JP6132146B2 - Sealing device - Google Patents
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Description
本発明は軸周を密封する密封装置に関するものであって、特に、ゴム材料を劣化させる強酸、強アルカリ成分を含む流体をシールする密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that seals a shaft periphery, and more particularly, to a sealing device that seals a fluid containing a strong acid or a strong alkali component that deteriorates a rubber material.
ハウジングとこのハウジングを貫通して伸びる軸との隙間を通じて流体が漏出することのないように、両者間には密封装置を設ける必要がある。 In order to prevent fluid from leaking through the gap between the housing and the shaft extending through the housing, it is necessary to provide a sealing device between them.
特に、流路内は排ガスによる200℃の高温で、かつ強酸性の凝縮水を生じる環境になることから、密封装置のシールリップには、フッ素樹脂材であるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が用いられている。
また、密封装置の外周面が金属材製である為、密封装置をハウジングに装着する際に生ずる、ハウジングの損傷に配慮する必要が有った。
In particular, since the inside of the flow path becomes an environment where high-temperature exhaust gas is generated at 200 ° C. and strongly acidic condensed water is generated, PTFE (polytetrafluoroethylene), which is a fluororesin material, is used for the seal lip of the sealing device. It has been.
Moreover, since the outer peripheral surface of the sealing device is made of a metal material, it is necessary to consider the damage to the housing that occurs when the sealing device is mounted on the housing.
この様な環境に使用する密封装置としては、図2に示す密封装置が知られている。
図2に示す密封装置は、SUS等の金属材製である断面略L字形状の外周側保持環550と断面略L字形状の内周側保持環560との間で、円盤状に形成されたフッ素樹脂材製シール部材400の外周側部を挟持する構成となっている。(特許文献1)
そして、外周側保持環550の軸方向端部(図上右端)を内周側保持環560にカシメ固定する事により、外周側保持環550と内周側保持環560との一体化を図っている。
更に、この内部側(強酸性の凝縮水が存在する側)に、この種フッ素樹脂材製シール部材400を配置すると共に、その外部側(図上左側)にゴム状弾性材製シール部材300を配置する構成としている。
As a sealing device used in such an environment, a sealing device shown in FIG. 2 is known.
The sealing device shown in FIG. 2 is formed in a disk shape between an outer
Then, by fixing the axial end (right end in the figure) of the outer
Furthermore, this kind of fluororesin
しかし、フッ素樹脂材製シール部材400のカシメ部は、表面状態が荒れた状態とならざるを得ず、このままの状態でハウジング100に嵌合装着した場合には、ハウジング100が損傷を受け、外周側保持環550とハウジング100の嵌合内周面との間から流体が漏洩する問題を惹起した。
However, the crimped portion of the
この為、図2に示す様に、フッ素樹脂材製シール部材400が嵌合装着されるハウジング100の嵌合内周面の径を小さく、ゴム状弾性材製シール部材300が嵌合装着されるハウジング100の嵌合内周面の径をより大きい2段形状にする必要が有った。
For this reason, as shown in FIG. 2, the diameter of the fitting inner peripheral surface of the
また、フッ素樹脂材製シール部材400は、SUS等の金属材製である断面略L字形状の外周側保持環550と断面略L字形状の内周側保持環560との間でその外周側部を挟持する構成となっている為、外周側保持環550と内周側保持環560を準備する必要が有るばかりでなく、外周側保持環550の外周を切削加工する必要がある為、製造加工費が嵩む問題を惹起した。
The sealing
更に、フッ素樹脂材製シール部材400とゴム状弾性材製シール部材300を別々に、ハウジング100の嵌合内周面圧入する必要がある為、組み付け工数が多くなる問題を招来した。
Further, since the
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、密封装置の製造コストが安価で、ハウジングの損傷に配慮する必要が無く、密封性能が良好な密封装置を提供することを目的としている。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention has an object to provide a sealing device that is inexpensive in manufacturing cost, does not need to consider damage to the housing, and has good sealing performance.
上記目的を達成するために本発明にあっては、ハウジングと、前記ハウジングを貫通して伸びる回転軸との間隙をシールする密封装置であって、前記ハウジング側に保持され、円筒状部とフランジ部を備えた金属補強環を有するゴム状弾性材製シール部材と、フッ素樹脂材製シール部材を備えた密封装置において、前記フッ素樹脂材製シール部材の外周保持部を直接前記ゴム状弾性材製シール部材の軸方向端部の周面に嵌着したものであって、前記外周保持部の嵌着は、前記外周保持部に設けた環状溝に前記ゴム状弾性材製シール部材の前記軸方向端部を挿入してなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a sealing device for sealing a gap between a housing and a rotary shaft extending through the housing, the cylindrical device and a flange being held on the housing side. In a sealing device provided with a rubber-like elastic material sealing member having a metal reinforcing ring having a portion and a fluororesin material sealing member, the outer peripheral holding portion of the fluororesin material sealing member is directly made of the rubber-like elastic material. The seal member is fitted to the peripheral surface of the axial end portion, and the outer periphery holding portion is fitted into the annular groove provided in the outer periphery holding portion in the axial direction of the rubber-like elastic seal member. It is characterized by inserting an end portion .
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1記載の発明の密封装置によれば、フッ素樹脂材製シール部材の外周保持部を直接ゴム状弾性材製シール部材の軸方向端部の周面に嵌着する構成としている為、密封装置の製造コストが安価で、ハウジングの損傷に配慮する必要が無く、密封性能が良好であると共に、フッ素樹脂材製シール部材の外周保持部の嵌着は、外周保持部に設けた環状溝にゴム状弾性材製シール部材の軸方向端部を挿入する構成としている為、フッ素樹脂材製シール部材とゴム状弾性材製シール部材の一体化がより安定する。
The present invention has the following effects.
According to the sealing device of the first aspect of the present invention, since the outer peripheral holding portion of the fluororesin material sealing member is directly fitted to the peripheral surface of the axial end portion of the rubber-like elastic material sealing member, the manufacturing cost of the apparatus is inexpensive, it is not necessary to consider the damage of the housing, the sealing performance is good, fitting the outer peripheral holding portion of the fluorocarbon resin-made sealing member, in an annular groove provided on the outer periphery holding portion Since the end portion in the axial direction of the rubber-like elastic material sealing member is inserted, the integration of the fluororesin material sealing member and the rubber-like elastic material sealing member becomes more stable.
更に、請求項2記載の発明の密封装置によれば、軸方向端部には、金属補強環の円筒状部の内外周面にゴム状弾性材層が存在するする構成としている為、密封装置をハウジングに取り付ける際、このゴム状弾性材層が圧縮変形して緩衝機能を発揮する為、嵌合荷重を低く抑えると共に、フッ素樹脂材製シール部材の損傷を防止出来る。
また、請求項3記載の発明の密封装置によれば、ハウジングの内周面には、金属補強環の円筒状部の外周面とフッ素樹脂材製シール部材の外周保持部の外周面が直接嵌合する構成としている為、密封装置をハウジング側に確実に固定保持出来ると共に、密封装置とハウジング間の良好な密封性能を維持出来る。
Furthermore, according to the sealing device of the invention of
According to the sealing device of the invention of
更に、請求項4記載の発明の密封装置によれば、フッ素樹脂材製シール部材の環状シールリップは、外周保持部の軸方向端部よりもゴム状弾性材製シール部材側の内周面に位置する形で形成されている為、回転軸を挿入する際の、フッ素樹脂材製シール部材の環状シールリップの変形を低く抑える事が出来る為、フッ素樹脂材製シール部材の環状シールリップの過度な変形及び損傷を抑止出来る。
Furthermore, according to the sealing device of the invention described in
以下、図1に基づき本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
本発明に係る密封装置は、ハウジング1と、このハウジング1を貫通して伸びる回転軸2との間隙をシールする密封装置であって、ハウジング1側に保持され、円筒状部311とフランジ部312を備えた金属補強環31を有するゴム状弾性材製シール部材3と、フッ素樹脂材製シール部材4を備えた基本構成を有している。
The sealing device according to the present invention is a sealing device that seals a gap between the housing 1 and the
そして、このフッ素樹脂材製シール部材4の外周保持部41を直接ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32の内周面321若しくは外周面322に嵌着した特徴を備えている。
The outer
このフッ素樹脂材製シール部材4の外周保持部41の嵌着は、外周保持部41に設けた、ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32に向かって開口する環状溝411に、ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32を挿入する事により達成される。
The fitting of the outer
この様な構成とする事により、フッ素樹脂材製シール部材とゴム状弾性材製シール部材の一体化がより安定する。 By adopting such a configuration, the integration of the fluororesin seal member and the rubber elastic seal member becomes more stable.
しかし、フッ素樹脂材製シール部材4の外周保持部41の形状は、環状溝411を設ける態様のみではなく、ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32の内周面321と嵌合する内側円筒状部412のみを設ける態様や、ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32の外周面322と嵌合する外側円筒状部413のみを設ける態様としても良い。
However, the shape of the outer
また、ゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32には、金属補強環31の円筒状部311の内外周面にゴム状弾性材層323、324が存在する構成としている。
この様な構成としている為、密封装置をハウジング1に取り付ける際、このゴム状弾性材層323、324が圧縮変形して緩衝機能を発揮する為、嵌合荷重を低く抑えると共に、フッ素樹脂材製シール部材3の損傷を防止出来る。
In addition, rubber-like
Because of this structure, when the sealing device is attached to the housing 1, the rubber-like
更に、ハウジング1の内周面11には、金属補強環31の円筒状部311の外周面とフッ素樹脂材製シール部材4の外周保持部41の外周面が直接嵌合する構成としている。
この様な構成としている為、密封装置をハウジング1側に確実に固定保持出来ると共に、密封装置とハウジング1間の良好な密封性能を維持出来る。
Furthermore, the outer peripheral surface of the
With such a configuration, the sealing device can be securely fixed and held on the housing 1 side, and good sealing performance between the sealing device and the housing 1 can be maintained.
更にまた、フッ素樹脂材製シール部材4の環状シールリップ42は、外周保持部41の軸方向端部(図上右側端部)よりもゴム状弾性材製シール部材3側(図上左側)の内周面に位置する形で形成されている。
この様な構成としている為、回転軸2を挿入する際の、フッ素樹脂材製シール部材4の環状シールリップ42の変形を低く抑える事が出来る為、フッ素樹脂材製シール部材4の環状シールリップ42の過度な変形及び損傷を抑止出来る。
Further, the
Since such a configuration is adopted, deformation of the
フッ素樹脂材製シール部材4の材質は、フッ素樹脂材の中で、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が好適に用いられている。このPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の充填材としては、相手部材となる軸1の材質や使用環境条件に応じて、ガラスファイバー、カーボンファイバー、グラファイト粉末、MoS2、耐熱性高分子等の単体又はそれらを組み合わせた材料を選択して使用する。
As the material of the
フッ素樹脂材製シール部材4の環状シールリップ42は、回転軸2に挿入する前に、外周保持部41を治具で保持し、中心部をコーン状の治具で軸方向に癖付け加工しておいても良い。
Before the
金属補強環31の材質は、耐蝕性の良好なSUS材が好適に使用されている。
As the material of the
この事により、ゴム材料を劣化させる強酸、強アルカリ成分を含む流体をシールする用途に好適に用いられる。 By this, it is used suitably for the use which seals the fluid containing the strong acid and the strong alkali component which degrade a rubber material.
また、フッ素樹脂材製シール部材4の外周保持部41とゴム状弾性材製シール部材3の軸方向端部32の嵌合面に接着剤を塗布しておく事により、フッ素樹脂材製シール部材4とゴム状弾性材製シール部材3の一体化がより確実に行える。
Further, by applying an adhesive to the fitting surfaces of the outer
また、本発明は上述の考案を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Further, the present invention is not limited to the best mode for carrying out the above-described invention, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
ゴム材料を劣化させる強酸、強アルカリ成分を含む流体をシールする用途に使用される密封装置として好適に用いられる。 It is suitably used as a sealing device used for sealing a fluid containing a strong acid or strong alkali component that deteriorates the rubber material.
1 ハウジング
2 軸
3 ゴム状弾性材製シール部材
4 フッ素樹脂材製シール部材
11 内周面
31 金属補強環
32 軸方向端部
41 外周保持部
42 環状シールリップ
311円筒状部
312フランジ部
321内周面
322外周面
323、324ゴム状弾性材層
411環状溝
412内周円筒状部
413外周円筒状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記フッ素樹脂材製シール部材(4)の外周保持部(41)を直接前記ゴム状弾性材製シール部材(3)の軸方向端部(32)の周面(321)、(322)に嵌着したものであって、前記外周保持部(41)の嵌着は、前記外周保持部(41)に設けた環状溝(411)に前記ゴム状弾性材製シール部材(3)の前記軸方向端部(32)を挿入してなることを特徴とする密封装置。 A sealing device for sealing a gap between a housing (1) and a rotating shaft (2) extending through the housing (1), the sealing device being held on the housing (1) side, and having a cylindrical portion (311) In a sealing device including a rubber-like elastic seal member (3) having a metal reinforcing ring (31) provided with a flange portion (312), and a fluororesin seal member (4),
The outer periphery holding portion (41) of the fluororesin seal member (4) is directly fitted on the peripheral surfaces (321) and (322) of the axial end (32) of the rubber elastic seal member (3). The outer peripheral holding portion (41) is fitted into the annular groove (411) provided in the outer peripheral holding portion (41) in the axial direction of the rubber elastic material sealing member (3). A sealing device, wherein the end (32) is inserted .
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