(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリップのシール面にポンプ作用を発揮する複数のねじ突起を具備するオイルシールを成型するためのオイルシール用金型において、
少なくとも前記シール面を形成するためのシール面形成領域を含むテーパ状のねじ形成面に、前記ねじ突起を形成するためのねじ溝が、転造ダイスに設けられた複数のねじ溝形成用突起の押し付けによる転造加工により形成されており、
前記ねじ形成面のうちのリップ先端の形成予定位置を含む部分に、前記ねじ溝形成用突起の高さ寸法より小さい深さ寸法の凹部が設けられていることを特徴とするオイルシール用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリップのシール面にポンプ作用を発揮するねじ突起を具備するオイルシールを成型するのに好適なオイルシール用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、相対回転自在に組み付けられる２部材としてのハウジングと軸との間の環状隙間に装着されて、その環状隙間を密封し密封流体としての潤滑油などの漏れ防止にゴム様弾性体などからなるオイルシールが多用されている。このようなオイルシールの一種として、シールリップのシール面に、ポンプ作用を発揮する複数の螺旋状のねじを形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来のねじ突起を具備するオイルシールの一例を示すものであり、従来のオイルシール５０は、軸としての回転軸５１とハウジング５２との間に装着されるようにされている。そして、オイルシール５０は、断面略Ｌ字形状に形成された環状の補強環５４に、ゴム様弾性体で形成されたシール本体５５が一体に焼き付けられて形成されている。
【０００４】
前記シール本体５５には、補強環５４の内周部から図示しない潤滑油などの密封流体が位置する密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のシールリップ６１と、補強環５４の内周部から大気側ＡＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のダストリップ６２とが形成されており、シールリップ６１は、回転軸５１と適宜な締代を有し、回転軸５１と接触するリップ先端６４を有している。そして、シールリップ６１には、リップ先端６４から密封側ＯＳに向けて拡径された所定の油面角を有する油面６５と、リップ先端６４から大気側ＡＳに向けて拡径された所定のシール角を有するシール面６６とを有しており、シール面６６のリップ先端側の所望の領域が、装着状態において回転軸５１の表面に適宜な締代をもって当接するようにされている。また、シールリップ６１のリップ先端６４の径方向外側の背面には、シールリップ６１と回転軸５１との間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング５６が配設されている。
【０００５】
さらに、装着状態において回転軸５１と当接するシール面６６には、密封側ＯＳから大気側ＡＳに向かって漏洩しようとする図示しない潤滑油などの密封流体を、常に密封側ＯＳに位置させるポンプ作用を具備する複数のねじ突起７１が突設されている。このねじ突起７１は、図７および図８に示す形状をなし、傾斜角度θ１の角度が２０〜３０度程度、頂角θ２の角度が８０〜１２０度程度、シール面６６から頂点までの高さ寸法ｈが０．０１５〜０．０８ｍｍ程度の断面略三角山形とされており、ねじ突起７１のリップ先端側に位置する先端部７１ａは、リップ先端６４に接続されている。また、リップ先端６４は、図示しないオイルシール仕上げ用メスを用いたメスカットによる仕上げ加工により形成されている。
【０００６】
一般に、オイルシール５０は、図９に示すように、オイルシール用金型８０のキャビティ８１に補強環５４を装着するとともに、図示しない未加硫のゴム生地を入れて加硫成型した後、オイルシール用金型８０から図示しない成形品を取り出し、その後、メスにて成型品のリップ先端６４より軸線方向外側に位置する図９の破線斜線領域にて示す不要部分８５をカットした後に、ガータースプリング５６を装着することにより製作されている。
【０００７】
したがって、シールリップ６１のシール面６６にねじ突起７１を設けるためには、図９に示すように、あらかじめオイルシール用金型８０（一部のみ図示）のキャビティ８１の一部を構成するテーパ状のねじ形成面８６に、ねじ突起７１を形成するためのねじ溝８３（図９に誇張して示す）、すなわちねじ突起７１の形状に合わせた窪みを形成する必要がある。なお、ねじ形成面８６は、シール面６６を形成するためのシール面形成領域８２と、このシール面形成領域８２の密封側ＯＳに連なる不要部分８５の一部を含むものである。
【０００８】
従来、ねじ溝８３の形成には、彫刻による切削加工が用いられ（例えば、特許文献１参照）、さらにねじ溝８３の加工手段としては、カッターを用いたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−１７８０８２号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した従来のオイルシール用金型８０においては、ねじ溝８３が彫刻による切削加工やカッターを用いた加工により形成されているため、ねじ溝８３を容易に形成することができないという問題点があった。
【００１１】
すなわち、従来のオイルシール用金型８０においては、複数のねじ溝８３を１つ１つ形成しなければならず、加工工程の複雑化・煩雑化を招くとともに、高い加工精度を必要とし、しかも加工に多大な時間がかかるものであった。
【００１２】
そこで、ねじ溝を容易に形成することのできるオイルシール用金型が求められている。
【００１３】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、ねじ溝を容易に形成することのできるオイルシール用金型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】
【００１４】
前述した目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のオイルシール用金型の特徴は、シールリップのシール面にポンプ作用を発揮するねじ突起を具備するねじ付オイルシールを成型するためのオイルシール用金型において、少なくとも前記シール面を形成するためのシール面形成領域を含むテーパ状のねじ形成面に、前記ねじ突起を形成するためのねじ溝が、転造ダイスに設けられた複数のねじ溝形成用突起の押し付けによる転造加工により形成されており、前記ねじ形成面のうちのリップ先端の形成予定位置を含む部分に、前記ねじ溝形成用突起の高さ寸法より小さい深さ寸法の凹部が設けられている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、転造ダイスに設けられた複数のねじ溝形成用突起をねじ形成面に押し付けて少なくとも一方を回転させるという簡便な方法で複数のねじ溝を確実かつ容易に形成することができる。また、転造ダイスによってねじ形成面に転写されるねじ溝の深さは、凹部の深さ寸法だけ、凹部が形成されていない部分より浅くできる。すなわち、ねじ形成面に凹部を形成するという簡便な方法で、１つのねじ溝の深さを、凹部の形成されているリップ先端側部分において浅く、凹部の形成されていないリップ先端とは反対側部分において深くすることができる。つまり、１つのねじ溝の深さを、浅い部分と深い部分とに区分することができる。その結果、オイルシールのシール面に転写形成される１つのねじ突起の高さを、リップ先端側部分において低く、リップ先端とは反対側部分において高くすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の本発明のオイルシール用金型によれば、転造ダイスに設けられた複数のねじ溝形成用突起をねじ形成面に押し付けて少なくとも一方を回転させるという簡便な方法で複数のねじ溝を確実かつ容易に形成することができるなどの優れた効果を奏する。また、ねじ形成面のうちのリップ先端の形成予定位置を含む部分に、凹部を形成するという簡便な方法で、１つのねじ溝の深さを、凹部の形成されているリップ先端側部分において浅く、凹部の形成されていないリップ先端とは反対側部分において深くすることができる。つまり、１つのねじ溝の深さを、浅い部分と深い部分とに区分することができるなどの優れた効果を奏する。その結果、オイルシールのシール面に転写形成される１つのねじ突起の高さを、リップ先端側部分において低く、リップ先端とは反対側部分において高くすることができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るオイルシール用金型の第１実施形態の要部を示す断面図
【図２】図１のオイルシール用金型におけるねじ溝の形成方法を示す模式図であり、（ａ）はねじ溝形成直前状態、（ｂ）はねじ溝形成状態
【図３】本発明に係るオイルシール用金型の第２実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図４】図３のオイルシール用金型におけるねじ溝の形成方法を示す図２と同様の図であり、（ａ）はねじ溝形成直前状態、（ｂ）はねじ溝形成状態
【図５】図３のオイルシール用金型により成型されたオイルシールのシール面に転写形成される１つのねじ突起を誇張して示す模式図
【図６】従来のオイルシールの一例を示す半断面図
【図７】図６のオイルシールのねじ突起の拡大図
【図８】図７のＹ−Ｙ線に沿った拡大断面図
【図９】従来のオイルシール用金型の要部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２０】
図１および図２は本発明に係るオイルシール用金型の第１実施形態を示すものであり、図１は要部を示す断面図、図２は図１のオイルシール用金型におけるねじ溝の形成方法を示す模式図である。
【００２１】
本実施形態のオイルシール用金型１は、前述した従来の複数のねじ突起７１を具備するオイルシール５０の成型に用いるものを例示している（図６−図８参照）。なお、前述した従来のオイルシール５０と同一の構成については図面中に同一の符号を付しその説明は省略する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のオイルシール用金型１（以下、単に、金型と記す。）は、少なくとも図１の上方に示す上型１Ａおよび図１の下方に示す下型１Ｂからなる開閉自在な上下１対の金型１を組み合わせてキャビティ２を形成し、このキャビティ２に補強環５４（図６−図８参照）を装着するとともに、未加硫のゴム生地を入れて加硫成型することにより、成型品を得ることができるようになっている。
【００２３】
一方の金型１である下型１Ｂには、キャビティ２の一部を構成するねじ形成面３が設けられている。このねじ形成面３は、オイルシール５０の密封側ＯＳとされる図１の上方が細いテーパ状に形成されており、このねじ形成面３には、ねじ突起７１（図６−図８参照）を形成するための複数のねじ溝４が設けられている。
【００２４】
すなわち、本実施形態における金型１のねじ形成面３とは、シール面６６（図６−図８参照）を形成するためのシール面形成領域８２と、このシール面形成領域８２の密封側ＯＳに連なる成型後にメスカットされるリップ先端６４（図６、図７参照）の不要部分８５（図９参照）の一部を含むものとされている。
【００２５】
本実施形態のねじ溝４は、転造ダイス１０を用いた転造加工によって形成される。ここで用いられる転造ダイス１０は、円柱状に形成され、その周面に複数のねじ溝形成用突起１１が設けられてなるものである。そして、図２（ａ）に示すねじ溝形成直前状態において、転造ダイス１０の周面に設けられたねじ溝形成用突起１１を、ねじ形成面３に対向させ、その後、図２（ａ）の太矢印にて示すように、ねじ溝形成用突起１１をねじ形成面３に所定の圧力Ｆで押し付けるとともに、金型１、本実施形態においては下型１Ｂあるいは転造ダイス１０の少なくとも一方、本実施形態においては、転造ダイス１０を回転させる転造加工により形成される。この転造加工により形成されたねじ溝４のねじ溝形成状態を図２（ｂ）に示す。
【００２６】
ここで、転造ダイス１０のねじ溝形成用突起１１の高さ寸法Ｈと、ねじ形成面３に形成されるねじ溝４の深さ寸法ＨＡはほぼ同一となるとともに、ねじ溝４の深さ寸法ＨＡとオイルシール５０に形成されるねじ突起７１の高さ寸法ｈはほぼ同一となる。
【００２７】
なお、ねじ溝４の加工に使用する転造ダイス１０の数は１つでよい。勿論、設計コンセプトなどの必要に応じて転造ダイス１０の数を複数とすることができる。また、転造ダイス１０は金型１よりも硬い材料で形成することが、ねじ溝４を転造加工により形成するうえで肝要である。この場合、金型１は一般に構造用合金鋼鋼材を材料として形成されているのに対し、転造ダイス１０の材料としては、構造用合金鋼鋼材よりも硬い工具鋼鋼材が用いられる。
【００２８】
その他の構成については従来の金型と同様とされているので、その詳しい説明については省略する。
【００２９】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３０】
本実施形態の金型１によれば、ねじ形成面３に、ねじ突起７１を形成するためのねじ溝４が、転造ダイス１０に設けられた複数のねじ溝形成用突起１１の押し付けによる転造加工により形成されているから、転造ダイス１０に設けられたねじ溝形成用突起１１をねじ形成面３に押し付けて少なくとも一方を回転させるという簡便な方法で複数のねじ溝４を確実かつ容易に形成することができる。
【００３１】
また、本実施形態の金型１によれば、転造ダイス１０に設けられた複数のねじ溝形成用突起１１をねじ形成面に押し付けて転造ダイス１０を回転させるという簡便な方法で複数のねじ溝４を形成することができるから、複数のねじ溝４を１つの連続した工程で容易に形成することができるので、従来に比べて加工に手間がかからない。
【００３２】
図３は本発明に係るオイルシール用金型の第２実施形態の要部を示す断面図である。
【００３３】
本実施形態の金型２１は、前述した第１実施形態の金型１におけるねじ形成面３のうちのリップ先端６４の形成予定位置２６を含む部分に、転造ダイス１０のねじ溝形成用突起１１の高さ寸法より小さい深さ寸法の凹部２５を周方向に沿って設けたものである。
【００３４】
すなわち、図３に示すように、本実施形態の金型２１は、少なくとも図３の上方に示す上型２１Ａおよび図３の下方に示す下型２１Ｂからなる開閉自在な上下１対の金型２１を組み合わせてキャビティ２２を形成し、このキャビティ２２に補強環５４（図６−図８参照）を装着するとともに、未加硫のゴム生地を入れて加硫成型することにより、成型品を得ることができるようになっている。
【００３５】
一方の金型２１、本実施形態における下型２１Ｂには、前述した第１実施形態の金型１と同様に、キャビティ２２の一部を構成するねじ形成面２３が設けられている。このねじ形成面２３は、オイルシール５０の密封側ＯＳとされる図３の上方が細いテーパ状に形成されている。このねじ形成面２３には、ねじ突起７１（図６−図８参照）を形成するための複数のねじ溝２４が設けられているとともに、ねじ形成面２３のうちのリップ先端６４の形成予定位置２６を含む部分には、後述する転造ダイス３０のねじ溝形成用突起３１の高さ寸法Ｈ（図４参照）より小さい深さ寸法Ｄの凹部２５が周方向に沿って設けられている。
【００３６】
すなわち、本実施形態における金型２１のねじ形成面２３とは、前述した第１実施形態の金型１と同様に、シール面６６（図６−図８参照）を形成するためのシール面形成領域８２と、このシール面形成領域８２の密封側ＯＳに連なる成型後にメスカットされるリップ先端６４（図６、図７参照）の不要部分８５（図９参照）の一部を含むものとされている。
【００３７】
本実施形態のねじ溝２４は、前述した第１実施形態と同様に、図４（ａ）に示すねじ溝形成直前状態において、円柱状の転造ダイス３０の周面に設けられた複数のねじ溝形成用突起３１を、ねじ形成面２３に対向させ、その後、図４（ａ）の太矢印にて示すように、ねじ溝形成用突起３１をねじ形成面２３に所定の圧力Ｆで押し付けるとともに、金型２１、本実施形態においては下型２１Ｂあるいは転造ダイス３０の少なくとも一方、本実施形態においては、転造ダイス３０を回転させる転造加工により形成される。この転造加工により形成されたねじ溝２４のねじ溝形成状態を図４（ｂ）に示す。
【００３８】
ここで、本実施形態においては、ねじ溝形成用突起３１の高さ寸法Ｈが０．０５ｍｍ程度とされており、凹部２５の深さ寸法Ｄは、０．０２５ｍｍ程度とされている。勿論、凹部２５の深さ寸法Ｄは、転造ダイス３０のねじ溝形成用突起３１の高さ寸法Ｈより小さければよい。
【００３９】
密封側ＯＳに形成されるねじ形成面２３と凹部２５との境界部分は、成型品における不要部分８５に形成されている（図３）。
【００４０】
よって、ねじ形成面２３のうちのリップ先端６４の形成予定位置２６を含む部分に、ねじ溝形成用突起３１の高さ寸法より小さい深さ寸法の凹部２５が周方向に沿って設けられていることになる。
【００４１】
本実施形態のねじ溝２４は、前述した第１実施形態の金型１のねじ溝４と同様に、図４（ａ）に示すねじ溝形成直前状態において、転造ダイス３０の周面に設けられた複数のねじ溝形成用突起３１を、凹部２５が形成されているねじ形成面２３に対向させ、その後、図４（ａ）の太矢印にて示すように、ねじ溝形成用突起３１をねじ形成面２３に所定の圧力Ｆで押し付けるとともに、金型２１、本実施形態においては下型２１Ｂあるいは転造ダイス３０の少なくとも一方、本実施形態においては、転造ダイス３０を回転させる転造加工により形成される。この転造加工により形成されたねじ溝２４は、凹部２５の形成されている部分において浅く、凹部２５の形成されていない部分において深くすることができる。つまり、１つのねじ溝２４の深さを、図４（ｂ）に示すように、深さ寸法が０．０２５ｍｍ程度の浅い部分２４ａと深さ寸法が０．０５ｍｍ程度の深い部分２４ｂとに区分することができる。そして、ねじ溝２４の浅い部分２４ａが、シール面６６のリップ先端側に設けられ、ねじ溝２４の深い部分２４ｂが、不要部分８５およびシール面６６のリップ先端側とは反対側に設けられる。
【００４２】
すなわち、転造ダイス３０のねじ溝形成用突起３１の高さ寸法Ｈと、ねじ形成面２３に形成されるねじ溝２４の深い部分２４ｂの深さ寸法ＨＡと、図５に示すオイルシール５０Ａに形成される高さの高いねじ突起７１Ａｂの高さ寸法ｈｂとは、ほぼ同一となる。
【００４３】
また、ねじ形成面２３に形成されるねじ溝２４の浅い部分２４ａの深さ寸法ＨＢは、ねじ溝２４の深い部分２４ｂの深さ寸法ＨＡから凹部２５の深さ寸法Ｄを減算したものと同じになるとともに、図５に示すオイルシール５０Ａに形成される高さの低いねじ突起７１Ａａの高さ寸法ｈａと、ほぼ同じになる。
【００４４】
なお、オイルシール５０Ａに形成される高さの低いねじ突起７１Ａａの高さ寸法ｈａは、オイルシール５０Ａに形成される高さの高いねじ突起７１Ａｂの高さ寸法ｈｂから凹部２５の深さ寸法Ｄを減算したものともほぼ同じになる。
【００４５】
したがって、本実施形態の金型２１により成型されたオイルシール５０Ａのシール面６６に転写形成される１つのねじ突起７１は、その高さがリップ先端側部分において低く、リップ先端側とは反対側部分において高くなる。この本実施形態の金型２１により成型されたオイルシール５０Ａのシール面６６に転写形成される１つのねじ突起７１を図５に誇張して示す。なお、図５における符号７１Ａａは密封側ＯＳであるリップ先端側に形成された突起７１の低い部分を示しており、符号７１Ａｂは大気側ＡＳであるリップ先端側とは反対側部分に形成されたねじ突起７１の高い部分を示している。ここで、オイルシール５０Ａのシール面６６には、金型２１のねじ形成面２３と凹部２５との境界部分に対応する段差部６６ａが形成され、この段差部６６ａを堺としてリップ先端側に高さの低いねじ突起７１Ａａが、その反対側に高さの高いねじ突起７１Ａｂがそれぞれ形成される。
【００４６】
また、本実施形態の金型２１においては、ねじ形成面２３に、凹部２５を形成した後に、ねじ溝２４が形成されているが、ねじ溝２４を形成した後に凹部２５を形成してもよく、ねじ溝２４および凹部２５のどちらを先に形成してもよい。但し、本実施形態の如く、凹部２５を形成した後にねじ溝２４を形成することが、ねじ溝２４を形成した後に凹部２５を形成する場合に比較して、ねじ溝２４の形状が安定するという意味で好ましい。
【００４７】
その他の構成については従来した第１実施形態の金型１と同様とされているので、その詳しい説明については省略する。
【００４８】
本実施形態の金型２１によれば、前述した第１実施形態の金型１と同様の効果を奏することができるとともに、転造ダイス３０のねじ溝形成用突起３１によってねじ形成面２３に転写されるねじ溝２４の深さを、凹部２５の深さ寸法だけ、凹部２５が形成されていない部分より浅くできる。
【００４９】
すなわち、本実施形態の金型２１によれば、ねじ形成面２３に凹部２５を形成するという簡便な方法で、１つのねじ溝２４の深さを、凹部２５の形成されている部分において浅く、凹部２５の形成されていない部分において深くすることができる。つまり、１つのねじ溝２４の深さを、浅い部分２４ａと深い部分２４ｂとに区分することができる（図３、図４参照）。
【００５０】
その結果、本実施形態の金型２１によれば、オイルシール５０Ａのシール面６６に転写形成される１つのねじ突起７１を、オイルシール５０Ａにおける密封側ＯＳに位置するリップ先端側部分において高さの低いねじ突起７１Ａａと、オイルシール５０Ａにおける大気側ＡＳに位置するリップ先端側とは反対側部分において高さの高いねじ突起７１Ａｂとの２種類にすることができる（図５参照）。さらに、本実施形態の金型２１では、凹部２５の深さを変えることにより、高さの低いねじ突起（リップ先端側のねじ突起）７１Ａａの高さｈａを容易にコントロールすることができる。
【００５１】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００５２】
例えば、転造ダイスのねじ溝形成用突起により形成されるオイルシールのねじ突起の形状としては、アンダーカットがない限り、舟底形状、テーパ形状などの種々の形状を用いることができる。さらに、凹部の深さを２種類とすることにより、１つのねじ突起７１の高さを３種類とすることもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１、２１  （オイルシール用）金型
１Ａ、２１Ａ  上型
１Ｂ、２１Ｂ  下型
２、２２  キャビティ
３、２３  ねじ形成面
４、２４  ねじ溝
１０、３０  転造ダイス
１１、３１  溝形成用突起
２４ａ  浅い部分
２４ｂ  深い部分
２５  凹部
２６  （リップ先端の）形成予定位置
５０、５０Ａ  オイルシール
５４  補強環
５５  シール本体
６１  シールリップ
６４  リップ先端
６６  シール面
７１  ねじ突起
７１ａ  先端部
７１Ａａ  低い部分
７１Ａｂ  高い部分
８５  不要部分
Ｄ  （凹部の）深さ寸法
Ｈ  （ねじ溝形成用突起の）高さ寸法
ＨＡ  （ねじ溝の深い部分の）深さ寸法
ＨＢ  （ねじ溝の浅い部分の）深さ寸法
ｈ  （ねじ突起の）高さ寸法
ｈａ  （高さの低いねじ突起の）高さ寸法
ｈｂ  （高さの高いねじ突起の）高さ寸法
【図１】
0005702580.tif 000002
【図２】
0005702580.tif 000003
【図３】
0005702580.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005702580.tif 000008
【図８】
0005702580.tif 000009
【図９】
0005702580.tif 000010