ
ンプ溝を設けたので、屈曲部の柔軟性が向上し、軸の偏
心に対して追随して曲がり易いため、軸の偏心時にも、
緊迫力が増大することを防止できる。

【００１６】また、第２シール部材のリップ部に設ける
ポンプ溝は摺動面に対する傾斜角度を３５〜７５度と
し、ねじの深さをリップ部の厚さに対して０％よりも大
きく７５％以下とすることを特徴とする。

【００１７】これにより、確実にポンプ機能を発揮し、
且つ、低緊迫力化を図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。

【００１９】図１および図２には、本発明の実施の形態
に係る密封装置が示されている。図１は密封装置の概略
構成断面図であり、図２は密封装置の第２シール部材単
体を示す概略構成断面図である。

【００２０】図に示すように、密封装置１は、軸７０と
円筒状の円筒部材であるハウジング８０の間の環状の隙
間をシールし、密封流体側Ｏの油などの流体が大気側Ａ
に漏れないようにしているものである。

【００２１】密封装置１は、概略、金属環２０と、金属
環２０に一体的に成形される第１シール部材３０と、金
属環２０と第１シール部材３０に挟持される第２シール
部材４０とから構成されている。

【００２２】金属環２０は、組み付けた時に軸７０やハ
ウジング８０と同心的に配置される円筒部２１と、円筒
部２１の一端部（組み付けた状態における大気側部）か
ら内径方向（軸７０に向かう方向）に折れ曲がる内向き
フランジ部２２と、を有している。

【００２３】第１シール部材３０は、金属環２０の円筒
部２１の外部側と内部側とを覆うように一体的に成形さ
れ、この覆った部分から内向きフランジ部２２と略平行
にて設けられた径方向部３２と、この径方向部３２に接
続するリップ部３３とを有しており、ゴム状弾性体によ
って形成されている。

【００２４】そして、リップ部３３の軸７０への摺動面
には、ポンプねじ３４が設けられている。

【００２５】第１シール部材３０を組み付けた際には、
外周部３１がハウジング８０の内周に密封接触し、ま
た、リップ部３３の外周に縮径方向の緊迫力を与えるば
ね環５が取りつけられて、リップ部３３の先端が軸７０
の外周面に摺接することによって、密封流体側Ｏの油な
どの流体をシールすることができる。

【００２６】また、ポンプねじ３４は、例えば、図のよ
うにハの字形状とすることによって、密封装置１が軸７
０に対していずれの方向に回転しても流体を密封流体側
Ｏへ流動させるようなポンプ効果を発揮させる構造とな
っている。

【００２７】第２シール部材４０は、金属環２０の内向
きフランジ部２２と第１シール部材３０の径方向部３２
との間に挟持される被挟持部４１と、この被挟持部４１
から軸方向に折れ曲がるリップ部４２とを有しており、
樹脂（ＰＴＦＥなど）によって形成されている。

【００２８】第２シール部材４０は軸７０が挿入されて
いない状態ではワッシャ形状であり、軸７０の挿入によ
って内側の縁が軸７０の外周面に沿って拡径しながら撓
んで、軸７０の外周面に摺接可能に配置される（リップ
部４２）ようになっている。

【００２９】なお、図１では、内側の縁が拡径してリッ
プ部４２を形成した場合の図を示している。

【００３０】そして、リップ部４２の先端部で第１シー
ル部材３０のリップ部３３の根本を支えており、リップ
部３３に高い圧力が負荷された場合にもリップ部３３の
過度の変形を防止し、リップ部３３による密封性を維持
させている。

【００３１】また、リップ部４２の軸７０への摺動面に
も、円周方向にポンプ溝４３が設けられている。

【００３２】このポンプ溝４３は、密封装置１が軸７０
に対して回転することによって流体を密封流体側Ｏへ流
動させるようなポンプ効果を発揮させる構造となってい
る。

【００３３】なお、ポンプ溝４３は、密封装置１が軸７
０に対して、通常、一方の方向にのみ回転し、あまり他
方の方向には回転しないような箇所に適用する場合に
は、一方の方向の回転に対して効率良くポンプ効果を発
揮する螺旋状のねじ溝とするのが好適であり、両方向に
回転するような箇所に適用する場合には、いずれの回転
に対しても適度にポンプ効果を発揮する多数の環状の溝
とするのが好適である。

【００３４】また、図２に示すように、ポンプ溝４３
は、屈曲部４４にわたって設けられている。屈曲部４４
にポンプ溝４３を設けることによって、柔軟性を向上さ
せ、軸の偏心時に、軸に対するリップ部４２の緊迫力が
上昇することを抑え、軸７０に対する偏心追随性を向上
させることで、リップ部４２の摩耗を抑制できる。

【００３５】一方、ポンプ溝４３の深さｄはリップ部４
２の板圧の７５％以下に設定するのが好ましく、例え
ば、リップ部４２の板厚ｔを１．０ｍｍとして、ポンプ
溝４３のピッチｐを０．３ｍｍ，傾きａを３５〜７５
度，深さｄを０．５ｍｍとした場合に、優れたポンプ効
果及び柔軟性を発揮することが認められる。

【００３６】さらに、被挟持部４１からリップ部４２に
向けて折れ曲がる位置を、図に示したように、金属環２
０の内向きフランジ部２２の端面によって形成される内
径よりも外径側で折れ曲がるようにすることによって、
すなわち、第１シール部材３０によって第２シール部材
４０を挟持する位置を金属環２０の内向きフランジ部２
２による挟持位置よりも外径側に止める構成とすること
によって、リップ部４２の偏心追随性を高めることがで
きる。

【００３７】なお、金属環２０の内向きフランジ部２２
における第２シール部材４０の被挟持部４１への当接面
に、回り止め防止用の突起６を設けることによって、第
２シール部材４０の軸７０との共回りを防ぐことができ
る。

【００３８】以上のように構成される密封装置１よっ
て、密封流体側Ｏの密封流体は、ハウジング８０側は第
１シール部材３０の外周部３１によってシールされ、軸
７０側は第１シール部材３０のリップ部３３によってシ
ールされる。

【００３９】そして、リップ部３３から漏れた流体は、
リップ部３３に設けられたポンプねじ３４によって密封
流体側Ｏへ戻される。

【００４０】このポンプねじ３４でも戻されずに漏れて
しまった場合には、第２シール部材４０に設けられたポ
ンプ溝４３によって適正に密封流体側Ｏへ戻される。

【００４１】このように、簡易な構成で非常に優れた密
封性能を発揮することができる。

【００４２】また、リップ部４２の先端部で第１シール
部材３０のリップ部３３の根本を支えているのでリップ
部３３がめくれてしまうことなどを防止し、安定した密
封性能を維持できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、第１シール部材に備えられた
リップ部の摺動面に密封側へ流体を送るポンプねじを設
けると共に、第２シール部材に備えられたリップ部の摺
動面から屈曲部にかけて密封側へ流体を送るポンプ溝を
設けたので、密封流体の圧力に抗してリップ部からの密
封流体の洩れを二重に防止でき、更に、第２シール部材
の軸に対する偏心追随性を向上できるので、簡易な構成
で、優れた密封性能を安定して発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る密封装置の概
略構成断面図である。

【図２】図２は本発明の実施の形態に係る密封装置の第
２シール部材単体を示す概略構成断面図である。

【図３】図３は従来技術に係る密封装置をを組み付けた
状態を示す概略構成断面図である。

【符号の説明】

１密封装置２０金属環２１円筒部２２内向きフランジ部３０第１シール部材３２径方向部３３リップ部３４ポンプねじ４０第２シール部材４１被挟持部４２リップ部４３ポンプ溝４４屈曲部７０軸８０ハウジングＯ密封流体側Ａ大気側ａ溝傾きｄ溝深さｐ溝ピッチｔリップ板厚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒部と該円筒部の一方の端部から内径方
向に折り曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、該金属環の円筒部から内向きフランジ部と略平行に設け
られた径方向部と、該径方向部に接続するリップ部とを
有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性体製
の第１シール部材と、前記金属環の内向きフランジ部と第１シール部材の径方
向部との間に挟持される被挟持部と、該被挟持部から軸
方向第１シール部材側に伸びるリップ部と、前記被挟持
部と前記リップ部とを結ぶ屈曲部と、を有する樹脂製の
第２シール部材と、を備える密封装置において、前記第１シール部材に備えられたリップ部の摺動面に密
封側へ流体を送るポンプねじを設けると共に、前記第２
シール部材に備えられたリップ部の摺動面及び屈曲部
に、密封側へ流体を送る円周方向のポンプ溝を設けたこ
とを特徴とする密封装置。
【請求項２】前記第２シール部材のリップ部に設けるポ
ンプ溝は摺動面に対する傾斜角度を３５〜７５度とし、
ねじの深さをリップ部の厚さに対して０％よりも大きく
７５％以下とすることを特徴とする請求項１に記載の密
封装置。