JP2003322260A

JP2003322260A - 密封装置

Info

Publication number: JP2003322260A
Application number: JP2002127802A
Authority: JP
Inventors: Hideko Munakata; 秀子宗形
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】シールリップ２の装着時における接触面圧の
ピークを低く抑えることができ、シールリップ２の装着
時における変形を小さく抑えることができ、もって優れ
た密封性および耐磨耗性を発揮することが可能な密封装
置１を提供する。【解決手段】相手材に摺動自在に密接するシールリッ
プ２における大気側接触面３の傾斜角度を小さく設定す
ることにより大気側接触面３にフラット部４を設けるこ
とにした。またこれに加えて、上記フラット部４に複数
段のリブ構造１０を設け、フラット部４における複数段
のリブ構造１０の密封流体側にリブ無し領域１５を設
け、密封流体側から大気側へかけて各リブの高さを徐々
に高く形成することにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置に係り、
更に詳しくは、相手材に摺動自在に密接するシールリッ
プを有する密封装置に関するものである。本発明の密封
装置は例えば、自動車用ショックアブソーバーにおける
往復動用オイルシールとして用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図４に示すように、軸等の相
手材（図示せず）に摺動自在に密接するシールリップ５
２を有する密封装置５１が知られており、この密封装置
５１においては、その密封性能を向上させるべく、シー
ルリップ５２における密封流体側接触面５３の傾斜角度
∠ａおよび大気側接触面５４の傾斜角度∠ｂが共に比較
的大きく設定され、シールリップ５２の先端部５５が尖
った形状の断面形状に形成されている。

【０００３】しかしながら、その結果として、シールリ
ップ５２の装着時における接触面圧のピークが比較的高
く設定されるために、面圧の高い部分が相手材との摺動
により摩耗し、漏れが生じ易くなる傾向がある。また、
シールリップ５２の先端部５５が尖った形状であると、
この先端部５５が装着時に大きく変形するために、接触
状態が不安定になり、よって密封性や耐磨耗性等に良く
ない影響を及ぼす虞がある。特に、往復動の死点におけ
る折り返しにより、シールリップ５２は大きく変形す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、シールリップの装着時における接触面圧のピーク
を低く抑えることができ、またシールリップの装着時に
おける変形を小さく抑えることができ、もって優れた密
封性および耐磨耗性を発揮することが可能な密封装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による密封装置は、相手材に摺動
自在に密接するシールリップにおける大気側接触面の傾
斜角度を小さく設定することにより、前記大気側接触面
にフラット部を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明の請求項２による密封装置
は、上記した請求項１の密封装置において、フラット部
に複数段のリブ構造を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】また、本発明の請求項３による密封装置
は、上記した請求項２の密封装置において、フラット部
における複数段のリブ構造の密封流体側にリブ無し領域
を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】更にまた、本発明の請求項４による密封装
置は、上記した請求項２または３の密封装置において、
密封流体側から大気側へかけて各リブの高さを徐々に高
く形成したことを特徴とするものである。

【０００９】上記構成を備えた本発明の請求項１による
密封装置においては、相手材に摺動自在に密接するシー
ルリップにおける大気側接触面の傾斜角度が小さく設定
されて大気側接触面にフラット部が設けられているため
に、このフラット部が相手材に接触することにより、シ
ールリップの装着時における接触面圧のピークを低く抑
えることが可能となり、またシールリップの装着時にお
ける変形を小さく抑えることが可能となる。フラット部
は、シールリップの大気側接触面に設けられた円筒状の
面であり、または密封流体側から大気側へかけて径寸法
が徐々に拡大するように形成された傾斜角度の小さなテ
ーパー状の面である。このフラット部を形成するため、
大気側接触面の中心軸線に対する傾斜角度は０〜３０
度、一層好ましくは５〜２０度の範囲に設定するのが好
適であり、０度を下回ると接触のバランスが崩れ、３０
度を上回ると本願発明による効果が失われることにな
る。

【００１０】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による密封装置においては、上記フラット
部に複数段のリブ構造が設けられているために、リブ同
士の間の空間に一部の密封流体が潤滑剤として貯留され
ることにより、摺動部の潤滑性を向上させることが可能
となる。

【００１１】また、本発明の請求項３による密封装置に
よると、フラット部における複数段のリブ構造の密封流
体側にリブ無し領域が設けられているために、フラット
部が複数段のリブ構造のみでなくリブ無し領域でも相手
材に接触することにより、フラット部の接触状態を安定
化させることが可能となる。

【００１２】更にまた、本発明の請求項４による密封装
置によると、密封流体側から大気側へかけて各リブの高
さが徐々に高く形成されているために、相手材に対する
リブ構造自体の接触状態を安定化させることが可能とな
る。

【００１３】尚、本件出願には、以下の技術的事項が含
まれる。

【００１４】すなわち、上記目的を達成するため、本件
出願が提案する一の密封装置は以下の内容を備えてい
る。

【００１５】すなわち、往復動用オイルシールにおい
て、フラット部を設け、このフラット部に複数段のリブ
を設定する。オイルリップの大気側軸接触部（フラット部）の角
度を５〜２０度に設定する。油側にリブ無し部を設定する。油側から大気側へ向かって徐々にリブ高さを増す設
定にする。

【００１６】また、往復動用オイルシールにおいて、オ
イルリップ軸接触部の大気側角度を５〜２０度に設定す
ることを特徴とする。尚、この大気側角度は５〜２０度
が好適であるが、シールリップ内径によっては、軸装着
後に面圧分布が密封側に発生するように０〜３０度の設
定とすれば効果がある。

【００１７】また、以下の内容も含まれる。オイルリップ先端および追随リップの摺動面にシー
ル対象物に対し、複数段状のリブを設定する。尚、リッ
プ先端部には、シール能力向上のため、リブ無し領域を
設定しても良い。また、リブの高さは、油側を０ｍｍ、大気側に向か
うに連れて徐々に大きく（〜３００μｍ）設定すること
によって、リブの摩擦変形が低減され、シール性、摩擦
特性を安定化させることができる。

【００１８】上記構成によれば、以下の作用効果が発揮
される。

【００１９】オイルリップの大気側軸接触部の角度を小
さくすることにより、オイルリップ先端部の摺動面に対
する面圧のピークが低くなり、摺動部の摩耗量を低減さ
せることができ、また、リップ先端部の変形が抑えら
れ、密封性および摩耗特性を安定化させることができ
る。また、複数段リブを接触幅大のフラット部に設定す
ることにより、リブの潤滑改善効果を促進させることが
できる。

【００２０】また、フラット面を設けることにより、軸
に対する接触状態を安定化させることができる。従来の
形状で同様の角度を形成すると、リップの大型化を招
き、リップの剛性も低下してしまう。これに対して本案
のフラット面を設ける形状にすることにより、リップの
剛性を向上させることができ、リップの形状安定に繋が
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。

【００２２】図１は、本発明の実施例に係る密封装置１
の要部断面を示している。

【００２３】当該実施例に係る密封装置１は、自動車用
ショックアブソーバーにおける往復動用のオイルシール
として用いられるものであって、以下のように構成され
ている。

【００２４】すなわち先ず、摺動の相手材である軸（図
示せず）の周面に摺動自在に密接するゴム状弾性材製の
シールリップ（オイルリップとも称する）２が設けられ
ており、このシールリップ２の一部内周面に設けられた
大気側接触面３の傾斜角度∠ｄが０〜３０度、一層好ま
しくは５〜２０度と比較的小さく設定されることによ
り、この大気側接触面３に、軸に対する接触幅の大きな
フラット部４が設けられている。

【００２５】このフラット部４を設けた大気側接触面３
の密封流体側（図上上側）には、所定の傾斜角度∠ｅを
備えた密封流体側接触面５が設けられており、この大気
側接触面３と密封流体側接触面５との間にシールリップ
２の先端部６が設けられている。密封流体側接触面５の
傾斜角度∠ｅが上記従来技術と同じ大きさの場合（∠ｅ
＝∠ａ）、大気側接触面３の傾斜角度∠ｄが従来よりも
小さく設定されていることにより（∠ｄ＜∠ｂ）、シー
ルリップ先端部６のなす角度∠ｆは、従来よりも大きく
形成されている（∠ｆ＞∠ｃ）。

【００２６】また、上記フラット部４を設けた大気側接
触面３の大気側（図上下側）には、その傾斜角度∠ｇを
大気側接触面３の傾斜角度∠ｄよりも大きく設定された
傾斜面状のテーパー部７が設けられており、このテーパ
ー部７の更に大気側に、副リップとして作用する追随リ
ップ８が設けられている。

【００２７】また、上記シールリップ２の外周面であっ
てその先端部６およびフラット部４の外周側には、軸に
対するシールリップ２の面圧を付加するためのガーター
スプリング９が嵌着されている。

【００２８】また、上記フラット部４および摺動リップ
８にはそれぞれ、図２（Ｂ）に拡大して示すような複数
段（多段）のリブ構造１０が設けられている。

【００２９】この複数段のリブ構造１０は、断面三角形
状を呈する環状のリブ１１を複数（図では四本）軸方向
に並べて設けたものであって、互いに隣接するリブ１１
同士の間に、密封流体であるオイルを貯留可能な環状の
空間部１２が設けられている。

【００３０】各リブ１１の断面形状はそれぞれ、同図
（Ａ）に示すように、その密封流体側斜面１３の傾斜角
度∠ｈと大気側斜面１４の傾斜角度∠ｉとが同じに設定
されることにより軸方向対称形状に形成されているが、
同図（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、密封流体側斜面
１３の傾斜角度∠ｈが大気側斜面１４の傾斜角度∠ｉよ
りも小さく設定されることにより断面鋸歯形状に形成さ
れていても良い。

【００３１】また、上記フラット部４における複数段の
リブ構造１０の密封流体側には、リブ１１を設けていな
いリブ無し領域１５が所定の軸方向長さに亙って設けら
れている。

【００３２】上記構成の密封装置１は、上記したように
自動車用ショックアブソーバーにおける往復動用オイル
シールとして用いられ、密封流体としてのオイルが大気
側へ漏洩しないようにこれをシールするものであって、
上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有し
ている。

【００３３】すなわち先ず、摺動の相手材である軸の周
面に摺動自在に密接するゴム状弾性材製のシールリップ
２における大気側接触面３の傾斜角度∠ｄが０〜３０
度、一層好ましくは５〜２０度と比較的小さく設定され
てこの大気側接触面３に軸に対する接触幅の大きなフラ
ット部４が設けられているために、このフラット部４が
軸の周面に接触することにより、シールリップ２の装着
時における接触面圧のピークが低く設定されている。し
たがってシールリップ２の摺動摩耗量を低減させること
ができる。また、シールリップ２の装着時における変形
が小さく抑えられるために、シールリップ２の接触状態
を安定化させることができ、これによりシールリップ２
の密封性や耐磨耗性を向上させることができる。

【００３４】また、フラット部４に複数段のリブ構造１
０が設けられているために、リブ１１同士の間の空間部
１２に一部のオイルが潤滑剤として貯留される。したが
ってシールリップ２の摺動部の潤滑性を向上させること
ができ、この点からもシールリップ２の耐磨耗性を向上
させることができる。

【００３５】また、フラット部４における複数段のリブ
構造１０の密封流体側にリブ無し領域１４が設けられて
いるために、フラット部４が複数段のリブ構造１０のみ
でなくリブ無し領域１４においても軸の周面に接触す
る。したがってフラット部４が複数段のリブ構造１０の
みをもって軸の周面に接触する場合よりもフラット部４
の接触状態を安定化させることができ、よってこの点か
らもシールリップ２の接触状態を安定化させることがで
きる。

【００３６】尚、上記実施例では、複数段のリブ構造１
０における各リブ１１の高さｈが一定とされているが、
図３（Ａ）または（Ｂ）に示すように、各リブ１１の高
さｈ _１，ｈ_２，ｈ_３，ｈ_４を密封流体側から大気側へか
けて徐々に高くなるように形成しても良く、この場合に
は、軸の周面に対するリブ構造１０自体の接触状態が安
定化するために、この点からもフラット部４ないしシー
ルリップ２の接触状態を安定化させることができる。

【００３７】図３（Ａ）におけるリブ１１の断面形状
は、図２（Ａ）における断面形状に対応して軸方向対称
形状とされており、図３（Ｂ）におけるリブ１１の断面
形状は図２（Ｂ）における断面形状に対応して断面鋸歯
形状とされているが、何れの場合も、各リブ１１の高さ
ｈ_１，ｈ_２，ｈ_３，ｈ_４が密封流体側から大気側へかけ
て徐々に高くなることにより、各リブ１１の断面形状が
密封流体側から大気側へかけて徐々に拡大している。こ
の場合、各リブ１１の断面形状は相似形に形成されるこ
とになる。また、各リブ１１の頂点を結ぶ仮想線１６は
フラット部４よりも小さな傾斜角度をもって描かれる
が、図示したように、シールリップ２の中心軸線（図示
せず）と平行（傾斜角度零）をなしても良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００３９】すなわち、上記構成を備えた本発明の請求
項１による密封装置においては、相手材に摺動自在に密
接するシールリップにおける大気側接触面の傾斜角度が
小さく設定されて大気側接触面にフラット部が設けられ
ているために、このフラット部が相手材に接触すること
により、シールリップの装着時における接触面圧のピー
クが低く抑えられる。したがって、シールリップの摺動
摩耗量を低減させることができる。また、シールリップ
の装着時における変形が小さく抑えられるために、シー
ルリップの接触状態を安定化させることができ、これに
よりシールリップの密封性や耐磨耗性を向上させること
ができる。

【００４０】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による密封装置においては、上記フラット
部に複数段のリブ構造が設けられているために、リブ同
士の間の空間に一部の密封流体が潤滑剤として貯留され
る。したがって、シールリップの摺動部の潤滑性を向上
させることができ、この点からもシールリップの耐磨耗
性を向上させることができる。

【００４１】また、上記構成を備えた本発明の本発明の
請求項３による密封装置においては、フラット部におけ
る複数段のリブ構造の密封流体側にリブ無し領域が設け
られているために、フラット部が複数段のリブ構造のみ
でなくリブ無し領域においても相手材に接触する。した
がって、フラット部が複数段のリブ構造のみをもって相
手材に接触する場合よりもフラット部の接触状態を安定
化させることができ、よってこの点からもシールリップ
の接触状態を安定化させることができる。

【００４２】更にまた、上記構成を備えた本発明の本発
明の請求項４による密封装置においては、密封流体側か
ら大気側へかけて各リブの高さが徐々に高く形成されて
いるために、相手材に対するリブ自体の接触状態が安定
化する。したがって、この点からもフラット部ないしシ
ールリップの接触状態を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図

【図２】複数段のリブ構造の拡大断面図であって、
（Ａ）および（Ｂ）はその一例を示す断面図、（Ｃ）お
よび（Ｄ）は他の例を示す断面図

【図３】（Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ複数段のリブ
構造の更に他の例を示す断面図

【図４】従来例に係る密封装置の要部断面図

【符号の説明】

１密封装置２シールリップ３大気側接触面４フラット部５密封流体側接触面６先端部７テーパー部８追随リップ９ガータースプリング１０複数段のリブ構造１１リブ１２空間部１３密封流体側斜面１４大気側斜面１５リブ無し領域１６仮想線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相手材に摺動自在に密接するシールリッ
プ（２）における大気側接触面（３）の傾斜角度（∠
ｄ）を小さく設定することにより前記大気側接触面
（３）にフラット部（４）を設けたことを特徴とする密
封装置。
【請求項２】請求項１の密封装置において、フラット部（４）に複数段のリブ構造（１０）を設けた
ことを特徴とする密封装置。
【請求項３】請求項２の密封装置において、フラット部（４）における複数段のリブ構造（１０）の
密封流体側にリブ無し領域（１５）を設けたことを特徴
とする密封装置。
【請求項４】請求項２または３の密封装置において、密封流体側から大気側へかけて各リブ（１１）の高さ
（ｈ_１）（ｈ_２）（ｈ_３）・・・を徐々に高く形成した
ことを特徴とする密封装置。