JP6181473B2 - Sealing device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、自動車のトランスファ装置等の出力軸部分の密封に用いられる密封装置に関する。   The present invention relates to a sealing device used for sealing an output shaft portion of, for example, an automobile transfer device.

例えば、自動車のトランスファ装置には、駆動機構を収容しているケースと、そのケースに形成されたハウジングから突出して駆動力を出力する出力軸(回転軸)との間に、ケース内に泥水や塵埃が浸入するのを防止するとともにケース内の潤滑油が大気側に漏れるのを防止するための密封装置が設けられている。   For example, in a transfer device of an automobile, muddy water or water is contained in a case between a case housing a drive mechanism and an output shaft (rotary shaft) that projects from a housing formed in the case and outputs a driving force. A sealing device is provided for preventing dust from entering and preventing the lubricating oil in the case from leaking to the atmosphere side.

上記密封装置は、図5に示すように、ハウジング101に設けられた第1シール部材102と、水平軸線回りに回転可能な回転軸103に設けられた第2シール部材104とを組み合わせて構成されている。
第1シール部材102は、ハウジング101に固定される第1金属環105と、この第1金属環105に設けられ回転軸103の外周面に摺接するシールリップ106とを有している。
As shown in FIG. 5, the sealing device is configured by combining a first seal member 102 provided on the housing 101 and a second seal member 104 provided on a rotary shaft 103 that can rotate around a horizontal axis. ing.
The first seal member 102 includes a first metal ring 105 that is fixed to the housing 101, and a seal lip 106 that is provided on the first metal ring 105 and that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 103.

第2シール部材104は、回転軸103に嵌合して固定される第2金属環107と、この第2金属環107に設けられた円環状のダストリップ108及びサイドリップ109とを有し、これら両リップ108,109が第1シール部材102の第1金属環105に摺接することで、ハウジング101と回転軸103との間の環状空間を密封するようになっている。ダストリップ108は、サイドリップ109の径方向外方に配置され、主としてハウジング101内に泥水が浸入するのを防止している。サイドリップ109は、主としてダストリップ108を通過した泥水がハウジング101内に侵入するのを防止している(例えば、特許文献1参照)。   The second seal member 104 has a second metal ring 107 fitted and fixed to the rotating shaft 103, and an annular dust strip 108 and a side lip 109 provided on the second metal ring 107, Both the lips 108 and 109 are in sliding contact with the first metal ring 105 of the first seal member 102, thereby sealing the annular space between the housing 101 and the rotating shaft 103. The dust lip 108 is disposed radially outward of the side lip 109 and mainly prevents muddy water from entering the housing 101. The side lip 109 mainly prevents muddy water that has passed through the dust lip 108 from entering the housing 101 (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−17212号公報JP 2006-17212 A

前記密封装置にあっては、回転軸103を低速回転しているときに、大気側の泥水がダストリップ108とサイドリップ109との間に浸入する場合がある。この浸入した泥水は、回転軸103の回転に伴う遠心力によって、ダストリップ108付近で連れ回っているが、回転軸103の回転が停止すると、前記浸入した泥水は重力によってダストリップ108の周面や第1金属環の周面を伝って、図5のクロスハッチング部分で示すように、第1金属環105の下側に堆積し、その堆積した泥水がサイドリップ109の径方向内方に浸入するという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、回転軸の回転を停止させたときに、泥水がサイドリップの径方向内方に浸入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。
In the sealing device, when the rotary shaft 103 is rotated at a low speed, the atmospheric mud may enter between the dust lip 108 and the side lip 109 in some cases. The infiltrated muddy water is rotated around the dust lip 108 due to the centrifugal force associated with the rotation of the rotating shaft 103. However, when the rotation of the rotating shaft 103 is stopped, the infiltrated muddy water is surrounded by the gravity. Or along the peripheral surface of the first metal ring, as shown by the cross-hatched portion in FIG. 5, the first metal ring 105 is deposited on the lower side, and the accumulated muddy water infiltrates radially inward of the side lip 109. There was a problem to do.
This invention is made in view of such a problem, and when the rotation of a rotating shaft is stopped, the sealing device which can suppress that muddy water penetrate | invades into the radial inside of a side lip. The purpose is to provide.

本発明のシール部材は、ハウジングに設けられる第1シール部材と、外径が40mm以上かつ45mm以下の回転軸に対してその水平軸線回りに一体回転可能に設けられる第2シール部材とを備え、前記第1シール部材は、前記ハウジングに固定される第1金属環と、前記第1金属環に設けられ前記回転軸の外周面に摺接するシールリップとを有し、前記第2シール部材は、前記回転軸に固定される第2金属環と、前記第2金属環に設けられ前記第1金属環に摺接するサイドリップと、前記サイドリップの径方向外方において前記第1金属環に摺接するダストリップとを有する密封装置であって、前記サイドリップにおける前記第1金属環との摺接部分と、前記ダストリップにおける前記第1金属環との摺接部分との径方向の離反距離が、2.5mm以上かつ5.0mm以下に設定されていることを特徴とする。   The seal member of the present invention includes a first seal member provided in the housing, and a second seal member provided so as to be integrally rotatable around a horizontal axis with respect to a rotation shaft having an outer diameter of 40 mm or more and 45 mm or less, The first seal member includes a first metal ring fixed to the housing, and a seal lip provided on the first metal ring and in sliding contact with an outer peripheral surface of the rotation shaft, and the second seal member includes: A second metal ring fixed to the rotating shaft; a side lip provided on the second metal ring and slidably contacting the first metal ring; and slidably contacting the first metal ring radially outward of the side lip. A sealing device having a dust lip, wherein a radial separation distance between a sliding contact portion of the side lip with the first metal ring and a sliding contact portion of the dust lip with the first metal ring is 2 Characterized in that it is set to 5mm or more and 5.0mm or less.

本発明によれば、ダストリップの摺接部分をサイドリップの摺接部分に対して径方向外方に離反させることができるため、回転軸の回転中にダストリップとサイドリップとの間に浸入した泥水が、回転軸の回転を停止させたときに、重力によって第1金属環の下側に堆積しても、その堆積した泥水がサイドリップの径方向内方に浸入するのを抑制することができる。   According to the present invention, the sliding contact portion of the dust lip can be separated radially outward with respect to the sliding contact portion of the side lip, so that it enters between the dust lip and the side lip during the rotation of the rotating shaft. Even if the muddy water is accumulated under the first metal ring by gravity when the rotation of the rotating shaft is stopped, the accumulated muddy water is prevented from entering inward in the radial direction of the side lip. Can do.

本発明によれば、回転軸の回転を停止させたときに、泥水がサイドリップの径方向内方に浸入するのを抑制することができる。   According to the present invention, when the rotation of the rotating shaft is stopped, the muddy water can be prevented from entering inward in the radial direction of the side lip.

本発明の一実施形態に係る密封装置を用いた自動車用トランスファ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the transfer apparatus for motor vehicles using the sealing device which concerns on one Embodiment of this invention. 上記密封装置の要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the important section of the above-mentioned sealing device. 上記密封装置の耐泥水性の試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the mud-water resistance test result of the said sealing device. 上記密封装置の下側に泥水が堆積した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which muddy water accumulated on the lower side of the said sealing device. 従来の密封装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional sealing device.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の一実施形態に係る密封装置を用いた自動車用トランスファ装置を示す断面図である。図1に示すように、トランスファ装置1は、エンジン(図示省略)の駆動力を後輪側と前輪側とに分配するための装置である。このトランスファ装置1は、一端部2aがエンジン側に接続されるとともに他端部2bが後輪側デファレンシャル装置(図示省略)に接続されるメインシャフト2と、動力伝達チェーン3を介してメインシャフト2の駆動力が伝達されるとともに前輪側デファレンシャル装置(図示省略)に接続されるアウトプットシャフト4と、これらを収容するトランスファケース5とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an automobile transfer device using a sealing device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the transfer device 1 is a device for distributing the driving force of an engine (not shown) to the rear wheel side and the front wheel side. The transfer device 1 includes a main shaft 2 having one end 2a connected to the engine side and the other end 2b connected to a rear wheel differential device (not shown), and a main shaft 2 via a power transmission chain 3. And an output shaft 4 connected to a front wheel differential device (not shown), and a transfer case 5 for housing them.

メインシャフト2は、動力伝達チェーン3が巻き掛けられるスプロケット2cや、このスプロケット2cをメインシャフト2に断続可能に接続する接続手段2d等を有している。
トランスファケース5内には、内部に収容している各部を潤滑するための潤滑油が所定量貯留されている。本実施形態のトランスファ装置1には、比較的低粘度(例えば、SAE粘度番号75W−90)の潤滑油が用いられている。
The main shaft 2 includes a sprocket 2c around which the power transmission chain 3 is wound, connection means 2d for connecting the sprocket 2c to the main shaft 2 in an intermittent manner.
A predetermined amount of lubricating oil for lubricating each part accommodated in the transfer case 5 is stored in the transfer case 5. The transfer device 1 of the present embodiment uses a lubricating oil having a relatively low viscosity (for example, SAE viscosity number 75W-90).

トランスファ装置1は、メインシャフト2の一端部2aから入力される前記エンジンの駆動力を、他端部2bに接続される前記後輪側デファレンシャル装置に伝達する。また、前記前輪側デファレンシャル装置に対しては、接続手段2dによってスプロケット2cをメインシャフト2に接続することで、当該メインシャフト2に入力される駆動力を動力伝達チェーン3を介してアウトプットシャフト4に分配する。これによって、トランスファ装置1は、アウトプットシャフト4に接続される前輪側デファレンシャル装置及びメインシャフト2の他端部2bに接続される後輪側デファレンシャル装置の双方に対してエンジンの駆動力を分配する。   The transfer device 1 transmits the driving force of the engine input from one end 2a of the main shaft 2 to the rear wheel side differential device connected to the other end 2b. For the front wheel side differential device, the sprocket 2c is connected to the main shaft 2 by the connecting means 2d so that the driving force input to the main shaft 2 is applied to the output shaft 4 via the power transmission chain 3. Distribute. As a result, the transfer device 1 distributes the driving force of the engine to both the front-wheel differential device connected to the output shaft 4 and the rear-wheel differential device connected to the other end 2 b of the main shaft 2.

また、トランスファ装置1は、当該トランスファ装置1が搭載される自動車の車体下側に配置される。トランスファ装置1のメインシャフト2及びアウトプットシャフト4は、平行に配置されている。この内、メインシャフト2は、その両端がエンジン側及び後輪側に接続されるため、トランスファ装置1は、メインシャフト2がエンジンと後輪側デファレンシャル装置との間に配置される。このため、アウトプットシャフト4は、メインシャフト2よりもさらに車体下側にオフセットして配置される。従って、トランスファ装置1は、アウトプットシャフト4側が車体下側に突出するように車体に配置される。   Further, the transfer device 1 is disposed on the lower side of the vehicle body of the automobile on which the transfer device 1 is mounted. The main shaft 2 and the output shaft 4 of the transfer device 1 are arranged in parallel. Among these, since the both ends of the main shaft 2 are connected to the engine side and the rear wheel side, the transfer device 1 is disposed between the engine and the rear wheel side differential device. For this reason, the output shaft 4 is arranged offset further to the vehicle body lower side than the main shaft 2. Accordingly, the transfer device 1 is disposed on the vehicle body such that the output shaft 4 side protrudes downward from the vehicle body.

アウトプットシャフト4は、動力伝達チェーン3が巻き掛けられたスプロケット6が設けられた本体部4aと、本体部4aの一端に固定されたフランジ部材4bとを有しており、トランスファケース5内に設けられた軸受8によって水平軸線X回りに回転可能に支持されている。また、アウトプットシャフト4は、トランスファケース5に形成されケース内外を連通するハウジング7から、フランジ部材4bがケース外部に突出するように配置されている。アウトプットシャフト4の本体部4aの外径Dは、40mm以上かつ45mm以下に設定されている。本実施形態の外径Dは、41mmに設定されている。   The output shaft 4 includes a main body portion 4a on which a sprocket 6 around which the power transmission chain 3 is wound is provided, and a flange member 4b fixed to one end of the main body portion 4a. The output shaft 4 is provided in the transfer case 5. The bearing 8 is supported so as to be rotatable about a horizontal axis X. Further, the output shaft 4 is arranged so that the flange member 4b protrudes from the housing 7 formed in the transfer case 5 and communicating between the inside and outside of the case. The outer diameter D of the main body 4a of the output shaft 4 is set to 40 mm or more and 45 mm or less. The outer diameter D of this embodiment is set to 41 mm.

上記のように、トランスファケース5内には潤滑油が貯留されているので、この潤滑油がケース外部(大気側)に漏洩するのを防止すると同時にケース内部に大気側の泥水や塵埃が浸入するのを防止するために、回転軸としてのアウトプットシャフト4とハウジング7との間に形成される環状空間には、アウトプットシャフト4とハウジング7との間の環状空間を密封する密封装置10が設けられている。   As described above, since the lubricating oil is stored in the transfer case 5, the lubricating oil is prevented from leaking to the outside of the case (atmosphere side), and at the same time, muddy water and dust on the atmosphere side enter the case. In order to prevent this, a sealing device 10 that seals the annular space between the output shaft 4 and the housing 7 is provided in the annular space formed between the output shaft 4 and the housing 7 as a rotating shaft. ing.

図2は、密封装置10の要部を示す図1の拡大断面図である。図2において、密封装置10は、ハウジング7の端部に固定された第1シール部材20と、ハウジング7に対して相対回転するアウトプットシャフト4に一体回転可能に固定された第2シール部材30とを組み合わせて構成されている。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of FIG. In FIG. 2, the sealing device 10 includes a first seal member 20 fixed to the end of the housing 7, and a second seal member 30 fixed to the output shaft 4 that rotates relative to the housing 7 so as to be integrally rotatable. It is configured by combining.

第1シール部材20は、ハウジング7に固定された第1金属環21と、この第1金属環21に設けられた第1シール本体22とを有している。第1金属環21は、ハウジング7の内周面7aに嵌合固定されている第1円筒部21aと、第1円筒部21aの一端部から径方向内方に延びる環状の固定部21bとを有している。また、第1金属環21は、第1円筒部21aの他端部から径方向外方に延びハウジング7の端面7bに当接している円環部21cと、円環部21cの外周端部から軸方向外方に延びる第2円筒部21dと、第2円筒部21dの軸方向端部から径方向外方に延びる環状部21eとを有している。
なお、本明細書では、軸方向においてトランスファケース5から見てケース外部側に向く方向を軸方向外方、ケース内部側に向く方向を軸方向内方ともいう。
The first seal member 20 includes a first metal ring 21 fixed to the housing 7 and a first seal body 22 provided on the first metal ring 21. The first metal ring 21 includes a first cylindrical portion 21a that is fitted and fixed to the inner peripheral surface 7a of the housing 7, and an annular fixed portion 21b that extends radially inward from one end portion of the first cylindrical portion 21a. Have. Further, the first metal ring 21 extends from the other end portion of the first cylindrical portion 21a to the outer side in the radial direction and comes into contact with the end surface 7b of the housing 7, and from the outer peripheral end portion of the annular portion 21c. A second cylindrical portion 21d extending outward in the axial direction and an annular portion 21e extending radially outward from the axial end of the second cylindrical portion 21d are provided.
In the present specification, the direction toward the outer side of the case when viewed from the transfer case 5 in the axial direction is also referred to as axially outward, and the direction toward the inner side of the case is also referred to as axially inward.

第1金属環21とハウジング7との間は、第1円筒部21aを内周面7aに嵌合固定されることで互いに密接しており、密封性を有している。第1金属環21は、SUS304やSUS430といったステンレス鋼板をプレス加工することによって形成された環状の部材である。このため、例えばSPCC等の冷延鋼板と比較して、耐食性に優れるとともに、材質としての硬さも高いため、後述する各リップが摺接したとしても、第1金属環21自体が早期に摩耗してシール性を低下させることがない。   The first metal ring 21 and the housing 7 are in close contact with each other by fitting and fixing the first cylindrical portion 21a to the inner peripheral surface 7a and have a sealing property. The first metal ring 21 is an annular member formed by pressing a stainless steel plate such as SUS304 or SUS430. For this reason, compared with cold-rolled steel sheets such as SPCC, for example, it has excellent corrosion resistance and high hardness as a material. Therefore, even if each lip described later comes into sliding contact, the first metal ring 21 itself wears early. The sealing performance will not be reduced.

第1シール本体22は、合成ゴムを用いて形成されており、第1金属環21の固定部21bに加硫接着されている。第1シール本体22は、固定部21bの内側側面に沿う基部22aを有している。この基部22aには、固定部21bの先端側から軸方向内方に延びてアウトプットシャフト4の本体部4aの外周面4cに摺接する環状の主リップ(シールリップ)22bと、固定部21bの先端側から軸方向斜め外方に延びてアウトプットシャフト4の外周面4cとの間で隙間を形成する環状の補助リップ22cと、固定部21bから軸方向外方(第2シール部材30側)に延びる環状突起部22dとが形成されている。   The first seal body 22 is formed using synthetic rubber, and is vulcanized and bonded to the fixing portion 21 b of the first metal ring 21. The first seal body 22 has a base portion 22a along the inner side surface of the fixed portion 21b. The base portion 22a includes an annular main lip (seal lip) 22b extending inward in the axial direction from the distal end side of the fixed portion 21b and slidably contacting the outer peripheral surface 4c of the main body portion 4a of the output shaft 4, and the distal end of the fixed portion 21b. An annular auxiliary lip 22c that extends obliquely outward in the axial direction from the side and forms a gap with the outer peripheral surface 4c of the output shaft 4, and extends outward in the axial direction (on the second seal member 30 side) from the fixed portion 21b. An annular protrusion 22d is formed.

主リップ22bの外周面には周溝22b1が形成されており、この周溝22b1には、主リップ22bを外周側から緊迫している環状のばね部材23が装着されている。主リップ22bは、ばね部材23によって緊迫されることで、アウトプットシャフト4の外周面4cに押圧されており、その外周面4cと第1金属環21との間を密封している。   A circumferential groove 22b1 is formed on the outer circumferential surface of the main lip 22b, and an annular spring member 23 that presses the main lip 22b from the outer circumferential side is attached to the circumferential groove 22b1. The main lip 22 b is pressed against the outer peripheral surface 4 c of the output shaft 4 by being pressed by the spring member 23, and seals between the outer peripheral surface 4 c and the first metal ring 21.

また、主リップ22bは、アウトプットシャフト4の外周面4cに対して比較的高い速度で摺接するため、その摩擦によって生じる熱によって劣化するおそれがある。また、トランスファ装置1に用いられる潤滑油は、比較的低粘度であるため、低温下でリップの偏心追随性が低下すると当該リップから潤滑油が漏れ易くなるおそれがある。上記の点を考慮すると、第1シール本体22は、アクリルゴムを用いて形成することが好ましい。アクリルゴムを用いることで、各リップの耐熱性を高めることができることに加え、低温下における偏心追随性を高めることができるからである。   Moreover, since the main lip 22b is in sliding contact with the outer peripheral surface 4c of the output shaft 4 at a relatively high speed, the main lip 22b may be deteriorated by heat generated by the friction. Further, since the lubricating oil used in the transfer device 1 has a relatively low viscosity, there is a risk that the lubricating oil may easily leak from the lip when the eccentricity following property of the lip is lowered at a low temperature. Considering the above points, the first seal body 22 is preferably formed using acrylic rubber. This is because by using acrylic rubber, the heat resistance of each lip can be increased, and the eccentricity following property at a low temperature can be increased.

第1シール本体22の環状突起部22dは、その先端部22d1が、後述する突出部32cの内周面32c1及びその径方向内方の側壁面32c2との間で僅かな隙間となるように形成されており、環状突起部22dと突出部32cとによりラビリンスシールが構成されている。   The annular protrusion 22d of the first seal body 22 is formed such that the tip 22d1 forms a slight gap between an inner peripheral surface 32c1 of a protrusion 32c described later and a radially inner side wall 32c2. The labyrinth seal is constituted by the annular protrusion 22d and the protrusion 32c.

第1シール本体22の基部22aの外周側には、ハウジング7の内周面7aに沿って形成され、内周面7aに密接している密接部22eが形成されている。この密接部22eは、内周面7aに密接することで、その内周面7aと第1金属環21の第1円筒部21aとの間における嵌合による密封性が低下したとしても、ケース内部に泥水が浸入したり、ケース内部の潤滑油が大気側に漏洩したりするのを防止することができる。   A close contact portion 22e formed along the inner peripheral surface 7a of the housing 7 and in close contact with the inner peripheral surface 7a is formed on the outer peripheral side of the base portion 22a of the first seal body 22. Even if the close contact portion 22e is in close contact with the inner peripheral surface 7a and the sealing performance due to the fitting between the inner peripheral surface 7a and the first cylindrical portion 21a of the first metal ring 21 is reduced, It is possible to prevent the muddy water from entering the casing and the lubricating oil inside the case from leaking to the atmosphere side.

第2シール部材30は、アウトプットシャフト4に固定された第2金属環31と、この第2金属環31に設けられた第2シール本体32とを有している。第2金属環31は、冷延鋼板をプレス加工することによって形成された環状の部材である。第2金属環31は、アウトプットシャフト4のフランジ部材4bの外周面に一体回転可能に外嵌固定された円筒部31aと、円筒部31aから径方向外方に延び第1金属環21の円環部21cに対向配置された円環状の本体部31bと、本体部31bの外周端部から第1金属環21側に延びて第1金属環21の第2円筒部21dの外周側を覆う外覆部31cとを有している。   The second seal member 30 has a second metal ring 31 fixed to the output shaft 4 and a second seal body 32 provided on the second metal ring 31. The second metal ring 31 is an annular member formed by pressing a cold rolled steel sheet. The second metal ring 31 includes a cylindrical portion 31a that is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the flange member 4b of the output shaft 4, and an annular ring of the first metal ring 21 that extends radially outward from the cylindrical portion 31a. An annular main body 31b disposed opposite to the portion 21c, and an outer covering that extends from the outer peripheral end of the main body 31b toward the first metal ring 21 and covers the outer peripheral side of the second cylindrical portion 21d of the first metal ring 21 Part 31c.

第2金属環31の外覆部31cは、第1金属環21の環状部21eの外周端部との間で僅かな隙間を置いて、第2円筒部21dの外周側を覆っている。これにより、外覆部31cは、環状部21eとの間でラビリンスシールを構成している。   The outer covering portion 31c of the second metal ring 31 covers the outer peripheral side of the second cylindrical portion 21d with a slight gap between the outer peripheral end portion of the annular portion 21e of the first metal ring 21. Thereby, the outer cover part 31c comprises the labyrinth seal between the annular parts 21e.

第2金属環31とアウトプットシャフト4との間は、円筒部31aをフランジ部材4bの外周面に外嵌固定させることで互いに密接しており、密封性を有している。第2金属環31は、比較的加工性のよいSPCC等の冷延鋼板を用いて形成されているが、第1金属環21と同様にSUS304やSUS430といった耐食性の高いステンレス鋼板を用いることもできる。   The second metal ring 31 and the output shaft 4 are in close contact with each other by fixing the cylindrical portion 31a to the outer peripheral surface of the flange member 4b, and have a sealing property. The second metal ring 31 is formed using a cold-rolled steel plate such as SPCC having relatively good workability, but a stainless steel plate having high corrosion resistance such as SUS304 or SUS430 can also be used in the same manner as the first metal ring 21. .

第2シール本体32は、合成ゴム(例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR))を用いて形成された部材であり、第2金属環31の本体部31bに加硫接着されている。第2シール本体32は、本体部31bの内側面及び円筒部31aの外周面に沿う厚肉の基部32aを有している。この基部32aには、その外周端部から軸方向内方へ径方向斜め外方に延びて第1金属環21の第2円筒部21dの内周面に摺接する環状のダストリップ32bと、基部32aの側面から軸方向内方に環状に突出した突出部32cと、この突出部32cの先端部からさらに軸方向内方へ径方向斜め外方に延び第1金属環21の円環部21cの外側面に摺接する環状のサイドリップ32dとが形成されている。これにより、ダストリップ32b及びサイドリップ32dは、第1金属環21と第2金属環31との間を密封している。   The second seal body 32 is a member formed using synthetic rubber (for example, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR)), and is attached to the body portion 31 b of the second metal ring 31. It is vulcanized and bonded. The second seal main body 32 has a thick base portion 32a along the inner surface of the main body portion 31b and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31a. The base portion 32a includes an annular dust strip 32b that extends obliquely outward in the radial direction axially inward from the outer peripheral end portion thereof and slidably contacts the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 21d of the first metal ring 21, and a base portion A projecting portion 32c projecting annularly inward in the axial direction from the side surface of 32a, and an annular portion 21c of the first metal ring 21 extending radially outward from the tip end portion of the projecting portion 32c inward in the axial direction. An annular side lip 32d slidably contacting the outer surface is formed. Thereby, the dust lip 32 b and the side lip 32 d seal the space between the first metal ring 21 and the second metal ring 31.

ダストリップ32bは、基部32aの外周端部から軸方向内方へ径方向斜め外方に延び、さらにその先端部が軸方向外方に向くように折り返すことで断面C形に形成されて、第1金属環21の第2円筒部21dの内周面に摺接している。このようにダストリップ32bを断面C形に形成することで、ハウジング7に対するアウトプットシャフト4の偏心量が過大になったとしても、ダストリップ32bによるアウトプットシャフト4に対する反力を低く抑えることができ、当該密封装置10の回転抵抗が増加するのを抑えることができるとともに、ダストリップ32bが過度に摩耗するのを防止することができる。   The dust lip 32b extends from the outer peripheral end of the base portion 32a radially inward in the axial direction and is folded back so that the tip end faces outward in the axial direction. The metal ring 21 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 21d. Thus, by forming the dust lip 32b in a C-shaped cross section, even if the eccentric amount of the output shaft 4 with respect to the housing 7 becomes excessive, the reaction force against the output shaft 4 by the dust lip 32b can be kept low. An increase in the rotational resistance of the sealing device 10 can be suppressed, and the dust lip 32b can be prevented from being excessively worn.

ダストリップ32bは、サイドリップ32dよりも径方向外方に離反して配置されている。具体的には、サイドリップ32dにおける第1金属環21の円環部21cとの摺接部分と、ダストリップ32bにおける第1金属環21の第2円筒部21dとの摺接部分との径方向の離反距離Lが、2.5mm以上かつ5.0mm以下に設定されている。本実施形態における離反距離Lは、5.0mmに設定されている。   The dust lip 32b is arranged farther outward in the radial direction than the side lip 32d. Specifically, the radial direction of the sliding contact portion of the side lip 32d with the annular portion 21c of the first metal ring 21 and the sliding contact portion of the first metal ring 21 with the second cylindrical portion 21d of the dust lip 32b. Is set to 2.5 mm or more and 5.0 mm or less. The separation distance L in this embodiment is set to 5.0 mm.

なお、前記離反距離Lを、2.5mm以上かつ5.0mm以下に設定したのは、2.5mm未満であれば、泥水がサイドリップ32dの径方向内方に浸入するのを防止するという効果が低下するためであり、5.0mmを超えると、第2金属環31の外覆部31cの外周端が他部材であるトランスファケース5に当接する場合があるためである。   The separation distance L is set to 2.5 mm or more and 5.0 mm or less if the distance L is less than 2.5 mm, and the effect of preventing muddy water from entering inward in the radial direction of the side lip 32d. This is because the outer peripheral end of the outer cover portion 31c of the second metal ring 31 may come into contact with the transfer case 5 which is another member when the thickness exceeds 5.0 mm.

次に、上記実施形態に係る密封装置10の効果を検証するために、本発明者らが行った検証試験の結果について説明する。
本試験に供した密封装置としては、図2に示した密封装置において第1シール部材20を取り除いた状態、つまり第2シール部材30のみとした状態を実施例品として用い、比較例品としては、図5に示す従来の密封装置を用いた。
Next, in order to verify the effect of the sealing device 10 according to the above embodiment, the result of a verification test performed by the present inventors will be described.
As the sealing device used for this test, the state where the first seal member 20 was removed in the sealing device shown in FIG. 2, that is, the state where only the second seal member 30 was used was used as an example product, and as a comparative example product, The conventional sealing device shown in FIG. 5 was used.

試験方法としては、所定の混合比で水と試験用ダスト(JIS規格品)とを混合した泥水を泥水槽に貯留し、その泥水槽内において回転軸(アウトプットシャフト4)を低速(回転速度=560回転/分)で回転させる。そして、密封装置10のサイドリップ32dの径方向内方に泥水が浸入するまでの時間を泥水密封時間として測定し、その泥水密封時間を実施例品と比較例品とで比較することにより耐泥水性の評価を行った。   As a test method, mud mixed with water and test dust (JIS standard product) at a predetermined mixing ratio is stored in a mud tank, and the rotating shaft (output shaft 4) is driven at low speed (rotation speed = 560 rpm). Then, the time until the muddy water enters the radial direction inward of the side lip 32d of the sealing device 10 is measured as the muddy water sealing time, and the muddy water sealing time is compared between the example product and the comparative example product. Sexuality was evaluated.

図3は、耐泥水性の試験結果を示すグラフである。図において、比較例品では72時間で泥水が浸入したのに対して、実施例品では680時間を経過しても泥水が浸入することはなかった。この結果より、実施例品の耐泥水性が飛躍的に向上していることが分かる。   FIG. 3 is a graph showing the mud water resistance test results. In the figure, the muddy water infiltrated in 72 hours in the comparative product, whereas the muddy water did not infiltrate even in 680 hours in the example product. From this result, it can be seen that the muddy water resistance of the example products is dramatically improved.

以上、本実施形態の密封装置10によれば、サイドリップ32dにおける第1金属環21との摺接部分と、ダストリップ32bにおける第1金属環21との摺接部分との径方向の離反距離Lを2.5mm以上かつ5.0mm以下に設定しているため、第2シール部材30が他部材であるトランスファケース5と干渉することなく、ダストリップ32bの摺接部分をサイドリップ32dの摺接部分に対して径方向外方に離反させることができる。   As described above, according to the sealing device 10 of the present embodiment, the radial separation distance between the sliding contact portion with the first metal ring 21 in the side lip 32d and the sliding contact portion with the first metal ring 21 in the dust lip 32b. Since L is set to 2.5 mm or more and 5.0 mm or less, the second seal member 30 does not interfere with the transfer case 5 which is another member, and the sliding contact portion of the dust lip 32b is slid on the side lip 32d. The contact portion can be separated radially outward.

これにより、アウトプットシャフト4の回転中にダストリップ32bとサイドリップ32dとの間に浸入した泥水が、アウトプットシャフト4の回転を停止させたときに、重力によってダストリップ32bの周面等を伝って、図4のクロスハッチング部分で示すように、第1金属環21におけるサイドリップ32dとの摺接部分よりも下側で堆積する。したがって、アウトプットシャフト4の回転を停止させたときに泥水が重力によって第1金属環21の下側に堆積しても、その堆積した泥水がサイドリップ32dの径方向内方に浸入するのを抑制することができる。   As a result, when the output shaft 4 rotates, the muddy water that has entered between the dust lip 32b and the side lip 32d travels along the circumferential surface of the dust lip 32b by gravity when the output shaft 4 stops rotating. As shown by the cross-hatched portion in FIG. 4, the first metal ring 21 is deposited below the sliding contact portion with the side lip 32d. Therefore, even if muddy water accumulates under the first metal ring 21 due to gravity when the rotation of the output shaft 4 is stopped, the accumulated muddy water is prevented from entering inward in the radial direction of the side lip 32d. can do.

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記実施形態の密封装置10は、トランスファ装置1のアウトプットシャフト4とハウジング7との間を密封するものとして例示したが、メインシャフト2の両端側とトランスファケース5との間を密封するものに適用することもできるし、デファレンシャル装置のインプットシャフトやアウトプットシャフトとデファレンシャルケースとの間を密封するものに適用することもできる。   The present invention is not limited to the above embodiments. The sealing device 10 of the above embodiment is exemplified as a seal between the output shaft 4 and the housing 7 of the transfer device 1, but is applied to a device that seals between the both end sides of the main shaft 2 and the transfer case 5. It can also be applied, and it can also be applied to a device that seals between the differential shaft and the input shaft or output shaft of the differential device.

4:アウトプットシャフト(回転軸)、7:ハウジング、10:密封装置、21:第1金属環、22:第1シール部材、22b:主リップ(シールリップ)、30:第2シール部材、31:第2金属環、32b:ダストリップ、32d:サイドリップ、D:外径、L:離反距離、X:水平軸線   4: output shaft (rotating shaft), 7: housing, 10: sealing device, 21: first metal ring, 22: first seal member, 22b: main lip (seal lip), 30: second seal member, 31: Second metal ring, 32b: Dustrip, 32d: Side lip, D: Outer diameter, L: Separation distance, X: Horizontal axis

Claims (1)

ハウジングに設けられる第1シール部材と、外径が40mm以上かつ45mm以下の回転軸に対してその水平軸線回りに一体回転可能に設けられる第2シール部材とを備え、
前記第1シール部材は、前記ハウジングに固定される第1金属環と、前記第1金属環に設けられ前記回転軸の外周面に摺接するシールリップとを有し、
前記第2シール部材は、前記回転軸に固定される第2金属環と、前記第2金属環に設けられ前記第1金属環に摺接するサイドリップと、前記サイドリップの径方向外方において前記第1金属環に摺接するダストリップとを有する密封装置であって、
前記サイドリップにおける前記第1金属環との摺接部分と、前記ダストリップにおける前記第1金属環との摺接部分との径方向の離反距離が、2.5mm以上かつ5.0mm以下に設定されていることを特徴とする密封装置。
A first seal member provided in the housing, and a second seal member provided so as to be integrally rotatable around a horizontal axis with respect to a rotation shaft having an outer diameter of 40 mm or more and 45 mm or less,
The first seal member has a first metal ring fixed to the housing, and a seal lip provided on the first metal ring and in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation shaft,
The second seal member includes a second metal ring fixed to the rotation shaft, a side lip provided on the second metal ring and in sliding contact with the first metal ring, and radially outward of the side lip. A sealing device having a dust strip in sliding contact with the first metal ring,
A radial separation distance between a sliding contact portion with the first metal ring in the side lip and a sliding contact portion with the first metal ring in the dust lip is set to 2.5 mm or more and 5.0 mm or less. The sealing device characterized by being made.
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