JP7267574B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、相対回転可能に対向する部材相互間に設けられ、外部環境に対して内部環境を密封するための密封装置に関し、特に、ダスト等の異物浸入の防止が求められる密封装置に関するものである。

従来から、この種の密封装置として図５（特許文献１の図１）に示すものがあり、以下のように構成されている。すなわち、この密封装置は、車両のトランスファー装置における非回転のハウジング２とハウジング２に挿通された回転体３との間に装着されるものであって、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に取り付けられたオイルシール本体１０には、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入嵌着される外周シール部１２と、回転体３の外周面に摺動可能に密接される対油シールリップ１３と、当該対油シールリップ１３と反対側へ延び先端内周が回転体３の外周面に摺動可能に密接されるダストリップ１４と、当該ダストリップ１４の根元の外周側から対油シールリップ１３と反対側へ先端が大径となるような円錐筒状をなして延びるサイドリップ１５とを備える。

また、このサイドリップ１５は、回転する回転部材２０のシールフランジ部２２との摺動部Ｓ２において、このシールフランジ部２２との密接摺動及び遠心力によるシールフランジ部２２の振り切り作用によって、内周側への異物の浸入を阻止するとしている。

特開２０１２－５７７２９号公報

しかしながら、このようなサイドリップを設けた特許文献１の密封装置では、サイドリップの摺動部分で接触抵抗によるトルクの増大があった。
本発明は、従来技術の有するこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、サイドリップのトルクを増大させることなく、かつ、外部環境側から内部に入ってくる異物をポンピング作用により掃き出す密封装置を実現するものである。

上記目的を達成するため、第一の発明の密封装置は、静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
前記他方の部材は、
回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
前記サイドリップの外部環境側の外周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部が形成され、
前記第一排出ガイド部は、
前記サイドリップの先端側から昇り傾斜状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面を有し、かつ、
前記傾斜面は、複数のネジ溝となる凹部の線と前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部とが平行に、所定の昇り傾斜角度をもって先端から基端を除く領域まで形成され、
前記他方の部材が回転されると前記第一排出ガイド部により上昇気流が発生され前記流路を通じて外部環境側へ異物が掃出されることを特徴とする。
第二の発明の密封装置は、静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
前記他方の部材は、
回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
前記外径筒部の内周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部が形成され、
前記第二排出ガイド部は、
前記外径筒部の下端側であって、前記サイドリップと対向する内周面には昇り傾斜状が形成され、かつ、
前記内周面には、複数のネジ溝となる凹部の線と、前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部が所定の昇り傾斜角度をもって平行に形成され、
前記第二排出ガイド部の回転により上昇気流が発生され前記流路を通じて異物が外部環境側へ掃出されることを特徴とする。
また、第三の発明の密封装置は、静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
前記他方の部材は、
回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
前記サイドリップの外周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部と、
前記他方の部材には、前記回転部材の回転軸と直交する径方向に位置するとともに、前記第一排出ガイド部と対向する前記外径筒部の内周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部とが形成され、
前記第一排出ガイド部は、
前記サイドリップの先端側から昇り傾斜状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面を有し、かつ、
前記傾斜面は、複数のネジ溝となる凹部の線と前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部とが平行に、所定の昇り傾斜角度をもって先端から基端を除く領域まで形成され、
前記第二排出ガイド部は、
前記外径筒部の下端側であって、前記サイドリップと対向する内周面には昇り傾斜状が形成され、かつ、
前記内周面には、複数のネジ溝となる凹部の線と、前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部が所定の昇り傾斜角度をもって平行に形成され、
前記第二排出ガイド部が回転されると、前記第一排出ガイド部に沿って連続した上昇気流と、前記第二排出ガイド部に沿って連続した上昇気流とが同じ方向に合わされ、前記流路を通じて異物が外部環境側へ掃出されることを特徴とする。
第四の発明の密封装置は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、前記所定の昇り傾斜角度は、１０度乃至２０度であることを特徴とする。

本発明によれば、サイドリップのトルクを増大させることなく、かつ、外部環境側から内部に入ってくる異物をポンピング作用により掃き出す密封装置を実現できる。

本発明の第一実施形態に係る密封装置の要部断面図である。 （ａ）は第一排出ガイド部の構造を示す説明図で、（ｂ）はネ第一排出ガイド部Ｌ１と第二排出ガイド部の要部断面図である。 本発明の第二実施形態に係る密封装置の要部断面図である。 本発明の第三実施形態に係る密封装置の要部断面図である。 従来例に係る密封装置の要部断面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一の実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
第一実施形態に係る密封装置１は、図１に示すように、一方の部材である非回転の静止部材のハウジング２と他方の部材である回転する回転部材２０の間に装着されて、オイル充填側である内部環境側のオイル等の密封流体が外部へ漏洩するのを抑制するとともに、ダスト等の異物（以下、単に異物という。）が内部環境側へ浸入するのを抑制するために、ハウジング２に対し固定され回転軸３を覆うスリーブ構造により回転軸Ａｘで同一回転するようにした回転部材２０（スリーブ部１８とフリンガ部（スリンガ部ともいう。）１９とは一体して含んでいる。）と、この回転部材２０に摺動自在に接触する密封装置本体１０とを備える。

また、密封装置本体１０は、補強金具（芯金ともいう。）１１と、一方の部材である静止部材のハウジング２に固定されるとともに他方の部材である回転部材２０（スリーブ部１８）に押圧されて接触する弾性部材１２と、弾性部材１２の一部に巻回されたガータースプリング１６と、備えている。

補強金具１１は、全体が断面略コ字状に形成された金属環で、弾性部材１２と一体化して成形された芯金である。具体的には、その一端がハウジング２と嵌合する弾性部材１２の嵌合部１２ａに沿って弾性部材１２内に埋設し、内部環境側の密封流体と接する部分は弾性部材１２に埋設せずに延出し、さらに、延出した補強金具１１の他端（図ではダストリップ１４の近傍）は断面Ｌ字状に形成され、回転軸３側に向けて延出した一部が弾性部材１２に埋設し一体化している。
これにより、弾性部材１２をハウジング２に対して堅牢に固定させることができる結果、密封装置本体１０（弾性部材１２）を常時安定して回転部材２０の径筒部２０ｃのスリーブ１８の周面２０ｄに摺接させることが可能となり、回転軸３が高速回転する環境下における密封性の維持向上を図ることができる。

弾性部材１２は、合成ゴム材料からなる円環状のゴム状弾性体で、ハウジング２と嵌合するとともに補強金具１１の外周を覆う嵌合部１２ａと、その嵌合部１２ａからハウジング２と反対方向に向かって延設した第１延設部１２ｂと、その第１延設部１２ｂから大気側である外部環境側と反対方向で嵌合部１２ａと対向して補強金具１１の内周を覆う第１内周部１２ｃと、さらに第１内周部１２ｃからハウジング２と反対方向に向かって延設した第２延設部１２ｄと、その第２延設部１２ｄから内部環境側方向に向かって補強金具１１の内周を覆う第２内周部１２ｅと、補強金具１１の略Ｌ字状の底面を覆う第３延設部１２ｆと、その第３延設部１２ｆの先には回転部材２０の円盤部２０ｂの上面１９ａと非接触のサイドリップ１５と、回転部材２０内径筒部２０ｃのスリーブ周面２０ｄと接触するシールリップ１３とダストリップ１４を有するシール部１２ｇがある。
これらの弾性部材１２の各構成は、嵌合部１２ａの一側端からシール部１２ｇの他端まで連続して円環中心方向に設けられて円筒環状をなしている。

また、第１延設部１２ｂと第１内周部１２ｃと第２延設部１２ｄと第２内周部１２ｅの連続した内周面である断面略コ字状である円筒環状は、回転部材２０の外径筒部２０ａとの組合せによる流路（ラビリンス部）Ｒが形成され、大気側の外部環境側からオイル充填側の内部環境側への異物に対するラビリンス効果を奏している。

回転部材２０は、金属製やセラミック製で、図１に示すように、密封装置１に備えられ、回転軸３にスリーブとして固定されるスリーブ部１８と、スリーブ部１８から一体して設けられ、異物を振り払うフリンガの機能を有するフリンガ部１９とを含んでいる。このスリーブ部１８は、内径筒部２０ｃを有し、フリンガ部１９は、内径筒部２０ｃの下端から径方向外方に延設された円盤部２０ｂと、円盤部２０ｂから軸方向に延設された外径筒部２０ａとから構成されている。

また、図１に示すように、回転軸３ではなく、回転部材２０の径筒部２０ｃ（スリーブ１８）のスリーブ周面２０ｄにシールリップ１３とダストリップ１４とを摺接させている。これにより、回転軸３を交換するのではなく、部品の回転部材２０を外して交換するという方法が取ることができ、密封装置１のメンテナンスを容易にしつつ低コストでの交換メンテナンスが可能となる。

また、回転部材２０は、外径筒部２０ａと弾性部材１２の第１内周部１２ｃの間の隙間距離を小さくした非接触シールである、いわゆるラビリンスを構成して外部環境側からの進入阻止を図っている。具体的には、図１に示すように、ハウジング２の内周面と回転部材２０の外径筒部２０ａの外周面との径方向の隙間距離Ｗ１とし、回転部材２０の外径筒部２０ａの外周面との隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ１＞Ｗ２の関係にある。このようにハウジング２と回転部材２０との間に弾性部材１２を装着する構造にすることで、隙間距離Ｗ１を隙間距離Ｗ２と小さくし、かつ、隙間距離Ｗ２から隙間距離Ｗ３までの流路（ラビリンス部）Ｒを長く設けることで、ラビリンス効果を奏することができる。

これにより、本実施形態の回転軸３の軸Ａｘと同軸で同一回転する回転部材２０は、ラビリンス効果と共に、回転部材２０のフリンガ部１９に降りかかった異物を高速回転による遠心力で外部環境側に振り飛ばして、異物の密封装置１の内部への浸入を防止できる。

また、弾性部材１２の第２内周部１２ｅの外周面と回転部材２０の外径筒部２０ａとの径方向の隙間距離Ｗ３とし、回転部材２０の外径筒部２０ａの内周面との隙間距離Ｗ３とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係にある。この理由は、密封装置１の内部空間に侵入（或いは、無回転時に浸入して滞留）した異物を外部環境側に掃き出すときの掃き出し口になるため隙間距離Ｗ２よりも隙間距離Ｗ３を少し大きい開口構造としている。
これにより密封装置１内の異物を効率的に排出することでき密封効果がさらに期待できる。

密封装置本体１０の弾性部材１２には、オイル等の密封流体をシールするシールリップ１３と、シールリップ１３よりも外部環境側に配置されて異物侵入を防止するシールするダストリップ１４と、ダストリップ１４よりもさらに外部環境側に配置され、他方の部材の回転部材７２０との間で非接触のラビリンス部Ｑが形成されて異物侵入を確実に防止するシールするサイドリップ１５と、を有し、また、サイドリップ１５の外周面１５ａには、他方の部材（回転部材２０）の回転時にポンピング作用をなす第一排出ガイド部Ｌ１が形成されている。

シールリップ１３は、回転部材２０の径筒部２０ｃのスリーブ周面２０ｄと接触する内周面の断面視がほぼＶ字形状に形成されており、また、シールリップ１３と径方向反対側の外周には、無端状のガータースプリング１６が巻回されている。これにより、シールリップ１３のリップ先端が常時一定の緊迫力で回転部材２０の径筒部２０ｃのスリーブ周面２０ｄに摺接した状態に維持される。そして、内部環境側にオイルやグリースなどの潤滑剤が封入されて漏洩防止が図られる。

ダストリップ１４は、外部環境側に向けて薄肉化させつつ傾斜した姿勢（テーパ形状）で、シールリップ１３よりも小さい内周面の断面視のＶ字形状に突出し、その突出端が回転部材２０の径筒部２０ｃのスリーブ周面２０ｄに対して接触状態（或いは僅かな隙間を隔てた非接触状態）に位置決めされている。これにより、外部環境側に存する異物の浸入防止が図られる。

サイドリップ１５は、ダストリップ１４よりもさらに外部環境側に配置され、他方の部材の回転部材２０との間で非接触のラビリンス部Ｑが形成されて異物の浸入をシールしている。具体的には、ダストリップ１４よりもさらにハウジング２側に向けて薄肉化させつつ傾斜した姿勢で、ダストリップ１４よりも小さい内周面の断面視の長尺形状に突出し、その突出端が弾性部材２０の円盤部２０ｂの上面１９ａに対して、僅かな環状隙間Ｄを隔てた非接触状態に位置決めされたラビリンス部Ｑが形成されている。
これにより、ダストリップ１４側へと浸入する異物を防止するとともに、従来技術において課題であった回転トルクが増大することを避けることができる。

このような環状隙間Ｄは、最小限で１．０ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では所定の数値に設定されている。なお、環状隙間Ｄが１．０ｍｍを超えるとダストリップ１４へと浸入する異物を防止するラビリンスシールの効果が期待できず好ましくない。

また、このサイドリップ１５は、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状（円錐筒状）に形成された傾斜面を有し、その円錐筒状の外部環境側の外周面１５ａには、異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部が形成されている。この第一排出ガイド部Ｌ１は、外周面１５ａの内、約８割方を占める。

図２（ａ）は、サイドリップ１５の円錐筒状の傾斜面１５ａに形成された第一排出ガイド部Ｌ１の円周状を平面的に模した図で、第一排出ガイド部Ｌ１は、サイドリップ１５の先端側から昇り傾斜状に形成７されている。具体的には、第一排出ガイド部Ｌ１の所定の円周幅Ｌａ（図では縦長さ）と所定の円周一周長さＬｂ（図では横長さ）からなる傾斜面には、複数のネジ溝（底）となる凹部の線と、複数のネジ溝（底）となる凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部（図では空白部分）が所定の昇り傾斜角度θをもって平行して形成されている。本実施形態において、等間隔で平行する複数のネジ溝（底）となる凹部（又はネジ山となる凸部）の線のピッチ数は、所定の円周幅Ｌａ内に約１０数本（図では１３本）が形成されており、所定の昇り傾斜角度θは、約１０度～２０度の範囲である。
したがって、図には示さないが、サイドリップ１５を平面視すると（軸方向で上方から下方を見た場合）、先端側に行くにしたがって大径となる拡径状に形成されている円錐筒状であることから第一排出ガイド部Ｌ１が円形状に幅を有しているようにみえる。

なお、所定の円周幅Ｌａ内の線のピッチ数は約１０数本に限定されることなく、また、所定の昇り傾斜角度θは約１０度～２０度に限定されることなく、それよりも多く或いは少なくても本実施範囲である。
また、線のピッチについて、傾斜面１５ａの下方を広く（少なく）、上方に行くにしたがい狭く（多く）浅くなるように所定の昇り傾斜角度θが変化するように形成されてもよい。

また、図２（ｂ）は、第一排出ガイド部Ｌ１の傾斜面の円周方向の一部断面図で、図２（ａ）より具体的に示している。第一排出ガイド部Ｌ１に形成されたネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部は、三角形の断面を有し、また、同一円周上における凹部は同じ深さである（凸部であれば同じ高さである）。

このように凹部の深さと凸部の高さを同一円周上で同一としているが、線のピッチ数は変えずに傾斜面１５ａの下方を底が深く、上方に行くにしたがい高さが低くなるように形成されてもよい。また、第一排出ガイド部Ｌ１の断面において、凸部を三角形とし、凹部の丸みを帯びた半円形と相異なる形状に形成されてもよい。

次に、第一排出ガイド部Ｌ１による異物を掃き出すポンピング作用効果について説明する。
図１において、回転軸３が矢印方向Ｌに回転すると、回転軸３を覆い回転軸Ａｘと同軸である回転部材２０も同一に回転する。この回転部材２０が回転することにより、回転部材２０の外径筒部２０ａの内周面とサイドリップ１５の傾斜面１５ａの空間内には回転方向に沿って連続した上昇気流が発生する。この気流は、傾斜面１５ａには、複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部からなる第一排出ガイド部Ｌ１が所定の昇り傾斜角度θをもって平行して形成されていることから、当該空間内の気流は外部環境側へ異物を掃き出すポンピング気流へと変わる。

このようなポンピング気流は、図１において、回転部材２０の外径筒部２０ａを弾性部材１２ｃ、１２ｄ、１２ｅで覆った断面略コ字状を呈する長い流路Ｒが設定されていることから、ポンピング力が大きくなりシール性を向上させることができる。したがって、外部環境側に配置されて異物をシールするサイドリップ１５に第一排出ガイド部Ｌ１のポンピング作用により、密封装置１内に異物が浸入しようとしても或いは無回転時に浸入していた異物があったとしても、これらの異物は掃きだされ、密封装置１のシール性及び耐久性を向上させることができる。

なお、本実施形態の第一排出ガイド部Ｌ１の外周面１５ａは、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面を有していると説明したが、必ずしも傾斜面でなくてもよい。すなわち、軸方向と平行（図では、弾性部材２０の円盤部２０ｂの上面１９ａと直角）の面であっても、サイドリップ１５の先端側から昇り傾斜状に複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部が形成されているだけで、外部環境側へ異物を掃き出すポンピング気流が得られるからである。

［第二実施形態］
第二実施形態の密封装置は、図３に示すように、他方の部材である回転部材２０には、回転部材２０の回転軸３と直交する径方向に位置するとともに、サイドリップ１５と対向する外径筒部２０ａを有し、外径筒部２０ａの内周面１７には、回転部材２０の回転時にポンピング作用により異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部Ｌ２が形成されている。
第一実施形態ではサイドリップ１５の傾斜面１５ａにポンピング作用を発揮する第一排出ガイド部Ｌ１が形成されていた点で異なるが、密封装置１の密封装置本体１０及び回転部材２０の構成は第一実施形態と同じであるため、説明記載の重複を避けるべく、特に異なる第二排出ガイド部Ｌ２の構成を中心に説明する。なお、符号においても同一の構成部分は同じ符号を図３においても記載するが説明は省略する。

また、第二排出ガイド部Ｌ２は、外径筒部１５ａの内周面の下端側から昇り傾斜状に形成されている。具体的には、サイドリップ１５と対向する所定の円周幅Ｌａで形成され、回転部材２０の外径筒部２０ａの所定の円周幅Ｌａの内周面１７には、第二排出ガイド部Ｌ２が、第一実施形態で説明したと同じく複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部からなる第一排出ガイド部Ｌ１と同じく図２（ａ）の所定の昇り斜角度θをもって平行して外径筒部２０ａの内周面に一巡して形成されている。この第二排出ガイド部Ｌ２の所定の円周幅Ｌａは、外径筒部２０ａの内周面の内、約４割方を占めている。なお、図３に示すように、サイドリップ１５に第一排出ガイド部Ｌ１は形成されておらず平面状である。

回転部材２０の外径筒部２０ａの内周面に形成された第二排出ガイド部Ｌ２は、回転軸３と同一回転で自ら高速に回転する。そして、この第二排出ガイド部Ｌ２が流路Ｒ（図３において、回転部材２０の外径筒部２０ａと弾性部材１２ｃとの間の符号Ｗ３の開口部）の直下に配設され、外径筒部１５ａの内周面の下端側から昇り傾斜状に形成された第二排出ガイド部Ｌ２の凹部とネジ山となる凸部に沿って、発生した上昇気流は、外部環境側へ異物を掃き出すポンピング気流となり、効率的にポンピング作用により外部環境側からの異物をシールできる。

［第三実施形態］
第三実施形態は、図４に示すように、サイドリップ１５の外部環境側の外周面１５ａの傾斜面に異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部Ｌ１と、他方の部材である回転部材２０には、回転部材２０の回転軸３と直交する径方向に位置するとともに、サイドリップ１５と対向する外径筒部２０ａを有し、外径筒部２０ａの内周面１７には、異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部Ｌ２が形成され、第一排出ガイド部Ｌ１と第二排出ガイド部Ｌ２と相互に対向させて配設（組合せた）形態である。
なお、密封装置１の密封装置本体１０、回転部材２０、第一排出ガイド部Ｌ１、第二排出ガイド部Ｌ２のこれら個々の構成は、第一実施形態及び第二実施形態と同じであるため、説明の重複を避けるべく、特に異なる構成を中心に説明する。なお、符号においても同一の構成部分は同じ符号を図４においても記載するが説明は省略する。

具体的には、第一実施形態で説明したと同じく複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部からなる第一排出ガイド部Ｌ１が所定の昇り傾斜角度θをもって平行してサイドリップ１５の外周面１５ａに形成され、第二実施形態で説明したと同じく複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部からなる第二排出ガイド部Ｌ２が形状の所定の昇り傾斜角度θをもって平行して回転部材２０の外径筒部２０ａの所定の円周幅Ｌａの内周面１７に形成されている。

したがって、静止部材であるサイドリップ１５の傾斜面１５ａに形成された第一排出ガイド部Ｌ１に沿って連続した上昇気流と、自ら高速回転する回転部材２０の外径筒部２０ａの内周面の流路Ｒ近傍に形成された第二排出ガイド部Ｌ２に沿って連続した上昇気流とが同じ方向に合わさった強力なポンピング気流となる。

このように、サイドリップ１５に形成された第一排出ガイド部Ｌ１と回転部材２０に形成された第二排出ガイド部Ｌ２とが対向した所定位置に配設（組合せ）され、二つの第一排出ガイド部Ｌ１と第二排出ガイド部Ｌ２による相乗効果を奏したポンピング気流は、流路Ｒ方向へ向けてポンピング作用をなすことにより外部環境側からの異物を確実にシールすることができる。

なお、本第三実施形態においても第一実施形態で説明したとおり、第一排出ガイド部Ｌ１の外周面１５ａが先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面でなくてもよい。すなわち、第一排出ガイド部Ｌ１５の先端側から昇り傾斜状に複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部か形成されていることで、第二排出ガイド部Ｌ２の複数のネジ溝（底）となる凹部とネジ山となる凸部による連続した上昇気流とが同じ方向に合わさり外部環境側へ異物を掃き出すポンピング気流が得られるからである。

また、本第三実施形態におけるサイドリップ１５に形成された第一排出ガイド部Ｌ１と回転部材２０に形成された第二排出ガイド部Ｌ２とは、それぞれ所定の円周幅Ｌａが同一幅であるとしているが、所定の円周幅Ｌａについて、第一排出ガイド部Ｌ１を長くして第二排出ガイド部Ｌ２を短く、或いは逆に第一排出ガイド部Ｌ１を短くして第二排出ガイド部Ｌ２を長くするなど、これら第一排出ガイド部Ｌ１と第二排出ガイド部Ｌ２を対向して配設（組合）させることにしてもよい。

本発明は、ダスト等の異物浸入の防止が求められる密封装置だけでなく、水や汚泥浸入の防止が求められる密封装置にも産業上利用可能である。

１ 密封装置
２ ハウジング（一方の部材）
３ 回転軸
１０ 密封装置本体
１１ 補強金具（芯金）
１２ 弾性部材
１３ シールリップ
１４ ダストリップ
１５ サイドリップ
１５ａ 外周面
１６ ガータースプリング
１７ 内周面
１８ スリーブ部（回転部材）
１９ フリンガ部（回転部材）
２０ 回転部材（他方の部材）
２２ シールフランジ部
Ｄ 環状隙間
Ｌ１ 第一排出ガイド部（サイドリップ側）
Ｌ２ 第二排出ガイド部（フリンガ部側）
Ｑ ラビリンス部
Ｒ 流路（ラビリンス部）
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 隙間距離

Claims (4)

1. 静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
   前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
   前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
   前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
   前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
   前記他方の部材は、
   回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
   前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
   前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
   前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
   前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
   前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
   前記サイドリップの外部環境側の外周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部が形成され、
   前記第一排出ガイド部は、
   前記サイドリップの先端側から昇り傾斜状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面を有し、かつ、
   前記傾斜面は、複数のネジ溝となる凹部の線と前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部とが平行に、所定の昇り傾斜角度をもって先端から基端を除く領域まで形成され、
   前記他方の部材が回転されると前記第一排出ガイド部により上昇気流が発生され前記流路を通じて外部環境側へ異物が掃出されることを特徴とする密封装置。
2. 静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
   前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
   前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
   前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
   前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
   前記他方の部材は、
   回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
   前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
   前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
   前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
   前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
   前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
   前記外径筒部の内周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部が形成され、
   前記第二排出ガイド部は、
   前記外径筒部の下端側であって、前記サイドリップと対向する内周面には昇り傾斜状が形成され、かつ、
   前記内周面には、複数のネジ溝となる凹部の線と、前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部が所定の昇り傾斜角度をもって平行に形成され、
   前記第二排出ガイド部の回転により上昇気流が発生され前記流路を通じて異物が外部環境側へ掃出されることを特徴とする密封装置。
3. 静止部材の一方の部材と回転部材の他方の部材間に装着されて内部の密封流体が外部環境側へ漏洩するのを抑制するとともに外部環境側の異物が内部環境側へ浸入するのを抑制する密封装置であって、
   前記一方の部材に固定されて内部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記密封流体をシールするシールリップと、
   前記シールリップよりも外部環境側に配置され、前記他方の部材に対し摺動自在に接触して前記異物の浸入をシールするダストリップと、
   前記ダストリップよりもさらに外部環境側に配置され、前記他方の部材との間で非接触のラビリンス部が形成されて前記異物の浸入をシールするサイドリップと、からなる弾性部材のシール部と、
   前記一方の部材に前記弾性部材を介して固定されて全体が断面略コ字状に形成され前記シール部を補強する金属環からなる補強金具と、を有し、
   前記他方の部材は、
   回転軸にスリーブとして固定される内径筒部のスリーブ部と、
   前記スリーブ部の内径筒部の下端から径方向外方に延設された円盤部と、
   前記円盤部から軸方向に前記スリーブと対向して延設された外径筒部のフリンガ部と、を有し、
   前記外径筒部を前記補強金具と一体となって、前記サイドリップから延設される前記弾性部材が覆うことにより断面略コ字形状の隙間が形成され、
   前記隙間は、前記サイドリップと前記円盤部と前記フリンガ部とで囲まれた領域から前記外部環境側へと連通する流路の機能を有し、
   前記サイドリップ側の前記流路の隙間距離をＷ３とし、前記外部環境側の前記流路の隙間距離Ｗ２とすると、Ｗ３＞Ｗ２の関係になるように設けられ、
   前記サイドリップの外周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第一排出ガイド部と、
   前記他方の部材には、前記回転部材の回転軸と直交する径方向に位置するとともに、前記第一排出ガイド部と対向する前記外径筒部の内周面には、前記異物を外部環境側へと案内する第二排出ガイド部とが形成され、
   前記第一排出ガイド部は、
   前記サイドリップの先端側から昇り傾斜状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成され、先端側に行くにしたがって大径となる拡開状に形成された傾斜面を有し、かつ、
   前記傾斜面は、複数のネジ溝となる凹部の線と前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部とが平行に、所定の昇り傾斜角度をもって先端から基端を除く領域まで形成され、
   前記第二排出ガイド部は、
   前記外径筒部の下端側であって、前記サイドリップと対向する内周面には昇り傾斜状が形成され、かつ、
   前記内周面には、複数のネジ溝となる凹部の線と、前記凹部の線に挟まれたネジ山となる凸部が所定の昇り傾斜角度をもって平行に形成され、
   前記第二排出ガイド部が回転されると、前記第一排出ガイド部に沿って連続した上昇気流と、前記第二排出ガイド部に沿って連続した上昇気流とが同じ方向に合わされ、前記流路を通じて異物が外部環境側へ掃出されることを特徴とする密封装置。
4. 前記所定の昇り傾斜角度は、１０度乃至２０度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の密封装置。

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