(57)【要約】【課題】シール部を構成する円環体に螺旋状の排出溝を設けなくとも十分な密封を達成することができる密封装置を提供する。【解決手段】  相対回転可能な回転軸１１及びハウジング１２の間をシールする密封装置であり、回転軸１１に設けられた円環体３と、ハウジング１２に設けられた可撓性材料からなるシールリップ体６とを備え、シールリップ体６は、円環体３に摺接するシール部６ａの外周側に排出フィン８を有し、排出フィン８は、２部材１１，１２が相対回転しているときに、円環体３に対して相対的に前進する側の面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面をなし、この傾斜面により、オイルをシール部６ａから遠ざけて排出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な２部材の間において気体又は液体をシールする密封装置であって、
前記２部材の一方に設けられた硬質材料からなる円環体と、
前記２部材の他方に設けられ、可撓性材料からなり、前記円環体に同軸となされ、該円環体に摺接してシールを行う円環状のシールリップ体とを備え、
前記シールリップ体は、前記円環体に摺接するシール部の前記気体又は前記液体側、及び／又は、これら気体又は液体の反対側に、少なくとも一つの排出フィンが突設されており、
前記排出フィンは、少なくとも前記２部材が相対回転しているときにおいて、前記円環体に対して相対的に前進する側の面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面をなし、この傾斜面により、前記気体又は液体を前記シール部から遠ざけて排出することを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記排出フィンは、前記２部材の相対回転により、前記円環体に対する摺接によって変形されて、前記円環体に対して相対的に前進する側の面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面になることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
【請求項３】
前記排出フィンは、前記２部材が相対的に停止しているときにおいても、これらが相対回転したときに前記円環体に対して相対的に前進する側となる面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面になっていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関し、詳しくは、シール部を構成する円環体に螺旋状の排出溝を設けなくとも十分な密封を達成することができる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のクランクシャフトやトランスミッション、デファレンシャルギヤなどのように、相対回転可能な２部材の間において気体又は液体をシールする密封装置（オイルシール）においては、図１２に示すように、一方の部材１０１に固定装着された円環体（スリンガ）１０２と、他方の部材１０３に固定装着された円環状のシールリップ体１０４とを備え、シールリップ体１０４が円環体１０２の一主面部１０２ａと摺接している構造のものが知られている（特許文献１）。円環体１０２は金属等の硬質材料からなり、シールリップ体１０４は、ゴム材料等の可撓性材料からなる。
【０００３】
この密封装置においては、円環体１０２とシールリップ体１０４との摺接面がシール部１０４ａとなり、このシール部１０４ａへのオイル等の浸入が防止される。そして、この密封装置においては、図１３に示すように、円環体の一主面部１０２ａに螺旋状の排出溝１０５を形成することにより、ポンプ効果を発揮させ、シール部１０４ａからオイルを排出することにより、所為の密封を達成している。
【０００４】
すなわち、この密封装置の円環体１０２に形成された排出溝１０５は、図１３中矢印ｒで示すように、この円環体１０２がシールリップ体１０４に対して相対的に回転したときに、螺旋状であることにより、オイルをシール部１０４ａから遠ざける外周側方向に排出する。
【０００５】
なお、円環体１０２とシールリップ体１０４とが両方向に相対回転する場合には、排出溝１０５は、両方向の螺旋形状を重ねて交差させた形状に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平３−５７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、円環体１０２への螺旋状の排出溝１０５の形成は、円環体１０２ごとに切削加工によって形成しなければならず、極めて煩雑であり、加工工数が高くなる。一方向の螺旋形状の排出溝１０５を形成することも加工上煩雑であるし、両方向の螺旋形状を重ねて交差させた形状に形成することは、さらに加工上煩雑である。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、シール部を構成する円環体に螺旋状の排出溝を設けなくとも十分な密封を達成することができる密封装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１１】
請求項１の発明に係る密封装置は、相対回転可能な２部材の間において気体又は液体をシールする密封装置であって、
前記２部材の一方に設けられた硬質材料からなる円環体と、
前記２部材の他方に設けられ、可撓性材料からなり、前記円環体に同軸となされ、該円環体に摺接してシールを行う円環状のシールリップ体とを備え、
前記シールリップ体は、前記円環体に摺接するシール部の前記気体又は前記液体側、及び／又は、これら気体又は液体の反対側に、少なくとも一つの排出フィンが突設されており、
前記排出フィンは、少なくとも前記２部材が相対回転しているときにおいて、前記円環体に対して相対的に前進する側の面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面をなし、この傾斜面により、前記気体又は液体を前記シール部から遠ざけて排出することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明に係る密封装置は、請求項１に記載された構成において、前記排出フィンは、前記２部材の相対回転により、前記円環体に対する摺接によって変形されて、前記円環体に対して相対的に前進する側の面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面になることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明に係る密封装置は、請求項１に記載された構成において、前記排出フィンは、前記２部材が相対的に停止しているときにおいても、これらが相対回転したときに前記円環体に対して相対的に前進する側となる面が、該排出フィンの基端側よりも先端側において後退している傾斜面になっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シール部を構成する円環体に螺旋状の排出溝を設けなくとも十分な密封を達成することができる密封装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る密封装置の第１の実施形態を示す断面図
【図２】第１の実施形態におけるシールリップ体及びスリンガの形状を示す分解斜視図
【図３】第１の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分正面図
【図４】第１の実施形態におけるシールリップ体が変形した状態を示す部分正面図
【図５】第１の実施形態におけるシールリップ体が変形した他の状態を示す部分正面図
【図６】本発明に係る密封装置の第２の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分正面図
【図７】第２の実施形態におけるシールリップ体の形状の他の例を示す部分正面図
【図８】第２の実施形態におけるシールリップ体の形状のさらに他の例を示す部分正面図
【図９】本発明に係る密封装置の第３の実施形態を示す断面図
【図１０】第３の実施形態におけるシールリップ体及びハウジングの形状を示す部分断面図
【図１１】第３の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分斜視図
【図１２】従来の密封装置の構成を示す断面図
【図１３】従来の密封装置の円環体（スリンガ）の形状を示す要部正面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明に係る密封装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【００１８】
本発明に係る密封装置は、相対回転可能な２部材の間において気体又は液体をシールする密封装置である。この実施形態は、図１に示すように、２部材の一方である回転軸１１と、２部材の他方であるハウジング１２とが、相対回転可能となっているに装置に適用したものである。一般的には、ハウジング１２は車体等に固定され、回転軸１１は駆動力伝達軸として使用され、ハウジング１２と回転軸１１との間にはオイルが充填されている。
【００１９】
図２は、第１の実施形態におけるシールリップ体及びスリンガの形状を示す分解斜視図である。
【００２０】
この密封装置は、図１及び図２に示すように、回転軸１１に固定装着された円環体となるスリンガ１と、ハウジング１２に固定装着された円環状のシールリップ体６とを有して構成されている。
【００２１】
スリンガ１は、金属等の硬質材料により、回転軸１１の外周面に固定装着される円筒部２と、この円筒部２の一端側に一体的に連設された円盤部３とから構成されている。
【００２２】
回転軸１１を囲むハウジング１２の内周部には、シール部材支持環４が固定装着されている。このシール部材支持環４は、金属等の硬質材料により形成されている。シール部材支持環４には、ゴム材料等の可撓性材料により円環状に形成されたシール部材５が固定装着されている。このシール部材５には、シールリップ体６が、一体的に連設されている。シールリップ体６は、シール部材５の内周部に連設され、この連設部から外周側に向けて円環の円盤状に形成されている。
【００２３】
シール部材５及びシールリップ体６をなす材料としては、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素系ゴム（ＦＫＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）などが挙げられる。アクリルゴム（ＡＣＭ）は、耐油性及び耐熱性に優れるので、特に好ましい。
【００２４】
このシールリップ体６は、スリンガ１に同軸となされ、スリンガ１の円盤部３の一主面部１ａに摺接してシールを行う。シールリップ体６において、円盤部３の一主面部１ａに摺接する部分は、シール部６ａとなっている。
【００２５】
この密封装置において、シールリップ体６及び円盤部３の外周側であって、ハウジング１２の内周部と回転軸１１の外周面との間の空間が機内Ｉｎであり、オイルが充填されている。シールリップ体６及び円盤部３が構成しているシール部６ａは、対油シール部（オイルシール部）である。
【００２６】
シール部材５の内周部には、円環状のダストシールリップ７が突設されている。このダストシールリップ７は、スリンガ１の円筒部２の外周面に摺接している。このダストシールリップ７及び円筒部２は、スリンガ１とシール部材５との間に機外Ｏｕｔから泥水等が浸入することを阻止するためのダストシール部を構成している。
【００２７】
図３は、第１の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分正面図である。
【００２８】
そして、シールリップ体６は、図１及び図３に示すように、円盤部３に摺接するシール部６ａの外周側、すなわち、オイル側に、少なくとも一つの排出フィン８が突設されている。シール部材５は、シールリップ体６、ダストシールリップ７及び排出フィン８を含めて全体を一体的に射出成型等の成型によって作成することができる。
【００２９】
図４は、第１の実施形態におけるシールリップ体が変形した状態を示す部分正面図である。
【００３０】
この排出フィン８は、図４に示すように、少なくとも回転軸１１がハウジング１２に対して矢印Ｒで示すように相対回転しているときにおいて、図４では図示しない円盤部３に対して相対的に前進する側の面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａをなしている。
【００３１】
図５は、第１の実施形態におけるシールリップ体が変形した他の状態を示す部分正面図である。
【００３２】
すなわち、排出フィン８は、図４及び図５に示すように、回転軸１１のハウジング１２に対する矢印Ｒで示す相対回転により、図５では図示しない円盤部３に対する摺接により円盤部３に引きずられて、回転方向に応じて変形される。そして、排出フィン８は、円盤部３に対して相対的に前進する側の面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａになる。その結果、排出フィン８は、傾斜面８ａにより、図４及び図５中矢印Ｅで示すように、円盤部３に追随して回転するオイルをシール部６ａから遠ざける外周側方向に排出する。
【００３３】
このようにして、この密封装置においては、排出フィン８によりシール部６ａからオイルが排出されることにより、所為の密封が達成される。この実施形態は、クランクシャフトやトランスミッション、デファレンシャルギヤなどの車両部品に適用可能である。
【００３４】
なお、排出フィン８は、シール部６ａの内周側、すなわち、オイル側の反対側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、シール部６ａに機外Ｏｕｔ側から泥水等の異物が浸入することを阻止する。また、排出フィン８は、ダストリップ７の外周側、すなわち、シールすべき気体側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、ダストリップ７の内方側に機外Ｏｕｔから泥水等の異物が浸入することを阻止する。
【００３５】
〔第２の実施形態〕
図６は、本発明に係る密封装置の第２の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分正面図である。
【００３６】
排出フィン８は、図６に示すように、回転軸１１及びハウジング１２が相対的に停止しているとき（初期状態）においても、これらが相対回転したときに円盤部３に対して相対的に前進する側となる面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａになっている形状としてもよい。
【００３７】
この実施形態において、排出フィン８は、図６中矢印Ｒで示すように、回転軸１１及びハウジング１２の相対回転が何れの方向であっても、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａになっている。すなわち、排出フィン８は、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面と後退する側となる面とが、前後対称の同一形状の傾斜面８ａとなっている台形形状となっている。
【００３８】
排出フィン８は、回転軸１１及びハウジング１２の相対回転が何れの方向であっても、傾斜面８ａにより、図６中矢印Ｅで示すように、円盤部３に追随して回転するオイルをシール部６ａから遠ざける外周側方向に排出する。
【００３９】
このようにして、この密封装置においては、排出フィン８によりシール部６ａからオイルが排出されることにより、所為の密封が達成される。
【００４０】
なお、排出フィン８は、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面と後退する側となる面とを前後非対称として、回転軸１１及びハウジング１２の相対回転が何れかの一方向であるときのみにおいて、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面を、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａとしてもよい。
【００４１】
図７は、第２の実施形態におけるシールリップ体の形状の他の例を示す部分正面図である。
【００４２】
排出フィン８は、図７に示すように、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面と後退する側となる面とが、前後対称の同一形状の傾斜面８ａとなっている三角形形状としてもよい。
【００４３】
排出フィン８は、図７中矢印Ｒで示すように、回転軸１１及びハウジング１２の相対回転が何れの方向であっても、傾斜面８ａにより、図７中矢印Ｅで示すように、円盤部３に追随して回転するオイルをシール部６ａから遠ざける外周側方向に排出する。
【００４４】
このようにして、この密封装置においては、排出フィン８によりシール部６ａからオイルが排出されることにより、所為の密封が達成される。
【００４５】
図８は、第２の実施形態におけるシールリップ体の形状のさらに他の例を示す部分正面図である。
【００４６】
排出フィン８は、図８に示すように、円盤部３に対して相対的に前進する側となる面と後退する側となる面とが、前後対称の同一形状の傾斜面８ａとなっている半円形形状としてもよい。
【００４７】
排出フィン８は、図８中矢印Ｒで示すように、回転軸１１及びハウジング１２の相対回転が何れの方向であっても、傾斜面８ａにより、図８中矢印Ｅで示すように、円盤部３に追随して回転するオイルをシール部６ａから遠ざける外周側方向に排出する。
【００４８】
このようにして、この密封装置においては、排出フィン８によりシール部６ａからオイルが排出されることにより、所為の密封が達成される。この実施形態は、クランクシャフトやトランスミッション、デファレンシャルギヤなどの車両部品に適用可能である。
【００４９】
この実施形態においても、排出フィン８は、シール部６ａの内周側、すなわち、オイル側の反対側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、シール部６ａに機外Ｏｕｔ側から泥水等の異物が浸入することを阻止する。また、排出フィン８は、ダストリップ７の外周側、すなわち、シールすべき気体側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、ダストリップ７の内方側に機外Ｏｕｔから泥水等の異物が浸入することを阻止する。
【００５０】
〔第３の実施形態〕
図９は、本発明に係る密封装置の第３の実施形態を示す断面図である。
【００５１】
この実施形態の密封装置は、図９に示すように、２部材の一方である固定軸（ハウジング）１３と、２部材の他方である回転環１４とが、相対回転可能となっている装置に適用したものである。一般的には、固定軸１３は車体等に固定され、回転環１４は可動軸として使用され、固定軸１３と回転環１４との間にはオイルが充填されている。
【００５２】
固定軸１３と回転環１４との間のオイルが充填された空間には、複数の鋼球１５が配置されている。これら鋼球は、固定軸１３の外周面に全周に亘って設けられた溝１６と、回転環１４の内周面に全周に亘って設けられた溝１７とに挟まれ、これら溝１６，１７に嵌ることにより位置決めされている。固定軸１３と回転環１４とは、互いの間の複数の鋼球１５が溝１６，１７に沿って転がることによって、相対回転が可能となっている。
【００５３】
図１０は、第３の実施形態におけるシールリップ体及びハウジングの形状を示す部分断面図である。
【００５４】
この密封装置は、図９及び図１０に示すように、固定軸１３に一体的に設けられた円環体となるフランジ部１８と、回転環１４に固定装着された円環状のシールリップ体６とを有して構成されている。
【００５５】
フランジ部１８は、固定軸１３とともに金属等の硬質材料により、オイルが充填された空間の端となる位置に形成されている。フランジ部１８を囲む回転環１４の内周部には、シール部材支持環４が固定装着されている。このシール部材支持環４は、金属等の硬質材料により形成されている。シール部材支持環４には、ゴム材料等の可撓性材料により円環状に形成されたシール部材５が固定装着されている。このシール部材５には、シールリップ体６が、一体的に連設されている。
【００５６】
シールリップ体６をなす材料としては、前記と同様に、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素系ゴム（ＦＫＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）などが挙げられる。
【００５７】
このシールリップ体６は、フランジ部１８に同軸となされ、フランジ部１８に摺接してシールを行う。シールリップ体６において、フランジ部１８に摺接する部分は、シール部６ａとなっている。
【００５８】
この密封装置において、シールリップ体６及びフランジ部１８の、鋼球１５が配置された側であって、固定軸１３の外周部と回転環１４の内周面との間の空間が機内Ｉｎであり、オイルが充填されている。シールリップ体６及びフランジ部１８が構成しているシール部６ａは、対油シール部（オイルシール部）である。
【００５９】
なお、シール部材５には、円環状のダストシールリップ７が突設されている。このダストシールリップ７は、フランジ部１８に摺接している。このダストシールリップ７及びフランジ部１８は、フランジ部１８とシール部材５との間に機外Ｏｕｔから泥水等が浸入することを阻止するためのダストシール部を構成している。
【００６０】
図１１は、第３の実施形態におけるシールリップ体の形状を示す部分斜視図である。
【００６１】
そして、シールリップ体６は、図１１に示すように、フランジ部１８に摺接するシール部６ａのオイル側に、少なくとも一つの排出フィン８が突設されている。シール部材５は、シールリップ体６、ダストシールリップ７及び排出フィン８を含めて全体を一体的に射出成型等の成型によって作成することができる。
【００６２】
この排出フィン８は、少なくとも回転環１４が固定軸１３に対して矢印Ｒで示すように相対回転しているときにおいて、フランジ部１８に対して相対的に前進する側の面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａをなしている。
【００６３】
すなわち、排出フィン８は、回転環１４の固定軸１３に対する矢印Ｒで示す相対回転により、フランジ部１８に対する摺接によりフランジ部１８に引きずられて、回転方向に応じて変形される。そして、排出フィン８は、フランジ部１８に対して相対的に前進する側の面が、排出フィン８の基端側よりも先端側において後退している傾斜面８ａになる。その結果、排出フィン８は、傾斜面８ａにより、図１１中矢印Ｅで示すように、オイルをシール部６ａから遠ざける方向に排出する。
【００６４】
このようにして、この密封装置においては、排出フィン８によりシール部６ａからオイルが排出されることにより、所為の密封が達成される。この実施形態は、ハブベアリングなどの車両部品に適用可能である。
【００６５】
この実施形態においても、排出フィン８は、シール部６ａのオイル側の反対側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、シール部６ａに機外Ｏｕｔ側から泥水等の異物が浸入することを阻止する。また、排出フィン８は、ダストリップ７の外周側、すなわち、シールすべき気体側に設けてもよい。この場合には、排出フィン８は、上述のようにして、ダストリップ７の内方側に機外Ｏｕｔから泥水等の異物が浸入することを阻止する。
【符号の説明】
【００６６】
１  スリンガ
１ａ  一主面部
２  円筒部
３  円盤部
４  シール部材支持環
５  シール部材
６  シールリップ体  
６ａ  シール部
７  ダストシールリップ
８  排出フィン
１１  回転軸
１２  ハウジング
１３  固定軸
１４  回転環
１５  鋼球
１６  溝
１７  溝
１８  フランジ部
Ｉｎ  機内
Ｏｕｔ  機外
【図１】
2018025283.tif 000003
【図２】
2018025283.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018025283.tif 000009
【図８】
2018025283.tif 000010
【図９】
2018025283.tif 000011
【図１０】
2018025283.tif 000012
【図１１】
2018025283.tif 000013
【図１２】
2018025283.tif 000014
【図１３】
2018025283.tif 000015