(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
前記密封装置を嵌合可能な前記第１の部材に係合させるための係合固定部と、
前記係合固定部により保持されるリップ部とを備え、
前記リップ部が、前記第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
前記リップ部の前記摺動面との当接部は、前記第１の部材に嵌合されていない状態で直線状で、ライン状に連続したリップラインとなり、
前記リップ部の部分に突起部が設けられ、
前記第１の部材に嵌合させた状態で、上記突起部により前記リップ部の部分が押圧されて前記リップラインがうねるように構成されている
ことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記リップ部が環状部材であり、前記突起部が前記第１の部材に取り付けられることにより、前記リップ部の一部が略軸方向に押圧されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の密封装置。
【請求項３】
前記突起部が複数設けられ、
前記複数の突起部が前記リップ部の周方向に沿って突出するように設けられ、
前記複数の突起部のうちの少なくとも１つの突起部で軸方向端部の対向する位置に対となって一方の突起部と他方の突起部とが前記軸方向端部の対向する位置に対となって形成され、
上記一方の突起部の突出量が、前記他方の突起部の突出量より大きく設定されている
ことを特徴とする請求項２記載の密封装置。
【請求項４】
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
前記密封装置を嵌合可能な前記第１の部材に係合させるための係合固定部と、
前記係合固定部により保持されるリップ部とを備え、
前記リップ部が、前記第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
前記リップ部の部分に突出部が設けられ、
前記リップ部の前記摺動面との当接部は、前記突出部が押圧されていない状態において直線状であり、ライン状に連続したリップラインとなり、
前記突出部を押圧するように前記リップ部に対し当接する部材を備え、
前記リップ部の上記突出部が押圧されることにより前記リップラインがうねるように構成されている
ことを特徴とする密封装置。
【請求項５】
前記突出部がリップ部の端部に長手方向に沿って複数設けられている
ことを特徴とする請求項４記載の密封装置。
【請求項６】
前記リップ部に対し当接する部材が、前記リップ部の突出部を押圧するように前記係合固定部に固定されている
ことを特徴とする請求項５記載の密封装置。
【請求項７】
前記突起部または前記突出部により、前記リップ部の一部が前記摺動面に対して略平行に押圧される
ことを特徴とする請求項１または４記載の密封装置。
【請求項８】
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
前記密封装置を嵌合可能に形成された前記第１の部材に係合させるための係合固定部と、
前記係合固定部により保持されるリップ部と、
前記リップ部に当接する部材とを備え、
前記リップ部が、前記第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
前記部材に、前記リップ部の長手方向に沿って突起が複数設けられ、
前記リップ部の前記摺動面との当接部は、前記突起が前記リップ部に当接していない状態において直線状であり、ライン状に連続したリップラインとなり、
前記部材が、前記リップ部の端部を押圧するように前記係合固定部に固定され、
前記突起が前記リップ部に当接することにより、前記リップ部の部分が押圧されて前記リップラインがうねるように構成されている
ことを特徴とする密封装置。
【請求項９】
前記リップ部が環状部材であり、
前記部材により、前記リップ部の一部が前記摺動面に対して略平行に押圧される
ことを特徴とする請求項８記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ハウジングとこのハウジングに挿通される軸の隙間を密封する密封装置に関し、特に、密封装置のリップの摺動性向上や摩耗低減による長寿命化等を可能とする技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る密封装置の一例を断面構成説明図として図７に示す。この図に示された密封装置は、密封装置としては簡単な構成のものの一つである、ゴム状弾性体により形成された環状パッキン１０１である。
【０００３】
環状パッキン１０１はハウジング１１０の孔１１１の表面に設けられた環状溝１１２に装着され、ハウジング１１０と軸１２０との間の環状隙間１２１を密封している。
【０００４】
そして、環状パッキン１０１により、環状隙間１３０がオイル等の流体を保持する密封側Ｍと大気側Ｏとに隔離され、密封側Ｍに保持されたオイル等の流体が密封される。
【０００５】
この環状パッキン１０１は、その断面形状において、矩形形状の角に向かうように４つのリップ１０２ａ〜１０２ｄが延出する形状を呈しており、リップ１０２ａ，１０２ｂが環状溝１１２の内部に当接嵌合し、リップ１０２ｃ，１０２ｄが軸１２０の外周表面に緊迫力を持って当接している。
【０００６】
また、図８における環状パッキン１３１は、環状パッキン１０１のリップ１０２ｃ，１０２ｄを補強して軸１２０との当接位置及びリップの姿勢を安定させるための補強リブ１３２ａ，１３２ｂを備えた構成のものであり、環状溝１１２の内部に当接嵌合している。
【０００７】
この補強リブ１３２ａ，１３２ｂは、環状の凸条となって環状パッキン１３１の軸方向の端面に全周的に備えられていたり、あるいは周方向に複数に分割されてはいるが、それぞれの補強リブ１３２ａ，１３２ｂが対向するように配置されている。
【０００８】
図９（ａ）は、もう少し複雑な構成を備えた密封装置を説明する断面構成説明図である。この密封装置１４１は、ハウジング１１０の大径部１１１ａ、及び大径部１１１ａと小径部１１１ｂとを接続する径方向面１１１ｃに対して当接するように取り付けられるもので、断面略Ｌ字状を呈する嵌め合い部１４２と、嵌め合い部１４２の内径側端部から延出されるリップ部１４３とを備えている。
【０００９】
嵌め合い部１４２は、軸方向部１４２ａと軸方向部１４２ａの一端から内径方向に向かう径方向部１４２ｂとを備え、かつその内部に嵌め合い部１４２の剛性を高めるための補強環１４４が埋め込まれている。
【００１０】
リップ部１４３は、軸１２０の外周表面に緊迫力を持って当接するリップ先端部１４３ａを首部１４３ｂにより若干の撓みを許容するように支持されている。そして、リップ先端部１４３ａの外周側より環状のバネ１４５により、緊迫力が与えられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上記した従来技術の各種構成による密封装置では、リップ先端部と軸１２０の外周表面との接触部位は、図に示されるように軸１２０の外周表面上の軸方向にはブレていない真直ぐな仮想接触ラインＪ１，Ｊ２を通過するようになっている。
【００１２】
即ち、密封装置１４１を代表させて、図９（ａ）のリップ先端部１４３ａ近傍を斜視図的に示した図９（ｂ）により説明すると、密封装置１４１のリップ先端部１４３ａは、２つの傾斜面１４３ａ１，１４３ａ２が交わる軸方向にはブレていない真直ぐなリップラインＬ１０１（２面接合部）が形成されており、このリップラインＬ１０１が軸１２０の外周表面上の仮想接触ラインＪ１に当接している。
【００１３】
しかしながら、軸１２０が往復移動しない回転軸の場合、所定の緊迫力が与えられるリップラインＬ１０１において形成される油膜の厚さが局部的に薄くなり、リップラインＬ１０１に摩耗が発生したり、摺動抵抗（軸１２０の回転トルク）が大きくなる等の問題が懸念されている。
【００１４】
また、このような問題に対し、従来技術においては、例えばリップ先端部を構成する傾斜面に軸方向に対して傾斜する傾斜溝等を設け、密封流体を強制的にリップラインへと流動させる等の方法により対応することも行なわれている。
【００１５】
しかし、傾斜溝を密封装置の成形金型により形成する場合では、リップに形成する溝に対応する細かな凸条を突出させなければならず、成形金型の精密な加工や頻繁なメンテナンスが必要であると共に、コストアップの要因ともなり生産効率の向上が望まれている。
【００１６】
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、その目的とするところは、簡単な構成でリップ先端部の潤滑を良好に行ない、リップ先端部の摩耗の抑制による耐久性の向上、摺動抵抗の低減、生産効率の向上等を図ることの可能な密封装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
密封装置を嵌合可能な第１の部材に係合させるための係合固定部と、
係合固定部により保持されるリップ部とを備え、
リップ部が、第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
リップ部の摺動面との当接部は、第１の部材に嵌合されていない状態で直線状で、ライン状に連続したリップラインとなり、
リップ部の部分に突起部が設けられ、
第１の部材に嵌合させた状態で、突起部によりリップ部の部分が押圧されてリップラインがうねるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、リップラインと摺動面との当接部を変えることができ、リップ部の前記摺動面との当接部への潤滑が良好に行なわれる。
【００１９】
また、リップ部が環状部材であり、前記突起部が前記第１の部材に取り付けられることにより、前記リップ部の一部が略軸方向に押圧されるように構成することも好適であり、より好適には、前記突起部が複数設けられ、前記複数の突起部が前記リップ部の周方向に沿って突出するように設けられ、前記複数の突起部のうちの少なくとも１つの突起部で軸方向端部の対向する位置に対となって一方の突起部と他方の突起部とが前記軸方向端部の対向する位置に対となって形成され、上記一方の突起部の突出量が、前記他方の突起部の突出量より大きく設定されている。
【００２０】
このように、リップ部を環状部材とすることで、回転軸等のシールに対して適用することも可能となる。
【００２１】
本発明の第２の発明は、
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
前記密封装置を嵌合可能な前記第１の部材に係合させるための係合固定部と、
前記係合固定部により保持されるリップ部とを備え、
前記リップ部が、前記第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
前記リップ部の部分に突出部が設けられ、
前記リップ部の前記摺動面との当接部は、前記突出部が押圧されていない状態において直線状であり、ライン状に連続したリップラインとなり、
前記突出部を押圧するように前記リップ部に対し当接する部材を備え、
前記リップ部の上記突出部が押圧されることにより前記リップラインがうねるように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
この第２の発明において、好適には、突出部がリップ部の端部に長手方向に沿って複数設けられている。また、このリップ部に対し当接する部材が、前記リップ部の突出部を押圧するように前記係合固定部に固定されている。
【００２３】
本発明において、前記突起部または前記突出部により、前記リップ部の一部が摺動面に対して略平行に押圧される。これにより、押圧された部位のリップ部の緊迫力が大幅に変化することはなく、安定した密封性が維持される。
【００２４】
本発明の第３の発明は、
第１の部材と第２の部材との隙間を密封する密封装置において、
前記密封装置を嵌合可能に形成された前記第１の部材に係合させるための係合固定部と、
前記係合固定部により保持されるリップ部と、
前記リップ部に当接する部材とを備え、
前記リップ部が、前記第１の部材に対向する第２の部材の摺動面に対して、当接可能に構成され、
前記部材に、前記リップ部の長手方向に沿って突起が複数設けられ、
前記リップ部の前記摺動面との当接部は、前記突起が前記リップ部に当接していない状態において直線状であり、ライン状に連続したリップラインとなり、
前記部材が、前記リップ部の端部を押圧するように前記係合固定部に固定され、
前記突起が前記リップ部に当接することにより、前記リップ部の部分が押圧されて前記リップラインがうねるように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
第３の発明において、リップ部が環状部材であり、部材により、リップ部の一部が摺動面に対して略平行に押圧される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態に係る密封装置について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る密封装置としてのオイルシール１を径方向に略２分割に破断断面とした構成説明図であり、図２はオイルシール１を第１の部材としてのハウジング１０の軸孔１１に形成された環状の保持溝１２に装着した状態を示す断面図である。図２において、軸１５は２点鎖線により示された位置に挿入される。
【００２８】
オイルシール１は第１の部材としてのハウジング１０の軸孔１１の表面に設けられた保持溝１２に装着され、ハウジング１０と第２の部材としての軸１５との間の環状隙間１６を密封している。
【００２９】
そして、オイルシール１により、環状隙間１６がオイル等の流体を保持する密封側Ｍと大気側Ｏとに隔離され、密封側Ｍに保持されたオイル等の流体が密封される。
【００３０】
このオイルシール１の構成は、ゴム状弾性体により成形された環状を呈するものである。そして、その断面形状において、矩形形状の角に向かうように４つのリップ２ａ〜２ｄが延出する形状を呈しており、リップ２ａ，２ｂが係合固定部となり保持溝１２の内部に当接嵌合し、リップ部としてのリップ２ｃ，２ｄを軸１５の摺動面としての外周表面に緊迫力を持って当接させている。
【００３１】
リップ２ｃ，２ｄにおける軸１５の外周表面と当接する当接部２ｃ１，２ｄ１は、ライン状に連続したリップラインＬ１，Ｌ２（この実施の形態ではリップラインは環状となり閉じている）となっている。
【００３２】
また、オイルシール１のリップ２ｃ，２ｄ近傍の軸方向端部には、押圧手段としての複数の突起３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが、リップ２ｃ，２ｄの長手方向である周方向に沿って突出するように形成されている。
【００３３】
この突起３ａと突起３ｂはオイルシール１の軸方向端部の対向する位置に対となって形成されている。そして、その突出量は、突起３ｂの方が突起３ａよりも大きく設定されている。
【００３４】
突起３ｃと突起３ｄも、同様にオイルシール１の軸方向端部の対向する位置に対となって形成され、その突出量は、突起３ｄの方が突起３ｃよりも大きく設定されている。
【００３５】
このような構成のオイルシール１を、保持溝１２の内部に組み込むと、各突起が保持溝１２の内側面に当接する。
【００３６】
そして、図２に示されるように突出量が異なることから、上側の断面部近傍のリップ部は、軸方向において大気側Ｏ方向に押圧されて変形し、図において左側へと変移している。反対に下側断面部近傍のリップ部は、図において右側へと変移させられている。
【００３７】
すなわち、リップラインＬ１，Ｌ２がＬ１’，Ｌ２’のようにうねり（図では一方向に直線的に傾いているが、全周的に見るとうねっている）、軸１５が回転した場合に、その外周表面の軸方向にズレた部位に順次当接することになり、リップラインＬ１，Ｌ２（すなわち、当接部２ｃ１，２ｄ１）の潤滑を良好に行なうことができる。
【００３８】
従って、突起という簡単な構成により、リップ部の一部を押圧し変形させてリップラインをうねらせることができ、リップ部の摩耗の抑制による耐久性の向上、摺動抵抗の低減を図ることができる。
【００３９】
尚、この実施の形態は、軸１５が回転軸であることを前提として説明されているが、往復動する軸にも適用することも可能である。また、突起３ａと突起３ｂは対象位置に対として備えたが、いずれか一方をオイルシール１の片側端部にのみ備えることも可能である。
【００４０】
また、直線的なリップ部を有する密封装置に対して、リップラインをうねらせるために上記のような突起を備えることも可能である。
【００４１】
（実施の形態２）
図３及び図４は第２の実施の形態を説明する図である。図３は、オイルシール２１の突起２４ｄが設けられている部分をラジアル方向にカットして破断断面とした構成説明図である。図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ図３のＳ１ーＳ１断面図と図３のＳ２ーＳ２断面図であり、補強板２６の位置を揃え、断面位置によるリップ部の変形を比較可能としている。
【００４２】
オイルシール２１は、円筒状の補強環２２の片側にゴム状弾性体による係合固定部としての嵌め合い部２３と、嵌め合い部２３の内周側に接続するリップ部２４とを一体的に備えている。
【００４３】
リップ部２４は、軸の外周表面に緊迫力を持って当接するリップ先端部２４ａを首部２４ｂによりラジアル方向に若干の撓みを許容するように支持しており、軸の偏心に対応させている。そして、リップ先端部２４ａの外周側より環状のバネ２５により、緊迫力が与えられている。
【００４４】
また、首部２４ｂの大気側Ｏの端面２４ｃは軸方向に対して略直交しており、補強板２６が当接され、首部２４ｂが密封側Ｍに封入されているオイル等の密封流体の圧力を受けても必要以上に撓まない構成となっている。
【００４５】
リップ部２４に対し当接する部材としての補強板２６は、補強環２２とゴム状弾性体を成形した後に、補強環２２の大気側Ｏに延出された折り曲げ部２２ａを内側（矢印Ａ１方向）に折り曲げることにより、カシメ固定される。
【００４６】
また、端面２４ｃには周方向に沿って形成される複数の突出部としての突起２４ｄ（この図においては１個のみ示している）が形成されており、補強板２６が端面２４ｃに突き当てられ（矢印Ａ２方向）カシメ固定されると、図４（ａ）に示されるようにリップ部２４の突起２４ｄに対向する近傍領域が押圧され、密封側Ｍへと軸方向に変形する（矢印Ａ３方向）。
【００４７】
複数の突起２４ｄが配置されていないリップ部２４は、図４（ｂ）に示されるように押圧されずに、もとの位置に留まる。
【００４８】
従って、補強板２６を組み付けたオイルシール２１のリップラインＬ３は、軸方向に幅Ｇ１の範囲内でうねるように変形することになる。尚、うねりを伴うリップラインＬ３を備えたオイルシールの効果としては実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４９】
尚、うねりの形状は、突起２４ｄの形状を変化させることにより、サインカーブ状としたり、長さや角度の異なる辺が連続する波状（のこぎり状）とすることも可能であり、流体の当接方向により、ポンプ作用を発揮させたりすることも可能である。
【００５０】
（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施の形態を説明する図である。この図において、第２の実施の形態のオイルシール２１と同様の構成については同じ符号が付されている。
【００５１】
この実施の形態のオイルシール３１の特徴的な構成としては、補強板３２が、リップ部２４の内周側を保持する圧力保持部３２ａを備えていることにある。
【００５２】
このような構成とすることで、密封側Ｍの圧力が高い箇所に使用される場合のリップ部２４の変形を抑え、安定したシール性を発揮させることが可能となる。尚、リップラインＬ３は第２の実施の形態と同様にうねっている。
【００５３】
（実施の形態４）
図６は本発明の第４の実施の形態を説明する図である。この図において、第２の実施の形態のオイルシール２１と同様の構成については同じ符号が付されている。
【００５４】
この実施の形態のオイルシール４１の特徴的な構成としては、端面２４ｃには複数の突起２４ｄは形成されていない。その代わりに、補強板４２に端面２４ｃに向かって突出する突起４２ａが周方向に沿った複数位置に形成されている。
【００５５】
図６（ｂ）のように補強板４２をオイルシール４１に取り付けると、突起４２ａに対応する領域のリップ部２４を押圧し変形させる。従って、リップラインＬ３は第２の実施の形態と同様にうねっている。
【００５６】
【発明の効果】
上記発明の実施の形態に説明されるように、簡単な構成でリップ先端部の潤滑を良好に行ない、リップ先端部の摩耗の抑制による耐久性の向上、摺動抵抗の低減、生産効率の向上等を図ることが可能となる。
【００５７】
前記押圧手段が、リップ部の一部を摺動面に対し略平行に押圧することにより、押圧された部位のリップ部の緊迫力が大幅に変化することはなく、安定した密封性が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１の実施の形態に係るオイルシールの断面図。
【図２】図２は第１の実施の形態に係るオイルシールの使用形態を示す図。
【図３】図３は第２の実施の形態に係るオイルシールの断面図。
【図４】図４は図３のＳ１及びＳ２位置における断面図。
【図５】図５は第３の実施の形態に係るオイルシールの断面図。
【図６】図６は第４の実施の形態に係るオイルシールの断面図。
【図７】図７は従来技術に係る密封装置の説明図。
【図８】図８は従来技術に係る密封装置の説明図。
【図９】図９は従来技術に係る密封装置の説明図。
【符号の説明】
１，２１  オイルシール（密封装置）
２ａ，２ｂ  リップ（係合固定部）
２ｃ，２ｄ  リップ（リップ部）
２ｃ１，２ｄ１  当接部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  突起（押圧手段）
１０  ハウジング（第１の部材）
１１  軸孔
１２  保持溝
１５  軸（第２の部材）
１６  環状隙間
２２  補強環
２２ａ  折り曲げ部
２３  嵌め合い部（係合固定部）
２４  リップ部
２４ａ  リップ先端部
２４ｂ  首部
２４ｃ  端面
２４ｄ  突起（突出部）
２５  バネ
２６  補強板
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  リップライン
Ｍ  密封側
Ｏ  大気側
【図１】
0003744165.tif 000002
【図２】
0003744165.tif 000003
【図３】
0003744165.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003744165.tif 000007
【図７】
0003744165.tif 000008
【図８】
0003744165.tif 000009
【図９】
0003744165.tif 000010