(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部と該円筒部の一方の端部から径方向に折り曲がるフランジ部とを有する金属環と、
該金属環の円筒部からフランジ部と略平行に設けられた径方向部と、該径方向部に接続するリップ部とを有するゴム状弾性材による第１のシール部材と、
前記金属環のフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持される被挟持部と、該被挟持部から軸方向に折り曲がるリップ部とを有する樹脂材による第２のシール部材と、
前記金属環の円筒部の前記フランジ部から第２のシール部材の被挟持部の厚みだけ離れた位置に設けられ、前記フランジ部との間で前記第２のシール部材の被挟持部の端面部を保持する係合突起と、
を備えることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種装置の軸封部に用いられる密封装置に関し、特に、２部材の間に挟持されるシール部材の回転防止を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来技術によるゴムリップ１０２と樹脂リップ１０３を備えた密封装置１０１の断面構成を説明する図である。
【０００３】
この密封装置１０１の概略構成を説明すると、外周面にＯリング１１２を保持する溝部１１１を備えた環状部材１１０に、ゴムリップ１０２、樹脂リップ１０３、ダストリップ１０４が嵌め込まれ、それらリップが溝部１１１により形成される径方向部１１３と環状部材１１０の端部のカシメ部１１４により積層状に固定されている。
【０００４】
ゴムリップ１０２とダストリップ１０４は、密封装置１０１の組み立てに先立って、加硫成形等により予め金属の補強環１０２ａ，１０４ａと一体化されている。樹脂リップ１０３はＰＴＦＥを材料とした平ワッシャ形状のものであり、組み立て後に挿嵌される軸と略同一の外径寸法の円柱状治具を挿入して内径部を拡径すると共に密封側Ｍに向けて撓ませている。
【０００５】
２０１は密封装置１０１を固定するハウジング部材、２０２はハウジング部材２０１に挿嵌される軸であり、この図においては仮想線により描かれている。
【０００６】
密封装置１０１は、特に高圧となる密封側Ｍの密封流体の漏れを防止する為に、密封側Ｍにゴムリップ１０２を備え、ゴムリップ１０２に連接する大気側Ｏに樹脂リップ１０３を備えた構成を備えている。
【０００７】
そして、ゴムリップ１０２はリップ先端部１０２ｂの摺動表面２０３（軸２０２の外周面）に対する緊迫力によりシール性を発揮する。
【０００８】
また、樹脂リップ１０３は密封側Ｍの圧力によりゴムリップ１０２が変形した場合に、リップ上面１０３ａがゴムリップ１０２の下面に当たりゴムリップ１０２の過度の変形を抑えるサポート部として機能すると共に、樹脂リップ１０３のリップ当接部１０３ｂによる摺動表面２０３との摺動接触によりシール性を発揮している。
【０００９】
図５は、図４の密封装置１０１の機能を維持しながら構成を変更することにより、コスト低減を可能とした密封装置１３０の断面構成説明図である。即ち、上記における図４の密封装置１０１が、環状部材１１０，Ｏリング１１２，ゴムリップ１０２，樹脂リップ１０３，ダストリップ１０４の５部品で構成されているのに対し、密封装置１３０では、外側環状部材１３１，樹脂リップ１３２，内側環状部材１３３の３部品で構成され、部品点数が削減された簡易な構成となっている。
【００１０】
外側環状部材１３１は、金属性の断面Ｌ字状の補強環１３１ａを備え、補強環１３１ａの軸方向部１３１ｂの外周にはゴム嵌合部１３１ｃ、径方向部１３１ｄにはゴムリップ１３１ｅが一体的に成形されている。
【００１１】
樹脂リップ１３２は、樹脂リップ１０３と同じようにＰＴＦＥを材料とした平ワッシャ形状のものであり、組み立て後に挿嵌される軸と略同一の外径寸法の円柱状治具を挿入して内径部を拡径すると共に密封側Ｍに向けて撓む。
【００１２】
内側環状部材１３３は、補強環１３１ａの軸方向部１３１ｂの内側に嵌合される軸方向部１３３ａと、軸方向部１３３ａの密封側Ｍの端部から内側に向いた径方向部１３３ｂを備えた断面Ｌ字状の金属性環状部材である。
【００１３】
そして、密封装置１３０の組み立ては、外側環状部材１３１の内側に樹脂リップ１３２と内側環状部材１３３を挿入して、補強環１３１ａの軸方向部１３１ｂの大気側Ｏの端部１３１ｆを内側に折り曲げてカシメ固定することにより行われている。
【００１４】
また、この密封装置１３０では、樹脂リップ１３２のリップ当接部１３２ａは、ゴムリップ１３１ｅのリップ先端部と比べると、柔軟性に乏しいことから摺動表面２０３との接触領域における密封流体の「にじみ」（わずかな漏出）が発生することに対して、図５に示されるように樹脂リップ１３２のリップ当接部１３２ａにネジ溝１３２ｂを形成して、当接部１３２ａと摺動表面２０３の境界面に存在する流体を、軸２０２の回転により移動させる流体ポンプ作用を働かせて密封流体の漏出を防止している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４及び図５の密封装置１０１，１３０に関して、密封装置１３０を一例として説明すると、内側環状部材１３３は、樹脂リップ１３２と内側に折り曲げられた端部１３１ｆの間に挟持されることで固定されている。
【００１６】
端部１３１ｆによりカシメ固定を行うと、樹脂リップ１３２及び補強環１３１ａの径方向部１３１ｄの大気側Ｏに形成されたゴム部１３１ｇには圧縮応力がかかり、無負荷の状態よりも若干薄くつぶれた状態で挟持されることになるが、樹脂リップ１３２に経年変化等により発生する圧縮クリープや、ゴム部１３１ｇの反発力の低下によりカシメ固定にゆるみが発生し、軸２０２の回転に伴って樹脂リップ１３２及び内側環状部材１３３が回転してしまうという問題が発生することがあった。
【００１７】
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、例えば外側環状部材のフランジ部とこの外側環状部材に嵌合する内側環状部材のような２部材間に挟持される独立したシール部材が、リップ部と摺動面の間に発生する回転トルクにより回転してしまうことを防止可能とする密封装置を提供することにある。
【００１８】
【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にあっては、円筒部と該円筒部の一方の端部から径方向に折り曲がるフランジ部とを有する金属環と、該金属環の円筒部からフランジ部と略平行に設けられた径方向部と、該径方向部に接続するリップ部とを有するゴム状弾性材による第１のシール部材と、前記金属環のフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持される被挟持部と、該被挟持部から軸方向に折り曲がるリップ部とを有する樹脂材による第２のシール部材と、前記金属環の円筒部の前記フランジ部から第２のシール部材の被挟持部の厚みだけ離れた位置に設けられ、前記フランジ部との間で前記第２のシール部材の被挟持部の端面部を保持する係合突起と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
これによると、密封装置の組み立ての際に、第２のシール部材を金属環の円筒部に押し付けることで被挟持部が金属環のフランジ部と係合突起により保持・位置決めされるので、組み立て加工時（型成形時）の取扱性及び成形性を向上することが可能となり、また、金属環と第２のシール部材の相対回転を防止する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１および図２には、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置が示されている。図１は密封装置の概略構成を示す一部断面図であり、図２は密封装置をハウジング８０に組み付け、軸７０が挿嵌される使用状態を示す概略構成断面図である。
【００２６】
図に示すように、密封装置１は、軸７０と円筒状の開口部を有するハウジング８０の間の環状の隙間をシールし、密封流体側Ｍの油などの流体が大気側Ｏに漏れないようにしているものである。
【００２７】
密封装置１は、概略、金属環２０と、金属環２０に一体的に成形される第１のシール部材３０と、金属環２０と第１のシール部材３０に挟持される第２のシール部材４０とから構成されている。
【００２８】
金属環２０は、組み付けた時に軸７０やハウジング８０と同心的に配置される円筒部２１と、円筒部２１の一端部（組み付けた状態における大気側Ｏ）から内径方向（軸７０に向かう方向）に折り曲がる内向きのフランジ部２２と、を有している。
【００２９】
第１のシール部材３０は、金属環２０の円筒部２１の外部側と内部側とを覆うように一体的に成形され、この覆った部分からフランジ部２２と略平行になるように成形される径方向部３２と、この径方向部３２に接続するリップ部３３とを有しており、ゴム状弾性材によって形成されている。
【００３０】
そして、リップ部３３の軸７０への摺動面には、ポンプねじ３４が設けられている。
【００３１】
第１のシール部材３０を組み付けた際には、外周部３１がハウジング８０の内周に密封接触し、また、リップ部３３の外周に縮径方向の緊迫力を与えるばね環５が取りつけられて、リップ部３３の先端が軸７０の外周面に摺接することによって、密封流体側Ｍの油などの流体をシールすることができる。
【００３２】
また、ポンプねじ３４は、例えば、ハの字形状とすることによって、密封装置１が軸７０に対していずれの方向に回転しても流体を密封流体側Ｍへ流動させるようなポンプ効果を発揮させる構造となっている。
【００３３】
第２のシール部材４０は、金属環２０のフランジ部２２と第１のシール部材３０の径方向部３２との間に挟持される被挟持部４１と、この被挟持部４１から軸方向に折り曲がるリップ部４２とを有しており、樹脂材（ＰＴＦＥなど）によって形成されている。
【００３４】
第２のシール部材４０は軸７０が挿入されていない状態ではワッシャ形状であり、軸７０の挿入によって内側の縁が軸７０の外周面に沿って拡径しながら撓んで、軸７０の外周面に摺接可能に配置される（リップ部４２）ようになっている。
【００３５】
なお、図１では、内側の縁が拡径してリップ部４２を形成した場合の図を示している。
【００３６】
そして、リップ部４２の先端部で第１のシール部材３０のリップ部３３の根本を支えており、リップ部３３に高い圧力が負荷された場合にもリップ部３３の過度の変形を防止し、リップ部３３による密封性を維持させている。
【００３７】
また、リップ部４２の軸７０への摺動面にも、ポンプねじ４３が設けられている。
【００３８】
このポンプねじ４３は、密封装置１が軸７０に対して回転することによって流体を密封流体側Ｍへ流動させるようなポンプ効果を発揮させる構造となっている。
【００３９】
なお、ポンプねじ４３は、密封装置１が軸７０に対して、通常、一方の方向にのみ回転し、あまり他方の方向には回転しないような箇所に適用する場合には、一方の方向の回転に対して効率良くポンプ効果を発揮する螺旋状のねじとするのが好適であり、両方向に回転するような箇所に適用する場合には、いずれの回転に対しても適度にポンプ効果を発揮する多数の同心状のねじとするのが好適である。
【００４０】
さらに、被挟持部４１からリップ部４２に向けて折り曲がる位置を、図に示したように、金属環２０のフランジ部２２の端面によって形成される内径よりも外径側で折り曲がり始めるようにすることによって、すなわち、第１のシール部材３０によって第２のシール部材４０を挟持する位置を金属環２０のフランジ部２２による挟持位置よりも外径側に止める構成とすることによって、リップ部４２の偏心追随性を高めることができる。
【００４１】
６は、金属環２０のフランジ部２２における第２のシール部材４０の被挟持部４１への当接面に設けられ、第２のシール部材４０の回り止めとして機能する係合突起であり、この係合突起６を設けることによって、第２のシール部材４０の軸７０との共回りを防ぐことができる。
【００４２】
係合突起６は、フランジ部２２に複数個配置された先細りのスパイク状のものであり、例えば、金属環２０のプレス成形加工時にフランジ部２２の一部を半抜き加工することにより形成することができる。
【００４３】
また、係合突起６の第２のシール部材４０へのくい込みは、密封装置１の製造工程において、第１のシール部材３０を型成形（ゴム型による加硫成形）する際に、第２のシール部材４０をフランジ部２２に当接するように金属環２０に嵌め込んだ状態で型の中に載置し、型閉めを行いゴム状弾性材の加圧圧縮により、樹脂材からなる第２のシール部材４０がフランジ部２２に押し付けられることにより行われる。
【００４４】
以上のように構成される密封装置１よって、密封流体側Ｍの密封流体は、ハウジング８０側は第１のシール部材３０の外周部３１によってシールされ、軸７０側は第１のシール部材３０のリップ部３３によってシールされる。
【００４５】
そして、リップ部３３から漏れた流体は、リップ部３３に設けられたポンプねじ３４によって密封流体側Ｍへ戻される。
【００４６】
このポンプねじ３４でも戻されずに漏れてしまった場合には、第２のシール部材４０に設けられたポンプねじ４３によって適正に密封流体側Ｍへ戻される。
【００４７】
リップ部４２の先端部で第１のシール部材３０のリップ部３３の根本を支えているのでリップ部３３がめくれてしまうことなどが防止され安定した密封性能を維持できる。
【００４８】
また、係合突起６を設けることによって、第２のシール部材４０の軸７０との共回りを防ぐことができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図３は、第２の実施の形態を説明する図である。この実施の形態では、係合突起６Ａが金属環２０の円筒部２１のフランジ部２２から第２のシール部材の被挟持部の厚みだけ離れた位置に設けられている。
【００５０】
このような構成においては、第２のシール部材４０を金属環２０に嵌め込む際に、その被挟持部４１の外周端面部がフランジ部２２と係合突起６Ａにより挟持・固定されるように、多少の押圧力を加えて押し込むことで、第２のシール部材４０の被挟持部４１をフランジ部２２に当接させた状態とすることができる。
【００５１】
従って、第１のシール部材３０の型成形に先立って第２のシール部材４０の位置決めを行うことができ、型成形の際の第２のシール部材４０の位置ズレや傾斜を抑え、安定した型成形工程を行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によると、係合突起により、金属環のフランジ部と第１のシール部材に挟まれて保持される樹脂材からなる第２のシール部材の軸との共回りを防ぐことができる。
【００５４】
係合突起を金属環の円筒部に設けた場合には、第２のシール部材を型成形に先立って位置決めを行うことができ、型成形の際の第２のシール部材の位置ズレや傾斜を抑え、安定した型成形工程を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の断面図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態に係る密封装置を組み付けた状態を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の断面図である。
【図４】図４は従来技術に係る密封装置の断面図である。
【図５】図５は従来技術に係る密封装置の断面図である。
【符号の説明】
１  密封装置
５  ばね環
６，６Ａ  係合突起
２０  金属環
２１  円筒部
２２  フランジ部
３０  第１のシール部材
３２  径方向部
３３  リップ部
３４  ポンプねじ
４０  第２のシール部材
４１  被挟持部
４２  リップ部
４３  ポンプねじ
７０  軸
８０  ハウジング
Ｍ  密封流体側
Ｏ  大気側
【図１】
0003743122.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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