JP2014029161A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリンガーとリップ部材との組み合わせよりなる密封装置において、端面リップのへたりによる反発力の低下を長期間に亙って抑制し、もってシール性を向上させることができる密封装置を提供する。
【解決手段】相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、スリンガーは、一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、リップ部材は、フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを端面リップの背面に接触するように設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、自動車関連の分野において回転用オイルシールとして用いられ、または汎用機械の分野等において回転用オイルシールとして用いられる。

従来から図５に示すように、相対回転する二部材のうちの一方の部材（例えば軸７１）に装着されるスリンガー５１と他方の部材（例えば軸ハウジング、図示せず）に装着されるリップ部材６１とを有し、前者のスリンガー５１に一方の部材に嵌合される筒状部５２と径方向に延びるフランジ部５３とを一体に設けるとともに、後者のリップ部材６１にフランジ部５３に摺動自在に密接する端面リップ６２を設けた密封装置（端面リップタイプオイルシール）が知られている。

この種の密封装置は、上記したようにスリンガー５１とリップ部材６１との組み合わせにより使用され、スリンガー５１が一方の部材と一緒に回転することによる油振り切り効果と、端面リップ６２とスリンガー５１とが適切な反発力（接触力）を有することにより油を密封している。

しかしながら、長期間の使用に当たっては、端面リップ６２のへたり（劣化）によるしめしろの低下、およびしめしろの低下による端面リップ６２とスリンガー５１との反発力（接触力）の低下により油漏れが発生する可能性がある。

実開平２−１６８６３号公報 実開昭６３−１２８３２０号公報

本発明は以上の点に鑑みて、スリンガーとリップ部材との組み合わせよりなる密封装置において、端面リップのへたりによる反発力（接触力）の低下を長期間に亙って抑制し、もってシール性を向上させることができる密封装置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による密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、前記スリンガーは、前記一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、前記リップ部材は、前記フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、前記端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを前記端面リップの背面に接触するように設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記バックアップリップは、前記リップ部材に組み付けた金属製取付環によって保持されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項２記載の密封装置において、前記金属製取付環は、スプリングによって軸方向に弾性付勢されていることを特徴とする。

上記構成を備える本発明の密封装置においては、端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップが端面リップの背面に接触するように設けられているために、このバックアップリップが端面リップを背面側から支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。

バックアップリップはこれを端面リップと一体に成形しても良いが、リップ部材に組み付けた金属製取付環によって保持するようにしても良く、この場合には既存の密封装置（バックアップリップ無しの密封装置）に対し後付けでバックアップリップを組み付けることが可能とされる。

また、バックアップリップを保持する金属製取付環をスプリングによって軸方向に弾性付勢するようにしても良く、この場合には端面リップを背面側から支持する作用をスプリングのバネ力によって補強することが可能とされる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち本発明によれば以上説明したように、バックアップリップが端面リップを背面側から支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。したがって端面リップのシール性が長期間に亙って維持されるため、端面リップによる油漏れ抑制効果を長期間に亙って維持することができる。また、バックアップリップをリップ部材に組み付けた金属製取付環によって保持することにより、既存の密封装置に対し後付けでバックアップリップを組み付けることができ、バックアップリップを保持する金属製取付環をスプリングによって軸方向に弾性付勢することにより、端面リップを背面側から支持する作用をスプリングのバネ力によって補強することができる。

本発明の第１実施例に係る密封装置を示す図で、（Ａ）は同密封装置の要部断面図、（Ｂ）はスリンガーを組み付ける前のリップ部材のみの要部断面図 本発明の第２実施例に係る密封装置を示す図で、（Ａ）は同密封装置の要部断面図、（Ｂ）はスリンガーを組み付ける前のリップ部材のみの要部断面図 本発明の第３実施例に係る密封装置を示す図で、（Ａ）は同密封装置の要部断面図、（Ｂ）はスリンガーを組み付ける前のリップ部材のみの要部断面図 本発明の第４実施例に係る密封装置を示す図で、（Ａ）は同密封装置の要部断面図、（Ｂ）はスリンガーを組み付ける前のリップ部材のみの要部断面図 従来例に係る密封装置の要部断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）端面リップのへたりによる反発力（接触力）低下を抑制するため、端面リップの背面にバックアップリップを設定する。このバックアップリップが端面リップを背面から支持することにより、長期に渡り安定した反発力（接触力）を発生することができる。本発明技術により、端面リップのへたり（劣化）による反発力の低下を長期に渡り抑制できる。これにより、油漏れの改善、および車両寿命の向上が図れる。
（２）端面リップのへたりによる反発力（接触力）低下を抑制するため、端面リップの背面にバックアップシールを設定し、バックアップシールと端面リップの接触力をスプリングの荷重により制御する。このバックアップシールが端面リップを背面から支持することにより、長期に渡り安定した反発力（接触力）を発生することができる。本発明技術により、端面リップのへたり（劣化）による反発力の低下を長期に渡り抑制できる。これにより、油漏れの改善、および車両寿命の向上が図れる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・
図１（Ａ）は、本発明の第１実施例に係る密封装置の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置は例えば、自動車関連の分野においてエンジンシールとして用いられるものであって、機内Ａの油が機外Ｂへ漏洩するのを抑制するとともに機外Ｂの外部ダストが機内Ａへ侵入するのを抑制する。

当該実施例に係る密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方の部材（例えば軸、図示せず）に装着されるスリンガー１１と、他方の部材（例えば軸ハウジング、図示せず）に装着されるリップ部材２１とを有し、これらの組み合わせによって構成されている。

スリンガー１１は、金属材よりなり、筒状部１２の軸方向一方（機内Ａ側）の端部に径方向外方へ向けてフランジ部（外向きフランジ部）１３を一体成形したものであって、筒状部１２の内周面をもって一方の部材の外周面に嵌合される。筒状部１２およびフランジ部１３はそれぞれ、図示するような段差部１４，１５を備えるものであっても良い。

リップ部材２１は、取付環２２と、この取付環に被着されたゴム状弾性体３１とを有している。取付環２２は、金属材よりなり、筒状部２３の軸方向他方（機外Ｂ側）の端部に径方向内方へ向けてフランジ部（内向きフランジ部）２４を一体成形したものであって、筒状部２３の外周面をもって他方の部材の内周面に嵌合される。筒状部２３は、図示するような段差部２５を備えるものであっても良く、フランジ部２４は、図示するようなテーパー面２６を備えるものであっても良い。

ゴム状弾性体３１は、取付環に２２被着された被着ゴム部３２と、この被着ゴム部３２に支持されてスリンガー１１のフランジ部１３の軸方向端面に摺動自在に密接する端面リップ（サイドリップ）３３と、同じく被着ゴム部３２に支持されて端面リップ３３の根元部内周側に設けられたサブリップ３４とを一体に有し、更に被着ゴム部３２の軸方向他方の端面に装着用の段差部３５が設けられて、この段差部３５に、スリンガー１１の筒状部１２の外周面に摺動自在に密接する合成樹脂製のラジアルリップ３６が組み付けられている。端面リップ３３は主に機内Ａの油をシールするものであって、この機能を発揮するため、リップ端を機内Ａ側であって径方向外方へ向けている。サブリップ３４はスリンガー１１に対し非接触とされている。ラジアルリップ３６は主に機外Ｂの外部ダストをシールするものであって、この機能を発揮するため、スリンガー１１との組み合わせ状態においてそのリップ端を機外Ｂ側であって軸方向他方へ向けている。ラジアルリップ３６は合成樹脂製の単独リップでなく、ゴム状弾性体３１によって成形された、端面リップ３３等と一体のものであっても良い。

また、当該実施例に係る密封装置は、更なる特徴として、以下の構成を有している。

すなわち図１（Ａ）に示すように、端面リップ３３のへたりによる反発力の低下を抑制するためのバックアップリップ３７が端面リップ３３の背面（軸方向他方の面）３３ａに接触するように設けられており、当該実施例ではこのバックアップリップ３７が端面リップ３３の根元部の外周側に位置してゴム状弾性体３１によって一体に成形されている。上記したように端面リップ３３はそのリップ端を径方向斜め外方へ向けて設けられているが、バックアップリップ３７は反対にそのリップ端を径方向斜め内方へ向けて設けられている。

また、このバックアップリップ３７は図１（Ｂ）に示すように、スリンガー１１を組み付ける以前の状態において端面リップ３３に対し非接触であるところ、スリンガー１１が組み付けられると図１（Ａ）に示したように、端面リップ３３がスリンガー１１のフランジ部１３に押圧されて軸方向他方へ向けて弾性変形する結果として、端面リップ３３がバックアップリップ３７に接触する。したがってこの過程でバックアップリップ３７には、端面リップ３３をスリンガー１１のフランジ部１３に向けて押し付ける軸方向一方へ向けての弾性復元力が備えられる。

上記構成の密封装置においては、端面リップ３３のへたりによる反発力の低下を抑制するためのバックアップリップ３７が端面リップ３３の背面３３ａに接触するように設けられているために、このバックアップリップ３７が端面リップ３３を背面３３ａ側から押圧・支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。したがって端面リップ３３のシール性が長期間に亙って維持されるため、端面リップ３３による油漏れ抑制効果を長期間に亙って維持することができる。

尚、上記バックアップリップ３７に係る特徴的構成は、以下のようなものであっても良い。

第２実施例・・・
上記第１実施例では、バックアップリップ３７はそのリップ端を径方向斜め内方へ向けて設けられているが、第２実施例として示す図２（Ａ）（Ｂ）のように、バックアップリップ３７はそのリップ端を径方向斜め外方へ向けて設けられても良い。

第３実施例・・・
上記第１実施例では、バックアップリップ３７はゴム状弾性体３１によって一体に成形されているが、第３実施例として示す図３（Ａ）（Ｂ）のように、バックアップリップ３７は、リップ部材２１に組み付けた金属製取付環３８によって保持されていても良い。金属製取付環３８は、リップ部材２１における取付環２２の筒状部２３の内周側にフランジ部２４に突き当てるかたちにて嵌合されている。金属製取付環３８にはゴム状弾性体３９が被着され、このゴム状弾性体３９によってバックアップリップ３７が成形されている。バックアップリップ３７はそのリップ端を径方向斜め内方へ向けて設けられている。リップ部材２１の取付環２２に被着されたゴム状弾性体３１と金属製取付環３８に被着されたゴム状弾性体３９とは、同種のゴム材料であっても良いが、異種のゴム材料であっても良い。

第４実施例・・・
上記第３実施例では、金属製取付環３８は、リップ部材２１における取付環２２の筒状部２３の内周側にフランジ部２４に突き当てるかたちにて嵌合されているが、これに代えて、金属製取付環３８をリップ部材２１における取付環２２の筒状部２３に対し軸方向フリー（変位可能）にするとともにスプリング４０によって軸方向一方へ向けて弾性付勢するようにしても良い。スプリング４０としては組み付けが容易なコイル状のスプリングが用いられている。

１１ スリンガー
１２，２３ 筒状部
１３，２４ フランジ部
１４，１５，２５，３５ 段差部
２１ リップ部材
２２ 取付環
２６ テーパー面
３１，３９ ゴム状弾性体
３２ 被着ゴム部
３３ 端面リップ
３３ａ 背面
３４ サブリップ
３６ ラジアルリップ
３７ バックアップリップ
３８ 金属製取付環
４０ スプリング

Claims (3)

1. 相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、前記スリンガーは、前記一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、前記リップ部材は、前記フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、
   前記端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを前記端面リップの背面に接触するように設けたことを特徴とする密封装置。
2. 請求項１記載の密封装置において、
   前記バックアップリップは、前記リップ部材に組み付けた金属製取付環によって保持されていることを特徴とする密封装置。
3. 請求項２記載の密封装置において、
   前記金属製取付環は、スプリングによって軸方向に弾性付勢されていることを特徴とする密封装置。

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