(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2019035429
(43)【国際公開日】20190221
【発行日】20200806
(54)【発明の名称】密封装置
(51)【国際特許分類】
   F16J 15/3232 20160101AFI20200710BHJP
   F16J 15/324 20160101ALI20200710BHJP
【FI】
   !F16J15/3232 201
   !F16J15/324
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】11
【出願番号】2019536764
(21)【国際出願番号】JP2018030121
(22)【国際出願日】20180810
(31)【優先権主張番号】2017156557
(32)【優先日】20170814
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】000004385
【氏名又は名称】NOK株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝大門1丁目12番15号
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】相原 孝行
【住所又は居所】日本国福島県福島市永井川字続堀8番地 NOK株式会社内
【テーマコード(参考)】
3J006
3J043
【Fターム(参考)】
3J006AD02
3J006AE16
3J006AE28
3J006AE46
3J006AE49
3J006CA01
3J043AA16
3J043BA07
3J043CA02
3J043CB13
3J043DA01
3J043HA01
(57)【要約】
主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることのできる密封装置を提供する。
軸に対して摺動自在な主リップ122と、主リップ122よりも密封対象流体側に設けられ、かつ前記軸に対して摺動自在な補助リップ221と、主リップ122及び補助リップ221の双方の内周面に塗布されるグリースGと、を備える密封装置10であって、補助リップ221側から主リップ122側に向けて、主リップ122に接しない位置まで伸び、グリースGの径方向外側への侵入を規制する補助リップ側環状突起222を備えることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
前記軸に対して摺動自在な主リップと、
前記主リップよりも密封対象流体側に設けられ、かつ前記軸に対して摺動自在な補助リップと、
前記主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースと、
を備える密封装置であって、
前記主リップ側から前記補助リップ側に向けて、該補助リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する主リップ側環状突起、及び前記補助リップ側から前記主リップ側に向けて、該主リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項2】
前記主リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びていることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
【請求項3】
前記補助リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びていることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
【請求項4】
前記補助リップ側環状突起は、前記主リップにおける密封対象流体側の端部よりも径方向外側に位置していることを特徴とする請求項1,2または3に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸とハウシングとの間の環状隙間を封止する密封装置に関する。
【背景技術】
【0002】
減速機などに用いられるオイルシール(密封装置)には、潤滑油やグリースに混入する金属粉によるシールリップの摩耗を抑制するために、シールリップ(主リップ)の他に、補助リップが備えられている。図4を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図4は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。
【0003】
従来例に係る密封装置700は、メインシール710と、補助シール720とを備えている。メインシール710は、補強環711と、補強環711に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部712とを備えている。そして、シール本体部712に、軸に対して摺動自在な主リップ712aが設けられている。また、補助シール720は、補強環721と、補強環721に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部722とを備えている。そして、シール本体部722に、軸に対して摺動自在な補助リップ722aが設けられている。
【0004】
また、主リップ712a及び補助リップ722aの双方の内周面には、グリースGが塗布されている。通常、密封装置を製造販売するメーカにてグリースGが塗布された密封装置が、減速機などを製造販売するメーカに出荷される。そして、グリースGは、主リップ712aから補助リップ722aに連続的に塗布される。ここで、主リップ712aと補助リップ722aとの間には環状の隙間が設けられているため、グリースGが塗布される際には、当該隙間からグリースGが侵入する。そして、この隙間の内部側は、広い空間に、そのまま繋がっているため、当該隙間から侵入するグリースGの量は、周方向の各箇所で不均一となる。例えば、図4中のGXに示すように、周方向のある箇所においては、多量のグリースGが侵入してしまうこともある。これにより、主リップ712a及び補助リップ722aの双方の内周面に塗布されるグリースGの量が、周方向で不均一になっていた。従って、塗布されるグリースGの量が少ない部分においては、早期に主リップ712aや補助リップ722aの摺動摩耗が進行してしまうおそれがあり、密封装置の密封性能を長期に亘り安定させることができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実公平7−56598号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることのでき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】
【0007】
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。
【0008】
すなわち、本発明の密封装置は、
軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
前記軸に対して摺動自在な主リップと、
前記主リップよりも密封対象流体側に設けられ、かつ前記軸に対して摺動自在な補助リップと、
前記主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースと、
を備える密封装置であって、
前記主リップ側から前記補助リップ側に向けて、該補助リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する主リップ側環状突起、及び前記補助リップ側から前記主リップ側に向けて、該主リップに接しない位置まで伸び、前記グリースの径方向外側への侵入を規制する補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする。
【0009】
本発明の密封装置によれば、主リップ側環状突起及び補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方が備えられている。そのため、グリースが塗布される際に、主リップと補助リップとの間の隙間から侵入するグリースが、主リップ側環状突起及び補助リップ側環状突起のうちの少なくともいずれか一方によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、主リップ側環状突起は補助リップに接しておらず、補助リップ側環状突起は主リップに接していない。従って、これらの環状突起が、主リップや補助リップが軸に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。
【0010】
前記主リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びているとよい。
【0011】
これにより、主リップ側環状突起によって、グリースの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。
【0012】
前記補助リップ側環状突起は、密封装置の中心軸線に対して平行に伸びるか、先端に向かって縮径するように伸びているとよい。
【0013】
これにより、補助リップ側環状突起によって、グリースの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。
【0014】
前記補助リップ側環状突起は、前記主リップにおける密封対象流体側の端部よりも径方向外側に位置しているとよい。
【発明の効果】
【0015】
以上説明したように、本発明によれば、主リップ及び補助リップの双方の内周面に塗布されるグリースの量を周方向において均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】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】図2は本発明の実施例1に係る密封構造の模式的断面図である。
【図3】図3は本発明の実施例2に係る密封装置の模式的断面図である。
【図4】図4は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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。
【0018】
(実施例1)
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。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に係る密封構造の模式的断面図である。本実施例に係る密封装置は略回転対称形状である。図1及び図2においては、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。
【0019】
<密封構造>
本実施例に係る密封装置(オイルシール)を適用した密封構造について、図2を参照して説明する。本実施例に係る密封装置は、減速機やサーボ―モーターなどにおいて、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するために好適に用いることができる。図2はその一例を示したものである。図示のように、本実施例に係る密封装置10は、相対的に回転する軸500とハウジング600の軸孔との間の環状隙間を封止する役割を担っている。図中、右側がオイルなどの密封対象流体が密封された密封領域であり、左側が密封領域とは反対側の領域(ここでは大気領域)である。以下、説明の便宜上、使用時において密封領域となる側(図1及び図2中、右側)を「密封領域側(O)」と称し、大気領域となる側(図1及び図2中、左側)を「大気側(A)」と称する。なお、密封領域側(O)は、「密封対象流体側」に相当する。密封装置10は、ハウジング600の軸孔の内周面に嵌合によって固定される。そして、軸500とハウジング600が相対的に回転すると、密封装置10はハウジング600に対しては静止状態を維持し、密封装置10と軸500との間で摺動するように設計されている。
【0020】
<密封装置>
密封装置10について、より詳細に説明する。密封装置10は、メインシール100と、補助シール200とを備えている。メインシール100は、補強環110と、補強環110に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部120とを備えている。例えば、補強環110をインサート部品として、インサート成形によりシール本体部120を成形することで、メインシール100が得られる。補強環110は、円筒部111と、円筒部111における大気側(A)の端部に設けられる内向きフランジ部112とから構成される。シール本体部120は、外周シール部121と、主リップ122と、ダストリップ123とを備えている。外周シール部121は、ハウジング600の軸孔の内周面に密着するように構成されている。これにより、密封装置10がハウジング600の軸孔の内周面に嵌合により固定され、かつ密封装置10とハウジング600の軸孔の内周面との間の隙間からの密封対象流体の漏れが防止される。主リップ122とダストリップ123は、いずれも軸500の外周面に対して摺動自在に構成されている。主リップ122は、主として、密封対象流体の漏れを防止する役割を担っている。また、主リップ122の外周面側には、主リップ122の径方向内側の先端を軸500に押し付けるためのガータスプリング130が設けられている。ダストリップ123は、主として、外部からの異物(埃など)が密封領域側(O)に侵入してしまうことを防止する役割を担っている。
【0021】
補助シール200は、補強環210と、補強環210に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部220とを備えている。例えば、補強環210をインサート部品として、インサート成形によりシール本体部220を成形することで、補助シール200が得られる。補強環210は、略円筒部211と、略円筒部211における密封領域側(O)の端部に設けられる内向きフランジ部212とから構成される。シール本体部220は、軸500に対して摺動自在な補助リップ221を備えている。以上のように構成される補助シール200は、メインシール100に対して嵌合により固定される。すなわち、補助シール200における補強環210の略円筒部211が、メインシール100におけるシール本体部120のうち、補強環110の円筒部111の内側の部位に嵌合により固定される。これにより、補助シール200における補助リップ221は、主リップ122よりも密封領域側(O)に設けられる。補助リップ221は、主として、金属粉などが混入され得る密封対象流体が主リップ122側に侵入することを抑制する役割を担っている。この補助リップ221が設けられることにより、主リップ122の摩耗を抑制することができ、主リップ122の寿命を延ばすことが可能となる。
【0022】
そして、本実施例に係る補助シール200のシール本体部220には、補助リップ221側から主リップ122側に向けて、主リップ122に接しない位置まで伸びる補助リップ側環状突起222が備えられている。本実施例に係る補助リップ側環状突起222は、密封装置10の中心軸線に対して平行に伸びるように構成されている。ただし、補助リップ側環状突起は、先端に向かって縮径するように伸びるように構成することも好適である(図1中、丸で囲まれた部分に示した補助リップ側環状突起222X参照)。
【0023】
また、本実施例に係る密封装置10においては、主リップ122及び補助リップ221の双方の内周面には、グリースGが塗布されている。これにより、密封対象流体が主リップ122側に侵入することを抑制することができ、かつ主リップ122と軸500との間の摺動性、及び補助リップ221と軸500との間の摺動性を高めることができる。ここで、グリースGは、主リップ122から補助リップ221に連続的に塗布される。上記の補助リップ側環状突起222は、グリースGの径方向外側への侵入を規制する役割を担っている。なお、本実施例に係る補助リップ側環状突起222は、主リップ122における密封領域側(O)の端部よりも径方向外側に位置している。これにより、塗布されるグリースGの全体量が所望の量となるようにしている。
【0024】
<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10によれば、補助シール200のシール本体部220に補助リップ側環状突起222が備えられている。そのため、グリースGが塗布される際に、主リップ122と補助リップ221との間の隙間から侵入するグリースGが、補助リップ側環状突起222によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースGが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ122及び補助リップ221の双方の内周面に塗布されるグリースGの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、軸500が回転する場合には、グリースGに遠心力が作用することになるが、補助リップ側環状突起222によって、グリースGが飛散してしまうことも抑制することができる。
【0025】
また、補助リップ側環状突起222は主リップ122に接していない。従って、例えば、ハウジング600に対して軸500が偏心するような場合に、補助リップ側環状突起222が、主リップ122が軸500に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。
【0026】
更に、補助リップ側環状突起は、密封装置10の中心軸線に対して平行に伸びる(補助リップ側環状突起222)か、先端に向かって縮径するように伸びるように構成(補助リップ側環状突起222X)される。これにより、補助リップ側環状突起222,222Xによって、グリースGの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。なお、補助リップ側環状突起が先端に向かって縮径するように伸びるように構成される場合(補助リップ側環状突起222X)の方が、平行に伸びるように構成される場合(補助リップ側環状突起222)よりも、グリースGの径方向外側への侵入を、より効果的に抑制することができる。
【0027】
(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、補助シールのシール本体部に補助リップ側環状突起が備えられる場合の構成を示した。これに対して、本実施例においては、当該補助リップ側環状突起が備えられる代わりに、メインシールのシール本体部に主リップ側環状突起が備えられる場合の構成を示す。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同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【0028】
図3は本発明の実施例2に係る密封装置の模式的断面図である。本実施例に係る密封装置は略回転対称形状である。図3においては、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示している。また、図3においては、グリースGが塗布される前の状態を示している。
【0029】
本実施例に係る密封装置が適用される密封構造については、上記実施例1で説明した密封構造と同様であるので、その説明は省略する。本実施例に係る密封装置10Xにおいても、メインシール100Xと、補助シール200Xとを備えている。また、本実施例に係るメインシール100Xも、補強環110と、補強環110に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部120Xとを備えている。補強環110については、上記実施例1における補強環110と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【0030】
そして、本実施例に係るメインシール100Xにおけるシール本体部120Xにおいても、外周シール部121と、主リップ122と、ダストリップ123とを備えている。これら外周シール部121,主リップ122、及びダストリップ123については、上記実施例1の場合と同一の構成であるので、その説明は省略する。そして、本実施例に係るシール本体部120Xには、上記実施例1の場合とは異なり、主リップ122側から補助リップ221側に向けて、補助リップ221に接しない位置まで伸びる主リップ側環状突起124が備えられている。本実施例に係る主リップ側環状突起124は、密封装置10Xの中心軸線に対して平行に伸びるように構成されている。ただし、主リップ側環状突起は、先端に向かって縮径するように伸びるように構成することも好適である(図3中、丸で囲まれた部分に示した主リップ側環状突起124X参照)。
【0031】
また、本実施例に係る補助シール200Xも、補強環210と、補強環210に一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部220Xとを備えている。補強環210については、上記実施例1における補強環210と同一の構成である。また、本実施例に係るシール本体部220Xについては、上記実施例1におけるシール本体部220に備えられていた補助リップ側環状突起222が備えられていない点のみが、当該シール本体部220と異なっている。
【0032】
そして、本実施例に係る密封装置10Xにおいては、主リップ122及び補助リップ221の双方の内周面には、グリースGが塗布されている。ただし、図3においては、グリースGが塗布される前の状態を示している。グリースGの塗布については、上記実施例1の中で、図1及び図2を参照して説明した通りである。本実施例においては、上記の主リップ側環状突起124が、グリースGの径方向外側への侵入を規制する役割を担っている。
【0033】
本実施例に係る密封装置10Xによれば、メインシール100Xのシール本体部120Xに主リップ側環状突起124が備えられている。そのため、グリースGが塗布される際に、主リップ122と補助リップ221との間の隙間から侵入するグリースGが、主リップ側環状突起124によって規制される。従って、周方向の一部において、グリースGが多量に侵入してしまうようなことを抑制できるため、主リップ122及び補助リップ221の双方の内周面に塗布されるグリースGの量を周方向において均一化させることが可能となる。また、軸500が回転する場合には、グリースGに遠心力が作用することになるが、主リップ側環状突起124によって、グリースGが飛散してしまうことも抑制することができる。
【0034】
また、主リップ側環状突起124は補助リップ221に接していない。従って、例えば、ハウジング600に対して軸500が偏心するような場合に、主リップ側環状突起124が、補助リップ221が軸500に追従して変形する際の妨げになってしまうこともない。
【0035】
更に、主リップ側環状突起は、密封装置10の中心軸線に対して平行に伸びる(主リップ側環状突起124)か、先端に向かって縮径するように伸びるように構成(主リップ側環状突起124X)される。これにより、主リップ側環状突起124,124Xによって、グリースGの径方向外側への侵入を効果的に抑制することができる。なお、主リップ側環状突起が先端に向かって縮径するように伸びるように構成される場合(主リップ側環状突起124X)の方が、平行に伸びるように構成される場合(主リップ側環状突起124)よりも、グリースGの径方向外側への侵入を、より効果的に抑制することができる。
【0036】
(その他)
上記実施例1では、補助リップ側環状突起が備えられた場合の構成を示し、実施例2では、主リップ側環状突起が備えられた場合の構成を示した。しかしながら、本発明においては、補助リップ側環状突起と主リップ側環状突起の両者を備える構成も適用し得る。なお、この場合には、補助リップ側環状突起と主リップ側環状突起が接触しないように配置する必要がある。例えば、実施例2に示すメインシール100Xに対して、実施例1に示す補助シール200を嵌合により固定させて、グリースGを塗布することにより得られる密封装置も、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0037】
10,10X 密封装置
100,100X メインシール
110 補強環
111 円筒部
112 内向きフランジ部
120,120X シール本体部
121 外周シール部
122 主リップ
123 ダストリップ
124 主リップ側環状突起
130 ガータスプリング
200,200X 補助シール
210 補強環
211 略円筒部
212 内向きフランジ部
220,220X シール本体部
221 補助リップ
222 補助リップ側環状突起
500 軸
600 ハウジング
G グリース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】