JP3261309B2 - Sealing device and method of manufacturing sealing device - Google Patents
Sealing device and method of manufacturing sealing deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂材によるシール
リップとゴム状弾性材によるシール部との複合材料によ
る密封装置に関するもので、新しい樹脂材の接合方法に
よる密封装置及び密封装置の製造方法を提供する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing device using a composite material of a sealing lip made of a resin material and a sealing portion made of a rubber-like elastic material. provide.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の密封装置を図11示す。
図11に示す密封装置100は、互いに同軸的に相対移
動するハウジング110と軸111の隙間を大気側Oと
密封側Mとに隔てて密封するもので、その概略構成とし
て密封装置100の形状を保持する断面L字状の金属性
の補強環101、補強環101に加硫成形されるゴム状
弾性体の第1シール部材102、及び補強環101と第
1シール部材102に挟まれるように固定される樹脂材
による第2シール部材103とを備えている。2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a conventional sealing device of this kind.
The sealing device 100 shown in FIG. 11 seals a gap between a housing 110 and a shaft 111 that move relative to each other coaxially with an air side O and a sealing side M separated from each other. A metallic reinforcing ring 101 having an L-shaped cross section to be held, a rubber-like elastic first seal member 102 vulcanized and formed on the reinforcing ring 101, and fixed so as to be sandwiched between the reinforcing ring 101 and the first seal member 102. And a second sealing member 103 made of a resin material.
【0003】補強環101はハウジング110の内周面
に密封装置100を固定するはめ合い部101aとはめ
合い部101aから径方向内向きに延びたフランジ部1
01bとを備え、はめ合い部101aの外周表面には第
1シール部102と一体的に成形された外周密封部10
2aが備えられている。[0003] A reinforcing ring 101 has a fitting portion 101a for fixing the sealing device 100 to the inner peripheral surface of the housing 110 and a flange portion 1 extending radially inward from the fitting portion 101a.
01b, and an outer peripheral sealing portion 10 formed integrally with the first seal portion 102 on the outer peripheral surface of the fitting portion 101a.
2a is provided.
【0004】またこの密封装置100は、シール部とし
ては2つの部材を複合的に構成したものであり、一般的
なゴム状弾性体によるリップだけでは長期間に渡り高い
密封性能を満足させることが難しい過酷な条件で用いら
れることを可能としているものである。Further, the sealing device 100 has a structure in which two members are combined as a sealing portion, and it is possible to satisfy a high sealing performance for a long period of time by using only a general rubber-like elastic lip. This makes it possible to use it under difficult and severe conditions.
【0005】すなわち、シール部には第1シール部材1
02の第1シールリップ102bと、第2シール部材1
03の第2シールリップ103aが備えられ、それぞれ
のリップに異なる特徴を持たせて高機能化しているもの
である。That is, the first seal member 1 is provided in the seal portion.
02, the first seal lip 102b and the second seal member 1
03 is provided with a second seal lip 103a, and each lip is provided with a different characteristic to enhance the function.
【0006】この従来技術においては、第2シールリッ
プ103aに樹脂材として例えばPTFE(4フッ化エ
チレン)による高い耐摩耗性や耐熱特性を備えた材料を
採用して、密封装置100の稼動中(主として軸111
の回転運動)に密封側Mの高い圧力により第2シールリ
ップ103aが軸111の摺動表面に付勢されても摩耗
や変形が少なく、また第1シールリップ102bの返転
や移動等を防止する保持機能を備え、密封性能を長期間
に渡り維持することが可能である。In this prior art, a material having high wear resistance and heat resistance such as PTFE (tetrafluoroethylene) is used as a resin material for the second seal lip 103a, and the sealing device 100 is operated ( Mainly shaft 111
Even if the second seal lip 103a is urged against the sliding surface of the shaft 111 by the high pressure on the sealing side M during the rotation of the first seal lip, wear and deformation are reduced, and the first seal lip 102b is prevented from turning or moving. It is possible to maintain the sealing performance over a long period of time with the holding function of the above.
【0007】第2シールリップ103aの軸111の摺
動表面との対向面にはポンプ作用を発生するねじ溝10
3bが形成され、軸111の回転中は軸111の摺動表
面から大気側Oへと流出しようとする密封流体を密封側
Mに押し戻すように作用させて高い密封性能を維持して
いる。On the surface of the second seal lip 103a facing the sliding surface of the shaft 111, a thread groove 10 for generating a pump action is provided.
3b is formed, and during the rotation of the shaft 111, the sealed fluid that is going to flow out from the sliding surface of the shaft 111 to the atmosphere side O is pushed back to the sealed side M to maintain high sealing performance.
【0008】一方、ゴム状弾性体の第1第1シールリッ
プ102bは、軸111の回転中においてもこれ自体に
よる密封性も必要ではあるが、この従来技術においては
むしろ、軸111の停止時における密封流体のシールを
行うことも大事な機能となっている。On the other hand, the first first seal lip 102b made of a rubber-like elastic body needs to have its own sealing property even during rotation of the shaft 111. Sealing the sealed fluid is also an important function.
【0009】従って、このような従来技術においては2
つの異なる材料の特性を引き出して上手に利用可能な構
成とし、高性能な密封性を達成している。[0009] Therefore, in such prior art, 2
It draws the properties of two different materials into a structure that can be used successfully and achieves high-performance sealing.
【0010】図12は、図11で説明した複合シール部
を備えた密封装置100の製造工程を説明する図であ
る。詳細に関しては、出願人による特願平2−2738
6号を参照することができる。FIG. 12 is a view for explaining a manufacturing process of the sealing device 100 provided with the composite seal portion described in FIG. For details, refer to Japanese Patent Application No. 2-2738 by the applicant.
No. 6 can be referred to.
【0011】図12(a)において、成形型200は概
略構成として下型201と上型210とから構成されて
いる。下型201は底面を形成する第1型202と、外
径側壁面を形成する第2型203と、内径側の壁面を形
成する中子204とから分割構成されている。そして、
中子204の外周面には雄ねじ部204aが刻設されて
いる。Referring to FIG. 12A, a molding die 200 is schematically composed of a lower die 201 and an upper die 210. The lower die 201 is divided into a first die 202 that forms a bottom surface, a second die 203 that forms an outer diameter side wall surface, and a core 204 that forms a wall surface on the inner diameter side. And
An external thread portion 204a is engraved on the outer peripheral surface of the core 204.
【0012】一方、上型210の下面には、下型201
内に挿入される環状の突部211が形成されている。そ
して型閉めした際に、この突部211と下型201との
間に環状のキャビティ220が形成されることになる。On the other hand, on the lower surface of the upper die 210, a lower die 201 is provided.
An annular protrusion 211 to be inserted therein is formed. When the mold is closed, an annular cavity 220 is formed between the protrusion 211 and the lower mold 201.
【0013】次に、密封装置100の加硫成形は、以下
のようにして行われる。Next, vulcanization molding of the sealing device 100 is performed as follows.
【0014】まず、下型201の中に補強環101と第
2シール部材103及び第1シール部材102の素材と
してゴム生地102’を所定の順に配設する。First, a rubber material 102 ′ is disposed in a lower mold 201 in a predetermined order as a material for a reinforcing ring 101, a second seal member 103 and a first seal member 102.
【0015】また第2シール部材103としてはPTF
E等の樹脂材を前もって切削加工等により断面L字状に
形成しておく。断面L字状に形成せず、例えば平板状の
ワッシャ形状あるいはロート状のワッシャ形状の素材か
らなる第2シール部材130を利用し、型閉めにより断
面L字状に形成することも考えられるが、この場合には
第2シール部材103はゴム生地102’を介して補強
環101と中子204の雄ねじ部204aに付勢される
ので、成形位置のずれや、ねじ溝103bを形成するた
めの圧力が断面L字状に形成することで消費され十分に
加圧されなくなる等の問題を考慮する必要がある。The second seal member 103 is made of PTF
A resin material such as E is previously formed into an L-shaped cross section by cutting or the like. It is also conceivable that the second sealing member 130 made of, for example, a flat washer-shaped or funnel-shaped washer-shaped material is used instead of being formed in an L-shaped cross section and the mold is closed to form an L-shaped cross section. In this case, since the second seal member 103 is urged by the reinforcing ring 101 and the male screw portion 204a of the core 204 via the rubber material 102 ', the molding position is shifted and the pressure for forming the screw groove 103b is increased. It is necessary to consider such a problem that is formed in an L-shaped cross section and consumed and cannot be sufficiently pressed.
【0016】そして、図12(b)のように型閉めし、
加熱及び加圧を行う。キャビティ220内でゴム生地1
02’は流動化し、第2シール部材103の第2シール
リップ103a、補強環101の表面に沿って流れてキ
ャビティ220内の全域にまで拡がる。Then, the mold is closed as shown in FIG.
Heat and pressurize. Rubber fabric 1 in cavity 220
02 ′ is fluidized, flows along the surface of the second seal lip 103a of the second seal member 103 and the surface of the reinforcing ring 101, and spreads to the entire area inside the cavity 220.
【0017】すると、熱により軟化した第2シール部材
103の第2シールリップ103aは流動化したゴム生
地102’の圧力によって雄ねじ部204aの表面に押
しつけられ、雄ねじ部204aに対応するねじ溝103
bが形成される。Then, the second seal lip 103a of the second seal member 103 softened by heat is pressed against the surface of the male screw portion 204a by the pressure of the fluidized rubber material 102 ', and the screw groove 103 corresponding to the male screw portion 204a is formed.
b is formed.
【0018】加硫成形が終了すると、型開きして成形品
を取り出し、第1シール部材102の余剰部分を適宜切
断して密封装置100を完成させる。When the vulcanization molding is completed, the mold is opened, the molded product is taken out, and an excess portion of the first seal member 102 is appropriately cut to complete the sealing device 100.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術において、上記のような複合シール部を備
えた密封装置100は、異なる材料により製作されてい
る各構成要素同士の結合に関して特別な考慮を必要とす
る問題が生じる。However, in such prior art, the sealing device 100 provided with the above-described composite seal portion has special consideration regarding the connection between components made of different materials. A problem that requires
【0020】つまり、一般的にPTFE等の樹脂材料よ
りなる第2シール部材103は他の材料との接合性が低
く、例えばゴム状弾性体とは加硫成形により一見密着接
合されているようにみえるが、外力が加わると比較的簡
単に接合面が剥離してまったり、加硫成形後に第2シー
ル部材103のシールリップ103aに軸を挿入する為
に拡径した場合等には、第2シール部材103に大きな
ストレスが加わり補強環101との間からも剥離が進行
する可能性がある。That is, the second seal member 103, which is generally made of a resin material such as PTFE, has a low bonding property with other materials. For example, the second sealing member 103 is seemingly closely bonded to a rubber-like elastic body by vulcanization molding. Although it can be seen, when an external force is applied, the joint surface is relatively easily separated, or when the diameter is increased to insert a shaft into the seal lip 103a of the second seal member 103 after vulcanization molding, the second seal is formed. There is a possibility that a large stress is applied to the member 103 and the peeling proceeds from between the member 103 and the reinforcing ring 101.
【0021】従って、第2シール部材103に表面処理
を行って接着剤を塗布焼き付けを行い、加硫成形時の第
1シール部材102及び補強環101との接合強度を大
きくして密封性能を維持することが行われている。Therefore, the second seal member 103 is subjected to a surface treatment, an adhesive is applied and baked, and the bonding strength between the first seal member 102 and the reinforcing ring 101 at the time of vulcanization molding is increased to maintain the sealing performance. That is being done.
【0022】また、金属材の補強環101との接合には
補強環101のフランジ部101bに機械的な嵌合手段
(例えば表面の凹凸や連通孔)を設けて接合強度を向上
させることも行われているが、これだけでは密封性能は
限定されたものとなってしまう。Further, for joining the metal material to the reinforcing ring 101, a mechanical fitting means (for example, unevenness on the surface or a communication hole) is provided on the flange portion 101b of the reinforcing ring 101 to improve the joining strength. However, this alone limits the sealing performance.
【0023】特に、上記した接着工程は、PTFEの下
地処理として第2シール部を金属ナトリウムなどの液体
化合物に浸漬する化学処理が一般的に採用されている
が、処理工程に設備や材料、また極めて精度の高い工程
管理等を必要とするもので、作業効率が低くコストもか
かる傾向にあった。さらに近年では処理液の廃棄処理等
の環境保全の問題も考慮する必要がある。In particular, in the above-mentioned bonding step, a chemical treatment in which the second seal portion is immersed in a liquid compound such as metallic sodium is generally employed as a base treatment of PTFE. It requires extremely high-precision process control and the like, and tends to have low work efficiency and cost. Furthermore, in recent years, it is necessary to consider environmental conservation issues such as disposal of a processing solution.
【0024】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、樹脂材
を使用したシール部の密封性を損なうことなく強固な固
定を可能とするものであって、従来必要とされた化学処
理及び接着工程を廃止可能とする密封装置及び密封装置
の製造方法を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to enable a firm fixing without impairing the sealing performance of a sealing portion using a resin material. It is another object of the present invention to provide a sealing device and a method for manufacturing the sealing device, which can eliminate the chemical treatment and the bonding process which are conventionally required.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の密封装置にあっては、樹脂材よりなる環状シー
ルリップと、この環状シールリップの周端部を挟持する
折り曲げ断面を有する補強環と、ゴム状弾性材よりなる
もので前記補強環及び環状シールリップと一体的に加硫
成形されて、該環状シールリップに接合されるシール部
と、を備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a sealing device according to the present invention comprises an annular seal lip made of a resin material and a reinforcement having a bent cross section for sandwiching a peripheral end of the annular seal lip. A ring and a sealing portion made of a rubber-like elastic material and integrally vulcanized with the reinforcing ring and the annular seal lip, and joined to the annular seal lip .
【0026】従って、環状シールリップがその材質に係
らず補強環により挟持されて密封性を保持しつつ強固な
結合状態となる。そして、ゴム状弾性材よりなるシール
部により密封性が向上する。Therefore, regardless of the material, the annular seal lip is sandwiched by the reinforcing ring, and a strong connection state is maintained while maintaining the sealing performance. And the sealing performance is improved by the sealing portion made of the rubber-like elastic material.
【0027】前記環状シールリップはねじ溝を備えてい
ることも好適である。[0027] Preferably, said annular sealing lip is provided with a thread groove.
【0028】これによると、環状シールリップの可撓性
が高まり、密封装置の稼動時において、環状シールリッ
プの密封性が向上すると共に、密封装置に軸等を組み付
ける際の作業性が向上する。According to this, the flexibility of the annular seal lip is enhanced, and the sealability of the annular seal lip is improved during the operation of the sealing device, and the workability when assembling a shaft or the like to the sealing device is improved.
【0029】前記環状シールリップは平ワッシャ形状で
あることも好適である。Preferably, the annular seal lip has a flat washer shape.
【0030】これによると、環状シールリップは容易に
製作可能である。According to this, the annular sealing lip can be easily manufactured.
【0031】密封装置の製造方法にあっては、樹脂材よ
りなる平ワッシャ形状の環状シールリップと、この環状
シールリップの周端部を挟持する折り曲げ断面を有する
補強環とを組立部材として予め一体化し、この組立部材
を成形型に装着してゴム状弾性材よりなるシール部を加
硫成形して、環状シールリップにシール部を接合させ
る。In the method of manufacturing a sealing device, a flat washer-shaped annular seal lip made of a resin material and a reinforcing ring having a bent cross section for sandwiching a peripheral end portion of the annular seal lip are previously integrated as an assembly member. Then, this assembly member is mounted on a mold, and a seal portion made of a rubber-like elastic material is vulcanized and formed, and the seal portion is joined to the annular seal lip.
You .
【0032】また、前記成形型は環状シールリップにね
じ溝を形成するねじ溝形成部を備え、シール部の加硫成
形と同時に該ねじ溝を形成することも好適である。It is also preferable that the mold has a thread groove forming portion for forming a thread groove in the annular seal lip, and the thread groove is formed simultaneously with vulcanization molding of the seal portion.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
【0034】図1は本発明を適用した密封装置1の断面
説明図である。この密封装置1は不図示のハウジングと
軸の隙間に配置される環状を呈するものであり、外環側
がはめ合い部2としてハウジングの内周に嵌着され、内
環側が運動する軸の摺動表面を密封するシールリップ部
3となる。FIG. 1 is an explanatory sectional view of a sealing device 1 to which the present invention is applied. The sealing device 1 has an annular shape disposed in a gap between a housing (not shown) and a shaft. The outer ring side is fitted on the inner periphery of the housing as a fitting portion 2, and the inner ring side moves and slides on the shaft. The seal lip 3 seals the surface.
【0035】はめ合い部2は密封装置1をハウジング内
周に固定すると共に密封性を保つもので、金属製の補強
環4によりはめ合い剛性が備えられ、また補強環4の外
環部4aにはゴム状弾性材からなるシール部5の外周密
封部5aが一体的に成形されている。The fitting portion 2 fixes the sealing device 1 to the inner periphery of the housing and maintains the sealing performance. The fitting portion 2 is provided with fitting rigidity by a metal reinforcing ring 4. Is formed integrally with an outer peripheral sealing portion 5a of a sealing portion 5 made of a rubber-like elastic material.
【0036】シールリップ部3は、樹脂材としてPTF
E樹脂(4フッ化エチレン)を材料とする平ワッシャ形
状の環状シールリップ6と、シール部5の一部として一
体的に形成されたダストリップ5bが備えられ、異なる
材料より構成された複合リップとなっている。The seal lip 3 is made of PTF as a resin material.
A composite lip made of a different material including a flat washer-shaped annular seal lip 6 made of E resin (tetrafluoroethylene) and a dust lip 5b integrally formed as a part of the seal portion 5. It has become.
【0037】環状シールリップ6は、補強環4の折り曲
げ断面であるところの外環部4aの一端から径方向内向
きに延びたフランジ部4bと、フランジ部4bに対向す
るように外環部4aの他端から折り曲げられて延びた圧
接端4cにより周端部をかしめられることで強固に挟持
されており、また不図示の軸の摺動表面と当接する当接
面6aにはねじ溝6bが形成されている。The annular seal lip 6 has a flange 4b extending radially inward from one end of the outer ring 4a, which is a bent cross section of the reinforcing ring 4, and an outer ring 4a opposed to the flange 4b. Of the shaft is firmly clamped by being caulked at its peripheral end by a press contact end 4c bent and extended from the other end of the shaft, and a thread groove 6b is formed on a contact surface 6a contacting a sliding surface of a shaft (not shown). Is formed.
【0038】このような構成の密封装置1は、接着工程
に頼ることなく環状シールリップ6が補強環4により強
固に挟持されているので、環状シールリップ6の補強環
4からの剥離等の問題は解決される。In the sealing device 1 having such a configuration, since the annular seal lip 6 is firmly held by the reinforcing ring 4 without depending on the bonding process, there is a problem such as peeling of the annular seal lip 6 from the reinforcing ring 4. Is resolved.
【0039】また環状シールリップ6とシール部5との
接合面が剥離した場合でも、シール性の低下や環状シー
ルリップ6がズレたり変形したりすることがないので密
封装置1の使用状況において致命的な問題とならずに、
シール部の性能を維持することが可能である。Further, even when the joint surface between the annular seal lip 6 and the seal portion 5 is peeled off, the sealing performance is not deteriorated and the annular seal lip 6 is not displaced or deformed. Without becoming a major problem,
It is possible to maintain the performance of the seal portion.
【0040】ねじ溝6b、ダストリップ5bの作用につ
いては従来技術によるものと同様である。The functions of the screw groove 6b and the dust lip 5b are the same as those according to the prior art.
【0041】図2の密封装置1Aは、補強環14の形状
が最も単純な折り曲げ断面を呈するもので、略コの字状
に構成したものである。その他の構成及び作用について
は、上記した密封装置1と同一であり、同一の符号を付
してその説明を省略する。In the sealing device 1A shown in FIG. 2, the reinforcing ring 14 has the simplest bent cross section, and has a substantially U-shape. Other configurations and operations are the same as those of the sealing device 1 described above, and the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
【0042】図3は補強環4と平ワッシャ形状の環状シ
ールリップ6を予め組立部材7としてプレス成形したも
のである。組立部材7は図4(a)〜(d)に示される
ようなプレス工程により成形することが可能であり、環
状シールリップ6は平ワッシャ形状であり、シート材を
打ち抜きによるものや、円筒状の素材をスライスするこ
とで作成することが可能であり、容易に製作することが
できるものでコスト的にも断面L字状のものに比べてメ
リットのあるものである。FIG. 3 shows a reinforcing ring 4 and a flat washer-shaped annular seal lip 6 previously formed as an assembly member 7 by press molding. The assembly member 7 can be formed by a pressing process as shown in FIGS. 4A to 4D. The annular seal lip 6 has a flat washer shape. It can be made by slicing the above material, and can be easily manufactured, and is advantageous in cost as compared with the L-shaped cross section.
【0043】補強環4は、図5に示すように、環状シー
ルリップ6を挟持する部分に凹溝4d(図5(a),
(b))や凸条4eを設けることで環状シールリップ6
の保持力を大きくすると共に、シール性も向上させるこ
とができる。また、補強環4の表面は後述するゴム状弾
性材からなるシール部5の成形に備えて下地粗し処理や
接着剤を塗布することが行われるが、これは、プレス工
程の前後に適宜行えば良い。As shown in FIG. 5, the reinforcing ring 4 has a groove 4d (FIG. 5 (a),
(B)) and the provision of the ridges 4e allow the annular seal lip 6
And the sealing performance can be improved. The surface of the reinforcing ring 4 is subjected to a roughening treatment or application of an adhesive in preparation for forming a seal portion 5 made of a rubber-like elastic material, which will be described later. Good.
【0044】次に、密封装置1の成形工程を図6により
説明する。成形工程としてはシール部5の材料に従って
加硫成形や、モールド成形等が行われる。Next, the molding process of the sealing device 1 will be described with reference to FIG. As a molding step, vulcanization molding, molding, or the like is performed according to the material of the seal portion 5.
【0045】成形型の基本的構成は従来のものと同様で
あり、下型21と上型22とから構成されている。下型
21は外径側壁面を形成する外型21aと、組立部材7
を保持する中型21b及び下型21の中央部に位置する
内型21cとにより構成されている。また内型21cに
は環状シールリップ6の当接面6aにねじ溝6bを形成
するねじ溝形成部21dが刻設されている。The basic configuration of the molding die is the same as that of the conventional one, and comprises a lower die 21 and an upper die 22. The lower mold 21 includes an outer mold 21 a forming an outer diameter side wall surface, and an assembling member 7.
And an inner mold 21c located at the center of the lower mold 21. The inner die 21c is provided with a thread groove forming portion 21d for forming a thread groove 6b on the contact surface 6a of the annular seal lip 6.
【0046】一方、上型22の下面には、下型21内に
挿入される環状の突部22aが形成されている。そして
型閉めした際に、この突部22aと下型21との間に環
状のキャビティ23が形成されることになる。On the other hand, on the lower surface of the upper die 22, an annular protrusion 22a inserted into the lower die 21 is formed. When the mold is closed, an annular cavity 23 is formed between the projection 22a and the lower mold 21.
【0047】密封装置1の成形工程は次の通りである。
まず、型を開き下型21の中型21bに上記に説明され
た組立部材7を装着する。補強環4は径方向部4bの下
面を中型21bの凸部21eに当接させ、フランジ部4
bの内径端部を内型21cの外径端部21fと嵌合させ
ることで高精度に位置決めを行える。The molding process of the sealing device 1 is as follows.
First, the mold is opened, and the assembly member 7 described above is mounted on the middle mold 21b of the lower mold 21. The reinforcing ring 4 makes the lower surface of the radial part 4b abut on the convex part 21e of the middle die 21b, and the flange part 4
By fitting the inner diameter end of b into the outer diameter end 21f of the inner mold 21c, positioning can be performed with high accuracy.
【0048】そして、成形時に流動化して拡がりキャビ
ティ23内に充填されるシール部5の素材としてのゴム
生地5’を所定位置に載置する。Then, a rubber material 5 ′ as a material of the seal portion 5, which is fluidized and expanded in the molding process and is filled in the cavity 23, is placed at a predetermined position.
【0049】開いた状態の上型22’(2点鎖線)を矢
印A1の方向に型閉めし、加熱及び加圧を行う。成形時
には、熱により軟化した環状シールリップ6の当接面6
aにゴム生地5’の圧力によりねじ溝6bを形成する。
成形が終了したら型開きして成形品を取り出し、シール
部5の余剰部分やバリを適宜切断して密封装置1を完成
させれば良い。The opened upper mold 22 '(two-dot chain line) is closed in the direction of arrow A1, and heating and pressurization are performed. At the time of molding, the contact surface 6 of the annular seal lip 6 softened by heat
A thread groove 6b is formed in a by the pressure of the rubber material 5 '.
When the molding is completed, the mold is opened, the molded product is taken out, and an excess portion of the seal portion 5 and burrs are appropriately cut to complete the sealing device 1.
【0050】この成形工程においては、成形型と環状シ
ールリップ6との相対位置関係を気にする必要がなく、
補強環4の位置さえ決まれば環状シールリップ6の位置
もおのずと決定される。また、環状シールリップ6が平
面状であるので、成形時に圧力を加えることが容易であ
り、ねじ溝6bの成形加工性が良い。In this molding step, there is no need to worry about the relative positional relationship between the mold and the annular seal lip 6,
As long as the position of the reinforcing ring 4 is determined, the position of the annular seal lip 6 is naturally determined. Further, since the annular seal lip 6 is flat, it is easy to apply pressure during molding, and the molding processability of the thread groove 6b is good.
【0051】図6ではねじ溝6bを軸との当接面6a側
にのみ形成したものであったが、環状シールリップ6の
柔軟性を増加させる目的で両面に形成することも可能で
あり、図7にその構成を例示する。6cは環状シールリ
ップ6の当接面6aの反対側の面に形成されたねじ溝で
ある。このねじ溝6cは上型22の環状の突部22aに
設けられたねじ溝形成部22bにより形成されるが、ポ
ンプ作用を目的としないのでねじ溝でなく複数の同心円
状の溝でも構わない。In FIG. 6, the screw groove 6b is formed only on the side of the contact surface 6a with the shaft. However, it can be formed on both surfaces for the purpose of increasing the flexibility of the annular seal lip 6. FIG. 7 illustrates the configuration. Reference numeral 6c denotes a thread groove formed on the surface of the annular seal lip 6 opposite to the contact surface 6a. The screw groove 6c is formed by the screw groove forming portion 22b provided on the annular protrusion 22a of the upper die 22, but may not be a screw groove but may be a plurality of concentric grooves because the pump operation is not intended.
【0052】両面にねじ溝を付けると、環状シールリッ
プ6の柔軟性が増加して軸の偏心に対する追随性が向上
すると共に、緊迫力を低下させた場合には発熱や摩耗を
低減することになり寿命を延ばすことが可能となる。When thread grooves are provided on both sides, the flexibility of the annular seal lip 6 is increased, and the followability to the eccentricity of the shaft is improved. In addition, when the tightening force is reduced, heat generation and wear are reduced. The service life can be extended.
【0053】図8(a),(b)はねじ溝6b,6cの
断面形状の一例を示したものであり、ここでは山形と波
形が示されている。FIGS. 8 (a) and 8 (b) show an example of the cross-sectional shape of the thread grooves 6b and 6c. Here, a mountain shape and a waveform are shown.
【0054】図9は成形型から取り出した密封装置1の
環状シールリップ6の内径端部6dの仕上げ方法を説明
する図である。内径端部6dは図9(a)のように刃先
25によりシール部5の余剰部分やバリを切削加工によ
り除去することができる。内径端部6dは図9(b)の
ように内径端部6dにゴム状弾性部材が当接面6a側へ
現れないようにしても良いし、図9(c)の如くゴム状
弾性部材6eを残して環状シールリップ6の先端部の例
えば0.5mmから2.0mm程度はゴム状弾性部材6
eと軸の摺動表面が接触するようにしても良い。FIG. 9 is a view for explaining a method of finishing the inner end 6d of the annular seal lip 6 of the sealing device 1 taken out of the mold. As shown in FIG. 9A, the inner end 6 d can remove the excess portion and the burr of the seal portion 5 by cutting with the cutting edge 25. As shown in FIG. 9B, the rubber-like elastic member 6e may not be formed on the inner-diameter end 6d so that the rubber-like elastic member does not appear on the contact surface 6a side. For example, about 0.5 mm to 2.0 mm at the tip of the annular seal lip 6 is
e and the sliding surface of the shaft may be in contact with each other.
【0055】また、従来技術の説明における図11の密
封装置100にあるように、樹脂材による第2シール部
材103の先端部に第1シールリップ102bが配設さ
れる構成の密封装置に本発明を適用する場合には、ゴム
状弾性部材6eの形状をリップ形状とすれば良い。そし
てその際には、環状シールリップ6の図において上側に
薄く形成されているシール部5の径方向部5cの厚みを
増加させることで、使用時にリップに緊迫力を与えるこ
とができる。Further, as shown in the sealing device 100 of FIG. 11 in the description of the prior art, the present invention is applied to a sealing device having a structure in which a first sealing lip 102b is provided at the tip of a second sealing member 103 made of a resin material. Is applied, the rubber-like elastic member 6e may have a lip shape. In this case, by increasing the thickness of the radial portion 5c of the seal portion 5 which is formed thinner on the upper side of the annular seal lip 6 in the drawing, a tightening force can be applied to the lip during use.
【0056】図10は、密封装置1を使用装置への組立
を容易にするために、予め環状シールリップ6の曲げ加
工を行っている状態の図である。25はリップの曲げ治
具であり、密封装置1に挿入される使用装置の軸とほぼ
同径である。この曲げ治具25の挿入と共に加熱して環
状シールリップ6の曲げ加工を行う。FIG. 10 is a view showing a state in which the annular sealing lip 6 has been bent in advance in order to easily assemble the sealing device 1 into a used device. Reference numeral 25 denotes a lip bending jig having substantially the same diameter as a shaft of a used device inserted into the sealing device 1. The bending of the annular seal lip 6 is performed by heating with the insertion of the bending jig 25.
【0057】もっとも、曲げ加工を事前に行わないで使
用装置への組立と同時に使用装置の軸により曲げても良
いが、環状シールリップ6の緊迫力の調整をとることが
難しいことと、組立に伴い環状シールリップ6に傷を付
けたり損傷させてしまう恐れがあるので好ましい方法で
はない。Of course, it is possible to bend by the axis of the used apparatus at the same time as the assembly to the used apparatus without performing the bending process in advance, but it is difficult to adjust the tightening force of the annular seal lip 6, and This is not a preferred method because the annular seal lip 6 may be damaged or damaged.
【0058】さらに、図6の成形型の形状を変更して、
成形時に環状シールリップ6をある程度の曲げを伴うよ
うに成形させるようにすることで、曲げ加工を不要とす
ることも考えられる。Further, by changing the shape of the mold shown in FIG.
By forming the annular seal lip 6 with a certain degree of bending at the time of molding, it is conceivable that the bending process becomes unnecessary.
【0059】[0059]
【発明の効果】上記の実施の形態により説明された本発
明によると、樹脂材による環状シールリップがその材質
に係らず補強環により密封装置に機械的に強固に固定さ
れるので、環状シールリップを固定するのに化学処理や
接着工程は不要となる。According to the present invention described in the above embodiment, the annular seal lip made of resin material is mechanically and firmly fixed to the sealing device by the reinforcing ring regardless of the material. No chemical treatment or bonding process is required to fix the slab.
【0060】環状シールリップとシール部との接合面が
剥離した場合でも、シール性を維持することが可能であ
る。Even if the joint surface between the annular seal lip and the seal portion is peeled off, it is possible to maintain the sealing performance.
【0061】環状シールリップにねじ溝を備えること
で、環状シールリップの可撓性が高まり、密封装置の稼
動時において、環状シールリップの密封性が向上すると
共に、密封装置に軸等を組み付ける際の作業性が向上す
る。By providing the annular seal lip with the thread groove, the flexibility of the annular seal lip is increased, and the sealing performance of the annular seal lip is improved during the operation of the sealing device. Workability is improved.
【0062】環状シールリップが平ワッシャ形状である
と、環状シールリップは容易に製作可能でコストも低
く、またねじ溝形成の際の成形加工性が高い。When the annular seal lip has a flat washer shape, the annular seal lip can be easily manufactured, the cost is low, and the formability in forming the thread groove is high.
【図1】図1(a)は本発明の実施の形態に係る密封装
置の断面説明図。FIG. 1A is an explanatory cross-sectional view of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は本発明の第2の実施の形態に係る密封装
置の断面説明図。FIG. 2 is an explanatory sectional view of a sealing device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図3はプレス成形された組立部材の図。FIG. 3 is a view of a press-formed assembly member.
【図4】図4は組立部材のプレス工程の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a pressing process of an assembly member.
【図5】図5は補強環の図。FIG. 5 is a diagram of a reinforcing ring.
【図6】図6は密封装置の成形工程を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a molding process of the sealing device.
【図7】図7は密封装置の成形工程を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a molding step of the sealing device.
【図8】図8はねじ溝の断面形状の一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of a thread groove.
【図9】図9は環状シールリップの内径端部の仕上げ方
法を説明する図。FIG. 9 is a view for explaining a method of finishing the inner end of the annular seal lip.
【図10】図10は環状シールリップの曲げ加工を行っ
ている状態の図。FIG. 10 is a view showing a state in which an annular seal lip is being bent;
【図11】図11は従来の密封装置の断面説明図。FIG. 11 is an explanatory sectional view of a conventional sealing device.
【図12】図12は従来の密封装置の成形方法を説明す
る図。FIG. 12 is a diagram illustrating a molding method of a conventional sealing device.
1 密封装置 2 はめ合い部 3 シールリップ部 4,14 補強環 4a 外環部 4b フランジ部 4c 圧接端 4d 凹溝 4e 凸条 5 シール部 5’ゴム生地 5a 外周密封部 5b ダストリップ 5c 径方向部 6 環状シールリップ 6a 当接面 6b,6c ねじ溝 6d 内径端部 6e ゴム状弾性部材 7 組立部材 21 下型 21a 外型 21b 中型 21c 内型 21d ねじ溝形成部 21e 凸部 21f 外径端部 22 上型 22a 凸部 23 キャビティ 25 リップの曲げ治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing device 2 Fitting part 3 Seal lip part 4, 14 Reinforcement ring 4a Outer ring part 4b Flange part 4c Press-contact end 4d Concave groove 4e Protrusion 5 Seal part 5'Rubber cloth 5a Outer peripheral sealing part 5b Dustrip 5c Radial part Reference Signs List 6 annular seal lip 6a abutment surface 6b, 6c screw groove 6d inner diameter end 6e rubbery elastic member 7 assembly member 21 lower die 21a outer die 21b middle die 21c inner die 21d screw groove forming part 21e convex part 21f outer diameter end 22 Upper mold 22a Convex part 23 Cavity 25 Lip bending jig
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−46371(JP,A) 特開 平3−234977(JP,A) 特開 昭60−220269(JP,A) 特開 平8−128534(JP,A) 特開 昭63−1866(JP,A) 実開 平5−38392(JP,U) 実開 平2−59367(JP,U) 実開 昭63−182361(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 15/32 311 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-46371 (JP, A) JP-A-3-234977 (JP, A) JP-A-60-220269 (JP, A) JP-A-8- 128534 (JP, A) JP-A-63-1866 (JP, A) JP-A-5-38392 (JP, U) JP-A 2-59367 (JP, U) JP-A 63-182361 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F16J 15/32 311
Claims (5)
環状シールリップの周端部を挟持する折り曲げ断面を有
する金属補強環と、ゴム状弾性材よりなるもので前記補
強環及び環状シールリップと一体的に加硫成形されて、
該環状シールリップに接合されるシール部と、を備えた
ことを特徴とする密封装置。1. An annular seal lip made of a resin material, a metal reinforcing ring having a bent cross section sandwiching a peripheral end of the annular seal lip, and a reinforcing ring and an annular seal lip made of a rubber-like elastic material. Vulcanized integrally ,
A sealing portion joined to the annular seal lip .
ることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。2. The sealing device according to claim 1, wherein the annular sealing lip has a thread groove.
あることを特徴とする請求項1または2に記載の密封装
置。3. The sealing device according to claim 1, wherein the annular seal lip has a flat washer shape.
ルリップと、この環状シールリップの周端部を挟持する
折り曲げ断面を有する補強環とを組立部材として予め一
体化し、この組立部材を成形型に装着してゴム状弾性材
よりなるシール部を加硫成形して、環状シールリップに
シール部を接合したことを特徴とする密封装置の製造方
法。4. A flat washer-shaped annular seal lip made of a resin material and a reinforcing ring having a bent cross section for sandwiching a peripheral end of the annular seal lip are integrated as an assembly member in advance, and the assembly member is formed into a molding die. And vulcanize the seal made of rubber-like elastic material to form an annular seal lip.
A method for manufacturing a sealing device, wherein a sealing portion is joined .
形成するねじ溝形成部を備え、シール部の加硫成形と同
時に該ねじ溝を形成することを特徴とする請求項4に記
載の密封装置の製造方法。5. The molding die according to claim 4, further comprising a thread groove forming portion for forming a thread groove in the annular seal lip, wherein the thread groove is formed simultaneously with vulcanization molding of the seal portion. Manufacturing method of sealing device.
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---|---|---|---|
JP09484896A JP3261309B2 (en) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | Sealing device and method of manufacturing sealing device |
US08/823,552 US6401322B1 (en) | 1996-03-25 | 1997-03-25 | Method of manufacturing a sealing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH09257133A JPH09257133A (en) | 1997-09-30 |
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Family
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Family Applications (1)
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KR101215059B1 (en) * | 2004-12-28 | 2012-12-24 | 이글 고오교 가부시키가이샤 | shaft sealing device |
JP2012149725A (en) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Nok Corp | Sealing device, and method of manufacturing the same |
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- 1996-03-25 JP JP09484896A patent/JP3261309B2/en not_active Expired - Lifetime
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