WO2006070725A1 - 軸封装置 - Google Patents

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WO2006070725A1
WO2006070725A1 PCT/JP2005/023751 JP2005023751W WO2006070725A1 WO 2006070725 A1 WO2006070725 A1 WO 2006070725A1 JP 2005023751 W JP2005023751 W JP 2005023751W WO 2006070725 A1 WO2006070725 A1 WO 2006070725A1
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WO
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seal
fitting
lip
shaft
stopper
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/023751
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masamitsu Sanada
Original Assignee
Eagle Industry 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
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Priority to US11/794,239 priority patent/US20080007013A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals

Definitions

  • the present invention relates to a shaft seal device that seals off a sealed fluid that exists in a gap between a rotary shaft mounted in a hole of a housing and a hole forming surface of the housing.
  • the rubber elastic elastic seal part and the reinforcement ring that reinforces the seal part are detachably configured so that they can be assembled for each material-specific part and separated for each material-specific part.
  • the present invention relates to a shaft seal device that enables solution and reuse of materials, and that demonstrates the functions of the materials.
  • Various shaft sealing devices exist as prior art related to the shaft sealing device of the present invention.
  • a shaft seal device is used, for example, to seal around a rotating shaft such as a water pump of an automobile.
  • the working fluid such as the water pump acts as a high-pressure sealed fluid in the hole around the rotating shaft.
  • the sealed fluid contains impurities.
  • impurities adhere to the seal surface
  • the rotating shaft is worn by the adhered impurities. Since this rotating shaft is attached to the device, it is not easy to replace it from the viewpoint of cost.
  • the seal lip that seals the sealed fluid around the rotating shaft is pressed against the peripheral surface of the rotating shaft by the high pressure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one side of this shaft seal device.
  • This shaft seal device includes a first seal 100 and a second seal. It consists of a combination of 110 parts.
  • the first seal part 100 is formed in a rubber-made fitting part 102 whose outer periphery is cylindrical.
  • a reinforcing ring 106 having an L-shaped cross section is mounted on the fitting portion 102 and integrally joined thereto.
  • the fitting portion 102 is reinforced by the reinforcing ring 106 and is fitted into a stepped hole 160A provided in the hole 160B of the housing 160.
  • a first seal lip 101 made of a rubber material is formed inward of the fitting portion 102 force.
  • the first seal lip 101 has a root portion 103 supported by one end portion of the reinforcing ring 106.
  • the inner periphery of the tip 104 of the first seal lip 101 is formed on the sealing surface 104A.
  • the sealing surface 104A is tightened by a garter spring 105 from the outer periphery.
  • a projecting seal convex portion 102A is provided on the side surface of the fitting portion 102 on the atmosphere A side.
  • a second seal lip 117 made of a resin material is provided on the second seal portion 110 arranged on the atmosphere A side of the first seal portion 100.
  • a cylindrical lip portion 117A is formed on the inner periphery of the second seal lip 117. Further, the inner peripheral surface of the lip portion 117A is formed on a circumferential seal surface 117B that fits with the rotary shaft 150.
  • a stainless steel backup ring 130 is arranged on the first seal lip 101 side of the second seal lip 117.
  • the backup ring 130 is provided with a support surface 130A that fits with a rotation shaft 150 on the inner periphery with a gap. This backup ring 130 prevents the sealed fluid L from passing through the rubber material.
  • the backup ring 130 supports the back surface of the first seal lip 101 on the atmosphere A side. Further, on the atmosphere A side of the second seal lip 117, a steel plate presser 119 is provided to support the second seal lip 117. The outer peripheral portions of the backup ring 130, the second seal lip 117, and the presser 119 are firmly fixed by a steel plate retaining ring 111.
  • the first seal part 100 and the second seal part 110 configured in this way are arranged in parallel in the axial direction with the seal convex part 102A in close contact. If the first seal lip 101, the second seal lip 117, and the backup ring 130 are pressed against the rotary shaft 113 by the pressure of the sealed fluid L, the press contact surface and the rotary shaft 150 may be rapidly worn. .
  • the first seal portion 100 has the reinforcing ring 106 mounted on the fitting portion 102, after the rubber becomes worn and becomes unusable, the first seal portion 100 is fitted with rubber to reuse parts or materials. The part 102 and the metal reinforcement ring 106 must be separated so that each material can be separated. Is hard to separate because it is baked.
  • the second seal 110 is also secured to the stainless steel back-up ring 130, the resin-made second paper lip 117, and the steel plate retainer 119 by the steel plate retaining ring 111 for reuse.
  • the second seal part 110 must also be broken by the retaining ring 111 and separated for each material. This work becomes difficult.
  • the first seal portion 100 and the second seal portion 110 are joined by bringing the seal convex portion 102A into close contact. For this reason, since the first sino-relip 100 and the second sino-relip 110 are separate parts, the number of parts to be assembled may not be the same at the time of assembly. ,. However, this parts management becomes difficult because both parts are separated during assembly.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and a technical problem to be solved by the invention is to enable parts of a shaft seal device to be processed by a single material.
  • the used shaft seal device is to separate the parts by material to enable reuse of the material.
  • the assembly parts of the shaft seal device are not to be separated after assembly. Furthermore, it is to prevent wear of the sliding surface where the rotating shaft and the seal lip slide relative to each other due to impurities contained in the sealed fluid and a substance that solidifies in response to frictional heat. And it is in improving the sealing capability of a shaft seal device. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and the technical solution means is configured as follows.
  • a shaft seal device is a shaft seal device that seals a fluid to be sealed between a hole forming surface of a housing and a rotary shaft, and can be fitted to the hole forming surface of the housing in a sealed manner.
  • a fitting portion having a fitting surface, a fitting concave portion formed in a groove from the side surface opposite to the sealed fluid of the fitting portion to the sealed fluid side, and an annular shape, and an inner periphery of the fitting portion. Removably fits into the fitting recess of the rubber-like elastic material and the fitting part, which is provided with an annular seal lip and a sealing surface that is provided on the inner periphery of the sealing lip and seals the fluid to be sealed.
  • a reinforcing ring including a reinforcing portion that is attached to reinforce the fitting portion and a support portion that supports the back surface of the seal lip;
  • the sliding seal surface that can slide in close contact with the seal surface of the seal section and the seal
  • the first stopper that can be locked to the seal lip at one end of the seal surface
  • the second stopper that can be locked to the support at the other end opposite to the one end of the sliding seal surface, and sealed to the rotating shaft
  • the shaft seal device has a fitting concave portion formed in a groove from the side surface opposite to the sealed fluid of the fitting portion made of rubber-like elastic material to the sealed fluid side to form an annular shape. It has a seal part and a reinforcing part that removably fits into the fitting recess (also called a fitting groove) of the fitting part to reinforce the fitting part, and also has a support part that supports the back surface of the seal lip. Since the reinforcing ring is provided, when the shaft seal device is used and discarded, the rubber seal part and the metal reinforcing ring can be easily separated. For this reason, the shaft seal device has the effect that rubber and metal can be reprocessed separately for each material.
  • this separable shaft seal device is manufactured separately from rubber and metal, it eliminates the cleaning process and bonding process of the reinforcing ring in the conventional shaft seal device, and furthermore, it is inexpensive and has good adhesion.
  • the rubber material can be selected and various costs can be greatly reduced.
  • a first stopper that can be locked to the seal lip at one end in the axial direction of the sliding seal surface and a first stopper that can be locked to the support at the other axial end of the sliding seal surface. 2 Since it has a seal sleeve with a stopper and a close fitting surface that can be hermetically fitted to the rotary shaft, the seal portion and the reinforcing ring are not separated by the seal sleeve after assembling the seal portion and the reinforcing ring. Can be held. For this reason, since the assembly parts of the shaft seal device are held in an assembled state, it is possible to prevent a problem that the parts are insufficient and cannot be assembled as in the conventional case.
  • the seal surface of the seal lip slides with the sliding seal surface of the seal sleeve fitted to the rotating shaft, it is possible to prevent wear of the sliding surface of the rotating shaft which is expensive and difficult to replace.
  • the sliding seal surface is provided on the seal sleeve, the sliding seal surface with a small area can be precisely struck so as to be in close contact with the seal surface, thus preventing wear between the sliding seal surface and the seal surface. This improves the sealing ability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one side of a shaft seal device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a one-side cross-sectional view showing a state of a free shape before the first seal lip and the second seal lip of the shaft seal device of FIG. 1 are fitted to the sleeve sleeve.
  • FIG. 3 is a sectional view of one side of a shaft seal device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one side of a shaft seal device showing a technique prior to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one side of the shaft seal device 1.
  • the rotating shaft 50 is mounted on a hole forming surface (also referred to as a hole) 61 of a bearing hole provided in the housing 60.
  • the seal sleeve 10 fitted to the rotary shaft 50 is formed of a stainless steel plate in a cylindrical shape. Then, both ends of the seal sleeve 10 are bent outward.
  • the first stopper 10A at the bent end is bent so that the cross-section is L-shaped from the end and the annular lip 3A is surrounded so that the cross-section includes a part on the end side of the cylindrical portion 10E. Shape.
  • the first stopper 10A is formed with a cylindrical partition portion 10A1 facing the outside A so as to surround the first seal surface 3A1 of the annular lip portion 3A from one end portion of the cylindrical portion 10E. And it is good to provide the latching
  • the second stopper 10B at the other end has a cross section formed in an arc shape.
  • the second stopper 10B is bent into an arc shape having a size slightly larger than the inner diameter of the inner peripheral end portion 5H of the reinforcing ring 5.
  • the second stopper 10B can be easily bent by performing a plurality of slit processing at equal intervals along the circumferential direction of the second stopper 10B. Therefore, after the reinforcing ring 5 is combined with the seal portion 2, it is possible to easily bend the other end portion to form the second stocker.
  • a thin cylindrical seal ring 11 can be fitted to the entire inner surface 10C of the cylindrical portion 10E of the seal sleeve 10 in a satisfactory manner. Both ends of the cylindrical seal ring 11 are thickened so that the cross section is triangular, and the inner peripheral fitting surface 10C of the seal sleeve 10 is joined to the rotary shaft 50. The thick parts at both ends of the seal ring 11 are fitted between the rotary shaft 50 and the seal sleeve 10 so as to be detachable. It will be prevented from coming off even in the combined state. Alternatively, the seal ring 11 can be detachably attached to the inner peripheral mating surface 10C. The inner peripheral surface of the seal ring 11 is formed on a close fitting surface 15 that fits the rotating shaft 50.
  • the tight fitting surface 15 seals the sealed fluid L from leaking to the outside A from the fitting between the rotary shaft 50 and the inner circumferential fitting surface 10C.
  • the inner peripheral fitting surface 10C can be configured as a close fitting surface 15 that is directly fitted to the rotary shaft 50 without providing the seal ring 11.
  • the inner peripheral fitting surface 10C of the seal sleeve 10 is configured as a close fitting surface 15, and is directly fitted to the rotary shaft 50, and rotates with the seal sleeve 10. It is possible to seal between the fitting with the shaft 50.
  • the seal sleeve 10 is made of a material similar to this resin, the inner peripheral fitting surface 10C can be configured as the close fitting surface 15.
  • the outer periphery of the cylindrical portion 10E of the seal sleeve 10 is formed on the sliding seal surface 10D. Since the sliding seal surface 10D is formed smoothly even in the state of the rolled steel plate, it can slide with a small friction coefficient with the seal surface 3A1. Further, since the sliding seal surface 10D is provided on the outer peripheral surface of the seal sleeve 10 and has a short length in the axial direction, the processing cost can be reduced even if polishing is performed. Further, the outer peripheral surface of the metal seal sleeve 10 can be coated with a 4-fluoroethylene resin or rubber to form the outer periphery on the sliding seal surface 10D. As the material of the seal sleeve 10, in addition to stainless steel, steel, brass, resin, for example, a composite material containing acetal, polyamide and a reinforcing material, or the like can be manufactured.
  • the seal portion 2 is formed by integrally molding the rubber fitting portion 4 and the first seal lip 3.
  • the fitting portion 4 is formed in a cylindrical shape.
  • the fitting portion 4 has an outer peripheral surface formed on the fitting surface 14 to be fitted with the hole forming surface 61 of the housing 60, and the fitting surface 14 is provided with a seal convex portion 4A so as to be in close contact with the hole forming surface 61.
  • Seal fluid L to be sealed Further, a groove-like fitting recess (annular groove) 4B is formed on the side surface of the fitting portion 4 opposite to the fluid to be sealed, which deeply penetrates the inside of the fitting portion 4 along the axial direction.
  • the first seal lip 3 is integrally formed on the inner peripheral side of the fitting portion 4.
  • the first seal lip 3 has a bowl shape and is bent so as to be inclined toward the sealed fluid L side.
  • the tip end side of the first seal lip 3 is formed in the annular lip portion 3A.
  • the annular lip portion 3A is formed with a first seal surface 3A1 that is slidably fitted in close contact with the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10.
  • This first seal surface 3A1 has a sharp cross section
  • the sealed fluid L is sealed in close contact with the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10 and a small surface shape.
  • a support surface 3B is provided on the sealed fluid L side of the root portion of the first seal lip 3.
  • the fitting part 4 is combined with the fitting part 4 by joining the reinforcing ring 5 in parallel.
  • the fitting portion 4 is reinforced through the reinforcing portion 5A of the reinforcing ring 5 so as not to be elastically deformed and detached after fitting into the housing. Further, the first seal lip 3 is supported against the pressure of the sealed fluid L by the support portion 5B of the reinforcing ring 5. That is, the reinforcing ring 5 is formed in a bottomed cylindrical shape with holes, and is formed into a cylindrical reinforcing portion 5A and a bottomed supporting portion 5B with holes. Then, the reinforcing portion 5A of the reinforcing ring 5 is detachably fitted into the fitting recess 4B.
  • the support portion 5B supports the first seal lip 3 and the second seal lip 6 by joining to the back surface of the second seal lip 6 described later. Further, a second seal lip 6 made of a resin material arranged in parallel with the first seal lip 3 is provided on the inner periphery of the fitting portion 4.
  • the second seal lip 6 has an L shape with a curved cross section, and a cylindrical lip portion 6A is formed on the inner periphery. The cylindrical lip portion 6A is closely fitted to the sliding seal surface 10D, and the seal sleeve 10 and the second seal lip 6 are combined.
  • the outer base portion 6B of the second seal lip 6 is joined to the back surface 3C of the base portion of the first seal lip 3 and is fixed by being sandwiched between the pressing portion 7A and the support portion 5B of the support ring 7. .
  • the inner periphery of the cylindrical lip 6A is formed on a second seal surface 6A1 that seals the sealed fluid L in close contact with the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10.
  • the shaft seal device 1 can be configured in combination with the reinforcing ring 5 to which the second seal lip 6 is not attached to the seal portion 2. Further, the sealing ability of the shaft seal device 1 can be exhibited. Further, the shaft seal device 1 may be configured such that the second seal lip 6 is sandwiched between the seal portion 2 and the reinforcing ring 5. The seal portion 2 can also be held without providing the support ring 7.
  • the metal support ring 7 forms a flange-shaped pressing portion 7A bent toward the inner diameter side at one end of the cylindrical portion 7C and a flange portion 7B at the other end. Then, the support portion 5B of the reinforcing ring 5 is joined to and supported by the back surface of the base portion 6B of the second seal lip 6, and the pressing portion 7A of the support ring 7 is brought into contact with the support surface 3B of the first paper lip 3. Hold the first seal lip 3 and the second seal lip 6 and assemble them together. Further, the inner peripheral surface 7C1 of the support ring 7 is loosely fitted with the partition portion 10A1 of the first stopper 10A with a small gap.
  • the locking part of the partition part 10A1 10H and the pressing part 7A of the support part 7 are also formed close to each other in a small gap.
  • the separate seal sleeve 10 detachably fitted to the rotary shaft 50 can be easily replaced if worn. Since this cheap and replaceable seal sleeve 10 can bring the inner peripheral end 5H of the support portion 5B close to the seal sleeve 10 fitted to the rotary shaft 50, when receiving the pressure of the fluid L to be sealed, The back surface side of the annular lip portion 3A of the first seal lip 3 and the back surface side of the cylindrical lip portion 6A of the second seal lip 6 can be effectively supported against the pressure of the sealed fluid L.
  • the support ring 7 and the reinforcement ring 5 are made of a material such as steel, stainless steel, brass, aluminum, or resin.
  • the shaft seal device 1 includes the rubber seal portion 2, the reinforcing ring 5 and the support ring 7 made of metal or a hard resin material, and the second seal lip 6 made of a resin material. Consists of various materials.
  • the first seal lip 3 and the second seal lip 6 are formed in a free state as shown in FIG. That is, the inner diameter of the first seal surface 3A1 of the first seal lip 3 and the inner diameter of the second seal surface 6A1 of the second seal lip 6 are formed slightly smaller than the outer diameter of the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10. ing.
  • first seal lip 3 and the second seal lip 6 are fitted to the seal sleeve 10
  • the first seal lip 3 and the second seal lip 6 are elastically deformed and fitted as shown in FIG. Therefore, the first seal lip 3, the second seal lip 6, and the seal sleeve 10 can be kept in a fitted state by joining by the elastic force of the first seal lip 3 and the second seal lip 6.
  • the shaft seal device 1 is fitted and attached to the hole forming surface 61 of the housing 60. Further, the shaft seal device 1 is locked by the snap ring 65 so as not to be detached from the hole forming surface 61.
  • the first seal lip 3 and the second seal lip 6 are fitted with the first seal surface 3A1 and the second seal surface 6A1 in close contact with the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10. Assemble. For this reason, the first seal lip 3 and the second seal lip 3 are coupled by a frictional force closely fitted to the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10.
  • the shaft seal device 1 can be stored with the first seal lip 3 and the second seal lip 6 assembled to the seal sleeve 10. Since both parts are assembled when the shaft seal device 1 is assembled into an apparatus or facility, it is possible to solve the problem that the other part is insufficient when assembling one of the combined parts.
  • the sliding seal surface 10D of the seal sleeve 10 is formed smoothly in the state of the rolled steel sheet, and is formed smoothly in the state of molding the resin. 10D processing is not required. Furthermore, by coating the outer peripheral surface of the seal sleeve 10 with a fluorine resin or the like, a coating film can be formed on the sliding seal surface 10D to reduce the friction coefficient. Furthermore, since the first seal surface 3A1 of the annular lip 3A is covered by the first stopper 10A and covered, it is possible to prevent problems such as contact with other parts and damage.
  • first seal surface 3A1 and the second seal surface 10A1 are worn away when used for a long time.
  • the snap ring 65 is removed from the housing 60.
  • the shaft seal device 1 is removed from the housing 60.
  • the second stopper 10B of the seal sleeve 10 is bent back so that the second stopper 10B can be removed from the inner diameter of the reinforcing ring 5 to form a cylinder.
  • This second stopper can be easily bent because a plurality of slits are machined at equal intervals along the circumferential direction or the arc surface is bent slightly.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of one side of the shaft seal device 1 according to the second embodiment. In FIG. 3, the difference from FIG.
  • the pushing portion 7A of the support ring 7 is extended into an L shape and supported so that the annular lip portion 3A does not expand in the outer diameter direction.
  • the end surface of the pressing portion 7A is formed in a tooth shape, and a rubber or resin material retaining ring 8 is detachably joined.
  • the retaining ring 8 can be lightly joined to the inner peripheral surface 10M of the partition portion 10A1 to prevent impurities contained in the fluid to be sealed from entering the first seal surface 3A1. Further, the retaining ring 8 supports the inner peripheral surface 10M so that it does not swing during rotation.
  • seal rings 11 and 11 are provided on both ends of the inner peripheral fitting surface 10C of the seal sleeve 10 to seal between the rotary shaft 50 and the inner peripheral fitting surface 10C.
  • the seal rings 11 and 11 are provided with the first stopper 10A and the second stopper 10B on both sides of the seal sleeve 10 so that the shaft seal device 1 has been used and can be easily separated from the seal sleeve 10 according to material when it is discarded. Are bonded using a plurality of retaining holes (not shown).
  • the same parts as those in FIG. 1 are substantially the same as those in FIG.
  • the seal portion has an angular first seal surface having a tapered cross section on the inner periphery of the seal lip, and the seal sleeve slides.
  • a second made of resin material having a first seal lip that is in close contact with the seal surface and a cylindrical second seal surface that is arranged in parallel on the back surface of the seal portion and in close contact with the sliding seal surface.
  • the outer diameter of the first stopper is larger than the outer diameter of the sliding seal surface
  • the outer diameter of the second stopper is larger than the outer diameter of the sliding seal surface. Is formed.
  • the first seal surface has an angular first seal surface with a tapered cross section on the inner periphery, and the first seal surface is a sliding seal surface of the seal sleeve. Since it has a first seal lip made of a rubber-like elastic material that comes in contact and a second seal lip made of a resin material that has a cylindrical second seal surface that comes in close contact with the sliding seal surface, the first seal surface and the second seal lip (2) The seal surface can be prevented from coming into contact with other parts and being damaged. The sealing ability of the first seal surface and the second seal surface can be exhibited.
  • the shaft seal device can be integrated and the first seal surface can be integrated.
  • the stopper and the second stopper prevent the parts from coming off, and it is possible to obtain a shaft seal device that is easy to disassemble and assemble.
  • the first stopper is formed in an L shape so as to surround the sealing surface, and has a locking portion at one end, and the locking portion is a seal. It is locked when the seal sleeve moves to face the lip root.
  • the first stopper is formed in an L shape from the end of the sliding seal surface 10D, and has a locking portion at one end. Since the stop portion is locked when the seal sleeve moves so as to face the root portion of the seal lip, the separable fitting portion and the reinforcing ring can be held in combination. In addition, since the locking portion and the root portion can be locked, the sealing surface can be protected to exert the sealing ability, and the first stopper can surely prevent the separation from the sealing portion.
  • a shaft seal device includes a support ring having a cylindrical portion that is fitted to the sealed fluid side of the fitting portion, and the support ring is provided with a seal lip. It has a pressing part joined to the root part, and the pressing part is arranged opposite to the locking part of the first stopper.
  • the seal portion has a cylindrical portion fitted on the inner peripheral surface of the fitting portion on the sealed fluid side, and a root portion of the seal lip. Since the pressing portion includes a support ring formed so as to face the locking portion of the first stopper, the fitting portion and the fitting portion are provided by the support ring. The reinforcing portion inserted into the holding portion is held together, and the locking portion of the first stopper is locked to the pressing portion to prevent the seal sleeve from coming off. At the same time, the first stopper of the seal sleeve protects the seal lip side of the seal lip and exerts the sealing ability.
  • the shaft seal device according to the present invention is a useful shaft seal device that can be assembled according to the material and can be re-used by allowing the force to be disassembled according to the material. Also, it is useful as a shaft seal device that can manufacture parts by material and reduce manufacturing costs. Furthermore, it is also useful as a shaft seal device that eliminates the need for polishing the outer peripheral surface of the rotating shaft and prevents damage to the sealing surface of the seal lip. Also, the rotating shaft that slides on the seal surface It is also useful as a shaft seal device that prevents wear on the relative sliding surface and reduces the replacement cost of the rotating shaft.

Landscapes

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Abstract

 本発明は、軸封装置の部品を材料別に製造して組み立て可能にし、部品のコストを低減できると共に、部品を材料別に分解できるようにし、材料の再利用を可能にすることにある。そして、軸封装置(1)は、ハウジング(60)の孔形成面と密封に嵌合可能な嵌着部(4)と、嵌着部(4)の被密封流体(L)と反対側の側面から被密封流体(L)側へ形成された嵌合凹部(4B)と、嵌着部(4)の内周に設けられた環状のシールリップ(3)と、シールリップ(3)の内周に有するシール面(3A1)とを備えるゴム状弾性材のシール部(2)お よび嵌着部(4)の嵌合凹部(4B)に着脱自在に嵌着する補強部(5)と、シ ールリップ(3)の背面を支持する支持部(5B)とを備える補強環(5)を具備し、シール面(3A1)と密接して摺動可能な摺動シール面(10D)と、摺動シール面(10D)のシール面(3A1)側の一端部にシールリップ(3)と係止可能な第1ストッパー(10A)と、摺動シール面(10D)の一端部と反対側の他端部に支持部(5B)と係止可能な第2ストッパー(10B)と、回転軸(50)に密封に嵌着する密接嵌着面(15)とを有する金属または樹脂材製のシールスリーブ(10)を有するものである。

Description

明 細 書
軸封装置
技術分野
[0001] 本発明は、ハウジングの孔に装着された回転軸と、そのハウジングの孔形成面と の間隙に存在する被密封流体を密封に遮断する軸封装置に係る。特に、ゴム状弾 性材製のシール部と、そのシール部を補強する補強環との組み合わせを着脱自在 に構成し、材質別の部品ごとに組み立て可能にすると共に、材質別の部品ごとに分 解が可能にして材質の再利用を可能にし、且つ材質の機能を発揮させる軸封装置 に関する。
背景技術
[0002] 本発明の軸封装置に係わる先行する技術として、種々の軸封装置が存在する。こ のような軸封装置は、例えば、自動車のウォータポンプなどの回転軸の周りをシール するために用いられる。このウォータポンプなどの作動流体は、回転軸の周りの孔内 で高圧の被密封流体として作用する。そして、この被密封流体には、不純物が含ま れる。特に、不純物はシール面に付着すると、付着した不純物により回転軸が摩耗 する。この回転軸は装置に取り付けられているので、交換することがコストの面から容 易ではない。その上、被密封流体が高圧であると、回転軸の周りで被密封流体をシ ールするシールリップは、高圧によって回転軸の周面に押しつけられる。そして、ゴム 材製のシールリップや、樹脂材製のシールリップが回転軸と密接しながら被密封流体 の圧力により押圧されると、回転軸とシールリップの摺動するシール面が摩耗すること になる。このような軸封装置は、すべて、金属製の補強環とゴム材製のシールリップと がー体に焼き付けられている。このため、摩耗した軸封装置の構成部品を再利用す るために、構成部品を材料別に分別しょうとしても、補強環とシールリップとがー体に 焼き付けられているために、材料ごとに分解することが困難になり、再利用を困難に している。
[0003] このような軸封装置で、本発明に類似する具体的な形の軸封装置は、図 4に示す ように形成されている〔例えば、特開 2003— 120823号公報(図 7)を参照〕。図 4は、 この軸封装置の片側の断面図である。この軸封装置は、第 1シール部 100と第 2シー ル部 110の組み合わせから構成されている。第 1シール部 100は、外周が円筒状の ゴム材製の嵌着部 102に形成されている。この嵌着部 102には、断面が L型の補強 環 106を坦設して一体に結合している。この嵌着部 102は補強環 106に補強されて ハウジング 160の孔 160Bに設けられた段付孔 160Aに嵌着する。また、嵌着部 102 力 内方へゴム材製の第 1シールリップ 101が形成されている。この第 1シールリップ 101は、付根部 103が補強環 106の一端部に支持されている。さらに、第 1シールリ ップ 101の先端部 104の内周は密封面 104Aに形成されている。密封面 104Aは、 外周からガータスプリング 105により締め付けられている。なお、嵌着部 102の大気 A 側の側面には、突出したシール凸部 102Aが設けられている。
[0004] 第 1シール部 100の大気 A側に配置された第 2シール部 110には、樹脂材製の第 2シールリップ 117が設けられている。この第 2シールリップ 117の内周には、円筒状 をしたリップ部 117Aが形成されている。また、このリップ部 117Aの内周面は、回転 軸 150と嵌合する円周シール面 117Bに形成されている。第 2シールリップ 117の第 1シールリップ 101側には、ステンレス板のバックアップリング 130が配置されている。 バックアップリング 130は、内周に回転軸 150と間隙を設けて嵌合する支持面 130A が設けられている。このバックアップリング 130により被密封流体 Lがゴム材質を透過 しないように防止するものである。同時に、バックアップリング 130は、第 1シールリツ プ 101の大気 A側の背面を支持している。また、第 2シールリップ 117の大気 A側に は、鋼板製の押え具 119を設けて第 2シールリップ 117を支持している。そして、バッ クアップリング 130と第 2シールリップ 117と押え具 119との外周部は、鋼板製の保持 環 111により強固に固定されている。
[0005] このように構成された第 1シール部 100と第 2シール部 110はシール凸部 102Aを 密接させて軸方向に並列に配列されている。これらの第 1シールリップ 101、第 2シー ルリップ 117およびバックアップリング 130が被密封流体 Lの圧力により回転軸 113に 圧接されると、この圧接面と回転軸 150とが急速に摩耗する恐れがある。さらに、第 1 シール部 100は、嵌着部 102に補強環 106が坦設しているから、摩耗して使用不可 能になった後に、部品または材料を再利用するために、ゴムの嵌着部 102と金属の 補強環 106とを分離して各材料を分別できるようしなければならないが、この両部品 は焼き付けられているために、分離が困難である。さらに、第 2シール部 110も鋼板 製の保持環 111によりステンレス材製のバックアップリング 130と樹脂材製の第 2シー ノレリップ 117と鋼板製の押え具 119が固定されているので、再利用するために、この 第 2シール部 110も保持環 111を壊して各材料別に分離しなければならなレ、。この作 業が困難になる。さらに、第 1シール部 100と第 2シール部 110とは、シール凸部 102 Aを密接させて結合している。このため、第 1シーノレリップ 100と第 2シーノレリップ 110 は、別部品であるために、組み立て時に、両部品の組み立てる数が同数に揃わない こともあるので、不足しないように管理しなければならなレ、。しかし、この部品管理は、 組み立て時に、両部品がバラバラになっているために、困難になる。
[0006] 本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その発明が解決し ようとする技術的課題は、軸封装置の部品を単一材質別に加工できるようにしてカロェ コストを低減すると共に、使用済み軸封装置は部品を材質別に分離して材料の再利 用を可能にすることにある。また、軸封装置の組み立て部品は、組み立て後に分離し ないようにすることにある。さらに、被密封流体に含まれる不純物や、摩擦熱により反 応して固形化する物質により、回転軸とシールリップとの相対摺動する摺動面の摩耗 を防止することにある。そして、軸封装置のシール能力を向上させることにある。 発明の開示
[0007] 本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものであって、そ の技術的解決手段は以下のように構成されている。
[0008] 本発明に係わる軸封装置は、ハウジングの孔形成面と回転軸との間の被密封流 体をシールする軸封装置であって、ハウジングの孔形成面と密封に嵌合可能な嵌着 面を有する嵌着部と、嵌着部の被密封流体と反対側の側面から被密封流体側へ溝 に形成されて環状を成す嵌合凹部と、嵌着部の内周に一体に設けられた環状のシ ールリップと、シールリップの内周に有して被密封流体を密封するシール面とを備え るゴム状弾性材のシール部および嵌着部の嵌合凹部に着脱自在に嵌着して嵌着部 を補強する補強部と、シールリップの背面を支持する支持部とを備える補強環を具備 し、
シール部のシール面と密接して摺動可能な摺動シール面と、摺動シール面のシー ル面側の一端部にシールリップと係止可能な第 1ストッパーと、摺動シール面の一端 部と反対側の他端部に支持部と係止可能な第 2ストッパーと、回転軸に密封に嵌着 する密接嵌着面とを有する金属または樹脂材製のシールスリーブを有するものであ る。
[0009] この本発明に係る軸封装置では、ゴム状弾性材製の嵌着部の被密封流体と反対 側の側面から被密封流体側へ溝に形成されて環状を成す嵌合凹部を有するシール 部と、この嵌着部の嵌合凹部 (嵌合溝とも言う)に着脱自在に嵌着して嵌着部を補強 する補強部を有すると共に、シールリップの背面を支持する支持部を有する補強環 を具備するので、軸封装置を使用済みで廃却するときには、ゴム材のシール部と金 属材製の補強環とを容易に分離できる。このため、軸封装置は、ゴムと金属とを材質 別に分け再加工して利用することが可能になる効果を奏する。また、この組み立て可 能な軸封装置は、ゴムと金属とを別々に製作するので、従来の軸封装置における補 強環の洗浄工程、接着処理工程をなくし、さらには、接着の良い安価なゴム材料を選 択可能にして各種のコストが大きく低減できる効果を奏する。
[0010] さらに、摺動シール面の軸方向の一端部にシールリップと係止可能な第 1ストッパ 一と、この摺動シール面の軸方向の他端部に支持部と係止可能な第 2ストッパーとを 有して回転軸に密封に嵌着可能な密接嵌着面を有するシールスリーブを有するので 、シール部と補強環とを組み立てた後にシールスリーブによりシール部と補強環とが 離脱しないように保持することができる。このために、軸封装置の組み立て部品が組 み立てられた状態に保持されているので、従来のように、部品が不足して組み立てら れなくなる不具合を防止できる。さらに、シールリップのシール面は回転軸に嵌着し たシールスリーブの摺動シール面と摺動するので、高価で且つ交換が困難な回転軸 の摺動面の摩耗を防止することができる。また、摺動シール面はシールスリーブに設 けてあるので、面積の小さい摺動シール面をシール面に密接するように精密にカロェ できるから、摺動シール面とシール面との摩耗を防止してシール能力が向上する効 果を奏する。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施例に係わる軸封装置の片側の断面図である。 [図 2]図 2は、図 1の軸封装置における第 1シールリップおよび第 2シールリップがシー ノレスリーブと嵌合する前の自由な形状の状態を示す片側の断面図である。
[図 3]図 3は、本発明の第 2実施例に係わる軸封装置の片側の断面図である。
[図 4]図 4は、本発明に先行する技術を示す軸封装置の片側の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明に係わる実施の形態の軸封装置を図面に基づいて詳述する。尚、 以下に説明する各図面は、寸法関係が正確な形の図である。
[0013] 先ず、本発明に係わる軸封装置 1の第 1実施例を説明する。図 1は、軸封装置 1 の片側の断面図である。この図 1において、回転軸 50は、ハウジング 60に設けられ た軸受用孔の孔形成面 (孔とも言う) 61に装着される。この回転軸 50に嵌着されるシ 一ルスリーブ 10は、ステンレス鋼板を円筒状に形成する。そして、このシールスリーブ 10の両端を外方に曲げる。この曲げられた一端部の第 1ストッパー 10Aは、端部から 断面が L形状になるように曲げて環状リップ 3Aが囲まれるように円筒部 10Eの端部 側の一部を含めて断面を U形状にする。つまり、第 1ストッパー 10Aには、円筒部 10 Eの一端部から環状リップ部 3Aの第 1シール面 3A1を囲むようにして外部 A側に向 力 円筒状の仕切部 10A1に形成する。そして、仕切部 10A1の端には係止部 10H を設けると良い。
[0014] また、他端部の第 2ストッパー 10Bは、断面を円弧状に形成する。この第 2ストツバ 一 10Bはシール部 2とシールスリーブ 10とを組み立てた後に、補強環 5の内周端部 5 Hの内径よりやや大きな寸法にした円弧状に曲げる。この第 2ストッパー 10Bは、第 2 ストッパー 10Bの周方向に沿って等配に複数のスリット加工をして曲げやすくすること もできる。このために、シール部 2に補強環 5を組み合わせた後に、簡単に、他端部 を曲げて第 2ストッカーを形成することが可能になる。このシールスリーブ 10の円筒部 10Eの内周嵌合面 10Cには、薄い円筒状のシールリング 11を全面に嵌合すると良 レ、。この円筒状のシールリング 11の両端部は断面が三角状を成すように厚肉部にし てシールスリーブ 10の内周嵌合面 10Cを回転軸 50に接合する。このシールリング 1 1の両端の厚肉部は回転軸 50とシールスリーブ 10との間に着脱自在に介在した嵌 合状態でも抜け防止になる。または、シールリング 11を内周嵌合面 10Cに剥離可能 に貼り付けることもできる。そして、シールリング 11の内周面は回転軸 50と嵌合する 密接嵌合面 15に形成する。この密接嵌合面 15により回転軸 50と内周嵌合面 10Cと の嵌合間から被密封流体 Lが外部 Aへ漏洩しないようにシールする。なお、内周嵌 合面 10Cは、シールリング 11を設けることなぐ直接に回転軸 50と嵌着した密接嵌合 面 15に構成することができる。特に、シールスリーブ 10が樹脂材製の場合には、シ 一ルスリーブ 10の内周嵌合面 10Cを密接嵌合面 15に構成して回転軸 50と直接に 嵌合し、シールスリーブ 10と回転軸 50との嵌合間をシールすることが可能になる。又 シールスリーブ 10が、この樹脂と類似する材質であれば内周嵌合面 10Cを密接嵌 合面 15に構成できる。
[0015] シールスリーブ 10の円筒部 10Eの外周は、摺動シール面 10Dに形成する。この 摺動シール面 10Dは、圧延された鋼板の状態でも、滑らかに形成されているから、シ ール面 3A1との摩擦係数を小さくして摺動することができる。また、摺動シール面 10 Dは、シールスリーブ 10の外周面に設けられて軸方向の長さが短いから、研磨加工 しても加工コストが低減できる。さらに、金属製のシールスリーブ 10の外周面に 4フッ 化工チレン樹脂またはゴムを被覆してその外周を摺動シール面 10Dに形成すること もできる。このシールスリーブ 10の材質は、ステンレス鋼の外に、鋼、真鍮、樹脂、例 えばァセタール、ポリアミドと補強材を含有した複合材、等力ら製作することもできる。
[0016] シール部 2は、ゴム材製の嵌着部 4と第 1シールリップ 3とを一体に成形する。この 嵌着部 4は、円筒状に形成する。嵌着部 4は、外周面をハウジング 60の孔形成面 61 と嵌合する嵌着面 14に形成するとともに、嵌着面 14にはシール凸部 4Aを設けて孔 形成面 61と密接させて被密封流体 Lをシールする。また、嵌着部 4の被密封流体しと 反対側の側面には嵌着部 4の内部を軸方向に沿って深く入り込む溝状の嵌合凹部( 環状溝) 4Bを形成する。さらに、嵌着部 4の内周側には、一体に第 1シールリップ 3を 形成する。第 1シールリップ 3は、鍔状を成して被密封流体 L側へ傾斜した状態に曲 げられてレ、る。そして、第 1シールリップ 3の先端側は、環状リップ部 3Aに形成する。 この環状リップ部 3Aには、シールスリーブ 10の摺動シール面 10Dと密接して摺動可 能に嵌合する第 1シール面 3A1を形成する。この第 1シール面 3A1は、断面が尖つ た角状を成してシールスリーブ 10の摺動シール面 10Dと小さな面状に密接して被密 封流体 Lをシールする。また、第 1シールリップ 3における付根部の被密封流体 L側に は支持面 3Bを設ける。さらに、嵌着部 4は、ゴム状弾製材を補強するために、嵌着部 4に補強環 5を並列に接合して組み合わせる。
[0017] この嵌着部 4は、ハウジングへ嵌着した後に弾性変形して離脱しないようにするた めに、補強環 5の補強部 5Aを介して補強する。また、補強環 5の支持部 5Bにより第 1 シールリップ 3を被密封流体 Lの圧力に対して支持する。つまり、この補強環 5は孔付 有底円筒状に形成して円筒状の補強部 5Aと孔付有底状の支持部 5Bとに形成する 。そして、補強環 5の補強部 5Aを嵌合凹部 4Bに着脱自在に嵌着する。また、支持部 5Bは、後述する第 2シールリップ 6の背面に接合して第 1シールリップ 3と第 2シール リップ 6を支持する。さらに、嵌着部 4の内周には、第 1シールリップ 3と並列に配列さ れた樹脂材製の第 2シールリップ 6を設ける。この第 2シールリップ 6は断面が湾曲状 の L形状を成して内周に筒状リップ部 6Aを形成する。この筒状リップ部 6Aは摺動シ ール面 10Dと密接に嵌合してシールスリーブ 10と第 2シールリップ 6が組み合わされ ている。この第 2シールリップ 6における外周側の付根部 6Bは、第 1シールリップ 3の 付根部の背面 3Cに接合して支持環 7の押部 7Aと支持部 5Bとにより狭持して固定す る。この筒状リップ部 6Aの内周は、シールスリーブ 10の摺動シール面 10Dと密接し て被密封流体 Lをシールする第 2シール面 6A1に形成する。又、シール部 2には、第 2シールリップ 6を取り付けることなぐ補強環 5と組み合わせて軸封装置 1に構成でき る。そして、軸封装置 1のシール能力を発揮させることもできる。さらに、第 2シールリツ プ 6をシール部 2と補強環 5との間に狭持して配列した構成を軸封装置 1とすることも できる。なお、シール部 2は支持環 7を設けることなく保持することもできる。
[0018] 金属製の支持環 7は、円筒部 7Cの一端に内径側へ曲げたフランジ状の押部 7A と、他端にフランジ部 7Bとを形成する。そして、補強環 5の支持部 5Bを第 2シールリツ プ 6の付根部 6Bの背面に接合して支持するとともに、支持環 7の押部 7Aを第 1シー ノレリップ 3の支持面 3Bに当接して第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6とを狭持し、 それらの部品を一体に組み立てると良レ、。また、支持環 7の内周面 7C1は、第 1ストッ パー 10Aの仕切部 10A1と小さな間隙で遊嵌合する。また、仕切部 10A1の係止部 10Hと支持部 7の押部 7Aの対向面とも近接して小さな間隙に形成する。また、回転 軸 50に着脱自在に嵌着した別部品のシールスリーブ 10は、摩耗すれば簡単に交換 することが可能になる。この安価で交換可能なシールスリーブ 10は、支持部 5Bの内 周端部 5Hを回転軸 50に嵌着したシールスリーブ 10に近接させることができるので、 被密封流体 Lの圧力を受けたとき、第 1シールリップ 3における環状リップ部 3Aの背 面側および第 2シールリップ 6の筒状リップ部 6Aの背面側を被密封流体 Lの圧力に 対して効果的に支持することが可能になる。その結果、第 1シール面 3A1および第 2 シール面 6A1が、被密封流体による摺動シール面 10Cに圧接されるのを効果的に 防止し、第 1シール面 3A1および第 2シール面 6A1の摩耗を防止できる。さらに、第 1シール面 3A1および第 2シール面 6A1のシール能力も発揮させることができる。な お、この支持環 7と補強環 5は、鋼、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、樹脂等の材質 で製作する。
[0019] 以上のように、軸封装置 1は、ゴム材質のシール部 2と、金属又は硬質な榭脂材製 の補強環 5および支持環 7と、樹脂材製の第 2シールリップ 6と多種類の材質から構 成する。そして、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6は自由状態の形状が、図 2に 示すように形成されている。つまり、第 1シールリップ 3の第 1シール面 3A1の内径と、 第 2シールリップ 6の第 2シール面 6A1の内径は、シールスリーブ 10の摺動シール面 10Dの外径よりやや小径に形成されている。そして、第 1シールリップ 3と第 2シールリ ップ 6をシールスリーブ 10に嵌合すると、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6は、図 1に示すように弾性変形して嵌合する。このため、第 1シールリップ 3および第 2シー ルリップ 6とシールスリーブ 10とは、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6の弾性力に よる接合により嵌合状態を維持することができる。
[0020] この軸封装置 1は、ハウジング 60の孔形成面 61に嵌合して取り付ける。また、ス ナップリング 65により軸封装置 1が孔形成面 61から離脱しないように係止する。そし て、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6とは、シールスリーブ 10の摺動シール面 1 0Dに対して第 1シール面 3A1と第 2シール面 6A1とを 密接状態に嵌合して組み立 てる。このために、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 3は、シールスリーブ 10の摺 動シール面 10Dと密接に嵌合した摩擦力によって結合する。たとえ、外力を受けた シールスリーブ 10が、第 1シールリップ 3と第 2シールリップ 6から離脱しょうとしても、 第 1ストッパー 10Aの仕切部 10A1の係止部 10Hが支持環 7の押部 7Aに当接する。 または、第 1シールリップ 3の支持面 3Bに当接する。また、他方では、第 2ストッパー 1 0Bが支持部 5Bの内周端部 5Hに当接する。このため、シールスリーブ 10が第 1シー ノレリップ 3と第 2シールリップ 6から離脱するのが防止できる。また、軸封装置 1は第 1 シールリップ 3と第 2シールリップ 6とをシールスリーブ 10に組み立てた状態で保管す ることが可能になる。そして、軸封装置 1を装置や設備に組み立てるときに、両部品 は組み立てられているから、組み合わせる一方の部品を組み立てるときに他方の部 品が不足するような問題も解決できる。
[0021] また、シールスリーブ 10の摺動シール面 10Dは、圧延した鋼板の状態で滑らか に形成されているから、また、樹脂を成形した状態で滑らかに形成されているから、 摺動シール面 10Dの加工が不要である。さらに、シールスリーブ 10の外周面にフッ 素樹脂等をコーテングすることにより、コーテング皮膜を摺動シール面 10Dに形成し て摩擦係数を小さくすることが可能になる。さらに、環状リップ部 3Aの第 1シール面 3 A1は、第 1ストッパー 10Aによりかこまれてカバーされているから、他の部品に当接し て損傷するような問題が防止できる。
[0022] さらに、第 1シール面 3A1と第 2シール面 10A1は、長時間使用すれば摩耗する。
そして、新しい軸封装置 1と交換しなければならなくなる。このときは、先ず、スナップ リング 65をハウジング 60から取り外す。次に、軸封装置 1をハウジング 60から取り外 す。この状態で、シールスリーブ 10の第 2ストッパー 10Bを補強環 5の内径からはず せるように元に曲げもどして筒状にする。この第 2ストッパーは、周方向に沿って等配 に複数のスリットが加工してあるから、または、円弧面が小さく曲げられているから、簡 単に曲げられる。
そして、この軸封装置 1から、シールスリーブ 10を抜き取る。さらに、軸封装置 1から 支持環 7を軸方向に抜き出す。また、補強環 5を嵌着部 4の嵌合凹部 4Bから抜き出 すと、軸封装置 1の各部品は分解される。そして、金属部品とゴム部品と樹脂部品と に分類すれば、各部品または各材料を再生産すれば再利用が可能になる。 [0023] 次に、本発明に係わる第 2実施例の軸封装置 1について説明する。図 3は、第 2実 施例に係る軸封装置 1の片側の断面図である。図 3において、図 1と相違する点は、 支持環 7の押部 7Aを L型に延ばして環状リップ部 3Aが外径方向へ拡張しないように 支持している。この押部 7Aの端面を歯形に形成してゴムまたは樹脂材の止めリング 8 を着脱可能に接合する。この止めリング 8は仕切部 10A1の内周面 10Mと軽く接合し て被密封流体中に含まれる不純物が第 1シール面 3A1側へ侵入しないようにするこ とができる。また、止めリング 8により内周面 10Mが回転中に振れないように支持する 。また、シールスリーブ 10の内周嵌合面 10Cの両端側にシールリング 11 , 11を設け て回転軸 50と内周嵌合面 10Cとの間をシールする。このシールリング 11, 11は、軸 封装置 1が使用済みで、廃却するときに、シールスリーブ 10から材料別に分離しや すいようにシールスリーブ 10の両側の第 1ストッパー 10Aと第 2ストッパー 10Bに図示 省略の複数の止め孔を利用して接着したものである。第 2実施例におけるその他の 構成は、図 1の符号と同じ部品は、図 1とほぼ同様な部品である。
[0024] 次に、本発明に係わる各実施態様の発明について説明する。
[0025] 本発明に係わる第 2実施態様の発明の軸封装置は、シール部にはシールリップ の内周に断面を先細りにした角状の第 1シール面を有してシールスリーブの摺動シ ール面と密接する第 1シールリップを有するとともにと、シール部の背面に並列に配 置されて摺動シール面と密接する筒状の第 2シール面を設けた樹脂材製の第 2シー ノレリップを有し、第 1ストッパーの外径は摺動シール面の外径よりも大径に形成されて レ、るとともに第 2ストッパーの外径は摺動シール面の外径よりも大径に形成されている ものである。
[0026] この第 2実施態様の発明の軸封装置によれば、内周に断面を先細りにした角状の 第 1シール面を有して第 1シール面がシールスリーブの摺動シール面と密接するゴム 状弾性材製の第 1シールリップと、摺動シール面と密接する筒状の第 2シール面を有 する樹脂材製の第 2シールリップとを有するから、第 1シール面と第 2シール面が他の 部品に当接して傷つけられるのを防止できる。そして、第 1シール面と第 2シール面 のシール能力を発揮させることができる。また、第 1シール面と第 2シール面がシール スリーブの摺動シール面に嵌着しているので、軸封装置を一体化できると共に、第 1 ストッパーと第 2ストッパーにより各部品が離脱するのを防止し、分解と組み立てが容 易な軸封装置を得ることが可能になる効果を奏する。
[0027] 本発明に係わる第 3実施態様の発明の軸封装置は、第 1ストッパーが L形状に形 成されてシール面を囲むとともに一端に係止部を有し、且つ係止部がシールリップの 付根部と対向してシールスリーブが移動するときに係止するものである。
[0028] この第 3実施態様の発明の軸封装置によれば、第 1ストッパーは摺動シール面 10 Dの端から L形状に形成されているとともに、一端に係止部を有し、係止部がシールリ ップの付根部と対向してシールスリーブが移動するときに係止するものであるから、分 解可能な嵌着部と補強環とを組み合わせて保持することが可能になる。しかも、係止 部と付根部とが係止できるので、シール面を保護してシール能力を発揮させると共に 、第 1ストッパーによりシール部との離脱を確実に防止できる。
[0029] 本発明に係わる第 4実施態様の発明の軸封装置は、嵌着部の被密封流体側に 嵌合する筒状部を有する支持環を具備し、支持環にはシールリップの付根部に接合 する押部を有すると共に、押部が第 1ストッパーの係止部と対向に配置されているも のである。
[0030] この第 4実施態様の発明の軸封装置によれば、シール部の被密封流体側には嵌 着部の内周面に嵌合する筒状部を有するとともに、シールリップの付根部に接合す る押部を有し、押部が第 1ストッパーの係止部と対向する形に形成された支持環を備 えているものであるから、支持環により嵌着部と、嵌着部に挿入された補強部とを一 体に保持すると共に、第 1ストッパーの係止部が押部に係止してシールスリーブが離 脱するのを防止する。同時に、シールスリーブの第 1ストッパーがシールリップのシー ル面側を保護してシール能力を発揮させる効果を奏する。
産業上の利用可能性
[0031] 以上のように、本発明に係わる軸封装置は、材質別に組み立て可能にし、し力も、 材質別に分解できるようにして部品の再利用を可能にした有用な軸封装置である。ま た、部品を材質別に製造可能にして製造コストを低減できる軸封装置として有用であ る。さらに、回転軸の外周面の研磨加工を不要にし、し力、も、シールリップのシール面 の損傷を防止する軸封装置としても有用である。また、シール面と摺動する回転軸の 相対摺動面の摩耗を防止して回転軸の交換コストを低減した軸封装置としても有用 である。

Claims

請求の範囲
[1] ハウジングの孔と回転軸との間の被密封流体をシールする軸封装置であって、 前 記ハウジングの孔形成面と密封に嵌合可能な嵌着面を有する嵌着部と、
前記嵌着部の前記被密封流体と反対側の側面から前記被密封流体側へ溝に形成 されると共に環状を成す嵌合凹部と、
前記嵌着部の内周に一体に設けられた環状のシールリップと、
前記シールリップの内周に有して被密封流体を密封するシール面とを備えるゴム状 弹性材のシール部および
前記嵌着部の嵌合凹部に着脱自在に嵌着して前記嵌着部を補強する補強部と、 前記シールリップの背面を支持する支持部とを備える補強環を具備し、
前記シール部の前記シール面と密接して摺動可能な摺動シール面と、 前記摺動シール面の前記シール面側の一端部に前記シールリップと係止可能な 第 1ストッパーと、記摺動シール面の前記一端部と反対側の他端部に前記支持部と 係止可能な第 2ストッパーと、前記回転軸に密封に嵌着する密接嵌着面とを有する 金属または樹脂材製のシールスリーブを有することを特徴とする軸封装置。
[2] 前記シール部にはシールリップの内周に断面を先細りにした角状の第 1シール面を 有して前記シールスリーブの摺動シール面と密接する第 1シールリップを有するととも にと、前記シール部の背面に並列に配置されて前記摺動シール面と密接する筒状 の第 2シール面を有する樹脂材製の第 2シールリップを有し、前記第 1ストッパーの外 径は前記摺動シール面の外径よりも大径に形成されているとともに前記第 2ストッパ 一の外径は前記摺動シール面の外径よりも大径に形成されていることを特徴とする 請求項 1に記載の軸封装置。
[3] 前記第 1ストッパーは L形状に形成されて前記シールリップの前記シール面側を囲む と共に一端に係止部を有し、且つ前記係止部が前記シールリップの付根部と対向し て前記シールスリーブが移動するときに係止することを特徴とする請求項 1または請 求項 2に記載の軸封装置。
[4] 前記嵌着部の内周面の前記被密封流体側に嵌合する筒状部を有する支持環を備 え、前記支持環には前記シールリップの付根部に接合する押部を有し、且つ前記押 部が前記第 1ストッパーの前記係止部と対向に配置されていることを特徴とする 項 3に記載の軸封装置。
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