(57)【要約】【課題】異音の発生を抑制可能とする密封装置を提供する。【解決手段】円筒部１１を有する補強環１０と、補強環１０に一体的に設けられ、かつ軸２００の表面に摺動自在に設けられるシールリップ２３を有するゴム状弾性体製のシール本体２０と、を備え、円筒部１１の内周面側とシールリップ２３の外周面との間に、シールリップ２３の内周面側に軸２００が挿入されることにより、シールリップ２３が拡径方向に変形することに伴う圧縮荷重を受けて圧潰し、シールリップ２３の外周面に密着する硬質発泡体３０が備えられていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングの軸孔内において該ハウジングに対して相対的かつ同心的に移動自在に設けられた軸との間の環状隙間を封止する密封装置において、
筒状部を有する補強環と、
該補強環に一体的に設けられ、かつ前記軸表面に摺動自在に設けられるシールリップを有するゴム状弾性体製のシール本体と、
を備え、
前記シールリップの外周面側に、該シールリップの内周面側に前記軸が挿入されることにより、該シールリップが拡径方向に変形することに伴う圧縮荷重を受けて圧潰し、該シールリップの外周面に密着する硬質発泡体が備えられていることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリップを備える密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハウジングと、該ハウジングの軸孔内において往復動自在に設けられた軸との間の環状隙間を封止する密封装置が知られている。図１０を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図１０は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。
【０００３】
密封装置５００は、補強環５１０と、補強環５１０に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体５２０とを備えている。シール本体５２０は、軸表面に摺動自在に設けられるシールリップ５２１を有している。
【０００４】
このように構成される密封装置５００においては、シールリップ５２１が軸表面に摺動する際に、シールリップ５２１が振動することによって、異音（鳴き）が発生してしまうことがある。このような異音発生の対策としては、シール本体５２０の素材であるゴム材料の粘弾性特性を調整する技術が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、密封装置５００に要求される品質としては異音発生対策だけでなく、耐熱性やシールリップ５２１の剛性など様々なものがあり、他の要求を満足させるためには、粘弾性特性の調整では異音発生対策ができないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、異音の発生を抑制可能とする密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００８】
本発明の密封装置は、
ハウジングと、該ハウジングの軸孔内において該ハウジングに対して相対的かつ同心的に移動自在に設けられた軸との間の環状隙間を封止する密封装置において、
筒状部を有する補強環と、
該補強環に一体的に設けられ、かつ前記軸表面に摺動自在に設けられるシールリップを有するゴム状弾性体製のシール本体と、
を備え、
前記シールリップの外周面側に、該シールリップの内周面側に前記軸が挿入されることにより、該シールリップが拡径方向に変形することに伴う圧縮荷重を受けて圧潰し、該シールリップの外周面に密着する硬質発泡体が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、シールリップの外周面には硬質発泡体が密着しているので、シールリップの振動を抑制でき、また、振動の伝播を抑制できるので、異音の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、異音（鳴き）の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例に係る密封装置の模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係る密封装置の使用状態を示す模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例に係る密封装置における軸挿入時のメカニズムを説明する図である。
【図４】図４は発泡倍率と圧潰荷重の関係を示すグラフである。
【図５】図５は本発明の実施例に係る密封装置の正面図である。
【図６】図６は本発明の実施例に係る密封装置における発泡体の固定構造の一例を説明する図である。
【図７】図７は本発明の実施例に係る密封装置における発泡体の固定構造の一例を説明する図である。
【図８】図８は本発明の実施例に係る密封装置の変形例を示す模式的断面図である。
【図９】図９は本発明の実施例に係る密封装置の変形例を示す正面図である。
【図１０】図１０は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。
【００１３】
（実施例）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。なお、本実施例に係る密封装置は、エンジン用オイルシールやセンターベアリングサポートなどして好適に用いられる。ただし、本発明に係る密封装置は、これらに限らず、各種装置に適用可能である。
【００１４】
＜密封装置の構成＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係る密封装置の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、金属などにより構成される補強環１０と、補強環１０に一体成形によって一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体２０とを備えている。補強環１０は、筒状部としての円筒部１１と、円筒部１１の一端側において内側に向かって伸びる内向きフランジ部１２とを備えている。シール本体２０は、円筒部１１の内周面に固着される環状部２１と、フランジ部１２の内側に固着される略平板部２２と、フランジ部１２の先端付近から伸びるシールリップ２３とを備えている。
【００１５】
そして、本実施例に係る密封装置１００においては、補強環１０における円筒部１１の内周面側に設けられた環状部２１とシールリップ２３の外周面との間に、硬質発泡体３０が備えられている。なお、本実施例においては、シールリップ２３の外周面全体を覆うように硬質発泡体３０が備えられている。硬質発泡体３０の具体例としては、硬質ウレタンフォームやフェノールフォームを挙げることができる。
【００１６】
＜密封装置の使用例＞
特に、図２を参照して、本実施例に係る密封装置の使用例を説明する。本実施例に係る密封装置１００は、ハウジング３００の軸孔３０１の内周面に嵌合された状態で使用される。すなわち、密封装置１００における補強環１０の円筒部１１の外周面が軸孔３０１の内周面に嵌合固定されることによって、密封装置１００が位置決めされる。これにより、密封装置１００は、ハウジング３００と、ハウジング３００の軸孔３０１内において同心
的に往復動自在に設けられた軸２００との間の環状隙間を封止する。
【００１７】
＜硬質発泡体＞
特に、図３及び図４を参照して、本発明の実施例に係る硬質発泡体３０について説明する。図３（ａ）は密封装置１００に対して外力が作用していない状態における硬質発泡体３０の状態を断面図で示しており、同図（ｂ）は密封装置１００の使用状態（つまり、シールリップ２３の内周面側に軸２００が挿入された状態）における硬質発泡体３０の状態を断面図で示している。なお、硬質発泡体３０の状態を分かり易くするために、シール本体２０は点線にて示している。
【００１８】
シールリップ２３は、軸２００の表面に対して常時密着した状態を維持するために、締め代が設けられている。すなわち、シールリップ２３の内周面側に軸２００が挿入されていない状態においては、シールリップ２３の内径は、軸２００の外径よりも小さくなるように設定されている。そのため、軸２００が挿入されると、シールリップ２３は拡径方向に変形する。これにより、環状部２１とシールリップ２３の外周面との間に備えられている硬質発泡体３０は、シールリップ２３の拡径方向への変形に伴って圧縮荷重を受けて径方向に圧縮するように変形する（図３（ｂ）参照）。
【００１９】
ここで、硬質発泡体３０は、この圧縮変形によって、圧潰するように構成されている。すなわち、硬質発泡体３０は、圧縮荷重を受けると、発泡体の気泡を確立する隔膜が破壊されて圧縮変形するように構成されている。図４は発泡倍率と圧潰荷重の関係を示している。なお、発泡倍率とは、発泡前の原料の密度に対する発砲後の密度の比の逆数であり、圧潰荷重とは圧潰に要する荷重である。この図から発泡倍率が高いほど圧潰に必要な荷重が小さくなることが分かる。発泡倍率は硬質発泡体３０の成形時に任意に定めることができるので、軸２００の挿入時に発生する圧縮荷重に応じて、圧潰が生じるような発泡倍率を設定すればよい。このように、硬質発泡体３０は圧潰されることによって、シールリップ２３の外周面に密着した状態となる。
【００２０】
＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１００によれば、シールリップ２３の外周面には硬質発泡体３０が密着しているので、シールリップ２３の振動を抑制することができる。従って、シールリップ２３の振動に伴う異音（鳴き）の発生を抑制することが可能となる。また、硬質発泡体３０は、軸２００の挿入に応じて変形するため、軸２００の偏心バラツキに対しても効果的に対応することができる。更に、圧潰した硬質発泡体３０は変形部の隔膜が破壊されて弾性復元力が殆ど生じないため、シールリップ２３による軸２００に対する緊迫力への影響はあまりない。
【００２１】
ここで、硬質発泡体３０はシールリップ２３の外周面における全周に亘って密着した状態になるのが望ましいが、全周に亘って密着しない状態であっても、異音の発生を抑制することが可能である。この点について、図５を参照して説明する。図５は使用状態時における密封装置１００の正面図であり、例えば図２の左側から見た図に相当する。
【００２２】
図５に示す例においては、シールリップ２３の外周面と硬質発泡体３０との間において、全周に亘っては密着しておらず、一部に空隙Ｘが形成されている。シールリップ２３の振動に伴う異音（鳴き）は、一部で発生した振動が全周に伝播することにより発生することが確認できている。図５に示した密封装置１００の場合、空隙Ｘの付近でシールリップ２３が振動し得るが、空隙Ｘの両側部分ではシールリップ２３と硬質発泡体３０が接しているので、この部分で振動の伝播を抑制し、異音の発生を抑制することが可能となる。
【００２３】
＜その他＞
硬質発泡体３０のシールリップ２３の外周面側への固定構造は特に限定されるものではない。例えば、止め輪を用いた固定構造を採用することができる。この場合の固定構造について図６を参照して説明する。この場合、補強環１０にシール本体２０が一体的に設けられた状態で、シール本体２０における環状部２１の内周面側から補強環１０の円筒部１１の内部に至るまで切削されるような環状溝ｇを形成しておく。そして、予め所望の形状に成形された硬質発泡体３０を、円筒部１１の内周面側に設けられた環状部２１とシールリップ２３の外周面との間に組み込む（図６（ａ）及び（ｂ）参照）。その後、止め輪４０を、上記の環状溝ｇに装着させることで、硬質発泡体３０を固定することができる（図６（ｂ）及び（ｃ）参照）。また、図７に示すように、接着剤５０によって、硬質発泡体３０とシール本体２０とを接着固定させることもできる。
【００２４】
また、硬質発泡体３０は、圧潰されることで、シールリップ２３の外周面に密着するのであれば、軸２００が挿入される前の状態では、図８に示すように、シールリップ２３の外周面や環状部２１の内周面との間に隙間Ｓが形成されていてもよい。
【００２５】
また、硬質発泡体３０は単一の環状部材によって構成される必要はない。例えば、図９に示すように、２つの硬質発泡体３１，３２を、環状部２１とシールリップ２３の外周面との間に嵌め込むことによって、環状の硬質発泡体３０が構成されるようにしてもよい。
【００２６】
また、上記実施例におけるシール本体２０は、環状部２１，略平板部２２及びシールリップ２３を備える構成を示したが、本発明が適用可能なシール本体はそのようなものには限定されない。例えば、補強環１０におけるフランジ部１２の先端付近からシールリップが設けられており、補強環１０における円筒部１１及びフランジ部１２の内側が剥き出しになっている場合でも本発明を適用し得る。また、補強環１０における円筒部１１の外周面側にもシール部が存在するような場合でも本発明を適用し得る。
【００２７】
また、上記実施例に係る密封装置１００においては、シールリップ２３が補強環１０における円筒部１１と同じ方向に伸びる構成を採用することで、硬質発泡体３０が補強環１０の円筒部１１とシールリップ２３との間で圧縮荷重を受ける場合を示した。しかしながら、シールリップが補強環１０における円筒部１１とは反対方向に伸びる場合であっても、本発明を適用可能である。この場合には、補強環１０の環状部１２における円筒部１１とは反対側の側面に、硬質発泡体を接着剤による接着等の固定方法によって固定すればよい。この場合でも、硬質発泡体が補強環の環状部１２に十分固定されていれば、硬質発泡体は、シールリップの拡径方向への変形に伴って圧縮荷重を受けて径方向に圧縮するように変形するので、上記実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００２８】
更に、上記実施例においては、軸とハウジングが相対的かつ同心的に往復動自在に設けられた構成において、これら軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置の場合を例にして説明したが、本発明の密封装置は、軸とハウジングが相対的かつ同心的に回転自在に設けられている場合において、これら軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  補強環
１１  円筒部
１２  フランジ部
２０  シール本体
２１  環状部
２２  略平板部
２３  シールリップ
３０  硬質発泡体
３１，３２  硬質発泡体
４０  止め輪
５０  接着剤
１００  密封装置
２００  軸
３００  ハウジング
３０１  軸孔
ｇ  環状溝
Ｓ  隙間
Ｘ  空隙
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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