(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、
該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部から軸方向密封流体側に延びてリップ先端部が回転部材表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、
前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持されるフランジ状の被挟持部と、該被挟持部の内径端部から屈曲部を介して軸方向密封流体側に延びて第１シールリップの大気側側面と回転部材間の隙間に位置し内周が回転部材表面に摺動自在に密封接触して第１シールリップの径方向の変形を規制する第２シールリップを備えた樹脂材による第２のシール部材と、を備えた密封装置であって、
第２のシール部材の被挟持部は、第１のシール部材の径方向部に対しては接着固定され、かつ金属環の内向きフランジ部に対しては外径側を接着固定すると共に内径側の屈曲部を非接着で離間可能とした密封装置において、
第１のシール部材の径方向部内周面と大気側側面との角部には径方向部の内周面から部分的に窪ませた環状凹部が第２のシール部材の屈曲部に対向して設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部内径端位置は、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置とほぼ一致している請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
第１シールリップと第２シールリップとの間に全周的に隙間が設けられている請求項１または２に記載の密封装置。
【請求項４】
円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、
該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部から軸方向密封流体側に延びてリップ先端部が回転部材表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、
前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持されるフランジ状の被挟持部と、該被挟持部の内径端部から屈曲部を介して軸方向密封流体側に延びて第１シールリップの大気側側面と回転部材間の隙間に位置し内周が回転部材表面に摺動自在に密封接触して第１シールリップの径方向の変形を規制する第２シールリップを備えた樹脂材による第２のシール部材と、を備えた密封装置の製造方法であって、
型開きした成形型内に、前記金属環をその内向きフランジ部を下にして入れると共に、該内向きフランジ部の上に接着剤を介して平ワッシャ状に成形された樹脂板を入れ、さらにゴム状弾性材の生地を入れて上記樹脂板の外径側半部と内径側半部との境界で湯切りする状態で型閉めし、
前記生地を加圧加熱して金属環および樹脂板をゴム状弾性材による第１のシール部材と一体成形すると同時に樹脂板の外径側半部と金属環の内向きフランジ部とを接着固定して中間成形体を成形し、
その後、離型した中間成形体の樹脂板の内径側半部を曲げ加工して第２シールリップを成形することを特徴とする密封装置の製造方法。
【請求項５】
成形型内の樹脂板の径方向の位置決めを樹脂板の内径端部を基準にして行う請求項４に記載の密封装置の製造方法。
【請求項６】
金属環と平ワッシャ状の樹脂板が挿入される円形状の凹部と、該凹部の底面中央に突出し樹脂板の内周を案内してその径方向の位置決めをする位置決め基準となる円筒状のガイド部と、前記凹部底面のガイド部周辺に凹部底面より一段高くなって金属環の内向きフランジ部内周が嵌合する環状段部と、を備えた第１型構成部と、該第１型構成部の凹部内に挿入され、凹部底面に載置された金属環の内向きフランジ部上の樹脂板を押圧する環状の押圧面と、第１のシール部材の第１シールリップの大気側側面を成形するための第１シールリップ大気側側面形成部とを備えた第２型構成部と、前記第１型構成部の凹部内に挿入され第１のシール部材の径方向部および第１シールリップの密封流体側の側面を成形するための環状凸部を備えた第３型構成部と、を備えた中間成形体の成形型。
【請求項７】
円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部から軸方向密封流体側に延びる第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に外径側半部が挟持接着固定される平ワッシャ形状の樹脂板と、を備えた中間成形体の樹脂板の曲げ成形装置であって、互いに軸方向に圧着・離間可能で、前記中間成形体を第１シールリップおよび樹脂板の内径側半部を露出させた状態で固定する第１，第２固定リングを備えた固定治具と、該固定治具に対して同軸的に軸方向に相対移動自在に組み付けられ、先端部に樹脂板の中央孔内に圧入されて樹脂板の内径側半部を徐々に拡径しながら軸方向に曲げるテーパ形状部を備えた成形治具と、を備えたことを特徴とする中間成形体の曲げ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、各種装置の軸封部に用いられる密封装置に関し、特にゴム状弾性材製のシールリップと樹脂製のシールリップを備えた密封装置およびその製造方法並びにその中間成形体の成形型および曲げ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の密封装置としては、図４(ａ)に示すように、円筒状部１０１とこの円筒状部１０１の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部１０２とを有する金属環１０３と、金属環１０３と一体的に成形されたゴム状弾性材による第１のシール部材１０４と、金属環１０３の内向きフランジ部１０２と第１のシール部材１０４との間に挟持される樹脂材による第２のシール部材１０５と、を備えた構成なっている。第１のシール部材１０４は軸方向密封流体側Ｏに延びてリップ先端部１０６が回転部材１０７表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップ１０８を備え、第２のシール部材１０５は第１シールリップ１０８の大気側側面と回転部材１０７間の隙間に位置して内周が回転部材１０７表面に摺動自在に密封接触する第２シールリップ１０９を備えている。
【０００３】
この樹脂製の第２シールリップ１０９を介して第１シールリップ１０８を支え、密封流体が高圧となった場合の第１シールリップ１０８の過度の変形を規制すると共に、第２シールリップ１０９内周を回転部材１０７に密封接触させてシール性も発揮させ、第１シールリップ１０８と第２シールリップ１０８によって二重のシールを図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、回転部材１０７を装着する際に、回転部材１０７との接触摩擦によって第２シールリップ１０９を軸方向密封流体側Ｏに引き込む方向の力が作用する。この引き込み力によって第１のシール部材１０４と金属環１０３の内向きフランジ部１０２との間に挟持される被挟持部１０５Ａが外径端部を支点にして内径端が軸方向密封流体側Ｏに突出するように変形し、第２シールリップ１０９のリップ先端部が第１シールリップ１０８のリップ先端部１０６と回転部材１０７の間に入り込み、第１シールリップ１０８のリップ先端部１０６が浮き上がり、回転部材１０７との間に隙間が生じて密封性が低下するおそれがある。
【０００５】
また、従来は、図４(ｂ)に示すように、金属環１０３と円錐台形状（図中２点鎖線）に成形した樹脂素材１１０全体を成形型１１１のキャビティ１１２内にインサートし、加硫成形圧によって第２シールリップ１０９を曲げ成形していた。そのため、樹脂素材１１０全体に加硫成形圧が加わり、第２シールリップ１０９の付け根に位置する屈曲部１１０Ｂが過度に折れ曲がる状態、もしくは図４(ｃ)に示すように、樹脂材が金属環１０３の内向きフランジ部１０２と成形型１１１の隙間１１１ａにはみ出し１１０ｃが生じるおそれがある。そうなると、加硫成形後の品物は第２シールリップ１０９の屈曲部の反力が低減し、第２シールリップ１０９の偏心追随性（偏心に対する密封性）が低下してしまう。
【０００６】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、回転部材装着時の第２シールリップの引き込みを防止して、第２シールリップのリップ先端部を設定位置に設定し、かつ第１のシール部材のリップ先端部を確実に回転部材に接触させることができる密封装置およびその製造方法並びに中間成形体の成形型および曲げ成形装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部ら軸方向密封流体側に延びてリップ先端部が回転部材表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持されるフランジ状の被挟持部と、該被挟持部の内径端部から屈曲部を介して軸方向密封流体側に延びて第１シールリップの大気側側面と回転部材間の隙間に位置し内周が回転部材表面に摺動自在に密封接触して第１シールリップの径方向の変形を規制する第２シールリップを備えた樹脂材による第２のシール部材と、を備えた密封装置であって、第２のシール部材の被挟持部は、第１のシール部材の径方向部に対しては接着固定され、かつ金属環の内向きフランジ部に対しては外径側を接着固定すると共に内径側の屈曲部を非接着で離間可能とした密封装置において、
第１のシール部材の径方向部内周面と大気側側面との角部には径方向部の内周面から部分的に窪ませた環状凹部が第２のシール部材の屈曲部に対向して設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、回転部材を挿入した際に第２シールリップを挿入方向に引き込もうとする摩擦力が作用しても、被挟持部が金属環の内向きフランジ部に接着固定されているので被挟持部の変形が規制され、第２シールリップの回転部材挿入方向へのずれが防止される。したがって、第２シールリップを設定位置に接触させることができ、また、第１シールリップの浮き上がりも防止され、密封性能を向上させることができる。
【０００９】
一方、第２のシール部材の被挟持部の内径側の屈曲部は非接着で金属環の内向きフランジ部に対して離間可能としているので、回転部材の軸偏心に対しては有る程度の変形自由度を有し、偏心追随性も確保することができる。
【００１０】
第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部内径端位置は、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置とほぼ一致していることを特徴とする。
【００１１】
第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部の内径端位置を、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置より外径側に位置させると、回転部材の装着時に第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との間に隙間が開きやすくなる。
【００１２】
一方、第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部の内径端位置を、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置より内径側に位置させると、回転部材の装着時に第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との間に隙間が開き難くくなるが、回転部材の軸偏心に対する第２シールリップの偏心追随性が悪くなる。
【００１３】
そこで、第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部の内径端位置は、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置とほぼ一致していることが好ましい。また、このように被挟持部の第１のシール部材側と金属環の内向きフランジ部側の接着部の内径端位置を一致させておくと、型成形時にゴム状弾性材の成形材料の加硫成形圧が接着面全面に作用することになり、確実に接着することができる。
【００１４】
また、第１シールリップと第２シールリップとの間に全周的に隙間が設けられていることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、第１シールリップが第２シールリップに干渉することなく、回転部材の微小な偏心に対する偏心追随性が維持される。
【００１８】
また、本発明の密封装置の製造方法は、円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部から軸方向密封流体側に延びてリップ先端部が回転部材表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に挟持されるフランジ状の被挟持部と、該被挟持部の内径端部から屈曲部を介して軸方向密封流体側に延びて第１シールリップの大気側側面と回転部材間の隙間に位置し内周が回転部材表面に摺動自在に密封接触して第１シールリップの径方向の変形を規制する第２シールリップを備えた樹脂材による第２のシール部材と、を備えた密封装置の製造方法であって、
型開きした成形型内に、前記金属環をその内向きフランジ部を下にして入れると共に、該内向きフランジ部の上に接着剤を介して平ワッシャ状に成形された樹脂板を入れ、さらにゴム状弾性材の生地を入れて上記樹脂板の外径側半部と内径側半部との境界で湯切りする状態で型閉めし、前記生地を加圧加熱して金属環および樹脂板をゴム状弾性材による第１のシール部材と一体成形すると同時に樹脂板の外径側半部と金属環の内向きフランジ部とを接着固定して中間成形体を成形し、その後、離型した中間成形体の樹脂板の内径側半部を曲げ加工して第２シールリップを成形することを特徴とする。
【００１９】
このように、樹脂板を平ワッシャ状のままで型成形し、その後樹脂板の内径側半部を曲げて第２シールリップを成形するので、成形型のキャビティ内に樹脂素材全体がインサートされている従来の成形方法のように、成形圧力によって屈曲部が過度に折れ曲がったり、樹脂材が金属環の内向きフランジ部と成形型の隙間にはみ出すようなおそれがなく、第２シールリップの屈曲部の反力を適正な範囲に成形でき、第２シールリップの良好な偏心追随性（偏心に対する密封性）を確保することができる。
【００２０】
また、第２シールリップが第１シールリップに干渉して第１シールリップの動きを阻害したり、第２シールリップ偏心追随性が悪くなったりするおそれがなくなる。
【００２１】
また、成形型内の樹脂板の径方向の位置決めを樹脂板の内径端部を基準にして行えば、金属環の位置決め精度をゆるくすることができる。
【００２２】
本発明の中間成形体の成形型は、金属環と平ワッシャ状の樹脂板が挿入される円形状の凹部と、該凹部の底面中央に突出し樹脂板の内周を案内してその径方向の位置決めをする位置決め基準となる円筒状のガイド部と、前記凹部底面のガイド部周辺に凹部底面より一段高くなって金属環の内向きフランジ部内周が嵌合する環状段部と、を備えた第１型構成部と、
該第１型構成部の凹部内に挿入され、凹部底面に載置された金属環の内向きフランジ部上の樹脂板を押圧する環状の押圧面と、第１のシール部材の第１シールリップの大気側側面を成形するための第１シールリップ大気側側面形成部とを備えた第２型構成部と、
前記第１型構成部の凹部内に挿入され第１のシール部材の径方向部および第１シールリップの密封流体側の側面を成形するための環状凸部を備えた第３型構成部と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
このような成形型を使用すれば、第１型構成部に設けられたガイド部に樹脂板内周を嵌合することによって、成形型内の樹脂板の径方向の位置決めを簡単に行うことができる。樹脂板の外径は環状の凹部の内径よりも小径としておく。
【００２４】
また、本発明の中間成形体の曲げ成形装置は、円筒状部と該円筒状部の大気側端部から半径方向内方に向かって折れ曲がる内向きフランジ部とを有する金属環と、
該金属環と一体的に成形され、前記円筒状部に接合され内向きフランジ部と対向する径方向部と、該径方向部から軸方向密封流体側に延びる第１シールリップとを有し、前記金属環と一体的に形成されたゴム状弾性材による第１のシール部材と、
前記金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部との間に外径側半部が挟持接着固定される平ワッシャ形状の樹脂板と、を備えた中間成形体の樹脂板の曲げ成形装置であって、
互いに軸方向に圧着・離間可能で、前記中間成形体を第１シールリップおよび樹脂板の内径側半部を露出させた状態で固定する第１，第２固定リングを備えた固定治具と、
該固定治具に対して同軸的に軸方向に相対移動自在に組み付けられ、先端部に樹脂板の中央孔内に圧入されて樹脂板の内径側半部を徐々に拡径しながら軸方向に曲げるテーパ形状部を備えた成形治具と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
成形治具は回転部材とほぼ同一径の丸棒によって構成されるもので、樹脂板の曲げ成形は、成形治具のテーパ形状部を先にして樹脂板の中央孔に軸方向に圧入し、テーパ形状部の形状に沿って樹脂板の内径端部を徐々に拡径しながら軸方向に曲げて第２シールリップを成形する。
【００２６】
このとき、金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部とによって挟持される樹脂板の外径半部（第２のシール部材の被挟持部に対応する）に対して成形治具の挿入方向に引き込む力が作用するが、中間成形体の第１のシール部材の径方向部と樹脂板の外径側半部とが挟み付けた状態で固定され、しかも樹脂板の外径側半部が内向きフランジ部に接着されているので、樹脂板の外径側半部の変形は防止される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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的に詳しく説明する。
【００２８】
図１には本発明の実施の形態に係る密封装置を示している。密封装置３０１は、回転部材としての軸３７０と、この軸３７０が挿入される円筒状の装着穴３８０ａを備えた静止部材であるハウジング３８０との間の環状の隙間をシールし、密封流体側Ｏの油などの流体が大気側Ａに漏れないようにしているものである。
【００２９】
密封装置３０１は、概略、金属環３２０と、金属環３２０に一体的に成形される第１のシール部材３３０と、金属環３２０と第１のシール部材３３０に挟持される第２のシール部材３４０とから構成されている。
【００３０】
ハウジング３８０の装着穴３８０ａは、ハウジング３８０の小径の軸孔３８０ｂの密封流体側Ｏの開孔部を段付き形状に大径に切り欠いた構成で、装着穴３８０ａの奥端には密封装置３０１が突き当たる端面３８０ｄが設けられている。
【００３１】
金属環３２０は略断面Ｌ字形状の部材で、組み付けた時に回転軸３７０やハウジング３８０と同心的に配置される円筒状部３２１と、円筒状部３２１の一端部（組み付けた状態における大気側端部）から半径方向内方（軸３７０に向かう方向）に延びる内向きフランジ部３２２と、を有している。
【００３２】
この円筒状部３２１は、大気側Ａの大径部３２１ａと、この大径部３２１ａより小径の密封流体側Ｏの小径部３２１ｂとを有する段付き円筒形状となっている。大径部３２１ａと小径部３２１ｂとは同心状に成形され、段部３２１ｃを介して連続している。
【００３３】
第１のシール部材３３０は密封流体側Ｏに開く断面略Ｕ字形状に成形されたゴム状弾性材製の環状部材で、Ｕ字の底辺に対応する径方向部３３２と、径方向部３３２の外径端部から軸方向密封流体側Ｏに延びる外筒部３３１と、さらに径方向部３３２の内径端部から軸方向密封流体側Ｏに延びてリップ先端部３３３ａが回転軸３７０表面に摺動自在に密封接触する第１シールリップ３３３と、を備えている。
【００３４】
上記した金属環３２０の円筒状部３２１はゴム状弾性材製の外筒部３３１内部に埋設され、円筒状部３２１の外周および内周は、外筒部３３１の外周ゴム部３３１ａおよび内周ゴム部３３１ｂによって被覆されている。外周ゴム部３３１ａは円筒状部３２１の段部３２１ｃから小径部３２１ｂのみを被覆するもので、大気側端部に位置する大径部３２１ａの外周は金属面が露出している。そして、外周ゴム部３３１ａの外径は大径部３２１ａの外径よりも大径となっており、ハウジング３８０の装着穴３８０ａ内周には外周ゴム部３３１ａが密封接触し、金属面の大径部３２１ａ外周と装着穴３８０ａ内周との間には若干の隙間が形成されるようになっている。一方、径方向部３３２の径方向寸法は金属環３２０の内向きフランジ部３２２より短く、その内径端が内向きフランジ部３２２の内径端よりも所定寸法だけ径方向外側に位置している。
【００３５】
第１シールリップ３３３の密封流体側側面は径方向部３３２の密封流体側側面との円弧状の隅角部を介して接続され、第１シールリップ３３３の大気側側面は径方向部３３２の内周面と連続面となっている。
【００３６】
一方、径方向部３３２内周面と大気側側面との角部には径方向部３３２の内周面から部分的に段差をつけるように窪ませた環状の凹部３１０が設けられている。この凹部３１０底面と径方向部３３２内周面との角部は円弧形状に成形されている。
【００３７】
リップ先端部３３３ａの内周形状は、半径方向内方に向けて突出する断面三角山形状に成形されており、その頂部が回転軸３７０表面に全周的に接触してシールしている。この第１シールリップ３３３のリップ先端部３３３ａの摺動面、上記頂部を隔てて大気側の傾斜面には、回転軸３７０との回転摺動によって流体を密封流体側Ｏへ輸送するねじポンプ機能を備えたねじ溝や突起等のねじポンプ作用部を設けてもよい。また、リップ先端部３３３ａ外周には、緊迫力を付与するためのばね環を取り付けてもよい。
【００３８】
一方、第２のシール部材３４０はたとえばＰＴＦＥの樹脂材によって成形されるもので、金属環３２０の内向きフランジ部３２２と第１のシール部材３３０の径方向部３３２との間に挟持されるフランジ状の被挟持部３４１と、この被挟持部３４１の内径端部から屈曲部３４４を介して折れ曲がり軸方向密封流体側Ｏに延びて第１シールリップ３３３の大気側側面と回転軸３７０間の環状の隙間に位置して内周が回転軸３７０表面に摺動自在に密封接触する樹脂製の第２シールリップ３４２とを備えている。第２シールリップ３４２のリップ先端部３４３は第１シールリップ３３３のリップ先端部３３３ａの顎部３３３ｃ位置まで延びている。この第２シールリップ３４２は、自由状態では、図１（ｂ）に示すように軸方向密封流体側に向かって徐々に小径となるように傾斜する円錐形状となっており、回転軸３７０を挿入すると回転軸３７０の外周よりも小径の円錐形状部分が回転軸３７０表面に沿って円筒形状に拡径され、その弾性復元力によって接触面圧を得ている。
【００３９】
そして、回転軸３７０挿入状態では、第２シールリップ３４２の外周面に当たる密封流体側側面と第１シールリップ３３３の内周面に当たる大気側側面とが、環状の隙間３６０を介して離間しており、第１シールリップ３３３は第２シールリップ３４２と干渉しないようになっている。したがって、密封流体が通常の圧力では隙間分だけ第１シールリップ３３３は自由に変形し、回転軸３７０の偏心に対する優れた追随性を発揮する。
【００４０】
もちろん、密封流体の圧力が高くなるにつれて第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂが径方向内方に撓み、所定の圧力を超えると隙間３６０が無くなって第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂの大気側側面が第２シールリップ３４２の密封流体側側面（外周面）に当接し、回転軸３７０に摺接する第２シールリップ３４２によって第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂが支えられ、第１シールリップ３３３の過度の変形を規制して密封性を維持する。ここで、第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂとは、リップ先端部３３３ａと径方向部３３２との付け根位置との間の可撓性の筒状部のことである。
【００４１】
第１シールリップ３３３の変形を規制する際には、第２シールリップ３４２は、被挟持部３４１との付け根に位置する屈曲部３４４から所定長さまでの範囲が第１のシール部材３３０の径方向部３３２内周面を支持し、さらに先端部が第１のシール部材３３０の第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂを支える構成となっている。
【００４２】
また、上記したように、第１のシール部材３３０の径方向部３３２の内周面大気側側面との角部に設けられる凹部３１０は、第２のシール部材３４０に被挟持部３４１から第２シールリップ３４２に曲がる屈曲部３４４に対向しているので、密封流体の圧力によって第１シールリップ３３３および径方向部３３２内周が変形して第２シールリップ３４２に接触しても、屈曲部３４４と径方向部３３２間に隙間３６０が形成される。この隙間３６０を利用して第２シールリップ３４２が屈曲部３４４の根元から大きく曲がり、回転軸３７０の偏心或いは軸方向変位に対して、もちろん、首振りに対しても追随性が高められている。
【００４３】
また、第２のシール部材３４０のフランジ状の被挟持部３４１は、金属環３２０の円筒状部３２１の大気側に位置する大径部３２１ａ内周面と所定の環状隙間ｇを隔てて対向しており、この環状隙間ｇは第１のシール部材３３０のゴム状弾性材によって埋められている。金属環３２０の大径部３２１ａの軸方向長さは、ほぼ第２のシール部材３４０の被挟持部３４１の厚さ寸法と等しく設定されている。
【００４４】
ところで、第２のシール部４０材の被挟持部３４１を、第１のシール部材３３０の径方向部３３２に対して接着固定し、かつ金属環３２０の内向きフランジ部３２２に対しては外径側が全面的に接着固定され内径側の屈曲部３４４と非接着で離間可能となっている。
【００４５】
金属環３２０の内向きフランジ部３２２の密封流体側Ｏの側面と第２のシール部材３４０の被挟持部３４１の大気側Ａの側面とが非接着状態の場合には、図２に示すように、回転軸３７０挿入時に回転軸３７０との接触摩擦によって第２シールリップ３４２が軸方向密封流体側Ｏに引き込まれ、被挟持部３４１が外径端部を支点にして内径端が軸方向密封流体側に突出するように変形する。
この被挟持部３４１の変形によって、ゴム状弾性材製の第１のシール部材３３０の径方向部３３２の内径端部が軸方向密封流体側Ｏに変形すると共に、第２シールリップ３４２のリップ先端部３４２ａが第１シールリップ３３３のリップ先端部３３３ａと回転軸３７０の間に入り込み、第１シールリップ３３３のリップ先端部３３３ａが浮き上がり、回転軸３７０との間に隙間ａが生じて密封性が低下するおそれがある。
【００４６】
そこで、第２のシール部材３４０の被挟持部３４１を金属環３２０の内向きフランジ部３２２に対しても接着固定したものである。
【００４７】
第２のシール部材３４０の金属環３２０の内向きフランジ部３２２に対する接着領域３４１Ａと非接着領域３４１Ｂとの境界Ｐ１は、第１のシール部材３３０の径方向部３３２と被挟持部３４１との接着領域の内径端位置Ｐ２に一致させている。この接着領域は、後述するように、型成形時に金属環３２０の内向きフランジ部３２２に対して第２のシール部材３４０を構成する樹脂板３４０Ａを介して第１のシール部材３３０の加硫成形圧が加わる領域に対応する。
【００４８】
この第２のシール部材３４０の金属環３２０の内向きフランジ部３２２との接着領域の境界Ｐ１を、第１のシール部材３３０の径方向部３３２と第２のシール部材３４０の被挟持部３４１との接着部の内径端位置Ｐ２より外径側に位置させると、回転軸３７０の装着時に第２のシール部材３４０の被挟持部３４１と金属環３２０の内向きフランジ部３２２との間に隙間が開きやすくなる。
【００４９】
一方、第２のシール部材３４０の被挟持部３４１と金属環３２０の内向きフランジ部３２２との接着領域の境界Ｐ１を、第１のシール部材３３０の径方向部３３２と第２のシール部材３４０の被挟持部３４１との接着部の内径端位置Ｐ２より内径側に位置させると、回転軸３７０の装着時に第２のシール部材３４０の被挟持部３４１と金属環３２０の内向きフランジ部３２２との間に隙間が開き難くくなるが、回転軸３７０の軸偏心に対する第２シールリップ３４２の偏心追随性が悪くなる。
【００５０】
したがって、第２のシール部材３４０の被挟持部３４１と金属環３２０の内向きフランジ部３２２との接着領域の内径端位置Ｐ１は、第１のシール部材３３０の径方向部３３２と第２のシール部材３４０の被挟持部３４１との接着部の内径端位置Ｐ２とほぼ一致していることが好ましい。また、このように一致させておくと、型成形時にゴム状弾性材の成形材料の加硫成形圧が接着面全面に作用することになり、確実に接着することができる。
【００５１】
この第２シールリップ３４２の回転軸３７０との摺動面にも、回転軸３７０との回転摺動によって摺動面間の流体を密封流体側Ｏへ輸送するねじポンプ機能を備えた螺旋溝等の第２ねじポンプ作用部を設けてもよいし、環状溝を設けてシール性を高めるようにしてもよい。
【００５２】
以上のように構成される密封装置３０１よって、密封流体側Ｏの密封流体は、ハウジング３８０側は金属環３２０の円筒状部３２１で補強された第１のシール部材３３０の外筒部３３１によってシールされ、回転軸３７０側は第１のシール部材３３０の第１シールリップ３３３によってシールされる。
【００５３】
また、第２シールリップ３４２の先端部で第１のシール部材３３０の第１シールリップ３３３の根元部３３３ｂを支えているので第１シールリップ３３３がめくれてしまうことなどが防止され安定した密封性能を維持できる。
【００５４】
また、第２のシール部材３４０の被挟持部３４１を金属環３２０の内向きフランジ部３２２に接着固定しているので、第２のシール部材３４０の回転防止が図られると共に、回転軸３７０挿入時の摩擦によって第２のシール部材の被挟持部３４１が金属環３２０の内向きフランジ部３２２の大気側側面が離れることがなく、第１シールリップ３３３ｂの浮き上がり等が生じない。
【００５５】
しかも内向きフランジ部３２２に対して、被挟持部３４１の外径側のみを接着固定し内径側の屈曲部３４４を非接着としているので、回転軸３７０の偏心等において第２のシール部材３４０の第２シールリップ３４２のみならず被挟持部３４１の内径側も変形させることで第２のシール部材３４０の偏心追随性を高めることが可能となり、密封装置３０１の密封性能が向上する。
【００５６】
次に、図３（ａ），（ｂ）を参照して上記実施例の密封装置の製造方法について説明する。
【００５７】
密封装置の製造は、予め第２のシール部材３４０となる平ワッシャ状の樹脂板３４０Ａと金属環３２０を子部品レベルで加工しておき、図３（ａ）に示すように、この金属環３２０と樹脂板３４０Ａとを成形型３９１内にインサートして第１のシール部材３３０と一体成形するいわゆるインサート成形を行って中間成形体３０１Ａを成形し、その後、図３（ｂ）に示すように、離型した中間成形体３０１Ａの樹脂板３４０Ａを曲げて第２シールリップ３４２を成形することによって行われる。ここで、中間成形体３０１Ａとは、第２のシール部材３４０の第２シールリップを曲げ成形する前の状態で、第２のシール部材３４０を構成する平ワッシャ状の樹脂板３４０Ａの内径側半部が半径方向内方に向かって延びている。
【００５８】
本発明の中間成形体３０１Ａの成形型３９１は、図３（ａ）に示すように、第１型構成部としての下型３９２と、第２型構成部としての第１上型３９３と、第３型構成部としての第２上型３９４と、を備えている。
【００５９】
下型３９２は、金属環３２０と平ワッシャ状の樹脂板３４０Ａが挿入される円形状の凹部３９２ｂと、この凹部３９２ｂの底面中央に突出し樹脂板３４０Ａの内周を案内してその径方向の位置決めをする位置決め基準となる円筒状のガイド部３９２ａを備えた中央突出部３９２ｃと、凹部底面のガイド部３９２ａ周辺に凹部底面より一段高くなって金属環３２０の内向きフランジ部３２２内周が嵌合する環状段部３９２ｄと、を備えている。ガイド部３９２ａは中央突出部３９２ｃ下端部外周に設けられるもので、中央突出部３９２ｃのガイド部３９２ａから上の部分は上方に向かって徐々に小径となる円錐台形状となっており、樹脂板３４０Ａが挿入しやすくなっている。
【００６０】
環状段部３９２ｄの高さ寸法は内向きフランジ部３２２の厚さ寸法と合致しており、金属環３２０を嵌合した際には内向きフランジ部３２２と環状段部３９２ｄが同一平面を構成する。この金属環３２０の内向きフランジ部３２２と環状段部３９２ｄの連続平面上に樹脂板３４０Ａが載置され、その内周を中央突出部３９２ｃのガイド部３９２ａ外周に嵌合することにより樹脂板３４０Ａの径方向の位置決めを行っている。
【００６１】
一方、下型３９２内に金属環３２０と樹脂板３４０Ａを位置決めした状態で、樹脂板３４０Ａの外径端部３４１ｃと金属環３２０の円筒状部３２１内周面との間に環状の隙間ｇが形成されるようになっており、ガイド部３９２ａに対する樹脂板３４０Ａの位置決めを阻害しないようにしている。
【００６２】
樹脂板３４０Ａを下型３９２内にセットする際に、樹脂板３４０Ａの外径端部周面を金属環３２０の円筒状部３２１内周に嵌合して位置決めしてもよいが、樹脂板３４０Ａの内径寸法と厚みに関しては第２シールリップ３４２が回転軸３７０と摺動する際の緊迫力や第１シールリップ３３３の変形を防止するためのサポート位置を定めるための重要な特性となっており、厳しい寸法公差で管理されている。
【００６３】
この樹脂板３４０Ａの内径端位置を、樹脂板３４０Ａの外径端部によって位置決めするためには、樹脂板３４０Ａの外径端面も厳しい寸法管理の下に加工する必要がある。また、樹脂板３４０Ａの取付基準となる金属環３２０の下型３９２に対する位置決めも正確に行う必要があり、金属環３２０の内向きフランジ部３２２の内径端と下型の環状段部３９２ｄとの嵌め合いを高精度に行う必要がある。
【００６４】
しかし、金属環３２０の内向きフランジ部３２２と環状段部３９２ｄとが金属同士の嵌合となるので、環状段部３９２ｄに摩耗が発生しやすく、適切な寸法管理を怠ると金属環３２０の偏心および付随する第２シールリップ３４２の偏心が発生し、シール性低下の要因となるおそれもある。
【００６５】
これに対して、上記したように成形型３９２に対する位置決めを樹脂板３４０Ａの内径端を基準にして位置決めすれば、樹脂板３４０Ａの外径端部３４１ｃの高精度の加工が必要なく、特に重要な特性となる内径寸法と厚みに関して加工を行うだけでよく、工数を削減することができる。
【００６６】
また、金属環３２０については、樹脂板３４０Ａの位置決め基準として使用しないので、金属環３２０自体の位置決め精度をゆるくすることが可能となる。そして、金属環３２０と下型３９２の環状段部３９２ｄとの間の金属同士の嵌合による摩耗をある程度の範囲で許容することもでき、成形型３９１のメンテナンスや品質管理工程の一部を省くことも可能となる場合がある。
【００６７】
したがって、第２のシール部材３４０の加工の容易化を図り、成形工程において第２のシール部材３４０の構成度の組立、及び工程改善を行うことが可能となり、良好なシール性を発揮し獲る密封装置が得られる。
【００６８】
第１上型３９３は、下型３９２の凹部３９２ｂ内に挿入され、凹部３９２ｂ底面に載置された金属環３２０の内向きフランジ部３２２上の樹脂板３４０Ａを押圧する環状の押圧面３９３ａと、第１のシール部材３３０の第１シールリップ３３３の大気側側面を成形するための第１シールリップ大気側側面形成部とを備えている。すなわち、第１上型３９３の下端面には上記下型の中央突出部３９２ｃの上端部が挿入される穴３９３ｂが設けられ、この穴３９３ｂを取り囲む環状突堤部３９３ｃの下端面の外径端部に前記押圧面が設けられている。
【００６９】
第２上型３９４は、下型３９１の凹部３９２ｂ内に挿入され第１のシール部材３３０の径方向部３３２および第１シールリップ３３３の密封流体側の側面を成形するための環状凸部３９４ａを備えている。この第２上型３９４は中央に上記第１上型３９３が組み付けられるリング状部材で、環状凸部３９４ａの半径方向外方の下端面３９４ｂが下型９１の凹部３９２ｂを囲む平坦面３９２ｅに突き当たる分割面となっている。
【００７０】
中間成形体３０１Ａの成形は、型開きした下型３９２内に、金属環３２０をその内向きフランジ部３２２を下にして入れると共に、内向きフランジ部３２２の上に接着剤を介して平ワッシャ状に成形された樹脂板３４０Ａを入れ、さらにゴム状弾性材の生地Ｒを入れる。
【００７１】
その後、第１上型３９３を型閉めしてその押圧面で樹脂板３４０Ａを押圧して、樹脂板３４０Ａの外径側半部と内径側半部との境界で湯切りをする。この状態で、第２上型３９４を所定の速度で型閉めすると共に成形型３９１全体を加熱してゴム生地を流動化させ、型閉め圧力でゴム生地を加圧してキャビティ全体に充満させ、第１のシール部材３３０を成形すると同時に樹脂板３４０Ａの外径側半部と金属環３２０の内向きフランジ部３２２とを接着固定して中間成形体を成形する。
【００７２】
ゴム状弾性材製の第１のシール部材３３０の径方向部３３２と樹脂板３４０Ａとは特に接着剤を塗布しなくても型成形の段階で接着されるが、樹脂板３４０Ａの接着領域に接着剤を塗布しておいてもよい。
【００７３】
金属環３２０の内向きフランジ部３２２と第２のシール部材３４０の被挟持部３４１との接触面については、ゴム生地Ｒの成形圧力が作用する領域、すなわち、第１上型３９３の押圧面３９３ａよりも半径方向外方の樹脂板３４０Ａを介して加硫成形圧が作用する領域についてのみ接着によって固定する。押圧面３９３ａを含む領域よりも半径方向内方の加硫成形圧が作用しない領域については非接着状態とされる。
【００７４】
インサート成形が終了したら成形型３９１を型開きして成形品を離型し、その後、第１のシール部材３３０の第１シールリップ３３３を加工（例えば、図におけるカット線の一面カットまたは二面カット）すると共に、樹脂板３４０Ａの内径側半部を曲げ成形装置によって曲げ加工し、第２シールリップ３４２を成形する。
【００７５】
この曲げ加工については、図３（ｂ）に示すような曲げ成形装置を用いて行う。
【００７６】
曲げ成形前の中間成形体３０１Ａを第１シールリップ３３３および樹脂板４２０Ａの内径側半部を内側に露出させた状態で環状の固定治具４００によって固定し、この固定治具４００にテーパ面４１０ａを有する棒状の成形治具４１０を挿入することによって樹脂板３４０Ａの内径側半部を拡径させながら円筒形状に曲げ加工する。
【００７７】
固定治具４００は互いに軸方向に圧着・離間可能で、前記第１シールリップ３３３および樹脂板３４０Ａの内径側半部を露出させた状態で固定する第１，第２固定リング４０１，４０２を備えている。
【００７８】
第１固定リング４０１の内径端部の上縁部には断面Ｌ字の環状段部４０１ｂが設けられ、この環状段部４０１ｂに中間成形体３０１Ａの金属環３２０の内向きフランジ部３２２を載置すると共に、第１のシール部材３３０の外周ゴム３１ａを環状段部４０１ｂを取り囲む内周壁４０１ａに嵌合される。一方、第２固定リング４０２には、第１のシール部材３３０の外筒部３３１の先端に当接して中間成形体３０１Ａを第１固定リング４０１の環状段部４０１ｂとの間に挟持する押圧面４０２ａと、内径端部から円筒状に突出して第１のシール部材３３０の外筒部３３１の内周に嵌合すると共に径方向部３３２を押さえる環状の押え突起４０２ｂとを備えている。中間成形体３０１Ａを固定治具４００で固定した状態では、第１シールリップ３３３は第２固定リング４０２の中央孔４０２ｃ内に収納される。
【００７９】
一方、成形治具４１０は回転軸３７０とほぼ同一径の丸棒によって構成されるもので、固定治具４００に対して同軸的に軸方向に相対移動自在に組み付けられ、先端部に樹脂板３４０Ａの中央孔内に圧入されて樹脂板３４０Ａの内径側半部を徐々に拡径しながら軸方向に曲げる先細のテーパ形状部４１０ａを備えている。
【００８０】
樹脂板３４０Ａの曲げ成形は、成形治具４１０のテーパ形状部４１０ａを先にして樹脂板３４０Ａの中央孔に軸方向に圧入し、テーパ形状部４１０ａの形状に沿って樹脂板３４０Ａの内径端部を徐々に拡径しながら軸方向に曲げて第２シールリップ３４２が成形される。このとき、金属環３２０の内向きフランジ部３２２と第１のシール部材３３０の径方向部３３２とによって挟持される樹脂板３４０Ａの外径半部（第２のシール部材３４０の被挟持部３４１）に対して成形治具４１０の挿入方向に引き込む力が作用するが、樹脂板３４０Ａの外径側は内向きフランジ部３２２に接着されており、さらに第２固定リング４０２の押え突起４０２ｂによって径方向部３３２を介して押さえられているので、樹脂板３４０Ａの外径半部の変形は防止される。
【００８１】
このようにして第２シールリップ３４２を曲げ成形した後、成形治具４１０を軸方向逆向きに抜き取り、第１，第２固定リング４０１，４０２を離間させて密封装置の完成品を取り出す。
【００８２】
ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２のシール部材の被挟持部が、第１のシール部材の径方向部に対しては接着固定され、かつ金属環のフランジ部に対しては外径側が接着固定されると共に内径側の屈曲部が非接着で離間可能となっているので、回転部材を挿入した際に第２シールリップを挿入方向に引き込もうとする摩擦力が作用しても、被挟持部が金属環の内向きフランジ部に接着固定されているので被挟持部の変形が規制され、第２シールリップの回転部材挿入方向へのずれが防止される。したがって、第２シールリップを設定位置に接触させることができ、また、第１シールリップの浮き上がりも防止され、密封性能を向上させることができる。
【００８４】
一方、第２のシール部材の被挟持部の内径側の屈曲部は非接着で金属環の内向きフランジ部に対して離間可能としているので、回転部材の軸偏心に対しては有る程度の変形自由度を有し、偏心追随性も確保することができる。
また、第１のシール部材の径方向における第２のシール部材の屈曲部に対向する部分に環状凹部が設ければ、屈曲部と第１のシール部材の径方向部の内径端部の間に凹部に対応して大きな隙間ができるので、屈曲部の自由度が増大し、偏心追随性がより高まる。
【００８５】
第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との接着部内径端位置が、第１のシール部材の径方向部と第２のシール部材の被挟持部との接着部の内径端位置とほぼ一致する構成とすれば、回転部材の装着時に第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部との間に隙間が開くことがなく、しかも回転部材の軸偏心に対する第２シールリップの偏心追随性も維持できる。
【００８６】
また、このように被挟持部の第１のシール部材側と金属環の内向きフランジ部側の接着部の内径端位置を一致させておくと、型成形時にゴム状弾性材の成形材料の加硫成形圧が接着面全面に作用することになり、確実に接着することができる。
【００８７】
また、第１シールリップと第２シールリップとの間に全周的に隙間を設ければ、第１シールリップが第２シールリップに干渉することなく、回転部材の微小な偏心に対する偏心追随性が維持される。
【００８９】
さらに、本発明の密封装置の製造方法によれば、樹脂板を平ワッシャ状のままで型成形し、その後樹脂板の内径側半部を曲げて第２シールリップを成形するので、成形型のキャビティ内に樹脂板全体がインサートされている従来の成形方法のように、成形圧力によって屈曲部が過度に折れ曲がったり、もしくは樹脂が金属環の内向きフランジ部と成形型の隙間にはみ出すようなおそれがなく、第２シールリップの屈曲部の反力を適正な範囲に成形でき、第２シールリップの良好な偏心追随性（偏心に対する密封性）を確保することができる。
【００９０】
また、第２シールリップが第１シールリップに干渉して第１シールリップの動きを阻害したり、第２シールリップ偏心追随性が悪くなったりするおそれがなくなる。
【００９１】
また、成形型内の樹脂板の径方向の位置決めを樹脂板の内径端部を基準にして行えば、金属環の位置決め精度をゆるくすることができる。
【００９２】
本発明の中間成形体の成形型によれば、第１型構成部に設けられたガイド部に樹脂板内周を嵌合することによって、成形型内の樹脂板の径方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００９３】
また、本発明の中間成形体の樹脂板の曲げ成形装置によれば、成形治具のテーパ形状部を先にして樹脂板の中央孔に軸方向に圧入するだけで、第２シールリップを成形することができる。
【００９４】
このとき、金属環の内向きフランジ部と第１のシール部材の径方向部とによって挟持される樹脂板の外径半部（第２のシール部材の被挟持部に対応する）に対して成形治具の挿入方向に引き込む力が作用するが、中間成形体の第１のシール部材の径方向部と樹脂板の外径側半部とが挟み付けた状態で固定され、しかも樹脂板の外径側半部が内向きフランジ部に接着されているので、樹脂板の外径側半部の変形は防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１(ａ)は本発明の実施の形態に係る密封装置の軸装着状態の要部縦断面図、図１(ｂ)は同図(ａ)の装置の自由状態の要部縦断面図である。
【図２】  図２は図１の装置の第２のシール部材の被挟持部と金属環の内向きフランジ部が非接着の場合の軸装着不良発生状態を誇張して示す要部断面図である。
【図３】  図３(ａ)は図１の装置の中間成形体の成形状態を示す要部縦断面図、同図(ｂ)は同図(ａ)で成形された中間成形体の樹脂板の曲げ成形工程を示す要部縦断面図である。
【図４】  図４(ａ)は従来の密封装置の要部縦断面図、同図(ｂ)は同図(ａ)の型成形状態の要部縦断面図、同図(ｃ)は同図(ｂ)の型成形時の樹脂材はみ出し不良を誇張して示す部分断面図である。
【符号の説明】
３０１  密封装置、３１０  凹部、３２０  金属環、３２１  円筒状部、
３２１ａ  大径部、３２１ｂ  小径部、３２１ｃ  段部、
３２２  内向きフランジ部、３３０  第１のシール部材、３３１  外筒部、
３３１ａ  外周ゴム部、３３１ｂ  内周ゴム部、３３２  径方向部、
３３３  第１シールリップ、３３３ａ  リップ先端部、３３３ｂ  根元部、
３３３ｃ  顎部、３４０  第２のシール部材、３４１  被挟持部、
３４２  第２シールリップ、３４３  リップ先端部、３４４  屈曲部、
３４０Ａ  樹脂板、３６０  隙間、３７０  回転軸、３８０  ハウジング、
３８０ａ  装着穴、３８０ｂ  軸孔、３８０ｄ  端面、Ｏ  密封流体側、
Ａ大気側、
３０１Ａ  中間成形体、
３９１  成形型、３９２  下型、３９２ａ  ガイド部、３９２ｂ  凹部、
３９２ｃ  中央突出部、３９２ｄ  環状段部、３９２ｅ  型割面、
３９３  第１上型、３９３ａ  押圧面、３９３ｂ  穴、３９２ｃ  環状突堤部
３９４  第２上型、３９４ａ  環状凸部、３９４ｂ  型割面、
４００  固定治具、４１０  成形治具、４１０ａ  テーパ形状部、
４０１  第１固定リング、４０１ａ  内周壁、４０１ｂ  環状段部、
４０２  第２固定リング、４０２ａ  押圧面、４０２ｂ  押え突起、
４０２ｃ  中央孔
【図１】
0004152023.tif 000002
【図２】
0004152023.tif 000003
【図３】
0004152023.tif 000004
【図４】
0004152023.tif 000005