(57)【要約】【課題】高圧条件下でもシールリップ１０の摺動部の十分な潤滑性を維持して摺動負荷の増大を有効に抑える。【解決手段】シールリップ１０におけるシールエッジ部１１より外側の内周面１２に形成した複数の周溝１３とその間の相対的な突部１４が、互いに連続した波面状をなすため、シールリップ１０に高圧が作用した状態でも周溝１３を起点とする亀裂が発生しにくく、このため溝深さｄを高圧条件でも完全に潰れることのないように深くすることができる。その結果、高圧条件でも周溝１３によるシールリップ１０と往復動ロッド２の摺動部の潤滑状態が維持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリップ（１）におけるシールエッジ部（１１）より外側の内周面（１２）に円周方向へ連続した複数の周溝（１３）を形成し、各周溝（１３）とその間の相対的な突部（１４）が、互いに連続した波面状をなすことを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
シールリップ（１）におけるシールエッジ部（１１）より外側の内周面（１２）に円周方向へ連続した複数の周溝（１３）を形成し、各周溝（１３）におけるシールエッジ部（１１）側の溝肩（１３ａ）が鈍角をなし、シールエッジ部（１１）と反対側の溝肩（１３ｂ）が鋭角をなす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、例えば自動車におけるリアハッチのガスステー等のような、高圧ガスシリンダの往復動ロッドの密封手段や、油圧機器等の往復動ロッドの密封手段として用いられるオイルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
相対運動する相手材にシールリップを密接させることによってオイルシールには、回転用と、往復動用のものがある。図５は、シリンダ装置の往復動ロッドの密封手段として用いられる従来のオイルシールを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図で、このオイルシールは、ゴム状弾性材料からなる内周側のシールリップ１０１及び外周側のガスケット１０２を、円盤状の金属環１０３の内周端部及び外周端部に沿って一体的に加硫成形（加硫接着）したものである。このオイルシールは、外周側のガスケット１０２においてシリンダ（不図示）の内面に密接状態に固定され、内周側のシールリップ１０１が、前記シリンダに挿通された往復動ロッド（不図示）の外周面と摺動可能に密接されることによって、密封機能を営むものである。
【０００３】
この種のオイルシールは、シールリップ１０１がシリンダ内の密封空間Ｓを向くように装着されるので、密封空間Ｓの圧力上昇に伴い、この圧力が往復動ロッドの外周面に対するシールリップ１０１の緊迫力を増大させるように作用する。このため、往復動ロッドに対するシールリップ１０１の摺動負荷が過大になるのを防止する目的で、例えば下記の特許文献１に開示されたもののように、シールリップ１０１におけるシールエッジ部１０１ａより外側の内周面１０１ｂに、円周方向へ連続した複数の周溝を形成し、この周溝を、潤滑のための油溜まりとして機能させることによって、高圧条件での潤滑性の維持を図ることも知られている。
【特許文献１】実開平７−２３８６３号公報
【０００４】
ところが、従来、シールリップ１０１の外側内周面１０１ｂに形成される潤滑用の周溝は、亀裂の発生等の原因とならないように、浅く形成されており、したがって、例えば自動車のリアハッチにおけるガスステー等のように、シリンダ内が著しく高圧になる使用条件では、実際には圧力によるシールリップ１０１の緊迫力の増大に伴って周溝が殆ど潰れてしまうので、この周溝に保持される油量が少なくなって往復動ロッドとの摺動面に十分な液体潤滑膜が形成されず、潤滑不足になりやすい。
【０００５】
また、往復動ロッドの停止時には、周溝内の油が減少する傾向にあり、したがって特に、長時間停止後の往復動ロッドの作動においては、シールリップ１０１の摺動面の潤滑油膜切れ（スクイーズアウト）によって、摺動に伴うスティック−スリップ現象による異音の発生や、早期摩耗を来すおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、高圧条件下でも往復動ロッドに対するシールリップの摺動部の十分な潤滑性を維持して摺動負荷の増大を有効に抑えることの可能なオイルシールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るオイルシールは、シールリップにおけるシールエッジ部より外側の内周面に円周方向へ連続した複数の周溝を形成し、各周溝とその間の相対的な突部が、互いに連続した波面状をなすものである。
【０００８】
また、請求項２の発明に係るオイルシールは、シールリップにおけるシールエッジ部より外側の内周面に円周方向へ連続した複数の周溝を形成し、各周溝におけるシールエッジ部側の溝肩が鈍角をなし、シールエッジ部と反対側の溝肩が鋭角をなすものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係るオイルシールによれば、シールリップの内周面に潤滑のために形成した複数の周溝とその間の相対的な突部が、互いに連続した波面状をなすため、シールリップに高圧が作用した状態でも周溝を起点とする亀裂が発生しにくく、このため溝深さを高圧条件でも完全に潰れることのないように深くすることができる。その結果、高圧条件でも周溝によるシールリップの摺動面の潤滑状態が維持され、長時間停止後の潤滑油膜切れも起こりにくくなり、摺動時の潤滑不足による異音の発生や、早期摩耗を有効に防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明に係るオイルシールによれば、シールリップの内周面に潤滑のために形成した複数の周溝の両側の溝肩のうち、シールエッジ部側の溝肩が鈍角をなし、シールエッジ部と反対側の溝肩が鋭角をなすことによって、シールエッジ部と反対側の各溝肩が、それぞれ密封空間側を向いた小さなシールリップとして機能するので、周溝内に油が保持されやすくなって、高圧条件でも周溝によるシールリップの摺動面の潤滑状態が維持され、長時間停止後の潤滑油膜切れも起こりにくくなり、摺動時の潤滑不足による異音の発生や、早期摩耗を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に係るオイルシールの好ましい第一の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の半断面図、図２は、装着状態の部分断面図である。
【００１２】
図１に示されるオイルシール１は、ゴム状弾性材料からなり円周方向へ連続した内周側のシールリップ１０及び外周側のガスケット２０を、円盤状の金属環３０の内周端部３１及び外周端部３２に沿って一体的に加硫成形（加硫接着）したものである。ゴム状弾性材料としては、ウレタンゴムやフッ素ゴム、アクリルゴム等、耐摩耗性に優れたものを用いるのが好ましい。
【００１３】
このオイルシール１は、所定の金型（不図示）内に、予め加硫接着剤を塗布した金属環３０を位置決めセットし、型閉じ状態において前記金属環３０と金型内面との間に画成された環状のキャビティ内に、成形用未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することにより、シールリップ１０及びガスケット２０の加硫成形と同時に金属環３０との加硫接着がなされたものである。
【００１４】
シールリップ１０は、金属環３０の内周部から軸方向一側へ向けて突出し、その基部１０ａから先端１０ｂ側へ向けて漸次小径になるようなテーパ状をなして延びている。シールリップ１０の先端１０ｂの内周側にはシールエッジ部１１が形成されていて、それより軸方向外側（金属環３側）となる内周面１２には、円周方向へ連続した複数の周溝１３が形成されている。図２に示されるように、各周溝１３の溝底及び溝肩はＲ状に形成されており、このため、各周溝１３とその間の相対的な突部１４は、互いに連続した波面状をなしている。
【００１５】
上述の形態によるオイルシール１は、シールリップ１０が、ガスステー等のシリンダ（不図示）内の密封空間Ｓを向くように、このシリンダ内に装着されるもので、外周側のガスケット２０においてシリンダの内面に圧入されることによって密接状態に固定されると共に、内周側のシールリップ１０が、前記シリンダに挿通された往復動ロッド２の外周面に適当な締め代をもって摺動可能に密接されることによって、密封空間Ｓの密封対象ガスに対する密封機能を営む。また、シールリップ１０は、その基部１０ａから先端１０ｂ側へ向けて漸次小径になるようなテーパ状をなしているので、往復動ロッド２に対する締め代が、シールエッジ部１１において最も大きくなっており、これによって優れた密封性を奏する。
【００１６】
また、往復動ロッド２が図１及び図２における上下方向へ作動する過程で、この往復動ロッド２との摩擦によってシールリップ１０が引きずられて伸縮するのを極力防止するため、このシールリップ１０の径方向肉厚が比較的大きく、軸方向突出長さが比較的短く、図示の例では前記径方向肉厚と軸方向突出長さがほぼ同程度となっている。
【００１７】
シールリップ１０のシールエッジ部１１より外側の内周面１２に形成された複数の周溝１３は、潤滑油を保持して潤滑油膜の形成を促す油溜まりとして機能するものであり、また、往復動ロッド２との接触面積の増大を抑えるものである。
【００１８】
そしてこの形態によれば、シールリップ１０の内周面１２における複数の周溝１３とその間の相対的な突部１４が、互いに連続した波面状をなすため、シールリップ１０の外周面に作用する密封空間Ｓのガス圧力が著しく高圧になっても、周溝１３を起点とする亀裂が発生しにくく、このため溝深さを高圧条件でも完全に潰れることのないように深くすることができる。具体的には、周溝１３のサイズは、溝深さｄを0.02〜0.7ｍｍとし、溝間隔ｐを0.15〜2ｍｍとして突部１４の剛性を確保することによって、高圧条件でも周溝１３によるシールリップ１０の摺動面１２の潤滑状態が維持され、長時間停止後の潤滑油膜切れ（スクイーズアウト）も起こりにくくなり、摺動時の潤滑不足による異音の発生や、早期摩耗を有効に防止することができる。
【００１９】
また、周溝１３とその間の相対的な突部１４が、互いに連続した波面状をなすことによって、往復動ロッド２の外周面に形成された潤滑油膜が大気側へ掻き出されにくくなるので、このことも、潤滑性の維持に有効に機能する。
【００２０】
次に図３は、本発明に係るオイルシールの好ましい第二の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の半断面図、図４は、装着状態の部分断面図である。
【００２１】
図３に示されるオイルシール１において、シールリップ１０におけるシールエッジ部１１より軸方向外側（金属環３側）となる内周面１２には、円周方向へ連続した複数の周溝１３が形成されている。図４に示されるように、各周溝１３の溝底はＲ状に形成されており、シールエッジ部１１側の溝肩１３ａが鈍角をなし、シールエッジ部１１と反対側の溝肩１３ｂが鋭角をなしている。
【００２２】
その他の部分は、基本的には図１と同様の構成を備えており、すなわち、このオイルシール１は、シールリップ１０が、ガスステー等のシリンダ（不図示）内の密封空間Ｓを向くように、このシリンダ内に装着され、外周側のガスケット２０においてシリンダの内面に圧入されることによって密接状態に固定されると共に、内周側のシールリップ１０が、前記シリンダに挿通された往復動ロッド２の外周面に適当な締め代をもって摺動可能に密接されることによって、密封機能を営むものである。
【００２３】
シールリップ１０のシールエッジ部１１より外側の内周面１２に形成された複数の周溝１３は、潤滑油を保持して潤滑油膜の形成を促す油溜まりとして機能するものであり、また、往復動ロッド２との接触面積の増大を抑えるものである。そして、各周溝１３におけるシールエッジ部１１側の溝肩１３ａが鈍角をなし、その反対側の溝肩１３ｂが鋭角をなすので、鋭角をなす各溝肩１３ｂが、それぞれ密封空間Ｓ側を向いて、周溝１３内の圧力による自己シール機能を有する小さなシールリップとして機能する。したがって、密封空間Ｓのガス圧力が著しく高圧になっても、周溝１３内に油が保持されやすくなり、密封空間Ｓに対する密封性も向上する。
【００２４】
また、周溝１３の溝底がＲ状をなすため、シールリップ１０の外周面に作用する密封空間Ｓのガス圧力が著しく高圧になっても、周溝１３を起点とする亀裂が発生しにくく、このため溝深さを高圧条件でも完全に潰れることのないように深くすることができる。具体的には、先に説明した第一の形態と同様、周溝１３のサイズは、溝深さを0.02〜0.7ｍｍとし、溝間隔を0.15〜2ｍｍとすることによって、高圧条件でも周溝１３によるシールリップ１０の摺動面１２の潤滑状態が維持され、長時間停止後の潤滑油膜切れも起こりにくくなり、摺動時の潤滑不足による異音の発生や、早期摩耗を有効に防止することができる。
【００２５】
また、各周溝１３におけるシールエッジ部１１側の溝肩１３ａ、言い換えれば大気側を向いた溝肩１３ａが鈍角をなしているため、往復動ロッド２の外周面に形成された潤滑油膜が大気側へ掻き出されにくくなり、このことも、潤滑性の維持に有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るオイルシールの好ましい第一の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の半断面図である。
【図２】図１のオイルシールにおける装着状態の部分断面図である。
【図３】本発明に係るオイルシールの好ましい第二の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の半断面図である。
【図４】図３のオイルシールにおける装着状態の部分断面図である。
【図５】往復動ロッドの密封手段として用いられる従来のオイルシールを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  オイルシール
２  往復動ロッド
１０  シールリップ
１０ａ  基部
１０ｂ  先端
１１  シールエッジ部
１２  内周面
１３  周溝
１３ａ，１３ｂ  溝肩
１４  相対的な突部
２０  ガスケット
３０  金属環
Ｓ  密封空間
【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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