(57)【要約】【課題】サイドリップが摺接するスリンガの移動に起因してサイドリップの寿命が低下するのを抑制することができる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１のシール部材２は、軸８１の外周面８１ａに摺接する主リップ６２および補助リップ６３と、軸方向に延びかつスリンガ１０の摺接面１２ａに摺接するサイドリップ６４とを有する。サイドリップ６４には、径方向に貫通する貫通孔６８が周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。各貫通孔６８には、空気が透過するのを許容しつつ水分が透過するのを制限する多孔質部材７１が、貫通孔６８を塞ぐように埋め込まれている。【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ハウジングとの間に構成される環状空間において、前記ハウジングの外部側から内部側に異物が侵入するのを防止するために、前記ハウジングに装着されるシール部材と、前記シール部材よりも前記外部側において径方向に延びる摺接面を有し前記軸に装着されるスリンガと、を備え、
前記シール部材は、前記軸の外周面に摺接する主リップと、前記主リップよりも前記外部側において前記軸の外周面に摺接する補助リップと、軸方向に延びかつ前記スリンガの摺接面に摺接するサイドリップと、を有する密封装置であって、
前記サイドリップには、径方向に貫通する貫通孔が周方向に所定間隔をおいて複数形成されており、
前記各貫通孔には、空気が透過するのを許容しつつ水分が透過するのを制限する多孔質部材が、当該貫通孔を塞ぐように埋め込まれることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記多孔質部材は、ゴム材料からなる円筒部材の軸方向一端面に加硫接着され、
前記多孔質部材が加硫接着された前記円筒部材は、前記貫通孔に挿入して固定される請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記密封装置が、自動車のデフサイドに使用される請求項１又は２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】
従来の自動車のデフサイドに用いられる密封装置は、図３に示すように、互いに相対回転する軸２００とハウジング２１０との間に形成される環状空間において、ハウジング２１０の外部側１２２から泥水等の異物が内部側１２１に侵入するのを防止するために、ハウジング２１０に装着されたシール部材１００と、このシール部材１００よりも外部側１２２に配置され且つ軸２００に装着されたスリンガ１１０とを備えている。
【０００３】
シール部材１００は、内部側１２１に開口した断面略コ字形状の芯金１０１と、芯金１０１の径方向内側に固定されて軸２００の外周面に摺接する主リップ１０２及び補助リップ１０３と、芯金１０１の外部側１２２に固定され且つ外部側１２２の径方向斜め外向きに延びるサイドリップ１０４とを有する。近年、この密封装置は、高密封化の需要の高まりに伴い、サイドリップ１０４をスリンガ１１０に摺接させている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記密封装置にあっては、運転中にスリンガ１１０がシール部材１００に対して図中の実線位置と二点鎖線位置との間で軸方向に往復移動（スラスト移動）することによって、サイドリップ１０４とスリンガ１１０と軸２００の外周面と補助リップ１０３とで区画形成された空間部１２３の容積が変動する場合がある。この場合には、空間部１２３の容積が小さくなった際に空間部１２３が正圧となり、空間部１２３のエアがサイドリップ１０４の先端とスリンガ１１０との間から外部側１２２に流出する。そして、その後に空間部１２３の容積が大きくなることで空間部１２３が負圧となる。
【０００６】
このような負圧が発生すると、サイドリップ１０４におけるスリンガ１１０との摺接部分の面積が増加することで、トルクの上昇と共に温度が上昇し、上記摺接部分で潤滑不足が生じる。また、サイドリップ１０４の反力が増加することで、さらにトルク（温度）が上昇し、サイドリップ１０４の上記摺接部分の摩耗が促進する。このため、上記負圧が発生すると、サイドリップ１０４の寿命が低下し、空間部１２３への異物侵入を防止する機能が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、サイドリップが摺接するスリンガの移動に起因してサイドリップの寿命が低下するのを抑制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】
本発明の密封装置は、互いに相対回転する軸とハウジングとの間に構成される環状空間において、前記ハウジングの外部側から内部側に異物が侵入するのを防止するために、前記ハウジングに装着されるシール部材と、前記シール部材よりも前記外部側において径方向に延びる摺接面を有し前記軸に装着されるスリンガと、を備え、前記シール部材は、前記軸の外周面に摺接する主リップと、前記主リップよりも前記外部側において前記軸の外周面に摺接する補助リップと、軸方向に延びかつ前記スリンガの摺接面に摺接するサイドリップと、を有する密封装置であって、前記サイドリップには、径方向に貫通する貫通孔が周方向に所定間隔をおいて複数形成されており、前記各貫通孔には、空気が透過するのを許容しつつ水分が透過するのを制限する多孔質部材が、当該貫通孔を塞ぐように埋め込まれることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、スリンガがシール部材に対して外部側に移動したときに、サイドリップとスリンガと軸の外周面と補助リップとで区画形成された空間部の容積が大きくなることで、サイドリップよりも外部側の空気が、サイドリップの各貫通孔に埋め込まれた多孔質部材を透過して上記空間部に流入する。これにより、上記空気部が負圧になるのを防止することができるので、サイドリップのスリンガとの摺接部分が摩耗するのを抑制することができる。したがって、サイドリップが摺接するスリンガの移動に起因してサイドリップの寿命が低下するのを抑制することができる。また、多孔質部材は、外部側の泥水等の水分が透過するのを制限するので、サイドリップの密封性能を維持することができる。
【００１０】
前記多孔質部材は、ゴム材料からなる円筒部材の軸方向一端面に加硫接着され、前記多孔質部材が加硫接着された前記円筒部材は、前記貫通孔に挿入して固定されるのが好ましい。
この場合、ゴム材料からなる円筒部材の軸方向一端面に多孔質部材を加硫接着した状態で、当該円筒部材がサイドリップの貫通孔に挿入して固定されるので、多孔質部材を貫通孔に容易に埋め込むことができる。
【００１１】
本発明の密封装置が、自動車のデフサイドに使用される場合には、スリンガのスラスト移動が顕著に生じるので、特に有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密封装置によれば、サイドリップが摺接するスリンガの移動に起因してサイドリップの寿命が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る密封装置の要部を示す断面図である。
【図２】多孔質部材をサイドリップの貫通孔に埋め込む前の状態を示す拡大断面図である。
【図３】従来の密封装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明の一実施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使用されるものであり、互いに相対回転する軸８１とハウジング８２との間に形成される環状空間に装着されて、ハウジング８２の外部側Ｂから内部側Ａに泥水等の異物が侵入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８１とハウジング８２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。
【００１５】
密封装置１は、ハウジング８２の内周面８２ａに装着されたシール部材２と、このシール部材２よりも外部側Ｂにおいて軸８１の外周面８１ａに装着されたスリンガ１０とを備えている。
スリンガ１０は、例えばステンレス製等の金属製（例えばＳＵＳ材等）からなり、軸８１の外周面８１ａに嵌合された小径円筒体１１と、この小径円筒体１１の軸方向内端部から径方向外方に延びる第１円環体１２とを備えている。第１円環体１２の内側面１２ａは、後述するサイドリップ６４の先端部が摺接する摺接面とされている。
【００１６】
また、スリンガ１０は、中径円筒体１３と、第２円環体１４と、大径円筒体１５とをさらに備えている。具体的には、第１円環体１２の外周端部には、内部側Ａに折り曲げられて当該内部側Ａに延びる中径円筒体１３が形成されており、この中径円筒体１３の軸方向内端部には、径方向外方に折り曲げられて当該径方向外方に延びる第２円環体１４が形成されている。
【００１７】
さらに、第２円環体１４の外周端部には、ハウジング８２の外周面よりも径方向外方において、内部側Ａに折り曲げられて内部側Ａに延びる大径円筒体１５が形成されている。大径円筒体１５の軸方向内端部には、径方向外方に突出するように折り曲げられた突出部１５ａが形成されている。大径円筒体１５の内周面とハウジング８２の外周面との間にはラビリンス隙間が形成されており、これらの間から泥水等の異物がサイドリップ６４側へ侵入するのを抑制している。
【００１８】
シール部材２は、芯金３と、この芯金３に設けられたシール本体６とを備えている。芯金３は、円筒体３１および円環体３２を有し、これらによって断面略Ｌ字形状に形成されている。円筒体３１は、ハウジング８２の内周面８２ａに沿って軸方向に延びて形成されている。円筒体３１の軸方向外端部には、径方向内方に折り曲げられて当該径方向内方に延びる円環体３２が形成されている。
【００１９】
シール本体６は、合成ゴム等の弾性素材により形成されており、芯金３に加硫接着されたシール部６１、主リップ６２、補助リップ６３、およびサイドリップ６４を有している。
シール部６１は、全体が環状の部材であり、断面略Ｌ字形状に形成されている。シール部６１は、円筒体３１の軸方向内端面および外周面と、円環体３２の外部側Ｂの側面および内周端部とをそれぞれ覆うように固定されている。シール部６１における円筒体３１の外周面を覆う円筒シール部６１ａは、ハウジング８２の内周面８２ａに嵌合固定されている。
【００２０】
シール部６１における円環体３２の内周端部を覆う円環シール部６１ｃには、その内周端部から内部側Ａかつ径方向内方に延びて、軸８１の外周面８１ａに摺接する環状の主リップ６２が形成されている。主リップ６２の外周面には周溝６２ａが形成されており、この周溝６２ａには、主リップ６２を外周側から緊迫する環状のばね部材７が装着されている。主リップ６２は、ばね部材７によって緊迫されることで、軸８１の外周面８１ａに押圧されており、その外周面８１ａと芯金３との間を密封している。
【００２１】
また、シール部６１の円環シール部６１ｃには、その内周端部から外部側Ｂかつ径方向内方に延びて、主リップ６２よりも外部側Ｂにおいて軸８１の外周面８１ａに摺接する環状の補助リップ６３が形成されている。これにより、補助リップ６３は、外部側Ｂからサイドリップ６４とスリンガ１０との摺接部分を通過した異物が内部側Ａに侵入するのを防止している。
【００２２】
サイドリップ６４は、環状の部材からなり、円環シール部６１ｃに固定されている。サイドリップ６４は、円環シール部６１ｃの内周端部から軸方向の外部側Ｂかつ径方向外方に延びて形成されており、その先端部がスリンガ１０の第１円環体１２の内側面１２ａに摺接することで、外部側Ｂから内部側Ａに異物が侵入するのを防止している。
以上の構成により、サイドリップ６４と、スリンガ１０と、軸８１の外周面８１ａと、補助リップ６３とによって環状の空間部Ｃが区画形成されている。
【００２３】
サイドリップ６４の軸方向中央部には、径方向に貫通する円形の貫通孔６８が周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。なお、貫通孔６８は、円形以外の形状に形成されていてもよい。
各貫通孔６８には、空気が透過するのを許容しつつ泥水等の水分が透過するのを制限する多孔質部材７１が、当該貫通孔６８の外部側Ｂの開口を塞ぐように埋め込まれている。上記多孔質部材７１としては、例えば、ゴアテックス（登録商標）が好適に用いられる。
【００２４】
図２は、多孔質部材７１をサイドリップ６４の貫通孔６８に埋め込む前の状態を示す拡大断面図である。図２において、多孔質部材７１は、例えば円板状に形成されており、その一面は、ゴム材料からなる円筒部材７２の軸方向一端面（図中の上端面）に加硫接着されている。多孔質部材７１の外径は、円筒部材７２の外径と略同一径に設定されており、多孔質部材７１は、円筒部材７２と同心状に配置された状態で円筒部材７２の上端面に接着されている。
【００２５】
多孔質部材７１の外径および円筒部材７２の外径は、貫通孔６８の孔径よりも若干小さく設定されている。また、円筒部材７２に多孔質部材７１を固定した状態におけるこれらの軸方向全体の長さＬ１は、貫通孔６８の軸方向の長さＬ２と略同一長さに設定されている。多孔質部材７１が接着された円筒部材７２は貫通孔６８に挿入され、円筒部材７２の外周面が貫通孔６８の内周面に接着により固定される（図１参照）。なお、円筒部材７２の外周面は、貫通孔６８の内周面に嵌合固定されていてもよい。
【００２６】
以上、本実施形態の密封装置１によれば、スリンガ１０が、図１の白抜き矢印で示すように、シール部材２に対して外部側Ｂに移動したときに上記空間部Ｃの容積が大きくなることで、サイドリップ６４よりも外部側Ｂの空気が、サイドリップ６４の各貫通孔６８に埋め込まれた多孔質部材７１を透過して空間部Ｃに流入する。これにより、空気部Ｃが負圧になるのを防止することができるので、サイドリップ６４のスリンガ１０との摺接部分が摩耗するのを抑制することができる。
【００２７】
したがって、サイドリップ６４がスリンガ１０に摺接することに起因してサイドリップ６４の寿命が低下するのを抑制することができる。特に、密封装置１を自動車のデフサイドに使用する場合には、スリンガ１０の上記スラスト移動が顕著に生じるので、有効である。
また、多孔質部材７１は、外部側Ｂの泥水等が透過するのを制限するので、サイドリップ６４の密封性能を維持することができる。
【００２８】
また、ゴム材料からなる円筒部材７２の軸方向一端面に多孔質部材７１を加硫接着した状態で、当該円筒部材７２がサイドリップ６４の貫通孔６８に挿入して固定されるので、多孔質部材７１を貫通孔６８に容易に埋め込むことができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、本発明の密封装置１は、自動車のデフサイド以外に、各種装置の軸封部に適用してもよい。また、上記実施形態の多孔質部材７１は、円筒部材７２に加硫接着された状態でサイドリップ６４の貫通孔６８に埋め込まれるが、円筒部材７２を介さずに上記貫通孔６８に直接、加硫接着して固定するようにしてもよい。その際、多孔質部材７１は、貫通孔６８の軸方向全体を塞ぐようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１：密封装置、２：シール部材、１０：スリンガ、１２ａ：摺接面、６２：主リップ、６３：補助リップ、６４：サイドリップ、６８：貫通孔、７１：多孔質部材、７２：円筒部材、８１：軸、８１ａ：外周面、８２：ハウジング、Ａ：内部側、Ｂ：外部側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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