(57)【要約】      （修正有）【課題】シールリップの摩耗が進んだ後も、シールリップの接触幅に占めるコーティングの割合の低下を軽減し、トルクの増加を低く抑える。【解決手段】弾性体からなるシールリップ５と前記シールリップ５に固定されるコーティング１１を有し、前記シールリップ５及びコーティング１１は軸に対して同時に接触するものであって、前記コーティング１１はシールリップ先端５ａから徐々に厚くなる形状を有する。前記コーティング１１は型にて成形されており、前記シールリップ５におけるコーティング固定面にえぐれ部が設けられ、前記コーティング１１は前記えぐれ部に埋め込まれている。前記コーティング１１の表面にポンピング作用をなすネジ１５が一体に成形されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体からなるシールリップと前記シールリップに固定されるコーティングを有し、前記シールリップ及びコーティングは軸に対して同時に接触するものであって、前記コーティングはシールリップ先端から徐々に厚くなる形状を有することを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルシールにおいて、
前記コーティングは型にて成形されていることを特徴とするオイルシール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のオイルシールにおいて、
前記シールリップにおけるコーティング固定面にえぐれ部が設けられ、
前記コーティングは前記えぐれ部に埋め込まれていることを特徴とするオイルシール。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオイルシールにおいて、
前記コーティングの表面にポンピング作用をなすネジが一体に成形されていることを特徴とするオイルシール。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のオイルシールにおいて、
前記シールリップに、コーティングを剥がれにくくするための突起が設けられてい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、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、自動車もしくは二輪車等の車両または一般産業用機械等の分野において用いられ、例えばエンジン・クランクシャフト用シール等として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
オイルシールにおいては、一般に、ゴム等の弾性材料からなるシールリップが相手部材に接触することによって密封性を得ているが、使用とともにシールリップが摩耗する為、軸との接触幅が増加することで、摺動トルクが増加する。そこで、従来、図７に示すように、シールリップ５２と軸Ｓとの摩擦トルクの低減を図るため、シールリップ５２にＰＴＦＥ等のコーティング５３を均一に被着したオイルシール５１がある。
【０００３】
しかし、シールリップ５２表面に均一にコーティング５３を薄く被着している為、シールリップ５２の摩耗が進むとシールリップ５２の接触幅に占めるコーティング５３の割合の低下が著しく、シールリップ５２が一定程度摩耗するとシールリップ５２が接触・摺動している面の半分程度がゴムとなり、コーティング５３によるトルク低減効果が低下するという問題点がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、コーティングをシールリップ先端から徐々に厚くなるように被着することで、シールリップの摩耗が進んだ後も、シールリップの接触幅に占めるコーティングの割合の低下を軽減し、トルクの増加を低く抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るオイルシールは、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明の請求項１によるオイルシールは、弾性体からなるシールリップと前記シールリップに固定されるコーティングを有し、前記シールリップ及びコーティングは軸に対して同時に接触するものであって、前記コーティングはシールリップ先端から徐々に厚くなる形状を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオイルシールにおいて、前記コーティングは型にて成形されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のオイルシールにおいて、前記シールリップにおけるコーティング固定面にえぐれ部が設けられ、前記コーティングは前記えぐれ部に埋め込まれていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオイルシールにおいて、前記コーティングの表面にポンピング作用をなすネジが一体に成形されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のオイルシールにおいて、前記シールリップに、コーティングを剥がれにくくするための突起が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
上記従来技術において、シールリングの摩耗に伴って、シールリップの接触幅に占めるコーティングの割合が徐々に減少するのは、コーティングの厚みが一定とされていて、ゴムの接触幅が増大してもコーティングの接触幅が増大しなかったからである。これに対し本発明では、コーティングがシールリップ先端から徐々に厚くなる形状とされているために、シールリップの摩耗に伴ってコーティングの接触幅が徐々に増大し、よって上記割合の低減を抑制することが可能とされている。
【００１２】
尚、本発明において、シールリップにコーティングを被着する方法は特に限定されず、例えば加硫接着法（コーティングを予めシート状に製作し、これをゴム成形型に挿入して、シールリップの成形と同時にシールリップに接着する）や型成形法（シールリップを予め製作し、これと型（治具の類を含む）との間にコーティング成形材料を注入して成形する）などが考えられるが、加硫接着法にはコーティングの厚みをあまり薄くできない難点がある。これに対し型成形法によれば、コーティングの厚みを任意に薄くできるので、被着手段としては型成形法のほうが好適である。型成形法によれば、コーティングの表面にポンピング作用をなすネジを一体に成形することも可能となり、これによりシール機能も向上することになる。
【００１３】
また、シールリップの表面にコーティングを被着すると、コーティングを含むシールリップの表面が軸とのなす角度が減少することが懸念されるが、これを解消するには、シールリップにおけるコーティング固定面にえぐれ部を設け、このえぐれ部にコーティングを埋め込む構造とするのが好適であり、これにより軸とのなす角度をコーティングなしの場合と実質同じ角度に設定することが可能となる。尚、コーティングは上記したようにシールリップ先端から徐々に厚くなる形状であるので、これを埋め込むえぐれ部の形状も同様にするのが望ましく、すなわちシールリップ先端から徐々に深くなるように断面円弧形もしくは断面三角形などとする。
【００１４】
また、薄く成形されるコーティングがシールリップから剥がれることがないようにアンカー構造を付設することも考えられ、例えばシールリップ固定面に突起を設けて、これをアンカー部とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係るオイルシールによれば、コーティングは徐々に厚くなる形状を有するので、シールリップの摩耗が進むと共にコーティングの幅も増加する為、摺動面内に占めるコーティングの割合を高く保つことができ、シールリップの接触幅に占めるコーティングの接触部の割合の低下を軽減し、トルクの増加を低く抑えることができる。
【００１６】
請求項２の発明に係るオイルシールによれば、コーティングを型でつくることにより、コーティングの形状が自由に定められる。たとえば、治具にネジ形状を彫り込むことにより、ネジの形状も作成できる。また、加硫成形圧に耐えられる厚さにする必要がないため、加硫接着した場合と比べて薄くコーティングすることも可能となる。
【００１７】
請求項３の発明に係るオイルシールによれば、シールリップにおけるコーティング固定面にえぐれ部が設けられ、コーティングはえぐれ部に埋め込まれており、これにより、大気側斜面と軸とのなす角度をコーティングが無い製品における角度と同一に維持することができる。
【００１８】
請求項４の発明に係るオイルシールによれば、コーティングの表面にポンピング作用をなすネジが一体に成形されており、これにより、密封流体を押し戻す作用が働き、シール機能を向上することができる。
【００１９】
請求項５の発明に係るオイルシールによれば、シールリップに突起が設けられており、これにより、コーティングを剥がれにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施例に係るオイルシールの要部断面図である。
【図２】本発明の第二実施例に係るオイルシールの要部断面図である。
【図３】同オイルシールにおけるえぐれ部の他の例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第三実施例に係るオイルシールの要部断面図である。
【図５】本発明の第四実施例に係るオイルシールの要部断面図である。
【図６】オイルシールの製造工程を示す説明図である。
【図７】従来例に係るオイルシールの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、発明を実施するための形態を図面にしたがって説明する。
【００２２】
第一実施形態・・・図１に示すように、当該実施形態に係るオイルシール１は、金属環３に、ゴム状弾性体からなるシールリップ５、ダストリップ９が一体的に設けられたものである。金属環３に一体に加硫接着された前記シールリップ５は、先端５ａから外径側に向かって密封流体側斜面５ｂと大気側斜面５ｃを有しており、軸の周面に摺動自在に密接するゴム状弾性体である。また、シールリップ５先端５ａ近傍の外周面には、ガータースプリング７が装着されている。前記シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにＰＴＦＥや二硫化モリブデン、ＤＬＣなどのコーティング１１が被着されている。
【００２３】
前記コーティング１１は、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるように塗布又は加硫成形又は型にて成形されている。
【００２４】
上記構成を備えたオイルシール１は、以下の作用効果を奏する。
【００２５】
オイルシール１は、使用とともにシールリップ５が摩耗する為、軸との接触幅が増加することで摺動トルクが増加する。シールリップ５先端５ａにＰＴＦＥや二硫化モリブデンなどの摩擦係数の小さいコーティング１１を被着することで摺動トルクを下げる既存技術があるが、シールリップ５表面に薄く均一に被着している為、摺動面に対するコーティング１１の接触部の割合が減少し、シールリップ５の摩耗が進むとシールリップ５の接触幅に占めるコーティング１１の割合が低下著しく、シールリップ５が０．１ｍｍ程度摩耗するとシールリップ５が接触・摺動している面の半分はゴムとなりコーティング１１によるトルク低減効果が大幅に低下する。
【００２６】
そこで、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにシールリップ５表面に被着することで、シールリップ５の摩耗が進むと共にコーティング１１の幅も増加する為、摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合を高く保つことが可能となり、シールリップ５の摩耗が進んだ後もトルクの増加を低く抑えることが出来る。摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合が変わらないようにするとなお良い。
【００２７】
型で成形すると、加硫成形圧に耐えられる厚さにする必要がないため、より薄く成形することができる。
【００２８】
第二実施形態・・・図２に示すように、当該実施形態に係るオイルシール１は、金属環３に、ゴム状弾性体からなるシールリップ５、ダストリップ９が一体的に設けられたものである。金属環３に一体に加硫接着された前記シールリップ５は、先端５ａから外径側に向かって密封流体側斜面５ｂと大気側斜面５ｃを有しており、軸の周面に摺動自在に密接するゴム状弾性体である。また、シールリップ５先端５ａ近傍の外周面には、ガータースプリング７が装着されている。前記シールリップ５大気側斜面５ｃにえぐれ部１３が設けられ、ＰＴＦＥや二硫化モリブデン、ＤＬＣなどのコーティング１１が前記えぐれ部１３にうめこまれている。前記えぐれ部１３の形状は、図２のように断面円弧形にえぐれていてもよいし、図３のように断面三角形にえぐれていてもよい。
【００２９】
前記コーティング１１は、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるように塗布又は加硫成形又は型にて成形されている。
【００３０】
上記構成を備えたオイルシール１は、以下の作用効果を奏する。
【００３１】
オイルシール１は、使用とともにシールリップ５が摩耗する為、軸との接触幅が増加することで摺動トルクが増加する。シールリップ５先端５ａにＰＴＦＥや二硫化モリブデンなどの摩擦係数の小さいコーティング１１を被着することで摺動トルクを下げる既存技術があるが、シールリップ５表面に薄く均一に被着している為、摺動面に対するコーティング１１の接触部の割合が減少し、シールリップ５の摩耗が進むとシールリップ５の接触幅に占めるコーティング１１の割合が低下著しく、シールリップ５が０．１ｍｍ程度摩耗するとシールリップ５が接触・摺動している面の半分はゴムとなりコーティング１１によるトルク低減効果が大幅に低下する。
【００３２】
そこで、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにシールリップ５表面に被着することで、シールリップ５の摩耗が進むと共にコーティング１１の幅も増加する為、摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合を高く保つことが可能となり、シールリップ５の摩耗が進んだ後もトルクの増加を低く抑えることが出来る。摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合が変わらないようにするとなお良い。
【００３３】
型で成形すると、加硫成形圧に耐えられる厚さにする必要がないため、より薄く成形することができる。
【００３４】
上記効果に加え、えぐれ部１３を設けてコーティング１１を埋め込むことにより、大気側斜面と軸とのなす角度をコーティング１１が無い製品における角度と同一に維持することができる。
【００３５】
第三実施形態・・・図４に示すように、当該実施形態に係るオイルシール１は、金属環３に、ゴム状弾性体からなるシールリップ５、ダストリップ９が一体的に設けられたものである。金属環３に一体に加硫接着された前記シールリップ５は、先端５ａから外径側に向かって密封流体側斜面５ｂと大気側斜面５ｃを有しており、軸の周面に摺動自在に密接するゴム状弾性体である。また、シールリップ５先端５ａ近傍の外周面には、ガータースプリング７が装着されている。前記シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにＰＴＦＥや二硫化モリブデン、ＤＬＣなどのコーティング１１が被着されている。さらに、コーティング１１の表面にポンピング作用をなすネジ１５が一体に成形されている。
【００３６】
上記構成を備えたオイルシール１は、以下の作用効果を奏する。
【００３７】
オイルシール１は、使用とともにシールリップ５が摩耗する為、軸との接触幅が増加することで摺動トルクが増加する。シールリップ５先端５ａにＰＴＦＥや二硫化モリブデンなどの摩擦係数の小さいコーティング１１を被着することで摺動トルクを下げる既存技術があるが、シールリップ５表面に薄く均一に被着している為、摺動面に対するコーティング１１の接触部の割合が減少し、シールリップ５の摩耗が進むとシールリップ５の接触幅に占めるコーティング１１の割合が低下著しく、シールリップ５が０．１ｍｍ程度摩耗するとシールリップ５が接触・摺動している面の半分はゴムとなりコーティング１１によるトルク低減効果が大幅に低下する。
【００３８】
そこで、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにシールリップ５表面に被着することで、シールリップ５の摩耗が進むと共にコーティング１１の幅も増加する為、摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合を高く保つことが可能となり、シールリップ５の摩耗が進んだ後もトルクの増加を低く抑えることが出来る。摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合が変わらないようにするとなお良い。
【００３９】
型で成形すると、加硫成形圧に耐えられる厚さにする必要がないため、より薄く成形することができる。
【００４０】
さらに、コーティング１１の表面にポンピング作用をなすネジ１５が一体に成形されていることにより、密封流体を押し戻す作用が働き、シール機能を向上することができる。
【００４１】
第四実施形態・・・図５に示すように、当該実施形態に係るオイルシール１は、金属環３に、ゴム状弾性体からなるシールリップ５、ダストリップ９が一体的に設けられたものである。金属環３に一体に加硫接着された前記シールリップ５は、先端５ａから外径側に向かって密封流体側斜面５ｂと大気側斜面５ｃを有しており、軸の周面に摺動自在に密接するゴム状弾性体である。また、シールリップ５先端５ａ近傍の外周面には、ガータースプリング７が装着されている。前記シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにＰＴＦＥや二硫化モリブデン、ＤＬＣなどのコーティング１１が被着されている。さらに、前記シールリップ５に、コーティング１１を剥がれにくくするための突起１７が設けられている。
【００４２】
オイルシール１は、使用とともにシールリップ５が摩耗する為、軸との接触幅が増加することで摺動トルクが増加する。シールリップ５先端５ａにＰＴＦＥや二硫化モリブデンなどの摩擦係数の小さいコーティング１１を被着することで摺動トルクを下げる既存技術があるが、シールリップ５表面に薄く均一に被着している為、摺動面に対するコーティング１１の接触部の割合が減少し、シールリップ５の摩耗が進むとシールリップ５の接触幅に占めるコーティング１１の割合が低下著しく、シールリップ５が０．１ｍｍ程度摩耗するとシールリップ５が接触・摺動している面の半分はゴムとなりコーティング１１によるトルク低減効果が大幅に低下する。
【００４３】
そこで、コーティング１１の厚さが、シールリップ５の先端５ａから、シールリップ５大気側斜面５ｃの外径側に向けて、徐々に厚くなるようにシールリップ５表面に被着することで、シールリップ５の摩耗が進むと共にコーティング１１の幅も増加する為、摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合を高く保つことが可能となり、シールリップ５の摩耗が進んだ後もトルクの増加を低く抑えることが出来る。摺動面内に占めるコーティング１１の接触部の割合が変わらないようにするとなお良い。
【００４４】
型で成形すると、加硫成形圧に耐えられる厚さにする必要がないため、より薄く成形することができる。
【００４５】
さらに、前記突起１７を設けたことにより、コーティング１１を剥がれにくくすることができる。
【００４６】
次に、上記実施形態の全てについてのオイルシール１の製造方法について説明する。
【００４７】
治具１９を用いてコーティング１１を流し込む空間２１を定めその後、空間２１にコーティング１１の材料２５を流し込み、大気側斜面５ｃを設けたバリ２３付きシールリップ５を被着対象として前記大気側斜面５ｃにコーティング１１を被着する工程と、被着後、前記コーティング１１を硬化させてシールリップ５とコーティングを一体形成し、形成後、メスカットラインＣによりシールリップ５先端５ａおよび密封流体側斜面５ｂを形成する工程を経る。
【００４８】
加硫成形する製造方法では、コーティング１１の厚さは、加硫成形圧に耐えられる厚さが必要であるが、上記製造方法ならば、加硫成形する製造方法にくらべて、コーティング１１の厚さを薄くすることができる。また、治具にネジ１５形状を彫り込むことにより、ネジ１５の形状も作成できる。
【符号の説明】
【００４９】
１  オイルシール
３  金属環
５  シールリップ
５ａ  先端
５ｂ  密封流体側斜面
５ｃ  大気側斜面
７  ガータースプリング
９  ダストリップ
１１  コーティング
１３  えぐれ部
１５  ネジ
１７  突起
１９  治具
２１  空間
２３  バリ
２５  材料
Ｃ  メスカットライン
【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】
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【図６】
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【図７】
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