(57)【要約】【課題】サイドリップに保持されるグリースの周方向への偏在を防止すること。【解決手段】金属環１３５にシールリップ１３２を有するシール１３１を一体に成形し、静止側のハウジング１１１の開口端部１１３の内周面１１１ａにシール１３１を圧入し、ハウジング１１１の内部で回転自在の回転軸１１２にシールリップ１３２を密接させる。ハウジング１１１の開口端部１１３を覆うダストカバー１５１をシール１３１の大気側Ａで回転軸１１２に固定し、シール１３１と一体に成形されたサイドリップ１３４をダストカバー１５１に湾曲状態で密接させる。ダストカバー１５１に対するサイドリップ１３４の密接領域には、交差する二方向に突起１５３を配列し、個々の突起１５３の間にグリースを保持させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの開口端部の内周面に圧入される金属環に一体に成形されて前記ハウジングの内部で回転自在の回転軸に密接するシールリップを有するシールと、
前記シールの大気側で前記回転軸に固定され、前記ハウジングの開口端部を覆うダストカバーと、
前記シールと一体に成形されて前記ダストカバーに湾曲状態で密接するサイドリップと、
前記ダストカバーに対する前記サイドリップの密接領域に設けられ、交差する二方向に配列された突起と、
を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記突起は、周方向及び周方向に交差する軸方向に連続するパターンに形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記突起は、周方向に連続し、周方向に交差する軸方向に断続するパターンに形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項４】
前記周方向に交差する軸方向に断続する突起は、互いに隣接する前記周方向に連続する突起を互い違いに起点として配列されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の密封装置。
【請求項５】
前記突起は、Ｘ字のパターンに形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項６】
前記突起は、先端側ほど断面積が小さい形状を有している、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の密封装置。
【請求項７】
周方向の前記突起は、前記サイドリップの先端側よりも根元側の傾きが大きい断面三角形形状を有している、
ことを特徴とする請求項６に記載の密封装置。
【請求項８】
前記ハウジングがデファレンシャルケースであり、前記回転軸がアクスルシャフトであるデファレンシャルギヤに用いられる、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のトランスファー装置、トランスミッション、デファレンシャルギヤなどに用いられる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の密封装置は、泥水やダストなどの浸入を防止する目的で、シールの大気側にサイドリップを設けている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された密封装置１１は、図６に示すように、回転軸１２に固定したダストカバー１３にサイドリップ１４を湾曲させて密接させている。この密封装置１１は、金属環１５にシールリップ１６とダストリップ１７とサイドリップ１４とを一体に成形したもので、これをハウジング１８の開口端部１９の内周面に圧入している。金属環１５は回転軸１２を取り囲むように配置され、これによってシールリップ１６とダストリップ１７とが回転軸１２に密接する。このときダストカバー１３及びサイドリップ１４は、シールリップ１６及びダストリップ１７よりも大気側Ａに配置される。
【０００４】
密封装置１１は、機内側Ｂからのオイルの漏れ出しをシールリップ１６によって防止し、外部からの泥水や埃などの異物の浸入をダストリップ１７によって阻止している。しかも外部からの泥水や埃などの異物に対しては、ダストリップ１７に先立ってダストカバー１３及びサイドリップ１４もその浸入を抑制する。
【０００５】
ダストカバー１３は回転軸１２とともに回転するため、遠心力による振り切り作用によって、大気側Ａからの泥水等の浸入を抑制する。
【０００６】
サイドリップ１４は、回転軸１２とともに回転するダストカバー１３に密接することによって、大気側Ａからの異物の浸入を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１１３３１９号公報
【特許文献１】特開２０１６−０４４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１にも示されているとおり、サイドリップは湾曲させた形態でダストカバーに密接しているので、サイドリップの剛性による反力がダストカバーに強く及び、またダストカバーに対してサイドリップは大きな接触面積で接触する。このためサイドリップがない場合と比較すると、回転軸のトルクを増大させてしまう。
【０００９】
とりわけデファレンシャルギヤに用いた場合には、組み付け誤差やデファレンシャルギヤのがたつきから回転軸が軸方向に移動しやすく、サイドリップの剛性による反力がより一層ダストカバーに強く及び、またダストカバーに対するサイドリップの接触面積もより増大してしまう。
【００１０】
これに対して特許文献２には、サイドリップに複数本の突起を形成した密封装置が記載されている。突起は周方向に沿って形成されており、突起と突起との間の谷間のような空間にグリースを保持することも可能である。したがってダストカバー（特許文献２では「スリンガ６」）に対する接触面積を減少させることができ、またグリースによって摺動抵抗を減少させることもできる。その結果、回転軸のトルクを低減することができる。
【００１１】
しかしながら特許文献２に記載された構成によれば、回転軸の回転に伴い、サイドリップの突起と突起との間の空間に保持されたグリースが周方向に流れ、グリースの偏在が発生する。グリースの偏在は、サイドリップの摺動抵抗を低減する作用を損なわせるため、改善が求められる。
【００１２】
本発明の課題は、サイドリップの突起と突起との間の空間に保持されたグリースの周方向への偏在を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の密封装置は、ハウジングの開口端部の内周面に圧入される金属環に一体に成形されて前記ハウジングの内部で回転自在の回転軸に密接するシールリップを有するシールと、前記シールの大気側で前記回転軸に固定され、前記ハウジングの開口端部を覆うダストカバーと、前記シールと一体に成形されて前記ダストカバーに湾曲状態で密接するサイドリップと、前記ダストカバーに対する前記サイドリップの密接領域に設けられ、交差する二方向に配列された突起と、を備えることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、交差する二方向に配列された突起によって形成される空間にグリースが閉じ込められ、あるいは自由な移動が抑制されるので、サイドリップの周方向へのグリースの偏在を防止することができ、したがってサイドリップの摺動抵抗を低減する作用を維持して回転軸のトルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の一形態として、回転軸を中心とした半分側で密封装置を切断して示す縦断側面図。
【図２】密封装置を一部切断して示す斜視図。
【図３】ダストカバーにサイドリップが密接していないシールを一部切断して示す斜視図。
【図４】突起の配列領域を拡大して示す斜視図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、突起の配列パターンの別の実施の形態をそれぞれ示す模式図。
【図６】従来の一例として、回転軸を中心とした半分側で密封装置を切断して示す縦断側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。本実施の形態は、デファレンシャルギヤに用いられる密封装置１０１への適用例である。
【００１７】
図１に示すように、デファレンシャルケースであるハウジング１１１はアクスルシャフトである回転軸１１２を内蔵しており、開口端部１１３から回転軸１１２を露出させている。そこで密封装置１０１はその露出部分に設けられ、大気側Ａからハウジング１１１の内部の機内側Ｂを密封している。
【００１８】
図２に示すように、密封装置１０１は、二つの部材の組み合わせによって構成されている。一つはシール１３１であり、もう一つはダストカバー１５１である。
【００１９】
シール１３１は、回転軸１１２に密接するシールリップ１３２とダストリップ１３３とを備え、後述するダストカバー１５１に密接するサイドリップ１３４を備えている。このようなシール１３１は、例えば金属板を打ち抜きプレス成形することによって製作された金属環１３５を基体として、この金属環１３５にゴム状弾性体（ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂）を加硫接着することによって生成されている。
【００２０】
金属環１３５は、断面Ｌ字形のカップ形状を有しており、中央部分に開口部１３６を設けて回転軸１１２を貫通させている。開口部１３６の内周側には、シールリップ１３２とダストリップ１３３とが成形されている。
【００２１】
シールリップ１３２は、機内側Ｂのオイル（図示せず）が大気側Ａに漏れ出すのを防止するためのリップであり、機内側Ｂに向けて延び、回転軸１１２の全周に密接している。回転軸１１２に対する密接力を安定的に強化するために、シールリップ１３２の外周部分には環状のガータスプリング１３７が装着されている。
【００２２】
ダストリップ１３３は、大気側Ａからの泥水や埃などの異物の浸入を阻止するためのリップであり、大気側Ａに向けて延び、回転軸１１２の全周に密接している。したがってシールリップ１３２とダストリップ１３３とは、互いに離反する方向に拡がったような断面形状を有している。
【００２３】
ダストカバー１５１は、例えば金属板を打ち抜きプレス成形することによって製作された断面Ｌ字形のカップ形状を有している。ダストカバー１５１の中央部分は開口部１５２となっており、開口部１５２の縁１５２ａは断面Ｕ字形状に屈曲形成されている。そこでダストカバー１５１は、開口部１５２を嵌合させるようにして回転軸１１２に装着され、縁１５２ａの弾性反発力によって回転軸１１２に固定されている。これによってダストカバー１５１は、回転軸１１２の軸に対して直交する方向に延出し、屈曲する先端部がハウジング１１１の開口端部１１３を非接触状態で覆う。このときダストカバー１５１は、ハウジング１１１の開口端部１１３との間に隙間Ｇを形成する。
【００２４】
図３に示すように、シール１３１に設けられたサイドリップ１３４は、金属環１３５の開口部１３６の近傍位置を起点とし、ここからダストカバー１５１の方向に向けて延出している。図１及び図２に示すように、サイドリップ１３４は、金属環１３５とダストカバー１５１との間の距離よりも長く形成されており、湾曲形状でダストカバー１５１に面接触している。このようなサイドリップ１３４は、ダストリップ１３３と同様に、大気側Ａからの泥水や埃などの異物の浸入を阻止するためのリップである。
【００２５】
図３及び図４に示すように、サイドリップ１３４は、ダストカバー１５１に対する密接領域に位置させて、突起１５３をパターン形成している。本実施の形態の突起１５３のパターンは交差する二方向、より詳細には、周方向及び周方向に交差する軸方向に連続するパターンである。つまり周方向に三列の突起１５３Ｐが連続的に形成され、これと直交する軸方向に複数個の突起１５３Ｒが連続的に形成されている。
【００２６】
したがって突起１５３のパターンは、周方向に連続する隣接する二本の突起１５３Ｐとこれと直交する軸方向に連続する隣接する二本の突起１５３Ｒとによって区画された単一の空間を複数個形成する。これらの空間は、ダストカバー１５１との間にグリース（図示せず）を収納して保持するための保持空間Ｓとなる。
【００２７】
図４に示すように、突起１５３（１５３Ｐ，１５３Ｒ）は、先端側ほど断面積が小さい形状を有している。また周方向に連続する突起１５３Ｐは、その断面形状として、サイドリップ１３４の先端側よりも根元側の傾きが大きい三角形形状に形成されている。
【００２８】
シール１３１はさらに、金属環１３５の外周面を全面的に覆う背面リップ１３８を形成している。各リップ、つまりシールリップ１３２、ダストリップ１３３、サイドリップ１３４及び背面リップ１３８は、途切れなく連続する形状で金属環１３５に加硫接着されている。
【００２９】
こうして構成されたシール１３１は、ハウジング１１１の開口端部１１３からその内周面１１１ａに圧入され、固定されている。このときシール１３１は、背面リップ１３８をハウジング１１１の内周面１１１ａに密接させ、密封状態を維持している。
【００３０】
このような構成において、デファレンシャルギヤの動作時、静止状態を保つハウジング１１１に対して、図示しないエンジンから駆動力を得て回転軸１１２は回転する。ダストカバー１５１も回転軸１１２と一体に回転する。
【００３１】
このときシール１３１はハウジング１１１に固定されているので、非回転の静止状態を維持する。そこで回転軸１１２が回転すると、シールリップ１３２及びダストリップ１３３は、回転軸１１２との間に摺動関係を生じながら密封作用を生じ、サイドリップ１３４は、ダストカバー１５１との間に摺動関係を生じながら密封作用を生ずる。
【００３２】
したがって機内側Ｂに充填された図示しないオイルはシールリップ１３２によって密封され、大気側Ａへの漏れ出しが防止される。
【００３３】
大気側Ａから機内側Ｂへの泥水や埃などの異物の浸入は、ダストカバー１５１、サイドリップ１３４及びダストリップ１３３によって阻止される。異物の浸入阻止は、次のように行われる。
【００３４】
前述したとおり、静止状態を維持するハウジング１１１に対して、回転軸１１２とともにダストカバー１５１が回転すると、ハウジング１１１とダストカバー１５１との間の隙間Ｇから、大気側Ａに向かう気流が発生する。このため大気側Ａから隙間Ｇを通って泥水や埃などの異物が入りにくくなる。またそのような異物が隙間Ｇを通ってダストカバー１５１の内側に入り込んだとしても、回転するダストカバー１５１には振り切り作用が発生し、一旦は内部に入り込んだ異物を隙間Ｇから外部に排出する。
【００３５】
大気側Ａから隙間Ｇを通って泥水や埃などの異物がダストカバー１５１の内側に入り込んだ場合、サイドリップ１３４が密封作用を生ずるため、サイドリップ１３４とダストカバー１５１との密接位置で堰き止められる。
【００３６】
それでもサイドリップ１３４を掻い潜った泥水や埃などの異物については、ダストリップ１３３が密封作用を生ずるため、ダストリップ１３３と回転軸１１２との密接位置で堰き止められる。
【００３７】
こうして本実施の形態によれば、大気側Ａからの泥水や埃などの異物の浸入に関しては、三重の浸入阻止策が講じられる。このため機内側Ｂへの異物の浸入が厳重に阻止され、異物からのデファレンシャルギヤの保護が図られる。しかもダストリップ１３３にまで達する異物の量をサイドリップ１３４が著しく減少させるため、異物の挟み込みなどによるダストリップ１３３の損傷を防止することができ、その寿命を延ばすことができる。
【００３８】
以上述べたとおり、本実施の形態によれば、サイドリップ１３４を設けたことにより、大気側Ａからの泥水や埃などの異物に対するシール効果が高く、また耐久性に富む密封装置１０１を得ることができる。その反面、サイドリップ１３４は湾曲させた形態でダストカバー１５１に密接しているので、サイドリップ１３４の剛性による反力がダストカバー１５１に強く及び、またダストカバー１５１に対してサイドリップ１３４は大きな接触面積で接触する。このためサイドリップ１３４がない場合と比較すると、回転軸１１２のトルクを増大させてしまう。
【００３９】
これに対して本実施の形態では、ダストカバー１５１との密接領域を突起１５３のパターンとし、このパターンによって形成される保持空間Ｓにグリースを収納して保持することを可能にしている。これによりダストカバー１５１に対する接触面積を減少させることができ、またグリースによってダストカバー１５１との間の摺動抵抗を減少させることもできる。その結果、回転軸１１２のトルクを低減することができる。
【００４０】
しかも本実施の形態では、二本の突起１５３Ｐと二本の突起１５３Ｒとによって取り囲まれた保持空間Ｓにグリースが収納されて保持される。このため回転軸１１２とともにダストカバー１５１が回転したとしても、保持空間Ｓからグリースが漏れ出しにくくなる。そこでダストカバー１５１との密接領域中、あらゆる箇所においてグリースの偏在を生じないようにすることができる。その結果、サイドリップ１３４の摺動抵抗を低減する作用が維持され、回転軸１１２のトルクを低減することができる。
【００４１】
また本実施の形態の突起１５３は、先端側ほど断面積が小さい形状を有している。これによってダストカバー１５１に対する個々の突起１５３の接触面積がより小さくなり、ダストカバー１５１との間の摺動抵抗をさらに減少させることが可能となる。
【００４２】
さらに突起１５３のうち、周方向の突起１５３Ｐは、サイドリップ１３４の先端側よりも根元側の傾きが大きい断面三角形形状を有している。このためサイドリップ１３４の先端側へ向かう流れに対する規制力が強くなり、保持空間Ｓによるグリースの保持力が一層向上する。
【００４３】
本実施の形態では、突起１５３のパターンとして、周方向及び周方向に交差する軸方向に連続するパターンを示した。これに対して突起１５３のパターンはこれに限らず、各種のパターンを採用することができる。以下、突起１５３のパターンに関する別の実施の形態を図５（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００４４】
図５（ａ）は、周方向に連続し、周方向に交差する軸方向に断続するパターンである。つまり突起１５３Ｒは、周方向に連続する突起１５３Ｐを起点として延び、この突起１５３Ｐに隣接する突起１５３Ｐにまで至らない長さに設定されている。
【００４５】
ダストカバー１５１が回転した際、周方向の突起１５３Ｐと比較して、周方向に交差する軸方向の突起１５３Ｒは、ダストカバー１５１に対して摺動抵抗を増大させる。そこで本実施の形態では、突起１５３Ｒを断続するパターンとすることで、ダストカバー１５１に対する摺動抵抗の低減を図っている。
【００４６】
もっとも本実施の形態の場合、保持空間Ｓは完全に閉鎖された空間にはならないため、図３及び図４に例示したパターンと比較して、周方向へのグリースの移動規制力が弱くなる。それでも突起１５３Ｒがないものとの比較では、周方向へのグリースの移動規制力を格段に向上させることが可能である。
【００４７】
図５（ｂ）は、周方向に連続し、周方向に交差する軸方向に断続するパターンを基本としつつ、隣接する二本の周方向の突起１５３Ｐに対して、軸方向に断続する突起１５３Ｒの起点を互い違いにしている。これにより、図５（ａ）に例示したパターンと比較して、周方向へのグリースの移動規制力を向上させることができる。
【００４８】
図５（ｃ）は、周方向に連続する突起１５３Ｐとは別に、周方向に交差する軸方向の突起１５３ＲをＸ字状にしたパターンである。このパターンの場合も、図３及び図４に例示したパターンと同様に、保持空間Ｓを完全に閉鎖された空間にすることができる。またこのパターンの場合、周方向に連続する突起１５３Ｐをなくしたとしても、保持空間Ｓを完全に閉鎖された空間にすることが可能である。
【００４９】
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。
【００５０】
例えば突起１５３の断面形状に関しては、断面矩形形状、断面逆Ｕ字形形状、断面二等辺三角形形状、断面直角三角形形状等、各種の形状が実施可能である。
【００５１】
その他、あらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１    密封装置
１１１    ハウジング（デファレンシャルケース）
１１１ａ  内周面
１１２    回転軸（アクスルシャフト）
１１３    開口端部
１３１    シール
１３２    シールリップ
１３３    ダストリップ
１３４    サイドリップ
１３５    金属環
１３６    開口部
１３７    ガータスプリング
１３８    背面リップ
１５１    ダストカバー
１５２    開口部
１５２ａ  縁
１５３    突起
１５３Ｐ  突起
１５３Ｒ  突起
Ｇ    隙間
Ｓ    保持空間
【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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【図６】
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