JP2018059551A - 密封構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】外周リップにヘタリが生じてしまっても密封性を維持させることを可能とする密封構造を提供する。
【解決手段】軸孔を有するハウジング300と、前記軸孔に挿通される軸200と、軸200の外周面に形成された環状の装着溝200aに装着され、かつ前記軸孔の内周面に密着する外周リップ110を有する弾性体製の密封装置100と、を備える密封構造において、装着溝200aにおける密封対象流体側(O)の側壁面221から大気側(A)に向かって突出し、外周リップ110の内周面111を支持する支持突起222が複数設けられていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】軸孔を有するハウジング300と、前記軸孔に挿通される軸200と、軸200の外周面に形成された環状の装着溝200aに装着され、かつ前記軸孔の内周面に密着する外周リップ110を有する弾性体製の密封装置100と、を備える密封構造において、装着溝200aにおける密封対象流体側(O)の側壁面221から大気側(A)に向かって突出し、外周リップ110の内周面111を支持する支持突起222が複数設けられていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、外周リップを有する密封装置を備える密封構造に関する。
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は、ハウジングに設けられた軸孔の内周面に密着する外周リップを備える弾性体製の密封装置が知られている。このような密封装置においては、環境温度変化に伴う熱膨張収縮に拘わらず、外周リップが軸孔の内周面に密着するように、外周リップには締め代が設けられている。つまり、高温環境下では外周リップは径方向外側に拡張しようとし、低温環境下では外周リップは径方向内側に収縮しようとするため、いずれの環境下でも外周リップが軸孔内周面に密着した状態を維持するように設計されている。
しかしながら、一般的に、ハウジングの材料は密封装置の材料に比べて線膨張率が低く、高温環境下でも軸孔の内径があまり変化しないのに対して、外周リップは高温環境下では径方向外側に拡張しようとするため、外周リップは軸孔によって強く拘束される。これにより、経時的に外周リップにヘタリが生じてしまう。従って、外周リップの締め代は経時的に少なくなってしまうため、低温環境下において漏れが生じ易くなってしまう。このように、環境温度変化に伴う外周リップのヘタリが、密封装置の寿命を短くしてしまう原因になっている。
本発明の目的は、外周リップにヘタリが生じてしまっても密封性を維持させることを可能とする密封構造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、本発明の密封構造は、
軸孔を有するハウジングと、
前記軸孔に挿通される軸と、
前記軸の外周面に形成された環状の装着溝に装着され、かつ前記軸孔の内周面に密着する外周リップを有する弾性体製の密封装置と、
を備える密封構造において、
前記装着溝における密封対象流体側の側壁面から前記密封対象流体側とは反対側に向かって突出し、前記外周リップの内周面を支持する支持突起が複数設けられているとよい。
軸孔を有するハウジングと、
前記軸孔に挿通される軸と、
前記軸の外周面に形成された環状の装着溝に装着され、かつ前記軸孔の内周面に密着する外周リップを有する弾性体製の密封装置と、
を備える密封構造において、
前記装着溝における密封対象流体側の側壁面から前記密封対象流体側とは反対側に向かって突出し、前記外周リップの内周面を支持する支持突起が複数設けられているとよい。
本発明によれば、密封装置の外周リップの内周面は、複数の支持突起により支持される。そのため、経時的に外周リップにヘタリが生じてしまっても、外周リップの姿勢が維持されるため、密封性を維持させることができる。
また、隣り合う前記支持突起間の隙間には密封対象流体が流れる流通部が形成されているとよい。
これにより、外周リップの内周面側に密封対象流体が流れ込むことが可能となる。従って、外周リップは、密封対象流体の流体圧力により、径方向外側に向かって押圧される。
以上説明したように、本発明によれば、外周リップにヘタリが生じてしまっても密封性を維持させることができる。
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。本実施例に係る密封構造は、軸と、ハウジングと、これら軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置とにより構成される。また、密封装置は、軸とハウジングが相対的に移動する場合に好適に用いられる。軸とハウジングとの相対的な移動については、相対的に往復動する場合、相対的に回転する場合、相対的に揺動する場合、これら2つ以上の運動が複合的に行われる場合が含まれる。
(実施例)
図1〜図5を参照して、本発明の実施例に係る密封構造について説明する。図1及び図2は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図である。なお、本実施例に係る密封装置100は回転対称形状であり、図1及び図2は、密封装置100における中心軸線を含む面で切断した断面図である。図3は本発明の実施例に係る軸を構成する部材(第2軸部材220)の端面を示す図である。なお、図1中の第2軸部材220は、図3におけるAA断面に相当する。また、図2中の第2軸部材220は、図3におけるBB断面に相当する。図4及び図5は第2軸部材220を外周面側から見た図の一部であり、図4は実施例、図5は変形例を示している。なお、図4及び図5は、図3において図中C方向に見た図に相当する。
図1〜図5を参照して、本発明の実施例に係る密封構造について説明する。図1及び図2は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図である。なお、本実施例に係る密封装置100は回転対称形状であり、図1及び図2は、密封装置100における中心軸線を含む面で切断した断面図である。図3は本発明の実施例に係る軸を構成する部材(第2軸部材220)の端面を示す図である。なお、図1中の第2軸部材220は、図3におけるAA断面に相当する。また、図2中の第2軸部材220は、図3におけるBB断面に相当する。図4及び図5は第2軸部材220を外周面側から見た図の一部であり、図4は実施例、図5は変形例を示している。なお、図4及び図5は、図3において図中C方向に見た図に相当する。
本実施例に係る密封構造は、軸孔を有するハウジング300と、軸孔に挿通される軸200と、弾性体製の密封装置100とを備えている。軸200は、互いに固定される第1軸部材210及び第2軸部材220により構成されている。第1軸部材210には、環状の切欠き211が設けられている。この切欠き211と第2軸部材220の端面とによって、軸200の外周面には、環状の装着溝200aが形成されている。この装着溝200aに、密封装置100は装着されている。
密封装置100は、NBR,HNBRなどのゴム材料やウレタンなどの弾性体により構成されている。そして、密封装置100は、ハウジング300の軸孔の内周面に密着(摺動)する外周リップ110と、装着溝200aの溝底面に密着する内周リップ120とを備えている。これら外周リップ110と内周リップ120との間には、環状溝130が形成されている。このように構成される密封装置100は、断面形状が略U字形状であり、
一般的に、Uパッキンと呼ばれている。図1及び図2において、図中右側が、密封対象流体が密封された密封対象流体側(O)であり、図中左側がその反対側(大気側(A))である。外周リップ110及び内周リップ120が大気側(A)から密封対象流体側(O)に向かって伸びるように、密封装置100は装着溝200aに配置される。
一般的に、Uパッキンと呼ばれている。図1及び図2において、図中右側が、密封対象流体が密封された密封対象流体側(O)であり、図中左側がその反対側(大気側(A))である。外周リップ110及び内周リップ120が大気側(A)から密封対象流体側(O)に向かって伸びるように、密封装置100は装着溝200aに配置される。
そして、本実施例に係る密封構造においては、装着溝200aにおける密封対象流体側(O)の側壁面221から大気側(A)に向かって突出し、外周リップ110の内周面111を支持する支持突起222が複数設けられている。なお、「装着溝200aにおける密封対象流体側(O)の側壁面221」は、第2軸部材220の端面に相当する。これら複数の支持突起222は、周方向に間隔を空けて複数設けられている。図4において、点線111Xは、外周リップ110が支持突起222によって支持される先端の位置を示している。つまり、外周リップ110は、図4中、点線111Xよりも下側の部分が支持突起222により支持される。以上のように構成されることで、隣り合う支持突起222間の隙間には密封対象流体が流れる流通部Rが形成される。従って、支持突起222によって、密封対象流体の流れが妨げられてしまうことはなく、密封対象流体は密封装置100における環状溝130内に流れていく(図2中、矢印X参照)。これにより、外周リップ110の内周面111には、径方向外側に向かって流体圧力Pが作用し、内周リップ120の外周面121には、径方向内側に向かって流体圧力Pが作用する。従って、外周リップ110及び内周リップ120による密封機能が十分発揮される。
なお、本実施例に係る支持突起222は、外周面側から見た形状が半円形であるが、本発明においては、支持突起の形状は特に限定されるものではない。例えば、図5に示す変形例のように、外周面側から見た形状が矩形の支持突起222aを採用することもできる。この場合でも、隣り合う支持突起222a間の隙間には密封対象流体が流れる流通部Rが形成されることは言うまでもない。
<本実施例に係る密封構造の優れた点>
本実施例に係る密封構造によれば、密封装置100の外周リップ110の内周面111は、複数の支持突起222により支持される。そのため、経時的に外周リップ110にヘタリが生じてしまっても、外周リップ110の姿勢が維持されるため、密封性を維持させることができる。
本実施例に係る密封構造によれば、密封装置100の外周リップ110の内周面111は、複数の支持突起222により支持される。そのため、経時的に外周リップ110にヘタリが生じてしまっても、外周リップ110の姿勢が維持されるため、密封性を維持させることができる。
また、隣り合う支持突起222間の隙間には密封対象流体が流れる流通部Rが形成されている。これにより、外周リップ110の内周面111側に密封対象流体が流れ込むことが可能となる。従って、外周リップ110は、密封対象流体の流体圧力により、径方向外側に向かって押圧される。従って、安定的に密封性を維持させることができる。
(その他)
上記実施例においては、密封装置100がUパッキンの場合を例にして説明した。しかしながら、本発明における密封装置は、Uパッキンに限らず、外周リップを有する各種密封装置を適用することができる。つまり、ハウジングの軸孔内周面に密着(摺動)する外周リップを有し、かつ、軸とハウジングとの間の環状隙間を封止可能であれば、各種密封装置を適用可能である。
上記実施例においては、密封装置100がUパッキンの場合を例にして説明した。しかしながら、本発明における密封装置は、Uパッキンに限らず、外周リップを有する各種密封装置を適用することができる。つまり、ハウジングの軸孔内周面に密着(摺動)する外周リップを有し、かつ、軸とハウジングとの間の環状隙間を封止可能であれば、各種密封装置を適用可能である。
100 密封装置
110 外周リップ
111 内周面
120 内周リップ
121 外周面
130 環状溝
200 軸
200a 装着溝
210 第1軸部材
220 第2軸部材
221 側壁面
222,222a 支持突起
300 ハウジング
P 流体圧力
R 流通部
110 外周リップ
111 内周面
120 内周リップ
121 外周面
130 環状溝
200 軸
200a 装着溝
210 第1軸部材
220 第2軸部材
221 側壁面
222,222a 支持突起
300 ハウジング
P 流体圧力
R 流通部
Claims (2)
- 軸孔を有するハウジングと、
前記軸孔に挿通される軸と、
前記軸の外周面に形成された環状の装着溝に装着され、かつ前記軸孔の内周面に密着する外周リップを有する弾性体製の密封装置と、
を備える密封構造において、
前記装着溝における密封対象流体側の側壁面から前記密封対象流体側とは反対側に向かって突出し、前記外周リップの内周面を支持する支持突起が複数設けられていることを特徴とする密封構造。 - 隣り合う前記支持突起間の隙間には密封対象流体が流れる流通部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の密封構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016195684A JP2018059551A (ja) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | 密封構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016195684A JP2018059551A (ja) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | 密封構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018059551A true JP2018059551A (ja) | 2018-04-12 |
Family
ID=61908401
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016195684A Pending JP2018059551A (ja) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | 密封構造 |
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JP (1) | JP2018059551A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111963797A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-20 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | 一种保证铁路货车e形密封圈主动密封的结构及方法 |
-
2016
- 2016-10-03 JP JP2016195684A patent/JP2018059551A/ja active Pending
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