(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのシールリップ（４）に摺動の相手材に接触する複数のリップエッジ（６）を備え、
前記複数のリップエッジ（６）の間に長手方向の両端部がそれぞれ前記リップエッジ（６）に一体に連結され、前記リップエッジ（６）の各最内周縁部を稜線で結ぶ高さの多数のねじ状リブ（７）を円周方向に並べて設けた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、密封装置に係り、更に詳しくは、シールリップを備えた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図９に示すように、シールリップ２１を備え、このシールリップ２１の内周部に摺動の相手材である軸（図示せず）に接触するリップエッジ２２を備え、このリップエッジ２２の大気側Ｂの斜面２３に多数のねじ状リブ２４を円周方向に並べて設けた密封装置が知られている。ねじ状リブ２４は、図１０に拡大して示すように断面略三角形である。
【０００３】
この密封装置は、リップエッジ２２を軸の周面に摺動自在に接触させて基本的な密封機能を奏するとともに、軸との相対回転により発生するねじ状リブ２４のポンピング作用により密封性能を向上させたものであるが、以下のような不都合を有している。
【０００４】
すなわち図１１の接触履歴（図の黒塗り部がリップエッジ２２およびねじ状リブ２４の軸に対する接触状態を示している）が示すように、密封流体側Ａと大気側Ｂとをリップエッジ２２による唯一のエンドレスな接触部が仕切る構造であるために、リップ傷、軸傷または異物侵入等により接触部に途切れが生じると直ちに密封流体（密封液）が漏れる虞がある。また、ねじ状リブ２４付近の密封流体膜が大気側の境界部で飛沫状に絶えず振動するために、膜の状態が不安定となり、飛沫漏れや反対に潤滑切れを生じ、密封機能が不安定となったり、大気側のダストや摩耗粉等の異物を噛み込む虞がある。またねじ状リブ２４が早期に摩耗して、ポンピング効果が低下し易い不都合もある。
【０００５】
図１２は他の従来例として、ねじ状リブ２４の一本一本が船底状のものを示しているが、この例にも上記した不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、上記従来技術と比較して密封性能および耐久性能に優れた密封装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の密封装置は、一つのシールリップ（４）に摺動の相手材に接触する複数のリップエッジ（６）を備え、前記複数のリップエッジ（６）の間に長手方向の両端部がそれぞれ前記リップエッジ（６）に一体に連結され、前記リップエッジ（６）の各最内周縁部を稜線で結ぶ高さの多数のねじ状リブ（７）を円周方向に並べて設けることにした。
【０００８】
上記構成を備えた本発明の密封装置においては、一つのシールリップにリップエッジが複数備えられているためにエンドレスな接触部が複数形成され、その間の空間部にねじ状リブが配置される。したがってこのねじ状リブが恰もベーンポンプのように羽根状に回転して動水力学的に強力なポンピング効果を発揮するために密封性能が向上し、更にリブ間の空間に密封流体が比較的多量に介在するために摺動の低トルク化が実現され、リップエッジの摩耗が抑制され、リブの摩耗も少なく、長期に亙る密封が可能となる。
【０００９】
また上記したようにエンドレスな接触部が複数形成されるために、例え一本の接触部に途切れが生じても更なる接触部があるために密封流体が直ちに漏洩せず、よって信頼性の高い密封装置を構成することができる。複数の接触部のうち大気側の接触部には、外部からのダストや摩耗粉等の異物が摺動部に噛み込みにくくする効果もある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１１】
第一実施形態・・・
図１に示すように、断面略Ｌ字形の金属環１にゴム状弾性体２が焼き付けられており、このゴム状弾性体２によって、金属環１の外周側にハウジング１５（図４参照）の軸孔内周に嵌着される環状の固定密封部３が設けられるとともに、同じく金属環１の内周側に摺動の相手材である軸１６（図４参照）に接触して動的密封作用を奏する環状のシールリップ４が設けられ、更にこのシールリップ４に軸１６に対するシールリップ４の追随性を補うガータスプリング５が嵌着されている。
【００１２】
シールリップ４の内周部に、軸１６の周面に直接接触する環状のリップエッジ６が二本所定の間隔を開けて設けられており、この二本のリップエッジ６の間に多数のねじ状リブ７が等配状に設けられている。
【００１３】
ねじ状リブ７は、以下のようなものである。
【００１４】
すなわち先ず、その断面形状は略三角形であって、図２に示すようなα＝βの等辺形状としたり、または図３に示すようなα＜βに傾斜させた楔形状としたりしてポンピング特性を調整する。
【００１５】
また、そのねじとしての傾斜角度は２０〜４０度程度であって、この角度を変えることによってもポンピング特性を調整することが可能である。
【００１６】
また、このねじ状リブ７は、長手方向の両端部がそれぞれリップエッジ６に一体に連結されるとともに、二本のリップエッジ６の各最内周縁部を稜線で結ぶように高さを設定されており、これにより二本のリップエッジ６が軸１６に接触すると、このねじ状リブ７も確実に軸１６に接触するようになっている。
【００１７】
リップエッジ６は、以下のようなものである。
【００１８】
すなわち先ず、その断面形状は図１に示したように、略三角形であって、密封流体側Ａの傾斜角度が比較的大きく、大気側Ｂの傾斜角度が比較的小さくなるような楔形状とされている。
【００１９】
また二本のリップエッジ６の各最内周縁の軸方向間隔は実寸で１．０〜２．０ｍｍ程度、二本のリップエッジ６の間の凹部８の深さは実寸で０．３〜０．６ｍｍ程度が好適であるが、これらの数値は、設計スペース、接触部の数またはポンピング効果の調節等のために適宜変更される。凹部８の深さは換言すれば、ねじ状リブ７の高さということになる。
【００２０】
図４は当該実施形態に係る密封装置の装着状態の一例を示しており、図における密封装置の右側に密封流体である油等の液体が封入されている。
【００２１】
上記構成を備えた密封装置は、以下の作用効果を奏する。
【００２２】
すなわち先ず第一に、シールリップ４の内周部にリップエッジ６が二本備えられているために、図５の接触履歴（図の黒塗り部がリップエッジ６およびねじ状リブ７の軸１６に対する接触状態を示している）が示すように、エンドレスな接触部が二本形成され、その間の空間部にねじ状リブ７が配置される。したがってこのねじ状リブ７が恰もベーンポンプのように羽根状に回転して動水力学的に強力なポンピング効果を発揮するために、これにより密封性能を向上させることができる。またそればかりでなくリブ７間の空間に密封流体が比較的多量に介在するために、摺動の低トルク化が実現され、リップエッジ６の摩耗が抑制され、リブ７の摩耗も少なく、長期に亙る密封が可能となる。したがってこれらのことから密封性能および耐久性能の双方に優れた密封装置を提供することができる。
【００２３】
また上記したようにエンドレスな接触部が二本形成されるために、例え一本の接触部に途切れが生じても更なる接触部があるために密封流体が直ちに漏洩せず、よって信頼性の高い密封装置を構成することができる。複数の接触部のうち大気側の接触部には、外部からのダストや摩耗粉等の異物が摺動部に噛み込みにくくする効果もある。したがってこれらのことからも密封性能および耐久性能の双方に優れた密封装置を提供することができる。
【００２４】
第二実施形態・・・
図６の例では、ゴム状弾性材製のシールリップ４を成形型で成形してから、このシールリップ４の先端部に若干の環状の段部９を残す形でバリ１０をメス等でカット（切削加工）している。このようにすると製品に段部９が残ることになるが、カットの仕方がリップエッジ６の形状に影響を与えないために、製作を容易化することができる。他の構成は上記した第一実施形態と同じである。
【００２５】
第三実施形態・・・
図７の例では、ＰＴＦＥ等の樹脂よりなる環状のシールリップ４がその外周部において断面略Ｌ字形を呈する二つの金属環１の間に挾み込まれており、このシールリップ４の内周部に軸に接触する環状のリップエッジ６が二本所定の間隔を開けて設けられ、この二本のリップエッジ６の間に多数のねじ状リブ７が等配状に設けられている。他の構成は上記した第一実施形態と同じである。
【００２６】
ＰＴＦＥ等の樹脂部材には、ゴム状弾性体に比べて密封性能のねじによるポンピング特性への依存度が高く、またシールリップ４先端の接触部に傷が付き易く、一旦傷が付いたら回復できない材質的な特徴がある。したがって本発明の利用価値がことのほか大きい。
【００２７】
またＰＴＦＥ等の樹脂製のシールリップ４への、ねじ形状の成形は、曲げ加工前の平面ワッシャ状のときに加熱状態で加圧しても良いし、或は樹脂部材の射出成形で、型内でリップ部材として成形しても良い。
【００２８】
第四実施形態・・・
図８の例では、ゴム状弾性材よりなる環状のシールリップ４の先端部にＰＴＦＥ等よりなる環状の樹脂部材１１が接着され、この樹脂部材１１の内周部に軸に接触する環状のリップエッジ６が二本所定の間隔を開けて設けられ、この二本のリップエッジ６の間に多数のねじ状リブ７が等配状に設けられている。他の構成は上記した第一実施形態と同じである。
【００２９】
樹脂部材１１は曲げ加工前のワッシャ状のときに、これをゴム成形型に挿入し、このワッシャをゴムの加硫成形と同時にシールリップ４に焼き付ける。この場合、ゴム成形型のコア部に上記したねじパターンを彫り込んでおくと、加硫成形時の温度および圧力により、上記ねじ構造を容易に成形することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３１】
すなわち上記構成を備えた本発明の密封装置においては、一つのシールリップの内周部にリップエッジが複数備えられているために、エンドレスな接触部が複数形成され、その間の空間部にねじ状リブが配置される。したがってこのねじ状リブが恰もベーンポンプの如く羽根状に回転して動水力学的に強力なポンピング効果を発揮し、これにより密封性能を向上させることができる。またそればかりでなくリブ間の空間に密封流体が比較的多量に介在するために、低トルク化が実現され、リップエッジの摩耗が抑制され、リブの摩耗も少なく、長期に亙る密封が可能となる。したがってこれらのことから密封性能および耐久性能の双方に優れた密封装置を提供することができる。
【００３２】
また上記したようにエンドレスな接触部が複数形成されるために、例え一本の接触部に途切れが生じても更なる接触部があるために密封流体が直ちに漏洩せず、よって信頼性の高い密封装置を構成することができる。複数の接触部のうち大気側の接触部には、外部からのダストや摩耗粉等の異物が摺動部に噛み込みにくくする効果もある。したがってこれらのことからも密封性能および耐久性能の双方に優れた密封装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る密封装置の一部断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】ねじ状リブの他の断面形状例を示す断面図
【図４】同密封装置の装着状態を示す断面図
【図５】同密封装置の接触履歴を示す説明図
【図６】本発明の第二実施形態に係る密封装置の一部断面図
【図７】本発明の第三実施形態に係る密封装置の一部断面図
【図８】本発明の第四実施形態に係る密封装置の一部断面図
【図９】従来例に係る密封装置の一部断面図
【図１０】図９のＢ−Ｂ線拡大断面図
【図１１】同密封装置の接触履歴を示す説明図
【図１２】他の従来例に係る密封装置の一部断面図
【符号の説明】
１  金属環
２  ゴム状弾性体
３  固定密封部
４  シールリップ
５  ガータスプリング
６  リップエッジ
７  ねじ状リブ
８  凹部
９  段部
１０  バリ
１１  樹脂部材
１５  ハウジング
１６  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003560111.tif 000008
【図８】
0003560111.tif 000009
【図９】
0003560111.tif 000010
【図１０】
0003560111.tif 000011
【図１１】
0003560111.tif 000012
【図１２】
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