JPH0645105Y2 - 密封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、たとえばオイルシール等のゴム状弾性体製の
シールリップを有する密封装置に関し、特に低温環境下
で使用されるものに関する。

（従来の技術） 従来、この種の密封装置としては、たとえば第７図に示
すようなオイルシールがある。すなわち、このオイルシ
ール100はいわゆるばね付き外周ゴム形のタイプで、外
周嵌合部101がハウジング102内周に嵌着固定され、ゴム
状弾性体製のシールリップ103が密封流体Ｏ側に延びて
リップ先端104が軸105外周に密封接触している。

而して、シールリップ103は、軸105が偏心している場合
でも偏心に追随してその頸部が撓み良好な密封機能を果
たすようになっている。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上記した従来技術の場合には、ゴム材料の特性
としてシールリップ103が低温下においては硬化してリ
ップの偏心追随性が低下し、油漏れおよびリップの破損
を招くという欠点がある。

このような低温硬化の問題はゴム材料の配合技術によっ
てある程度防止することができるが、配合技術だけでは
耐低温性に限界があった。

また、配合技術によって低温性を高めた場合には、逆に
耐熱性が低下してしまい、耐熱性を犠牲にしなければな
らなかった。

本考案は上記した従来技術の課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、耐熱性を犠牲に
することなく、低温下における密封性能を向上させ得る
密封装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案にあっては、ゴム状
弾性体製のシールリップを備えた密封装置において、前
記シールリップの腰部から摺接部付近にラバーヒーター
を固着させたことを特徴とする。

（作用） 而して、低温下においては発熱体によって積極的にシー
ルリップを暖めて、ゴム状弾性体の低温硬化を防止す
る。

（実施例） 以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図は本考案の一実施例に係る密封装置を示している。本
実施例においても従来例と同様のばね付き外周ゴム形の
オイルシールを例にとって説明する。

図中１は密封装置全体を示しており、概略外周のゴム部
２を介してハウジング３内周に嵌着固定される断面Ｌ字
状の金属環４と、金属環４の内径端部から密封流体Ｏ側
に延びるゴム状弾性体製のシールリップ５とから構成さ
れている。このシールリップ５のリップ先端６が回転あ
るいは往復動をする可動軸７表面に摺動自在に密封接触
して密封流体Ｏをシールしている。リップ先端６の外周
にはばね部材８が装着され、シールリップ５に緊迫力を
付与している。

シールリップ５の内部には発熱体としてのラバーヒータ
９が配置されている。ラバーヒータ９は外部から電流が
供給されると発熱するように構成されている。またシー
ルリップ５の先端部に温度センサ21が取り付けられ、密
封流体Ｏ内の温度を測定するようになっている。ラバー
ヒータ９には密封装置１の外部から電流を供給する電源
11が接続され、電源20と温度センサ21にはコントロール
ボックス22が取り付けられている。

このように構成された密封装置１は次のように作動す
る。密封装置１が低温環境下におかれると、密封流体Ｏ
の温度も低下する。温度が低下するとシールリップ５の
先端部に取り付けられた温度センサ21によって検出され
る信号はコントロールボックス22に供給される。コント
ロールボックス22はその信号に基づいて供給電源20から
ラバーヒータ９へ電流を供給する。これによってラバー
ヒータ９は発熱し、シールリップ５を加熱する。シール
リップ５はラバーヒータ９による加熱によって周囲の低
い温度環境によってゴム弾性を失うことがないので軸偏
心によってもシール性の低下を招くことがない。

第２図および第３図に本考案の密封装置の第２実施例を
示す。

本実施例ではシールリップ５内周側の大気側側面に面状
のラバーヒータ９が設けられている。ラバーヒータ９と
しては、本実施例では、ポリマー中に導電性カーボンを
均一に配合した柔軟な導電性ゴムが用いられている。ラ
バーヒータ９の形状はシールリップ５の傾斜に倣って徐
々に縮径した筒状に成形され、シールリップ５に接着等
により固定されている。

ラバーヒータ９の長さは、シールリップ５の大気側端面
位置から、リップ先端６の頸部10までの長さで、シール
リップ５の頸部11の全長にわたって設けられ、頸部10側
の端縁は、頸部10の角形状に倣って半径方向内方に円弧
状に曲げられている。

またラバーヒータ９の厚さは、全長に亘って均一の厚み
に成形されていて、全面を均一に加熱可能としている。

ラバーヒータ９は、電気エネルギーを熱エネルギーに変
換するもので本実施例では電流を流した際に発生するジ
ュール熱を利用したものである。本実施例では、EPDM
（エチレンプロピレンジエン三元共重合体）に導電性カ
ーボンを配合したものをベースとし、体積固有抵抗が２
Ω・cmのものを用いた。第４図は導電性ゴム材料を面状
発熱体として用いた場合の電力密度と上昇温度の特性を
示したものである。

電熱としては、ジュール熱の他、誘電加熱、誘導加熱等
の方式も利用できる。

また、ラバーヒータとしては、他の導電性高分子材料を
用いてもよいが、シールリップ５の柔軟性を損なわない
柔軟な材料であることが望ましい。

ラバーヒータ９にはリード線12を介して電源入力部13が
接続されており、シールリップ５の温度を制御する温調
回路が組込まれた制御装置14が設けられている。制御装
置14には、シールリップ５に埋設されたサーミスタ等の
温度センサ15からの信号が入力され、その入力信号に基
づいて、ラバーヒータ９への通電を制御してシールリッ
プ５の温度を制御するようになっている。

つぎに上記第２実施例の密封装置の作用について説明す
る。シールリップ５のリップ先端６は可動軸７表面に摺
接しており、可動軸７が偏心している場合にはシールリ
ップ５の頸部11が偏心に追随して撓む。

本実施例ではラバーヒータ９をシールリップ５の頸部11
に固定しているが、ラバーヒータ９は柔軟なゴム弾性を
有しているのでシールリップ５の偏心追随性を損なうこ
とはない。

一方、温度センサ15によって常時シールリップ５の温
度、特に偏心追随性に影響の大きい頸部11の付け根付近
の温度が検知されており、その検知信号が所定の温度よ
りも低くなると、制御装置14によりラバーヒータ９に通
電し、その内部抵抗により生じるジュール熱によってラ
バーヒータ９が発熱してシールリップ５が加熱される。

したがって、シールリップ５のゴムが低温硬化する低温
下においても、ラバーヒータ９からの熱によって柔軟性
が保持され、可動軸７の偏心に追随して良好な密封性能
が維持される。

この第２実施例では、ラバーヒータ９をシールリップ５
内周の頸部10位置までと部分的に設けたが、第５図に示
すようにリップ先端位置まで設け、ラバーヒータ９を可
動軸７に接触させるような構成としてもよい。

第６図には本考案の密封装置１の第３実施例を示す。本
実施例ではラバーヒータ９をシールリップ５外周の密封
流体側側面に貼り付けたものである。その他の構成およ
び作用については、上記第1,第２実施例と同様であるの
で、説明を省略する。

尚、上記各実施例では、ラバーヒータ９をシールリップ
５の内部、大気側側面、密封流体側側面に設けた例を示
したが、ラバーヒータ９をシールリップ５の内部と大気
側側面の双方、内部と密封流体側側面の双方、さらに内
部と大気側および密封流体側側面の全てに設けるような
構成を採ってもよい。また、シールリップ５自体をラバ
ーヒータ９により形成するようにしてもよい。

尚、上記実施例では密封装置としてオイルシールを例に
とって説明したが、オイルシールに限るものではなく、
低温硬化が問題となるゴム状弾性体を使用したシールリ
ップを有する各種のリップパッキンについて同様に適用
できるものである。

（考案の効果） 本考案は、以上の構成および作用から成るもので、シー
ルリップの腰部から摺接部付近にラバーヒータを固着さ
せたので、シールリップの腰部から摺動部、すなわちシ
ールリップの可動部分全体の温度を調節することがで
き、また、ラバーヒータの弾性によりシールリップの弾
性を損なわずに、シールリップにラバーヒータの熱エネ
ルギーが効率よく伝達され、低温硬化を防止でき、使用
温度範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る密封装置の使用状態
の概略縦断面図、第２図は本考案の第２実施例に係る密
封装置の使用状態の概略縦断面図、第３図は第１図の装
置を取り出して示した要部縦断面図、第４図は第１図の
装置のラバーヒータの一例の電力密度と温度上昇の関係
を示すグラフ、第５図は第３図の装置の他の態様を示す
要部縦断面図、第６図は本考案の第３実施例に係る密封
装置の要部縦断面図、第７図は従来の密封装置の要部縦
断面図である。 符号の説明 １…オイルシール、２…外周ゴム部 ４…金属環、５…シールリップ ６…リップ先端、７…可動軸 ８…ばね部材、９…ラバーヒータ 10…顎部、11…頸部 14…制御装置、15…温度センサ 20…供給電源、21…温度センサ 22…コントロールボックス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴム状弾性体製のシールリップを備えた密
   封装置において、 前記シールリップの腰部から摺接部付近にラバーヒータ
   を固着させたことを特徴とする密封装置。