(57)【要約】【課題】固定側と回転側とが軸方向に相対変位するときにサイドシールリップの安定したしめ代を確保できるシール性能および耐久性に優れたシール装置を提供する。【解決手段】軸線方向一方側に環状のシール面１１ｂを有し、回転軸１に支持される第１シール部材１１と、先端部２３ａで第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに摺接可能な環状のサイドシールリップ２３およびその基端部２３ｂを支持するシール本体２０を有し、ケース２に支持される第２シール部材１２と、を備え、第１シール部材１１が、軸線Ｃからの先端部２３ａとシール面１１ｂとの接触点Ｅｓまでの半径より内方側で、シール面１１ｂからリップ２３に向かう方向に突出する環状凸部１１ｄを有し、リップ２３が、先端部２３ａおよび基端部２３ｂの間に、先端部２３ａがシール面１１ｂに接触するときに環状凸部１１ｄに当接する環状の中間部２３ｃを有している。【選択図】図１
2010223251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な第１部材と第２部材との間に介装されるシール装置であって、
前記相対回転の回転中心軸線の方向の一方側に環状のシール面を有し、前記第１部材に支持される第１シール部材と、
先端部で前記第１シール部材の前記環状のシール面に摺接可能な環状のサイドシールリップおよび該サイドシールリップの基端部を支持するシール本体を有し、前記第２部材に支持される第２シール部材と、を備え、
前記第１シール部材が、前記回転中心軸線から前記サイドシールリップの前記先端部と前記環状のシール面との接触点までの半径より半径方向内方側で、前記環状のシール面から前記サイドシールリップに向かう方向に突出する環状凸部を有し、
前記サイドシールリップが、前記先端部および前記基端部の間に、前記サイドシールリップの前記先端部が前記環状のシール面に接触するときに前記環状凸部に当接する環状の中間部を有することを特徴とするシール装置。
【請求項２】
前記サイドシールリップの前記基端部から前記環状の中間部までの範囲内で、前記回転中心軸線に対する前記サイドシールリップの傾斜角が、前記環状の中間部と前記環状凸部との接触位置に応じて規定されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項３】
前記サイドシールリップが前記基端部側に隣り合う部位より曲げ剛性が低い低曲げ剛性部を有し、前記環状の中間部と前記環状凸部とが接触するとき、前記サイドシールリップが前記低曲げ剛性部から前記環状の中間部までの範囲内で前記傾斜角を規定されることを特徴とする請求項２に記載のシール装置。
【請求項４】
前記サイドシールリップの前記基端部から前記環状の中間部までの範囲内における前記傾斜角よりも、前記サイドシールリップの前記先端部側における前記傾斜角が大きくなっていることを特徴とする請求項３に記載のシール装置。
【請求項５】
前記サイドシールリップの前記先端部が前記中間部より低曲げ剛性であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１の請求項に記載のシール装置。
【請求項６】
前記サイドシールリップの前記中間部から前記先端部に近付くほど、前記サイドシールリップの厚さが小さくなっていることを特徴とする請求項５に記載のシール装置。
【請求項７】
前記第１シール部材の前記環状凸部が、前記サイドシールリップの前記回転中心軸線に対する傾斜方向とは逆の方向に傾斜していることを特徴とする請求項２ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載のシール装置。
【請求項８】
前記第１部材が回転軸であるとともに、前記第２部材が前記第１部材を貫通させる軸穴を有するケースであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１の請求項に記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール装置、特に、軸封装置として好適なオイルシールまたはダストシールの機能が要求されるシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シール装置は、各種の機器にその軸穴を封止する軸封装置として多用されており、例えば車両の動力伝達装置のケースを動力伝達用の回転軸が貫通する部位、あるいは、他の装置のハウジングを回転軸が貫通する部位において、そのケース等の内部に収容されたオイルが外部に漏出するのを防止するとともに外部からの埃や泥水等がケース内に入るのを防止するようになっている。
【０００３】
従来のこの種のシール装置としては、補強環により補強された環状の弾性体に、主ラジアルシールリップおよびその近傍に位置する副ラジアルシールリップを設けるとともに、それらの軸方向外方側に位置するアキシャルサイドリップを設けたもので、サイドリップの断面形状、厚さ、柔軟性等を適宜設定して所要のリップ圧や接触状態を得るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
また、回転軸およびケースのうちいずれか一方側に支持されたかさ状のダストシールド（あるいはダストカバー、スリンガ等）の外周側端部をいずれか他方側の凹部に挿入してラビリンス効果が発現されるようにしたものも知られている（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６１９１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９７７３号公報
【特許文献３】特開平０８−１７４３９９号公報
【特許文献４】特開２００４−３５３８２２号公報
【特許文献５】特開平１０−１００６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来のシール装置にあっては、固定側と回転側との軸方向相対変位の許容量が比較的大きく設定される場合、例えばケースに軸受を介して支持される回転軸とそのケースとの軸方向がたの許容量が比較的大きく設定される場合に、回転軸がその軸方向がたの範囲内で比較的大きく移動するため、その移動でシール面に接触するサイドシールリップにおいて、所要のシール性能が得られる程度のしめ代（締め代；圧縮撓み代）を十分に確保することができず、耐泥水性等のシール装置のシール性能が低下してしまう場合があった。
【０００７】
また、固定側と回転側との相対変位を吸収可能な程度にサイドシールリップの組付け初期のしめ代を大きく設定すると、いわゆるリップ鳴きが生じたり、シールリップの摩耗や発熱による耐久性の低下を招いたりしてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、固定側と回転側とが軸方向に大きく相対変位する場合でも、サイドシールリップの安定したしめ代を確保することができる、シール性能および耐久性に優れたシール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシール装置は、上記目的達成のため、（１）相対回転可能な第１部材と第２部材との間に介装されるシール装置であって、前記相対回転の回転中心軸線の方向の一方側に環状のシール面を有し、前記第１部材に支持される第１シール部材と、先端部で前記第１シール部材の前記環状のシール面に摺接可能な環状のサイドシールリップおよび該サイドシールリップの基端部を支持するシール本体を有し、前記第２部材に支持される第２シール部材と、を備え、前記第１シール部材が、前記回転中心軸線から前記サイドシールリップの前記先端部と前記環状のシール面との接触点までの半径より半径方向内方側で、前記環状のシール面から前記サイドシールリップに向かう方向に突出する環状凸部を有し、前記サイドシールリップが、前記先端部および前記基端部の間に、前記サイドシールリップの前記先端部が前記環状のシール面に接触するときに前記環状凸部に当接する環状の中間部を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、第１部材と第２部材が軸方向に相対変位すると、第２シール部材のサイドシールリップの中間部とこれに接触する第１シール部材の環状凸部とが軸方向に相対変位することになり、第１部材と第２部材が軸方向に接近するときと離隔するときとでは、サイドシールリップと第１シール部材の環状凸部との接触点が変化し、サイドシールリップの姿勢が変化することになる。したがって、この姿勢変化による先端部の変位を利用して、第１部材と第２部材の軸方向相対変位時にサイドシールリップの先端部とシール面との間に良好な接触圧を維持することができ、サイドシールリップの安定したしめ代を確保することができる。しかも、サイドシールリップの第１シール部材との接触点（厳密には、円形の接触線となる）が複数箇所になるから、シール性も向上する。その結果、シール性能および耐久性に優れたシール装置となる。
【００１１】
上記（１）に記載のシール装置においては、好ましくは、（２）前記サイドシールリップの前記基端部から前記環状の中間部までの範囲内で、前記回転中心軸線に対する前記サイドシールリップの傾斜角が、前記環状の中間部と前記環状凸部との接触位置に応じて規定される。
【００１２】
この構成により、第１部材と第２部材の軸方向相対変位量に応じてサイドシールリップの概ねの姿勢を決めるサイドシールリップの基端部から中間部まで傾斜角が変化することになり、第１部材と第２部材の軸方向相対変位に応じてサイドシールリップの先端部を変位させることで、サイドシールリップの先端部とシール面との間に良好な接触圧を維持することができる。
【００１３】
上記（２）に記載のシール装置においては、（３）前記サイドシールリップが前記基端部側に隣り合う部位より曲げ剛性が低い低曲げ剛性部を有し、前記環状の中間部と前記環状凸部とが接触するとき、前記サイドシールリップが前記低曲げ剛性部から前記環状の中間部までの範囲内で前記傾斜角を規定されるのが好ましい。
【００１４】
この構成により、第１部材と第２部材の軸方向相対変位量とサイドシールリップの基端部から中間部までの傾斜角の変化量とが概ね比例するものとなり、サイドシールリップの先端部とシール面との間に良好な接触圧を維持することができる。
【００１５】
また、上記（３）に記載のシール装置においては、（４）前記サイドシールリップの前記基端部から前記環状の中間部までの範囲内における前記傾斜角よりも、前記サイドシールリップの前記先端部側における前記傾斜角が大きくなっているのが好ましい。
【００１６】
この構成により、第１シール部材のシール面をサイドシールリップの先端部変位の軌跡に対応して湾曲させるとともに、第１シール部材をダストカバー形状とすることができる。
【００１７】
さらに、上記（４）に記載のシール装置においては、（５）前記サイドシールリップの前記先端部が前記中間部より低曲げ剛性であるのが好ましい。
【００１８】
この構成により、第１シール部材のシール面に対するサイドシールリップの先端部の追従性がよくなり、第１部材と第２部材の軸方向相対変位時に、シール面に対するサイドシールリップの先端部の良好な接触状態を維持することができる。
【００１９】
上記（５）に記載のシール装置においては、（６）前記サイドシールリップの前記中間部から前記先端部に近付くほど、前記サイドシールリップの厚さが小さくなっていてもよい。
【００２０】
この構成により、サイドシールリップが先端部に近付くほど低曲げ剛性となり、サイドシールリップを第１シール部材に接触点半径の異なる複数箇所で接触させながらも、各接触点におけるサイドシールリップの良好な接触圧を得ることができる。
【００２１】
上記（２）〜（６）に記載のシール装置においては、（７）前記第１シール部材の前記環状凸部が、前記サイドシールリップの前記回転中心軸線に対する傾斜方向とは逆の方向に傾斜していてもよい。
【００２２】
この構成により、サイドシールリップの環状凸部との接触面を簡素なテーパ面としながら、第１部材および第２部材の軸方向相対変位に対して環状凸部の先端部をサイドシールリップに確実に接触させることができるとともに、環状凸部とシール面の間に環状の溝を形成することができ、水はけ性を向上させることができる。
【００２３】
上記（１）〜（７）に記載のシール装置においては、（８）前記第１部材が回転軸であるとともに、前記第２部材が前記第１部材を貫通させる軸穴を有するケースであるのが好ましい。
【００２４】
この構成により、回転軸とケースが回転軸の軸方向に相対変位しても、シール性能および耐久性に優れた軸封装置となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、第２シール部材のサイドシールリップの中間部に第１シール部材の環状凸部を接触させ、第１部材と第２部材とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップの環状凸部との接触点変化およびそれに伴うサイドシールリップの姿勢変化を利用して、サイドシールリップの先端部を第１部材と第２部材の軸方向相対変位時にサイドシールリップ先端部のシール面との良好な接触圧を維持するよう変位させるようにしているので、サイドシールリップの先端部の安定したしめ代を確保することができる。しかも、サイドシールリップの第１シール部材との接触点を複数箇所にすることになるので、シール性をより向上させることができる。その結果、シール性能および耐久性に優れたシール装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシール装置の要部構成を示す片断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るシール装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るシール装置の作用説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るシール装置の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るシール装置の要部構成を示す片断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るシール装置の要部構成を示す片断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係るシール装置を示す図である。なお、本実施形態のシール装置は、例えば車両用動力伝達装置の軸穴に軸封装置として装備されている。
【００２９】
まず、その構成について説明する。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施形態のシール装置１０は、シール面としての外周面１ａを有する回転軸１（第１部材）と、この回転軸１が貫通する軸穴２ａを有するケース２（第２部材）との間に設けられている。
【００３１】
回転軸１は、ケース２に対し相対的に回動する円形断面の軸部材で、例えばケース２内の歯車からの回転動力を外部の図示しない駆動輪に伝達するドライブシャフトの一部（ジョイント部近傍部分）を構成している。
【００３２】
ケース２は、例えば車両のパワートレーン系に設けられるトランスアクスル（トランスミッションとディファレンシャル装置を一体化したもの；車両用動力伝達装置）のケースであって、図１にはその１つの軸穴２ａの近傍のみの断面を示している。ここでは詳述しないが、ケース２内には複数の歯車やそれらを潤滑・冷却する作動油が収容されている。
【００３３】
これら相対回転する回転軸１とケース２との間に介装されたシール装置１０は、回転軸１に支持されるダストカバーとしての第１シール部材１１と、ケース２に固定・保持される固定側の第２シール部材１２と、によって構成されている。
【００３４】
第１シール部材１１は、回転軸１の外周面１ａに対し段付状に形成された首部１ｃの外周面１ｂ上に強嵌合状態で保持される内周環状部１１ａと、その内周環状部１１ａから半径方向外側に広がる環状のダストカバー部１１ｃとを含んで構成されており、第２シール部材１２に対向するダストカバー部１１ｃの一面側（図１中の左面側）には第２シール部材１２に向かって凹状をなす環状のシール面１１ｂが形成されている。すなわち、第１シール部材１１は、回転軸１とケース２の相対回転の回転中心軸線Ｃの方向の一方側に環状のシール面１１ｂを有し、回転軸１に支持されている。
【００３５】
第２シール部材１２は、略Ｌ字形の補強環２０ａを加硫接着により一体化した略コの字形断面の環状のシール本体２０と、このシール本体２０の内周側に突出する環状をなし、ケース２の軸穴２ａ内に挿通された回転軸１の外周面１ａに摺動可能に接触するメインシールリップ２１と、軸穴２ａ内でメインシールリップ２１より軸方向の外方側（大気側）に位置するとともに回転軸１の外周面１ａに摺動可能に接触するダストシールリップ２２と、シール本体２０の外側面２０ｂから突出して第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに摺動可能に接触するサイドシールリップ２３（環状のリップ）と、メインシールリップ２１に締付け力を加えるガータスプリング２４と、により構成されている。
【００３６】
シール本体２０は、例えばアクリルゴム、ニトリルゴムあるいはフッ素ゴムからなる。補強環２０ａは、例えば金属製のもので、ケース２の軸穴２ａに圧入されるシール本体２０の圧入状態を保持するのに十分な強度を有している。なお、メインシールリップ２１やダストシールリップ２２は、公知のものと同様の構成であり、ここでは、詳述しないが、メインシールリップ２１はラジアルオイルシール機能を有し、ダストシールリップ２２は、このメインシールリップ２１の回転軸１との摺動接触部への塵埃や泥水等の侵入を阻止する機能を有している。
【００３７】
サイドシールリップ２３は、ダストシールリップ２２よりさらに大気側に位置するとともに、シール本体２０の外側面２０ｂから突出して第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに摺動可能に接触することで、メインシールリップ２１およびダストシールリップ２２が摺動接触（以下、摺接という）する回転軸１の外周面１ａの一部を外部空間（大気側）と仕切っており、外部から軸穴２ａ内に塵埃や泥水等が侵入するのを防止する機能を有している。
【００３８】
また、このサイドシールリップ２３は、第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに摺接可能な先端部２３ａと、シール本体２０に支持された基端部２３ｂとを有している。
【００３９】
さらに、第１シール部材１１は、回転中心軸線Ｃからサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面１１ｂとの接触点Ｅｓまでの半径より半径方向内方側で、環状のシール面１１ｂからサイドシールリップ２３に向かう軸方向一方側に突出する環状突起１１ｄ（環状凸部）を有している。
【００４０】
そして、サイドシールリップ２３は、先端部２３ａおよび基端部２３ｂの間に、サイドシールリップ２３の先端部２３ａが環状のシール面１１ｂに接触するときに環状突起１１ｄに当接する環状の中間部２３ｃを有している。
【００４１】
この場合、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内で、サイドシールリップ２３の回転中心軸線Ｃに対する傾斜角θｉが、環状の中間部２３ｃと環状突起１１ｄとの接触点Ｅｉの位置に応じて規定されるようになっている。
【００４２】
具体的には、サイドシールリップ２３は、その基端部２３ｂ側に隣り合う部位２３ｊより曲げ剛性が低い低曲げ剛性部２３ｈを有しており、環状の中間部２３ｃと環状突起１１ｄとが接触するとき、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの片持ち長さ（軸線方向の位置）と、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの高さ（半径方向の距離）とに応じて、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが規定されるようになっている。
【００４３】
また、環状突起１１ｄにより接触点Ｅｉでサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが許容範囲内の任意の角度に規定されるのに対して、第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂは、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの外端縁よりわずかに第２シール部材１２側に位置する湾曲面となっている。すなわち、第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが変化するときの先端部２３ａの外端縁の移動軌跡に沿って湾曲する面ではあるが、その移動軌跡に対してわずかに第２シール部材１２側に位置することで、サイドシールリップ２３の先端部２３ａに対して傾斜角θｉの変化にかかわらず接触点Ｅｓでの安定した接触圧が得られるようなシール面形状に設定されている。
【００４４】
さらに、サイドシールリップ２３は、その中間部２３ｃから先端部２３ａに近付くほどその肉厚（厚さ）が小さくなっており、サイドシールリップ２３の先端部２３ａが中間部２３ｃより低曲げ剛性となっている。そして、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内における傾斜角θｉよりも、サイドシールリップ２３の先端部２３ａ側における傾斜角θｓの方が大きくなっている。
【００４５】
第１シール部材１１の環状突起１１ｄは、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の傾斜方向（図１中の反時計回り方向）とは逆の方向（図１中の時計回り方向）に傾斜しているのがよいが、本実施形態では、その傾斜角は小さく設定されている。
【００４６】
次に、作用について説明する。
【００４７】
上述のように構成された本実施形態のシール装置１０においては、回転軸１とケース２が両者間の軸方向がたの許容範囲内で軸方向に大きく相対変位すると、第２シール部材１２のサイドシールリップ２３の中間部２３ｃとこれに接触する第１シール部材１１の環状突起１１ｄとが軸方向に相対変位することになり、図３（ａ）に示すように回転軸１とケース２が軸方向に接近するときと、図３（ｂ）に示すように回転軸１とケース２が軸方向に離隔するときでは、サイドシールリップ２３と第１シール部材１１の環状突起１１ｄとの接触点Ｅｉがサイドシールリップ２３に対して変化することになり、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂ側の傾斜角θｉ、すなわち傾斜姿勢が変化する。なお、図３（ａ）では、サイドシールリップ２３の組込み初期の傾斜姿勢を点線で示し、図３（ｂ）では、サイドシールリップ２３の自由状態での形状を示している。
【００４８】
そして、サイドシールリップ２３の概ねの姿勢を決めるサイドシールリップ２３の基端部２３ｂから中間部２３ｃまで傾斜角θｉが、回転軸１とケース２の軸方向相対変位量に応じて変化するとき、回転軸１とケース２の軸方向相対変位に応じて、サイドシールリップ２３の先端部２３ａが第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに沿って変位することになるとともに、回転軸１とケース２の軸方向相対変位量と、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから中間部２３ｃまで傾斜角θｉの変化量とが概ね比例するものとなる。
【００４９】
したがって、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂ側の姿勢変化によるその先端部２３ａの変位を利用して、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時に、サイドシールリップ２３の安定したしめ代を確保することができ、サイドシールリップ２３の先端部２３ａと第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂとの間に良好な接触圧を維持することができる。
【００５０】
さらに、サイドシールリップ２３の第１シール部材１１との接触点（厳密には、円形の接触線または面となる）が複数箇所に、すなわち複数の接触点Ｅｉ、Ｅｓになるから、シール性もより向上することになる。
【００５１】
また、本実施形態では、先端側ほど直径が大きくなるサイドシールリップ２３の傾斜角θｉをその内周面側から環状突起１１ｄによって変化させるので、第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂをサイドシールリップ２３の先端部２３ａの変位の軌跡に対応して湾曲させるとともに、第１シール部材１１を、サイドシールリップ２３の先端部２３ａを覆うダストカバー形状とすることができる。
【００５２】
また、サイドシールリップ２３の先端部２３ａがより低曲げ剛性となっているので、第１シール部材１１の環状のシール面１１ｂに対するサイドシールリップ２３の先端部２３ａの追従性がよくなり、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時に、環状のシール面１１ｂに対するサイドシールリップ２３の先端部２３ａの良好な接触状態を維持することができることに加えて、サイドシールリップ２３を接触点半径（回転中心軸線Ｃを基準とする半径）の異なる複数の接触点Ｅｉ、Ｅｓで接触させながらも、各接触点Ｅｉ、Ｅｓにおけるサイドシールリップ２３の良好な接触圧を得ることができる。
【００５３】
このように、本実施形態のシール装置１０においては、第２シール部材１２のサイドシールリップ２３の中間部２３ｃに第１シール部材１１の環状突起１１ｄを接触させ、回転軸１とケース２とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップ２３の環状突起１１ｄとの接触点Ｅｉの変化、および、それに伴うサイドシールリップ２３の姿勢変化を利用して、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時にサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面１１ｂとの良好な接触圧を維持するようにしているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの安定したしめ代を確保することができ、シール性を向上させることができる。しかも、サイドシールリップ２３と第１シール部材１１との接触点を複数箇所にすることで、シール性をより向上させることができる。その結果、シール性能および耐久性に優れたシール装置を提供することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るシール装置を示す図である。
【００５５】
なお、以下に説明する各実施形態のシール装置は、第１シール部材の一部の形状が相違する以外は、上述の第１実施形態のシール装置と同一の構成を有しているので、同一の構成要素については図１〜図３に示した対応する構成要素の符号を用い、相違点について詳述する。
【００５６】
図４に示すように、本実施形態のシール装置３０は、回転軸１とケース２との間に設けられており、このシール装置３０は、回転軸１に支持されるダストカバーとしての第１シール部材３１と、ケース２に固定・保持される固定側の第２シール部材１２と、によって構成されている。
【００５７】
第１シール部材３１は、回転軸１の首部１ｃの外周面１ｂ上に強嵌合状態で保持される内周環状部３１ａと、その内周環状部３１ａから半径方向外側に広がる環状のダストカバー部３１ｃとを含んで構成されており、第２シール部材１２に対向するダストカバー部３１ｃの一面側（図４中の左面側）には第２シール部材１２に向かって凹状をなす環状のシール面３１ｂが形成されている。すなわち、第１シール部材３１は、回転軸１とケース２の相対回転の回転中心軸線Ｃの方向の一方側に環状のシール面３１ｂを有している。
【００５８】
さらに、第１シール部材３１は、回転中心軸線Ｃからサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面３１ｂとの接触点Ｅｓまでの半径より半径方向内方側で、環状のシール面３１ｂからサイドシールリップ２３に向かう軸方向一方側に突出する環状突起３１ｄ（環状凸部）を有している。
【００５９】
この場合、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内で、サイドシールリップ２３の回転中心軸線Ｃに対する傾斜角θｉが、環状の中間部２３ｃと環状突起３１ｄとの接触点Ｅｉの位置に応じて規定されるようになっている。
【００６０】
すなわち、サイドシールリップ２３は、環状の中間部２３ｃと環状突起３１ｄとが接触するとき、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの片持ち長さ（軸線方向の位置）と、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの高さ（半径方向の距離）とに応じて、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが規定されるようになっている。
【００６１】
また、環状突起３１ｄにより接触点Ｅｉでサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが許容範囲内の任意の角度に規定されるのに対して、第１シール部材３１の環状のシール面３１ｂは、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの外端縁よりわずかに第２シール部材１２側に位置する湾曲面となっている。すなわち、第１シール部材３１の環状のシール面３１ｂは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが変化するときの先端部２３ａの外端縁の移動軌跡に沿って湾曲する面であるとともに、その移動軌跡に対してわずかに第２シール部材１２側に位置することで、サイドシールリップ２３の先端部２３ａに対して傾斜角θｉの変化にかかわらず接触点Ｅｓでの安定した接触圧が得られるようなシール面形状に設定されている。
【００６２】
上述のように、サイドシールリップ２３は、その中間部２３ｃから先端部２３ａに近付くほど肉厚（厚さ）が小さくなっているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａは中間部２３ｃより低曲げ剛性となっており、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内における傾斜角θｉよりも、サイドシールリップ２３の先端部２３ａ側における傾斜角θｓの方が大きくなっている。
【００６３】
一方、第１シール部材３１の環状突起３１ｄは、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の傾斜方向（図１中の反時計回り方向）とは逆の方向（図１中の時計回り方向）に傾斜しており、その傾斜角θｐは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉ程度に設定されている。そして、第１シール部材３１の環状突起３１ｄは、環状のシール面３１ｂに連続するその外周面側に半径方向外側に開く一定深さｄの環状凹部３１ｒ（環状の溝）を形成している。
【００６４】
本実施形態のシール装置３０においても、第２シール部材１２のサイドシールリップ２３の中間部２３ｃに第１シール部材３１の環状突起３１ｄを接触させ、回転軸１とケース２とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップ２３の環状突起３１ｄとの接触点Ｅｉの変化、および、それに伴うサイドシールリップ２３の姿勢変化を利用して、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時にサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面３１ｂとの良好な接触圧を維持するようにしているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの安定したしめ代を確保することができ、しかも、サイドシールリップ２３と第１シール部材３１との接触点を複数箇所にすることで、シール性をより向上させることができ、その結果、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、サイドシールリップ２３の環状突起３１ｄとの接触面（内周面）を簡素なテーパ面としながら、回転軸１およびケース２の軸方向相対変位に対して環状突起３１ｄの先端部をサイドシールリップ２３に確実に接触させることができるだけでなく、環状突起３１ｄと第１シール部材３１の環状のシール面３１ｂとの間に環状凹部３１ｒを形成することができ、サイドシールリップ２３の上方側から入った水が環状のシール面３１ｂに沿って環状凹部３１ｒ内に入ったとしても、図４中に矢印ｄｗ方向に流下することになり、水はけ性を向上させることができる。
【００６６】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係るシール装置を示す図である。
【００６７】
図５に示すように、本実施形態のシール装置４０は、回転軸１とケース２との間に設けられている。このシール装置４０は、回転軸１に支持されるダストカバーとしての第１シール部材４１と、ケース２に固定・保持される固定側の第２シール部材１２と、によって構成されている。
【００６８】
第１シール部材４１は、回転軸１の段付状の首部１ｃに強嵌合状態で保持される内周環状部４１ａと、その内周環状部４１ａから半径方向外側に広がる環状のダストカバー部４１ｃとを含んで構成されており、第２シール部材１２に対向するダストカバー部４１ｃの一面側（図４中の左面側）には第２シール部材１２に向かって凹状をなす環状のシール面４１ｂが形成されている。すなわち、第１シール部材４１は、回転軸１とケース２の相対回転の回転中心軸線Ｃの方向の一方側に環状のシール面４１ｂを有している。
【００６９】
さらに、第１シール部材４１は、回転中心軸線Ｃからサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面４１ｂとの接触点Ｅｓまでの半径より半径方向内方側で、環状のシール面４１ｂからサイドシールリップ２３に向かう半径方向に突出する環状突起４１ｄ（環状凸部）を有している。
【００７０】
この場合、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内で、サイドシールリップ２３の回転中心軸線Ｃに対する傾斜角θｉが、環状の中間部２３ｃと環状突起４１ｄとの接触点Ｅｉの位置に応じて規定されるようになっている。
【００７１】
すなわち、サイドシールリップ２３は、環状の中間部２３ｃと環状突起４１ｄとが接触するとき、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの片持ち長さ（軸線方向の位置）と、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの高さ（半径方向の距離）とに応じて、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが規定されるようになっている。
【００７２】
また、環状突起４１ｄにより接触点Ｅｉでサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが許容範囲内の任意の角度に規定されるのに対して、第１シール部材４１の環状のシール面４１ｂは、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの外端縁よりわずかに第２シール部材１２側に位置する湾曲面となっている。すなわち、第１シール部材４１の環状のシール面４１ｂは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが変化するときの先端部２３ａの外端縁の移動軌跡に沿って湾曲する面であるとともに、その移動軌跡に対してわずかに第２シール部材１２側に位置することで、サイドシールリップ２３の先端部２３ａに対して傾斜角θｉの変化にかかわらず接触点Ｅｓでの安定した接触圧が得られるようなシール面形状に設定されている。
【００７３】
上述の実施形態の場合と同様に、サイドシールリップ２３は、その中間部２３ｃから先端部２３ａに近付くほど肉厚（厚さ）が小さくなっているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａは中間部２３ｃより低曲げ剛性となっており、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内における傾斜角θｉよりも、サイドシールリップ２３の先端部２３ａ側における傾斜角θｓの方が大きくなっている。
【００７４】
第１シール部材４１の環状突起４１ｄは、内周環状部４１ａから回転中心軸線Ｃに対して直交する半径方向（図１中の上下方向）に突出しているが、その先端部はＲ面取りされており、サイドシールリップ２３の中間部２３ｃの内周面に接触点Ｅｉで接触する部位の傾斜方向は、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜方向と同一方向に設定されている。
【００７５】
本実施形態のシール装置４０においても、第２シール部材１２のサイドシールリップ２３の中間部２３ｃに第１シール部材４１の環状突起４１ｄを接触させ、回転軸１とケース２とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップ２３の環状突起４１ｄとの接触点Ｅｉの変化、および、それに伴うサイドシールリップ２３の姿勢変化を利用して、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時にサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面４１ｂとの良好な接触圧を維持するようにしているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの安定したしめ代を確保することができ、しかも、サイドシールリップ２３と第１シール部材４１との接触点を複数箇所にすることで、シール性をより向上させることができ、その結果、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７６】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係るシール装置を示す図である。
【００７７】
図６に示すように、本実施形態のシール装置５０は、回転軸１とケース２との間に設けられている。このシール装置５０は、回転軸１に支持されるダストカバーとしての第１シール部材５１と、ケース２に固定・保持される固定側の第２シール部材１２と、によって構成されている。
【００７８】
第１シール部材５１は、図４に示した第２実施形態の第１シール部材３１に類似するもので、回転軸１の段付状の首部１ｃに強嵌合状態で保持される内周環状部５１ａと、その内周環状部５１ａから半径方向外側に広がる環状のダストカバー部５１ｃとを含んで構成されており、第２シール部材１２に対向するダストカバー部５１ｃの一面側（図４中の左面側）には第２シール部材１２に向かって凹状をなす環状のシール面５１ｂが形成されている。すなわち、第１シール部材５１は、回転軸１とケース２の相対回転の回転中心軸線Ｃの方向の一方側に環状のシール面５１ｂを有している。
【００７９】
さらに、第１シール部材５１は、回転中心軸線Ｃからサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面５１ｂとの接触点Ｅｓまでの半径より半径方向内方側で、環状のシール面５１ｂからサイドシールリップ２３に向かう半径方向に突出する環状突起５１ｄ（環状凸部）を有している。
【００８０】
この場合、サイドシールリップ２３の基端部２３ｂから環状の中間部２３ｃまでの範囲内で、サイドシールリップ２３の回転中心軸線Ｃに対する傾斜角θｉが、環状の中間部２３ｃと環状突起５１ｄとの接触点Ｅｉの位置に応じて規定されるようになっている。
【００８１】
すなわち、サイドシールリップ２３は、環状の中間部２３ｃと環状突起５１ｄとが接触するとき、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの片持ち長さ（軸線方向の位置）と、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから接触点Ｅｉまでの高さ（半径方向の距離）とに応じて、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが規定されるようになっている。
【００８２】
また、環状突起５１ｄにより接触点Ｅｉでサイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが許容範囲内の任意の角度に規定されるのに対して、第１シール部材５１の環状のシール面５１ｂは、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの外端縁よりわずかに第２シール部材１２側に位置する湾曲面となっている。すなわち、第１シール部材５１の環状のシール面５１ｂは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉが変化するときの先端部２３ａの外端縁の移動軌跡に沿って湾曲する面であるとともに、その移動軌跡に対してわずかに第２シール部材１２側に位置することで、サイドシールリップ２３の先端部２３ａに対して傾斜角θｉの変化にかかわらず接触点Ｅｓでの安定した接触圧が得られるようなシール面形状に設定されている。
【００８３】
一方、第１シール部材５１の環状突起５１ｄは、第２実施形態の場合と同様に、回転中心軸線Ｃに対するサイドシールリップ２３の傾斜方向（図１中の反時計回り方向）とは逆の方向（図１中の時計回り方向）に傾斜しており、その傾斜角θｐは、サイドシールリップ２３の基端部中心２３ｅから中間部２３ｃまでの傾斜角θｉ程度に設定されている。そして、第１シール部材５１の環状突起５１ｄは、環状のシール面５１ｂに連続するその外周面側に半径方向外側に開く複数の細い環状溝５１ｒが形成されている。
【００８４】
本実施形態のシール装置５０においても、第２シール部材１２のサイドシールリップ２３の中間部２３ｃに第１シール部材５１の環状突起５１ｄを接触させ、回転軸１とケース２とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップ２３の環状突起５１ｄとの接触点Ｅｉの変化、および、それに伴うサイドシールリップ２３の姿勢変化を利用して、回転軸１とケース２の軸方向相対変位時にサイドシールリップ２３の先端部２３ａと環状のシール面５１ｂとの良好な接触圧を維持するようにしているので、サイドシールリップ２３の先端部２３ａの安定したしめ代を確保することができ、しかも、サイドシールリップ２３と第１シール部材５１との接触点を複数箇所にすることで、シール性をより向上させることができ、その結果、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８５】
さらに、サイドシールリップ２３の環状突起５１ｄとの接触面（内周面）を簡素なテーパ面としながら、回転軸１およびケース２の軸方向相対変位に対して環状突起５１ｄの先端部をサイドシールリップ２３に確実に接触させることができるだけでなく、環状突起５１ｄと第１シール部材５１の環状のシール面５１ｂとの間に複数の環状溝５１ｒを形成しているので、サイドシールリップ２３の上方側から入った水が環状のシール面５１ｂに沿ってサイドシールリップ２３の内方側に入ったとしてもこれら環状溝５１ｒに沿って流下することになり、水はけ性を向上させることができる。
【００８６】
なお、上述の各実施形態においては、第１シール部材のサイドシールリップの内側の面（軸方向で第２シール部材に対向する側の面）が略円錐面状で、ダストカバーである第２シール部材の一面側から環状凸部が突起するものとしたが、環状凸部は環状のシール面よりもサイドシールリップ側に接触面を有するような凸形状であれば、環状のシール面に連続する環状の凸湾曲面を有するものであってもよいし、内周側ほどサイドシールリップ側に位置する環状の傾斜面を有するだけでもよい。ただし、後者の場合、サイドシールリップ側に環状の凸部を併設して第２シール部材側の傾斜面に摺接させる必要がある。
【００８７】
以上説明したように、本発明に係るシール装置は、第２シール部材のサイドシールリップの中間部に第１シール部材の環状凸部を接触させ、第１部材と第２部材とが軸方向相対変位するときのサイドシールリップの環状凸部との接触点変化およびそれに伴うサイドシールリップの姿勢変化を利用して、第１部材と第２部材との軸方向相対変位時に、サイドシールリップの先端部とシール面との良好な接触圧を維持するよう変位させるようにしているので、サイドシールリップの先端部の安定したしめ代を確保することができ、シール性能および耐久性に優れたシール装置を提供することができるという効果を奏するものであり、軸封装置として好適なオイルシールまたはダストシールの機能が要求されるシール装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１  回転軸（第１部材）
１ａ  外周面（シール面）
１ｃ  首部
２  ケース（第２部材）
２ａ  軸穴
１０、３０、４０、５０  シール装置
１１、３１、４１、５１  第１シール部材
１１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ  内周環状部
１１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ  環状のシール面
１１ｃ、３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ  ダストカバー部
１１ｄ、３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ  環状突起（環状凸部）
１２  第２シール部材
２０  シール本体
２０ａ  補強環
２０ｂ  外側面
２１  メインシールリップ
２２  ダストシールリップ
２３  サイドシールリップ
２３ａ  先端部
２３ｂ  基端部
２３ｃ  中間部
２３ｅ  基端部中心
２３ｈ  低曲げ剛性部
２３ｊ  隣り合う部位
２４  ガータスプリング
３１ｒ  環状凹部
５１ｒ  環状溝
Ｅｉ、Ｅｓ  接触点
θｉ  傾斜角（サイドシールリップの基端部から環状の中間部までの範囲内における傾斜角）
θｓ  傾斜角（サイドシールリップの先端部側における傾斜角）
θｐ  傾斜角（環状突起部の傾斜角）
【図１】
2010223251.tif 000003
【図２】
2010223251.tif 000004
【図３】
2010223251.tif 000005
【図４】
2010223251.tif 000006
【図５】
2010223251.tif 000007
【図６】
2010223251.tif 000008