(57)【要約】【課題】機内Ａの密封対象流体の圧力に対する密封装置１の離脱力の向上を図った密封装置の装着構造を提供する。【解決手段】密封装置１の外周に設けられたゴム弾性体からなる固定シール部１１がハウジング２に形成されたシール装着部２２の内周面に圧入嵌着される密封装置の装着構造であって、シール装着部２２の内周面に、固定シール部１１の一部が充填状態に入り込んで係止される環状の係止溝２３が形成され、係止溝２３が、複数の小断面溝からなりジグザグに屈曲した断面形状をなす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封装置の外周に設けられたゴム弾性体からなる固定シール部がハウジングに形成されたシール装着部の内周面に圧入嵌着される密封装置の装着構造であって、前記シール装着部の内周面に、前記固定シール部の一部が充填状態に入り込んで係止される環状の係止溝が形成され、前記係止溝が、複数の小断面溝からなりジグザグに屈曲した断面形状をなすことを特徴とする密封装置の装着構造。
【請求項２】
係止溝のうち機内側を向いた面に、軸方向へ凹んだ小断面溝が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置の装着構造。
【請求項３】
固定シール部に、係止溝と略対応する断面形状の被係止突起が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の密封装置の装着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や一般機械、産業機械等に用いられ、シールリップによって密封する密封装置の装着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、密封装置の装着構造として、図６に示すようなものが知られている。参照符号１００で示す密封装置は、固定シール部１０１と、その軸方向一端から内径側へ延びる径方向部１０２と、この径方向部１０２の内径端から延びるシールリップ１０３が、ゴム弾性体で成形され、固定シール部１０１から径方向部１０２にかけて、金属製の補強環１０４が一体的に埋設され、シールリップ１０３の外周にガータスプリング１０５が嵌着された構成を備える。
【０００３】
すなわちこの密封装置１００は、固定シール部１０１が、機器のハウジング２００の軸孔２０１の端部に形成されたシール装着部２０２の内周面に圧入嵌着されると共に、機内Ａ側を向いたシールリップ１０３の内径のリップ端部１０３ａが、ハウジング２００の軸孔２０１に挿通された回転軸３００の外周面に摺動可能に密接されることによって、機内Ａの密封対象流体が軸周から機外Ｂへ漏洩するのを阻止するものである。
【０００４】
また、ハウジング２００のシール装着部２０２の内周面には、円周方向へ連続した環状の係止溝２０３が形成されている。この係止溝２０３は、図７に示すように、軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がり機内Ａ側を向いた係止面２０３ａと、その外径端から機内Ａ側が小径となるように延びるテーパ面２０３ｂからなり、密封装置１００をハウジング２００のシール装着部２０２へ圧入する過程で、締め代δの分だけ径方向へ圧縮される固定シール部１０１の一部１０１ａが、圧縮に対する反力によって係止溝２０３へ入り込んだ状態で係止されるようになっている。
【０００５】
また、密封装置１００の固定シール部１０１の一部１０１ａが、ハウジング２００のシール装着部２０２における係止溝２０３に入り込んで係止された装着構造となっているので、機内Ａの密封対象流体の圧力に対する密封装置１００の離脱力が高まり、密封対象流体の圧力上昇によるシール装着部２０２からの密封装置１００の離脱が防止される（例えば下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５０９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、機器によっては、機内Ａの密封対象流体の圧力に対する密封装置１００の離脱力の更なる向上が望まれていた。
【０００８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、機内の密封対象流体の圧力に対する密封装置の離脱力の向上を図った密封装置の装着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係る密封装置の装着構造は、密封装置の外周に設けられたゴム弾性体からなる固定シール部がハウジングに形成されたシール装着部の内周面に圧入嵌着される密封装置の装着構造であって、前記シール装着部の内周面に、前記固定シール部の一部が充填状態に入り込んで係止される環状の係止溝が形成され、前記係止溝が、複数の小断面溝からなりジグザグに屈曲した断面形状をなすものである。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る密封装置の装着構造は、請求項１に記載の構成において、係止溝のうち機内側を向いた面に、軸方向へ凹んだ小断面溝が形成されたものである。
【００１１】
また、請求項３の発明に係る密封装置の装着構造は、請求項１又は２に記載の構成において、固定シール部に、係止溝と略対応する断面形状の被係止突起が形成されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る密封装置の装着構造によれば、密封装置の固定シール部の一部が、ハウジングのシール装着部に形成された係止溝内へ入り込んで係止された状態において、係止溝が、複数の小断面溝からなりジグザグに屈曲した断面形状をなすことによる引っ掛かり抵抗の増大によって、密封装置の離脱力が高まり、このため機内圧力上昇によるシール装着部からの密封装置の離脱が有効に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る密封装置の装着構造の第一の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明に係る密封装置の装着構造の第一の実施の形態において、密封装置の装着過程を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図３】本発明に係る密封装置の装着構造の第一の実施の形態における係止溝を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明に係る密封装置の装着構造の第二の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る密封装置の装着構造の第三の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図６】従来の技術に係る密封装置の装着構造の一例を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図７】従来の技術に係る密封装置の装着構造の一例において、密封装置の装着過程を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る密封装置の装着構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
まず図１は、第一の実施の形態を示すものである。この実施の形態において、参照符号１は密封装置、２は機器のハウジング、３はハウジング２の軸孔２１に回転可能に挿通された回転軸である。
【００１６】
密封装置１は、良く知られた構成を備えるものであって、ハウジング２の軸孔２１の外端部に形成されたシール装着部２２の内周面に圧入嵌着される固定シール部１１と、その軸方向一端から内径側へ延びる径方向部１２と、この径方向部１２の内径端から延び、回転軸３の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１３が、ゴム弾性体で成形され、固定シール部１１から径方向部１２にかけて、金属製の補強環１４が一体的に埋設され、シールリップ１３の外周にガータスプリング１５が嵌着されたものである。
【００１７】
補強環１４は、例えば鋼板などを打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、外径筒部１４ａと、装着状態において機外Ｂ側となる外径筒部１４ａの端部から内径側へ延びる内向き鍔部１４ｂからなる。
【００１８】
固定シール部１１は、補強環１４の外径筒部１４ａの外周面に一体に接合されており、装着前の状態では、図２に示すように円筒状をなし、その外径は、ハウジング２のシール装着部２２の内周面より適宜大径であって、すなわちシール装着部２２の内周面に対する締め代δが設定されている。また、この締め代δは従来と同程度のものである。
【００１９】
径方向部１２は、外径部が固定シール部１１と連続し、内径部がシールリップ１３の根元に連続しており、補強環１４の内向き鍔部１４ｂのうち機外Ｂ側となる面に一体に接合されている。
【００２０】
シールリップ１３は、補強環１４の内向き鍔部１４ｂの内周側の位置から、装着状態において機内Ａ側となる方向へ延び、内周面に略Ｖ字形の隆起形状をなして形成されたリップ端部１３ａが、回転軸３の外周面と摺動可能に密接されるものである。
【００２１】
ガータスプリング１５は、金属製のコイルスプリングを環状に繋げたものであって、シールリップ１３におけるリップ端部１３ａの外周側に位置して形成された環状溝に嵌着され、シールリップ１３のヘタリによる経時的な緊迫力の低下を補償すると共に回転軸３に対するシールリップ１３の径方向追随性を確保するものである。
【００２２】
一方、密封装置１が装着されるハウジング２のシール装着部２２の内周面には、環状の係止溝２３が形成されている。この係止溝２３は、図２に示すように従来と同程度の締め代δをもって密封装置１をシール装着部２２の内周面に圧入したときに、補強環１４の外径筒部１４ａの外周面とシール装着部２２の内周面との間で圧縮に対する固定シール部１１のゴム弾性体の復元力によって、固定シール部１１の一部がほぼ充填状態で入り込むことが可能な深さ及び断面積で形成されており、３つの小断面溝２３１〜２３３を有し、すなわちジグザグに屈曲した断面形状をなす。
【００２３】
詳しくは図３に示すように、係止溝２３を構成する小断面溝２３１〜２３３のうち、第一の小断面溝２３１は、軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がり機内Ａ側を向いた係止面２３１ａと、その外径端から機内Ａ側が小径となるように延びるテーパ面２３１ｂと、からなり、第二の小断面溝２３２は、第一の小断面溝２３１における機内Ａ側の端部から軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がり機内Ａ側を向いた係止面２３２ａと、その外径端から機内Ａ側が小径となるように延びるテーパ面２３２ｂと、からなり、第三の小断面溝２３３は、第一の小断面溝２３１における係止面２３１ａから軸方向へ凹んだ形状であって円筒状面２３３ａと、その内端から機内Ａ側が小径となるように延びるテーパ面２３３ｂと、からなる。
【００２４】
そして係止溝２３は、上述したような深さ及び断面積で形成されているため、図１に示す装着状態では、係止溝２３には、補強環１４の外径筒部１４ａの外周面とシール装着部２２の内周面との間で圧縮された固定シール部１１のゴム弾性体の復元力によって、この固定シール部１１の一部１１ａがほぼ充填状態に入り込んで係止されている。
【００２５】
ハウジング２の外端面に開口したシール装着部２２の内周面の端部にはテーパ状の面取り２４が施されている。この面取り２４は、シール装着部２２への密封装置１の圧入装着作業を容易にするためのものである。
【００２６】
以上の構成において、密封装置１は、シールリップ１３が機内Ａ側を向くように、ハウジング２におけるシール装着部２２の内周面に圧入嵌着されることによって、図１に示す状態で装着され、シールリップ１３の内径のリップ端部１３ａが、回転軸３の外周面と摺動可能に密接されることによって、密封対象流体が軸周から機外Ｂへ漏洩するのを阻止するものである。
【００２７】
また、密封装置１の固定シール部１１の一部１１ａが、ハウジング２のシール装着部２２における係止溝２３にほぼ充填状態で入り込んで係止された装着構造となっているので、シール装着部２２に対する固定シール部１１の締め代δが従来と同程度の大きさであっても、機内Ａの密封対象流体の圧力に対する密封装置１の離脱力が高くなり、このため機内Ａの圧力上昇によるシール装着部２２からの密封装置１の離脱が有効に防止される。
【００２８】
これは、係止溝２３が複数の小断面溝２３１〜２３３によるジグザグに屈曲した断面形状をなすことによって、この係止溝２３に入り込んでいる固定シール部１１の一部１１ａとの摩擦抵抗面（接触面）が大きいことや、軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がる複数の係止面２３１ａ，２３２ａと軸方向に対峙していることによる引っ掛かり抵抗で、軸方向への離脱力が高いものとなっているからである。
【００２９】
そして、密封装置１に作用する機外Ｂ側への離脱力によって、係止溝２３に入り込んでいる固定シール部１１の一部１１ａが、係止溝２３から内径方向へ抜け出すような引っ張り力を受けると、このような引っ張り力に対して、係止溝２３のうち軸方向へ延びる第三の小断面溝２３３が抵抗となることも、軸方向への離脱力の増大に有効に寄与している。
【００３０】
また、上述のように、締め代δが従来と同程度の大きさであっても、機内Ａの圧力に対する密封装置１の離脱力が増大することから、離脱力の増大を目的として締め代δを大きくする必要がなく、したがって、密封装置１をシール装着部２２の内周面に圧入する際の圧入抵抗の増大をきたさない。
【００３１】
しかも、シール装着部２２の係止溝２３と密封装置１の固定シール部１１の一部１１ａが複雑な凹凸形状で嵌合しているため、ハウジング２と密封装置１との間のシール性を高いものとすることができる。
【００３２】
次に図４は、本発明に係る密封装置の装着構造の第二の実施の形態を示すものである。この第二の実施の形態において、上述した第一の実施の形態と異なるところは、固定シール部１１に、ハウジング２のシール装着部２２における係止溝２３と略対応する突出形状の被係止突起１１１が形成された点にある。その他の部分は、第一の実施の形態と同様に構成することができる。
【００３３】
このようにすれば、ハウジング２のシール装着部２２に対する固定シール部１１の締め代δが、図２に比較して小さくても、係止溝２３と略対応する突出形状に形成された被係止突起１１１が、ハウジング２のシール装着部２２における係止溝２３に充填状態で入り込んで係止された装着構造となるので、この場合も十分に密封装置１の離脱力を高めることができる。またこのため、密封装置１をシール装着部２２の内周面に圧入する際の圧入抵抗を一層低減することができる。
【００３４】
次に図５は、本発明に係る密封装置の装着構造の第三の実施の形態を示すものである。この第三の実施の形態において、上述した第一の実施の形態と異なるところは、シール装着部２２の係止溝２３が２つの小断面溝２３４，２３５を有し、Ｍ字形のジグザグ形状に屈曲した断面形状をなす。その他の部分は、第一の実施の形態と同様に構成することができる。
【００３５】
詳しくは、係止溝２３における小断面溝２３４，２３５のうち、相対的に機外Ｂ側の小断面溝２３４は、軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がり機内Ａ側を向いた係止面と、その外径端から機内Ａ側が小径となるように延びるテーパ面と、からなり、相対的に機内Ａ側の小断面溝２３５は、小断面溝２３４と対称の断面形状、すなわち軸心Ｏに対してほぼ直交する平面をなして外径方向へ立ち上がり機内Ｂ側を向いた係止面と、その外径端から機内Ｂ側が小径となるように延びるテーパ面と、からなる。
【００３６】
この実施の形態も、係止溝２３がジグザグに屈曲した断面形状をなし、小断面溝２３４における機内Ａ側を向いた係止面のほか小断面溝２３４，２３５間の相対的な山形の突起部が抵抗となるので、シール装着部２２に対する固定シール部１１の締め代δが従来と同程度の大きさであっても、機内Ａの密封対象流体の圧力に対する密封装置１の離脱力が高くなり、このため密封対象流体の圧力上昇によるシール装着部２２からの密封装置１の離脱が有効に防止される。
【００３７】
また、第一の実施の形態のような、係止溝２３には軸方向へ凹んだ形状の小断面溝が存在しないため、ハウジング２のシール装着部２２への係止溝２３の加工が容易である。
【００３８】
なお、上述した各実施の形態の密封装置は、回転軸を密封するものとして説明したが、本発明は、軸方向往復運動や揺動運動をする軸を密封する密封装置についても適用可能であり、機内の密封対象流体の圧力に対する離脱力の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  密封装置
１１  固定シール部
１１１  被係止突起
１３  シールリップ
１４  補強環
２  ハウジング
２１  軸孔
２２  シール装着部
２３  係止溝
２３１〜２３５  小断面溝
３  回転軸
【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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