JP2001165325A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微振幅状態での耐久性を向上させると共に振
動の発生を防止する高品質の密封装置を提供する。 【解決手段】 シール部２が、弾性を備えた腰部２Ｃに
より揺動自在に支持されると共に、軸３の移動に伴い軸
３に転がりながら密着する転動面を有する転がり部２Ａ
と、転がり部２Ａの転動面の軸方向両側に設けられ、転
がり部２Ａの姿勢に応じて軸３に離間又は当接した状態
となるリップ部２Ｂ１，２Ｂ２と、を備え、微振幅状態
であると、転がり部２Ａの転動面が軸３のストロークに
合わせて転がるので、摩耗することがなく耐久性の向上
が図れると共に連続した振動の発生を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
ショックアブソーバ等の相対往復移動を行なう各種装置
の軸封止部等に利用される密封装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、例え
ば図４に示すようなものがある。

【０００３】この密封装置１０１は、図４に示す通り、
大きく分けるとゴム状弾性体製のシール部１０２と、ハ
ウジング１３０に固定される固定部１０３と、から構成
される。

【０００４】固定部１０３は、固定部１０３の変形を防
止する補強環１０４と、補強環１０４に一体的に焼付き
固定されたゴム状弾性体１０５と、から成っている。

【０００５】補強環１０４は、円筒部１０４ａと円筒部
１０４ａの大気側Ａ端部で内径方向に延びる内向きフラ
ンジ部１０４ｂとを有する円筒状部材である。この補強
環１０４の内向きフランジ部１０４ｂの大気側Ａ端面と
円筒部１０４ａの外周面及び密封対象側Ｓ端面に連続し
てゴム状弾性体１０５が一体的に焼付き固定されてい
る。

【０００６】この固定部１０３は、補強環１０４の円筒
部１０４ａがハウジング１３０の内周面にゴム状弾性体
１０５を介して嵌合され固定されている。

【０００７】そして、固定部１０３の補強環１０４の内
向きフランジ部１０４ｂの内端にゴム状弾性体製のシー
ル部１０２が設けられている。

【０００８】シール部１０２は、軸１２０に接触し、密
封対象側Ｓに密封されている流体の漏れを防止するメイ
ンリップ１０２Ａと、外部からの塵灰や異物等のダスト
の侵入を防止するダストリップ１０２Ｂと、を備えてい
る。

【０００９】メインリップ１０２Ａの背面には、メイン
リップ１０２Ａが軸１２０表面に当接する緊迫力を保持
させるガータスプリング１０２Ｃが設けられている。

【００１０】そして、密封装置１０１は、自動車のショ
ックアブソーバ等の軸封止部に用いられ、軸１２０の軸
方向往復移動に応じて軸１２０に摺動して密封してい
た。

【００１１】

【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、以下のような問題があっ
た。

【００１２】密封装置１０１の状態を表すものとしてス
トロークＳとフリクションＦとの関係を示す図５のよう
なリサージュ波形があげられるが、このリサージュ波形
ではストロークＳの上死点と下死点に波形の不連続部分
があり、軸１２０の往復移動距離が往復±０．２ｍｍ程
度の微振幅状態であると、油膜の補充ができず油膜切れ
を起こし、これに起因してメインリップ１０２Ａが加熱
されて摩耗してしまい、密封装置１０１の耐久性が悪い
という問題があった。

【００１３】また、微振幅状態では、短時間に連続して
振動が生じてしまい、特に密封装置１０１を自動車のシ
ョックアブソーバに適用した場合には、この連続した振
動が自動車に乗車中の人の乗り心地を悪くさせる問題が
あった。

【００１４】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、微振
幅状態での耐久性を向上させると共に振動の発生を防止
する高品質の密封装置を提供することにある。

【００１５】

【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、同軸的に設けられて軸方向に相対
往復移動する２部材間の環状の隙間をシールするもの
で、前記２部材の内一方の部材に密封接触するシール部
を備えた密封装置において、前記シール部が、弾性を備
えた腰部により揺動自在に支持されると共に、前記２部
材の相対移動に伴い一方の部材に転がりながら密着する
転動面を有する転がり部と、前記転がり部の転動面の軸
方向両側に設けられ、前記転がり部の姿勢に応じて一方
の部材に離間又は当接した状態となるリップ部と、を備
えたことを特徴とする。

【００１６】したがって、２部材の相対移動が所定距離
の間はリップ部は当接せず、転がり部の転動面が一方の
部材に転がりながら密着し、２部材の相対移動が所定距
離よりも長い時は一方の部材にリップ部が当接して転が
り部の転がりを停止させ、このリップ部と転がり部とが
一方の部材に当接した状態で一方の部材に摺動する。

【００１７】これにより、２部材の相対移動が所定距離
よりも短い微振幅状態であると、転がり部の転動面が２
部材の相対移動のストロークに合わせて転がって密封状
態を維持するので、摩耗することがなく耐久性の向上が
図れると共に連続した振動の発生を防止することができ
る。

【００１８】前記シール部を支持する腰部に、前記転が
り部の転がりによる姿勢の変化に比して前記転がり部の
姿勢を元に戻すように働く反発力を発生させることが好
ましい。

【００１９】これにより、転がり部が転がる程に反発力
が増加し、一方の部材に対する密着力も増加する。

【００２０】前記転がり部は、断面円弧状に設けられた
ことが好ましい。

【００２１】これにより、転がり部は一方の部材に対し
てスムーズな転がりが可能となる。

【００２２】自動車のショックアブソーバに用いられる
ことが好ましい。

【００２３】これにより、２部材の相対移動が所定距離
よりも短い微振幅状態では、連続した振動が発生せず、
自動車の乗り心地をよりよくすることができる。

【００２４】

【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。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
ない限りは、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。

【００２５】図１は、実施の形態に係る密封装置を示す
図である。図１において、密封装置１は、従来技術と同
様に自動車のショックアブソーバの軸封止部等で、同軸
的に設けられて軸方向相対往復移動する２部材としての
ハウジングとハウジング内に挿入される軸３間の環状の
隙間を密封するものである。

【００２６】密封装置１は、概略、シール部２と、ハウ
ジングの内周に嵌合固定される固定部と、を備えてい
る。

【００２７】シール部２は、固定部の金属製の補強環の
内向きフランジ部の内端からゴム状弾性体製で設けられ
ている。

【００２８】なお、固定部については、従来技術と同様
のもの等、ハウジングの内周に嵌合固定される部分は公
知技術を適用するので、ここでは説明を省略し、本実施
の形態の特徴部分であるシール部２について詳しく説明
する。

【００２９】シール部２は、軸３に転がりながら密着す
る転がり部２Ａと、転がり部２Ａの軸方向両側に設けら
れたリップ部２Ｂ１，２Ｂ２と、を備えている。

【００３０】転がり部２Ａは、軸３の軸方向に断面円弧
状となっており、その断面円弧状の転動面で軸３の外周
面に密着する。そして、軸３の所定距離の間の往復移動
では、この転がり部２Ａの転動面で軸３の外周面を転が
り、密着し続けることで密封対象側Ｓの油などを密封し
て大気側Ａへの漏れを防止している。

【００３１】この時、転がり部２Ａは断面円弧状である
ので、転がり部２Ａの転動面は軸３に対してスムーズな
転がりが可能となっている。

【００３２】また、転がり部２Ａの転動面の軸方向両側
には、密封対象側Ｓのリップ部２Ｂ１と大気側Ａのリッ
プ２Ｂ２とが設けられている。

【００３３】リップ部２Ｂ１，２Ｂ２は、転がり部２Ａ
の姿勢に応じて軸３に対し離間又は当接した状態となる
もので、軸３が所定距離よりも長い距離の往復移動を行
った時に、転がり部２Ａと共に軸３の外周面に当接し、
この状態で摺動する。

【００３４】即ち、軸３が所定距離の間の往復動を行な
っている時には、リップ部２Ｂ１，２Ｂ２は軸３から離
間した状態となっており、軸３が所定距離よりも長い距
離の往復移動を行った時に、リップ部２Ｂ１，２Ｂ２は
軸３に当接して転がり部２Ａの転がりを止めるストッパ
の役目を果たし、さらにこの転がり部２Ａの転がりを停
止させた状態で軸３に摺動する。

【００３５】ここで、転がり部２Ａとリップ部２Ｂの動
作を滑らかに行なわせるべく、シール部２を固定部に接
続するためシール部２を支持する腰部２Ｃは、固定部か
ら延びる補強環で補強されない状態となっている。

【００３６】これによって、転がり部２Ａが摺動してし
まうことなく転がるような強度に腰部２Ｃが設けられ、
転がり部２Ａの軸３の往復移動に対する追従性を高めて
いる。

【００３７】また、この腰部２Ｃは、補強環で補強され
ないゴム状弾性体製であるので、転がり部２Ａが中心か
ら大気側Ａか密封対象側Ｓのどちらかに転がる程に、転
がり部２Ａを元の姿勢に戻そうとする反発力が増加し
て、フリクションＦを高める働きを有している。

【００３８】次に、軸３の往復移動のストロークＳとフ
リクションＦの関係を示す図２のリサージュ波形を用い
て、ストロークＳの変化に応じた密封装置１の状態につ
いて説明する。ストロークＳの変化に応じた密封装置１
の状態は図３にそれぞれの状態毎に示してある。

【００３９】まず、密封装置１の装着時、密封装置１は
転がり部２Ａの転動面の軸方向中央で軸３に密着してい
る（（１）の状態）。

【００４０】次に、軸３の往復移動が始まり、大気側Ａ
への軸３の移動が始まると、転がり部２Ａの転動面がス
トロークＳに合わせて軸３の外周面を転がって行く
（（２）の状態）。

【００４１】所定のストロークＳを超えた時、転がり部
２Ａの密封流体側Ｓ端に設けられたリップ部２Ｂ１が軸
３に当接し、転がり部２Ａの転がりが停止する。そし
て、さらに軸３が移動すると、転がり部２Ａとリップ部
２Ｂ１が軸３に当接した状態を維持して軸３のストロー
クＳに合わせて摺動する（（３）の状態）。

【００４２】軸３のストロークＳが密封対象側Ｓへ切り
換わると、転がり部２ＡはストロークＳに合わせて転が
り始め、密封対象側Ｓのリップ部２Ｂ１は軸３から離
れ、転がり部２Ａの転動面がストロークＳに合わせて軸
３の外周面を転がって行く（（４）の状態）。

【００４３】そして、大気側Ａのリップ部２Ｂ２が軸３
に当接して転がり部２Ａが停止し、転がり部２Ａとリッ
プ部２Ｂ２が軸３に当接した状態を維持して軸３のスト
ロークＳに合わせて摺動する（（５）の状態）。

【００４４】軸３のストロークＳが大気側Ａへ切換わる
と、リップ部２Ｂ２が軸３から離間して転がり部２Ａは
ストロークＳに合わせて転がり始め、転がり部２Ａの転
動面がストロークＳに合わせて軸３の外周面を転がって
行く（（６）の状態）。

【００４５】さらに、（３）の状態と同様に、転がり部
２Ａと密封対象側Ｓのリップ部２Ｂ１が当接した状態を
維持して軸３のストロークＳに合わせて摺動する状態
（（７）の状態）となる。

【００４６】以後、軸３の往復移動に応じて、（４）〜
（７）の状態を繰り返し行なっていく。

【００４７】以上の構成であるので、本実施の形態で
は、軸３の往復移動距離が往復±０．２ｍｍ程度の微振
幅状態であると、転がり部２Ａの転動面が軸３のストロ
ークＳに合わせて転がるので、密封装置１は摩耗するこ
とがなく、耐久性の向上が図れる。

【００４８】また、微振幅状態で従来のような連続した
振動もないので、特に自動車のショックアブソーバに本
実施の形態の密封装置１を適用した場合には、連続した
振動が発生せず、自動車の乗り心地をよりよくすること
ができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シール
部が、弾性を備えた腰部により揺動自在に支持されると
共に、２部材の相対移動に伴い一方の部材に転がりなが
ら密着する転動面を有する転がり部と、転がり部の転動
面の軸方向両側に設けられ、転がり部の姿勢に応じて一
方の部材に離間又は当接した状態となるリップ部と、を
備えたことで、２部材の相対移動が所定距離よりも短い
微振幅状態であると、転がり部の転動面が２部材の相対
移動のストロークに合わせて転がって密封状態を維持す
るので、摩耗することがなく耐久性の向上が図れると共
に連続した振動の発生を防止することができる。

【００５０】シール部を支持する腰部に、転がり部の転
がりによる姿勢の変化に比して転がり部の姿勢を元に戻
すように働く反発力を発生させることで、転がり部が転
がる程に反発力が増加し、一方の部材に対する密着力も
増加する。

【００５１】転がり部は、断面円弧状に設けられたこと
で、転がり部は一方の部材に対してスムーズな転がりが
可能となる。

【００５２】自動車のショックアブソーバに用いられる
ことで、２部材の相対移動が所定距離よりも短い微振幅
状態では、連続した振動が発生せず、自動車の乗り心地
をよりよくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る密封装置を示す断面図であ
る。

【図２】実施の形態に係る密封装置のストロークとフリ
クションの関係を示す図である。

【図３】実施の形態に係る密封装置のストロークに応じ
た状態を示す説明図である。

【図４】従来技術の密封装置を示す断面図である。

【図５】従来技術の密封装置のストロークとフリクショ
ンの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ シール部 ２Ａ 転がり部 ２Ｂ１，２Ｂ２ リップ部 ２Ｃ 腰部 ３ 軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同軸的に設けられて軸方向に相対往復移動
   する２部材間の環状の隙間をシールするもので、 前記２部材の内一方の部材に密封接触するシール部を備
   えた密封装置において、 前記シール部が、 弾性を備えた腰部により揺動自在に支持されると共に、 前記２部材の相対移動に伴い一方の部材に転がりながら
   密着する転動面を有する転がり部と、 前記転がり部の転動面の軸方向両側に設けられ、前記転
   がり部の姿勢に応じて一方の部材に離間又は当接した状
   態となるリップ部と、を備えたことを特徴とする密封装
   置。
2. 【請求項２】前記シール部を支持する腰部に、前記転が
   り部の転がりによる姿勢の変化に比して前記転がり部の
   姿勢を元に戻すように働く反発力を発生させることを特
   徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】前記転がり部は、断面円弧状に設けられた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の密封装置。
4. 【請求項４】自動車のショックアブソーバに用いられる
   ことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の密封装
   置。