(57)【要約】      （修正有）【課題】潤滑剤の保持性能をさらに向上させ得る密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１は、往復動軸４と、この往復動軸４が配置された軸孔内面との間を封止して、大気側と被密封流体側とを隔てる。密封装置１は、被密封流体側にある主シールリップ部２２と、主シールリップ部２２よりも大気側に配置された副シールリップ部２４とを備える。主シールリップ部２２と副シールリップ部２４とのいずれか一方または双方の傾斜面に、複数の潤滑剤保持用の凹部３０が環状配置されている。【選択図】図１
2017180482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動軸と、この往復動軸が配置された軸孔内面との間に配置され、
前記往復動軸に摺動自在に密封接触する主シールリップ部と、
前記主シールリップ部より大気側に位置するように設けられ、前記往復動軸に摺動自在に密封接触する副シールリップ部とを備えた密封装置であって、
前記主シールリップ部と前記副シールリップ部とのいずれか一方または双方の傾斜面に、複数の潤滑剤保持用の凹部が周方向に互いに間隔をおいて設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記複数の凹部が前記主シールリップ部の前記副シールリップ部側の傾斜面に設けられてい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】
前記往復動軸の軸線方向における前記凹部の長さが前記凹部の周方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密封装置。
【請求項４】
前記複数の凹部が前記往復動軸の軸線方向に位置をずらせて複数の位置に環状配置され、一の位置に配置された複数の凹部と二の位置に配置された複数の凹部とが前記軸線方向に投影視したときに、互いにオーバーラップしていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動軸を有する機器の軸回り封止部に用いられる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、油圧シリンダ装置、ショックアブソーバ等の往復動軸を有する機器においては、往復動軸と軸孔内面との間に、これらの間の環状間隙を封止するための密封装置が設けられる。
【０００３】
従来、この種の密封装置としては、例えば特許文献１に示す装置が知られている。図１１は、当該装置の構成を示しており、この図に示すように密封装置１００は、往復動軸１０２に摺動自在に密封接触する主リップ部１０４と、それよりも大気Ａ側に設けられた２段目リップ部１０６とを有する。２段目リップ部１０６は、封止機能について主リップ部１０４をサポートする。主リップ部１０４には平行突起１０８が設けられ、２段目リップ部１０６には平行溝１１０が設けられている。この密封装置１００においては、摩耗を減らしてその寿命を伸ばすため、平行突起１０８間および平行溝１１０にグリース等の潤滑剤が保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３１５０８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
密封装置については、さらにその寿命を伸ばす要望があり、そのために潤滑剤の保持性能のさらなる改善が求められる。
【０００６】
そこで、本発明は、潤滑剤の保持性能をさらに向上させ得る密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る密封装置は、往復動軸と、この往復動軸が配置された軸孔内面との間に配置され、前記往復動軸に摺動自在に密封接触する主シールリップ部と、前記主シールリップ部より大気側に位置するように設けられ、前記往復動軸に摺動自在に密封接触する副シールリップ部とを備えた密封装置であって、前記主シールリップ部と前記副シールリップ部とのいずれか一方または双方の傾斜面に、複数の潤滑剤保持用の凹部が周方向に互いに間隔をおいて設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この密封装置においては、主シールリップ部および副シールリップ部と往復動軸との間に潤滑剤が介在し、複数の凹部に潤滑剤が保持される。したがって、往復動軸が駆動されたときに、各凹部内に潤滑剤が保持されることによって良好な潤滑状態が確保され、シールリップ部の摩耗が軽減される。
【０００９】
前記複数の凹部は、前記主シールリップ部の前記副シールリップ部側の傾斜面に設けられていることが好ましい。この構成においては、副シールリップ部の面圧低下を抑えて、良好な潤滑状態を確保できる。
【００１０】
前記往復動軸の軸線方向における前記凹部の長さは、前記凹部の周方向の長さよりも大きいことが好ましい。この場合には、往復動軸の運動方向における各凹部の長さがより大きいため、往復動軸が運動して各凹部内の潤滑剤が圧縮力および引張力を受けたとしても、各凹部から潤滑剤が逃げるおそれが少ない。
【００１１】
前記複数の凹部は、前記往復動軸の軸線方向に位置をずらせて複数の位置に環状配置され、一の位置に配置された複数の凹部と二の位置に配置された複数の凹部とが前記軸線方向に投影視したときに、互いにオーバーラップするように構成することが好ましい。この構成においては、凹部が間隔をおいて配置されていても、周方向全体にわたって潤滑剤が配置されるので、シールリップ部の摩耗をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、複数の凹部に潤滑剤が貯留される。複数の凹部が互いに間隔をおいて配置されているため、連続的に形成されている場合すなわち凹部が周溝である場合に比べて、潤滑剤は長期にわたって凹部内に保持される。したがって、潤滑剤の保持性能が向上し、密封装置の寿命をさらに長くし得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る密封装置の断面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】図１のIII-III線断面図である。
【図４】他の実施形態に係る複数の凹部を示す展開図である。
【図５】他の実施形態に係る複数の凹部を示す展開図である。
【図６】他の実施形態に係る複数の凹部を示す展開図である。
【図７】他の実施形態に係る複数の凹部を示す展開図である。
【図８】他の実施形態に係る複数の凹部を示す展開図である。
【図９】他の実施形態に係る密封装置の一部の断面図である。
【図１０】図９の実施形態に係る密封装置のシール本体の内周面の展開図である。
【図１１】従来の密封装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。
図１から図３は、本発明の一実施の形態を示す図であり、往復動軸を有する機器に設けられた密封装置の要部を示す。
【００１５】
密封装置１は、往復動軸４と、この往復動軸４が挿入配置されるハウジングの軸孔６の内面との間を封止して、被密封流体Ｌ側から大気Ａ側へ流体が漏出するのを防止または低減させるものである。往復動軸４は円柱状であり、軸孔６は断面円形であり、密封装置１はほぼ環状であるが、図１においては、それらの上半分のみが示されている。図１には、往復動軸４、軸孔６および密封装置１の共通の中心軸線Ｃが示されている。
【００１６】
密封装置１は、弾性材料、例えばエラストマーで形成された環状のシール本体８と、シール本体８に埋設されシール本体８を補強する剛体、例えば金属製の補強環１０とを有する。シール本体８は、ハウジングの軸孔６に取り付けられる外側シール部である外側環状体１２と、外側環状体１２の半径方向内側に外側環状体１２と同軸に配置された内側環状体１４と、外側環状体１２と内側環状体１４を連結するフランジ１６とを有する。
【００１７】
補強環１０は、断面がＬ字形の円環であって、Ｌ字形の長辺が外側環状体１２に埋設され、短辺がフランジ１６に埋設されている。但し、補強環１０は必ずしも不可欠ではないし、シール本体８に埋設されずに露出していてもよい。
【００１８】
外側環状体１２は、例えば軸孔６の内面に締まり嵌めされることにより、ハウジングに固定されている。内側環状体１４の周囲には、内側環状体１４を半径方向内側に圧縮するためのガータースプリング１８が巻かれている。
【００１９】
シール本体８は、さらに主シールリップ部２２、副シールリップ部２４およびダストリップ部２６を有する。主シールリップ部２２、副シールリップ部２４およびダストリップ部２６は、いずれも内側環状体１４から内側に突出し、周方向に連続している突起である。密封装置１が往復動軸４の周囲に配置されると、主シールリップ部２２、副シールリップ部２４およびダストリップ部２６は往復動軸４の外周面に密封接触し、被密封流体Ｌ側から大気Ａ側への流体の漏れを防止または低減する。往復動軸４が中心軸線Ｃの方向に移動するとき、往復動軸４は、主シールリップ部２２、副シールリップ部２４およびダストリップ部２６に対して摺動する。
【００２０】
主シールリップ部２２、副シールリップ部２４およびダストリップ部２６は、往復動軸４の外周面に接触するために、図１に示された状態よりも半径方向外側に向けて変形させられる。図１は、密封装置１が往復動軸４の周囲に配置されていない状態を表しており（往復動軸４は仮想線で示されている）、これらのリップ部２２，２４，２６の変形を表していない。
【００２１】
主シールリップ部２２および副シールリップ部２４は、主に流体を封止する役割を担う。上記のガータースプリング１８は、主シールリップ部２２と副シールリップ部２４を往復動軸４に押し付ける力をリップ部２２，２４に与える。主シールリップ部２２および副シールリップ部２４は、一つのシールリップ部の部分であると考えることもできる。封止される対象は、オイルでもよいし、水などの他の流体でもよい。主シールリップ部２２は、被密封流体Ｌ側に配置されており、副シールリップ部２４は主シールリップ部２２よりも大気Ａ側に配置されている。
【００２２】
主シールリップ部２２は、二つの傾斜面を有する断面三角形の突起である。主シールリップ部２２の内側先端縁は、他のリップ部２４，２６の内側先端縁よりも、小さい内径を持つ。つまり、主シールリップ部２２は、他のリップ部２４，２６に比べて、内側環状体１４から最も大きい突出量を持ち、流体を封止する能力が最も高い。
【００２３】
副シールリップ部２４は、主シールリップ部２２の封止能力を安定させる役割を有する。副シールリップ部２４も、二つの傾斜面を有する断面三角形の突起である。副シールリップ部２４の内側先端縁は、他のリップ部２２，２６の内側先端縁よりも、大きい内径を持つ。つまり、副シールリップ部２４は、他のリップ部２２，２６に比べて、内側環状体１４から最も小さい突出量を持ち、往復動軸４が接触することに起因する変形量が最も小さい。往復動軸４が偏心している場合には、主シールリップ部２２の周方向の封止機能に偏りが生じるが、副シールリップ部２４の封止機能によって密封装置１全体の封止機能低下が抑えられる。
【００２４】
ダストリップ部２６は、フランジ１６と内側環状体１４の連結部分から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びている。ダストリップ部２６は主に大気Ａ側から被密封流体Ｌ側への異物の侵入を防止する役割を担う。
【００２５】
図１から図３に示すように、シール本体８の内周面には、シールリップ部２２，２４の摩耗を減らすグリースまたは潤滑油といった潤滑剤を保持する複数の凹部３０が形成されている。凹部３０は、シール本体８の内周面全周にわたって互いに間隔をおいて環状配置されている。
【００２６】
凹部３０が配置される位置は、主シールリップ部２２と副シールリップ部２４のいずれか一方の傾斜面でもよいし、シールリップ部２２，２４の双方の傾斜面でもよい。但し、図１から図３に示すように、凹部３０が主シールリップ部２２の副シールリップ部２４側の傾斜面に設けられていることが好ましい。副シールリップ部２４の二つの傾斜面のいずれかまたは双方に凹部を形成すると、副シールリップ部２４の強度が低下し、副シールリップ部２４の内側先端縁と往復動軸４との接触圧力が低下するおそれがあるからである。換言すれば、凹部３０が主シールリップ部２２の副シールリップ部２４側の傾斜面に設けられていれば、副シールリップ部２４の強度、ひいては副シールリップ部２４の内側先端縁と往復動軸４との接触圧力（副シールリップ部２４の面圧）を適切に維持することが可能である。
【００２７】
凹部が周溝である場合には、往復動軸４が停止している間、重力によって潤滑剤が下方に流動するため、往復動軸４の運動再開時にシール本体８の上方では潤滑剤が少なくなり摩擦力の増大を招くことがある。しかし、この実施形態では、複数の凹部３０が互いに間隔をおいて配置されているため、凹部が周溝である場合に比べて、潤滑剤は長期にわたって凹部３０内に安定的に保持される。この構成によれば、潤滑剤の保持性能が向上され、密封装置１の寿命をさらに長くし得る。とりわけ、被密封流体が潤滑性の低い流体（例えば水）である場合に、この効果は顕著である。
【００２８】
また、複数の凹部３０が互いに間隔をおいて配置されているため、凹部が周溝である場合に比べて、凹部３０の寸法、数、および具体的配置によっては、凹部３０が形成されるシールリップ部の強度を高めることが可能である。
【００２９】
図１に示すように、複数の凹部３０は同じ大きさの楕円形であって、各凹部３０のシール本体８の周方向の長さは中心軸線Ｃ方向における各凹部３０の長さよりも大きい。すなわち、各凹部３０は縦長型である。複数の凹部３０は周方向に一列に配置されている。しかしながら、図示の凹部３０は例示に過ぎない。凹部３０の形状は楕円であるが、凹部３０の形状は楕円に限定されず他の形状であってもよい。
【００３０】
より一般的に言えば、凹部３０の形状、寸法（長さおよび幅）および深さは、限定されず、潤滑剤を保持する性能、凹部３０が形成されるシールリップ部の強度、および製造の容易さの観点から適切に選択することができる。また、凹部３０の具体的配置（例えば、凹部３０の間隔および列の数）も限定されず、同じ観点から適切に選択することができる。
【００３１】
図４から図８は、それぞれ他の実施形態に係る複数の凹部３０を示すシール本体８の内周面の展開図である。図４に示す実施形態では、中心軸線Ｃの方向における各凹部３０の長さは、各凹部３０の周方向Ｐの長さよりも大きい。すなわち、各凹部３０は横長型である。この実施形態では、往復動軸４の運動方向における各凹部３０の長さがより大きいため、往復動軸４が運動して各凹部３０内の潤滑剤が圧縮力および引張力を受けたとしても、各凹部３０から潤滑剤が逃げるおそれが少ない。つまり、各凹部３０の潤滑剤の保持性能が高いと考えられる。
【００３２】
複数の凹部３０は、図５から図７に示すように、二列に配置してもよい。各列では周方向に複数の凹部３０が並べられている。すなわち、複数の凹部３０が中心軸線Ｃの方向に位置をずらせて二つの位置に環状配置されている。図示しないが、凹部３０の列の数は二より大きくてもよい。
【００３３】
図７に示す実施形態では、一の列に配置された複数の凹部３０と他の列に配置された複数の凹部３０とが中心軸線Ｃの方向に投影視したときに、互いにオーバーラップしている。このように、一つの列に属する凹部３０が他の列に属する凹部３０に往復動軸４の運動方向において重なっていることにより、凹部３０が間隔をおいて配置されていても、周方向全体にわたって切れ目がない状態でシール本体８の内周面に潤滑剤が配置されるので、シール本体８の摩耗をより低減することができる。図７の凹部３０は縦長型であるが、横長型の凹部３０を図７と同じ形式で配置してもよい。
【００３４】
上記のいずれの実施形態でも、凹部３０は互いに同形同大であるが、図８に示すように、異なる形状および異なる寸法の複数の凹部３０を密封装置１に設けてもよい。
【００３５】
製造の容易さの観点からは凹部３０は等間隔または規則的に配置するのが好ましい。しかし、凹部３０は不規則に配置してもよい。例えば、往復動軸４が停止している間、重力によって潤滑剤が下方に流動しやすいと考えられるため、シール本体８の内周面の上方での複数の凹部３０の総面積（または総体積）が下方での複数の凹部３０の総面積（または総体積）より大きくなるように、凹部３０を配置してもよい（図示せず）。この場合には、往復動軸４の運動再開時にシール本体８の内周面の上方での潤滑剤の量を適正に確保し得る。
【００３６】
図９および図１０は、さらに他の実施形態に係る密封装置を示す。図９は密封装置の一部の断面図であり、図９は実施形態に係る密封装置のシール本体８の内周面の展開図である。この実施形態では、副シールリップ部２４の大気Ａ側の傾斜面に複数の平行な周溝３２が形成されている。溝３２はシール本体８の全周にわたって形成されている。溝３２には、潤滑剤を貯留することが可能である。このように、本発明は、凹部３０のほかに他の潤滑剤を保持する手段を設けることを排除するものではない。
【００３７】
以上、本発明の様々な実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
【符号の説明】
【００３８】
１  密封装置
４  往復動軸
６  軸孔
８  シール本体
１０  補強環
１２  外側環状体
１４  内側環状体
１６  フランジ
１８  ガータースプリング
２２  主シールリップ部
２４  副シールリップ部
２６  ダストリップ部
３０  凹部
３２  周溝
【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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【図１１】
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