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発明の名称 密封装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−12613(P2001−12613A)
公開日 平成13年1月16日(2001.1.16)
出願番号 特願平11−179772
出願日 平成11年6月25日(1999.6.25)
代理人 【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J006
【Fターム(参考)】
3J006 AE16 AE17 AE41 CA01 
発明者 吉川 賢 / 和田 吉弘 / 沼 利勝 / 松井 宏樹
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、前記ハウジング内周に形成された溝内に装着される外周シールを備えた密封装置において、前記外周シールに磁性を持たせたことを特徴とする密封装置。
【請求項2】軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なメインリップを備えた密封装置において、前記メインリップに磁性を持たせたことを特徴とする密封装置。
【請求項3】軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なメインリップと、該メインリップよりも密封流体とは反対側に設けられるダストリップと、を備えた密封装置において、前記ダストリップに磁性を持たせたことを特徴とする密封装置。
【請求項4】軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なシールリップを有するシールを備えた密封装置において、前記シールは、磁性を有しないシールリップ先端部を含む非磁性部と、磁性を有する磁性部と、から構成されることを特徴とする密封装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体等の漏れを防止するための密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、例えば、図7や図8に示したものが知られている。
【0003】図7および図8は従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。
【0004】まず、図7に示す密封装置100は、いわゆるXリングと呼ばれるものであり、ハウジング90と、このハウジング90に設けられた軸孔に挿入された軸80との間の環状隙間を密封するものである。
【0005】また、図に示すように、密封装置100は、ハウジング90に設けられた断面コ字状の環状溝91に装着されて使用されるものである。
【0006】密封装置100は、外周側に外周リップ102a,102bを備えており、内周側に内周リップ103a,103bを備えており、外周リップ102a,102bが環状溝91壁面に密着することでシールし、かつ、内周リップ103a,103bが軸80に摺接することでシールすることによって、密封流体(オイルなど)側Oと大気側Aとを遮断して密封するものである。
【0007】次に、図8に示す密封装置110は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられたハウジング95と、このハウジング95内に挿入された軸85との間の環状の隙間を密封するものであり、密封流体(オイルなど)側Oと大気側Aとを遮断して、流体の漏れ等を防ぐものである。
【0008】密封装置110は、概略、断面L字状の補強環150と、ハウジング95の内周に嵌合される外周シール120と、軸85の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ130とを備えている。
【0009】ここで、シールリップ130には、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ131と、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ132と、を有している。
【0010】また、メインリップ131の外周には、軸85の外周面に対して緊迫力を付与するためのスプリング140が全周的に装着されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0012】上述した図7に示す密封装置(Xリング)の場合には、共廻りの発生による流体漏れの問題がある。
【0013】すなわち、密封装置100は、その弾性反発力等によってのみ環状溝91内に固定されており、ハウジング90と軸80が相対的に回転する場合には、一般的には、密封装置100はハウジング90側に固定されたまま、軸80と内周リップ103a,103bのみが摺動するように設定(設計)されている。
【0014】しかしながら、場合によっては、内周リップ103a,103bが軸80表面に引き摺られて、軸80と共に回転して共廻りが生じる場合があり、その際には、外周リップ102a,102bと環状溝91の壁面との間で摺動することになる。
【0015】この場合に、環状溝91の壁面は加工上の都合により、表面が粗いため、外周リップ102a,102bは摩耗が激しく、流体の漏れが発生しやすくなってしまうのである。
【0016】また、図8に示す密封装置の場合には、メインリップ130と軸85との密着性が密封装置としての性能を決定付けることになり、特に、軸偏心が生じた場合でも好適にメインリップ130と軸85とが密着していることが望まれる。
【0017】そこで、メインリップ130と軸85との密着性を高めるためには、シールサイズの設定を調整したり、シールの剛性を高めたり、スプリング140の付勢力を高めるなどの方法がなされてきたが、スペース上の問題やその他の各種条件によって、制限されることがあり、他の密着性を高める技術の開発が望まれていた。
【0018】また、鉄粉などの金属粉がメインリップ130の摺動部に侵入すると、接触状態が不安定となり、シール性能を低下させたり、また、メインリップ130の摩耗が激しくなり、密封性能の劣化を増長してしまう結果となっていた。
【0019】本発明は上記の従来技術の課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、密封性能の向上を図った品質性に優れた密封装置を提供することにある。
【0020】
【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、軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、前記ハウジング内周に形成された溝内に装着される外周シールを備えた密封装置において、前記外周シールに磁性を持たせたことを特徴とする。
【0021】従って、ハウジング内周に形成された溝と外周シールとの間に磁気吸着力を発生させることができる。
【0022】また、軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なメインリップを備えた密封装置において、前記メインリップに磁性を持たせたことを特徴とする。
【0023】従って、軸表面との間に磁気吸着力を発生させることができる。
【0024】また、軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なメインリップと、該メインリップよりも密封流体とは反対側に設けられるダストリップと、を備えた密封装置において、前記ダストリップに磁性を持たせたことを特徴とする。
【0025】従って、外部から鉄粉などが侵入しようとした場合には、ダストリップに磁気吸着される。
【0026】また、軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、軸表面に摺動自在なシールリップを有するシールを備えた密封装置において、前記シールは、磁性を有しないシールリップ先端部を含む非磁性部と、磁性を有する磁性部と、から構成されることを特徴とする。
【0027】従って、磁性部で鉄粉などを吸着し、シールリップ先端部へ鉄粉などが侵入することを低減できる。
【0028】
【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限りは、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。
【0029】(第1の実施の形態)図1および図2を参照して、第1の実施の形態に係る密封装置について説明する。
【0030】図1は本発明の第1の実施の形態に係る密封装置の概略一部断面図であり、図2は第1の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。
【0031】図1及び図2に示す密封装置1は、いわゆるXリングと呼ばれるものであり、ハウジング90と、このハウジング90に設けられた軸孔に挿入された軸80との間の環状隙間を密封するものである。
【0032】また、図2に示すように、密封装置1は、ハウジング90に設けられた断面コ字状の環状溝91に装着されて使用されるものである。
【0033】密封装置1は、概略、外周側の外周シール2と、内周側の内周シール3と、から構成されている。
【0034】ここで、外周シール2は、外周リップ2a,2bを備えており、内周シール3は、内周リップ3a,3bを備えており、外周リップ2a,2bが環状溝91壁面に密着することでシールし、かつ、内周リップ3a,3bが軸80に摺接することでシールすることによって、密封流体(オイルなど)側Oと大気側Aとを遮断して密封するものである。
【0035】ここで、内周シール3の素材は、従来技術(公知技術)と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いる。
【0036】一方、本発明の実施の形態においては、外周シール2の素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いる。
【0037】これにより、外周シール2と環状溝91壁面との間に磁気吸着力を発生させている。
【0038】なお、環状溝91壁面を形成する部材の素材についても、磁気を有する材料(磁気ゴム)との間で磁気吸着力が発生するような部材とする必要があることは言うまでもないが、例えば、鉄材や磁石などを用いると好適である。
【0039】以上のような構成によって、外周シール2と環状溝91壁面との間に磁気吸着力が発生するため、密封装置1のハウジング90に対する固定力が増加し、密封装置1が軸80と共に回転して共廻りが生じる可能性が低減され、これにより、外周リップ2a,2bと環状溝91の壁面との間で摺動する可能性が低減されることになる。
【0040】従って、外周リップ2a,2bの摩耗を抑制することができ、上述した磁気吸着力と相俟って環状溝91の壁面への密着性が向上し、密着性能が向上する。
【0041】(第2の実施の形態)図3には、第2の実施の形態が示されている。
【0042】図3は第2の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。
【0043】図3に示す密封装置10は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられたハウジング95と、このハウジング95内に挿入された軸85との間の環状の隙間を密封するものであり、密封流体(オイルなど)側Oと大気側Aとを遮断して、流体の漏れ等を防ぐものである。
【0044】密封装置10は、概略、断面L字状の補強環50と、ハウジング95の内周に嵌合される外周シール20と、軸85の外周面に摺動自在に密封接触するシールリップ30とを備えている。
【0045】ここで、シールリップ30には、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ31と、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ32と、を有している。
【0046】また、メインリップ31の外周には、軸85の外周面に対して緊迫力を付与するためのスプリング40が全周的に装着されている。
【0047】ここで、本実施の形態におては、メインリップ31の素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いており、その他のシール部材(外周シール20やダストリップ32など)は、従来技術(公知技術)と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いる。
【0048】これにより、メインリップ31と軸85表面との間に磁気吸着力を発生させている。
【0049】なお、軸85の素材についても、磁気を有する材料(磁気ゴム)との間で磁気吸着力が発生するような部材とする必要があることは言うまでもないが、例えば、鉄材や磁石などを用いると好適である。
【0050】以上のような構成によって、メインリップ31と軸85表面との間に磁気吸着力が発生するため、メインリップ31の軸85に対する吸着力が増加し、例えば、軸偏心が生じたような場合でも、適正な密封性能を維持できる。
【0051】これにより、シールサイズの変更やシールの剛性の変更やスプリングの強度の変更が、何らかの制約によって行えないような場合であっても、これらの変更を行うことなく軸表面への密着性を高めることができ、密封性能が向上する。
【0052】(第3の実施の形態)図4および図5には、第3の実施の形態が示されている。
【0053】図4および図5は第3の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。
【0054】ここで、本実施の形態では、上記第2の実施の形態で示した構成に対して、磁性を持たせた部分が異なるのみであり、その他の基本的な構成は同一であるので、同一の構成部分については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【0055】本実施の形態においても、上記第2の実施の形態の場合と同様に、シールリップ30aには、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ31aと、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ32aと、を有している。
【0056】ここで、上記第2の実施の形態では、メインリップに磁気を持たせて、ダストリップには磁気を持たせずに、通常のゴム材を用いる構成であったが、本実施の形態では、ダストリップ32aの素材に、磁気を有する材料を用いることに特徴を有しており、例えば、磁気ゴムを用いており、その他のメインリップ31aを含むシール部材は、従来技術(公知技術)と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いている。
【0057】これにより大気側Aから鉄粉などが密封流体側Oへ侵入しようとした場合であっても、ダストリップ32aに磁気吸着されるため、メインリップ31a側への侵入を低減させることができる。
【0058】従って、メインリップ31aの摺動安定性(軸表面への接触状態の安定性)を維持できると共に、摩耗を増長させてしまうこともない。
【0059】また、ダストリップ32aの摩耗が生じた場合や、仮に、ダストリップ32aが反転したとしてもダストリップ32aの近傍で鉄粉等を堆積させて、メインリップ31aへの侵入を低減できる。
【0060】以上のような構成により、鉄粉等を原因とするシール性能の低下を防止でき、密封性能が向上する。
【0061】なお、本実施の形態において、磁性を持たせる部分については、例えば、図4に示したように、ダストリップの部分のみでも良いし、図5に示したように、大気側Aから補強環50に至る領域まで磁性を持たせるようにしても良い。
【0062】(第4の実施の形態)図6には、第4の実施の形態が示されている。
【0063】図6は第4の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成図である。
【0064】ここで、本実施の形態では、上記第2,3の実施の形態で示した構成に対して、磁性を持たせた部分が異なるのみであり、その他の基本的な構成は同一であるので、同一の構成部分については、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【0065】本実施の形態においても、上記第2,3の実施の形態の場合と同様に、シールリップ30bには、主として密封流体の漏れを防ぐためのメインリップ31bと、主として外部からのダストの侵入を防ぐためのダストリップ32bと、を有している。
【0066】ここで、本実施の形態では、シール部分を、大きく、非磁性部Pと磁性部Qに分けており、磁性部Qの素材に、磁気を有する材料、例えば、磁気ゴムを用いており、非磁性部Pの素材は、従来技術(公知技術)と同様の材料を用いており、通常のゴム材を用いている。
【0067】すなわち、シールリップ30bの軸85への摺動部付近(メインリップ31bの先端部付近およびダストリップ32bの先端部付近)のみは、磁性を持たせずに、他の部分は全て磁性を持たせるようにしている。
【0068】これにより、密封流体側Oに含まれる鉄粉等がメインリップ31bの先端に侵入しようとした場合や、大気側Aから鉄粉等がダストリップ32bの先端に侵入しようとした場合であっても、それら以外の磁性部Qに磁気吸着されるため、各リップ先端への侵入を低減させることができる。
【0069】従って、メインリップ31bおよびダストリップ32bの摺動安定性(軸表面への接触状態の安定性)を維持できると共に、摩耗を増長させてしまうこともない。
【0070】また、メインリップ31bの外周側は磁性を有するので、軸85が鉄材や磁石などの磁性体との間で磁気吸着力を発生させる素材である場合には、メインリップ31bの軸85表面への吸着力が増し、スプリング40による緊迫力と相俟って、密封性能が良くなると共に、偏心追随性も良くなる。
【0071】そして、メインリップ31b先端の磁性を有しない部分の摩耗が進んだ場合には、磁性を有する部分と軸85表面との間隔が徐々に狭くなり、上述した磁気吸着力が大きくなるので、メインリップ31bの寿命向上も期待できる。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、外周シールに磁性を持たせることによって、ハウジング内周に形成された溝と外周シールとの間に磁気吸着力を発生させて、密封装置と軸との共廻りを低減させて、外周シールの摩耗を抑制することによって密封性能の向上を図ることができ、品質性が向上する。
【0073】また、リップに磁性を持たせることによって、リップと軸表面との間に磁気吸着力を発生させて、密着性を高めることで、密封性能の向上を図ることができ、品質性が向上する。
【0074】また、ダストリップに磁性を持たせることで、外部から鉄粉などが侵入しようとした場合には、ダストリップに磁気吸着させて、メインリップへの鉄粉などの侵入を低減し、密封性能の向上を図ることができ、品質性が向上する。
【0075】また、シールを、磁性を有しないシールリップ先端部を含む非磁性部と、磁性を有する磁性部と、から構成することで、磁性部によって鉄粉などを吸着し、シールリップ先端部へ鉄粉などが侵入することを低減し、密封性能の向上を図ることができ、品質性が向上する。




 

 


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