JPH03223571A

JPH03223571A - 密封装置及び密封装置の製造方法

Info

Publication number: JPH03223571A
Application number: JP2015912A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Wada; 憲之和田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1991-10-02
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JP2931009B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、例えば建設機械、土木建設用車両、自動車
用エンジン等に用いられる密封装置であって、特に樹脂
製シールリップとゴム状弾性体製シールリップの双方を
備えた密封装置及び密封装置の製造方法に関する。

（従来の技術）従来のこの種の密封装置を第６図、第７図に示す。第６
図の密封装置１００は、回転軸１０１に密封接触する樹
脂製シールリップ（以下、樹脂リップという）１０２を
有する第一シールリング１０３と、ゴム状弾性体製シー
ルリップ（以下、ゴムリップという）１０４を有する第
二シールリング１０５とを密着固定している。この第一
シールリング１０３と第二シールリング１０５とは非接
着の状態にある。そして、第二シールリング１０５と接
着された補強環１０６には、円周上に複数箇所の嵌合孔
１０７が設けられており、第一シールリング１０３の基
部１０８に設けた突起１０８ａが嵌合孔１０７内に嵌合
しており、第一シールリング１０３の回り止め及び固定
となしている。また、第二シールリング１０５であって
大気ａ側の側面にはフェルト製の環状のシール部材１０
９が設けられている。

なお、密封装置１００はハウジング１１０への装着前に
あっては、第二シールリング１０５のゴムリップ１０４
の内径が回転軸１０１の外径よりも小さく（締め代確保
のため）点線の状態にあり、樹脂リップ１０２であって
密封面すとは反対側の面（背面）と、第二シールリング
１０５とは密着している。そして、第６図のように装着
して初めてゴムリップ１０４が白抜き矢印のように弾性
変形し、樹脂リップ１０２との間に隙間ｄが形成される
。また、前記樹脂リップ１０２の密封面すには、ねじ溝
１１１が設けられている。

上記のように構成した密封装置１００は、回転軸１０１
の回転中は大気ａ側の大気がねしポンプ作用によりねじ
溝１１１に沿って吸込まれ、密封流体ｅがシールされる
。また、回転軸１０１の静止時においては、ゴムリップ
１０４により密封流体ｅのシールが行なわれる。上記作
用中、第一シールリングｌＯ８と第二シールリング１０
５とは非接着（第一シールリング１０８と補強環１０６
も同じ）であるから、お互いのリップ１０２と１０４と
が干渉せず、密封性を発揮するのである。

ところで、上記密封装置１００は、通常図示しない成形
型内において、第一シールリング１０３とゴムとを加熱
圧縮し、加硫成形（コストが安い）により両者を密着固
定して製造される。

また、第７図に示す密封装置２００は、樹脂リップ２０
１を有する第一シールリング２０２と、ゴムリップ２０
３を有する第二シールリング２０４とを別々に成形した
後、第二シールリング２０４と一体成形されている補強
環２０５の外周側を矢印ｆ部のようにカシメることによ
り組立てたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、第６図の密封装置１００は、ゴムリップ
１０４が摩耗、劣化等によりシール性が低下して密封流
体ｅが樹脂リップ１０２側へと漏れが発生した場合、漏
れた流体が黒抜き矢印のように隙間ｄから第二シールリ
ング１０５と基部１０８との密着面、及び基部１０８と
補強環１０６との密着面を介して大気ａ側へと漏れてし
まうという問題があった。

この点、第７図の密封装置２００においては、ｆ部のカ
シメの存在により上記のような密封流体漏れは発生しな
いが、第一シールリング２０２を支持する補強環２０６
を別途膜けなければならず部品点数が増加するし、又第
一シールリング２０２と第二シールリング２０４とを組
立てるためにカシメ工程を設けなければならず、製造コ
ストが上昇するという別の問題点を有している。

この発明は上記課題を解決するためのもので、第一シー
ルリングと第二シールリングとの密着面を介して密封流
体が外部へと漏れることを防止できる密封装置を提供す
ることを目的としている。

また、部品点数及び製造工程が増加することなく上記密
封装置を製造できる方法を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためこの発明は、樹脂製シールリッ
プを有する第一シールリングと、ゴム状弾性体製シール
リップを有する第二シールリングとを密着固定してなる
密封装置において、樹脂製シールリップであって密封面
とは反対側の面に環状のシール凹部を設け、ゴム状弾性
体製シールリップであって樹脂製シールリップと密着す
る面にはシール凹部に対応するシール凸部を設けたこと
を特徴とする密封装置を構成した。

また、樹脂製シールリップを有する第一シールリングに
対して、ゴム状弾性体製シールリップを有する第二シー
ルリングを加硫成形により密着固定する密封装置の製造
方法において、樹脂製シールリップであって密封面とは
反対側の面に予め環状のシール凹部な設け、加硫成形と
同時にゴム状弾性体製シールリップであって樹脂製シー
ルリップと密着する面に、シール凹部に対応するシール
凸部を成形する密封装置の製造方法を構成した。

（作　用）上記構成に基づくこの発明は、樹脂製シールリップを有
する第一シールリングと、ゴム状弾性体製シールリップ
を有する第二シールリングとは密着固定されており、両
シールリングの密着面はシール凸部とシール凹部により
シールされる。

また、樹脂製シールリップを有する第一シールリングに
対して、ゴム状弾性体製シールリップを有する第二シー
ルリングを加硫成形すると同時に、ゴム状弾性体製シー
ルリップには樹脂製シールリップの環状のシール凹部に
対応するシール凸部が形成される。

（実施例）次に、この発明を第１図〜第５図に基づいて説明する。

第１図はこの発明の密封装置１の装着前の半断面であり
、ハウジング２及び回転軸３との間に装着して使用され
る。密封装置ｌは、回転軸３に密封接触すべく軸方向（
密封流体Ｂ方向）に伸びた樹脂（四ふっ化エチレン樹脂
等）製シールリップ（以下、樹脂リップという）４及び
径方向に伸びる基部５とを有する断面略字形の第一シー
ルリング（全体が樹脂）６と、ゴム状弾性体製リップ（
以下、ゴムリップという）７と、径方向のフランジ部８
、及び嵌め合い部９を有する第二シールリング（全体が
ゴム）１０とを密着固定している。従って、第一シール
リング６は第二シールリング１０であって大気Ａ側の側
面を保持した状態にある。この第一シールリング６と第
二シールリング１０、及び第一シールリング６と補強環
１１（第二シールリング１０と一体的に成形されている
。）とは非接着の状態にある。そして、補強環１１の内
向きフランジｌｌａには、円周上に複数（便宜上１つを
図示）箇所の嵌合孔１２が設けられており、第一シール
リング６の基部５に設けた突起１３が嵌合孔１２内に嵌
合し、第一シールリングの回り止め及び固定となしてい
る。また、第二シールリング１０であって大気Ａ側の側
面にはフェルト製の環状のシール部材１４が設けられて
いる。

なお、密封装置１はハウジング２内への装着前にあって
は、第二シールリング１０のゴムリップ７の内径が回転
軸３の外径よりも小（締め代確保のため）であるため、
樹脂リップ４であって密封面（摺動する面）Ｄとは反対
側の面（背面）と、第二シールリング１０とは密着して
いる。そして、ハウジング２内へ装着して初めて第３図
のようにゴムリップ７が白抜き矢印のように弾性変形し
、樹脂リップ４との間に隙間Ｅが形成されるのである。

また、前記樹脂リップ４の密封面りには、ねじ満１５が
設けられている。

ところで、樹脂リップ４の背面には、環状のシール凹部
としての鋭角状の切欠き溝（スパイラルでもよい）１６
が少なくとも一つは設けである。この切欠き溝１６は第
２図のように、回転軸３に対して直交する線を境として
大気Ａ側の角度なａ　、密封流体Ｂ側の角度なβ°とし
たとき、ａ〉βとなるよう設定されている。また、第二
シールリング１０であって樹脂リップ４の背面に密着す
る面には切欠き満１６に対応（没入）するシール凸部と
しての断面くさび形の突起部１７が設けられている。

次に、上記実施例の作用を説明する。回転軸３の回転中
は大気Ａがねじポンプの原理によりねじ溝１５に沿って
吸込まれ、密封流体Ｂがシールされる。また、回転軸３
の静止時においては、ゴムリップ７により密封流体Ｂの
シールが行なわれる。ここで、第一シールリング６と第
二シールリング１０とは非接着（第一シールリング６と
補強環１１も同じ）であるから、お互いのリップ４と７
とが干渉せず、それぞれ密封性を発揮する。

上記作用中において、第３図のように突起部１７が切欠
き満１６の密封流体Ｂ側の傾斜面に密看して隙間Ｅをシ
ールしているから、ゴムリップ７の摩耗、劣化等により
密封流体Ｂが密封面を介して樹脂リップ４側へ漏れたと
しても、漏れた流体が隙間Ｅ及び補強環１１と第一シー
ルリング６との密着面を介して大気Ａ側に漏れることは
ない。

次に、以上の構成よりなる密封装置１の製造方法につい
て説明する。

密封装置１は第４図に示す成形型２０を用いて成形され
る。成形型２０は、概略下型２２と上型２３とから構成
されている。上記下型２２は、底面を形成する第一型２
５と、外径側壁面を形成する第二型２６と、内径側壁面
を形成する芯棒型２７とに分割構成とされている。

そして、芯棒型２７外周面には、雄ねじ２８が刻設され
ている。

一方、上型２３の下面には、上記下型２２内に挿入され
る環状の突部２９が形成されている。そして、型閉めし
た際に、この突部２９と下型２２との間に上記第二シー
ルリング１０に対応する環状のキャビティ２１が形成さ
れることになる。

つぎに、密封装置ｌの成形は、以下のようにして行なわ
れる。まず、第二シールリング１０の加硫成形前に、補
強環１１と、第一シールリング６となるべき環状の樹脂
素材Ｆとを予め成形しておく。この樹脂素材Ｆは断面り
字形をなしており、その円筒部Ｆ′の外周には前述の切
欠き溝１６が予め成形しである。また、補強環１１の内
向きフランジｌｌａには円周方向に沿って嵌合孔１２が
設けである。

そして、型開きしたキャビティ２１内に、補強環１１と
樹脂素材Ｆとを順番に重ねて配置する。

さらに、図示しないゴム生地を配置して型閉めし、加熱
加圧する。すると、熱により軟化した樹脂素材Ｆの円筒
部Ｆ′は、流動化したゴム生地Ｇの圧力によって矢印の
ように芯棒型２７表面に押付けられ（第５図参照）、円
筒部Ｆ′の内周に芯棒型２７の表面に刻設された雄ねじ
２８に対応するねじ溝１５が写し取られる。これと同時
に円筒部Ｆ′の外周面に密着したゴム生地Ｇには、切欠
き満１６に対応する突起部Ｉ７が加硫成形される。更に
また、ゴム生地Ｇは嵌合孔１２内にも没入して突起１３
が形成され、ゴム生地Ｇと樹脂素材Ｆとが密着固定され
る。

加硫成形終了後、型開きして取り出した成形品のゴムリ
ップ７の先端に延びる余剰部分を適宜切断し、密封装置
ｌが完成する。

なお、上記成形方法においてはフェルト製のシール部材
１４の図示を便宜上省略している。

このように、この製造方法によれば加硫成形と同時に第
二シールリング１０であって第一シールリング６との密
着面に、突起部１７に対応する切欠き満１６を成形でき
るから、成形工程や部品点数を増加することなく安価に
前述の密封装置ｌを製造することができる。

（発明の効果）この発明は以上のように構成したものであるから、樹脂
製シールリップであって密封面と反対側の面、及びこの
面に密着するゴム状弾性体製リップどの間は、環状のシ
ール凸部及びシール凹部によってシールされ、密封性が
著しく向上している。従って、例えゴム状弾性体製リッ
プの摩耗。

劣化によりシール性が低下して密封流体が樹脂製シール
リップ側へ漏れたとしても、漏れた流体が第一シールリ
ングと第二シールリングとの密着面を介して外部に漏れ
ることはない。

また、樹脂製シールリップを有する第一シールリングに
対して、ゴム状弾性体製リップを有する第二シールリン
グを加硫成形すると同時に、ゴム状弾性体製リップには
樹脂製シールリップの環状のシール凹部に対応するシー
ル凸部が形成される。従って、成形工程及び部品点数を
増加することなく、安価に上記の密封装置を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明の実施例を示し、第１図は密
封装置の装着前を示す半断面図、第２図は樹脂製シール
リップの切欠き溝を示す拡大断面図、第３図は密封装置
の装着後の要部縦断面図、第４図および第５図は第１図
の密封装置の製造方法の一実施例を示しており、第４図
は型開きした加硫成形前の状態の半断面図、第５図は加
硫成形時の半断面図、第６図及び第７図は従来の密封装
置の半断面図である。符号の説明ｌ・・・密封装置４・・・樹脂製シールリップ６・・・第一シールリング７・・・ゴム状弾性体製リップ１０・・・第二シールリング１６・・・切欠き溝（シール凹部）１７・・・突起部（シール凸部）Ｄ・・・密封面第４図第５図第図第図０２０１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）樹脂製シールリップを有する第一シールリングと
、ゴム状弾性体製シールリップを有する第二シールリン
グとを密着固定してなる密封装置において、樹脂製シールリップであって密封面とは反対側の面に環
状のシール凹部を設け、ゴム状弾性体製シールリップで
あって樹脂製シールリップと密着する面にはシール凹部
に対応するシール凸部を設けたことを特徴とする密封装
置。
（２）樹脂製シールリップを有する第一シールリングに
対して、ゴム状弾性体製シールリップを有する第二シー
ルリングを加硫成形により密着固定する密封装置の製造
方法において、樹脂製シールリップであって密封面とは
反対側の面に予め環状のシール凹部を設け、加硫成形と
同時にゴム状弾性体製シールリップであって樹脂製シー
ルリップと密着する面に、シール凹部に対応するシール
凸部を成形することを特徴とする密封装置の製造方法。