JP4171874B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置に係り、特に、農業機械または建設機械等の分野に用いられるのに適した密封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、農業機械または建設機械等の分野に用いられる密封装置として図３および図４に示すものが知られており、この密封装置５１は以下のように構成されている。
【０００３】
すなわちこの密封装置５１は、図４の装着状態図に示すように、互いに偏心した状態で同時回転する軸５２およびその外周のハウジング５３間を蛇腹状のベロー５４，５５によりシールするものであって、ハウジング内部Ａの油やグリース等の内部密封流体がハウジング外部Ｂに流出することがないように、かつハウジング外部Ｂの土砂や泥等の外部異物がハウジング内部Ａに侵入することがないようにこれらをシールする。符号５６は、軸５２の端部であって密封装置５１の外側に取り付けられた環状のカバーを示している。
【０００４】
しかしながら、この従来の密封装置５１においては、主に土砂や泥等の外部異物をシールする外側ベロー５５の付根部分５５ａが図示したように外側へ向けて突出する凸形状とされているために、このベロー５５の付根部分５５ａがカバー５６内に堆積する土砂や泥等５７と干渉し易い構成とされている。したがってこのベロー５５の付根部分５５ａが土砂や泥等５７により圧迫されて摩耗することがあり、これを原因としてベロー５５が破れることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、シール要素である蛇腹状のベローが土砂や泥等の外部異物と干渉しにくい構成であり、もってベローが土砂や泥等により圧迫されて摩耗し破れることがない密封装置を提供すること目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、互いに偏心した状態で同時回転する軸およびハウジング間を、前記軸に取り付けられて前記ハウジングの外周面に僅かな隙間を介して対向する環状のカバーの内側で蛇腹状のベローによりシールする密封装置であって、前記ベローが前記隙間から前記ハウジングと前記カバーとの間へ侵入して堆積した土砂や泥等の異物と干渉するのを抑えるように前記ベローの外面側を外側から見て凹形状とし、かつ前記ベローの外周側傾斜面部の外側に保護環を設け、前記ベローは、内側ベローの内周側取付環の外周に嵌着された内周側取付環と、内側ベローの外周側取付環の内周にカシメ固定された外周側取付環と、前記両取付環に加硫接着された環状のゴム状弾性体とを有し、前記ゴム状弾性体に、蛇腹状のベロー本体と、前記外周側取付環および内側ベローの外周側取付環間をシールする外周シール部とが同心状に一体成形され、前記ベロー本体に、前記外周側取付環から内周側取付環へかけて径寸法が縮小するに連れて徐々に内側へ傾斜する外周側傾斜面部と、反転部と、径寸法が縮小するに連れて徐々に外側へ傾斜する内周側傾斜面部とが同心状に一体成形され、前記保護環は、前記ベローの外側に位置して前記外周側取付環、外周シール部および外周側傾斜面部の外側に設けられ、前記外周側取付環とともに内側ベローの外周側取付環にカシメ固定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【０００８】
上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置のように、ベローが従来の凸形状に代えて凹形状とされると、ベローが内側へ後退し、すなわち土砂や泥等から離れる方向へ後退した位置に配置されるために、土砂や泥等と干渉するのを少なく抑えることが可能となる。
【０００９】
しかも、ベローの外周側傾斜面部の外側に保護環が設けられているために、ハウジングとカバーとの間へ侵入した土砂や泥等は、カバーと保護環との間へ堆積することになり、保護環によってベローとの干渉が防止される。
【００１０】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１１】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の密封装置は、ベローの泥による摩耗を防ぐためベロー形状を凹形状としたものであり、また、ベローの形状を従来の凸形状より凹形状にすることにより泥との干渉を少なくするものである。また、カバーと保護環との間へ堆積した泥によるベローの摩耗を防ぐためベローに保護環を設けたものであり、また、ベローの外周側傾斜面部の外側に保護環を設けることによりカバーと保護環との間へ堆積した泥との干渉を無くすものである。更にまた、凹形状とした上で保護環を設けたものである。本発明の密封装置はタワミシールとも称される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示しており、その装着状態が図２に示されている。
【００２１】
当該実施例に係る密封装置１は、農業機械または建設機械等の分野において、互いに偏心した状態で同時回転する軸２およびその外周側のハウジング３間を蛇腹状のベロー４，１２によりシールするものであり、またハウジング内部Ａの油やグリース等の内部密封流体がハウジング外部Ｂに流出することがないように、かつハウジング外部Ｂの土砂や泥等の外部異物がハウジング内部Ａに侵入することがないようにこれらをシールするものであって、以下のように構成されている。軸２およびハウジング３は、互いに偏心した状態で同一方向に同一速度で回転する。軸２には、この軸２の外周に装着されるスリーブの類が含まれる。ハウジング３には、軸２の外周に配置されるベアリングケース等が含まれる。
【００２２】
すなわち先ず、主に油やグリース等の内部密封流体をシールする内側（図上右側）のベロー４が設けられており、その外側（図上左側）に、主に土砂や泥等の外部異物をシールする外側のベロー１２が設けられている。
【００２３】
このうち内側ベロー４は、軸２の外周に嵌着される金属等剛材製の内周側取付環５と、ハウジング３の内周に嵌着される金属等剛材製の外周側取付環６と、両取付環５，６に加硫接着された環状のゴム状弾性体７とを有しており、このゴム状弾性体７に、内周側取付環５および軸２間をシールする内周シール部８と、内周側取付環５および後記する外側ベロー１２の内周側取付環１３間をシールする中間シール部９と、蛇腹状のベロー本体１０と、外周側取付環６およびハウジング３間をシールする外周シール部１１とが同心状に一体成形されており、蛇腹状を呈する環状のベロー本体１０に、外周側取付環６から内周側取付環５へかけて寸法が縮小するに連れて徐々に外側へ傾斜する外周側傾斜面部１０ａと、外周側反転部１０ｂと、径寸法が縮小するに連れて徐々に内側へ傾斜する中間傾斜面部１０ｃと、内周側反転部１０ｄと、径寸法が縮小するに連れて再度徐々に外側へ傾斜する内周側傾斜面部１０ｅとが同心状に一体成形されている。
【００２４】
また、外側ベロー１２は、内側ベロー４の内周側取付環５の外周に嵌着された金属等剛材製の内周側取付環１３と、内側ベロー４の外周側取付環６の内周にカシメ固定された金属等剛材製の外周側取付環１４と、両取付環１３，１４に加硫接着された環状のゴム状弾性体１５とを有しており、この環状のゴム状弾性体１５に、蛇腹状のベロー本体１６と、外周側取付環１４および内側ベロー４の外周側取付環６間をシールする外周シール部１７とが同心状に一体成形されており、蛇腹状を呈する環状のベロー本体１６に、外周側取付環１４から内周側取付環１３へかけて径寸法が縮小するに連れて徐々に内側へ傾斜する外周側傾斜面部１６ａと、反転部１６ｂと、径寸法が縮小するに連れて徐々に外側へ傾斜する内周側傾斜面部１６ｃとが同心状に一体成形されており、以上の構成によりこの外側ベロー１２は総じて、これを外側から見て、凹形状に形成されている。
【００２５】
また、上記外側ベロー１２の更に外側に位置して、外周側取付環１４、外周シール部１７および外周側傾斜面部１６ａの外側には金属等剛材製の保護環２０が設けられており、この保護環２０が外周側取付環１４とともに内側ベロー４の外周側取付環６にカシメ固定されている。
【００２６】
上記図２において、符号０_２は軸２の回転中心軸線を示しており、軸２はこの回転中心軸線０_２を中心として回転する。また符号０_３はハウジング３の回転中心軸線を示しており、ハウジング３はこの回転中心軸線０_３を中心として回転する。軸２の端部には密封装置１の外側に位置して環状のカバー１８が取り付けられており、このカバー１８は軸２の回転中心軸線０_２を中心として回転する。このカバー１８の内面には、ハウジング３の外周面に形成した球状面３ａに対応する球状面１８ａが設けられており、よってカバー１８とハウジング３とは互いに偏心して同時回転しても両者３，１８の間に極力隙間ができないように構成されているが、実際には僅かに隙間（図示せず）が存在し、この隙間からカバー１８内に侵入した土砂や泥等１９が円周上ボトム位置に徐々に堆積することになる。
【００２７】
したがって、この土砂や泥等１９に対して外側ベロー１２のべロー本体１６が上記従来技術のように干渉するようなことがあると、このベロー本体１６が土砂や泥等１９により圧迫されて摩耗し破損する虞があるが、上記構成を備えた密封装置１によれば、上記したようにベロー本体１６の外周側取付環１４、外周シール部１７および外周側傾斜面部１６ａの外側に位置して金属等剛材製の保護環２０が設けられているために、外周側傾斜面部１６ａが土砂や泥等１９と干渉することが全くない。したがって、外側ベロー１６がこの外周側傾斜面部１６ａにおいて土砂や泥等１９により圧迫されて摩耗し破損するのを未然に防止することができる。
【００２８】
比較試験の結果によると、上記従来技術に係る密封装置のベローが約１００時間の作動で破損したのに対して、当該実施例による密封装置１によれば２００時間の作動を経過してもベロー１２に破損は生じなかった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３０】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、
互いに偏心した状態で回転する軸およびハウジング間を蛇腹状のベローによりシールする密封装置において、上記ベローを従来の凸形状に代えて凹形状にするとともに、上記ベローの外面側に保護環を設け、前記ベローは、内側ベローの内周側取付環の外周に嵌着された内周側取付環と、内側ベローの外周側取付環の内周にカシメ固定された外周側取付環と、前記両取付環に加硫接着された環状のゴム状弾性体とを有し、前記ゴム状弾性体に、蛇腹状のベロー本体と、前記外周側取付環および内側ベローの外周側取付環間をシールする外周シール部とが同心状に一体成形され、前記ベロー本体に、前記外周側取付環から内周側取付環へかけて径寸法が縮小するに連れて徐々に内側へ傾斜する外周側傾斜面部と、反転部と、径寸法が縮小するに連れて徐々に外側へ傾斜する内周側傾斜面部とが同心状に一体成形され、前記保護環は、前記ベローの外側に位置して前記外周側取付環、外周シール部および外周側傾斜面部の外側に設けられ、前記外周側取付環とともに内側ベローの外周側取付環にカシメ固定されているものとしたために、このベローが土砂や泥等と干渉するのを抑えることができる。したがって、ベローが土砂や泥等により圧迫されて摩耗し破損するのを未然に防止することができ、農業機械または建設機械等に用いられる密封装置の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】 同密封装置の装着状態を示す断面図
【図３】 従来例に係る密封装置の要部断面図
【図４】 同密封装置の装着状態を示す断面図
【符号の説明】
１ 密封装置
２ 軸
３ ハウジング
３ａ，１８ａ 球状面
４ 内側ベロー
５，１３ 内周側取付環
６，１４ 外周側取付環
７，１５ ゴム状弾性体
８ 内周シール部
９ 中間シール部
１０，１６ ベロー本体
１０ａ，１６ａ 外周側傾斜面部
１０ｂ 外周側反転部
１０ｃ 中間傾斜面部
１０ｄ 内周側反転部
１０ｅ，１６ｃ 内周側傾斜面部
１１，１７ 外周シール部
１２ 外側ベロー（ベロー）
１６ｂ 反転部
１８ カバー
１９ 土砂や泥等
２０ 保護環

Claims (1)

1. 互いに偏心した状態で同時回転する軸（２）およびハウジング（３）間を、前記軸（２）に取り付けられて前記ハウジング（３）の外周面に僅かな隙間を介して対向する環状のカバー（１８）の内側で蛇腹状のベロー（１２）によりシールする密封装置（１）であって、
   前記ベロー（１２）が前記隙間から前記ハウジング（３）と前記カバー（１８）との間へ侵入して堆積した土砂や泥等（１９）の異物と干渉するのを抑えるように前記ベロー（１２）の外面側を外側から見て凹形状とし、かつ前記ベロー（１２）の外周側傾斜面部（１６ａ）の外側に保護環（２０）を設け、
   前記ベロー（１２）は、内側ベロー（４）の内周側取付環（５）の外周に嵌着された内周側取付環（１３）と、内側ベロー（４）の外周側取付環（６）の内周にカシメ固定された外周側取付環（１４）と、前記両取付環（１３）（１４）に加硫接着された環状のゴム状弾性体（１５）とを有し、
   前記ゴム状弾性体（１５）に、蛇腹状のベロー本体（１６）と、前記外周側取付環（１４）および内側ベロー（４）の外周側取付環（６）間をシールする外周シール部（１７）とが同心状に一体成形され、
   前記ベロー本体（１６）に、前記外周側取付環（１４）から内周側取付環（１３）へかけて径寸法が縮小するに連れて徐々に内側へ傾斜する外周側傾斜面部（１６ａ）と、反転部（１６ｂ）と、径寸法が縮小するに連れて徐々に外側へ傾斜する内周側傾斜面部（１６ｃ）とが同心状に一体成形され、
   前記保護環（２０）は、前記ベロー（１２）の外側に位置して前記外周側取付環（１４）、外周シール部（１７）および外周側傾斜面部（１６ａ）の外側に設けられ、前記外周側取付環（１４）とともに内側ベロー（４）の外周側取付環（６）にカシメ固定されていることを特徴とする密封装置。

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