(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属環と該金属環に固定されるシール部とを有するシール本体を備え、軸とハウジングとの間の環状の隙間を密封する密封装置において、
前記金属環における密封流体とは反対の端部側から密封流体側に向かって延びるように設けられて軸の偏心に追随するベロー部と、該ベロー部から密封流体側に向かって延びて軸表面に摺動自在に接触して流体の漏れをシールするシールリップと、該ベロー部から密封流体とは反対側に延びて軸表面に摺動自在に接触して流体側への異物の侵入を防止するダストリップと、を有する前記シール本体と、
前記軸外周に配置されて、前記シールリップの軸表面に対する距離、及びダストリップの軸表面に対する距離を位置決めするようにシールリップ及びダストリップの根本を支持する位置決めリングと、
前記ベロー部の密封流体とは反対側への所定量以上の変形を抑えるベロー部ガイド部と、前記ダストリップよりも密封流体とは反対側へ配置されて該ダストリップを覆うと共に軸の所定量以上の偏心を抑えるダストリップガイド部と、を一体的に有し、これらベロー部ガイド部とダストリップガイド部の接続部分が前記ベロー部の根本の位置で前記シール本体に嵌め込まれているガイドリングと、
を備えたことを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封流体の漏れを防止する密封装置に関するものであり、例えば、自動車のアクスルシール等のように、高偏心で、かつ、耐ダスト性や耐泥水性の要求される環境で使用される密封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の高偏心で、かつ、耐ダスト性や耐泥水性の要求される環境で使用される密封装置としては、たとえば、図５に示したものや図６に示したものがある。
【０００３】
図５および図６は従来技術に係る密封装置の概略構成断面図である。
【０００４】
いずれに示した密封装置についても、その主な役割は、互いに同心的に相対回転自在に配置された軸とハウジング間の環状の隙間に配置されて、流体（油等）が密封流体側Ｏから大気側（密封流体とは反対側）Ａへ漏れるのを防止するものである。
【０００５】
そして、いずれの密封装置にも、軸に摺動自在に接触して流体の漏れを防ぐシールリップと、軸に摺動自在に接触して大気側Ａからの異物の侵入を防ぐダストリップと、を備えている。
【０００６】
しかし、密封装置の基本的な構成である、シールリップとダストリップを単に設けた装置では、高偏心で、かつ、耐ダスト性や耐泥水性の要求される環境では、不十分なために、図５および図６に示した構成では、以下に示す特徴を有するものである。
【０００７】
なお、各図においては、説明を簡単にするため、密封装置単体での一部断面図を示し、他の部材については密封装置を使用した場合（密封装置を組み込んだ場合）の位置関係が分かるように、位置関係のみを模式的に示している。
【０００８】
まず、図５に示した従来技術に係る密封装置１００では、上述した、軸１０の表面に摺動自在に接触して流体の漏れを防ぐシールリップ１０１、および、軸１０の表面に摺動自在に接触して大気側Ａからの異物の侵入を防ぐダストリップ１０２の他に、サイドリップ１０３を設けて、スリンガー２００に摺動接触させる構成としている。
【０００９】
サイドリップ１０３は、スリンガー２００に対して摺動接触する面積が大きいため、泥水などの粒子の細かい侵入物に対しても有効にその侵入を防ぐため、ダストリップ１０２まで至る侵入物も少なくなり、ダストリップ１０２自体の損傷も減少し、上述した厳しい環境下でも有効であった。
【００１０】
また、図６に示した従来技術に係る密封装置２００では、上述した、軸１０の表面に摺動自在に接触して流体の漏れを防ぐシールリップ２０１、および、軸１０の表面に摺動自在に接触して大気側Ａからの異物の侵入を防ぐダストリップ２０２を設けた構成であるが、本密封装置２００においては、ダストリップ２０２の軸１０の表面に対する締め代（摺動面積）を大きくとるようにしたものである。
【００１１】
このように締め代を大きくとるようにした場合でも、軸偏心に対しても効果的に異物の侵入を防ぎ、粒子の細かい侵入物に対しても有効にその侵入を防ぐため、上述した厳しい環境下でも有効であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００１３】
図５に示した構成の場合には、サイドリップによりシールさせるために、スリンガーを必要としたり、あるいは相手取り付け部材の構造を変更する必要があり、部品点数の増加だけでなく、取り付け箇所が制限される問題があった。
【００１４】
また、図６に示した構成の場合には、ダストリップの軸の表面に対する締め代が大きいため、軸をダストリップ側から装着する際に、ダストリップのリップめくれが生じてしまう問題があった。
【００１５】
また、いずれの構成の場合にも、相手部材表面に対して、平面的に比較的広い摺動面積を有するように摺動させる構成（図５の場合にはサイドリップ，図６の場合にはダストリップ）であったため、リップ表面が相手部材表面に強く押し付けられてトルクが大きくなってしまっていた。
【００１６】
また、強く押し付けられることから、摺動摩耗を引き起こしやすく摩耗性も悪く、リップ発熱の増加にもつながっていた。
【００１７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、高偏心で、かつ、耐ダスト性や耐泥水性の要求される環境で使用された場合であっても、軸表面に対して安定した状態で接触可能とする品質性に優れた密封装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、金属環と該金属環に固定されるシール部とを有するシール本体を備え、軸とハウジングとの間の環状の隙間を密封する密封装置において、前記金属環における密封流体とは反対の端部側から密封流体側に向かって延びるように設けられて軸の偏心に追随するベロー部と、該ベロー部から密封流体側に向かって延びて軸表面に摺動自在に接触して流体の漏れをシールするシールリップと、該ベロー部から密封流体とは反対側に延びて軸表面に摺動自在に接触して流体側への異物の侵入を防止するダストリップと、を有する前記シール本体と、前記軸外周に配置されて、前記シールリップの軸表面に対する距離、及びダストリップの軸表面に対する距離を位置決めするようにシールリップ及びダストリップの根本を支持する位置決めリングと、前記ベロー部の密封流体とは反対側への所定量以上の変形を抑えるベロー部ガイド部と、前記ダストリップよりも密封流体とは反対側へ配置されて該ダストリップを覆うと共に軸の所定量以上の偏心を抑えるダストリップガイド部と、を一体的に有し、これらベロー部ガイド部とダストリップガイド部の接続部分が前記ベロー部の根本の位置で前記シール本体に嵌め込まれているガイドリングと、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
したがって、軸偏心に対してベロー部が追随したとしても、位置決めリングによりシールリップ及びダストリップの軸表面に対する距離が保たれるので、安定したシール性が保たれる。
【００２３】
また、流体の圧力によりベロー部が変形した場合でも、ガイドリングのベロー部ガイド部によりその変形が抑えられので、シールリップやダストリップは安定したシール効果を維持することができ、また、ガイドリングのダストリップガイド部により軸の所定量以上の偏心を抑えるので、軸の組み付け時のダストリップの反転が防止されると共に、ダストリップガイド部によりダストリップが覆われるので、ダストリップは異物に対して保護される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１〜図３参照して、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置について説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の概略構成断面図であり、図２および図３は本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の動作説明図である。
【００２７】
なお、各図においては、説明を簡単にするため、密封装置単体での一部断面図を示し、他の部材（軸およびハウジング）については密封装置を使用した場合（密封装置を組み込んだ場合）の位置関係が分かるように、位置関係のみを模式的に示している。
【００２８】
密封装置１の主な役割は、互いに同心的に相対回転自在に配置された、軸１０とハウジング２０との間の環状の隙間に配置されて、流体（油等）が密封流体側Ｏから大気側（密封流体とは反対側）Ａへ漏れるのを防止するものである。
【００２９】
ここで、密封装置１は、概略、金属環２と金属環２に焼き付け等によって固定されるシール部３とを有するシール本体と、位置決めリング４と、ガイドリング５と、から構成される。
【００３０】
そして、シール部３は、外周シール部３１と、ベロー部３２と、シールリップ３３と、ダストリップ３４と、を備えている。
【００３１】
外周シール部３１はハウジング２０に密着して環状の隙間の外周をシールするものである。
【００３２】
ベロー部３２は、ハウジング２０に対して軸１０が偏心した場合にも適正にシール機能を維持させるために、軸偏心に追随変形して、シールリップ３３やダストリップ３４を軸１０に対して適正に密着させるものである。
【００３３】
シールリップ３３は、ベロー部３２から密封流体側Ｏに向かって延びて軸１０の表面に摺動自在に密封接触して、流体（油等）が外部（大気側Ａ）に漏れないようにする機能を果たすものである。
【００３４】
ダストリップ３４は、ベロー部３２から大気側Ａに向かって延びて軸１０の表面に摺動自在に密封接触して、外部から異物が内部（密封流体側Ｏ）に侵入するのを防止するものである。
【００３５】
なお、スプリング６は、適正に軸１０の表面に対してシールさせるためにシールリップ３３に緊迫力を付与するものである。
【００３６】
そして、本実施の形態の特徴である、位置決めリング４は、その内周が軸１０の表面に対して摺動自在に配置され、その外周がシールリップ３３とダストリップ３４それぞれのリップ根本付近に設けられた溝３５に嵌め込まれるように配置される。
【００３７】
なお、位置決めリング４の素材は、低摩擦係数の樹脂等で構成することで、トルク増加や発熱増加を抑制できる。
【００３８】
また、位置決めリング４は軸偏心時に変形されないような硬度を有することは言うまでもない。
【００３９】
この位置決めリング４によって、シールリップ３３およびダストリップ３４のリップ根本が軸と垂直方向に対して支えられるため、各リップの軸表面に対する距離が位置決めされる。
【００４０】
したがって、図２に示したように、軸１０がシール本体に対して相対的に離れる方向へ偏心した場合や、図３に示したように、軸１０がシール本体に対して相対的に近づく方向へ偏心した場合においても、各リップの軸表面に対する距離は一定に保たれるため、軸表面に対する各リップの接触状態は安定し、シール機能が維持される。
【００４１】
また、リップの接触状態を安定させることができるので、従来技術のように、リップを比較的広い摺動面積を有するように摺動させる必要がなくなることから、トルク増加や発熱増加を抑制できる。
【００４２】
次に、本実施の形態の特徴である、ガイドリング５は、ベロー部３２とダストリップ３４の大気側Ａを覆うように配置される。
【００４３】
組み込み順序としては、シール本体にガイドリング５を組み込んだ後に軸１０を組み込む。
【００４４】
ガイドリング５は、ベロー部ガイド部５１とダストリップガイド部５２とを有する。
【００４５】
ベロー部ガイド部５１は、ベロー部３２の所定量以上の変形を防止する機能を果たすもので、密封流体側Ｏの流体圧力が大きくなった場合に、ベロー部３２が大気側Ａに移動してもベロー部ガイド部５１が支えるため、ベロー部３２の変形が抑えられる。
【００４６】
したがって、シールリップ３３およびダストリップ３４についても軸方向等への移動変形等が抑えられ、シール機能が安定する。
【００４７】
また、ダストリップガイド部５２は、ダストリップ３４側に所定量（図１中ｈ）分だけ侵入する位置までダストリップ３４を覆っている。
【００４８】
したがって、組み込みの際には、軸１０の偏心を抑制することで、ダストリップ３４の反転を防止する機能を発揮する。
【００４９】
さらに、使用状態においては、ダストリップ３４をカバーするため、外部からダストリップ３４に直接異物が当たることを抑制するため、ダストリップ３４を保護する機能も発揮する。
【００５０】
以上のように、位置決めリング４により、シールリップ３３およびダストリップ３４の軸表面への接触状態を安定させることができ、ガイドリング５により、ベロー部３２の変形を防止すると共に、ダストリップ３４の反転防止およびダストリップ３４を保護するため、シール性能（密封性能）が向上する。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図４には、本発明の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態では、位置決めリングの構成（形状）のみ上述の実施の形態と異なっている。
【００５２】
その他の構成および作用については、第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５３】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の概略構成断面図である。
【００５４】
本実施の形態においては、位置決めリング４ａはシールリップ３３のリップ面に沿って密封流体側Ｏに延びる補助支え部４１を設けて、シールリップ３３の変形をさらに抑制可能としている。
【００５５】
したがって、密封流体側Ｏの流体が高圧となった場合でも、シールリップ３３の大気側Ａへの変形が抑制されて、シール性能を維持することができるので、高圧化で使用される場合に有効である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シールリップの軸表面に対する距離を位置決めするようにシールリップの根本を支持する位置決めリングを備えたことによって、軸偏心に対してベロー部が追随したとしても、位置決めリングによりシールリップやダストリップの軸表面に対する距離を保つことができるので、安定したシール性能を維持することができ、高偏心，耐ダスト性や耐泥水性の要求される環境で使用された場合であっても、軸表面に対して安定した状態で接触可能となり品質性が向上する。
【００５７】
また、ガイドリングを備えたことによって、流体の圧力によりベロー部が変形した場合でも、ガイドリングのベロー部ガイド部によりその変形を抑えるので、シールリップやダストリップは安定したシール効果を維持することができ、また、ガイドリングのダストリップガイド部により軸の所定量以上の偏心を抑えるので、軸の組み付け時のダストリップの反転を防止できると共に、ダストリップガイド部によりダストリップを覆うので、ダストリップを異物から保護して、安定したシール効果を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の概略構成断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の動作説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の概略構成断面図である。
【図５】従来技術に係る密封装置の概略構成断面図である。
【図６】従来技術に係る密封装置の概略構成断面図である。
【符号の説明】
１  密封装置
２  金属環
３  シール部
３１  外周シール部
３２  ベロー部
３３  シールリップ
３４  ダストリップ
３５  溝
４，４ａ  位置決めリング
４１  補助支え部
５  ガイドリング
５１  ベロー部ガイド部
５２  ダストリップガイド部
６  スプリング
１０  軸
２０  ハウジング
【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】
0003893761.tif 000006
【図６】
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