JP2020008096A

JP2020008096A - 密封装置

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Publication number: JP2020008096A
Application number: JP2018129925A
Authority: JP
Inventors: 敬輔中島; Keisuke Nakashima; 寿喜渡部; Hisayoshi Watabe; 井上　雅彦; Masahiko Inoue; 雅彦井上
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: JP7118781B2

Abstract

【課題】シールリップの摺動部に対する潤滑性を高めることができ、しかも潤滑性を長期間に亙って維持することができる密封装置を提供する。【解決手段】相手部品６５に摺動可能に接触するシールリップ５１と、シールリップ５１の摺動面に設けられたグリース保持溝５５と、を備え、グリース保持溝５５が、溝内の最大溝幅よりも溝開口部の溝幅のほうが小さい形状に形成されている。グリース保持溝５５は、断面三角形、断面円形または断面四角形の溝とされている。シールリップ５１は、相手部品６５の軸方向端面６６に接触するサイドリップとされている。【選択図】図１

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、自動車関連の分野で用いられ、または汎用機械の分野などで用いられる。

例えば自動車関連の分野で用いられる駆動系や足回り用の密封装置（オイルシール）では、機外から機内へダストや泥水などの外部異物が侵入しないようにシールリップの一種であるサイドリップを設け、このサイドリップを回転側のデフレクタ等の相手部品の軸方向端面に摺動可能に接触させている。

しかしながら、このようにサイドリップを相手部品に接触させる場合には、回転時、摺動トルクが増大し、サイドリップのヘタリに繋がる摺動発熱や摺動摩耗が発生することが懸念される。

そこで、従来、図３に示すように、相手部品１０１の軸方向端面１０２に摺動可能に接触するサイドリップ１１１の摺動面に複数の突起１１２を設けることにより突起１１２の間に相対の溝１１３を設け、この溝１１３内に摺動部潤滑用のグリース（図示せず）を充填することが行われており、この構成によれば、溝１１３内に充填するグリースが潤滑作用を発揮するため、摺動トルクの増大や摺動発熱・摺動摩耗の発生を抑制することが可能とされる（特許文献１参照）。

特開２０１６−４４６８７公報

しかしながら、上記図３の従来技術では、溝１１３の断面形状として、溝底部１１３ａの溝幅ｗ_３よりも溝開口部１１３ｂの溝幅ｗ_４のほうが大きく形成されているため（ｗ_３＜ｗ_４）、グリースの出入り口が広く、よって溝１１３内に充填したグリースが早期に流出する場合がある。軸１０３が高速で回転するときはグリースに遠心力が作用するため、グリースの流出が一層早められることもある。

本発明は以上の点に鑑みて、サイドリップ等のシールリップの摺動部に対する潤滑性を高めることができ、しかも潤滑性を長期間に亙って維持することができる密封装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の密封装置は、相手部品に摺動可能に接触するシールリップと、前記シールリップの摺動面に設けられたグリース保持溝と、を備え、前記グリース保持溝は、溝内の最大溝幅よりも溝開口部の溝幅のほうが小さい形状に形成されていることを特徴とする。

また、実施の態様として、上記記載の密封装置において、前記グリース保持溝は、断面三角形、断面円形または断面四角形の溝とされていることを特徴とする。

また、実施の態様として、上記記載の密封装置において、前記シールリップは、前記相手部品の軸方向端面に接触するサイドリップとされていることを特徴とする。

本発明では、グリース保持溝が、溝内の最大溝幅よりも溝開口部の溝幅のほうが小さい形状とされているため、グリースの出入り口が狭い形状とされ、よって溝内に充填したグリースが流出しにくく溝内にとどまりやすい。したがって溝内に充填したグリースが少量ずつ徐々に摺動部へ供給されると云う状況が実現されるため、シールリップの摺動部に対する潤滑性を高めることができ、しかもそのうえで、潤滑性を長期間に亙って維持することが可能とされる。

本発明の実施の形態に係る密封装置の要部断面図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）とも同密封装置に備えられるグリース保持溝の拡大断面図従来例に係る密封装置の要部断面図

図１に示すように、実施の形態に係る密封装置（オイルシール）１は、ハウジング６１の軸孔６２内周に装着され、機内Ａの油などの密封流体が機外Ｂへ漏洩しないように密封流体をシールするとともに、機外Ｂのダストや泥水などの外部異物が機内Ａへ侵入しないようにこれらの外部異物をシールする。

密封装置１は、ハウジング６１の軸孔６２内周面に嵌合される断面Ｌ字形の金属環１１と、この金属環１１に被着（架橋接着）されたゴム状弾性体２１とを備え、このゴム状弾性体２１によって、第１のシールリップとしてのメインリップ３１、第２のシールリップとしてのダストリップ４１、および第３のシールリップとしてのサイドリップ５１が一体に形成されている。

メインリップ３１は、最も機内Ａ側に配置され、金属環１１の内周端部から機内Ａ側へ向けて延び、その内周リップ端３２をもって軸６３の周面６４に摺動可能に接触することにより密封流体をシールする。

メインリップ３１の外周には、軸６３に対するメインリップ３１の接触圧（しめ代）を調整するためのガータースプリング３３が嵌合されている。内周リップ端３２の機外側斜面３４には、軸６３の回転時に密封流体に対するポンピング作用を発揮するためのネジ突起３５が設けられている。

ダストリップ４１は、メインリップ３１の機外Ｂ側であってメインリップ３１とサイドリップ５１の間に配置され、金属環１１の内周端部から機外Ｂ側へ向けて延び、その先端部４２をもって軸６３の周面６４に摺動可能に接触することにより外部異物を２次的にシールする。

ダストリップ４１の内周面には、軸６３に対するダストリップ４１の接触圧（しめ代）を調整し、または軸６３とダストリップ４１の間に微小間隙を形成するための突起４３が設けられている。

サイドリップ５１は、ダストリップ４１の機外Ｂ側であって最も機外Ｂ側に配置され、金属環１１の内周端部から機外Ｂ側へ向けて延び、軸６３の外周に固定したデフレクタやスリンガー等の相手部品６５の軸方向端面６６に摺動可能に接触することにより外部異物を１次的にシールする。

サイドリップ５１はその先端部５２へかけて径寸法が徐々に拡大する環状のテーパー部５３を有し、サイドリップ５１が相手部品６５と組み合わされたときにこのテーパー部５３が径方向外方へ向けて湾曲し、テーパー部５３がその内周面５４をもって相手部品６５の軸方向端面６６に接触する。したがってサイドリップ５１はテーパー部５３の内周面５４が相手部品６５の軸方向端面６６に摺動可能に接触する摺動部とされている。

相手部品６５は一般に金属製であり、これに対しサイドリップ５１はゴム製であることからしてサイドリップ５１が相手部品６５に接触した状態で相手部品６５が軸６３とともに回転すると、摺動トルクが増大し、サイドリップ５１に摺動発熱や摺動摩耗が発生することがある。

そこで、これに対策するため、サイドリップ５１の内周面であって上記テーパー部５３の内周面５４に、潤滑用グリースを保持することが可能なグリース保持溝５５が設けられている。

グリース保持溝５５は、環状の溝として形成され、また、複数の溝が間隔をあけて設けられている。

また、グリース保持溝５５は図２（Ａ）に拡大して示すように、溝内の最大溝幅ｗ_１よりも溝開口部５５ｂの溝幅ｗ_２のほうが小さい形状に形成され（ｗ_１＞ｗ_２）、とくに図２（Ａ）では溝底部５５ａの溝幅が最大溝幅ｗ_１とされているので、グリース保持溝５５は断面三角形を基調とする蟻溝状とされ、溝幅のなかで溝開口部５５ｂの溝幅ｗ_２が最も狭い形状に形成されている。

グリース保持溝５５の内部には、グリース（図示せず）が充填される。

上記構成の密封装置１においては、サイドリップ５１が相手部品６５の軸方向端面６６に接触した状態で相手部品６５が軸６３とともに回転することにより摺動トルクが増大し、サイドリップ５１に衝動発熱や摺動摩耗が発生することが懸念されるところ、サイドリップ５１の内周面であってテーパー部５３の内周面５４にグリース保持溝５５が設けられてこのグリース保持溝５５にグリースが充填されているため、このグリースがサイドリップ５１の摺動部に供給されて潤滑作用を発揮する。

また、グリース保持溝５５が、溝内の最大溝幅ｗ_１よりも溝開口部５５ｂの溝幅ｗ_２のほうが小さい形状とされているため、グリースの出入り口が狭い形状とされ、溝内に充填したグリースが流出しにくく溝内にとどまりやすい。したがって溝内に充填したグリースが少量ずつ徐々に摺動部へ供給されると云う状況が実現される。

したがって、これらのことから、サイドリップ５１の摺動部に対する潤滑性を高めることができ、しかもそのうえで、サイドリップ５１の摺動部に対する潤滑性を長期間に亙って維持することが可能とされている。

また、サイドリップ５１の内周面であってテーパー部５３の内周面５４にグリース保持溝５５が設けられているため、副次的な効果として、サイドリップ５１の反力を低下させ、サイドリップ５１を弾性変形しやすくすることが可能とされている。

尚、上記実施の形態では、グリース保持溝５５を断面三角形を基調とする蟻溝状としたが、グリース保持溝５５はグリースの出入り口（溝開口部）が狭い形状であれば、その断面形状を特に限定されるものではない。

例えば、図２（Ｂ）の例では、グリース保持溝５５が断面円形の溝とされ、これに溝開口部５５ｂが付設されている。また、図２（Ｃ）の例では、グリース保持溝５５が断面四角形の溝とされ、これに溝開口部５５ｂが付設されている。そして、いずれの場合も溝内の最大溝幅ｗ_１よりも溝開口部５５ｂの溝幅ｗ_２のほうが小さい形状とされてグリースの出入り口が狭い形状とされているため、溝内に充填したグリースを少量ずつ徐々に摺動部へ供給することが可能とされている。

１密封装置
１１金属環
２１ゴム状弾性体
３１メインリップ
３２内周リップ端
３３ガータースプリング
３４機外側斜面
３５ネジ突起
４１ダストリップ
４２，５２先端部
４３突起
５１サイドリップ（シールリップ）
５３テーパー部
５４内周面
５５グリース保持溝
５５ａ溝底部
５５ｂ溝開口部
６１ハウジング
６２軸孔
６３軸
６４周面
６５相手部品
６６軸方向端面
ｗ_１最大溝幅
ｗ_２溝開口部の溝幅
Ａ機内
Ｂ機外

Claims

相手部品に摺動可能に接触するシールリップと、前記シールリップの摺動面に設けられたグリース保持溝と、を備え、
前記グリース保持溝は、溝内の最大溝幅よりも溝開口部の溝幅のほうが小さい形状に形成されている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、
前記グリース保持溝は、断面三角形、断面円形または断面四角形の溝と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、
前記シールリップは、前記相手部品の軸方向端面に接触するサイドリップとされていることを特徴とする密封装置。