(57)【要約】【課題】密封対象油内に混在している異物Ｘがシールリップ１３の摺動部Ｓへ介入するのを防止して、優れた密封性能を長期にわたって維持する。【解決手段】密封対象流体の存在する空間側を向いて内周部が回転体３の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１３を有する非回転のオイルシール１Ａと、シールリップ１３の先端が向いた側に位置して回転体３に取り付けられる異物遮断シール１Ｂとを備え、異物遮断シール１Ｂが、軸心Ｏと直交する平面に対して、密封対象流体の存在する空間側へ傾斜した円錐面をなすスリンガ部１６ｂと、それよりオイルシール１Ａ側に位置し、シールリップ１３の外周側を包囲するように延びて先端がオイルシール１Ａと軸方向に近接対向されるカバー部１６ｃとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封対象流体の存在する空間側を向いて内周部が回転体の外周面に摺動可能に密接されるシールリップを有する非回転のオイルシールと、前記シールリップの先端が向いた側に位置して前記回転体に取り付けられる異物遮断シールとを備え、前記異物遮断シールが、スリンガ部と、このスリンガ部より前記オイルシール側に位置し前記シールリップの外周側を包囲するように延びるカバー部とを有することを特徴とする密封装置。
【請求項２】
異物遮断シールにおけるスリンガ部が、軸心と直交する平面に対して、密封対象流体の存在する空間側へ傾斜した円錐面をなすことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
異物遮断シールにおけるカバー部の先端が、オイルシールと軸方向に近接対向されることを特徴とする請求項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、産業機械、建設機械あるいは自動車などの回転部分に用いられ、特に異物が混入した流体を密封対象とするのに適した密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
密封装置、例えばオイルシールは、例えばグリース、エンジンオイル、切削油等を密封対象として、回転軸の外周面にシールリップを摺動可能に密接させることにより密封機能を奏するものである。使用環境によっては、密封対象油にはギヤの摩耗粉、油の劣化により生じた炭化物、工場内異物等が混入している場合があり、このような異物はシールリップの摩耗を促進させ、密封機能を急速に低下させる。また、極度の摩耗がなくても、シールリップと回転軸の外周面との摺動部への噛み込みによって条痕摩耗（スジ状の損傷）等を生じ、漏れが発生する場合もある。
【０００３】
そこで、上述のような異物が混入した流体を密封対象とする場合の対策として、従来から、例えば下記の特許文献に開示されたようなものが知られている。
【特許文献１】実公平７−２８４５６号公報
【特許文献２】実開平５−１４７４０号公報
【特許文献３】特開平１１−９４０９３号公報
【０００４】
図３は、特許文献１に開示されたものと近似する構成を備える従来の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【０００５】
図３に示される密封装置１００は、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作された補強環１０１に外周シール部１０２、シールリップ１０３及びダストリップ１０４が、ゴム状弾性材料で一体成形され、シールリップ１０３の先端近傍の外周部にガータスプリング１０５が嵌着され、さらに補強環１０１の外周筒部１０１ａの内周に、金属製の保護環１０６が密嵌され、その内向きフランジ１０６ａの内径端部が、シールリップ１０３よりも機内空間側で回転軸３００の外周面に隙間Ｇを介して近接対向した構造を有する。
【０００６】
すなわちこの密封装置１００は、外周シール部１０２が、ハウジング２００の軸孔内周面に圧入嵌着され、シールリップ１０３の先端内周部が、ハウジング２００の軸孔に挿通された回転軸３００の外周面に摺動可能に密接されることによって軸封機能を奏し、シールリップ１０３が向いた機内空間の密封対象油が軸周から機外空間へ漏洩するのを阻止するものである。また保護環１０６は、密封対象油内に混在している異物Ｘが、シールリップ１０３と回転軸３００の外周面との摺動部Ｓへ侵入するのを遮断するものである。
【０００７】
しかしながら、図３（又は特許文献１）の密封装置１００によれば、保護環１０６によって異物Ｘの侵入に対するある程度の遮断効果は得られ、それなりにシールの長寿命化に寄与しているが、保護環１０６の内向きフランジ１０６ａと回転軸３００の外周面との間に隙間Ｇが存在することから、異物Ｘの侵入を完璧に遮断することはできない。
【０００８】
したがって特許文献２のように、保護環１０６の内径端部を回転軸３００の外周面に接触させ、あるいは特許文献３のように、保護環１０６の内径端部にゴム状弾性材料からなり回転軸３００の外周面に摺動可能に密接される異物遮断用のサブリップを設けることが考えられる。しかしながら、このような場合は機内空間の密封対象油も遮断されてシールリップ１０３と回転軸３００の外周面との摺動部Ｓの潤滑不足を来たしたり、摺動トルクが大きくなる問題があり、保護環１０６の内径端部を回転軸３００の外周面に接触させた場合は、偏心などによって保護環１０６の内径端部が摩耗してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、密封対象油内に混在している異物がシールリップの摺動部へ介入するのを防止して、優れた密封性能を長期にわたって維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る密封装置は、密封対象流体の存在する空間側を向いて内周部が回転体の外周面に摺動可能に密接されるシールリップを有する非回転のオイルシールと、前記シールリップの先端が向いた側に位置して前記回転体に取り付けられる異物遮断シールとを備え、前記異物遮断シールが、スリンガ部と、このスリンガ部より前記オイルシール側に位置し前記シールリップの外周側を包囲するように延びるカバー部とを有するものである。
【００１１】
請求項２の発明に係る密封装置は、請求項１に記載された構成において、異物遮断シールにおけるスリンガ部が、軸心と直交する平面に対して、密封対象流体の存在する空間側へ傾斜した円錐面をなすものである。
【００１２】
請求項３の発明に係る密封装置は、請求項１に記載された構成において、異物遮断シールにおけるカバー部の先端が、オイルシールと軸方向に近接対向されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る密封装置によれば、オイルシールのシールリップの先端が向いた側に位置して回転体に取り付けられた異物遮断シールが、回転によるスリンガ部の振り切り作用と、シールリップの外周側を包囲するように延びるカバー部のラビリンスシール作用によって、密封対象流体に含まれる異物がシールリップと回転体との摺動部へ侵入するのを遮断するので、シールリップの異常摩耗による密封性能の低下を有効に防止することができる。
【００１４】
また、異物遮断シールにおけるスリンガ部を密封対象流体の存在する空間側へ傾斜させた構成を付加すれば、遠心力によって外径方向へ移動しようとする密封対象流体及びこれに含まれる異物が、スリンガ部に案内されて前記空間側へ斜めに投げ出されるので、振り切りによる異物遮断効果を一層高めることができる。
【００１５】
また、異物遮断シールにおけるカバー部の先端を、オイルシールと軸方向に近接対向させた構成を付加すれば、カバー部のラビリンスシール作用を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る密封装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【００１７】
この図１において、参照符号２は機器の静止側のハウジング、参照符号３はハウジング２の軸孔２ａに挿通され軸心Ｏの周りに回転可能な回転軸である。なお回転軸３は、請求項１に記載された回転体に相当する。
【００１８】
本発明に係る密封装置１は、ハウジング２の軸孔２ａの開口端部に拡張形成されたシール装着部２ｂの内周面に取り付けられる非回転のオイルシール１Ａと、回転軸３に取り付けられてこの回転軸３と一体に回転される異物遮断シール１Ｂとを備える。
【００１９】
オイルシール１Ａは、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作された補強環１１にゴム状弾性材料で一体に成形したものであって、ハウジング２のシール装着部２ｂの内周面に圧入嵌着される外周シール部１２と、補強環１１の内径位置から機内空間側へ向けて延び、その先端近傍の内周部が回転軸３の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１３と、補強環１１の内径位置からシールリップ１３と反対側へ延び、その先端内周が回転軸３の外周面に近接対向又は摺動可能に密接されるダストリップ１４とからなる。
【００２０】
オイルシール１Ａの補強環１１は、外周シール部１２に埋設された外周筒部１１ａと、その機外側となる端部から内径側へ延びてシールリップ１３及びダストリップ１４の根元部分に達する内向きフランジ部１１ｂからなり、シールリップ１３の先端近傍の外周面には、その緊迫力を補償すると共に回転軸３に対するシールリップ１３の径方向追随性を確保するためのガータスプリング１５が嵌着されている。
【００２１】
一方、異物遮断シール１Ｂは、金属環１６と、この金属環１６の内周にゴム状弾性材料で一体に成形された内周シール部１７とからなり、オイルシール１Ａにおけるシールリップ１３の先端が向いた側に位置して回転軸３に取り付けられるものである。
【００２２】
異物遮断シール１Ｂにおける金属環１６は、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、内周筒部１６ａと、この内周筒部１６ａにおける機内空間側の端部から外径側へ展開したスリンガ部１６ｂと、前記内周筒部１６ａにおけるオイルシール１Ａ側の端部からオイルシール１Ａのシールリップ１３の外周側を包囲するように延びるカバー部１６ｃとを有する。そしてゴム状弾性材料からなる内周シール部１７は、内周筒部１６ａの内周面に加硫接着されており、回転軸３の外周面に圧入嵌着されるようになっている。
【００２３】
異物遮断シール１Ｂにおける金属環１６のスリンガ部１６ｂは、軸心Ｏと直交する平面に対して、密封対象流体の存在する機内空間側へ傾斜した円錐面をなし、その外径端部はハウジング２の軸孔２ａの内周面に適当な隙間Ｇ１を介して対向されるようになっている。
【００２４】
また、異物遮断シール１Ｂにおける金属環１６のカバー部１６ｃは、先端が、オイルシール１Ａにおける補強環１１の内向きフランジ部１１ｂ、又はこれを覆うようにシールリップ１３及びダストリップ１４の根元部分から膜状に延びるゴム状弾性材料の層に、隙間Ｇ２を介して軸方向に近接対向されるようになっている。
【００２５】
以上のように構成された本発明の密封装置１によれば、図１に示される装着状態において、オイルシール１Ａのシールリップ１３は、回転軸３の外周面に摺動可能に密接されることによって、機内空間に存在する潤滑油等の密封対象油が回転軸３の外周から機外空間へ漏洩するのを防止するものである。また、オイルシール１Ａのダストリップ１４は、シールリップ１３外側で回転軸３の外周面に近接対向又は摺動可能に密接されることによって、機内空間からのダストの侵入を阻止するものである。
【００２６】
ここで、機内空間に存在する密封対象油にはギヤの摩耗粉、油の劣化により生じた炭化物、工場内異物等（以下、異物という）Ｘが混入している。異物遮断シール１Ｂは、回転軸３と一体的に回転することによって、金属環１６のスリンガ部１６ｂの振り切り作用と、カバー部１６ｃのラビリンスシール作用によって、密封対象油中の異物Ｘがオイルシール１Ａのシールリップ１３と回転軸３との摺動部Ｓへ侵入するのを遮断し、シールリップ１３の異常摩耗によるオイルシール１Ａの密封性能の低下を有効に防止するものである。
【００２７】
詳しくは、機内空間に存在する密封対象油及びこれに含まれる異物Ｘは、異物遮断シール１Ｂにおけるスリンガ部１６ｂと接触して共回りし、図２の矢印Ｆ１に示されるように、遠心力によって、外径方向へ移動しようとする。そしてスリンガ部１６ｂは軸心Ｏと直交する平面に対して機内空間側へ傾斜した円錐面をなしているため、図２の矢印Ｆ２に示されるように、密封対象油及び異物Ｘは外径方向への移動過程でスリンガ部１６ｂに案内されて斜めに投げ出され、図２の矢印Ｆ３に示されるように、ハウジング２の軸孔２ａの内周面に斜めに衝突して、スリンガ部１６ｂとハウジング２との隙間Ｇ１から機内空間側へ向かう流れを惹起する。このため、密封対象油中の異物Ｘが、前記隙間Ｇ１を通じて異物遮断シール１Ｂの外周空間Ｐへ侵入するのを、有効に遮断することができる。
【００２８】
また、図１に示されるように、オイルシール１Ａのシールリップ１３の外周側は、異物遮断シール１Ｂのカバー部１６ｃで包囲されており、このカバー部１６ｃの先端がオイルシール１Ａにおける補強環１１の内向きフランジ部１１ｂ又はこれを覆うゴム状弾性材料の層に、隙間Ｇ２を介して軸方向に近接対向されているので、この隙間Ｇ２には、外周空間Ｐからカバー部１６ｃの内周空間Ｑへ侵入しようとする流体のエネルギを減衰するラビリンスシール作用が生起される。しかも、この隙間Ｇ２にも、カバー部１６ｃの回転による振り切り作用を生じている。したがって、機内空間からスリンガ部１６ｂとハウジング２との隙間Ｇ１を通じて異物Ｘが異物遮断シール１Ｂの外周空間Ｐへ僅かに侵入することがあっても、この異物Ｘがさらにカバー部１６ｃの内周空間Ｑへ容易に侵入することはできない。
【００２９】
したがって、機内空間の密封対象油に混在している異物Ｘが、オイルシール１Ａにおけるシールリップ１３の摺動部Ｓへ介入することによる摺動部Ｓの摩耗の促進や条痕摩耗（スジ状の損傷）等の発生を防止して、密封性能の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００３０】
また、回転軸３と一体回転される異物遮断シール１Ｂは、静止側であるハウジング２及びオイルシール１Ａに対して非接触であるため、摺動トルクの増大や摩耗を来たさない。
【００３１】
なお、図１では図の右側が機内空間、左側が機外空間となっているが、これとは逆に図の右側が機外空間、左側が機内空間であって、機外空間に異物Ｘが混在した流体が存在する場合も、同様に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】異物遮断シールにおけるスリンガ部の作用を示す説明図である。
【図３】従来の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  密封装置
１Ａ  オイルシール
１Ｂ  異物遮断シール
１１  補強環
１２  外周シール部
１３  シールリップ
１６  金属環
１６ａ  内周筒部
１６ｂ  スリンガ部
１６ｃ  カバー部
１７  内周シール部
２  ハウジング
３  回転軸（回転体）
【図１】
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【図２】
2009144823.tif 000004
【図３】
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