(57)【要約】【課題】第一密封対象流体側に面して開口した凹部を有し、該凹部の内外周に設けた作動部材および固定部材に摺接する第一内周シールリップおよび第一外周シールリップと、第二密封対象流体側に設けた第二内周シールリップとが一体で成形されている樹脂製のリップタイプシールにおいて、第二内周シールリップが強制的に屈曲されていないで、しかもクリープによる締め代の低下を補うことができるシールを提供する。【解決手段】第二内周シールリップ１４を第二密封対象流体側Ｂに向かって内周方向に斜行して延び内周側先端部１５が軸２に摺接する板状のリップとし、外周側先端部１６をハウジング３若しくはハウジング３に嵌合される装着部材５に形成されたテーパ面５２に当接させ、内周側先端部１５に内周方向の接触面圧が作用するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動部材と固定部材との間の環状隙間に設置され、
第一密封対象流体側に面して開口した略円筒形状の凹部を有し、前記円筒形状凹部の内外周に設けた前記作動部材および固定部材に摺接する第一内周シールリップおよび第一外周シールリップと第一密封対象流体側とは軸方向反対側の第二密封対象流体側に位置し第二密封対象流体側に向かって内周方向に斜行して延びる板状の第二内周シールリップとを一体で備えた樹脂製のシール本体と、
前記円筒形状凹部に内装されている弾性体と、を備えたリップタイプシールであって、
第一密封対象流体側からの圧力が作用したとき前記第二内周シールリップの外周側先端部が前記固定部材若しくは前記固定部材に嵌合される装着部材に形成されたテーパ面に当接し、前記作動部材に摺接している前記第二内周シールリップの内周側先端部に内周方向の接触面圧が作用することを特徴とするリップタイプシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプの往復動用シールとしてガソリン直噴式エンジン用燃料噴射ポンプに用いられ、その他の油圧・空圧・水圧機器全般に用いられるリップタイプシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン直噴式エンジンは、近年の排ガス規制や燃費改善等を目的として、シリンダ内に高圧力の燃料を直接噴射して燃焼させるものであり、その高圧力の燃料を直接噴射するために用いられる燃料噴射ポンプの高性能化に伴い、燃料噴射ポンプに用いられるシールの使用環境は益々厳しくなる傾向にある。
【０００３】
従来、この燃料噴射ポンプに用いられるシールとしては、第一密封対象流体であるガソリン等を高圧にしたものを第一密封対象流体側でシールする第一シールリップと、第一密封対象流体側とは軸方向反対側の第二密封対象流体側に存在する冷却や潤滑を目的としたオイルをシールする第二シールリップを一体に備えたゴム状弾性体製のオイルシールが知られている（下記特許文献1を参照）。しかし、材質がゴム状弾性体であるので、第一密封対象流体の高圧化による耐圧性不足および粗悪燃料対応としての耐薬品性が劣り、シール機能を充分に満足しないという懸念があった。そのため昨今においては、材質に耐圧性、耐薬品性に優れるＰＴＦＥ等の樹脂を用いたリップタイプシールが広く用いられるようになってきている。
【０００４】
従来のリップタイプシール１０１は、図３に示すように、第一密封対象流体側Ａに面して開口した略円筒形状凹部１０２を有し、該円筒形状凹部１０２の内外周に設けた軸およびハウジングに摺接する第一内周シールリップ１０３および第一外周シールリップ１０４と、第二密封対象流体側Ｂで軸に面して開口した略楔形状凹部１０５を有し、楔形状凹部１０５の第二密封対象流体側Ｂに設けた板状の第二内周シールリップ１０６と、を備えた樹脂により一体で成形されているシール本体１０７と、円筒形状凹部１０２に内装されている弾性体１１１とを備えている。この第二内周シールリップ１０６は、図４に示すように、内周側へ軸１０８を第一密封対象流体側Ａから第二密封対象流体側Ｂ（太線矢印Ｘ方向）に挿通したとき、一点鎖線で示すように楔形状凹部１０５の先端Ｍ点を支点として矢印Ｙ方向に大きく屈曲変形され、原状回復しようとする反力により締め代が確保されている。しかし、シール本体１０７は樹脂で成形されているので、第二内周シールリップ１０６は、クリープによる締め代低下でシール性が低下する不具合があった。また、第二内周シールリップ１０６は、Ｍ点を支点に屈曲変形させてその反力でシールしているのでＭ点に応力が集中して耐久性が低下するおそれがあった。更に、第二内周シールリップ１０６を大きく屈曲変形させているので環状隙間への装着時にシール本体１０７の据わりが安定せず、シール本体１０７に外周鍔部１０９を形成する必要があり製造コストが高くなるとの不具合点もあった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６８３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の問題点を解決するために為されたものであって、その目的とするところは、第一密封対象流体側に面して開口した略円筒形状の凹部を有し、該凹部の内外周に設けた作動部材および固定部材に摺接する第一内周シールリップおよび第一外周シールリップと、第二密封対象流体側に設けた第二内周シールリップとが一体で成形されている樹脂製のリップタイプシールにおいて、第二内周シールリップが強制的に屈曲変形されることがなく、しかも第二内周シールリップのクリープによる締め代の低下を補うことができ、もってシール性の低下を防止することができるリップタイプシールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１にかかるリップタイプシールは、作動部材と固定部材との間の環状隙間に設置され、第一密封対象流体側に面して開口した略円筒形状の凹部を有し、前記円筒形状凹部の内外周に設けた前記作動部材および固定部材に摺接する第一内周シールリップおよび第一外周シールリップと第一密封対象流体側とは軸方向反対側の第二密封対象流体側に位置し第二密封対象流体側に向かって内周方向に斜行して延びる板状の第二内周シールリップとを一体で備えた樹脂製のシール本体と、前記円筒形状凹部に内装されている弾性体と、を備えたリップタイプシールであって、第一密封対象流体側からの圧力が作用したとき前記第二内周シールリップの外周側先端部が前記固定部材若しくは前記固定部材に嵌合される装着部材に形成されたテーパ面に当接し、前記作動部材に摺接している前記第二内周シールリップの内周側先端部に内周方向の接触面圧が作用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下の効果を奏する。
【０００９】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１のリップタイプシールは、第二内周シールリップが第二密封対象流体側に向かって内周方向に斜行して延びて作動部材と摺接し、第二密封対象流体側に大きく屈曲変形していないので、応力集中する箇所がなくなり、リップタイプシールの耐久性を向上することができる。
【００１０】
また、第一密封対象流体側から圧力が作用したとき、第二内周シールリップの外周側先端部が固定部材若しくは固定部材に嵌合される装着部材に形成されているテーパ面に当接し、その反力が作動部材に摺接している内周側先端部に内周方向の接触面圧として作用することになるので、第二内周シールリップのクリープによる締め代が低下した場合においても接触面圧を確保することができ、安定したシール性を確保することができる。
【００１１】
更に、リップタイプシールを環状隙間に装着したときに、第二内周シールリップが屈曲していないのでシール本体の環状隙間への据わりが良くシール本体に外周鍔部を形成する必要がなく、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。
【００１３】
第一実施形態
図１は、本発明の第一実施形態に係るリップタイプシール１を高圧燃料噴射ポンプ内で往復動する作動部材である軸２と固定部材であるハウジング３とで形成された環状空間に装着した状態を示した断面図である。
【００１４】
リップタイプシール１は、ガソリン直噴式エンジン用燃料噴射ポンプに用いられ、第一密封対象流体側Ａに存在するガソリン等の燃料を高圧にしたものをシールする機能と、第二密封対象流体側Ｂに存在する冷却や潤滑を目的としたオイルをシールする機能とを有している。
【００１５】
図１において、リップタイプシール１は、シール本体１０と、シール本体１０に形成された凹部１１に内装された弾性体４とを備えている。
【００１６】
シール本体１０は、ＰＴＦＥの樹脂により成形されていて、第一密封対象流体側Ａに面して開口した略円筒形状をした凹部１１を有し、その凹部１１の外周側にハウジング３と摺接する断面略三角形状の第一外周シールリップ１２が設けられると共に、内周側に軸２と摺接する断面略三角形状の第一内周シールリップ１３が一体成形により設けられている。
【００１７】
第一密封対象流体側Ａとは軸方向反対側の第二密封対象流体側Ｂには、第二密封対象流体側Ａに向かって内周方向に斜行して延びる断面板状であって、内周側先端部１５が軸２と摺接する第二内周シールリップ１４がシール本体１０と一体成形により設けられている。また、第二内周シールリップ１４の外周側先端部１６は後述する装着部材５の第一密封対象流体側端面５１に形成されたテーパ面５２に当接するようになっている。
【００１８】
弾性体４は、断面略Ｕ字形状の金属製のバネであって、シール本体１０の第一密封対象流体側Ａに面して開口している凹部１１に内装され、第一外周シールリップ１２及び第一内周シールリップ１３に径方向の接触面圧を付与している。
【００１９】
リップタイプシール１より第二密封対象流体側Ｂに位置し、ハウジング３の内周側には装着部材５が嵌合していて、その装着部材５の第一密封対象流体側端面５１には第二密封対象流体側に向かって内周方向に斜行するテーパ面５２が形成されている。
【００２０】
従って、上記構成のリップタイプシール１をハウジング３に装着した後に、軸２を第一密封対象流体側Ａより挿通しても第二内周シールリップ１４が屈曲することがないので応力集中箇所が発生せず、リップタイプシール１の耐久性を向上させることが可能となる。
【００２１】
また、第一密封対象流体側Ａから圧力Ｐ１が作用すると、第二内周シールリップ１４の外周側先端部１５が装着部材５のテーパ面５２に当接し、その反作用による圧力Ｐ２が軸２に摺接している内周側先端部１５に内周方向の接触面圧Ｐ３として作用するので、樹脂特有のクリープ特性の悪化により第二内周シールリップ１４の締め代が低下しても接触面圧を確保することが可能となる。
【００２２】
更に、第二内周シールリップ１４が屈曲していないので、環状隙間にリップタイプシール１を装着するときシール本体１０の据わりが良く、シール本体１０に外周鍔部を設けることが不要となり、製造コストを低減することが可能となる。
【００２３】
第二実施形態
図２は、本発明の第二実施形態２に係るリップタイプシール１の要部断面図である。
【００２４】
図２のリップタイプシール１は、第一実施形態と異なり第二密封対象流体側Ｂに設けられている第二内周シールリップ１４の外周側に更に第二外周シールリップ２１が設けられている場合である。即ち、第一密封対象流体側Ａに面して開口した凹部１１の他に、更に第二密封対象流体側Ｂに面して開口した略円筒形状の第二凹部２２を有し、その第二凹部２２の内周側に軸２と摺接する板状の第二内周シールリップ１４が設けられている他に、第二内周側先端部２３が後述する第二テーパ面６２に当接し第二外周側先端部２４がハウジング３に摺接する板状の第二外周シールリップ２１が設けられている。
【００２５】
また、ハウジング３に嵌合する装着部材５の第一密封対象流体面側端面５１には凸部６１が形成され、その凸部６１の内外周側に、第二内周シールリップ１４が当接するテーパ面５２の他に、外周側に第二外周シールリップ２１が当接する第二テーパ面６２が形成されている。
【００２６】
従って、ハウジング３と軸２との間の環状隙間に装着されたリップタイプシール１に第一密封対象流体側Ａから圧力Ｐ１が作用すると、第二内周シールリップ１４の外周側先端部１６が装着部材５のテーパ面５２に当接し、その反作用による圧力Ｐ２が軸２に摺接している内周側先端部１５に内周方向の接触面圧Ｐ３として作用すると共に、第二外周シールリップ２１の第二内周側先端部２３が装着部材５の第二テーパ面６２に当接し、その反作用による圧力Ｐ４がハウジング３に摺接している第二外周側先端部２４に外周方向の接触面圧Ｐ５として作用するので、樹脂特有のクリープ特性の悪化により第二内周シールリップ１４及び第二外周シールリップ２１の締め代が低下しても接触面圧を確保することが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、ハウジング３に嵌合する装着部材５にテーパ面（５２，６２）が形成されている場合について説明したが、装着部材５が嵌合されていないでハウジング３にテーパ面（５２，６２）が形成されている場合であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一実施形態に係るリップタイプシールの断面図
【図２】本発明の第二実施形態に係るリップタイプシールの断面図
【図３】従来例に係るリップタイプシールの断面図
【図４】従来例に係るリップタイプシールの装着状態の説明図
【符号の説明】
【００２９】
１  リップタイプシール
１０  シール本体
１１，２２  凹部
１２，１３，１４，２１  シールリップ
１５，１６，２３，２４  先端部
２  軸（作動部材）
３  ハウジング（固定部材）
４  弾性体
５  装着部材
５１  端面
５２，６２  テーパ面
６１  凸部
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５  圧力
Ａ  第一密封対象流体側
Ｂ  第二密封対象流体側
【図１】
2007155073.tif 000003
【図２】
2007155073.tif 000004
【図３】
2007155073.tif 000005
【図４】
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