JPH09210214A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属環に対するゴム状弾性体の固定強度を高
め、ゴム状弾性体の剥離を防止し得る密封装置を提供す
る。 【解決手段】金属環２とゴム状弾性体３との間に樹脂材
４を介在させ、樹脂材４に金属環２に設けた係止穴２１
に係合する突起４１を設け、突起４１を介して樹脂材４
を金属環２に固定し、一方、ゴム状弾性体３を樹脂材４
表面に接着固定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力等により高強
度が必要とされる部位に用いられる密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の密封装置としては、たと
えば、図３に示すようなものが知られている。

【０００３】すなわち、金属環１００と、この金属環１
００に接着固定されるシール用のゴム状弾性体１０１
と、から構成されている。ゴム状弾性体１０１は圧力流
体に面して配置され、金属環１００はゴム状弾性体１０
１の受圧側とは反対の背面側に位置し、ゴム状弾性体１
０１に作用する高圧の圧力をバックアップするようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術の場合には、圧力等によってゴム状弾性体１０
１と金属環１００の接着部がはがれることがある。

【０００５】すなわち、作用する流体圧Ｐによってゴム
状弾性体１０１と金属環１００との接着面に作用するせ
ん断力が増大し、図３(ｂ)に示すように、金属環１００
の端部においてゴム状弾性体１０１がずり落ち、はがれ
てしまう。その原因として、 ゴム状弾性体１０１と金属環１００の間の接着力不
足、ゴム状弾性体１０１の弾性大による変形破断が考
えられる。

【０００６】特に、図示されるような断面Ｕ字形状のシ
ール用のリップ部１０２を有する場合には、流体圧Ｐが
リップ部１０２を押し広げる方向に作用し、金属環１０
０に接着しているリップ部１０２の基部に作用するせん
断力が増大して剥離しやすい。

【０００７】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、金
属環に対するゴム状弾性体の固定強度を高め、ゴム状弾
性体の剥離を防止し得る密封装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、金属環と、該金属環に固定され
るシール用のゴム状弾性体と、を備えた密封装置におい
て、前記金属環とゴム状弾性体との間に樹脂材を介在さ
せ、該樹脂材に前記金属環に設けた係止穴に係合する突
起を設け、該突起を介して前記樹脂材を金属環に固定
し、一方、前記ゴム状弾性体を前記樹脂材表面に接着固
定したことを特徴とする。

【０００９】本発明にあっては、金属環とゴム状弾性体
との間に作用するせん断力は、樹脂材と金属環の間の突
起によって押さえられる。また、ゴム状弾性体は樹脂材
に接着固定されているので、樹脂材に対する接着強度は
金属面に対するよりも高く、樹脂材とゴム状弾性体間の
剥離は生じない。また、樹脂材は金属環よりも軟質なの
で、ゴム状弾性体との接着部に作用するせん断力によっ
て弾性変形し、ゴム状弾性体と樹脂材の接着部に作用す
るせん断力が緩衝され、剥離を防止する効果もある。

【００１０】ゴム状弾性体と樹脂材の材質は、接着剤と
の相性を考慮して選択される。

【００１１】樹脂材表面に凹凸を設ければ、ゴム状弾性
体と樹脂材間の接着強度をより増大させることができ
る。

【００１２】また、ゴム状弾性体に、樹脂材表面に接着
固定される接着面の他に、金属環に対して直接接着固定
されている接着面を設ければ、ゴム状弾性体の接着強度
をより一層増大させることができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１(ａ)，(ｂ)は本発明の実施の形態に係
る密封装置を示している。

【００１５】この密封装置１は、金属環２と、この金属
環２に固定されるシール用のゴム状弾性体３と、を備え
た構成で、たとえばロッドシールとして使用される。す
なわち、ハウジング１０の軸孔１０ａと軸１１との隙間
をシールするもので、ハウジング１０に設けられた装着
溝１２内に装着される。この装着溝１２は、ガイド部材
１３によって軸方向一側面が開くようになっている。

【００１６】ゴム状弾性体３は軸方向密封流体側Ｆに向
かって開く略Ｕ字形状のリング部材で、リング状の基部
３１の、内径側および外径側に軸方向密封流体側に向か
って徐々に間隔が開く方向に傾斜して延びるリップ部３
２，３３が設けられ、外径側リップ部３３が装着溝１２
の底壁に密接し、内径側リップ部３２が軸１１外周面に
対して摺動自在に密封接触している。

【００１７】一方、金属環２は平ワッシャ状形状で、ゴ
ム状弾性体３の基部の軸方向反密封流体側端面に一体的
に設けられている。

【００１８】本発明では、上記金属環２とゴム状弾性体
３の基部３１との間に樹脂材４が介在され、この樹脂材
４に金属環２に設けた係止穴２１に係合する突起４１を
設けられ、この突起４１を介して樹脂材４が金属環２に
固定され、さらに、ゴム状弾性体３の基部が樹脂材４表
面に接着固定されている。

【００１９】樹脂材４は金属環２よりも薄肉の平ワッシ
ャ形状で、金属環２のゴム状弾性体側の側面に対して密
接されている。そして、金属環２の樹脂材４との接触面
には、前記係止穴２１が円周方向に複数設けられ、樹脂
材４にも係止穴２１に対応して複数の突起４１が設けら
れている。係止穴２１はこの実施の形態では貫通孔に構
成されているが、場合によっては底のある未完通の穴で
もよい。

【００２０】この金属環２と樹脂剤４の固定は、たとえ
ば、樹脂を溶融させて金属環２の係止穴２１に樹脂を部
分的に流し込み一体化させ、その後、ゴム状弾性体の接
着焼き付けを行って成形することが好適である。

【００２１】また、ゴム状弾性体３と樹脂材４表面は接
着剤によって接着固定される。樹脂材４は接着剤との相
性のよい材料が選択されるが、強度を考慮するとフェノ
ール系樹脂が好適である。

【００２２】そして、ゴム状弾性体３が接着される樹脂
材４の表面には凹凸４２が設けられ、接着面積を大きく
すると共にゴム状弾性体３の接着面を食い込ませて接着
強度が高められている。

【００２３】本発明にあっては、ゴム状弾性体３に作用
する流体圧によって、金属環２とゴム状弾性体３との間
にせん断力が作用する。特に、内径側および外径側リッ
プ部３２，３３に作用する流体圧によって、ゴム状弾性
体３の基部３１には内径側および外径側に引っ張られて
せん断力が増大されるが、このせん断力は、樹脂材４と
金属環２の間の突起４１と係止穴２１との機械的な係合
によって押さえることができる。

【００２４】一方、ゴム状弾性体３は樹脂材４に接着固
定されているので、樹脂材４に対する接着強度は高く、
樹脂材４とゴム状弾性体３間の剥離は生じない。また、
樹脂材４は金属環２よりも軟質なので、ゴム状弾性体３
との接着部に作用するせん断力によって弾性変形し、ゴ
ム状弾性体３と樹脂材４の接着部に作用するせん断力が
緩衝され、剥離を防止する効果もある。

【００２５】また、樹脂材４表面に凹凸４２が設けられ
ているので、ゴム状弾性体３と樹脂材４間の接着強度を
より増大させることができる。

【００２６】さらに、接着剤は金属環２と樹脂材４の両
方に塗布されるので、ゴム状弾性体３は樹脂材４との間
だけでなく金属環２との間も接着固定される。したがっ
て、ゴム状弾性体３の基部３１は、樹脂材４表面に接着
固定される接着面の他に、金属環２に対して直接接着固
定されている接着面が設けられている。したがって、ゴ
ム状弾性体３の接着強度は、樹脂材４表面との接着面の
強度だけでなく、金属環２との接着強度によってより高
められている。

【００２７】樹脂材４の幅は、図１(ａ)に示すように、
金属環２の内径端よりも大きく外径端よりも小さい範囲
に限定してもよく、図１(ｃ)に示すように、樹脂材４の
内径を金属環２の内径よりも小さく設定し、樹脂材４の
内径端によって金属環２の内径端面を被覆するようにし
てもよい。このようにすれば、ゴム状弾性体３の金属環
２の内径端面側へのずり落ちを防止することができ、は
み出し損傷をも効果的に防止することができる。

【００２８】また、図示しないが、樹脂材の外径を金属
環の外径よりも大きく設定し、金属環の外径端面を被覆
するようにしてもよく、さらに樹脂材の内径を金属環内
径よりも小さく、樹脂材の外径を金属環の外径よりも大
きくして、樹脂材によって金属環の内外径端面を共に被
覆するように構成してもよい。

【００２９】なお、上記図１の実施の形態ではロッドシ
ールに使用する場合を例にとって説明したが、外径側リ
ップ部を運動用シールとするピストンシールとして用い
てもよい。また、摺動部は往復動に限られず、回転用の
シール部として用いることができる。

【００３０】［他の実施の形態］図２は本発明の他の実
施の形態が示されている。

【００３１】この実施の形態は金属環２２０が段付き円
筒形状で、小径円筒部２２２と大径円筒部２２３と、小
径円筒部２２２と大径円筒部２２３の間に形成される半
径方向に延びる平坦な環状段部２２４と、を備えてい
る。

【００３２】ゴム状弾性体２３０は、この金属環２２０
の環状段部２２４に接着固定されるもので、金属環２２
０の環状段部２２４に接着固定される環状の基部２３１
と、基部２３１の外径端から軸方向密封流体側に向かっ
て徐々に半径方向外方に向かって傾斜するように延びる
リップ部２３３と、を備えており、リップ部２３３がハ
ウジング２１０の内孔２１０ａに摺動自在に密封接触す
る。

【００３３】環状段部２２４の外径端に位置する大径円
筒部２２３との角部は丸められたアール部２２５となっ
ており、このアール部２２５までゴム状弾性体２３０の
基部２３１が接着されている。このアール部２２５に変
えて面取り部であってもよい。また、ゴム状弾性体２３
０の基部２３１の内径端側は小径円筒部２２２の外周面
に接着固定されている。

【００３４】この実施の形態でも、金属環２２０の環状
段部２２４とゴム状弾性体２３０の基部２３１との間に
樹脂材２４０が介在され、この樹脂材２４０に金属環２
２０の環状段部２２４に設けられた係止穴２２１に係合
する突起２４１が設けられ、この突起２４１を介して樹
脂材２４０が金属環２２０に固定され、さらに、ゴム状
弾性体２３０の基部２３１が樹脂材２４０表面に接着固
定されている。

【００３５】樹脂材２４０は平ワッシャ形状で、金属環
２２０の環状段部２２４の密封流体側端面に対して密接
されている。そして、金属環２２０の樹脂材２４０との
接触面には、前記係止穴２４１が円周方向に複数設けら
れ、樹脂材２４０にも貫通する係止穴２２１に対応して
複数の突起２４１が設けられている。特に、この実施の
形態では、樹脂材２４０の外径端部２４３は金属環のア
ール部２２５に対応して円弧状に曲げられている。

【００３６】また、ゴム状弾性体２３０と樹脂材２４０
表面は接着剤によって接着固定され、このゴム状弾性体
２３０が接着される樹脂材２４０の表面には凹凸２４２
が設けられ、接着面積を大きくすると共にゴム状弾性体
２３０の接着面を食い込ませて接着強度が高められてい
る。

【００３７】この実施の形態にあっても、ゴム状弾性体
２３０に作用する流体圧によって、金属環２２０とゴム
状弾性体２３０との間にせん断力が作用する。特に、外
径側リップ部２３３に作用する流体圧によって、ゴム状
弾性体２３０の基部２３１には外径側に引っ張られる方
向のせん断力が主として作用するが、このせん断力は、
樹脂材２４０と金属環２２０の間の突起２４１によって
押さえられ、ゴム状弾性体２３０のリップ部２３３の付
け根部のはみ出し損傷も防止される。

【００３８】一方、ゴム状弾性体２３０は樹脂材２４０
に接着固定されているので、樹脂材２４０に対する接着
強度は高く、樹脂材２４０とゴム状弾性体２３０間の剥
離は生じない。また、樹脂材２４０は金属環２２０より
も軟質なので、ゴム状弾性体２３０との接着部に作用す
るせん断力によって弾性変形し、ゴム状弾性体２３０と
樹脂材２４０の接着部に作用するせん断力が緩衝され、
剥離を防止する効果もある。

【００３９】また、樹脂材２４０表面に凹凸２４２が設
けられているので、ゴム状弾性体２３０と樹脂材２４０
間の接着強度をより増大させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属環とゴム状弾性体間に樹脂材を介在させ、樹脂材と
に前記金属環に設けた係止穴に係合する突起を設け、こ
の突起を介して前記樹脂材を金属環に固定し、一方、ゴ
ム状弾性体を樹脂材表面に接着固定したので、金属環と
ゴム状弾性体との間に作用するせん断力は、樹脂材と金
属環の間の突起によって押さえられ、また、ゴム状弾性
体は樹脂材に接着固定されているので、従来のように金
属との接着に比べて接着強度は高く、ゴム状弾性体の剥
離を効果的に防止することができる。

【００４１】また、樹脂材表面に凹凸を設ければ、ゴム
状弾性体と樹脂材間の接着強度をより増大させることが
できる。

【００４２】さらに、ゴム状弾性体に、樹脂材表面に接
着固定されると接着面の他に、金属環に対して直接接着
固定される接着面を設けれれば、ゴム状弾性体の接着強
度をより一層増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(ａ)は本発明の実施の形態１に係る密封装
置の要部縦断面図、同図(ｂ)は同使用状態の断面図、同
図(ｃ)は樹脂材の幅が異なる密封装置の要部断面図であ
る。

【図２】図２は本発明の他の実施の形態に係る密封装置
の要部縦断面図である。

【図３】図３は従来の密封装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ 金属環 ２１ 係止穴 ３ ゴム状弾性体 ３１ 基部 ３２ 内径側リップ部 ３３ 外径側リップ部 ４ 樹脂材 ４１ 突起 ４２ 凹凸 １０ ハウジング １０ａ 軸孔 １１ 軸 １２ 装着溝 １３ ガイド部材 ２２０ 金属環 ２２１ 係止穴 ２２２，２２３ 小径，大径円筒部 ２２４ 環状段部 ２２５ アール部 ２３０ ゴム状弾性体 ２３１ 基部 ２３３ リップ部 ２４０ 樹脂材 ２４１ 突起 ２４２ 凹凸 ２４３ 外径端部 ２１０ ハウジング ２１０ａ 内孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属環と、該金属環に固定されるシール用
   のゴム状弾性体と、を備えた密封装置において、 前記金属環とゴム状弾性体との間に樹脂材を介在させ、
   該樹脂材に前記金属環に設けた係止穴に係合する突起を
   設け、該突起を介して前記樹脂材を金属環に固定し、一
   方、前記ゴム状弾性体を前記樹脂材表面に接着固定した
   ことを特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】樹脂材表面に凹凸を設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】ゴム状弾性体には、樹脂材表面に接着固定
   されると接着面の他に、金属環に対して直接接着固定さ
   れている接着面が設けられている請求項１または２に記
   載の密封装置。