JP2005265161A

JP2005265161A - 燃料噴射ポンプ用シール

Info

Publication number: JP2005265161A
Application number: JP2004082815A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Matsui; 宏樹松井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】環状空間への組み付けが容易であって、樹脂シールの性能を更に向上した燃料噴射ポンプ用シールを提供する。
【解決手段】互いに相対可動自在に組み付けられたハウジングと軸の間の環状空間をシールする燃料噴射ポンプ用シールにおいて、ハウジングに嵌合し内周部の先端が軸に摺動するゴム状弾性体性のオイルシールリップ１４を有するオイルシール１０と、オイルシール１０より密封流体側に位置しオイルシール１０の内周に密着し軸に摺動する先端部２３ｂが密封流体側に向いて傾斜しているＰＴＦＥ製の樹脂シールリップ２３を有する樹脂シール２０と、から構成することとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、相対可動する二部材間が形成する環状空間をシールする燃料噴射ポンプ用シールに関する。

従来、燃料噴射ポンプ用シールとしては、ゴム状弾性体からなる１個のオイルシールリップのみを有するオイルシールが使用されていた。このゴム状弾性体からなるオイルシールリップで密封流体をシールすると圧力流体による圧力がオイルシールリップに直接かかるため、圧力の上昇によりオイルシールリップが変形して、軸とオイルシールリップとの摺動面から油漏れが発生するという問題点があった。また、オイルシールリップの材質として密封流体からの圧力に耐えるため剛性の高いゴム状弾性体を使用するので、低温条件下では、オイルシールリップの弾性特性が充分発揮されず軸の偏心に対する追随性が不足し、微圧でも油漏れが発生するとの問題点があった。

この対策として、下記特許文献１には、ゴム状弾性体のオイルシールリップを２個設けた発明が開示されている。また、図４に示すように、オイルシール１０１の密封流体側Ａにオイルシール１０１とは別体で剛性の高い樹脂シール１０３を装着し、高圧流体の圧力を剛性の高い樹脂シールリップ１０４に受け持たせることが行なわれていた。これによりゴム状弾性体で形成されているオイルシール１０１のオイルシールリップ１０２に加わる圧力が軽減されるので、オイルシールリップ１０２の剛性を低くすることが可能となり、ゴム状弾性体の材質を剛性の低いものに変更して軸の偏心に対するオイルシールリップ１０２の追随性を確保し、油漏れを防止していた。

しかし、環状空間への装着時にオイルシールと樹脂シールとの２点の部品を装着する必要があり、装着作業が煩雑になるとの問題点があり、この問題点を解決するために下記特許文献２には、オイルシールと樹脂シールを一体にした考案が提案されている。しかし、樹脂シールの性能を更に向上するための材質及び形状等については開示されていなかった。

特開平０８−０６８３７０号公報実公平０５−００３８１９号公報

本発明は上述の問題点に鑑みてされたもので、その目的は、環状空間への組み付けが容易であって、樹脂シールの性能を更に向上した燃料噴射ポンプ用シールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１にかかる燃料噴射ポンプ用シールは、互いに相対可動自在に組み付けられた２部材間の環状空間をシールするもので、一の部材に嵌合し内周部の先端が他の部材に摺動するゴム状弾性体のシールリップを有するオイルシールと、オイルシールより密封流体側に位置しオイルシールの内周に密着し他の部材に摺動する先端部が密封流体側に向いて傾斜しているＰＴＦＥの樹脂シールリップを有する樹脂シールと、から構成されることを特徴とするものである。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の密封装置は、樹脂シールリップの材質にＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)が使用されているので低温時の耐圧性が向上し、低温時における密封流体の圧力が高い場合であっても樹脂シールリップで圧力を受け持つことが可能となり、ゴム状弾性体で形成されているオイルシールのシールリップにかかる圧力を低減することができ、油漏れを防止することができる。また、樹脂シールリップの先端部が密封流体側に向いて傾斜しているので密封流体からの圧力が高い場合であっても、樹脂シールリップが変形することなく密封流体の圧力を受け持つので、ゴム状弾性体で形成されているオイルシールのシールリップにかかる圧力を低減することができ、油漏れを防止することができる。

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して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る燃料噴射ポンプ用シール１の要部断面を示しており、以下のように構成されている。

この燃料噴射ポンプ用シール１は、同心に組付けられた二部材である図示しないハウジングと軸とで形成する環状空間に装着し密封流体が大気側Ｂに洩れないようにシールするもので、オイルシール１０と、オイルシール１０の内周に密着している樹脂シール２０から構成されている。

オイルシール１０は、ハウジングに沿って形成されている円筒部１１ａと円筒部１１ａの大気側Ｂ一端から軸方向内周に向かって延びるフランジ部１１ｂとからなる芯金１１と、芯金１１の外周側および内周側に加硫接着しているゴム状弾性体の固定密封部１２と、固定密封部１２と一体成形され軸に摺動する密封流体側Ａに位置するオイルシールリップ１４と大気側Ｂに位置するダストシールリップ１５と２個のシールリップを有するゴム状弾性体のシールリップ部１３と、オイルシールリップ１４のリップエッジの反対側外周に形成されている凹部に取り付けられていてリップエッジに緊迫力を与えているガータスプリング１６と、を有している。

樹脂シール２０は、固定密封部１２の内周部１２ａの内面に密着している円筒部２１ａと円筒部２１ａの密封流体側Ａ一端から軸方向内周に向かって延びるフランジ部２１ｂとからなる第一金属環２１と、第一金属環２１の円筒部２１ａの内面に密着している円筒部２２ａと円筒部２２ａの密封流体側Ａ一端から軸方向内周に向かって延びるフランジ部２２ｂとからなる第二金属環２２と、第一金属環２１のフランジ部２１ｂと第二金属環２２のフランジ部２２ｂとにより挟持されている外周部２３ａと密封流体側Ａに向かって傾斜している先端部２３ｂからなるＰＴＦＥの樹脂シールリップ２３と、を有していている。

図２は、本発明の別の実施例２である。実施例１とは、オイルシール１は同じ構成であり、樹脂シール２０の構成が異なる。樹脂シール２０は、固定密封部１２の内周部１２ａの内面に密着している円筒部２１ａと円筒部２１ａの密封流体側Ａ一端から軸方向内周に向かって延びるフランジ部２１ｂとからなる第一金属環２１と、外周部２３ａと密封対象側に向かって傾斜している先端部２３ｂからなるＰＴＦＥの樹脂シールリップ２３と、第一金属環２１のフランジ部２１ｂの先端部を覆っていて樹脂シールリップ２３の外周部２３ａの密封流体側Ａとの間に介在しフランジ部２１ｂと外周部２３ａとを密着結合しているゴム状弾性体の結合部材２４と、を有している。

したがって、密封流体からの圧力はオイルシール１０よりも密封流体側Ａに位置する樹脂シール２０が受け持つので、オイルシール１０のオイルシールリップ１４に加わる圧力は低減され、オイルシールリップ１４のゴム状弾性体の剛性を低下した材質の採用が可能となり、それにより密封対象に対するシール性の向上を図ることができる。特に、樹脂シールリップ２３の材質がＰＴＦＥであるので、樹脂リップの低温時における耐圧性が向上し、低温時におけるオイルシール１０のオイルシールリップ１４のシール性が確保される。

図３は、樹脂シールリップ２３の材質としてＰＴＦＥを使用した場合における温度の変化に対する圧力限界の変化を従来品と比較したものであり、低温における耐圧性の向上が認められる。なお、試験条件は以下の通りである。
軸偏心・・・・・・０．０５ｍｍＴＩＲ
取付偏心・・・・・０．１ｍｍＴＩＲ
油種・油量・・・・灯油・充満
回転速度・・・・・３０００ｒｐｍ
油温・・・・・・・−１０〜―３５℃
圧力・・・・・・・漏れ発生するまで
しめしろ・・・・・(下限値)−０．１ｍｍ

また、樹脂シールリップ２３の形状は先端部２３ｂが密封流体側Ａに傾斜しているので、密封流体圧力が高い場合であっても樹脂シールリップ２３の形状が変形することなく受け持つので、オイルシール１０のオイルシールリップ１４に加わる圧力の低減を維持することができる。

更に、実施例２では、樹脂シールリップ２３の外周部２３ａが結合部材２４を介して第一金属環２１のフランジ部２１ｂに加硫接着しているので、第二金属環２２が不要になり軽量化を図ることができるとともに、オイルシール１０への樹脂シール２０の組み付けが容易となる。

本発明の実施例１に係る燃料ポンプ用シールの断面図本発明の実施例２に係る燃料ポンプ用シールの断面図ＰＴＦＥを用いた場合の低温耐圧限界確認試験結果従来例に係るオイルシールと樹脂シールの断面図

符号の説明

１燃料噴射ポンプ用シール
１０オイルシール
１１芯金
１１ａ，２１ａ，２２ａ円筒部
１１ｂ，２１ｂ，２２ｂフランジ部
１２固定密接部
１３シールリップ部
１４，１５シールリップ
１６ガータスプリング
２０樹脂シール
２１第一金属環
２２第二金属環
２３樹脂シールリップ
２３ａ外周部
２３ｂ先端部
２４結合部材
Ａ密封流体側
Ｂ大気側

Claims

互いに相対可動自在に組み付けられた２部材間の環状空間をシールするもので、一の部材に嵌合し内周部の先端が他の部材に摺動するゴム状弾性体のシールリップを有するオイルシールと、オイルシールより密封流体側に位置しオイルシールの内周に密着し他の部材に摺動する先端部が密封流体側に向いて傾斜しているＰＴＦＥの樹脂シールリップを有する樹脂シールと、から構成されることを特徴とする燃料噴射ポンプ用シール。