(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合孔を有するハウジングと前記ハウジングの嵌合孔に嵌装する軸との間を密封するシール装置であって、
前記ハウジングの嵌合孔に密封嵌着する嵌着部から筒状に被密封流体側へ延びた先端のシール部の内周面に傾斜した大気側シール部面を有すると共に前記大気側シール部面の先端に前記軸周面と密封接触するシール角部を有するゴム状弾性材製のシールリップと、
前記大気側シール部面に設けた軸芯に対して傾斜角度で傾斜した拡張テーパ面と、
前記嵌着部に一端部が保持されて前記シールリップの内周に対向する筒状に形成されて先端に前記拡張テーパ面と嵌合する軸芯に対して傾斜角度で傾斜した傾斜支持部を有する前記ゴム状弾性材より硬質材の樹脂又はアルミニウム材製の支持環と、
前記支持環の傾斜支持部の端部に前記軸と近接又は摺動嵌合する内端面を設けたリング部分とを有し、
前記拡張テーパ面の軸周面に対する傾斜角度が前記傾斜支持部の軸周面に対する傾斜角度より大きい角度に形成されていると共に前記拡張テーパ面に前記傾斜支持部が嵌合されて前記拡張テーパ面の傾斜角度が前記傾斜支持部の傾斜角度にほぼ等しい角度に弾性変形され且つ被密封流体の圧力の増大に応じて前記リング部分が前記軸に支持されるとともに前記シール部を支持する構成にされていることを特徴とするシール装置。
【請求項２】
前記支持環の傾斜支持部の前記拡張テーパ面と接合するテーパ面の傾斜角度は原形の前記シールリップの前記拡張テーパ面の傾斜角度より４°から８°の範囲で小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項３】
前記シールリップの前記拡張テーパ面は前記傾斜支持部により拡径された状態で前記シール角部が前記軸の外径より０．８mmから２．０mmの小径寸法に形成された締め代で嵌合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールリップを有して軸をシールするシール装置に関する。更に詳しくは、高圧な冷媒等の被密封流体を耐圧性を有してシールリップによりシールできるようにすると共に、シール部面の密封に優れた面圧を容易に設計可能にしたシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明のシール装置に係わる従来技術１として、実開平３−４１２６４号公報に示すリップ型シールが存在する。
図６は、この公報に開示されたリップ型シール１００の半断面図である。  このシール型リップ１００は、カークーラーのコンプレッサ用のリップ型シールである。このため、環境への影響を配慮してフロンガスから二酸化炭素ガスに変更された被密封流体をシールするように考慮されている。
このために、リップ型シール１００は、図６に示すように構成されている。
この図６において、補強環１０３を埋設した基部１０２からシールリップ１０１が被密封流体側に傾斜して延びた端部１０４に回転軸１１３の外周面と密接するシール面１０４aを設けている。このシール面１０４aを緊迫するガータスプリング１０５が端部１０４の外周面に設けられた環状溝の中心線Ｐに装着されている。このガータスプリング１０５を装着する環状溝に対してシール面１０４aの軸方向の位置寸法を正確に設定しなければならない。
【０００３】
又、シールリップ１０１の大気側である内周面と回転軸１１３との間には、環状を成す金属材製のバックアッププレート（バックアップリング）１０６がシールリップ１０１の内周面に軽く接触嵌合する状態で配置されている。更に、バックアッププレート１０６の大気側には、回転軸１１３と嵌合する密接部１０８を設けた樹脂材製の環状リップ部１０７がバックアッププレート１０６と同形状に配置されている。又、リップ部１０７の大気側にはリング状のサポートプレート１０９がが配置されている。そして、バックアッププレート１０６と、環状リップ部１０７と、サポートプレート１０９とは外周部が断面コの字形の保持リング１１０により挟持されている。この挟持された三部品全体がシール部で、並列されたシールリップ１０１を補助している。
【０００４】
このシール部は、シールリップ１０１と並列に配列されて被密封流体の圧力に対してシールリップ１０１を二重にシールする形に支持している。
このために、シール部はシールリップ１０１と分離されて並列に配置され、バックアッププレート１０６によりシールリップ１０１を支持しているので、この両者の組み合わせが正確でないと、シール面１０４aの面圧を軸に対してシール能力が発揮できるように接合させることが困難になる。又、このシールリップ１０１とシール部とが分離されており、各々を製作するためにコスト高になっている。又、この両者の組み付けも、精度を必要とするから、コスト高になる。
【０００５】
又、シールリップ１０１の先端部のシール面１０４aと環状溝との距離も正確に製作しなければならないが、シールリップ１０１がゴム材製であるから変形しやすく、ゴム成形上、この距離寸法を確保することが困難になっている。更に、バックアップリング１０６とシールリップ１０１との接合も正確に接合させなければならず、シールリップ１０１に対してバックアップリング１０６を圧接するとシールリップ１０１が回転軸外周面から浮き上がるのでシール能力を悪化させることになる。
【０００６】
更に他の従来技術２として、特開２０００−１７９７０２号公報が存在する。この公報に記載の軸封装置２００は、図７に示すように構成されている。図７はこの軸封装置２００の半断面図である。軸封装置２００は、自動車の圧縮機に用いられるものであって、その圧縮機の被密封流体が二酸化炭素ガスである。そして、全体構成は従来技術１とほぼ同様に形成されているが、バックアップリングに相当する金属薄板（バックアップリング）２０６は両者の目的が異なり、従来技術２は被密封流体の透過を防止する目的にあわせてシールリップ２０１とシール部２０８とを一体化したものが開示されている。
この軸封装置２００は、外周に波状のシール部２０７を設けた嵌着部２０２から筒状のシールリップ２０１が形成されている。又、シールリップ２０１の大気側に樹脂材製のシール部２０８が設けられている。
このゴム材製のシールリップ２０１と樹脂材製のシール部２０８との間には、金属薄板２０６が配置されている。そして、ゴム材製のシールリップ２０１では、二酸化炭素ガスが透過しやすいので、この金属薄板２０６により二酸化炭素の透過を防止しようとするものである。このために金属薄板２０６は、シールリップ２０１とシール部２０８との間で、シールリップの大気側の全面に貼り付けるような形で介在されている。
【０００７】
しかし、この薄板金属のバックアップリング２０６では、シールリップ２０１が回転軸２１３に対して常に密接するように支持することは、構成的にも強度的にも困難である。つまり、シールリップ２０１のシール部２０４aが弾性力で回転軸２１３に対して強く圧接するのをバックアップリング２０６により拡張することは透過を目的にする構成では困難である。それは、シールリップを引き伸ばして拡張するとガスが急速に透過しやすくなるからである。
更に、被密封流体の圧力によりシール部２０４aが押圧されて回転軸２１３にべた当たりに圧接するのを、このバックアップリング２０６により防止することは困難である。
更には、バックアップリング２０６は、薄肉金属であるために、シールリップ２０６のシール部２０４aを回転軸２１３に最適に圧接するように緊迫に拡張して保持することも困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来技術では、シール装置を軸に嵌挿するとき、シールリップのシール部の内径が軸の外径と密接させている。この密接が強すぎても、反対に弱すぎてもシャープな面圧が形成できないから、被密封流体が漏洩することになる。このためにシール部の内径を軸に対して最適な内径になるように挿入接合させようとしている。しかし、ゴム材製のシールリップのシール部を拡張して軸を圧入することは、ゴムの摩擦抵抗が大きいことから困難である。このために、摩擦抵抗によりシール部は軸の挿入方向に伸ばされてシール面が軸に不正常に嵌合する。そして、シール部の軸周面との対向角度が小さく変形された嵌合状態で軸と広く接面した状態でシールすることになる。この嵌合状態は、軸周面との接触面積が大きくなるので、シャープな面圧が形成されずにシール能力を悪化させる。その結果、被密封流体を漏洩させることになる。
【０００９】
又、シール部が軸に強く圧接すると、接触面積が増加するから、面圧がなだらかになりシール能力が悪化すると共に、シール面の摩擦により、シール面にスラッジが生成して摩耗を促進させることになる。そして、シール能力を低下させる結果となる。
更に、上述の状態で被密封流体の圧力が高圧になると、シール部の軸周面との摩擦が大きくなり、シール面の摩耗を促進することになる。
【００１０】
本発明は上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その発明が解決しようとする技術的課題は、シール装置のシール部に軸を挿入してもシール部が軸とシャープな面圧状態で密接させることにある。
又、シール部が軸に対してシャープな面圧状態で密接させて、シール能力を向上させることにある。同時に、シール部が被密封流体からの圧力を受けても軸周面に対して接触面積を大きくならないように保持し、シール部の摩耗を防止することにある。更に、これらのシール部面の設計を構造簡単な組み合わせにより容易にできるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものであって、その技術的解決手段は以下のように構成されている。
【００１２】
請求項１に係わる本発明のシール装置は、嵌合孔を有するハウジングと前記ハウジングの嵌合孔に嵌装する軸との間を密封するシール装置であって、
前記ハウジングの嵌合孔に密封嵌着する嵌着部から筒状に被密封流体側へ延びた先端のシール部の内周面に傾斜した大気側シール部面を有すると共に前記大気側シール部面の先端に前記軸周面と密封接触するシール角部を有するゴム状弾性材製のシールリップと、
前記大気側シール部面に設けた軸芯に対して傾斜角度で傾斜した拡張テーパ面と、
前記嵌着部に一端部が保持されて前記シールリップの内周に対向する筒状に形成されて先端に前記拡張テーパ面と嵌合する軸芯に対して傾斜角度で傾斜した傾斜支持部を有する前記ゴム状弾性材より硬質材の樹脂又はアルミニウム材製の支持環と、  
前記支持環の傾斜支持部の端部に前記軸と近接又は摺動嵌合する内端面を設けたリング部分とを有し、
前記拡張テーパ面の軸周面に対する傾斜角度が前記傾斜支持部の軸周面に対する傾斜角度より大きい角度に形成されていると共に前記拡張テーパ面に前記傾斜支持部が嵌合されて前記拡張テーパ面の傾斜角度が前記傾斜支持部の傾斜角度にほぼ等しい角度に弾性変形され且つ被密封流体の圧力の増大に応じて前記リング部分が前記軸に支持されるとともに前記シール部を支持する構成にされているものである。
【００１３】
この請求項１に係わる本発明のシール装置では、シールリップに於ける拡張テーパ面に支持環の傾斜支持部を圧入嵌合してシール角部の径を拡張し、しかも、傾斜支持部で傾斜した拡張テーパ面を圧接保持しているので、大気側シール部面を一定の角度に保持することができるとともに、傾斜支持部の傾斜した広い面のテーパ面によりシール部が受ける被密封流体の圧力に対して耐圧能力を発揮することができる。そして、この保持された緊迫状態のシール角部が軸の外周面と図５および図６に示すような面圧分布Ｐのシャープな面圧で密接でき、シール角部のシールが確実に発揮される。
同時に、大気側シール部面が軸と小さな接触面積で接触するように構成されているので、シール装置を軸に挿入してもシール部面が軸により軸の挿入方向へ伸ばさせることもなく、シール部面が押し込まれた異常な変形によりシール能力が低下するのを効果的に防止する。その結果、シール角部がシャープな面圧で接触する状態を保持し、被密封流体に対して優れたシール能力を発揮する。
更に、高圧又は変動圧の被密封流体がシール部に作用すると、軸と接触する構成のリング部分によりシール部はさらに支持される構成であるから、大気側シール部面を一定の角度に保持することができる。このため、この大気側シール部面が支持環の傾斜支持部により拡張された最適な締め代状態によるシャープな面圧で接触できるので、高圧の被密封流体がシールリップに作用しても、シール角部が軸周面に対して面積を大きくするような接触状態になるのが防止されてシール角部のシール効果を発揮する。同時に、シール角部の軸に対する摩擦抵抗は小さくなり、その摩擦による摩耗を防止することができる。
【００１４】
請求項２に係わる本発明のシール装置は、前記支持環の傾斜支持部の傾斜角度が前記シールリップの原形の前記拡張テーパ面の傾斜角度より４°から８°の範囲で小さく形成されているものである。
【００１５】
この請求項２に係わる本発明のシール装置では、支持環の傾斜支持部によりシールリングの大気側シール部面を４°から８°の同角度だけ小さく形成された状態では、シール部面が最もシャープな面圧になるような緊迫力に保持されるから、最適な密接状態でシール能力が発揮される。
又、大気側シール部面は角度が４°から８°の範囲に鋭角になるから軸の挿入が容易になり、軸の挿入によりシール角部が変形状態で密接することもなく、密封能力が発揮される。
更に、大気側シール部面は拡張テーパ面を介して傾斜支持部により拡径された状態でシール角部が軸外周面と締め代を有して密接してシール効果を発揮すると共に、シール部が被密封流体の圧力を受けても、シール部面は緊迫状態にあるので、軸外周面と大きな面積で接面するのが防止される。このためにシール部面は、摩擦抵抗が小さく、長期にわたり摩耗が防止される。
【００１６】
請求項３に係わる本発明のシール装置は、前記シールリップの前記拡張テーパ面は前記傾斜支持部により拡径された状態で前記シール角部が前記軸の外径より０．８mmから２．０mmの小径寸法に形成された締め代で嵌合しているものである。
【００１７】
この請求項３の本発明のシール装置では、シールリップの拡張テーパ面が傾斜支持部により拡張された状態で、シール部面が軸に０．８mmから２．０mmの締め代で嵌合するように構成されているから、シール部面のシール角部が軸周面とシャープな面圧で密封接触してシール能力が向上する。
更に、このシール角部の締め代の範囲ではシール面の摺動抵抗が小さく、そのシール部面の摩耗が長期にわたり防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる好ましい実施の形態のシール装置を、その図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、所謂、特許用の概念図ではなく、寸法関係が正確な設計図である。
【００２３】
図１は、本発明に係わる第１実施の形態のシール装置を示すものであって、軸に装着されない状態の半断面図である。又、図２は図１に於けるシール装置１に軸が装着された状態のシール部である要部を示す断面図である。
この図１において、１は、シール装置である。シール装置１には、ハウジング６０の嵌合孔６１に嵌着するゴム材製の嵌着部７が設けられている。この嵌着部７の外周面には、凸部状のシール部分７Ａが形成されている。又、嵌着部７には、補強環８が埋設されており、この補強環８によりハウジング６０との嵌着を強固にすると共に、嵌着部７に第２シールリップ１５、背板リング２０等の接合部品を保持するものである。
【００２４】
又、この補強環８を介してゴム材製のシールリップ３が嵌着部７から回転軸５０に向かって傾斜した筒状に形成されている。このシールリップ３の内端には、シール部５が形成されており、このシール部５の内面はシール部面５Ａに形成されている。このシール部面５Ａの断面が３角状のシール角部５Ａ３をなし、そのシール角部５Ａ３の両面が大気側シール部面５Ａ１と被密封流体側シール部面５Ａ２とに形成されている。このシール角部５Ａ３によりシール機能面を成し、このシール角部５Ａ３が回転軸５０に最適に密接すると面圧を高めてシール能力を発揮する。
更に、シールリップ３のシール部５の付け根には、円筒内面から断面なめらかなに折り曲げられて傾斜した大気側シール部面５Ａ１に連面する拡張テーパ面４が形成されている。
【００２５】
シールリップ３の嵌着部７から拡張テーパ面４側には、シールリップ３の面に沿ってほぼシールリップ３と同様な形状の樹脂材製の支持環１０が設けられている。この支持環１０の外周保持部１１は嵌着部７に挟持されている。
更に、支持環１０の内周端は傾斜支持部１２に形成されている、この傾斜支持部１２はテーパ面に形成されてシールリップ３の拡張テーパ面４と圧入嵌合するように構成されている。この傾斜支持部１２が拡張テーパ面４に圧入されることによりシール部面５Ａが所定の寸法だけ拡径されるように成されている。
又、この支持環１０の内端がリング部分１３に形成されている。このリング部分１３の内端面１４には、回転軸５０に接触しない範囲の内径に形成されている。この支持環１０は、樹脂成形により、一端がフランジ状で中間が円筒状に形成されている。そして、支持環１０は、シールリップ３に被密封流体の圧力を受けても変形しない耐圧性を有する厚さに形成されている。
【００２６】
更に、支持環１０の大気側内周面には、樹脂材製の第２リップシール１５が設けられている。この第２シールリップ１５は、外周が径方向を成すリング状の挟持部１６に形成されており、内周が挟持部１６から傾斜したリップ部１７に形成されている。そして、リップ部１７の内端側が回転軸５０に圧入嵌合して筒状を成し、回転軸５０をシールする。
【００２７】
更に又、支持環１０の外周支持部１１と、第２シールリップ１５の挟持部１６とを大気側から支持する背板リング２０が設けられている。この背板リング２０は金属製で内端が第２シールリップ１５の折曲部を支持しするように曲部に形成されている。
【００２８】
この支持環１０の外周支持部１１と、第２シールリップ１５の挟持部１６と、背板リング２０とは、補強環８により圧着されるようにして嵌着部７に挟持されている。そして、補強環８は嵌着部７のゴムにより覆われている。
【００２９】
図２は、図１のシール装置１に回転軸５０を装着した状態の要部の断面図である。この図２に示す仮想線のシールリップ３Ａは原形図であり、シールリップ３の拡張テーパ面４及びシール部面５Ａが回転軸５０の寸法に対して拡張できるように原形では小径に形成されている。そして、支持環１０の傾斜支持部１２をシールリップ３の拡張テーパ面４に圧入してシール部５を拡張すると図２に示す実線のシールリップ３ように弾性変形する。この拡張テーパ面４が傾斜支持部１２の圧入拡張によりシール部面５Ａの内径寸法は、０．1mmから３，２mmまでの範囲で原形より拡径される。このシール部面５Ａの拡径は回転軸５０の径の大きさに対応して決められる。更に好ましくは、シール部面５Ａの内径は1mmから２．２mmまでの範囲で拡張すると良い。更に、シール部面５Ａの内径は、回転軸５０の直径に対して０．６mmから２．２mmの範囲で小径に形成すると良い。更に好ましくは、シール部面５Ａの内径は０．８mmから１．６mmの範囲で小径にすると良い。
【００３０】
又、拡張テーパ面４に傾斜支持部１２を圧入すると大気側シール部面５Ａ１の回転軸５０の周面に対する軸方向角度は、原形である仮想線のそれより小さくなる。このために回転軸５０のシール部面５Ａへの挿入は容易になる。その結果、シール部面５Ａへの回転軸５０の挿入によりシール部５は回転軸５０挿入方向へ伸ばされることもなく、シール角部５Ａ３の回転軸５０への密接はシャープな面圧となり、シール効果を発揮する。
更に、拡張テーパ面４に傾斜支持部１２を圧入すると、シール部面５Ａのシール角部５Ａ３は、回転軸５０に対して締め代を設けた寸法内で拡径されるので、シール角部５Ａ３の面圧がシャープな圧力分布Ｐを形成してシール能力を発揮する。
【００３１】
又、支持環１０を樹脂材製にすると、金属材製に対してよりも弾力性があり、ゴム材製のシールリップ３に対して複合的な弾力性を付与するので、シール能力が発揮される。更に、支持環１０が樹脂材製であると回転軸５０と接触又は摺動するようなことが生じても、摺動抵抗が小さいので接触面に対して摩耗の惹起を防止する。
又、支持環１０の内端面１４を回転軸５０に対して近接又は摺動接触させることが可能になる。その結果、支持環１０のリング部分１３によりシール部５を効果的に支持して、被密封流体の高圧力に対してシール部５の耐圧性を発揮することができる。
【００３２】
更に又、シール部５は拡張された分だけ緊迫されている上に、傾斜支持部１２により拡張テーパ面４に連面する大気側シール部面５Ａ１の近傍が支持されているから、被密封流体の圧力がシール部５の外周面に対して強く作用しても耐圧性を発揮することができる。更に、例え、第２シールリップ１５によりシールリップ３から漏洩した被密封流体はシールされるから、シール部面５Ａの大気側は圧力が上がるので、シール部５は被密封流体からの圧力に対して耐圧性を発揮する。
【００３４】
図３は、本発明の第２実施の形態を示すシール装置１の要部を示す半断面図である。
図３に於いて、図２のシール装置１と相違する点は支持環１０の傾斜支持部１２の内端に設けたリング部分１３の内端面１４の直径をさらに小径にした点である。そして、シールリップ３についてはほぼ他の実施例と類似する。
図３の仮想線はシールリップ３Ａの原形を示すものである。又、実線は、シールリップ３の拡張テーパ面４が傾斜支持部１２により拡張された状態図である。
この図３において、大気側シール部面５Ａ１のテーパ角度θ１と傾斜支持部４のテーパ角度θ２はほぼ同一角度であり、仮想線のシールリップ３Ａの大気側シール部面５Ａ１のテーパ角度θ０はθ１及びθ２よりも３°から１０°大きな角で形成されている。この３°から１０°は拡張される角度である。
【００３５】
図４は第３実施の形態に係わるシール装置１のシールリップを示す要部断面図である。
支持環１０の傾斜支持部１２を図４に示す仮想線のシールリップ３Ａの拡張テーパ面４に圧入すると、図３または図４に実線で示すようなシールリップ３の形状に弾性変形する。そして、支持環１０の傾斜支持部１２を拡張テーパ面４に圧入することによりシール部面５Ａのシール角部５Ａ３も図３に示すように拡張されるから、シール角部５Ａ３の回転軸５０に対する接触面は、図４のＰmaxのような面圧分布Ｐがシャープな形に形成される。
このためにシール能力が向上する。特に、面圧分布Ｐに於いて被密封流体側がシャープな形になることは、被密封流体をシールする能力に優れていることを示すものである。
又、シール部面５Ａの大気側シール部面５Ａ１は、図３における仮想線に比べて回転軸５０に対する傾斜角度θ１が小さくなるので、回転軸５０の挿入により回転軸５０の挿入方向に伸ばされて異常変形するのが防止される。このためにシール能力が向上する。
【００３６】
次に、支持環１０を樹脂材製にすると、リング部分１３の内端面１４を回転軸５０に近接又は摺動嵌合することができる。更に、回転軸５０の挿入をしやすくするために、更には、接触面積を少なくするために、内端面１４を挿入方向に収斂するテーパ面に形成することもできる。そして、被密封流体の圧力が高圧になっても、リング部分１３によりシール部５を効果的に支持することが可能になる。例え、被密封流体の圧力により内端面１４が回転軸５０に接触しても、樹脂材製の内端面１４は摺動抵抗を小さく、しかも接触面積を小さく保持することが可能になる。その結果、シール部面５Ａの被密封流体の圧力に対する耐圧性が向上する。
【００３７】
図５は、本発明の第４実施の形態を示すシール装置の要部を示す半断面図である。図５は、回転軸５０に装着したシールリップ３の装着状態図である。そして、図５に示すシールリップ３は拡張テーパ面４が大気側シール面部５Ａ１に同一角度で連続面に形成されている。又、支持環１０の傾斜支持部１２はテーパ面状に形成されており、傾斜支持部１０を拡張テーパ面４に圧入することにより、シール部面５Ａを回転軸５０に対して拡径することができる。この支持環１０は、金属材でも、例えば、アルミニウムなどの軟材で製作される。
この拡張テーパ面４を全面がテーパを成すように傾斜させた傾斜面状に形成するとシール角部５Ａ３の接触面積を任意に設定する設計が容易になる。このシール角部５Ａ３の接触面積の設定により、シール角部５Ａ３の面圧分布ＰをＰmaxのようにシャープに形成することが可能になる。
又、大気側シール部面５Ａ１の角度を小さな角度に弾性変形させることにより、回転軸５０の挿入による異常変形を防止することが可能になる。このために、シール部面５Ａのシール能力が向上する。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係わるシール装置によれば、以下に記載するような優れた効果を奏する。
【００３９】
請求項１に係わる本発明のシール装置によれば、シールリップに於ける拡張テーパ面に支持環の傾斜支持部を圧入してシール部面を拡張し、しかも、傾斜支持部により拡張テーパ面に接面する大気側シール部面を一定の角度に保持することができる。このためにシール効果を発揮させるための設計が容易になる。さらに、この保持された緊迫状態のシール部面が軸の外周面とシャープな面圧で密接できる。このためにシール部面が優れた効果を奏する。
同時に、シール部面が軸と小さな接触面積で接触できるので、シール装置を軸に挿入してもシール部が軸により軸の挿入方向へ伸ばさせることもなく、シール部面が異常な変形によりシール能力が低下するのを効果的に防止すると共に、シール角部がシャープな面圧で接触する状態を保持し、優れたシール効果を奏する。
更に、このシール部面が支持環の傾斜支持部により拡径されてシャープな面圧で接触する状態に保持させているので、高圧の被密封流体がシールリップに作用しても、シール部面が軸周面に対して面積を大きくするような接触状態にはならないから、シール部面の摩擦抵抗は小さく、その摩擦による摩耗を防止する効果を奏する。
【００４０】
請求項２に係わる本発明のシール装置によれば、支持環の傾斜支持部によりシールリングの大気側シール部面を４°から８°の角度に形成された状態では、シール部面が最もシャープな面圧になるような緊迫力に保持されるから、最適な密接状態でシール効果が発揮される。
又、拡張テーパ面に傾斜支持部を圧入することにより、大気側シール部面は角度が鋭角になるから軸の挿入を容易し、軸の挿入によりシール角部が変形状態で密接することもなく、密封能力が向上する効果を奏する。
更に、大気側シール部面は拡張テーパ面を介して傾斜支持部により拡径された状態でシール角部が軸外周面と締め代を有して密接するから、シール効果を発揮すると共に、シール部が被密封流体の高い圧力を受けても、シール部面は緊迫状態にあるので、軸外周面と大きな面積で接面するのが防止される。このためにシール部面は、摩擦抵抗が小さく、長期にわたり摩耗が防止される効果を奏する。
【００４１】
請求項３に係わる本発明のシール装置によれば、シールリップの拡張テーパ面が傾斜支持部により拡張された状態で、シール部面が軸に０．８mmから２．０mmの締め代で嵌合するように構成されているから、シール部面のシール角部が軸周面とシャープな面圧で密封接触してシール能力が向上する効果を奏する。
更に、このシール角部の締め代の範囲ではシール面の摺動抵抗は小さく、そのシール部面の摩耗が防止できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わるシール装置に回転軸が装着されない前の半断面図である。
【図２】図１に示すシール装置に回転軸を装着した状態の回転軸側要部の半断面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係わるシール装置に回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図である。
【図４】本発明の第３実施の形態に係わるシール装置に回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図である。
【図５】本発明の第４実施の形態に係わるシール装置に回転軸が装着された状態の回転軸側要部の半断面図である。
【図６】従来技術１のシール装置の半断面図である。
【図７】従来技術２のシール装置の半断面図である。
【符号の説明】
１  シール装置
３  シールリップ
３Ａ  原形シールリップ
４  拡張テーパ面
５  シール部
５Ａ  シール部面
５Ａ１  大気側シール部面
５Ａ２  被密封流体側シール部面
５Ａ３  シール角部
７  嵌着部
７Ａ  シール部分
８  補強環
１０  支持環
１１  外周保持部
１２  傾斜支持部
１３  リング部分
１４  内端面
１５  第２シールリップ
１６  挟持部
１７  リップ部
２０  背板リング
２５  Ｏリング
５０  回転軸
６０  ハウジング
６１  環着孔
【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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