[发明专利]油封及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及密封装置之一的油封及其制造方法。

背景技术

作为降低油封中密封唇的滑动阻力的手段，周知现有两种方法：(1)降低相对于滑动对象的轴的压紧力；或(2)降低唇滑动部分的摩擦系数。

但是，依据前者(1)的方法，随着相对于轴的压紧力的降低，需将唇长度设置较短，由此难以设计出可在高偏心条件下同时具有对轴的良好的追随性的密封唇，因此存在不能大幅降低滑动阻力的问题。另外，关于后者(2)的方法，在唇滑动部分涂覆各种膜的方法一直都有所探讨，其不妥之处为，由于涂覆膜的初始磨损，在较早的阶段就会产生滑动阻力增大的问题。

另外，关于在唇滑动部分贴氟树脂膜方法中，唇母材橡胶与树脂膜之间粘合的持久性存在问题，或导致密封性能减弱(参考专利文献1或2)。

另外，关于在唇滑动部分涂布聚四氟乙烯(PTFE)的方法，由于PTFE在橡胶表面不发生化学反应，所以与橡胶的密合性差，难以获得持久性(参考专利文献3或4)。另外，也会导致橡胶的表面硬度增加，表面粗糙度增大，密封性能减弱(参考专利文献5)。

另外，周知一种油封，其在唇滑动部的大气侧斜面上包覆将固体润滑剂分散体用结合树脂(粘合剂)结合起来的树脂层而构成。这一现有技术的不妥之处为，为降低摩擦系数，滑动部分为仅通过树脂层与轴接触的结构，因而滑动部分与轴的接触状态不稳定，产生密封性能降低的问题。另外，在此现有技术中，对于上述粘合剂列出了聚酰亚胺树脂或环氧树脂，但此类树脂通常作为加工氟树脂时使用的粘合剂，若将其应用于橡胶状弹性材料制成的密封唇的表面，则有可能导致涂覆层变硬，在滑动时的耐久性上(产生涂覆层破损、剥离等)发生问题(参考专利文献6)。

再有，作为应用于滑动部分的涂覆层，本申请人也提出过多种方案，但这些与本发明全然不同(参考专利文献7、8或9)

专利文献1：实开平6-16771号公报

专利文献2：实开平5-57523号公报

专利文献3：实开平6-35740号公报

专利文献4：特开平6-68011号公报

专利文献5：特开平8-48800号公报

专利文献6：特开平7-217746号公报

专利文献7：特开昭63-8428号公报

专利文献8：特许第3316993号公报

专利文献9：特开2003-213122号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明鉴于以上各点，其目的为提供可长期保持优良的低摩擦化功能、耐磨损且密封性能优良的油封及其制造方法。

解决课题的手段

为实现上述目的，本发明权利要求1所述的油封，其特征在于，在具备于唇缘部9的两侧设有大气侧斜面及密封流体侧斜面的橡胶状弹性材料制成的密封唇的油封中，所述大气侧斜面的表面具有涂覆膜，在所述唇缘部与轴的接触部分，密封流体侧的橡胶部分及大气侧的涂覆膜同时与轴接触。

另外，本发明权利要求2所述的油封，其特征在于，在上述权利要求1的油封中，涂覆膜由氟树脂、聚乙烯树脂、异氰酸酯改性聚丁二烯树脂以及溶剂组成的涂覆剂形成。

如上所述，作为降低油封中密封唇的滑动阻力的方法，已知有降低对轴的压紧力的方法和降低唇滑动部分的摩擦系数的方法。作为后者的方法，探讨一种通过在唇滑动部分采用蒸镀、涂布或粘贴等方法将摩擦系数低的材料例如PTFE等在表面形成涂覆膜的方法。但是，唇滑动部分为承担密封功能的重要部分，在现有工艺中，由于仅通过包覆于该唇滑动部分的涂覆膜与轴接触，因此将有损于橡胶状弹性材料制成的密封唇本来具有的优良的密封性能。因此，本发明提出立足于密封件的润滑及密封机构的低扭矩化工艺及低扭矩密封件。

普遍认为，密封滑动面为处于轴与密封唇通过密封流体(例如油)隔离的流体润滑状态，但最近的研究表明，该流体的膜厚在整个滑动面并非均等，而是在从密封流体侧(油槽侧)向大气侧方向上油膜渐渐变薄(参考文献：Tribologist48、6(2003)494)。可以认为密封件的摩擦扭矩的主要要素为随着轴的旋转所产生的剪切力，而该剪切力与油膜厚度成反比关系。即，在油膜厚度较薄的大气一侧产生对密封件较大的摩擦扭矩，可以认为降低此部分的摩擦系数对于整体扭矩的降低是有效果的。