JP4396820B2

JP4396820B2 - Oil seal

Info

Publication number: JP4396820B2
Application number: JP2003432724A
Authority: JP
Inventors: 栄一下山
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005188668A

Description

本発明は、自動車や一般機械、産業機械等における回転体の外周を密封するオイルシールに関する。 The present invention relates to an oil seal that seals the outer periphery of a rotating body in an automobile, a general machine, an industrial machine, or the like.

図４は、従来の技術によるオイルシール１００を示す部分的な断面斜視図、図５は、この種のオイルシール１００を軸方向に重ねた状態を示す断面図である。オイルシール１００は、図４に示されるように、ゴム状弾性材料で環状に成形されたもので、圧入固定部１０１とその内周側のシールリップ１０３が、中間部１０２を介して互いに連続して形成されており、圧入固定部１０１から中間部１０２にかけて、補強用の金属環１０４が一体的に埋設されており、圧入固定部１０１が機器の軸孔部の内周面に密嵌され、シールリップ１０３の先端内周部１０３ａが、前記軸孔部に挿通された回転軸の外周面に摺動可能に密接されることによって軸封機能を奏し、機内の密封対象流体（例えば油）が軸周から機外の大気側へ漏洩するのを阻止するものである。 FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view showing an oil seal 100 according to the prior art, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which this type of oil seal 100 is overlapped in the axial direction. As shown in FIG. 4, the oil seal 100 is formed in a ring shape with a rubber-like elastic material, and a press-fit fixing portion 101 and a seal lip 103 on the inner peripheral side thereof are continuous with each other via an intermediate portion 102. The reinforcing metal ring 104 is integrally embedded from the press-fit fixing portion 101 to the intermediate portion 102, and the press-fit fixing portion 101 is tightly fitted to the inner peripheral surface of the shaft hole portion of the device. The tip inner peripheral portion 103a of the seal lip 103 is slidably brought into close contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft inserted through the shaft hole portion, thereby providing a shaft sealing function. This prevents leakage from the shaft circumference to the atmosphere outside the machine.

この種のオイルシール１００は、成形に伴う各種工程、保管あるいは機器への装着等に際して、図５に示されるように複数個を軸方向に重ねた場合、圧入固定部１０１の一端面１０１ａと、これに密接する他のオイルシール１００の圧入固定部１０１の他端面１０１ｂが、ゴム状弾性材料の有する粘着性によってしばしば粘着してしまい、工程に支障を来すことがあった。 When this type of oil seal 100 is stacked in the axial direction as shown in FIG. 5 during various processes associated with molding, storage, or mounting on equipment, etc., one end face 101a of the press-fit fixing portion 101, The other end surface 101b of the press-fitting and fixing portion 101 of another oil seal 100 that is in close contact with this often sticks due to the adhesiveness of the rubber-like elastic material, which sometimes hinders the process.

また、このような粘着を防止するための対策としては、圧入固定部１０１の一端面１０１ａに、円周方向等間隔で図４に示されるような突起１０１ｃを形成することによって、オイルシール１００を軸方向に重ねた時に、圧入固定部１０１同士の接触面積を小さくすることが知られている（下記の特許文献１参照）。
実公昭５８−５０１４８号公報 Further, as a measure for preventing such adhesion, the oil seal 100 is formed by forming protrusions 101c as shown in FIG. 4 on the one end surface 101a of the press-fit fixing portion 101 at equal intervals in the circumferential direction. It is known to reduce the contact area between the press-fit fixing portions 101 when stacked in the axial direction (see Patent Document 1 below).
Japanese Utility Model Publication No. 58-50148

しかしながら、突起１０１ｃを形成したものであっても、例えばオイルシール組付専用機等によって、複数個のオイルシール１００を軸方向に重ねた状態で長時間にわたって高荷重（50kgf程度）が加えられるような条件下では、突起１０１ｃがつぶれてしまい、圧入固定部１０１同士の粘着が発生することがあった。 However, even if the protrusion 101c is formed, a high load (about 50 kgf) can be applied over a long period of time with a plurality of oil seals 100 stacked in the axial direction by, for example, a dedicated oil seal assembly machine. Under such conditions, the protrusions 101c may be crushed and sticking between the press-fit fixing portions 101 may occur.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、複数個のオイルシールを軸方向に重ねて高荷重を加えた場合に、軸方向に隣接するオイルシールの圧入固定部の対向端面同士が互いに粘着するのを有効に防止することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its technical problem is that when a plurality of oil seals are stacked in the axial direction and a high load is applied, the oil seals adjacent in the axial direction are affected. The object is to effectively prevent the opposing end surfaces of the press-fitting portion from sticking to each other.

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るオイルシールは、ゴム状弾性材料からなる圧入固定部及びシールリップを有し、前記圧入固定部の少なくとも軸方向一方の端面に互いに独立した無数の微小凹部が形成されると共に、前記一方の端面又は他方の端面に剥離剤としてワックスが塗布されたものである。
As means for effectively solving the above technical problem, an oil seal according to the invention of claim 1 has a press-fit fixing portion and a seal lip made of a rubber-like elastic material, and at least the axial direction of the press-fit fixing portion. Innumerable minute recesses independent of each other are formed on one end face, and wax is applied as a release agent to the one end face or the other end face .

請求項１の発明に係るオイルシールによれば、成形に伴う各種工程、保管あるいは機器への装着等に際して、軸方向に複数個重ねた時に、圧入固定部の端面に無数の微小凹部が形成されていることによって、軸方向に隣接する他のオイルシールの端面に対する接触面積が小さく、塗布されたワックスからなる剥離剤が、無数の微小凹部に保持されるので、ゴム状弾性材料からなる端面同士の粘着を有効に防止することができる。しかも、軸方向への荷重が加わると、無数の微小凹部にワックスが閉じ込められ、加圧によって端面間から押し出されてしまうことがないため、複数個のオイルシールを軸方向に重ねた状態で長時間にわたって高荷重が加えられるような条件下でも、ゴム状弾性材料からなる端面同士の粘着を有効に防止することができる。
According to the oil seal of the first aspect, an infinite number of minute recesses are formed on the end face of the press-fit fixing portion when a plurality of them are stacked in the axial direction during various processes associated with molding, storage, or mounting on equipment. Since the contact area with the end faces of other oil seals adjacent in the axial direction is small and the release agent made of applied wax is held in countless minute recesses , the end faces made of rubber-like elastic material Can be effectively prevented. In addition, when an axial load is applied, the wax is trapped in innumerable minute recesses and is not pushed out from between the end faces by pressurization, so a plurality of oil seals are stacked in the axial direction. Even under conditions where a high load is applied over time, it is possible to effectively prevent adhesion between end surfaces made of a rubber-like elastic material.

図１は、本発明に係るオイルシールＯＳの好ましい実施の形態を示す部分的な断面斜視図である。なお、以下の説明において、「正面」とは軸方向両側のうちシールリップの先端が向いた方向であって密封対象となる空間側をいい、「背面」とはその反対側をいう。 FIG. 1 is a partial sectional perspective view showing a preferred embodiment of an oil seal OS according to the present invention. In the following description, “front” refers to the space side to be sealed in the direction in which the tip of the seal lip faces in both axial sides, and “back” refers to the opposite side.

このオイルシールＯＳは、図１に示されるように、アクリル系ゴム（ＡＣＭ）等のゴム状弾性材料で成形されたものであって、略円筒状の圧入固定部１と、その軸方向一端から内周側へ延びる中間部２と、この中間部２の内周端から圧入固定部１及び中間部２と共に断面略コ字形をなすように延びるシールリップ３と、圧入固定部１及び中間部２に跨って埋設された補強用の金属環４と、シールリップ３の外周に嵌着されたエキステンションスプリング（ガータスプリングともいう）５とを有する。 As shown in FIG. 1, the oil seal OS is formed of a rubber-like elastic material such as acrylic rubber (ACM), and has a substantially cylindrical press-fit fixing portion 1 and one end in the axial direction thereof. An intermediate portion 2 extending to the inner peripheral side, a seal lip 3 extending from the inner peripheral end of the intermediate portion 2 so as to form a substantially U-shaped cross section together with the press-fit fixing portion 1 and the intermediate portion 2, and the press-fit fixing portion 1 and the intermediate portion 2 And a reinforcing metal ring 4 that is buried over the outer periphery of the seal lip 3 and an extension spring (also referred to as a garter spring) 5 that is fitted on the outer periphery of the seal lip 3.

金属環４は、圧入固定部１に埋設された円筒部４１と、中間部２に埋設されたフランジ部４２からなる断面略Ｌ字形の屈曲形状を呈する。圧入固定部１は、図示されていないハウジングの軸孔内周面に圧入・密嵌される部分であって、装着状態において、前記円筒部４１とハウジング軸孔部の内周面との間で径方向に適当なつぶしが与えられるようになっている。 The metal ring 4 has a bent shape having a substantially L-shaped cross section including a cylindrical portion 41 embedded in the press-fit fixing portion 1 and a flange portion 42 embedded in the intermediate portion 2. The press-fit fixing portion 1 is a portion that is press-fitted and tightly fitted to a shaft hole inner peripheral surface (not shown) of the housing, and in the mounted state, between the cylindrical portion 41 and the inner peripheral surface of the housing shaft hole portion. Appropriate squashing is provided in the radial direction.

なお、中間部２に形成された複数の切欠２１，２１は、このオイルシールＯＳを加硫成形するに際して、金型のキャビティ内に金属環４を位置決め固定するための治具により形成された成形痕である。 The plurality of notches 21 and 21 formed in the intermediate portion 2 are formed by a jig for positioning and fixing the metal ring 4 in the cavity of the mold when the oil seal OS is vulcanized. It is a scar.

シールリップ３は、その先端近傍の内周部が、ハウジングの軸孔内周に挿通された、図示されていない回転軸の外周面に摺動可能に密接されるもので、その密封摺動部となるシールエッジ３１が、正面側へ向けて大径になる正面側テーパ面３１ａと、背面側へ向けて大径になる背面側テーパ面３１ｂによって形成されている。また、背面側テーパ面３１ｂには、前記回転軸の回転によってその外周に存在する流体を正面側（密封対象空間側）へ押し出すポンプ圧力を発生する多数のスパイラル溝３１ｃが形成されている。 The seal lip 3 has an inner peripheral portion in the vicinity of its tip that is slidably in close contact with an outer peripheral surface of a rotating shaft (not shown) that is inserted through the inner periphery of the shaft hole of the housing. The seal edge 31 is formed by a front side tapered surface 31a having a large diameter toward the front side and a back side tapered surface 31b having a large diameter toward the back side. The back side taper surface 31b is formed with a number of spiral grooves 31c that generate pump pressure that pushes the fluid existing on the outer periphery to the front side (sealing target space side) by the rotation of the rotating shaft.

エキステンションスプリング５は、コイルスプリングの両端を結合して環状にしたものであって、シールリップ３の外周面にシールエッジ３１の外周に位置して形成された環状溝３２に嵌着されており、その緊迫力によって、回転軸の外周面に対するシールエッジ３１の密接力を補償するものである。 The extension spring 5 is formed by coupling both ends of the coil spring into an annular shape, and is fitted into an annular groove 32 formed on the outer peripheral surface of the seal lip 3 and positioned on the outer periphery of the seal edge 31. The tight force compensates the close force of the seal edge 31 to the outer peripheral surface of the rotating shaft.

圧入固定部１の正面側を向いた端面１ａには、同形同大の円柱状あるいは円錐台状を呈する多数の突起１１が円周方向所定間隔（例えば2個1組で20組程度）で形成されている。 On the end face 1a facing the front side of the press-fit fixing part 1, a large number of protrusions 11 having the same shape and the same size in the shape of a column or a truncated cone are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction (for example, about 20 sets of 2 sets). Is formed.

一方、圧入固定部１の背面側を向いた端面１ｂ、すなわち少なくとも切欠２１，２１よりも外周側に位置する面には、いわゆる梨地状の粗面による無数の微小凹凸１２が形成されている。この微小凹凸１２は、高さ（深さ）が10〜30μｍ程度の微細な凸部及び凹部からなるもので、例えば当該オイルシールＯＳを加硫成形するのに用いる金型の内面のうち、端面１ｂと対応する部分を粗面加工することによって形成することができる。また、微小凹凸１２からなる粗面状の前記端面１ｂには、ワックスが塗布されている。 On the other hand, innumerable minute irregularities 12 formed of so-called satin-like rough surfaces are formed on the end surface 1b facing the back surface side of the press-fit fixing portion 1, that is, on the surface located at least on the outer peripheral side of the notches 21 and 21. The minute irregularities 12 are composed of fine convex portions and concave portions having a height (depth) of about 10 to 30 μm. For example, among the inner surfaces of the mold used for vulcanization molding of the oil seal OS, the end surface It can be formed by roughening the portion corresponding to 1b. In addition, wax is applied to the rough end face 1 b made of the minute irregularities 12.

以上のように構成されたオイルシールＯＳは、シールリップ３が機内側を向くように、圧入固定部１が機器の軸孔部に圧入嵌着されると共に、シールリップ３の内周のシールエッジ３１が軸孔部内周の回転軸の外周面に密接することによって、機内の密封対象流体が軸周から機外の大気側へ漏洩するのを防止するものである。そして、軸回転時には、機外側テーパ面３１ｂに形成された多数のスパイラル溝３１ｃが、機内側から回転軸とシールエッジ３１との密接摺動部を通過した密封対象流体を、機内側へ押し戻すねじポンプ作用を惹起するため、優れた密封機能を奏する。 In the oil seal OS configured as described above, the press-fit fixing portion 1 is press-fitted into the shaft hole portion of the device so that the seal lip 3 faces the inside of the machine, and the seal edge on the inner periphery of the seal lip 3 When 31 is in close contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft on the inner periphery of the shaft hole, the fluid to be sealed in the machine is prevented from leaking from the shaft circumference to the atmosphere outside the machine. When the shaft rotates, a number of spiral grooves 31c formed on the machine-side taper surface 31b push back the fluid to be sealed that has passed through the close sliding portion between the rotary shaft and the seal edge 31 from the machine inside to the machine inside. In order to induce a pumping action, it has an excellent sealing function.

図２は、複数個のオイルシールＯＳを軸方向に重ねた状態を示す断面図、図３は、オイルシールＯＳを軸方向に重ねた時の圧入固定部１，１同士の衝合部分を示す拡大断面図である。すなわち、複数のオイルシールＯＳが軸方向に重ねられた状態では、図２に示されるように、軸方向に隣接する一方のオイルシールＯＳにおける圧入固定部１の端面１ａに形成された各突起１１と、他方のオイルシールＯＳにおける圧入固定部１の端面１ｂが当接しており、対向する端面１ａ，１ｂ間には隙間Ｇが形成される。このためゴム状弾性材料同士の接触面積が小さく、しかも各突起１１と、これに対向する端面１ｂとの間には、予め端面１ｂに塗布されたワックスが介在しているため、ゴム状弾性材料の粘着性による互いの粘着を有効に防止することができる。 2 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of oil seals OS are stacked in the axial direction, and FIG. 3 shows an abutting portion between the press-fit fixing portions 1 and 1 when the oil seals OS are stacked in the axial direction. It is an expanded sectional view. That is, in the state where the plurality of oil seals OS are overlapped in the axial direction, as shown in FIG. 2, each protrusion 11 formed on the end surface 1a of the press-fit fixing portion 1 in one oil seal OS adjacent in the axial direction. And the end face 1b of the press-fit fixing portion 1 in the other oil seal OS is in contact with each other, and a gap G is formed between the facing end faces 1a and 1b. For this reason, the contact area between the rubber-like elastic materials is small, and since the wax previously applied to the end face 1b is interposed between each protrusion 11 and the end face 1b facing this, the rubber-like elastic material. It is possible to effectively prevent mutual sticking due to the stickiness.

また、オイルシールＯＳを機器へ装着するためのオイルシール組付専用機（不図示）等によって、複数個のオイルシールＯＳを軸方向に重ねた状態で軸方向の高荷重（例えば50kgf程度）が加えられたような場合は、突起１１が容易につぶれてしまうので、軸方向荷重の大きさによっては、重なり合った圧入固定部１の対向端面１ａ，１ｂ同士が当接する。しかしながら、圧入固定部１の端面１ｂには微小凹凸１２が形成されているので、この状態では、図３に示されるように、端面１ｂは、微小凹凸１２における微小凸部１２ａのみで端面１ａと接触する。したがって、ゴム状弾性材料同士の接着面積が小さいものとなる。 Also, a high load (for example, about 50 kgf) in the axial direction with a plurality of oil seals OS stacked in the axial direction by an oil seal assembly dedicated machine (not shown) for mounting the oil seal OS on the equipment. In such a case, since the protrusion 11 is easily crushed, the opposed end faces 1a and 1b of the press-fitting and fixing portion 1 that are overlapped contact each other depending on the magnitude of the axial load. However, since the minute unevenness 12 is formed on the end surface 1b of the press-fit fixing portion 1, in this state, as shown in FIG. 3, the end surface 1b includes only the minute convex portion 12a in the minute unevenness 12 and the end surface 1a. Contact. Therefore, the adhesion area between the rubber-like elastic materials is small.

また、端面１ａ，１ｂ間には、予め端面１ｂに塗布されたワックス６が介在しており、しかもこのワックス６は、図３に示されるように、微小凹凸１２における各微小凹部１２ｂに保持されると共に、この微小凹部１２ｂと端面１ａとの間に閉じ込められる。このため、軸方向荷重が増大しても、微小凹部１２ｂと端面１ａとの間に閉じ込められたワックス６が加圧されるので、微小凸部１２ａと端面１ａとの接触面積の増大を阻止する作用を奏する。 Further, a wax 6 previously applied to the end face 1b is interposed between the end faces 1a and 1b, and the wax 6 is held in each minute recess 12b in the minute unevenness 12 as shown in FIG. And confined between the minute recess 12b and the end face 1a. For this reason, even if the axial load increases, the wax 6 confined between the minute concave portion 12b and the end surface 1a is pressurized, thereby preventing an increase in the contact area between the minute convex portion 12a and the end surface 1a. Has an effect.

なお、端面１ａ，１ｂの双方を平滑面とした場合は、軸方向荷重が増大して行くと、その間に介在させたワックスが加圧によって排除されやすく、また、端面１ａ，１ｂのうち一方に微小凹凸１２を形成しても、ワックスを塗布しない場合は、軸方向荷重が増大していくにつれて、微小凹凸１２における微小凸部１２ａがつぶれて接触面積が増大する。これに対し、本発明によれば、軸方向荷重が大きくなっても、上述のように、閉じ込められたワックス６によって、微小凹凸１２による接触面積の小さい状態が維持されるのである。 In addition, when both end surfaces 1a and 1b are smooth surfaces, as the axial load increases, the wax interposed therebetween is easily removed by pressurization, and one of the end surfaces 1a and 1b Even if the fine irregularities 12 are formed, when the wax is not applied, as the axial load increases, the fine convex portions 12a in the fine irregularities 12 are crushed and the contact area increases. On the other hand, according to the present invention, even when the axial load increases, as described above, the confined wax 6 maintains a small contact area due to the minute irregularities 12.

したがって、オイルシール組付専用機（不図示）等によって、軸方向に重なったオイルシールＯＳに長時間にわたって軸方向の高荷重を加えた場合でも、ゴム状弾性材料の粘着性によって、互いに隣接する圧入固定部１の端面１ａ，１ｂ同士が粘着して工程に障害を来すのを防止することができる。 Therefore, even when a high axial load is applied to the oil seal OS overlapped in the axial direction for a long time by an oil seal assembly dedicated machine (not shown) or the like, they are adjacent to each other due to the adhesiveness of the rubber-like elastic material. It is possible to prevent the end faces 1a and 1b of the press-fit fixing part 1 from sticking to each other and hindering the process.

なお、本発明は、突起１１を設けないものについても実施することができる。
In addition, this invention can be implemented also about the thing which does not provide the protrusion 11. FIG.

ワックス６は、正面側の、突起１１を含む端面１ａに塗布しても良い。 The wax 6 may be applied to the end face 1a including the protrusions 11 on the front side.

本発明に係るオイルシールの好ましい実施の形態を示す部分的な断面斜視図である。It is a partial section perspective view showing a desirable embodiment of an oil seal concerning the present invention. 本発明に係るオイルシールを、機器への装着等に際して複数個を軸方向に重ねた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which piled up the oil seal which concerns on this invention in the axial direction at the time of mounting | wearing with an apparatus, etc. 重ねられたオイルシールの圧入固定部同士の衝合部分を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the abutting part of the press-fit fixing | fixed parts of the overlapped oil seal. 従来の技術によるオイルシールを示す部分的な断面斜視図である。It is a partial section perspective view showing an oil seal by conventional technology. 複数のオイルシールを軸方向に重ねた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which accumulated the some oil seal in the axial direction.

符号の説明Explanation of symbols

１圧入固定部
１ａ，１ｂ端面
１１突起
１２微小凹凸
２中間部
２１切欠
３シールリップ
３１シールエッジ
３１ｃスパイラル溝
４金属環
５エキステンションスプリング
６ワックス（剥離剤） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press-fit fixing | fixed part 1a, 1b End surface 11 Protrusion 12 Minute unevenness 2 Middle part 21 Notch 3 Seal lip 31 Seal edge 31c Spiral groove 4 Metal ring 5 Extension spring 6 Wax (release agent)

Claims

ゴム状弾性材料からなる圧入固定部（１）及びシールリップ（３）を有し、前記圧入固定部（１）の少なくとも軸方向一方の端面（１ｂ）に互いに独立した無数の微小凹部（１２ｂ）が形成されると共に、前記一方の端面（１ｂ）又は他方の端面（１ａ）に剥離剤としてワックス（６）が塗布されたことを特徴とするオイルシール。
An infinite number of minute recesses (12b) independent of each other on at least one axial end face (1b) of the press-fit fixing part (1), having a press-fit fixing part (1) and a seal lip (3) made of a rubber-like elastic material. The oil seal is characterized in that a wax (6) is applied as a release agent to the one end face (1b) or the other end face (1a).