JPH1151196A - 端面シール装置 - Google Patents

端面シール装置

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JPH1151196A
JPH1151196A JP9220939A JP22093997A JPH1151196A JP H1151196 A JPH1151196 A JP H1151196A JP 9220939 A JP9220939 A JP 9220939A JP 22093997 A JP22093997 A JP 22093997A JP H1151196 A JPH1151196 A JP H1151196A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
ring
link
load
bush
Prior art date
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Pending
Application number
JP9220939A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Nakaishi
弘行 中石
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Publication of JPH1151196A publication Critical patent/JPH1151196A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工公差や摩耗によりリンクとブッシュ間で
スラスト方向に相対変位が生じても、リップシール部に
適正なシール線圧とシール角度が保持できるようにす
る。 【解決手段】 端面シール装置において、シールリング
12と接着する外周部とピン3側に面する内周部とを貫
通するとともに、ピン3の長手方向に沿って、かつ、円
周上に所定間隔に離間するスリット19を設けた支持リ
ング17を備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、端面シール装置に
係り、特に、建設機械の履帯装置のリンクと、ブッシュ
およびピンとから構成されるカウンタボア内に装着され
る端面シール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から履帯装置のリンクと、ブッシュ
およびピンとから構成されるカウンタボア内に塵埃等異
物の侵入を防止してシールの耐久寿命を延長する、ある
いは、ピンとブッシュ間は潤滑油を封入しているためシ
ールのリップ部からの油もれを防止するために端面シー
ル装置として種々の対策がとられている。例えば、端面
シール装置の1例の先行技術として、本特許出願人は特
開昭63−162382号公報がある。この出願内容を
図6により説明する。端面シール装置は、一方のリンク
1の凹部4と他方のリンク2に嵌合したブッシュ5とピ
ンとより環状となったカウンタボア6内に、シール体1
0aとスペーサ11よりなり、そのシール体10aをシ
ール主体8aと負荷リング9aより構成すると共に、シ
ール主体8aを剛性大なる裏材30にシールリング31
を取着した形状とし、そのシールリング31の一側外周
に円錐面33aを形成し、かつ他側には尖端形状のリッ
プシール部34aを形成している。図7に示す如く、前
記負荷リング9aはカウンタボア6を構成する凹部4に
圧接する取付基部40に断面円形の押え部41を一体的
に設け、かつ取付基部40の内周面40bを前記シール
リング31の円錐面33aと対向する円錐面としてい
る。図6に示す如く、負荷リング9aの押え部41をシ
ールリング31の円錐面33aと取付基部40の内周面
40bとに圧接して、その弾性変形力によってリップシ
ール部34aをブッシュ5の端面5aに摺接して、リン
ク1とブッシュ5がスラスト方向に相対変位してもリッ
プシール部34aの当り面及びリップシール角度があま
り変化しないようにしたことが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
リップシール部34aの当り面及びリップシール角度を
適正に保持するために、リップシール部34aは所定の
硬度(例えばHs92〜100)を有し、かつ、図8に
示すように、下限取付状態で所定のシール線圧((レベ
ル1)以上でセットされる必要がある。これに加工公差
や摩耗により、リンク1とブッシュ5間でスラスト方向
に相対変位が生じると、全撓み域Lt に対して負荷リン
グ9aの弾性変形力が関与するため、上限取付状態でリ
ップシール部34aのシール線圧が限界値(レベル5)
まで上昇して、シール面の摩耗を促進し、またシール面
がつぶれてドライ潤滑となりやすく異常摩耗が生じると
いう問題がある。
【0004】本発明は上記の問題点に着目し、端面シー
ル装置を改良して、加工公差や摩耗によりリンクとブッ
シュ間でスラスト方向に相対変位が生じても、リップシ
ール部に適正なシール線圧とシール角度が保持できるよ
うにして、シール面が早期に摩耗せずに耐久性に優れた
端面シール装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明に係るシール装置の第1発明
は、一方のリンクに形成した凹部と、一方のリンクの凹
部に嵌合したピンの外径と、他方のリンクに嵌合したブ
ッシュの端面とから形成されるカウンタボア内で、一方
のリンクの凹部に当接する負荷リングと、負荷リングを
支持する支持リングと、支持リングに接着され、かつ、
軸方向に突出するリップをブッシュの端面に当接してシ
ールするシールリングとからなる端面シール装置におい
て、シールリング12と接着する外周部とピン3側に面
する内周部とを貫通するとともに、ピン3の長手方向に
沿って、かつ、円周上に所定間隔に離間するスリット1
9を設けた支持リング17を備えた構成としたものであ
る。上記構成によれば、図1乃至図4に示すように、支
持リング17にスリット19を設けたことにより、シー
ルリング12のシール主体8の半径方向の剛性が小さく
なるので、リンク1とブッシュ5間に生じるスラスト方
向の相対変位により、負荷リング9の荷重が大きくなる
と、この荷重のシール主体8の半径方向へ作用する分力
がシール主体8を半径方向に弾性変形させ、シール主体
8の長手方向へ作用する分力の過上昇を抑える。したが
って、リンク1とブッシュ5がスラスト方向に相対変位
しても、シール主体8のシール面のシール線圧が過上昇
することがないので、シール面の摩耗が進行せず、また
シール面がつぶれてドライ潤滑とならないので、異常摩
耗が生じることもなく耐久性が向上する。
【0006】第2発明は、第1発明の構成において、支
持リング17は、金属環、あるいは、硬質樹脂環からな
る構成としたものである。上記構成によれば、図1乃至
図4に示すように、シール主体8の剛性が金属環あるい
は硬質樹脂環で形成される支持リング17で確保できる
ので、シールリング12の材質に比較的硬度の低い摺動
性、シール性の良い材質を使用することができる。ま
た、リンク1とブッシュ5間に生じるスラスト方向の相
対変位により、負荷リング9の荷重が大きくなると、こ
の荷重のシール主体8の半径方向へ作用する分力が金属
環あるいは硬質樹脂環の支持リング17を半径方向に弾
性変形させ、長手方向へ作用する分力の過上昇を抑え
る。したがって、シールリング12に摺動性、シール性
の良い材質を使用することができ、また、リンク1とブ
ッシュ5がスラスト方向に相対変位しても、シールリン
グ12のシール面のシール線圧が過上昇することがない
ので、シール面の摩耗が進行せず、またシール面がつぶ
れてドライ潤滑とならないので、異常摩耗が生じること
もなくシール性、および耐久性が向上する。
【0007】第3発明は、第1発明または第2発明の構
成において、一方のリンク1の凹部4に対向する端面S
から所定距離Aの間にスリット19を設けた支持リング
17を備えた構成としたものである。上記構成によれ
ば、図1乃至図4に示すように、シール主体8、およ
び、金属環あるいは硬質樹脂環から形成される支持リン
グ17の半径方向の剛性は小さくなるが、長手方向の剛
性は高く保持される。したがって、リンク1とブッシュ
5がスラスト方向に相対変位しても、シール面のシール
線圧が過上昇することがなく、また安定したシール角度
が保持されるため、シール面の摩耗が進行せず、シール
面がつぶれてドライ潤滑とならないので、異常摩耗が生
じることもなく耐久性が向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る端面シール
装置の一実施例を図1乃至図5により説明する。なお、
図6と同一符号を付したものは同一部品である。図1は
本履帯シール装置の断面図である。図2は負荷リングの
自由状態の断面図である。図3は図1のZ視図であり、
図4は図1のY視図である。図5はシール体の撓み量と
シール線圧との関係を示す図である。図lに示すよう
に、カウンタボア6に装着したシール部材7はシール体
10とスペーサ11より成り、シール体10はシール主
体8と負荷リング9とにより構成されている。シール主
体8は、金属環、あるいは硬質樹脂環等の剛性大なる材
料より成る支持リング17と、この支持リング17に
は、ウレタンゴム等の摺動特性の良い材料より成るシー
ルリング12を接着したものからなっている。支持リン
グ17は外向フランジ18を有する円筒形状を成してい
る。シールリング12は、基部13と、リップフランジ
部14とを連結部15で連結して外向フランジ18が嵌
まり込む環状凹部16を有する筒状となっている。シー
ルリング12の基部13の外周面は円錐面13aを形成
している。リップフランジ部14は、尖端でリップシー
ル部14aを形成すると共に、その外周面14bとブッ
シュ5の端面5aとのなす角度βを有している。また、
フランジ部14の内周面14cとブッシュ5の端面5a
とのなす角度αを有している。
【0009】図2に示す、負荷リング9は、取付基部2
0と押え部21を備えたリング状となっていて、取付基
部20の外周面20aと内周面20bは円錐面を形成
し、内周面20bに断面半円形の押え部21の外周面一
部分が連結されている。外周面20aは押え部21の外
周円錐面20cに連結されている。押え部21の外周面
他部分は内周円錐面20d、外周円錐面20cを形成し
ている。負荷リング9の材質はニトリル系ゴム等が使用
されている。
【0010】図1に示すように、負荷リング9を、カウ
ンタボア6内に装着すると、取付基部20が凹部4に密
着し、押え部21がシールリング12の円錐面13aに
圧接して圧縮変形して取付基部20の円錐面となった内
周面20bに圧接するようにしてある。
【0011】図1,図3,図4に示すように、支持リン
グ17には、シールリング12と接着する外周部とピン
3側に面する内周部とを貫通するとともに、ピン3の長
手方向に沿って、かつ、円周上に所定間隔に離間するス
リット19が設けられている。また、図4に示すよう
に、支持リング17には、円筒部の幅Lに対して、端面
Sから所定距離Aの間にスリット19が設けてある。
【0012】次に、図1乃至図4の作動を図5を参照し
て説明する。金属環あるいは硬質樹脂環からなる支持リ
ング17は、スリット19により、同リング17の半径
方向の剛性は小さくなるが、長手方向の剛性は高く保持
されている。端面シール装置が組立状態では、リンク1
とブッシュ5間に生じるスラスト方向の相対変位によ
り、負荷リング9の荷重が大きくなる。このため、負荷
リング9の荷重のシール主体8の半径方向へ作用する分
力が支持リング17を半径方向に弾性変形させて長手方
向へ作用する分力の過上昇を抑えることができる。ま
た、長手方向の剛性は高いのでシール面は安定したシー
ル角度α、βが保持されている。これにより、シールリ
ン12の材質に摺動性、シール性の良い材質を使用する
ことができ、また、リンク1とブッシュ5がスラスト方
向に相対変位しても、図5に示すように、前期撓み域L
f においては負荷リング9の弾性変形力が関与し、後期
撓み域Lr においては負荷リング9の弾性変形力を支持
リング17の弾性変形力が緩和するため、下限取付状態
で所定のシール線圧(レベル1)以上でセットされる
が、上限取付状態でもシール線圧はレベル2.5までし
か上昇せず、使用撓み域Lw において限界値(レベル
5)まで上昇することはない。また安定したシール角度
が保持されているので、シール面の摩耗が進行せず、シ
ール面がつぶれてドライ潤滑とならないので、異常摩耗
が生じることもなくシール性、耐久性に優れた端面シー
ル装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る端面シール装置の断面図である。
【図2】同、負荷リングの自由状態の断面図である。
【図3】同、図1のZ視図である。
【図4】同、図1のY視図である。
【図5】同、シール体の撓み量とシール線圧との関係を
示す図である。
【図6】従来の端面シール装置の断面図である。
【図7】同、負荷リングの自由状態の断面図である。
【図8】同、シール体の撓み量とシール線圧との関係を
示す図である。
【符号の説明】
1,2 リンク 3 ピン 4 凹部 5 ブッシュ 5a ブッシュ端面 6 カウンタボア 7 シール部材 8 シール主体 9 負荷リング 10 シール体 11 スペーサ 12 シールリング 14a シールリップ部 17 支持リング 19 スリット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方のリンクに形成した凹部と、一方の
    リンクの凹部に嵌合したピンの外径と、他方のリンクに
    嵌合したブッシュの端面とから形成されるカウンタボア
    内で、一方のリンクの凹部に当接する負荷リングと、負
    荷リングを支持する支持リングと、支持リングに接着さ
    れ、かつ、軸方向に突出するリップをブッシュの端面に
    当接してシールするシールリングとからなる端面シール
    装置において、シールリング(12)と接着する外周部とピ
    ン(3) 側に面する内周部とを貫通するとともに、ピン
    (3) の長手方向に沿って、かつ、円周上に所定間隔に離
    間するスリット(19)を設けた支持リング(17)を備えたこ
    とを特徴とする端面シール装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の端面シール装置におい
    て、支持リングは、金属環、あるいは、硬質樹脂環から
    なることを特徴とする端面シール装置。
  3. 【請求項3】 一方のリンク(1) の凹部(4) に対向する
    端面(S) から所定距離(A) の間にスリット(19)を設けた
    支持リング(17)を備えたことを特徴とする請求項1また
    は2記載の端面シール装置。
JP9220939A 1997-07-31 1997-07-31 端面シール装置 Pending JPH1151196A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010274915A (ja) * 2010-08-11 2010-12-09 Komatsu Ltd シール組立体及び履帯連結構造
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WO2018105487A1 (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 株式会社小松製作所 リンクアセンブリ及びシールアセンブリ

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