(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと同心的に組み付けられた軸との間を密封する密封装置であって、前記ハウジングに組み付けられる補強環を有し、該補強環は前記ハウジングに組み付けられる筒部と、該筒部の反密封対象流体側端部から内径方向に延びるフランジ部と、該フランジ部の内径端部から密封対象流体側に延びる支持環支持部が設けられ、 前記補強環に一体に設けられ、前記軸に密封接触するゴム状弾性体製のシールリップを有し、 該シールリップの反密封対象流体側であって、密封対象流体側へ向かって延びる筒部と、該筒部の密封対象流体側端部から軸線に対し直角に内径側に延び、その内径側端部が平面であると共に、前記支持環支持部の軸方向端部と間隙を有している内向きフランジ部とからなる、前記支持環支持部との間に相対移動可能に装着されて前記シールリップを支持する支持環と、 前記支持環に設けられた内径側端部は前記シールリップの反密封対象流体側縁部よりも内径側に形成し、 前記支持環の筒部は前記補強環の内径部と嵌合することにより径方向の移動を規制され、密封対象流体の圧力による前記シールリップの変形に伴なう支持環の変形が抑制され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、各種油圧機器の軸封部に使用される密封装置に関し、特に、高圧流体を密封する密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の密封装置としては、図４に示すようなオイルシール１０１がある。  オイルシール１０１は、被覆部１０２と金属環１０３とを一体に形成したものである。オイルシール１０１では、截頭円錐筒形状の保持器１０４とシールリップ部１０５とが非接着に構成されており、保持器１０４は径方向に非拘束の状態となっている。
【０００３】
実際の使用条件では、取付偏心，軸偏心等が発生するとともに、密封対象流体の圧力による軸へのシールリップ部１０５の押し付けも作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような軸偏心が発生した状態を図５に示す。偏心マイナス側（図５の軸線下側）では、シールリップ部１０５の倒れ込み及びシールリップ部１０５に作用する圧力で、無偏心時の保持器１０４（図５の破線部）の筒部端部１０４ａに過大な力が作用する。一方、偏心プラス側（図５の軸線上側）では、シールリップ部１０５と軸１０６とに隙間が発生する方向に変形する。保持器１０４に軸線垂直方向に作用する力は、偏心プラス側よりも偏心マイナス側の方が大きい。従って、実際には、保持器１０４（図５の実線部）は偏心プラス側へ移動し、所期の位置に保つことができなくなる。
【０００５】
このように、保持器１０４が当初の機能を発揮できないため、シールリップ部１０５の付け根部１０５ａの変形が大きくなるともに圧力（一般には変動圧）の作用により、シールリップ部１０５の破損及び軸１０６とシールリップ部１０５との接触状態の変化による密封性能の低下が引き起こされる。
【０００６】
尚、保持器１０４のフランジ部１０４ａの外径側の被覆部１０２による保持器１０４の径方向の拘束は、シール体がゴム等の弾性体製であり、ゴムの劣化によるへたりがあるために有効なものではない。
【０００７】
また、シールリップ部１０５に高圧が作用した場合には、保持器１０４の強度不足によるたわみが生じるので、軸１０６とシールリップ部１０５との接触状態が不安定となり、密封性能の低下が引き起こされる。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、軸とシールリップとの接触状態を安定させ、シールリップの破損の防止と密封性能の向上を図ることにある。
【０００９】
【問題点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、ハウジングと同心的に組み付けられた軸との間を密封する密封装置であって、前記ハウジングに組み付けられる補強環を有し、該補強環は前記ハウジングに組み付けられる筒部と、該筒部の反密封対象流体側端部から内径方向に延びるフランジ部と、該フランジ部の内径端部から密封対象流体側に延びる支持環支持部が設けられ、前記補強環に一体に設けられ、前記軸に密封接触するゴム状弾性体製のシールリップを有し、
該シールリップの反密封対象流体側であって、密封対象流体側へ向かって延びる筒部と、該筒部の密封対象流体側端部から軸線に対し直角に内径側に延び、その内径側端部が平面であると共に、前記支持環支持部の軸方向端部と間隙を有している内向きフランジ部とからなる、前記支持環支持部との間に相対移動可能に装着されて該シールリップを支持する支持環と、前記支持環に設けられた内径側端部は前記シールリップの反密封対象流体側縁部よりも内径側に形成し、前記支持環の筒部は前記補強環の内径部と嵌合することにより径方向の移動を規制され、密封対象流体の圧力による前記シールリップの変形に伴なう支持環の変形が抑制されることを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、同心的に組み付けられた２部材間で偏心が生じた場合に、支持環と補強環とが嵌合させてあり、支持環の径方向の移動が補強環によって規制されるので、シールリップと支持環とが相対移動可能であっても、２部材の一方の部材とシールリップとの接触状態が安定し、密封性能が向上する。また、支持環のシールリップへのくい込み等によるシールリップの破損防止を図ることができる。
【００１１】
第２の発明は第１の発明において、前記支持環に設けられた内径側端部を前記シールリップの反密封対象流体側縁部よりも内径側に形成することを特徴とする。
【００１２】
前記支持環に設けられた内径側端部を前記シールリップの反密封対象流体側縁部よりも内径側に形成すれば、同心的に組み付けられた２部材間で偏心が生じた場合に、シールリップと支持環とが相対移動可能であっても、支持環のリールリップへのくい込み等によるシールリップの破損防止を図ることができる。
【００１４】
このように、支持環の反シールリップ側すなわち密封対象流体の圧力によるシールリップの変形を受ける側を支持する補強環支持部を設けることにより、支持環の剛性が向上し、密封対象流体の圧力によるシールリップの変形に伴う支持環の変形が抑制され、シールリップの変形が小さくなるので、２部材の一方の部材とシールリップとの接触状態が安定し、密封性能が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態に係る密封装置としてのオイルシール１を示す。
【００１７】
オイルシール１は、主として、断面略Ｊ字形状の金属環３，ゴム状弾性体製の被覆部２及び環状の保持器４からなり、従来技術に係るオイルシール１０１と同様に同心的に組み付けられたハウジング（図示せず）と軸（図示せず）との環状隙間を密封する。
【００１８】
補強環としての金属環３は、軸方向に延びる筒部３１，筒部３１の反密封対象流体側（Ａ）端部から内径方向に延びるフランジ部３２及びフランジ部３２の内径側端部から密封対象流体側（Ｏ）に延びる内径部３３からなる。
【００１９】
被覆部２は金属環３に一体に形成されている。金属環３の筒部３１の密封対象流体側（Ｏ）端部から筒部３１の内周及び外周側を覆い、反密封対象流体側（Ａ）端部から連続的にフランジ部３２の密封対象流体側（Ｏ）及び反密封対象流体側（Ａ）を内径側まで覆う。被覆部２の反密封対象流体側（Ａ）は金属環３の内径部３３の付け根部分までを覆っており、内径側の端部には内径方向反密封対象流体側（Ａ）に延びて軸（図示せず）に摺動密封するダストリップ部２１が設けられている。被覆部２の密封対象流体側（Ｏ）は金属環３のフランジ部３２の内径側端部近傍までを覆っており、内径側の端部には内径方向密封対象流体側（Ｏ）に延びて軸に摺動密封するシールリップとして主シールリップ部２２が設けられている。主シールリップ部２２の付け根部分の内径側には、保持器４が嵌り込む凹部２３が形成されている。また、主シールリップ部２２の先端部２２ａの外径側に設けられた溝２４には先端部２２ａを軸側に押圧するための環状のスプリング５が装着されている。
【００２０】
支持環としての保持器４は、断面略Ｓ字形状をなし、密封対象流体側（Ｏ）へ向かって軸方向から若干内径方向に延びる筒部４１，筒部４１の密封対象流体側（Ｏ）端部から内径側に延びる内向きフランジ部４２及び筒部４１の反密封対象流体側（Ａ）端部から外径方向に延びる外向きフランジ部４３からなる。金属環３の内径部３３はフランジ部３２の内径側端部から密封対象流体側（Ｏ）へ向かって軸方向から若干内径方向に形成されており、保持器４の筒部４１と嵌合している。外向きフランジ部４３の反密封対象流体側（Ａ）端面４３ａは、金属環３のフランジ部３２の密封対象流体側（Ｏ）端面３２ａに当接している。このように、本実施形態では金属環３の内径部３３及びフランジ部３２が、支持環としての保持器を内径側及び反密封対象流体側（Ａ）から支持する支持環支持部を構成する。保持器４は主シールリップ部２２の付け根部分の内径側の凹部２３に装着され、外径側を被覆部２に覆われているが、保持器４と被覆部２とは接着されておらず相対移動可能である。また、保持器４の内向きフランジ部４２の内径側端部４２ａは主シールリップ部２２の反密封対象流体側（Ａ）縁部よりも若干内径側に位置する。このように保持器４の内向きフランジ部４２の内径側端部４２ａを主シールリップ部の反密封対象流体側（Ａ）縁部よりも若干内径側に形成しておけば、主シールリップ部２２が内向きフランジ部４２の内径側にくい込んで損傷することがない。保持器４と金属環３とは密接に嵌合している場合に限られず、若干の隙間を有して嵌り合っていてもよい。
【００２１】
このように、外径側を被覆部２を介してハウジングに固定保持されて径方向の移動を規制された金属環３の内径部３３と保持器４とを嵌合させることにより、保持器の径方向の移動が規制されるので、取付偏心，軸偏心等が生じても、軸と主シールリップ部２２との接触状態が不安定化することはない。従って、主シールリップ部２２の破損の防止及び密封性能の向上を図ることができる。
【００２２】
また、保持器４の反密封対象流体側（Ａ）及び内径側が金属環３のフランジ部３２及び内径部３３によって支持されて剛性が向上し、密封対象流体の圧力による保持器の変形が抑制されるので、主シールリップ部２２の変形が小さくなり、軸と主シールリップ部２２との接触状態が安定化する。従って、密封性能が向上する。
【００２３】
（第２の実施形態）
図２に本発明の第２の実施形態を示す。
【００２４】
本実施形態に係るオイルシール６は、保持器７の形状，金属環３の内径部３４の形状及び被覆部２の主シールリップ部２２の付け根部分の内径側の凹部２５の形状を除いては第１の実施形態と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
オイルシール６の保持器７は、軸方向に延びる筒部７１と、筒部７１の密封対象流体側（Ｏ）端部から内径側に延びる内向きフランジ部７２とからなる。筒部７１の反密封対象流体側（Ａ）端面７１ａは金属環３の密封対象流体側（Ｏ）端面３２ａに当接している。保持器７は、内径側で筒部３４に沿うように軸方向に形成された金属環３の内径部３４と嵌合している。本実施形態では、金属環３の内径部３４及びフランジ部３２が、支持環としての保持器７を内径側及び反密封対象流体側（Ａ）から支持する支持環支持部を構成する。保持器７と金属環３とは密接に嵌合している場合に限られず、若干の隙間を有して嵌り合っていてもよい。保持器７は主シールリップ部２２の付け根部分の内径側の凹部２５に装着され、外径側を被覆部２によって覆われているが、保持器７と被覆部２とは接着されておらず、相対移動可能である。また、保持器７の内向きフランジ部７２の内径側端部７２ａは主シールリップ部２２の反密封対象流体側（Ａ）縁部よりも若干内径側に位置する。このように保持器７の内向きフランジ部７２の内径側端部７２ａを主シールリップ部２２の反密封対象流体側（Ａ）縁部よりも若干内径側に形成しておけば、主シールリップ部２２が内向きフランジ部７２の内径側にくい込まれて損傷することがない。
【００２６】
このように、外径側を被覆部２を介してハウジングに固定保持されて径方向の移動を規制された金属環３の内径部３４と保持器７とを嵌合させることにより、保持器７の径方向の移動が規制されるので、取付偏心，軸偏心等が生じても、軸と主シールリップ部２２との接触状態が不安定化することはない。従って、主シールリップ部２２の破損の防止及び密封性能の向上を図ることができる。
【００２７】
また、保持器７の反密封対象流体側（Ａ）及び内径側が金属環３のフランジ部３２及び内径部３４によって支持されて剛性が向上し、密封対象流体の圧力による保持器の変形が抑制されるので、主シールリップ部２２の変形が小さくなり、軸と主シールリップ部２２との接触状態が安定化する。従って、密封性能が向上する。
【００３２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、同心的に組み付けられた２部材間で偏心が生じた場合に、支持環の径方向の移動が補強環によって規制されるので、シールリップと支持環とが相対移動可能であっても、２部材の一方の部材とシールリップとの接触状態が安定し、密封性能が向上する。また、支持環のシールリップへのくい込み等によるシールリップの破損防止を図ることができる。
【００３３】
第２の発明によれば、支持環と補強環とが嵌合し、支持環の径方向の移動が規制されるので、同心的に組み付けられた２部材間で偏心が生じた場合に、シールリップと支持環とが相対移動可能であっても、２部材の一方の部材とシールリップとの接触状態が安定し、密封性能が向上する。また、支持環のリールリップへのくい込み等によるシールリップの破損防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    図１は本発明の第１の実施形態に係るオイルシールの構成を示す断面図である。
【図２】  図２は本発明の第２の実施形態に係るオイルシールの構造を示す半断面図である。
【図３】  図３は従来技術に係るオイルシールの構成を示す半断面図である。
【図４】  図４は従来技術に係るオイルシールの問題点を説明するための図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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