WO2010143694A1 - 密封装置 - Google Patents

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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436—Pressing means
    • F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip

Definitions

  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional sealing device.
  • FIG. 5 is a partially broken perspective view of a slinger in a sealing device according to a conventional example.
  • the seal member 520 includes a reinforcing ring 521 and a seal body 522 made of a rubber-like elastic body that is integrally formed with the reinforcing ring 521.
  • the seal body 522 includes an outer peripheral seal portion 522a that is in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing, and a seal lip 522b that is slidable with respect to the outward flange portion 512 of the slinger 510.
  • the seal member 520 also includes a felt dust 523 slidable on the cylindrical portion 511 a of the slinger 510.
  • the sealing device of the present invention is A sealing device that seals an annular gap between a shaft hole provided in a housing and a rotating shaft inserted through the shaft hole,
  • a slinger comprising an annular portion having a cylindrical portion fixed to the rotating shaft, and an outward flange portion extending in an outer radial direction from an end portion of the annular portion;
  • a seal member which is fixed to the shaft hole side of the housing and includes a seal lip which extends in an outer radial direction and is slidable with respect to an outward flange portion of the slinger;
  • a sealing device comprising: The surface of the outward flange portion on which the seal lip slides is closer to the inner diameter side and the outer diameter side than the sliding area of the seal lip toward the outer diameter side as the rotary shaft rotates. Screw projections for generating a fluid flow are provided, respectively.
  • the sealing performance can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially broken perspective view of the slinger in the sealing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially broken perspective view of the slinger in the sealing device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional sealing device.
  • FIG. 5 is a partially broken perspective view of a slinger in a sealing device according to a conventional example.
  • the sealing device 100 includes a slinger 110 fixed to the rotary shaft 200 and a seal member 120 fixed to the shaft hole side of the housing 300.
  • the slinger 110 includes an annular portion 111 having a cylindrical portion 111a fixed to the rotating shaft 200, and an outward flange portion 112 extending from the end on the oil side O of the annular portion 111 in the outer diameter direction. .
  • the seal member 120 includes a reinforcing ring 121 and a seal body 122 made of a rubber-like elastic body formed integrally with the reinforcing ring 121.
  • the reinforcing ring 121 includes an annular portion 121a having a cylindrical portion 121a1 that is fitted to the inner periphery of the shaft hole of the housing 300, and an inward support portion 121b that extends from the end on the atmosphere side A toward the inner diameter side of the annular portion 121a. And.
  • the seal body 122 includes an outer peripheral seal portion 122a that is in close contact with the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing 300, and a seal lip 122b that is slidable with respect to the outward flange portion 112 of the slinger 110.
  • the seal lip 122b extends from the vicinity of the tip of the inward support portion 121b that supports most of the seal body 122 toward the outer diameter direction and the oil side O, and the vicinity of the tip contacts the outward flange portion 112. It is configured as follows.
  • a region indicated by X in FIG. 2 is a region where the seal lip 122 b slides in the outward flange portion 112.
  • the seal member 120 also includes a felt dust lip 123 slidable on the cylindrical portion 111 a of the slinger 110.
  • a plurality of screw projections 112a and 112b are provided on the inner diameter side and the outer diameter side from the sliding region X of the seal lip 122b. Is provided.
  • These screw protrusions 112a and 112b exhibit a function of generating a fluid flow toward the outer diameter side by rotating the slinger 110 as the rotating shaft 200 rotates. That is, in the present embodiment, the slinger 110 is configured to rotate together with the rotating shaft 200 in the direction of arrow R in FIG. Therefore, the screw protrusions 112a and 112b are configured to be inclined from the inner diameter side toward the outer diameter side toward the opposite side to the rotation direction.
  • the slinger 110 rotates together with the rotating shaft 200, a fluid flow is generated from the inner diameter side toward the outer diameter side along the screw protrusions 112a and 112b.
  • the direction in which the screw protrusions 112a and 112b are inclined may be set to the opposite side.
  • the positions where the screw projections 112a and 112b are arranged, the number of the screw projections 112a and 112b, and the height of the projections may be appropriately set according to the rotational speed of the rotating shaft 200, the viscosity of the oil, and the like.
  • the screw protrusions 112a and 112b are provided on the inner diameter side and the outer diameter side from the sliding region X of the seal lip 122b, respectively. Therefore, the screw protrusions 112a and 112b do not adversely affect the sealing performance in the sliding region X of the seal lip 122b. That is, when the rotary shaft 200 is stationary, the screw protrusions 112a and 112b do not cause oil leakage.
  • the sliding region X of the seal lip 122b in the outward flange portion 112 is configured by a plane, and the sliding portion of the seal lip 122b has an inner diameter side and an outer diameter side of the sliding region X. There is no gap that communicates. Therefore, even when the seal lip 122b is exposed to oil for a long time and the rotating shaft 200 is stationary and no fluid flow is generated by the screw protrusions 112a and 112b, the oil remains on the atmosphere side. It is possible to prevent leakage to A.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
  • the case of the screw protrusion is shown as the one that generates the flow of the fluid toward the outer diameter side.
  • the case of the screw groove is used as the one that generates the flow of the fluid. Show. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the description of the same components is omitted.
  • the slinger 150 also includes an annular portion 151 and an outward flange portion 152 as in the case of the first embodiment.
  • the surface side on which the seal lip 122b slides is more than the sliding region X of the seal lip 122b.
  • Screw grooves 152a and 152b are provided in the outward flange portion 152 of the slinger 150. These thread grooves 152a and 152b exhibit the function of generating a fluid flow toward the outer diameter side by rotating the slinger 150 as the rotating shaft 200 rotates. That is, in this embodiment, the slinger 150 is configured to rotate together with the rotary shaft 200 in the direction of arrow R in FIG.
  • the screw grooves 152a and 152b are configured to be inclined from the inner diameter side toward the outer diameter side toward the opposite side to the rotation direction. Thereby, when the slinger 150 rotates with the rotating shaft 200, a fluid flow is generated from the inner diameter side toward the outer diameter side along the thread grooves 152a and 152b.
  • the rotation direction of the rotating shaft 200 is opposite, the direction in which the screw grooves 152a and 152b are inclined may be opposite.
  • the position where the screw grooves 152a and 152b are arranged, the number of the arranged grooves, and the groove depth may be appropriately set according to the rotational speed of the rotating shaft 200, the viscosity of the oil, and the like.
  • Sealing device 110 Slinger 111 Annular part 111a Cylinder part 112 Flange part 112a, 112b Screw protrusion 120 Seal member 121 Reinforcement ring 121a Annular part 121a1 Cylindrical part 121b Support part 122 Seal body 122a Outer peripheral seal part 122b Seal lip 123 Dustrip 150 Slinger 151 Annular part 152 Flange part 152a, 152b Thread groove 200 Rotating shaft 300 Housing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

　密封性能の向上を図った密封装置を提供する。　ハウジング３００に設けられている軸孔と、該軸孔に挿通される回転軸２００との間の環状隙間を封止する密封装置１００であって、回転軸２００に固定される円筒部１１１ａを有する環状部１１１と、環状部１１１の端部から外径方向に伸びる外向きフランジ部１１２とを備えるスリンガ１１０と、ハウジング３００の軸孔側に固定されると共に、外径方向に向かって伸び、かつスリンガ１１０の外向きフランジ部１１２に対して摺動自在なシールリップ１２２ｂを備えるシール部材１２０と、を備える密封装置１００において、外向きフランジ部１１２におけるシールリップ１２２ｂが摺動する面側には、シールリップ１２２ｂの摺動領域よりも内径側と外径側に、回転軸２００の回転に伴って、外径側に向かって流体の流れを発生させるネジ突起が、それぞれ設けられていることを特徴とする。

Description

密封装置
　本発明は、スリンガを備えた密封装置に関するものである。
　従来、スリンガを備えた密封装置が知られている。かかる従来例に係る密封装置について、図４及び図５を参照して説明する。図４は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。図５は従来例に係る密封装置におけるスリンガの一部破断斜視図である。
　この密封装置５００は、ハウジングに設けられている軸孔と、この軸孔に挿通される回転軸との間の環状隙間を封止するものである。図４中、下側は、油が飛散したり油が流れ込んできたりする側（以下、油側Ｏ）であり、上側は大気側Ａである。そして、この密封装置５００は、回転軸に固定されるスリンガ５１０と、ハウジングの軸孔側に固定されるシール部材５２０とを備えている。
　スリンガ５１０は、回転軸に固定される円筒部５１１ａを有する環状部５１１と、この環状部５１１の端部から外径方向に向かって伸びる外向きフランジ部５１２とを備えている。
　また、シール部材５２０は、補強環５２１と、この補強環５２１に一体的に成形されるゴム状弾性体製のシール本体５２２とを備えている。このシール本体５２２は、ハウジングの軸孔内周面に密着する外周シール部５２２ａと、スリンガ５１０の外向きフランジ部５１２に対して摺動自在なシールリップ５２２ｂとを備えている。また、シール部材５２０は、スリンガ５１０の円筒部５１１ａに摺動自在なフェルト製のダストリップ５２３も備えている。
　そして、スリンガ５１０の外向きフランジ部５１２において、シール部材５２０のシールリップ５２２ｂが摺動する領域には、ネジ溝５１２ａが設けられている。このネジ溝５１２ａは、回転軸と共にスリンガ５１０が回転することによって、外径側に向かって流体の流れを発生するように構成されている。
　以上のように構成される従来例に係る密封装置５００によって、油側Ｏの油が、大気側Ａに漏れてしまうことを抑制できる。また、スリンガ５１０の外向きフランジ部５１２とシールリップ５２２ｂとの摺動部から油が大気側Ａに逃げようとしても、回転軸の回転時にネジ溝５１２ａによって発生する流体の流れにより、逃げようとする油を油側Ｏに戻すことができる。
　この従来例に係る密封装置５００の場合、通常状態においては、スリンガ５１０の外向きフランジ部５１２よりも図４中下側（油側Ｏ）に油が存在するように用いられており、シールリップ５２２ｂが常時油に曝されている訳ではない。しかしながら、使用状況（例えば、密封装置５００が用いられている機械が傾いた状況）によっては、外向きフランジ部５１２よりも図４中上側に、長時間油が溜まっている場合がある。この場合でも、回転軸の回転時には、上記の通り、ネジ溝５１２ａによって、外径側に向かって流体の流れが発生するため問題はない。
　しかし、回転軸が静止状態にある場合には、この流体の流れは発生しない。そのため、回転軸が静止したままの状態で、シールリップ５２２ｂが長時間油に曝される環境下では、油量や油の粘度によっては、油が漏れてしまうことがある。すなわち、上記従来例に係る密封装置５００においては、スリンガ５１０の外向きフランジ部５１２において、シールリップ５２２ｂが摺動する領域にネジ溝５１２ａが設けられている。そのため、ネジ溝５１２ａによって、シールリップ５２２ｂの摺動領域よりも内径側と外径側を連通する隙間が形成されている。これにより、回転軸が静止した状態においては、シールリップ５２２ｂよりも内径側に油が漏れてしまうことがある。
特開平２－１１３１７３号公報
　本発明の目的は、密封性能の向上を図った密封装置を提供することにある。
　本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
　すなわち、本発明の密封装置は、
　ハウジングに設けられている軸孔と、該軸孔に挿通される回転軸との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
　前記回転軸に固定される円筒部を有する環状部と、該環状部の端部から外径方向に伸びる外向きフランジ部とを備えるスリンガと、
　前記ハウジングの軸孔側に固定されると共に、外径方向に向かって伸び、かつ前記スリンガの外向きフランジ部に対して摺動自在なシールリップを備えるシール部材と、
　を備える密封装置において、
　前記外向きフランジ部における前記シールリップが摺動する面側には、前記シールリップの摺動領域よりも内径側と外径側に、前記回転軸の回転に伴って、外径側に向かって流体の流れを発生させるネジ突起が、それぞれ設けられていることを特徴とする。
　また、他の本発明の密封装置は、
　ハウジングに設けられている軸孔と、該軸孔に挿通される回転軸との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
　前記回転軸に固定される円筒部を有する環状部と、該環状部の端部から外径方向に伸びる外向きフランジ部とを備えるスリンガと、
　前記ハウジングの軸孔側に固定されると共に、外径方向に向かって伸び、かつ前記スリンガの外向きフランジ部に対して摺動自在なシールリップを備えるシール部材と、
　を備える密封装置において、
　前記外向きフランジ部における前記シールリップが摺動する面側には、前記シールリップの摺動領域よりも内径側と外径側に、前記回転軸の回転に伴って、外径側に向かって流体の流れを発生させるネジ溝が、それぞれ設けられていることを特徴とする。
　これらの発明によれば、回転軸の回転時には、シールリップの摺動部付近において、スリンガの外向きフランジ部に設けられたネジ突起やネジ溝によって、外径側に向かって流体の流れが発生する。これにより、流体の漏れを効果的に抑制することができる。また、ネジ突起やネジ溝は、シールリップの摺動領域よりも内径側と外径側にそれぞれ設けられていることから、これらネジ突起やネジ溝が、シールリップの摺動領域において、密封性能に悪影響を与えてしまうことはない。つまり、回転軸が静止した状態で、これらネジ突起やネジ溝が流体の漏れを発生させる原因となることはない。
　以上説明したように、本発明によれば、密封性能を向上させることができる。
図１は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る密封装置におけるスリンガの一部破断斜視図である。 図３は本発明の実施例２に係る密封装置におけるスリンガの一部破断斜視図である。 図４は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。 図５は従来例に係る密封装置におけるスリンガの一部破断斜視図である。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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限りは、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。
　（実施例１）
　＜密封装置の構成＞
　図１及び図２を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、ハウジング３００に設けられている軸孔と、この軸孔に挿通される回転軸２００との間の環状隙間を封止するものである。図１中、下側は、油が飛散したり油が流れ込んできたりする側（以下、油側Ｏ）であり、上側は大気側Ａである。なお、図１では、回転軸２００については、その外周表面のみを点線で示しており、ハウジング３００については、その軸孔内周面のみを点線で示している。
　そして、本実施例に係る密封装置１００は、回転軸２００に固定されるスリンガ１１０と、ハウジング３００の軸孔側に固定されるシール部材１２０とを備えている。
　スリンガ１１０は、回転軸２００に固定される円筒部１１１ａを有する環状部１１１と、この環状部１１１の油側Ｏの端部から外径方向に向かって伸びる外向きフランジ部１１２とを備えている。
　また、シール部材１２０は、補強環１２１と、この補強環１２１に一体的に成形されるゴム状弾性体製のシール本体１２２とを備えている。補強環１２１は、ハウジング３００の軸孔内周に嵌着される円筒部１２１ａ１を有する環状部１２１ａと、この環状部１２１ａにおける大気側Ａの端部から内径側に向かって伸びる内向き支持部１２１ｂとを備えている。
　シール本体１２２は、ハウジング３００の軸孔内周面に密着する外周シール部１２２ａと、スリンガ１１０の外向きフランジ部１１２に対して摺動自在なシールリップ１２２ｂとを備えている。このシールリップ１２２ｂは、シール本体１２２の大部分を支持する内向き支持部１２１ｂの先端付近から外径方向かつ油側Ｏに向かって伸び、その先端付近が外向きフランジ部１１２に対して接触するように構成されている。図２中Ｘで示す領域が、外向きフランジ部１１２において、シールリップ１２２ｂが摺動する領域である。
　また、シール部材１２０は、スリンガ１１０の円筒部１１１ａに摺動自在なフェルト製のダストリップ１２３も備えている。
　そして、スリンガ１１０の外向きフランジ部１１２において、シールリップ１２２ｂが摺動する面側には、シールリップ１２２ｂの摺動領域Ｘよりも内径側と外径側に、それぞれ複数のネジ突起１１２ａ，１１２ｂが設けられている。これらのネジ突起１１２ａ，１１２ｂは、回転軸２００の回転に伴い、スリンガ１１０も回転することで、外径側に向かって流体の流れを発生させる機能を発揮する。すなわち、本実施例においては、図２中、矢印Ｒ方向に回転軸２００と共にスリンガ１１０が回転するように構成されている。そこで、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂは、内径側から外径側に向かって、回転方向とは反対側に向かって傾斜するように構成されている。これにより、回転軸２００と共にスリンガ１１０が回転すると、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂに沿って、内径側から外径側に向かって流体の流れが発生する。回転軸２００の回転方向が逆の場合には、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂの傾斜する方向を反対側にすればよい。また、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂの配置する位置や、配置する個数や、突起高さは、回転軸２００の回転速度や油の粘度等に応じて適宜設定すればよい。
　なお、これらのネジ突起１１２ａ，１１２ｂによって発生する流体の流れによって、スリンガ１１０の外向きフランジ部１１２とシールリップ１２２ｂとの摺動部から空気が油側（Ｏ）に流れていく。しかしながら、ダストリップ１２３はフェルト材で構成されており、通気性を有するため、スリンガ１１０とシールリップ１２２ｂとダストリップ１２３とによって囲まれる空間領域が負圧になってしまうことはない。
　＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
　本実施例に係る密封装置１００によれば、回転軸２００の回転時には、シールリップ１２２ｂの摺動部付近において、スリンガ１１０の外向きフランジ部１１２に設けられたネジ突起１１２ａ，１１２ｂによって、外径側に向かって流体（空気や油）の流れが発生する。これにより、油の大気側Ａへの漏れを効果的に抑制することができる。
　また、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂは、シールリップ１２２ｂの摺動領域Ｘよりも内径側と外径側にそれぞれ設けられている。従って、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂが、シールリップ１２２ｂの摺動領域Ｘにおいて、密封性能に悪影響を与えてしまうことはない。つまり、回転軸２００が静止した状態で、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂが油の漏れを発生させる原因となることはない。
　本実施例では、外向きフランジ部１１２におけるシールリップ１２２ｂの摺動領域Ｘは、平面で構成されており、シールリップ１２２ｂの摺動部分において、摺動領域Ｘよりも内径側と外径側とを連通するような隙間は存在しない。従って、シールリップ１２２ｂが長時間油に曝される環境下において、回転軸２００が静止しており、ネジ突起１１２ａ，１１２ｂによる流体の流れが発生していない場合であっても、油が大気側Ａに漏れてしまうことを防止できる。
　（実施例２）
　図３には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、外径側に向かって流体の流れを発生させるものとして、ネジ突起の場合を示したが、本実施例では、当該流体の流れを発生させるものとして、ネジ溝の場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については、その説明は省略する。
　本実施例に係る密封装置も、上記実施例１の場合と同様に、スリンガ１５０とシール部材１２０とから構成される。シール部材１２０に関しては、上記実施例１と同一の構成であるので、その説明は省略する。
　また、本実施例に係るスリンガ１５０も、上記実施例１の場合と同様に、環状部１５１と外向きフランジ部１５２とを備えている。そして、本実施例においては、スリンガ１５０の外向きフランジ部１５２において、シールリップ１２２ｂが摺動する面側には、シールリップ１２２ｂの摺動領域Ｘよりも内径側と外径側に、それぞれ複数のネジ溝１５２ａ，１５２ｂが設けられている。これらのネジ溝１５２ａ，１５２ｂは、回転軸２００の回転に伴い、スリンガ１５０も回転することで、外径側に向かって流体の流れを発生させる機能を発揮する。すなわち、本実施例においては、図３中、矢印Ｒ方向に回転軸２００と共にスリンガ１５０が回転するように構成されている。そこで、ネジ溝１５２ａ，１５２ｂは、内径側から外径側に向かって、回転方向とは反対側に向かって傾斜するように構成されている。これにより、回転軸２００と共にスリンガ１５０が回転すると、ネジ溝１５２ａ，１５２ｂに沿って、内径側から外径側に向かって流体の流れが発生する。回転軸２００の回転方向が逆の場合には、ネジ溝１５２ａ，１５２ｂの傾斜する方向を反対側にすればよい。また、ネジ溝１５２ａ，１５２ｂの配置する位置や、配置する個数や、溝深さは、回転軸２００の回転速度や油の粘度等に応じて適宜設定すればよい。
　以上のように構成された、本実施例に係る密封装置の場合にも、上記実施例１の場合と同様の作用効果が発揮されることは言うまでもない。
　１００　密封装置
　１１０　スリンガ
　１１１　環状部
　１１１ａ　円筒部
　１１２　フランジ部
　１１２ａ，１１２ｂ　ネジ突起
　１２０　シール部材
　１２１　補強環
　１２１ａ　環状部
　１２１ａ１　円筒部
　１２１ｂ　支持部
　１２２　シール本体
　１２２ａ　外周シール部
　１２２ｂ　シールリップ
　１２３　ダストリップ
　１５０　スリンガ
　１５１　環状部
　１５２　フランジ部
　１５２ａ，１５２ｂ　ネジ溝
　２００　回転軸
　３００　ハウジング

Claims (2)

  1. 　ハウジングに設けられている軸孔と、該軸孔に挿通される回転軸との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
    　前記回転軸に固定される円筒部を有する環状部と、該環状部の端部から外径方向に伸びる外向きフランジ部とを備えるスリンガと、
    　前記ハウジングの軸孔側に固定されると共に、外径方向に向かって伸び、かつ前記スリンガの外向きフランジ部に対して摺動自在なシールリップを備えるシール部材と、
    　を備える密封装置において、
    　前記外向きフランジ部における前記シールリップが摺動する面側には、前記シールリップの摺動領域よりも内径側と外径側に、前記回転軸の回転に伴って、外径側に向かって流体の流れを発生させるネジ突起が、それぞれ設けられていることを特徴とする密封装置。
  2. 　ハウジングに設けられている軸孔と、該軸孔に挿通される回転軸との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
    　前記回転軸に固定される円筒部を有する環状部と、該環状部の端部から外径方向に伸びる外向きフランジ部とを備えるスリンガと、
    　前記ハウジングの軸孔側に固定されると共に、外径方向に向かって伸び、かつ前記スリンガの外向きフランジ部に対して摺動自在なシールリップを備えるシール部材と、
    　を備える密封装置において、
    　前記外向きフランジ部における前記シールリップが摺動する面側には、前記シールリップの摺動領域よりも内径側と外径側に、前記回転軸の回転に伴って、外径側に向かって流体の流れを発生させるネジ溝が、それぞれ設けられていることを特徴とする密封装置。
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