JP2017026073A

JP2017026073A - 密封装置

Info

Publication number: JP2017026073A
Application number: JP2015146531A
Authority: JP
Inventors: 岳洋中川; Takehiro Nakagawa
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-02-02
Also published as: CN206017734U

Abstract

【課題】オイルシールおよびダストカバーの組み合わせを備える密封装置において、泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を向上させる。
【解決手段】ハウジング６１に装着されて機内の密封流体をシールするオイルシール２１と、オイルシール２１の機外側Ｏにて回転軸６２に装着されて回転軸６２と共に回転するダストカバー３１とを備える密封装置１１において、ダストカバー３１の外周側の少なくとも一部に非回転の筒状部４１を設け、ダストカバー３１の外周面と筒状部４１の内周面との間に微小間隙ｃを設定し、微小間隙ｃによる非接触式のラビリンスシール４２を設けたことを特徴とする。非回転の筒状部４１は、オイルシール２１に備えられる補強環２２、ハウジング６１に嵌合される筒状部材、またはハウジング６１に一体成形された筒状部分によって形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、シール技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、自動車駆動系（デフサイド、デフピニオン、トランスファーなど）用のシールとして用いられる。

従来から図８に示すように、ハウジング６１に装着されて機内Ｉの密封流体をシールするオイルシール５１を備え、このオイルシール５１の機外Ｏ側に、泥水やダスト等の外部異物がオイルシール５１に近付きにくくするためのダストカバー５２を設けた密封装置が知られている。オイルシール５１は、主シールリップ５３を備え、この主シールリップ５３を回転軸６２の外周面に摺動可能に接触させることにより密封流体をシールする。一方、ダストカバー５２は、オイルシール５１の機外Ｏ側において回転軸６２の外周面に取り付けられ、回転軸６２と共に回転する。

特開２０１３−１１３３１９号公報

上記構成の密封装置は、オイルシール５１によって機内Ｉの密封流体をシールとともにダストカバー５２によって外部異物の侵入を抑制するため、優れたシール機能を発揮することができる。

しかしながら近年、この種の密封装置はますます過酷な条件のもとで使用されるようになっており、よってシール性、とくに泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を更に高めることが要求されつつある。

本発明は以上の点に鑑みて、オイルシールおよびダストカバーの組み合わせを備える密封装置において、泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を高め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、本発明は以下の手段を採用した。
すなわち本発明の密封装置は、ハウジングに装着されて機内の密封流体をシールするオイルシールと、前記オイルシールの機外側にて回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するダストカバーとを備える密封装置において、前記ダストカバーの外周側の少なくとも一部に非回転の筒状部を設け、前記ダストカバーの外周面と前記筒状部の内周面との間に微小間隙を設定し、前記微小間隙による非接触式のラビリンスシールを設けたことを特徴とする。

上記構成を備える本発明の密封装置においては、オイルシールの機外側にダストカバーが設けられているため、泥水やダスト等の外部異物がオイルシールのほうへ近付きにくくなり、加えて、ダストカバーの外周側の少なくとも一部に非回転の筒状部が設けられて、ダストカバーの外周面と筒状部の内周面との間に微小間隙による非接触式のラビリンスシールが設けられているため、泥水やダスト等の外部異物がオイルシールのほうへ一層近付きにくくなる。したがって泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を高めることが可能とされる。

非回転の筒状部は例えば、オイルシールに備えられる補強環、ハウジングに嵌合される筒状部材、またはハウジングに一体成形された筒状部分によって形成される。

また、非回転の筒状部はこれを、ダストカバーに対し軸方向にオーバーラップして配置するとともに、更にその軸方向先端部がダストカバーよりも軸方向一方へ突出する長さに形成するようにしても良く、これによれば、筒状部の先端部がダストカバーおよび微小間隙対し庇（ひさし）のように突出して外部異物を遮る作用を発揮するため、外部異物が微小間隙に侵入しにくくなる。

また、ダストカバーを、回転軸の外周面に嵌合される内周筒部と、内周筒部の機外側端部から径方向外方へ向け一体成形されたフランジ部と、フランジ部の外周端部から機内側へ向け一体成形された外周筒部とを一体に備えるものとし、オイルシールをサイドリップを備えるものとし、ダストカバーにおけるフランジ部の機内側端面に対しサイドリップを摺動可能に接触させる。この場合は、ダストカバーにおけるフランジ部の機内側端面とオイルシールとの間の軸方向間隔が比較的広く設定されるため、サイドリップがその先端部をもってダストカバーにおけるフランジ部の機内側端面に接触することが可能とされる。

本発明によれば、オイルシールおよびダストカバーの組み合わせを備える密封装置において、泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を高めることができる。

本発明の第１実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第２実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第３実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第４実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第５実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第６実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第７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

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・・
図１は、本発明の第１実施例に係る密封装置１１の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置１１は、デフサイドシールとして、機内Ｉのベアリング潤滑用グリースまたは潤滑油が機外Ｏへ漏洩しないようこれをシールするとともに、機外Ｏの泥水やダスト等の外部異物が機内Ｉへ侵入しないようこれをシールするものであって、以下のように構成されている。

すなわち、ハウジング６１の軸孔内周に装着されて機内Ｉの密封流体（上記したグリースまたは潤滑油）をシールするオイルシール２１が設けられ、このオイルシール２１の機外側に、外部異物がオイルシール２１に近付きにくくするためのダストカバー３１が設けられている。また、ダストカバー３１の外周側に非回転の筒状部４１が設けられ、ダストカバー３１の外周面と筒状部４１の内周面との間に径方向の微小間隙ｃが設定され、この微小間隙ｃによる非接触式のラビリンスシール４２が設けられている。

オイルシール２１は、金属製の補強環２２にゴム状弾性体２３を被着（架橋接着）したものであって、このゴム状弾性体２３によって、主シールリップ２４、ダストリップ２６およびサイドリップ２７が一体に成形されている。

主シールリップ２４は、そのリップ端を機内側へ向けて設けられ、リップ端にスプリング２５を嵌着され、リップ端を回転軸６２の外周面に摺動可能に接触させることにより密封流体をシールする。ダストリップ２６は主シールリップ２４の機外側に配置され、そのリップ端を機外側へ向けて設けられ、リップ端を回転軸６２の外周面に摺動可能に接触させることにより主に外部異物をシールする。サイドリップ２７はダストリップ２６の更に機外側に配置され、そのリップ端を機外側へ向けて設けられ、リップ端をダストカバー３１に摺動可能に接触させることにより外部異物をシールする。

補強環２２は、ハウジング６１の軸孔内周面に嵌合される円筒部２２ａを備え、この円筒部２２ａの機外側（軸方向一方）の端部から径方向外方へ向けて端面部２２ｂが一体成形され、端面部２２ｂの外周端部から機外側へ向けて筒状部２２ｃが一体成形され、この筒状部２２ｃが、上記した非回転の筒状部４１とされている。尚、円筒部２２ａがハウジング６１の内周側に配置されるとともに端面部２２ｂがハウジング６１の端部（軸孔開口周縁部）に突き当てられるので、筒状部２２ｃはその内径寸法がハウジング６１の内径寸法（軸孔内径寸法）よりも大きく設定されている。

一方、ダストカバー３１は、金属環よりなり、オイルシール２１の機外側において回転軸６２の外周に装着されている。またダストカバー３１は、回転軸６２の外周面に嵌合される内周筒部３１ａを備え、この内周筒部３１ａの機外側端部に径方向外方へ向けて反転部３１ｂが一体に設けられ、反転部３１ｂから機内側（軸方向他方）へ向けて第２筒部３１ｃが一体に設けられ、第２筒部３１ｃの機内側端部から径方向外方へ向けてフランジ部３１ｄが一体に設けられ、フランジ部３１ｄの外周端部から機外側へ向けて外周筒部３１ｅが一体に設けられている。上記したオイルシール２１のサイドリップ２７は、フランジ部３１ｄの機内側端面に摺動可能に接触する。

上記したようにダストカバー３１は外周筒部３１ｅを備えているので、この外周筒部３１ｅの外周側に非回転の筒状部４１が設けられ、外周筒部３１ｅの外周面と筒状部４１の内周面との間に微小間隙ｃが設定され、この微小間隙ｃによる非接触式のラビリンスシール４２が設けられている。

非回転の筒状部４１は、ダストカバー３１に対し軸方向にオーバーラップして配置されている。また、非回転の筒状部４１は、その軸方向先端部４１ａがダストカバー３１よりも機外側へ突出する長さに形成され、これにより筒状部４１はその先端部４１ａがダストカバー３１および微小間隙ｃに対し庇のように張り出す構造とされている。図ではこの突出量（軸方向突出量）を符号ｔで示している。すなわちここに突出量ｔとは、非回転の筒状部４１の軸方向先端部４１ａがダストカバー３１よりも機外側へ突出する長さ（軸方向長さ）のことを云い、当該実施例では上記したようにダストカバー３１が外周筒部３１ｅを備えてこの外周筒部３１ｅの外周側に非回転の筒状部４１が配置されているので、非回転の筒状部４１の軸方向先端部４１ａがダストカバー３１の外周筒部３１ｅよりも機外側へ突出する長さ（軸方向長さ）のことを云う。

上記構成を備える密封装置１１においては、オイルシール２１の機外側にダストカバー３１が設けられているため、泥水やダスト等の外部異物がオイルシールのほうへ近付きにくくされ、加えて、ダストカバー３１の外周側に非回転の筒状部４１が設けられて、ダストカバー３１の外周面と筒状部４１の内周面との間に微小間隙ｃの形成による非接触式のラビリンスシール４２が設けられているため、泥水やダスト等の外部異物がオイルシール２１のほうへ一層近付きにくくされている。したがって泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を高めることが可能とされている。

また、非回転の筒状部４１における先端部４１ａがダストカバー３１および微小間隙ｃに対し庇のように張り出す構造とされているため、外部異物が微小間隙ｃに到達しにくく侵入しにくい。したがって、これによっても泥水やダスト等の外部異物に対するシール性を高めることが可能とされている。

上記第１実施例における密封装置１１は、その構成を以下のように付加・変更することが考えられる。

第２実施例・・・・
ダストカバー３１の形状を変更する。
すなわち図２に示すように、ダストカバー３１は、回転軸６２の外周面に嵌合される内周筒部３１ａを備え、この内周筒部３１ａの機外側端部から径方向外方へ向けてフランジ部３１ｆが一体に設けられ、フランジ部３１ｆの外周端部から機内側へ向けて外周筒部３１ｇが一体に設けられている。したがってダストカバー３１は全体として断面略コの字状とされ、これによれば以下の作用効果が発揮される。

すなわち当該実施例によれば、ダストカバー３１におけるフランジ部３１ｆの機内側端面とオイルシール２１との間の軸方向間隔ｗ_２が上記第１実施例の場合と比較して比較的広く設定されることになる（上記第１実施例における同間隔をｗ_１として、ｗ_１＜ｗ_２とされる）。したがってサイドリップ２７の軸方向長さを一定として、第１実施例では、サイドリップ２７がその基端部近傍をもってダストカバー３１におけるフランジ部３１ｄの機内側端面に接触するところ、当該実施例では、サイドリップ２７がその先端部をもってダストカバー３１におけるフランジ部３１ｆの機内側端面に接触する。したがって当該実施例によれば、サイドリップ２７の変形量が少なく抑えられることになり、よって摺動抵抗の低減やサイドリップ２７の摩耗の抑制を図ることができる。

第３実施例・・・・
非回転の筒状部４１の形状を変更する。
すなわち図３に示すように、非回転の筒状部４１の先端部４１ａに径方向外方へ向け屈曲する屈曲部４１ｂを設け、この屈曲部４１ｂを外部異物に対する堰（シールダム）として作用させる。したがって当該実施例によれば、非回転の筒状部４１の先端部４１ａに屈曲部４１ｂによる堰が設けられるため、外部異物が一層、微小間隙ｃに到達しにくく侵入しにくくなる。

第４実施例・・・・
非回転の筒状部４１のダストカバー３１に対する突出量ｔをゼロ設定とする。
上記第１乃至第３の各実施例では、非回転の筒状部４１の軸方向先端部４１ａがダストカバー３１の外周筒部３１ｅ，３１ｇよりも機外側へ突出することにより、非回転の筒状部４１のダストカバー３１に対する突出量（軸方向突出量）ｔが設定されている。これに対し当該実施例では図４に示すように、非回転の筒状部４１の軸方向長さを短くすることにより非回転の筒状部４１における先端部４１ａの軸方向位置とダストカバー３１の外周筒部３１ｇにおける機外側端部の軸方向位置とを合致させ、これにより非回転の筒状部４１における先端部４１ａがダストカバー３１の外周筒部３１ｇにおける機外側端部よりも機外側へ突出しないようにし、非回転の筒状部４１のダストカバー３１に対する突出量（軸方向突出量）ｔがゼロ設定とされている。当該実施例によれば、密封装置１１を全体として軸方向にコンパクト化することができる。

第５実施例・・・・
非回転の筒状部４１のダストカバー３１に対する軸方向オーバーラップ量を縮小する。
上記第１乃至第４の各実施例では、非回転の筒状部４１の軸方向先端部４１ａがダストカバー３１の外周筒部３１ｅ，３１ｇよりも機外側へ突出することにより、或いは、非回転の筒状部４１における先端部４１ａの軸方向位置とダストカバー３１の外周筒部３１ｇにおける機外側端部の軸方向位置とが合致せしめられることにより、ダストカバー３１の外周筒部３１ｇに対する非回転の筒状部４１の軸方向オーバーラップ量が１００％とされているが、この軸方向オーバーラップ量は１００％でなくても外周筒部３１ｇの外周面と筒状部４１の内周面との間に微小間隙ｃが設定されるので、この微小間隙ｃによる非接触式のラビリンスシール４２を設けることができる。ここにオーバーラップ量とは、外周筒部３１ｇの軸方向長さに対する外周筒部３１ｇおよび非回転の筒状部４１が軸方向に重なり合っている部分の軸方向長さの比率のことを云う。そしてこのような観点から、当該実施例では図５に示すように、外周筒部３１ｇの軸方向長さＬ_１よりも外周筒部３１ｇおよび非回転の筒状部４１が軸方向に重なり合っている部分の軸方向長さＬ_２のほうが短く設定され（Ｌ_１＞Ｌ_２）、これによりオーバーラップ量が１００％未満に設定されている。本願発明者らの新たな知見によると、このオーバーラップ量は５０％以上に設定されれば、ラビリンスシール４２によるシール効果を期待することができる。

第６実施例・・・・
非回転の筒状部４１を、オイルシール２１と別体の筒状部材によって形成する。
すなわち図６に示すように、非回転の筒状部４１をオイルシール２１と別体の筒状部材４３によって形成し、この筒状部材４３を直接、ハウジング６１に嵌合する構造とする。この場合、図示するように、ダストカバー３１は上記第２実施例で説明した形状（断面コの字状）であっても良い。また、非回転の筒状部４１の先端部４１ａには、上記第３実施例で説明した屈曲部４１ｂを設けても良い。

第７実施例・・・・
非回転の筒状部４１を、ハウジング６１に一体成形された筒状部分によって形成する。
すなわち図７に示すように、非回転の筒状部４１を、ハウジング６１に一体成形された筒状部分６１ａによって形成する構造とする。この場合、図示するように、ダストカバー３１は上記第２実施例で説明した形状（断面コの字状）であっても良い。

１１密封装置
２１オイルシール
２２補強環
２２ａ円筒部
２２ｂ端面部
２２ｃ筒状部
２３ゴム状弾性体
２４主シールリップ
２５スプリング
２６ダストリップ
２７サイドリップ
３１ダストカバー
３１ａ内周筒部
３１ｂ反転部
３１ｃ第２筒部
３１ｄ，３１ｆフランジ部
３１ｅ，３１ｇ外周筒部
４１非回転の筒状部
４１ａ先端部
４１ｂ屈曲部
４２ラビリンスシール
４３筒状部材
６１ハウジング
６１ａ筒状部分
６２回転軸
ｃ微小間隙
Ｉ機内
Ｏ機外

Claims

ハウジングに装着されて機内の密封流体をシールするオイルシールと、前記オイルシールの機外側にて回転軸に装着されて前記回転軸と共に回転するダストカバーとを備える密封装置において、
前記ダストカバーの外周側の少なくとも一部に非回転の筒状部を設け、前記ダストカバーの外周面と前記筒状部の内周面との間に微小間隙を設定し、前記微小間隙による非接触式のラビリンスシールを設けたことを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
前記非回転の筒状部は、前記オイルシールに備えられる補強環、前記ハウジングに嵌合される筒状部材、または前記ハウジングに一体成形された筒状部分によって形成されていることを特徴とする密封装置。
請求項１または２記載の密封装置において、
前記非回転の筒状部は、前記ダストカバーに対し軸方向にオーバーラップして配置され、更に前記非回転の筒状部は、その軸方向先端部が前記ダストカバーよりも軸方向一方へ突出する長さに形成されていることを特徴とする密封装置。
請求項１、２または３記載の密封装置において、
前記ダストカバーは、前記回転軸の外周面に嵌合される内周筒部と、前記内周筒部の機外側端部から径方向外方へ向け一体成形されたフランジ部と、前記フランジ部の外周端部から機内側へ向け一体成形された外周筒部とを一体に備え、
前記オイルシールは、サイドリップを備え、
前記ダストカバーにおける前記フランジ部の機内側端面に対し前記サイドリップが摺動可能に接触することを特徴とする密封装置。