(57)【要約】【課題】軸４等の摺動相手部材にコッキング現象が発生してもシールリップ２と軸４とのなす角度が大きく変化することがなく、もって形成される油膜厚さや漏れ量を安定化させることができるオイルシール１を提供する。【解決手段】シールリップ２のリップ端３にて軸４等の相手部材に摺動自在に密接するオイルシール１において、リップ端３は、油側斜面部５と大気側斜面部６との間にアール面部７を有し、アール面部７は、断面形状の曲率半径ｒ１が比較的小さな油側アール面８と、断面形状の曲率半径ｒ２が比較的大きな大気側アール面９とを連続して有している。また当該オイルシール１は、油側アール面８および大気側アール面９の双方にて相手部材に摺動自在に密接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリップ（２）のリップ端（３）にて軸（４）等の相手部材に摺動自在に密接するオイルシール（１）において、
前記リップ端（３）は、油側斜面部（５）と大気側斜面部（６）との間にアール面部（７）を有し、
前記アール面部（７）は、断面形状の曲率半径（ｒ１）が比較的小さな油側アール面（８）と、断面形状の曲率半径（ｒ２）が比較的大きな大気側アール面（９）とを連続して有し、
前記油側アール面（８）および大気側アール面（９）の双方にて前記相手部材に摺動自在に密接す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、バルブステムシール等、漏れ量の制御が必要とされるオイルシールとして用いられるのに適している。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図４に示すように、ゴム状弾性材製のシールリップ２を有し、このシールリップ２のリップ端３にて軸（バルブステム）４の周面に摺動自在に密接するオイルシール（バルブステムシール）１が知られており（例えば特許文献１参照）、図５に拡大して示すように、上記リップ端３は、油側斜面部５と大気側斜面部６との間に断面円弧状のアール面部７を有している。油側斜面部５とアール面部７との境界は図上ａ点であり、両者５，７はこのａ点にて連続的に繋がっている。また、アール面部７と大気側斜面部６との境界は図上ｂ点であり、両者６，７はこのｂ点にて連続的に繋がっている。
【０００３】
しかしながら、この従来技術においては、図示したようにアール面部７が、所定の曲率半径ｒ０を備えた１つのアール面（円弧）によって形成されているために、以下のような不都合がある。
【０００４】
すなわち、上記オイルシール１の内周側に軸４を挿入すると、シールリップ２のリップ端３は、アール面部７および大気側斜面部６の双方にて軸４の周面に摺動自在に密接する。したがって軸４の往復動時、軸４にコッキング現象（首振り現象）が発生すると、大気側斜面部６と軸４の周面とのなす角度θ０が大きく変化するために、両面４，６間に形成される油膜厚さが変化し、よって漏れ量が変化する要因となる。とくにバルブステムシールでは、軸４の往復工程での油膜厚さの差が漏れ量となり、設計特性の中で油膜厚さはシールリップ２と軸４とのなす角度で決定されることから、漏れ量を一定にすべく油膜厚さおよび上記角度を一定に保つことは極めて重要である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、軸等の摺動相手部材にコッキング現象が発生してもシールリップと軸とのなす角度が大きく変化することがなく、もって形成される油膜厚さや漏れ量を安定化させることができるオイルシール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】
上記目的を達成するため、本発明のオイルシールは、シールリップのリップ端にて軸等の相手部材に摺動自在に密接するオイルシールにおいて、前記リップ端は、油側斜面部と大気側斜面部との間にアール面部を有し、前記アール面部は、断面形状の曲率半径が比較的小さな油側アール面と、断面形状の曲率半径が比較的大きな大気側アール面とを連続して有し、前記油側アール面および大気側アール面の双方にて前記相手部材に摺動自在に密接することを特徴とする。
【０００８】
上記構成を備えた本発明のオイルシールにおいては、シールリップのリップ端が、従来のようにアール面部および大気側斜面部の双方にて軸の周面に密接するのではなくアール面部のみにて軸の周面に密接し、かつこのアール面部に設けられた油側アール面および大気側アール面の双方にて軸の周面に密接する。この場合、大気側アール面と軸の周面とのなす角度は、両者の交点における大気側アール面の接線と軸の周面とのなす角度で決定される。したがって軸にコッキング現象が発生すると、両者の交点が変位し、これに伴って接線もその位置を変え、かつ角度変位することから、この角度変位により大気側アール面と軸の周面とのなす角度がほぼ一定に保たれる。したがって本発明によれば、軸にコッキング現象が発生しても、大気側アール面と軸の周面とのなす角度がほぼ一定に保たれることから、両面間に形成される油膜厚さが安定し、漏れ量が安定する。
【０００９】
また、本発明において、アール面部に、曲率半径が比較的小さな油側アール面と、曲率半径が比較的大きな大気側アール面とを連続して設けたのは、以下の理由による。
【００１０】
すなわち、上記従来例に係る図５のオイルシール１において、本発明のように接線の角度変位を利用しようとして、リップ端３がアール面部７のみにて軸４の周面に摺動自在に密接するように設定すると、軸４に対するリップ端３の初期的なつぶししろが小さくなり過ぎてしまう。また、アール面７の曲率半径ｒ０を大きく設定することによりリップ端３がアール面部７のみにて軸４の周面に摺動自在に密接するように設定すると、反対に、軸４に対するリップ端３の初期的なつぶししろが大きくなり過ぎてしまう。これに対して、本発明のように曲率半径の比較的小さな油側アール面と曲率半径の比較的大きな大気側アール面とを連続して設けると、接線を利用すべくアール面のみにて軸の周面に摺動自在に密接する状態を実現することができ、かつ軸に対するリップ端の初期的なつぶししろを適切な大きさに設定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１２】
すなわち、上記構成を備えた本発明のオイルシールにおいては、シールリップのリップ端にアール面部が設けられ、このアール面部に、曲率半径の比較的小さな油側アール面と曲率半径の比較的大きな大気側アール面とが設けられ、この油側アール面および大気側アール面の双方にて軸の周面に摺動自在に密接するよう構成されていることから、軸にコッキング現象が発生しても、大気側アール面と軸の周面とのなす角度がほぼ一定に保たれる。したがって、両面間に形成される油膜厚さを安定化させることができ、これに伴って漏れ量を安定化させることができる。
【００１３】
また、曲率半径の比較的小さな油側アール面と曲率半径の比較的大きな大気側アール面とを連続して設けるようにしたために、軸に対するリップ端の初期的なつぶししろを適切な大きさに設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係るオイルシール１の要部断面を示しており、このオイルシール１は以下のように構成されている。
【００１６】
すなわち、このオイルシール１（バルブステムシール）は、ゴム状弾性材製のシールリップ２のリップ端３にて摺動の相手方である軸（バルブステム）４の周面に摺動自在に密接するものであって、上記リップ端３には、油側斜面部５と大気側斜面部６との間にアール面部７が設けられており、アール面部７には、断面形状の曲率半径ｒ１が比較的小さな油側アール面８と、断面形状の曲率半径ｒ２が比較的大きな大気側アール面９とが連続して設けられている（ｒ１＜ｒ２）。
【００１７】
油側斜面部５は、断面直線状または緩やかな曲面状（図では直線状）に形成されており、軸４の周面との間に所定の角度θ１をなしている。
【００１８】
油側アール面８は、比較的小さな曲率半径ｒ１の断面円弧状に形成されており、軸４の周面との間に所定の角度θ２をなしている。油側アール面８と軸４の周面とのなす角度θ２は、両者４，８の交点における油側アール面８の接線８ａと軸４の周面とのなす角度で決定される。θ２はθ１よりも小さく設定される。また、油側斜面部５と油側アール面８との境界は図上ｃ点であり、両者５，８はこのｃ点にて連続的にかつ滑らかに繋がっている。
【００１９】
大気側アール面９は、比較的大きな曲率半径ｒ２の断面円弧状に形成されており、軸４の周面との間に所定の角度θ３をなしている。大気側アール面９と軸４の周面とのなす角度θ３は、両者４，９の交点（図２におけるｆ点）における大気側アール面９の接線９ａと軸４の周面とのなす角度で決定される。油側アール面８と大気側アール面９との境界は図上ｄ点であり、両者８，９はこのｄ点にて連続的にかつ滑らかに繋がっている。これによりこの曲率半径ｒ２の円（仮想円）と上記曲率半径ｒ１の円（仮想円）とは互いに円周上の１点で重なっているので、前者は後者の外接円をなしている。
【００２０】
大気側斜面部６は、断面直線状または緩やかな曲面状（図では直線状）に形成されており、軸４の周面との間に所定の角度θ４をなしている。θ４はθ３よりも大きく設定される。また、大気側アール面９と大気側斜面部６との境界は図上ｅ点であり、両者６，９はこのｅ点にて連続的にかつ滑らかに繋がっている。
【００２１】
また、当該オイルシール１は、上記油側アール面８および大気側アール面９の双方にて軸４の周面に摺動自在に密接するものである。
【００２２】
上記構成のオイルシール１は、シールリップ２のリップ端３が、従来のようにアール面部７および大気側斜面部６の双方にて軸４の周面に密接するのではなくアール面部７のみにて軸４の周面に密接し、かつこのアール面部７に設けられた油側アール面８および大気側アール面９の双方にて軸４の周面に密接する。上記したように大気側アール面９と軸４の周面とのなす角度θ３は、両者４，９の交点（図２におけるｆ点）における大気側アール面９の接線９ａと軸４の周面とのなす角度で決定される。したがって図２に拡大して示すように、軸４に図上一点鎖線から二点鎖線へと変位するようなコッキング現象が発生すると、大気側アール面９と軸４の周面との交点は図上ｆ点からｇ点へと変位し、これに伴って接線８ａも図上一点鎖線から二点鎖線へとその位置を変え、かつ角度変位する。このときの大気側アール面９と軸４の周面とのなす角度は図上θ３’であり、このθ３’はθ３とほぼ等しい。したがって本発明によれば、オイルシール１が油側アール面８および大気側アール面９の双方にて軸４の周面に摺動自在に密接している限り、軸４にコッキング現象が発生しても、大気側アール面９と軸４の周面とのなす角度がほぼ一定に保たれることから、両者４，９間に形成される油膜厚さを安定化させることができ、これに伴って漏れ量を安定化させることができる。
【００２３】
また、曲率半径ｒ１の比較的小さな油側アール面８と曲率半径ｒ２の比較的大きな大気側アール面９とが連続して設けられているために、上記したように軸４に対するリップ端３の初期的なつぶししろを適切な大きさに設定することができる。
【００２４】
上記実施例に係るオイルシール１は、２種類の曲率ｒ１，ｒ２の異なる円弧で形成されたリップ端３を有し、軸上油側角θ２および軸上大気側角θ３が２種類の曲率で設定されるものであって、軸上での油側角θ２および大気側角θ３を２種類のアールで決定することにより摩耗や軸４の当り姿勢の変化（コッキングおよび偏心）に対するロバスト性を向上させることができる。
【００２５】
尚、上記実施例に係るオイルシール１は、本発明の技術的範疇において、その構成を種々変更することが可能である。例えば上記実施例では、曲率半径ｒ１とｒ２との関係が、図示したように
ｒ２＜２ｒ１
となっているが、この関係は反対に、図３に示すように、
ｒ２＞２ｒ１
であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】本発明の他の実施例に係るオイルシールの要部断面図
【図４】従来例に係るオイルシールの半裁断面図
【図５】同オイルシールの要部拡大断面図
【符号の説明】
【００２７】
１  オイルシール
２  シールリップ
３  リップ端
４  軸
５  油側斜面部
６  大気側斜面部
７  アール面部
８  油側アール面
８ａ，９ａ  接線
９  大気側アール面
【図１】
2005221019.tif 000003
【図２】
2005221019.tif 000004
【図３】
2005221019.tif 000005
【図４】
2005221019.tif 000006
【図５】
2005221019.tif 000007