(57)【要約】【課題】相対回転する二部材の一方に取り付けられる第一シール部材１１と、他方に取り付けられる第二シール部材２１を有し、第一シール部材１１は、一方の部材に固定される金属環１２と、第二シール部材２１に密接するリップ部１５と、金属環１２に組み付けられた保護環１７を有し、第二シール部材２１は、他方の部材に固定される金属環２２と、保護環１７の端面に密接する端面リップ部２８を有する密封装置１において、より一層の長寿命化を実現する。【解決手段】第二シール部材２１の金属環２２に対し端面リップ部２８を軸方向変位可能に組み付け、金属環２２と端面リップ部２８の間に、端面リップ部２８を保護環１７の端面へ向けて押圧するバネ手段２９を設ける。端面リップ部２８のしめしろが低下するとバネ手段２９の作用により端面リップ部２８がスライドし、低下した分のしめしろを補うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転する二部材間の環状隙間を密封する密封装置（１）であって、前記二部材のうちの一方の部材に取り付けられる第一シール部材（１１）と、他方の部材に取り付けられる第二シール部材（２１）とを有し、前記第一シール部材（１１）は、前記一方の部材に固定される金属環（１２）と、前記第二シール部材（２１）に摺動自在に密接するリップ部（１５）と、前記金属環（１２）に組み付けられまたは前記金属環（１２）と一体の保護環（１７）とを有し、前記第二シール部材（２１）は、前記他方の部材に固定される金属環（２２）と、前記保護環（１７）の端面に摺動自在に密接する端面リップ部（２８）とを有する密封装置（１）において、
前記第二シール部材（２１）の金属環（２２）に対して端面リップ部（２８）を軸方向変位可能に組み付け、前記金属環（２２）と端面リップ部（２８）との間に、前記端面リップ部（２８）を前記保護環（１７）の端面へ向けて押圧するバネ手段（２９）を設けた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、
バネ手段（２９）は、泥水の浸入を抑制すべく金属環（２２）と端面リップ部（２８）との間をシール可能な形状を有することを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１記載の密封装置において、
端面リップ部（２８）は、バネ手段（２９）による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材（３０）を有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、密封装置に係り、更に詳しくは、耐泥水性が要求される等、外部のダスト条件が厳しい箇所に使用されるのに適した密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば、農機または建機の足廻り部分に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の密封装置として図３に示すものが知られており、以下のように構成されている。
【０００３】
すなわち、この密封装置５１は、相対回転する二部材であるハウジング４１と軸４２との間の環状隙間４３を密封するものであって、ハウジング４１に取り付けられる第一シール部材５２と、軸４２に取り付けられる第二シール部材５６とを有している。ハウジング４１に取り付けられる第一シール部材５２は、ハウジング４１に固定される金属環５３と、第二シール部材５６の金属環５７に摺動自在に密接する複数のシールリップ５４と、金属環５３に組み付けられた保護環５５とを一体に有している。一方、軸４２に取り付けられる第二シール部材５６は、軸４２に固定される金属環５７と、第一シール部材５２の保護環５５に摺動自在に密接する複数のシールリップ５８とを一体に有している。
【０００４】
上記構成の密封装置５１は、ハウジング４１に取り付けられる第一シール部材５２のシールリップ５４が軸４２の周面に直接摺接するのではなく、それそれシールリップ５４，５８を有する第一シール部材５２および第二シール部材５６が組み合わされて、一方のシールリップ５４，５８が他方に摺接すると云う多重的な構成であることから、過酷な泥水条件下においても長期間に亙って有効に泥水等をシールことが可能とされている。
【０００５】
しかしながら、より一層の長寿命やメンテナンスフリー化の要求に対して、シールリップ５４，５８の数を増やしたり（リップの多段化）、しめしろを増大させたりすることによって対応しようとすると、フリクションや摺動発熱が増大すると云うデメリットを生じることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−９８２３４号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、リップの多段化やしめしろの増大を図ることなく、より一層の長寿命化を実現す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】
【０００８】
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間の環状隙間を密封する密封装置であって、前記二部材のうちの一方の部材に取り付けられる第一シール部材と、他方の部材に取り付けられる第二シール部材とを有し、前記第一シール部材は、前記一方の部材に固定される金属環と、前記第二シール部材に摺動自在に密接するリップ部と、前記金属環に組み付けられまたは前記金属環と一体の保護環とを有し、前記第二シール部材は、前記他方の部材に固定される金属環と、前記保護環の端面に摺動自在に密接する端面リップ部とを有する密封装置において、前記第二シール部材の金属環に対して端面リップ部を軸方向変位可能に組み付け、前記金属環と端面リップ部との間に、前記端面リップ部を前記保護環の端面へ向けて押圧するバネ手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
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、バネ手段は、泥水の浸入を抑制すべく金属環と端面リップ部との間をシール可能な形状を有することを特徴とする。
【００１０】
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記載の密封装置において、端面リップ部は、バネ手段による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材を有することを特徴とする。
【００１１】
上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置において、第二シール部材の端面リップ部のしめしろが摩耗やへたり等によって低下すると、バネ手段の押圧作用により端面リップ部が軸方向にスライドする。したがって、低下した分のしめしろを補うことが可能とされている。
【００１２】
端面リップ部を押圧するバネ手段としては、例えばコイルスプリングを用いれば良いが、一般的なコイルスプリングではその形状からして、泥水の浸入を阻止することができない。そこで、本発明の請求項２では、バネ手段に、泥水の浸入を抑制すべく金属環と端面リップ部の間をシール可能な形状を設定し、これにより泥水の浸入を阻止することにした。泥水の浸入を抑制する形状の具体例としては、蛇腹状のバネや板状のバネ（板バネ）等が考えられる。
【００１３】
また、本発明の請求項３のように、バネ手段の作用によりスライドする端面リップ部に、バネ手段による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材を設定すると、端面リップ部全体がこの受け部材にしっかりと支持されるので、環状の端面リップ部を軸方向へ向けて円滑にスライドさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１５】
すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては上記したように、第二シール部材の端面リップ部のしめしろが摩耗やへたり等により低下すると、バネ手段の押圧作用により端面リップ部が軸方向にスライドすることから、低下した分のしめしろを補うことが可能とされている。したがってその結果として、最適しめしろが長期間に亙って維持されることから、密封装置の一層の長寿命化を実現することができる。
【００１６】
またこれに加えて、本発明の請求項２による密封装置においては、バネ手段が泥水の浸入を抑制すべく金属環と端面リップ部の間をシール可能な形状を有していることから、上記請求項１の構成において密封装置にバネ手段を組み込むこととしても、泥水の浸入を有効に阻止することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３による密封装置においては、端面リップ部がバネ手段による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材を有していることから、端面リップ部を軸方向へ向けて円滑にスライドさせることができ、よってスライド作動性の良好な密封装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）軸付シールにおいて、スリーブ（第二シール部材の金属環）とリップ部（端面リップ部）間にバネ（バネ手段）を有するシール（密封装置）。
（２）従来のスリーブ部分（第二シール部材）をリップ部（端面リップ部）とスリーブ部分（金属環）に分離し、その間に例えば薄肉の金属や樹脂材で成形したバネ（バネ手段）を設けることを特徴とする。
（３）端面リップ（端面リップ部）はスリーブ（金属環）とシール本体（第一シール部材）、保護環の間で軸方向に自由にスライド可能な構成となっている。
（４）この場合、バネ（バネ手段）は一般的なコイルスプリングでは泥水の浸入を防止できないため、蛇腹状のものか板バネを用いる必要がある。
【実施例】
【００１９】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置１を示しており、当該実施例に係る密封装置１は以下のように構成されている。
【００２１】
すなわち、当該密封装置１は、相対回転する二部材であるハウジング４１と軸４２との間の環状隙間４３を密封するものであって、ハウジング４１に取り付けられる第一シール部材１１と、軸４２に取り付けられる第二シール部材２１とを有している。
【００２２】
ハウジング４１に取り付けられる第一シール部材１１は、ハウジング４１に固定される金属環１２と、第二シール部材２１の金属環２２に摺動自在に密接するリップ部１５と、金属環１２に組み付けられた保護環１７とを一体に有している。一方、軸４２に取り付けられる第二シール部材２１は、軸４２に固定される金属環２２と、第一シール部材１１の保護環１７の端面に摺動自在に密接する端面リップ部２８とを一体に有している。
【００２３】
上記第二シール部材２１において、端面リップ部２８は金属環２２に対して軸方向変位可能に組み付けられており、金属環２２と端面リップ部２８の間には、端面リップ部２８を保護環１７の端面へ向けて押圧するバネ手段２９が設けられている。
【００２４】
バネ手段２９は、泥水の浸入（通過）を抑制すべく金属環２２と端面リップ部２８の間をシール可能な形状を有しており、具体的には蛇腹形状に設定されている。
【００２５】
また、端面リップ部２８には、バネ手段２９による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材３０が設けられている。
【００２６】
上記各構成要素は、以下のように構成されている。
【００２７】
すなわち先ず、第一シール部材１１において、金属環１２は、ハウジング４１の軸孔内周に嵌合される筒状部１２ａを有し、この筒状部１２ａの軸方向一方（図では下方、すなわち密封対象側）の端部に径方向内方へ向けて内向きのフランジ部１２ｂが一体成形されるとともに、軸方向他方（図では上方、すなわち大気側）の端部に径方向外方へ向けて外向きのフランジ部１２ｃが一体成形されている。内向きのフランジ部１２ｂは、リップ部１５を保持する作用をなし、外向きのフランジ部１２ｃは、ハウジング４１の端面部に突き当てられることにより装着時軸方向の位置決め作用をなす。またこの外向きフランジ部１２ｃは、その先端にカシメ部１２ｄを有していて、保護環１７を保持する作用をなしている。
【００２８】
上記金属環１２にゴム状弾性体１３が加硫接着されており、このゴム状弾性体１３によって外周シール部１４およびリップ部１５が一体に成形されている。外周シール部１４は、金属環１２の筒状部１２ａの外周面に被着され、金属環１２およびハウジング４１間のシール作用をなす。リップ部１５は、複数のシールリップを有し、すなわち以下のようなシールリップを有している。
【００２９】
（Ａ）ガータスプリング１６付きのメインシールリップ１５ａ
このメインシールリップ１５ａは、密封対象をシールすべく複数のシールリップ中、最も密封対象側に配置され、かつ密封対象に向けて設けられている。このメインシールリップ１５ａは、第二シール部材２１の金属環２２における筒状部２２ａの外周面に摺動自在に密接している。
【００３０】
（Ｂ）端面シールリップ１５ｂ
この端面シールリップ１５ｂは、泥水等の外部ダストをシールすべく複数のシールリップ中、最も大気側に配置され、かつ大気側に向けて設けられている。この端面シールリップ１５ｂは、第二シール部材２１の金属環２２におけるフランジ部２２ｂの端面に摺動自在に密接している。
【００３１】
（Ｃ）サブシールリップ１５ｃ
このサブシールリップ１５ｃは、端面シールリップ１５ｂを漏れた泥水等を副次的にシールすべく端面シールリップ１５ｂおよびメインシールリップ１５ａ間に配置され、かつ大気側に向けて設けられている。このメインシールリップ１５ａは、第二シール部材２１の金属環２２における筒状部２２ａの外周面に摺動自在に密接しており、図ではこのサブシールリップ１５ｃが二つ軸方向に並んで設けられている。
【００３２】
保護環１７は、当該密封装置１を飛び石等の外部異物から保護する機能を有するものであって、金属または樹脂材等の剛材によって蓋状ないしキャップ状に成形されており、上記金属環１２のカシメ部１２ｄに外周端部をカシメ固定された環状の平面部１７ａの内周端部に軸方向一方へ向けて筒状部１７ｂが一体成形されている。
【００３３】
一方、第二シール部材２１において、金属環２２は、軸４２の周面に嵌合される筒状部２２ａを有しており、この筒状部２２ａの軸方向他方の端部に径方向外方へ向けてフランジ部２２ｂが一体成形されるとともに、このフランジ部２２ｂの外周端部に軸方向他方へ向けて外周筒部２２ｃが一体成形されている。フランジ部２２ｂはバネ手段２９を保持する作用をなし、外周筒部２２ｃは、スライド作動する端面リップ部２８のスライド一端限を規定する作用をなす。
【００３４】
上記金属環２２にゴム状弾性体２３が加硫接着されており、このゴム状弾性体２３によって内周シール部２４、リップ部２５および端面シール部２６が一体に成形されている。
【００３５】
内周シール部２４は、金属環２２の筒状部２２ａの内周面に被着され、金属環２２および軸４２間のシール作用をなす。リップ部２５は、上記第一シール部材１１の保護環１７における筒状部１７ｂの内周面に摺動自在に密接するシールリップ２５ａを有し、このシールリップ２５ａは、泥水等の外部ダストを一次的にシールすべく大気側に向けて設けられている。端面シール部２６は、金属環２２のフランジ部２２ｂの大気側端面に被着され、金属環２２およびバネ手段２９間のシール作用をなす。
【００３６】
上記第一シール部材１１の金属環１２における筒状部１２ａ、保護環１７における平面部１７ａおよび筒状部１７ｂならびに第二シール部材２１の金属環２２におけるフランジ部２２ｂに囲まれて環状の空間部２７が形成されており、この空間部２７内に、端面リップ部２８が軸方向に変位可能に組み込まれている。
【００３７】
この端面リップ部２８は、平板状を呈する環状の基部２８ａを有し、この基部２８ａの大気側端面に、保護環１７における平面部１７ａの密封対象側端面に摺動自在に密接する端面シールリップ２８ｂが一体に設けられている。この端面シールリップ２８ｂは、第二シール部材２１のリップ部２５を漏れた泥水等を二次的にシールすべく大気側に向けて設けられ、図ではこの端面シールリップ２８ｂが二つ径方向に並んで設けられている。
【００３８】
上記端面シールリップ２８ｂを保護環１７における平面部１７ａの密封対象側端面に押し付けることにより所定のしめしろを設定すべく、ばね手段２９が設けられている。このバネ手段２９は、上記空間部２７において、金属環２２のフランジ部２２ｂおよび端面リップ部２８間に介装されている。またこのバネ手段２９は、全体として環状であってかつ蛇腹状に成形され、泥水等がこのバネ手段２９を径方向に通過しないように構成されている。
【００３９】
また、このバネ手段２９による弾性付勢の受けとして端面リップ部２８の基部２８ａに金属等剛材製の受け部材３０が設けられている。したがって端面リップ部２８は、この受け部材３０にゴム状弾性体３１を加硫接着したものであって、このゴム状弾性体３１によって端面シールリップ２８ｂが成形されている。
【００４０】
図１は、当該密封装置１の初期状態を示しており、この初期状態において、端面リップ部２８は各端面シールリップ２８ｂが保護環１７における平面部１７ａの密封対象側端面に摺動自在に密接している。バネ手段２９は端面リップ部２８を保護環１７における平面部１７ａへ向けて弾性付勢しており、各端面シールリップ２８ｂを保護環１７における平面部１７ａの密封対象側端面に押し付けている。したがって、各端面シールリップ２８ｂの剛性とバネ手段２９のバネ力とが均衡するところとなっており、この状態で各端面シールリップ２８ｂには最適しめしろが設定されている。
【００４１】
端面リップ部２８はバネ手段２９によって押され続けているので、当該密封装置１が長期間使用される等して各端面シールリップ２８ｂのしめしろが摩耗やへたり等により低下すると、図２に示すように端面リップ部２８は軸方向大気側へ向けて徐々にスライドする。したがって、低下した分のしめしろを補うことが可能とされ、その結果、最適しめしろが長期間に亙って維持されることから、密封装置１の長寿命化を実現することができる。
【００４２】
また、バネ手段２９が泥水の浸入を抑制すべく金属環２２と端面リップ部２８の間をシール可能な形状とされていることから、密封装置１内にバネ手段２９を組み込むこととしても、泥水の浸入を有効に阻止することができる。
【００４３】
また、端面リップ部２８がバネ手段２９による押圧を受けるべく金属等剛材製の受け部材３０を有していることから、環状の端面リップ部２８を軸方向へ向けて円滑にスライドさせることができ、よってスライド機構部を有していても良好な作動性を発揮する密封装置１を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の半裁断面図
【図２】同密封装置の作動状態を示す半裁断面図
【図３】従来例に係る密封装置の半裁断面図
【符号の説明】
【００４５】
１  密封装置
１１  第一シール部材
１２，２２  金属環
１２ａ，１７ｂ，２２ａ  筒状部
１２ｂ，１２ｃ，２２ｂ  フランジ部
１２ｄ  カシメ部
１３，２３，３１  ゴム状弾性体
１４  外周シール部
１５，２５  リップ部
１５ａ  メインシールリップ
１５ｂ，２８ｂ  端面シールリップ
１５ｃ  サブシールリップ
１６  ガータスプリング
１７  保護環
１７ａ  平面部
２１  第二シール部材
２２ｃ  外周筒部
２４  内周シール部
２５ａ  シールリップ
２６  端面シール部
２７  空間部
２８  端面リップ部
２８ａ  基部
２９  バネ手段
３０  受け部材
４１  ハウジング
４２  軸
４３  環状隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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