WO2015107760A1 - 密封装置 - Google Patents

密封装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015107760A1
WO2015107760A1 PCT/JP2014/079788 JP2014079788W WO2015107760A1 WO 2015107760 A1 WO2015107760 A1 WO 2015107760A1 JP 2014079788 W JP2014079788 W JP 2014079788W WO 2015107760 A1 WO2015107760 A1 WO 2015107760A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
outer peripheral
peripheral lip
lip
inner peripheral
spring member
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/079788
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光 ▲但▼野
Original Assignee
Nok株式会社
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 Nok株式会社 filed Critical Nok株式会社
Priority to US15/112,041 priority Critical patent/US9920837B2/en
Priority to EP14879086.8A priority patent/EP3096045B1/en
Publication of WO2015107760A1 publication Critical patent/WO2015107760A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • F16J15/3212—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings with metal springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a housing.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • This PTFE can be used under high temperature and high pressure, and has the advantages of excellent chemical resistance and slidability.
  • PTFE has a disadvantage that plastic deformation (sagging) easily occurs particularly when used in a high temperature environment. If the seal lip in the packing sags, the sealing performance deteriorates.
  • the linear expansion coefficient of PTFE is larger than the linear expansion coefficient of a metal material generally used as a housing material.
  • the seal lip (outer lip) on the outer peripheral side of the packing tends to be deformed so as to expand outward in the radial direction, and is strongly pressed against the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing.
  • a large sag occurs on the outer peripheral lip, and simply mounting the spring member is insufficient as a countermeasure against the sag.
  • An object of the present invention is to provide a sealing device that can suppress a decrease in sealing performance caused by plastic deformation (sagging) of an outer peripheral lip.
  • the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
  • the sealing device of the present invention is In a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a housing, A resin packing having an outer peripheral lip on the outer peripheral side through an annular mounting groove provided on the fluid to be sealed, and an inner peripheral lip on the inner peripheral side through the mounting groove; An outer peripheral pressing portion that is mounted in the mounting groove, extends from the groove bottom side of the mounting groove to the outer peripheral side and the fluid to be sealed and presses the outer peripheral lip toward the outer peripheral side, and an inner periphery from the groove bottom side of the mounting groove A metal spring member having an inner peripheral pressing portion that extends to the side and the fluid to be sealed and presses the inner peripheral lip toward the inner peripheral side, Of the outer peripheral lip and the inner peripheral lip, a protrusion for preventing the spring member from dropping out is provided only on the inner peripheral lip side.
  • a configuration is adopted in which a protrusion for preventing the spring member from falling off is provided only on the inner peripheral lip side and not provided on the outer peripheral lip.
  • the thickness of the thinnest portion of the outer peripheral lip on the root side of the lip is smaller than the portion of the inner lip having the smallest outer diameter. It should be thinner than the thickness of the part.
  • the outer peripheral lip may extend toward the fluid to be sealed from the tip of the outer peripheral pressing portion of the spring member mounted in the mounting groove, and the axial length may be shorter than the inner peripheral lip.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a mounting state of the sealing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state before the bending process of the spring member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of the spring member according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a spring member according to an embodiment of the present invention.
  • the sealing device according to the present embodiment is used for sealing an annular gap between a shaft and a housing in various devices such as a turbocharger.
  • the sealing device can be suitably used in a mechanism in which the shaft and the housing move relative to each other.
  • the shaft reciprocates relative to the housing, rotates relatively, swings relatively, or in any combination of these.
  • the axis means the central axis of the axis.
  • the sealing device 100 according to the present embodiment includes a resin packing 10 and a metal spring member 20.
  • a material of the packing 10 PTFE (polytetrafluoroethylene) containing a filler such as carbon fiber, glass fiber, or bronze powder can be preferably used.
  • a filler such as carbon fiber, glass fiber, or bronze powder
  • stainless steel can be suitably used.
  • the sealing device 100 is used for sealing the annular gap between the shaft 200 and the housing 300 as described above.
  • it is mounted in an annular groove 310 formed on the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 300 to seal the annular gap between the outer peripheral surface of the shaft 200 and the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 300 (FIG. 2). reference).
  • the right side in the drawing is the fluid to be sealed (high pressure side (H)), and the left side in the drawing is the low pressure side (L).
  • the packing 10 is fixed to the housing 300 by being mounted in the annular groove 310. When the shaft 200 moves relative to the housing 300, the shaft 200 slides between the packing 10 and the shaft 200.
  • the packing 10 has a rotationally symmetric shape.
  • the packing 10 includes an outer peripheral lip 12 on the outer peripheral side through an annular mounting groove 11 provided on one side (high pressure side (H)) in the axial direction, and an inner periphery on the inner peripheral side through the mounting groove 11. And a lip 13.
  • annular protrusion 13a protruding toward the outer peripheral side only on the inner peripheral lip 13 side of the outer peripheral lip 12 and the inner peripheral lip 13 is provided. Is provided.
  • the thickness T1 of the thinnest portion of the outer peripheral lip 12 on the root side of the lip is larger than that of the portion having the largest outer diameter. It is designed to be thinner than the thickness T2 of the thin portion. It is preferable to satisfy T1 ⁇ (2/3) T2.
  • the tip of the outer peripheral lip 12 is set to be within the range of the width X of the protrusion 13a. That is, the outer peripheral lip 12 extends to the high pressure side (H) from the tip of the outer peripheral pressing portion 21 in the spring member 20 mounted in the mounting groove 11, and the axial length is longer than the inner peripheral lip 13. Designed to be shorter.
  • the spring member 20 is mounted in the mounting groove 11 in the packing 10.
  • the spring member 20 includes an outer peripheral pressing portion 21 that extends from the groove bottom side of the mounting groove 11 to the outer peripheral side and the high pressure side (H) and presses the outer peripheral lip 12 toward the outer peripheral side, and an inner side from the groove bottom side of the mounting groove 11. It has an inner peripheral pressing portion 22 that extends to the peripheral side and the high pressure side (H) and presses the inner peripheral lip 13 toward the inner peripheral side.
  • an intermediate product 20a extending so as to meander in the circumferential direction is manufactured by cutting a metal plate (see FIG. 3).
  • the inner circle and the outer portion of the virtual circle L are bent so as to be bent in the front direction in FIG.
  • the spring member 20 can be obtained.
  • 4 shows a plan view of a spring member obtained by bending
  • FIG. 5 shows an AA cross section (however, a part thereof is omitted) in FIG.
  • the rigidity of the outer peripheral lip 12 in the packing 10 can be reduced, and the influence of the outer peripheral pressing portion 21 in the spring member 20 can be increased. Thereby, the fall of the sealing performance caused by the plastic deformation (sagging) of the outer peripheral lip 12 can be suppressed. That is, as explained in the background art, the outer peripheral lip of the packing is strongly pressed against the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing under a high temperature environment. As a result, sag occurs on the outer peripheral lip.
  • the sealing device 100 according to the present embodiment, as described above, the rigidity of the outer peripheral lip 12 is reduced by increasing the influence of the outer peripheral pressing portion 21 by reducing the rigidity of the outer peripheral lip 12. It is possible to suppress the deterioration of the sealing performance as a cause. This will be described in more detail below.
  • the protrusion 13a that suppresses the spring member 20 from falling off is provided only on the inner lip 13 side of the packing 10.
  • the rigidity of the outer peripheral lip 12 can be reduced, and the influence of the outer peripheral pressing portion 21 in the spring member 20 can be increased. Therefore, even if the outer peripheral lip 12 itself sags, the sealing performance by the outer peripheral lip 12 can be maintained for a long time by the pressing force by the outer peripheral pressing portion 21.
  • the annular protrusion 13a on the inner peripheral lip 13 it is possible to suppress the tip of the inner peripheral lip 13 from protruding into the minute gap S1 (see FIG. 2) between the shaft 200 and the housing 300. There is also.
  • the thickness T1 of the specific portion of the outer peripheral lip 12 is designed to be thinner than the thickness T2 of the specific portion of the inner peripheral lip 13.
  • the outer peripheral lip 12 extends to the high pressure side (H) from the tip of the outer peripheral pressing portion 21 in the spring member 20 mounted in the mounting groove 11, and the length in the axial direction is It is designed to be shorter than the inner peripheral lip 13.
  • the rigidity of the outer peripheral lip 12 can be reduced while suppressing the spring member 20 from protruding outside the outer peripheral lip 12. That is, the shorter the length of the outer peripheral lip 12 in the axial direction, the lower the rigidity of the outer peripheral lip 12 can be made.
  • the axial length of the outer peripheral lip 12 can be made shorter than the inner peripheral lip 13 provided with the annular protrusion 13a in order to prevent the spring member 20 from falling off.
  • the outer peripheral lip 12 is designed as described above. Further, by shortening the length of the outer peripheral lip 12 in the axial direction, the outer peripheral lip 12 is pressed to the outer peripheral side at a position near the lip tip by the outer peripheral pressing portion 21 in the spring member 20. Therefore, due to the lever principle, the influence of the outer peripheral pressing portion 21 on the spring member 20 can be increased compared to the case where the outer peripheral lip 12 is pressed outward by the outer peripheral pressing portion 21 at a position away from the lip tip. It becomes possible.
  • the outer peripheral lip 12 is configured to have low rigidity, it has a characteristic of being easily deformed. However, since the outer peripheral lip 12 is shorter than the inner peripheral lip 13, the outer peripheral lip 12 does not abut against the side wall surface of the annular groove 310 and does not deform abnormally. The inner peripheral lip 13 may hit the side wall surface of the annular groove 310. However, the inner lip 13 is abnormally deformed because it is thick and has high rigidity due to the provision of the annular protrusion 13a. There is no end to it.
  • the comparative test was done in order to compare the sealing device 100 which concerns on a present Example, and the present sealing device.
  • the current sealing device that has been tested has a structure in which the inner peripheral lip and the outer peripheral lip have the same thickness and axial length, and both lips are provided with annular protrusions that prevent the spring member from falling off.
  • the contents of the durability test are as follows. First, the test sample is left in a high temperature environment of 260 ° C. for 100 hours. Thereafter, the tightening margin of the outer peripheral lip was measured in an environment of ⁇ 30 ° C. The initial tightening allowance was set to 0.45 mm for both the current sealing device and the sealing device 100 according to the present example.
  • the tightening margin of the outer peripheral lip 12 is reduced to 0.1 mm, whereas in the sealing device 100 according to the present embodiment, the tightening margin of the outer peripheral lip 12 is 0. It was 25 mm. As described above, it has been confirmed that by adopting the sealing device 100 according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in sealing performance due to the sag of the outer peripheral lip 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

　外周リップの塑性変形（へたり）を原因とするシール性の低下を抑制することのできる密封装置を提供する。　密封対象流体側に設けられた環状の装着溝１１を介して外周側の外周リップ１２と、装着溝１１を介して内周側の内周リップ１３とを有する樹脂製のパッキン１０と、装着溝１１内に装着され、装着溝１１の溝底側から外周側かつ密封対象流体側に伸びて外周リップ１２を外周側に押圧する外周押圧部２１と、装着溝１１の溝底側から内周側かつ密封対象流体側に伸びて内周リップ１３を内周側に押圧する内周押圧部２２とを有する金属製のバネ部材２０と、を備え、外周リップ１２と内周リップ１３のうち、内周リップ１３側にのみバネ部材２０の抜け落ちを抑制する突起１３ａが設けられていることを特徴とする。

Description

密封装置
　本発明は、軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置に関する。
　ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）は、相対的に移動する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するパッキンの材料として用いられている。このＰＴＦＥは、高温高圧下において用いることができ、耐薬品性に優れ、かつ摺動性に優れた長所を有している。一方、ＰＴＦＥは、特に高温環境下で用いられる場合に、塑性変形（へたり）が生じ易いという短所を有している。パッキンにおけるシールリップにへたりが生じてしまうと、シール性が低下してしまう。
　そこで、パッキンに形成された環状の装着溝内に金属製のバネ部材を装着することで、シールリップが軸の外周面やハウジングの軸孔内周面に対して密着した状態を維持させる技術が知られている（特許文献１，２参照）。
　しかしながら、ハウジングの材料として一般的に用いられる金属材料の線膨張係数に比べて、ＰＴＦＥの線膨張係数の方が大きい。そのため、高温環境下では、パッキンにおける外周側のシールリップ（外周リップ）は、径方向外側に向かって拡がるように変形しようとするため、ハウジングの軸孔内周面に対して強く押し付けられる。これにより、外周リップには大きなへたりが生じてしまい、単に、バネ部材を装着しただけでは、へたりの対策として不十分であった。
　なお、従来、金属製のバネ部材がパッキンから抜け落ちてしまうことを抑制するために、外周リップの先端には内周側に向かって突出する環状の突起が設けられている。そのため、外周リップの剛性は比較的高くなっていた。
特開２００３－２４７６４６号公報 実開昭６３－２７７６３号公報
　本発明の目的は、外周リップの塑性変形（へたり）を原因とするシール性の低下を抑制することのできる密封装置を提供することにある。
　本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
　すなわち、本発明の密封装置は、
　軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
　密封対象流体側に設けられた環状の装着溝を介して外周側の外周リップと、前記装着溝を介して内周側の内周リップとを有する樹脂製のパッキンと、
　前記装着溝内に装着され、該装着溝の溝底側から外周側かつ密封対象流体側に伸びて前記外周リップを外周側に押圧する外周押圧部と、前記装着溝の溝底側から内周側かつ密封対象流体側に伸びて前記内周リップを内周側に押圧する内周押圧部とを有する金属製のバネ部材と、を備え、
　前記外周リップと内周リップのうち、前記内周リップ側にのみ前記バネ部材の抜け落ちを抑制する突起が設けられていることを特徴とする。
　本発明によれば、バネ部材の抜け落ちを抑制する突起を、内周リップ側にのみ設けて、外周リップには設けない構成を採用している。これにより、外周リップの剛性を低くすることができ、バネ部材における外周押圧部による影響を大きくすることが可能となる。従って、外周リップ自体がへたってしまっても、外周押圧部による押圧力により、外周リップによるシール性を長期に亘って維持させることができる。
　前記外周リップのうち最も外径が大きな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚は、前記内周リップのうち最も内径が小さな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚よりも薄いとよい。
　これにより、軸と内周リップとの間で摺動する用途に密封装置が用いられる場合には、摺動摩耗が生ずる内周リップの摩耗代を確保しつつ、外周リップの剛性を低くすることができる。
　前記外周リップは、前記装着溝内に装着されているバネ部材における外周押圧部の先端よりも密封対象流体側に伸び、かつ、軸線方向の長さは内周リップよりも短いとよい。
　これにより、バネ部材が外周リップの外側にはみ出してしまうことを抑制しつつ、外周リップの剛性を低くすることができる。
　なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
　以上説明したように、本発明によれば、外周リップの塑性変形（へたり）を原因とするシール性の低下を抑制することができる。
図１は本発明の実施例に係る密封装置の模式的断面図である。 図２は本発明の実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。 図３は本発明の実施例に係るバネ部材の折り曲げ加工前の状態を示す平面図である。 図４は本発明の実施例に係るバネ部材の平面図である。 図５は本発明の実施例に係るバネ部材の断面図である。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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限りは、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。
　（実施例）
　図１～図５を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。本実施例に係る密封装置は、ターボチャージャーなどの各種装置において、軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するために用いられる。なお、密封装置は、軸とハウジングが相対的に移動する機構において、好適に用いることができる。また、軸がハウジングに対して、相対的に往復移動する場合、相対的に回転する場合、相対的に搖動する場合、これらのいずれかの組み合わせの場合のいずれの場合にも、本実施例に係る密封装置は適用され得る。なお、以下の説明において、軸線とは、軸の中心軸線を意味する。
　＜密封装置の構成＞
　本実施例に係る密封装置の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、樹脂製のパッキン１０と、金属製のバネ部材２０とから構成される。パッキン１０の材料としては、炭素繊維，ガラス繊維，ブロンズ粉末などの充填剤入りのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を好適に用いることができる。バネ部材２０の材料としては、ステンレス鋼を好適に用いることができる。
　密封装置１００は、上記の通り、軸２００とハウジング３００との間の環状隙間を封止するために用いられる。例えば、ハウジング３００の軸孔の内周面に形成された環状溝３１０に装着されて、軸２００の外周面とハウジング３００の軸孔内周面との間の環状隙間を封止する（図２参照）。なお、図２においては、図中右側が密封対象流体側（高圧側（Ｈ））であり、図中左側が低圧側（Ｌ）である。また、本実施例においては、パッキン１０は環状溝３１０内に装着されることでハウジング３００に対して固定されている。そして、軸２００がハウジング３００に対して相対的に移動すると、パッキン１０と軸２００との間で摺動する。
　パッキン１０は、回転対称形状である。そして、パッキン１０は、軸線方向の一方側（高圧側（Ｈ））に設けられた環状の装着溝１１を介して外周側の外周リップ１２と、装着溝１１を介して内周側の内周リップ１３とを有している。
　本実施例に係るパッキン１０においては、バネ部材２０の抜け落ちを抑制するために、外周リップ１２と内周リップ１３のうち内周リップ１３側にのみ外周側に向かって突出した環状の突起１３ａが設けられている。
　また、外周リップ１２のうち最も外径が大きな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚Ｔ１は、内周リップ１３のうち最も内径が小さな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚Ｔ２よりも薄くなるように設計されている。なお、Ｔ１＜（２／３）Ｔ２を満たすようにすると好適である。
　更に、軸線方向において、外周リップ１２の先端は、突起１３ａの幅Ｘの範囲内に収まるように設定されている。つまり、外周リップ１２は、装着溝１１内に装着されているバネ部材２０における外周押圧部２１の先端よりも高圧側（Ｈ）に伸び、かつ、軸線方向の長さは内周リップ１３よりも短くなるように設計されている。
　バネ部材２０は、パッキン１０における装着溝１１内に装着される。このバネ部材２０は、装着溝１１の溝底側から外周側かつ高圧側（Ｈ）に伸びて外周リップ１２を外周側に押圧する外周押圧部２１と、装着溝の１１の溝底側から内周側かつ高圧側（Ｈ）に伸びて内周リップ１３を内周側に押圧する内周押圧部２２とを有している。
　図３～図５を参照して、このバネ部材２０の構成及び製法について説明する。まず、金属板に切削加工を施すことにより、周方向に蛇行するように伸びる中間製品２０ａを製作する（図３参照）。この中間製品２０ａの径方向の中心を通る仮想円Ｌを谷として、仮想円Ｌよりも内側の部分と外側の部分をそれぞれ図３中紙面手前方向に折り曲げるように折り曲げ加工を施す。これにより、バネ部材２０を得ることができる。なお、図４は折り曲げ加工により得られたバネ部材の平面図を示し、図５は図４中のＡＡ断面（ただし、一部については省略している）を示している。
　＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
　以上説明したように、本実施例に係る密封装置１００においては、パッキン１０における外周リップ１２の剛性を低くして、バネ部材２０における外周押圧部２１の影響を大きくすることができる。これにより、外周リップ１２の塑性変形（へたり）を原因とするシール性の低下を抑制することができる。すなわち、背景技術の中で説明したように、高温環境下では、パッキンにおける外周リップがハウジングの軸孔内周面に対して強く押し付けられる。これにより、外周リップに、へたりが生じてしまう。この場合、外周リップの剛性が高く、バネ部材における外周押圧部の影響が小さいと、へたりによるシール性の低下が顕著になってしまう。これに対して、本実施例に係る密封装置１００によれば、上記の通り、外周リップ１２の剛性を低くして、外周押圧部２１の影響を大きくすることで、外周リップ１２のへたりを原因とするシール性の低下を抑制することができる。以下、より詳細に説明する。
　本実施例においては、バネ部材２０の抜け落ちを抑制する突起１３ａを、パッキン１０の内周リップ１３側にのみ設ける構成を採用している。これにより、外周リップ１２の剛性を低くすることができ、バネ部材２０における外周押圧部２１による影響を大きくすることが可能となる。従って、外周リップ１２自体がへたってしまっても、外周押圧部２１による押圧力により、外周リップ１２によるシール性を長期に亘って維持させることができる。また、内周リップ１３に環状の突起１３ａを設けることによって、内周リップ１３の先端が、軸２００とハウジング３００との間の微小隙間Ｓ１（図２参照）にはみ出してしまうことを抑制できる効果もある。
　また、本実施例においては、外周リップ１２における特定の部位の肉厚Ｔ１が、内周リップ１３における特定の部位の肉厚Ｔ２よりも薄くなるように設計されている。これにより、軸２００と内周リップ１３との間で摺動する用途に密封装置１００が用いられる場合には、摺動摩耗が生ずる内周リップ１３の摩耗代を確保することができる。その一方で、外周リップ１２の肉厚は薄くすることにより、外周リップ１２の剛性については低くすることができる。なお、Ｔ１＜（２／３）Ｔ２を満たすようにすることで、これらの効果をより確実に発揮させることができる。
　更に、本実施例においては、外周リップ１２は、装着溝１１内に装着されているバネ部材２０における外周押圧部２１の先端よりも高圧側（Ｈ）に伸び、かつ、軸線方向の長さは内周リップ１３よりも短くなるように設計されている。これにより、バネ部材２０が外周リップ１２の外側にはみ出してしまうことを抑制しつつ、外周リップ１２の剛性を低くすることができる。つまり、外周リップ１２の軸線方向の長さを短くするほど、外周リップ１２の剛性を低くすることができる。ここで、バネ部材２０の抜け落ちを抑制するために環状の突起１３ａが設けられた内周リップ１３よりも、外周リップ１２の軸線方向の長さを短くすることができる。ただし、バネ部材２０の外周押圧部２１が装着溝１１からはみ出してしまわないようにする必要がある。そこで、本実施例においては、外周リップ１２を上記の通り設計している。また、外周リップ１２の軸線方向の長さを短くすることによって、外周リップ１２は、バネ部材２０における外周押圧部２１により、リップ先端に近い位置で外周側に押圧される。従って、てこの原理により、リップ先端から離れた位置で、外周リップ１２が外周押圧部２１により外周側に押圧される場合に比べて、バネ部材２０における外周押圧部２１による影響を大きくすることが可能となる。
　上記の通り、外周リップ１２は、剛性が低くなるように構成されるため、変形し易い特性を有する。しかしながら、外周リップ１２は内周リップ１３よりも短いため、環状溝３１０の側壁面に突き当たってしまうことはなく、異常に変形してしまうことはない。なお、内周リップ１３は、環状溝３１０の側壁面に突き当たってしまうこともあり得るが、肉厚が厚く、かつ環状の突起１３ａが設けられていることで剛性が高いため、異常に変形してしまうことはない。
　なお、耐久性に関して、本実施例に係る密封装置１００と、現行の密封装置とを比較するために、比較試験を行った。試験を行った現行の密封装置は、内周リップと外周リップの肉厚及び軸線方向の長さが等しく、かつ両リップにバネ部材の抜け落ちを抑制する環状の突起を設けた構成である。耐久試験の内容は次の通りである。まず、試験サンプルを２６０℃の高温環境下に１００時間放置する。その後、－３０℃の環境下で外周リップの締め代の測定を行った。なお、初期の締め代は、現行の密封装置及び本実施例に係る密封装置１００のいずれも０．４５ｍｍに設定した。耐久試験の結果、現行の密封装置は、外周リップの締め代が０．１ｍｍまで低下したのに対して、本実施例に係る密封装置１００の場合には、外周リップ１２の締め代は０．２５ｍｍであった。以上のように、本実施例に係る密封装置１００を採用することにより、外周リップ１２のへたりを原因とするシール性の低下を抑制することができることを確認できた。
　１０　パッキン
　１１　装着溝
　１２　外周リップ
　１３　内周リップ
　１３ａ　突起
　２０　バネ部材
　２０ａ　中間製品
　２１　外周押圧部
　２２　内周押圧部
　１００　密封装置
　２００　軸
　３００　ハウジング
　３１０　環状溝
　Ｓ１　微小隙間

Claims (3)

  1. 　軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
    　密封対象流体側に設けられた環状の装着溝を介して外周側の外周リップと、前記装着溝を介して内周側の内周リップとを有する樹脂製のパッキンと、
    　前記装着溝内に装着され、該装着溝の溝底側から外周側かつ密封対象流体側に伸びて前記外周リップを外周側に押圧する外周押圧部と、前記装着溝の溝底側から内周側かつ密封対象流体側に伸びて前記内周リップを内周側に押圧する内周押圧部とを有する金属製のバネ部材と、を備え、
    　前記外周リップと内周リップのうち、前記内周リップ側にのみ前記バネ部材の抜け落ちを抑制する突起が設けられていることを特徴とする密封装置。
  2. 　前記外周リップのうち最も外径が大きな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚は、前記内周リップのうち最も内径が小さな部位よりもリップの根本側における最も厚みの薄い部位の肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
  3. 　前記外周リップは、前記装着溝内に装着されているバネ部材における外周押圧部の先端よりも密封対象流体側に伸び、かつ、軸線方向の長さは内周リップよりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載の密封装置。
PCT/JP2014/079788 2014-01-16 2014-11-11 密封装置 WO2015107760A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/112,041 US9920837B2 (en) 2014-01-16 2014-11-11 Sealing device
EP14879086.8A EP3096045B1 (en) 2014-01-16 2014-11-11 Sealing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005902A JP6314487B2 (ja) 2014-01-16 2014-01-16 密封装置
JP2014-005902 2014-01-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015107760A1 true WO2015107760A1 (ja) 2015-07-23

Family

ID=53542664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/079788 WO2015107760A1 (ja) 2014-01-16 2014-11-11 密封装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9920837B2 (ja)
EP (1) EP3096045B1 (ja)
JP (1) JP6314487B2 (ja)
WO (1) WO2015107760A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108602110A (zh) * 2016-02-18 2018-09-28 Nok株式会社 密封装置的弹簧构件的制造方法
US20190072182A1 (en) * 2016-03-22 2019-03-07 Nok Corporation Sealing device
EP3329157B1 (en) * 2015-07-28 2024-06-12 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Seals

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6610673B2 (ja) * 2015-10-19 2019-11-27 Ｎｏｋ株式会社 ダストシール
WO2017098622A1 (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 三菱電機株式会社 バルブ装置
DE112017000623T5 (de) 2016-02-02 2018-10-25 Nok Corporation Dichteinrichtung
JP6172625B1 (ja) * 2016-02-18 2017-08-02 Nok株式会社 密封装置のバネ部材の製造方法
CN109073086B (zh) 2016-05-10 2020-01-14 Nok株式会社 防尘密封件
DE18162396T1 (de) * 2017-03-16 2018-12-13 Bal Seal Engineering, Inc. V-federn, dichtungen mit v-federn und zugehörige verfahren
JP6993103B2 (ja) * 2017-04-28 2022-01-13 Nok株式会社 環状ダストリップ及び密封装置
CN110594327A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 北京裕泰行新材料科技有限公司 一种v型弹簧及其生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327763U (ja) 1986-08-06 1988-02-23
JP2003247646A (ja) 2002-02-21 2003-09-05 Mitsubishi Cable Ind Ltd 樹脂製シール
JP2005299808A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nok Corp ポンプ用シール
WO2013172094A1 (ja) * 2012-05-16 2013-11-21 Nok株式会社 バッファリング

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT190756B (de) * 1952-08-26 1957-07-25 Kupfer Asbest Co Dichtung mit Federelement
US3114561A (en) * 1959-10-13 1963-12-17 Creath Composite seal with resilient expansion member
JPS5953817U (ja) 1982-09-28 1984-04-09 東急車輌製造株式会社 汚泥水処理車の濾過装置に於けるフロック破壊防止装置
US4508356A (en) * 1984-06-06 1985-04-02 Robert Janian Modified C-shaped mechanical spring seal
US5799953A (en) * 1995-05-25 1998-09-01 American Variseal Capped spring-energized seal
DE19609472A1 (de) * 1996-03-04 1997-09-11 Schaeffler Waelzlager Kg Ringkolbendichtung für ein hydraulisch betätigbares Ausrücksystem
US5984316A (en) * 1997-12-12 1999-11-16 Bal Seal Engineering Company, Inc. Rotary reciprocating seals with internal metal band
US5992856A (en) * 1997-12-12 1999-11-30 Bal Seal Engineering Company, Inc. Rotary, reciprocating seals with double spring and separating band rings
US6050572A (en) * 1998-03-09 2000-04-18 Bal Seal Engineering Company, Inc. Rotary cartridge seals with retainer
US20090230630A1 (en) * 2005-05-27 2009-09-17 Nok Corporation Lip type seal
JP4877460B2 (ja) * 2005-06-14 2012-02-15 Ｎｏｋ株式会社 リップタイプシール
JP5045869B2 (ja) * 2005-12-08 2012-10-10 Ｎｏｋ株式会社 リップタイプシール
WO2007082111A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-19 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Annular seal and pump including same
EP2379919A4 (en) * 2008-12-24 2014-08-06 Saint Gobain Performance Plast POLYMER MATERIALS AND SEALS THEREFORE FOR HIGH-PRESSURE PUMPS
US8684362B2 (en) * 2009-08-12 2014-04-01 Bal Seal Engineering, Inc. Cartridge seal assemblies and associated methods
JP4665046B1 (ja) * 2009-10-07 2011-04-06 Ｎｏｋ株式会社 密封装置
US8240672B2 (en) * 2010-05-07 2012-08-14 Flowserve Management Company Low breakout friction energized gasket
DE102011080970B4 (de) * 2011-08-15 2020-01-09 Elringklinger Ag Dichtung zum Abdichten eines Dichtspalts und Verfahren zum Herstellen einer solchen Dichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327763U (ja) 1986-08-06 1988-02-23
JP2003247646A (ja) 2002-02-21 2003-09-05 Mitsubishi Cable Ind Ltd 樹脂製シール
JP2005299808A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nok Corp ポンプ用シール
WO2013172094A1 (ja) * 2012-05-16 2013-11-21 Nok株式会社 バッファリング

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3096045A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3329157B1 (en) * 2015-07-28 2024-06-12 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Seals
CN108602110A (zh) * 2016-02-18 2018-09-28 Nok株式会社 密封装置的弹簧构件的制造方法
EP3412374A4 (en) * 2016-02-18 2019-09-18 Nok Corporation METHOD FOR PRODUCING A SPRING ELEMENT FOR A SEALING DEVICE
CN108602110B (zh) * 2016-02-18 2019-11-05 Nok株式会社 密封装置的弹簧构件的制造方法
US10737310B2 (en) 2016-02-18 2020-08-11 Nok Corporation Method for manufacturing spring member of sealing device
US20190072182A1 (en) * 2016-03-22 2019-03-07 Nok Corporation Sealing device

Also Published As

Publication number Publication date
US20160334017A1 (en) 2016-11-17
JP6314487B2 (ja) 2018-04-25
EP3096045A4 (en) 2017-11-08
US9920837B2 (en) 2018-03-20
EP3096045B1 (en) 2021-04-07
JP2015135137A (ja) 2015-07-27
EP3096045A1 (en) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015107760A1 (ja) 密封装置
JP6663630B2 (ja) 密封装置
JP6658896B2 (ja) 密封装置
JP5252878B2 (ja) 回転軸シール
JP5626928B2 (ja) 軸封装置
WO2017163992A1 (ja) 密封装置
WO2017141636A1 (ja) 密封装置のバネ部材の製造方法
KR20140015335A (ko) 밀봉링
JP2010169264A (ja) シール
US10323750B2 (en) Seal mechanism
CN106402393B (zh) 轴密封件
JP6674229B2 (ja) 密封装置
JP2018076903A (ja) 密封装置
JP7203971B2 (ja) 密封装置
JP2019199927A (ja) 密封装置
JP2014177954A (ja) 密封装置及び密封装置を備える転がり軸受ユニット
JP6172625B1 (ja) 密封装置のバネ部材の製造方法
WO2020250613A1 (ja) 密封装置
JP2007333018A (ja) バルブのシール構造
JP2013007488A (ja) 回転軸シール
JP3179294U (ja) 流体バネ
WO2018008520A1 (ja) シール材の配置構造
JP2011094775A (ja) ポペット弁
JP2017180772A (ja) パッキン
JP2013072472A (ja) 密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14879086

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15112041

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014879086

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014879086

Country of ref document: EP