JP2017223258A

JP2017223258A - 密封装置

Info

Publication number: JP2017223258A
Application number: JP2016117644A
Authority: JP
Inventors: 岳洋中川; Takehiro Nakagawa
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-21

Abstract

【課題】シールリップの薄肉化による摺動トルクの十分な低減を可能とした密封装置を提供する。
【解決手段】密封空間Ａ側へ向けて延びる腰部１２２の先端側に形成されたリップ頭部１２３の内径端１２３ａが回転体２の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１２と、リップ頭部１２３の外周面に形成されたスプリング装着溝１２３ｂに装着されたガータスプリング１３と、を備え、腰部１２２の外周面に、軸方向へ延びる複数のリブ１２４が円周方向任意の間隔で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や一般機械、産業機械等における回転体の外周をシールリップによって密封する密封装置に関する。

機器の回転軸の外周をシールリップによって密封する密封装置として、従来から、例えば図３に示すようなものが知られている。すなわちこの密封装置１００は、金属製の補強環１０１にゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるシールリップ１０２が一体に成形され、シールリップ１０２のリップ頭部１０２ａの外周面に、緊迫力を補償するためのガータスプリング１０３が装着された構造を備えている。

そしてこの密封装置１００は、シールリップ１０２が密封空間Ａ側を向いた状態で機器の軸孔内周に取り付けられ、シールリップ１０２のリップ頭部１０２ａの内径端が、不図示の回転軸の外周面に摺動可能に密接されることによって、密封空間Ａ内の密封対象油が軸周から大気Ｂ側へ漏洩するのを阻止するものである（例えば下記の特許文献１参照）。

特開平１−３１２２７４号公報

近年、自動車においては、燃費の向上を目的として、回転軸に対する密封装置１００のシールリップ１０２の摺動トルクの低減が求められている。そこで、摺動トルクの低減を図るには、シールリップ１０２の根元とリップ頭部１０２ａの間の、腰部１０２ｂ（内周がくびれた部分）の肉厚を薄くすることによってシールリップ１０２の剛性を低下させ、回転軸の外周面に対する緊迫力を低下させることが有効であるが、シールリップ１０２の腰部１０２ｂの肉厚を薄くすると、このシールリップ１０２の加硫成形に用いられる金型の成形用キャビティのうち、腰部１０２ｂと対応する部分が狭くなって、成形の際に、成形用キャビティ内での未加硫ゴム材料の賦形の流れが悪くなって充填不足による成形不良が生じやすくなるため、腰部１０２ｂの大幅な薄肉化を図ることは困難であった。

また、ガータスプリング１０３を保持しているホルダー部１０２ｃの径方向高さを減少させることも、回転軸の外周面に対するシールリップ１０２の緊迫力の低下に有効であるが、この場合は、シールリップ１０２の外周からガータスプリング１０３が脱落しやすくなってしまう可能性があった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、シールリップの薄肉化による摺動トルクの十分な低減を可能とした密封装置を提供することにある。

上述した技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係る密封装置は、密封空間側へ向けて延びる腰部の先端側に形成されたリップ頭部の内径端が回転体の外周面に摺動可能に密接されるシールリップと、前記リップ頭部の外周面に形成されたスプリング装着溝に装着されたガータスプリングと、を備え、前記腰部の外周面に、軸方向へ延びる複数のリブが円周方向任意の間隔で形成されたことを特徴とするものである。

また、請求項２の発明に係る密封装置は、請求項１に記載の構成において、スプリング装着溝のシールリップ先端側の肩部に、外径方向へ突出した複数のスプリング保持突起が円周方向任意の間隔で形成されたことを特徴とするものである。

本発明に係る密封装置によれば、リブによって、シールリップの腰部の剛性が補われるため、腰部自体は薄肉にすることができ、これによって回転体の外周面に対する緊迫力、ひいては摺動トルクの低減を図ることが可能である。

本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す、ガータスプリング未装着状態の要部断面斜視図である。従来の技術による密封装置の一例を、軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。

以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。図示の実施の形態における密封装置１は、金属製の補強環１１にゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）によって一体的に成形されたシールリップ１２と、シールリップ１２のリップ頭部１２３の外周に装着されたガータスプリング１３とを備える。

詳しくは、補強環１１は、例えば鋼板などを打ち抜きプレス成形することにより製作されたものである。

シールリップ１２は、補強環１１の内径端１１ａに一体的に加硫接着された根元１２１と、この根元１２１から密封空間Ａ側を向いて延び根元１２１側が相対的に大径となる円錐筒状をなして延び、内周面１２２ａがくびれた形状の腰部１２２と、腰部１２２の先端側に形成され、内周面が略Ｖ字の断面形状をなす内径端１２３ａが回転軸２の外周面と摺動可能に密接されるリップ頭部１２３とを備え、リップ頭部１２３の外周面には、ガータスプリング１３を装着するための、円周方向へ無端状に延びるスプリング装着溝１２３ｂが形成されている。なお、回転軸２は、請求項１に記載された回転体に相当するものである。

ガータスプリング１３は、金属製のコイルスプリングを環状に繋げたものであって、シールリップ１２のリップ頭部１２３のスプリング装着溝１２３ｂに嵌着され、回転軸２の外周面に対するシールリップ１２の緊迫力を補償するものである。

シールリップ１２における腰部１２２の外周面には、根元１２１側の端部からスプリング装着溝１２３ｂ側の端部へかけて軸方向へ延びる多数のリブ１２４が円周方向等間隔で形成されている。

シールリップ１２におけるスプリング装着溝１２３ｂの肩部のうちシールリップ１２の先端側に位置する肩部１２３ｃに、外径方向へ突出した複数のスプリング保持突起１２５が円周方向所定間隔で形成されている。このスプリング保持突起１２５の径方向の高さｈは、好ましくは、スプリング装着溝１２３ｂに装着されたガータスプリング１３の外径ｄよりも大きいものとなっている。

シールリップ１２の根元１２１からは、シールリップ１２とは反対側、すなわち装着状態において大気Ｂ側を向き、先端側が小径となる円錐筒状をなして延びるダストリップ１４が形成されている。

なお、シールリップ１２におけるリップ頭部１２３の内周面のうち、内径端１２３ａより大気Ｂ側（ダストリップ１４側）の斜面１２３ｄには、リップ頭部１２３の内径端１２３ａと回転軸２の外周面との摺動部を密封空間Ａ側から大気Ｂ側へ漏れようとする油を、回転軸２の回転によって密封空間Ａ側へ押し戻すねじポンプ作用を発現する多数のねじ突条を形成しても良い。

以上の構成を備える密封装置１は、シールリップ１２が密封空間Ａ側を向くように不図示のハウジングの内周面に装着されると共に、シールリップ１２におけるリップ頭部１２３の内径端１２３ａが、ハウジングの内周に挿通された回転軸２の外周面と摺動可能に密接されることによって、密封空間Ａ内の密封対象油が軸周から大気Ｂ側へ漏洩するのを防止するものである。また、ダストリップ１４は、大気Ｂ側のダストがシールリップ１２側へ浸入するのを防止するものである。

ここで、自動車においては、燃費の向上を目的として、回転軸２の外周面に対するシールリップ１２の摺動トルクを一層低減することが求められており、摺動トルクの低減を図るには、シールリップ１２の腰部１２２の肉厚を薄くすることによってシールリップ１２の剛性を低下させ、回転軸２の外周面に対する緊迫力を低下させることが有効である。

そして本発明に係る密封装置１によれば、腰部１２２の外周面に、根元１２１側の端部からスプリング装着溝１２３ｂ側の端部へかけて延びる多数のリブ１２４が形成されているので、腰部１２２の肉厚を十分に薄くすることができ、その結果、緊迫力を有効に低下させることができる。その理由は、シールリップ１２の腰部１２２の肉厚を薄くすると、このシールリップ１２の加硫成形に用いられる金型の成形用キャビティのうち、腰部１２２と対応する部分が狭くなるが、リブ１２４と対応する部分によって、成形用キャビティ内での未加硫ゴム材料の流れが補償され、充填不足による成形不良が防止されるからである。

また、上述のように腰部１２２が薄肉化されたことに加え、リップ頭部１２３も従来に比較して薄肉であり、しかもスプリング保持突起１２５が円周方向へ連続したものではなく、円周方向所定間隔で形成されていることによっても、シールリップ１２の剛性を低下させることができる。

したがって、以上の構成を備える密封装置１によれば、回転軸２の外周面に対するシールリップ１２の緊迫力を低下させ、摺動トルクを低減させて、燃費の向上に貢献することができる。

また、スプリング保持突起１２５が円周方向へ連続したものではないため、このスプリング保持突起１２５の軸方向肉厚や径方向の高さｈを大きくしても、回転軸２の外周面に対するシールリップ１２の緊迫力が増大することはなく、したがって、スプリング装着溝１２３ｂに装着されたガータスプリング１３の外径ｄよりも大きく、かつ所要の軸方向肉厚を有するものとすることによって、ガータスプリング１３の脱落を有効に防止することができる。

１密封装置
１２シールリップ
１２１根元
１２２腰部
１２３リップ頭部
１２３ｃ肩部
１２４リブ
１２５スプリング保持突起
１３ガータスプリング

Claims

密封空間側へ向けて延びる腰部の先端側に形成されたリップ頭部の内径端が回転体の外周面に摺動可能に密接されるシールリップと、前記リップ頭部の外周面に形成されたスプリング装着溝に装着されたガータスプリングと、を備え、前記腰部の外周面に、軸方向へ延びる複数のリブが円周方向任意の間隔で形成されたことを特徴とする密封装置。
スプリング装着溝のシールリップ先端側の肩部に、外径方向へ突出した複数のスプリング保持突起が円周方向任意の間隔で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。