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発明の名称 密封装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−165325(P2001−165325A)
公開日 平成13年6月22日(2001.6.22)
出願番号 特願平11−346506
出願日 平成11年12月6日(1999.12.6)
代理人 【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J006
【Fターム(参考)】
3J006 AB02 AB08 AB11 
発明者 谷田 昌幸
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】同軸的に設けられて軸方向に相対往復移動する2部材間の環状の隙間をシールするもので、前記2部材の内一方の部材に密封接触するシール部を備えた密封装置において、前記シール部が、弾性を備えた腰部により揺動自在に支持されると共に、前記2部材の相対移動に伴い一方の部材に転がりながら密着する転動面を有する転がり部と、前記転がり部の転動面の軸方向両側に設けられ、前記転がり部の姿勢に応じて一方の部材に離間又は当接した状態となるリップ部と、を備えたことを特徴とする密封装置。
【請求項2】前記シール部を支持する腰部に、前記転がり部の転がりによる姿勢の変化に比して前記転がり部の姿勢を元に戻すように働く反発力を発生させることを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
【請求項3】前記転がり部は、断面円弧状に設けられたことを特徴とする請求項1又は2に記載の密封装置。
【請求項4】自動車のショックアブソーバに用いられることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載の密封装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車のショックアブソーバ等の相対往復移動を行なう各種装置の軸封止部等に利用される密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の密封装置としては、例えば図4に示すようなものがある。
【0003】この密封装置101は、図4に示す通り、大きく分けるとゴム状弾性体製のシール部102と、ハウジング130に固定される固定部103と、から構成される。
【0004】固定部103は、固定部103の変形を防止する補強環104と、補強環104に一体的に焼付き固定されたゴム状弾性体105と、から成っている。
【0005】補強環104は、円筒部104aと円筒部104aの大気側A端部で内径方向に延びる内向きフランジ部104bとを有する円筒状部材である。この補強環104の内向きフランジ部104bの大気側A端面と円筒部104aの外周面及び密封対象側S端面に連続してゴム状弾性体105が一体的に焼付き固定されている。
【0006】この固定部103は、補強環104の円筒部104aがハウジング130の内周面にゴム状弾性体105を介して嵌合され固定されている。
【0007】そして、固定部103の補強環104の内向きフランジ部104bの内端にゴム状弾性体製のシール部102が設けられている。
【0008】シール部102は、軸120に接触し、密封対象側Sに密封されている流体の漏れを防止するメインリップ102Aと、外部からの塵灰や異物等のダストの侵入を防止するダストリップ102Bと、を備えている。
【0009】メインリップ102Aの背面には、メインリップ102Aが軸120表面に当接する緊迫力を保持させるガータスプリング102Cが設けられている。
【0010】そして、密封装置101は、自動車のショックアブソーバ等の軸封止部に用いられ、軸120の軸方向往復移動に応じて軸120に摺動して密封していた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、以下のような問題があった。
【0012】密封装置101の状態を表すものとしてストロークSとフリクションFとの関係を示す図5のようなリサージュ波形があげられるが、このリサージュ波形ではストロークSの上死点と下死点に波形の不連続部分があり、軸120の往復移動距離が往復±0.2mm程度の微振幅状態であると、油膜の補充ができず油膜切れを起こし、これに起因してメインリップ102Aが加熱されて摩耗してしまい、密封装置101の耐久性が悪いという問題があった。
【0013】また、微振幅状態では、短時間に連続して振動が生じてしまい、特に密封装置101を自動車のショックアブソーバに適用した場合には、この連続した振動が自動車に乗車中の人の乗り心地を悪くさせる問題があった。
【0014】本発明は上記の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、微振幅状態での耐久性を向上させると共に振動の発生を防止する高品質の密封装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、同軸的に設けられて軸方向に相対往復移動する2部材間の環状の隙間をシールするもので、前記2部材の内一方の部材に密封接触するシール部を備えた密封装置において、前記シール部が、弾性を備えた腰部により揺動自在に支持されると共に、前記2部材の相対移動に伴い一方の部材に転がりながら密着する転動面を有する転がり部と、前記転がり部の転動面の軸方向両側に設けられ、前記転がり部の姿勢に応じて一方の部材に離間又は当接した状態となるリップ部と、を備えたことを特徴とする。
【0016】したがって、2部材の相対移動が所定距離の間はリップ部は当接せず、転がり部の転動面が一方の部材に転がりながら密着し、2部材の相対移動が所定距離よりも長い時は一方の部材にリップ部が当接して転がり部の転がりを停止させ、このリップ部と転がり部とが一方の部材に当接した状態で一方の部材に摺動する。
【0017】これにより、2部材の相対移動が所定距離よりも短い微振幅状態であると、転がり部の転動面が2部材の相対移動のストロークに合わせて転がって密封状態を維持するので、摩耗することがなく耐久性の向上が図れると共に連続した振動の発生を防止することができる。
【0018】前記シール部を支持する腰部に、前記転がり部の転がりによる姿勢の変化に比して前記転がり部の姿勢を元に戻すように働く反発力を発生させることが好ましい。
【0019】これにより、転がり部が転がる程に反発力が増加し、一方の部材に対する密着力も増加する。
【0020】前記転がり部は、断面円弧状に設けられたことが好ましい。
【0021】これにより、転がり部は一方の部材に対してスムーズな転がりが可能となる。
【0022】自動車のショックアブソーバに用いられることが好ましい。
【0023】これにより、2部材の相対移動が所定距離よりも短い微振幅状態では、連続した振動が発生せず、自動車の乗り心地をよりよくすることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】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的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0025】図1は、実施の形態に係る密封装置を示す図である。図1において、密封装置1は、従来技術と同様に自動車のショックアブソーバの軸封止部等で、同軸的に設けられて軸方向相対往復移動する2部材としてのハウジングとハウジング内に挿入される軸3間の環状の隙間を密封するものである。
【0026】密封装置1は、概略、シール部2と、ハウジングの内周に嵌合固定される固定部と、を備えている。
【0027】シール部2は、固定部の金属製の補強環の内向きフランジ部の内端からゴム状弾性体製で設けられている。
【0028】なお、固定部については、従来技術と同様のもの等、ハウジングの内周に嵌合固定される部分は公知技術を適用するので、ここでは説明を省略し、本実施の形態の特徴部分であるシール部2について詳しく説明する。
【0029】シール部2は、軸3に転がりながら密着する転がり部2Aと、転がり部2Aの軸方向両側に設けられたリップ部2B1,2B2と、を備えている。
【0030】転がり部2Aは、軸3の軸方向に断面円弧状となっており、その断面円弧状の転動面で軸3の外周面に密着する。そして、軸3の所定距離の間の往復移動では、この転がり部2Aの転動面で軸3の外周面を転がり、密着し続けることで密封対象側Sの油などを密封して大気側Aへの漏れを防止している。
【0031】この時、転がり部2Aは断面円弧状であるので、転がり部2Aの転動面は軸3に対してスムーズな転がりが可能となっている。
【0032】また、転がり部2Aの転動面の軸方向両側には、密封対象側Sのリップ部2B1と大気側Aのリップ2B2とが設けられている。
【0033】リップ部2B1,2B2は、転がり部2Aの姿勢に応じて軸3に対し離間又は当接した状態となるもので、軸3が所定距離よりも長い距離の往復移動を行った時に、転がり部2Aと共に軸3の外周面に当接し、この状態で摺動する。
【0034】即ち、軸3が所定距離の間の往復動を行なっている時には、リップ部2B1,2B2は軸3から離間した状態となっており、軸3が所定距離よりも長い距離の往復移動を行った時に、リップ部2B1,2B2は軸3に当接して転がり部2Aの転がりを止めるストッパの役目を果たし、さらにこの転がり部2Aの転がりを停止させた状態で軸3に摺動する。
【0035】ここで、転がり部2Aとリップ部2Bの動作を滑らかに行なわせるべく、シール部2を固定部に接続するためシール部2を支持する腰部2Cは、固定部から延びる補強環で補強されない状態となっている。
【0036】これによって、転がり部2Aが摺動してしまうことなく転がるような強度に腰部2Cが設けられ、転がり部2Aの軸3の往復移動に対する追従性を高めている。
【0037】また、この腰部2Cは、補強環で補強されないゴム状弾性体製であるので、転がり部2Aが中心から大気側Aか密封対象側Sのどちらかに転がる程に、転がり部2Aを元の姿勢に戻そうとする反発力が増加して、フリクションFを高める働きを有している。
【0038】次に、軸3の往復移動のストロークSとフリクションFの関係を示す図2のリサージュ波形を用いて、ストロークSの変化に応じた密封装置1の状態について説明する。ストロークSの変化に応じた密封装置1の状態は図3にそれぞれの状態毎に示してある。
【0039】まず、密封装置1の装着時、密封装置1は転がり部2Aの転動面の軸方向中央で軸3に密着している((1)の状態)。
【0040】次に、軸3の往復移動が始まり、大気側Aへの軸3の移動が始まると、転がり部2Aの転動面がストロークSに合わせて軸3の外周面を転がって行く((2)の状態)。
【0041】所定のストロークSを超えた時、転がり部2Aの密封流体側S端に設けられたリップ部2B1が軸3に当接し、転がり部2Aの転がりが停止する。そして、さらに軸3が移動すると、転がり部2Aとリップ部2B1が軸3に当接した状態を維持して軸3のストロークSに合わせて摺動する((3)の状態)。
【0042】軸3のストロークSが密封対象側Sへ切り換わると、転がり部2AはストロークSに合わせて転がり始め、密封対象側Sのリップ部2B1は軸3から離れ、転がり部2Aの転動面がストロークSに合わせて軸3の外周面を転がって行く((4)の状態)。
【0043】そして、大気側Aのリップ部2B2が軸3に当接して転がり部2Aが停止し、転がり部2Aとリップ部2B2が軸3に当接した状態を維持して軸3のストロークSに合わせて摺動する((5)の状態)。
【0044】軸3のストロークSが大気側Aへ切換わると、リップ部2B2が軸3から離間して転がり部2AはストロークSに合わせて転がり始め、転がり部2Aの転動面がストロークSに合わせて軸3の外周面を転がって行く((6)の状態)。
【0045】さらに、(3)の状態と同様に、転がり部2Aと密封対象側Sのリップ部2B1が当接した状態を維持して軸3のストロークSに合わせて摺動する状態((7)の状態)となる。
【0046】以後、軸3の往復移動に応じて、(4)〜(7)の状態を繰り返し行なっていく。
【0047】以上の構成であるので、本実施の形態では、軸3の往復移動距離が往復±0.2mm程度の微振幅状態であると、転がり部2Aの転動面が軸3のストロークSに合わせて転がるので、密封装置1は摩耗することがなく、耐久性の向上が図れる。
【0048】また、微振幅状態で従来のような連続した振動もないので、特に自動車のショックアブソーバに本実施の形態の密封装置1を適用した場合には、連続した振動が発生せず、自動車の乗り心地をよりよくすることができる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シール部が、弾性を備えた腰部により揺動自在に支持されると共に、2部材の相対移動に伴い一方の部材に転がりながら密着する転動面を有する転がり部と、転がり部の転動面の軸方向両側に設けられ、転がり部の姿勢に応じて一方の部材に離間又は当接した状態となるリップ部と、を備えたことで、2部材の相対移動が所定距離よりも短い微振幅状態であると、転がり部の転動面が2部材の相対移動のストロークに合わせて転がって密封状態を維持するので、摩耗することがなく耐久性の向上が図れると共に連続した振動の発生を防止することができる。
【0050】シール部を支持する腰部に、転がり部の転がりによる姿勢の変化に比して転がり部の姿勢を元に戻すように働く反発力を発生させることで、転がり部が転がる程に反発力が増加し、一方の部材に対する密着力も増加する。
【0051】転がり部は、断面円弧状に設けられたことで、転がり部は一方の部材に対してスムーズな転がりが可能となる。
【0052】自動車のショックアブソーバに用いられることで、2部材の相対移動が所定距離よりも短い微振幅状態では、連続した振動が発生せず、自動車の乗り心地をよりよくすることができる。




 

 


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