(57)【要約】【課題】ゴム製オイルシールの皮膜材およびフッ素樹脂製オイルシールのリップ本体部において、内周面の線状痕によりオイル漏れを生ずる。【解決手段】ゴム製オイルシールの皮膜材およびフッ素樹脂製オイルシールのリップ本体部の内周側に耐摩耗性の低いフッ素樹脂層を、かつ外周側に耐摩耗性の高いフッ素樹脂層を有するシールリップにより構成することにより、リップと軸の両者の線状痕を同時に解消することができ、両者の線条痕が消滅したことによってリップを軸に隙間無く密着させてオイル漏れを使用初期において直ちに解消することが可能となると共に、その後にリップ接触面における耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層が短時間に順次摩耗して行くと同時に、これに代わって外周側の耐摩耗性の高いフッ素樹脂外層が徐々に接触域を拡大して、長期間安定して良好なシール性を維持させることが可能となる。。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側に耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層を、かつ外周側に耐摩耗性の高いフッ素樹脂外層を有するシールリップにより構成してなることを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
内周側に耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層を、かつその外周側に耐摩耗性の高いフッ素樹脂外層を有するリップ補強皮膜材を、ゴム製のリップ先端部の内周面に接着してなることを特徴とするオイルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素樹脂を用いたオイルシールの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オイルシールの長期寿命を確保するため、また近時のエンジンの高温化に対処するために、従来リップの内周面に耐摩耗性の高いフッ素樹脂製皮膜材を接着したゴム製オイルシールや、全体が耐摩耗性の高いふっ素樹脂で成形され、互いに内周端で連結された環状板からなるガータースプリング包被部とシールリップを構成するリップ本体部とを有するフッ素樹脂製オイルシールが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５３−１０９０６２号公報
【特許文献２】特願２００４−２６３３５７明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のフッ素樹脂製皮膜材は、円筒状のフッ素樹脂素材を回転させながらバイトにより切り込んでいくため、その表裏面にはそれぞれ反対方向の螺旋状の線条痕が付けられる。
【０００５】
そして、この皮膜材の表裏両面をそれぞれ内周面側になるように別々に栽頭円錐型に成形してオイルシールのリップ先端部内周に接着した場合、それぞれのオイルシールを同じ条件の軸シールに用いると、皮膜材の線条痕によるオイルシールのポンピング作用が大気側かオイル側かのそれぞれ反対方向にあり、その結果オイルシールとしての性能が全く異なるものとなってしまう。
【０００６】
一方、上記従来のフッ素樹脂製オイルシールのシールリップは、その内周面の線条痕は一定方向となるが、軸の回転方向によって、前記皮膜材と同様にオイルシールとしての性能が全く異なるものとなってしまう。
【０００７】
そのため、ゴム製オイルシールにおいては、その製造金型の内面を研磨することによりリップに線条痕が残らないようにしており、またオイルシールを装着する軸はその表面を研磨加工してオイル漏れに対処している。
【０００８】
ところで、リップを形成するフッ素樹脂は耐摩耗性を向上させるために、ガラス繊維やカーボン繊維、グラファイトなどを配合しているため、表面の線条痕が長時間に渡って残り、オイル漏れの影響が大きい。
【０００９】
また、軸側についても研磨加工の不徹底などから線条痕が残るケースも多く、また状況によっては研磨加工を施せないケースもあり、オイル漏れの不安定要因になっている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はゴム製オイルシールの皮膜材およびフッ素樹脂製オイルシールのリップの内周面側に、極めて摩耗しやすい耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層を有するため、オイルシールの初期使用時においてこのリップの軸との接触面における線状痕を瞬時に摩耗させ、外周側の耐摩耗性の高いフッ素樹脂外層を接触させると共に、この摩耗によって鱗片状に剥離した微細なフッ素樹脂片を軸の線条痕に転移させてその溝部分を埋め、これによってリップを軸に隙間無く密着させてオイル漏れを解消させることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
フッ素樹脂製オイルシールのリップの内周面側に、極めて摩耗しやすい耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層を有するため、オイルシールの初期使用時においてこのリップの回転軸との接触面における線条痕を瞬時に摩耗させると共に、この摩耗によって鱗片状に剥離した微細なフッ素樹脂片を観点軸の線条痕に転移させてその溝部分を埋め、これによってリップと軸の両者の線状痕を同時に解消することができる。
【００１２】
そして、両者の線条痕が消滅したことによってリップを軸に隙間無く密着させてオイル漏れを使用初期において直ちに解消することが可能となると共に、その後にリップ接触面における耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層が短時間に順次摩耗して行くと同時に、これに代わって外周側の耐摩耗性の高いフッ素樹脂外層が徐々に接触域を拡大することになり、その表面の線条痕を少しずつ摩耗させながら接触域をゆっくりと拡大するので、長期間安定して良好なシール性を維持させることが可能となる。
【００１３】
また、ゴム製オイルシールの内周面に接着したフッ素樹脂内外層を有する皮膜材においても、上記と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明はフッ素樹脂材の切削による線条痕の影響を少なくするという目的を、ゴム製オイルシールの皮膜材およびフッ素樹脂製オイルシールのリップの内周側に、極めて摩耗し易い耐摩耗性の低いフッ素樹脂材料を用い、外周側には耐摩耗性の高いフッ素樹脂材料を用いることにより実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１はこの発明の第１実施例を示したもので、オイルシール本体１は全体がガラス繊維粉末やカーボン繊維粉末などの耐摩耗性を高める充填材を混入したフッ素樹脂で成形され、主としてガータースプリング２を包被する部分である包被部３とリップ本体部４を構成するフッ素樹脂外層４ａとから絞り成形加工により成形されている。
【００１６】
このオイルシール本体１の製造方法は、まず円筒状に成形された耐摩耗性を高める充填材を混入したフッ素樹脂素材を回転させながら外周から内周端にかけてバイトにより切り込み、次いでその下側をその内周端部をわずかに切り残して環状にスリットを切り込み、さらにそのスリットの下側を同様に切り離して、このスリットにより内周端で相互に連結された薄肉の包被部３とリップとして適正な厚肉のリップ本体部４とを形成する。
【００１７】
次いで、スリット内にガータースプリング２を装填し、フッ素樹脂外層４の内周端部付近においてガータースプリング２の外周の大部分を包被部３で包むように絞り成形すると共に、包被部３とリップ本体部４の内周側をリップを構成するフッ素樹脂外層４ａとして適正な角度に斜め内向きに立ち上げ、外周側はオイルシール本体１の固定シール部３ａ，４ｂとして水平フランジ状に成形する。
【００１８】
オイルシール本体１の固定シール部分３ａ，４ｂ間には軟弾性を有するゴム、軟質合成樹脂等からなる弾性材５が装填されており、オイルシールの組み立て時において外側のＬ型金属補強環６とその内周側に密に嵌め込まれた内側のＬ型金属補強環７のそれぞれの水平部６’，７’とによって弾性材５を加圧挟着することにより、オイルシール本体１の固定シール部３ａ，４ｂが内外の金属補強環６，７の水平部６’，７’に強力に圧着している。
【００１９】
これによって、オイルシール本体１の固定シール部３ａ，４ｂは、弾性材５の弾圧力によってＬ型金属補強環６，７の各水平部６’，７’に隙間なく密封状に圧着し、この部分においてオイル等の侵入を完全に阻止することになる。
【００２０】
従って、このオイルシールを用いることによって、Ｌ型金属補強環部分からのオイル漏れを確実に防止することが可能となる。
【００２１】
また、弾性材５によりリップ本体部４と包被部３の固定シール部３ａ，４ｂ内が密封シールされるので、この部分からオイルシール本体１内へオイル等が侵入することが阻止され、内部のガータースプリング２の腐食を防止することができる。
【００２２】
フッ素樹脂外層４ａの内周面には、そのリップ全体あるいはリップ先端部にガラス繊維粉末やカーボン繊維粉末などのフッ素樹脂の耐摩耗性を向上させるための充填材を混入していない純粋フッ素樹脂、あるいは極少量の充填材を混入した耐摩耗性の極めて低い薄板状のフッ素樹脂内層８が接着剤により接着されている。
【００２３】
このフッ素樹脂内層８は円筒状に成形された耐摩耗性の低いフッ素樹脂素材を回転させながらその端部をバイトにより適度な厚み（0.1〜0.3mm程度）の環状板に切削し、これを絞り成形する前に、予めフッ素樹脂外層４ａ内周面側に接着する。
【００２４】
従って、このフッ素樹脂内層８の内周面にも線状痕が生ずるが、この層８はきわめて摩耗し易いため、オイルシールの使用初期に回転軸Ｓとの摩擦によって短時間に摩耗して回転軸Ｓとの接触域における線状痕が瞬時に消滅する。
【００２５】
即ち、フッ素樹脂の摩耗性は、充填材の混入量が５％以下になると急激に摩耗し易くなり、０％では著しく摩耗し易くなる。
【００２６】
一方、このフッ素樹脂内層８の摩耗によって鱗片状に剥離した微細なフッ素樹脂片が回転軸Ｓの線条痕に転移してその溝を埋め、リップの接触域においてほぼ平滑面に等しい面性状を呈するため、リップを回転軸Ｓに隙間無く密着させてオイル漏れを使用初期において直ちに解消することができる。
【００２７】
その後はリップ接触面における耐摩耗性の低いフッ素樹脂内層８が短時間に順次摩耗して行くと同時に、これに代わって耐摩耗性の高い外周側のフッ素樹脂外層４ａが徐々に接触域を拡大することになり、その表面の線条痕を少しずつ摩耗させながら接触域をゆっくりと拡大するので、長期間安定して良好なシール性を維持させることが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
図２はこの発明の第２実施例を示したもので、ゴム製オイルシールのリップ９の内周面に、内周側に充填材を混入していないか、ごく僅か混入して耐摩耗性を低くしたフッ素樹脂内層１０ａと、外周側に充填材を多く混入して耐摩耗性を高めたフッ素樹脂外層１０ｂとを一体化したリップ補強皮膜材１０が接着剤により接着されている。
【００２９】
フッ素樹脂内層１０ａおよびフッ素樹脂外層１０ｂは、それぞれ円筒状に成形された耐摩耗性の低いフッ素樹脂素材あるいは耐摩耗性の高いフッ素樹脂素材をそれぞれ回転させながら、その端部をバイトにより適度な厚み（0.1〜0.3mm程度）の環状板に切削することにより製造し、これらを接着剤により接着する。
【００３０】
従って、このリップ補強皮膜材１０の内周面にも切削による螺旋状の線状痕が生ずるが、その内周面側は純粋フッ素樹脂またはそれに近い耐摩耗性の低いフッ素樹脂内装１０ａであるため、きわめて摩耗し易く、オイルシールの使用につれて回転軸Ｓとの摩擦によって短時間に線状痕が消滅し、上記実施例１と同様に線状痕による影響を短時間に解消してその影響をほとんど無くすことができる。
【実施例３】
【００３１】
図３はこの発明の第３実施例を示したもので、リップ本体１１は内周側から外周側にかけて主としてガラス繊維の充填材混入量を段階的に増加させ、耐摩耗性を変化させた３層以上の複合板接着構造（厚さ約0.3〜1.0mm）として、密封すべき軸に接触する内周面側のフッ素樹脂内層１１ａは充填材を全く含まないかほぼ数％程度の混入量として著しく摩耗し易くし、そこから充填材の混入量を順次段階的に増加させて耐摩耗性を段階的に高めたフッ素樹脂外層１１ｂ，１１ｃとしてリップの摩耗につれて摩耗しにくい、即ち耐摩耗性を高めるようにしてある。
【００３２】
リップ本体１１のフランジ状の外周部は、外周Ｌ形補強環１２の内側に嵌め込まれた内側Ｌ形補強環１３の水平部間に接着固定されている。
【００３３】
この実施例においても、耐摩耗性が変化するフッ素樹脂層が３層以上であることの相違があるだけで、上記第１実施例と同様の作用により、同様の効果を奏する。図５及び図６にオイルシールとしての使用開始前と使用開始後の軸に対する接触状態を示す。
【００３４】
なお、耐摩耗性を変化させるフッ素樹脂層の数は第１実施例のように２層であってもよいが、この第３実施例ようにシールリップ本体１１をその内周側から外周側にかけてガラス繊維の混入量を段階的に増加させることにより、リップの摩耗によって回転軸Ｓに接触する層の変化につれて、回転軸Ｓに対する接触トルクを急激に変化させることなく段階的に緩やかに変化させることができる。
【実施例４】
【００３５】
図４はこの発明の第４実施例を示したもので、リップ本体１１は内周側から外周側にかけて充填材の混入量を徐々に増加させた一体のフッ素樹脂板（厚さ約0.3〜1.0mm）として、密封すべき軸に接触する内周面近辺の部分は充填材を全く含まないかほぼ数％程度の混入量として著しく摩耗し易いフッ素樹脂内層とし、そこから充填材の混入量を徐々に増加させて耐摩耗性を連続的に高めたフッ素樹脂外層として摩耗しにくい、即ち耐摩耗性を高めるようにしてある。
【００３６】
リップ本体１１のフランジ状の外周部は、外周Ｌ形補強環１２の内側に嵌め込まれた内側Ｌ形補強環１３の水平部間に狭着されている。
【００３７】
そして、この場合のフッ素樹脂板は、フッ素樹脂粉末のディスパージョンに充填材を混入撹拌した後、充填材をゆっくりと沈殿させて底部ほど充填材の量が多くなった状態とし、これを乾燥して板状にプレスすることによって成形した薄板を円環状に裁断し、これをリップ形にプレス成形することにより製造する。
【００３８】
従って、この場合のリップは上記第３実施例に比べて耐摩耗性が連続的に変化することに違いがあるだけで、その作用効果は上記実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の第１実施例の一態様を示す縦断正面図である。
【図２】この発明の第２実施例を示すゴム製リップ部分の縦断正面図である。
【図３】この発明の第３実施例の一態様を示す縦断正面図である。
【図４】この発明の第３実施例の他の態様を示す縦断正面図である。
【図５】この発明のオイルシールの使用開始前の状態を示す縦断側面図である。
【図６】この発明のオイルシールの使用開始後の状態を示す縦断側面図である。
【図７】従来のシールリップ部分の縦断正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    オイルシール本体    
２    ガータースプリング
３    包皮部
３ａ    固定シール部
４    リップ本体部
４ａ    フッ素樹脂内層
４ｂ    固定シール部
５    弾性材
６    金属補強環
７    金属補強環
８    皮膜材
９    リップ    
１０ａ    フッ素樹脂内層
１０ｂ    フッ素樹脂外層
１１    リップ本体
１１ａ    フッ素樹脂内層
１１ｂ    フッ素樹脂外層
１１ｃ    フッ素樹脂外層
１２  外周Ｌ形補強環
１３  内側Ｌ形補強環
Ｓ    回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006153209.tif 000007
【図６】
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【図７】
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