JPH10252897A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両方向回転に対して密封性を発揮することの
可能なリップを備えた密封装置を提供する。 【解決手段】 軸１０３の外周面１０３ａ（摺動表面）
に当接するリップ摺動部４ａは軸方向に区分された大気
側Ｏの当接領域４ｂと密封側Ｍの当接領域４ｃを備える
と共に、それぞれの当接領域に相反する方向のネジ溝４
ｄ，４ｅを備え、ネジ溝４ｄの流体ポンプ作用の大きさ
を、ネジ溝４ｅの流体ポンプ作用よりも大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種装置の軸とハ
ウジングの間の隙間を封止する密封装置に関する。特
に、１つの密封装置で両方向回転に対応可能とする構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来技術による樹脂リップを備
えた密封装置１０１をハウジング１０２と軸１０３の間
の環状隙間１０４に備えた状態を説明する図（軸１０３
の片側のみが図示されている）である。

【０００３】この密封装置１０１は、断面Ｌ形状の外側
補強環１０５と内側補強環１０６のそれぞれの径方向部
１０５ａ，１０６ｂの間に環状樹脂リップ１０７を挟持
して備えている。環状樹脂リップ１０７は例えばＰＴＦ
Ｅを材質としており、軸１０３の表面と摺動する場合に
おける成低摩擦抵抗による良好な摺動性や耐摩耗特性に
優れている等の特徴を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、環状樹脂リッ
プ１０７の摺動部１０７ａの密封性という観点からでゴ
ム状弾性部材をリップ材料に使用しているものと比較す
ると、素材の剛性により軸１０３の表面への追随性が低
く、良好な密封性を発揮しにくいものである。

【０００５】従って、この環状樹脂リップ１０７により
良好なシール性を発揮させるには、図に示されるよう
に、摺動部１０７ａにネジ溝１０７ｂ等を施し、軸１０
３の回転に伴って機械的に大気側Ｏのエアを密封側Ｍへ
と送り込むことで、密封側Ｍの密封流体（一般的にはオ
イル等の流体）の大気側Ｏへの漏れを防止することが行
われている。

【０００６】また、図４に示されるような、ゴム状弾性
材によりメインリップ１１２とダストリップ１１３が一
体的に形成されている構成を備えた密封装置１１１で
は、メインリップ１１２の傾斜面にリップ先端部１１２
ａへの角度が異なる溝１１２ｂと１１２ｃを交互に形成
することにより両方向の回転に対して密封性を向上させ
ることが可能であるが、図３に示される環状樹脂リップ
１０７に、この溝１１２ｂ，１１２ｃを形成しても一方
の方向の溝からの排出作用が他方の方向の溝の吸い込み
作用と相殺してしまい、密封効果が少なく両方向回転に
対応可能な構成ではなかった。

【０００７】尚、軸１０３が回転していない静止時の密
封性を発揮させるために、図３の密封装置１０１と図４
の密封装置１１１とを組合せて使用したり、１つの密封
装置に環状樹脂リップとゴム状弾性材によるリップの両
方を備える構成を備えたものも従来より提案されている
が、両方向回転に対応可能な環状樹脂リップの構成は提
案されていない。

【０００８】図５は、密封装置１０１を軸１０３の両端
に備えて密封側Ｍの封止を行う構成であるが、このよう
な構成で密封装置１０１を使用する場合には、ネジ溝１
０７ｂの方向をそれぞれ逆方向にして、例えば矢印Ａ１
０１に示される所定方向の回転時のみに対し密封性を発
揮させることができるが、反対側の回転に対しては密封
性が発揮されず、密封流体の漏れを発生させてしまう。

【０００９】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、両方向
回転に対して密封性を発揮することの可能なリップを備
えた密封装置を提供することにある。

【００１０】

【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、回動する摺動表面に当接する環状
のリップ摺動部を備えた密封装置において、前記リップ
摺動部は前記摺動表面の回動軸の軸方向に区分された大
気側の当接領域と密封側の当接領域を備えると共に、そ
れぞれの当接領域に相反する方向のネジ溝を備え、前記
大気側の当接領域に形成されたネジ溝の流体ポンプ作用
の大きさを、密封側の当接領域に形成されたネジ溝の流
体ポンプ作用よりも大きくしたことを特徴とする。

【００１１】この構成によると、摺動表面が密封側の当
接領域に備えられたネジ溝により、密封流体を封入する
方向に回動するときには、密封側の当接領域に備えられ
たネジ溝により密封流体が封入される。

【００１２】摺動表面が密封側の当接領域に備えられた
ネジ溝により、密封流体を排出する方向に回動するとき
には、密封側の当接領域に備えられたネジ溝が密封流体
を排出して大気側の当接領域に備えられたネジ溝に潤滑
を与えると共に、大気側の当接領域に備えられたネジ溝
は封入方向に流体ポンプ作用が発揮されて密封流体の漏
出を防止する。

【００１３】この時、前記大気側の当接領域に形成され
たネジ溝の流体ポンプ作用の大きさを、密封側の当接領
域に形成されたネジ溝の流体ポンプ作用よりも大きくし
ているので、大気側のネジ溝による吸い込み量が密封側
のネジ溝による排出量を上回り、密封流体の漏出が防止
される。

【００１４】また、前記リップ摺動部の大気側の当接領
域と密封側の当接領域との間に前記摺動表面から離間し
た接続部を備えることも好適である。

【００１５】これにより、摺動表面に対する各当接領域
の追随性が向上してリップ摺動部のシール性を向上させ
ると共に、接続部が密封側領域と大気側領域との間に密
封流体及び大気側から侵入するエアやダスト等の異物を
滞留させる滞留室として機能するのでシール性を長期間
にわたり維持することができる。

【００１６】また、前記環状のリップ摺動部は樹脂材料
により形成されていることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は密封装置１の断面構成を説明
する図であり、ハウジング１０２と軸１０３の間の環状
隙間１０４に備えられ、回動する軸１０３の摺動表面と
しての外周面１０３ａに環状のリップ摺動部が当接して
いる状態である。

【００１８】この密封装置１は、断面Ｌ形状の外側補強
環２と内側補強環３のそれぞれの径方向部２ａ，３ａの
間に環状のリップ摺動部を構成する樹脂リップ４を挟持
して備えている。樹脂リップ４は例えばＰＴＦＥを材質
としており、軸１０３の外周面１０３ａに当接して摺動
する場合において低摩擦抵抗による良好な摺動性や耐摩
耗特性に優れている等の特徴を備えている。

【００１９】この実施の形態では、樹脂リップ４は軸１
０３が挿入されていない状態では平ワッシャ形状であ
り、軸１０３を挿入することで内側の縁が外周面１０３
ａに沿って拡径しながら撓み、内径端部の一方の側が外
周面１０３ａに当接する環状のリップ摺動部となりシー
ル性を発揮させる構成となっている。

【００２０】但し、樹脂リップ４の基本的な形態はこの
図１に示されるものに限定されるものではなく、環状の
外周保持部からリップ摺動部が内側に斜めに突出した形
態や、内周面に当接させるために環状の内周保持部から
リップ摺動部が外側に突出する形態を備えるものでもな
んら問題ない。また、製作方法も粉末成形法や切削加工
により形成することも可能である。そして、樹脂リップ
４の素材も樹脂材料のみならずゴム状弾性材料を用いる
ことも可能である。

【００２１】樹脂リップ４のリップ摺動部４ａは、軸１
０３の軸方向に区分された大気側Ｏの当接領域４ｂと密
封側Ｍの当接領域４ｃの２つの当接領域を備えている。
そして各当接領域には相反する方向のネジ溝４ｄ，４ｅ
が形成されている。

【００２２】このネジ溝は、各当接領域４ｂ，４ｃと外
周面１０３ａの境界面に存在する流体を移動させる流体
ポンプ作用を発揮させるものである。また、ネジ溝４ｄ
はネジ溝４ｅに対してネジ本数を増やしたりネジ深さを
大きくする等の方法により、より大きな流体ポンプ作用
を発揮させることが可能なように構成されている。

【００２３】当接領域４ｃは当接領域４ｂの端部から厚
みを減少させて延長された薄肉部に形成されており、当
接領域４ｂと当接領域４ｃの間には外周面１０３ａから
離間した接続部４ｆにより滞留室５が形成されている。

【００２４】次に密封装置１の作用を説明する。軸１０
３ａが密封側Ｍの当接領域４ｃに備えられたネジ溝４ｅ
により、密封流体を封入する方向（矢印Ａ１方向）に回
動するときには、ネジ溝４ｅにより密封流体が封入され
る（矢印Ａ３方向）。

【００２５】軸１０３ａが密封側Ｍの当接領域４ｃに備
えられたネジ溝４ｅにより、密封流体を排出する方向
（矢印Ａ２方向）に回動するときには、ネジ溝４ｅが密
封流体を排出（矢印Ａ４方向）して滞留室５を介して大
気側Ｏの当接領域４ｂに備えられたネジ溝４ｄに潤滑を
与えると共に、ネジ溝４ｄは封入方向（矢印Ａ５方向）
に流体ポンプ作用を発揮して密封流体の漏出を防止す
る。

【００２６】この時、大気側Ｏの当接領域４ｂに形成さ
れたネジ溝４ｄの流体ポンプ作用の大きさを、密封側Ｍ
の当接領域４ｃに形成されたネジ溝４ｅの流体ポンプ作
用よりも大きくしているので、ネジ溝４ｄによる吸い込
み量がネジ溝４ｅによる排出量を上回り、密封流体の漏
出が防止される。

【００２７】接続部４ｆは、各当接領域４ｂ，４ｃそれ
ぞれが独立的に外周面１０３ａに当接するので追随性が
向上してリップ摺動部４ａのシール性を向上させると共
に、接続部４ｆにより形成された滞留室５により、密封
流体及び大気側Ｏから侵入するエアやダスト等の異物を
一時的に滞留させることができ、シール性を長期間にわ
たり維持することができる。

【００２８】図２は、ハウジング１０２と軸１０３の間
の密封領域Ｍを密封するために、同じ密封装置１を２つ
使用している形態を模式的に表わした図である（軸１０
３の片側断面のみ図示）。

【００２９】従って、密封装置１は、図１で説明したよ
うに、軸１０３の両方向の回動に対し密封側Ｍの密封流
体の漏れを防止しているので、１方向に回動する軸に使
用する際の軸の回動方向を指定する必要がなく、また、
両方向に回動する軸に使用することも可能である。

【００３０】尚、軸１０３が停止している際には、ネジ
溝４ｄ，４ｅからの流体の漏れが考えられるが、密封装
置１にゴム状弾性リップを組合せることにより、軸１０
３の停止時の流体の漏れを低減させることも可能であ
る。

【００３１】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、両方向に回動する摺動表面に対して密封性が発揮さ
れ、摺動表面の回動方向を指定する必要がなく使用する
ことができる。

【００３２】リップ摺動部の接続部は、摺動表面に対す
る各当接領域の追随性を向上させてシール性を向上させ
ると共に、異物を滞留させる滞留室となるのでシール性
を長期間にわたり維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態の密封装置の断面構
成説明図。

【図２】図２は密封装置の使用状態を説明する図。

【図３】図３は従来の樹脂リップを備えた密封装置の断
面構成説明図。

【図４】図４は従来のゴム状弾性材のリップを備えた密
封装置の断面構成説明図。

【図５】図５は従来の密封装置の使用状態を説明する
図。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ 外側補強環 ２ａ，３ａ 径方向部 ３ 内側補強環 ４ 樹脂リップ ４ａ リップ摺動部 ４ｂ，４ｃ 当接領域 ４ｄ，４ｅ ネジ溝 ４ｆ 接続部 ５ 滞留室 １０２ ハウジング １０３ 軸 １０３ａ 外周面（摺動表面） １０４ 環状隙間 Ｏ 大気側 Ｍ 密封側

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動する摺動表面に当接する環状のリッ
   プ摺動部を備えた密封装置において、 前記リップ摺動部は前記摺動表面の回動軸の軸方向に区
   分された大気側の当接領域と密封側の当接領域を備える
   と共に、それぞれの当接領域に相反する方向のネジ溝を
   備え、 前記大気側の当接領域に形成されたネジ溝の流体ポンプ
   作用の大きさを、密封側の当接領域に形成されたネジ溝
   の流体ポンプ作用よりも大きくしたことを特徴とする密
   封装置。
2. 【請求項２】 前記リップ摺動部の大気側の当接領域と
   密封側の当接領域との間に前記摺動表面から離間した接
   続部を備え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】 前記環状のリップ摺動部は樹脂材料によ
   り形成されていることを特徴とする請求項１または２の
   いずれかに記載の密封装置。