(57)【要約】【課題】主リップ２と、ダストリップ３と、主リップ２を支承するバックアップリング５を有する密封装置を一部品化する。【解決手段】取付環１の内周部の軸方向一側にゴム状弾性材料からなる主リップ２が一体的に設けられ、取付環１の内周部の軸方向他側にゴム状弾性材料からなるダストリップ３が一体的に設けられ、主リップ２を大気側かつ内周側から支承するバックアップリング５が取付環１の内周部の軸方向一側に円周方向へ連続して形成された嵌合凹部１ａと主リップ２との間に嵌着され、取付環１の内周部の軸方向一側に嵌合凹部１ａの内周縁からこの嵌合凹部１ａより外径側に達する所要数の溝１ｂが形成され、主リップ２とダストリップ３が、溝１ｂ内に充填されたゴム状弾性材料を介して互いに連続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付環の内周部の軸方向一側にゴム状弾性材料からなる主リップが一体的に設けられ、前記取付環の内周部の軸方向他側にゴム状弾性材料からなるダストリップが一体的に設けられ、前記主リップを大気側かつ内周側から支承するバックアップリングが前記取付環の内周部の軸方向一側に円周方向へ連続して形成された嵌合凹部と前記主リップとの間に嵌着され、前記取付環の内周部の軸方向一側に前記嵌合凹部の内周縁からこの嵌合凹部より外径側に達する所要数の溝が形成され、前記主リップとダストリップが、前記溝内に充填されたゴム状弾性材料を介して互いに連続していることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
取付環の内周部の軸方向一側に、円周方向へ連続した嵌合凹部と、この嵌合凹部の内周縁からこの嵌合凹部より外径側に達する所要数の溝を形成し、前記嵌合凹部にバックアップリングを嵌着した状態で前記取付環を金型内に設置し、この金型によって前記取付環の内周部の軸方向両側に画成された主リップ成形用キャビティ及びダストリップ成形用キャビティ内へ、前記溝を通じて未加硫ゴム材料を賦形させることを特徴とする密封装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧緩衝器等に用いられる密封装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の油圧緩衝器（ショックアブソーバ）には、ピストンロッドの軸周をシールするための密封装置が設けられている。図５は、従来の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す油圧緩衝器への装着状態の半断面図、図６は、同じく未装着かつ分離状態の半断面図である。
【０００３】
図５に示される従来の密封装置は、油圧緩衝器の内部の作動油を密封対象とする対油シール１０１と、外部からの塵埃や泥水の侵入を防止するダストシール１０２と、バックアップリング１０３とを備える。両シール１０１，１０２は、外周の金属製の取付環１０１ａ，１０２ａが、油圧緩衝器におけるハウジング１１１の開口端のカシメ部とその内側のロッドガイド１１２との間に挟持される。
【０００４】
対油シール１０１は、取付環１０１ａに、軸方向内側を向いた状態でピストンロッド１１３の外周面に摺動可能に密接される主リップ１０１ｂと、ハウジング１１１及びロッドガイド１１２との間を密封する外周リップ１０１ｃを、ゴム状弾性材料で一体的に成形したものであり、ダストシール１０２は、取付環１０２ａに、軸方向外側を向いた状態でピストンロッド１１３の外周面に摺動可能に密接されるダストリップ１０２ｂをゴム状弾性材料で一体的に成形したものである。バックアップリング１０３は合成樹脂からなるものであって、対油シール１０１における主リップ１０１ｂの内周に、ピストンロッド１１３との摺動面Ｓより大気側に位置して配置され、ダストシール１０２における取付環１０２ａの内周部との間に保持されて、主リップ１０１ｂを大気側かつ内周側から支承するものである。
【０００５】
すなわち、この密封装置は、対油シール１０１の主リップ１０１ｂが、ピストンロッド１１３の外周面に適当な締め代で密接することによって、内部の作動油が油圧緩衝器の外部へ流出するのを阻止するものであり、ダストシール１０２は、ダストリップ１０２ｂがピストンロッド１１３の外周面に適当な締め代で密接することによって、外部から異物が油圧緩衝器の内部へ侵入するのを阻止するものである。また、油圧緩衝器内部のピストンの動作に伴って作動油の圧力が上昇すると、この油圧は、主リップ１０１ｂにピストンロッド１１３の外周面に対する緊迫力を増大するように作用するが、この主リップ１０１ｂは、バックアップリング１０３によって大気側かつ内周側から支承されているので、主リップ１０１ｂの緊迫力の増大が有効に抑制され、その耐圧性が維持される（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
ここで、主リップ１０１ｂを支承するバックアップリング１０３を設けない構造の場合は、主リップ１０１ｂとダストリップ１０２ｂを一つの取付環の内周に互いに連続して成形することによって、密封装置を一部品とすることができる（例えば特許文献２参照）。しかしながら、図６に示されるようにバックアップリング１０３を設けることにより耐圧性を向上させた密封装置の場合は、主リップ１０１ｂ及びダストリップ１０２ｂを構成するゴム状弾性材料が、バックアップリング１０３によって、主リップ１０１ｂとダストリップ１０２ｂの間で分断されるため、対油シール１０１、ダストシール１０２及びバックアップリング１０３の三部品からなるものとせざるを得なかった。
【０００７】
したがって、油圧緩衝器への組み付けの際には、これら対油シール１０１、ダストシール１０２及びバックアップリング１０３を重ね合わせながら組み付けなければならず、作業が煩雑で組み付け性が悪かった。しかも対油シール１０１とダストシール１０２を、別々の成形工程で製作する必要があるので、製造コストも高くならざるを得ないといった問題があった。
【特許文献１】特開２００５−９０５６９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７３７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、その技術的課題とするところは、主リップと、ダストリップと、前記主リップを支承するバックアップリングを有する密封装置を一部品化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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の発明に係る密封装置は、取付環の内周部の軸方向一側にゴム状弾性材料からなる主リップが一体的に設けられ、前記取付環の内周部の軸方向他側にゴム状弾性材料からなるダストリップが一体的に設けられ、前記主リップを大気側かつ内周側から支承するバックアップリングが前記取付環の内周部の軸方向一側に円周方向へ連続して形成された嵌合凹部と前記主リップとの間に嵌着され、前記取付環の内周部の軸方向一側に前記嵌合凹部の内周縁からこの嵌合凹部より外径側に達する所要数の溝が形成され、前記主リップとダストリップが、前記溝内に充填されたゴム状弾性材料を介して互いに連続しているものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る密封装置の製造方法は、請求項１の発明に係る密封装置を製造するため、取付環の内周部の軸方向一側に、円周方向へ連続した嵌合凹部と、この嵌合凹部の内周縁からこの嵌合凹部より外径側に達する所要数の溝を形成し、前記嵌合凹部にバックアップリングを嵌着した状態で前記取付環を金型内に設置し、この金型によって前記取付環の内周部の軸方向両側に画成された主リップ成形用キャビティ及びダストリップ成形用キャビティ内へ、前記溝を通じて未加硫ゴム材料を賦形させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る密封装置によれば、取付環に主リップ、ダストリップ及びバックアップリングが一体化されているため、機器への組み付けの際にバックアップリングが脱落するようなことがなく、このため組み付け性が向上し、またバックアップリングが取付環の内周部の軸方向一側に形成された嵌合凹部と主リップとの間に嵌着されているので、主リップがしっかり支承されて耐圧性が向上し、しかも主リップとバックアップリングが、取付環の内周部の溝内に充填されたゴム状弾性材料を介して互いに連続しているため、主リップとダストリップの間にバックアップリングを有する構造であるにも拘らず主リップとバックアップリングを一度の成形工程で製作することができ、低コストで提供することができる。
【００１２】
本発明に係る密封装置の製造方法によれば、バックアップリングを取付環の内周部の軸方向一側に形成された嵌合凹部に嵌着しても、取付環の内周部の軸方向両側に画成される主リップ成形用キャビティとダストリップ成形用キャビティがバックアップリングによって遮断されることはなく、溝を介して互いに連通しているので、主リップ及びバックアップリングを一度に成形することができ、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】
【００１３】
以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る密封装置を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す油圧緩衝器への装着状態の片側断面図、図２は、同じく未装着状態の片側断面図、図３は、取付環の斜視図、図４は、本発明に係る密封装置の製造方法における成形工程を概略的に示す説明図である。
【００１４】
図１において、参照符号１１１は油圧緩衝器のハウジング、参照符号１１２はハウジング１１１の端部近傍の内周に設けられたロッドガイド、参照符号１１３はロッドガイド１１２の内周の軸孔１１２ａを貫通してハウジング１１１の外部へ導出されたピストンロッドである。
【００１５】
本発明に係る密封装置は、図２にも示されるように、取付環１の内周部の軸方向一側にゴム状弾性材料からなる主リップ２が一体的に設けられ、取付環１の内周部の軸方向他側にゴム状弾性材料からなるダストリップ３が一体的に設けられ、取付環１の外周部の軸方向一側にゴム状弾性材料からなる外周リップ４が一体的に設けられ、取付環１の内周部と主リップ２との間にバックアップリング５が設けられたものである。
【００１６】
取付環１は、油圧緩衝器におけるハウジング１１１の開口端のカシメ部１１１ａとその内側のロッドガイド１１２との間に挟持されるものであって、図３に示されるように、金属板を平ワッシャ状に打ち抜いて製作され、その内周部の軸方向一側には、円周方向へ連続した嵌合凹部１ａが形成されると共に、この嵌合凹部１ａの内周縁からこの嵌合凹部１ａより外径側の位置まで径方向に延びる複数の溝１ｂが、円周方向等間隔（図示の例では９０°間隔）で形成されている。
【００１７】
主リップ２及びダストリップ３は、内周のリップエッジがピストンロッド１１３の外周面に摺動可能に密接されるものであり、軸方向における互いに反対側へ向けて先端側が小径となるようなテーパ状に延びている。また、外周リップ４は、ハウジング１１１の内周面とロッドガイド１１２の端部外周切欠面１１２ｂとの間に圧縮状態に介在されるものである。前記主リップ２及びダストリップ３の各外周には、その緊迫力及び径方向追随性を補償するためのガータスプリング６，７が嵌着されている。
【００１８】
バックアップリング５は、ＰＴＦＥ等、耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂からなり、内径がピストンロッド１１３の外径よりも僅かに大径であって、すなわちピストンロッド１１３の外周に遊挿されており、取付環１の内周部に形成された嵌合凹部１ａと、主リップ２のリップエッジとピストンロッド１１３との密接摺動部Ｓ１より大気側の頚部内周面２ａとの間に嵌着されている。詳しくは、このバックアップリング５は、取付環１の嵌合凹部１ａに密嵌されると共に、この嵌合凹部１ａから軸方向へ突出した部分が、主リップ２の頚部内周面２ａと互いに円周方向へ連続した段差面をなして密嵌されている。
【００１９】
主リップ２の基部２ｂと、取付環１の内周面を覆うように形成されたダストリップ３の基部３ａは、取付環１の溝１ｂ内に充填されたゴム状弾性材料による橋絡部８を介して互いに連続しており、主リップ２の基部２ｂと、外周リップ４の基部４ａは、取付環１の軸方向一側を覆うように形成されたゴム状弾性材料による弾性層９を介して互いに連続している。
【００２０】
以上のように構成された密封装置によれば、図１に示される装着状態において、主リップ２がピストンロッド１１３の外周面に摺動可能に密接されることによって、油圧緩衝器の内部の作動油がピストンロッド１１３の軸周を通じて大気側へ漏洩するのを防止し、外周リップ４によって、ハウジング１１１の内周面とロッドガイド１１２との間を密封し、ダストリップ３が、ピストンロッド１１３の外周面に摺動可能に密接されることによって、大気側のダストや泥水がピストンロッド１１３の軸周を通じて油圧緩衝器の内部へ侵入するのを防止するものである。
【００２１】
また、油圧緩衝器内部のピストンの動作に伴って作動油の圧力が上昇すると、この油圧は、主リップ２に、ピストンロッド１１３の外周面に対する緊迫力を増大するように作用するが、この主リップ２は、頚部内周面２ａが所要の剛性を有するバックアップリング５によって大気側かつ内周側から支承されるため、主リップ２の緊迫力の増大が有効に抑制され、その耐圧性が維持される。
【００２２】
そして、この密封装置は、取付環１に主リップ２、ダストリップ３、外周リップ４及びバックアップリング５が一体化されているため、油圧緩衝器への組み付けの際にバックアップリング５が脱落するようなことがなく、このため組み付け性が向上する。しかも、バックアップリング５が取付環１に形成された嵌合凹部１ａと主リップ２の頚部内周面２ａとの間に嵌着されているので、高圧作用時に主リップ２をしっかり支承することができる。
【００２３】
この密封装置の製造においては、まず図３に示されるように嵌合凹部１ａ及び溝１ｂが形成された取付環１に、加硫接着剤を塗布すると共に、図４に示されるように、前記嵌合凹部１ａにバックアップリング５を嵌着した状態で、この取付環１を不図示の金型内に位置決め設置する。
【００２４】
次に、上述の金型を型締めすることによって、取付環１と金型内面との間に、図４に二点鎖線で示されるようなキャビティ１０が画成される。このキャビティ１０は、バックアップリング５が嵌着された取付環１の内周部の軸方向一側に画成された主リップ成形用キャビティ１０ａと、取付環１の内周部の軸方向他側に画成されたダストリップ成形用キャビティ１０ｂと、取付環１の外周部の軸方向一側に画成された外周リップ成形用キャビティ１０ｃとを有し、主リップ成形用キャビティ１０ａとダストリップ成形用キャビティ１０ｂは、取付環１の複数の溝１ｂによって取付環１とバックアップリング５との間に形成された通路１０ｄを通じて、取付環１の内周で互いに連通し、主リップ成形用キャビティ１０ａと外周リップ成形用キャビティ１０ｃは、取付環１の軸方向一側に形成された円盤状隙間１０ｅを介して互いに連通している。
【００２５】
次に、キャビティ１０の一部（例えば主リップ成形用キャビティ１０ａ）に開口した不図示のゲートを介して、キャビティ１０内へ未加硫ゴム材料を充填する。この未加硫ゴム材料は、通路１０ｄ及び円盤状隙間１０ｅを通じて、主リップ成形用キャビティ１０ａ、ダストリップ成形用キャビティ１０ｂ及び外周リップ成形用キャビティ１０ｃ内へ連続して賦形され、加熱・加圧により硬化して、図２に示される密封装置が成形される。すなわち、主リップ成形用キャビティ１０ａ内に充填された部分が主リップ２となり、ダストリップ成形用キャビティ１０ｂ内に充填された部分がダストリップ３となり、外周リップ成形用キャビティ１０ｃ内に充填された部分が外周リップ４となり、通路１０ｄ内に充填された部分が橋絡部８となり、円盤状隙間１０ｅ内に充填された部分が弾性層９となる。また、主リップ成形用キャビティ１０ａ内に充填された未加硫ゴム材料の一部は、取付環１の嵌合凹部１ａに嵌着されたバックアップリング５の段差面に倣って賦形されるので、バックアップリング５と互いに密嵌された形状で硬化する。
【００２６】
したがって、図２に示される密封装置は、主リップ２とダストリップ３の間にバックアップリング５を有する構造であるにも拘らず、主リップ２、ダストリップ３及び外周リップ４を一度に成形することができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る密封装置を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す油圧緩衝器への装着状態の片側断面図である。
【図２】本発明に係る密封装置を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す未装着状態の片側断面図である。
【図３】本発明に係る密封装置における取付環の斜視図である。
【図４】本発明に係る密封装置の製造方法における成形工程を概略的に示す説明図である。
【図５】従来の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す油圧緩衝器への装着状態の半断面図である。
【図６】従来の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す未装着かつ分離状態の半断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  取付環
１ａ  嵌合凹部
１ｂ  溝
２  主リップ
３  ダストリップ
４  外周リップ
５  バックアップリング
６，７  ガータスプリング
８  橋絡部
９  弾性層
１０  キャビティ
１０ａ  主リップ成形用キャビティ
１０ｂ  ダストリップ成形用キャビティ
１０ｃ  外周リップ成形用キャビティ
１０ｄ  通路
１０ｅ  円盤状隙間
１１１  ハウジング
１１２  ロッドガイド
１１３  ピストンロッド
【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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【図６】
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