| 【発明の名称】 |
密封装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】濱本 耕吉
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| 【要約】 |
【課題】密封対象側に負圧が発生した場合でも、密封性能を維持する信頼性に優れた密封装置を提供する。
【解決手段】シールリップ３２の根元の位置から軸心に向かって延びて軸６０の表面に摺接する固定リップ３３を設け、この固定リップ３３は、可撓性を有するシールリップ３２の根元の位置であって、略撓み変形されなくなる部分から軸心に向かって延びるように形成させることによって、実質的に撓み変形することのないように構成し、また、固定リップ３３の先端は、その内周の径が軸６０の軸径と同程度あるいはやや小さく設定されており、軸６０の表面に対して面接触しながら摺接するように構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】密封対象側に向かって延びて軸表面に対して摺動自在に接触するシールリップであって、かつ、可撓性を有する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根元から軸心に向かって延びて軸の表面に摺接し、かつ、略撓み変形することのない固定リップを備えたことを特徴とする密封装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車のパワーステアリング等の圧力が作用する軸封部に用いられる密封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、たとえば、図３や図４に示すものが知られている。
【０００３】図３は従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車のパワーステアリングのロッド用のオイルシールとして用いられる密封装置の一例を示している。
【０００４】また、図４は従来技術に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車のパワーステアリングのメインシャフト・ピニオンシャフト用のオイルシールとして用いられる密封装置の一例を示している。
【０００５】まず、図３に示す密封装置について説明する。
【０００６】密封装置１００は、ハウジング１５０と軸１６０との間の環状隙間を密封するための装置であり、密封対象側（Ｏ）から大気側（Ａ）へ密封対象物が漏れるのを防止するものである。
【０００７】密封装置１００には、密封対象側（Ｏ）に向かって延びるシールリップ１０１が設けられている。
【０００８】このシールリップ１０１の先端リップ１０１ａは、軸１６０の表面に対して摺動自在に密着し、密封装置１００と軸１６０が相対的に移動（軸方向あるいは回転方向を問わない）した場合でも、密封性能を維持する。
【０００９】更に、シールリップ１０１は可撓性を有しており、軸１６０が偏心した場合であっても、シールリップ１０１は軸１６０に追随するため、密封性能を維持する。
【００１０】ここで、上述したように、密封装置１００が、自動車のパワーステアリングのロッド用のオイルシールとして用いられる場合には、密封対象側（Ｏ）の圧力、すなわち、流体（オイル）圧力が７０ｋｇｆ／ｃｍ2程度になるため、これに耐えることのできる耐圧性を有していなければならない。
【００１１】そこで、図に示す密封装置１００には、シールリップ１０１の根元の位置に樹脂製のバックアップリング１０２が配置される。
【００１２】これにより、シールリップ１０１の根元が支えられるため、密封対象側（Ｏ）から大気側（Ａ）へ高い圧力が負荷された場合でも、シールリップ１０１が反転してしまうことが防止される。
【００１３】従って、密封対象側（Ｏ）が高圧となる条件の下でも、好適に密封性能を維持することができる。
【００１４】次に、図４に示す密封装置について説明する。
【００１５】この密封装置２００についても、基本的な構成は上述した図３に示す密封装置１００と同様であるので、異なる構成等のみについて説明する。
【００１６】密封装置２００は、上記密封装置１００に比べて比較的圧力の低い条件下で使用されるものであり、上述した自動車のパワーステアリングのメインシャフト・ピニオンシャフト用のオイルシールとして用いられる場合には、流体（オイル）圧力２０〜３０ｋｇｆ／ｃｍ2程度に耐え得る耐圧性があれば良い。
【００１７】従って、密封装置２００には、上述したバックアップリングが用いられていない。
【００１８】密封装置２００は、シールリップ２０１が２段リップとなっていることに特徴がある。
【００１９】すなわち、シールリップ２０１は、メインリップ２０１ａと、メインリップ２０１ａの根元付近に設けられる補助リップ２０１ｂと、を備えている。
【００２０】これらメインリップ２０１ａおよび補助リップ２０１ｂは、上述した密封装置１００の先端リップ１０１ａと同様に、軸１６０の表面に対して摺接し、かつ、軸１６０の偏心に対して追従自在である。
【００２１】また、補助リップ２０１ｂは、メインリップ２０１ａの反転を防止する機能をも有する。
【００２２】このように、図３や図４に示す密封装置は、いずれも密封対象側の圧力が高くなる環境下でも好適に利用されるものである。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００２４】上述した従来技術に係る密封装置の構成の場合には、密封対象側から大気側に向かって作用する力（圧力）に対しては、好適に密封性能を維持する構成となっているものの、反対方向へ力が作用する場合に対して密封性能を維持するようには考慮されてない構成となっていた。
【００２５】すなわち、密封装置を、自動車のパワーステアリングのロッド用、あるいは、メインシャフト・ピニオンシャフト用のオイルシールとして用いる場合には、パワーステアリング作動中に、オイル側（密封対象側）に負圧（１ｋｇｆ／ｃｍ2程度）が発生する場合がある。
【００２６】従って、シールリップには、大気側から密封対象側に向かって力が作用することになる。
【００２７】この場合、シールリップは、密封対象側に延びた構成であり、かつ、可撓性を有する構成であるために、比較的容易に密封対象側に向かって引っ張られてしまう。
【００２８】これにより、リップの先端が軸の表面から浮き上がってしまい、オイルなどの密封流体が漏れてしまう原因となっていた。
【００２９】本発明は上記の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、密封対象側に負圧が発生した場合でも、密封性能を維持する信頼性に優れた密封装置を提供することにある。
【００３０】
【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、密封対象側に向かって延びて軸表面に対して摺動自在に接触するシールリップであって、かつ、可撓性を有する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根元から軸心に向かって延びて軸の表面に摺接し、かつ、略撓み変形することのない固定リップを備えたことを特徴とする。
【００３１】従って、密封対象側に負圧が発生して、シールリップに対して密封対象側に向かう力が作用した場合であっても、略撓み変形することのない固定リップによって、シールリップの根元からその力に対して抵抗力が作用するため、シールリップの密封対象側に向かう変形が抑制される。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態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。
【００３３】（第１の実施の形態）図１を参照して、第１の実施の形態に係る密封装置について説明する。
【００３４】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車のパワーステアリングのロッド用のオイルシールとして用いられる密封装置の一例を示している。
【００３５】密封装置１は、ハウジング５０と軸６０との間の環状隙間を密封するための装置であり、密封対象側（Ｏ）から大気側（Ａ）へ密封対象物が漏れるのを防止するものである。
【００３６】密封装置１はハウジング５０に設けられた孔の内周に嵌着され、また、この孔の内周に設けられた位置決め部材６によって位置決め支持される。
【００３７】密封装置１は、概略、補強環２と、この補強環２に焼き付けあるいは一体成形されるゴム状弾性体３と、樹脂製のバックアップリング４と、から構成される。
【００３８】補強環２は、断面Ｌ字形状であり、円筒部２１と、この円筒部２１の大気側（Ａ）端部に設けられる内向きフランジ部２２と、を有する。
【００３９】また、ゴム状弾性体３は、円筒部２１よりも外周側に設けられてハウジング５０の孔の内周に密着する外周シール３１と、密封対象側（Ｏ）に向かって延びるシールリップ３２と、このシールリップ３２の根元の位置から軸心に向かって延びて軸６０の表面に摺接する固定リップ３３と、を有する。
【００４０】ここで、シールリップ３２のリップの先端である先端リップ３２ａが軸６０の表面に対して摺動自在に密着し、密封装置１と軸６０が相対的に移動（軸方向あるいは回転方向を問わない）した場合でも、密封性能を維持するように構成されている。
【００４１】なお、説明簡単のために、図ではシールリップ３２が軸表面に密着する前の変形していない状態を示しており、実際に軸６０を組み立てた場合には、軸６０の表面よりも内部に侵入した部分が変形して軸６０の表面に摺動自在に密着することになる。
【００４２】また、シールリップ３２は可撓性を有しており、軸６０が偏心した場合であっても、シールリップ３２は軸６０に追随するため、密封性能を維持するように構成されている。
【００４３】さらにシールリップ３２の外周にはスプリング５が嵌め込まれており、先端リップ３２ａが軸６０の表面に対して適正に密着するようになっている。
【００４４】また、密封対象側（Ｏ）の圧力が高い場合でも、耐圧性を良くするために、バックアップリング４が設けられており、これにより、密封対象側（Ｏ）の圧力が高くなって、密封対象側（Ｏ）から大気側（Ａ）に向かって力が作用した場合でも、シールリップ３２の根元が支持されるので、シールリップ３２が反転してしまうことはない。
【００４５】そして、本発明の実施の形態においては、上述したように、シールリップ３２の根元の位置から軸心に向かって延びて軸６０の表面に摺接する固定リップ３３が設けられている。
【００４６】この固定リップ３３は、可撓性を有するシールリップ３２の根元の位置であって、略撓み変形されなくなる部分から軸心に向かって延びるように形成させることによって、実質的に撓み変形することのないように構成されている。
【００４７】また、固定リップ３３の先端は、その内周の径が軸６０の軸径と同程度あるいはやや小さく設定されており、軸６０の表面に対して面接触しながら摺接するように構成されている。
【００４８】このように構成された固定リップ３３を設けたことによって、例え密封対象側（Ｏ）に負圧が発生して、大気側（Ａ）から密封対象側（Ｏ）に向かってシールリップ３２に対して力が作用した場合であっても、固定リップ３３が抵抗力となりシールリップ３２の撓み変形が抑制される。
【００４９】すなわち、シールリップ３２に図中Ｆ方向に力が作用した場合には、撓み変形することのない固定リップ３３が軸６０の表面に支えられることで、シールリップ３２には元に戻されるような方向に力が働き、シールリップ３２の撓み変形が抑制される。
【００５０】従って、先端リップ３２ａが軸６０の表面から浮いてしまうことを防止でき、負圧が発生した場合であっても密封性能を維持することができる。
【００５１】（第２の実施の形態）図２には、第２の実施の形態が示されている。
【００５２】図２は本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示す概略構成断面図であり、例えば、自動車のパワーステアリングのメインシャフト・ピニオンシャフト用のオイルシールとして用いられる密封装置の一例を示している。
【００５３】図２に示す密封装置１０についても、基本的な構成は上述した図１に示す密封装置１と同様であるので、異なる構成等のみについて詳しく説明する。
【００５４】密封装置１０は、上記密封装置１に比べて比較的圧力の低い条件下で使用されるものである。
【００５５】従って、密封装置１０には、上述したバックアップリングが用いられていない。
【００５６】また、密封装置１０は、シールリップ１３２が２段リップとなっている点で上述した密封装置１とは異なっている。
【００５７】すなわち、シールリップ１３２は、メインリップ１３２ａと、メインリップ１３２ａの根元付近に設けられる補助リップ１３２ｂと、を備えている。
【００５８】これらメインリップ１３２ａおよび補助リップ１３２ｂは、上述した密封装置１の先端リップ３２ａと同様に、軸６０の表面に対して摺接し、かつ、軸６０の偏心に対して追従自在である。
【００５９】そして、本実施の形態においては、シールリップ１３２の根元の位置から軸心に向かって延びて軸６０の表面に摺接する固定リップ１３３が設けられている。
【００６０】この固定リップ１３３も、上述した密封装置１における固定リップ３３と同様に、可撓性を有するシールリップ１３２の根元の位置であって、略撓み変形されなくなる部分から軸心に向かって延びるように形成させることによって、実質的に撓み変形することのないように構成されている。
【００６１】さらに、固定リップ１３３の先端は、その内周の径が軸６０の軸径と同程度あるいはやや小さく設定されており、軸６０の表面に対して面接触しながら摺接するように構成されている。
【００６２】従って、上記第１の実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、固定リップを備えたことによって、密封対象側に負圧が発生した場合であっても、シールリップの密封対象側に向かう変形を抑制して密封性能を維持することができ、信頼性に優れる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４３８５
【氏名又は名称】エヌオーケー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月２１日（１９９９．５．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５００６
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２９２３７（Ｐ２０００−３２９２３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月３０日（２０００．１１．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１４１７１５ |
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