JP2000337517A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性を維持しつつ容易に着脱することの
可能な密封装置を提供する。 【解決手段】 環状隙間４の２対向面である軸孔２ａと
外周面３ａにそれぞれ当接するメインシールリップ５，
６の間に溝１０Ｂを設け、溝１０Ｂ間に、メインシール
リップ５，６のリップの背面側に当接してそれぞれのリ
ップに付勢力を与えるコイルバネ１２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密封装置に関し、装
着性を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、摺動面の潤滑性を発揮させる
ために密封流体（潤滑・作動油等）が作用する装置の摺
動部等において、図６の断面構成説明図（軸対称形状で
あるので、慣例に従い片側断面のみ図示）に示されるよ
うに、例えばハウジング１０１の軸孔１０１ａ内周面と
該軸孔１０１ａに挿通される軸１０２（回転軸）の外周
面１０２ａとの間の環状隙間１０３を封止し、密封側Ｍ
から大気側Ｏへの密封流体の漏れを防止するための密封
装置１００（いわゆるオイルシール）が備えられてい
る。

【０００３】密封装置１００は、環状形状を呈してお
り、外周側の軸方向部１０５ａと軸方向部１０５ａの一
端（反密封流体側０）より内側に折れ曲がった径方向部
１０５ｂを有する断面略Ｌ字状の補強環１０５と、補強
環１０５の周囲を雇うように一体的に形成されたゴム状
弾性体からなる嵌め合い部１０６及びシール部１０７を
備えている。

【０００４】シール部１０７は、補強環１０５の径方向
部１０５ｂから密封側Ｍに延出し、摺動面である軸１０
２の外周面１０２ａと接するメインシール部１０７ａを
備えている。１０８は、メインシール部１０７ａに緊迫
力を与えるスプリングである。

【０００５】このような密封装置１００のハウジング１
０１への装着においては、密封装置１００の嵌め合い部
１０６と軸孔１０１ａ内周面の径寸法がしまり嵌めとな
っており、密封装置１００を軸方向に加圧して軸孔１０
１ａ内周面に挿入し固定している。

【０００６】尚、この装着作業は、ハウジング１０１か
ら軸１０２を抜いた状態で行うか、軸１０２がハウジン
グ１０１に嵌合している状態では、軸１０２の一端を開
放状態（干渉する構成物がある場合に取り外す）とし
て、軸１０２の一端側（大気側Ｏ側）から行う。

【０００７】また、図７に示されるようにゴム状弾性体
により断面が略Ｈ型に構成されたＯリング状の密封装置
２００は、ハウジング１０１の軸孔１０１ａ内周面に形
成された凹溝１０１ｂの中に装着され、より簡易な構成
で環状隙間１０３をシールする構成である。１１０は密
封装置２００の軸方向端部に当接して固定保持する保持
スリーブである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の密封
装置１００，２００におけるハウジング１０１への装着
に関し、密封装置１００においては、補強環５により剛
性のある嵌め合い部１０６を軸孔１０１ａ内周面に嵌合
させているので、軸方向の位置を保持するための凹溝は
不要となり、開放状態とされた軸１０２の一端側から行
うことはできるが、軸１０２に密封装置１００と干渉す
る構成物がある場合には構成物を取り外す必要がある。

【０００９】また、構成物を取り外さずに装着する方法
として、Ｃ字状となるように密封装置１００の環の一部
をカットし、カット部を少し捻りながら軸１０２に嵌め
込み、軸方向に移動させてハウジング１０１の固定位置
へと配置して装着する方法も考えられるが、嵌め合い部
１０６の剛性とシール性が低下してしまう。

【００１０】一方、密封装置２００は、カット部を備え
ずに環状を維持したまま凹溝１０１ｂに嵌め込むために
は密封装置１００と同様に、干渉する構成物（例えば保
持スリーブ）を軸１０２より取り外す必要がある。

【００１１】また、密封装置２００は径方向または軸方
向のつぶれ（図７の矢印Ａ１，Ａ２）によりリップの接
触面圧を得ているので、装着時においても環状隙間１０
３の間でつぶれが発生するために、カット部を設けた場
合には剛性が大幅に低下し、均一な押し込み作業が難し
く装着作業性が低下する。

【００１２】尚、カット部の隙間をなくすように周方向
に圧縮させて装着する場合には、より押し込み作業が難
しくなる。

【００１３】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、シール
性を維持しつつ容易に着脱することの可能な密封装置を
提供することにある。

【００１４】

【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、環状隙間を形成する２対向面の間
に配置され、前記環状隙間を封止する密封装置におい
て、前記２対向面のそれぞれに当接するシールリップ対
と、前記シールリップ対に接続し、前記２対向面の少な
くとも１方に当接する保持部と、前記シールリップ対の
それぞれのリップの間に形成される溝と、前記溝の間に
保持されると共に、前記シールリップ対のリップの背面
側に当接してそれぞれのリップに付勢力を与える環状部
材と、を備えることを特徴とする。

【００１５】このように構成された密封装置では、環状
隙間の内側で保持部とシールリップ対により密封装置の
姿勢を保持することができ、そして２対向面に対して環
状部材により付勢力の与えられるリップが当接すること
でシールが行われる。

【００１６】従って、嵌め合い部側を密封装置の装着に
際して大きな押し込み圧力を必要とするしまり嵌めとす
る（軽いしまり嵌めとすることは良い）必要がなく、装
着性が向上する。

【００１７】尚、密封装置を環状隙間へと挿入する向き
は、通常の使用形態ではシールリップ対側を密封側とす
ることが好ましいが、限定されることはない。また、前
記シールリップ対及び保持部は一体成形されたゴム状弾
性体であり、環状とした場合にその環の一部にカット部
を有し、前記環状部材は、両端部を接続して環状となる
バネであることも好適である。

【００１８】このように構成することにより、環状隙間
を形成するハウジングと軸の軸の外周面に、環状に成形
された場合には密封装置を捻ることでカット部を開き、
直線状に成形された場合にはそのまま巻き付けることが
できるので、ハウジングに軸を通したままで、かつ軸の
途中から密封装置を装着することができ、簡単に装着す
ることができる。

【００１９】そして、バネである環状部材を溝に挿入す
ることで、いわば密封装置のカット部を接合するように
作用して剛性を高めることができ、装着時の変形を抑
え、より装着性が向上する。

【００２０】前記保持部の軸方向の端部に補強環を備え
ることも好適であり、保持部の剛性を高めることができ
る。

【００２１】また、前記保持部は前記２対向面のそれぞ
れに当接し、少なくとも一方の当接部に補助シールリッ
プを備えることで、よりシール性を高めることができ
る。

【００２２】前記溝は、環状部材が当接する受圧部と、
該溝からの環状部材の脱落防止を図る前記受圧部よりも
幅が狭い開口部とを備えることも好適である。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は第１の実
施の形態における密封装置１の構成を説明する図である
（軸対称形状であるので、慣例に従い片側断面のみ図
示）。密封装置１は、２対向面としてのハウジング２の
軸孔２ａと軸３の外周面３ａの間の環状隙間４をシール
するものであり、密封側Ｍから大気側Ｏへの密封流体の
漏れを防止するために備えられている。

【００２４】密封装置１は、合成ゴム等のゴム状弾性体
で一体的に成形されたものであり、成形時の形態として
図２（ａ）のような長尺状（両端がカット部となる）、
あるいは図２（ｂ）のような一部にカット部１ａを有す
る環状のいずれの形態をも採用することができる。長尺
状としては図２（ｃ）のように渦巻き状に成形し、その
一部を必要長さに切断して使用することで、最初から若
干のアールを持って撓んでいるので環状にし易い。

【００２５】また、図２（ｂ）において環状に成形して
カット部１ａを設けずそのまま使用することも可能であ
る。

【００２６】図１に戻り、環状とされた密封装置１の断
面構成は、それぞれ軸孔２ａと外周面３ａに当接するシ
ールリップ対としてのメインシールリップ５，６と、メ
インシールリップ５，６よりも軸方向において大気側Ｏ
に保持部としても機能する補助シールリップ７，８が一
体的に設けられている。そして、メインシールリップ５
と６の間は接続部９により接続されている。

【００２７】接続部９は、メインシールリップ５，６側
の端面の径方向における略中央部に設けられた溝１０と
補助シールリップ７，８側の端面の径方向における略中
央部に設けられた溝１１により密封装置１の軸方向全長
よりも短い軸方向寸法となっている。

【００２８】メインシールリップ５，６は溝１０によっ
て、接続部９により接続された略Ｕ字型のシールリップ
となり、径方向の撓み性（図１の矢印Ａ３方向）が高め
られている。

【００２９】溝１１は、開口部１１ａの径方向幅よりも
大きな幅を有する受圧部１１ｂを備えており、受圧部１
１ｂに環状部材としてのコイルバネ１２が嵌め込まれて
いる。コイルバネ１２を一旦受圧部１１ｂに嵌め込む
と、開口部１１ａの幅が狭いので脱落防止を図ることが
可能である。

【００３０】従って、密封装置１全体の断面形状は、メ
インシールリップ５と補助シールリップ７の内径側部分
が、接続部９によりメインシールリップ６と補助シール
リップ８の外径側部分と接続された略Ｈ型形状となって
いる。

【００３１】コイルバネ１２は、溝１１の受圧部１１ｂ
に当接して内径側部分と外径側部分のそれぞれのシール
リップの背面側からシールリップの接触面圧を高めるよ
うに付勢力を与える。

【００３２】コイルバネ１２による付勢力とは、コイル
バネ１２の周径と溝１１の周径の径寸法の差による付勢
力と、コイルバネ１２の断面の径寸法と受圧部１１ｂの
断面の径寸法の差による付勢力の２つが合成されたもの
となる。

【００３３】周径の径寸法を、「コイルバネ１２の周径
の径寸法＜溝１１の周径の径寸法」とすることにより、
内径側のメインシールリップ５により大きな接触面圧を
与え軸３の外周面３ａに対するシール性を高めることが
でき、反対に「コイルバネ１２の周径の径寸法＞溝１１
の周径の径寸法」とすることにより、外径側のメインシ
ールリップ６により大きな接触面圧を与え、密封装置１
のハウジング２に対するより強固な固定を得ることがで
きる。

【００３４】また、コイルバネ１２の周径の径寸法と溝
１１の周径の径寸法をほぼ同じに設定し、コイルバネ１
２の断面の径寸法と受圧部１１ｂの断面の径寸法の差に
よる付勢力を主として利用することも可能である。

【００３５】このように構成された密封装置１では、環
状隙間４の内側で保持部としても機能する補助シールリ
ップ７，８とメインシールリップ５，６により密封装置
１の姿勢を保持することができ、そしてハウジング２の
軸孔２ａと軸３の外周面３ａの２対向面に対し、コイル
バネ１２により付勢力の与えられた各シールリップ（メ
インシールリップ５，６及び補助シールリップ７，８）
が当接することでシールが行われる。

【００３６】従って、嵌め合い部側を密封装置１の装着
に際して大きな押し込み圧力を必要とするしまり嵌めと
する（軽いしまり嵌めとすることは良い）必要がなく、
装着性が向上する。

【００３７】尚、密封装置１を環状隙間４へと挿入する
向きは、通常の使用形態ではメインシールリップ５，６
側を密封側Ｍとすることが好ましいが、限定されること
はない。また、密封装置１の軸方向の位置決めを行うた
めに、ハウジング２側に当接壁面（不図示）を設けた
り、図７のような保持スリーブを備えることも適宜行う
ことが可能である。

【００３８】また、密封装置１がゴム状弾性体であり、
環状とした場合にその環の一部にカット部を有すること
で、環状隙間４を形成するハウジング２と軸３の軸３の
外周面３ａに、密封装置１が環状に成形された場合には
密封装置１を捻ることでカット部１ａを開き、直線状に
成形された場合にはそのまま巻き付けることができるの
で、ハウジング２に軸３を通したままで、かつ軸３の途
中から密封装置１を簡単に装着することができる。

【００３９】そして、コイルバネ１２を溝１１に挿入す
ることで、いわば密封装置１のカット部１ａを接合する
ように作用して剛性を高めることができ、装着時の変形
を抑え、より装着性が向上する。

【００４０】尚、この実施の形態ではコイルバネ１２が
ワイヤーをコイル状に巻き、両端にフックを設け、該フ
ックを係合させることで環状とする構成であるが、その
他に帯状の芯金（スプリング材が好ましい）を重なり部
を持って環状とさせたものや、帯状の芯金を捻ったもの
を環状とさせたものも使用することが可能である。

【００４１】また、軸孔２ａ側を固定側として穴シール
とすることも可能である。

【００４２】（実施の形態２）図３は第２の実施の形態
における密封装置２１の構成を説明する図である。密封
装置２１において、第１の実施の形態の密封装置１と同
様の構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略す
る。

【００４３】この密封装置２１では、メインシールリッ
プ５，６側の溝１０Ｂにコイルバネ１２を、その中心位
置がメインシールリップ５，６のリップ先端部とほぼ同
じ位置となるように備え、また、ハウジング２の軸孔２
ａに当接する保持部８Ｂを設けたことを特徴としてい
る。

【００４４】このように構成することにより、メインシ
ールリップ５，６側にコイルバネ１２の付勢力をより集
中させて作用させる（矢印Ａ５方向）ことができ、シー
ルリップの接触面圧を高めることができる。

【００４５】また、保持部８Ｂは、軸孔２ａとの軸方向
の接触長さが長くなり、装着の際に軸方向に移動する
時、及び位置決めされた時の密封装置２の姿勢を安定さ
せることができる。

【００４６】この実施の形態でも、軸孔２ａ側を固定側
として穴シールとすることも可能であり、その場合には
内径側に保持部８Ｂを備えることが良い。

【００４７】（実施の形態３）図４は第３の実施の形態
における密封装置３１の構成を説明する図である。密封
装置３１において、第１及び第２の実施の形態の密封装
置１，２１と同様の構成には同じ符号を付し、重複する
説明を省略する。

【００４８】この図４においては、密封装置３１は、環
状隙間４に装着される前の自由状態での断面図となって
いる。環状隙間４に装着された時には、メインシールリ
ップ５，６と補助シールリップ７は図における点線の位
置へと撓み、シールリップとして機能する。

【００４９】また、保持部８Ｂはハウジング２の軸孔２
ａに対し、装着性を大きく損なわない程度に設定された
嵌め合い代を持ち、補助シールリップ７の接触面圧を発
生させると共に、密封装置３１の装着姿勢を安定させて
いる。

【００５０】さらに、この実施の形態の特徴として、密
封装置３１の補助シールリップ７側の軸方向の端部に補
強環３２が接着や加硫時の嵌合接合等の方法によりゴム
状弾性体の本体３３に一体的に接続されている。

【００５１】補強環３２は環状隙間４の径方向寸法より
も短い幅寸法に設定され、軸孔２ａと外周面３ａとの間
に隙間が設けられ、かつ径方向の両端はゴム状弾性体に
より覆われ、軸孔２ａと外周面３ａとの直接的な接触の
防止が図られている。また、中央部３２ａは山形に突出
するようプレス成形され、剛性が高められている。

【００５２】図５により、密封装置３１のハウジング２
と軸３の間の環状隙間４への装着方法を説明する。

【００５３】密封装置３１も本体３３はゴム状弾性体で
あり、環状とした場合にその環の一部にカット部１ａを
有することで、環状隙間４を形成するハウジング２と軸
３の外周面３ａに、密封装置３１を捻ることでカット部
１ａを開き、ハウジング２に軸３を通したままで、かつ
軸３の途中から密封装置１を簡単に装着することができ
る。

【００５４】フックを係合して環状となったコイルバネ
１２を溝１０Ｂに挿入することで、いわば密封装置３１
のカット部１ａを接合するように作用して剛性を高める
ことができ、装着時の変形を抑え、より装着性が向上す
る。

【００５５】そして、溝１０Ｂにコイルバネ１２が挿入
され、軸３の外周面３ａに巻き付けられた密封装置３１
を、目的の装着位置へと軸方向に移動させる。

【００５６】従って、ハウジングと軸を分解することが
困難な装置や、干渉する構成物により軸の端部を開放す
ることが困難な装置にたいしても、シール性を損なうこ
となく容易に密封装置を装着可能となる。

【００５７】尚、この実施の形態ではコイルバネ１２が
ワイヤーをコイル状に巻き、両端にフックを設け、該フ
ックを係合させることで環状とする構成であるが、その
他に帯状の芯金（スプリング材が好ましい）を重なり部
を持って環状とさせたものや、帯状の芯金を捻ったもの
を環状とさせたものも使用することが可能である。

【００５８】また、軸孔２ａ側を固定側として穴シール
とすることも可能である。加えて軸方向の移動防止にハ
ウジング２に固定されるスリーブ等で環状隙間４を覆う
ことも良い。

【００５９】密封装置３１を取り外す場合には、一般の
密封装置と同様に、例えば保持部８Ｂと軸孔２ａまたは
補助シールリップ７と外周面３ａとの間に先端に係合部
を備えた薄いプレート形状の引き抜き治具を挿入し、保
持部８Ｂまたは補助シールリップ７を抱えるように保持
して引き抜くことが可能である。

【００６０】また、図４に示されるように、補強環３２
に孔３２ｃ（図では断面位置に配置されておらず、点線
で示されている）を周方向に複数設け、孔３２ｃにシャ
フト状の治具を差し込んで引き抜くことも可能である。
この場合に、本体３３まで孔が延出していても良い。

【００６１】また、図１のようにコイルバネ１２を外側
となるようにシールリップと保持部の形状を設定し装着
することで、まずコイルバネ１２を外し、その後密封装
置本体を引き抜くことで、より容易に取り外すことも可
能である。

【００６２】

【発明の効果】上記に説明されたように、本発明を適用
した密封装置によると、嵌め合い部及びシールリップの
シール性を維持しつつ、密封装置の着脱作業を短時間で
行うことができる。

【００６３】即ち、環状隙間の内側で保持部とシールリ
ップ対により密封装置の姿勢を保持することができ、そ
して２対向面に対して環状部材により付勢力の与えられ
るリップが当接することでシールが行われる。従って、
嵌め合い部側を密封装置の装着に際して大きな押し込み
圧力を必要とするしまり嵌めとする（軽いしまり嵌めと
することは良い）必要がなく、装着性が向上する。

【００６４】密封装置の装着は、カット部を有すること
で環状隙間を形成するハウジングと軸の軸の外周面に、
環状に成形された場合には密封装置を捻ることでカット
部を開き、直線状に成形された場合にはそのまま巻き付
けることができるので、ハウジングに軸を通したまま
で、かつ軸の途中から密封装置を装着することができ、
簡単に装着することができる。そして、バネである環状
部材を溝に挿入することで、いわば密封装置のカット部
を接合するように作用して剛性を高めることができ、装
着時の変形を抑え、より装着性が向上する。

【００６５】保持部の軸方向の端部に補強環を備えるこ
とも好適であり、保持部の剛性を高めることができる。

【００６６】また、保持部は前記２対向面のそれぞれに
当接し、少なくとも一方の当接部に補助シールリップを
備えることで、よりシール性を高めることができる。

【００６７】密封装置の溝は、環状部材が当接する受圧
部と、該溝からの環状部材の脱落防止を図る前記受圧部
よりも幅が狭い開口部とを備えることで、環状部材の脱
落防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施の形態に係る密封装置の断面
構成説明図。

【図２】図２は第１の実施の形態に係る密封装置の形態
を説明する図。

【図３】図３は第２の実施の形態に係る密封装置の断面
構成説明図。

【図４】図４は第３の実施の形態に係る密封装置の断面
構成説明図。

【図５】図５は密封装置の装着を説明する図。

【図６】図６は従来技術に係る密封装置の断面構成説明
図。

【図７】図７は従来技術に係る密封装置の断面構成説明
図。

【符号の説明】

１ 密封装置 １ａ カット部 ２ ハウジング ２ａ 軸孔 ３ 軸 ３ａ 外周面 ４ 環状隙間 ５，６ メインシールリップ ７，８ 補助シールリップ ９ 接続部 １０ 溝 １１ 溝 １２ コイルバネ Ｍ 密封側 Ｏ 大気側

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月８日（１９９９．６．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状隙間を形成する２対向面の間に配置
   され、前記環状隙間を封止する密封装置において、 前記２対向面のそれぞれに当接するシールリップ対と、 前記シールリップ対に接続し、前記２対向面の少なくと
   も１方に当接する保持部と、 前記シールリップ対のそれぞれのリップの間に形成され
   る溝と、 前記溝の間に保持されると共に、前記シールリップ対の
   リップの背面側に当接してそれぞれのリップに付勢力を
   与える環状部材と、 を備えることを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】 前記シールリップ対及び保持部は一体成
   形されたゴム状弾性体であり、環状とした場合にその環
   の一部にカット部を有し、 前記環状部材は、両端部を接続して環状となるバネであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】 前記保持部の軸方向の端部に補強環を備
   えることを特徴とする請求項１または２に記載の密封装
   置。
4. 【請求項４】 前記保持部は前記２対向面のそれぞれに
   当接し、少なくとも一方の当接部に補助シールリップを
   備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
   に記載の密封装置。
5. 【請求項５】 前記溝は、環状部材が当接する受圧部
   と、該溝からの環状部材の脱落防止を図る前記受圧部よ
   りも幅が狭い開口部とを備えることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれか１項に記載の密封装置。