(57)【要約】【課題】スリンガーとリップ部材との組み合わせよりなる密封装置において、端面リップのへたりによる反発力の低下を長期間に亙って抑制し、もってシール性を向上させることができる密封装置を提供する。【解決手段】相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、スリンガーは、一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、リップ部材は、フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを端面リップの背面に接触するように設ける。バックアップリップは、スリンガーのフランジ部によって保持されている。【選択図】図１
2014034982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、前記スリンガーは、前記一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、前記リップ部材は、前記フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、
前記端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを前記端面リップの背面に接触するように設け、
前記バックアップリップは、前記スリンガーのフランジ部によって保持されていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１記載の密封装置において、
前記バックアップリップは、前記他方の部材およびこれに従動する前記スリンガーの高速回転時に遠心力の作用により前記端面リップの背面から離れることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の密封装置において、
前記他方の部材およびこれに従動する前記スリンガーの回転時にポンピング作用によって密封流体を押し戻すネジ部が、前記端面リップが接触する前記スリンガーのフランジ部端面に設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の密封装置において、
前記バックアップリップは、その先端に設けた円周上複数の突起部によって前記端面リップの背面に接触することを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、自動車関連の分野において回転用オイルシールとして用いられ、または汎用機械の分野等において回転用オイルシールとして用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図５に示すように、相対回転する二部材のうちの一方の部材（例えば軸７１）に装着されるスリンガー５１と他方の部材（例えば軸ハウジング、図示せず）に装着されるリップ部材６１とを有し、前者のスリンガー５１に一方の部材に嵌合される筒状部５２と径方向に延びるフランジ部５３とを一体に設けるとともに、後者のリップ部材６１にフランジ部５３に摺動自在に密接する端面リップ６２を設け、例えば自動車関連の分野においてエンジンシールとして用いられることにより機内Ａの油が機外Ｂへ漏洩するのを抑制するとともに機外Ｂの外部ダストが機内Ａへ侵入するのを抑制する密封装置（端面リップタイプオイルシール）が知られている。
【０００３】
この種の密封装置は、上記したようにスリンガー５１とリップ部材６１との組み合わせにより使用され、スリンガー５１が一方の部材と一緒に回転することによる油振り切り効果と、端面リップ６２とスリンガー５１とが適切な反発力（接触力）を有することにより油を密封している。
【０００４】
しかしながら、長期間の使用に当たっては、端面リップ６２のへたり（劣化）によるしめしろの低下、およびしめしろの低下による端面リップ６２とスリンガー５１との反発力（接触力）の低下により油漏れが発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−３６７５９号公報
【特許文献２】実開昭６１−４７１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、スリンガーとリップ部材との組み合わせよりなる密封装置において、端面リップのへたりによる反発力（接触力）の低下を長期間に亙って抑制し、もってシール性を向上させることができる密封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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるスリンガーと他方の部材に装着されるリップ部材とを有し、前記スリンガーは、前記一方の部材に嵌合される筒状部と径方向に延びるフランジ部とを一体に有し、前記リップ部材は、前記フランジ部に摺動自在に密接する端面リップを有する密封装置において、前記端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップを前記端面リップの背面に接触するように設け、前記バックアップリップは、前記スリンガーのフランジ部によって保持されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記バックアップリップは、前記他方の部材およびこれに従動する前記スリンガーの高速回転時に遠心力の作用により前記端面リップの背面から離れることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２記載の密封装置において、前記他方の部材およびこれに従動する前記スリンガーの回転時にポンピング作用によって密封流体を押し戻すネジ部が、前記端面リップが接触する前記スリンガーのフランジ部端面に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項１、２または３記載の密封装置において、前記バックアップリップは、その先端に設けた円周上複数の突起部によって前記端面リップの背面に接触することを特徴とする。
【００１１】
上記構成を備える本発明の密封装置においては、端面リップのへたりによる反発力の低下を抑制するバックアップリップが端面リップの背面に接触するように設けられているために、このバックアップリップが端面リップを背面側から支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。バックアップリップはスリンガーのフランジ部によって保持されているため、スリンガーに従動し、スリンガーに従動しつつ端面リップを背面側から支持する。
【００１２】
他方の部材およびこれに従動するスリンガーが回転する場合、これらが高速で回転するとバックアップリップも高速で回転するため、バックアップリップおよび端面リップ間の摩擦トルクが増大することが懸念される。そこでバックアップリップが高速で回転することを利用して、高速回転時に遠心力の作用によりバックアップリップが端面リップの背面から離れる構造とし、これにより摩擦トルクの増大を抑制する。また、バックアップリップが端面リップから離れるとバックアップリップは端面リップを支持しなくなるため、端面リップおよびスリンガー間の摩擦トルクの増大を抑制することも可能とされる。
【００１３】
他方の部材およびこれに従動するスリンガーが回転する場合、スリンガーが回転することを利用して、回転時のポンピング作用によって密封流体を押し戻す作用を奏するネジ部を端面リップが接触するスリンガーのフランジ部端面に設ける構造とし、これにより密封流体に対するシール性を向上させる。また、上記したように高速回転時に遠心力の作用によりバックアップリップが端面リップの背面から離れる構造の場合には、バックアップリップが端面リップを支持しなくなって反発力が低下することによるシール性の低下を、このネジ部によるシール作用によって補うことが可能とされる。
【００１４】
バックアップリップが端面リップの背面に接触する構造については、バックアップリップの先端が端面リップの背面に直接接触する構造であっても良いが、バックアップリップの先端に円周上複数の突起部を設けてこの突起部によって端面リップの背面に接触する構造としても良い。バックアップリップが端面リップに対し全周に亙って接触すると、バックアップリップおよび端面リップ間が閉塞されるため、密封流体（油）が流れにくくなって上記ネジ部によるシール作用が低下することが懸念されるが、バックアップリップの先端に円周上複数の突起部を設けてこの突起部によって端面リップの背面に接触する構造とすれば、突起間を密封流体が流れやすいため、ネジ部によるシール作用が低下するのを抑制することが可能とされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１６】
すなわち本発明によれば以上説明したように、スリンガーのフランジ部によって保持されたバックアップリップが端面リップを背面側から支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。したがって端面リップのシール性が長期間に亙って維持されるため、端面リップによる油漏れ抑制効果を長期間に亙って維持することができる。
【００１７】
バックアップリップが遠心力の作用により端面リップの背面から離れる場合には、摺動トルクの増大を抑制することができ、ポンピング作用を発揮するネジ部をスリンガーのフランジ部端面に設ける場合には、このネジ部のポンピング作用によって密封流体に対するシール性を向上させることができる。また、バックアップリップがその先端に設けた円周上複数の突起部によって端面リップの背面に接触する場合には、バックアップリップを設けてもネジ部によるシール作用が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】同密封装置の組み立て時の状態を示す説明図
【図３】同密封装置の軸高速回転時の状態を示す要部断面図
【図４】同密封装置が備えるネジ部の説明図
【図５】従来例に係る密封装置の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）端面リップのへたりによる反発力（接触力）低下を抑制するため、端面リップの背面にスリンガーと一体となったバックアップリップを設定する。このバックアップリップが端面リップを背面から支持することにより、長期に亙り安定した反発力（接触力）を発生することができる。
（２）なお、軸（スリンガー）の高速回転時は、バックアップリップは遠心力により外周側へ開き、端面リップと接触しない設定とする。軸（スリンガー）の高速回転時は、スリンガー内面に設定されたネジによるポンピング作用により油の密封性は確保できる。また極力摩擦トルクの増大を抑えることができる。
（３）低回転および停止時にスリンガー内面のネジによるポンピング作用が低下したときにバックアップリップが端面リップと接触し、端面リップがスリンガーと適切な反発力（接触力）を有する設定とする。
（４）またバックアップリップは、端面リップとの接触面側に、円周上に等配間隔の突起を有する。この突起が端面リップと接触し全周接触とならない。これにより、低回転時におけるスリンガー内面のネジによるポンピング作用（油の流れ）を阻害することはない。
（５）本発明技術により、端面リップのへたり（劣化）による反発力の低下を長期に亙り抑制できる。これにより、油漏れの改善、および車両寿命の向上が図れる。また本発明技術のバックアップリップは、高速回転時の摩擦トルク増加を抑制できる。
【実施例】
【００２０】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置は例えば、自動車関連の分野においてエンジンシールとして用いられるものであって、機内Ａの油が機外（大気側）Ｂへ漏洩するのを抑制するとともに機外Ｂの外部ダストが機内Ａへ侵入するのを抑制する。
【００２２】
当該実施例に係る密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方の部材である軸７１に装着されるスリンガー１１と、他方の部材である軸ハウジング（図示せず）に装着されるリップ部材２１とを有し、これらの組み合わせによって構成されている。
【００２３】
スリンガー１１は、金属材よりなり、筒状部１２の軸方向一方（機内Ａ側）の端部に径方向外方へ向けてフランジ部（外向きフランジ部）１３を一体成形したものであって、筒状部１２の内周面をもって軸７１の外周面に嵌合される。筒状部１２およびフランジ部１３はそれぞれ、図示するような段差部１４，１５を備えるものであっても良い。
【００２４】
リップ部材２１は、取付環２２と、この取付環に被着されたゴム状弾性体３１とを有している。取付環２２は、金属材よりなり、筒状部２３の軸方向他方（機外Ｂ側）の端部に径方向内方へ向けてフランジ部（内向きフランジ部）２４を一体成形したものであって、筒状部２３の外周面をもって軸ハウジングの内周面に嵌合される。筒状部２３は、図示するような段差部２５を備えるものであっても良く、フランジ部２４は、図示するようなテーパー面２６を備えるものであっても良い。
【００２５】
ゴム状弾性体３１は、取付環に２２被着された被着ゴム部３２と、この被着ゴム部３２に支持されてスリンガー１１のフランジ部１３の軸方向他方の端面１３ａに摺動自在に密接する端面リップ（サイドリップ）３３と、同じく被着ゴム部３２に支持されて端面リップ３３の根元部内周側に設けられたサブリップ３４とを一体に有し、更に被着ゴム部３２の軸方向他方の端面に装着用の段差部３５が設けられて、この段差部３５に、スリンガー１１の筒状部１２の外周面に摺動自在に密接する合成樹脂製のラジアルリップ３６が組み付けられている。端面リップ３３は主に機内Ａの油をシールするものであって、この機能を発揮するため、リップ端を機内Ａ側であって径方向斜め外方へ向けている。サブリップ３４はスリンガー１１に対し非接触とされている。ラジアルリップ３６は主に機外Ｂの外部ダストをシールするものであって、この機能を発揮するため、スリンガー１１との組み合わせ状態においてそのリップ端を機外Ｂ側であって軸方向他方へ向けている。ラジアルリップ３６は合成樹脂製の単独リップでなく、ゴム状弾性体３１によって成形された、端面リップ３３等と一体のものであっても良い。
【００２６】
また、当該実施例に係る密封装置は、更なる特徴として、以下の構成を有している。
【００２７】
すなわち、端面リップ３３のへたりによる反発力の低下を抑制するためのバックアップリップ３７が端面リップ３３の背面（軸方向他方の面）３３ａに接触するように設けられており、当該実施例ではこのバックアップリップ３７が端面リップ３３のリップ端の外周側に位置してスリンガー１１のフランジ部１３によって保持されている。すなわちこのバックアップリップ３７は、所定のゴム状弾性体よりなり、その基端部３７ａにおいてスリンガー１１のフランジ部１３の軸方向他方の端面１３ａに被着（加硫接着）され、そのリップ端（先端）３７ｂを機外Ｂ側であって径方向斜め内方へ向けて設けられ、このリップ端３７ｂをもって端面リップ３３の背面３３ａに接触するように設けられている。
【００２８】
また、このバックアップリップ３７は図２に示すように、軸７１およびこれに従動するスリンガー１１が高速で回転するときに遠心力の作用によりリップ端３７ｂが径方向外方へ向けて揺動し（揺動方向を矢印ｘにて示す）、これにより端面リップ３３の背面３３ａから離れる構造とされている。
【００２９】
また、端面リップ３３が接触するスリンガー１１のフランジ部１３の軸方向他方の端面１３ａに、軸７１およびこれに従動するスリンガー１１が回転するときにポンピング作用によって密封流体を押し戻すネジ部１６が設けられている。ネジ部１６は図３にその一部を示すように、スパイラル状の突起または溝として設けられ、その回転に伴うポンピング作用によって密封流体を径方向外方へ向けて押し戻す。矢印ｙはこのときの軸７１の回転方向を示している。
【００３０】
また、図４に示すようにバックアップリップ３７のリップ端３７ｂに円周上複数の突起部３８が設けられ、バックアップリップ３７はこの突起部３８をもって端面リップ３３の背面３３ａに接触する構造とされている。突起部３８は円周上複数設けられているため、互いに隣り合う突起部３８，３８間には間隙部３９が設けられており、このように間隙部３９が設けられてここを密封流体が通過可能とされるため、バックアップリップ３７が突起部３８をもって端面リップ３３の背面３３ａに接触した状態であってもネジ部１６のポンピング作用によるシール効果が発揮される。
【００３１】
また、バックアップリップ３７は、図４の状態から図１の状態へ組み付けられたときに端面リップ３３によって突起部３８が押圧され、スリンガー１１のフランジ部１３に対する傾き角度が大きくなるように弾性変形する。したがってこの過程でバックアップリップ３７には、端面リップ３３をスリンガー１１のフランジ部１３に向けて押し付ける軸方向一方へ向けての弾性復元力が備えられる。
【００３２】
上記構成の密封装置においては、端面リップ３３のへたりによる反発力の低下を抑制するためのバックアップリップ３７が端面リップ３３の背面３３ａに接触するように設けられているために、このバックアップリップ３７が端面リップ３３をその背面３３ａ側から押圧・支持することによって、長期間に亙って安定した反発力を維持することが可能とされる。したがって端面リップ３３のシール性が長期間に亙って維持されるため、端面リップ３３による油漏れ抑制効果を長期間に亙って維持することができ、密封流体に対するシール性を向上させることができる。
【００３３】
また、軸７１およびこれに従動するスリンガー１１が高速で回転したときにバックアップリップ３７が遠心力の作用により端面リップ３３の背面３３ａから離れる構造とされているために、バックアップリップ３７および端面リップ３３間ならびに端面リップ３３およびスリンガー１１間に発生する摩擦トルクが増大するのを抑制することができる。
【００３４】
また、端面リップ３３が接触するスリンガー１１のフランジ部１３の軸方向他方の端面１３ａに、軸７１およびこれに従動するスリンガー１１が回転するときにポンピング作用によって密封流体を押し戻すネジ部１６が設けられているために、このネジ部１６によるポンピング作用によって、密封流体に対するシール性を向上させることができる。また、上記したように高速回転時に遠心力の作用によりバックアップリップ３７が端面リップ３３の背面３３ａから離れた場合における反発力の低下によるシール性の低下を、このネジ部１６によるシール作用によって補うことができる。
【００３５】
また、バックアップリップ３７のリップ端３７ｂに円周上複数の突起部３８が設けられ、バックアップリップ３７がこの突起部３８をもって端面リップ３３の背面３３ａに接触する構造とされているために、バックアップリップ３７が端面リップ３３に接触した状態であっても密封流体がバックアップリップ３７および端面リップ３３間を流通可能とされている。したがってバックアップリップ３７が端面リップ３３に接触した状態であっても端面リップ３３から離れた状態であっても常にネジ部１６のポンピング作用によるシール効果が発揮されるため、これによっても密封流体に対するシール性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１１  スリンガー
１２，２３  筒状部
１３，２４  フランジ部
１３ａ  フランジ部端面
１４，１５，２５  段差部
１６  ネジ部
２１  リップ部材
２２  取付環
２６  テーパー面
３１  ゴム状弾性体
３２  被着ゴム部
３３  端面リップ
３３ａ  背面
３４  サブリップ
３６  ラジアルリップ
３７  バックアップリップ
３７ａ  基端部
３７ｂ  リップ端
３８  突起部
３９  間隙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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