JP5726345B1 - 軸シール - Google Patents

Abstract

【課題】部品の組立作業能率が低く、部品点数も多く、かつ、製品単価が高価になる点、また、ガスケットを省略すると、シールエレメントが共回りしたり、抜け出す虞れがある点を解決する、低コストで製作することができる軸シールを提供する。
【解決手段】アウターケース１の内鍔壁部２と、インナーケース３の内鍔壁部４に挟着されるシールエレメント５の外周縁６の肉厚寸法を、シールエレメント５の残部７の肉厚寸法よりも、大きく設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸又は往復動用軸の密封に用いられる軸シールに関する。

従来の軸シールとして、アウターケースとインナーケースの間に、シールエレメントとガスケットを挟着したものが広く知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかし、ガスケットを備えることにより、部品点数が増えて、組立作業にも時間が掛り、製品単価が高価になるという欠点があった。また、ガスケットを省略すると、シールエレメントが（回転動用の場合）共回りしたり、（往復動用の場合）抜け出す虞れがあった。

特開２００８−６９９０９号公報 特開２００９−１０３２６４号公報

解決しようとする課題は、部品の組立作業能率が低く、部品点数も多く、かつ、製品単価が高価になる点である。また、ガスケットを省略すると、シールエレメントが共回りしたり、抜け出す虞れがある点である。

そこで、本発明に係る軸シールは、アウターケースの内鍔壁部と、インナーケースの内鍔壁部に挟着されるシールエレメントの外周縁の肉厚寸法を、シールエレメントの残部の肉厚寸法よりも大きく設定して、上記シールエレメントの上記外周縁に肉厚部を形成し、かつ、上記シールエレメントの未組立状態に於ける上記肉厚部のラジアル方向幅Ｗ ₀ を、上記インナーケースの内鍔壁部が上記シールエレメントを圧接する部位のラジアル方向幅寸法Ｗ ₄ に対して、Ｗ ₀ ＜Ｗ ₄ となるように設定し、さらに、上記インナーケースの円筒壁部と内鍔壁部の角部は弯曲状角部に形成して、組立状態に於て、上記シールエレメントの肉厚部の最外周端部が未圧縮状態であるように構成したものである。

本発明の軸シールによれば、部品点数を最少とできて、組立作業も容易・迅速となり、低コストで製作することができる。また、シールエレメントが共回りしたり、抜け出すことを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態の使用状態を示す断面図である。 自由状態を示す要部拡大断面図である。 シールエレメントの要部拡大断面図である。 第２の実施の形態のシールエレメントの要部拡大断面図である。 第３の実施の形態のインナーケースの要部の一部破断斜視図である。 第４の実施の形態のインナーケースの要部の一部破断斜視図である。

以下、図示の実施の形態に基づいて本発明を詳説する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態を示す。この軸シールは、例えば、ＥＧＲ−Ｖ、真空ポンプ、コンプレッサ、（油圧又は空圧用）往復動シリンダ等（図示省略）に用いられる。そして、回転動用、往復動用のいずれにも用いることができる。

この軸シールは、（図１に示すように、）ハウジング15の円形孔部15Ａと、軸16との間の円筒状空間部に装着され、軸16に摺接する樹脂製シールエレメント５を備えている。金属製アウターケース１の内鍔壁部２と、金属製インナーケース３の内鍔壁部４に挟着されるＰＴＦＥ等の樹脂製シールエレメント５の外周縁６の肉厚寸法Ｔ₀ が、図３に示した未使用状態のシールエレメント５の残部７の肉厚寸法Ｔ₁ よりも、大きく設定される。シールエレメント５の外周縁６が、図１，図２の組立状態では、アウターケース１の一端のカシメ片部13（のカシメ加工）によって強く挟着されて、上記外周縁６は、圧縮され、シールエレメント５の共回り防止（回転動用の場合）、及び、抜止め（往復動用の場合）をすることができる。

具体的に説明すると、図３に示すように、未使用状態で、外周縁６にはラジアル方向幅Ｗ₀ の肉厚部Ｅが段付14をもって形成され、そして、インナーケース３の内鍔壁部４が実際にシールエレメント５を圧接（挟着）する部位のラジアル方向幅寸法をＷ₄ とすれば、Ｗ₀ ＜Ｗ₄ のように設定する。特に0.3 ・Ｗ₄ ＜Ｗ₀ ＜0.7 ・Ｗ₄ が好ましい。即ち、アウターケース１のカシメ片部13によるカシメ力Ｆ₁₃（図３参照）が従来と同一であるとすれば、図２に示した組立状態での圧縮面圧力（挟着面圧力）は、本発明では、著しく増大する。この面圧力の増大によって、摩擦力による回転阻止力（又はラジアル方向の引抜阻止力）が増加して、共回り防止、抜止め防止を行い得る。

さらに、インナーケース３の円筒壁部９と内鍔壁部４の角部は弯曲状角部10としてアール状に形成されているので、組立状態（図１、図２）では、アウターケース１の内隅部との間隔寸法がラジアル外端で増加し、シールエレメント５の肉厚部Ｅの最外周端部が未圧縮状態（元の肉厚寸法Ｔ₀ のまま）である。従って、（ラジアル内方向への）引抜力が作用した際には、いわばクサビ作用によって、引抜阻止力が一層強く発生する。

図４は、第２の実施の形態を示す。シールエレメント５の外周縁６（肉厚部Ｅ）に円環状凹溝８が形成される。つまり、インナーケース３の内鍔壁部４との対応面に、円環状凹溝８が形成される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

図５は、第３の実施の形態を示す。インナーケース３の円筒壁部９と内鍔壁部４の弯曲状角部10に、回転阻止用の凹部11が設けられる。その他の構成は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態と同様である。

図６は、第４の実施の形態を示す。インナーケース３の円筒壁部９と内鍔壁部４の弯曲状角部10に、回転阻止用の凸部12が設けられる。その他の構成は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態と同様である。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、凹部11又は凸部12の個数は、１個又は複数のいずれでも良い。

以上のように、本発明は、アウターケース１の内鍔壁部２と、インナーケース３の内鍔壁部４に挟着されるシールエレメント５の外周縁６の肉厚寸法Ｔ₀ を、シールエレメント５の残部７の肉厚寸法Ｔ₁ よりも、大きく設定したので、ガスケットを省略することができ、低コストで製作することができる。また、シールエレメント５が共回りしたり、抜け出すことを防止することができる。

また、上記外周縁６に円環状凹溝８を形成したので、面圧が向上して、密封流体の漏れを確実に防止することができる。
また、上記インナーケース３の円筒壁部９と上記内鍔壁部４の弯曲状角部10に、凹部11又は凸部12を設けたので、確実に回り止めをすることができる。

１ アウターケース
２ 内鍔壁部
３ インナーケース
４ 内鍔壁部
５ シールエレメント
６ 外周縁
７ 残部
８ 円環状凹溝
９ 円筒壁部
10 弯曲状角部
11 凹部
12 凸部
Ｔ₀ 肉厚寸法
Ｔ₁ 肉厚寸法

Claims (4)

1. アウターケース（１）の内鍔壁部（２）と、インナーケース（３）の内鍔壁部（４）に挟着されるシールエレメント（５）の外周縁（６）の肉厚寸法（Ｔ₀ ）を、シールエレメント（５）の残部（７）の肉厚寸法（Ｔ₁ ）よりも大きく設定して、上記シールエレメント（５）の上記外周縁（６）に肉厚部（Ｅ）を形成し、
   かつ、上記シールエレメント（５）の未組立状態に於ける上記肉厚部（Ｅ）のラジアル方向幅（Ｗ ₀ ）を、上記インナーケース（３）の内鍔壁部（４）が上記シールエレメント（５）を圧接する部位のラジアル方向幅寸法（Ｗ ₄ ）に対して、Ｗ ₀ ＜Ｗ ₄ となるように設定し、
   さらに、上記インナーケース（３）の円筒壁部（９）と内鍔壁部（４）の角部は弯曲状角部（10）に形成して、組立状態に於て、上記シールエレメント（５）の肉厚部（Ｅ）の最外周端部が未圧縮状態であるように構成したことを特徴とする軸シール。
2. 上記外周縁（６）に円環状凹溝（８）を形成した請求項１記載の軸シール。
3. 上記インナーケース（３）の円筒壁部（９）と上記内鍔壁部（４）の弯曲状角部（10）に、凹部（11）又は凸部（12）を周方向に散点状に設けた請求項１又は２記載の軸シール。
4. 上記シールエレメント（５）は、上記アウターケース（１）の内鍔壁部（２）と、上記インナーケース（３）の内鍔壁部（４）に、直接に圧接して上記挟着されている請求項１，２又は３記載の軸シール。

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