JPH10325467A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カシメ固定される２つの金属環のカシメ強度
を向上させて、回転防止を図る。 【解決手段】 補強環１１ａ（第１の金属環）の円筒部
１１ｂに備えられた折り曲げ部１１ｆを、内側環状部材
１２（第２の金属環）の円筒部１３ａの端部に当接する
ように折り曲げてカシメ固定することで組み立てられる
密封装置において、折り曲げ部１１ｆが当接する内側環
状部材１２の円筒部１３ａの端部に、カシメ固定によっ
て折り曲げ部１１ｆの一部がくい込む凹み１３ｃを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種装置の軸封部
に用いられる密封装置に関し、特に、カシメ固定される
２つの金属環の回転防止を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来技術によるゴムリップ１０
２と樹脂リップ１０３を備えた密封装置１０１の断面構
成を説明する図である。

【０００３】この密封装置１０１の概略構成を説明する
と、外周面にＯリング１１２を保持する溝部１１１を備
えた環状部材１１０に、ゴムリップ１０２、樹脂リップ
１０３、ダストリップ１０４が嵌め込まれ、それらリッ
プが溝部１１１により形成される径方向部１１３と環状
部材１１０の端部のカシメ部１１４により積層状に固定
されている。

【０００４】ゴムリップ１０２とダストリップ１０４
は、密封装置１０１の組み立てに先立って、加硫成形等
により予め金属の補強環１０２ａ，１０４ａと一体化さ
れている。樹脂リップ１０３はＰＴＦＥを材料とした平
ワッシャ形状のものであり、組み立て後に挿嵌される軸
と略同一の外径寸法の円柱状治具を挿入して内径部を拡
径すると共に密封側Ｍに向けて撓ませている。

【０００５】２０１は密封装置１０１を固定するハウジ
ング部材、２０２はハウジング部材２０１に挿嵌される
軸であり、この図においては仮想線により描かれてい
る。

【０００６】密封装置１０１は、特に高圧となる密封側
Ｍの密封流体の漏れを防止する為に、密封側Ｍにゴムリ
ップ１０２を備え、ゴムリップ１０２に連接する大気側
Ｏに樹脂リップ１０３を備えた構成を備えている。

【０００７】そして、ゴムリップ１０２はリップ先端部
１０２ｂの摺動表面２０３（軸２０２の外周面）に対す
る緊迫力によりシール性を発揮する。

【０００８】また、樹脂リップ１０３は密封側Ｍの圧力
によりゴムリップ１０２が変形した場合に、リップ上面
１０３ａがゴムリップ１０２の下面に当たりゴムリップ
１０２の過度の変形を抑えるサポート部として機能する
と共に、樹脂リップ１０３のリップ当接部１０３ｂによ
る摺動表面２０３との摺動接触によりシール性を発揮し
ている。

【０００９】図５は、図４の密封装置１０１の機能を維
持しながら構成を変更することにより、コスト低減を可
能とした密封装置１３０の断面構成説明図である。即
ち、上記における図４の密封装置１０１が、環状部材１
１０，Ｏリング１１２，ゴムリップ１０２，樹脂リップ
１０３，ダストリップ１０４の５部品で構成されている
のに対し、密封装置１３０では、外側環状部材１３１，
樹脂リップ１３２，内側環状部材１３３の３部品で構成
され、部品点数が削減された簡易な構成となっている。

【００１０】外側環状部材１３１は、金属性の断面Ｌ字
状の補強環１３１ａを備え、補強環１３１ａの軸方向部
１３１ｂの外周にはゴム嵌合部１３１ｃ、径方向部１３
１ｄにはゴムリップ１３１ｅが一体的に成形されてい
る。

【００１１】樹脂リップ１３２は、樹脂リップ１０３と
同じようにＰＴＦＥを材料とした平ワッシャ形状のもの
であり、組み立て後に挿嵌される軸と略同一の外径寸法
の円柱状治具を挿入して内径部を拡径すると共に密封側
Ｍに向けて撓む。

【００１２】内側環状部材１３３は、補強環１３１ａの
軸方向部１３１ｂの内側に嵌合される軸方向部１３３ａ
と、軸方向部１３３ａの密封側Ｍの端部から内側に向い
た径方向部１３３ｂを備えた断面Ｌ字状の金属性環状部
材である。

【００１３】そして、密封装置１３０の組み立ては、外
側環状部材１３１の内側に樹脂リップ１３２と内側環状
部材１３３を挿入して、補強環１３１ａの軸方向部１３
１ｂの大気側Ｏの端部１３１ｆを内側に折り曲げてカシ
メ固定することにより行われている。

【００１４】また、この密封装置１３０では、樹脂リッ
プ１３２のリップ当接部１３２ａは、ゴムリップ１３１
ｅのリップ先端部と比べると、柔軟性に乏しいことから
摺動表面２０３との接触領域における密封流体の「にじ
み」（わずかな漏出）が発生することに対して、図５に
示されるように樹脂リップ１３２のリップ当接部１３２
ａにネジ溝１３２ｂを形成して、当接部１３２ａと摺動
表面２０３の境界面に存在する流体を、軸２０２の回転
により移動させる流体ポンプ作用を働かせて密封流体の
漏出を防止している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４及び図
５の密封装置１０１，１３０に関して、密封装置１３０
を一例として説明すると、内側環状部材１３３は、樹脂
リップ１３２と内側に折り曲げられた端部１３１ｆの間
に挟持されることで固定されている。

【００１６】端部１３１ｆによりカシメ固定を行うと、
樹脂リップ１３２及び補強環１３１ａの径方向部１３１
ｄの大気側Ｏに形成されたゴム部１３１ｇには圧縮応力
がかかり、無負荷の状態よりも若干薄くつぶれた状態で
挟持されることになるが、樹脂リップ１３２に経年変化
等により発生する圧縮クリープや、ゴム部１３１ｇの反
発力の低下によりカシメ固定にゆるみが発生し、軸２０
２の回転に伴って樹脂リップ１３２及び内側環状部材１
３３が回転してしまうという問題が発生することがあっ
た。

【００１７】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、カシメ
固定される２つの金属環のカシメ強度を向上させて、回
転防止を図ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、円筒部と該円筒部の一方の端部か
ら径方向に折り曲がるフランジ部とを有する第１の金属
環と、前記第１の金属環の円筒部に嵌合する円筒部と該
円筒部の一方の端部から径方向に折り曲がるフランジ部
とを有する第２の金属環と、前記第１及び第２の金属環
のフランジ部に挟持される環状のリップ部材とを備え、
前記第１の金属環の円筒部の他方の端部に備えられた折
り曲げ部を、前記第２の金属環の円筒部のいずれかの端
部に当接するように折り曲げてカシメ固定することで組
み立てられる密封装置において、前記折り曲げ部が当接
する第２の金属環の円筒部の端部に、カシメ固定によっ
て折り曲げ部の一部がくい込む凹みを備えることを特徴
とする。

【００１９】この構成によると、第２の金属環が第１の
金属環に対して回転してしまうことが防止される。

【００２０】また、前記第１の金属環は、該第１の金属
環に一体的に形成されるゴム状弾性材によるゴムリップ
を備え、前記環状のリップ部材は、樹脂材料によるもの
であり、前記第１及び第２の金属環のフランジ部に挟持
される被挟持部と、この被挟持部から軸方向に折り曲が
るリップ部とを有することを特徴とする。

【００２１】さらに、前記第２の金属環のフランジ部
に、第２の金属環と環状のリップ部材との相対回転を防
止する係合突起を備えることも好適であり、環状のリッ
プ部材が第１の金属環に対して回転してしまうことが防
止される。

【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
ないかぎりは、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】図１および図２には、本発明の第１の実施
の形態に係る密封装置が示されている。図１は密封装置
の概略構成を示す一部断面図であり、図２は密封装置を
ハウジング８０に組み付け、軸７０が挿嵌される使用状
態を示す概略構成断面図である。

【００２４】図１（ａ）に示すように、密封装置１は、
軸７０と円筒状の開口部を有するハウジング８０の間の
環状の隙間をシールし、密封流体側Ｍの油などの流体が
大気側Ｏに漏れないようにしているものである。

【００２５】密封装置１の概略構成は、外側環状部材１
１，樹脂リップ１２，内側環状部材１３の３部品で構成
されている。

【００２６】外側環状部材１１は、第１の金属環として
の断面Ｌ字状の補強環１１ａを備え、補強環１１ａの円
筒部１１ｂの外周にはゴム嵌合部１１ｃ、内向きのフラ
ンジ部１１ｄにはゴムリップ１１ｅが一体的に成形され
ている。

【００２７】樹脂リップ１２は、樹脂材料として例えば
ＰＴＦＥを材料とした平ワッシャ形状のものであり、組
み立て後に挿嵌される軸７０と略同一の外径寸法の円柱
状治具を挿入することにより内径部を拡径すると共に密
封側Ｍに向けて撓む。

【００２８】第２の金属環としての内側環状部材１３
は、補強環１１ａの円筒部１１ｂの内側に嵌合される円
筒部１３ａと、円筒部１３ａの密封側Ｍの端部から内側
に向いたフランジ部１３ｂを備えた断面Ｌ字状の金属環
である。

【００２９】そして、密封装置１の組み立ては、外側環
状部材１１の内側に樹脂リップ１２と内側環状部材１３
を挿入して、補強環１１ａの円筒部１１ｂの大気側Ｏの
端部を折り曲げ部１１ｆとし、これを内側に折り曲げて
カシメ固定することにより行われている。

【００３０】樹脂リップ１２のリップ当接部１２ａは、
ゴムリップ１１ｅのリップ先端部１１ｇと比べると、柔
軟性に乏しいことから軸７０の摺動表面７０ａとの接触
領域における密封流体の「にじみ」（わずかな漏出）が
発生することに対して、図に示されるように樹脂リップ
１２のリップ当接部１２ａにネジ溝１２ｂを形成して、
当接部１２ａと摺動表面７０ａの境界面に存在する流体
を、軸７０の回転により流体ポンプ作用を働かせて密封
側Ｍに移動させ、密封流体の漏出を防止している。

【００３１】また、ゴムリップ１１ｅのリップ先端部１
１ｇの軸７０への摺動面には、ポンプねじ１１ｈが設け
られている。このポンプねじ１１ｈは、例えば、ハの字
形状とすることによって、軸７０が密封装置１に対して
いずれの方向に回転しても流体を密封流体側Ｍへ流動さ
せるようなポンプ効果を発揮させる構造となっている。

【００３２】１４は、リップ先端部１１ｇに緊迫力を与
えるばね環である。

【００３３】図１（ｂ）は図１（ａ）のＤ１部を拡大し
た図である。この図に示されるように、内側環状部材１
３の円筒部１３ａの端部に、外側環状部材１１の円筒部
１１ｂの大気側Ｏの折り曲げ部１１ｆが折り曲げられる
ことによりカシメ固定されており、円筒部１３ａの端部
に折り曲げ部１１ｆがくい込む凹み１３ｃが備えられて
いる。

【００３４】凹み１３ｃは、円筒部１３ａに複数個備え
られており、この実施の形態においては、円弧状の凹み
となっている。そして、凹み１３ｃの両端部にカシメ固
定による押圧力により、折り曲げ部１１ｆが変形してく
い込んでいる（Ｋ１の箇所）。

【００３５】従って、従来において円筒部１３ａの端面
と折り曲げ部１１ｆの当接部の摩擦力によって、それぞ
れの相対回転が防止されていたものが、機械的な嵌合力
による回転防止がなされることになり、経年変化により
樹脂リップ１２に圧縮クリープが発生したりゴム部の反
発力の低下によりカシメ固定にゆるみが発生（摩擦力の
低下）した場合でも、内側環状部材１３が軸７０の回転
と共に共回りしてしまうことはない。

【００３６】また、内側環状部材１３のフランジ部１３
ｂには、内側環状部材１３と樹脂リップ１２との相対回
転を防止するスパイク状の係合突起１３ｄが備えられ、
密封装置１の組み立ての際に、係合突起１３ｄが樹脂リ
ップ１２に刺さるように係合して樹脂リップ１２の回転
も防止されている。

【００３７】図３は、凹み１３ｃの形状のバリエーショ
ンを示す図であり、図３（ａ）は円弧状の凹み１３ｃ、
図３（ｂ）は三角形状の凹み１３ｅ、図３（ｃ）は矩形
状の凹み１３ｆのように形成されている。尚、折り曲げ
部１１ｆの一部が凹みに進入するものであれば、この他
の形状でも問題ない。

【００３８】

【発明の効果】本発明によると、第１の金属環と第２の
金属環を強固にカシメ固定を行うことが可能となり、ま
た挟持される部材の経年変化等によりカシメ固定が緩ん
できても、第２の金属環が第１の金属環に対して回転し
てしまうことはない。

【００３９】係合突起を第２の金属環のフランジ部に設
けた場合には、環状のリップ部材の回転を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る密封装置の断
面図。

【図２】図２は本発明の実施の形態に係る密封装置を組
み付けた状態を示す断面図。

【図３】図３は本発明の実施の形態に係る凹みのバリエ
ーションを説明する図。

【図４】図４は従来技術に係る密封装置の断面図であ
る。

【図５】図５は従来技術に係る密封装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 密封装置 １１ 外側環状部材 １１ａ 補強環（第１の金属環） １１ｂ 円筒部 １１ｃ ゴム嵌合部 １１ｄ フランジ部 １１ｅ ゴムリップ １１ｆ 折り曲げ部部 １１ｇ リップ先端部 １１ｈ ポンプねじ １２ 樹脂リップ １２ａ 当接部 １２ｂ ねじ溝 １３ 内側環状部材（第２の金属環） １３ａ 円筒部 １３ｂ フランジ部 １３ｃ 凹み １３ｄ 突起 ７０ 軸 ７０ａ 摺動表面 ８０ ハウジング Ｍ 密封流体側 Ｏ 大気側

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒部と該円筒部の一方の端部から径方
   向に折り曲がるフランジ部とを有する第１の金属環と、 前記第１の金属環の円筒部に嵌合する円筒部と該円筒部
   の一方の端部から径方向に折り曲がるフランジ部とを有
   する第２の金属環と、 前記第１及び第２の金属環のフランジ部に挟持される環
   状のリップ部材とを備え、 前記第１の金属環の円筒部の他方の端部に備えられた折
   り曲げ部を、前記第２の金属環の円筒部のいずれかの端
   部に当接するように折り曲げてカシメ固定することで組
   み立てられる密封装置において、 前記折り曲げ部が当接する第２の金属環の円筒部の端部
   に、カシメ固定によって折り曲げ部の一部がくい込む凹
   みを備えることを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】 前記第１の金属環は、該第１の金属環に
   一体的に形成されるゴム状弾性材によるゴムリップを備
   え、 前記環状のリップ部材は、樹脂材料によるものであり、
   前記第１及び第２の金属環のフランジ部に挟持される被
   挟持部と、この被挟持部から軸方向に折り曲がるリップ
   部とを有することを特徴とする請求項１に記載の密封装
   置。
3. 【請求項３】 前記第２の金属環のフランジ部に、第２
   の金属環と環状のリップ部材との相対回転を防止する係
   合突起を備えることを特徴とする請求項１または２のい
   ずれかに記載の密封装置。