JP2009185968A

JP2009185968A - オイルシール

Info

Publication number: JP2009185968A
Application number: JP2008028620A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Furuyama; 秀之古山
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-08-20
Also published as: EP2088353A1

Abstract

【課題】オイルシールのシールリップにおいて、その摺動部に形成される油膜を厚くしてトルクを低減させる。
【解決手段】オイルシール１は、軸等の相手部材の周面に摺動自在に密接するシールリップ２を有し、シールリップ２は密封流体側斜面４および反密封流体側斜面３を有するとともに両斜面３，４の間に摺動ライン５を有している。反密封流体側斜面３に、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部７が設けられるとともに、密封流体側斜面４に、回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部８が設けられている。そして両ネジ部７，８のポンピング作用によって密封流体が摺動ライン５に集められる。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに関するものである。本発明のオイルシールは例えば、自動車関連の分野において用いられ、あるいは汎用機械等の分野において用いられる。

本願発明者らが先に提案した図４のオイルシールにおいては、シールリップ５１の反密封流体側斜面５２に、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏するネジ部５３が設けられている（特許文献１参照）。したがって軸５４が回転すると、ネジ部５３がポンピング作用を発揮し、これにより密封流体を封止する十分なシール性が確保される。

しかしながらこの先行技術によると、ネジ部５３がシールリップ５１の反密封流体側斜面５２のみに設けられており、摺動部５５に形成される油膜が薄くなることがあることから、この場合、摺動トルクが高くなることがある。

また、図５に示すように、シールリップ５１の反密封流体側斜面５２のみならず密封流体側斜面５６にもネジ部５７を設けたオイルシールが開発されている（特許文献２参照）。

しかしながらこの従来技術によると、密封流体側斜面５６に設けられたネジ部５７が反密封流体側斜面５２に設けられたネジ部５３と同じ向きにポンピング作用を発揮することから、摺動部５５に形成される油膜が一層薄くなり、よってトルクが一層高くなる不都合がある。

特許第３２７８３４９号公報実開平３−２９７６８号公報

本発明は以上の点に鑑みて、オイルシールのシールリップにおいて、その摺動部に形成される油膜を厚くしてトルクを低減させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のオイルシールは、軸等の相手部材の周面に摺動自在に密接するシールリップを有し、前記シールリップは密封流体側斜面および反密封流体側斜面を有するとともに前記両斜面の間に摺動ラインを有するオイルシールであって、前記反密封流体側斜面に、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部を設けるとともに、前記密封流体側斜面に、回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部を設け、前記両ネジ部のポンピング作用によって密封流体を前記摺動ラインに集めることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明のオイルシールおいては、シールリップの反密封流体側斜面に回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部が設けられるとともに、密封流体側斜面に回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部が設けられる。そして、両ネジ部のポンピング作用によって密封流体が摺動ラインに集められるために、厚い油膜が摺動ラインに形成される。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明のオイルシールにおいては、反密封流体側斜面に設けた正ネジ部のポンピング作用によって密封流体を押し戻すとともに、密封流体側斜面に設けた逆ネジ部のポンピング作用によって密封流体を吸い込むために、両斜面の間の摺動ラインに密封流体が集められ、摺動ラインに厚い油膜が形成される。したがって本発明所期の目的どおり、摺動ラインに形成される油膜を厚くしてトルクを低減させることができ、これによりシールリップに発生する摺動発熱量および摺動摩耗量を低減させることができる。正ネジ部および逆ネジ部はいずれもシールリップに一体に設けられるネジ状の突起または溝などであって、いずれにしてもシールリップの成形時または成形後に容易に加工されるものである。したがって上記したようにトルクの低減に優れた効果を発揮するオイルシールを容易に製造し容易に提供することができる。摺動ラインに集められる油膜は、その反密封流体側に正ネジ部が配置されているため、そのポンピング作用によって反密封流体側へ漏れ出ることはない。尚このため、正ネジ部のポンプ力はこれを逆ネジ部のポンプ力と同等か、あるいは逆ネジ部のポンプ力よりも少々大きく設定するのが望ましい。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）本発明は、摺動部の油膜を厚くしてトルクを下げることを目的とする。
（２）この目的を達成するため、大気側面（反密封流体側斜面）に正ネジ、油側面（密封流体側斜面）に逆ネジを設ける。ネジは摺動面（摺動ライン）まで設ける。
（３）油は、大気側正ネジと油側逆ネジの作用で、摺動ラインに集まり、摺動部の油膜が厚くなり、低トルクとなる。シール性は大気側正ネジのポンプ作用で保たれ、シール性と低トルクが両立される。
（４）第一実施の形態として、大気側に正ネジ、油側に逆ネジを設ける。ネジの形態として、平行ネジ、舟底ネジ、テーパーネジなどがあるが、いずれでも可である。ネジは円周上互い違いに配置されている。リップの摺動は、正ネジのある大気側面と逆ネジのある油側面の間のラインになる。油は、大気側正ネジと油側逆ネジの作用で、摺動ラインに集まり、摺動部の油膜が厚くなり、低トルクとなる。シール性は大気側正ネジのポンプ作用で保たれ、シール性と低トルクが両立される。さらに低トルクであるため、摺動発熱が小さく、油膜が厚いため、摩耗も少なく、長寿命でもある。
（５）第二実施の形態として、上記（４）と異なり、大気側正ネジと油側逆ネジを円周上同位置に配置する。他の構成および作用効果は第一実施の形態と同じである。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るオイルシール１の要部断面を示しており、当該実施例に係るオイルシール１は以下のように構成されている。

すなわち、当該オイルシール１は、弾性変形可能なゴムまたは樹脂等の所定のゴム状弾性体よりなるシールリップ２を有しており、このシールリップ２の先端部内周面に密封流体側Ａの斜面（密封流体側斜面）４および反密封流体側（大気側）Ｂの斜面（反密封流体側斜面）３が設けられ、この両斜面３，４の間に、軸の周面に摺動自在に密接する環状の摺動ライン（摺動部）５が設けられている。摺動ライン５は、断面三角形状の尖端として形成されている。またシールリップ２の外周部には、締め代調整用のガータースプリング６が嵌合されている。

前記シールリップ２における反密封流体側斜面３に、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部（オイル排出ネジ）７が設けられている。正ネジ部７は、円周上多数設けられた突起群よりなり、図ではその形状を舟底状としたものが描かれている。

また、シールリップ２における密封流体側斜面４に、回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部（オイル吸込みネジ）８が設けられている。逆ネジ部８はこれも円周上多数設けられた突起群よりなり、図ではその形状を平行ネジ状としたものが描かれている。

各ネジ部７，８の螺旋の向きについて、正ネジ部７は、その反密封流体側端部７ａから密封流体側端部７ｂへかけて軸回転方向（矢印Ｃ）の前方へ向けて傾斜する向きに設定されている。また逆ネジ部８は反対に、その反密封流体側端部８ａから密封流体側端部８ｂへかけて軸回転方向（矢印Ｃ）の後方へ向けて傾斜する向きに設定されている。

また、両ネジ部７，８のポンプ力（ポンピング流量）については、正ネジ部７のほうが逆ネジ部８よりもポンプ力が大きく設定されている。

上記構成のオイルシール１は、各種回転機器におけるハウジング（図示せず）の軸孔内周に装着されて軸の周面に摺動自在に密接し、密封流体（油）をシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。

すなわち、上記構成を有するオイルシール１おいては、シールリップ２の反密封流体側斜面３に回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部７が設けられるとともに、密封流体側斜面４に回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部８が設けられているために、反密封流体側斜面３に設けた正ネジ部７のポンピング作用によって密封流体が押し戻されるとともに、密封流体側斜面４に設けた逆ネジ部８のポンピング作用によって密封流体が吸い込まれる。したがって両ネジ部７，８の作用の結果として、反密封流体側斜面３と密封流体側斜面４の間の摺動ライン５に密封流体が集められ、該部に厚い油膜が形成される。したがって摺動ライン５に形成される油膜を厚くして摺動トルクを低減させることができ、よって摺動発熱量および摺動摩耗量を低減させることができる。

尚、ネジ部７，８の構成は、以下のようなものであっても良い。

（１）上記実施例では、正ネジ部７と逆ネジ部８は、互いに繋がらないよう円周上互い違いに配置されている。これに対して図２に示すように、正ネジ部７と逆ネジ部８を円周上同位置に配置するようにしても良い。ここに円周上同位置に配置するとは、正ネジ部７の密封流体側端部７ｂと逆ネジ部８の反密封流体側端部８ａを円周上同位置に配置することを云う。

（２）上記実施例では、正ネジ部７の密封流体側端部７ｂが摺動ライン５に達しないように配置され、該端部７ｂとライン５の間に空隙（軸方向間隙）が設定されている。これに対して、正ネジ部７の密封流体側端部７ｂが摺動ライン５に達するように配置されても良い。

（３）上記実施例では、逆ネジ部８の反密封流体側端部８ａが摺動ライン５に達しないように配置され、該端部８ａとライン５の間に空隙（軸方向間隙）が設定されている。これに対して、逆ネジ部８の反密封流体側端部８ａが摺動ライン５に達するように配置されても良い。

（４）各ネジ部７，８の形状は特に限定されず、例えば、図３（Ａ）に示すような平行ネジ、図３（Ｂ）（Ｃ）に示すような舟底ネジ、あるいは図３（Ｄ）に示すようなテーパーネジなどであっても良い。また各ネジ部７，８は、溝状や段差状のものであっても良い。

本発明の実施例に係るオイルシールの要部断面図本発明の他の実施例に係るオイルシールの要部断面図（Ａ）ないし（Ｄ）ともそれぞれネジ部の形状例を示す斜視図従来例に係るオイルシールの要部断面図他の従来例に係るオイルシールの要部断面図

符号の説明

１オイルシール
２シールリップ
３反密封流体側斜面
４密封流体側斜面
５摺動ライン
６ガータースプリング
７正ネジ部
７ａ，８ａ反密封流体側端部
７ｂ，８ｂ密封流体側端部
８逆ネジ部

Claims

軸等の相手部材の周面に摺動自在に密接するシールリップを有し、前記シールリップは密封流体側斜面および反密封流体側斜面を有するとともに前記両斜面の間に摺動ラインを有するオイルシールであって、
前記反密封流体側斜面に、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏する正ネジ部を設けるとともに、前記密封流体側斜面に、回転時のポンピング作用によって密封流体を吸い込む作用を奏する逆ネジ部を設け、前記両ネジ部のポンピング作用によって密封流体を前記摺動ラインに集めることを特徴とするオイルシール。