JP2009068672A - Sealing device, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a sealing device used for, for example, a hydraulic shock absorber and a manufacturing method thereof.
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。 A hydraulic shock absorber (shock absorber) of a vehicle is provided with a sealing device for sealing the circumference of the piston rod. FIG. 5 is a half sectional view of a conventional sealing device cut into a plane passing through its axis O and shown in a mounted state on a hydraulic shock absorber, and FIG. 6 is a half sectional view of the unmounted and separated state. .
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。
The conventional sealing device shown in FIG. 5 includes an
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。
The
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)。
That is, this sealing device prevents the internal hydraulic fluid from flowing out of the hydraulic shock absorber by bringing the
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。
Here, in the case of a structure in which the
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。
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。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem is to provide a sealing device having a main lip, a dust lip, and a backup ring that supports the main lip. It is to make parts.
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。
As a means for effectively solving the technical problem described above, the sealing device according to the invention of
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。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method of a sealing device, wherein the sealing recess according to the first aspect of the present invention is formed in a fitting recess continuous in the circumferential direction on one axial side of the inner peripheral portion of the mounting ring. The required number of grooves reaching the outer diameter side from the fitting recess from the inner peripheral edge of the fitting recess are formed, and the mounting ring is installed in the mold with the backup ring fitted in the fitting recess. The mold is used to shape the unvulcanized rubber material through the grooves into the main lip molding cavity and the dust lip molding cavity defined on both axial sides of the inner periphery of the mounting ring. is there.
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。 According to the sealing device of the present invention, since the main lip, the dust lip, and the backup ring are integrated with the mounting ring, the backup ring does not fall off during the assembly to the device. And the backup ring is fitted between the main lip and the fitting recess formed on one side in the axial direction of the inner circumference of the mounting ring. In addition, the main lip and the backup ring are connected to each other via a rubber-like elastic material filled in the groove on the inner periphery of the mounting ring. Despite having the structure, the main lip and the backup ring can be manufactured in a single molding process, and can be provided at low cost.
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。 According to the manufacturing method of the sealing device according to the present invention, the axial direction of the inner peripheral portion of the mounting ring can be achieved even when the backup ring is fitted to the fitting recess formed on one side in the axial direction of the inner peripheral portion of the mounting ring. The main lip molding cavity and the dust lip molding cavity defined on both sides are not blocked by the backup ring and communicate with each other through the groove, so the main lip and the backup ring are molded at once. Manufacturing cost can be reduced.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of a sealing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing a state where the sealing device according to the present invention is mounted on a hydraulic shock absorber cut along a plane passing through an axis O, and FIG. Fig. 4 is a perspective view of an attachment ring, and Fig. 4 is an explanatory view schematically showing a molding step in the method for manufacturing a sealing device according to the present invention.
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。
In FIG. 1,
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。
As shown in FIG. 2, the sealing device according to the present invention is integrally provided with a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
According to the sealing device configured as described above, the
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。
Further, when the pressure of the hydraulic oil increases with the operation of the piston inside the hydraulic shock absorber, this hydraulic pressure acts on the
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。
In this sealing device, the
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。
In the production of this sealing device, first, as shown in FIG. 3, a vulcanized adhesive is applied to the mounting
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。
Next, by clamping the above-described mold, a
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。
Next, the unvulcanized rubber material is filled into the
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。
Therefore, the sealing device shown in FIG. 2 forms the
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
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