JP3193243U - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができると共に、異物が入り込んだ際に、この異物の外部への排出を容易にすることができる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１は、軸線ｘを中心とする環状の弾性体から成る本体２と、軸線ｘを中心とする環状の金属から成る補強環３と、軸線ｘを中心とする環状の保護部材としてのプロテクタ４とを備える。プロテクタ４は、その内側において本体２に内嵌されており、外側においてシール部６を覆うように形成されている。プロテクタ４は、軸線ｘに沿って内径が縮径する縮径部４１と、円筒状の嵌合部４２とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、密封装置に関し、特に、車両のデファレンシャルにおいてケーシングとシャフトとの間を密封するために用いられる密封装置に関する。

従来から、自動車等の車両のデファレンシャル（差動装置）においてケーシングとドライブシャフトとの間を密封するために密封装置が使用されている。図３は、この種の従来の密封装置の構造を示すための断面図である。

図３に示すように、従来の密封装置１００は、デファレンシャルのケーシング１０１の軸孔１０２と、ドライブシャフト１０３との間の環状の間隙１０４に配設されており、この間隙１０４を密封している。密封装置１００は、軸線を中心とする環状の形状を呈しており、環状の補強環１０５と、補強環１０５を覆うように一体に形成されたゴム材から成る本体１０６とを備える。本体１０６は、外周側に取付部１０７と内周側にシール部１０８とを有している。密封装置１００は、取付部１０７が軸孔１０２内に嵌合されて、ケーシング１０１に取り付けられている。取付部１０７の外周面１０７ａは、軸孔１０２の周面に密着している。また、シール部１０８は、ドライブシャフト１０３の周面に液密に当接するシールリップ部１０９を備える。

また、密封装置１００は、軸線を中心とするラッパ状の金属製のプロテクタ１１０を備える。プロテクタ１１０は、取付部１０７の内周面に嵌合されており、シールリップ部１０９を保護している。具体的には、密封装置１００の組み付け時において、ドライブシャフト１０３を密封装置１００に挿通する際に、ドライブシャフト１０３がシールリップ部１０９と干渉してシールリップ部１０９が損傷することを防止している。また、車両の走行時に、飛び石等により密封装置１００が損傷することを防止している。

しかしながら、従来の密封装置１００において、プロテクタ１１０は、泥水等の異物の浸入を防止することができなかった。また、シール部１０８とドライブシャフト１０３との間の空間やプロテクタ１１０とドライブシャフト１０３との間の空間に、泥水等の異物が入り込んだ際に、この異物を外部に排出することが困難であった。

上記課題を解決するために、本考案の目的は、石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができると共に、異物が入り込んだ際に、この異物の外部への排出を容易にすることができる密封装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案に係る密封装置は、弾性体から成る本体を備え、該本体は、被取付部の開口に内嵌される、軸線を中心とする環状の取付部と、前記被取付部の開口に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部とを備え、該シール部は、前記軸線を中心とする環状のシールリップを備える密封装置において、前記取付部に内嵌されている前記軸線を中心とする環状の保護部材を備え、該保護部材は、密封対象物とは反対側の方向に向かって縮径する縮径部を備え、該縮径部において前記シール部を前記密封対象物とは反対側において覆っていることを特徴とする。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記保護部材は、空間を持って前記シール部を覆っている。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記縮径部は、直線状に縮径するテーパ部と、該テーパ部の小径の端部から前記軸線に向かって延びる前記軸線を中心とする円板状の第１のフランジ部とを備える。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記縮径部は、内周側の端部から前記密封対象物の方向に延設された、前記軸線を中心とする環状の第２のフランジ部を有する。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記保護部材は、前記軸線を中心とする円筒状の嵌合部を備え、前記保護部材は、前記嵌合部において前記取付部に内嵌されている。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記保護部材は、前記縮径部に少なくとも１つの貫通口を備える。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記貫通口は、前記軸線から離れる方向に向かって開口している。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記シールリップは前記軸線に向かって凸の突条体を有する。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記被取付部は、車両の差動装置のケーシングであり、前記シャフトは、前記差動装置のドライブシャフトである。

本考案に係る密封装置によれば、取付部に内嵌されている軸線を中心とする環状の保護部材が、密封対象物とは反対側の方向に向かって縮径する縮径部において、シール部を密封対象物とは反対側において覆っているので、シール部への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

本考案に係る密封装置によれば、保護部材が空間を持ってシール部を覆っているので、保護部材がシール部に干渉することはなく、シール部の追従性が損なわれることがなく、密封性能を維持しつつ、シール部への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

本考案に係る密封装置によれば、縮径部は、直線状に縮径するテーパ部と、該テーパ部の小径の端部から軸線に向かって延びる軸線を中心とする円板状の第１のフランジ部とを備えるので、保護部材を小さくしつつ、シール部への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

本考案に係る密封装置によれば、縮径部は、内周側の端部から密封対象物の方向に延設された軸線を中心とする環状の第２のフランジ部を有するので、シャフトの近傍においてもシール部を覆うことができ、シール部への石や泥水等の異物の浸入の防止をより効果的に図ることができる。

本考案に係る密封装置によれば、保護部材は、軸線を中心とする円筒状の嵌合部において取付部に内嵌されているので、密封装置において、保護部材を確実に固定することができる。

本考案に係る密封装置によれば、保護部材は、縮径部に少なくとも１つの貫通口を備えるので、保護部材の内部に石や泥水等の異物が浸入したとしても、貫通口を介して異物を容易に排出することができる。

本考案に係る密封装置によれば、貫通口は軸線から離れる方向に向かって開口しているので、より容易に貫通口を介して異物を排出することができる。

本考案に係る密封装置によれば、シールリップは軸線に向かって凸の突条体を有するので、密封装置とシャフトとの間を密封することができる。

本考案の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示す、密封装置の軸線に沿った断面における断面図である。 本考案の実施の形態に係る密封装置の使用状態を示すための部分断面図である。 従来の密封装置の構造を示すための断面図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本考案の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示す、密封装置の軸線に沿った断面における断面図である。

図１に示すように、本考案の実施の形態に係る密封装置１は、軸線ｘを中心とする環状の弾性体から成る本体２と、軸線ｘを中心とする環状の金属から成る補強環３と、軸線ｘを中心とする環状の保護部材としてのプロテクタ４とを備える。本体２の弾性体としては、例えば、各種ゴム材があり、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムである。補強環３の金属としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。プロテクタ４も金属製であり、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）製である。

本体２は、ケーシングやハウジング等の被取付部の開口に内嵌される取付部５と、本体２に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部６とを備える。

取付部５は、本体２において外周側にある、軸線ｘを中心とする円筒状の環状の部分である。取付部５の外周側の周面である外周面５１は、図示しない被取付部の開口の寸法に応じた厚さ（径方向寸法）を有する締め代部５２に基づいて画定されている。ここで、説明の便宜上、外側とは、軸線ｘ方向において矢印ａ（図１参照）方向とし、内側とは、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１参照）方向とする。つまり、内側とは、使用状態において、潤滑オイル等の密封対象物が存在する領域に面する方向であり、外側とは、密封対象物が存在しない若しくは密封対象物を存在させないようにする領域に面する方向である。また、軸線ｘに垂直な方向において、軸線ｘから離れる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側と、軸線ｘに近づく方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側とする。

シール部６は、本体２において内周側にある、軸線ｘを中心とする円筒状の環状の部分であり、軸線ｘに沿って内側方向に延びるシールリップ部６１を備える。シール部６は、後述するように、シールリップ部６１において、その内周面が内側に向かうにつれて縮径されている。また、シール部６は、外側に、ダスト等の異物がシールリップ部６１とシャフト（図示せず）との当接部に進入することを防止するためのダストリップ部６２を備えている。本実施の形態においては、２つのダストリップ部６２が設けられている。ダストリップ部６２は、図１に示すように、軸線ｘを中心とした環状部材であり、シール部６の内周側端部から、内周方向外側に斜めに延びている。

シールリップ部６１は、その内周側において内側の部分に、リップ先端部６３を備える。リップ先端部６３は、図１に示すように、軸線ｘを含む断面（以下、単に断面ともいう）における形状が、内周方向に凸のくさび形状であり、軸線ｘを中心とする環状の突条体である。リップ先端部６３は、その内周側先端部において、図示しないシャフトの外周面に液密に当接して、密封装置１とシャフトとの間をこの当接部において密封する。

また、シールリップ部６１は、リップ先端部６３に対向する外周側の面に環状の凹部６４を備え、この凹部６４には、密封装置１が備える環状のばね６５が収容されており、リップ先端部６３を内周方向に付勢している。

また、図１に示すように、本体２は、取付部５とシール部６との間に、軸線ｘを中心とする環状の、断面が略Ｌ字状の接続部２１と、取付部５の外側端部から延びる、軸線ｘを中心とする円板状のフランジ部２２とを備える。接続部２１は、取付部５の内側端部とシール部６の外側端部とを接続している。この取付部５と接続部２１との形状により、本体２において取付部５と接続部２１との間には、図１に示すように、軸線ｘを中心とする環状の凹部２３が形成されている。

補強環３は、本体２に覆われて、本体２と一体になっており、本体２を補強している。補強環３の断面は、略Ｕ字状であり、本体２の断面形状に対応した断面形状を有している。具体的には、補強環３の断面形状は、取付部５、接続部２１、及びフランジ部２２の断面形状に対応しており、取付部５及び接続部２１の内部に位置するＵ字状の部分と、シール部６と接続部２１との間の接続部の内部に位置する、軸線ｘに直角な方向に延びる部分と、フランジ部２２の内部に位置する、軸線ｘに直角な方向に延びる部分とを有している。なお、補強環３は、本体２を補強できる構造であれば、一部分が本体２によって覆われていても、全体が本体２によって覆われていてもよい。

補強環３は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、本体２は成形型を用いて加硫成形によって成形される。この加硫成形の際に、補強環３は成形型の中に配置されており、補強環３と本体２とが一体的に成形される。

プロテクタ４は、図１に示すように、その内側において本体２に内嵌されており、外側においてシール部６を覆うように形成されている。以下、シール部６の保護部材としてのプロテクタ４の形状を具体的に説明する。

プロテクタ４は、上述のように、軸線ｘを中心とする環状の薄板状の部材であり、軸線ｘに沿って内径が縮径する縮径部４１と、円筒状の嵌合部４２とを備える。

縮径部４１は、テーパ部４３と、第１のフランジ部４４と、第２のフランジ部４５とを備える。テーパ部４３は、軸線ｘに直交する断面における軸線ｘからの寸法（半径）が、軸線ｘに沿って内側から外側に向かうにつれて直線的に減少（縮径）していく、テーパ状の部分である。第１のフランジ部４４は、テーパ部４３の外側端部から軸線ｘに垂直に軸線ｘに向かう中空円板状の部分であり、第２のフランジ部４５は、第１のフランジ部４４の内周側端部から軸線ｘ方向において内側方向に延びる環状の部分である。縮径部４１は、シール部６や接続部２１に干渉せずに、縮径部４１とシール部６及び接続部２１との間に空間が形成されるように形状及びサイズが設定されている。また、第１のフランジ部４４及び第２のフランジ部４５は、使用状態（取付状態）においてシールリップ部６１に挿通されるシャフトと干渉することがないように形状及びサイズの設定がなされている。

また、縮径部４１の形状、特に、テーパ部４３及び第１のフランジ部４４の形状及びサイズは、シールリップ部６１にシャフトを挿入する際に、シャフトがシールリップ部６１やダストリップ部６２に接触してシールリップ部６１やダストリップ部６２が損傷することがないように設定されている。

また、図１に示すように、縮径部４１には、少なくとも１つの貫通口４６が形成されている。本実施の形態においては、縮径部４１のテーパ部４３に、周方向において等間隔で複数の貫通口４６が形成されている。貫通口４６は、軸線ｘから離れる方向に向かって開口している。

嵌合部４２は、図１に示すように、テーパ部４３の内側端部から軸線ｘ方向において内側に延びており、本体２の凹部２３内において、取付部５に内嵌されている。プロテクタ４は、この嵌合部４２における嵌合により、本体２に強固に取り付けられている。

以下、上述の構成を有する密封装置１の使用状態について説明する。本実施の形態に係る密封装置１は、自動車等の車両のデファレンシャルのドライブシャフトに適用されているものとする。より具体的には、密封装置１は、デファレンシャルのケーシングとこのケーシング内に挿通されたドライブシャフトとの間の間隙に、この間隙を密封するために配設されているものとする。

図２は、上記本考案の実施の形態に係る密封装置１の使用状態を示すための部分断面図である。

図２に示すように、被取付部としての、デファレンシャルのケーシング７１は、円筒状の開口としての軸孔７２を備え、また、この軸孔７２にはドライブシャフト７３が挿通されている。軸孔７２の内周の面である内周面７４と、ドライブシャフト７３の表面である外周面７５との間の間隙７６には、この間隙７６を密封するために密封装置１が取り付けられている。

具体的には、密封装置１は、取付部５がハウジング７１の軸孔７２に内嵌されてハウジング７１に取り付けられている。より具体的には、取付部５の外周面５１が軸孔７２の内周面７４に密接して、補強環３と軸孔７２の内周面７４との間において、取付部５の締め代部５２が圧縮されて、密封装置１はハウジング７１に嵌合されて強固に固定されている。また、ドライブシャフト７３は、シールリップ部６１に挿通されており、シールリップ部６１のリップ先端６３が、ドライブシャフト７３の外周面７５に液密に当接している。この取付部５による嵌合と、リップ先端６３の当接により、間隙７６は密封されている。また、本体２のフランジ部２２の内側の面である内側面２２ａが、ケーシング７１の外側の面である外側面７７に当接して、ケーシング７１において軸線ｘ方向にける密封装置１の位置決め及び固定がなされている。

図２に示すように、ドライブシャフト７３は、プロテクタ４の第１及び第２のフランジ４４，４５が形成する開口を挿通されており、上述のように、プロテクタ４は、ドライブシャフト７３と干渉しないようになっている。

上述のように、本考案に係る密封装置１によれば、プロテクタ４の縮径部４１が、シール部６を密封対象物とは反対側において覆っているので、シール部６、特にリップ先端部６３近傍への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

また、プロテクタ４の縮径部４１は空間を持ってシール部６を覆っているので、プロテクタ４がシール部６に干渉することはなく、シール部６のドライブシャフト７３への追従性が損なわれることがない。このため、シール部６の密封性能を維持しつつ、シール部への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

また、縮径部４１は、直線状に縮径するテーパ部４３と、円板状の第１のフランジ部とを備えるので、プロテクタ４を小さくしつつ、シール６部への石や泥水等の異物の浸入の防止を図ることができる。

また、縮径部４１は、第２のフランジ部４５を有するので、ドライブシャフト７３の近傍においてもシール部６を覆うことができ、シール部６への石や泥水等の異物の浸入の防止をより効果的に図ることができる。

また、プロテクタ４は、縮径部４１に少なくとも１つの貫通口４６を備えるので、プロテクタ４の内部に石や泥水等の異物が浸入したとしても、この貫通口４６を介して異物を容易に外部に排出することができる。

また、貫通口４６は軸線ｘから離れる方向に向かって開口しているので、より容易に貫通口４６を介して異物を外部に排出することができる。

また、プロテクタ４は、第１及び第２のフランジ４４，４５が、ドライブシャフト７３の挿入のためのガイドとして機能するので、車両への取り付けの際に、ドライブシャフト７３のシールリップ部６１への挿入を容易にすることができる。

以上、本考案の実施の形態について説明したが、本考案は上記本考案の実施の形態に限定されるものではなく、本考案の概念及び実用新案登録請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本考案の具体的使用態様によって適宜変更され得る。具体的には、取付部５やシール部６、補強環３の形状は上述の形状に限るものではない。

また、プロテクタ４の形状も上述の形状に限るものではない。例えば、縮径部４１において、テーパ部４３の形状は軸線ｘに沿って直線的に縮径するものに限らず、放物線を描いて縮径するようにしてもよく、テーパ部４３の断面形状は図１のように直線を描くものではなく曲線を描くものであってもよい。

また、第１のフランジ部４４は、軸線ｘに直交する中空円板状の部分ではなく、軸線ｘに対して所定の角度を有して斜めになっている中空円板状の部分であってもよい。また、第１のフランジ部４４の断面形状は図１のように直線を描くものではなく曲線を描くものであってもよい。

同様に、第２のフランジ部４５は、軸線ｘ方向に延びる円筒状の部分ではなく、軸線ｘに対して所定の角度を有して斜めになっている環状の部分であってもよい。また、第２のフランジ部４５の断面形状は図１のように直線を描くものではなく曲線を描くものであってもよい。

また、プロテクタ４の嵌合部４２の形状は、円筒形状に限るものではない。嵌合部４２の形状は、プロテクタ４を取付部４に嵌合固定できる形状であればよい。

また、プロテクタ４における貫通口４６の位置は、テーパ部４３に限るものではない。例えば、第１のフランジ部４４にのみ設けられていてもよく、テーパ部４３及び第１のフランジ部４４に設けられていてもよい。

また、本実施の形態に係る密封装置１は、デファレンシャルのケーシングとこのケーシングの開口に挿通されたドライブシャフトとの間の間隙に適用されるものとしたが、本考案に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではない。本考案の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本考案は適用可能である。

１，１００ 密封装置
２，１０６ 本体
３，１０５ 補強環
４，１１０ プロテクタ
５，１０７ 取付部
６，１０８ シール部
２１ 接続部
２２ フランジ部
２２ａ 内側面
２３ 凹部
３１ 円筒部
３２ 円板部
３２ａ 第１の円板部
３２ｂ 第２の円板部
３２ｃ 接続部
４１ 縮径部
４２ 嵌合部
４３ テーパ部
４４ 第１のフランジ部
４５ 第２のフランジ部
４６ 貫通口
５１，１０７ａ 外周面
５２ 締め代部
６１，１０９ シールリップ部
６２ ダストリップ部
６３ リップ先端部
６４ 凹部
６５ ばね
７１，１０１ ケーシング
７２，１０２ 軸孔
７３，１０３ ドライブシャフト
７４ 内周面
７５ 外周面
７６，１０４ 間隙
７７ 外側面
１０７ａ 外周面
ｘ 軸線

Claims (9)

1. 弾性体から成る本体を備え、該本体は、被取付部の開口に内嵌される、軸線を中心とする環状の取付部と、前記被取付部の開口に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部とを備え、該シール部は、前記軸線を中心とする環状のシールリップを備える密封装置において、
   前記取付部に内嵌されている前記軸線を中心とする環状の保護部材を備え、該保護部材は、密封対象物とは反対側の方向に向かって縮径する縮径部を備え、該縮径部において前記シール部を前記密封対象物とは反対側において覆っていることを特徴とする密封装置。
2. 前記保護部材は、空間を持って前記シール部を覆っていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
3. 前記縮径部は、直線状に縮径するテーパ部と、該テーパ部の小径の端部から前記軸線に向かって延びる前記軸線を中心とする円板状の第１のフランジ部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の密封装置。
4. 前記縮径部は、内周側の端部から前記密封対象物の方向に延設された、前記軸線を中心とする環状の第２のフランジ部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の密封装置。
5. 前記保護部材は、前記軸線を中心とする円筒状の嵌合部を備え、前記保護部材は、前記嵌合部において前記取付部に内嵌されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の密封装置。
6. 前記保護部材は、前記縮径部に少なくとも１つの貫通口を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の密封装置。
7. 前記貫通口は、前記軸線から離れる方向に向かって開口していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の密封装置。
8. 前記シールリップは前記軸線に向かって凸の突条体を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の密封装置。
9. 前記被取付部は、車両の差動装置のケーシングであり、前記シャフトは、前記差動装置のドライブシャフトであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の密封装置。

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