WO2014119204A1 - 密封装置 - Google Patents

密封装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014119204A1
WO2014119204A1 PCT/JP2013/084725 JP2013084725W WO2014119204A1 WO 2014119204 A1 WO2014119204 A1 WO 2014119204A1 JP 2013084725 W JP2013084725 W JP 2013084725W WO 2014119204 A1 WO2014119204 A1 WO 2014119204A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing device
support member
elastic seal
peripheral surface
diameter portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/084725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰久 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Priority to JP2014559536A priority Critical patent/JP6143018B2/ja
Priority to US14/439,725 priority patent/US9297457B2/en
Priority to CN201380051054.4A priority patent/CN104704271B/zh
Priority to EP13874206.9A priority patent/EP2952788B1/en
Publication of WO2014119204A1 publication Critical patent/WO2014119204A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/322—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip supported in a direction perpendicular to the surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3216—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip supported in a direction parallel to the surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3228—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip formed by deforming a flat ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing.
  • Patent Document 3 There is also known a method of fixing a support member or the like by fitting a metal adapter in a state where the support member and the elastic seal are mounted at the mounting location. Furthermore, a method of holding a support member with an elastic seal is also known (see Patent Document 4).
  • An object of the present invention is to provide a sealing device that can fix an elastic seal in a state of being positioned with respect to a support member without using an adhesive or an adapter.
  • the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
  • the sealing device of the present invention is In a sealing device for sealing an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing, An elastic seal having a seal lip slidably contacting the surface of the shaft; A support member that supports the inner peripheral surface side of the elastic seal at a position opposite to the sealing target fluid side from the seal lip; A sealing device comprising: The support member has a stepped annular member having a small-diameter portion on the sealing target fluid side and a large-diameter portion having an outer diameter larger than that of the small-diameter portion and opposite to the sealing target fluid side through the small-diameter portion. And composed of The elastic seal has an allowance for the inner peripheral surface of the shaft hole of the housing, and has an allowance for both the small diameter portion and the large diameter portion. It is fixed in a state where it is press-fitted between the surface and the support member.
  • the elastic seal since the elastic seal is fixed in a press-fitted state, it is not necessary to fix the support member and the elastic seal with an adhesive. Therefore, it is not necessary to use an adhesive that is an environmental load substance. An adapter is also unnecessary. Further, since the elastic seal has a tightening margin for the support member, the elastic seal can be handled as one component by attaching the elastic seal to the support member. Therefore, the assembly workability is excellent.
  • a first tightening margin portion provided on the radially outer side of a portion having a tightening margin with respect to the small diameter portion on the inner peripheral surface side, and the aforementioned
  • a second fastening allowance provided on the radially outer side of the part having a fastening allowance with respect to the large diameter part is provided, and the outer diameter of the part between the first fastening allowance and the second fastening allowance Is preferably set smaller than the inner diameter of the shaft hole.
  • part between a 1st fastening allowance part and a 2nd fastening allowance part is set smaller than the internal diameter of a shaft hole. Therefore, when attaching the elastic seal to the shaft hole, it is possible to suppress the first fastening margin and the second fastening margin from being abnormally deformed. Thereby, the positioning accuracy of the elastic seal can be increased.
  • the seal lip includes a cylindrical root portion extending toward the fluid to be sealed, and a lip tip portion extending from the root portion toward the fluid to be sealed and radially inward to slidably contact the shaft surface. It is comprised and the inner peripheral surface side of the said base part is good to be supported by the said supporting member.
  • the support member also functions as a backup ring that suppresses deformation of the seal lip to the side opposite to the sealing target fluid side.
  • the elastic seal can be fixed with respect to the support member without using an adhesive or an adapter.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an application example of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a usage state of the sealing device according to the embodiment of the present invention.
  • Example With reference to FIG.1 and FIG.2, the sealing device based on the Example of this invention is demonstrated.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a water pump 10 for an automobile.
  • the water pump 10 includes a rotating shaft 21 and a housing 30 having a shaft hole through which the rotating shaft 21 is inserted.
  • a bearing 22 for smooth rotation of the rotating shaft 21 is attached to the rotating shaft 21.
  • a pulley 23 to which a rotational driving force is applied by a belt (not shown) or the like is attached to one end side of the rotating shaft 21, and an impeller 24 for pressure-feeding cooling water (LLC) is attached to the other end side.
  • LLC pressure-feeding cooling water
  • the sealing device 100 is arranged so that the cooling water leaks to the outside (that is, the side (A) opposite to the sealing target fluid side (L)). It arrange
  • the fluid to be sealed is cooling water.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane including the central axis of the rotating shaft 21, and shows a cross section in a state where the sealing device 100 is used.
  • the sealing device 100 has a rotationally symmetric shape except for the configuration of a screw groove 117 described later, and any cross section is the same except for the configuration of the screw groove 117 as long as the surface includes a central axis.
  • the sleeve 25 is mounted on the rotary shaft 21, and the sealing device 100 is provided between the outer peripheral surface of the sleeve 25 made of metal such as stainless steel and the inner peripheral surface of the shaft hole 31 in the housing 30. Seal the annular gap.
  • the shaft hole 31 of the housing 30 is provided with a step, and the sealing device 100 is mounted so as to be in close contact with the step surface 32 of the shaft hole 31.
  • the outer peripheral surface of the sleeve 25 is preferably subjected to a hardening process such as a carburizing process or a nitriding process in order to suppress sliding wear.
  • the sealing device 100 supports the elastic seal 110, the support member 120 that supports the elastic seal 110, the resin seal 130 that is provided on the inner peripheral surface side of the support member 120, and the resin seal 130. And a metal backup ring 140.
  • the elastic seal 110 includes a body part 111 and a seal lip 112 provided integrally on the sealing target fluid side (L) of the body part 111.
  • a first fastening margin 113 and a second fastening margin 114 are integrally provided on the outer peripheral surface side of the body portion 111, and a third fastening margin 115 and a fourth fastening margin are provided on the inner peripheral surface thereof. 116 is provided integrally.
  • the seal lip 112 has a cylindrical root portion 112a extending toward the fluid to be sealed (L), and extends from the root portion 112a to the fluid to be sealed (L) and radially inward to the shaft surface (the sleeve 25). And a lip tip portion 112b slidably in contact with the outer peripheral surface). Further, on the inner peripheral surface side of the lip tip portion 112b, a thread groove 117 is provided that exhibits a function of returning the sealing target fluid to the sealing target fluid side (L) when the rotary shaft 21 rotates.
  • the support member 120 As the material of the support member 120 , a highly rigid material such as a metal such as stainless steel or a hard resin is used.
  • the support member 120 has a small-diameter portion 121 on the sealing target fluid side (L) and an outer diameter larger than that of the small-diameter portion 121, and is on the side (A) opposite to the sealing target fluid side (L) via the small-diameter portion 121.
  • a stepped annular member having a large diameter portion 122 is formed.
  • the inner peripheral surface side of the elastic seal 110 is supported on the outer peripheral surface side of the small diameter portion 121 and the large diameter portion 122.
  • the outer peripheral surface side of the small diameter portion 121 supports not only the inner peripheral surface side of the body portion 111 in the elastic seal 110 but also the inner peripheral surface side of the root portion 112 a of the seal lip 112.
  • the small-diameter portion 121 and the large-diameter portion 122 are connected by a step portion 123 that is perpendicular to the axial direction. Further, inward flange portions 124 and 125 are provided on the sealing target fluid side (L) and the opposite side (A) of the support member 120, respectively.
  • the third fastening margin 115 in the elastic seal 110 described above is a fastening margin for the small-diameter portion 121 of the support member 120
  • the fourth fastening margin 116 is for the large-diameter portion 122 of the support member 120.
  • This is the closing part. That is, the inner diameter of the third tightening margin 115 is set smaller than the outer diameter of the small diameter portion 121, and the inner diameter of the fourth tightening margin 116 is set smaller than the outer diameter of the large diameter portion 122.
  • first tightening margin 113 is provided on the outer side in the radial direction of the third tightening margin 115, and the first tightening margin 113 and the region of the third tightening margin 115 overlap in the radial direction (same position). Is located).
  • second fastening margin 114 is provided on the radially outer side of the fourth fastening margin 116, and the region of the second fastening margin 114 and the fourth fastening margin 116 overlap in the radial direction (same position). Is located).
  • the outer diameters of the first fastening margin 113 and the second fastening margin 114 are set larger than the inner diameter of the shaft hole 31.
  • the outer diameter of the portion between the first tightening margin 113 and the second tightening margin 114 is set smaller than the inner diameter of the shaft hole 31.
  • the elastic seal 110 is shown in a state where it does not receive external force. Accordingly, the first fastening margin 113, the second fastening margin 114, the third fastening margin 115, and the fourth fastening margin 116 indicated by dotted lines are actually compressed in the mounted state.
  • the elastic seal 110 is fixed in a state of being press-fitted between the inner peripheral surface of the shaft hole 31 and the support member 120.
  • a resin seal 130 made of PTFE or the like and a metal backup ring 140 such as stainless steel are provided on the inner peripheral surface side of the large diameter portion 122 in the support member 120.
  • the resin seal 130 includes a lip portion 131 that is slidably in contact with the shaft surface (the outer peripheral surface of the sleeve 25), a tightening margin portion 132 for the inner peripheral surface of the large-diameter portion 122 of the support member 120, and a step portion 123. And a compressed part 133 to be compressed.
  • the resin seal 130 is shown in a state where it does not receive external force. Therefore, the tightening allowance portion 132 and the compressed portion 133 indicated by dotted lines are actually compressed in the mounted state.
  • the resin seal 130 and the backup ring 140 are fixed to the support member 120 by being sandwiched between the stepped portion 123 and the inward flange portion 124 of the support member 120.
  • the sealing device 100 since the elastic seal 110 is fixed in a press-fitted state, it is not necessary to fix the support member 120 and the elastic seal 110 with an adhesive. Therefore, it is not necessary to use an adhesive that is an environmental load substance. Moreover, an adapter is not required as in the prior art. Furthermore, the elastic seal 110 also has a tightening margin (a third tightening margin 115 and a fourth tightening margin 116) with respect to the support member 120. Therefore, by attaching the elastic seal 110 to the support member 120, these can be handled as one component. In this embodiment, the resin seal 130 and the backup ring 140 are also fixed to the support member 120. Therefore, these four members can be handled as one component. Therefore, the assembly workability is excellent.
  • the elastic seal 110 can be stably fixed while suppressing the deformation of the seal lip 112. That is, in the elastic seal 110, the deformation of the seal lip 112 can be suppressed by the third tightening margin 115 and the first tightening margin 113 on the fluid to be sealed (L) side.
  • the fourth tightening allowance 116 and the second allowance allowance 114 with respect to the large diameter portion 122 provide a large crushing rate even with a small tightening allowance, so that even if the axial length is short, the force tightened by press-fitting is increased.
  • the elastic seal 110 can be stably fixed without increasing the length in the axial direction. Further, the outer diameter of the portion between the first tightening margin 113 and the second tightening margin 114 is set smaller than the inner diameter of the shaft hole 31. Therefore, when attaching the elastic seal 110 to the shaft hole 31, it is possible to suppress the first fastening margin 113 and the second fastening margin 114 from being deformed abnormally. Thereby, the positioning accuracy of the elastic seal 110 can be increased.
  • the support member 120 also functions as a backup ring that suppresses deformation of the seal lip 112 to the side (A) opposite to the fluid to be sealed (L).

Landscapes

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

Abstract

　接着剤やアダプターを用いることなく、支持部材に対して弾性体製シールを位置決めさせた状態で固定させることを可能とする密封装置を提供する。　支持部材１２０は、密封対象流体側（Ｌ）の小径部１２１と、小径部１２１よりも外径が大きく、小径部１２１を介して密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）の大径部１２２とを有する段差付きの環状部材で構成されると共に、弾性体製シール１１０は、ハウジング３０の軸孔３１の内周面に対して締め代を有し、かつ小径部１２１と大径部１２２の双方に対して締め代を有しており、軸孔３１の内周面と支持部材１２０との間に圧入された状態で固定されることを特徴とする。

Description

密封装置
　本発明は、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置に関する。
　従来、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置において、軸の表面に摺動自在に接触するシールリップを有する弾性体製シールと、弾性体製シールの内周面側を支持する支持部材とを備えるものが知られている。このような密封装置においては、弾性体製シールを支持部材に位置決めさせた状態で固定させるために、様々な方法が採用されている。例えば、支持部材に接着剤を塗布した後に弾性体製シールを支持部材に一体的に加硫成形する方法が知られている（特許文献１，２参照）。また、支持部材及び弾性体製シールを装着箇所に装着させた状態で金属製のアダプターを嵌合することにより支持部材等を固定する方法も知られている（特許文献３参照）。更に、弾性体製シールにより支持部材を抱え込む方法も知られている（特許文献４参照）。
　しかしながら、接着剤を用いる方法の場合には、密封装置を廃棄する際に、接着剤が環境に対する負荷となってしまう。また、密封装置を水中で用いる場合には、経時的な劣化によって接着剤が剥がれてしまう問題もある。
　アダプターを用いる方法の場合には、アダプターの分だけ部品点数が増えてしまい、かつアダプターを嵌合させる工程も増えるためコストが増えてしまう問題がある。また、狭いスペースに密封装置を装着しなければならない場合には、そもそもアダプターを嵌合させるスペースを確保できないこともある。
　弾性体製シールにより支持部材を抱え込む方法の場合には、シールリップが変形し易い。そのため、密封装置を装着する際や、密封対象流体側が負圧になった場合に、シールリップが密封対象流体側に大きく変形し、密封機能が低下してしまう問題がある。
特開２００４－１９０８４４号公報 特開２００６－１８３８５２号公報 国際公開２０１０／０６１６７０号公報 特開２００９－１２７８３３号公報
　本発明の目的は、接着剤やアダプターを用いることなく、支持部材に対して弾性体製シールを位置決めさせた状態で固定させることを可能とする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、
　相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置において、
　前記軸の表面に摺動自在に接触するシールリップを有する弾性体製シールと、
　前記シールリップよりも密封対象流体側とは反対側の位置で該弾性体製シールの内周面側を支持する支持部材と、
　を備える密封装置であって、
　前記支持部材は、密封対象流体側の小径部と、該小径部よりも外径が大きく、該小径部を介して密封対象流体側とは反対側の大径部とを有する段差付きの環状部材で構成されると共に、
　前記弾性体製シールは、前記ハウジングの軸孔内周面に対して締め代を有し、かつ前記小径部と大径部の双方に対して締め代を有しており、前記軸孔内周面と支持部材との間に圧入された状態で固定されることを特徴とする。
　本発明によれば、弾性体製シールは圧入された状態で固定されるので、支持部材と弾性体製シールとを接着剤により固定する必要がない。従って、環境負荷物質である接着剤を用いる必要がない。また、アダプターも不要である。更に、弾性体製シールは、支持部材に対しても締め代を有しているので、支持部材に弾性体製シールを装着させることで、これらを１部品として取り扱うことが可能となる。従って、組立作業性に優れている。
　また、前記弾性体製シールの外周面側には、内周面側における前記小径部に対して締め代を有する部位の径方向外側に設けられる第１締め代部と、内周面側における前記大径部に対して締め代を有する部位の径方向外側に設けられる第２締め代部とが設けられており、これら第１締め代部と第２締め代部との間の部位の外径は、前記軸孔の内径よりも小さく設定されているとよい。
　これにより、シールリップの変形を抑制しつつ、弾性体製シールを安定的に固定させることができる。すなわち、弾性体製シールにおいて、密封対象流体側の小径部に対する締め代と第１締め代部によって、シールリップの変形を抑制できる。そして、弾性体製シールにおける大径部に対する締め代と第２締め代部によって、小さな締め代でも大きなつぶし率になるため、軸線方向の長さが短くても、圧入により締め付けられる力を大きくすることができる。これにより、軸線方向の長さを長くすることなく、弾性体製シールを安定的に固定させることが可能となる。また、第１締め代部と第２締め代部との間の部位の外径は、軸孔の内径よりも小さく設定されている。従って、弾性体製シールを軸孔に装着する際に、第１締め代部と第２締め代部が異常に変形してしまうことを抑制できる。これにより、弾性体製シールの位置決め精度を高めることができる。
　前記シールリップは、密封対象流体側に向かって伸びる円筒状の根元部分と、該根元部分から密封対象流体側かつ径方向内側に伸びて前記軸表面に摺動自在に接触するリップ先端部分とから構成されており、前記根元部分の内周面側は前記支持部材により支持されているとよい。
　これにより、シールリップの変形を効果的に抑制することができる。従って、密封装置を装着する際や、密封対象流体側が負圧になった場合でも、シールリップの変形を抑制し、密封機能の低下を抑制することができる。また、支持部材が、シールリップの密封対象流体側とは反対側への変形を抑制するバックアップリングとしての機能も発揮する。
　なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
　以上説明したように、本発明によれば、接着剤やアダプターを用いることなく、支持部材に対して弾性体製シールを位置決めさせた状態で固定させることができる。
図１は本発明の実施例に係る密封装置の適用例を示す模式的断面図である。 図２は本発明の実施例に係る密封装置の使用状態を示す模式的断面図である。
　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）
　図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。
　＜密封装置の適用例＞
　図１を参照して、本発明の実施例に係る密封装置１００の適用例を説明する。図１は自動車用のウォーターポンプ１０の模式的断面図である。ウォーターポンプ１０は、回転軸２１と、回転軸２１が挿通される軸孔を有するハウジング３０とを備えている。回転軸２１には、回転軸２１の回転を円滑にするためのベアリング２２が取り付けられている。また、回転軸２１の一端側には不図示のベルト等によって回転駆動力が与えられるプーリー２３が取り付けられており、他端側には冷却水（ＬＬＣ）を圧送するためのインペラー２４が取り付けられている。そして、本実施例に係る密封装置１００は、この冷却水が外部（すなわち、密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ））に漏れてしまうことを抑制するために、回転軸２１とハウジング３０との間の環状隙間に配置される。つまり、本実施例においては、密封対象流体は冷却水である。
　＜密封装置の構成＞
　図２を参照して、本発明の実施例に係る密封装置１００について説明する。ここで、図２は回転軸２１の中心軸線を含む面で切断した断面図であり、密封装置１００を使用した状態における断面を示している。なお、密封装置１００は後述するネジ溝１１７の構成を除き回転対称形状であり、中心軸線を含む面であれば、ネジ溝１１７の構成を除き、どの断面も同一である。
　本実施例においては、回転軸２１にスリーブ２５が装着されており、密封装置１００は、ステンレスなどの金属製のスリーブ２５の外周面と、ハウジング３０における軸孔３１の内周面との間の環状隙間を密封する。また、本実施例においては、ハウジング３０の軸孔３１には段差が設けられており、密封装置１００は軸孔３１の段差面３２に密着するように装着される。なお、スリーブ２５の外周面は摺動摩耗を抑制させるために、浸炭処理やチッ化処理などの硬化処理を施すと好適である。
　そして、密封装置１００は、弾性体製シール１１０と、弾性体製シール１１０を支持する支持部材１２０と、支持部材１２０の内周面側に設けられる樹脂製シール１３０と、樹脂製シール１３０を支持する金属製のバックアップリング１４０とから構成されている。
　弾性体製シール１１０の素材としては、ＨＮＢＲなどのゴム材が好適に用いられる。そして、弾性体製シール１１０は、胴体部１１１と、胴体部１１１の密封対象流体側（Ｌ）に一体に設けられたシールリップ１１２とから構成される。胴体部１１１の外周面側には、第１締め代部１１３及び第２締め代部１１４が一体に設けられており、その内周面側には第３締め代部１１５及び第４締め代部１１６が一体に設けられている。また、シールリップ１１２は、密封対象流体側（Ｌ）に向かって伸びる円筒状の根元部分１１２ａと、根元部分１１２ａから密封対象流体側（Ｌ）かつ径方向内側に伸びて軸表面（スリーブ２５の外周面）に摺動自在に接触するリップ先端部分１１２ｂとから構成されている。また、リップ先端部分１１２ｂの内周面側には、回転軸２１の回転時に密封対象流体を密封対象流体側（Ｌ）に戻す機能を発揮させるネジ溝１１７が設けられている。
　支持部材１２０の材料としては、ステンレスなどの金属や硬質の樹脂などの剛性の高いものが用いられる。この支持部材１２０は、密封対象流体側（Ｌ）の小径部１２１と、小径部１２１よりも外径が大きく、小径部１２１を介して密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）の大径部１２２とを有する段差付きの環状部材で構成される。これら小径部１２１と大径部１２２の外周面側で弾性体製シール１１０の内周面側を支持している。ここで、小径部１２１の外周面側は、弾性体製シール１１０における胴体部１１１の内周面側だけでなく、シールリップ１１２の根元部分１１２ａの内周面側も支持している。
　そして、小径部１２１と大径部１２２との間は、軸線方向に垂直な段差部１２３で繋がれている。また、支持部材１２０における密封対象流体側（Ｌ）と、その反対側（Ａ）には、それぞれ内向きフランジ部１２４，１２５が設けられている。
　ここで、上述した弾性体製シール１１０における第３締め代部１１５は、支持部材１２０の小径部１２１に対する締め代部であり、第４締め代部１１６は、支持部材１２０の大径部１２２に対する締め代部である。つまり、第３締め代部１１５の内径は小径部１２１の外径よりも小さく設定され、第４締め代部１１６の内径は大径部１２２の外径よりも小さく設定されている。また、第１締め代部１１３は第３締め代部１１５の径方向外側に設けられており、第１締め代部１１３と、第３締め代部１１５の領域が径方向にて重なる（同じ位置にある）よう、配置されている。また、第２締め代部１１４は第４締め代部１１６の径方向外側に設けられており、第２締め代部１１４と、第４締め代部１１６の領域が径方向にて重なる（同じ位置にある）よう、配置されている。これら第１締め代部１１３及び第２締め代部１１４の外径は、軸孔３１の内径よりも大きく設定されている。また、これら第１締め代部１１３と第２締め代部１１４との間の部位の外径は、軸孔３１の内径よりも小さく設定されている。なお、図２においては、説明の便宜上、弾性体製シール１１０は、外力を受けていない状態の図を示している。従って、点線で示している第１締め代部１１３，第２締め代部１１４，第３締め代部１１５及び第４締め代部１１６は、装着状態においては、実際には圧縮される。
　以上の構成により、弾性体製シール１１０は、軸孔３１の内周面と支持部材１２０との間に圧入された状態で固定される。
　そして、支持部材１２０における大径部１２２の内周面側に、ＰＴＦＥ等で構成された樹脂製シール１３０と、ステンレスなどの金属製のバックアップリング１４０が設けられている。樹脂製シール１３０は、軸表面（スリーブ２５の外周面）に摺動自在に接触するリップ部１３１と、支持部材１２０における大径部１２２の内周面に対する締め代部分１３２と、段差部１２３により圧縮される被圧縮部１３３とを備えている。なお、図２においては、説明の便宜上、樹脂製シール１３０は、外力を受けていない状態の図を示している。従って、点線で示している締め代部分１３２及び被圧縮部１３３は、装着状態においては、実際には圧縮される。以上の構成により、樹脂製シール１３０及びバックアップリング１４０は、支持部材１２０における段差部１２３と内向きフランジ部１２４によって挟み込まれることによって、支持部材１２０に対して固定された状態となっている。
　（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、弾性体製シール１１０は圧入された状態で固定されるので、支持部材１２０と弾性体製シール１１０とを接着剤により固定する必要がない。従って、環境負荷物質である接着剤を用いる必要がない。また、従来のようにアダプターも不要である。更に、弾性体製シール１１０は、支持部材１２０に対しても締め代（第３締め代部１１５及び第４締め代部１１６）を有している。従って、支持部材１２０に弾性体製シール１１０を装着させることで、これらを１部品として取り扱うことが可能となる。また、本実施例においては、樹脂製シール１３０及びバックアップリング１４０も支持部材１２０に固定されている。従って、これらの４つの部材を１部品として取り扱うことができる。従って、組立作業性に優れている。
　また、本実施例においては、弾性体製シール１１０に、第１締め代部１１３，第２締め代部１１４，第３締め代部１１５及び第４締め代部１１６を設けた構成を採用している。これにより、シールリップ１１２の変形を抑制しつつ、弾性体製シール１１０を安定的に固定させることができる。すなわち、弾性体製シール１１０において、密封対象流体側（Ｌ）の第３締め代部１１５と第１締め代部１１３によって、シールリップ１１２の変形を抑制できる。そして、大径部１２２に対する第４締め代部１１６と第２締め代部１１４によって、小さな締め代でも大きなつぶし率になるため、軸線方向の長さが短くても、圧入により締め付けられる力を大きくすることができる。これにより、軸線方向の長さを長くすることなく、弾性体製シール１１０を安定的に固定させることが可能となる。また、第１締め代部１１３と第２締め代部１１４との間の部位の外径は、軸孔３１の内径よりも小さく設定されている。そのため、弾性体製シール１１０を軸孔３１に装着する際に、第１締め代部１１３と第２締め代部１１４が異常に変形してしまうことを抑制できる。これにより、弾性体製シール１１０の位置決め精度を高めることができる。
　また、本実施例においては、シールリップ１１２における根元部分１１２ａの内周面側は支持部材１２０により支持される構成を採用している。これにより、シールリップ１１２の変形は効果的に抑制される。従って、密封装置１００を装着する際や、密封対象流体側（Ｌ）が負圧になった場合でも、シールリップ１１２の変形を抑制し、密封機能の低下を抑制することができる。また、支持部材１２０が、シールリップ１１２の密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）への変形を抑制するバックアップリングとしての機能も発揮する。
　（その他）
　上記実施例においては、密封装置の適用例として、自動車用のウォーターポンプ１０に用いられる場合を例にして説明した。しかしながら、本発明は相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間をシールする必要のある各種装置に適用可能である。また、上記実施例においては、回転軸２１にスリーブ２５を装着させる場合を示したが、本発明においては、軸の表面に対して、弾性体製シールのシールリップが直接摺動接触する場合にも適用可能である。
　１０　ウォーターポンプ
　２１　回転軸
　２２　ベアリング
　２３　プーリー
　２４　インペラー
　２５　スリーブ
　３０　ハウジング
　３１　軸孔
　３２　段差面
　１００　密封装置
　１１０　弾性体製シール
　１１１　胴体部
　１１２　シールリップ
　１１２ａ　根元部分
　１１２ｂ　リップ先端部分
　１１３　第１締め代部
　１１４　第２締め代部
　１１５　第３締め代部
　１１６　第４締め代部
　１１７　ネジ溝
　１２０　支持部材
　１２１　小径部
　１２２　大径部
　１２３　段差部
　１２４，１２５　内向きフランジ部
　１３０　樹脂製シール
　１３１　リップ部
　１３２　締め代部分
　１３３　被圧縮部
　１４０　バックアップリング

Claims (3)

  1. 　相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置において、
    　前記軸の表面に摺動自在に接触するシールリップを有する弾性体製シールと、
    　前記シールリップよりも密封対象流体側とは反対側の位置で該弾性体製シールの内周面側を支持する支持部材と、
    　を備える密封装置であって、
    　前記支持部材は、密封対象流体側の小径部と、該小径部よりも外径が大きく、該小径部を介して密封対象流体側とは反対側の大径部とを有する段差付きの環状部材で構成されると共に、
    　前記弾性体製シールは、前記ハウジングの軸孔内周面に対して締め代を有し、かつ前記小径部と大径部の双方に対して締め代を有しており、前記軸孔内周面と支持部材との間に圧入された状態で固定されることを特徴とする密封装置。
  2. 　前記弾性体製シールの外周面側には、内周面側における前記小径部に対して締め代を有する部位の径方向外側に設けられる第１締め代部と、内周面側における前記大径部に対して締め代を有する部位の径方向外側に設けられる第２締め代部とが設けられており、これら第１締め代部と第２締め代部との間の部位の外径は、前記軸孔の内径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
  3. 　前記シールリップは、密封対象流体側に向かって伸びる円筒状の根元部分と、該根元部分から密封対象流体側かつ径方向内側に伸びて前記軸表面に摺動自在に接触するリップ先端部分とから構成されており、前記根元部分の内周面側は前記支持部材により支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の密封装置。
PCT/JP2013/084725 2013-01-29 2013-12-25 密封装置 Ceased WO2014119204A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014559536A JP6143018B2 (ja) 2013-01-29 2013-12-25 密封装置
US14/439,725 US9297457B2 (en) 2013-01-29 2013-12-25 Sealing device
CN201380051054.4A CN104704271B (zh) 2013-01-29 2013-12-25 密封装置
EP13874206.9A EP2952788B1 (en) 2013-01-29 2013-12-25 Sealing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013013942 2013-01-29
JP2013-013942 2013-01-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014119204A1 true WO2014119204A1 (ja) 2014-08-07

Family

ID=51261928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/084725 Ceased WO2014119204A1 (ja) 2013-01-29 2013-12-25 密封装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9297457B2 (ja)
EP (1) EP2952788B1 (ja)
JP (1) JP6143018B2 (ja)
CN (1) CN104704271B (ja)
WO (1) WO2014119204A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190308A (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 ナブテスコ株式会社 シール構造、減速機、およびシール構造の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112166268B (zh) * 2018-08-28 2023-01-31 Nok株式会社 树脂制盖中的密封结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084863U (ja) * 1983-11-17 1985-06-11 エヌオーケー株式会社 オイルシ−ル
DE3826629A1 (de) * 1988-08-05 1990-02-08 Goetze Ag Wellenabdichtungssystem
JPH02130466U (ja) * 1989-04-04 1990-10-26
JP2002364761A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Toyota Industries Corp シール材
JP2004190844A (ja) 2002-12-13 2004-07-08 Eagle Ind Co Ltd シール装置
JP2006183852A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Eagle Ind Co Ltd 軸封装置
JP2009127833A (ja) 2007-11-28 2009-06-11 Eagle Ind Co Ltd リップタイプシール
WO2010061670A1 (ja) 2008-11-27 2010-06-03 イーグル工業株式会社 リップタイプシール
JP2012122534A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Nok Corp 密封装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084863A (ja) 1983-10-14 1985-05-14 Seiko Epson Corp Ｃ−ｍｏｓ半導体集積回路装置
JPH02130466A (ja) 1988-11-11 1990-05-18 Hitachi Ltd 液体クロマトグラフ
US6367811B1 (en) * 1998-11-24 2002-04-09 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Rotation shaft seal
JP3987670B2 (ja) * 2000-03-10 2007-10-10 イーグル工業株式会社 リップ型シールの装着構造
JP2003120823A (ja) * 2001-10-19 2003-04-23 Eagle Ind Co Ltd シール装置
JP4180832B2 (ja) * 2002-04-24 2008-11-12 イーグル工業株式会社 メカニカルシール装置
JP2004156702A (ja) * 2002-11-06 2004-06-03 Toyota Industries Corp 軸封装置
EP1598579B1 (en) * 2003-02-27 2008-05-14 EAGLE INDUSTRY Co., Ltd. Lip-type seal
KR101222621B1 (ko) * 2004-12-20 2013-01-16 이글 고오교 가부시키가이샤 샤프트 실링장치
DE102005024006B4 (de) * 2005-05-25 2015-09-03 Ab Skf Kompressordichtung
KR101335636B1 (ko) * 2006-03-08 2013-12-03 이구루코교 가부시기가이샤 씰 장치
EP2172678B1 (en) * 2007-08-02 2013-04-10 Eagle Industry Co., Ltd. Seal device
CN201339716Y (zh) * 2008-12-29 2009-11-04 上海三电贝洱汽车空调有限公司 一种轴封

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084863U (ja) * 1983-11-17 1985-06-11 エヌオーケー株式会社 オイルシ−ル
DE3826629A1 (de) * 1988-08-05 1990-02-08 Goetze Ag Wellenabdichtungssystem
JPH02130466U (ja) * 1989-04-04 1990-10-26
JP2002364761A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Toyota Industries Corp シール材
JP2004190844A (ja) 2002-12-13 2004-07-08 Eagle Ind Co Ltd シール装置
JP2006183852A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Eagle Ind Co Ltd 軸封装置
JP2009127833A (ja) 2007-11-28 2009-06-11 Eagle Ind Co Ltd リップタイプシール
WO2010061670A1 (ja) 2008-11-27 2010-06-03 イーグル工業株式会社 リップタイプシール
JP2012122534A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Nok Corp 密封装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2952788A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190308A (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 ナブテスコ株式会社 シール構造、減速機、およびシール構造の製造方法
JP7398209B2 (ja) 2019-05-23 2023-12-14 ナブテスコ株式会社 シール構造、減速機、およびシール構造の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104704271A (zh) 2015-06-10
EP2952788A4 (en) 2016-09-28
EP2952788A1 (en) 2015-12-09
JPWO2014119204A1 (ja) 2017-01-26
CN104704271B (zh) 2016-12-28
US9297457B2 (en) 2016-03-29
JP6143018B2 (ja) 2017-06-07
US20150276062A1 (en) 2015-10-01
EP2952788B1 (en) 2017-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9581248B2 (en) Mechanical seal
JP6208665B2 (ja) 密封装置
CN106605089B (zh) 机械密封件
JP6113733B2 (ja) 密封装置
CN202732975U (zh) 机械密封体
WO2016009803A1 (ja) 密封装置
JP6143018B2 (ja) 密封装置
CN107893852B (zh) 密封组件和密封机构
KR20190117391A (ko) 시일 기구 및 당해 시일 기구를 구비한 장치
CN104040228B (zh) 密封装置
KR102584759B1 (ko) 시일 기구를 구비하는 장치
WO2016021433A1 (ja) 密封装置
JP2005273693A (ja) 密封装置
JP3186473U (ja) 密封装置
CN110268184B (zh) 旋转引入装置和曲轴组件
JP3196643U (ja) シール装置
JP2022093033A (ja) 減速機
JP2008286320A (ja) 密封装置
CN112513504A (zh) 密封装置和密封结构
WO2016088625A1 (ja) ダイアフラム形分割メカニカルシール
JP2014109283A (ja) 密封装置
JP2019168072A (ja) メカニカルシール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13874206

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014559536

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013874206

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013874206

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14439725

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE