(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同軸的に相対移動自在に組みつけられる第１の部材と第２の部材との間の環状隙間をシールするもので、
前記第１の部材とのはめ合い部となり該第１の部材に対向する環状の対向面部を有する金属材料からなる補強環と、
前記補強環に支持されると共に、前記第２の部材に摺動自在に接触するシールリップ部を有するオイルシールゴム部とを備え、
該オイルシールゴム部には、前記補強環の環状の対向面部に形成される前記第１の部材との圧着部が備えられた密封装置において、
前記補強環の環状の対向面部と前記第１の部材との間に挟みこまれ、かつ前記圧着部の軸方向端部に当接する嵌合保持部と、前記シールリップ部に当接し該シールリップ部の変形を抑制する樹脂リング部とが一体的に構成されたバックアップリングを備え、
該バックアップリングは前記オイルシールゴム部よりも硬い樹脂材料により構成されると共に、該バックアップリングに前記補強環がはめ込まれていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記バックアップリングと前記補強環とは、互いに径方向に入り込む嵌め込み部を備えることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記嵌め込み部は、前記補強環の径方向に伸びた部分の端部と、該端部を嵌め込む前記バックアップリングの凹部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
【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関するもので、特に、外周密封性を向上させ、高圧用オイルシールに適用して好適な密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の密封装置として、例えば図３に示されるものがある。図３に、従来の密封装置の断面図を示す。図３に示される従来の密封装置２０１は、ハウジング１０３の内周部にはめ合い部１０５が嵌合固定され、ハウジング１０３に同軸的に挿嵌される不図示の軸の摺動表面に対して、ゴム状弾性材よりなるシールリップ部１０７によりシールを行うものである。
【０００３】
そして、このような密封装置２０１はシールリップ部１０７の一つの機能として、ハウジング１０３と軸との間の偏心があってもシール性が損なわれないように追随する偏心追随性を備えている。また、バネ環１０９はシールリップ部１０７が軸の摺動表面に当接するにあたり、所定の緊迫力を付与させている。
【０００４】
一方、はめ合い部１０５にも、ハウジング１０３の内周部と嵌合した時に密封性を発揮するために環状のゴム状弾性材が外周ゴム部１２３として備えられている。
【０００５】
そして、この外周ゴム部１２３は型成形により補強環１１３等と一体的に形成されるものである。
【０００６】
また、１１９は、シールリップ部１０７が、稼動時に密封される流体による圧力や軸の運動により変形・移動したり、さらには返転してしまうことを防止するためのバックアップリングである。従ってこのバックアップリング１１９はシールリップ部１０７等と異なり、ゴム状弾性材よりも硬い樹脂材料により製作されているものが多く、一般的には密封装置２０１（本体）とは別に製作され、本体の成形後に嵌め込まれるものである。
【０００７】
１１３は補強環であり、一般的に金属材料で製作されており、密封装置２０１の環状形状を保持すると共にハウジング１０３に装着された時に、はめ合い部１０５に所定の嵌合力を発生させる。さらに、１１５はオイルシールゴム部、１１７は、相手シールおさえ板である。
【０００８】
次に、図３に示される従来の密封装置２０１の動作について説明する。図３に示されるように、まず密封流体側からの加圧が少ない場合は、バネ環１０９により所定の緊迫力を付与されたシールリップ部１０７が軸に当接し、補強環１１３により所定の嵌合力が発生しているはめ合い部１０５の外周ゴム部１２３がハウジング１０３としっかりと嵌合されている。  そして、密封流体側からこの密封装置２０１に圧力が加わった場合は、外周ゴム部１２３の圧縮変形により外周面圧が上昇して密封装置２０１とハウジング１０３とが嵌合されることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば図３に示されるような、従来の密封装置２０１においては、密封流体側からこの密封装置２０１に圧力が加わると、この圧力により、はめ合い部１０５の外周ゴム部１２３が変形し、ハウジング１０３の内周部とはめ合い部１０５との間の外周密封性が、不十分かつ不安定になるという問題点を有している。
【００１０】
なぜなら、図３に示されるような圧力が密封装置２０１にかかった場合、圧力による外周ゴム部１２３への力は外周ゴム部１２３の変形で受けることとなるが、相手シールおさえ板１１７の端部と外周ゴム部１２３の端部との間の隙間Ｂが大きい場合、圧力による外周ゴム部１２３への力は外周ゴム部１２３の変形によってこの隙間Ｂに逃げてしまい、たとえ圧力が上昇しても外周面圧の上昇が期待できないからである。
【００１１】
さらに、従来の密封装置２０１においては、密封装置２０１全体にかかる動偏心等も全て外周ゴム部１２３の変形で受けるため、高偏心となった場合等は、ゴムの変形容易性等の点からさらに外周ゴム部１２３の変形が増幅され、ハウジング１０３の内周に隙間が発生してしまう。
【００１２】
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、嵌め合い部の密封性及び保持安定性を向上させることが可能な密封装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、互いに同軸的に相対移動自在に組みつけられる第１の部材と第２の部材との間の環状隙間をシールするもので、前記第１の部材とのはめ合い部となり該第１の部材に対向する環状の対向面部を有する金属材料からなる補強環と、前記補強環に支持されると共に、前記第２の部材に摺動自在に接触するシールリップ部を有するオイルシールゴム部とを備え、該オイルシールゴム部には、前記補強環の環状の対向面部に形成される前記第１の部材との圧着部が備えられた密封装置において、前記補強環の環状の対向面部と前記第１の部材との間に挟みこまれ、かつ前記圧着部の軸方向端部に当接する嵌合保持部と、前記シールリップ部に当接し該シールリップ部の変形を抑制する樹脂リング部とが一体的に構成されたバックアップリングを備え、該バックアップリングは前記オイルシールゴム部よりも硬い樹脂材料により構成されると共に、該バックアップリングに前記補強環がはめ込まれていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、嵌合保持部が形成されているため、密封装置に圧力が加わった際に、圧着部がこの加圧による圧力と嵌合保持部からの圧力とにより略軸方向に圧縮されて略径方向に膨張するため、圧着部の外周面圧が上昇し、外周密封性が確保できる。すなわち、嵌合保持部の存在により加圧による密封性へのアシストが期待できることとなる。
【００１５】
さらに、密封装置にかかる偏心等は、嵌合保持部で受けることとなるため、圧着部の変形が少なく密封性が安定する。すなわち、圧着部の存在による外乱への耐性が向上することとなる。
【００１６】
ここで、本発明に係る密封装置における嵌合保持部に採用される材料としては、例えば、四ふっ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、若しくはこれらを組み合わせた樹脂等を用いることができるが、上述のように、本発明に係る嵌合保持部の主要な作用は、加圧による圧着部における密封性のアシストであるため、このような作用を奏するものであれば、密封装置の利用状況に応じて、適宜どのような素材を用いてもよい。これは、本明細書中において同じである。
【００１８】
また、本発明によれば、嵌合保持部が樹脂リング部に接続されて、言い換えれば、嵌合保持部が樹脂リング部の一部として設けられているため、本発明に係る密封装置の製造を容易にし、製造コストを下げることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記バックアップリングと前記補強環とは、互いに径方向に入り込む嵌め込み部を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、嵌合保持部と樹脂リング部とが一体的に構成されたバックアップリングに、補強環を径方向に嵌め込むことができるとしているため、補強環、嵌合保持部、及びオイルシールゴム部を一体的に取り扱うことができ、密封装置の取扱性を向上させることができる。
【００２１】
ここで、本発明に係る密封装置の嵌合保持部が具備する嵌め込み部とは、その名前のとおり、補強環をはめ込む部分でありさえすれば良い。その一例を図２を参照して説明する。図２に、本発明に係る密封装置の一実施形態の断面図を示す。
【００２２】
図２に示されるように、補強環１１３が、バックアップリング１１１にはめ込まれている。ここで、このバックアップリング１１１のはめ込み部を構成するため、この図２に示される本発明に係る密封装置の一実施形態は、オイルシールゴム部１１５の内環中抜径Φｄ１よりも、バックアップリング１１１の内側外径Φｄ２を大きくし、補強環１１３を、オイルシールゴム部１１５の内環にはめ込むように構成している。
【００２３】
これにより、補強環１１３を介して、オイルシールゴム部１１５とバックアップリング１１１とを一体に取り扱うことができ、密封装置１０１の取扱性を向上させている。
【００２４】
ただし、図２に示される例はあくまで実施形態であり、本発明に係るはめ込み部としては図２に示されるような形状に限定されるものではなく、上述のように補強環をはめ込む部分でありさえすれば良い。
【００２５】
また、本発明は、前記嵌め込み部は、前記補強環の径方向に伸びた部分の端部と、該端部を嵌め込む前記バックアップリングの凹部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
このように、補強環の径方向に伸びた部分の端部と、この端部を嵌め込むバックアップリングの凹部を備えることから、補強環をさらにしっかりと嵌め込むことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る密封装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明に係る密封装置の一実施形態の使用状況について説明する。
【００２８】
図１に、本発明に係る密封装置の一実施形態の使用概略図を示す。ただし、図１に示される密封装置の一実施形態は、説明を分かりやすくするため、実際に使用されている密封装置の断面を示した図となっている。したがって、本発明に係る密封装置の実際の使用状況においては、図１に示されるような断面状態で使用されている訳ではない。
【００２９】
図１に示されるように、本発明に係る密封装置の一実施形態は、互いに同心的に相対移動自在に組みつけられる、軸２００とハウジング１０３と、の間の環状の隙間をシールする密封装置１０１である。ここで、１１７は相手シールおさえ板である。このように、本発明に係る密封装置の一実施形態は、軸２００とハウジング１０３との間をシールすることにより、油等の漏れを防止している。
【００３０】
次に、本発明に係る密封装置の一実施形態について、図２を参照して詳細に説明する。図２は本発明を適用した密封装置１０１の一実施形態の断面図である。図２に示される密封装置１０１は、図３により説明した従来の密封装置２０１との比較において、バックアップリング１１１、及び外周ゴム部１２１以外の基本的な構成は、ほぼ同様のものとするものである。そのため、図２において、図３に示される部材と同様な部材には同じ番号を付す。
【００３１】
また、図２に示される密封装置１０１は、ハウジング１０３の内周部に環状周縁部としてのはめ合い部１０５が嵌合固定され、ハウジング１０３に同軸的に挿嵌される不図示の軸の摺動表面をゴム状弾性材よりなるシールリップ部１０７によりシールを行うものである。
【００３２】
また、図２に示されるバネ環１０９は、図３に示される従来技術によるものと同様の作用を発揮するものである。
【００３３】
また、１１３は金属材料による補強環であり、密封装置１０１の環状形状を保持すると共にハウジング１０３に装着された時にはめ合い部１０５に所定の嵌合力を発生させる。
【００３４】
一方、バックアップリング１１１については、シールリップ部１０７が、その稼動時に密封される流体による圧力や軸の運動により変形・移動したりさらには返転してしまうことを防止するために設けられ、さらにシールリップ部１０７等と異なり、ゴム状弾性材よりも硬い樹脂材料により製作され、密封装置１０１の成形後に嵌め込まれるものである、という点については従来技術と同様であるが、さらに、図１に示される一実施形態においては、このバックアップリング１１１が、断面略コの字状にしてはめ合い部１０５の外周ゴム部１２１の所定の高さまで形成されている、という点が従来技術と異なる。
【００３５】
このように、本発明に係る密封装置の一実施形態においては、バックアップリング１１１を外周ゴム部１２１にまで延在させることにより、密封装置１０１が加圧された際、外周ゴム部１２１がこの加圧時の圧力とバックアップリング１１１の端部からの圧力とにより軸方向に圧縮されて径方向に膨張するため、外周ゴム部１２１の外周面圧が上昇し、外周密封性が確保できる。すなわち、図２に示される一実施形態においては、外周ゴム部１２１にまで延在しているバックアップリング１１１の存在により加圧による密封性へのアシストが期待できることとなる。
【００３６】
さらに、密封装置１０１にかかる偏心等は、樹脂リングとしてのバックアップリング１１１で受けるため、外周ゴム部１２１の変形が少なく密封性が安定する。すなわち、外周ゴム部１２１にまで延在しているバックアップリング１１１の存在により外乱への耐性が向上することとなる。
【００３７】
一方、図２に示されるように、この一実施形態では、オイルシールゴム部１１５の内環中抜径Φｄ１よりも、バックアップリング１１１の内側外径Φｄ２を大きくし、補強環１１３を、オイルシールゴム部１１５の内環にはめ込むように構成した。これにより、補強環１１３を介して、オイルシールゴム部１１５とバックアップリング１１１とを一体に取り扱うことができ、本発明に係る密封装置１０１の取扱性を向上させることができる。
【００３８】
ここで、本発明に係る密封装置としては上記実施形態に係る密封装置に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施が可能である。
【００３９】
例えば、上述の図１や図２等を参照して説明した実施形態においては、バネ環１０９を有する密封装置として説明したが、上述の説明から明らかなように、本発明に係る密封装置としては、このようなバネ環が必須のものではなく、このバネ環を除外した密封装置であっても良い。この場合、除外したバネ環の分だけ製造コストの低下等を図ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、密封装置が加圧された際、圧着部がこの加圧による圧力と嵌合保持部の端部からの圧力とにより略軸方向に圧縮されて略径方向に膨張するため、圧着部の外周面圧が上昇し、外周密封性が確保できて、嵌合保持部の存在により加圧による密封性へのアシストを期待することが可能となり、かつ、密封装置にかかる偏心等は、嵌合保持部で受けることとなるため、圧着部の変形が少なく密封性が安定して、嵌合保持部の存在により外乱への耐性を向上させることが可能な密封装置を提供することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、嵌合保持部が樹脂リング部に接続されて設けられているため、本発明に係る密封装置の製造を容易にし、製造コストを下げることが可能な密封装置を提供することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、嵌合保持部と樹脂リング部とが一体的に構成されたバックアップリングに、補強環を径方向に嵌め込むこととしているため、補強環と嵌合保持部とオイルシールゴム部とを一体的に取り扱うことができ、その取扱性をさらに向上させることが可能な密封装置を提供することができる。
【００４５】
さらに、本発明によれば、補強環の径方向に伸びた部分の端部と、この端部を嵌め込むバックアップリングの凹部を備えることから、補強環をさらにしっかりと嵌め込むことが可能な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】本発明に係る密封装置の一実施形態の使用状況の概略断面図である。
【図２】図１に示される密封装置の断面図である。
【図３】従来の密封装置の断面図である。
【符号の説明】
１０１  密封装置
１０３  ハウジング
１０５  はめ合い部
１０７  シールリップ部
１０９  バネ環
１１１  バックアップリング
１１３  補強環
１１５  オイルシールゴム部
１１７  相手シールおさえ板
１１９  バックアップリング
１２１，１２３  外周ゴム部
２００  軸
Ｂ  隙間
【図１】
0003885402.tif 000002
【図２】
0003885402.tif 000003
【図３】
0003885402.tif 000004