JP6868438B2 - Sealing device - Google Patents
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本発明は、例えば車両の油圧緩衝器(ショックアブソーバ)等に用いられる密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device used, for example, in a vehicle hydraulic shock absorber (shock absorber).
車両の油圧緩衝器(ショックアブソーバ)に用いられる密封装置としては、従来、特許文献1に記載されたものが知られている。
As a sealing device used for a vehicle hydraulic shock absorber (shock absorber), the one described in
この種の密封装置は、図7、図8に示すように、互いに面接触状態で接合する密封空間A側の環状基板101aと大気B側の環状基板101bとに、ゴム状弾性材料からなるオイルシール102とダストシール103とを一体成形(加硫接着)している。オイルシール102は、内周側にシールリップ102aを有し、外周側に外周リップ102bを有している。ダストシール103は、内周側にダストリップ103aを有している。
As shown in FIGS. 7 and 8, in this type of sealing device, an oil made of a rubber-like elastic material is formed on an
こうしてオイルシール102とダストシール103とがそれぞれ成形された二枚の環状基板101a,101bは、油圧緩衝器110におけるシリンダ111の開口端に設けられたカシメ部111aによってかしめられ、ロッドガイド112との間で挟持されている。この状態で、シールリップ102aとダストリップ103aとは、油圧緩衝器110のピストンロッド113に押し当てられて弾性変形する。そこでシールリップ102aは、ピストンロッド113に適切な締め代で密接し、油圧緩衝器110の内部空間である密封空間Aからの作動油の漏れ出しを防止する。またダストリップ103aは、ピストンロッド113に適切な締め代で密接し、外部から油圧緩衝器110の密封空間Aへの異物や泥水の侵入を防止する。
The two
図7、図8中、符号104はバックアップリングである。バックアップリング104は合成樹脂からなる円環状のもので、シールリップ102aの根元の内周部分を大気B側から支持し、油圧緩衝器110の密封空間Aに生ずる油圧によるシールリップ102aの変形を抑制する。つまり油圧緩衝器110の密封空間Aでは、ピストン(図示せず)の動作に伴って作動油の圧力が上昇すると、この油圧P(図9参照)は、ピストンロッド113の外周面に対するシールリップ102aの緊迫力を増大するように作用する。このときバックアップリング104は、シールリップ102aの根元の内周部分を大気B側から支持しているので、シールリップ102aの緊迫力の増大を抑制し、その耐圧性を維持する。
In FIGS. 7 and 8,
図9に示すように、合成樹脂からなるバックアップリング104は、オイルシール102のシールリップ102aに作用する油圧Pが高圧になるほど、縮径方向への変形量を増大させる。するとバックアップリング104はシールリップ102aを支持しきれなくなり、これに伴いシールリップ102aの変形量が大きくなってピストンロッド113に対する摩擦負荷が増大する。またバックアップリング104自体も、ピストンロッド113の外周面と接触する可能性がある。
As shown in FIG. 9, the
特許文献2は、大気側の環状基板101bとバックアップリング104との間に嵌合構造を設け、バックアップリング104の縮径方向への変形量の増大を抑制するようにした発明を開示している。この出願の発明者は、バックアップリング104の縮径方向への変形量の増大を抑制するために、特許文献2に記載されている発明とは異なる技術的解決手段を提案する。
本発明の課題は、密封空間の圧力が上昇してシールリップに高圧が作用したときにも、バックアップリングの縮径方向への変形を抑制し、シールリップに対するバックアップリングの支持力を維持できるようにすることである。 An object of the present invention is to suppress deformation of the backup ring in the shrinkage direction and maintain the bearing capacity of the backup ring with respect to the seal lip even when the pressure in the sealed space rises and a high pressure acts on the seal lip. Is to do.
密封空間側に配置される金属製の環状基板と、前記環状基板に対して、シール対象である軸の軸方向に直接接合して大気側に配置される金属製の環状基板と、前記密封空間側の環状基板の前記密封空間側の面の内周側に一体成形されたシールリップと、前記大気側の環状基板の前記大気側の面の内周側に一体成形されたダストリップと、前記密封空間側の環状基板の内周面よりも内周側の位置で前記大気側の環状基板の前記密封空間側の面上に配置され、前記軸との間に隙間を確保するように形成されて前記シールリップの根元の内周部分を大気側から支持する前記シールリップよりも硬度の高いバックアップリングと、を備える密封装置において、前記バックアップリングは、外周側に外周部を備え、前記外周部は、互いに直接接合する二つの前記環状基板の間に、前記密封空間側の環状基板の内周面側から開口するように設けられた空間内に挟持されている。 A metallic annular substrate disposed tightly sealed space side, for the annular substrate, the annular metal substrate disposed on the atmosphere side and bonded directly to the axial direction of the shaft is a seal target, the sealing A seal lip integrally molded on the inner peripheral side of the sealed space side surface of the annular substrate on the space side, and a dust strip integrally molded on the inner peripheral side of the atmospheric side surface of the annular substrate on the atmospheric side. It is arranged on the surface of the annular substrate on the atmosphere side on the sealed space side at a position on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the annular substrate on the sealed space side, and is formed so as to secure a gap between the annular substrate and the shaft. In a sealing device including a backup ring having a hardness higher than that of the seal lip that supports the inner peripheral portion of the base of the seal lip from the atmosphere side , the backup ring has an outer peripheral portion on the outer peripheral side and the outer periphery thereof. The portion is sandwiched between the two annular substrates that are directly joined to each other in a space provided so as to open from the inner peripheral surface side of the annular substrate on the sealed space side.
本発明によれば、バックアップリングは密封空間側の環状基板と大気側の環状基板との間に挟持されているので、密封空間の圧力が上昇してシールリップに高圧が作用したときにも、バックアップリングの縮径方向への変位が規制されるので、シールリップの変形量の増大を抑えることができ、シール対象物に対するバックアップリングの接触を防止することができる。 According to the present invention, since the backup ring is sandwiched between the annular substrate on the sealed space side and the annular substrate on the atmospheric side, even when the pressure in the sealed space rises and a high pressure acts on the seal lip, Since the displacement of the backup ring in the radial direction is restricted, it is possible to suppress an increase in the amount of deformation of the seal lip and prevent the backup ring from coming into contact with the object to be sealed.
[第1の実施の形態]
密封装置の第1の実施の形態を図1ないし図3に基づいて説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment of the sealing device will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1に示すように、本実施の形態の密封装置は、車両の懸架装置に用いられる油圧緩衝器110(ショックアブソーバ)の内部空間を大気B側から密封し、密封空間Aとするために用いられる。油圧緩衝器110は、シリンダ111の開口端近傍の内周にロッドガイド112を固定し、このロッドガイド112の内周孔112aを貫通したピストンロッド113を備えている。ピストンロッド113は、シリンダ111の内部を往復動するピストン(図示せず)に固定された往復動軸となり、密封装置は、シリンダ111とピストンロッド113との間を密封する。
As shown in FIG. 1, the sealing device of the present embodiment is used to seal the internal space of the hydraulic shock absorber 110 (shock absorber) used for the suspension device of the vehicle from the atmosphere B side to form the sealing space A. Be done. The
図1ないし図3に示すように、本実施の形態の密封装置は、オイルシール1を一体成形した密封空間A側の環状基板11と、ダストシール2を一体成形した大気B側の環状基板21と、バックアップリング3とからなる3ピース構造を有している。密封空間A側の環状基板11は、オイルシール1を密封空間Aに向けて配置され、大気B側の環状基板21は、ダストシール2を大気B側に向けて配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the sealing device of the present embodiment includes an
説明の便宜上、以下、密封空間A側の環状基板11を「内環状基板11」、大気B側の環状基板21を「外環状基板21」と呼ぶ。
For convenience of explanation, the
内環状基板11は、ドーナツ形状の金属板をプレス加工し、断面が略L字形状をなすように製作したもので、円板部11aの外径端にフランジ11bを有している。フランジ11bは、大気B側に向けて突出するように配置される。
The inner
オイルシール1は、内環状基板11のフランジ11bとは反対側の面に加硫接着されており、内周側にシールリップ12を有し、外周側に外周リップ13を有している。
The
シールリップ12は、密封空間A側へ向けて漸次小径になるように延びた環状形状のもので、ピストンロッド113の外周面に摺動可能に密接される。これによって密封空間A内の作動油を密封する。
The
外周リップ13は、内環状基板11の円板部11aとフランジ11bとの間の屈曲部分から密封空間A側へ向けて延びた円環形状のもので、内環状基板11よりも僅かに大径に形成されている。外周リップ13は、油圧緩衝器110におけるシリンダ111の内周面とロッドガイド112の外周面との間に圧縮状態で介在し、密封空間A内の作動油を密封する。
The outer
シールリップ12と外周リップ13の間には、弾性膜部14が被着されている。弾性膜部14には、中間凸条15が形成されている(図2、図3参照)。これらのシールリップ12、外周リップ13、弾性膜部14及び中間凸条15を一体成形するオイルシール1は、前述したとおり、内環状基板11に一体に加硫成形されたゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)である。
An
外環状基板21は、オイルシール1が成形された内環状基板11より厚肉の金属板をドーナツ状に打ち抜いて製作したものである。外環状基板21は、内環状基板11のフランジ11bの内径と直径を略等しくし、フランジ11b内に圧入されて内環状基板11の大気B側の面に面接触状態で接合している。
The outer
ダストシール2は、ゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)で加硫成形されたもので、外環状基板21の内径部21aから大気B側に向けられた内周側の面に加硫接着されている。ダストシール2は、内周側にダストリップ22を一体成形している。
The
ダストリップ22は、シールリップ12とは反対側の大気B側に向けて延びた環状形状のもので、ピストンロッド113の外周面に摺動可能に密接される。これによって密封空間Aへの大気B中の異物や泥水等の浸入を防止する。
The
バックアップリング3は、シールリップ12の根元の内周部分を大気B側から支持する円環状の部材であり、内環状基板11と外環状基板21との間に外周部3aが挟持されている。外周部3aは、内環状基板11との間に嵌合構造を有している。つまり内環状基板11の大気B側の面には帯状をした円環状の嵌合凹部11cが形成されており、バックアップリング3の外周部3aには嵌合凹部11cに嵌合する円環状の嵌合凸部3bが突出形成されている。そこで嵌合凹部11cに嵌合凸部3bを嵌め込むことで、内環状基板11とバックアップリング3とが嵌合する。
The
バックアップリング3は、シールリップ12とダストリップ22とがピストンロッド113の外周面に密接した状態で、内周面3cとピストンロッド113との間に隙間が確保されるように形成されている(図1参照)。
The
このようなバックアップリング3は、シールリップ12を支持するのに必要な剛性を有するオイルシール1よりも硬度の高い材料であって、耐摩耗性に優れ、しかも摩擦係数の低い材料、例えば合成樹脂によって形成されている。このようなバックアップリング3は、シールリップ12の根元の内周部分を大気B側から支持することで、密封空間Aの油圧が高圧になり、シールリップ12に過大な変形が生ずるのを防止する。
Such a
このような構成において、密封装置は、オイルシール1が密封空間A側を向き、ダストシール2が大気B側を向くように配置され、油圧緩衝器110におけるシリンダ111のカシメ部111aによってかしめられ、ロッドガイド112の間に挟持されている。このときロッドガイド112は、オイルシール1の弾性膜部14を介して内環状基板11に圧接し、中間凸条15を押し潰す。これによって二枚の環状基板11,21に対するカシメ荷重の誤差が吸収される。
In such a configuration, the sealing device is arranged so that the
このときシールリップ12は、ロッドガイド112の内周側で、先端部分がピストンロッド113の外周面に摺動可能に密接し、密封空間A内の作動油が軸周から外部へ漏れるのを阻止する。
At this time, the tip portion of the
ダストリップ22は、その先端部分がピストンロッド113の外周面に摺動可能に密接し、密封空間Aに対する外部からの異物や泥水等の浸入を防止する。
The tip portion of the
バックアップリング3は、オイルシール1におけるシールリップ12の根元の内周部分を大気B側から支持し、これによって密封空間Aの油圧が高圧になったとしても、シールリップ12に過大な変形が生ずるのを防止する。
The
つまり油圧緩衝器110の内部では、ピストン(図示せず)の往復動に伴って密封空間Aの油圧Pが上昇する(図1参照)。このとき油圧Pは、ピストンロッド113の外周面に対するシールリップ12の緊迫力を増大するように作用し、シールリップ12を介してバックアップリング3を縮径させる荷重として作用する。これに対してバックアップリング3は、内環状基板11と外環状基板21との間に挟持され、しかも内環状基板11との間に嵌合凹部11cと嵌合凸部3bとによる嵌合構造を形成している。これによりバックアップリング3の縮径方向への変位が規制される。
That is, inside the
したがって本実施の形態によれば、シールリップ12の変形量の増大を抑制することができ、またピストンロッド113の外周面に対するバックアップリング3の内周面3cの接触を防止することができる。その結果、ピストンロッド113に対する摩擦負荷の増大や、バックアップリング3の摩耗の増大を防止することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress an increase in the amount of deformation of the
[第2の実施の形態]
密封装置の第2の実施の形態を図4に基づいて説明する。第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the sealing device will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施の形態は、バックアップリング3と内環状基板11との間の嵌合構造をなくし、バックアップリング3の外周部3aを、内環状基板11と外環状基板21との間の挟持のみによって位置固定した一例である。つまり内環状基板11とバックアップリング3との間の嵌合凹部11cと嵌合凸部3bとによる嵌合構造をなくした一例である。
In this embodiment, the fitting structure between the
このような構造のものは、密封空間Aの油圧が高圧になったとき、内環状基板11と外環状基板21との間の挟持力のみによってバックアップリング3の縮径方向への変位を規制する。したがって構造が簡単であり、組み立ても容易である。
In such a structure, when the oil pressure in the sealed space A becomes high pressure, the displacement of the
[第3の実施の形態]
密封装置の第3の実施の形態を図5に基づいて説明する。第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the sealing device will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施の形態は、バックアップリング3と内環状基板11との間ではなく、バックアップリング3と外環状基板21との間に嵌合構造を設けた一例である。したがって外環状基板21の密封空間A側の面には帯状をした円環状の嵌合凹部21bが形成されており、バックアップリング3の外周部3aには嵌合凹部21bに嵌合する円環状の嵌合凸部3dが突出形成されている。そこで嵌合凹部21bに嵌合凸部3dを嵌め込むことで、外環状基板21とバックアップリング3とが嵌合する。
This embodiment is an example in which a fitting structure is provided between the
このような構造のものは、密封空間Aの油圧が高圧になったとき、内環状基板11と外環状基板21との間の挟持力に加えて、バックアップリング3と外環状基板21との間の嵌合構造によっても、バックアップリング3の縮径方向への変位が規制される。
In such a structure, when the oil pressure in the sealing space A becomes high pressure, in addition to the holding force between the inner
[第4の実施の形態]
密封装置の第4の実施の形態を図6に基づいて説明する。第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the sealing device will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施の形態は、バックアップリング3と内環状基板11との間に加えて、バックアップリング3と外環状基板21との間にも嵌合構造を設けた一例である。したがって外環状基板21の密封空間A側の面にも帯状をした円環状の嵌合凹部21bが形成されており、バックアップリング3の外周部3aには嵌合凹部21bに嵌合する円環状の嵌合凸部3dが突出形成されている。そこで内環状基板11の嵌合凹部11cに嵌合凸部3bを嵌め込み、外環状基板21の嵌合凹部21bに嵌合凸部3dを嵌め込むことで、内環状基板11及び外環状基板21とバックアップリング3とが嵌合する。
This embodiment is an example in which a fitting structure is provided between the
このような構造のものは、密封空間Aの油圧が高圧になったとき、内環状基板11と外環状基板21との間の挟持力に加えて、バックアップリング3と内環状基板11及び外環状基板21との間の嵌合構造によっても、バックアップリング3の縮径方向への変位が規制される。
In such a structure, when the oil pressure in the sealing space A becomes high pressure, in addition to the holding force between the inner
[変形例]
実施に際しては、あらゆる変形や変更が可能である。例えばバックアップリング3と内環状基板11、外環状基板21との間の嵌合構造は、嵌合凹部11c,21bと嵌合凸部3b,3dとの間の凹凸嵌合構造のみならず、例えば断面三角形形状をした部材同士の嵌合構造や、表面を粗く形成した微細凹凸面同士の嵌合構造など、あらゆる嵌合構造を採用することができる。
[Modification example]
In implementation, any modification or change is possible. For example, the fitting structure between the
1 ・・・オイルシール
2 ・・・ダストシール
3 ・・・バックアップリング
3a・・・外周部
3b・・・嵌合凸部
3c・・・内周面
3d・・・嵌合凸部
11 ・・・密封空間側の環状基板(内環状基板)
11a・・・円板部
11b・・・フランジ
11c・・・嵌合凹部
12 ・・・シールリップ
13 ・・・外周リップ
14 ・・・弾性膜部
15 ・・・中間凸条
21 ・・・大気側の環状基板(外環状基板)
21a・・・内径部
21b・・・嵌合凹部
22 ・・・ダストリップ
110 ・・・油圧緩衝器
111 ・・・シリンダ
111a・・・カシメ部
112 ・・・ロッドガイド
112a・・・内周孔
113 ・・・ピストンロッド
A ・・・密封空間
B ・・・大気
1 ・ ・ ・
11a ・ ・ ・ Disk part 11b ・ ・ ・
21a ・ ・ ・
Claims (2)
前記環状基板に対して、シール対象である軸の軸方向に直接接合して大気側に配置される金属製の環状基板と、
前記密封空間側の環状基板の前記密封空間側の面の内周側に一体成形されたシールリップと、
前記大気側の環状基板の前記大気側の面の内周側に一体成形されたダストリップと、
前記密封空間側の環状基板の内周面よりも内周側の位置で前記大気側の環状基板の前記密封空間側の面上に配置され、前記軸との間に隙間を確保するように形成されて前記シールリップの根元の内周部分を大気側から支持する前記シールリップよりも硬度の高いバックアップリングと、
を備える密封装置において、
前記バックアップリングは、外周側に外周部を備え、
前記外周部は、互いに直接接合する二つの前記環状基板の間に、前記密封空間側の環状基板の内周面側から開口するように設けられた空間内に挟持されている、
ことを特徴とする密封装置。 A metal annular substrate placed on the sealed space side,
A metal annular substrate that is directly bonded to the annular substrate in the axial direction of the shaft to be sealed and is arranged on the atmospheric side.
A seal lip integrally molded on the inner peripheral side of the surface of the annular substrate on the sealed space side and the surface on the sealed space side.
A dust strip integrally molded on the inner peripheral side of the atmospheric side surface of the atmospheric side annular substrate,
It is arranged on the surface of the annular substrate on the atmosphere side on the sealed space side at a position on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the annular substrate on the sealed space side, and is formed so as to secure a gap between the annular substrate and the shaft. A backup ring that is harder than the seal lip and supports the inner peripheral portion of the base of the seal lip from the atmosphere side.
In a sealing device equipped with
The backup ring is provided with an outer peripheral portion on the outer peripheral side.
The outer peripheral portion is sandwiched between the two annular substrates that are directly joined to each other in a space provided so as to open from the inner peripheral surface side of the annular substrate on the sealed space side.
A sealing device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の密封装置。 A fitting composed of a fitting convex portion and a fitting concave portion that are fitted to each other in the axial direction of the shaft between the outer peripheral portion of the backup ring and one or both of the two annular substrates. The structure is provided in advance,
The sealing device according to claim 1.
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