JPH10325468A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２部材間に挟持される独立したシール部材
が、リップ部と摺動面の間に発生する回転トルクにより
回転してしまうことを防止可能とする密封装置を提供す
る。 【解決手段】 金属環２０のフランジ部２２と第１のシ
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、被挟持部４１から軸方向に折り曲がるリップ
部４２とを有する樹脂材による第２のシール部材４０を
備える密封装置において、金属環２０の第２のシール部
材４０と接触する部分に、金属環２０と第２のシール部
材４０の相対回転を防止するための係合突起６を備え
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し、特に、２部材の間に挟持
されるシール部材の回転防止を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来技術によるゴムリップ１０
２と樹脂リップ１０３を備えた密封装置１０１の断面構
成を説明する図である。

【０００３】この密封装置１０１の概略構成を説明する
と、外周面にＯリング１１２を保持する溝部１１１を備
えた環状部材１１０に、ゴムリップ１０２、樹脂リップ
１０３、ダストリップ１０４が嵌め込まれ、それらリッ
プが溝部１１１により形成される径方向部１１３と環状
部材１１０の端部のカシメ部１１４により積層状に固定
されている。

【０００４】ゴムリップ１０２とダストリップ１０４
は、密封装置１０１の組み立てに先立って、加硫成形等
により予め金属の補強環１０２ａ，１０４ａと一体化さ
れている。樹脂リップ１０３はＰＴＦＥを材料とした平
ワッシャ形状のものであり、組み立て後に挿嵌される軸
と略同一の外径寸法の円柱状治具を挿入して内径部を拡
径すると共に密封側Ｍに向けて撓ませている。

【０００５】２０１は密封装置１０１を固定するハウジ
ング部材、２０２はハウジング部材２０１に挿嵌される
軸であり、この図においては仮想線により描かれてい
る。

【０００６】密封装置１０１は、特に高圧となる密封側
Ｍの密封流体の漏れを防止する為に、密封側Ｍにゴムリ
ップ１０２を備え、ゴムリップ１０２に連接する大気側
Ｏに樹脂リップ１０３を備えた構成を備えている。

【０００７】そして、ゴムリップ１０２はリップ先端部
１０２ｂの摺動表面２０３（軸２０２の外周面）に対す
る緊迫力によりシール性を発揮する。

【０００８】また、樹脂リップ１０３は密封側Ｍの圧力
によりゴムリップ１０２が変形した場合に、リップ上面
１０３ａがゴムリップ１０２の下面に当たりゴムリップ
１０２の過度の変形を抑えるサポート部として機能する
と共に、樹脂リップ１０３のリップ当接部１０３ｂによ
る摺動表面２０３との摺動接触によりシール性を発揮し
ている。

【０００９】図５は、図４の密封装置１０１の機能を維
持しながら構成を変更することにより、コスト低減を可
能とした密封装置１３０の断面構成説明図である。即
ち、上記における図４の密封装置１０１が、環状部材１
１０，Ｏリング１１２，ゴムリップ１０２，樹脂リップ
１０３，ダストリップ１０４の５部品で構成されている
のに対し、密封装置１３０では、外側環状部材１３１，
樹脂リップ１３２，内側環状部材１３３の３部品で構成
され、部品点数が削減された簡易な構成となっている。

【００１０】外側環状部材１３１は、金属性の断面Ｌ字
状の補強環１３１ａを備え、補強環１３１ａの軸方向部
１３１ｂの外周にはゴム嵌合部１３１ｃ、径方向部１３
１ｄにはゴムリップ１３１ｅが一体的に成形されてい
る。

【００１１】樹脂リップ１３２は、樹脂リップ１０３と
同じようにＰＴＦＥを材料とした平ワッシャ形状のもの
であり、組み立て後に挿嵌される軸と略同一の外径寸法
の円柱状治具を挿入して内径部を拡径すると共に密封側
Ｍに向けて撓む。

【００１２】内側環状部材１３３は、補強環１３１ａの
軸方向部１３１ｂの内側に嵌合される軸方向部１３３ａ
と、軸方向部１３３ａの密封側Ｍの端部から内側に向い
た径方向部１３３ｂを備えた断面Ｌ字状の金属性環状部
材である。

【００１３】そして、密封装置１３０の組み立ては、外
側環状部材１３１の内側に樹脂リップ１３２と内側環状
部材１３３を挿入して、補強環１３１ａの軸方向部１３
１ｂの大気側Ｏの端部１３１ｆを内側に折り曲げてカシ
メ固定することにより行われている。

【００１４】また、この密封装置１３０では、樹脂リッ
プ１３２のリップ当接部１３２ａは、ゴムリップ１３１
ｅのリップ先端部と比べると、柔軟性に乏しいことから
摺動表面２０３との接触領域における密封流体の「にじ
み」（わずかな漏出）が発生することに対して、図５に
示されるように樹脂リップ１３２のリップ当接部１３２
ａにネジ溝１３２ｂを形成して、当接部１３２ａと摺動
表面２０３の境界面に存在する流体を、軸２０２の回転
により移動させる流体ポンプ作用を働かせて密封流体の
漏出を防止している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４及び図
５の密封装置１０１，１３０に関して、密封装置１３０
を一例として説明すると、内側環状部材１３３は、樹脂
リップ１３２と内側に折り曲げられた端部１３１ｆの間
に挟持されることで固定されている。

【００１６】端部１３１ｆによりカシメ固定を行うと、
樹脂リップ１３２及び補強環１３１ａの径方向部１３１
ｄの大気側Ｏに形成されたゴム部１３１ｇには圧縮応力
がかかり、無負荷の状態よりも若干薄くつぶれた状態で
挟持されることになるが、樹脂リップ１３２に経年変化
等により発生する圧縮クリープや、ゴム部１３１ｇの反
発力の低下によりカシメ固定にゆるみが発生し、軸２０
２の回転に伴って樹脂リップ１３２及び内側環状部材１
３３が回転してしまうという問題が発生することがあっ
た。

【００１７】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、例えば
外側環状部材のフランジ部とこの外側環状部材に嵌合す
る内側環状部材のような２部材間に挟持される独立した
シール部材が、リップ部と摺動面の間に発生する回転ト
ルクにより回転してしまうことを防止可能とする密封装
置を提供することにある。

【００１８】

【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
ら径方向に折り曲がるフランジ部とを有する金属環と、
該金属環の円筒部から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材による第
１のシール部材と、前記金属環のフランジ部と第１のシ
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に折り曲がるリップ部とを有する樹
脂材による第２のシール部材と、を備える密封装置にお
いて、前記金属環の第２のシール部材と接触する部分
に、金属環と第２のシール部材の相対回転を防止するた
めの係合突起を備えることを特徴とする。

【００１９】これによると、係合突起が第２のシール部
材にくい込み、金属環と第２のシール部材の相対回転を
防止する。

【００２０】また、前記係合突起は、金属環のフランジ
部に備えられていることも好適である。

【００２１】これによると、密封装置の組み立ての際
に、第２のシール部材をフランジ部に押圧することで、
係合突起が第２のシール部材にくい込み、金属環と第２
のシール部材の相対回転を防止する。この第２のシール
部材に加わる押圧力は、第１のシール部材を型成形する
際の型締め圧力により発生することも可能である。

【００２２】また、前記係合突起は、金属環の円筒部の
フランジ部から第２のシール部材の被挟持部の厚みだけ
離れた位置に設けられ、前記金属環のフランジ部と該係
合突起により第２のシール部材の被挟持部を保持するこ
とも好適である。

【００２３】これによると、密封装置の組み立ての際
に、第２のシール部材を金属環の円筒部に押し付けるこ
とで被挟持部が金属環のフランジ部と係合突起により保
持・位置決めされるので、組み立て加工時（型成形時）
の取扱性及び成形性を向上することが可能となり、ま
た、金属環と第２のシール部材の相対回転を防止する。

【００２４】

【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。

【００２５】（実施の形態１）図１および図２には、本
発明の第１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を示す一部断面図であ
り、図２は密封装置をハウジング８０に組み付け、軸７
０が挿嵌される使用状態を示す概略構成断面図である。

【００２６】図に示すように、密封装置１は、軸７０と
円筒状の開口部を有するハウジング８０の間の環状の隙
間をシールし、密封流体側Ｍの油などの流体が大気側Ｏ
に漏れないようにしているものである。

【００２７】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のシール部材３０と、
金属環２０と第１のシール部材３０に挟持される第２の
シール部材４０とから構成されている。

【００２８】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Ｏ）か
ら内径方向（軸７０に向かう方向）に折り曲がる内向き
のフランジ部２２と、を有している。

【００２９】第１のシール部材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フランジ部２２と略平行にな
るように成形される径方向部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、ゴム状弾性材
によって形成されている。

【００３０】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。

【００３１】第１のシール部材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７
０の外周面に摺接することによって、密封流体側Ｍの油
などの流体をシールすることができる。

【００３２】また、ポンプねじ３４は、例えば、ハの字
形状とすることによって、密封装置１が軸７０に対して
いずれの方向に回転しても流体を密封流体側Ｍ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】第２のシール部材４０は、金属環２０のフ
ランジ部２２と第１のシール部材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
ら軸方向に折り曲がるリップ部４２とを有しており、樹
脂材（ＰＴＦＥなど）によって形成されている。

【００３４】第２のシール部材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。

【００３５】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。

【００３６】そして、リップ部４２の先端部で第１のシ
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。

【００３７】また、リップ部４２の軸７０への摺動面に
も、ポンプねじ４３が設けられている。

【００３８】このポンプねじ４３は、密封装置１が軸７
０に対して回転することによって流体を密封流体側Ｍ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。

【００３９】なお、ポンプねじ４３は、密封装置１が軸
７０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同心状のね
じとするのが好適である。

【００４０】さらに、被挟持部４１からリップ部４２に
向けて折り曲がる位置を、図に示したように、金属環２
０のフランジ部２２の端面によって形成される内径より
も外径側で折り曲がり始めるようにすることによって、
すなわち、第１のシール部材３０によって第２のシール
部材４０を挟持する位置を金属環２０のフランジ部２２
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。

【００４１】６は、金属環２０のフランジ部２２におけ
る第２のシール部材４０の被挟持部４１への当接面に設
けられ、第２のシール部材４０の回り止めとして機能す
る係合突起であり、この係合突起６を設けることによっ
て、第２のシール部材４０の軸７０との共回りを防ぐこ
とができる。

【００４２】係合突起６は、フランジ部２２に複数個配
置された先細りのスパイク状のものであり、例えば、金
属環２０のプレス成形加工時にフランジ部２２の一部を
半抜き加工することにより形成することができる。

【００４３】また、係合突起６の第２のシール部材４０
へのくい込みは、密封装置１の製造工程において、第１
のシール部材３０を型成形（ゴム型による加硫成形）す
る際に、第２のシール部材４０をフランジ部２２に当接
するように金属環２０に嵌め込んだ状態で型の中に載置
し、型閉めを行いゴム状弾性材の加圧圧縮により、樹脂
材からなる第２のシール部材４０がフランジ部２２に押
し付けられることにより行われる。

【００４４】以上のように構成される密封装置１よっ
て、密封流体側Ｍの密封流体は、ハウジング８０側は第
１のシール部材３０の外周部３１によってシールされ、
軸７０側は第１のシール部材３０のリップ部３３によっ
てシールされる。

【００４５】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Ｍへ戻される。

【００４６】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のシール部材４０に設けられた
ポンプねじ４３によって適正に密封流体側Ｍへ戻され
る。

【００４７】リップ部４２の先端部で第１のシール部材
３０のリップ部３３の根本を支えているのでリップ部３
３がめくれてしまうことなどが防止され安定した密封性
能を維持できる。

【００４８】また、係合突起６を設けることによって、
第２のシール部材４０の軸７０との共回りを防ぐことが
できる。

【００４９】（実施の形態２）図３は、第２の実施の形
態を説明する図である。この実施の形態では、係合突起
６Ａが金属環２０の円筒部２１のフランジ部２２から第
２のシール部材の被挟持部の厚みだけ離れた位置に設け
られている。

【００５０】このような構成においては、第２のシール
部材４０を金属環２０に嵌め込む際に、その被挟持部４
１の外周端面部がフランジ部２２と係合突起６Ａにより
挟持・固定されるように、多少の押圧力を加えて押し込
むことで、第２のシール部材４０の被挟持部４１をフラ
ンジ部２２に当接させた状態とすることができる。

【００５１】従って、第１のシール部材３０の型成形に
先立って第２のシール部材４０の位置決めを行うことが
でき、型成形の際の第２のシール部材４０の位置ズレや
傾斜を抑え、安定した型成形工程を行うことができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、係合突起により、金属
環のフランジ部と第１のシール部材に挟まれて保持され
る樹脂材からなる第２のシール部材の軸との共回りを防
ぐことができる。

【００５３】係合突起を金属環のフランジ部に設けた場
合には、密封装置の型成形時に発生するゴム状弾性材の
加圧圧縮により、係合突起を第２のシール部材にくい込
ませることが可能となり、フランジ部と第２のシール部
材を固定させるための特別な加工工程を追加することな
く適用することができる。

【００５４】係合突起を金属環の円筒部に設けた場合に
は、第２のシール部材を型成形に先立って位置決めを行
うことができ、型成形の際の第２のシール部材の位置ズ
レや傾斜を抑え、安定した型成形工程を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装
置の断面図である。

【図２】図２は本発明の第１の実施の形態に係る密封装
置を組み付けた状態を示す断面図である。

【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係る密封装
置の断面図である。

【図４】図４は従来技術に係る密封装置の断面図であ
る。

【図５】図５は従来技術に係る密封装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 密封装置 ５ ばね環 ６，６Ａ 係合突起 ２０ 金属環 ２１ 円筒部 ２２ フランジ部 ３０ 第１のシール部材 ３２ 径方向部 ３３ リップ部 ３４ ポンプねじ ４０ 第２のシール部材 ４１ 被挟持部 ４２ リップ部 ４３ ポンプねじ ７０ 軸 ８０ ハウジング Ｍ 密封流体側 Ｏ 大気側

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒部と該円筒部の一方の端部から径方
   向に折り曲がるフランジ部とを有する金属環と、 該金属環の円筒部から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材による第
   １のシール部材と、 前記金属環のフランジ部と第１の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
   に折り曲がるリップ部とを有する樹脂材による第２のシ
   ール部材と、 を備える密封装置において、 前記金属環の第２のシール部材と接触する部分に、金属
   環と第２のシール部材の相対回転を防止するための係合
   突起を備えることを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】 前記係合突起は、金属環のフランジ部に
   備えられていることを特徴とする請求項１に記載の密封
   装置。
3. 【請求項３】 前記係合突起は、金属環の円筒部に備え
   られていることを特徴とする請求項１に記載の密封装
   置。
4. 【請求項４】 前記係合突起は、金属環の円筒部のフラ
   ンジ部から第２のシール部材の被挟持部の厚みだけ離れ
   た位置に設けられ、前記金属環のフランジ部と該係合突
   起により第２のシール部材の被挟持部を保持することを
   特徴とする請求項３に記載の密封装置。