特許 5770109 リップタイプシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5770109

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】リップタイプシール

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/32 20060101AFI20150806BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/32 311M

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-552267(P2011-552267)

(86)(22)【出願日】2011年5月26日

(86)【国際出願番号】JP2011062052

(87)【国際公開番号】WO2012017726

(87)【国際公開日】20120209

【審査請求日】2013年11月19日

(31)【優先権主張番号】特願2010-177348(P2010-177348)

(32)【優先日】2010年8月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100071205

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】板谷 壮敏

(72)【発明者】

【氏名】池田 康浩

【審査官】 莊司 英史

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３０６３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−３６４７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３３４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／００４３０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングの軸孔内周に装着されて軸の周面に摺動自在に密接することにより機内の密封流体が大気側へ漏洩するのを抑制するリップタイプシールであって、
前記軸孔内周に嵌合される保持環と、前記保持環の内周側に配置されたゴム状弾性体製の第一リップシール部材と、前記保持環の内周側であって前記第一リップシール部材の大気側に配置された樹脂製の第二リップシール部材と、前記保持環の内周側であって前記第二リップシール部材の大気側に配置されて該第二リップシール部材を大気側から支持する作用をなすバックアップリングとを有し、
前記保持環は、前記軸孔の内周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の密封流体側端部に設けられた内向きフランジ部と、前記筒状部の大気側端部に設けられた環状のカシメ部とを一体に有し、
前記バックアップリングは、断面Ｌ字形の環状に形成され、円筒部と、この円筒部の密封流体側端部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部とを一体に有し、前記円筒部の大気側端部に円周上一部の切溝が設けられ、前記フランジ部の密封流体側側面に円周上一部の突起部が密封流体側へ向けて設けられ、
前記保持環の筒状部の内周側に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを配置した状態で、前記カシメ部を全周にわたって径方向内方へ折り曲げるローラーカシメ加工することにより、前記内向きフランジ部と前記カシメ部との間に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを非接着で挟み込み、
前記ローラーカシメ加工時のカシメ荷重により、
前記第二リップシール部材と前記バックアップリングとの間に、前記バックアップリングに設けた前記突起部が前記第二リップシール部材に食い込んで係合する第一固定構造が形成されて前記第二リップシール部材と前記バックアップリングとが回り止めされるとともに径方向に相対変位するのが防止され、
前記バックアップリングと前記保持環との間に、前記環状のカシメ部の円周上一部が前記バックアップリングに設けた前記切溝に押し込められて係合する第二固定構造が形成されて前記バックアップリングと前記保持環とが回り止めされるとともに径方向に相対変位するのが防止されることを特徴とするリップタイプシール。

【請求項2】

請求項１記載のリップタイプシールにおいて、
前記保持環は、前記内向きフランジ部の内周端部において密封流体側に１８０度転回して径方向外方へ折り曲げられる折り返し部が一体に設けられるとともに前記折り返し部に連続して外向きフランジ部が一体に設けられ、
前記内向きフランジ部は、当該リップタイプシールを組み立てるに際して前記第一リップシール部材および補強環が軸方向一方から突き当てられる端壁部として作用し、組み立て後はカシメ部との間に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを挟み込む端壁部として作用し、
前記外向きフランジ部は、前記内向きフランジ部をその背後から補強する作用を奏し、
前記外向きフランジ部はその大気側端面が前記内向きフランジ部の密封流体側端面に接触して配置されるとともに、前記外向きフランジ部の外径寸法は前記内向きフランジ部および前記筒状部の外径寸法よりも大きく設定されていることを特徴とするリップタイプシール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密封装置の一種であるリップタイプシールに関するものである。本発明のリップタイプシールは例えば、自動車等車両用ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）向けシャフトシールとして用いられ、または汎用Ｗ／Ｐ向けシャフトシール等として用いられる。

【背景技術】

【0002】

従来から図３に示すように、ハウジング７２の軸孔内周に装着されて軸７４の周面に摺動自在に密接することにより機内Ａの密封流体が大気側Ｂへ漏洩するのを抑制するリップタイプシール８１であって、軸孔内周に嵌合される保持環８２を有し、この保持環８２の密封流体側端部にＯリング８３を保持する段差状の保持部８２ａを設けるとともに大気側端部にカシメ部８２ｂを設け、この保持部８２ａとカシメ部８２ｂとの間に、ゴム状弾性体製の第一リップシール部材８４、樹脂製の第二リップシール部材８５およびバックアップリング８６を挟み込んでなる構造のリップタイプシール８１が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、この従来技術には、以下の問題点がある。

【0004】

すなわち上記従来技術では、カシメ部８２ｂをカシメ加工するときのカシメ荷重によってゴム状弾性体製の第一リップシール部材８４、樹脂製の第二リップシール部材８５およびバックアップリング８６を一体に保持する構造であるところ、これら３部材８４，８５，８６のうちの中間に位置する第二リップシール部材８５はその両側に位置する第一リップシール部材８４とバックアップリング８６との間にただ単に挟み込まれているだけである。したがってこの第二リップシール部材８５が軸７４との摺動に伴って共回りをはじめたり径方向内方へ抜け出るように変位したりすることがあり、このようなことがあると、もはやシール性を十分に発揮することができない。

【0005】

また、上記従来技術では、保持環８２に設けた保持部８２ａが上記したようにＯリング８３を保持する機能を有し、副次的に上記カシメ部８２ｂとの間で上記３部材８４，８５，８６を挟み込む機能を有するものとされている。したがってこの保持部８２ａにはその径方向幅がもっぱらＯリング８３の線径の大きさ如何によって定められると云う事情があるため、Ｏリング８３の線径が小さな場合に上記副次的な機能を十分に発揮することができず、すなわち両リップシール部材８４，８５およびバックアップリング８６を強固にカシメ固定することができない場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開平５−３０６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は以上の点に鑑みて、ゴム状弾性体製の第一リップシール部材およびバックアップリングとともに保持環の内周に組み付けられる樹脂製の第二リップシール部材を強固に固定することができ、もって該部材が軸に対して共回りしたり径方向へ変位したりするのを抑制することができるリップタイプシールを提供することを目的とし、またこれに加えて、両リップシール部材およびバックアップリングを強固にカシメ固定することができるリップタイプシールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるリップタイプシールは、ハウジングの軸孔内周に装着されて軸の周面に摺動自在に密接することにより機内の密封流体が大気側へ漏洩するのを抑制するリップタイプシールであって、
前記軸孔内周に嵌合される保持環と、前記保持環の内周側に配置されたゴム状弾性体製の第一リップシール部材と、前記保持環の内周側であって前記第一リップシール部材の大気側に配置された樹脂製の第二リップシール部材と、前記保持環の内周側であって前記第二リップシール部材の大気側に配置されて該第二リップシール部材を大気側から支持する作用をなすバックアップリングとを有し、
前記保持環は、前記軸孔の内周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の密封流体側端部に設けられた内向きフランジ部と、前記筒状部の大気側端部に設けられた環状のカシメ部とを一体に有し、
前記バックアップリングは、断面Ｌ字形の環状に形成され、円筒部と、この円筒部の密封流体側端部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部とを一体に有し、前記円筒部の大気側端部に円周上一部の切溝が設けられ、前記フランジ部の密封流体側側面に円周上一部の突起部が密封流体側へ向けて設けられ、
前記保持環の筒状部の内周側に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを配置した状態で、前記カシメ部を全周にわたって径方向内方へ折り曲げるローラーカシメ加工することにより、前記内向きフランジ部と前記カシメ部との間に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを非接着で挟み込み、
前記ローラーカシメ加工時のカシメ荷重により、
前記第二リップシール部材と前記バックアップリングとの間に、前記バックアップリングに設けた前記突起部が前記第二リップシール部材に食い込んで係合する第一固定構造が形成されて前記第二リップシール部材と前記バックアップリングとが回り止めされるとともに径方向に相対変位するのが防止され、
前記バックアップリングと前記保持環との間に、前記環状のカシメ部の円周上一部が前記バックアップリングに設けた前記切溝に押し込められて係合する第二固定構造が形成されて前記バックアップリングと前記保持環とが回り止めされるとともに径方向に相対変位するのが防止されることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の請求項２によるリップタイプシールは、上記した請求項１記載のリップタイプシールにおいて、
前記保持環は、前記内向きフランジ部の内周端部において密封流体側に１８０度転回して径方向外方へ折り曲げられる折り返し部が一体に設けられるとともに前記折り返し部に連続して外向きフランジ部が一体に設けられ、
前記内向きフランジ部は、当該リップタイプシールを組み立てるに際して前記第一リップシール部材および補強環が軸方向一方から突き当てられる端壁部として作用し、組み立て後はカシメ部との間に前記第一リップシール部材、前記第二リップシール部材および前記バックアップリングを挟み込む端壁部として作用し、
前記外向きフランジ部は、前記内向きフランジ部をその背後から補強する作用を奏し、
前記外向きフランジ部はその大気側端面が前記内向きフランジ部の密封流体側端面に接触して配置されるとともに、前記外向きフランジ部の外径寸法は前記内向きフランジ部および前記筒状部の外径寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする。

【0011】

上記構成を備える本発明のリップタイプシールにおいては、保持環におけるカシメ部をカシメ加工するときのカシメ荷重によってゴム状弾性体製の第一リップシール部材、樹脂製の第二リップシール部材およびバックアップリングを一体に保持する構造であるところ、これら３部材のうちの中間に位置する樹脂製の第二リップシール部材とその隣のバックアップリングとに、バックアップリングに設けた突起部がカシメ荷重により第二リップシール部材に食い込んで係合する固定構造（第一固定構造）が設けられ、先ずはこれにより樹脂製の第二リップシール部材とバックアップリングとが強固に固定されている。また併せて、バックアップリングと保持環とに、環状のカシメ部の円周上一部がカシメ荷重により、バックアップリングに設けた切溝に押し込められて係合する第二固定構造が設けられ、これによりバックアップリングと保持環とが強固に固定されている。したがって、これらの第一および第二固定構造によって樹脂製の第二リップシール部材、バックアップリングおよび保持環の３部材が強固に固定されているため、樹脂製の第二リップシール部材が軸に対して共回りしたり径方向へ変位したりするのを抑制することが可能とされている。

【0012】

また、上記構成を備える本発明のリップタイプシールにおいては、上記従来技術における段差状の保持部に代わるものとして内向きフランジ部が保持環の密封流体側端部に設けられており、この内向きフランジ部は、Ｏリングを保持するものでないため、その径方向幅をＯリングの線径の大小如何にかかわらず任意の大きさに設定することができる。したがって上記従来技術のようにその径方向幅が不足して両リップシール部材およびバックアップリングを強固にカシメ固定することができないという事態が発生するのを抑制することが可能とされている。

【0013】

尚、この内向きフランジ部については、その内周端部に折り返し部を一体に設けるとともに折り返し部に連続して外向きフランジ部を一体に設けることが考えられ、この場合には、以下のメリットが発揮される。

【0014】

すなわち、外向きフランジ部の大気側端面を内向きフランジ部の密封流体側端面に接触させることにより、これら両フランジ部によるフランジ２枚重ねの構造が実現される。したがってカシメ構造における荷重の受け部となる内向きフランジを外向きフランジ部によってその背後から補強することになり、よって内向きフランジ部の強度を高めることができる（メリット１）。

【0015】

また、外向きフランジ部の外径寸法を内向きフランジ部および筒状部の外径寸法よりも大きく設定することにより、外向きフランジ部は内向きフランジ部および筒状部よりも径方向外方へ突出したものとされる。したがってハウジングの軸孔にリップタイプシールを挿入するに際してこの外向きフランジ部を軸孔開口周縁部に突き当てることにより、軸孔に対するリップタイプシールの挿入深さを常に一定とすることができる（メリット２）。

【0016】

また、バックアップリングについてはこれを、保持環における筒状部の内周側に配置される円筒部と、この円筒部の密封流体側端部から径方向内方へ向けて設けられたフランジ部とを一体に有する断面Ｌ字形として、このうちのフランジ部の密封流体側端面に上記第一固定構造に係る突起部を設けるとともに、円筒部の大気側端部に上記第二固定構造に係る切溝を設けることが考えられ、これによれば、これら突起部および切溝を設けたこのバックアップリングを介して樹脂製の第二リップシール部材と保持環とを強固に連結することができる。

【0017】

また、ここで切溝に言及したので、併せてこの切溝による上記第二固定構造について説明すると、この第二固定構造は上記したように、環状のカシメ部の円周上一部をカシメ荷重により切溝に押し込めて係合させるものであって、環状のカシメ部は押し込め・係合後においても環状であることを維持するものである。これに対する比較例としては例えば、切溝と爪との組み合わせを挙げることができるが、この切溝と爪との組み合わせの場合には、リップタイプシールの組み立てに際していちいち切溝と爪との円周上の位置合わせをしなければならない。これに対して上記構造によれば、円周上の位置合わせをしなくても良いメリットがあり、よってこの分、組み立て工程を容易化することができる。カシメの方法としては、プレスカシメ法よりもローラーカシメ法のほうが適している。

【発明の効果】

【0018】

以上説明したように本発明によれば、樹脂製の第二リップシール部材とその隣のバックアップリングとに、バックアップリングに設けた突起部がカシメ荷重により第二リップシール部材に食い込んで係合する固定構造が設けられているために、これら樹脂製の第二リップシール部材とバックアップリングとが強固に固定されている。またバックアップリングと保持環とに、環状のカシメ部の円周上一部がカシメ荷重により、バックアップリングに設けた切溝に押し込められて係合する第二固定構造が設けられているために、これらバックアップリングと保持環とが強固に固定されている。したがって両固定構造によって樹脂製の第二リップシール部材、バックアップリングおよび保持環の３部材が強固に固定されるために、樹脂製の第二リップシール部材が軸に対して共回りしたり径方向へ変位したりするのを抑制することができ、シール性を安定化させることができる。

【0019】

また、保持環の密封流体側端部に設けられる内向きフランジ部がＯリングを保持するものでなく、その径方向幅を任意の大きさに設定することができるものであるために、十分な径方向幅を確保して、両リップシール部材およびバックアップリングを強固にカシメ固定することができる。

【0020】

また、内向きフランジ部の内周端部に折り返し部を一体に設けるとともに折り返し部に連続して外向きフランジ部を一体に設ける場合には、外向きフランジ部によって内向きフランジ部の強度を高めることができ、また軸孔に対するリップタイプシールの挿入深さを常に一定とすることができる。

【0021】

また、バックアップリングに円筒部およびフランジ部を一体に設けて、フランジ部の密封流体側端面に突起部を設けるとともに円筒部の大気側端部に切溝を設ける場合には、これら突起部および切溝を設けたバックアップリングを介して樹脂製の第二リップシール部材と保持環とを強固に連結することができる。

【0022】

更にまた、環状のカシメ部の円周上一部をカシメ荷重によって切溝に押し込めて係合させる構造の第二固定構造によれば、円周上の位置合わせをする必要がないために、リップタイプシールの組み立て工程を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例に係るリップタイプシールを装着するウォーターポンプの断面図

【図2】同リップタイプシールの半裁断面図

【図3】従来例に係るリップタイプシールの半裁断面図

【発明を実施するための形態】

【0024】

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
（１−１）本発明では、第一金属環（保持環）の端面部を折り返した形状とし、ゴム製シール（第一リップシール部材）、樹脂製シール（第二リップシール部材）および第二金属環（バックアップリング）を第一金属環のもう一方の端面部でローラーカシメする構造とした。これによりプレスカシメの場合に発生する金属バリの発生なく組み立てられ、ゴム製シールの傾斜バラツキも軽減することができる。
（１−２）また、樹脂製シールと回転軸とのとも回りに対しては、第二金属環に突起を設けて固定し、さらに第二金属環の端面に設けた切溝に第一金属環をローラーカシメ時に押し付け変形させて引っ掛けることにより、樹脂製シール、第二金属環および第一金属環を固定することとした、これにより生産工程で位置合わせする必要なく単純に組み立てられ、非常に生産性が良い。
（１−３）本発明によれば、リップシールの密封性能の安定化、リサイクル性の向上および安定した生産性が実現される。

【0025】

（２）
（２−１）本発明はシールハウジングに嵌合する金属環を折り曲げ、フランジ部を設けることによりハウジング端面にリップシール装置を位置決めすることができ、更に、軸方向の支えとしては金属環のフランジ部で支えており、シール流体により圧力を受けることにより、シール装置が軸方向に移動するような場合でも金属環の折り曲げ部の弾性力により、移動を許容することができる。
（２−２）また、本発明の形状は金属環に折り曲げフランジ部を形成した状態で、リップ部材・樹脂製シール・カシメた支持板、の順で挿入し、金属環のフランジ側とは反対部分をカシメることによりシール装置を作成するが、金属環のカシメについて、シール部材を挿入した状態で金属環をカシメるため、シール部材が設計値とずれが無いように設けなければならず、厳しい寸法の要求がある。
（２−３）しかし、本発明のような形状の場合、平らなフランジ部が設けられているため、カシメ荷重をかけ易い構造であり、そのため、寸法の制御がし易い。
（２−４）これに対して、先行文献（上記特許文献１：実開平５−３０６３７号公報）の場合は、本発明と同様の作成方法（金属環にＯリング保持部を形成した後、リップ部材等を挿入し、金属環のＯリング保持部とは反対側をカシメる）を採った場合、Ｏリング保持部はＯリングが入る分の径方向深さしかないため、金属環をカシメる際に治具等を固定し難く、カシメ荷重がかけ難く、そのため、寸法の制御がし難い。（上記とは逆にＯリング保持部を最後に形成する方法はシール部の寸法に影響を与えるため、このような方法は考え難い。）

【実施例】

【0026】

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

【0027】

図１は、本発明の実施例に係るリップタイプシール１を装着するウォーターポンプ７１の全体図を示しており、すなわちハウジング（ケーシング）７２にベアリング７３を介して回転可能に支持された軸（回転軸）７４の一端にプーリー７５が固定されるとともに他端にインペラー７６が固定されており、プーリー７５に駆動トルクが伝達されるとインペラー７６が回転して冷却水を圧送する。リップタイプシール１は、ハウジング７２の軸孔内周に装着されて軸７４の周面に摺動自在に密接することにより機内の密封流体（冷却水）が大気側（ベアリング側）へ漏洩するのを抑制する。

【0028】

図２は、当該実施例に係るリップタイプシール１の要部断面を示しており、当該リップタイプシール１は以下のように構成されている。図の右側が密封流体側Ａ、図の左側が大気側Ｂである。

【0029】

すなわち当該リップタイプシール１は、ハウジング７２の軸孔内周に装着されて軸７４の周面に摺動自在に密接するものであって、密封流体側Ａに配置されるゴム状弾性体製のシールリップ２４と、大気側Ｂに配置される樹脂製のシールリップ３３とを有して二段のリップ構造とされている。

【0030】

また、当該リップタイプシール１はその構成部品として、ハウジング７２の軸孔内周に嵌合される保持環１１と、この保持環１１の内周側に配置されたゴム状弾性体製の第一リップシール部材２１と、保持環１１の内周側であって第一リップシール部材２１の大気側Ｂに配置された樹脂製の第二リップシール部材３１と、保持環１１の内周側であって第二リップシール部材３１の大気側Ｂに配置されたバックアップリング４１とを有し、更にゴム状弾性体製の第一リップシール部材２１の内部に補強環５１が埋設されている。

【0031】

このうち先ず、保持環１１は、金属等所定の剛材、例えば金属板のプレス品よりなり、全体として環状に成形され、ハウジング７２の軸孔内周に嵌合される筒状部１２を有し、この筒状部１２の密封流体側端部に内向きフランジ部１３が一体成形されるとともに筒状部１２の大気側端部に環状のカシメ部１４が一体成形されている。また内向きフランジ部１３は、その内周端部において密封流体側Ａに１８０度転回して径方向外方へ折り曲げられる折り返し部１５が一体成形されるとともに、この折り返し部１５に連続して外向きフランジ部１６が一体成形されている。外向きフランジ部１６はその大気側端面が内向きフランジ部１３の密封流体側端面に接触するように配置されるとともに、その外径寸法は内向きフランジ部１３および筒状部１２の外径寸法よりも大きく設定されている。

【0032】

これらにあって前者の内向きフランジ部１３は、当該リップタイプシール１を組み立てるに際してゴム状弾性体製の第一リップシール部材２１および補強環５１が軸方向一方から突き当てられる端壁部として作用し、組み立て後はカシメ部１４との間に第一リップシール部材２１、第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１を挟み込む端壁部として作用する。後者の外向きフランジ部１６は、内向きフランジ部１３をその背後から補強する作用を奏し、また当該リップタイプシール１をハウジング７２の軸孔に挿入するに際してハウジング７２の軸孔開口周縁部に突き当たることにより挿入長さ（軸方向挿入深さ）を規定する作用を奏する。尚、この最後の作用はリップタイプシール１が軸孔の奥深くに装着される場合は不要となるので、この場合には、外向きフランジ部１６の外径寸法が内向きフランジ部１３および筒状部１２の外径寸法と同等以下に設定されることがあり、あるいはこの外向きフランジ部１６、または折り返し部１５および外向きフランジ部１６が形成されずに省略されることもある。また、筒状部１２の外周面には、当該保持環１１と軸孔内周面との間に介在してシール作用をなすための弾性皮膜よりなる外周シール部１７が全周に亙って被着されている。

【0033】

第一リップシール部材２１は、所定のゴム状弾性体（例えばＨ−ＮＢＲ）よりなり、全体として環状に成形され、保持環１１の筒状部１２の内周側に非接着で嵌合された円筒部２２を有し、この円筒部２２の大気側端部から径方向内方へ向けて環状の径方向部２３が一体成形され、径方向部２３の内周端部から密封流体側Ａへ向けてシールリップ（第一シールリップ）２４が一体成形されている。シールリップ２４はそのリップ端で軸７４の周面に摺動自在に密接するものであって、摺動部には軸回転時にポンピング作用をなすネジ部（ネジシール）２５が設けられている。

【0034】

第一リップシール部材２１に埋設された補強環５１は、金属等所定の剛材、例えば金属板のプレス品よりなり、全体として環状に成形され、第一リップシール部材２１の円筒部２２に埋設された筒状部５２と、径方向部２３に埋設された内向きのフランジ部５３とを一体に有して断面Ｌ字形に成形されている。フランジ部５３には、これを厚み方向に貫通する貫通穴５４が円周上所要数設けられている。

【0035】

第二リップシール部材３１は、所定の樹脂材料（例えばＰＴＦＥ）よりなり、全体として環状に成形され、環状の平面部３２を有し、この平面部３２の内周端部にシールリップ（第二シールリップ）３３が密封流体側Ａへ傾斜するように一体成形されている。シールリップ３３はそのリップ端で軸７４の周面に摺動自在に密接するものであって、第一シールリップ２４の大気側Ｂに配置されているので、第一シールリップ２４が一次シールをなすのに対して、二次シールをなすことになる。

【0036】

バックアップリング４１は、保持環１１等と同じく金属等所定の剛材、例えば金属板のプレス品よりなり、全体として環状に成形され、円筒部４２を有し、この円筒部４２の密封流体側端部から径方向内方へ向けてフランジ部４３が一体成形されて断面Ｌ字形に成形されている。このバックアップリング４１は第二リップシール部材３１の大気側Ｂに配置され、第二リップシール部材３１をその大気側Ｂから支持する作用をなす。フランジ部４３には回り止めおよび抜け防止のための突起部４４が形成され、円筒部４２には切溝４５が設けられているが、これらについては後述する。

【0037】

ゴム状弾性体製の第一リップシール部材２１、樹脂製の第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１は、上記したように保持環１１によってカシメ保持されており、保持環１１の筒状部１２の内周側であって内向きフランジ部１３とカシメ部１４との間にこれら第一リップシール部材２１、第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１が軸方向に並んでカシメ固定されている。カシメ加工は、比較的薄肉に設定されたカシメ部１４を全周に亙って径方向内方へ折り曲げることにより行なわれる。

【0038】

また、第一リップシール部材２１およびバックアップリング４１間に配置された第二リップシール部材３１が軸７４との摺動に伴って軸７４に共回りしたり径方向内方へ抜け出るように変位したりすることがないように、以下のような第一固定構造６１および第二固定構造６２が設けられている。

【0039】

第一固定構造６１・・・
すなわち、バックアップリング４１におけるフランジ部４３の密封流体側端面に円周上一部の突起部４４が密封流体側Ａへ向けて設けられ、この突起部４４が第二リップシール部材３１の平面部３２と円周方向に係合することによりバックアップリング４１と第二リップシール部材３１とが回り止めされるとともに径方向に係合することによりバックアップリング４１と第二リップシール部材３１とが径方向に相対変位するのが防止されている。係合は、カシメ加工時にカシメ荷重によって突起部４４が第二リップシール部材３１の表面に食い込むことによってなされることになる。突起部４４は円周上に所要数設けられ、すなわち円周上一箇所または複数箇所に設けられ、複数個所に設けられる場合には等配状とするのが好ましい。

【0040】

第二固定構造６２・・・
また、バックアップリング４１における円筒部４２の大気側端部に円周上一部の切溝４５が設けられ、この切溝４５にカシメ部１４の円周上一部（の部位）１４ａが円周方向に係合することによりバックアップリング４１と保持環１１とが回り止めされるとともに径方向に係合することによりバックアップリング４１と保持環１１とが径方向に相対変位するのが防止されている。係合は、カシメ加工時にカシメ荷重によって切溝４５に対しカシメ部１４の円周上一部１４ａが押し込められることによってなされることになり、環状のカシメ部１４は押し込め・係合後においても環状であることを維持する構造とされている。カシメの方法としては、プレスカシメではなくローラーカシメを実施する。切溝４５は円周上に所要数設けられ、すなわち円周上一箇所または複数箇所に設けられ、複数個所に設けられる場合には等配状とするのが好ましい。

【0041】

上記構成のリップタイプシール１は、上記したように例えば自動車用ウォーターポンプ向けのシャフトシールとして用いられるものであって、上記構成により以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。

【0042】

すなわち上記構成のリップタイプシール１においては、保持環１１におけるカシメ部１４をカシメ加工するときのカシメ荷重によってゴム状弾性体製の第一リップシール部材２１、樹脂製の第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１を一体に保持する構造であるところ、これら３部材のうち中間に位置する樹脂製の第二リップシール部材３１とその隣のバックアップリング４１とに、バックアップリング４１に設けた突起部４４がカシメ荷重により第二リップシール部材３１に食い込んで係合する固定構造（第一固定構造）６１が設けられ、これにより樹脂製の第二リップシール部材３１とバックアップリング４１とが強固に固定されている。また併せて、バックアップリング４１と保持環１１とに、環状のカシメ部１４の円周上一部１４ａがカシメ荷重により、バックアップリング４１に設けた切溝４５に押し込められて係合する第二固定構造６２が設けられ、これによりバックアップリング４１と保持環１１とが強固に固定されている。したがって、これらの第一および第二固定構造６１，６２によって樹脂製の第二リップシール部材３１、バックアップリング４１および保持環１１の３部材が強固に固定されているために、樹脂製の第二リップシール部材３１が軸７４に対して共回りしたり径方向へ変位したりするのを抑制することができ、シール性を安定化させることができる。

【0043】

また、上記構成を備えるリップタイプシール１においては、上記従来技術における段差状の保持部８２ａに代わるものとして内向きフランジ部１３が保持環１１の密封流体側端部に設けられ、この内向きフランジ部１３は、Ｏリングを保持するものでないため、その径方向幅をＯリングの線径の大小如何にかかわらず任意の大きさに設定することができる。したがって上記従来技術のようにその径方向幅が不足して両リップシール部材２１，３１およびバックアップリング４１を強固にカシメ固定することができないという事態が発生するのを抑制することができる。内向きフランジ部１３は十分な径方向幅を確保して、両リップシール部材２１，３１およびバックアップリング４１を強固にカシメ固定することができる。

【0044】

また、内向きフランジ部１３の内周端部に折り返し部１５を一体に設けるとともに折り返し部１５に連続して外向きフランジ部１６を一体に設けたために、外向きフランジ部１６によって内向きフランジ部１３の強度を高めることができ、また軸孔に対するリップタイプシール１の挿入深さを常に一定とすることができる。

【0045】

また、バックアップリング４１に円筒部４２およびフランジ部４３を一体に設けて、後者のフランジ部４３の密封流体側端面に突起部４４を設けるとともに前者の円筒部４２の大気側端部に切溝４５を設けるようにしたために、これら突起部４４および切溝４５を設けたバックアップリング４１を介して樹脂製の第二リップシール部材３１と保持環１１とを強固に連結することができる。

【0046】

更にまた、環状のカシメ部１４の円周上一部１４ａをカシメ荷重によって切溝４５に押し込めて係合させる構造の第二固定構造６２を設けたために、円周上の位置合わせをする必要なく組み立てを行なうことができ、リップタイプシール１の組み立て工程を容易化することができる。

【符号の説明】

【0047】

１ リップタイプシール
１１ 保持環
１２，５２ 筒状部
１３ 内向きフランジ部
１４ カシメ部
１４ａ 円周上一部
１５ 折り返し部
１６ 外向きフランジ部
１７ 外周シール部
２１ 第一リップシール部材
２２，４２ 円筒部
２３ 径方向部
２４，３３ シールリップ
２５ ネジ部
３１ 第二リップシール部材
３２ 平面部
４１ バックアップリング
４３，５３ フランジ部
４４ 突起部
４５ 切溝
５１ 補強環
５４ 貫通穴
６１ 固定構造
６２ 第二固定構造
７１ ウォーターポンプ
７２ ハウジング
７３ ベアリング
７４ 軸
７５ プーリー
７６ インペラー
Ａ 密封流体側
Ｂ 大気側

【図1】

【図2】

【図3】