JP2004251442A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップのめくれの発生を抑制しつつ、シールリップによる機械損失を低減することが可能な密封装置を提供する。
【解決手段】 シールリップ２２の根本に凸部２４を設け、この凸部２４によって断面係数を大きくすることで、シールリップ２２のめくれを抑制し、この凸部２４の第１側面２４ａあるいは第２側面２４ｂによって、軸とシールリップ２２が相対的に回転した際に、シールリップ２２のリップ先端から漏れてきた流体を密封流体側Ｏに戻す吸い込み作用を発揮させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、密封装置に関するものである。

従来、相対的に回転する軸とハウジング間の環状隙間を密封する、例えばオイルシールなどの密封装置においては、軸表面に摺接するシールリップを備えたものが一般的である。このような密封装置について、図５を参照して説明する。図５は従来技術に係る密封装置の一部破断断面図である。

図示のように、従来技術に係る密封装置２００は、補強環２１０と、補強環２１０に焼付け固定されたゴム状弾性体２２０とを備えている。そして、ゴム状弾性体２２０は、不図示のハウジングに設けられた軸孔の内周面をシールする外周シール２２１と、不図示の軸表面に摺接してシールするシールリップ２２２と、同じく軸表面に摺接してシールするダストリップ２２３とを備えている。図中Ｘは、密封装置２００を軸とハウジング間の環状隙間に装着した際の軸表面に相当する位置を示している。

このような密封装置２００においては、密封流体の漏れを防止するために、シールリップ２２２が軸表面に対して適度の接触力（軸表面に対して、軸心に垂直な方向に作用する力）で接触する必要がある。そして、この接触力が高くなるほど、機械損失が高くなることになる。

この機械損失を抑制するためには、接触力を低くする必要がある。しかし、シールリップ２２２の接触力を低くすると密封性能が低下する。そこで、シールリップ２２２の摺接面に、漏れた密封流体を密封流体側に戻すポンプ機能を発揮するネジ２２２ａを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、有効にポンプ機能を発揮させるためには、ネジ２２２ａの軸方向の距離をある程度確保しなければならない。この場合、シールリップの接触面積もある程度広くなるため、シールリップの接触力を低くするのには限界がある。

また、密封性能を維持しつつ、シールリップの接触力を低くするための方法として、シールリップの締め代を十分に確保しつつ、シールリップの剛性を低くする方法もある。しかし、この場合には、シールリップのめくれが発生しやすくなる。例えば、図５に示すように、シールリップが密封流体側に向かって伸びた構造において、軸を密封流体側から反密封流体側に向かって挿入して組み立てる組み立て方式の場合には、シールリップの剛性が低いほど、シールリップが内側にめくれ易くなる。そのため、シールリップの剛性を低くするのには限界があり、この方法の場合でも、シールリップの接触力を低くするのには限界がある。

特開昭５２−１４８７５７号公報

本発明は、その目的の一つとして、軸表面に摺接するシールリップによる機械損失を低減することが挙げられる。

ここで、機械的損失を低減するために、上記の通り、シールリップの軸表面に対する接触力を低下させることが考えられるが、この場合、従来の手法によれば、密封性能の低下
やシールリップのめくれが発生することがある。

そこで、本発明は、その目的の一つとして、安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップのめくれの発生を抑制しつつ、シールリップによる機械損失を低減することが挙げられる。

また、本発明は、その目的の一つとして、軸とハウジングの相対回転方向にかかわらず、安定した密封性能を発揮することが挙げられる。

本願発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本願発明においては、シールリップの根本に、凸部を設ける構成とした。これにより、断面係数が大きくなるため、挿入される軸によってシールリップの先端が引きずられた場合であっても、シールリップのめくれが抑制されることになる。また、他の本願発明においては、シールリップよりも密封流体側に環状部を設ける構成とした。これにより、挿入される軸によってシールリップの先端が引きずられた場合であっても、環状部がシールリップの曲がる範囲を規制することで、シールリップのめくれが抑制されることになる。

また、本願発明においては、軸表面に対して摺動抵抗が発生しない（あるいは僅かに発生する）位置に、軸回転により、密封流体側に向かって密封流体を吸い込む作用を発揮する手段を設けた。ここで、当該摺動抵抗が発生しない位置（あるいは僅かに発生する）の好適な例としては、シールリップの根本部分、あるいはシールリップよりも密封流体側に設けた環状部が挙げられる。このような構成により、機械損失を増加させることなく、密封機能を高めることが可能となる。具体例としては、シールリップの根本、あるいは上記環状部に凸部を設けて、この凸部の側面によって、密封流体を吸い込む機能を発揮させることができる。より具体的には、凸部の表面が軸表面に対して微小隙間を介して対向させるか、あるいは軸表面に摺動抵抗が発生しない程度に摺接させるようにすると共に、凸部の側面を反密封流体側から密封流体側に向かうにつれて軸の回転方向側に傾斜する傾斜面を設ければ良い。このような傾斜面を設ければ、軸回転によって、流体は傾斜面に沿って密封流体側に戻されることになる。

そして、より具体的な本発明に係る密封装置は、
相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、
密封流体側に向かって伸びて軸表面に摺接するシールリップを備えた密封装置において、
前記シールリップの根本に設けられる凸部であって、その表面から軸心までの距離が、前記軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されると共に、その側面の少なくとも一部が、前記軸とハウジングが相対的に回転した場合にシールリップ先端から漏れた流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮する凸部が設けられていることを特徴とする。

本発明の構成により、シールリップの根本に凸部を設けることで、この部分の断面係数が大きくなる。従って、軸の挿入によるシールリップのめくれは、挿入方向にかかわらず抑制される。そして、凸部の表面は、その表面から軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されるため、凸部の表面と軸表面との間には、微小隙間が介在するか、あるいは当接したとしても殆ど接触力はない。従って、この凸部による軸表面に対する摺動抵抗は全く発生しないか、発生したとしても僅かである。また、凸部の側面の少なくとも一部が、軸とハウジングが相対的に回転した場合にシールリップ先端から漏れた流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮するため、密封性能を高めることができる
。ここで、凸部の側面によって、この作用を発揮させるための構成の一つとしては、凸部の表面が、上記の通り、その表面から軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されることが好適に含まれる。何故ならば、凸部の表面の寸法をこのように設定することで、凸部の表面と軸表面との間には微小隙間があるか、あるいは隙間はなくなる。従って、これらの表面間に密封流体が入り込むことを抑制でき、漏れてきた流体を凸部の側面に沿って密封流体側に戻すことが容易となるからである。また、凸部の側面によって、上記の作用を発揮させるための構成の例としては、凸部の側面を反密封流体側から密封流体側に向かうにつれて軸の回転方向側に傾斜する傾斜面を設ければ良い。このような傾斜面を設ければ、軸回転によって、反密封流体側に漏れてきた流体は傾斜面に沿って密封流体側に戻されることになる。また、上記凸部は軸表面との間では、摺動抵抗は全く発生しないか、発生したとしても僅かであるので、凸部が摺動により摩耗される可能性は低い。従って、凸部を設けたことによるシールリップのめくれ抑制効果や密封性能を高める効果が低下することも抑制できる。

また、他の、より具体的な本発明に係る密封装置は、
相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、
密封流体側に向かって伸びて軸表面に摺接するシールリップを備えた密封装置において、
前記シールリップよりも密封流体側に突き出る環状部を設けると共に、
該環状部に、その表面から軸心までの距離が、前記軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されると共に、その側面の少なくとも一部が、前記軸とハウジングが相対的に回転した場合に環状部の内周側に入り込んでくる流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮する凸部が設けられていることを特徴とする。

本発明の構成により、シールリップよりも密封流体側に突き出る環状部を設けることで、軸の挿入によるシールリップのめくれは、挿入方向にかかわらず抑制される。そして、この環状部に設ける凸部の表面は、その表面から軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されるため、凸部の表面と軸表面との間には、微小隙間が介在するか、あるいは当接したとしても殆ど接触力はない。従って、この凸部による軸表面に対する摺動抵抗は全く発生しないか、発生したとしても僅かである。そして、凸部の側面の少なくとも一部が、軸とハウジングが相対的に回転した場合に、環状部の内周側に入り込んでくる流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮するため、密封性能を高めることができる。ここで、凸部の側面によって、この作用を発揮させるための構成の一つとしては、凸部の表面が、上記の通り、その表面から軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されることが好適に含まれる。何故ならば、凸部の表面の寸法をこのように設定することで、凸部の表面と軸表面との間には微小隙間があるか、あるいは隙間はなくなる。従って、これらの表面間に密封流体が入り込むことを抑制でき、流体を凸部の側面に沿って密封流体側に戻すことが容易となるからである。また、凸部の側面によって、上記の作用を発揮させるための構成の例としては、凸部の側面を反密封流体側から密封流体側に向かうにつれて軸の回転方向側に傾斜する傾斜面を設ければ良い。このような傾斜面を設ければ、軸回転によって、流体は傾斜面に沿って密封流体側に戻されることになる。また、上記凸部は軸表面との間では、摺動抵抗は全く発生しないか、発生したとしても僅かであるので、凸部が摺動により摩耗される可能性は低い。従って、凸部を設けたことによるシールリップのめくれ抑制効果や密封性能を高める効果が低下することも抑制できる。

ここで、前記軸とハウジングが第１方向に相対回転した場合には、前記凸部における一対の側面のうちの一方が吸い込み作用を発揮し、前記軸とハウジングが第１方向とは逆の第２方向に相対回転した場合には、前記一対の側面のうちの他方が吸い込み作用を発揮するようにすると好適である。

このように構成すれば、軸とハウジングの相対回転方向にかかわらず、密封性能を高めることができる。

このように、本発明の構成によれば、摺動抵抗が発生しない部分、あるいは僅かに摺動抵抗が発生する部分によって、シールリップのめくれを抑制し、かつ、密封性能を高めることができる。これにより、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減することが可能になる。つまり、機械損失を低減することが可能となる。結局、安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップのめくれの発生を抑制しつつ、シールリップの軸表面に対する接触力による機械損失を低減することができる。ここで、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減する構成としては、軸表面に対する締め代を少なくすることが好適な例として挙げられる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップのめくれの発生を抑制しつつ、シールリップによる機械損失を低減することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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限りは、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。

図１を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る密封装置の一部破断断面図である。

本発明の実施例に係る密封装置は、相対的に回転する不図示の軸とハウジングとの間の環状隙間、より具体的には、軸の表面と、この軸が挿入されるハウジングに設けられた軸孔の内周表面との間の環状隙間を封止するために用いられるものである。例えば、オイルシールの場合には、軸と軸孔との間の環状隙間を封止して、オイルの漏れを防止する。

密封装置１００は、断面が略Ｌ字形状の補強環１０と、この補強環１０に焼付け固定されたゴム状弾性体２０とを備えている。補強環１０は、ハウジングに設けられた軸孔や軸の軸心と同心的に配設される円筒部分１１と、円筒部分１１の端部から内側に曲げられた内向きフランジ部１２とを備えている。

ゴム状弾性体２０は、ハウジングに設けられた軸孔の内周面をシールする外周シール２１と、軸表面に摺接してシールするシールリップ２２と、同じく軸表面に摺接してシールするダストリップ２３とを備えている。図中Ｘは、密封装置１００を軸とハウジング間の環状隙間に装着した際の軸表面に相当する位置を示している。そして、外周シール２１は、補強環１０の円筒部分１１における外側の部分に設けられ、ハウジングに備えられた軸孔の内周表面に密着してシールする。ここで、外周シール２１の外周表面は、ハウジングに設けられた軸孔の内周表面に対して基本的には密着して、これらの間では相対的な移動はないが、相対的な移動があるようにしても構わない。

シールリップ２２は、補強環１０の内向きフランジ部１２の先端付近から密封流体側Ｏ
に向かって伸びて軸表面に摺接する。シールリップ２２の先端部分には、密封流体側Ｏ側から反密封流体側（通常大気側）Ａに向かうにつれて縮径する第１テーパ面２２ａと密封流体側Ｏから反密封流体側Ａに向かうにつれて拡径する第２テーパ面２２ｂが備えられている。これらのテーパ面によって環状のエッジを形成している。この環状のエッジ部の径は、軸の径よりも小さい。従って、図示のように、エッジ部分はシールリップ２２の変形前の状態では、軸表面Ｘよりも内側にあることになり、この内側に食い込んだ部分が締め代となる。そして、軸を挿入した状態では、締め代を設けた分だけシールリップ２２は外側に弾性的に変形し、エッジ付近が軸表面に対して所定の接触力により摺接可能な状態で接触する。このように構成されるシールリップ２２は、主として、密封流体側Ｏからの密封流体の漏れを防止する機能を発揮する。また、シールリップ２２の外周には、シールリップ２２のエッジ部分を軸表面に対して、より均一かつより適度な接触力で接触させるために、スプリング３０が嵌着されている。

ダストリップ２３は、補強環１０の内向きフランジ部１２の先端付近から反密封流体側Ａに向かって伸びており、軸が挿入された状態では、軸表面に摺接する。このダストリップ２３は、主として、外部からの異物（埃など）を密封流体側Ｏに侵入することを防止する機能を発揮する。

そして、本実施例においては、シールリップ２２の根本に凸部２４が設けられている。ここで、シールリップ２２の根本とは、少なくともリップ先端のエッジ付近（締め代を形成する部分）よりも反密封流体側Ａの部分である。この凸部２４は、本実施例では、同形状かつ同寸法のものが周方向に複数設けられている。そして、この凸部２４の表面２４ｃは、その表面２４ｃから軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されている。従って、この表面２４ｃは、軸表面に対して、摺動抵抗は殆ど発生しないか、あるいは全く発生しない。図１に示す例では、この距離は軸の半径よりも僅かに大きい寸法に設定されており、表面２４ｃと軸表面Ｘとの間には微小隙間ｓが介在している。従って、これらの間で摺動抵抗は発生しておらず、機械損失は生じていない。

また、凸部２４は、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かって、軸方向に対して傾斜する一対の側面（第１側面２４ａ及び第２側面２４ｂ）を備えている。そして、隣接する第１側面２４ａと第２側面２４ｂとの間には、凸部２４の表面２４ｃに対して凹んだ略三角形状の凹部２５が形成される。

以上のように、シールリップ２２におけるリップ先端の摺接部分よりも根本に、摺動抵抗が発生しないように、あるいは摺動抵抗が僅かにのみ発生するように凸部２４を設けたことによって、機械損失を増加させることなく、シールリップ２２のめくれを抑制することができ、かつ、密封性能を高めることができるようになった。この点について更に詳しく説明する。

密封流体側Ｏに伸びたシールリップにおいては、軸を密封流体側Ｏから反密封流体側Ａに挿入する場合に、シールリップの先端が軸表面に引きずられてシールリップが内側にめくれてしまい、密封機能を損ねてしまうおそれがある。これに対して、本実施例では、凸部２４を設けたことによって、軸を挿入する際に発生する作用力によるシールリップ２２の曲げに対して、断面係数が増加する。従って、シールリップ２２は曲がりにくくなり、シールリップ２２のめくれを抑制することが可能となる。また、この凸部２４は機械損失には悪影響を与えないので、凸部２４の軸方向の寸法は十分に確保可能であり、シールリップ２２のめくれを十分に抑制できる。

また、凸部２４における第１側面２４ａあるいは第２側面２４ｂによって、軸とシールリップ２２が相対的に回転した際に、シールリップ２２のリップ先端から漏れてきた流体
を密封流体側Ｏに戻す吸い込み作用が発揮する。つまり、軸がシールリップ２２に対して相対的に図１中（ａ）のモデルに示すＡ方向に回転している場合には、リップ先端から漏れてくる流体は、凹部２５内に流れ込み、その後、第１側面２４ａに沿ってＡ方向に流れて、密封流体側Ｏに戻される。なお、第１側面２４ａは、図示のように、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かうにつれて、Ａ方向側の回転方向に向かって傾斜している。また、軸がシールリップ２２に対して相対的に図１中（ａ）のモデルに示すＢ方向に回転している場合には、リップ先端から漏れてくる流体は、凹部２５内に流れ込み、その後、第２側面２４ｂに沿ってＢ方向に流れて、密封流体側Ｏに戻される。なお、第２側面２４ｂは、図示のように、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かうにつれて、Ｂ方向側の回転方向に向かって傾斜している。

このように、回転方向にかかわらず、リップ先端から漏れてきた流体は密封流体側Ｏに戻されるため、密封性能を高めることが可能となる。ここで、凸部２４は機械損失には悪影響を与えないので、凸部２４の軸方向の寸法は十分に確保可能であり、吸い込み機能を十分に発揮させることが可能である。

このように、本実施例の構成によれば、シールリップ２２の根本部分における摺動抵抗が発生しない部分、あるいは僅かにのみ摺動抵抗が発生する部分によって、シールリップ２２のめくれを抑制し、かつ、密封性能を高めることができる。これにより、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減することが可能になる。つまり、機械損失を低減することが可能となる。結局、安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップ２２のめくれの発生を抑制しつつ、シールリップ２２の軸表面に対する接触力による機械損失を低減することができる。ここで、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減する構成としては、軸表面に対する締め代を少なくすることが好適な例として挙げられる。

なお、本実施例におけるシールリップ２２の先端部分における第２テーパ面２２ｂに、公知のネジ（ネジ突起やネジ溝、あるいはネジ状の切り欠き）を設けることで、ネジポンプ機能を発揮させて、流体を密封流体側Ｏに戻す効果を高めることも可能である。

図２〜図４を参照して、本発明の実施例２に係る密封装置について説明する。図２は本発明の実施例２に係る密封装置の一部破断断面図である。図３は本発明の実施例２に係る密封装置のシールリップと軸との摺動部の様子を示す斜視図である。図４は本発明の実施例２に係る密封装置のシールリップと軸との摺動部の様子を示す正面図（図３を上から見た図）である。

本発明の実施例に係る密封装置も、上記実施例１と同様に、相対的に回転する不図示の軸とハウジングとの間の環状隙間、より具体的には、軸の表面と、この軸が挿入されるハウジングに設けられた軸孔の内周表面との間の環状隙間を封止するために用いられるものである。例えば、オイルシールの場合には、軸と軸孔との間の環状隙間を封止して、オイルの漏れを防止する。

密封装置１５０は、断面が略Ｌ字形状の補強環６０と、この補強環６０に焼付け固定されたゴム状弾性体７０とを備えている。補強環６０は、ハウジングに設けられた軸孔や軸の軸心と同心的に配設される円筒部分６１と、円筒部分６１の端部から内側に曲げられた内向きフランジ部６２とを備えている。

ゴム状弾性体７０は、ハウジングに設けられた軸孔の内周面をシールする外周シール７１と、軸表面に摺接してシールするシールリップ７２と、同じく軸表面に摺接してシール
するダストリップ７３とを備えている。図中Ｘは、密封装置１５０を軸とハウジング間の環状隙間に装着した際の軸表面に相当する位置を示している。そして、外周シール７１は、補強環６０の円筒部分６１における外側の部分に設けられ、ハウジングに備えられた軸孔の内周表面に密着してシールする。ここで、外周シール７１の外周表面は、ハウジングに設けられた軸孔の内周表面に対して基本的には密着して、これらの間では相対的な移動はないが、相対的な移動があるようにしても構わない。

シールリップ７２は、補強環６０の内向きフランジ部６２の先端付近から密封流体側Ｏに向かって伸びて軸表面に摺接する。シールリップ７２の内周側の先端部分には、密封流体側Ｏ側から反密封流体側（通常大気側）Ａに向かうにつれて縮径する第１テーパ面７２ａと密封流体側Ｏから反密封流体側Ａに向かうにつれて拡径する第２テーパ面７２ｂが備えられている。これらのテーパ面によって環状のエッジを形成している。この環状のエッジ部の径は、軸の径よりも小さい。従って、図示のように、エッジ部分はシールリップ７２の変形前の状態では、軸表面Ｘよりも内側にあることになり、この内側に食い込んだ部分が締め代となる。そして、軸を挿入した状態では、締め代を設けた分だけシールリップ７２は外側に弾性的に変形し、エッジ付近が軸表面に対して所定の接触力により摺接可能な状態で接触する。このように構成されるシールリップ７２は、主として、密封流体側Ｏからの密封流体の漏れを防止する機能を発揮する。また、シールリップ７２の外周には、シールリップ７２のエッジ部分を軸表面に対して、より均一かつより適度な接触力で接触させるために、スプリング８０が嵌着されている。

ダストリップ７３は、補強環６０の内向きフランジ部６２の先端付近から反密封流体側Ａに向かって伸びており、軸が挿入された状態では、軸表面に摺接する。このダストリップ７３は、主として、外部からの異物（埃など）を密封流体側Ｏに侵入することを防止する機能を発揮する。

ここで、本実施例に係る密封装置１５０には、シールリップ７２よりも密封流体側Ｏに突き出る環状部Ｋが設けられている。そして、この環状部Ｋには、複数の凸部７４が設けられている。これらの凸部７４は、本実施例では、同形状かつ同寸法のものが周方向に複数設けられている。そして、この凸部７４の表面７４ｃは、その表面７４ｃから軸心までの距離が、軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されている。従って、この表面７４ｃは、軸表面に対して、摺動抵抗は殆ど発生しないか、あるいは全く発生しない。図２に示す例では、この距離は軸の半径よりも僅かに大きい寸法に設定されており、表面７４ｃと軸表面Ｘとの間には微小隙間ｓが介在している。従って、これらの間で摺動抵抗は発生しておらず、機械損失は生じていない。

また、凸部７４は、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かって、軸方向に対して傾斜する一対の側面（第１側面７４ａ及び第２側面７４ｂ）を備えている。そして、隣接する第１側面７４ａと第２側面７４ｂとの間には、凸部７４の表面７４ｃに対して凹んだ略三角形状の凹部７５が形成される。

以上のように、シールリップ７２よりも密封流体側Ｏに設けた環状部Ｋに、摺動抵抗が発生しないように、あるいは摺動抵抗が僅かにのみ発生するように凸部７４を設けたことによって、機械損失を増加させることなく、シールリップ７２のめくれを抑制することができ、かつ、密封性能を高めることができるようになった。この点について更に詳しく説明する。

密封流体側Ｏに伸びたシールリップにおいては、軸を密封流体側Ｏから反密封流体側Ａに挿入する場合に、シールリップの先端が軸表面に引きずられてシールリップが内側にめくれてしまい、密封機能を損ねてしまうおそれがある。これに対して、本実施例では、シ
ールリップ７２の先端が軸表面に引きずられても、シールリップ７２よりも密封流体側Ｏに設けた環状部Ｋが、シールリップ７２の内側への曲りを一定の範囲内で規制する。従って、本実施例においては、シールリップ７２のめくれを防止することができる。また、この環状部Ｋは機械損失には悪影響を与えないので、環状部Ｋの軸方向の寸法は十分に確保可能であり、シールリップ７２のめくれを十分に抑制できる。

また、凸部７４における第１側面７４ａあるいは第２側面７４ｂによって、軸とシールリップ７２が相対的に回転した際に、環状部Ｋの内周側に入り込んでくる流体を密封流体側Ｏに戻す吸い込み作用が発揮する。つまり、軸がシールリップ７２に対して相対的に図２中（ａ）のモデルに示すＡ方向に回転している場合には、環状部Ｋの内周側に入り込んでくる流体は、凹部７５内に流れ込み、その後、第１側面７４ａに沿ってＡ方向に流れて、密封流体側Ｏに戻される。なお、第１側面７４ａは、図示のように、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かうにつれて、Ａ方向側の回転方向に向かって傾斜している。また、軸がシールリップ７２に対して相対的に図２中（ａ）のモデルに示すＢ方向に回転している場合には、環状部Ｋの内周側に入り込んでくる流体は、凹部７５内に流れ込み、その後、第２側面７４ｂに沿ってＢ方向に流れて、密封流体側Ｏに戻される。なお、第２側面７４ｂは、図示のように、反密封流体側Ａから密封流体側Ｏに向かうにつれて、Ｂ方向側の回転方向に向かって傾斜している。

このように、回転方向にかかわらず、環状部Ｋの内周側に入り込んでくる流体は、密封流体側Ｏに戻されるため、密封性能を高めることが可能となる。ここで、凸部７４は機械損失には悪影響を与えないので、凸部７４の軸方向の寸法は十分に確保可能であり、吸い込み機能を十分に発揮させることが可能である。

このように、本実施例の構成によれば、シールリップ７２よりも密封流体側Ｏにおける摺動抵抗が発生しない部分、あるいは僅かにのみ摺動抵抗が発生する部分、すなわち、環状部Ｋによって、シールリップ７２のめくれを抑制し、かつ、密封性能を高めることができる。これにより、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減することが可能になる。つまり、機械損失を低減することが可能となる。結局、安定した密封性能を維持しつつ、かつシールリップ７２のめくれの発生を抑制しつつ、シールリップ７２の軸表面に対する接触力による機械損失を低減することができる。ここで、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を低減する構成としては、軸表面に対する締め代を少なくすることが好適な例として挙げられる。

また、本実施例においては、上記実施例１と比較して、シールリップ７２を外側に広げる効果があるため、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力を、より低減することができる。以下、この点について、特に、図３，４を参照して、更に詳しく説明する。

図３に示すように、密封装置１５０と軸３００が相対的に矢印Ｘ方向に回転する場合には、密封流体は、第２側面７４ｂに沿って矢印Ｙ方向に向かって流れて密封流体側Ｏに戻される。この場合、密封流体は、図４に示すように、凸部７４の内周側と軸３００の表面との間の隙間に流れ込んでいく（矢印Ｖ）。これにより、凸部７４は、内周側から外周側に向かう力を受けて、外径方向に拡がる（矢印Ｗ）。従って、密封装置１５０と軸３００が相対回転すると、環状部Ｋと共に、シールリップ７２は外径方向に拡がるため、シールリップ先端の軸表面に摺接する部分の接触力は低減する。従って、本実施例の場合には、上記実施例１に比べて、更に機械損失を低減することができる。また、シールリップ７２が外径方向に拡がると、リップ先端と軸表面にできる流体膜（油膜など）の厚みも増すため、リップ先端の摩耗を抑制できる効果もある。

なお、本実施例におけるシールリップ７２の先端部分における第２テーパ面７２ｂに、公知のネジ（ネジ突起やネジ溝、あるいはネジ状の切り欠き）を設けることで、ネジポンプ機能を発揮させて、流体を密封流体側Ｏに戻す効果を高めることも可能である。

本発明の実施例１に係る密封装置の一部破断断面図である。 本発明の実施例２に係る密封装置の一部破断断面図である。 本発明の実施例２に係る密封装置のシールリップと軸との摺動部の様子を示す斜視図である。 本発明の実施例２に係る密封装置のシールリップと軸との摺動部の様子を示す正面図である。 従来技術に係る密封装置の一部破断断面図である。

符号の説明

１０，６０ 補強環
１１，６１ 円筒部分
１２，６２ フランジ部
２０，７０ ゴム状弾性体
２１，７１ 外周シール
２２，７２ シールリップ
２２ａ，７２ａ 第１テーパ面
２２ｂ，７２ｂ 第２テーパ面
２３，７３ ダストリップ
２４，７４ 凸部
２４ａ，７４ａ 第１側面
２４ｂ，７４ｂ 第２側面
２４ｃ，７４ｃ 表面
２５，７５ 凹部
３０，８０ スプリング
１００，１５０ 密封装置
３００ 軸
Ａ 反密封流体側
Ｋ 環状部
Ｏ 密封流体側
ｓ 微小隙間
Ｘ 軸表面

Claims (3)

1. 相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、
   密封流体側に向かって伸びて軸表面に摺接するシールリップを備えた密封装置において、
   前記シールリップの根本に設けられる凸部であって、その表面から軸心までの距離が、前記軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されると共に、その側面の少なくとも一部が、前記軸とハウジングが相対的に回転した場合にシールリップ先端から漏れた流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮する凸部が設けられていることを特徴とする密封装置。
2. 相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置であって、
   密封流体側に向かって伸びて軸表面に摺接するシールリップを備えた密封装置において、
   前記シールリップよりも密封流体側に突き出る環状部を設けると共に、
   該環状部に、その表面から軸心までの距離が、前記軸の半径と等しいか僅かに大きい寸法に設定されると共に、その側面の少なくとも一部が、前記軸とハウジングが相対的に回転した場合に環状部の内周側に入り込んでくる流体を密封流体側に戻す吸い込み作用を発揮する凸部が設けられていることを特徴とする密封装置。
3. 前記軸とハウジングが第１方向に相対回転した場合には、前記凸部における一対の側面のうちの一方が吸い込み作用を発揮し、前記軸とハウジングが第１方向とは逆の第２方向に相対回転した場合には、前記一対の側面のうちの他方が吸い込み作用を発揮することを特徴とする請求項１又は２に記載の密封装置。

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