WO2006033202A1 - 密封装置 - Google Patents

Abstract

　ショックアブソーバに使用される主シールリップ（６）が１段シールリップ構造の密封装置（１）において、密封特性を確保しつつ摩擦特性を改良することを目的とし、主シールリップ（６）が相手部材と摺動する摺動面（６１）に、リップエッジ（６２）より所定距離離間した位置に、表面に凹凸を設けるための梨地加工を施した粗し加工部（６３）を形成し、リップエッジ（６２）より粗し加工部（６３）が形成されるまでの範囲は、凹凸を設けるための梨地加工がないプレーン部（６４）とした。なお、粗し加工部には梨地加工ではなく軸方向に延びる複数の突起（６５）若しくは舟底ネジ（６７）または格子状突起（６８）を設けても良い。

Description

明 細 書

密封装置

技術分野

[0001] 本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、ショックァブソーバに用いられる主シー ルリップが 1段シールリップ構造の密封装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、ショックァブソーバに使用される密封装置の一種であるオイルシールについ ては、密封特性以外に摩擦特性 (低フリクション化）についての改良要求が増えてい る。一般的に、ショックァブソーバには 2段リップ構造の主シールリップとダストシール リップ力もなるオイルシールが使用され、この場合において、主シールリップの 2段目 シールリップに梨地加工、ネジ加工、平行突起などを設け摩擦特性を改良することが 下記特許文献 1にて提案されている。これは 2段目シールリップ摺動面に凹凸部を設 けることで油膜が介在する空間を形成し、摩擦特性を改良したものであるが、主シー ルリップが 1段シールリップ構造である場合に適用したとき、密封特性が低下するとの 懸念があり、そのまま適用するのは困難であった。

[0003] しかし、主シールリップが 1段シールリップ構造は 2段シールリップ構造に比較して、 接触幅が小さいことによるフリクションの低減、シールリップ断面が小さいことによる小 スペース化、および耐摩耗性の向上等のメリットがあり、主シールリップが 1段シールリ ップ構造においても、摩擦特性を改良することが要望されていた。

[0004] また、粗し加工部に軸方向の突起を設けることについて、下記特許文献 2で提案さ れて 、るが、本特許文献 2にお 、ても主シールリップが 2段シールリップ構造である場 合に設けたものであって、密封特性を低下させることなく主シールリップが 1段シール リップ構造である場合に設けることについては、何ら記載されていな力つた。

[0005] 特許文献 1：特開 2001— 355740号公報

特許文献 2 :特開 2004— 138091号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0006] 本発明は以上の点に鑑みて、ショックァブソーバに使用される主シールリップが 1段 シールリップ構造の密封装置にぉ ヽて、密封特性を確保しつつ摩擦特性を改良した 密封装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するため、本発明の請求項 1にかかる密封装置は、ショックアブソ ーバに使用される主シールリップ力 ^段シールリップ構造の密封装置において、前記 主シールリップの摺動面であってリップエッジより所定距離離間した位置に粗しカロェ 部が形成されて ヽることを特徴とするものである。

[0008] また、請求項 2に係る密封装置は、上記した請求項 1に係る密封装置にお!、て、前 記主シールリップの摺動面であってリップエッジより所定距離離間した位置に軸方向 に延びる複数の突起を設けることにより前記摺動面の粗し加工部を形成したことを特 徴とするちのである。

[0009] また、請求項 3に係る密封装置は、上記した請求項 1に係る密封装置において、前 記主シールリップの摺動面であってリップエッジより所定距離離間した位置に軸方向 に延びる複数の舟底ネジを設けることにより前記摺動面の粗し加工部を形成したこと を特徴とするものである。

[0010] また、請求項 4に係る密封装置は、上記した請求項 1に係る密封装置において、前 記主シールリップの摺動面であってリップエッジより所定距離離間した位置に格子状 突起を設けることにより前記摺動面の粗し加工部を形成したことを特徴とするもので ある。

発明の効果

[0011] 本発明は、以下の効果を奏する。

[0012] すなわち、上記構成を備えた請求項 1に係る密封装置は、主シールリップの摺動面 に形成された粗し加工部の凹凸により、摺動面に油膜を介在させて摩擦特性を改良 することができる。し力も、粗し加工部は摺動面のリップエッジ力も所定距離は形成さ れていないで、その間はプレーン部が形成されているので、プレーン部により密封対 象をシールして密封特性を確保することができる。すなわち、主シールリップが 1段シ ールリップ構造にぉ ヽて、密封特性を確保しつつ摩擦特性を改良した両特性が両立 した密封装置を提供することができる。し力も、主シールリップが 1段シールリップ構 造であるので、接触幅が小さいことによるフリクションの低減、シールリップ断面が小さ いことによる小スペース化、および耐摩耗性の向上等の従来の 2段シールリップ構造 に比較した有利な効果をそのまま維持することができる。

[0013] 更に、請求項 2乃至 4に係る密封装置においては、請求項 1の効果にカ卩えて、粗し 加工部が軸方向に延びる複数の突起若しくは舟底ネジまたは格子状突起であるの で粗し加工より加工面が均一となり、摺動面に介在する油膜量を一定にし、摩擦特

'性を安定させることができる。

[0014] また、軸方向に延びる複数の突起若しくは舟底ネジまたは格子状突起を成形加硫 するための金型を旋盤等で加工することが可能となるので、正確な粗さ確保および 均一な突起配列の設定をすることができ、これにより自由度の高い摩擦力特性の制 御が可能となる。

[0015] また、請求項 3についてはこれらに加えて、圧力負荷におけるシールリップがベた 当たり状態においては、主シールリップの先端部の浮き上りを抑制するので、プレー ン部の接触幅を安定させ密封性を確保することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本発明の第一実施形態に係る密封装置の一部断面図

[図 2]本発明の第一実施形態と比較例との摩擦力についての比較グラフ

[図 3]本発明の第一実施形態と比較例との漏れ量についての比較グラフ

[図 4]本発明の第二実施形態に係る密封装置の一部断面図

[図 5]図 4の突起形状の説明図

[図 6]本発明の第二実施形態と比較例との摩擦力についての比較グラフ

[図 7]本発明の第二実施形態と比較例との漏れ量についての比較グラフ

[図 8]本発明の第三実施形態に係る密封装置の一部断面図

[図 9]本発明の第四実施形態に係る密封装置の一部断面図

符号の説明

[0017] 1 密封装置

2 金属環 3 シール本体

4 固定密接部

5 シーノレ部

6 主シーノレリップ

61 摺動面

62 リップエッジ

63 粗し加工部

64 プレーン部

65 突起

66 先端部

67 舟底ネジ

68 格子状突起

7 ダストシールリップ

71 第一シールリップ

72 第二シールリップ

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし 、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載され て 、る内容に限定する趣旨のものではな 、。

[0019] 第一実施形態

図 1は、本発明の第一実施形態に係る密封装置 1の要部断面を示しており、以下 のように構成されている。

[0020] この密封装置 1は、断面円筒形状の金属環 2と、金属環 2に加硫接着されているゴ ム状弾性体カゝらなるシール本体 3とを備えている。シール本体 3は、金属環 2の外周 側で密封対象側（内部側）〖こ位置し図示しないハウジングに密着する固定密接部 4と 、金属環 2の内周側に位置し図示しない軸に対して密接摺動するシール部 5とが一 体加硫により金属環 2に加硫接着している。シール部 5は、金属環 2より内部側に位 置し内部側に向って延び主に内部流体のオイルをシールする機能を有する 1段シー ルリップ構造の主シールリップ 6と、金属環 2より外部側に位置し外部側に向って延び 主に外部の異物が内部に流入しないようにシールする機能を有するダストシールリツ プ 7からなり、ダストシールリップ 7は第一シールリップ 71とそれより内部側の第二シー ルリップ 72と力もなる 2段シールリップ構造となっている。

[0021] 主シールリップ 6の摺動面 61には、リップエッジ 62から所定距離離間した位置に粗 し加工部 63が形成されている。粗し力卩ェ部 63は、表面に凹凸部を設けるために梨 地加工が施されている。したがって、リップエッジ 62から粗し力卩ェ部 63までの所定距 離間は、表面に凹凸部が設けられていないプレーン部 64が形成されている。

[0022] 梨地加工による表面の粗さは、凹凸の深さが 0. 5〜500 mであることが好適であ り、更に好適であるには、 5〜40 /ζ πιであることが良い。

[0023] また、粗し力卩ェ部 63は、リップエッジ 62から 0. 2〜： Lmm離間した位置から形成され ることが好適である。

[0024] 上記構成の第一実施形態の密封装置 1を装着した場合、主シールリップ 6の摺動 面 61に形成された粗し加工部 63が相手部材である軸と摺動するので、摺動面 61に 油膜を介在させて摩擦特性を良化することが可能となる。

[0025] 図 2に摩擦特性についての実験結果を示す。図 2は、第一実施形態である実施例 1と、摺動面に粗し加工部を形成しな力つた場合 (比較例 1)、プレーン部を形成せず に摺動面全面に梨地加工を行った場合 (比較例 2)、についての摩擦力の比較デー タである。この結果からも実施例 1について、粗し加工部を形成しなかった場合 (比較 例 1)に比較して摩擦力が改善されて 、ることが認められる。

[0026] し力も、粗し力卩ェ部 63は、リップエッジ 62から所定距離離間した位置まで形成され ていないで、その間に形成されているプレーン部 64が軸と摺動することにより、密封 対象であるオイルをシールし密封特性を確保することが可能となる。

[0027] 図 3に漏れ量についての実験結果を示す。図 3は、図 2と同様に、実施例 1と、摺動 面に粗し加工部を形成しな力つた場合 (比較例 1)、プレーン部を形成せずに摺動面 全面に梨地加工を行った場合 (比較例 2)、について行った漏れ量の比較データであ る。この結果からも実施例 1について、摺動面全面に梨地加工を行った場合 (比較例 2)に比較して漏れ量が著しく減少し、また粗し加工部を形成しな力つた場合 (比較例 1)に比較しても漏れ量の増加が少ないことが認められる。

[0028] すなわち、実施例 1において、密封特性を確保しつつ摩擦力特性を向上することが でき両特性を両立することが可能となる。

[0029] また、密封対象側（内部側）に位置する主シールリップの接触幅は金属環の軸方向 厚さ tに対して、 0. 5〜1. Ot程度にすることによってリップの剛性を高めており、耐圧 性を向上している。このような形状の主シールリップに対し低フリクション化や、摺動 時の油膜量を安定させることで摩擦力の安定 (摩擦力特性)を向上することが可能と なる。

[0030] なお、粗し加工部に形成されている凹凸は、油膜を形成するのを目的としているの で、梨地力卩ェ以外のネジカ卩ェ、平行突起などその目的の範囲内であればどのような 形状であっても良い。

[0031] 第二実施形態

図 4は、本発明の第二実施形態に係る密封装置 1の要部断面を、図 5は図 4におけ る主シールリップの摺動面に設けられる突起形状を説明するためのイメージ的な断 面を示しており、第一実施形態と異なる部分について以下に説明する。

[0032] 第二実施形態においては、主シールリップ 6の摺動面 61に、リップエッジ 62から所 定距離離間した位置に軸方向に延びる複数の突起 65が等間隔で全周に亙り設けら れている。すなわち、摺動面 61に形成される粗し加工部 63に軸方向に平行な突起 6 5が設けられている。したがって、リップエッジ 62から突起 65までの所定距離間は、 表面に凹凸部が設けられて 、な 、プレーン部 64が形成されて 、る。

[0033] 上記突起 65が形成される位置は、リップエッジ 62から 0. 2〜 lmm離間した位置か ら形成されることが好適であり、更に好適であるためには、リップエッジ 62から 0. 3〜 0. 7mm離間した位置力も形成されることが良い。すなわち、プレーン部 64が形成さ れるリップエッジ 62からの距離は、 0. 2〜 lmmであることが好適であり、更に好適で あるためには、リップエッジ 62から 0. 3〜0. 7mm離間した位置から形成されることが 良い。

[0034] また、突起 65の断面形状は三角形状とするのが好適であり、そのときの突起の頂 角 aは、 60〜120° とするのが好適である。また、突起の寸法形状は、高さ Hは、 2 〜500 /ζ πιであり、突起間間隔（突起の頂点間の距離) Lは、 0. 005-1. Ommであ るのが好適であり、更に弹性的な接触をカ卩味すると、高さ Hは、 5〜： LOO /z m 突起間 間隔 Lは、 0. 01-0. 2mmであるのが好適である。

[0035] 上記構成の第二実施形態における密封装置 1を装着した場合、主シールリップ 6の 摺動面 61の粗し力卩ェ部 63に設けられた突起 65が軸と摺動するので、摺動面 61に 油膜を介在させて摩擦特性を良化することが可能となる。特に、突起 65は粗し加工 部 63に均一に設けることができるので、摺動面 61に介材する油膜量を一定に均一 にし、摩擦特性の安定を図ることが可能となる。

[0036] しカゝも、突起 65は、リップエッジ 62から所定距離離間した位置まで形成されていな いで、その間に形成されているプレーン部 64が軸と摺動することにより、密封対象で あるオイルをシールし密封特性を確保することが可能となる。

[0037] 具体的実施例 2として、突起頂角を 90° ,突起高さ Hを 0. 3mm,突起間隔を 0. 1 5mmとした場合について、摺動面に粗し加工部を形成しな力つた場合 (比較例 1)、 摺動面全面に軸方向突起を行った場合 (比較例 3)、との比較結果を図 6、図 7に示 す。この結果からも、実施例 1と同様の結果を得ることができた。すなわち、摩擦力に ついては、比較例 1 (粗し加工部を設けない場合）に対し改善が認められ、漏れ量に ついては、比較例 3に (軸方向突起を全面に行った場合)対し著しい改善が認められ た。

[0038] すなわち、実施例 2においても、密封特性を確保しつつ摩擦力特性を向上すること ができ両特性を両立することが可能となる。

[0039] 更に、軸方向に延びる複数の突起を加硫成形するための金型を旋盤等で加工す ることが可能となるので、正確な粗さ確保および均一な突起配列の設定をすることが 可能となり、これにより自由度の高い摩擦力特性の制御が可能となる。

[0040] また、密封対象側（内部側）に位置する主シールリップの接触幅は金属環の軸方向 厚さ tに対して、 0. 5〜1. Ot程度にすることによってリップの剛性を高めており、耐圧 性を向上している。このような形状の主シールリップに対し低フリクション化や、摺動 時の油膜量を安定させることで摩擦力の安定 (摩擦力特性)を向上することが可能と なる。 [0041] 第三実施形態

図 8は、本発明の第三実施形態に係る密封装置 1の要部断面を示しており、第一 及び第二実施形態と異なる部分について以下に説明する。

[0042] 第三実施形態においては、主シールリップ 6の摺動面 61に、リップエッジ 62から所 定距離離間した位置に軸方向に延びる複数の舟底ネジ 67が等間隔で全周に亙り設 けられている。すなわち、摺動面 61に形成される粗し加工部 63に軸方向に平行な複 数の舟底ネジ 67が設けられている。したがって、リップエッジ 62から舟底ネジ 67まで の所定距離間は、表面に凹凸部が設けられていないプレーン部 64が形成されてい る。

[0043] 上記構成の第三実施形態における密封装置 1を装着した場合、複数の舟底ネジ 6 7が粗し力卩ェ部 63に設けられている主シールリップ 6の摺動面 61が相手部材と摺動 するので、摺動面 61に油膜を介在させて摩擦特性を良化することが可能となる。特 に、舟底ネジ 67は粗し力卩ェ部 63に均一に設けることができるので、摺動面 61に介材 する油膜量を一定に均一にし、摩擦特性の安定を図ることが可能となる。

[0044] しカゝも、舟底ネジ 67は、リップエッジ 62から所定距離離間した位置まで形成されて いないで、その間に形成されているプレーン部 64が相手部材と摺動することにより、 密封対象であるオイルをシールし密封特性を確保することが可能となる。

[0045] 更に、圧力負荷におけるシールリップ（6, 7)がべた当たり状態においては、主シー ルリップ 6の先端部 66の浮き上りを抑制するので、プレーン部 64の接触幅を安定さ せ密封性を確保することが可能となる。また、軸方向に延びる複数の舟底ネジ 67を 成形加硫するための金型を旋盤等で加工することが可能となるので、正確な粗さ確 保および均一な舟底ネジの設定をすることが可能となり、これにより自由度の高い摩 擦力特性の制御が可能となる。

[0046] 第四実施形態

図 9は、本発明の第四実施形態に係る密封装置 1の要部断面を示しており、第一 乃至第三実施形態と異なる部分について以下に説明する。

[0047] 第四実施形態においては、主シールリップ 6の摺動面 61に、リップエッジ 62から所 定距離離間した位置に格子状突起 68が等間隔で全周に亙り設けられている。すな わち、摺動面 61に形成される粗し加工部 63に格子状突起 68が設けられている。し たがって、リップエッジ 62から格子状突起 68までの所定距離間は、表面に凹凸部が 設けられていないプレーン部 64が形成されている。なお、格子状突起 68としては、 図 9 (1) (2)に示すように軸方向に対して直交するような格子形状であっても良ぐま た図 9 (3)に示すように、軸方向に対して所定の角度を有した格子形状であっても良 い。また、格子状突起を形成する格子の大きさは、図 9 (1) (2)に示すように特に限定 されるものではなぐ摺動面に介在させる油膜量により適宜決定される。

[0048] 上記構成の第四実施形態における密封装置 1を装着した場合、主シールリップ 6の 摺動面 61の粗し加工部 63に設けられた格子状突起 68が相手部材と摺動するので 、摺動面 61に油膜を介在させて摩擦特性を良化することが可能となる。特に、格子 状突起 68は粗し力卩ェ部 63に均一に設けることができるので、摺動面 61に介材する 油膜量を一定に均一にし、摩擦特性の安定を図ることが可能となる。

[0049] し力も、格子状突起 68は、リップエッジ 62から所定距離離間した位置まで形成され ていないで、その間に形成されているプレーン部 64が相手部材と摺動することにより 、密封対象であるオイルをシールし密封特性を確保することが可能となる。

[0050] 更に、格子状突起を成形加硫するための金型を旋盤等で加工することが可能とな るので、正確な粗さ確保および均一な突起配列の設定をすることが可能となり、これ により自由度の高い摩擦力特性の制御が可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] ショックァブソーバに使用される主シールリップ（6)が 1段シールリップ構造の密封 装置（1)において、

前記主シールリップ (6)の摺動面（61)であってリップエッジ (62)より所定距離離間し た位置に粗し加工部（63)が形成されていることを特徴とする密封装置。

[2] 請求項 1の密封装置（1)において、

前記主シールリップ (6)の摺動面（61)であってリップエッジ (62)より所定距離離間し た位置に軸方向に延びる複数の突起（65)を設けることにより前記摺動面の粗し加工 部を形成したことを特徴とする密封装置。

[3] 請求項 1の密封装置（1)において、

前記主シールリップ (6)の摺動面（61)であってリップエッジ (62)より所定距離離間し た位置に軸方向に延びる複数の舟底ネジ (67)を設けることにより前記摺動面の粗し 加工部を形成したことを特徴とする密封装置。

[4] 請求項 1の密封装置（1)において、

前記主シールリップ (6)の摺動面（61)であってリップエッジ (62)より所定距離離間し た位置に格子状突起（68)を設けることにより前記摺動面の粗し加工部を形成したこ とを特徴とする密封装置。