JP4366952B2

JP4366952B2 - シール装置の製造方法

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Publication number: JP4366952B2
Application number: JP2003039201A
Authority: JP
Inventors: 拡光浅井; 成明相原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2004251299A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の対象となるシール装置は、例えば、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持する転がり軸受ユニット等の各種回転支持装置の開口端部を塞いで、この回転支持装置内に異物が侵入する事を防ぐ為に使用する。
【０００２】
【従来の技術】
各種回転支持装置に組み込まれるシール装置は、１個若しくは複数個組み合わせて使用され、回転支持装置の開口端部を塞ぐ。この様なシール装置として、ゴム等により形成した弾性材を金属製の芯金により補強した構造が、従来から知られている。この従来から知られているシール装置の基本的構造に就いて、後述する本発明の実施の形態の１例を示す、図２により説明する。シール装置１は、芯金２と、この芯金２に全周に亙って添着され、シールリップ３ａ〜３ｃを有する弾性材４とから構成される。このうちの芯金２は、一般的に、断面略Ｌ字形に形成され、円筒部５と、この円筒部５の基端部（図２の左端部）から径方向に折れ曲がった円輪部６とから成る。そして、この円輪部６の片側面（図２の右側面）及び上記円筒部５の周面に、全周に亙って上記弾性材４を添着する。
【０００３】
上述の様に構成されるシール装置１を、請求項に記載した一方の部材に相当するハウジング７の内径側に、請求項に記載した他方の部材に相当する回転軸（図示省略）を支持して成る、回転支持装置に組み込む際には、上記円筒部５をこのハウジング７の内周面に内嵌固定する。そして、上記弾性材４を構成するシールリップ３ａ〜３ｃの先端縁を、上記回転軸の外周面、若しくは、この回転軸の外周面に外嵌したスリンガの側面に摺接させる。この結果、この回転軸の外周面と上記ハウジング７の内周面との間に存在する空間の開口端部を塞いで、この空間への異物の侵入を防止できる。
【０００４】
ところで、上記ハウジング７の内周面と上記芯金２を構成する円筒部５の外周面との嵌合部は、高い嵌合強度及び密封性を有する事が要求される。即ち、上記シール装置１が使用時に上記回転支持装置から外れる事がない様に、上記嵌合部の嵌合強度を確保すると共に、この嵌合部から異物が侵入する事がない様に、この嵌合部の密封性を確保する事も要求される。この様に、嵌合強度及び密封性を確保する為には、上記芯金２の円筒部５を上記ハウジング７の内周面に締り嵌めで嵌合する。しかし、上記芯金２は、通常、プレス加工により形成される為、高精度に加工する事は難しい。言い換えれば、寸法のばらつき（本明細書で寸法のばらつきとは、寸法公差内での寸法のばらつきを言う。本明細書全体で同じ。）が大きい。従って、常に、上記嵌合部の締め代を確保する為には、上記芯金２が寸法公差の下限値（最小許容寸法）の時、この嵌合部の締め代（必要最小締め代）を確保できる様に、このハウジング７の内周面の内径を設定する必要がある。即ち、上記芯金２を構成する円筒部５の、寸法公差の下限値の時の（ハウジング７の内周面に嵌合する前の）外径をＤ_min 、上記ハウジング７の内径をＤ₇ 、上記必要最小締め代をδとした場合、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ は、上記円筒部５の外径Ｄ_min （寸法公差の下限値）からこの上記必要最小締め代δを差し引いた値以下（Ｄ₇ ≦Ｄ_min −δ）でなければならない。但し、上記円筒部５を上記ハウジング７に内嵌固定可能とする必要上、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ を過度に小さくはできない。
【０００５】
上述の様に、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ を、上記円筒部５の外径の寸法公差の下限値（Ｄ_min ）を基準として設定すれば、この円筒部５の外径寸法が寸法公差内でばらついても、このハウジング７の内周面と上記円筒部５の外周面との嵌合部の締め代を常に確保できる。しかし、上述の様に上記ハウジング７の内径Ｄ₇ を規制した場合、芯金２の寸法のばらつきにより上記円筒部５の外径が大きくなった場合に問題がある。例えば、この円筒部５の外径寸法が寸法公差の上限値Ｄ_max （最大許容寸法）である場合の締め代δ′は、上記必要最小締め代δに、寸法公差α（＝Ｄ_max −Ｄ_min ）を加えた値（δ′＝δ＋α）となる。即ち、上記締め代δ′が上記必要最小締め代δに対して寸法公差α分大きくなる。この様に、上記芯金２を上記ハウジング７に嵌合する為の締め代が必要以上に大きくなると、この芯金２をこのハウジング７の内周面に嵌合する時に必要な力が過度に大きくなる。この結果、シール装置１をハウジング７の内周面に嵌合する作業の効率が低下するばかりでなく、嵌合時に上記芯金２が変形する可能性がある。そして、この芯金２が変形した場合、上記シール装置１の性能が低下する原因となる。
【０００６】
これに対して、上述の様にハウジングの内径を芯金との嵌合部の必要最小締め代に基づいて規制する事なく、又、シール装置を構成する芯金の寸法のばらつきに拘わらず、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保できる構造として、特許文献１、２に記載された構造がある。このうちの特許文献１に記載されたシール装置１ａは、図５に示す様に、芯金２ａを構成する円筒部５ａの先端部（図５の右端部）を径方向内方に断面クランク状に折り曲げ、この部分の外周面を小径段部８としている。そして、上記芯金２の全周に亙って添着された、ゴム材製の弾性材４ａの一部を、図示の様に、この小径段部８にも添着している。この小径段部８に添着した弾性材４ａの外径は、上記円筒部５ａの小径段部８以外の部分の外径よりも大きい。この様に構成されるシール装置１ａを回転支持装置に組み込む為に、上記円筒部５ａをハウジング７（図２参照）の内周面に内嵌した場合、上記小径段部８に添着した弾性材４ａが、このハウジング７の内周面とこの小径段部８との間で圧縮された状態となる。この結果、上記芯金２ａの寸法のばらつきが生じた場合でも、上記弾性材４ａの弾性力により、上記円筒部５ａの外周面と上記ハウジング７の内周面との嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保できる。
【０００７】
一方、上記特許文献２に記載された構造は、図６に示す様に、芯金２ｂを構成する円筒部５ｂの先端部（図６の右端部）に、外径がこの円筒部５ｂの中間部乃至基端部（図６の左端部）の外径よりも大きい、大径部９を形成している。そして、この円筒部５ｂのこの大径部９より基端側の小径部１０の外周面に、円輪部６ａの内周縁（図６の下端縁）に設けた弾性材４ｂとは別の、ゴム材製の弾性材４ｃを添着している。この様な図６に記載したシール装置１ｂも、上述した図５のシール装置１ａと同様に、上記円筒部５ｂをハウジング７（図２参照）に内嵌固定した場合、上記弾性材４ｃがこのハウジング７の内周面と上記小径部１０との間で圧縮された状態となる。そして、この弾性材４ｃの弾性により、嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保する。尚、上記シール装置１ｂは、ハウジング７に内嵌固定する場合、上記円筒部５ｂの先端部から挿入する。この為、この円筒部５ｂの大径部９の先端部外周面には面取り部１１を形成している。
【０００８】
【特許文献１】
実公昭３９−１９５１２号公報
【特許文献２】
実開平５−９４５７５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、特許文献１、２に記載されたシール装置１ａ、１ｂの場合、次の様な問題がある。即ち、図５に示したシール装置１ａの場合、ハウジング７の内周面に内嵌固定する際に、このハウジング７の端面により、小径段部８に添着した弾性材４ａの一部が削り取られてしまう場合がある。この場合、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を十分に確保できない。又、円筒部５ａに上記小径段部８を形成する必要がある為、製造コストが上昇する。一方、図６に示したシール装置１ｂによれば、円筒部５ｂの先端部に大径部９を形成している為、この円筒部５ｂをハウジング７の内周面に内嵌する時に、この大径部９の存在により、小径部１０に添着した弾性材４ｃが削り取られる量を少なくできる。但し、上記シール装置１ｂの場合も、上記円筒部５ｂの先端部にこの大径部９を形成する必要があり、製造コストが高くなる。又、上記小径部１０に上記弾性材４ｃを、上記芯金２ｂの内径側に設けた弾性材４ｂとは別に設ける構造としている為、この点も製造コスト上昇の原因となる。
【００１０】
又、上述の図５、６に示した様に、上記弾性材４ａ、４ｃにより、ハウジング７の内周面と円筒部５ａ、５ｂの外周面との嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保する場合、この嵌合部の嵌合強度及び密封性を長期に亙って確保する事が難しい。即ち、上記弾性材４ａ、４ｃはゴム材により形成されている為、クリープ変形が大きい。従って、上記弾性材４ａ、４ｃは、このクリープ変形等の劣化により、比較的早期に弾性力が低下する。この為、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を長期に亙って確保できない。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて発明したシール装置の製造方法に関するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象となるシール装置は、前述した従来構造のシール装置と同様に、相対回転する２つの部材の、互いに対向する周面同士の間に存在する空間の開口端部を塞ぐ為に使用する。
このシール装置は、芯金と、弾性材とを備える。
このうちの芯金は、金属製で、上記２つの部材のうちの一方の部材の周面に嵌合固定する円筒部と、この円筒部の基端部から上記他方の部材の周面に向け折れ曲がった円輪部とから成る。
又、上記弾性材は、上記芯金の全周に亙って添着され、他方の部材の一部（スリンガを含む）に摺接するシールリップを有する。
又、上記円筒部は、上記一方の部材の周面に嵌合固定する前の状態で、基端部から先端部に向かう程、この一方の部材の周面に向かう方向に傾斜した円すい筒状に形成されている。
更に、上記円筒部の、先端面は、上記弾性材の一部に覆われるが、上記一方の部材側の周面は、この弾性材に覆われない。
本発明の場合、この様な構成を有するシール装置を製造すべく、
先ず、上記芯金を、金型のキャビティ内に、次の様に設置する。
即ち、このキャビティ内に上記円筒部を弾性変形させつつ挿入し、上記円輪部の上記一方の部材側の側面をこのキャビティの底面に全周に亙って当接させる。これと共に、上記円筒部のこの一方の部材側の先端部周面をこのキャビティを構成する周面に、この円筒部の弾性復元力により全周に亙って弾性的に当接させる。そして、この円筒部の先端面とこのキャビティの内面の一部でこの先端面と対向する部分との間に隙間を設けた状態とする。
この様に、芯金をキャビティ内に設置した後、この芯金の上記他方の部材側からこのキャビティ内に、溶融したゴム材を射出する。そして、この芯金への上記弾性材の添着作業を完了した後、上記底面に開口する通孔を挿通したノックアウトピンにより上記芯金を上記キャビティ内から取り出す。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、ゴム材の射出作業により、このゴム材が芯金の円筒部の一方の部材側の周面に回り込む事がない。即ち、この芯金の円輪部はキャビティの底面と全周に亙って当接しており、上記円筒部の先端部周面はこのキャビティの周面に、全周に亙って弾性的に当接している。この為、上記芯金の寸法のばらつきに拘わらず、上記ゴム材が上記円筒部の一方の部材側の周面に回り込む事がない。
又、上記円筒部を円すい筒状に形成している為、上記キャビティ内への上記芯金の嵌合及び取り出しの作業を容易にする事ができる。
又、本発明の製造方法により製造されるシール装置の場合、上記円筒部を上記一方の部材の周面に嵌合固定した状態で、この円筒部の周面に対向する周面が、この一方の部材の周面に弾性的に当接する。この為、芯金の寸法が多少ばらついても、この一方の部材の周面と上記円筒部の周面との嵌合部の嵌合強度及び密封性を十分に確保できる。又、これら両周面同士を当接させる為の弾性を得る為に、上記円筒部を円すい筒状に形成しているのみである為、製造コストの上昇を抑えられる。更に、上記芯金は金属製である為、上記一方の部材の周面に嵌合する上記円筒部の周面も金属面となる。従って、ゴム等の弾性材に比べて、クリープ変形等の劣化が少なく、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を長期に亙って確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示す。本例のシール装置１は、従来構造のシール装置と同様に、相対回転する２つの部材であって、回転支持装置を構成する、ハウジング７と回転軸（図示省略）との、互いに対向する周面同士である、ハウジング７の内周面と回転軸の外周面との間に存在する空間の開口端部を塞ぐ為に使用する。この様なシール装置１は、断面Ｌ字形で全体が円環状の芯金２と、弾性材４とを備える。このうちの芯金２は、軟鋼板等の金属板にプレス加工を施して、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成して成り、上記ハウジング７の内周面に嵌合固定する円筒部５と、この円筒部５の基端部（図１、２の左端部、図３、４の下端部）から内径側（回転軸の外周面側、図１、２の下側）に向け折れ曲がった円輪部６とを備える。
【００１４】
又、上記弾性材４は、ゴム材製で、上記円筒部５の内周面及び上記円輪部６の片側面（図１、２の右側面）に、全周に亙って添着されており、３本のシールリップ３ａ〜３ｃを有する。これら各シールリップ３ａ〜３ｃは、上記回転軸の外周面に固定する断面略Ｌ字形のスリンガ（図示省略）に、それぞれ摺接させる。即ち、このスリンガは、この回転軸の外周面に外嵌する円筒部と、この円筒部の端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部とを有する。そして、このスリンガのうちの円筒部の外周面に、上記３本のシールリップ３ａ〜３ｃのうち、弾性材４の内周縁に形成した２本のシールリップ３ｂ、３ｃを摺接させると共に、残りのシールリップ３ａを、上記スリンガのうちの円輪部の片側面に摺接させる。尚、回転軸にスリンガを外嵌しないで、シールリップを直接回転軸に摺接させる場合もある。この場合、上記３本のシールリップ３ａ〜３ｃのうち、シールリップ３ａを省略し、シールリップ３ｂ、３ｃを上記回転軸の外周面に直接摺接させるか、或は、上記シールリップ３ａを、回転軸の外周面に形成した段部若しくはフランジの側面に摺接させる。
【００１５】
特に、本例のシール装置１は、上記芯金２を次の様に形成している。即ち、この芯金２を構成する上記円筒部５は、上記ハウジング７の内周面に嵌合固定する前の自由状態で、基端部から先端部（図１、２の右端部、図３、４の上端部）に向かう程、径方向外方（上記ハウジング７の内周面に向かう方向）に向かう方向に傾斜した、円すい筒状に形成している。この為、図１に示す様に、この円筒部５の先端部の外径Ｄ₅ を、この円筒部５の基端部の外径ｄ₅ よりも大きく（Ｄ₅ ＞ｄ₅ ）している。本例の場合には、この様に、上記円筒部５全体を円すい筒状に形成する事により、この円筒部５の外周面を上記ハウジング７の内周面に向かう方向に傾斜させている。
【００１６】
又、上記円筒部５の先端部の自由状態での外径Ｄ₅ は、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ よりも大きい（Ｄ₅ ＞Ｄ₇ ）。この為、図２に示す様に、上記シール装置１を、このハウジング７の内周面に、上記芯金２を構成する上記円輪部６をこのハウジング７の内径側に存在する空間の奥側に配置した状態で内嵌固定した状態では、上記円筒部５の外周面がこのハウジング７の内周面に弾性的に当接する。即ち、この円筒部５の先端部の自由状態での外径Ｄ₅ が、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ よりも大きい為、この円筒部５をハウジング７の内周面に内嵌する事に伴い、この円筒部５の先端部が径方向内方に弾性変形する。そして、この円筒部５をこのハウジング７の内周面に内嵌固定した状態では、この円筒部５に拡径方向の弾性復元力が作用し、この円筒部５がこのハウジング７の内周面に、全周に亙って弾性的に当接する。
【００１７】
又、上記円筒部５の先端面は、上記弾性材４の一部に覆われている。即ち、上記各シールリップ３ａ〜３ｃを有する弾性材４の一部を上記円筒部５の先端面まで回り込ませている。この様に、この円筒部５の先端面を弾性材４の一部で覆う事により、上記シール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ は、この円筒部５の軸方向の幅Ｌ₅ よりも大きく（Ｌ₁ ＞Ｌ₅ ）なる。
【００１８】
上述の様に構成される、本例のシール装置１は、次の様な製造方法により形成される。先ず、このシール装置１を構成する芯金２を、軟鋼板等にプレス加工を施して、上述した様に、円筒部５が円すい筒状となる様に形成する。そして、この様に形成した芯金２を、図３に示す様に、成形装置１２を構成する第一の金型１３に設置する。この第一の金型１３は、その片面（図３、４の上面）に、円環状に形成された環状凹溝１４を設けており、この環状凹溝１４内に上記芯金２を設置する。この環状凹溝１４の外側周面１５は、この環状凹溝１４の中心軸と平行な円筒面としている。これに対して、この環状凹溝１４の内側周面１６は、上記シール装置１を構成するシールリップ３ｂ、３ｃの形状に合わせた凹凸状に、全周に亙り形成されている。又、上記環状凹溝１４の底面１７のうち上記芯金２を構成する円輪部６と対向する面は、この環状凹溝１４の中心軸に直交する平面としている。尚、上記第一の金型１３の一部（図３、４の下部）を貫通し、上記底面１７に開口する通孔２４は、上記芯金２を取り出す為のノックアウトピンを挿通する為のものである。
【００１９】
上記芯金２の上記環状凹溝１４内への設置は、この芯金２を構成する上記円筒部５を弾性変形させつつ挿入し、この円筒部５を上記外側周面１５に内嵌する事により行なう。本例の場合、この外側周面１５の直径Ｄ₁₅をこの円筒部５の先端部の自由状態での外径Ｄ₅ よりも小さく（Ｄ₁₅＜Ｄ₅ ）している。この為、この芯金２を上記外側周面１５に内嵌した状態で、上記円筒部５の外周面がこの円筒部５の弾性復元力によりこの外側周面１５に弾性的に当接する。従って、上記芯金２の外径寸法にばらつきがあっても、上記円筒部５の、少なくとも先端部がこの外側周面１５から離れる事はない。この様に、上記芯金２を構成する円筒部５が、この芯金２の外径寸法のばらつきに拘わらず、この外側周面１５に全周に亙って弾性的に当接する様にすれば、後述する、弾性材４を射出形成する工程の際に、この弾性材４の一部が上記円筒部５の外周面に回り込む事を防止できる。
【００２０】
又、本例の場合、上記円筒部５を円すい筒状に形成している為、上記外側周面１５の直径Ｄ₁₅を、上記円筒部５の基端部の外径ｄ₅ よりも大きく（Ｄ₁₅＞ｄ₅ ）設定できる。この結果、上記環状凹溝１４内への上記芯金２の嵌合及び取り出しの作業を容易にする事ができる。即ち、上記円筒部５が円すい筒状ではなく、中心軸と平行な直円筒状に形成されていた場合、この円筒部５の外周面と上記外側周面１５との嵌合部の隙間をなくす為、この嵌合部の締め代を考慮する必要がある。この場合、上記芯金２の外径寸法のばらつきにより、上記円筒部５の基端部の外径ｄ₅ が寸法公差の上限値となった時、上記環状凹溝１４内への上記芯金２の嵌合及び取り出しに必要な力が大きくなる。この結果、作業性が悪化すると共に、この芯金２が変形したり、この芯金２が取り出せなくなる場合がある。これに対して本例の場合には、上記外側周面１５の直径Ｄ₁₅を上記円筒部５の基端部の外径ｄ₅ よりも大きく設定し、しかも、上記嵌合部の嵌合強度を適切にできるので、上記環状凹溝１４内への上記芯金２の嵌合及び取り出しの作業を容易にする事ができる。
【００２１】
又、上記環状凹溝１４の深さＨ₁₄を、上記円筒部５の軸方向（図１、２の左右方向、図３、４の上下方向）の幅Ｌ₅ よりも大きく（Ｈ₁₄＞Ｌ₅ ）している。即ち、この環状凹溝１４内に上記芯金２を、この芯金２を構成する円輪部６の他側面（図３、４の下面）が前記底面１７と当接するまで挿入した時に、上記円筒部５の先端面は、上記第一の金型１３の片面（図３、４の上面）が存在する仮想平面よりも、上記底面１７側（図３、４の下側）に存在する。従って、寸法のばらつきにより、上記円筒部５の軸方向の幅が多少（寸法公差内で）大きくなったとしても、この円筒部５の先端面が上記仮想平面から突出する事がない。この為、次述する様に、第二の金型１８と上記第一の金型１３とを組み合わせた時に、上記円筒部５の先端部がこの第二の金型１８の他面（図３、４の下面）と接触して、上記芯金２が変形する事がない。
【００２２】
次に、図４に示す様に、上記芯金２を上記環状凹溝１４内に設置した状態で、上記第二の金型１８の他面に突設した環状凸部１９を、上記第一の金型１３の環状凹溝１４に進入させる事により、これら第一の金型１３と第二の金型１８とを組み合わせる。上記環状凸部１９は、上記環状凹溝１４と整合する位置に、この環状凹溝１４と同心に設けている。又、上記第二の金型１８と第一の金型１３とを組み合わせた状態で、上記環状凸部１９と上記環状凹溝１４とに囲まれる空間であるキャビティ２０は、上記芯金２に添着する弾性材４の形状となる。
【００２３】
そして、上記キャビティ２０内に、溶融したゴム材２１を射出する。このゴム材２１の射出は、上記第一の金型１３と第二の金型１８とを組み合わせた状態で、上記芯金２の内径側（図３、４の右側）に存在する供給路２２を通じて行なう。本例の場合、前述した様に、このゴム材２１の射出作業により、このゴム材２１が上記円筒部５の外周面に回り込む事がない。即ち、上記芯金２の円輪部６は上記底面１７と全周に亙って当接しており、上記円筒部５の先端部外周面は上記外側周面１５に、全周に亙って弾性的に当接している。この為、この芯金２の寸法のばらつきに拘わらず、上記ゴム材２１が上記円筒部５の外周面に回り込む事がない。
【００２４】
又、前述した様に、上記環状凹溝１４の深さＨ₁₄を上記円筒部５の軸方向の幅Ｌ₅ よりも大きくしている為、この円筒部５の先端面と上記第二の金型１８の他面との間には、隙間２３が存在する。この為、上記ゴム材２１がこの隙間２３に入り込む事により、上記円筒部５の先端面がこのゴム材２１により覆われる。従って、前記シール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ は、上記円筒部５の軸方向の幅Ｌ₅ の大きさに拘わらず、上記環状凹溝１４の深さＨ₁₄となる。
【００２５】
上述の様に、上記キャビティ２０内にゴム材２１を射出した後、このゴム材２１を加硫する事により、この芯金２への上記弾性材４の添着作業が完了する。そして、上記第一の金型１３と第二の金型１８とを分離して、前記底面１７に開口する通孔２４を挿通したノックアウトピンにより、上記キャビティ２０内から弾性材４を添着した芯金２を取り出し、ばりを除去する事により、図１に示した、上記シール装置１が得られる。尚、上記キャビティ２０内に充填したゴム材２１を加圧して、得られる弾性材４の密度及び強度を高くする事もできる。
【００２６】
上述の様に構成される本例のシール装置１は、従来構造と同様に、上記ハウジング７の内周面と回転軸の外周面との間に存在する空間の開口端部を塞いで、この空間内に異物が侵入する事を防ぐ。特に、本例の場合、上記シール装置１を構成する芯金２を上記ハウジング７の内周面に嵌合した状態で、上記円筒部５の外周面がこのハウジング７の内周面に弾性的に当接する為、この芯金２の寸法のばらつきに拘わらず、上記ハウジング７の内周面と上記円筒部５の外周面との嵌合部の嵌合強度及び密封性を十分に確保できる。又、この様に、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保する為の弾性力を得る為の構造は、従来構造と比べて、嵌合固定前の上記円筒部５の形状を円すい筒状に形成しているのみである。従って、製造コストの上昇を殆ど伴わずに本例のシール装置１を得る事ができる。
【００２７】
又、本例の場合、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を十分に確保する為に、この嵌合部の締め代を、特に厳密に規制する必要がない。この為、上記芯金２の寸法のばらつきにより、締め代が過大となって作業性が悪化したり、シール装置の性能が低下する等の不都合が生じる事がない。即ち、前述した様に、芯金２として円筒部５を円すい筒状としていない（円筒部５が芯金２の中心軸と平行な）構造のものを使用した場合、上記芯金２の寸法のばらつきを考慮して、上記ハウジング７の内径Ｄ₇ を、円筒部５の外径の寸法公差の下限値Ｄ_min （最小許容寸法）から、必要最小締め代δを差し引いた値以下（Ｄ₇ ≦Ｄ_min −δ）とすると共に、嵌合可能とする面から、上記内径Ｄ₇ の下限値を規制する必要があった。これに対して本例の場合、上記円筒部５を円すい筒状に形成する事により、嵌合状態でこの円筒部５の外周面を上記ハウジング７の内周面に弾性的に当接させる為、上記必要最小締め代δ及び組立性を考慮しても、各部の径方向の寸法を厳密に規制する事なく、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を確保できる。
【００２８】
又、上記円筒部５の先端面を弾性材４の一部で覆っている為、シール装置１の軸方向の幅寸法のばらつきも抑える事ができる。即ち、このシール装置１は、前述の様に、前記成形装置１２により形成される為、このシール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ は、上記円筒部５の軸方向の幅Ｌ₅ の大きさに拘わらず、前記第一の金型１３の環状凹溝１４の深さＨ₁₄となる。従って、上記シール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ が上記芯金２の寸法のばらつきに影響されず、このシール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ のばらつきを抑える事ができる。この様に、シール装置１の軸方向の幅Ｌ₁ のばらつきが小さければ、このシール装置１をハウジングの内周面に組み込んだ時に、精度良く位置決めを行なう事ができる。更に、上記芯金２は金属製である為、上記ハウジングの内周面に嵌合する上記円筒部５の外周面も金属面となる。従って、ゴム材と比べてクリープ変形等の劣化が少なく、上記嵌合部の嵌合強度及び密封性を長期に亙って確保できる。
【００２９】
尚、上述した実施の形態では、シール装置１を、互いに相対回転する２つの部材のうち、外側部材であるハウジング７の内周面に内嵌固定する構造に就いて説明したが、本発明は、シール装置を内側部材（例えば、固定軸）の外周面に外嵌固定する構造に就いても適用可能である。この場合、外嵌固定する前の、シール装置を構成する芯金の円筒部を、基端部から先端部に向かう程、直径が小さくなる方向に傾斜した円すい筒状に形成する。この様に形成された円筒部を、上記内側部材の外周面に外嵌固定した場合、この円筒部に縮径方向の弾性復元力が作用する。この為、この円筒部の内周面がこの内側部材の外周面に、全周に亙って対して弾性的に当接する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の製造方法により得られるシール装置は、上述の様に構成され作用する為、芯金の寸法のばらつきに拘わらず、シール装置とこのシール装置を嵌合する部材との嵌合部の嵌合強度及び密封性を、長期に亙って確保できると共に、この様な構造を安価に得る事ができる。この為、各種回転支持装置の開口端部を長期に亙って確実に塞ぐ事ができ、これら各種回転支持装置の寿命向上を低コストで図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、ハウジングに嵌合固定する前の状態で示す部分断面図。
【図２】同じく、ハウジングに嵌合固定後の状態で示す部分断面図。
【図３】本発明のシール装置を得る為の成形装置の１例を、分離した状態で示す部分断面図。
【図４】同じく、組み合わせた状態で示す、部分断面図。
【図５】従来構造の第１例を示す、部分断面図。
【図６】同第２例を示す、部分断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂシール装置
２、２ａ、２ｂ芯金
３ａ、３ｂ、３ｃシールリップ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ弾性材
５、５ａ、５ｂ円筒部
６、６ａ円輪部
７ハウジング
８小径段部
９大径部
１０小径部
１１面取り部
１２成形装置
１３第一の金型
１４環状凹溝
１５外側周面
１６内側周面
１７底面
１８第二の金型
１９環状凸部
２０キャビティ
２１ゴム材
２２供給路
２３隙間
２４通孔

Claims

相対回転する２つの部材の、互いに対向する周面同士の間に存在する空間の開口端部を塞ぐ為に使用するシール装置の製造方法であって、
金属製で、一方の部材の周面に嵌合固定する円筒部とこの円筒部の基端部から他方の部材の周面に向け折れ曲がった円輪部とから成る芯金と、この芯金の全周に亙って添着され、上記他方の部材の一部に摺接するシールリップを有する弾性材とを備え、
上記円筒部は、上記一方の部材の周面に嵌合固定する前の状態で、基端部から先端部に向かう程、この一方の部材の周面に向かう方向に傾斜した円すい筒状に形成されており、上記円筒部の、先端面は、上記弾性材の一部に覆われるが、上記一方の部材側の周面は、この弾性材に覆われないものであるシール装置を製造すべく、
上記芯金を、金型のキャビティ内に、上記円筒部を弾性変形させつつ挿入し、上記円輪部の上記一方の部材側の側面をこのキャビティの底面に全周に亙って当接させると共に、上記円筒部のこの一方の部材側の先端部周面をこのキャビティを構成する周面に、この円筒部の弾性復元力により全周に亙って弾性的に当接させ、この円筒部の先端面とこのキャビティの内面の一部でこの先端面と対向する部分との間に隙間を設けた状態で設置した後、上記芯金の上記他方の部材側から上記キャビティ内に、溶融したゴム材を射出し、この芯金への上記弾性材の添着作業を完了した後、上記底面に開口する通孔を挿通したノックアウトピンにより、上記芯金を上記キャビティ内から取り出すシール装置の製造方法。