JP3247564B2 - 密封装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばエンジン，ト
ランスミッション等に用いられる回転用密封装置に関
し、特に樹脂製シールリップとゴム状弾性体との複合シ
ールタイプのシール本体とスリーブとを組み合わせた密
封装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転用の密封装置として、た
とえば図１３に示すような密封装置がある。

【０００３】この密封装置１００は、径方向内向きの内
向きフランジ部１０１Ａを有する断面Ｌ字状の補強環１
０１にほぼ全面にわたってゴム状弾性体１０２が焼付固
定されており、補強環１０１の内向きフランジ部１０１
Ａの内端にゴム状弾性体１０２を介して樹脂製シールリ
ップ１０３が固定されているものである。

【０００４】また樹脂製シールリップ１０３は、円錐截
頭状で、その内面にはねじ溝１０４が形成されており、
このねじ溝１０４によりポンピング作用の効果を得てい
る。

【０００５】ただ、樹脂製シールリップ１０３のみで
は、弾性不足による追随性不足と微小隙間からの密封流
体が漏れる不具合が有る。そこで、図１４に示すように
樹脂製シールリップのみの欠点を補った樹脂製シールリ
ップの背面側、すなわち密封流体側Ｏの面にゴム状弾性
体を設けた複合シールタイプの密封装置２００がある。

【０００６】この密封装置２００は、ハウジング２０１
と回転軸２０２間をシールするもので、次のように構成
されている。

【０００７】径方向内向きのフランジ部２０３Ａを有す
る断面Ｌ字状の補強環２０３に全面にわたってゴム状弾
性体２０４が焼付固定されており、補強環２０３の円筒
部２０３Ｂの外周面側のゴム状弾性体２０４の外周面が
ハウジング２０１の内周面に密封接触して密封装置２０
０の外周側がシールされている。

【０００８】また、補強環２０３の内向きフランジ部２
０３Ａの内端には、ゴム状弾性体２０４と連続して密封
流体側Ｏに延び、回転軸２０２側に傾くゴム状弾性体製
リップ２０５が設けられている。そして、このゴム状弾
性体製リップ２０５の大気側Ａの面にほぼ全面にわたっ
て樹脂製シールリップ２０６が取付けられており、複合
シールタイプのシール本体２０７となっている。

【０００９】さらに、この従来例は、ゴム状弾性体製リ
ップ２０５と樹脂製シールリップ２０６とから成る複合
シールタイプのシール本体２０７に、回転軸２０２と共
回りするスリーブ２０８を組み合わせたものである。

【００１０】このスリーブ２０８は、外向きのフランジ
部２０８Ａを有する断面Ｌ字状で、その内周面が回転軸
２０２の外周面に取付けられる。一方、外周面には樹脂
製シールリップ２０６の先端が摺動自在に密封接触され
る。また外向きフランジ部２０８Ａの密封流体側Ｏの端
面にて樹脂製シールリップ２０６の奥端側が保持され
る。

【００１１】次に、上記ゴム状弾性体製リップと樹脂製
シールリップとを組み付けた複合シールタイプのシール
本体の製造方法の一例として、図１５に基づいて説明す
る。尚、この製造方法においては、ゴム状弾性体製リッ
プ３０１のリップ先端部が樹脂製シールリップ３０２の
リップ先端部より軸方向に延びているシール本体につい
て説明する。

【００１２】まず、型５００，５０１，５０２，５０
３，５０４，５０５から成る成形型５０６の成形キャビ
ティ５０７内に樹脂製シールリップ３０２を配設し、そ
の樹脂製シールリップ３０２の密封流体側となる端面に
断面Ｌ字状の補強環３０３を当接して設け、その状態で
樹脂製シールリップ３０２の密封流体側に設けたゴム生
地を加硫成形してゴム状弾性体製リップ３０１を形成す
る。そのとき、ゴム状弾性体製リップ３０１と樹脂製シ
ールリップ３０２とが接合される（図１５（ａ）参
照）。

【００１３】その後、図１５（ｂ）に示すように上型の
型５０１，５０２を開放（図中矢印方向）してゴム状弾
性体製リップ３０１と樹脂製シールリップ３０２を露出
させる。そして、図１５（ｃ）に示すように樹脂製シー
ルリップ３０２のリップ先端部が当接している型５０３
を図中矢印方向に突き上げてリップ先端部をゴム状弾性
体製リップ３０１の腰部に隣接するように曲げる。

【００１４】それから、樹脂製シールリップ３０２の外
周部が当接している型５０４を図中矢印方向に突き上げ
て補強環３０３を介して接合された樹脂製シールリップ
３０２とゴム状弾性体製リップ３０１を型から排出する
（図１５（ｄ）参照）。これにより、ゴム状弾性体製リ
ップ３０１と樹脂製シールリップ３０２とを組み付けた
複合シールタイプのシール本体３０４が成形される。

【００１５】次に、図１４に示す複合シールタイプのシ
ール本体２０７をスリーブ２０８に組み合わせる方法に
ついて図１６乃至図１８に基づいて説明する。

【００１６】まず、スリーブ２０８の円筒部２０８Ｂの
密封流体側の先端に段差部２０８Ｃを形成しておく、そ
してこの段差部２０８Ｃに係合する突出部６００Ａを有
する組立治具６００を用意する。

【００１７】この組立治具６００は、突出部６００Ａが
スリーブ２０８の段差部２０８Ｃに係合したときにその
外周面がスリーブ２０８の円筒部２０８Ｂの外周面とほ
ぼ同一面となるようになっており、その突出部６００Ａ
から連続して徐々に縮径となるテーパ面６００Ｂを有し
ている。

【００１８】そして、図１６に示すように組立治具６０
０の突出部６００Ａをスリーブ２０８の段差部２０８Ｃ
に係合する。その後、シール本体２０７の樹脂製シール
リップ２０６を組立治具６００のテーパ面６００Ｂに沿
ってゴム状弾性体製リップ２０５と共に曲げて図中矢印
方向に移動させ、図１７に示すように組み付ける。すな
わち、この組立治具６００によってシール本体２０７の
成形後に樹脂製シールリップ２０６の曲げ加工が成され
ている。

【００１９】その後、図１７に示すカシメ治具６０１を
図中矢印方向に移動してスリーブ２０８の段差部２０８
Ｃをカシメ治具６０１のカシメ面６０１Ａにて図１８に
示すようにスリーブ２０８の段差部２０８Ｃがカシメら
れ、シール本体２０７の位置決めが行われる。これによ
り、組立てが完了する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術によるゴム状弾性体製リップと樹脂製シール
リップとの複合シールタイプのシール本体では、図１５
に示したように成形時、あるいは図１６乃至図１８に示
したように成形後に、樹脂製シールリップ３０２、２０
６の曲げ加工が必要となり、工数が多くなる。

【００２１】また、図１５に示すように成形しながらゴ
ム状弾性体製リップ３０１側に樹脂製シールリップ３０
２を曲げるために、複合シールタイプの樹脂製シールリ
ップ３０２の界面、いわゆるゴム状弾性体製リップ３０
１側面とのゴム状弾性体製リップ３０１の位置を確定す
るのが難しく、またスリーブの外周面に対する樹脂製シ
ールリップ３０２，ゴム状弾性体製リップ３０１の位置
決めが困難である。

【００２２】このように樹脂製シールリップ３０２，ゴ
ム状弾性体製リップ３０１の位置決めが困難であること
から、シール性能が不安定に成り易い。また、図１４に
示す密封装置２００の場合、樹脂製シールリップ２０６
の背面側にゴム状弾性体製リップ２０５を設けている
が、スリーブ２０８の円筒部２０８Ｂの外周面との摺動
面側は樹脂製シールリップ２０６のみであることから、
静的密封性が悪く密封流体が漏れる可能性がある。

【００２３】また、複合シールタイプのシール本体２０
７、３０４において、図１３に示すように樹脂製シール
リップにねじ溝を有するものとする場合には、ねじ溝部
の予備成形及びカットの工程がさらに必要となり、多大
工数を要する。

【００２４】さらに、樹脂製シールリップにねじ溝を形
成する際、図１３に示すように樹脂製シールリップ１０
３が円錐截頭状であると、ねじ溝１０４を型にて加工す
る場合、対応する型のテーパー面上にねじ溝を加工する
ことになるので、そのねじ加工が困難である。

【００２５】そして、図１４に示した密封流体２００に
おいて、ゴム状弾性体製リップ２０５と樹脂製シールリ
ップ２０６とから成る複合シールタイプのシール本体２
０７にスリーブ２０８を組み合わせるとき、図１６乃至
図１８に示すように組立治具６００，カシメ治具６０１
が必要で、またスリーブ２０８の段差部２０８Ｃにてカ
シメられているため、組立後、何らかの必要性において
分解する場合において、分解が困難であった。

【００２６】本発明は上記した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、樹
脂製シールリップとゴム状弾性体との複合シールタイプ
のシール本体において、シール性の向上を図り、また製
作の容易化を図り、さらにねじ溝を形成する場合におい
て型におけるねじ溝加工の容易化を図り得る密封装置お
よびその製造方法を提供することにある。

【００２７】

【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、樹脂製シールリップがゴム状弾
性体を介して補強環に固定される環状のシール本体と、
該シール本体の内側に組み付けられ、外周に前記樹脂製
シールリップが摺動自在に密封接触されるスリーブと、
を備えた密封装置において、スリーブの密封流体側端部
に滑らかな突起を設けると共に、前記ゴム状弾性体の先
端を、前記樹脂製シールリップのリップ先端を越えて前
記スリーブの外周面に摺動自在に密封接触させたことを
特徴とする。

【００２８】また、樹脂製シールリップおよびゴム状弾
性体のうち少なくとも一方の摺動面にねじ溝を設けるこ
とが好適である。

【００２９】そして、密封装置の製造方法としては、平
面ワッシャ状の樹脂材の片面にゴム状弾性体を被覆して
シール本体の中間体を成形し、該ゴム状弾性体が被覆さ
れた樹脂材の内周部に、密封流体側端部に滑らかな突起
が設けられたスリーブを差し込み、該スリーブによって
前記樹脂材の内径部を押し広げてリップ状に曲げてゴム
状弾性体が被覆された樹脂製シールリップを形成すると
同時にシール本体とスリーブとを組み合わせたことを特
徴とする。

【００３０】また、平面ワッシャ状の樹脂材および該樹
脂材の片面に被覆されたゴム状弾性体のうち少なくとも
一方のスリーブとの摺動面にねじ溝を形成すると好適で
ある。

【００３１】

【作用】上記構成の密封装置にあっては、ゴム状弾性体
を樹脂製シールリップのリップ先端を越えてゴム状弾性
体の先端がスリーブの外周面に摺動自在に密封接触する
ようになっていることから、そのゴム状弾性体のゴム特
性により、樹脂製シールリップの欠点である傷、追随性
遅れ、静的密封性を補うことができる。

【００３２】特に上記のようにゴム状弾性体の先端をス
リーブの外周面に密封接触させているため、静的密封性
の向上を図ることができる。

【００３３】また、ゴム状弾性体は上記のように樹脂製
シールリップのリップ先端を越えて設けられているた
め、樹脂製シールリップとゴム状弾性体との複合シール
タイプのシール本体におけるシール性の向上を図ること
ができる。

【００３４】そして、スリーブの密封流体側端部に突起
を設けていることから、環状のシール本体が抜けること
がなく、充分な一体化された組立状態を維持できる。ま
た突起は滑らかな形状であるため、何らかの必要性にお
いて分解する場合、樹脂製シールリップおよびゴム状弾
性体の表面（スリーブとの摺動面）を傷つけることな
く、力を加えて軸方向に引っ張ればシール本体とスリー
ブを分離することができる。もちろん組付け時において
も同様に樹脂製シールリップおよびゴム状弾性体のスリ
ーブとの摺動面を傷つけることなく、力を加えて軸方向
に差し込むことで組み付けることができる。

【００３５】さらに、樹脂製シールリップおよびゴム状
弾性体のうち少なくとも一方のスリーブとの摺動面にね
じ溝を設けることにより、ねじ溝によるポンピング作用
の効果により、さらにシール性の向上を図ることができ
る。

【００３６】上記密封装置の製造方法にあっては、平面
ワッシャ状の樹脂材の片面にゴム状弾性体が被覆された
シール本体の中間体、いわゆる平面ワッシャ状のシール
本体の中間体を、スリーブに差し込むことによって前記
樹脂材の内径部を押し広げてリップ状に曲げてゴム状弾
性体が被覆された樹脂製シールリップを形成すると同時
にシール本体とスリーブとを組み合わせている。このよ
うに、従来技術で示した治具を用いることなくシール本
体の中間体をスリーブに差し込むだけで、ゴム状弾性体
が被覆された樹脂製シールリップの曲げ加工と組み合わ
せが同時にできることから、製作が容易で、かつ工数が
少なくて済む。

【００３７】また、樹脂材の片面にゴム状弾性体が被覆
された状態で、すなわち一体化された状態でスリーブに
組み付けるようになっているため、樹脂製シールリップ
とゴム状弾性体との位置決めが不要で、かつそれぞれの
スリーブの外周面に対する位置決めが容易に行なうこと
ができることから、位置決めが確実に行なわれる。その
結果、シール性能が安定する。

【００３８】また、平面ワッシャ状の樹脂材およびその
樹脂材の片面に被覆されたゴム状弾性体にスリーブとの
摺動面にねじ溝を形成するようにしたことから、成形型
においては平坦面にねじ溝を加工することになるので、
そのねじ溝加工は容易となる。従って、いろいろな種類
のねじ溝パターンを容易に加工することができる。

【００３９】さらに、スリーブの密封流体側端部に滑ら
かな突起を設けているので、上記したスリーブの挿入、
組立てがスムーズにでき、また上記密封装置において説
明したように、シール本体が抜けることなく充分な一体
化された組立状態を維持できると共に、樹脂製シールリ
ップおよびゴム状弾性体の表面（スリーブとの摺動面）
を傷つけることなく、分解，再組付けを行なうことがで
きる。

【００４０】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。まず、本発明の一実施例に係る密封装置を図１乃
至図６に基づいて説明する。

【００４１】１は、ハウジング２と回転軸３間をシール
する回転用の密封装置を示しており、この密封装置１
は、概略、樹脂製シールリップとしてのＰＴＦＥリップ
４をゴム状弾性体５を介して補強環６に固定された環状
のシール本体としてのシール部品７と、シール部品７の
内側に組み付けられ、外周にＰＴＦＥリップ４が摺動自
在に密封接触するスリーブを成すスリーブ部品８とを備
えたもので、ＰＴＦＥリップ４のリップ先端にゴム状弾
性体のゴムガスケット部９が設けられ、またスリーブ部
品８の密封流体側Ｏ端部に滑らかな突起としてのＲ状突
起１０を有するものである。

【００４２】スリーブ部品８は、回転軸３の外周面に取
付けられ、回転軸３と共回りするものである。

【００４３】このスリーブ部品８は、図４に示すように
スリーブ１１とゴム状弾性体１２とから成っている。

【００４４】スリーブ１１は、径方向外向きの外向きフ
ランジ部１１Ａを有する断面Ｌ字状の円筒状部材であ
り、その円筒部１１Ｂの外周面はＰＴＦＥリップ４のリ
ップ先端およびゴムガスケット部９の端面が摺動自在に
密封接触するリップ摺動面１１Ｃとなっている。そし
て、円筒部１１Ｂの先端部、すなわち密封流体側ＯにＲ
状突起１０が設けられている。このＲ状突起１０は、リ
ップ摺動面１１Ｃより径方向外側に断面円弧状に突出し
ており、その終端は径方向内側に折れ曲がった内向きフ
ランジ部１０Ａとなっている。

【００４５】そして、スリーブ１１の外向きフランジ部
１１Ａの外周面および大気側Ａ端面ならびにＲ状突起１
０の内周部を含めた円筒部１１Ｂの内周面全面に連続し
てゴム状弾性体１２が一体的に焼付け固定されている。
このゴム状弾性体１２の円筒部１１Ｂの内周面側のゴム
状弾性体１２Ａの内周面は段付となっており、このゴム
状弾性体１２Ａにて回転軸３とのシールを行なってい
る。また外向きフランジ部１１Ａの外周面側のゴム状弾
性体１２Ｂの外周面は平面となっており、軸方向大気側
Ａに延びるフランジ部１２Ｃを有している。

【００４６】環状のシール部品６は、上記したようにＰ
ＴＦＥリップ４とゴム状弾性体５と補強環６とから成っ
ている。

【００４７】ＰＴＦＥリップ４は、スリーブ部品８に組
付け前においては、図３に示すように平面ワッシャ状と
なっている。

【００４８】補強環６は、径方向内向きの内向きフラン
ジ部６１を有する断面Ｌ字状の円筒状部材である。この
補強環６の内向きフランジ部６１の密封流体側Ｏ端面に
ＰＴＦＥリップ４の外周部端面を、補強環６の円筒部６
２の内周面にＰＴＦＥリップ４の外周面をそれぞれ当接
させた状態で、補強環６のほぼ全面にわたってゴム状弾
性体５が一体的に焼付け固定されており、これによりＰ
ＴＦＥリップ４が補強環６に固定されている。

【００４９】補強環６の円筒部６２の外周面側のゴム状
弾性体５１は、その外周面が段付となっており、ハウジ
ング２の内周面に密封接触して外周側をシールするもの
である。一方、補強環６の円筒部６２の内周面側のゴム
状弾性体５２は、ＰＴＦＥリップ４の背面側、すなわち
密封流体側Ｏに沿って薄肉状態で延び、その先端はＰＴ
ＦＥリップ４先端を越えて設けられており、その先端部
がゴムガスケット部９となっている。

【００５０】このゴムガスケット部９は、断面略半円状
で、その端面はＰＴＦＥリップ４の前面、すなわち大気
側Ａ端面とほぼ同一面となっている。

【００５１】このように、環状のシール部品７は、ＰＴ
ＦＥリップ４とゴム状弾性体５との複合シールタイプと
なっている。そして、この環状のシール部品７とスリー
ブ部品８とを組み合わせることで本実施例に係る密封装
置１と成る。

【００５２】そこで、図３および図２に基づいて組付け
について説明する。

【００５３】組付け前の環状のシール部品７において
は、ＰＴＦＥリップ４およびゴムガスケット部９を含め
た薄肉のゴム状弾性体５２から成る複合シールタイプの
リップ部１３は平面ワッシャ状となっており、その平面
ワッシャ状のリップ部１３の内径は、ＰＴＦＥリップ４
およびゴムガスケット部９がスリーブ部品８のスリーブ
１１のリップ摺動面１１Ｃに摺接しなければならないの
で、摺接できるようにスリーブ１１のリップ摺動面１１
Ｃの径より小径に設定されている。

【００５４】この平面ワッシャ状のリップ部１３を有す
る環状のシール部品７にスリーブ部品８をＲ状突起１０
から図３中矢印方向に差し込むことによってゴムガスケ
ット部９を含むＰＴＦＥリップ４のリップ部１３の内径
部が押し広げられ、図３中点線のようにリップ部１３が
曲げられる。この曲げられた状態でＰＴＦＥリップ４の
端面がスリーブ１１の外向きフランジ部１１Ａの端面お
よびゴムガスケット部９の端面に当接するまでスリーブ
部品８を差し込むことにより、シール部品７とスリーブ
部品８とが組み合わせられて図２に示す密封装置１とな
る。

【００５５】このとき、リップ部１３のＰＴＦＥリップ
４のリップ先端およびゴムガスケット部９の端面がスリ
ーブ１１のリップ摺動面１１Ｃに摺動自在に密封接触さ
れ、シールされる。また、シール部品７の補強環６の内
向きフランジ部６１内周面側のゴム状弾性体５３の内周
面とスリーブ部品８のゴム状弾性体１２のスリーブ１１
の外向きフランジ部１１Ａの外周面側のゴム状弾性体１
２Ｂの外周面およびフランジ部１２Ｃの外周面間にクリ
アランス１４を有しており、このクリアランス１４でも
ってラビリンス構造ができ、そのクリアランス１４を最
小化することで耐ダスト性の向上を図ることができる。

【００５６】ゴムガスケット部９はシールするものであ
ることから、緊迫力が必要となるため、適した緊迫力を
得るために本実施例では断面半円状としてボリュームを
設定している。

【００５７】上記のように構成された密封装置１は、図
１に示すように、シール部品７のゴム状弾性体５１の外
周面がハウジング２の内周面に、スリーブ部品８のゴム
状弾性体１２Ａの内周面が回転軸３の外周面に密接して
取付けられ、リップ部１３にて密封流体側Ｏの流体が大
気側Ａに漏れないようにシールしている。

【００５８】上記構成の密封装置にあっては、シール部
品７が、ＰＴＦＥリップ４とＰＴＦＥリップ４の背面側
に密着された薄肉のゴム状弾性体５２とＰＴＦＥリップ
４のリップ先端を越えて設けられたゴムガスケット部９
とから成る複合シールタイプであるので、ＰＴＦＥリッ
プ４による低フリクション、低摩擦性、密封流体が油の
場合における耐油性が得られ、またゴムガスケット部９
によるゴム特性により、ＰＴＦＥリップ４の欠点である
傷、追随性遅れ、静的密封性を補うことができる。特に
ゴムガスケット部９をスリーブ１１のリップ摺動面１１
Ｃに密封接触させているため、静的密封性の向上を図る
ことができる。

【００５９】このように、複合シールタイプのシール部
品７において良好なシール性を維持することができる。

【００６０】そして、スリーブ１１の密封流体側０の端
部にＲ状突起１０を設けていることから、環状のシール
部品７が抜けることがなく、充分な一体化された組立状
態を維持できる。またＲ状突起１０は滑らかな形状であ
るため、何らかの必要性において分解する場合、リップ
部１３の摺動面を傷つけることなく、高荷重で軸方向に
引っ張ればシール部品７とスリーブ部品８を分離するこ
とができる。もちろん組付け時においても同様にリップ
部１３の摺動面を傷つけることなく、力を加えて軸方向
に差し込むことで組み付けることができる。

【００６１】そして、本実施例においては、リップ部１
３のスリーブ１１のリップ摺動面１１Ｃとの摺動面に螺
旋状の一方向のねじ溝が形成されている。このねじ溝に
ついて図５に基づいて説明すると、ＰＴＦＥリップ４の
端面およびゴムガスケット部９の端面にそれぞれねじ溝
１５、１６が形成されている。ＰＴＦＥリップ４のねじ
溝１５は、リップ先端から補強環６の内向きフランジ部
６１の内周面近傍まで形成されており、ゴムガスケット
部９のねじ溝１６は全長にわたって形成されている。
尚、ＰＴＦＥリップ４のねじ溝１５の方がフレキシブル
性を考慮して傾斜角度が大きくなっている。

【００６２】このように、リップ部１３のＰＴＦＥリッ
プ４およびゴムガスケット部９の摺動面にねじ溝１５、
１６を設けているので、ポンピング作用による良好なシ
ール性を長期にわたって維持することができる。

【００６３】そこで、図６にリップ部１３のねじ溝１
５、１６のその他の態様を示す。尚、図中ａは上記した
ＰＴＦＥリップ４の摺動面においてリップ先端から補強
環６の内向きフランジ部６１の内周面近傍までの範囲を
示し、ｂは上記したゴムガスケット部９の摺動面におい
て全長の範囲を示しており、以下符号ａ、ｂを用いてね
じ溝１５、１６の態様を説明する。

【００６４】図６（ｂ）に示すａのねじ溝１５およびｂ
のねじ溝１６は上記したものと同じで一方向回転用ねじ
溝（図は右ねじの例）となっている。

【００６５】図６（ｃ）に示すａのねじ溝１５は平行溝
となっており、ＰＴＦＥリップ４のフレキシブル性、追
随性の向上を図っている。また、ｂのねじ溝１６は両方
向回転用のねじ溝となっている。

【００６６】図６（ｄ）に示すｂのねじ溝１６は同図
（ｃ）のｂのねじ溝と同じで両方向回転用となってい
る。また、ａのねじ溝１５は外周部をフレキシブル性、
追随性の向上を図るべく平行溝となっており、内周部は
両方向回転用のねじ溝としてｂの両方向回転用のねじ溝
１６と連なる花弁状となっている。

【００６７】尚、ねじ溝においては、上記種々の態様を
含む本実施例ではＰＴＦＥリップ４およびゴムガスケッ
ト部９の両方に形成するものとしているが、効果は弱ま
るかもしれないが少なくとも一方に設けられていれば良
く、またねじ溝の形状も上記したもの以外であっても良
い。

【００６８】次に本発明の一実施例に係る密封装置の製
造方法として、上記密封装置１の製造方法について説明
する。

【００６９】先に簡単に説明すると、シール本体の中間
体として平面ワッシャ状のリップ部１３を有するシール
部品７およびスリーブを成すスリーブ部品８を成形し、
上記したようにシール部品７のリップ部１３の内周部に
スリーブ部品８を差し込んで組み合わせることにより密
封装置１が製造される。

【００７０】まず、図７乃至図９に基づいて平面ワッシ
ャ状のリップ部１３を有するシール部品７の成形につい
て説明する。

【００７１】このシール部品７は、成形型２０の成形キ
ャビティ２１内にて成形される。この成形型２０は、上
型２２と下型２３とから成っている。

【００７２】下型２３は、補強環６と、平面ワッシャ状
の樹脂材としてのＰＴＦＥシート２４と、その片面に載
置されるゴム生地２５とが配設されるものであり、また
径方向に対して第１下型２３Ａと第２下型２３Ｂとの型
割りタイプとなっている。

【００７３】第１下型２３Ａは、ＰＴＦＥシート２４が
載置される平面部２６を有しており、その外周部には補
強環６の内向きフランジ部６１が載置される段差部２７
を有している。この段差部２７は内向きフランジ部６１
が載置されたときに図中上側端面が平面部２６とほぼ同
一面となるように設定されている。

【００７４】第２下型２３Ｂは、補強環６の円筒部６２
が配設されると共に、その外周部にゴム生地２５が回り
込むように周壁２８を有している。

【００７５】そして、上記第１下型２３Ａと第２下型２
３Ｂを型合わせして下型２３として、補強環６の円筒部
６２を第２下型２３Ｂの周壁２８側とし、内向きフラン
ジ部６１を第１下型２３Ａの段差部２７に載置する。次
に、所定の幅を有するＰＴＦＥシート２４を外周面が補
強環６の円筒部６２の内周面に接するように第１下型２
３Ａの平面部２６上に載置する。このＰＴＦＥ２４上の
外周側に所望のゴム生地２５を載置する。

【００７６】一方、上型２２は、径方向ほぼ中央部に凸
部２２Ａを有しており、その凸部２２Ａの端面と第１下
型２３Ａの平面部２６にて平面ワッシャ状のリップ部１
３を形成するようになっており、その凸部２２Ａの端面
のＰＴＦＥシート２４の内径より径方向内側にゴムガス
ケット部９を形成するための断面半円状の凹部２２Ｂが
設けられている。

【００７７】このように構成された上型２２を上記のよ
うに各構成部品が供給された下型２３に対して図８に示
すように加熱加圧することにより成形キャビティ２１内
にてシール部品７の中間体が形成される。このとき、Ｐ
ＴＦＥシート２４の片面にゴム状弾性体５２が被覆さ
れ、この内径端にＰＴＦＥシート２４の内径端部を越え
て上型２２の凹部２２Ｂにて断面半円状のゴムガスケッ
ト部９が形成される。

【００７８】このように、平面部２６上でＰＴＦＥシー
ト２４とゴム生地２５が結合されるので、ずれ、バリな
ど発生なく安定した成形ができる。

【００７９】そして、シール部品７の中間体の内，外径
側を図８中の二点鎖線の部分を切断することにより、図
９に示すＰＴＦＥリップ４と薄肉のゴム状弾性体５２，
ゴムガスケット部９から成る複合シールタイプのシール
部品７が完成する。

【００８０】次に、スリーブ部品８の成形について図４
を参照しつつ説明する。すなわち、スリーブ１１のプレ
ス工程にて外向きフランジ部１１Ａを有する断面Ｌ字状
とする。このプレス工程のときに円筒部１１Ｂの端部に
Ｒ状突起１０を形成する。そして、このスリーブ１１の
Ｒ状突起１０の内周部を含めた円筒部１１Ｂの内周面お
よび外向きフランジ部１１Ａの外側端面ならびに外周面
に、例えば図示しない成形型により、軸方向外向きのフ
ランジ部１２Ｃを有するゴム状弾性体１２を一体的に連
続して焼付け固定することによって図４に示すスリーブ
部品８が完成する。

【００８１】そして、上記したように成形されたシール
部品７とスリーブ部品８を組み合わせることにより密封
装置１が完成する。そこで、シール部品７とスリーブ部
品８との組立てについて図３に基づいて説明する。

【００８２】まず、シール部品７は、平面ワッシャ状の
複合シールタイプのリップ部１３の内径を、ＰＴＦＥリ
ップ４およびゴムガスケット部９がスリーブ部品８のス
リーブ１１のリップ摺動面１１Ｃに摺接可能としなけれ
ばならないので、リップ摺動面１１Ｃの内径より小径と
なるように設定されている。

【００８３】シール部品７が上記のように加硫成形（一
次加硫）直後にスリーブ部品８を図３中矢印方向に挿入
する。このように差し込むことでスリーブ部品８のＲ状
突起１０がＰＴＦＥリップ４に当接し、さらに差し込む
ことでリップ部１３の内径部が押し広げられ、図３中点
線のようにリップ部１３がリップ状に曲げられる。この
曲げられた状態でＰＴＦＥリップ４の端面およびゴムガ
スケット部９の端面がスリーブ１１の外向きフランジ部
１１Ａの端面に当接するまでスリーブ部品８を差し込む
ことにより、シール部品７とスリーブ部品８とが組立て
られ、この組立状態で加温（二次加硫）し、完全にリッ
プ部１３の曲げ成形を完了させる（図９点線部参照）。
これにより、密封装置１の製造が完了する。

【００８４】尚、シール部品７が冷却されてからでも、
スリーブ部品８は挿入できるが、やや固く力を要する。
これに対し、加熱するか、一次加硫直後の温かい状態で
は、モジュラスがかなり低いため、スリーブ部品８の挿
入が容易である。

【００８５】また、リップ部１３の曲げ成形において
は、ＰＴＦＥリップ４の背面側に密着しているゴム状弾
性体５２の肉厚が影響するため、リップ部１３の曲げ成
形を容易化する上でゴム状弾性体５２の肉厚は最小化す
ることが望ましい。

【００８６】上記したように、組立治具等を用いること
なく、シール部品７にスリーブ部品８を差し込むだけ
で、リップ部１３の曲げ加工と同時に組み合わせができ
るので、製作が容易で、かつ工数が少なくて済む。ま
た、従来技術においては、スリーブ端部においてカシメ
を行っていたが、本実施例においてはスリーブ１１のプ
レス工程にて既にＲ状突起１０をプレス加工済であるの
で、組立後何もしなくても良いので、従来技術で示した
カシメ治具を用いなくても良い。

【００８７】また、スリーブ部品８のスリーブ１１の端
部はＲ状突起１０となっているので、シール部品７のリ
ップ部１３の摺動面にダメージ（傷等）を与えることな
く、リップ部１３の曲げ成形、組立てが可能であり、さ
らにシール部品７が抜けることなく充分な一体化された
状態を維持でき、必要時はＲ状突起１０は滑らかである
ため、リップ部１３の摺動面を傷つけることなく高荷重
で引き抜くことで取り外し分解、そして差し込むことで
再使用することができる。

【００８８】また、ＰＴＦＥリップ４の片面にゴム状弾
性体５２およびゴムガスケット部９が被覆された状態
で、すなわち一体化された複合状態でスリーブ部品８に
組み付けるようになっているため、ＰＴＦＥリップ４と
ゴム状弾性体５２およびゴムガスケット部９との位置決
めが不要で、かつそれぞれのスリーブ部品８のスリーブ
１１のリップ摺動面１１Ｃに対する位置決めが容易に行
なうことができることから、位置決めが確実に行なわれ
る。その結果、シール性能が安定する。

【００８９】そして、密封装置１のシール部品７のリッ
プ部１３のＰＴＦＥリップ４およびゴムガスケット部９
には、ねじ溝１５および１６が形成されているので、以
下にねじ溝１５、１６の成形について説明する。

【００９０】シール部品７のＰＴＦＥリップ４およびゴ
ムガスケット部９は、上記したように平面ワッシャ状の
ＰＴＦＥシート２４およびゴム生地２５が載置される第
１下型２３Ａの平面部２６のＰＴＦＥシート２４の載置
部に凸状のねじ突起２９を設け、ゴムガスケット部９の
位置に凹状のねじ凹部３０を設ける。

【００９１】そして、ゴム生地２５の加硫成形時におい
て、ゴム成形圧にてＰＴＦＥシート２４の面にねじ突起
２９が転写されてねじ溝１５が成形され、ゴム生地２５
が成形型２０における上型２２の凹部２２Ｂと第１下型
２３Ａの平面部２６のねじ凹部３０に流れることにより
ゴムガスケット部９にねじ溝１６が成形されることにな
る。

【００９２】このように、平面部２６上でねじ溝１５、
１６を形成するため、ずれ、バリなど発生なく、安定し
た成形ができる。

【００９３】また、ねじ溝加工上においても平面部２
６、すなわち平坦面上にねじ突起２９又はねじ凹部３０
を加工するため、ねじ溝加工が容易である。従って、図
６に示した各種ねじ溝１５、１６のパターンを容易に加
工することができる。

【００９４】図１０および図１１には、本発明の第２お
よび第３実施例に係る密封装置が示されており、この第
２、第３実施例は上記第１実施例において、クリアラン
ス１４の部分のラビリンス構造を改良してラビリンス効
果の向上を図ったものである。

【００９５】すなわち、スリーブ部品８のゴム状弾性体
１２のフランジ部１２Ｃをゴム状弾性体１２Ｂの外周面
より小径の位置として段差を設け、第２実施例において
は径方向内向きフランジ部３１Ａを有する断面Ｌ字状の
組立環３１をシール部品７の大気側Ａに組立てて、内向
きフランジ部３１Ａの先端とゴム状弾性体１２のフラン
ジ部１２Ｃの外周面との間にさらにクリアランス１４Ａ
を形成したものである。

【００９６】一方、第３実施例においては、第２実施例
の組立環３１の内向きフランジ部３１Ａの先端をゴム状
弾性体１２のフランジ部１２Ｃの外周面および大気側Ａ
端面に沿ってそれぞれ微小間隙を有して延ばした形状の
組立環３１’として、その組立環３１’の部分とフラン
ジ部１２Ｃの外周面および大気側Ａ端面の間にクリアラ
ンス１４Ｂを形成したものである。

【００９７】尚、第２、第３実施例の密封装置におい
て、その他の構成および作用については第１実施例と同
一なので、同一の構成部分については同一の符号を付し
て、その説明は省略する。

【００９８】図１２には、本発明の第４実施例に係る密
封装置が示されており、本実施例はスリーブ部品８を金
属環単体のスリーブ１１’として、スリーブ部品８の固
定力の向上、回転軸３への熱伝導性の向上を図ったもの
である。その他の構成および作用については上記各実施
例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号
を付して、その説明は省略する。

【００９９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、上記構
成の密封装置にあっては、ゴム状弾性体を樹脂製シール
リップのリップ先端を越えてゴム状弾性体の先端がスリ
ーブの外周面に摺動自在に密封接触するようになってい
るので、そのゴム状弾性体のゴム特性により、樹脂製シ
ールリップの欠点である傷、追随性遅れ、静的密封性を
補うことができる。

【０１００】特に上記のようにゴム状弾性体の先端をス
リーブの外周面に密封接触させているため、静的密封性
の向上を図ることができる。

【０１０１】また、ゴム状弾性体は上記のように樹脂製
シールリップのリップ先端を越えて設けられているの
で、樹脂製シールリップとゴム状弾性体との複合シール
タイプのシール本体におけるシール性の向上を図ること
ができる。

【０１０２】そして、スリーブの密封流体側端部に突起
を設けているので、環状のシール本体が抜けることがな
く、充分な一体化された組立状態を維持できる。また突
起は滑らかな形状であるので、何らかの必要性において
分解する場合、樹脂製シールリップおよびゴム状弾性体
のスリーブとの摺動面を傷つけることなく、力を加えて
軸方向に引っ張ればシール本体とスリーブを分離するこ
とができる。もちろん組付け時においても同様に樹脂製
シールリップおよびゴム状弾性体のスリーブとの摺動面
を傷つけることなく、力を加えて軸方向に差し込むこと
で組み付けることができる。

【０１０３】さらに、樹脂製シールリップおよびゴム状
弾性体のうち少なくとも一方のスリーブとの摺動面にね
じ溝を設けることにより、ねじ溝によるポンピング作用
の効果により、さらにシール性の向上を図ることができ
る。

【０１０４】そして密封装置の製造方法にあっては、平
面ワッシャ状の樹脂材の片面にゴム状弾性体が被覆され
たシール本体の中間体、いわゆる平面ワッシャ状のシー
ル本体の中間体を、スリーブに差し込むことによって前
記樹脂材の内径部を押し広げてリップ状に曲げてゴム状
弾性体が被覆された樹脂製シールリップを形成すると同
時にシール本体とスリーブとを組み合わせている。この
ように、従来技術で示した治具を用いることなくシール
本体の中間体をスリーブに差し込むだけで、ゴム状弾性
体が被覆された樹脂製シールリップの曲げ加工と組み合
わせが同時にできるので、製作が容易で、かつ工数が少
なくて済む。

【０１０５】また、樹脂材の片面にゴム状弾性体が被覆
された状態で、すなわち一体化された状態でスリーブに
組み付けるようになっているので、樹脂製シールリップ
とゴム状弾性体との位置決めが不要で、かつそれぞれの
スリーブの外周面に対する位置決めが容易に行なうこと
ができ、これにより位置決めが確実に行なわれる。その
結果、シール性能が安定する。

【０１０６】また、平面ワッシャ状の樹脂材およびその
樹脂材の片面に被覆されたゴム状弾性体にスリーブとの
摺動面にねじ溝を形成するようにしたので、成形型にお
いては平坦面にねじ溝を加工することになるため、その
ねじ溝加工は容易となる。従って、いろいろな種類のね
じ溝パターンを容易に加工することができる。

【０１０７】さらに、スリーブの密封流体側端部に滑ら
かな突起を設けているので、上記したスリーブの挿入、
組立てがスムーズにでき、また上記密封装置において説
明したように、シール本体が抜けることなく充分な一体
化された組立状態を維持できると共に、樹脂製シールリ
ップおよびゴム状弾性体のスリーブとの摺動面を傷つけ
ることなく、分解，再組付けを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例に係る密封装置の取
付け状態を示す断面図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例に係る密封装置の半
断面図である。

【図３】図３はシール部品とスリーブ部品の組立工程を
示す半断面図である。

【図４】図４はスリーブ部品の半断面図である。

【図５】図５（ａ）はシール部品のねじ溝状態を説明す
る半断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部拡大
図である。

【図６】図６（ａ）はシール部品の半断面図であり、同
図（ｂ）乃至（ｄ）は各種ねじ溝形状の態様を示す平面
図である。

【図７】図７は本発明の第１実施例に係る密封装置の製
造方法を示すもので、シール部品の成形において成形型
に対し加圧前の部品供給状態を示す半断面図である。

【図８】図８はシール部品の成形（加圧）状態を示す半
断面図である。

【図９】図９は成形後のシール部品を示す半断面図であ
る。

【図１０】図１０は本発明の第２実施例に係る密封装置
の半断面図である。

【図１１】図１１は本発明の第３実施例に係る密封装置
の半断面図である。

【図１２】図１２は本発明の第４実施例に係る密封装置
の半断面図である。

【図１３】図１３は従来の密封装置の半断面図である。

【図１４】図１４は従来の密封装置の断面図である。

【図１５】図１５は従来の密封装置のシール本体の製造
方法を示しており、同図（ａ）はゴム状弾性体製リップ
と樹脂製シールリップの接合工程の要部断面図であり、
同図（ｂ）は上型の開放工程の要部断面図であり、同図
（ｃ）は樹脂製シールリップの曲げ工程の要部断面図で
あり、同図（ｄ）は成形品の排出工程の要部断面図であ
る。

【図１６】図１６は従来の密封装置の製造方法において
スリーブにシール本体を挿入する工程を示す断面図であ
る。

【図１７】図１７は図１６の挿入工程後であってカシメ
前を示す断面図である。

【図１８】図１８はカシメ工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ ハウジング ３ 回転軸 ４ ＰＴＦＥリップ（樹脂製シールリップ） ５、５１、５２、５３ ゴム状弾性体 ６ 補強環 ６１ 内向きフランジ部 ６２ 円筒部 ７ シール部品（シール本体） ８ スリーブ部品 ９ ゴムガスケット部 １０ Ｒ状突起（滑らかな突起） １１、１１’ スリーブ １１Ａ 外向きフランジ部 １１Ｂ 円筒部 １１Ｃ リップ摺動面 １２、１２Ａ、１２Ｂ ゴム状弾性体 １２Ｃ フランジ部 １３ リップ部 １４、１４Ａ、１４Ｂ クリアランス １５、１６ ねじ溝 ２０ 成形型 ２１ 成形キャビティ ２２ 上型 ２２Ａ 凸部 ２２Ｂ 凹部 ２３ 下型 ２３Ａ 第１下型 ２３Ｂ 第２下型 ２４ ＰＴＦＥシート（樹脂材） ２５ ゴム生地 ２６ 平面部 ２７ 段差部 ２８ 周壁 ２９ ねじ突起 ３０ ねじ凹部 ３１、３１’ 組立環 ３１Ａ 内向きフランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−220269（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−234977（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−157264（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46371（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−59367（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−85761（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−93569（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16J 15/32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂製シールリップがゴム状弾性体を介し
   て補強環に固定される環状のシール本体と、 該シール本体の内側に組み付けられ、外周に前記樹脂製
   シールリップが摺動自在に密封接触されるスリーブと、
   を備えた密封装置において、スリーブの密封流体側端部に滑らかな突起を設けると共
   に、 前記ゴム状弾性体の先端を、前 記樹脂製シールリップの
   リップ先端を越えて前記スリーブの外周面に摺動自在に
   密封接触させたことを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】樹脂製シールリップおよびゴム状弾性体の
   うち少なくとも一方の摺動面にねじ溝を設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】平面ワッシャ状の樹脂材の片面にゴム状弾
   性体を被覆してシール本体の中間体を成形し、 該ゴム状弾性体が被覆された樹脂材の内周部に、密封流
   体側端部に滑らかな突起が設けられたスリーブを差し込
   み、該スリーブによって前記樹脂材の内径部を押し広げ
   てリップ状に曲げてゴム状弾性体が被覆された樹脂製シ
   ールリップを形成すると同時にシール本体とスリーブと
   を組み合わせたことを特徴とする密封装置の製造方法。
4. 【請求項４】平面ワッシャ状の樹脂材および該樹脂材の
   片面に被覆されたゴム状弾性体のうち少なくとも一方の
   スリーブとの摺動面にねじ溝を形成することを特徴とす
   る請求項３に記載の密封装置の製造方法。