(57)【要約】【課題】主リップ部とダストリップ部との間の空間部において負圧の発生を防止することができるとともに、異物の侵入を防止することができる密封装置を提供する。【解決手段】軸２９の外周面２９ａに接触している主リップ部１１と、この主リップ部１１よりも前記外部側に空間部２３を介して設けられていると共に前記軸２９の外周面２９ａに接触しているダストリップ部１２と、を備え、主リップ部１１の内周面に多数の突起条２２が形成されている。ダストリップ部１２の内周面の前記軸２９の外周面２９ａと接触する箇所に、空気の通過を許容し且つ水の通過を規制する複数の溝２７が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転する軸とケーシングとの間に構成される環状空間に装着され、前記軸の外周面に接触して密封空間内の密封流体が外部側へ漏れるのを防止する主リップ部と、この主リップ部よりも前記外部側に空間部を介して設けられていると共に前記軸の外周面に接触して前記外部側から前記密封空間内への異物の侵入を防止するダストリップ部と、を備え、前記主リップ部の内周面に、前記外部側へ漏れようとする密封流体を前記軸との相対的な回転に伴うポンプ作用により前記密封空間内へ戻すための多数の突起条が形成されている密封装置において、
前記ダストリップ部の内周面のうち前記軸の外周面と接触する箇所に、空気の通過を許容し且つ水の通過を規制する複数の溝が形成されていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記溝の深さが５〜３０μｍである請求項１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、各種装置の軸封部、特に自動車のデフサイドに用いられる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のデフサイドに用いられる密封装置として、図４に示されるように、軸１０５に対して接触させられる主リップ部１０１と、この主リップ部１０１と隣り合わせでそれとは逆に斜めに延びるダストリップ部１０２とを有し、当該主リップ部１０１の内周面に、密封空間内から漏洩しようとする密封流体を軸１０５の回転により密封空間内へ戻すポンプ作用を有する突起条１０３を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。
この密封装置１００は、主リップ部１０１に突起条１０３が形成されていることから長期にわたって密封流体の漏洩を防止することができ、さらにダストリップ部１０２が軸１０５に対して非接触であることから主リップ部１０１とダストリップ部１０２との間の空間１０４に負圧が発生することを防止することができる。しかし、ダストリップ部１０２と軸１０１との隙間から内部に泥水等の異物が侵入して主リップ部１０１に付着することにより、主リップ部１０１が摩耗するという問題点がある。
【特許文献１】特開２０００−３５６２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記問題点を解決するため、図５に示すように、ダストリップ部１０２に締め代を持たせて軸１０５と接触させた密封装置１１０とすることが考えられる。しかし、ダストリップ部１０２を軸１０５に接触させると、主リップ部１０１とダストリップ部１０２との間が閉空間部１１１となるため、低速回転であっても突起条１０３のポンプ作用によって当該閉空間部１１１に負圧が発生し、主リップ部１０１及びダストリップ部１０２のリップ摩耗が促進されて寿命が低下することになる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、主リップ部とダストリップ部との間の空間部において負圧の発生を防止することができるとともに、異物の侵入を防止することができる密封装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の密封装置は、互いに相対回転する軸とケーシングとの間に構成される環状空間に装着され、前記軸の外周面に接触して密封空間内の密封流体が外部側へ漏れるのを防止する主リップ部と、この主リップ部よりも前記外部側に空間部を介して設けられていると共に前記軸の外周面に接触して前記外部側から前記密封空間内への異物の侵入を防止するダストリップ部と、を備え、前記主リップ部の内周面に、前記外部側へ漏れようとする密封流体を前記軸との相対的な回転に伴うポンプ作用により前記密封空間内へ戻すための多数の突起条が形成されている密封装置において、
前記ダストリップ部の内周面のうち前記軸の外周面と接触する箇所に、空気の通過を許容し且つ水の通過を規制する複数の溝が形成されていることを特徴としている。
【０００５】
このような構成によれば、ダストリップ部の接触面に設けられた複数の溝がダストリップ部と空間部との間の通気孔としての役割を果たすため、空間部の負圧の発生を防止することができる。さらに、この溝は水を通さないので外部からの泥水等の異物の侵入を防止することができる。
本発明の密封装置において、溝の深さが５〜３０μｍであることが好ましい。この場合、負圧解消効果及び異物侵入防止効果を確実に得ることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の密封装置によれば、ダストリップ部の接触面に複数の溝を設けているため、主リップ部とダストリップ部との間の空間部における負圧の発生を防止することができると共に、外部からの異物の侵入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の密封装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る密封装置の要部を示す断面図である。この密封装置１は、自動車のデフサイドに用いられるものであり、互いに相対回転する軸２９とケーシング３０との間に構成される環状空間に装着されて、密封空間内Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏洩するのを防止している。なお、図１に示している密封装置１は、軸２９の外周面２９ａとケーシング３０の内周面３０ａとの間に装着される前である変形前の自然状態を示している。
【０００８】
この密封装置１は、断面略Ｗ字形の環状の芯金２と、芯金２に固定されているシール部材３と、環状のバネリング４と、断面略Ｕ字形の環状のディフレクター５とを備えている。
芯金２は、金属（例えば、ＳＰＣＣ）製の環状部材であり、大径筒部６と、この大径円筒部６の一端部から径方向内向きに屈曲した大径環状板部７と、この大径環状板部７の内端から軸２９側で且つ外部側Ｂへ屈曲した中間部８と、この中間部８の内端から径方向内向きに屈曲した小径環状板部９とで構成されている。
【０００９】
シール部材３は、合成ゴム（例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ））等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付けなどにより芯金２に固定されている。このシール部材３は、本体部１０と、主リップ部１１と、ダストリップ部１２と、サイドリップ部１３とを有している。
本体部１０は、芯金２の大径筒部６の外側に設けられ且つケーシング３０の内周面３０ａ側に固定される軸方向外周部１０ａと、大径環状板部７、中間部８及び小径環状板部９の外側に設けられている径方向外周部１０ｂと、小径環状板部９の内周側の領域を覆う内周部１０ｃとで構成されている。
【００１０】
主リップ部１１は、本体部１０の内周部１０ｃの内周側から軸２９側で且つ密封空間内Ａ側へ延伸しており、その外周面には周溝１４が形成されている。そして、この周溝１４には、いわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング４が装着されており、主リップ部１１を径方向内向きに締め付けている。
ダストリップ部１２は、本体部１０の内周部１０ｃの内周側から軸２９側で且つ外部側Ｂへ延伸している。そして、サイドリップ部１３は、本体部１０の径方向外周部１０ｂの内周側から外部側Ｂの径方向斜め外向きにスカート状に延伸しており、外部側Ｂに設けられたディフレクター５と接触することなく対向している。
【００１１】
このディフレクター５は、大径環状板部１５と、この大径環状板部１５の一端部から軸方向外向きに屈曲した大径筒部１６と、この大径筒部１６の内端から径方向内向きに屈曲した小径環状板部１７と、この小径環状板部１７の内端から軸方向内向きに屈曲した小径筒部１８とで構成される金属製の環状部材であり、前記サイドリップ部１３に対向するように、当該小径筒部１８が軸２９の外周面２９ａに嵌合されている。そして、ディフレクター５とケーシング３０の内周面３０ａとの間にはラビリンス隙間２８が形成され、さらに当該ディフレクター５とサイドリップ部１３とを非接触状態で対向させることによりラビリンスを形成し、泥水等の異物が密封空間内Ａに近づき難い構成とされている。
【００１２】
ここで、シール部材３の主リップ部１１は、軸２９の外周面２９ａに締め代を持って接触して密封空間内Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏れるのを防止している。主リップ部１１は、その断面形状が径方向内方に向けて細くなる（軸方向幅寸法が小さくなる）ほぼＶ字形とされており、最小径部（頂部）がリップ先端部１９とされている。主リップ部１１の内周面において、リップ先端部１９よりも外部側Ｂの面が第１傾斜面２０とされ、リップ先端部１９よりも密封空間内Ａ側が第２傾斜面２１とされている。
【００１３】
さらに、主リップ部１１の第１傾斜面２０に、軸２９の回転（又はケーシング３０側の回転）により漏洩しようとする密封流体を密封空間内Ａへ戻すための複数の突起条２２が形成されている。この突起条２２は、第１傾斜面２０の周方向に中心軸線に対して所要角度傾斜して複数設けられており、主リップ部１１のリップ先端部１９から所定幅で長さが０．１〜０．７ｍｍ、且つ高さが０．０２〜０．０７ｍｍの範囲で設けられる低隆起部２２ａと、この低隆起部２２ａに連なり且つリップ先端部１９から離れる側へ向けて漸次高く隆起する形態で設けられる傾斜隆起部２２ｂと、この傾斜隆起部２２ｂに連なり且つ低隆起部２２ａよりも高く設定されると共に一定の高さとなる形態で設けられる高隆起部２２ｃとを有し、主リップ部１１の内周面（第１傾斜面２０）に対する傾斜隆起部２２ｂの傾斜角度が３〜１０度に設定されている。そして、突起条２２の低隆起部２２ａが使用初期において軸２９に対して接触する状態に設定されることにより、軸２９との相対的な回転に伴うポンプ作用（主リップ部１１の軸２９との接触部分から外部側Ｂへ漏れようとする密封流体を密封空間内Ａへ戻す作用）が使用初期から強力に発揮され、さらにこのポンプ効果が長期間にわたって持続する。
【００１４】
シール部材３のダストリップ部１２は、前記主リップ部１１よりも外部側Ｂに空間部（閉空間部）２３を介して設けられている。つまり、ダストリップ部１２の内周面（後述する第１傾斜面２４）と主リップ部１１の内周面（第１傾斜面２０）と軸２９の外周面２９ａとの間に環状の空間部２３が形成されている。
ダストリップ部１２は、軸２９の外周面２９ａに締め代をもって接触して外部側Ｂから密封空間内Ａへの異物の侵入を防止している。ダストリップ部１２の内周面は、シール部材３の本体部１０の内周部１０ｃから先端側に向かって縮径状となる第１傾斜面２４と、この第１傾斜面２４の最小径部から反対に径方向外向きに連続して拡径状となる第２傾斜面２５とが形成されており、前記最小径部がリップ先端部２６とされている。つまり、ダストリップ部１２の内周面において、リップ先端部２６よりも密封空間内Ａ側の面が軸２９との接触面（摺接面）を有する第１傾斜面２４とされ、リップ先端部２６よりも外部側Ｂが第２傾斜面２５とされている。
【００１５】
ダストリップ部１２の締め代は、デフサイドにおける軸偏心と取付偏心とを合わせたトータル偏心量を考慮して設定されており、その内周面のうち、軸２９の外周面２９ａと接触する部分に、複数の溝２７が設けられている。この溝２７は、通気のみを行い、泥水等の異物の侵入を防止するものである。例えば、図２に示すように、断面略半円形状の溝２７を、円周方向に４等配で各２本ずつ設けることができる。溝２７の深さは、５〜３０μｍとし、軸方向長さは、ダストリップ部１２の締め代設定に応じて通気孔として機能する任意の長さにする。溝２７の深さが５μｍ未満であると空間部２３の負圧を解消する効果が少なく、３０μｍを超えると異物が侵入する恐れがあるため好ましくない。４等配としたのは、取り付け位置にかかわらず、また軸２９が回転又は静止している状態を問わず常時通気孔としての機能を果たすためであり、各２本としたのは、溝の深さが浅いため、加工上の誤差を考慮して確実に通気孔としての機能を満足させるためである。
【００１６】
以上の実施形態（互いに相対回転する軸２９とケーシング３０との間に構成される環状空間に装着され、前記軸２９の外周面２９ａに接触して密封空間内Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏れるのを防止する主リップ部１１と、この主リップ部１１よりも前記外部側Ｂに空間部２３を介して設けられていると共に前記軸２９の外周面２９ａに接触して前記外部側Ｂから前記密封空間内Ａへの異物の侵入を防止するダストリップ部１２と、を備え、前記主リップ部１１の内周面に、前記外部側Ｂへ漏れようとする密封流体を前記軸２９との相対的な回転に伴うポンプ作用により前記密封空間内Ａへ戻すため、主リップ部１１のリップ先端部１９から所定幅で長さが０．１〜０．７ｍｍ、且つ高さが０．０２〜０．０７ｍｍの範囲で設けられる低隆起部２２ａと、この低隆起部２２ａに連なり且つ前記リップ先端部１９から離れる側へ向けて漸次高く隆起する形態で設けられる傾斜隆起部２２ｂと、この傾斜隆起部２２ｂに連なり且つ前記低隆起部２２ａよりも高く設定されると共に一定の高さとなる形態で設けられる高隆起部２２ｃとを有し、前記主リップ部１１の内周面（第１傾斜面２０）に対する傾斜隆起部２２ｂの傾斜角度が３〜１０度に設定されている多数の突起条２２が形成されている密封装置１において、前記ダストリップ部１２の内周面のうち前記軸２９の外周面２９ａと接触する箇所に、空気の通過を許容し且つ水の通過を規制する複数の溝２７が形成されている密封装置１）において、軸２９が回転すると、ダストリップ部１２が軸２９の外周面２９ａと接触しているので、主リップ部１１の突起条２２による前記ポンプ作用により空間部２３内が減圧されるが、ダストリップ部１２の軸２９との接触面に形成された複数の溝２７が通気孔として機能するので、空間部２３における負圧の発生を防止することができる。さらに、溝２７は水を通さないので、外部側Ｂからの泥水等の異物の侵入を防止することができる。
【００１７】
本発明の密封装置１は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内において、構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等について適宜変更することができる。溝２７の断面形状は略半円形に限られず、例えば、図３に示すような矩形状であってもかまわない。また、主リップ部１１における突起条２２の数、寸法、中心軸線に対する角度等の形態も、図示するものに限らず変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の密封装置の一実施形態を示す断面説明図である。
【図２】図１のダストリップ部のリップ先端部を軸の中心から見た状態を示す拡大展開図である。
【図３】異なる形状の溝を有するダストリップ部のリップ先端部を軸の中心から見た状態を示す拡大展開図である。
【図４】従来の密封装置の断面説明図である。
【図５】参考となる密封装置の断面説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      密封装置
３      シール部材
１１    主リップ部
１２    ダストリップ部
２２    突起条
２３    空間部
２７    溝
２９    軸
２９ａ  外周面
Ａ      密封空間内
Ｂ      外部側
【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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