JP2023012340A - sealing device - Google Patents
sealing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023012340A JP2023012340A JP2021115933A JP2021115933A JP2023012340A JP 2023012340 A JP2023012340 A JP 2023012340A JP 2021115933 A JP2021115933 A JP 2021115933A JP 2021115933 A JP2021115933 A JP 2021115933A JP 2023012340 A JP2023012340 A JP 2023012340A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral surface
- fixing portion
- sealing device
- hole
- shaft
- 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.)
- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 86
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 6
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 6
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
本開示は、密封装置に関する。 The present disclosure relates to sealing devices.
従来、孔を有するハウジングと当該孔に挿入されるシャフトとの間の環状の隙間を密封する密封装置が知られている。例えば、特許文献1には、配管流路の開口部に差し込まれる筒状金具の外周面にゴム状弾性体を加硫接着した継手シールが記載される。この継手シールのゴム状弾性体には、配管流路の内周面に密着するシールリップが設けられる。
Conventionally, there is known a sealing device for sealing an annular gap between a housing having a hole and a shaft inserted into the hole. For example,
特許文献1に記載の継手シールでは、シールリップが筒状金具の外周面と配管流路の内周面との間に介在するので、筒状金具の偏心に伴ってシールリップと配管流路の内周面との密着状態が変動しやすい。このため、特許文献1に記載の継手シールでは、シールリップと配管流路の内周面との密着性が確保されるように、シールリップの肉厚(締め代)を大きくする必要がある。
In the joint seal described in
ここで、シールリップがアンダーカット形状をなすので、シールリップの肉厚が増加すると、ゴム状弾性体の無理抜き成形が難しい。このため、シールリップを横断する方向に延びるパーティングラインを設けなければならず、この結果、パーティングラインに起因するバリ等を除去するための工程が必要となる。 Here, since the seal lip has an undercut shape, if the thickness of the seal lip increases, it is difficult to forcibly punch and mold the rubber-like elastic body. Therefore, it is necessary to provide a parting line extending across the seal lip, and as a result, a process for removing burrs and the like caused by the parting line is required.
以上の事情を考慮して、本開示は、製造コストを低減しつつ、安定したシール性を確保することができる密封装置の提供を目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present disclosure is to provide a sealing device capable of ensuring stable sealing performance while reducing manufacturing costs.
以上の課題を解決するために、本開示の一態様に係る密封装置は、孔を有するハウジングと前記孔に挿入されるシャフトとの間に形成される環状の空間を密閉する密封装置であって、前記孔の内周面に沿う環状の補強環と、前記補強環に固定され、弾性材料で構成される筒状のシール部材と、前記シール部材の外周面に沿う環状の固定部材と、を備え、前記シール部材は、前記孔の内周面と前記補強環との間で弾性変形することにより、前記孔の内周面に密着した状態で前記ハウジングに固定される第1固定部と、前記固定部材により外周側から締め付けられることにより、前記シャフトの外周面に密着した状態で前記シャフトに固定される第2固定部と、前記第1固定部と前記第2固定部との間に設けられる膜部と、を有する。 In order to solve the above problems, a sealing device according to one aspect of the present disclosure is a sealing device that seals an annular space formed between a housing having a hole and a shaft that is inserted into the hole. an annular reinforcing ring along the inner peripheral surface of the hole; a cylindrical sealing member fixed to the reinforcing ring and made of an elastic material; and an annular fixing member along the outer peripheral surface of the sealing member. a first fixing portion in which the sealing member is fixed to the housing while being in close contact with the inner peripheral surface of the hole by elastically deforming between the inner peripheral surface of the hole and the reinforcing ring; a second fixing portion that is fixed to the shaft while being in close contact with the outer peripheral surface of the shaft by being tightened from the outer peripheral side by the fixing member; and a second fixing portion provided between the first fixing portion and the second fixing portion. and a membrane portion.
本開示では、製造コストを低減しつつ、安定したシール性を有する密封装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present disclosure, it is possible to provide a sealing device having stable sealing properties while reducing manufacturing costs.
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the dimensions and scale of each part in the drawings are appropriately different from the actual ones, and some parts are schematically shown for easy understanding. Moreover, the scope of the present disclosure is not limited to these forms unless there is a description to the effect that the present disclosure is particularly limited in the following description.
1-1.密封装置
図1は、第1実施形態に係る密封装置10の断面図である。密封装置10は、孔Hを有するハウジング110と孔Hに挿入されるシャフト120との間に形成される環状の隙間を密封する。ハウジング110およびシャフト120は、例えば、自動車、産業機械または建設機械等の機械またはその補機に設けられる接続構造または継手に用いられる。
1-1. Sealing Device FIG. 1 is a cross-sectional view of a
ハウジング110は、孔Hを有する構造体である。ハウジング110は、例えば、鉄、ステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料で構成される。孔Hは、軸線AX1まわりに沿う内周面111で囲まれる空間である。なお、ハウジング110を構成する材料は、金属材料に限定されず、例えば、樹脂材料でもよい。当該樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。当該樹脂材料には、必要に応じて、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、カーボン繊維または鉱物繊維等の繊維基材が含まれてもよいし、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、または窒化ホウ素等の窒化物で構成される粒子状のフィラーが含まれてもよい。
図1に示す例では、ハウジング110は、孔Hに連通する空間S1を有する。空間S1は、軸線AX1まわりに沿う内周面113で囲まれる空間である。ここで、内周面113の直径が孔Hの内径Dhよりも小さい。したがって、内周面111と内周面113のとの間には、段差面112が設けられる。空間S1には、気体状または液体状の流体が収容される。当該流体としては、例えば、空気等の気体、水またはオイル等の液体等が挙げられる。
In the example shown in FIG. 1, the
なお、ハウジング110の形状は、孔Hを有する形状であればよく、図1に示す例に限定されず、任意である。例えば、内周面113の直径は、孔Hの内径Dh以上であってもよい。また、内周面113の形状は、軸線AX1を中心とする円に沿う形状に限定されず、任意である。さらに、空間S1は、必要に応じて設ければよく、省略されてもよい。
In addition, the shape of the
シャフト120は、軸線AX2まわりに沿う外周面121を有する棒状の部材である。シャフト120は、例えば、鉄、ステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料で構成される。外周面121は、前述のハウジング110の孔Hの内周面111よりも小径である。このため、外周面121と内周面111との間には、環状の空間が形成される。なお、シャフト120を構成する材料は、金属材料に限定されず、例えば、樹脂材料でもよい。当該樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。当該樹脂材料には、必要に応じて、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、カーボン繊維または鉱物繊維等の繊維基材が含まれてもよいし、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、または窒化ホウ素等の窒化物で構成される粒子状のフィラーが含まれてもよい。
The
図1に示す例では、シャフト120は、シャフト120の外径Ds1が軸線AX2に沿って一定である。また、シャフト120は、空間S2を有する管体(中空シャフト)である。空間S2は、軸線AX2まわりに沿う内周面122で囲まれる空間である。空間S2は、空間S1に連通しており、例えば、前述の流体のための流路を構成する。なお、シャフト120の形状は、図1に示す例に限定されず、例えば、外径の異なる複数の部分を有してもよい。また、シャフト120が中実シャフトであってもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
図1では、軸線AX1および軸線AX2が互いに一致する場合が示される。なお、軸線AX1および軸線AX2は、互いに一致しなくてもよく、軸線AX1および軸線AX2の一方が他方に対して傾斜してもよい。また、軸線AX1および軸線AX2は、ハウジング110に対するシャフト120の姿勢の変化に伴って変化してもよい。
FIG. 1 shows the case where the axis AX1 and the axis AX2 coincide with each other. Note that the axis AX1 and the axis AX2 may not coincide with each other, and one of the axis AX1 and the axis AX2 may be inclined with respect to the other. Axis AX1 and axis AX2 may change as the posture of
以下では、軸線AX1に沿う方向が「軸方向」と称され、軸線AX1に対して直交する方向が「径方向」と称され、軸線AX1まわりの方向が「周方向」と称される。また、軸線AX1に沿ってシャフト120からハウジング110に向かう方向が「X1方向」と称され、X1方向とは反対の方向が「X2方向」と称される。なお、概略的には、軸線AX1および軸線AX2が互いに一致するので、軸線AX2に沿う方向を「軸方向」としてもよいし、軸線AX2に対して直交する方向を「径方向」としてもよいし、軸線AX2まわりの方向を「周方向」としてもよい。
Hereinafter, the direction along the axis AX1 will be referred to as the "axial direction", the direction perpendicular to the axis AX1 will be referred to as the "radial direction", and the direction around the axis AX1 will be referred to as the "circumferential direction". Further, the direction from the
密封装置10は、ハウジング110の孔Hの内周面111とシャフト120の外周面121との間に形成される環状の隙間を密封する構造体である。図1に示すように、密封装置10は、補強環20とシール部材30と固定部材40とを有する。
The
補強環20は、軸線AX1まわりに沿ってシール部材30を補強する環状の部材である。補強環20は、ハウジング110の孔Hの内周面111に沿って配置される。補強環20は、必要な剛性等を確保する観点から、シール部材30を構成する材料よりも高いヤング率の材料で構成される。具体的には、補強環20は、例えば、樹脂材料または金属材料で構成される。
The
補強環20を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。当該樹脂材料には、必要に応じて、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、カーボン繊維または鉱物繊維等の繊維基材が含まれてもよいし、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、または窒化ホウ素等の窒化物で構成される粒子状のフィラーが含まれてもよい。補強環20が樹脂材料で構成される場合、例えば、射出成形により補強環20が製造される。
Examples of the resin material forming the reinforcing
補強環20を構成する金属材料としては、例えばステンレス鋼またはSPCC(冷間圧延鋼)等が挙げられる。補強環20が金属材料で構成される場合、例えば、プレス加工または鍛造等により補強環20が製造される。
Examples of the metal material forming the reinforcing
補強環20は、軸線AX1を含む平面で切断した断面でみたとき、L字状をなす。すなわち、補強環20は、第1部分21と第2部分22とを有する。第1部分21は、ハウジング110の孔Hの内周面111に沿う筒状をなす。第2部分22は、第1部分21の軸方向での一端から径方向での内側に向けて突出する板状をなす。図1に示す例では、第2部分22は、第1部分21のX1方向での端に接続されており、軸線AX1に直交する方向に広がる。なお、補強環20の横断面形状は、図1に示す例に限定されず、例えば、第1部分21および第2部分22のうちの一方を省略したような形状でもよい。
The reinforcing
ここで、第1部分21の外径は、孔Hの内径Dhよりも小さい。第1部分21の内径は、シャフト120の外径Ds1よりも大きい。また、補強環20の内径は、シャフト120の内径Ds2よりも大きく、かつ、シャフト120の外径Ds1よりも小さい。なお、補強環20の内径は、シャフト120の外径Ds1以上であってもよいし、シャフト120の内径Ds2以下であってもよい。
Here, the outer diameter of the
シール部材30は、補強環20に固定され、ハウジング110の孔Hの内周面111とシャフト120の外周面121とのそれぞれに密着する筒状の弾性部材である。ここで、シール部材30は、内周面111に対して補強環20とともに圧入により固定される。また、シール部材30の内側には、シャフト120が挿入される。
The sealing
シール部材30は、弾性材料で構成される。当該弾性材料としては、例えば、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H-NBR)、アクリルゴム(ACM)またはフッ素ゴム(FKM)等のゴム材料が挙げられる。シール部材30は、例えば、補強環20をインサート品とするインサート成形により形成される。当該インサート成形により、補強環20に加硫接着により接合された状態のシール部材30が得られる。なお、シール部材30の一部または全部がPTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene:四フッ化エチレン樹脂)等のフッ素系樹脂等の樹脂材料で構成されてもよい。また、ゴム材料には、エラストマーと称される材料も含まれる。
The
シール部材30を構成するゴム材料のゴム硬度は、90°以下であることが好ましい。
The rubber material forming the
シール部材30は、第1固定部31と第2固定部32と膜部33とを有する。これらは、第2固定部32、膜部33、第1固定部31の順でX1方向に並んで配置される。また、これらは、前述の弾性材料で一体に構成されており、シャフト120の外周面121に密着する。なお、第1固定部31および第2固定部32のうちの一方または両方は、外周面121に密着しなくてもよい。
The sealing
第1固定部31は、シール部材30のうち、ハウジング110の孔Hの内周面111に固定される環状または筒状の部分である。第1固定部31は、補強環20に対して加硫接着等により接合される。図1に示す例では、第1固定部31は、補強環20を包含する。すなわち、第1固定部31には、補強環20が埋設される。
The
第1固定部31は、所定の締め代をもってハウジング110の孔Hに挿入される。したがって、第1固定部31の外径は、第1固定部31が孔Hに挿入されない状態(自然状態)でハウジング110の孔Hの内径Dhよりも若干大きい。第1固定部31は、孔Hに挿入されることにより、孔Hの内周面111と補強環20との間で弾性変形する。これにより、第1固定部31は、孔Hの内周面111に密着した状態でハウジング110に固定される。
The
図1に示す例では、第1固定部31の外周面には、その全周にわたり湾曲面31aが設けられる。湾曲面31aは、軸線AX1または軸線AX2を含む平面で切断した断面でみて、凸湾曲した形状をなす。このため、軸線AX1および軸線AX2の一方が他方に対して傾斜するように第1固定部31の姿勢が変化しても、その変化が所定範囲内であれば、第1固定部31と内周面111との安定した密着性が確保される。
In the example shown in FIG. 1, the outer peripheral surface of the first fixing
また、第1固定部31には、シャフト120の外周面121よりも内側に突出する部分31bを有する。このため、第1固定部31の内径D1は、シャフト120の外径Ds1よりも小さい。部分31bは、軸方向からみてシャフト120に重なる。このため、例えば、シール部材30をシャフト120に取り付けた状態で、シャフト120をX1方向に押し込むことにより第1固定部31を孔Hに挿入する場合、シャフト120のX1方向での端123が補強環20よりもX1方向に位置することが防止される。また、部分31bのX2方向を向く面は、シャフト120の端123に接触または近接する。
Further, the first fixing
第1固定部31の厚さt1は、ハウジング110の孔Hの内径Dhとシャフト120の外径Ds1との差に応じて、前述の締め代を考慮して決められる。
The thickness t1 of the first fixing
第2固定部32は、シール部材30のうち、シャフト120の外周面121に固定される環状または筒状の部分である。第2固定部32は、固定部材40により外周側から締め付けられる。これにより、第2固定部32は、シャフト120の外周面121に密着した状態でシャフト120に固定される。
The
第2固定部32の厚さt2は、第1固定部31の厚さt1よりも薄い。このため、第2固定部32の厚さt2が第1固定部31の厚さt1以上である構成に比べて、第2固定部32の内側にシャフト120を容易に挿入することができる。ここで、第2固定部32とシャフト120の外周面121との良好な密着性を得る観点から、第2固定部32の内径は、シャフト120が第2固定部32に挿入されない状態(自然状態)でシャフト120の外径Ds1よりも若干小さいことが好ましい。なお、第2固定部32の厚さt2は、第2固定部32のうち後述の突起32aが設けられていない部分の厚さである。
The thickness t2 of the second fixing
図1に示す例では、第2固定部32のX2方向での端には、径方向での外側に突出する突起32aが設けられる。このため、第2固定部32の耐久性を高めたり、シール部材30上からの固定部材40の抜けを防止したりすることができる。なお、突起32aは、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the end of the second fixing
膜部33は、シール部材30のうち、第1固定部31と第2固定部32とを接続する環状または筒状の部分である。膜部33は、第1固定部31と第2固定部32との間に設けられており、第1固定部31のX2方向での端と第2固定部32のX1方向での端とのそれぞれに接続される。
The
膜部33の厚さt3は、第1固定部31の厚さt1よりも薄い。このため、膜部33の厚さt3が第1固定部31の厚さt1以上である構成に比べて、ハウジング110に対するシャフト120の姿勢の変化に伴って、第1固定部31よりも優先的に膜部33を変形させることができる。図1に示す例では、膜部33の厚さt3が第2固定部32の厚さt2に等しい。なお、膜部33の厚さt3は、第2固定部32の厚さt2と異なってもよい。
The thickness t3 of the
膜部33の軸方向での長さLは、特に限定されないが、膜部33を好適に変形させる観点から、厚さt2以上であることが好ましい。
Although the length L of the
固定部材40は、シール部材30をシャフト120に固定するための環状の部材である。固定部材40は、例えば、樹脂製または金属製のホースクリップまたはバンド等の締付部材である。固定部材40は、シール部材30の外周面に沿って配置される。ここで、固定部材40とシャフト120の外周面121との間には、第2固定部32が介在する。その状態で、固定部材40は、第2固定部32を外周面121に密着させるように締め付ける。
The fixing
図2は、シャフト120の偏心を説明するための図である。図2では、軸線AX2が軸線AX1に対して角度θで傾斜した場合が示される。この場合、膜部33が変形する。このため、膜部33がない構成に比べて、第1固定部31の変形および姿勢の変化が低減される。このため、ハウジング110に対するシャフト120の姿勢が変化しても、第1固定部31と孔Hの内周面111との安定した密着性が確保される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the eccentricity of
以上のように、密封装置10は、孔Hを有するハウジング110と前記孔Hに挿入されるシャフト120との間に形成される環状の空間を密閉する。ここで、前述のように、密封装置10は、孔Hの内周面111に沿う環状の補強環20と、補強環20に固定される筒状のシール部材30と、シール部材30の外周面に沿う環状の固定部材40と、を備える。シール部材30は、前述のように、弾性材料で構成されており、第1固定部31と第2固定部32と膜部33とを有する。第1固定部31は、孔Hの内周面111と補強環20との間で弾性変形することにより、孔Hの内周面111に密着した状態でハウジング110に固定される。第2固定部32は、固定部材40により外周側から締め付けられることにより、シャフト120の外周面121に密着した状態でシャフト120に固定される。膜部33は、第1固定部31と第2固定部32との間に設けられる。
As described above, the sealing
以上の密封装置10では、第1固定部31が孔Hの内周面111に密着するとともに第2固定部32がシャフト120の外周面121に密着するので、ハウジング110とシャフト120との間に形成される環状の空間を密閉することができる。
In the
しかも、膜部33が第1固定部31と第2固定部32との間に設けられるので、ハウジング110に対するシャフト120の偏心が生じても、第1固定部31よりも優先的に膜部33を変形させることにより、第1固定部31の姿勢の変化を低減することができる。このため、第1固定部31の締め代を従来よりも小さくすることができる。この結果、第1固定部31の外周面にアンダーカット形状の突起等を設ける場合であっても、第1固定部31の外周面を横断するパーティングラインを設けずにシール部材30を成形することができる。この結果、パーティングラインに起因するバリ等を除去する工程を行わなくても、第1固定部31とハウジング110との安定した密着性を確保することができる。
Moreover, since the
また、第1固定部31の締め代が小さくて済むので、ハウジング110の孔Hに対する第1固定部31の挿入荷重を小さくしたり、第1固定部31の設計の自由度を高めたりすることができる。例えば、第1固定部31がハウジング110に密着する幅(嵌合幅)を大きくすることができる。
In addition, since the interference of the first fixing
さらに、第2固定部32が固定部材40による締め付けによりシャフト120に固定されるので、シャフト120の外周面121の形状、表面粗さおよび寸法精度等によらず、第2固定部32をシャフト120の外周面121に安定して密着させることができる。また、第2固定部32をシャフト120に固定した後に第1固定部31をハウジング110の孔Hに挿入することができる。このため、ハウジング110およびシャフト120に対して密封装置10を容易に組み付けることができる。
Furthermore, since the second fixing
以上から理解されるように、密封装置10では、製造コストを低減しつつ、安定したシール性を確保することができる。
As can be understood from the above, the sealing
本実施形態では、前述のように、シャフト120は、管体である。このため、シャフト120の内部の空間S2をハウジング110の内部の空間S1に連通させることができる。この結果、これらの空間により流路を形成することができる。
In this embodiment, as mentioned above,
また、前述のように、補強環20は、筒状の第1部分21と、第1部分21の軸方向での一端から内側に突出する板状の第2部分22と、を有する。このため、補強環20の軸方向での必要な幅を確保しつつ、補強環20の径方向での剛性を効率的に高めることができる。この結果、第1固定部31とハウジング110の孔Hの内周面111との安定した密着性が得られる。
Further, as described above, the reinforcing
さらに、前述のように、シール部材30を構成する弾性材料がゴム材料である場合、第1固定部31と第2固定部32と膜部33とは、当該ゴム材料で一体的に構成される。このため、ハウジング110に対する第1固定部31の密着性とシャフト120に対する第2固定部32の密着性とのそれぞれを高めることができる。また、ハウジング110に対するシャフト120の偏心に伴って膜部33を容易に変形させることができる。しかも、膜部33が第1固定部31および第2固定部32と一体的に構成されるので、膜部33の変形に伴うシール部材30の損傷を低減することができる。
Furthermore, as described above, when the elastic material forming the
ここで、シール部材30を構成するゴム材料のゴム硬度が90°以下である場合、ハウジング110に対するシャフト120の偏心に追従して膜部33を容易に変形させることができる。
Here, if the rubber material constituting the
また、前述のように、補強環20は、金属材料または樹脂材料で構成される場合、補強環20の径方向での剛性を高めやすいという利点がある。
Moreover, as described above, when the reinforcing
さらに、前述のように、膜部33の厚さは、第1固定部31の厚さよりも薄い。このため、ハウジング110に対するシャフト120の偏心に伴って膜部33を容易に変形させることができる。また、膜部33の厚さが第1固定部31の厚さ以上である構成に比べて、膜部33の変形に伴う第1固定部31の変形を低減することができる。このため、膜部33が変形しても、ハウジング110の孔Hの内周面111に対して第1固定部31を安定して密着させることができる。
Furthermore, as described above, the thickness of the
2.第2実施形態
以下、本開示の第2実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
2. Second Embodiment A second embodiment of the present disclosure will be described below. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the above-described embodiments are used for the elements whose actions and functions are the same as those of the above-described embodiments, and detailed descriptions thereof are appropriately omitted.
図3は、第2実施形態に係る密封装置10Aの断面図である。密封装置10Aは、シール部材30に代えてシール部材30Aを有する以外は、前述の第1実施形態の密封装置10と同様に構成される。シール部材30Aは、第1固定部31に代えて第1固定部31Aを有する以外は、シール部材30と同様に構成される。第1固定部31Aは、湾曲面31aに代えて傾斜面31cを有する以外は、第1固定部31と同様に構成される。なお、図3では、自然状態の第1固定部31Aの形状が二点鎖線で示される。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a
傾斜面31cは、第1固定部31Aの外周面に設けられており、第1固定部31AのX1方向での端に向かうに従い、軸線AX1または軸線AX2に近づくように傾斜する。なお、図3に示す第1固定部31Aの外周面には、傾斜面31cよりもX2方向の位置に、第1固定部31AのX2方向での端に向かうに従い、軸線AX1または軸線AX2に近づくように傾斜する傾斜面が設けられる。当該傾斜面に代えて、軸線AX1または軸線AX2に平行な面が設けられてもよい。
The
以上の密封装置10Aによっても、前述の第1実施形態の密封装置10と同様、製造コストを低減しつつ、安定したシール性を確保することができる。また、本実施形態では、前述のように、第1固定部31Aの外周面は、第2固定部32から離れる方向に向かうに従って厚さt1が薄くなるように傾斜する傾斜面31cを有する。このため、ハウジング110に対してシャフト120が偏心した状態でも、ハウジング110の孔Hに対する第1固定部31Aを容易に挿入することができる。
According to the
3.第3実施形態
以下、本開示の第3実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
3. Third Embodiment A third embodiment of the present disclosure will be described below. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the above-described embodiments are used for the elements whose actions and functions are the same as those of the above-described embodiments, and detailed descriptions thereof are appropriately omitted.
図4は、第3実施形態に係る密封装置10Bの断面図である。密封装置10Bは、シール部材30に代えてシール部材30Bを有する以外は、前述の第1実施形態の密封装置10と同様に構成される。シール部材30Bは、第1固定部31に代えて第1固定部31Bを有する以外は、シール部材30と同様に構成される。第1固定部31Bは、リップ部31dを追加した以外は、第2実施形態の第1固定部31Aと同様に構成される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a
リップ部31dは、第1固定部31Bの外周面の全周にわたり設けられる突起である。図4に示す例では、リップ部31dは、径方向での外方に向けて径方向に対して傾斜する方向に突出する。リップ部31dの先端(外周縁)は、孔Hの内周面111に全周にわたり接触する。なお、リップ部31dの形状、位置および大きさ等は、図4に示す例に限定されず、任意である。例えば、リップ部31dの形状は、径方向に平行に延びる形状でもよいし、軸方向に平行に延びる形状でもよい。また、リップ部31dは、段差面112に接触してもよい。また、傾斜面31cは、省略されてもよい。
The
以上の密封装置10Bによっても、前述の第1実施形態の密封装置10と同様、製造コストを低減しつつ、安定したシール性を確保することができる。また、本実施形態では、前述のように、第1固定部31Bは、孔Hの内周面111に全周にわたり接触するリップ部31dを有する。このため、ハウジング110の孔Hの加工精度が悪い場合であっても、ハウジング110の孔Hの内周面111に対して第1固定部31Bを安定して密着させることができる。
With the
4.変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
4. MODIFICATIONS Each form illustrated above can be variously modified. Specific modifications that can be applied to each of the above-described modes are exemplified below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be combined as appropriate within a mutually consistent range.
4-1.変形例1
図5は、変形例1に係る密封装置10_1、10_2の断面図である。密封装置10_1、10_2は、シャフト120の両端部に取り付けられる。そして、密封装置10_1は、ハウジング110_1とシャフト120との間の環状の空間を密封する。密封装置10_2は、ハウジング110_2とシャフト120との間の環状の空間を密封する。ここで、密封装置10_1、10_2のそれぞれは、前述の第1実施形態の密封装置10と同様に構成される。また、ハウジング110_1、110_2のそれぞれは、前述の第1実施形態のハウジング110と同様に構成される。
4-1.
FIG. 5 is a cross-sectional view of sealing devices 10_1 and 10_2 according to
なお、ハウジング110_1、110_2は、互いに異なる構成でもよい。また、密封装置10_1、10_2は、互いに異なる構成でもよい。密封装置10_1、10_2のそれぞれは、第2実施形態の密封装置10Aと同様に構成されてもよいし、第3実施形態の密封装置10Bと同様に構成されてもよい。
Note that the housings 110_1 and 110_2 may have different configurations. Also, the sealing devices 10_1 and 10_2 may have different configurations. Each of the sealing devices 10_1 and 10_2 may be configured similarly to the
4-2.変形例2
シール部材の第1固定部の形状は、前述の各形態に限定されない。例えば、第1固定部の厚さは、軸方向にわたり一定でもよい。
4-2.
The shape of the first fixing portion of the seal member is not limited to the above-described forms. For example, the thickness of the first fixing portion may be constant along the axial direction.
10…密封装置、10A…密封装置、10B…密封装置、10_1…密封装置、10_2…密封装置、20…補強環、21…第1部分、22…第2部分、30…シール部材、30A…シール部材、30B…シール部材、31…第1固定部、31A…第1固定部、31B…第1固定部、31a…湾曲面、31b…部分、31c…傾斜面、31d…リップ部、32…第2固定部、32a…突起、33…膜部、40…固定部材、110…ハウジング、110_1…ハウジング、110_2…ハウジング、111…内周面、112…段差面、113…内周面、120…シャフト、121…外周面、122…内周面、123…端、A…タイプ、AX1…軸線、AX2…軸線、D1…内径、Dh…内径、Ds1…外径、Ds2…内径、H…孔、S1…空間、S2…空間、t1…厚さ、t2…厚さ、t3…厚さ、θ…角度。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記孔の内周面に沿う環状の補強環と、
前記補強環に固定され、弾性材料で構成される筒状のシール部材と、
前記シール部材の外周面に沿う環状の固定部材と、を備え、
前記シール部材は、
前記孔の内周面と前記補強環との間で弾性変形することにより、前記孔の内周面に密着した状態で前記ハウジングに固定される第1固定部と、
前記固定部材により外周側から締め付けられることにより、前記シャフトの外周面に密着した状態で前記シャフトに固定される第2固定部と、
前記第1固定部と前記第2固定部との間に設けられる膜部と、を有する、
密封装置。 A sealing device for sealing an annular space formed between a housing having a hole and a shaft inserted into the hole,
an annular reinforcing ring along the inner peripheral surface of the hole;
a cylindrical sealing member fixed to the reinforcing ring and made of an elastic material;
and an annular fixing member along the outer peripheral surface of the sealing member,
The sealing member is
a first fixing portion that is elastically deformed between the inner peripheral surface of the hole and the reinforcing ring to be fixed to the housing while being in close contact with the inner peripheral surface of the hole;
a second fixing portion fixed to the shaft in close contact with the outer peripheral surface of the shaft by being tightened from the outer peripheral side by the fixing member;
a film portion provided between the first fixing portion and the second fixing portion;
sealing device.
請求項1に記載の密封装置。 wherein the shaft is a tubular body,
A sealing device according to claim 1 .
請求項1または2に記載の密封装置。 The reinforcing ring has a tubular first portion and a plate-like second portion protruding radially inward from one axial end of the first portion.
The sealing device according to claim 1 or 2.
前記第1固定部と前記第2固定部と前記膜部とは、前記ゴム材料で一体的に構成される、
請求項1から3のいずれか1項に記載の密封装置。 the elastic material is a rubber material,
The first fixing portion, the second fixing portion, and the film portion are integrally constructed of the rubber material,
A sealing device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の密封装置。 The rubber hardness of the rubber material is 90° or less.
The sealing device according to claim 4.
請求項1から5のいずれか1項に記載の密封装置。 The outer peripheral surface of the first fixing part has an inclined surface that is inclined so that the thickness becomes thinner in the direction away from the second fixing part,
A sealing device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の密封装置。 The reinforcing ring is made of a metal material or a resin material,
A sealing device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか1項に記載の密封装置。 The first fixing part has a lip part that contacts the inner peripheral surface of the hole over the entire circumference,
A sealing device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8のいずれか1項に記載の密封装置。 the thickness of the film portion is thinner than the thickness of the first fixing portion;
A sealing device according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021115933A JP2023012340A (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021115933A JP2023012340A (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | sealing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023012340A true JP2023012340A (en) | 2023-01-25 |
Family
ID=85381751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021115933A Pending JP2023012340A (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | sealing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023012340A (en) |
-
2021
- 2021-07-13 JP JP2021115933A patent/JP2023012340A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10612660B2 (en) | Gasket | |
WO2011158750A1 (en) | Annular elastic gasket | |
KR101500478B1 (en) | Lip type seal | |
JP5939367B2 (en) | Sealing structure and sealing device | |
JP2009014064A (en) | Dust cover for ball joint | |
JPWO2009139235A1 (en) | Lip type seal | |
JPWO2020153056A1 (en) | Sealing device and sealing structure | |
JP2010101490A (en) | Sealing structure | |
US11703166B2 (en) | Pipe seal, pipe assembly, and method for forming a pipe assembly and a seal | |
JP2023012340A (en) | sealing device | |
WO2008013281A1 (en) | Seal ring | |
JP6962729B2 (en) | Leakage prevention device | |
JP2017096320A (en) | gasket | |
WO2021014798A1 (en) | Sealing device | |
JP3052890U (en) | Ring for sealing | |
JP2023012342A (en) | sealing device | |
WO2021010104A1 (en) | Sealing device | |
JP2006002894A (en) | Seal washer | |
JP2020101251A (en) | Annular seal member | |
JP2023132445A (en) | Gasket and sealing structure | |
WO2021070482A1 (en) | Sealing device | |
JP2008101639A (en) | Sealing device | |
JP2009068672A (en) | Sealing device, and its manufacturing method | |
JP5993201B2 (en) | Movement prevention means | |
WO2019076453A1 (en) | Pipe seal, pipe assembly, and a method of forming a seal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240515 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241024 |