(57)【要約】【課題】後加工の機械加工を不要とするとともに、安定した精度を持ち、少い工数で製造されるシールリップを得ることができるシール装置及びシール装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のシール装置１０は、互いに回転または一方が回転し他方が静止する２部材間に装着され、２部材の内側と外側とを密閉するものであって、補強環部１１と、シールリップ１３，１４，１５が形成された弾性部１２とからなる。弾性部１２は、相手側部材との接触部を除いたシールリップ先端部近傍に設けたゲートを介して、弾性材料を射出注入して形成される。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに回転または一方が回転し他方が静止する２部材間に装着され、前記２部材の内側と外側とを密閉するシール装置であって、
円環形状の補強環部と、シールリップを有する弾性部とからなり、該弾性部は、相手側部材との接触部を除いた前記シールリップ先端部近傍に設けたゲートを介して、弾性材料を射出注入して形成されることを特徴とするシール装置。
【請求項２】
互いに回転または一方が回転し他方が静止する２部材間に装着され、前記２部材の内側と外側とを密閉するシール装置の製造方法であって、
円環形状の補強環部に、シールリップを有する弾性部を成形するのに際して、相手側部材との接触部を除いた前記シールリップ先端部近傍にゲートを設け、前記ゲートより弾性材料を射出注入して前記シールリップを有する前記弾性部を前記補強環部に一体に成形することを特徴とするシール装置の製造方法。
【請求項３】
前記シールリップ先端部近傍には、型開き時に前記ゲートから切断される切断部を有することを特徴とする請求項２に記載のシール装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに回転する２部材間に装着されて２部材の内側と外側とを密閉するのに用いられるシール装置及びシール装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシール装置として、例えば図３乃至図５（ａ），（ｂ）に示すものが知られている。
図３に示したシール装置５０は、円環形状の一方の部材５１と、円環形状の他方の部材５２との間に装着されており、金属製で円環形状の補強環５３にゴム製で円環形状の弾性部５４を一体に成形している。弾性部５４の先端部には、３個のシールリップ５５，５６，５７が形成されており、シールリップ５５，５６，５７は、３方に突出している。
【０００３】
補強環５３は、一方の部材５１の内径面に装着されている。他方の部材５２の外径面には、金属製で円環形状の金属環５８が装着されている。金属環５８の外側板部５８ａにシールリップ５５が当接し、金属環５８の円筒部５８ｂにシールリップ５６，５７が当接している。
そして、金属環５８とシールリップ５５，５６，５７とによって囲まれた空間に、潤滑剤であるグリース９０が封入されている。
【０００４】
このようなシール装置５０は、一方の部材５１及び他方の部材５２が互いに回転する際、金属環５８に対して摺接するシールリップ５５，５６，５７によって囲まれた空間に封入されたグリース９０が、シール装置５０と金属環５８との間に保持され、一方の部材５１と他方の部材５２との間を密閉する。
【０００５】
図４に示したシール装置６０は、特開平３−１４９６９号公報に開示されたシール装置であって、金属製で円環形状の補強環６１にゴム製で円環形状の弾性部６２を一体に成形している。弾性部６２の先端部には、２個のシールリップ６３，６４が形成されており、シールリップ６３，６４は、２方に突出している。
シールリップ６３，６４のうちの一方のシールリップ６３の外径部には、環状のばね部材６５が被着されている。シールリップ６３，６４は、内周側に配される他方の部材の外径面に直接当接する。そのため、図３に示した金属環を用いていない。
【０００６】
このようなシール装置６０は、外周側に配される一方の部材及び内周側に配される他方の部材が互いに回転する際、シールリップ６３，６４が他方の部材に摺接し、シールリップ６３，６４と他方の部材とによって囲まれた空間に封入されたグリースが、シール装置６０と他方の部材との間に保持され、両部材の間を密閉する。
【０００７】
上記シール装置６０は、図５（ａ）に示した製造方法によって製造される。このシール装置６０の製造には、上型７１と中型７２と下型７３とに分割された成形型７０が用いられる。
成形型７０は、コア部７４を中心にして上型７１、中型７２、下型７３がそれぞれ重ね合わせて組み付けられおり、下型７３と、中型７２と、コア部７４との間に環状の凹部７５が形成されている。上型７１は、型閉めした際に凹部７５を閉塞して環状のキャビティ７６を形成する。
【０００８】
上型７１には、凹部７５内に挿入される環状の凸部７７が形成されている。そして、凸部７７とコア部７４との間に、一方のシールリップ６３形成用の空間が、凸部７７と中型７２との間に外周嵌合い部用の空間が形成されている。中型７２の内周壁面には、係合座部７８が全周的に突出している。
このような成形型７０を用いてシール装置６０を製造するには、先ず、型開きして中型７２、下型７３及びコア部７４によって形成される凹部７５内に補強環６１を挿入する。
【０００９】
次に、弾性材料をセットして型閉めして、加圧及び加熱する。すると、流動化した弾性材料が、成形圧力によってコア部７４の側面に沿って下方に流れ込むとともに、凹部７７の底部に達した弾性材料の一部は、上方に向かって流れ込み、補強環６１の外側に流れ込む。
このとき、弾性材料の圧力によって補強環６１が下方に向けて押圧され、弾性材料の補強環６１外周部への回り込みが防止され、以上のような圧縮成形によって成形体８１が成形される。
【００１０】
続いて、図５（ｂ）に示したように、一方のシールリップ６３を形成するため、成形体８１におけるゲート部分のランナ８２を図中に破線で示す位置ａにおいて、後加工となる切断工程を実施し、一方のシールリップ６３を所望の形状に切断成形することによって、図４に示したシール装置６０を得る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シール装置５０における３個のシールリップ５５，５６，５７のうちの一つのシールリップ５５及び、上記シール装置６０における一方のシールリップ６３を成形するのに際しては、後工程である機械加工による切断工程が必要であるため、その後工程の分で製造工数が増加し、コストアップを招くという問題があった。
また、シールリップは、ゴム等の弾性材料からなるため、旋盤によるバイト加工を行うことができず、鋭利な刃物でしか切断できないとともに、変形し易いので刃物から逃げやすく、加工精度の悪化や製品の加工バラ付きの増大が起り得るという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、後加工の機械加工を不要とするとともに、安定した精度を持ち、少い工数で製造されるシールリップを得ることができるシール装置及びシール装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のシール装置は、互いに回転または一方が回転し他方が静止する２部材間に装着され、前記２部材の内側と外側とを密閉するシール装置であって、円環形状の補強環部と、シールリップを有する弾性部とからなり、該弾性部は、相手側部材との接触部を除いた前記シールリップ先端部近傍に設けたゲートを介して、弾性材料を射出注入して形成されることを特徴とする。
【００１４】
前記構成のシール装置によれば、円環形状の補強環部と、シールリップを有する弾性部とからなり、該弾性部は、相手側部材との接触部を除いたシールリップ先端部近傍に設けたゲートを介して、弾性材料を射出注入して形成される。
したがって、相手側部材との接触部を除いたシールリップ先端部近傍のゲートから弾性材料が射出注入されることによって射出成形されるシールリップ先端部には、成形時に薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲートが配される。そのため、そのゲートは、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。
また、ゲートが配されるシールリップ先端部は、相手部材に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配もない。
【００１５】
本発明の請求項２記載のシール装置の製造方法は、互いに回転または一方が回転し他方が静止する２部材間に装着され、前記２部材の内側と外側とを密閉するシール装置の製造方法であって、円環形状の補強環部に、シールリップを有する弾性部を成形するのに際して、相手側部材との接触部を除いた前記シールリップ先端部近傍にゲートを設け、前記ゲートより弾性材料を射出注入して前記シールリップを有する前記弾性部を前記補強環部に一体に成形することを特徴とする。
【００１６】
前記構成のシール装置の製造方法によれば、相手側部材との接触部を除いたシールリップ先端部近傍に設けたゲートを通じて弾性材料を射出注入してシールリップを成形した弾性部が、補強環部に一体に成形されることによってシール装置が製造される。
したがって、成形時において、シールリップ先端部に配される薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲートが、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。
また、ゲートが配されるシールリップ先端部は、相手部材に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配はない。
【００１７】
本発明の請求項３記載のシール装置の製造方法は、前記シールリップ先端部近傍には、型開き時に前記ゲートから切断される切断部を有することを特徴とする請求項２に記載のシール装置の製造方法である。
【００１８】
前記構成のシール装置の製造方法によれば、シールリップ先端部近傍に、型開き時にゲートから自ら切断される切断部を有すれば、型開き時に切断部の位置で確実に切断されるので、材料を無駄にすることなく加工精度の一層の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシール装置及びシール装置の製造方法の一実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１は本発明のシール装置の一実施形態を示す断面図、図２（ａ）は図１におけるシール装置の製造方法を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における成形型を右方向から観た説明図である。
【００２０】
図１に示すようにシール装置１０は、補強環部１１と、第１，第２，第３シールリップ１３，１４，１５を有する弾性部１２とからなる。
補強環部１１は、金属製であって円環形状をなす。補強環部１１は、円筒形状の円筒板部１６と、円板形状の側板部１７とを備える。補強環部１１は、円筒板部１６が、一方の部材（図３に示す一方の部材５１に相当する）の内径面に嵌合固定される。
【００２１】
弾性部１２は、補強環部１１の内径部分を覆うように一体結合された本体部１８を備えており、第１，第２，第３シールリップ１３，１４，１５は、本体部１８の内径側において３方に突出している。第１シールリップ１３は、本体部１８の内径端部から側方に向けて突出している。第２シールリップ１４は、本体部１８の内径端部から斜めに内周方向に向けて突出している。第３シールリップ１５は、本体部１８の内径端部から小突起状にして内周方向に向けて突出している。
【００２２】
弾性部１２は、補強環部１１の内径側に配され、第１シールリップ１３の先端部に形成された頂部１３ａが相手部材である金属環（図３に示す金属環５８の外側板部５８ａに相当する）に当接し、第２，第３シールリップ１４，１５の先端部に形成された頂部１４ａ，１５ａが金属環（図３に示す金属環５８の円筒部５８ｂに相当する）に当接する。
ここで、第２シールリップ１４の頂部１４ａの側部近傍には、このシール装置１０の成形時に、弾性材料が注入された際のゲート４１（図２（ａ）に示す）の端部に形成され、型開きされた際に自ら切断される切断部１４ｂを有する。この切断部１４ｂは、金属環に当接しない部位である。
【００２３】
次に、図２（ａ），（ｂ）により、シール装置１０の製造方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、シール装置１０の製造には、第１上型３１と、第２上型３２と、下型３３と、中型３４とに分割された成形型３０が用いられる。
成形型３０は、第１上型３１と下型３３との間に、補強環部１１を収容した状態で弾性部１２の本体部１８を成形するための本体部成形用空間部３５が形成され、下型３３に、本体部成形用空間部３５に挿入可能にしたエジェクタピン３６が配されている。
【００２４】
第１上型３１と第２上型３２との間には、第１シールリップ１３を成形するための第１シールリップ成形用空間部３７が形成され、第２上型３２と中型３４との間には、第２シールリップ１４を成形するための第２シールリップ成形用空間部３８が形成され、中型３４と下型３３との間には、第３シールリップ１５を成形するための第３シールリップ成形用空間部３９が形成されている。
そして、第２上型３２と中型３４との間に、材料注入路４０が形成されている。ここで、材料注入路４０の端部には、第２シールリップ成形用空間部３８に連通接続されたゲート４１が形成されている。ゲート４１は、長さ寸法Ｌ１であって、厚さ寸法Ｌ２を有する。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、ゲート４１は、幅寸法Ｌ３を有する。ゲート４１の厚さ寸法Ｌ２及び幅寸法Ｌ３は、材料注入口４０や第２シールリップ１４の径寸法と比べて遥かに小さい薄肉のフィルム状になっている。
ゲート４１は、薄肉のフィルム状であれば、形状等は限定されないが、長さ寸法Ｌ１は、できる限り短い方が好ましい。金型寿命等を考慮すると、０．０５ｍｍ以上が良く、厚さ寸法Ｌ２と幅寸法Ｌ３との関係は、Ｌ２＜Ｌ３が好ましいが、さらに好ましくは、２×Ｌ２≦Ｌ３とするのが良い。
このような成形型３０を用いてシール装置１０を製造するには、先ず、型開きして下型３３側の本体部成形用空間部３５上に補強環部１１を置く。
【００２６】
次に、第１上型３１、第２上型３２、中型３４を下型３３に型閉めして、材料注入口４０から弾性材料を注入してから加圧及び加熱する。これにより、流動化した弾性材料が、成形圧力によって第２シールリップ成形用空間部３８、第３シールリップ成形用空間部３９、第１シールリップ成形用空間部３７、本体部成形用空間部３５に流れ込む。
したがって、弾性材料が補強環部１１に一体に結合され、ランナ４２及びゲート４１を介して第２シールリップ１４の頂部１４ａの側部近傍が連結された成形体４３が作製される。
【００２７】
そして、成形型３０が型開きされると同時的に、ゲート４１を介して第２シールリップ１４の頂部１４ａの側部近傍部分に自ら切断された切断部１４ｂが形成され、自ら切断された切断部１４ｂを持つシール装置１０が得られる。すなわち、成形体４３におけるゲート４１部分に対して、後加工となる切断工程を実施することなく射出成形にてシール装置１０が製造される。
この切断部１４ｂは、型開き時または離型時に自ら切断されなくても、手指等によって極めて容易に切り離すことができる。
【００２８】
このような構造のシール装置１０は、補強環部１１が一方の部材の内径面に装着され、他方の部材の外径面に装着された金属環（図３に示す金属環５８に相当する）の外側板部に第１シールリップ１３の頂部１３ａが当接し、金属環の円筒部に第２、第３シールリップ１４，１５が当接して用いられる。
そして、金属環と各シールリップ１３，１４，１５とによって囲まれた空間に、潤滑剤であるグリースが封入される。一方の部材及び他方の部材が互いに回転する際、金属環に対して摺接各シールリップ１３，１４，１５によって囲まれた空間に封入されたグリースが、シール装置１０と金属環との間に保持され、一方の部材と他方の部材との間を密閉する。
【００２９】
本実施形態のシール装置１０によれば、補強環部１１と、第１，第２，第３シールリップ１３，１４，１５が形成された弾性部１２とからなるシール装置１０における弾性部１２は、金属環に当接する第２シールリップ１４の頂部１４ａを除いた頂部１４ａ近傍に設けたゲート４１を介して、弾性材料を射出注入して形成される。
【００３０】
したがって、相手側部材との接触部を除いた第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍のゲート４１から弾性材料が射出注入されることによって射出成形される第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍には、成形時に薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲート４１が配される。
そのため、そのゲート４１は、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。また、ゲート４１が配される第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍位置は、金属環に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配もない。
【００３１】
本実施形態のシール装置１０の製造方法によれば、金属環に当接する第２シールリップ１４の頂部１４ａを除いた頂部１４ａ近傍に設けたゲート４１を通じて弾性材料を射出注入して、第１，第２，第３シールリップ１３，１４，１５を成形した弾性部１２が、補強環部１１とともに成形されることによってシール装置１０が製造される。
したがって、成形時において、第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍に配される薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲート４１が、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。
また、ゲート４１が配される第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍位置は、金属環に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配もない。
【００３２】
また、本実施形態のシール装置１０の製造方法によれば、第２シールリップ１４の頂部１４ａ近傍に、型開き時にゲート４１から自ら切断される切断部１４ｂを有しているので、型開き時に切断部１４ｂの位置で確実に切断されるため、材料を無駄にすることなく加工精度の一層の向上を図ることができる。
【００３３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、ゲートの数は１個所に限らず、複数個所であっても良く、円周上の全周に繋がったリング状ゲートとしても良い。シール装置の外形や弾性材料の流動性を考慮して適宜選択すれば良い。
【００３４】
また、ゲートを第２シールリップ成形用空間部に設けずに、第１シールリップ成形用空間部または第３シールリップ成形用空間部に設けても良い　。その場合も、相手側部材との接触部を除いた頂部近傍位置にゲートを設けるのが好ましい。シールリップの数が単一である場合にも、同様にしてゲートを設けるのが好ましい。シールリップの形状についても、取付側の構造に対応して選択される。
そして、一方の部材を外輪とし、他方の部材を内輪とする場合、補強環部を外輪の内径部に嵌合固定し、内輪の外径面に固定した金属環に各シールリップを当接するようにすれば良い。金属環を用いない場合には、第２，第３シールリップを内輪の外径面に当接するようにして用いれば良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のシール装置によれば、相手側部材との接触部を除いたシールリップ先端部近傍のゲートから弾性材料が射出注入されるシールリップ先端部には、成形時に薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲートが配されるので、ゲートは、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。
また、ゲートが配されるシールリップ先端部は、相手部材に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配もない。
【００３６】
また、本発明のシール装置の製造方法によれば、成形時において、シールリップ先端部に配される薄肉のフィルム状をなす弾性材料のゲートが、型開き時に切断工程を伴うことなく所定の位置で確実に切断されるので、後工程である機械加工による切断工程を必要とせずに、製造工数の減少を図ることができるとともに、加工精度の向上を図ることができる。
また、ゲートが配されるシールリップ先端部は、相手部材に対して接触する部位ではないため、シール性能に影響を及ぼす心配もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるシール装置を製造する成形型の断面図、（ｂ）は（ａ）における成形型を右方向から観た説明図である。
【図３】従来のシール装置を示す断面図である。
【図４】従来の別のシール装置を示す断面図である。
【図５】（ａ）は図４におけるシール装置を製造する成形型の断面図、（ｂ）は（ａ）における成形型によって作製された成形体の断面図である。
【符号の説明】
１０　　　　シール装置
１１　　　　補強環部
１２　　　　弾性部
１３　　第１シールリップ
１４　　　　第２シールリップ
１４ｂ　切断部
１５　　第３シールリップ
４１　　　　ゲート
５１　　一方の部材
５２　　他方の部材
【図１】
2004076795.tif 000003
【図２】
2004076795.tif 000004
【図３】
2004076795.tif 000005
【図４】
2004076795.tif 000006
【図５】
2004076795.tif 000007