JP2009052626A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロペラシャフト等に用いられる密封装置１において、密封装置内側Ｄのグリースがシールリップ５の内周を通過して外側Ｃへ飛散するのを抑制する。
【解決手段】相対運動する二部材のうちの一方の部材に装着される密封装置１であって、他方の部材に摺動自在に密接するシールリップ５を有し、シールリップ５は外側Ｃを向いており、シールリップ５の内側Ｄにはグリースが封入される密封装置１において、シールリップ５の内側斜面５ａであって摺動面にかからない位置に、グリースが飛散するのを抑制するグリース保持構造１１が設けられている。グリース保持構造１１は、環状の突起１２もしくは溝または円周上複数配置された窪みもしくはリブよりなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、車両用駆動伝達軸のプロペラシャフト（ユニバーサルジョイント）等に用いられる密封装置に関するものである。

図５に示すように従来から、車両用駆動伝達軸のプロペラシャフトに用いられる密封装置５１が知られており、以下のように構成されている。

すなわちこの密封装置５１は、相対運動する二部材のうちの一方の部材である有底円筒状のキャップ６１と、他方の部材である前記キャップ６１に嵌挿した十字軸の軸端部６２との間を密封するものであって、前記キャップ６１の内周に装着され、前記軸端部６２の周面に摺動自在に密接するシールリップ５２を所要数有している。シールリップ５２はそれぞれ密封装置外側（大気側）Ｃの異物（ダストや泥水等）が密封装置内側Ｄの軸受部６３へ侵入しないようにするもので、このためリップ端を外側Ｃへ向けて配置されている。また密封装置内側Ｄの軸受部６３には潤滑のため適宜、グリース（図示せず）が供給されることになる。

上記構成の密封装置５１において、軸受部６３へグリースを供給すべく給脂圧を増大させると、シールリップ５２は背圧を受けることになるので拡開せしめられ、このとき軸受部６３へ供給したグリースの一部がシールリップ５２の内周を通過して外側Ｃへ飛散することがあり、その対策が望まれている。

また、プロペラシャフトの組立て時、軸端部６２はキャップ６１に対して図上Ｅ方向に嵌挿されるが、このときシールリップ５２が軸端部６２に押されて所謂リップめくれが生じることがあり、その対策も望まれている。

ＷＯ２００４／０２３００７号再公表特許公報 特開２００５−３５１４０４号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記プロペラシャフト等に用いられる密封装置において、密封装置内側のグリースがシールリップの内周を通過して外側へ飛散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。

またこれに加えて、上記プロペラシャフト等の組立て時にシールリップにリップめくれが生じ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。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相対運動する二部材のうちの一方の部材に装着される密封装置であって、他方の部材に摺動自在に密接するシールリップを有し、前記シールリップは外側を向いており、前記シールリップの内側にはグリースが封入される密封装置において、前記シールリップの内側斜面であって摺動面にかからない位置に、前記グリースが飛散するのを抑制するグリース保持構造を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、グリース保持構造は、環状の突起もしくは溝または円周上複数配置された窪みもしくはリブよりなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項２記載の密封装置において、環状の突起または円周上複数配置されたリブは、シールリップの剛性を増大させる機能を有することを特徴とするものである。

上記構成の本発明においては、シールリップの内側斜面であって摺動面にかからない位置にグリース保持構造が設けられているために、この保持構造の保持作用によって、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。

保持構造の具体例としては、請求項２に記載したように、先ず環状の突起を挙げることができ、この環状突起が流れ止めの堰として作用することから、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。

二番目の具体例としては、環状の溝を挙げることができ、この環状溝にグリースが溜められることから、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。

三番目の具体例としては、円周上複数配置された窪みを挙げることができ、この窪みにグリースが溜められることから、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。

四番目の具体例としては、円周上複数配置されたリブを挙げることができ、このリブが流れ止めの堰として作用することから、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。

また、一番目の環状突起と四番目のリブには、その増肉によりシールリップの剛性を増大させる機能があるので、シールリップにリップめくれが生じにくくなる。

尚、本発明においてリップめくれとは上記したように、プロペラシャフト等の組立て時にシールリップが軸端部等に押されてリップ端が軸方向反対向きになってしまうことを云い、このままであるとシールリップは正常な密封作用を奏することできないことになる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の密封装置においては上記したように、シールリップの内側斜面であって摺動面にかからない位置にグリース保持構造が設けられているために、この保持構造の保持作用によって、グリースがシールリップの内周を通過しにくくなる。したがって、グリースがシールリップの内周を通過して外側へ飛散するのを有効に抑制することができる。

また、グリース保持構造として環状突起またはリブを設ける場合には、これらにシールリップの剛性を増大させる機能があるので、シールリップにリップめくれが生じにくくなる。したがって、シールリップにリップめくれが生じて密封作用が損なわれるのを有効に抑制することができる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

（１）
プロペラシャフトシール、ユニバーサルジョイントシールに適用する。
リップの摺動面にかからない部分に円周状に突起を設けた上記シール。
円周状突起は、すべてのリップに設けても良いし、１つのリップに設けても良い。
円周状突起の本数は１〜５本が好適である。
円周状突起の高さは０．０５〜０．３ｍｍが好適である。
円周状突起の幅は０．０５〜０．３ｍｍが好適である。
本発明の形状よりベアリング内部のグリースが突起に保持されるため（グリースが突起に引っかかるため）、シールのグリース保持性が改善される。また、円周突起によりリップ剛性が向上する。

（２）
プロペラシャフトシール、ユニバーサルジョイントシールに適用する。
リップの摺動面にかからない部分に円周状に溝を設けた上記シール。
円周状溝は、すべてのリップに設けても良いし、１つのリップに設けても良い。
円周状溝の本数は１〜５本が好適である。
円周状溝の深さは０．０５〜０．３ｍｍが好適である。
円周状溝の幅は０．０５〜１ｍｍが好適である。
本発明の形状よりベアリング内部のグリースが溝に保持されるため（グリースが溝に溜まるため）、シールのグリース保持性が改善される。

（３）
プロペラシャフトシール、ユニバーサルジョイントシールに適用する。
リップの摺動面にかからない部分に円周状にくぼみを設けた上記シール。
くぼみは、すべてのリップに設けても良いし、１つのリップに設けても良い。
本発明の形状よりベアリング内部のグリースがくぼみに保持されるため（グリースがくぼみに溜まるため）、シールのグリース保持性が改善される。

（４）
プロペラシャフトシール、ユニバーサルジョイントシールに適用する。
リップの摺動面にかからない部分に円周状にリブを設けた上記シール。
リブは、すべてのリップに設けても良いし、１つのリップに設けても良い。
本発明の形状よりベアリング内部のグリースがリブに保持されるため（グリースがリブに引っかかるため）、シールのグリース保持性が改善される。また、リブによりリップ剛性が向上する。加えてリップ反転防止にも改善効果がある。
軸挿入時のリップ反転対策、偏心追随性などのロバスト性向上のために、リブをつけてリップ剛性を増大させる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第一実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。

当該密封装置１は、車両用駆動伝達軸のプロペラシャフト（ユニバーサルジョイント）に用いられ、相対運動する二部材のうちの一方の部材である有底円筒状のキャップ（図示せず、図５参照）と、他方の部材である前記キャップに嵌挿した十字軸の軸端部（図示せず、図５参照）との間を密封するものであって、前記キャップの内周に装着され、前記軸端部の周面に摺動自在に密接するシールリップ５を所要数有している。シールリップ５はそれぞれ密封装置外側（大気側）Ｃの異物（ダストや泥水等）が密封装置内側Ｄの軸受部（図示せず、図５参照）へ侵入しないようにするもので、このためリップ端を密封装置外側Ｃへ向けて配置されている。密封装置内側Ｄの軸受部には潤滑のためにグリースが供給される。図では、密封装置１の上方が密封装置の外側（大気側）Ｃ、下方が密封装置の内側（グリース側）Ｄである。

当該密封装置１は、全体構成として、先ず前記キャップの内周面に嵌着される環状の取付部２を有しており、この取付部２の内周側にシールリップ５が一体成形されている。図１（Ａ）のタイプでは、シールリップ５が２本軸方向に並んで設けられている。図１（Ｂ）のタイプでは、最も外側Ｃにサイドリップ５Ａが加えられ、シールリップ５が３本軸方向に並んで設けられている。取付部２においては、断面略Ｌ字形の金属環３にゴム状弾性体４が加硫接着されており、このゴム状弾性体４にその一部としてシールリップ５が一体成形されている。

図１（Ａ）および（Ｂ）においてそれぞれ、各シールリップ５の内側斜面５ａであって摺動面にかからない位置に、グリースが飛散するのを抑制するグリース保持構造１１が設けられ、このグリース保持構造１１が、各シールリップ５の内側斜面５ａに一体成形された環状突起１２によって構成されている。摺動面にかからない位置に設けられるとは、密封装置１の装着状態において保持構造１１が前記軸端部の周面に接触しない位置に設けられることを云う。

上記構成の密封装置１においては、軸受部へのグリース供給時などシールリップ５の背圧が高くなったときに、軸受部へ供給したグリースの一部がシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散しようとするが、シールリップ５の内側斜面５ａを伝って来る経路の途中において環状突起１２により堰き止められることから、シールリップ５の内周を通過しにくくなっている。したがってグリースがシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散するのを有効に抑制することが可能とされ、少なくともその通過・飛散量を低減させることが可能とされている。

尚、当該実施例では、グリース保持構造１１すなわち環状突起１２はすべてのシールリップ５にそれぞれ設けられているが、少なくとも１本、例えば最も内側Ｄのシールリップ５に設けられていれば良い。また環状突起１２は各シールリップ５において１本ずつ設けられているが、複数が同心状に設けられても良く、その本数は１〜５本程度が好適である。突起１２の断面形状は円弧形（半円形）とされているが、三角形、台形または長方形などでも良く、特に限定されるものではない。突起１２の高さおよび幅寸法はそれぞれ実寸で０．０５〜０．３ｍｍ程度の大きさが好適である。

第二実施例・・・
図２（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ示す第二実施例では、グリース保持構造１１が、シールリップ５の内側斜面５ａに設けられた環状溝１３によって構成されている。

したがってこの実施例では、軸受部へのグリース供給時などシールリップ５の背圧が高くなったときに、軸受部へ供給したグリースの一部がシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散しようとするが、シールリップ５の内側斜面５ａを伝って来る経路の途中において環状溝１３に溜められることから、シールリップ５の内周を通過しにくくなっている。したがってグリースがシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散するのを有効に抑制することが可能とされ、少なくともその通過・飛散量を低減させることが可能とされている。

尚、当該実施例では、グリース保持構造１１すなわち環状溝１３はすべてのシールリップ５にそれぞれ設けられているが、少なくとも１本、例えば最も内側Ｄのシールリップ５に設けられていれば良い。また環状溝１３は各シールリップ５において１本ずつ設けられているが、複数が同心状に設けられても良く、その本数は１〜５本程度が好適である。溝１３の断面形状は円弧形（半円形）とされているが、三角形、台形または長方形などでも良く、特に限定されるものではない。溝１３の深さ寸法は実寸で０．０５〜０．３ｍｍ程度、溝１３の幅寸法は実寸で０．０５〜１ｍｍ程度の大きさがそれぞれ好適である。他の構成は上記第一実施例と同じである。

第三実施例・・・
図３（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ示す第三実施例では、グリース保持構造１１が、シールリップ５の内側斜面５ａに設けられた円周上複数の窪み１４によって構成されている。

したがってこの実施例では、軸受部へのグリース供給時などシールリップ５の背圧が高くなったときに、軸受部へ供給したグリースの一部がシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散しようとするが、シールリップ５の内側斜面５ａを伝って来る経路の途中において窪み１４に溜められることから、シールリップ５の内周を通過しにくくなっている。したがってグリースがシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散するのを有効に抑制することが可能とされ、少なくともその通過・飛散量を低減させることが可能とされている。

尚、当該実施例では、グリース保持構造１１すなわち窪み１４はすべてのシールリップ５にそれぞれ設けられているが、少なくとも１本、例えば最も内側Ｄのシールリップ５に設けられていれば良い。また窪み１４の断面形状や平面形状は特に限定されるものではない。他の構成は上記第一実施例と同じである。

第四実施例・・・
図４（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ示す第四実施例では、グリース保持構造１１が、シールリップ５の内側斜面５ａに設けられた円周上複数のリブ１５によって構成されている。

したがってこの実施例では、軸受部へのグリース供給時などシールリップ５の背圧が高くなったときに、軸受部へ供給したグリースの一部がシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散しようとするが、シールリップ５の内側斜面５ａを伝って来る経路の途中においてリブ１５により堰き止められることから、シールリップ５の内周を通過しにくくなっている。したがってグリースがシールリップ５の内周を通過して大気側Ｃへ飛散するのを有効に抑制することが可能とされ、少なくともその通過・飛散量を低減させることが可能とされている。

尚、当該実施例では、グリース保持構造１１すなわちリブ１５はすべてのシールリップ５にそれぞれ設けられているが、少なくとも１本、例えば最も内側Ｄのシールリップ５に設けられていれば良い。またリブ１５の断面形状や平面形状は特に限定されるものではない。他の構成は上記第一実施例と同じである。

また、上記したようにグリース保持構造１１として環状突起１２（第一実施例）または所要数のリブ１５（第四実施例）を設ける場合には、これらにシールリップ５の剛性を増大させる機能があることから、シールリップ５にリップめくれが生じにくくなる。したがって、シールリップ５にリップめくれが生じて密封作用が損なわれるのを有効に抑制することができる。

（Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ本発明の第三実施例に係る密封装置の要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ本発明の第四実施例に係る密封装置の要部断面図 従来例に係る密封装置の要部断面図

符号の説明

１ 密封装置
２ 取付部
３ 金属環
４ ゴム状弾性体
５ シールリップ
５ａ 内側斜面
１１ グリース保持構造
１２ 環状突起
１３ 環状溝
１４ 窪み
１５ リブ
Ｃ 密封装置外側（大気側）
Ｄ 密封装置内側（グリース側）

Claims (3)

1. 相対運動する二部材のうちの一方の部材に装着される密封装置であって、他方の部材に摺動自在に密接するシールリップを有し、前記シールリップは外側を向いており、前記シールリップの内側にはグリースが封入される密封装置において、
   前記シールリップの内側斜面であって摺動面にかからない位置に、前記グリースが飛散するのを抑制するグリース保持構造を設けたことを特徴とする密封装置。
2. 請求項１記載の密封装置において、
   グリース保持構造は、環状の突起もしくは溝または円周上複数配置された窪みもしくはリブよりなることを特徴とする密封装置。
3. 請求項２記載の密封装置において、
   環状の突起または円周上複数配置されたリブは、シールリップの剛性を増大させる機能を有することを特徴とする密封装置。

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