特許 7527134 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-25

(45)【発行日】2024-08-02

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/3204 20160101AFI20240726BHJP

   F16J 15/3252 20160101ALI20240726BHJP

   F16J 15/3276 20160101ALI20240726BHJP

   F16J 15/3224 20160101ALI20240726BHJP

【ＦＩ】

F16J15/3204 101

F16J15/3252

F16J15/3276

F16J15/3224

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020094014

(22)【出願日】2020-05-29

(65)【公開番号】P2021188675

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003177

【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 裕

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９８０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１７３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１８１２１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５９－１４７９３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－０８２４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４２７９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／３２０４

Ｆ１６Ｊ １５／３２５２

Ｆ１６Ｊ １５／３２７６

Ｆ１６Ｊ １５／３２２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒部材と、当該円筒部材に挿通される軸との間に装着され、前記円筒部材に充填された流体をシールする密封装置であって、
前記軸が挿入される孔を有するベース部と、
前記ベース部の流体側に固定され、前記円筒部材の内周面に接触する第１密封部材と、
前記ベース部の前記流体側に固定され、前記軸に摺動自在に接触する第２密封部材と、
前記ベース部の大気側に設けられ、前記円筒部材の内周面に接触するリップ、および、前記軸に摺動自在に接触するダストシールが形成された弾性体と、
を含む密封装置であって、
前記円筒部材の端部が内周に向かって折り曲げられ、
前記円筒部材の内周面から前記軸側に張り出した張出部分と、前記ベース部とで前記弾性体の一部が挟まれる
密封装置。

【請求項2】

前記ベース部は、プレートと補強プレートとを含み、
前記第１密封部材および前記第２密封部材は、前記プレートに設けられ、
前記弾性体は、前記補強プレートに設けられる
請求項１に記載の密封装置。

【請求項3】

前記ベース部は、プレートの単体であり、
前記第１密封部材、前記第２密封部材および前記弾性体が前記プレートに設けられる
請求項１に記載の密封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

密封装置が適用されるショックアブソーバーは、次のような構造となっている。具体的には、ショックアブソーバーは、ピストンに連結された軸と、当該軸の外周側において同心に配置された円筒部材とを含み、当該軸に発生する軸方向の衝撃を、円筒部材の内部空間に充填されたオイル等の流体の粘性を用いて吸収する。密封装置は、軸と円筒部材との間における環状の隙間をシールし、流体が大気側に漏れないようにするために設けられる。密封装置は、例えば特許文献１に記載されているように、円筒部材の内周面に接触するアウターシール（第１密封部材）と、軸に摺動自在に接触するインナーシール（第２密封部材）とを含み、充填された流体が大気側に漏出するのを防止する構成が一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１３１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された技術において、円筒部材に充填される流体の種類や、熱、圧力等によってアウターシールの弾性力が低下して、密封装置から流体が漏出してしまうことがあった。このような事情に鑑みて、本発明は、密封装置からの流体の漏出を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る密封装置は、円筒部材と、当該円筒部材に挿通される軸との間に装着され、前記円筒部材に充填された流体をシールする密封装置であって、前記軸が挿入される孔を有するベース部と、前記ベース部の流体側に固定され、前記円筒部材の内周面に接触する第１密封部材と、前記ベース部の前記流体側に固定され、前記軸に摺動自在に接触する第２密封部材と、前記ベース部の大気側に設けられ、前記円筒部材の内周面に接触するリップ、および、前記軸に摺動自在に接触するダストシールが形成された弾性体と、を含む。第１態様によれば、第１密封部材の弾性力が低下して、当該第１密封部材から流体が漏れ出しても、漏れ出した流体は、リップによってシールされる。

【0006】

第１態様の具体例（第２態様）において、前記円筒部材の端部が内周に向かって折り曲げられ、前記円筒部材の内周面から前記軸側に張り出した張出部分と、前記ベース部とで前記弾性体の一部が挟まれる。第２態様によれば、第１密封部材から漏れ出した流体は、弾性体のうち、リップに加え、張出部分とベース部とで挟まれる部分によってシールされる。

【0007】

第２態様の具体例（第３態様）において、前記ベース部は、プレートと補強プレートとを含み、前記第１密封部材および前記第２密封部材は、前記プレートに設けられ、前記弾性体は、前記補強プレートに設けられる。第３態様によれば、プレートが補強プレートで補強されるので、流体からの高圧力に対処できる。

【0008】

第２態様の別の具体例（第４態様）において、前記ベース部は、プレートの単体であり、前記第１密封部材、前記第２密封部材および前記弾性体が前記プレートに設けられる。第４態様によれば、ベース部を２つ以上のパーツで構成する場合と比較して、部品点数が削減される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、密封装置からの流体の漏出を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る密封装置の半断面図である。

【図2】密封装置の組み立て前の状態を示す要部拡大半断面図である。

【図3】密封装置をショックアブソーバーに組み込む前の状態を示す半断面図である。

【図4】第２実施形態に係る密封装置の半断面図である。

【図5】比較例に係る密封装置の半断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、第１実施形態に係る密封装置１０ａの構成を示す半断面図であり、図２は、密封装置１０ａの組み立て前の状態を示す要部拡大半断面図である。
図１に示されるように、密封装置１０ａは、ショックアブソーバーに装着される。このショックアブソーバーは、図示省略されたピストンが図の上方に連結されて、矢印で示される軸方向に往復動する軸７０と、当該軸７０の外周側に同心に配置し、金属などの剛体からなる円筒部材８０とを含む。円筒部材８０の内部空間にはオイルなどの流体９０が充填される。
なお、密封装置１０ａは、軸７０を中心に左右対称であるので、図１および図２等においては、左半分だけを図示し、右半分の図示を省略する。

【0012】

円筒部材８０の図において下方の端部は、内周に向かって折り曲げられ、内周面から軸７０側に張り出して、張出部分８４となっている。密封装置１０ａは、流体９０からの圧力によって図において下方に押しつけられるが、張出部分８４がストッパーとして機能するので、図１に示されるような位置で静止した状態となる。
このような状態において密封装置１０ａは、軸７０と円筒部材８０との間の環状の隙間をシールして、流体９０が流体側Ｏから大気側Ａへの漏出を防ぐ。

【0013】

密封装置１０ａは、ベース部４０とリップホルダー５０とリップシール６０とを含む。
ベース部４０は、本実施形態ではプレート４２と補強プレート４６とを含む。このうち、プレート４２は、円板状の剛体であって、ほぼ中心において軸７０に遊挿される孔４３を有する。

【0014】

第１密封部材の一例であるリップホルダー５０は、環状であってゴムなどの弾性体であり、プレート４２における流体側Ｏの平端面（図において上面）に、例えば接着剤によって架橋接着される。リップホルダー５０は、円筒部材８０の内周面８２に接触する突起５２と、プレート４２の平端面に接着される面５４と、リップシール６０を挟持するためのリップ保持溝５６（図２参照）とを備える。突起５２は、リップホルダー５０の外周部分である。
リップ保持溝５６は、リップシール６０を嵌め込むための溝であり、リップ保持溝５６の断面形状は、内径方向に向かって開口する形状となっている。

【0015】

第２密封部材の一例であるリップシール６０は、環状であってゴムなどの弾性体であり、軸７０に接触する突起６２と、リップホルダー５０とプレート４２との間に挟持される取付部６４と、を含む。突起６２は、環状のリップシール６０の内周部分である。リップシール６０の取付部６４は、リップホルダー５０のリップ保持溝５６に嵌め込まれる。すなわち、リップシール６０は、リップホルダー５０への嵌め込みによってプレート４２に固定される。

【0016】

補強プレート４６は、円板状の剛体であって、プレート４２の大気側Ａに当該プレート４２と重ねられる。補強プレート４６は、中心に孔４３とほぼ同径の孔４７を同心に有する。補強プレート４６には、環状であってゴムなどの弾性体２０が例えば接着剤によって架橋接着される。弾性体２０は、ダストシール２２とリップ２４と平端面２６とを含み、補強プレート４６の大気側Ａをほぼ覆うように形成される。

【0017】

ダストシール２２は、環状の弾性体２０における内周部分であり、軸７０に摺動自在に接触する。このため、軸７０が往復動した際に、埃などの異物が大気側Ａから流体側Ｏへの侵入することが、ダストシール２２によって防止される。
リップ２４は、環状の弾性体２０における外周部分であり、円筒部材７４の内周面８２に接触する。
また、平端面２６は、弾性体２０における大気側Ａの面であり、平端面２６の一部は、円筒部材８０における張出部分８４に接触する。換言すれば、張出部分８４と補強プレート４６とで弾性体２０の一部が挟まれる。

【0018】

なお、プレート４２および補強プレート４６を接着等してもよいが、ショックアブソーバーに装着された際には、張出部分８４で移動が制限された状態で、流体９０からの圧力によって図において下方に押しつけられる。このため、プレート４２および補強プレート４６は、接着しなくても、装着された場合には、ほぼ固定状態となる。

【0019】

図３は、密封装置１０を円筒部材８０の内部に組み込む前の状態を示す図である。図３に示されるように、密封装置１０ａは、下方が折り曲げられていない状態の円筒部材８０に矢印の方向に挿入される。密封装置１０ａの挿入後、図１に示されるように、円筒部材８０の下方が内周に向かって折り曲げられる、すなわちカシメられる。
この後、流体９０が図において上方から充填されて、流体９０の圧力によって、密封装置１０ａが張出部分８４に押しつけられる。

【0020】

なお、組み込む前の状態において、円筒部材８０の内周面８２から軸７０までの径方向の距離Ｌ１は、突起５２の先端から突起６２までの径方向の距離Ｌ２よりも短い。また、距離Ｌ１は、リップ２４の先端からダストシール２２の先端までの径方向の距離Ｌ３よりも短い。
このため、密封装置１０が円筒部材８０の内部に組み込まれると、突起５２の先端は変形した状態で内周面８２に接触する。同様に、突起６２の先端は変形した状態で軸７０に接触し、リップ２４の先端は変形した状態で内周面８２に接触し、ダストシール２２の先端は変形した状態で軸７０に接触する。なお、ここでいう変形とは、組み込む前の形状から変化することをいう。

【0021】

密封装置１０ａが組み込まれて、円筒部材８０の内部空間に流体９０が充填されると、リップホルダー５０およびリップシール６０は、当該流体９０に曝される。このため、流体９０の種類や、温度、圧力等の条件次第では、リップホルダー５０およびリップシール６０の弾性力が低下し、シール性能が低下してしまう場合がある。

【0022】

例えば、図５に示されるような比較例に係る密封装置１００では、詳細には、リップ２４を有さず、ベース部４００と張出部分８４とで弾性体２０の一部が挟まれない密封装置１００では、リップホルダー５０の弾性力が低下すると、突起５２のシール性能が低下するので、突起５２から流体９０から漏出し、漏出した流体９０がベース部４００と張出部分８４との間を介して染み出してくる場合がある。

【0023】

これに対して、第１実施形態に係る密封装置１０ａでは、突起５２のシール性能が低下して、突起５２から流体９０から漏出しても、漏出した流体９０は、リップ２４による内周面８２への接触、さらに平端面２６による張出部分８４への接触によってシールされる。このため、密封装置１０ａからの流体の漏出を低減することができる。

【0024】

密封装置１０ａでは、弾性体２０が通常時であれば流体９０に直接曝されず、高温、高圧になりにくい。このため、弾性体２０の弾性力は、リップホルダー５０と比較して低下しにくいので、シール性能が維持されやすい。

【0025】

また、密封装置１０ａでは、突起５２から漏出した流体９０は、リップ２４および平端面２６による接触によってシールされるので、内周面８２から軸７０に向かう張出部分８４の距離が短くて済む。
一方、図５に示される密封装置１００では、リップ２４が存在せず、ベース部４００と張出部分８４とで弾性体２０が挟まれない。このため、密封装置１００において、突起５２から漏出した流体９０の染み出しを防ぐには、張出部分８４の距離（カシメ量）を長くとる必要がある。張出部分８４の距離を長くとるためには、円筒部材８０の端部を折り曲げる際に大きな荷重が必要となる。
第１実施形態に係る密封装置１０ａでは、張出部分８４の距離が短くて済むので、円筒部材８０の端部を折り曲げる際の荷重が小さくて済む、という利点もある。

【0026】

密封装置１０ａでは、プレート４２が補強プレート４６に重ねられるので、ベース部４０の強度が増す。このため、流体９０から高圧力に耐えることができる。

【0027】

なお、ダストシール２２には、異物の侵入を防ぐ機能のほか、突起６２から漏出した流体９０をシールする機能がある。このため、突起６２を含むリップシール６０の弾性力の低下は、突起５２を含むリップホルダー５０と比較して問題となりにくい。

【0028】

図４は、第２実施形態に係る密封装置１０ｂの構成を示す片側断面図である。
第１実施形態に係る密封装置１０ａでは、ベース部４０がプレート４２および補強プレート４６の重ね合わせで構成されたが、第２実施形態に係る密封装置１０ｂでは、図４に示されるベース部４０がプレート４２のみで構成される。

【0029】

密封装置１０ｂでは、プレート４２の流体側Ｏとなる面にリップホルダー５０が架橋接着され、プレート４２の大気側Ａとなる面に弾性体２０が架橋接着される。接着後、リップホルダー５０にリップシール６０が組み込まれる。
なお、プレート４２へのリップホルダー５０または弾性体２０の接着順は、リップホルダー５０が先であってもよいし、弾性体２０が先でもよいし、双方同時でもよい。

【0030】

第２実施形態に係る密封装置１０ｂにおいても、突起５２のシール性能が低下して、突起５２から流体９０から漏出しても、漏出した流体９０は、リップ２４による内周面８２への接触および平端面２６による張出部分８４への接触によってシールされる。このため、密封装置１０ｂからの流体の漏出を低減することができる。
また、密封装置１０ｂでは、ベース部４０がプレート４２の単体であるので、密封装置１０ａと比較して、部品点数を削減することができる。

【符号の説明】

【0031】

１０ａ、１０ｂ…密封装置、２０…弾性体、２２…ダストシール、２４…リップ、５２…突起、６２…突起、７０…軸、８０…円筒部材、８２…内周面、８４…張出部分、９０…流体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】