(57)【要約】【課題】主リップ部とダストリップ部との間の空間部において負圧の発生を防止することができる密封装置を提供する。【解決手段】内部側Ａの密封流体を外部側Ｂへ漏らさないよう軸１５の外周面１５ａに接触している主リップ部４と、この主リップ部４よりも外部側Ｂに空間部１４を介して設けられているダストリップ部５とを備えている。主リップ部４には、軸１５の回転により密封流体を内部側Ａへ戻すための螺旋部６が形成されている。ダストリップ部５は、外部側Ｂから内部側Ａへの異物の侵入を防止するよう軸１５の外周面１５ａに接触している。そして、ダストリップ部５の内周面のうち軸１５の外周面１５ａと接触する部分に、前記空間部１４に負圧が発生するのを防止する微細な梨地状の粗面部７が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部側の密封流体を外部側へ漏らさないよう軸の外周面に接触している主リップ部と、この主リップ部よりも前記外部側に空間部を介して設けられていると共に前記外部側から前記内部側への異物の侵入を防止するよう前記軸の外周面に接触しているダストリップ部と、を備え、前記主リップ部の内周面に、前記軸との相対的な回転により前記密封流体を前記内部側へ戻すための螺旋部が形成されている密封装置において、前記ダストリップ部の内周面のうち前記軸の外周面と接触する部分に、前記空間部に負圧が発生するのを防止する微細な梨地状の粗面部が形成されていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記粗面部は、前記ダストリップ部を成型するための金型の内面に形成された微細凹凸部が転写された転写面である請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
内部側の密封流体を外部側へ漏らさないよう軸の外周面に接触している主リップ部と、前記外部側から前記内部側への異物の侵入を防止するダストリップ部と、が一体とされ、かつ、前記主リップ部の内周面に前記軸との相対的な回転により前記密封流体を前記内部側へ戻すための螺旋部が形成されているシール部材を、金型により成型するシール部材の製造方法において、前記金型の内周面のうち前記ダストリップ部の内周面に対応する面に微細凹凸部を形成し、この金型により素材を加硫成型して、前記微細凹凸部の形状を素材側に転写することにより、前記ダストリップ部の内周面に微細な粗面部を形成することを特徴とするシール部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内部の密封流体を密封する主リップ部と、内部側に異物が侵入するのを防止するダストリップ部とを備えている密封装置、及び、その密封装置用のシール部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーシング内周面と、ケーシングの内部で回転する軸の外周面との間に設けられる密封装置として知られるものに、軸の外周面に接触して内部側の密封流体を密封する主リップ部と、内部側に異物が侵入するのを防止するダストリップ部とを備えているものがある（例えば、特許文献１）。さらに、このような密封装置において、特許文献２に示すように、主リップ部の内周面にリブが設けられているものがある。このリブは、内部側から漏洩しようとする密封流体を、軸の回転により内部側へ戻すポンプ作用を有するものである。
【０００３】
これらの密封装置において、主リップ部の内周面とダストリップ部の内周面と軸の外周面とにより、環状の空間部（閉空間部）が形成されるが、主リップ部の前記ポンプ作用によりこの空間部内が減圧されて負圧となる。空間部が負圧になると、主リップ部とダストリップ部は軸の外周面側へ引きつけられ、両者とも摺動抵抗が増加して摩耗が進行し、寿命を低下させてしまうという問題点を有している。
そこで、特許文献１に示すように、ダストリップ部に、空間部側に開口している有底凹状部と、この有底凹状部に対応する部分の被カット部とが形成され、被カット部は、空間部と外部（反密封側）との圧力差に応じて開閉し、開状態において空間部と外部とを連通させるよう構成したものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１２００号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に記載されている密封装置は、ダストリップ部に小さな有底凹状部を形成する必要があり、さらに、その小さな底部に対して被カット部を形成しなければならず、構造が複雑であり、製造が非常に困難であるという問題点を有している。
また、空間部と外部との圧力差が所定値に達するまでは、空間部は負圧状態となり、主リップ部及びダストリップ部は軸の外周面側へ引きつけられている。
さらに、空間部と外部との圧力差により被カット部が開いた状態で、ダストリップ部の外周面側の被カット部近傍に付着していた小さな異物が、開いた被カット部から吸い込まれて空間部内へ侵入するおそれがある。
【０００６】
そこで、この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、異物の侵入を防止することができると共に、主リップ部とダストリップ部との間の空間部において負圧の発生を防止することができる密封装置、及び、その密封装置用のシール部材の製造方法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】
【０００７】
前記目的を達成するためのこの発明の密封装置は、内部側の密封流体を外部側へ漏らさないよう軸の外周面に接触している主リップ部と、この主リップ部よりも前記外部側に空間部を介して設けられていると共に前記外部側から前記内部側への異物の侵入を防止するよう前記軸の外周面に接触しているダストリップ部とを備え、前記主リップ部の内周面に、前記軸との相対的な回転により前記密封流体を前記内部側へ戻すための螺旋部が形成されている密封装置において、前記ダストリップ部の内周面のうち前記軸の外周面と接触する部分に、前記空間部に負圧が発生するのを防止する微細な梨地状の粗面部が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、ダストリップ部において軸との接触面に微細な梨地状の粗面部（微細な凹凸部）が形成されることで、外部と空間部との間の気密性を下げることができ、簡単な構成により空間部における負圧の発生を防止することができる。また、軸の外周面とダストリップ部の接触面との間に、摩擦抵抗を低下させるための潤滑油を介在させた場合、粗面部においてその潤滑油が保持されるため、ダストリップ部の耐久性を向上させることができる。そして、ダストリップ部の接触面が梨地状の粗面部とされているため、ダストリップ部と軸との間は、空間部の負圧を解消するための空気の通過は許容するが、異物については通過不可能とできる。
【０００９】
また、前記粗面部は、前記ダストリップ部を成型するための金型の内面に形成された微細凹凸部が転写された転写面であるのが好ましい。この構成によれば、ダストリップ部に対して粗面部を簡単に形成することができる。つまり、ダストリップ部を金型により成型するのと同時に、ダストリップ部の内周面に粗面部を形成でき、成型したダストリップ部に対して別途粗面部を形成するための粗面工程が不要となる。
【００１０】
また、この発明のシール部材の製造方法は、内部側の密封流体を外部側へ漏らさないよう軸の外周面に接触している主リップ部と、前記外部側から前記内部側への異物の侵入を防止するダストリップ部とが一体とされ、かつ、前記主リップ部の内周面に前記軸との相対的な回転により前記密封流体を前記内部側へ戻すための螺旋部が形成されているシール部材を、金型により成型するシール部材の製造方法において、前記金型の内周面のうち前記ダストリップ部の内周面に対応する面に微細凹凸部を形成し、この金型により素材を加硫成型して、前記微細凹凸部の形状を素材側に転写することにより、前記ダストリップ部の内周面に微細な粗面部を形成することを特徴としている。
この製造方法によれば、シール部材を金型により成型するのと同時に、ダストリップ部の内周面に粗面部を形成でき、成型したダストリップ部に対して別途粗面部を形成するための粗面工程が不要となる。ダストリップ部に対して粗面部を簡単に形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダストリップ部に微細な粗面部が形成されているため、ダストリップ部は異物の侵入を防止することができ、かつ、その粗面部は空気の通過を許容させて主リップ部とダストリップ部との間の空間部における負圧の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明に係る密封装置の実施の一形態の上半分部を示す縦断面図である。この密封装置は、ケーシング内周面２０と、その内部の軸１５の外周面１５ａとの間に設けられており、内部側Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏洩するのを防止している。なお、図１に示している密封装置は、ケーシング内周面２０と軸１５の外周面１５ａとの間に装着される前である変形前の自然状態を示している。
【００１３】
この密封装置は、断面Ｌ字形の環状の芯金２と、芯金２に固定されているシール部材１と、環状のバネリング３とを備えている。
芯金２は金属製とすることができ、円筒部１６と、円筒部１６の一端部から径方向内方に折り曲げられた環状板部１７とからなる。
バネリング３はいわゆるガータスプリングと呼ばれるものであり、シール部材１が有する主リップ部４の外周面にある周溝１９に設けられている。バネリング３は主リップ部４を径方向内方の向きに締め付けている。
【００１４】
シール部材１は例えば合成ゴムなどの弾性部材からなり、芯金２に固定されている本体部１８と、本体部１８の内周側部から軸１５側でかつ内部側Ａへ延伸している主リップ部４と、本体部１８の内周側部から軸１５側でかつ外部側Ｂへ延伸しているダストリップ部５とを有している。
本体部１８は、芯金２の外側に設けられている軸方向外周部１８ａと径方向外周部１８ｂを有しており、さらに、芯金２の内側に設けられている軸方向内周部１８ｃと径方向内周部１８ｄとを有している。シール部材１は芯金２に加硫による接着、焼き付けなどで固定できる。そして、この密封装置は、本体部１８においてケーシング内周面２０側に保持（固定）されている。
【００１５】
シール部材１の主リップ部４は、内部側Ａの密封流体を外部側Ｂへ漏らさないよう軸１５の外周面１５ａに締め代を持って接触している。主リップ部４は、その断面形状が径方向内方に向けて細くなる（軸方向幅寸法が小さくなる）ほぼＶ字形とされており、最小径部（頂部）がリップ先端部１０とされている。主リップ部４の内周面において、リップ先端部１０よりも外部側Ｂの面が第１傾斜面８とされ、リップ先端部１０よりも内部側Ａが第２傾斜面９とされている。
【００１６】
そして、主リップ部４の第１傾斜面８に、軸１５の回転（又はケーシング側の回転）により漏洩しようとする密封流体を内部側Ａへ戻すための螺旋部６が形成されている。螺旋部６は、第１傾斜面８の周方向複数箇所に中心線に対して傾斜している突起条（ヘリックスリブ）とされており、この突起条は、内部側Ａの密封流体が主リップ部４の軸１５との接触部分から外部側Ｂへ漏洩するような場合に、漏洩した密封流体を軸１５の回転に伴って内部側Ａへ戻すように機能する（ポンプ機能）。
【００１７】
シール部材１のダストリップ部５は、前記主リップ部４よりも外部側Ｂに空間部１４を介して設けられている。つまり、ダストリップ部５の内周面（第１傾斜面１１）と主リップ部４の内周面（後述する第１傾斜面８）と軸１５の外周面１５ａとの間に環状の空間部１４が形成されている。
ダストリップ部５は、外部側Ｂから内部側Ａへの異物の侵入を防止するよう軸１５の外周面１５ａに締め代をもって接触している。ダストリップ部５の内周面は、シール部材１の本体部１８側から先端側（左側）に向かって縮径状となる第１傾斜面１１と、この第１傾斜面１１の最小径部から反対に径方向外方へ向かって（左側に）連続して拡径状となる第２傾斜面１２とが形成されており、前記最小径部がリップ先端部１３とされている。つまり、ダストリップ部５の内周面において、リップ先端部１３よりも内部側Ａの面が軸１５との接触面（摺接面）を有する第１傾斜面１１とされ、リップ先端部１３よりも外部側Ｂが第２傾斜面１２とされている。
【００１８】
そして、ダストリップ部５の内周面のうち軸１５の外周面１５ａと接触する部分に梨地状の粗面部７が形成されている。この粗面部７は微細な凹凸部により構成されており、粗面部７が形成されている部分の表面粗さは、シール部材１のその他の部分よりも粗くされている。粗面部７はダストリップ部５のリップ先端部１３に始まってダストリップ部５の基端部側まで第１傾斜面１１に形成されており、第１傾斜面１１の周方向全面に連続して形成されている。そして、粗面部７に形成された微細凹凸部における微細隙間により粗面部７は外部側Ｂと空間部１４とを連通しており、空間部１４における機密性を下げている。
粗面部７は、図示しないが微細突起によるもの、微細凹部によるもの、微細線状溝によるもの、又は、これらが混在するものからなる。
【００１９】
前記粗面部７は微細な梨地状として形成されているが、具体的には粗面部７における十点平均粗さＲｚが５〜３０μｍの範囲に設定されているのが好ましい。この粗さが５μｍ未満であると、空気の通過が阻害されて空間部１４に負圧が発生するおそれがある。また、３０μｍを超えるとダストリップ部５と軸１５との間において隙間が大きくなって小さな異物を通過させてしまうおそれがある。
【００２０】
ダストリップ部５の粗面部７の形成は、ダストリップ部５を加硫成型して輪郭全体形状を形成してから後に該当部分に粗面加工を施してもよいが、ダストリップ部５を成型するための加硫金型の内面に予め微細凹凸部を形成しておき、金型の微細凹凸部をダストリップ部５に転写させることにより、ダストリップ部５の粗面部７を形成してもよい。つまり、粗面部７は金型により転写された転写面として形成されてもよい。
【００２１】
以上の実施形態において、軸１５が回転すると主リップ部４の螺旋部６による前記ポンプ機能により、この空間部１４内が減圧されることとなる。しかし、この密封装置は、ダストリップ部５の軸１５との接触面に梨地状の粗面部７が形成されていることで、外部側Ｂと環状の空間部１４との間の気密性を下げることができる。従って、空間部１４における負圧の発生を防止することができる。
そして、この密封装置において軸１５の外周面１５ａとダストリップ部５の接触面との間には、摩擦抵抗を低下させるための潤滑油を介在させている。粗面部７はこの潤滑油を保持することができ、ダストリップ部５の耐久性を向上させることができる。例えば、ダストリップ部５における軸１５との接触面に、空間部１４内に侵入した異物を排出させるための（図示しないが）溝や突起条を形成することが考えられるが、この場合、ダストリップ部５と軸１５との間に潤滑油を介在させていても、潤滑油が接触面から排出されてしまい摩擦抵抗が徐々に大きくなり、ダストリップ部５の寿命を低下させてしまうおそれがある。
本発明の実施形態によれば、ダストリップ部５の接触面が微細な梨地状の粗面部７とされているため、ダストリップ部５と軸１５との間は、空間部１４の負圧を解消するための空気の通過は許容するが、異物については通過不可能とできる。
【００２２】
次に、この密封装置が備えている上記シール部材１の製造方法について説明する。シール部材１は例えば合成ゴムなどの弾性部材からなるものであり、加硫前の素材（生ゴム）を金型（図示せず）により加硫成型することにより、前記主リップ部４と前記ダストリップ部５とを一体として備えたシール部材１を製造している。そして、この加硫金型の内周面のうちダストリップ部５の内周面に対応する面に微細凹凸部（図示せず）が形成されており、この金型による素材の加硫成型の際に、金型側の前記微細凹凸部の形状を素材側に転写することにより、ダストリップ部５の内周面に粗面部７を形成している。
【００２３】
なお、この加硫成型の際に、前記芯金２を金型内に予め設けてシール部材１を芯金２に加硫接着するのが、製造工数を低減することができて、好ましい。
さらに、主リップ部４の第１内周面８には前記螺旋部６が形成されるが、この螺旋部６についても、金型内面に予め螺旋形状部（螺旋凹溝）を形成しておき、素材をこの金型により加硫成型することで、シール部材１全体の成型と同時に螺旋部（螺旋条）６を形成することができる。
【００２４】
以上の製造方法によれば、シール部材１を素材から金型を用いて加硫成型する際に、金型の内周面のうち所定の面に予め形成した微細凹凸部を、素材に対してその形状を転写することで、ダストリップ部５に粗面部７を形成することができる。つまり、シール部材１の全体形状を成型するための加硫成型の後に、別途粗面加工が不要となって、製造工数の低減が可能となる。
【００２５】
また、本発明の密封装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、例えば、主リップ部４における螺旋部６としての突起条の数、寸法、中心線に対する角度などの形態は、図示するものに限らず変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る密封装置の実施の一形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  シール部材
４  主リップ部
５  ダストリップ部
６  螺旋部
７  粗面部
１４  空間部
１５  軸
１５ａ  外周面
Ａ  内部側
Ｂ  外部側
【図１】
2006275143.tif 000003