WO2018037918A1 - 密封装置 - Google Patents

密封装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018037918A1
WO2018037918A1 PCT/JP2017/028875 JP2017028875W WO2018037918A1 WO 2018037918 A1 WO2018037918 A1 WO 2018037918A1 JP 2017028875 W JP2017028875 W JP 2017028875W WO 2018037918 A1 WO2018037918 A1 WO 2018037918A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
peripheral surface
seal ring
sealing device
outer peripheral
shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/028875
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘明 門馬
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 US16/327,091 priority Critical patent/US10890257B2/en
Priority to CN201780051705.8A priority patent/CN109642675B/zh
Priority to EP17843403.1A priority patent/EP3505799B1/en
Priority to JP2018535592A priority patent/JP6658896B2/ja
Publication of WO2018037918A1 publication Critical patent/WO2018037918A1/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
    • F16J15/3232—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
    • 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
    • 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
    • F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device for sealing an annular gap between a relatively moving shaft and a housing.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure using a sealing device according to virtual technology.
  • the illustrated sealing device 700 functions to seal an annular gap between the relatively moving shaft 500 and the housing 600.
  • An annular notch 610 is provided on the inner circumferential surface of the axial hole of the housing 600, and an annular member 650 is attached to the tip of the housing 600. This forms an annular groove to which the sealing device 700 is attached.
  • the sealing device 700 is made of a resin material.
  • the sealing device 700 is provided with a pair of inner peripheral lip 710 and a pair of outer peripheral lip 720 which are respectively provided on both axial direction sides of the cylindrical portion.
  • the pair of inner peripheral lips 710 is configured to be slidable with respect to the outer peripheral surface of the shaft 500
  • the pair of outer peripheral lips 720 is configured to be in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600. That is, when the shaft 500 and the housing 600 move relative to each other, the sealing device 700 is fixed to the housing 600, and the sealing performance is achieved by sliding between the shaft 500 and the pair of inner circumferential lips 710. Aims to be maintained.
  • the diameter of the inner circumferential lip 710 may decrease, and the pressure force of the inner circumferential lip 710 on the shaft 500 may increase, causing the sealing device 700 to move along with the shaft 500.
  • the sealing device 700 contacts the wall surface of the annular groove, and the inner circumferential lip 710 and the outer circumferential lip 720 are deformed. And sealing performance may be reduced.
  • the outer peripheral lip 720 slides on the inner peripheral surface of the axial hole of the housing 600, and sliding wear occurs on the outer peripheral lip 720. There is a possibility that the sealing performance may be reduced.
  • the sealing device 700 made of resin rigidity is high compared with the sealing device made of a rubber-like elastic body. Therefore, when an annular groove is formed on the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600, and the sealing device 700 is mounted in this groove, as described above, the annular notch 610 is provided in the housing 600, After mounting the sealing device 700 in the notch 610, it is necessary to attach the annular member 650.
  • the annular groove is formed so that the sealing device 700 does not slip out of the axial hole of the housing 600 under the use condition in which the shaft 500 and the housing 600 reciprocate relative to each other. Is required. Therefore, it is necessary to attach the annular member 650 to the housing 600, and there is also a problem that the number of parts increases.
  • An object of the present invention is to provide a sealing device capable of suppressing movement with a shaft when the shaft and the housing move relative to each other.
  • the present invention adopts the following means in order to solve the above problems.
  • the sealing device of the present invention is A sealing device for sealing an annular gap between a relatively moving shaft and a housing, the sealing device comprising: Resin seal ring made of resin, An elastic seal ring made of a rubber-like elastic body mounted on the outer peripheral surface side of the resin seal ring and in close contact with the inner peripheral surface of an axial hole in the housing through which the shaft is inserted;
  • the resin seal ring is A cylindrical portion, A pair of inner circumferential lips respectively provided on both axial sides of the cylindrical portion; A pair of outer peripheral lips provided respectively on both axial direction sides of the cylindrical portion; And an annular mounting groove provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion and to which the elastic seal ring is mounted; As the pair of inner circumferential lips move away from the cylindrical portion, the diameter of both the inner circumferential surface and the outer circumferential surface is reduced toward the tip of the lip slidable on the outer circumferential surface of the shaft,
  • the pair of outer peripheral lips are characterized in that the inner peripheral surface side and the
  • the elastic seal made of rubber-like elastic body is configured to be in close contact with the inner peripheral surface of the axial hole of the housing in the annular mounting groove provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion in the resin seal ring.
  • the ring is attached. Therefore, movement of the resin seal ring relative to the housing is suppressed. As a result, movement of the resin seal ring with the shaft is suppressed, and movement of the sealing device with the shaft is suppressed.
  • the diameter of both the inner circumferential surface and the outer circumferential surface is reduced toward the lip tip which can slide on the outer circumferential surface of the shaft. It is configured. As a result, the contact of the portion other than the lip tip with the outer peripheral surface of the shaft is suppressed, and movement of the resin seal ring with the shaft can be more reliably suppressed.
  • the pair of outer peripheral lips are configured to expand in diameter toward the tip of the lip in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole as moving away from the cylindrical portion. It is done. Therefore, the pair of outer peripheral lips are easily bent radially inward. Therefore, the elastic seal ring can be easily attached to the mounting groove, and the load on the elastic seal ring can be suppressed. Further, the elastic seal ring can be more reliably in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole.
  • 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 of a resin seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure using a sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure using a sealing device according to virtual technology.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • the sealing device has a substantially rotationally symmetrical shape, and in FIG. 1, a cross-sectional view of the sealing device cut along a plane including the central axis of the sealing device.
  • the “axial direction” means the direction in which the central axis of the sealing device extends.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a resin seal ring according to an embodiment of the present invention. Also in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure using a sealing device according to an embodiment of the present invention. Also in FIG. 3, the cross-sectional view which cut
  • the sealing device 10 according to the present embodiment plays a role of sealing an annular gap between the relatively moving shaft 500 and the housing 600.
  • the shaft 500 and the housing 600 relatively reciprocate, rotate relatively, rotate relatively, and in any case where two or more of these movements are combined.
  • the sealing device 10 according to the present embodiment is applicable.
  • An annular notch 610 is provided on the inner circumferential surface of the shaft hole in the housing 600 through which the shaft 500 is inserted.
  • the sealing device 10 is mounted in the notch 610. Then, when the shaft 500 and the housing 600 move relative to each other, the sealing device 10 is maintained fixed to the housing 600 and slides on the outer peripheral surface of the shaft 500 to provide sealing performance. Maintained.
  • the sealing device 10 includes a resin seal ring 100 made of resin, an elastic seal ring 300 made of a rubber-like elastic body mounted on the outer peripheral surface side of the resin seal ring 100, and a metal spring member 200.
  • a resin seal ring 100 As a material of the resin seal ring 100, PTFE, PA, PEEK, PPS, ETFE, PFA or the like can be applied. Further, NBR, FKM, EPDM, CR or the like can be applied as a material of the elastic seal ring 300.
  • the resin seal ring 100 includes a cylindrical portion 110, a pair of inner peripheral lips 120 respectively provided on both axial sides of the cylindrical portion 110, and a pair of outer peripheral lips 130 respectively provided on axial both sides of the cylindrical portion 110. There is. Further, on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 110, an annular mounting groove 111 in which the elastic seal ring 300 is mounted is provided. The pair of inner peripheral lips 120 are configured to decrease in diameter on the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side toward the lip tip 121 which can slide on the outer peripheral surface of the shaft 500 as moving away from the cylindrical portion 110 There is.
  • the outer peripheral lip 130 moves away from the cylindrical portion 110, the outer peripheral lip 130 is directed toward the lip tip 131 in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600 (the inner peripheral surface of the portion where the notch 610 is provided). Both the peripheral surface side and the outer peripheral surface side are configured to expand in diameter.
  • the spring member 200 is mounted in an annular recess having a U-shaped cross section formed between the inner circumferential lip 120 and the outer circumferential lip 130.
  • the spring member 200 includes an inner circumferential pressing portion 210 pressing the inner circumferential lip 120 radially inward, and an outer circumferential pressing portion 220 pressing the outer circumferential lip 130 radially outward.
  • a stopper 132 for preventing the spring member 200 from falling off is provided at the tip of the outer peripheral lip 130.
  • the spring members 200 are respectively provided between an inner circumferential lip 120 and an outer circumferential lip 130 respectively provided on both sides of the cylindrical portion 110.
  • the inner diameter of the cylindrical portion 110 in the resin seal ring 100 is larger than the outer diameter of the shaft 500 in the state where no external force is applied.
  • the inner diameter of each lip tip 121 of the pair of inner peripheral lips 120 in the resin seal ring 100 is smaller than the outer diameter of the shaft 500 when no external force is applied.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 110 in the resin seal ring 100 and the outer diameter near the root of the outer peripheral lip 130 are provided with the notch 610 in the shaft hole of the housing 600. Smaller than the inner diameter of the Then, in a state where no external force is applied, the outer diameter of each lip tip 131 of the pair of outer peripheral lips 130 in the resin seal ring 100 is the inner diameter of the portion of the shaft hole of the housing 600 where the notch 610 is provided. Greater than. Thereby, when the sealing device 10 is used, only the vicinity of each lip tip 131 of the pair of outer peripheral lips 130 of the resin seal ring 100 adheres to the inner peripheral surface of the shaft hole in the resin seal ring 100 Do.
  • the groove width H of the mounting groove 111 is designed to be 20% or more and 40% or less with respect to the maximum width H1 in the axial direction of the resin seal ring 100. ing.
  • the thickness T of the cylindrical portion 110 is 44% or more and 60% or less with respect to the distance T1 from the inner circumferential surface of the cylindrical portion 110 to the opening edge of the mounting groove 111. It is designed to be
  • the elastic seal ring 300 is an O-ring having a circular cross-sectional shape.
  • the inner diameter of the elastic seal ring 300 is smaller than the outer diameter of the cylindrical portion 110 of the resin seal ring 100 (the outer diameter of the bottom surface of the mounting groove 111) when no external force is applied. Further, in a state in which no external force is applied, the outer diameter of elastic seal ring 300 is smaller than the outer diameter of each lip tip 131 of the pair of outer peripheral lips 130 in resin seal ring 100. Among them, the inner diameter of the portion where the notch 610 is provided is larger.
  • the elastic seal ring 300 is in close contact with the bottom surface of the mounting groove 111 in the resin seal ring 100 and the inner circumferential surface of the axial hole in the housing 600.
  • the compression ratio of the elastic seal ring 300 is designed to be 50% or less.
  • the wire diameter of the elastic seal ring 300 in a state in which no external force is applied is D
  • the wire diameter of the elastic seal ring 300 in use in the compression direction is D1
  • the compression ratio is D1) ⁇ D) ⁇ 100 (%).
  • the case of an O-ring having a circular cross section is shown as a specific example of the elastic seal ring 300, but the elastic seal ring in the present invention is not limited to the O-ring.
  • the elastic seal ring it is also possible to adopt a square ring having a rectangular cross section or a D ring having a D-shaped cross section.
  • the annular mounting groove 111 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 110 in the resin seal ring 100 is configured to be in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600.
  • An elastic seal ring 300 made of a rubber-like elastic material is mounted. Therefore, movement of resin seal ring 100 relative to housing 600 is suppressed. Thereby, the resin seal ring 100 is suppressed from moving with the shaft 500, and the sealing device 10 is suppressed from moving with the shaft 500.
  • the sealing device 10 when the sealing device 10 is used under the use condition in which the shaft 500 and the housing 600 relatively reciprocate, the sealing device 10 can be prevented from contacting the side wall surface of the notch 610. . Thereby, the fall of sealing performance can be controlled. Further, since it is not necessary to take measures to prevent the sealing device 10 from coming out of the shaft hole of the housing 600, it is not necessary to form an annular groove, and the notch 610 may be left. There is no risk of getting lost.
  • the sealing device 10 when the sealing device 10 is used under use conditions where the shaft 500 and the housing 600 relatively rotate or swing, the outer peripheral lip 130 is prevented from sliding with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600. can do. Thereby, the fall of sealing performance can be controlled.
  • both the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side are directed toward the lip tip 121 slidable on the outer peripheral surface of the shaft 500. It is configured to reduce its diameter. As a result, contact of the portion other than the lip tip 121 with the outer peripheral surface of the shaft 500 is suppressed, and movement of the resin seal ring 100 together with the shaft can be suppressed more reliably.
  • the pair of outer peripheral lips 130 move away from the cylindrical portion 110, either the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side is directed toward the lip tip 131 in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 600.
  • the elastic seal ring 300 is provided on the outer peripheral surface side, the leakage of the fluid to be sealed from the outer peripheral surface side of the sealing device 10 can be suppressed more reliably.
  • the sealing device 10 according to the present embodiment is provided with the inner peripheral lip 120 and the outer peripheral lip 130 on both sides in the axial direction, sealing performance is exhibited on both sides in the axial direction.
  • Sealing device 100 Resin seal ring 110 Cylindrical part 111 Mounting groove 120 Inner circumferential lip 121 Lip tip 130 Peripheral lip 131 Lip tip 132 Stopper 200 Stopper 200 Spring member 210 Inner circumferential pressing part 220 Outer circumferential pressing part 300 Elastic seal ring 500 Shaft 600 Housing

Abstract

軸とハウジングが相対的に移動した場合に、軸と共に移動してしまうことを抑制可能とする密封装置を提供する。　樹脂シールリング１００は、円筒部１１０と、円筒部１１０の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の内周リップ１２０と、円筒部１１０の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の外周リップ１３０と、円筒部１１０の外周面に設けられ、弾性体シールリング３００が装着される環状の装着溝１１１と、を備え、一対の内周リップ１２０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、軸の外周面に摺動自在なリップ先端１２１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径しており、一対の外周リップ１３０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、ハウジングの軸孔の内周面に密着するリップ先端１３１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径していることを特徴とする。

Description

密封装置
　本発明は、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密封装置に関する。
　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密封装置において、軸線方向の両側に対して優れた密封機能を発揮させる技術が検討されている。図４は仮想技術に係る密封装置を用いた密封構造の模式的断面図である。図示の密封装置７００は、相対的に移動する軸５００と、ハウジング６００との間の環状隙間を封止する機能を発揮する。ハウジング６００の軸孔の内周面には、環状の切欠き６１０が設けられ、かつハウジング６００の先端には環状部材６５０が取り付けられている。これにより、密封装置７００が取り付けられる環状の溝が形成されている。また、この密封装置７００は、樹脂材により構成される。そして、密封装置７００は、円筒部の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の内周リップ７１０、及び一対の外周リップ７２０を備えている。一対の内周リップ７１０は軸５００の外周面に対して摺動自在に構成され、一対の外周リップ７２０はハウジング６００の軸孔の内周面に密着するように構成されている。つまり、軸５００とハウジング６００が相対的に移動する際には、密封装置７００はハウジング６００に対して固定され、軸５００と一対の内周リップ７１０との間で摺動することで、密封性が維持されることを狙っている。
　しかしながら、高温環境下で使用されると、内周リップ７１０が縮径し、軸５００に対する内周リップ７１０の緊迫力が増加して、軸５００と共に密封装置７００が移動してしまうことがある。これにより、軸５００とハウジング６００が相対的に往復移動する使用条件下においては、密封装置７００が環状の溝の壁面に対して接触してしまい、内周リップ７１０や外周リップ７２０が変形して、密封性が低下してしまうおそれがある。また、軸５００とハウジング６００が相対的に回転又は揺動する使用条件下においては、外周リップ７２０がハウジング６００の軸孔の内周面と摺動し、外周リップ７２０に摺動摩耗が生じることで、密封性が低下してしまうおそれがある。
　また、樹脂製の密封装置７００の場合には、ゴム状弾性体製の密封装置に比べて剛性が高い。そのため、ハウジング６００の軸孔の内周面に環状の溝を形成して、この溝内に密封装置７００を装着する場合には、上記の通り、ハウジング６００に環状の切欠き６１０を設けて、この切欠き６１０内に密封装置７００を装着した後に、環状部材６５０を取り付ける必要がある。図示の仮想技術の場合には、軸５００とハウジング６００が相対的に往復移動する使用条件下において、密封装置７００がハウジング６００の軸孔から抜け出してしまわないように、環状の溝を形成することが必須となる。従って、環状部材６５０をハウジング６００に取付けることが必須となり、部品点数が増加してしまう問題もある。
特開２０１４－１３７１３９号公報
　本発明の目的は、軸とハウジングが相対的に移動した場合に、軸と共に移動してしまうことを抑制可能とす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、
　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密封装置であって、
　樹脂製の樹脂シールリングと、
　前記樹脂シールリングの外周面側に装着され、前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に密着するゴム状弾性体製の弾性体シールリングと、
　を備える密封装置において、
　前記樹脂シールリングは、
　円筒部と、
　前記円筒部の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の内周リップと、
　前記円筒部の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の外周リップと、
　前記円筒部の外周面に設けられ、前記弾性体シールリングが装着される環状の装着溝と、を備え、
　前記一対の内周リップは、前記円筒部から遠ざかるに従って、前記軸の外周面に摺動自在なリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径しており、
　前記一対の外周リップは、前記円筒部から遠ざかるに従って、前記軸孔の内周面に密着するリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径していることを特徴とする。
　本発明によれば、樹脂シールリングにおける円筒部の外周面に設けられた環状の装着溝に、ハウジングの軸孔の内周面に密着するように構成されたゴム状弾性体製の弾性体シールリングが装着される。そのため、樹脂シールリングがハウジングに対して移動してしまうことが抑制される。これにより、樹脂シールリングが軸と共に移動してしまうことが抑制され、密封装置が軸と共に移動してしまうことが抑制される。
　また、樹脂シールリングにおいて、一対の内周リップは、円筒部から遠ざかるに従って、軸の外周面に摺動自在なリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径するように構成されている。これにより、リップ先端以外の部位が軸の外周面に接触することが抑制され、樹脂シールリングが軸と共に移動してしまうことをより確実に抑制可能となる。
　更に、樹脂シールリングにおいて、一対の外周リップは、円筒部から遠ざかるに従って、軸孔の内周面に密着するリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径するように構成されている。従って、一対の外周リップは径方向内側に撓みやすい。そのため、弾性体シールリングを装着溝に対して容易に装着でき、弾性体シールリングへの負荷を抑制することができる。また、弾性体シールリングをより確実に軸孔内周面に密着させることができる。
　以上説明したように、本発明によれば、軸とハウジングが相対的に移動した場合に、密封装置が軸と共に移動してしまうこと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樹脂シールリングの模式的断面図である。 図３は本発明の実施例に係る密封装置を用いた密封構造の模式的断面図である。 図４は仮想技術に係る密封装置を用いた密封構造の模式的断面図である。
　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３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。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。密封装置は略回転対称形状であり、図１においては、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。なお、以下、「軸線方向」とは、密封装置の中心軸線が伸びる方向を意味する。図２は本発明の実施例に係る樹脂シールリングの模式的断面図である。図２においても、樹脂シールリングの中心軸線を含む面で樹脂シールリングを切断した断面図を示している。図３は本発明の実施例に係る密封装置を用いた密封構造の模式的断面図である。図３においても、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。
　＜密封構造＞
　図３を参照して、本実施例に係る密封装置を用いた密封構造の概略を説明する。本実施例に係る密封装置１０は、相対的に移動する軸５００とハウジング６００との間の環状隙間を封止する役割を担っている。なお、軸５００とハウジング６００とが、相対的に往復移動する場合、相対的に回転する場合、相対的に揺動する場合、これらの移動の２つ以上が組み合わされる場合のいずれの場合にも、本実施例に係る密封装置１０は適用可能である。
　ハウジング６００における軸５００が挿通される軸孔の内周面には、環状の切欠き６１０が設けられている。密封装置１０は、この切欠き６１０内に装着される。そして、軸５００とハウジング６００とが相対的に移動すると、密封装置１０は、ハウジング６００に対して固定された状態が維持され、軸５００の外周面に対して摺動することで、密封性が維持される。
　＜密封装置＞
　特に、図１及び図２を参照して、本実施例に係る密封装置１０について説明する。密封装置１０は、樹脂製の樹脂シールリング１００と、樹脂シールリング１００の外周面側に装着されるゴム状弾性体製の弾性体シールリング３００と、金属製のバネ部材２００とから構成される。樹脂シールリング１００の材料としては、ＰＴＦＥ，ＰＡ，ＰＥＥＫ，ＰＰＳ，ＥＴＦＥ，ＰＦＡなどを適用することができる。また、弾性体シールリング３００の材料としては、ＮＢＲ，ＦＫＭ，ＥＰＤＭ，ＣＲなどを適用することができる。
　樹脂シールリング１００は、円筒部１１０と、円筒部１１０の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の内周リップ１２０と、円筒部１１０の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の外周リップ１３０とを備えている。また、円筒部１１０の外周面には、弾性体シールリング３００が装着される環状の装着溝１１１が設けられている。一対の内周リップ１２０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、軸５００の外周面に摺動自在なリップ先端１２１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径するように構成されている。また、一対の外周リップ１３０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、ハウジング６００の軸孔の内周面（切欠き６１０が設けられている部分の内周面）に密着するリップ先端１３１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径するように構成されている。
　そして、内周リップ１２０と外周リップ１３０との間に形成される断面Ｕ字形状の環状凹部内にバネ部材２００が装着されている。バネ部材２００は、内周リップ１２０を径方向内側に押圧する内周押圧部２１０と、外周リップ１３０を径方向外側に押圧する外周押圧部２２０とを備えている。なお、外周リップ１３０の先端には、バネ部材２００の抜け落ちを防止するためのストッパ部１３２が設けられている。また、バネ部材２００は、円筒部１１０の両側にそれぞれ設けられた内周リップ１２０と外周リップ１３０との間にそれぞれ設けられている。このように、バネ部材２００を設けることによって、樹脂製の樹脂シールリング１００における内周リップ１２０や外周リップ１３０が経時的に塑性変形してしまっても、長期に亘って安定的に密封性を維持させることができる。
　外力が作用していない状態において、樹脂シールリング１００における円筒部１１０の内径は、軸５００の外径よりも大きい。そして、外力が作用していない状態において、樹脂シールリング１００における一対の内周リップ１２０の各リップ先端１２１の内径は、軸５００の外径よりも小さい。これにより、密封装置１０が使用される際においては、樹脂シールリング１００における一対の内周リップ１２０のリップ先端１２１付近のみが軸５００の外周面に対して摺動する。
　また、外力が作用していない状態において、樹脂シールリング１００における円筒部１１０の外径、及び外周リップ１３０の根元付近の外径は、ハウジング６００の軸孔のうち、切欠き６１０が設けられている部位の内径よりも小さい。そして、外力が作用していない状態において、樹脂シールリング１００における一対の外周リップ１３０の各リップ先端１３１の外径は、ハウジング６００の軸孔のうち、切欠き６１０が設けられている部位の内径よりも大きい。これにより、密封装置１０が使用される際においては、樹脂シールリング１００に関しては、樹脂シールリング１００のうち一対の外周リップ１３０の各リップ先端１３１付近のみが軸孔の内周面に対して密着する。
　また、樹脂シールリング１００の剛性を確保する観点から、装着溝１１１の溝幅Ｈは、樹脂シールリング１００の軸線方向の最大幅Ｈ１に対して、２０％以上４０％以下となるように設計されている。同様の理由により、樹脂シールリング１００において、円筒部１１０の肉厚Ｔは、円筒部１１０の内周面から装着溝１１１の開口端縁までの距離Ｔ１に対して、４４％以上６０％以下となるように設計されている。
　本実施例に係る弾性体シールリング３００は、断面形状が円形のＯリングである。そして、外力が作用していない状態において、弾性体シールリング３００の内径は、樹脂シールリング１００における円筒部１１０の外径（装着溝１１１の溝底面の外径）よりも小さい。また、外力が作用していない状態において、弾性体シールリング３００の外径は、樹脂シールリング１００における一対の外周リップ１３０の各リップ先端１３１の外径よりも小さく、かつハウジング６００の軸孔のうち、切欠き６１０が設けられている部位の内径よりも大きい。これにより、密封装置１０が使用される際においては、弾性体シールリング３００は、樹脂シールリング１００における装着溝１１１の溝底面とハウジング６００における軸孔の内周面に対して密着する。なお、弾性体シールリング３００の圧縮率は５０％以下となるように設計されている。ここで、外力が作用していない状態における弾性体シールリング３００の線径をＤとし、使用時における弾性体シールリング３００の圧縮方向の線径をＤ１とすると、圧縮率は、（（Ｄ－Ｄ１）÷Ｄ）×１００（％）である。また、本実施例においては、弾性体シールリング３００の具体例として、断面が円形のＯリングの場合を示したが、本発明における弾性体シールリングはＯリングに限定されることはない。弾性体シールリングの具体例として、断面が矩形の角リングや、断面がＤ字形状のＤリングを採用することも可能である。
　＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
　本実施例に係る密封装置１０によれば、樹脂シールリング１００における円筒部１１０の外周面に設けられた環状の装着溝１１１に、ハウジング６００の軸孔の内周面に密着するように構成されたゴム状弾性体製の弾性体シールリング３００が装着される。そのため、樹脂シールリング１００がハウジング６００に対して移動してしまうことが抑制される。これにより、樹脂シールリング１００が軸５００と共に移動してしまうことが抑制され、密封装置１０が軸５００と共に移動してしまうことが抑制される。従って、軸５００とハウジング６００が相対的に往復移動する使用条件下で密封装置１０が用いられる場合、密封装置１０が切欠き６１０の側壁面に対して接触してしまうことを抑制することができる。これにより、密封性の低下を抑制することができる。また、密封装置１０がハウジング６００の軸孔から抜け出してしまわないような対策も不要となるため、環状の溝を形成させる必要がなく、切欠き６１０のままでよいため、部品点数が増加してしまうこともない。
　また、軸５００とハウジング６００が相対的に回転又は揺動する使用条件下で密封装置１０が用いられる場合、外周リップ１３０がハウジング６００の軸孔の内周面と摺動してしまうことを抑制することができる。これにより、密封性の低下を抑制することができる。
　また、樹脂シールリング１００において、一対の内周リップ１２０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、軸５００の外周面に摺動自在なリップ先端１２１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径するように構成されている。これにより、リップ先端１２１以外の部位が軸５００の外周面に接触することが抑制され、樹脂シールリング１００が軸と共に移動してしまうことをより確実に抑制可能となる。
　また、樹脂シールリング１００において、一対の外周リップ１３０は、円筒部１１０から遠ざかるに従って、ハウジング６００の軸孔の内周面に密着するリップ先端１３１に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径するように構成されている。従って、一対の外周リップ１３０は径方向内側に撓みやすい。そのため、弾性体シールリング３００を装着溝１１１に対して容易に装着でき、弾性体シールリング３００への負荷を抑制することができる。また、弾性体シールリング３００をより確実に軸孔内周面に密着させることができる。
　更に、外周面側に弾性体シールリング３００が設けられているため、密封装置１０の外周面側からの密封対象流体の漏れをより確実に抑制することができる。また、本実施例に係る密封装置１０は、軸線方向の両側にそれぞれ内周リップ１２０と外周リップ１３０が設けられているので、軸線方向の両側に対して密封性が発揮される。
　１０　密封装置
　１００　樹脂シールリング
　１１０　円筒部
　１１１　装着溝
　１２０　内周リップ
　１２１　リップ先端
　１３０　外周リップ
　１３１　リップ先端
　１３２　ストッパ部
　２００　バネ部材
　２１０　内周押圧部
　２２０　外周押圧部
　３００　弾性体シールリング
　５００　軸
　６００　ハウジング

Claims (1)

  1. 　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密封装置であって、
    　樹脂製の樹脂シールリングと、
    　前記樹脂シールリングの外周面側に装着され、前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に密着するゴム状弾性体製の弾性体シールリングと、
    　を備える密封装置において、
    　前記樹脂シールリングは、
    　円筒部と、
    　前記円筒部の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の内周リップと、
    　前記円筒部の軸線方向両側にそれぞれ設けられる一対の外周リップと、
    　前記円筒部の外周面に設けられ、前記弾性体シールリングが装着される環状の装着溝と、を備え、
    　前記一対の内周リップは、前記円筒部から遠ざかるに従って、前記軸の外周面に摺動自在なリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも縮径しており、
    　前記一対の外周リップは、前記円筒部から遠ざかるに従って、前記軸孔の内周面に密着するリップ先端に向けて内周面側及び外周面側のいずれも拡径していることを特徴とする密封装置。
PCT/JP2017/028875 2016-08-24 2017-08-09 密封装置 WO2018037918A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/327,091 US10890257B2 (en) 2016-08-24 2017-08-09 Sealing device
CN201780051705.8A CN109642675B (zh) 2016-08-24 2017-08-09 密封装置
EP17843403.1A EP3505799B1 (en) 2016-08-24 2017-08-09 Sealing device
JP2018535592A JP6658896B2 (ja) 2016-08-24 2017-08-09 密封装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-163738 2016-08-24
JP2016163738 2016-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018037918A1 true WO2018037918A1 (ja) 2018-03-01

Family

ID=61245811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/028875 WO2018037918A1 (ja) 2016-08-24 2017-08-09 密封装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10890257B2 (ja)
EP (1) EP3505799B1 (ja)
JP (1) JP6658896B2 (ja)
CN (1) CN109642675B (ja)
WO (1) WO2018037918A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190032784A1 (en) * 2017-07-31 2019-01-31 Nok Corporation Sealing device
CN109356900A (zh) * 2018-11-22 2019-02-19 清华大学 一种油气双向密封结构
EP3781847B1 (en) * 2018-04-19 2023-09-06 CARCO - PRECISION RUBBER PRODUCTS S.p.A. Emergency seal

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180118773A (ko) * 2016-05-13 2018-10-31 엔오케이 가부시키가이샤 실 링
CN110864115B (zh) * 2019-10-31 2022-03-25 江门市鑫辉特种密封科技有限公司 多唇支撑动密封装置
EP3822522A1 (en) * 2019-11-12 2021-05-19 WABCO Europe BVBA Lip seal for a pneumatic valve
CN112161059B (zh) * 2020-10-29 2021-11-30 清华大学 弹性蓄能密封组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337868U (ja) * 1986-08-28 1988-03-11
JP2005147317A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Nok Corp 密封装置及び燃料噴射ポンプ
WO2016091419A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-hochdruckpumpe mit einem kolben

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB567346A (en) * 1943-07-05 1945-02-09 Haviland Aircraft Company Ltd Improvements in resilient pressure sealing devices
US3527507A (en) * 1968-02-12 1970-09-08 Garlock Inc Unitary bearing element with improved,integral scraper-sealing lip
US3612551A (en) * 1969-11-06 1971-10-12 Trw Inc Bidirectional lip seal
DE3443278A1 (de) * 1984-11-28 1986-05-28 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Druckbeaufschlagte dichtungsanordnung
DE3626067C1 (en) * 1986-08-01 1990-04-19 Heute & Co Rod seal which can be fitted into a groove
DE3940324A1 (de) * 1989-12-06 1991-06-13 Freudenberg Carl Fa Kolben- oder stangendichtung
US5979904A (en) * 1997-12-12 1999-11-09 Bal Seal Engineering Company, Inc. Rotary reciprocating seals with exterior metal band
US5984316A (en) * 1997-12-12 1999-11-16 Bal Seal Engineering Company, Inc. Rotary reciprocating seals with internal metal band
US7637508B2 (en) * 2004-03-19 2009-12-29 Interpump Engineering S.R.L. High temperature high pressure seal stack having run-dry capability
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
WO2008109097A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Advanced Vacuum Company, Inc. Seal cartridge for vacuum pumps
JP5326265B2 (ja) * 2007-09-26 2013-10-30 Ｎｏｋ株式会社 密封装置
DE102013000514B4 (de) 2013-01-15 2015-09-24 Carl Freudenberg Kg Dichtungsanordnung und deren Verwendung
CN103925366A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 Nok株式会社 密封装置及其使用方法
DE102014223162A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Elringklinger Ag Dichtungsanordnung
CN104500747A (zh) * 2014-11-21 2015-04-08 广西智通节能环保科技有限公司 硅胶填料u型弹簧密封圈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337868U (ja) * 1986-08-28 1988-03-11
JP2005147317A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Nok Corp 密封装置及び燃料噴射ポンプ
WO2016091419A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-hochdruckpumpe mit einem kolben

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3505799A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190032784A1 (en) * 2017-07-31 2019-01-31 Nok Corporation Sealing device
US10788129B2 (en) * 2017-07-31 2020-09-29 Nok Corporation Sealing device
EP3781847B1 (en) * 2018-04-19 2023-09-06 CARCO - PRECISION RUBBER PRODUCTS S.p.A. Emergency seal
CN109356900A (zh) * 2018-11-22 2019-02-19 清华大学 一种油气双向密封结构
CN109356900B (zh) * 2018-11-22 2024-03-22 清华大学 一种油气双向密封结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN109642675A (zh) 2019-04-16
CN109642675B (zh) 2021-03-19
EP3505799B1 (en) 2023-02-15
US20190178383A1 (en) 2019-06-13
US10890257B2 (en) 2021-01-12
JPWO2018037918A1 (ja) 2019-06-20
JP6658896B2 (ja) 2020-03-04
EP3505799A1 (en) 2019-07-03
EP3505799A4 (en) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018037918A1 (ja) 密封装置
US9856984B2 (en) Sealing device
JP5547354B1 (ja) 密封装置
US20160178065A1 (en) Mechanical seal
JPWO2014030413A1 (ja) 密封装置
JP2008281192A (ja) シールリング
JP6540818B2 (ja) ダストカバー
WO2012132731A1 (ja) 密封装置及び密封構造
WO2014054472A1 (ja) 密封装置
US11221074B2 (en) Mechanical seal
US11221072B2 (en) Arrangement structure for seal member
US9371911B2 (en) Reciprocating sealing device
WO2016143397A1 (ja) 密封装置
TWI707100B (zh) 密封材之配置構造
JP4850787B2 (ja) 密封装置
JP2019078346A (ja) 密封装置
WO2010116932A1 (ja) 密封装置
JP7130863B2 (ja) 密封装置
JP6660759B2 (ja) 密封装置
JP6895357B2 (ja) 密封装置
TWI701401B (zh) 密封材之配置構造
JP6853367B2 (ja) 密封装置
JP2008169933A (ja) 密封装置
JP2010116964A (ja) 密封装置
JP2015140861A (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: 17843403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018535592

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017843403

Country of ref document: EP

Effective date: 20190325