(57)【要約】【課題】確実な密封性を容易に得ることのできるオイルシールを提供する。【解決手段】シールリップ３２に、回転体Ｓの停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シール面３３と、この第１シール面３３より密封側に並設され、回転体ｓの回転時における密封流体の漏れを防止するための第２シール面３４とを設ける。また、第２シール面３４の樹脂層３９の表面には複数のねじ４０が設けるとともに、第２シール面３４のリップ先端３７の背面にはガータースプリング４２を配設する。さらに、ガータースプリング４２は、装着状態においてガータースプリング４２のコイル径の中心のシール幅方向における位置が第１シール面３３のリップ先端３６のシール幅方向における位置と第２シール面３４のリップ先端３７のシール幅方向における位置との間に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と静止体との間に装着され、ゴム状弾性体により形成された環状のシールリップを有しているとともに、前記シールリップの少なくともシール面には樹脂層が設けられており、前記シール面のリップ先端が回転体の表面に摺動可能に密接されるように形成されているオイルシールであって、
前記シールリップは、回転体の停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シール面と、前記第１シール面より密封側に並設され、回転体の回転時における密封流体の漏れを防止するための第２シール面とを有しており、
前記第２シール面の樹脂層の表面には複数のねじが設けられており、
前記シールリップの背面にはガータースプリングが配設されており、
前記ガータースプリングは、装着状態において、前記ガータースプリングのコイル径の中心のシール幅方向における位置が前記第１シール面のリップ先端のシール幅方向における位置と前記第２シール面のリップ先端のシール幅方向における位置との間に配置されていることを特徴とするオイルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルシールに係り、特に、シールリップのシール面に樹脂層が設けられているオイルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、潤滑油や作動油などの密封すべき密封流体の漏れを防ぐ密封装置の１種としてオイルシールが知られている。このオイルシールの１種として、ゴムなどのゴム状弾性体により形成されたシールリップの少なくともシール面に、低摩擦、低摩耗、耐薬品性に優れたふっ素樹脂により形成された樹脂層を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この樹脂層を設けたオイルシールは、樹脂層を設けないゴム状弾性体のみにより形成されたシールリップに比較して低摩擦であるため回転体のトルクを低減することができるものの、弾性が低いため密封性に劣るという問題点があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、密封性を向上させたオイルシールを提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
このオイルシールは、回転体としての回転軸の停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シールリップと、第１シールリップの先端から密封側に向かって延出され回転軸の回転時に密封流体の漏れを防止するための第２シールリップとを有しており、第２シールリップのシール面には、密封側から第１シールリップ側に漏れようとする密封流体を密封側に押し戻すポンプ機能を発揮するためのリップ先端に接続された複数のねじが設けられた構成とされている。
【０００６】
そして、第２シールリップにより回転軸の回転時における密封性を確保するとともに、第１シールリップにより回転軸の停止時における密封性を確保することで、密封性を向上させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１８５０２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７４５７０号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の２つのシールリップを有するオイルシールにおいては、第２シールリップが第１シールリップの先端から密封側に向かって延出されているとともに、大気側に配置された第１シールリップの背面に配置されたガータースプリングにより、２つのシールリップの緊迫力が保持されている構成とされているため、シールリップの緊迫力を第１シールリップのリップ先端と第２シールリップのリップ先端とにバランスよく分散させることができず、密封性に劣る場合があるという問題点があった。
【０００９】
そこで、確実な密封性を容易に得ることができるオイルシールが求められている。
【００１０】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、確実な密封性を容易に得ることができるオイルシールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のオイルシールの特徴は、回転体と静止体との間に装着され、ゴム状弾性体により形成された環状のシールリップを有しているとともに、前記シールリップの少なくともシール面には樹脂層が設けられており、前記シール面のリップ先端が回転体の表面に摺動可能に密接されるように形成されているオイルシールであって、前記シールリップは、回転体の停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シール面と、前記第１シール面より密封側に並設され、回転体の回転時における密封流体の漏れを防止するための第２シール面とを有しており、前記第２シール面の樹脂層の表面には複数のねじが設けられており、前記シールリップの背面にはガータースプリングが配設されており、前記ガータースプリングは、装着状態において前記ガータースプリングのコイル径の中心のシール幅方向における位置が前記第１シール面のリップ先端のシール幅方向における位置と前記第２シール面のリップ先端のシール幅方向における位置との間に配置されている点にある。
【００１２】
そして、このような構成を採用したことにより、シールリップの緊迫力を第１シール面のリップ先端と第２シール面のリップ先端との２箇所にバランスよく分散させることができるので、確実な密封性を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のオイルシールによれば、シールリップの緊迫力を第１シール面のリップ先端と第２シール面のリップ先端とにバランスよく分散させることができるので、確実な密封性を容易に得ることができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るオイルシールの実施形態の自由状態における概略断面図
【図２】図１のオイルシールの装着状態を示す図１と同様の図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、本実施形態の密封装置としてのオイルシール１０は、回転体としての回転軸Ｓと静止体としてのハウジングＨとの間に装着され、回転軸ＳとハウジングＨとの間の環状のシール隙間Ｇを密封することのできる、いわゆる内周リップタイプのものを例示している。
【００１７】
本実施形態形態のオイルシール１０は、金属あるいは樹脂などにより形成された補強環２０に、ゴムなどのゴム状弾性体により形成されたシール本体３０が一体に焼き付けられて形成されている。
【００１８】
前記補強環２０は、円筒部２１と、この円筒部２１の図１の左側に示す大気側ＡＳの端部から回転軸Ｓに向かって延出形成された内向きのフランジ部２２とを有しており、全体として図１の右側に示す潤滑油や作動油などの密封流体が存在する密封側ＯＳが開口の断面ほぼＬ字状をなす環状に形成されている。
【００１９】
前記シール本体３０は、ハウジングＨの内面に嵌合される外周シール部３１と、回転軸Ｓに対して適宜な締め代をもって接触するシールリップ３２とを有している。そして、外周シール部３１は、補強環２０の円筒部２１の外周を覆うように形成されている。なお、設計コンセプトなどの必要に応じて、補強環２０の内周部から大気側ＡＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のダストリップを設けてもよい。
【００２０】
前記シールリップ３２は、第１シール面３３および第２シール面３４を有している。すなわち、本実施形態のシールリップ３２は、軸方向に沿って並設された２つのシール面３３、３４を備えている。
【００２１】
前記第１シール面３３は、回転軸Ｓの停止時に密封流体の漏れを防止するためのものであり、密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように環状に形成されている。そして、第１シール面３３の小径の位置はリップ先端３６（以下、第１リップ先端３６と記す。）とされている。
【００２２】
前記第２シール面３４は、回転軸Ｓの回転時における密封流体の漏れを防止するためのものであり、第１シール面３３より図１の右方に示す密封側ＯＳに並設されている。そして、第２シール面３４は、第１リップ先端３６から密封側ＯＳに向かってほぼ筒状に延出された接続面部３４ａと、この接続面部３４ａの図１の右端縁から密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように環状に形成されたシール面部３４ｂとを有している。また、接続面部３４ａおよびシール面部３４ｂのそれぞれの左右方向に示す長さは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。本実施形態においては、接続面部３４ａとシール面部３４ｂのそれぞれの長さが等しく形成されている。そして、シール面部３４ｂの小径の位置、ひいては第２シール面３４の小径の位置はリップ先端３７（以下、第２リップ先端３７と記す。）とされている。さらに、図１に示す自由状態における第２リップ先端３７は、第１リップ先端３６より小径に形成されている。なお、本実施形態のオイルシール１０が回転軸ＳとハウジングＨとの間のシール隙間Ｇに装着された図２に示す装着状態においては、第２シール面３４の接続面部３４ａのうち、第１リップ先端３６との接続部分を除く部位は、回転軸Ｓと非接触状態で対向するように形成されている。また、接続面部３４ａとしては、径方向外側に凸の環状曲面であってもよい。さらに、第２シール面３４の回転軸Ｓとのなす傾斜角度は、第１シール面３３の回転軸Ｓとのなす傾斜角度より小さく形成されている。さらにまた、本実施形態においては、シール面部３４ｂの図１の左右方向に示す長さは、第１シール面３３の図１の左右方向に示す長さと等しく形成されている。勿論、シール面部３４ｂの長さと、第１シール面３３の長さとが異なっていてもよい。
【００２３】
前記第１シール面３３および第２シール面３４の表面は、それぞれ樹脂層３９で被覆されている（図１に誇張して示してある。）。この樹脂層３９は、樹脂シートを一体化したものであってもよいし、樹脂をコーティングして一体化したものであってもよい。また、樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのふっ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの各種樹脂から設計コンセプトなどの必要に応じて選択することができる。さらに、樹脂材料としては、樹脂単独であってもよいし、ガラス繊維、カーボン繊維、グラファイト、モリブデン、カーボンなどを単独あるいは数種類を組み合わせて充填剤としての適宜な量が配合されたものであってもよい。
【００２４】
なお、本実施形態においては、第１シール面３３およびこれに並設された第２シール面３４の両者を樹脂層３９で被覆する構成としたが、第１シール面３３および第２シール面３４のうちのシール面部３４ｂのみを樹脂層３９で被覆する構成としてもよい。この場合、第１シール面３３の樹脂層３９と、第２シール面３４のシール面部３４ｂの樹脂層３９とを同じ樹脂材料としてもよいし、異なる樹脂材料としてもよい。
【００２５】
前記第２シール面３４の表面、詳しくは第２シール面３４のシール面部３４ｂの表面には、第２リップ先端３７に接続された複数のねじ４０が設けられている（図１および図２に誇張して示してある。）。この複数のねじ４０は、周知の如く、回転軸Ｓの回転時に、密封側ＯＳから大気側ＡＳに向かって漏れようとする図示しない潤滑油などの密封流体を密封側ＯＳに押し戻すポンプ機能を発揮するものである。また、ポンプ機能は、第１リップ先端３６と第２リップ先端３７との間に存在する密封流体を密封側ＯＳに吸引するように流動させることができるものでもある。
【００２６】
前記ねじ４０としては、シール面部３４ｂの表面に凸設されているものであってもよいし、凹設されているものであってもよい。また、ねじ４０の断面形状としては、三角形、台形などの各種の形状から選択することができる。また、ねじ４０としては、回転軸Ｓの正回転および逆回転のうちのいずれか一方の回転方向に対してポンプ機能を発揮するものであってもよいし、正回転および逆回転の両回転方向に対してポンプ機能を発揮するものであってもよい。
【００２７】
本実施形態の複数のねじ４０は、シール面部３４ｂに断面三角山形に凸設されているとともに、回転軸Ｓの正回転によりポンプ機能を発揮するものが用いられている。なお、複数のねじ４０の傾斜角度、高さ、ピッチなどのその他の構成については、従来公知のものと同様とされているので、その詳しい説明については省略する。
【００２８】
また、複数のねじ４０は、回転軸Ｓの表面に対して回転軸Ｓの周方向に沿って複数箇所で接触するように形成されていてもよいし、回転軸Ｓと全周に亘って連続的に接触するように形成されていてもよい。但し、回転軸Ｓに対するフリクション（摺動抵抗）、すなわち回転軸Ｓの回転時のトルクを低減することができるという意味で、複数のねじ４０が回転軸Ｓの表面に対して回転軸Ｓの周方向に沿って複数箇所で接触するように形成されていることが好ましい。勿論、ねじ４０としては、従来公知の各種のものから選択使用することができる。  
【００２９】
前記シールリップ３２の背面、本実施形態においては第２リップ先端３７の径方向外側の背面には、径方向外側に開口する断面ほぼ半円形に形成された環状のばね装着溝４１が凹設されており、このばね装着溝４１には、シールリップ３２と回転軸Ｓとの間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング４２が配設されている。なお、ガータースプリング４２は、シールリップ３２の回転軸Ｓへの緊迫力を補う機能（締め代調整機能）も備えている。
【００３０】
ここで、本実施形態におけるシールリップ３２は、図２に示す装着状態において、シールリップ３２の緊迫力を第１シール面３３の第１リップ先端３６と第２シール面３４の第２リップ先端３７との２箇所にバランスよく分散させるように形成されている。
【００３１】
具体的には、図２に示す装着状態におけるガータースプリング４２のコイル径の中心ｄｃの図２の左右方向に示す軸方向であるシール幅方向における位置が第１リップ先端３６のシール幅方向における位置と第２リップ先端３７のシール幅方向における位置との間に配置されている。すなわち、装着状態におけるガータースプリング４２のコイル径の中心ｄｃを含む仮想平面が、装着状態における第１リップ先端３６を含む仮想平面と、装着状態における第２リップ３７を含む仮想平面との間に配置されている構成とされている。なお、本実施形態において、図１に示す自由状態におけるガータースプリング４２のコイル径の中心ｄｃのシール幅方向における位置は、第２リップ先端３７のシール幅方向における位置とほぼ等しい位置に配置されている。
【００３２】
なお、第１シール面３３が回転軸Ｓの停止時に密封流体の漏れを防止するためのものであるから、第１リップ先端３６による緊迫力を、第２リップ先端３７による緊迫力より若干大きくなるように形成してもよい。
【００３３】
また、本実施形態において、シールリップ３２の図１の右側に示す最も密封側ＯＳの自由端の位置は、図１に示す自由状態および図２に示す装着状態の何れの状態であっても外周シール部３１の最も密封側ＯＳに位置する端面よりも大気側ＡＳに配置されており、シールリップ３２の自由端がオイルシール１０の外部に突出しないように形成されている。
【００３４】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３５】
本実施形態のオイルシール１０によれば、回転軸Ｓの回転時には、第２シール面３４に設けられた複数のねじ４０が密封側ＯＳから大気側ＡＳである第１シール面３３側に漏れようとする密封流体を密封側ＯＳに押し戻すポンプ作用を発揮するので、回転軸Ｓの回転時における密封性を確保することができる。
【００３６】
また、本実施形態のオイルシール１０によれば、回転軸Ｓの停止時には、密封側ＯＳの密封流体が第２リップ先端３７を通過して第１リップ先端３６側に向かって滲出する状態となるが、第１リップ先端３６側に滲出する密封流体は、第１リップ先端３６が回転軸Ｓの外周面の全周に亘って密着していることにより封止されるので、大気側ＡＳに漏れることはなく、回転軸Ｓの停止時における密封性を確実かつ容易に確保することができる。
【００３７】
ここで、回転軸Ｓの停止時に第２リップ先端３７を通過して第１リップ先端３６側に滲出した密封流体は、回転軸Ｓが回転した際に、第２シール面３４のシール面部３４ｂに形成された複数のねじ４０との接触により、ねじ４０のポンプ機能によって密封側ＯＳに戻すことができる。
【００３８】
すなわち、回転軸Ｓの停止時に、第２リップ先端３７を通過して第１リップ先端３６側に滲出した密封流体は、第２リップ先端３７と第１リップ先端３６との間に存在することになる。そして、回転軸Ｓの停止時に、第２リップ先端３７と第１リップ先端３６との間に存在する密封流体は、回転軸Ｓの回転により発揮されるねじ４０のポンプ機能によって密封側ＯＳに戻すことができる。
【００３９】
つまり、本実施形態のオイルシール１０によれば、回転軸Ｓの回転時におけるシール性を第２シール面３４が分担し、回転軸Ｓの停止時におけるシール性を第１シール面３３が分担するから、回転軸Ｓの停止時および回転時における密封性を確実に確保することができる。
【００４０】
また、本実施形態のオイルシール１０によれば、１つのシールリップ３２に、回転軸Ｓの停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シール面３３と、第１シール面３３より密封側ＯＳに並設され、回転軸Ｓの回転時における密封流体の漏れを防止するための第２シール面３４とが設けられているとともに、装着状態におけるガータースプリング４２のコイル径の中心ｃｄのシール幅方向における位置が第１リップ先端３６のシール幅方向における位置と第２リップ先端３７のシール幅方向における位置との間に配置されているから、第１リップ先端の背面にガータースプリングが配設されている従来の２つのシールリップを備えたオイルシールと異なり、シールリップ３２の緊迫力を第１リップ先端３６と第２リップ先端３７との２箇所にバランスよく分散させることができる。その結果、確実な密封性を容易に得ることができるし、長期間に亘り安定した密封性を得ることができるから、信頼性の高いものとすることができる。
【００４１】
また、本実施形態のオイルシール１０によれば、１つのシールリップ３２に、回転軸Ｓの停止時に密封流体の漏れを防止するための第１シール面３３と、第１シール面３３より密封側ＯＳに並設され、回転軸Ｓの回転時における密封流体の漏れを防止するための第２シール面３４とが設けられているとともに、第１リップ先端の背面にガータースプリングが配設されている従来の２つのシールリップを備えたオイルシールと異なり、第２リップ先端３７の背面にガータースプリング４２が配設されているから、従来の２つのシールリップを備えたオイルシールに比較して、軸方向の寸法であるシール幅を小さくすることができるので、小型化、軽量化を図ることができる。
【００４２】
なお、本実施形態のオイルシール１０は、ハウジングＨの内周面に固定され、回転軸Ｓの外周に摺動接触するものであるが、回転軸Ｓの外周面に固定され、ハウジングＨの内周面に摺動接触する構成とすることができる。そして、このような構成とすることで、本実施形態と同等もしくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００４３】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  オイルシール
２０  補強環
２１  円筒部
２２  フランジ部
３０  シール本体
３１  外周シール部
３２  シールリップ
３３  第１シール面
３４  第２シール面
３４ａ  接続面部
３４ｂ  シール面部
３６  第１リップ先端
３７  第２リップ先端
３９  樹脂層
４０  ねじ
４１  装着溝
４２  ガータースプリング
ＡＳ  大気側
ＯＳ  密封側
Ｈ  ハウジング
Ｓ  回転軸
Ｇ  シール隙間
ｄｃ  （ガータースプリングのコイル径の）中心
【図１】
2013087860.tif 000003
【図２】
2013087860.tif 000004