JP7090319B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングと、該ハウジングに設けられた軸孔に挿通される回転部材との間を密封する密封装置に関する。

上述のような密封装置は、ハウジングと回転部材との間に形成される隙間からオイル等の密封対象流体の漏出を防止するために、回転部材に摺動させるリップを備えている。リップの回転部材に対する摺動部に、塵埃等の異物が侵入すると、異物が摺動部に噛み込み、リップの摩耗が促進され、オイル漏れの要因になってしまう。また複数のリップを備えた密封装置の場合は、リップ間が負圧になるとリップが回転部材の周面にはりつき、摩擦熱の発生、摺動トルクの増加、密封性能及び耐久性が低下する等、様々な問題が生じる。

下記特許文献１には、オイル漏れを防ぐ主リップと、主リップの外側に外部からの異物の侵入を防ぐダストリップとを備えたオイルシールに関し、ダストリップと回転軸の周面との間に微小の隙間を持たせたものが開示されている。
また下記特許文献２には、下記特許文献１と同じく２つのリップを備えた密封装置に関し、ダストリップに相当するサブリップのリップ端の外径面に、複数の環状突起が軸方向に並んで設けたものが開示されている。

実開昭６２－１７２８５８号公報 特開２００９－２５７４８５号公報

上記特許文献１及び上記特許文献２は、ダストリップと回転部材との間に隙間が形成されるので、ダストリップの回転部材の周面へのはりつきは防止されるが、このはりつきを防ぐための隙間から異物が侵入してしまい、噛み込みが生じることを十分に抑制できるとはいえない。

本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、摺動トルクを低減し密封性能の寿命を長期化できる上、大気側からの異物の侵入を抑制できる密封装置を提供することを目的としている。

本発明に係る密封装置は、ハウジングと、該ハウジングに設けられた挿通孔に挿通される回転部材との間を密封する密封装置において、密封対象流体をシールするための環状の第１リップと、前記第１リップに対して大気側に配置されて該大気側からの異物の侵入を抑制するとともに、前記回転部材に向って延出する環状の第２リップと、を備え、前記第２リップは、前記回転部材の周面に対して所定の隙間を空けた状態で前記回転部材の周面に対向する円筒部を備え、前記円筒部は、その軸方向の長さが前記隙間以上とされ、かつ前記回転部材の周面に向けて突出した複数の第１ガイド突部を備え、前記複数の第１ガイド突部は、３以上の奇数個であり、これらの第１ガイド部が前記隙間と同等の間隔を空けて配列されていることで、最も大気側の第１ガイド突部と最も密封対象流体側の第１ガイド突部との間隔を前記隙間の偶数倍としたことを特徴とする。

本発明に係る密封装置は、上述の構成としたことで、摺動トルクを低減し密封性能の寿命を長期化できる上、大気側からの異物の侵入を抑制できる。

本発明に係る密封装置の第１実施形態であって、密封装置がオイルシールとして装着された状態を模式的に示す部分破断縦断面図である。 同実施形態に係る密封装置が装着対象に装着された状態を一部拡大して模式的に示す部分破断縦断面図である（図１の部分拡大図）。 （ａ）及び（ｂ）は、同実施形態に係る密封装置の変形例を示す図であり、装着対象に装着された状態を一部拡大して模式的に示す部分破断縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、同実施形態に係る密封装置のさらなる変形例を示す図であり、装着対象に装着された状態を一部拡大して模式的に示す部分破断縦断面図である。 本発明に係る密封装置の第２実施形態であって、密封装置が装着される軸受装置の一例を示す概略的縦断面図である。 図５のＸ部の拡大図であって、装着対象に装着された状態を一部拡大して模式的に示す部分破断縦断面図である。 図５のＹ部の拡大図であって、装着対象に装着された状態を一部拡大して模式的に示す部分破断縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
本実施形態に係る密封装置４は、ハウジング３と、該ハウジング３に設けられた挿通孔３０に挿通される回転部材７との間を密封するものである。密封装置４は、オイルやグリース等の密封対象流体をシールするための環状の第１リップ８０と、第１リップ８０に対して大気側に配置されて該大気側からの異物の侵入を抑制するとともに、回転部材７に向って延出する環状の第２リップ８１と、を備えている。第２リップ８１は、回転部材７の外周面７ａに対して所定の隙間Ｈを空けた状態で回転部材７の外周面７ａに対向する円筒部８１ａが形成され、円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬが、隙間Ｈ以上に形成されている。以下、詳述する。

＜第１実施形態＞
まずは本発明の第１実施形態について、図１～図４を参照しながら説明する。第１実施形態では、密封装置４Ａがオイルシールとして適用された例を説明する。
図１は、自動車用エンジンにおけるオイルパン１とシリンダブロック２との合わせ部を示している。オイルパン１は、シリンダブロック２の下端部に不図示のボルトによって締結一体に取り付けられ、オイルパン１とシリンダブロック２とにより、機械運動機構部（不図示）及びオイルを収容するハウジング３が構成され、オイルパン１とシリンダブロック２との合わせ部にクランクシャフト７を導出するための挿通孔３０が形成されている。
挿通孔３０はオイルパン１側に形成される半円形の孔壁３０ａと、シリンダブロック２側に形成される半円形の孔壁３０ｂとにより構成されている。クランクシャフト７は、コンロッド及びピストンピンを介してピストン（いずれも不図示）に連結され、ピストンの上下往復動がクランクシャフト７の軸Ｌ１回りの回転（軸回転）に変換され、これらにより機械運動機構部が構成される。クランクシャフト７は、不図示の軸受を介してシリンダブロック２に軸回転可能に支持され、挿通孔３０より出力軸として導出される。

本実施形態の密封装置４Ａは、機械運動機構部及びオイルを収容するハウジング３とクランクシャフト７との間に設けられて、ハウジング３に収容されたオイルの漏出を抑制するものである。
密封装置４Ａは、ハウジング３に取付けられる芯金５と、芯金５に固着される環状のシール部８とを備える。
芯金５は、円筒部５０と、第１起立部５１と、傾斜部５２と、第２起立部５３とを有している。円筒部５０は、オイルパン１側の孔壁３０ａ及びシリンダブロック２側の孔壁３０ｂに嵌合される。第１起立部５１は円筒部５０の密封対象流体側の一端部から内径側に延びるように形成されている。傾斜部５２は第１起立部５１の内径側の一端部から大気側に斜め方向に延びるように形成されている。第２起立部５３は傾斜部５２の大気側の一端部から内径側に延びるように形成されている。円筒部５０とハウジング３との間には、外周シール部８３が介在するように配されている。これにより、芯金５とハウジング３との間に外周シール部８３が弾性的に圧縮した状態で介在しハウジング３に芯金５が嵌合されるので、芯金５とハウジング３との間に隙間が生じず、密封性がよい。

シール部８は、ゴム等の弾性体からなる環状体で、芯金５に対して加硫接着されることで一体成型されている。シール部８は、第１リップ８０と、第２リップ８１とを有している。シール部８は、芯金５の主に密封対象流体側に配される。具体的には、円筒部５０の外周側には外周シール部８３が配されている。そして、芯金５の第１起立部５１及び傾斜部５２の密封対象流体側には、被覆部８４が配され、その内径側には、第１リップ８０が形成されている。さらに、第１リップ８０よりも大気側には第２リップ８１が形成されており、第２起立部５３の端部は大気側まで回り込んで配された回り込み部８５が設けられている。

第１リップ８０は、内径側に向かいつつ密封対象流体側に延びるラジアルリップであるとともに、密封対象流体であるオイルをシールするために設けられたリップとして主機能を有する。第１リップ８０の先端部８０ａは、ハウジング３の内部に向けて縮径し、ハウジング３内のオイルの漏出を抑制するように形成されている。第１リップ８０には、大気側に位置する内径側周面に、図示しないねじ溝が形成されており、第１リップ８０は、クランクシャフト７の回転時に、大気側に向かおうとするオイルをハウジング３内に押し戻すポンピング作用を発揮するように構成されている。第１リップ８０の先端部８０ａの最も内径側は、クランクシャフト７の外周面７ａに締め代をもって弾接する摺動部８０ａａである。第１リップ８０は、その外周面に外装されたコイルばね８２によって、クランクシャフト７に押し付けられ、ハウジング３内のオイルをシールしている。具体的には、コイルばね８２は、第１リップ８０の先端部８０ａを縮径方向に締め付けるように付勢する。上述の機械運動機構部の作動によって、クランクシャフト７が軸回転すると、第１リップ８０は、クランクシャフト７の外周面７ａに弾性的に相対した状態で摺接する。これにより、ハウジング３内に収容されているオイルの大気側への漏出が抑制される。

図２は、図１に示す密封装置４Ａの第１リップ８０及び第２リップ８１を拡大した図である。
第２リップ８１は、第１リップ８０より大気側に配置され、クランクシャフト７に向って延出して形成されたダストリップである。つまり、第２リップ８１は、軸方向において第１リップ８０とは反対側に延びるとともに、大気側から侵入するダスト等の異物が、第１リップ８０に到達することを抑制するために設けられている。第２リップ８１は、クランクシャフト７の外周面７ａに摺接せず、図２に示すように所定の隙間Ｈを空けた状態に設けられる。このように第２リップ８１は、クランクシャフト７に対して隙間Ｈを空けて配されているので、第１リップ８０がポンピング作用を発揮しても、第１リップ８０と第２リップ８１との間の空間が負圧になることがない。したがって、第２リップ８１がクランクシャフト７の外周面７ａにはりつくことがなく、摩擦熱の発生や摺動トルクの増加を抑制できる。

第２リップ８１は、クランクシャフト７の外周面７ａに対向するとともに、クランクシャフト７の軸Ｌ１に平行な円筒部８１ａを備え、円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬが、隙間Ｈ以上に形成されている。隙間Ｈは、円筒部８１ａの内径面８１ａｂからクランクシャフト７の外周面７ａまでの距離を言い、第１ガイド突部８１ａａの先端部とクランクシャフト７の外周面７ａとの距離は隙間Ｈより小さくなる。円筒部８１ａの構造、形状等は特に限定されないが、後記するようにクランクシャフト７の回転数が一定数になれば、円筒部８１ａをその軸方向の長さＬが隙間Ｈ以上に形成することで、隙間Ｈにテイラー渦が発生することがわかっている。そして円筒部８１ａの内径面８１ａｂとクランクシャフト７の外周面７ａとの間にテイラー渦が形成されるので、テイラー渦が障壁となって、隙間Ｈへの異物の侵入を抑制することができる。よって、異物が大気側から第２リップ８１の隙間Ｈを通過し、密封対象流体側の第１リップ８０に異物が達する量を抑制できる。そしてこのように第１リップ８０に達する異物の量を抑制できれば、異物が第１リップ８０の摺動部に噛み込まれて摩耗することを抑制できるので、密封性能の長寿命化を図ることができる。
第２リップ８１の円筒部８１ａの軸方向の長さＬは、第２リップ８１の形状によって様々であるが、本実施形態では、最も大気側に設けられた第１ガイド突部８１ａａと最も密封対象流体側に設けられた第１ガイド突部８１ａａとの軸方向の距離を第２リップ８１の円筒部８１ａの軸方向の長さＬとする。

ここで、テイラー渦とは、クランクシャフト７の周方向に巻きつくように発生する周期的な渦列のことである。例えばクランクシャフト７の軸径が８０ｍｍで、隙間Ｈが１．３ｍｍの場合、クランクシャフト７の回転数が１０００～１３００ｒ／ｍになるとテイラー渦が発生する。そして、クランクシャフト７の回転数が１３００～１５００ｒ／ｍに達する頃には、発生したテイラー渦の渦流が安定した状態になる。図２等において、第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａ間に記載された矢印がテイラー渦を示している。

上述のように隙間Ｈと円筒部８１ａの軸方向の長さＬを規定すれば、テイラー渦を発生させることはできるが、円筒部８１ａの内径面８１ａｂに形成された第１ガイド突部８１ａａの形成個数や間隔を調整することで、規則的で安定した渦流のテイラー渦を意図的に発生させ易くすることができる。
ここに示すように第２リップ８１の円筒部８１ａは、複数の第１ガイド突部８１ａａと、第２ガイド突部８１ｂと、先端角部８１ｃとを有している。複数の第１ガイド突部８１ａａは、クランクシャフト７の外周面７ａに向けて突出している。複数の第１ガイド突部８１ａａは、それぞれ同様な形状に形成されている。図２に示す例では、第１ガイド突部８１ａａを３個とし、隙間Ｈと間隔ＤはＨ≒Ｄの関係にある。また、隣り合う第１ガイド突部８１ａａ間の間隔Ｄは全ての箇所において等しい。最も大気側の第１ガイド突部８１ａａと最も密封対象流体側の第１ガイド突部８１ａａとの間隔Ｌが隙間Ｈの偶数倍となることを目安に第２リップ８１の設計を行えば、図２に示すような安定した渦流のテイラー渦Ｔ２，Ｔ３を発生させることができる。

上述のように設けられた第１ガイド突部８１ａａにより、テイラー渦Ｔ２，Ｔ３の渦流が所定の向きに案内されるため、テイラー渦Ｔ２，Ｔ３は安定する。第２ガイド突部８１ｂは、第２リップ８１と第１リップ８０との間に設けられ、円筒部８１ａよりもクランクシャフト７側に突出しないように形成されている。具体的には、第２ガイド突部８１ｂは、第２リップ８１の基端側内周面に設けられている。第２ガイド突部８１ｂは、最も密封対象流体側の第１ガイド突部８１ａａから隙間Ｈよりも大きく離れている。この第２ガイド突部８１ｂによれば、異物が第２リップ８１とクランクシャフト７の外周面７０ａとの間を通過して密封対象流体側に向う経路に、テイラー渦Ｔ４，Ｔ５（図２参照）を安定的に発生させることができる。

第２リップ８１の大気側の先端角部８１ｃは、大気側に向うにつれて拡径する曲面状の傾斜面８１ｃａとされている。このように先端角部８１ｃが傾斜面８１ｃａとなるように形成されていれば、第２リップ８１の大気側の先端角部８１ｃとクランクシャフト７の外周面７ａとの間にテイラー渦Ｔ１を発生させることができる。テイラー渦Ｔ１は、異物が第２リップ８１の円筒部８１ａとクランクシャフト７の外周面７ａとの隙間Ｈに入り込む前に、異物の侵入を抑制する空気流れとなる。

以上の構成によれば、クランクシャフト７が一定の回転数に達すると、第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａ間に矢印方向のテイラー渦Ｔ２，Ｔ３が発生し、これに伴いテイラー渦Ｔ２に隣接する大気側にもテイラー渦Ｔ１が発生する。テイラー渦Ｔ１は大気側に異物を誘導する方向（図２のＴ１矢印方向参照）の渦流になるので、異物の侵入口となる先端角部８１ｃの隙間箇所で異物の侵入を効果的に抑制することができる。またテイラー渦Ｔ３に隣接して密封対象流体側にもテイラー渦Ｔ４が発生する。そして第２ガイド突部８１ｂによって、第２リップ８１と第１リップ８０との間にテイラー渦Ｔ４とは渦流の方向が異なるテイラー渦Ｔ５が発生する。これにより、異物が第２リップ８１の円筒部８１ａとクランクシャフト７の外周面７０ａとの間を通過したとしても、第１リップ８０に向うまでの経路にテイラー渦Ｔ４，Ｔ５が発生しているため、テイラー渦Ｔ５によって異物を大気側へ戻す作用が働き、異物が第１リップ８０の摺動部８０ａａに達することを抑制できる。

第１ガイド突部８１ａａの構成は図例に限定されず、図２に示すように断面が緩やかな湾曲形状としてもよいし、略三角山形状であってもよい。また第１ガイド突部８１ａａは、周方向に沿って連続して環状に設けられる方がテイラー渦を安定して規則的に発生させるという観点からは望ましいが、断続的に設けられる第１ガイド突部８１ａａを除外するものではない。以下では、第１ガイド突部８１ａａのさらに異なる例について説明する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１ガイド突部８１ａａの形成個数が図２の例とは異なる変形例を示している。図２と共通する箇所は共通の符号を付し、共通する箇所の説明は省略する。
第１ガイド突部８１ａａの形成個数は特に限定されず、図３（ａ）に示すように第１ガイド突部８１ａａを３以上の奇数個とし、最も大気側の第１ガイド突部８１ａａと最も密封対象流体側の第１ガイド突部８１ａａとの間隔Ｌが隙間Ｈの偶数倍としてもよい。ここに示すように第１ガイド突部８１ａａを２ｎ＋１個設け、隙間Ｈと同等の間隔Ｄを空けて設けるようにしてもよい。この場合、図３（ａ）では、隙間Ｈと長さＬはＬ≒２ｎＨの関係になる。
以上の構成によれば、第２リップ８１の大きさ・形状に応じた望ましい位置に複数の第１ガイド突部８１ａａを設けることで、テイラー渦が発生する位置及び個数の安定化を図ることができる。
なお、図３（ａ）では第２ガイド突部８１ｂが設けられていない例を示している。図３（ａ）のように多数のテイラー渦を発生させる構成とすれば、障壁が増えることになるため、第２ガイド突部８１ｂを省略してもよい。

図３（ｂ）では第１ガイド突部８１ａａが設けられていない例を示している。図３（ｂ）のように、円筒部８１ａの軸方向の長さＬが、隙間Ｈ以上に形成されていれば、第１ガイド突部８１ａａを省略してもよい。この場合、円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬがＬ≒２ｎＨの関係となるように形成すると好ましい。第１ガイド突部８１ａａが存在しなくてとも、クランクシャフト７が所定の回転数に達すれば、円筒部８１ａとクランクシャフト７との間にテイラー渦が発生し、異物の侵入が抑制されるようになる。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、回転部材側にもテイラー渦発生のためのガイド凹部７ｂ、６０ａを形成した例を示している。図２と共通する箇所は共通の符号を付し、共通する箇所の説明は省略する。
図４（ａ）はクランクシャフト７の外周面７ａに複数のガイド凹部７ｂが形成されている。ガイド凹部７ｂの形成位置は、隣り合う第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａ間の空間に対向して形成されている。そして、隣り合う第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａの間の空間とガイド凹部７ｂとで形成された空間には、テイラー渦を安定して発生させることができる。この例においても、第１ガイド突部８１ａａ等の形成位置や形成個数は限定されず、ガイド凹部７ｂは、第１ガイド突部８１ａａの形成位置に対応して形成される。

図４（ｂ）は、クランクシャフト７の外周面７ａに金属環６が嵌合され、その金属環６の嵌合部６０に、ガイド凹部６０ａが形成された例である。金属環６は大気側からの異物の侵入を抑制するために設けられ、断面略Ｌ字状に形成されている。金属環６は、クランクシャフト７の外周面７ａに嵌合される嵌合部６０と、嵌合部６０の大気側一端部から略垂直方向に折曲形成された鍔部６１とを備えている。図４（ｂ）に示す例も、ガイド凹部６０ａが隣り合う第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａの間の空間に対向して形成され、隣り合う第１ガイド突部８１ａａ，８１ａａの間の空間とガイド凹部７ｂとで形成された空間にはテイラー渦が安定して発生する。
以上によれば、金属環６によって異物侵入を抑制している上に、隙間Ｈにテイラー渦を発生させる構造になっているので、一層、効果的に異物侵入を抑制でき、密封装置４Ａの密封性能の長寿命化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について、図５～図７を参照しながら説明する。第２実施形態では、密封装置４Ｂ，４Ｃが軸受ユニット用密封装置として適用された例を説明する。第１実施形態と共通する部分には、可能な限り同一の符号を付し、その構成及び作用・効果等の説明は割愛する。

図５は、自動車の車輪（不図示）を軸回転可能に支持する軸受ユニット１０を示す。この軸受ユニット１０は、大略的に、外輪１１と、ハブ輪７０と、ハブ輪７０の車体側に嵌合一体とされる内輪部材７１と、外輪１１とハブ輪７０及び内輪部材７１との間に介装される２列の転動体（ボール）１４…とを含んで構成される。この例では、外輪１１は、自動車の車体（不図示）に固定され、ハウジング３を構成する。ハブ輪７０及び内輪部材７１が内側部材としての内輪７を構成し、回転部材とされ、外輪１１に設けられる挿通孔３０に挿通される。また、ハブ輪７０にはドライブシャフト１６が同軸的にスプライン嵌合され、ドライブシャフト１６は等速ジョイント１５を介して不図示の駆動源（駆動伝達部）に連結される。ドライブシャフト１６はナット１６ａによって、ハブ輪７０と一体化され、ハブ輪７０のドライブシャフト１６からの抜脱が防止されている。内輪７（ハブ輪７０及び内輪部材７１）は、外輪１１に対して、軸Ｌ２回りに回転可能な回転部材とされ、外輪１１と、内輪７とにより、相対的に回転する２部材が構成され、該２部材間に環状の軸受空間Ｓが形成される。軸受空間Ｓ内には、２列の転動体１４…が、リテーナ１４ａに保持された状態で、外輪１１の軌道輪１１ａ、ハブ輪７０及び内輪部材７１の軌道輪７０ｅ，７１ｂを転動可能に介装されている。ハブ輪７０は、円筒形状のハブ輪本体７０ｂと、ハブ輪本体７０ｂより立上基部７０ｃを介して径方向外側に延出するよう形成されたハブフランジ７０ｄを有し、ハブフランジ７０ｄにボルト１７及び不図示のナットによって車輪が取付固定される。以下において、軸Ｌ２方向に沿って車輪に向く側（図５において左側）を車輪側、車体に向く側（図５において右側）を車体側と言う。
なお、第１実施形態では、回転部材としてクランクシャフトに「７」の符号を付したので、第２実施形態における回転部材となる内輪に符号「７」を付している。

軸受空間Ｓの軸Ｌ２方向に沿った両端部であって、外輪１１と内輪部材７１、及び外輪１１とハブ輪７０との間には、密封装置４Ｂ，４Ｃが装着され、軸受空間Ｓの軸Ｌ２方向に沿った両端部が密封される。これら密封装置４Ｂ，４Ｃによって、軸受空間Ｓ内への泥水等の侵入や軸受空間Ｓ内に充填される密封対象流体である潤滑剤（グリース等）の外部への漏出が防止される。
密封装置４Ｂ，４Ｃのうち、以下ではまず図６で車体側の密封装置４Ｂに本発明を適用した例を説明する。

図６を参照しながら、密封装置４Ｂを説明する。図６は、図５におけるＸ部の拡大図である。密封装置４Ｂは、外輪１１に嵌合される円筒部２００を有した芯金２０と、芯金２０に固着されるシール部２１と、内輪部材７１に嵌合されるスリンガ９０とを備えている。
芯金２０は、外輪１１の車体側内径面１１ｂに内嵌される円筒部２００と、円筒部２００の軸受空間Ｓ側の端部２００ａから内径側に延びる内向鍔部２０１とを有している。スリンガ９０は、内輪部材７１の外周面７１ａに外嵌されるスリンガ円筒部９００と、スリンガ円筒部９００の軸受空間Ｓとは反対側の端部９００ａから外径側に延びる外向鍔部９０１とを有している。芯金２０及びスリンガ９０は、鋼板をプレス加工することにより断面が略Ｌ字状に形成され、これらを互いに対向して組み合わせることでいわゆるパックシールを構成している。

シール部２１は、ゴム等の弾性体からなり、芯金２０に対して加硫接着されることで一体成型されている。シール部２１は、シールリップ基部２１０と、シールリップ基部２１０から延出されるとともに最も大気側に設けられたリップ部２１１と、リップ部２１１よりも内径側に設けられ大気側に向って延びる第２リップ８１と、密封対象流体側に向って延びる第１リップ８０とを有している。これらリップ部２１１、第１リップ８０、第２リップ８１の個数や形状は図例に限定されない。円筒部８１ａの内径面８１ａｂは、スリンガ９０のスリンガ円筒部９００に対して所定の隙間Ｈを空けた状態で形成されている。そして、円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬが、隙間Ｈ以上に形成されている。また円筒部８１ａに複数の第１ガイド突部８１ａａ、第２ガイド突部８１ｂ及び先端角部８１ｃを有している点も第１実施形態と同様である。図６の例も第１実施形態の図２の例と同様に第１ガイド突部８１ａａを３個とし、隙間Ｈと同等の間隔Ｄを空けて設けられている。よって、この場合、隙間Ｈと間隔ＤはＨ≒Ｄの関係にある。また最も大気側の第１ガイド突部８１ａａと最も密封対象流体側の第１ガイド突部８１ａａとの間隔Ｌが隙間Ｈのおよそ２倍を目安に第２リップ８１の設計を行えば、安定した渦流のテイラー渦を発生させることができる。

このようなパックシールタイプの密封装置４Ｂにおいても、第１実施形態で説明したテイラー渦を発生しやすい構造を適用できる。これによれば、第２リップ８１がスリンガ円筒部９００に、はりつくことがなく、摩擦熱の発生や摺動トルクの増加を抑制できる。また大気側からの異物の侵入も抑制でき、異物が第１リップ部８０の摺動部８０ａａに噛み込まれて摩耗することを抑制できるので、密封性能の長寿命化を図ることができる。
なお、図示していないが、この密封装置４Ｂにおいても、円筒部８１ａを図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成とすることができ、また図４（ｂ）のように回転部材側となるスリンガ円筒部９００にガイド凹部６０ａを形成してもよい。

次に図７を参照しながら、密封装置４Ｃを説明する。図７は、図５におけるＹ部の拡大図である。密封装置４Ｃは、車輪側の密封装置４Ｃを示している。
密封装置４Ｃは、外輪１１の車輪側の内径面１１ｃに内嵌される芯金４０と、芯金４０に固着されたシール部４１とを備えている。
芯金４０は、鋼板をプレス加工して形成されている。芯金４０は、外輪１１の内径面１１ｃに内嵌される円筒部４００と、円筒部４００の車輪側の端部４００ａから内径側に延びる内向鍔部４０１とを有している。シール部４１は、ゴム等の弾性体からなり、芯金４０に加硫成型により固着一体とされる。シール部４１は、円筒部４００の外周側に配された外周シール部４１０と、最も大気側に設けられたリップ部４１１と、リップ部４１１よりも内径側に設けられ大気側に向って延びる第２リップ８１と、密封対象流体側に向って延びる第１リップ８０とを備える。

これらリップ部４１１、第２リップ８１、第１リップ８０の個数や形状は図例に限定されない。第２リップ８１には、回転部材であるハブ輪本体７０ｂに対して所定の隙間Ｈを空けた状態で円筒部８１ａが形成されている。そして、円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬが、隙間Ｈ以上に形成されている。また円筒部８１ａに複数の第１ガイド突部８１ａａ、第２ガイド突部８１ｂ及び先端角部８１ｃを有している点も第１実施形態と同様である。図７の例も第１実施形態の図２の例と同様に第１ガイド突部８１ａａを３個とし、隙間Ｈとほぼ等しい間隔Ｄを空けて設けられている。よって、この場合、隙間Ｈと間隔ＤはＨ≒Ｄの関係にある。また最も大気側の第１ガイド突部８１ａａと最も密封対象流体側の第１ガイド突部８１ａａとの間隔Ｌが隙間Ｈのおよそ２倍を目安に第２リップ８１の設計を行えば、安定した渦流のテイラー渦を発生させることができる。

このような密封装置４Ｃにおいても、第１実施形態で説明したテイラー渦を発生しやすい構造を適用でき、第２リップ８１がハブ輪本体７０ｂの周面７０ｂａにはりつくことがなく、摩擦熱の発生や摺動トルクの増加を抑制できる。また大気側からの異物の侵入も抑制できるので、異物が第１リップ部８０の摺動部に噛み込まれて摩耗することを抑制できるので、密封性能の長寿命化を図ることができる。
なお、図示していないが、この密封装置４Ｃにおいても、円筒部８１ａを図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成とすることができ、また図４（ａ）のように回転部材側となるハブ輪本体７０ｂや立上基部７０ｃにガイド凹部を形成してもよい。さらに金属材製等からなるデフレクターを備えたハブシールの場合は、デフレクター側に図４（ｂ）に示すようなガイド凹部を形成してもよい。

以上の実施形態では、本発明に係る密封装置４が、自動車用エンジンにおけるオイルシール４Ａや自動車用の軸受ユニットに組み付けられる密封装置４Ｂ，４Ｃとして適用される例について述べたが、これに限らず、ハウジング３と、該ハウジング３に設けられた挿通孔３０に挿通される回転部材７との間を密封するものに適用可能である。よって、例えば第１実施形態のハウジング３が、船舶、或いは農業機械等に用いられるギヤードモータやポンプ等のハウジングであってもよい。この場合は、可動軸が出力軸であって、複数のギヤの噛み合いによって構成されるギヤ機構と出力軸とによって機械運動機構部が構成される。また、芯金５，２０，４０やシール部８，２１，４１、スリンガ９０、金属環６等の形状・構成も図例のものに限定されず、第１リップ８０、第２リップ８１等のリップ部の形状や個数等も図例のものに限定されず、他の態様も採用可能である。したがって、例えば、第１実施形態において、第１リップ８０がポンピング作用を発揮できる構成であるならば、第１リップ８０にはねじ溝が形成されていない態様も採用可能である。また第２リップ８１の円筒部８１ａは、その軸方向の長さＬが隙間Ｈ以上となる関係を満たすような形状ならば、図例のものに限定されず、他の態様も採用可能である。また、第１実施形態において、第２リップ８１の先端角部８１ｃには、曲面状の傾斜面８１ｃａが形成されているが、これに限らず、直線状の傾斜面８１ｃａを形成してもよい。さらにスリンガ９０に回転検出を行うためのエンコーダが固着されたものであってもよいことは言うまでもない。

４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ） 密封装置
３（１，２，１１） ハウジング（オイルパン，シリンダブロック，外輪）
３０ 挿通孔
７（７，７１，７０ｂ，７０ｃ） 回転部材（クランクシャフト，内輪部材，ハブ輪本体，立上基部）
７ａ，７１ａ，７０ｂａ （外）周面
５，２０，４０ 芯金
８，２１，４１ シール部
８０ 第１リップ
８１ 第２リップ
８１ａ 円筒部
Ｈ 隙間
Ｌ 円筒部の軸方向の長さ（最も大気側の第１ガイド突部と最も密封対象流体側の第１ガイド突部との間隔）
８１ａａ 第１ガイド突部
Ｄ 第１ガイド突部の間隔
８１ｂ 第２ガイド突部
８１ｃ 先端角部

Claims (6)

1. ハウジングと、該ハウジングに設けられた挿通孔に挿通される回転部材との間を密封する密封装置において、
   前記ハウジングに嵌合される芯金と、該芯金に固着されるシール部とを備え、
   前記シール部は、密封対象流体をシールするための環状の第１リップと、
   前記第１リップに対して大気側に配置されて該大気側からの異物の侵入を抑制するとともに、前記回転部材に向って延出する環状の第２リップと、を備え、
   前記第２リップは、前記回転部材の周面に対して所定の隙間を空けた状態で前記回転部材の周面に対向する円筒部を備え、
   前記円筒部は、その軸方向の長さが前記隙間以上とされ、かつ前記回転部材の周面に向けて突出した複数の第１ガイド突部を備え、
   前記複数の第１ガイド突部は、３以上の奇数個であり、これらの第１ガイド部が前記隙間と同等の間隔を空けて配列されていることで、最も大気側の第１ガイド突部と最も密封対象流体側の第１ガイド突部との間隔を前記隙間の偶数倍としたことを特徴とする密封装置。
2. 請求項１に記載の密封装置において、
   前記第２リップの前記第１リップとの間には、前記円筒部よりも前記回転部材側に突出しないような第２ガイド突部が設けられていることを特徴とする密封装置。
3. 請求項１または２に記載の密封装置において、
   前記第２リップの大気側の先端角部は、前記大気側に向うにつれて拡径する傾斜面とされていることを特徴とする密封装置。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の密封装置において、
   前記第１ガイド突部は、断面が湾曲形状であることを特徴とする密封装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の密封装置において、
   前記第１ガイド突部は、周方向に沿って連続して環状に設けられていることを特徴とする密封装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の密封装置において、
   前記第１リップは、大気側に向かおうとする前記密封対象流体としてのオイルを前記回転部材の回転時に前記ハウジング内に押し戻すポンピング作用を発揮するように構成されていることを特徴とする密封装置。

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