JP4380114B2 - 密封装置および密封機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種装置の軸封部に用いられるオイルシール等の密封装置および該密封装置を備えた密封機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の密封装置および密封機構としては、例えば、図3に示すようなものがある。
【0003】
図3において、密封装置100は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる2部材としてのハウジング101とそのハウジング101内に挿入される回転軸102に取付けられて大気側Aにフランジ部105aを有するスリーブ部材105間の環状の隙間を密封するものである。
【0004】
そして、この密封装置100は、ハウジング101の内周面に組み付けられる円筒状の嵌め合い部103aと密封流体側Oに径方向内向きの円環部103bとを有する金属環103と、回転軸102に取り付けられたスリーブ部材105のスリーブ部105bの外周面に摺動自在に密封接触し密封流体が大気側に漏れるのを防止するメインリップ104aを有する例えばゴム等の弾性部材104とを備えている。
【0005】
また、弾性部材104には、舌状のダストリップ104bがメインリップ104aと連続して設けられている。このダストリップ104bは大気側Aに延び、径方向外向きに傾き、スリーブ部105のフランジ部105aに摺接するように形成されており、大気側Aからの泥水等が内部に侵入するのを防止している。
【0006】
そして、弾性部材104は金属環103を包むように焼き付け等により金属環に固着されており、金属環103の円筒部103aのハウジングに相対する面にも弾性部材が存在するため、密封装置100とハウジング101の内周面間をもシールしている。
【0007】
しかし、ハウジング101の内周面と軸102に取り付けられたスリーブ部105の外周面との間の隙間が小さい場合は、充分なスペースがないため、図4に示すように、金属環103の円筒部103aのハウジングに相対する面には弾性部材を設けずに金属環103の円筒部103aの外周面をハウジング101の内周面に直接嵌め合わせて使用している。
【0008】
また、ハウジング101の内周面と軸102の外周面との間の隙間が小さい場合でも密封装置とハウジングとの嵌め合い幅が多い場合は、図5に示すように、円筒部103aの大気側の一部に弾性部材を固着し、該弾性部材でハウジング内周面をシールするタイプも存在する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、以下のような問題が生じていた。
【0010】
従来のハウジング101の内周面と軸102の外周面との間の隙間が小さい場合に、図4に示すように金属環103の円筒部103aの外周面をハウジング101の内周面に直接嵌め合わせるタイプで、ハウジングの材質がアルミニウムや樹脂等の熱膨張率が大きいものである場合には、温度が上がるのに従いハウジングと密封装置の金属環との隙間大きくなり、嵌め合い部からの密封流体の漏れが生じる可能性もあった。
【0011】
また、図5に示すような円筒部の一部を弾性部材で覆いハウジング101の内周面をシールするものだと、ハウジングの内周面は平面であるため、充分なシール性を確保するためには弾性部材に大きな突起を設ける必要があるが、該密封装置をハウジング101に挿入する際、該突起がハウジングの密封装置の装着部に臨んで開口された開口部の角で傷付けられシール機能を損なってしまうおそれがあった。
【0012】
また、密封装置100とハウジング101との嵌め合い幅が小さい場合は、円筒部とハウジングに充分な接触面積・接触圧を要するために、図5に示すような円筒部103aの大気側の一部に弾性部材を設けることが困難となり、図4に示すように直接金属環の円筒部103aとハウジング内周面とを嵌め合わせなければならず、上記同様密封流体の漏れが生じる可能性があった。
【0013】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、スペース的に余裕がない場合においても、密封装置と該密封装置が装着される部材との間に安定したシール性を確保することができる密封装置および該密封装置を備えた密封機構を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る密封装置にあっては、
互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状の隙間をシールするもので、
前記ハウジングの軸孔の内周面に嵌合される円筒部と該円筒部の密封流体側の端部から内径側に折り曲がった円環部とを有する金属環と、を備え、
前記金属環の円筒部の大気側端部には、円筒部の外周面に対して内径方向にへこむ凹部が設けられるとともに、該凹部を含む領域に弾性部材が焼き付けまたは接着により固着されており、
前記弾性部材の大気側は、前記ハウジングに装着する際に剥がれないようにすべく根本端部が前記金属環の円筒部の外周面にはみ出さず、先端側が前記金属環の円筒部の外周面に対して外側に突出する形状を有し、前記ハウジングの軸孔に設けられた密封装置の装着部に臨んで開口している開口部の拡径するテーパー状の端縁をシールする端縁シール部であることを特徴とする。
【0015】
これにより、2部材間の環状の隙間が小さい場合においても、密封装置と該密封装置が装着される部材との間に安定したシール性を確保することができる。
【0017】
また、弾性部材において円筒部の外周面に対して外側に突出した端縁シール部が、密封装置が取付けられる部材の開口部のテーパー状の端縁の形状に追従するので正確に安定したシール性を確保することができる。
【0018】
また、本発明に係る密封機構にあっては、
互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる、軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
該軸と該ハウジングとの間の環状の隙間をシールする密封装置と、
を備えた密封機構において、
軸方向に延びるスリーブ部と該スリーブ部の大気側端部から外径方向に延びるフランジ部とを有するスリーブ部材が前記軸に装着されると共に、
前記ハウジングは、前記密封装置の装着部に臨んで開口している開口部を有し、
前記密封装置は、
前記ハウジングの軸孔の内周面に嵌合される円筒部と該円筒部の密封流体側の端部から内径側に折り曲がった円環部とを有する金属環と、
前記スリーブ部材のスリーブ部の外周面に摺接するメインリップと、
前記スリーブ部材のフランジ部に摺接するダストリップと、を備え、
前記金属環の円筒部の大気側端部には、円筒部の外周面に対して内径方向にへこむ凹部が設けられるとともに、該凹部を含む領域に弾性部材が焼き付けまたは接着により固着されており、
前記弾性部材の大気側は、前記ハウジングに装着する際に剥がれないようにすべく根本端部が前記金属環の円筒部の外周面にはみ出さず、先端側が前記金属環の円筒部の外周面に対して外側に突出する形状を有し、前記ハウジングの軸孔に設けられた密封装置の装着部に臨んで開口している開口部の拡径するテーパー状の端縁をシールする端縁シール部であることを特徴とする。
【0019】
これにより、泥水等大気側のダスト条件が厳しい使用環境下においても、ダストが密封流体側に侵入することを防止することができるとともに、密封装置とハウジングとの間から密封流体が漏れることをも防止することができる密封機構を形成できる。
【0021】
弾性部材において突出した端縁シール部が、ハウジングの開口部の拡径するテーパー状の端縁の形状に追従するので、正確に安定したシール性を確保することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態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。
【0023】
(第1の実施の形態)
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置および密封機構について説明する。
【0024】
この実施の形態における密封装置1は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる2部材としてのハウジング11とそのハウジング内に挿入される回転軸12に取り付けられ該軸と一体となって回転するスリーブ部材15との間の環状の隙間を密封するものである。
【0025】
そして、密封装置1は金属性の板材をプレス加工等により成形した中抜き穴を有する金属環13と該金属環13にゴム等を焼き付けまたは接着により固着した弾性部材14とを備えている。
【0026】
そして、弾性部材14の一部としてメインリップ14aを有しており、該メインリップが軸12に取り付けられ該軸と一体となって回転するスリーブ部材15のスリーブ部15bの外周面に摺動自在に接触し、ハウジング11と軸との間の環状隙間を密封流体側Oと大気側Aとにシールしている。さらに、舌状のダストリップ14bがメインリップ14aと連続して設けられており、大気側Aに延び、径方向外向きに傾き、スリーブ部材15のフランジ部15aに摺接するように形成されて、大気側Aからの泥水等が内部に侵入するのを防止している。
【0027】
また、金属環は軸方向に延びる円筒部13aと該円筒部の密封流体側Oの端部から内径側に折り曲がった円環部13bとを有し、該金属環の大気側の面に弾性部材をメインリップ14a,ダストリップ14bと連続的に固着している。
【0028】
そして、軸に固定され一体となって回転するスリーブ部の外周面とハウジングの内周面との間の隙間が小さく、金属環の円筒部13aの外周面には弾性部材を設けるためのスペースを確保することが困難なので、該円筒部13aの外周面を直接ハウジング11の内周面に嵌合し、該密封装置1をハウジング11に固定している。
【0029】
また、本実施の形態においては、ハウジングに設けられた密封装置を装着するための開口部の端縁にテーパー部を設けており、弾性部材が該テーパー部もシールするように、さらに円筒部13aの大気側端部の所定範囲に、前記弾性部材の一部として端縁シール部14cを固着している。
【0030】
該端縁シール部を拡大して示したのが図1(b)であるが、図に示すように、該端縁シール部14cは、金属環の円筒部13aの外周面よりも外側に突出した部分を有しており、該突出した部分が、ハウジングの開口部のテーパー部をシールしている。該突出した部分の形状は、なるべくハウジングの開口部のテーパー部の形状と同様にし、密封装置をハウジングに装着した際に突出した部分がテーパー部の形状に追従しやすいようにすることが望ましい。
【0031】
なお、該所定範囲は、密封装置の幅,ハウジングと該円筒部との嵌め合い締め代等によって使用環境に応じた接触面積・接触圧を確保でき密封装置がハウジングから抜け出さない程度の幅の円筒部が弾性部材で覆われない範囲であることが望ましい。
【0032】
また、金属環の円筒部の該端面部には弾性部材を正確に固着できるように凹部13cを設け、端縁シール部14cの根本の端部が円筒部13aの外周面にはみだして該密封装置1をハウジング11に装着する際に剥がれないようにしてある。
【0033】
かかる構成とすることにより、金属のハウジングに設けられた密封装置の装着部に臨んで開口している開口部の端縁に通常設けられるテーパー部を密封装置1の弾性部材の端縁シール部14cがシールするので、ハウジング11と密封装置1間で密封流体の漏れが生じなくすることができる。
【0034】
また、密封装置1とハウジング11との嵌め合い幅が小さく図5のように円筒部13a広範に弾性部材を固着することができない場合においても、本実施の形態の構成とすることにより、ハウジング11と密封装置1との間で密封流体の漏れが生じなくすることができる。
【0035】
さらに、ハウジングの内周面という平面部をシールするのではなく、斜面である面取り部をシールするので、いわゆるクサビ効果により図5のように弾性部材に大きな突起を設ける必要もなく安定したシール機能を確保することができるので、ハウジングに設けられた開口部の角で弾性部材が傷付けられシール機能を損なうことも防止できる。
【0036】
なお、本実施の形態においては、回転軸12にスリーブ部材15が取り付けられている密封機構に適用した密封装置であるが、本発明は、該スリーブ部材を有さず、メインリップ14aが直接回転軸12の外周面に密封接触する密封装置にも適用できる。
【0037】
また、本実施の形態においては、ハウジングは金属とし密封装置装着のための開口部の端縁に面取り部を有する場合について述べたが、ハウジングが樹脂材である場合も通常は該開口部には面取り部を設けるし、また、面取り部がない場合でも該開口部の端縁は鋭角ではなくR形状であるのが一般的なので、端縁シール部は弾性体であることから該R形状にも追従でき、ハウジングが樹脂材であっても同じようにシールすることができる。
【0038】
また、本実施の形態においては、密封装置の弾性部材は金属環にメインリップ,ダストリップおよび端縁シール部等を連続的に固着させ形成しているが、特に、かかる形状に限定されるものではなく、金属環にメインリップ,ダストリップおよび端縁シール部の各々を独立させて形成してもよい。
【0039】
(参考例)
第1の実施の形態においては、金属環13の円環部13bが円筒部13aの密封流体側の端部から折り曲がっているタイプの密封装置に適用したものであるが、本参考例では、図2に示すように、円環部13bが円筒部13aの大気側の端部から折り曲がっているタイプの密封装置に適用したものである。
【0040】
そして、金属環13の円筒部13aの大気側端部に端縁シール部14cを固着するための凹部13cを設け、端縁シール部14cの根本の端部が金属環13の円筒部13aの外周面からはみ出さないようにしている。
【0041】
かかる構成とすることにより、本参考例のタイプの密封装置においても、第1の実施の形態の密封装置と同様にハウジング11と密封装置1との間で密封流体が漏れることを確実に防止できる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スペース的に余裕がない場合においても、密封装置と該密封装置が装着される部材との間に安定したシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は第1の実施の形態に係る密封装置の半断面図,(b)は(a)のB部分の拡大図である。
【図2】参考例に係る密封装置の半断面図である。
【図3】従来の密封装置の半断面図である。
【図4】他の従来の密封装置の半断面図である。
【図5】他の従来の密封装置の半断面図である。
【符号の説明】
1,100 密封装置
11,101 ハウジング
12,102 回転軸
13,103 金属環
13a,103a 金属環の円筒部
13b,103b 金属環の円環部
13c 凹部
14,104 弾性部材
14a,104a メインリップ
14b,104b ダストリップ
15,105 スリーブ部材
15a,105a スリーブ部材のフランジ部
15b,105b スリーブ部材のスリーブ部
15c 端縁シール部
A 大気側
O 密封流体側
Claims (2)
- 互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状の隙間をシールするもので、
前記ハウジングの軸孔の内周面に嵌合される円筒部と該円筒部の密封流体側の端部から内径側に折り曲がった円環部とを有する金属環と、を備え、
前記金属環の円筒部の大気側端部には、円筒部の外周面に対して内径方向にへこむ凹部が設けられるとともに、該凹部を含む領域に弾性部材が焼き付けまたは接着により固着されており、
前記弾性部材の大気側は、前記ハウジングに装着する際に剥がれないようにすべく根本端部が前記金属環の円筒部の外周面にはみ出さず、先端側が前記金属環の円筒部の外周面に対して外側に突出する形状を有し、前記ハウジングの軸孔に設けられた密封装置の装着部に臨んで開口している開口部の拡径するテーパー状の端縁をシールする端縁シール部であることを特徴とする密封装置。 - 互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる、軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
該軸と該ハウジングとの間の環状の隙間をシールする密封装置と、
を備えた密封機構において、
軸方向に延びるスリーブ部と該スリーブ部の大気側端部から外径方向に延びるフランジ部とを有するスリーブ部材が前記軸に装着されると共に、
前記ハウジングは、前記密封装置の装着部に臨んで開口している開口部を有し、
前記密封装置は、
前記ハウジングの軸孔の内周面に嵌合される円筒部と該円筒部の密封流体側の端部から内径側に折り曲がった円環部とを有する金属環と、
前記スリーブ部材のスリーブ部の外周面に摺接するメインリップと、
前記スリーブ部材のフランジ部に摺接するダストリップと、を備え、
前記金属環の円筒部の大気側端部には、円筒部の外周面に対して内径方向にへこむ凹部が設けられるとともに、該凹部を含む領域に弾性部材が焼き付けまたは接着により固着されており、
前記弾性部材の大気側は、前記ハウジングに装着する際に剥がれないようにすべく根本端部が前記金属環の円筒部の外周面にはみ出さず、先端側が前記金属環の円筒部の外周面に対して外側に突出する形状を有し、前記ハウジングの軸孔に設けられた密封装置の装着部に臨んで開口している開口部の拡径するテーパー状の端縁をシールする端縁シール部であることを特徴とする密封機構。
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JP2002178662A JP4380114B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | 密封装置および密封機構 |
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JP2006125423A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Nok Corp | 密封装置 |
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2002
- 2002-06-19 JP JP2002178662A patent/JP4380114B2/ja not_active Expired - Lifetime
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