CN113574302A - 密封装置 - Google Patents

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渡部寿喜
滨本耕吉
西村智昭
谷田昌幸
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Abstract

本发明提供了一种能够抑制润滑剂的消耗的密封装置。在侧唇(220)的滑动面，在离开侧唇(220)的前端的位置相邻地设有多个环状槽(222)，且成为相邻的环状槽(222)之间的环状突起(223)的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，且两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状，并且，侧唇(220)的滑动面中，比设有多个环状槽(222)的区域更靠近前端侧的部分构成为以平面状与环状构件的端面相接触。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种包括侧唇的密封装置。
背景技术
以往，已知有用于密封相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙的密封装置。在用于差速装置、轮毂轴承和变速器等的密封装置中，已知有除了包括相对于轴滑动自如地设置的密封唇外，还包括相对于固定在轴上的环状构件的端面滑动自如地设置的侧唇的技术。参照图4来说明现有例的密封装置。图4是现有例的密封装置的示意剖视图。
现有例的密封装置800包括：密封唇810和防尘唇820，相对于轴滑动自如地设置；和侧唇830，相对于固定在轴上的环状构件的端面滑动自如地设置。侧唇830起到防止灰尘、泥水侵入到装置内的作用。并且，在该侧唇830的滑动面涂布有润滑剂(润滑脂)。这样能够有效抑制灰尘、泥水侵入到装置内。
然而，在如上所述构成的现有例的密封装置800中，润滑剂随时间推移而消耗，因此促进了侧唇830的磨损，并且可能发生异响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/051920号
专利文献2：日本实开平5-8136号公报
专利文献3：日本特开2016-44687号公报
专利文献4：日本特开2004-263797号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能够抑制润滑剂的消耗的密封装置。
用于解决技术问题的方案
本发明采用了以下方案以解决上述技术问题。
本发明的密封装置用于密封相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙，其特征在于，所述密封装置包括：密封唇，相对于所述轴滑动自如地设置；和侧唇，相对于固定于所述轴的环状构件的端面滑动自如地设置，所述密封装置在所述侧唇的滑动面涂布有润滑剂的状态下使用，在所述侧唇的滑动面，在离开该侧唇的前端的位置相邻地设有多个环状槽，且成为相邻的环状槽之间的环状突起的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，且两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状，并且，所述侧唇的滑动面中，比设有所述多个环状槽的区域更靠近前端侧的部分构成为以平面状与所述环状构件的端面相接触。
根据本发明，在侧唇的滑动面设有多个环状槽，因此润滑剂能够保持在这些多个环状槽中。另外，成为相邻的环状槽之间的环状突起的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，因此容许润滑剂在环状槽之间的移动。因此，能够抑制在一部分环状沟槽中润滑剂的不足。另外，成为相邻的环状槽之间的环状突起的部分都构成为两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状，因此当润滑剂在环状槽间移动时，能够抑制移动方向的偏向一方。根据该结构，能够进一步抑制在一部分环状槽中润滑剂的不足。再者，侧唇的滑动面中，比设有所述多个环状槽的区域更靠近前端侧的部分构成为以平面状与所述环状构件的端面相接触。因此，可抑制泥水等进入该接触部分，并能够抑制润滑剂流出到外部。
并且，在无外力作用的状态下，所述侧唇的滑动面中，设置有所述多个环状槽的区域以外的部分由圆锥面构成。
发明效果
如上说明，根据本发明能够抑制润滑剂的消耗。
附图说明
图1是本发明的实施例的密封装置的示意剖视图。
图2是本发明的实施例的密封结构的示意剖视图。
图3是关于本发明的实施例的侧唇的说明图。
图4是现有例的密封装置的示意剖视图。
具体实施方式
以下参照附图，且基于实施例对用于实施本发明的方式进行示例性地详细说明。其中，关于本实施例所记载的结构部件的尺寸、材料、形状、其相对配置等，只要没有特别特定的记载，就并非旨在将该发明的范围仅限定于这些。需要说明的是，本发明的密封装置适用于差速装置、轮毂轴承和变速器等。
(实施例)
参照图1至图3来说明本发明的实施例的密封装置。图1是本发明的实施例的密封装置的示意剖视图。需要说明的是，在图1中示出以包含密封装置的中心轴线的面剖切密封装置而成的剖视图。图2是本发明的实施例的密封结构的示意剖视图。需要说明的是，在图2中示出以包含密封装置和轴的中心轴线的面剖切密封装置等而成的剖视图。图3是关于本发明的实施例的侧唇的说明图。
<密封结构>
特别参照图2来说明本实施例的密封结构。本实施例的密封结构由相对旋转的轴500和壳体600与用于密封这些密封轴500和壳体600之间的环状间隙的密封装置10构成。利用密封装置10隔开轴500与壳体600之间的环状间隙，由此能够抑制密封对象侧(O)的密封对象流体(油等)漏出到外部(A)，并且能够抑制灰尘、泥水从外部(A)侵入到密封对象侧(O)。另外，在本实施例中，在轴500固定有与轴500一起旋转的环状构件700。需要说明的是，在本实施例的密封装置(密封结构)适用于差动装置的情况下，环状构件700相当于导流板。
<密封装置>
对本实施例的密封装置10进行更详细的说明。本实施例的密封装置10包括第一密封装置构成部件100和第二密封装置构成部件200。第一密封装置构成部件100包括：由金属等构成的第一加强环110；和一体设于第一加强环110的弹性体(例如橡胶)制的密封主体120。第一加强环110包括：通过嵌合固定在壳体600的轴孔610的内周面的圆筒部111；和从圆筒部111的一端朝向径向内侧延伸的主体部112。在该主体部112的径向内侧一体地设有密封体120。
密封体120一体包括密封唇(主唇)121和防尘唇122。密封唇121从加强环110中的主体部112的前端附近朝向径向内侧且朝向密封对象侧(O)延伸，并相对于轴500滑动自如地设置。另外，在密封唇121的外周面侧，设置有用于将密封唇121向径向内侧按压的卡紧弹簧130。
防尘唇122从加强环110的主体部112的前端附近朝向径向内侧且朝向与密封对象侧(O)相反一侧(外部(A)侧)延伸，并相对于轴500滑动自如地设置。该防尘唇122主要起到抑制灰尘、泥水侵入到密封唇121侧的作用。
第二密封装置构成部件200包括：由金属等构成的第二加强环210；和一体地设于第二加强环210的弹性体(例如橡胶)制的侧唇220。第二加强环210包括：嵌合于第一加强环110的圆筒部111的内周面的圆筒部211；和从圆筒部211的一端侧朝向径向内侧延伸的向内凸缘部212。在该向内凸缘部212的径向内侧的前端附近一体地设置有侧唇220。侧唇220从该向内凸缘部212的前端附近朝向径向外侧且朝向与密封对象侧(O)相反一侧(外部(A)侧)延伸，并相对于环状构件700的端面710滑动自如地设置。该侧唇220起到防止灰尘、泥水侵入到装置内(密封对象侧(O))的作用。并且，在该侧唇220的滑动面涂布有润滑剂(润滑脂)G。这样，能够有效地抑制灰尘、泥水侵入到装置内。
<侧唇>
特别参照图1以及图3，更详细地说明侧唇220。需要说明的是，在图1中，在V1示出图中用圆圈包围的部分(侧唇220的前端附近的部分)的放大剖视图。另外，在图3中示出侧唇220与环状构件700的端面710接触的状态的放大剖视图、和侧唇220的与端面710的接触位置和接触面压力的关系图。另外，在图3中，在V2示出进一步放大了侧唇220和端面710的接触部分的一部分的剖视图，接触面压力的样子的放大图示出于V3。
在本实施例的侧唇220的滑动面，在离开侧唇220的前端的位置相邻地设有多个环状槽222。并且，成为这些相邻的环状槽222之间的环状突起223的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，且两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状(参照图3中的V2的放大图)。需要说明的是，在本实施例中，环状突起223的剖面(以包含密封装置10的中心轴线的面剖切而成的剖面)的外形是圆弧形状的，但也可以使该外形为三角形状或椭圆弧形状。另外，侧唇220的滑动面中，比设有多个环状槽222的区域更靠前端侧的部分221构成为以平面状与环状部件700的端面710接触。
即，在本实施例中，在无外力作用的状态下，侧唇220的滑动面中，除设有多个环状槽222区域以外的部分由圆锥面(所谓的渐缩面)构成。也就是说，上述前端侧的部分221和比设有多个环状槽222的区域更靠近侧唇220的根部侧中的、成为滑动面的部分都由圆锥面构成。更具体而言，上述前端侧的部分221和比设有多个环状槽222的区域更靠近侧唇220的根部侧中的、成为滑动面的部分位于同一虚拟的圆锥面上。另外，上述多个环状突起223的前端均构成为位于上述虚拟的圆锥面上。换言之，可以说本实施例的侧唇220是在内周面为由圆锥面构成的侧唇220的内周面(以下，称为“内周基准面”)形成上述多个环状槽222(比内周基准面更凹陷的环状槽222)的结构。但是，本发明并不限定于那样的结构。例如，本发明也可以适用于侧唇的前端构成为弯曲的情况(例如参照上述专利文献1)。另外，侧唇220的内周基准面不是圆锥面的情况也包含于本发明。例如，以包含中心轴线的面剖切侧唇时的内周基准面的形状不是如圆锥面时那样成为直线，而是成为光滑的曲线那样的情况也包含于本发明。需要说明的是，如上所述，关于多个环状槽222，构成为比内周基准面更凹陷。并且，在上述实施例的情况下，示出了相邻的环状槽222之间的环状突起223的前端位于内周基准面(虚拟的圆锥面)上的情况，但是在本发明中，环状突起的前端可以位于比内周基准面(在上述实施例的情况虽为虚拟的圆锥面，但是如上所述，也可以为不是圆锥面的倾斜面)更靠近外侧，也可以位于内侧。
<本实施例的密封装置的优点>
根据本实施例的密封装置10，在侧唇220的滑动面上设置有多个环状槽222，因此润滑剂能够保持在这些多个环状槽222中。另外，在成为相邻的环状槽222之间的环状突起223的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，因此容许润滑剂在环状槽之间的移动。因此，能够抑制在一部分环状槽222中润滑剂不足的情况。
另外，成为相邻的环状槽222之间的环状突起223的部分都构成为两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状(参照图3中V2)。这样，关于接触面压力，也能够使面压力分布左右均等(以表面压力变得在最高的位置为中心左右均等)(参照图3中V3)。这样，当润滑剂在环状槽222间移动时，能够抑制移动方向的偏向一方。关于这一点来进行更详细的说明。例如，伴随着环状构件700与轴500一起旋转或由于轴500沿轴向的振动等而使侧唇220和环状构件700的端面710之间的按压力发生变化的动作，在动作中，产生润滑剂在环状槽222之间移动的情况。此时，在因环状突起223产生的面压力分布左右不对称的情况下，在面压力梯度小的斜面润滑剂容易向越过的方向移动，而在面压力梯度大的斜面润滑剂难以向越过的方向移动。其结果，润滑剂相对于环状突起223向一定的方向移动，因此在一部分环状槽222中润滑剂可能不足。与此相对，在本实施例中，如上所述，基于环状突起223产生的面压力分布是左右均等的，因此可抑制润滑剂的移动方向的偏向一方。因此，能够进一步抑制在一部分环状槽222中润滑剂的不足。
进一步，在本实施例中，侧唇220的滑动面中比设有多个环状槽222的区域更靠近前端侧的部分221构成为以平面状与环状构件700的端面710接触。因此，可以抑制泥水等进入到该接触部分，并能够抑制润滑剂流出到外侧。
如上所述，根据本实施例的密封装置10，能够抑制润滑剂的消耗。这样，抑制侧唇220的磨损，因此能够抑制异响的发生，还可以提高密封装置10的耐久性。
(其他)
本发明的密封装置可以适用于包括密封唇和侧唇的各种密封装置。因此，例如，本发明可以适用于相对于一个加强环一体设有一体地包括密封唇和侧唇的密封主体的密封装置。
附图标记说明
10密封装置
100第一密封装置构成部件
110第一加强环
111圆筒部
112主体部
120密封主体
121密封唇
122防尘唇
130卡紧弹簧
200第二密封装置构成部件
210第二加强环
211圆筒部
212向内凸缘部
220侧唇
221前端侧的部分
222环状槽
223环状突起
500轴
600壳体
610轴孔
700环状构件
710端面

Claims (2)

1.一种密封装置，用于密封相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙，其特征在于，
所述密封装置包括：
密封唇，相对于所述轴滑动自如地设置；和
侧唇，相对于固定于所述轴的环状构件的端面滑动自如地设置，
所述密封装置在所述侧唇的滑动面涂布有润滑剂的状态下使用，
在所述侧唇的滑动面，在离开该侧唇的前端的位置相邻地设有多个环状槽，且成为相邻的环状槽之间的环状突起的部分都构成为：宽度方向的中心最突出，突出量随着离开该中心而减少，且两侧相对于宽度方向的中心呈对称形状，并且，
所述侧唇的滑动面中，比设有所述多个环状槽的区域更靠近前端侧的部分构成为以平面状与所述环状构件的端面相接触。
2.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，
在无外力作用的状态下，所述侧唇的滑动面中，设置有所述多个环状槽的区域以外的部分由圆锥面构成。
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