(57)【要約】【課題】密封装置の低トルク化を図りつつ対異物リップの異物排出効果を高め、機器内部への異物侵入を防止する。【解決手段】ハウジングもしくは軸のいずれか一方と嵌合する嵌合部９と、ハウジングもしくは軸のいずれか他方と接触して大気側からの異物の侵入を防止する対異物リップ１とを備え、対異物リップ１のハウジングもしくは軸のいずれか他方との接触面２に隣接する外側の面（隣接面３）に異物排出用の突起（あるいは溝）５を設け、突起（あるいは溝）５の一端は対異物リップ１が接触する相手部材１３であるハウジングもしくは軸のいずれか他方に接触するようにしている。【選択図】図１
2019173773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングもしくは軸のいずれか一方と嵌合する嵌合部と、
ハウジングもしくは軸のいずれか他方と接触して大気側からの異物の侵入を防止する対異物リップとを備え、
前記対異物リップの前記ハウジングもしくは軸のいずれか他方との接触面に隣接する外側の面に異物排出用の突起あるいは溝を設け、
前記突起あるいは溝の一端は前記対異物リップが接触する相手部材であるハウジングもしくは軸のいずれか他方に接触している
ことを特徴とする密封装置。  
【請求項２】
前記突起あるいは溝は軸相対回転方向に向けて傾斜させていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。 
【請求項３】
前記対異物リップは前記軸と接触することを特徴とする請求項１または２記載の密封装置。
【請求項４】
前記対異物リップは前記ハウジングもしくは軸のいずれか一方に固定されるフランジと当接するサイドリップであることを特徴とする請求項１または２記載の密封装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、外部から異物が侵入しないように排除する対異物リップを有する密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塵埃や泥水等の異物が大気側から侵入するのを防止するためのリップ（本明細書では、対異物リップと呼ぶ）を有する密封装置がある。この種の密封装置において、対異物リップは、環境への配慮により密封装置の低トルク化の要求が高まっていることから、締め代を小さくすることが行われているが、締め代を小さくすると対異物リップのシール性が悪くなる恐れがある。
【０００３】
この問題に対して、図３に示すように、ハウジングあるいは軸のいずれか一方に取り付けられるシール部材１０６と、軸あるいはハウジングのいずれか他方に設けられるフランジとからなるシール装置において、サイドリップ１０１の外側表面１０４にねじ溝（または突起）１０５を設けて回転による空気流を発生させて塵埃を機器外側に排出するものが考えられている（特許文献１）。ねじ溝１０５は、サイドリップ１０１の接触面１０２と隣接する外側の面（隣接面１０３と呼ぶ）に一端が接触し、軸方向Ｌに対し角度θをもって円周方向に傾斜している。この溝１０５によって、例えば図４（Ｂ）に示すように、サイドリップ１０１の先端近傍の内側表面（接触面１０２と呼ぶ）がフランジ１１３と接触して相対回転することにより、空気の流れ１１４を発生させ、空間内の塵埃等を外部へ排出するとともに、外部からの塵埃等の侵入を防止するようにしている。
【０００４】
つまり、シール部材１０６が回転すると、サイドリップ１０１の先端部の外側表面１０４に設けた溝１０５または突起によって空気流１１４が発生し、泥や塵埃はこの空気流１１４に乗って外側へ排出されるとともに、外側からの塵埃等の侵入が防止される。また、シール部材１０６が静止し、フランジ側が回転する場合には、フランジ表面に近接する空気がフランジ表面との摩擦によって流れ、これがサイドリップ１０１の先端部の外側表面１０４に設けた溝１０５または突起によって方向を変えられ、この空気流１１４に乗って泥や塵埃が外側に排出されるとともに、外側からの塵埃等の侵入が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平０５−０７９１３０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、特許文献１記載の発明によれば、空気流による異物排出のため、低回転の場合には十分な空気流が得にくく、異物排除効果が小さい。また、異物の侵入口である対異物リップの相手部材に対する接触面にまで達した異物に対して十分な排出効果が得られない等の問題がある。
【０００７】
本発明は、密封装置の低トルク化を図りつつ対異物リップの異物排出効果を高め、機器内部への異物侵入の防止を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための密封装置は、ハウジングもしくは軸のいずれか一方と嵌合する嵌合部と、ハウジングもしくは軸のいずれか他方と接触して大気側からの異物の侵入を防止する対異物リップとを備え、対異物リップのハウジングもしくは軸のいずれか他方との接触面に隣接する外側の面に異物排出用の突起あるいは溝を設け、突起あるいは溝の一端は対異物リップが接触する相手部材であるハウジングもしくは軸のいずれか他方に接触していることを特徴としている。
【０００９】
ここで、突起あるいは溝は軸相対回転方向に向けて傾斜していることが好ましい。また、対異物リップは、軸と接触するものであっても良いし、ハウジングもしくは軸のいずれか一方に固定されるフランジと当接するサイドリップであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の密封装置によれば、対異物リップの相手部材との接触面に隣接する外側の面に異物排出用の突起あるいは溝を設け、かつ突起あるいは溝の一端を相手部材に接触させているので、機器内側への侵入の危険が高い侵入口近傍にまで侵入した異物を掻き取り、突起あるいは溝に沿って効果的に機器外側へ排出することができる。依って、対異物リップの締め代を小さくしても、対異物リップの異物排出効果が高まるので、密封対象側への異物侵入の防止を図ることができる。また、対異物リップの締め代を小さくすることができるため、シールの摩耗低減による寿命延長とフリクショントルク低減ができる。
【００１１】
さらに、突起あるいは溝を軸回転方向に傾斜させる場合には、軸相対回転時に、異物が傾斜する突起あるいは溝に沿って径方向外側即ち機器外側に移動するため、効率的に異物を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる密封装置の軸断面図であり、要部を拡大して示す。
【図２】軸と対異物リップの接触面と異物排出用の突起あるいは溝との関係を説明する概略図である。
【図３】従来の密封装置の異物侵入構造を示す要部拡大断面斜視図である。
【図４】異物排出メカニズムを示す説明図であり、（Ａ）は本発明の密封装置、（Ｂ）は従来の密封装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明にかかる密封装置の一実施形態を示す。この実施形態の密封装置は、ハウジングもしくは軸のいずれか一方と嵌合する嵌合部９と、ハウジングもしくは軸のいずれか他方と接触して大気側からの異物の侵入を防止する対異物リップ１とを備える。本実施形態の密封装置の場合、固定的なハウジングに嵌合部９を例えば軽圧入あるいは圧入によって取り付ける一方、対異物リップ１の先端４及び密封対象物を密封するためのシールリップ部６のリップ先端７が接触する相手部材である回転軸（以下、相手部材１３と呼び、図１にはその輪郭のみを図示している）に適度な締め付けで接触するように設けられている。対異物リップ１は、シールリップ部６よりも外側で、相手部材１３に接触面２が接触するように備えられている。尚、図中の符号７はリップ先端、８はガータばね、１０は金属環であり、１１は対異物リップ１の大気側、１２は密封対象側である。
【００１５】
対異物リップ１は、相手部材１３と接触する部位（接触面２と呼ぶ）よりも大気側（異物侵入側）１１の隣接する面（以下、隣接面３と呼ぶ）に異物排出用の突起（あるいは溝）５を設けている。この異物排出用の突起（あるいは溝）５は、一端が相手部材１３に接触している。本実施形態の場合、異物排出用の突起（あるいは溝）５は、対異物リップ１の先端の隣接面３を横切るものであり、隣接面３の端から端まで達するものとされている。勿論、異物排出用の突起（あるいは溝）５は、少なくとも一端が相手部材１３に接触しているのであれば他端側が隣接面３の端まで到達していなくとも良い。また、異物排出用の突起（あるいは溝）５は、隣接面３の相手部材１３に接触している端部側から外側に延びている形状であれば特定の形状に限られない。尚、対異物リップ１の接触面２は、図１に示すように、対異物リップ１の先端４よりも密封対象側１２の内側の領域であり、接触面２と隣接面３の両面が相手部材１３に同時に接触させられることはない。
【００１６】
ここで、突起（あるいは溝）５の角度や高さあるいは深さ、長さ、数等は、ハウジングまたは軸の回転数や、対異物リップ１の材質、長さ等によって適宜決められる。例えば、本実施形態の場合、突起（あるいは溝）５は、相対回転方向と同じ方向に傾斜するものとされている。例えば、図２に示すように、軸相対回転方向が時計回転方向（図上右回転方向）の場合には、突起（あるいは溝）５は、対異物リップ１の先端４から右側に傾斜するように隣接面３に形成されている。この場合、軸の周りに付着した異物を突起（あるいは溝）５の端で掻き取り、突起（あるいは溝）５に沿って滑らかに排出することができる。勿論、隣接面３に形成される突起（あるいは溝）５の向きは、図示する如く、相対回転方向と同じ方向に傾斜するものに特に限定されるものではなく、逆向き即ち相対回転方向とは逆方向に傾斜するものとされても良いし、場合によっては、軸回転方向に傾斜する直線的な突起５に限定されず、放射状や放射曲線状に形成されても良い。
【００１７】
突起（あるいは溝）５は、相対回転方向に少なくとも１箇所存在すれば異物の掻き取り効果は期待できるが、好ましくは周方向に複数備えていることであり、より好ましくは隣接面３の全周に連続的に多数形成することである。また、本実施形態の場合、突起（あるいは溝）５は、等間隔に形成されているが、これに特に限定されず、例えば不定間隔で形成しても良いし、さらには何箇所かに不定ピッチで形成されていても良い。いずれにしても、異物排除効果を発揮し得る。突起（あるいは溝）５は、ワイパーあるいはスクレーパーのような掻き取り機能を果たすものであり、少なくとも１箇所あるいは１つであっても相対回転下に一定の間隔内の異物を排除できる。当然、突起（あるいは溝）５の数を増やせば、異物を排除する領域・間隔は広くなり、異物排除効果が上がりさらに均質化できることは言うまでもない。また、突起（あるいは溝）５が等間隔に形成される場合には、対異物リップ１の接触相手部材１３に対する接触が均等になり、異物の掻き取りに斑が生じ難くなるので好ましい。
【００１８】
また、突起（あるいは溝）５の軸直角平面並びに軸平面の断面形状は特定の形状に限られない。例えば、異物排出用の要素として突起５を採用する場合、横断面形状（即ち、軸直角平面断面形状）は、異物を掻き取りあるいは擦り取ることができる形状であれば良く、円弧状、矩形状、三角形状、その他の多角形状あるいは台形状などのさまざまな形状であっても実施可能であるが、より好ましくはスクレーパーとしての機能の観点からは矩形、三角形、あるいは台形等の掻き取り方向に対して対向するエッジ（角）を有することである。エッジを有する突起（あるいは溝）５の場合には、相手部材である軸あるいはフランジに沿って移動する異物が掻き取り易くなる。また、突起（あるいは溝）５の縦断面形状（即ち、軸平面断面形状）は、端から端まで同じ高さ（あるいは深さ）でも良いし、相手部材１３と接する端から離れるほどに漸次若しくは段階的に高く（あるいは深く）したり、低く（あるいは浅く）したりしても良い。尚、異物排出用の要素として溝を用いる場合には、矩形状の溝、半円形の溝、Ｖ形（三角形）の溝、多角形状の溝など、様々な形状が採用可能であるが、相手部材１３と接触する部位にエッジを有する溝形状であることが好ましい。
【００１９】
以上のように構成された密封装置によれば、大気側からきた異物が相手部材１３を伝い対異物リップ１との接触部２に到着した場合に、対異物リップ１の接触面２よりも大気側の隣接面３に設けられている突起（あるいは溝）５に接触することで、異物が大気側に掻き出される。また、密封装置自体あるいは相手部材１３のいずれが回転する場合にも、対異物リップ１の先端付近の塵埃等の異物を突起（あるいは溝）５に沿って相手部材たる軸もしくはハウジングから離れる方向に排出できるとともに、外部からの塵埃等の侵入を効果的に防止することができる。したがって、密封対象１２側へ侵入しようとする異物によって対異物リップ１の先端４が摩耗するなどの影響を受けることもない。
【００２０】
また、密封装置と相手部材１３との間に高速の相対回転が生ずると、対異物リップ１の隣接面３の近傍で相手部材１３の周りに起こる空気流が対異物リップ１の先端の突起（あるいは溝）５に沿って径方向外側へ向けて流れ、あるいは対異物リップ１先端の突起（あるいは溝）５によって径方向外側へ向けて流れる空気流が発生し、泥や塵埃はこの空気流に乗って外側へ排出されるとともに、外側からの塵埃等の侵入が防止される。
【００２１】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では、対異物リップ１は、相手部材たる軸１３に対して径方向に接触する（軸接触方式）ものとして構成した例を挙げて主に説明したが、これに特に限られるものではなく、場合によっては軸に設けられたフランジに接触するサイドリップ形式のものでも良い。つまり、図３に示す密封装置のサイドリップ１０１のように、軸に固定されたフランジの側面に接触面２が押し当てられて、フランジに沿って進入する異物を隣接面３に設けた異物排出用の突起（あるいは溝）５で掻き出すようにしても良い。この場合にも、隣接面３に異物排出用の突起（あるいは溝）５が設けられると共に突起（あるいは溝）５の先端がサイドリップの相手部材（フランジ）に接触するように設けられているので、異物は突起（あるいは溝）５に沿って外側へ掻き出され、フランジの側面とこれに接触する対異物リップ１の先端４との間への進入が阻止される。さらに、密封装置を軸に取付けると共にハウジング側に対異物リップ１などを接触させる円筒部材あるいはフランジなどを備えるようにしても良い。
【００２２】
また、上述の実施形態にかかる密封装置においては、対異物リップ１の内側に主リップ７を有しているが、主リップ７の有無は密封対象に因るものであり、必須の要件ではない。即ち、密封対象が大気側の異物のみの場合には、主リップ７は不要となる。また、本発明はオイルシールに適用できるだけでなく、その他のシール構造に適用しても良い。
【００２３】
また、上述の実施形態では、軸が回転する場合について主に説明したが、密封装置と軸との間は相対回転であれば良く、ハウジング側即ち密封装置側が回転するようにしても良いことは言うまでもない。
【００２４】
また、上述の実施形態では、異物排出用の要素として突起５を用いた場合について主に説明したが、突起と溝とは裏腹の関係等にあり、溝を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２５】
１  対異物リップ
２  接触面
３  接触面に隣接する面（隣接面）
４  対異物リップの先端
５  異物排出用の突起または溝
【図１】
2019173773.tif 000003
【図２】
2019173773.tif 000004
【図３】
2019173773.tif 000005
【図４】
2019173773.tif 000006