WO2021241481A1 - 密封装置 - Google Patents

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inner cylindrical
cylindrical portion
seal lip
housing
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Inventor
寿喜 渡部
智行 沼田
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Nok株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • F16J15/3212—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings with metal springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device.
  • Patent Document 1 discloses a sealing device that is arranged around a crankshaft of an automobile engine and is used as an oil seal that seals lubricating oil in a crankcase.
  • Patent Document 2 discloses a sealing device arranged around a shaft of a differential gear mechanism of an automobile and used as an oil seal for sealing a lubricating oil in a housing of the differential gear mechanism.
  • the lip of the oil seal is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft. Even if the lip is eccentric with respect to the axis of rotation or the outer peripheral surface of the axis of rotation is eccentric with respect to the axis of the axis of rotation, the lip stably follows the outer peripheral surface of the axis of rotation and maintains a contact state. It is desirable that there is no gap between the lip and the axis of rotation.
  • High-viscosity oil and low-viscosity oil are known as lubricating oils sealed with an oil seal.
  • Low-viscosity oil contributes to the improvement of fuel efficiency of automobiles because of its low frictional resistance. In recent years, the use of low-viscosity oil has become predominant for improving fuel efficiency.
  • Rubber which is the raw material for oil seals, has reduced elasticity, that is, flexibility in low temperature environments, such as cold regions. As the flexibility decreases, the followability of the oil seal to the rotating shaft decreases.
  • the present invention provides a sealing device having high sealing performance even when low-viscosity oil is used in a low temperature environment.
  • the sealing device is a sealing device that is arranged between a rotating shaft and an inner surface of a housing in which the rotating shaft is arranged and separates an internal space and an external space of the housing.
  • a cylindrical mounting portion mounted on the inner surface of the housing, an annular portion extending radially inward from the mounting portion toward the rotation axis, and an annular portion supported by the annular portion, inward in the radial direction of the mounting portion.
  • An arranged inner cylindrical portion a conical trapezoidal inner inclined surface that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion and is arranged on the inner space side, and a cone arranged on the outer space side.
  • It has a trapezoidal outer inclined surface, and has a seal lip that is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and is wound around the inner cylindrical portion, and the seal lip is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft. Equipped with a garter spring that presses against the surface.
  • the distance between the boundary between the inner cylindrical portion and the annular portion and the lip edge of the seal lip in the axial direction of the rotation axis is 4 mm or more.
  • the force applied to the inner cylindrical portion by the garter spring is 22 N or more.
  • the distance between the boundary between the inner cylindrical portion and the annular portion and the lip edge of the seal lip in the axial direction of the rotation axis is 4 mm or more.
  • the inner cylindrical portion is connected to the annular portion at this boundary, and the seal lip can be regarded as deforming with this boundary as a fulcrum.
  • the sealing device is an oil seal that is arranged around the shaft of the differential gear mechanism of an automobile and seals the lubricating oil in the housing of the differential gear mechanism.
  • the sealing device 1 As shown in FIG. 1, the sealing device 1 according to the embodiment of the present invention is arranged between the inner surface of the shaft hole of the housing 2 and the rotating shaft 4 arranged in the shaft hole, and is arranged in the internal space of the housing 2. And the external space are separated. That is, the sealing device 1 seals the gap between the housing 2 and the rotating shaft 4 to prevent the lubricating oil from leaking into the housing 2.
  • the sealing device 1 is an annular shape centered on the rotation axis Ax of the rotation axis 4, but only the left side portion of the sealing device 1 is shown in FIG.
  • the sealing device 1 comprises an elastic material, such as an elastic ring 6 made of an elastomer, and a rigid material that reinforces the elastic ring 6, such as a single rigid ring 8 made of metal. It has a double structure.
  • the rigid ring 8 has an L-shaped cross section. Most of the rigid ring 8 is embedded in the elastic ring 6 and is in close contact with the elastic ring 6.
  • the sealing device 1 has a cylindrical mounting portion 10, an annular portion 12, an inner cylindrical portion 14, a seal lip 16 and a dust strip 18.
  • the mounting portion 10 is mounted in the shaft hole of the housing 2 by, for example, tightening.
  • the annular portion 12 is coupled to one end of the mounting portion 10 and extends radially inward from the mounting portion 10 toward the rotating shaft 4.
  • the mounting portion 10 and the annular portion 12 are composed of an elastic ring 6 and a rigid ring 8 embedded in the elastic ring 6.
  • the rigid ring 8 increases the rigidity of the mounting portion 10 and the annular portion 12.
  • the inner cylindrical portion 14, the seal lip 16 and the dust strip 18 are composed of only the elastic ring 6.
  • the inner cylindrical portion 14 is arranged radially inside the mounting portion 10 and extends coaxially with the mounting portion 10.
  • the inner cylindrical portion 14 is supported by the annular portion 12. Specifically, one end of the inner cylindrical portion 14 is coupled to the inner end portion of the annular portion 12.
  • the seal lip 16 has a triangular cross section protruding inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 14, and is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft 4.
  • the seal lip 16 has a truncated cone-shaped internal inclined surface 16a arranged on the internal space side, a truncated cone-shaped external inclined surface 16b arranged on the external space side, an internal inclined surface 16a, and an external inclined surface 16a. It has a lip edge 16c that extends circumferentially at the boundary between the surfaces 16b.
  • the internal inclined surface 16a is inclined so as to be separated from the rotation axis 4 as the distance from the lip edge 16c is increased.
  • the outer inclined surface 16b is also inclined so as to be separated from the rotation axis 4 as the distance from the lip edge 16c increases.
  • the base portion 14a of the inner cylindrical portion 14 between the boundary 15 between the inner cylindrical portion 14 and the annular portion 12 and the seal lip 16 is formed. It is formed thin. The thin base portion 14a reduces the bending rigidity of the inner cylindrical portion 14 and enhances the followability of the seal lip 16 to the rotating shaft 4.
  • the dust strip 18 is an annular ring extending radially inward and diagonally toward the external space side from a portion composed of only the elastic ring 6 at the inner end portion of the annular portion 12, and slides on the outer peripheral surface of the rotating shaft 4. Can be contacted as much as possible.
  • the dust strip 18 blocks the inflow of foreign matter (for example, water and dust) from the external space side to the internal space side.
  • a garter spring 20 is wound around the inner cylindrical portion 14. Specifically, a peripheral groove is formed on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 14, and the garter spring 20 is accepted in the peripheral groove.
  • the garter spring 20 applies a force F to the inner cylindrical portion 14 to press the seal lip 16 arranged radially inside the garter spring 20 against the outer peripheral surface of the rotating shaft 4.
  • the distance L between the boundary 15 between the inner cylindrical portion 14 and the annular portion 12 and the lip edge of the seal lip 16 in the axial direction of the rotating shaft 4 is preferably 4 mm or more.
  • the inner cylindrical portion 14 is connected to the annular portion 12 at this boundary 15, and the seal lip 16 can be regarded as deforming with this boundary 15 as a fulcrum.
  • the force F applied to the inner cylindrical portion 14 by the garter spring 20 is preferably 22N or more.
  • a gap is less likely to occur between the seal lip 16 and the rotating shaft 4, and even if low-viscosity oil is used as the lubricating oil in a low temperature environment, the oil is less likely to leak from the internal space.
  • FIG. 3 shows the result of an experiment for confirming the effect of the sealing device 1 according to the embodiment.
  • the distance L was 4 mm and the force F was 22N.
  • the distance L was 3.4 mm and the force F was 18N.
  • the diameter of the rotating shaft 4 was 50 mm, and the diameter of the lip edge 16c in the initial state (non-used state) was 48.5 mm.
  • the material of the elastic ring 6 was acrylic rubber.
  • the thickness t of the thinnest portion of the inner cylindrical portion 14 was 0.6 mm, and the outer diameter of the inner cylindrical portion 14 of this portion was 53.8 mm.
  • the amount of axial eccentricity (TIR: Total Indicator Reading) and the temperature of the lubricating oil are changed, and the space 22 (dust strip 18 and the seal lip 16 and rotation) overcomes the seal lip 16 from the internal space. It was investigated whether or not the lubricating oil leaked into the space surrounded by the shaft 4.
  • the lubricating oils used were low-viscosity oil and high-viscosity oil.
  • FIG. 3 the maximum amount of axial eccentricity at which the lubricating oil does not leak is plotted.
  • the lubricating oil is less likely to leak from the internal space even if the amount of axial eccentricity is large.
  • the embodiment was able to significantly suppress the leakage of the lubricating oil as compared with the comparative example.
  • the oil temperature was ⁇ 10 ° C. and ⁇ 20 ° C.
  • the sealing performance to the low-viscosity oil according to the embodiment was higher than the sealing performance to the high-viscosity oil according to the comparative example.
  • the oil temperature was ⁇ 30 ° C.
  • the sealing performance to the low-viscosity oil according to the embodiment was equivalent to the sealing performance to the high-viscosity oil according to the comparative example.
  • the oil does not easily leak from the internal space.
  • the above distance L was 4 mm and the force F was 22N.
  • the longer the distance L the easier it is for the seal lip 16 to follow the outer peripheral surface of the rotating shaft 4.
  • the larger the force F the less likely it is that a gap will be created between the seal lip 16 and the rotating shaft 4. Therefore, the distance L is preferably 4 mm or more, and the force F is preferably 22 N or more.
  • the sealing device is an oil seal that is arranged around the shaft of the differential gear mechanism of an automobile and seals the lubricating oil in the housing of the differential gear mechanism.
  • the present invention is not limited to the embodiment, for example, an oil seal arranged around the crankshaft of an automobile engine to seal the lubricating oil in the crankcase, and arranged around the shaft of the transmission of the automobile. It can also be used as an oil seal that seals the lubricating oil in the housing of the transmission, and an oil seal that is arranged around the shaft of the motor and seals the lubricating oil in the housing of the motor.
  • a plurality of spiral ribs called "screw protrusions" disclosed in Japanese Patent No. 3278349 may be formed on the outer inclined surface 16b of the seal lip 16.
  • the spiral rib exerts a pumping action to return the liquid from the external space side to the internal space.
  • a plurality of spiral ribs inclined in different directions may be formed on the outer inclined surface 16b.
  • the spiral rib inclined in a certain direction exerts a pumping action when the rotation axis rotates in the positive direction, and returns the liquid from the external space side to the internal space.
  • the spiral rib inclined in the other direction exerts a pumping action when the rotation axis rotates in the opposite direction, and returns the liquid from the external space side to the internal space.
  • a plurality of protrusions disclosed in JP-A-2014-084934 may be formed on the inner peripheral surface of the dust strip 18 for suppressing excessive deformation of the dust strip.
  • Such a protrusion temporarily contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft when the inside of the space surrounded by the dust strip 18, the seal lip 16 and the rotating shaft 4 (space 22 in FIGS. 1 and 4) becomes negative pressure. Then, a gap is temporarily generated between the tip of the dust strip 18 and the outer peripheral surface of the rotating shaft. This prevents excessive deformation of the dust strip 18 and an increase in torque exerted by the dust strip 18 on the rotating shaft.
  • the dust cover 26 may be fixed to the rotating shaft 4, and the side lip 24 may be provided in the sealing device 1A according to the modified example of the embodiment of the present invention.
  • the dust cover 26 rotates together with the rotating shaft 4.
  • the side lip 24 is an annular ring extending from the annular portion 12 toward the outer space side and outward in the radial direction, and is composed of an elastic ring 6.
  • Sealing device 2 Housing 4 Rotating shaft 6 Elastic ring 8 Rigid ring 10 Mounting part 12 Circular part 14 Inner cylindrical part 15 Boundary 16 Seal lip 16a Inner side inclined surface 16b Outer side inclined surface 20 Garter spring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

密封装置は、回転軸とハウジングの内面との間に配置され、ハウジングの内部空間と外部空間とを隔離する。密封装置は、ハウジングの内面に取り付けられる円筒状の取付け部と、取付け部から回転軸に向けて径方向内側に広がる環状部と、環状部に支持されており、取付け部の径方向内側に配置された内側円筒部と、内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、回転軸の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップと、シールリップを回転軸の外周面に押し付けるガータースプリングを備える。回転軸の軸線方向における、内側円筒部と環状部の境界と、シールリップのリップエッジの距離が４ｍｍ以上である。ガータースプリングが内側円筒部に与える力が２２Ｎ以上である。

Description

密封装置
　本発明は、密封装置に関する。
　特許文献１は、自動車のエンジンのクランクシャフトの周囲に配置されて、クランクケース内の潤滑油を封止するオイルシールとして使用される密封装置を開示する。特許文献２は、自動車の差動歯車機構の軸の周囲に配置されて差動歯車機構のハウジング内の潤滑油を封止するオイルシールとして使用される密封装置を開示する。
　オイルシールのリップは回転軸の外周面に摺動可能に接触させられる。リップが回転軸に対して偏心していたり、回転軸の外周面が回転軸の軸線に対して偏心していたりしたとしても、リップは安定的に回転軸の外周面に追随して接触状態を維持し、リップと回転軸の間に隙間が生じないことが望ましい。
特開２０１７－０６７２８４号公報 特開２０１７－０２６０７３号公報
　オイルシールで封止される潤滑油としては、高粘度オイルと低粘度オイルが知られている。低粘度オイルは、摩擦抵抗が小さいことから、自動車の燃費の向上に寄与する。近年は、燃費向上のために低粘度オイルの使用が優勢である。
　オイルシールの原料であるゴムは、低温環境、例えば寒冷地では弾性すなわち柔軟性が低下する。柔軟性の低下に伴って、オイルシールの回転軸への追随性が低下する。
　一方、低温環境でも回転軸の回転開始（例えば、エンジンの始動）を良好に行うため、低温であっても粘度が低い（流動性が高い）潤滑油に対する需要がある。したがって、低温環境で低粘度オイルを使用しても、封止された内部空間からオイルが漏れにくい密封装置が望まれている。
　そこで、本発明は、低温環境で低粘度オイルを使用しても、封止性能が高い密封装置を提供する。
　本発明のある態様に係る密封装置は、回転軸と前記回転軸が配置されたハウジングの内面との間に配置され、前記ハウジングの内部空間と外部空間とを隔離する密封装置であって、前記ハウジングの前記内面に取り付けられる円筒状の取付け部と、前記取付け部から前記回転軸に向けて径方向内側に広がる環状部と、前記環状部に支持されており、前記取付け部の径方向内側に配置された内側円筒部と、前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面と、外部空間側に配置された円錐台状の外部側傾斜面を有しており、前記回転軸の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップと、前記内側円筒部の周囲に巻かれ、前記シールリップを前記回転軸の外周面に押し付けるガータースプリングを備える。前記回転軸の軸線方向における、前記内側円筒部と前記環状部の境界と、前記シールリップのリップエッジの距離が４ｍｍ以上である。前記ガータースプリングが前記内側円筒部に与える力が２２Ｎ以上である。
　この態様においては、回転軸の軸線方向における、内側円筒部と環状部の境界と、シールリップのリップエッジの距離が４ｍｍ以上である。内側円筒部はこの境界において環状部に連結され、シールリップはこの境界を支点として変形するとみなすことができる。上記の距離を長く設定することにより、内側円筒部の曲げ剛性が低下し、低温環境でも、シールリップが安定的に回転軸の外周面に追随して接触状態を維持しやすい。一方、ガータースプリングが内側円筒部に与える力を大きく設定することにより、シールリップと回転軸の間に隙間が生じにくく、低温環境で低粘度のオイルを使用しても、内部空間からオイルが漏れにくい。
本発明の実施形態に係る密封装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る密封装置の部分破断斜視図である。 本発明の実施形態に係る密封装置の効果を示すグラフである。 本発明の実施形態の変形例に係る密封装置の断面図である。
　以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。
　本発明の実施形態に係る密封装置は、自動車の差動歯車機構の軸の周囲に配置されて差動歯車機構のハウジング内の潤滑油を封止するオイルシールである。
　図１に示すように、本発明の実施形態に係る密封装置１は、ハウジング２の軸孔の内面と、軸孔内に配置された回転軸４との間に配置され、ハウジング２の内部空間と外部空間とを隔離する。つまり、密封装置１は、ハウジング２と回転軸４の間隙を封止し、ハウジング２内の潤滑油の漏出を防止する。密封装置１は、回転軸４の回転軸線Ａｘを中心とする環状であるが、図１では密封装置１の左側部分のみを示す。
　図１および図２に示すように、密封装置１は、弾性材料、例えばエラストマーで形成された弾性環６と、弾性環６を補強する剛性材料、例えば金属製の単一の剛性環８とを有する二重構造である。剛性環８はＬ字形の断面を有する。剛性環８の大部分は弾性環６に埋設されており、弾性環６に密着している。
　密封装置１は、円筒状の取付け部１０、環状部１２、内側円筒部１４、シールリップ１６およびダストリップ１８を有する。
　取付け部１０は、ハウジング２の軸孔に、例えば締まり嵌めによって取り付けられる。環状部１２は、取付け部１０の一端に結合されており、取付け部１０から回転軸４に向けて径方向内側に広がる。
　取付け部１０と環状部１２は、弾性環６と弾性環６に埋設された剛性環８によって構成されている。剛性環８は、取付け部１０と環状部１２の剛性を高める。
　内側円筒部１４、シールリップ１６およびダストリップ１８は、弾性環６のみによって構成されている。
　内側円筒部１４は、取付け部１０の径方向内側に配置され、取付け部１０と同軸に延びている。内側円筒部１４は、環状部１２に支持されている。具体的には、内側円筒部１４の一端は、環状部１２の内端部に結合されている。
　シールリップ１６は、内側円筒部１４の内周面から径方向内側に向けて突出する断面が三角形の突起であり、回転軸４の外周面に摺動可能に接触させられる。シールリップ１６は、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面１６ａと、外部空間側に配置された円錐台状の外部側傾斜面１６ｂと、内部側傾斜面１６ａと外部側傾斜面１６ｂの間の境界にあって周方向に延びるリップエッジ１６ｃを有する。
　内部側傾斜面１６ａは、リップエッジ１６ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。外部側傾斜面１６ｂも、リップエッジ１６ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。密封装置１がハウジング２と回転軸４の間の隙間に配備された使用状態では、主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃおよびその付近は、常に回転軸４の外周面に摺動可能に接触させられる。このようにして、シールリップ１６は、ハウジング２の内部空間内の潤滑油を封止する。
　内側円筒部１４の先端に肉厚のシールリップ１６が形成されているのに対して、内側円筒部１４と環状部１２の境界１５とシールリップ１６の間にある内側円筒部１４の基部１４ａは薄肉に形成されている。薄肉の基部１４ａは、内側円筒部１４の曲げ剛性を低下させ、シールリップ１６の回転軸４への追随性を高めている。
　ダストリップ１８は、環状部１２の内端部の弾性環６のみから構成された部分から径方向内側かつ外部空間側に向けて斜めに延びる円環であり、回転軸４の外周面に摺動可能に接触させられる。ダストリップ１８は、外部空間側から内部空間側への異物（例えば、水およびダスト）の流入を阻止する。
　内側円筒部１４の周囲には、ガータースプリング２０が巻かれている。具体的には、内側円筒部１４の外周面には周溝が形成されており、この周溝にガータースプリング２０が受け入れられている。ガータースプリング２０は、内側円筒部１４に力Ｆを与え、ガータースプリング２０の径方向内側に配置されたシールリップ１６を回転軸４の外周面に押し付ける。
　回転軸４の軸線方向における、内側円筒部１４と環状部１２の境界１５と、シールリップ１６のリップエッジの距離Ｌは、好ましくは４ｍｍ以上である。内側円筒部１４はこの境界１５において環状部１２に連結され、シールリップ１６はこの境界１５を支点として変形するとみなすことができる。上記の距離Ｌを長く設定することにより、内側円筒部１４の曲げ剛性が低下し、低温環境でも、シールリップ１６が安定的に回転軸４の外周面に追随して接触状態を維持しやすい。
　また、ガータースプリング２０が内側円筒部１４に与える力Ｆは、好ましくは２２Ｎ以上である。力Ｆを大きく設定することにより、シールリップ１６と回転軸４の間に隙間が生じにくく、低温環境で低粘度オイルを潤滑油として使用しても、内部空間からオイルが漏れにくい。
　図３は、実施形態に係る密封装置１の効果を確認する実験の結果を示す。実験に使用した実施形態では、上記の距離Ｌは４ｍｍであり、力Ｆは２２Ｎであった。比較例では、距離Ｌは３．４ｍｍであり、力Ｆは１８Ｎであった。
　実施形態と比較例で、回転軸４の直径は５０ｍｍであり、初期状態（非使用状態）でのリップエッジ１６ｃの直径は４８．５ｍｍであった。弾性環６の材料はアクリルゴムであった。内側円筒部１４の最も薄肉の部分の厚さｔは０．６ｍｍであり、この部分の内側円筒部１４の外径は５３．８ｍｍであった。
　実験では、実施形態と比較例について、軸偏心量（ＴＩＲ:Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｒｅａｄｉｎｇ）と潤滑油の温度を変化させ、内部空間からシールリップ１６を乗り越えて空間２２（ダストリップ１８とシールリップ１６と回転軸４で包囲された空間）に潤滑油が漏出したか否かを調査した。使用した潤滑油は、低粘度オイルと高粘度オイルであった。図３には、潤滑油の漏れが起こらない最大軸偏心量をプロットした。
　図３から明らかなように、比較例に対して実施形態では、軸偏心量が大きくても、内部空間から潤滑油が漏れにくい。特に、低粘度オイルを使用した場合、実施形態は、比較例よりも顕著に潤滑油の漏出を抑制することができた。油温が－１０℃、－２０℃であった場合、実施形態による低粘度オイルへの封止性能は、比較例による高粘度オイルへの封止性能よりも高かった。油温が－３０℃、－４０℃であった場合、実施形態による低粘度オイルへの封止性能は、比較例による高粘度オイルへの封止性能と同等であった。このように、実施形態によれば、低温環境で低粘度オイルを使用しても、内部空間からオイルが漏れにくい。
　実験に使用した実施形態では、上記の距離Ｌは４ｍｍであり、力Ｆは２２Ｎであった。距離Ｌが長ければ長いほど、シールリップ１６が回転軸４の外周面に追随しやすい。力Ｆが大きければ大きいほど、シールリップ１６と回転軸４の間に隙間が生じにくい。したがって、距離Ｌは４ｍｍ以上であることが好ましく、力Ｆは２２Ｎ以上であることが好ましい。
他の変形例
　以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。
　例えば、上記実施形態に係る密封装置は、自動車の差動歯車機構の軸の周囲に配置されて差動歯車機構のハウジング内の潤滑油を封止するオイルシールである。しかし、本発明は、実施形態に限定されず、例えば、自動車のエンジンのクランクシャフトの周囲に配置されてクランクケース内の潤滑油を封止するオイルシール、自動車の変速機の軸の周囲に配置されて変速機のハウジング内の潤滑油を封止するオイルシール、モーターの軸の周囲に配置されてモーターのハウジング内の潤滑油を封止するオイルシールにも利用することができる。
　シールリップ１６の外部側傾斜面１６ｂに、特許３２７８３４９号明細書に開示された「ねじ突起」と呼ばれる複数の螺旋リブを形成してもよい。螺旋リブは、ポンピング作用を発揮して、液体を外部空間側から内部空間に戻す。
　外部側傾斜面１６ｂに、異なる方向に傾斜した複数の螺旋リブ（例えば、特許４７０２５１７号明細書で「正方向ネジリブ」および「逆方向ネジリブ」と呼ばれる）を形成してもよい。この場合、ある方向に傾斜した螺旋リブは、回転軸が正方向に回転する時、ポンピング作用を発揮して、液体を外部空間側から内部空間に戻す。他の方向に傾斜した螺旋リブは、回転軸が逆方向に回転する時、ポンピング作用を発揮して、液体を外部空間側から内部空間に戻す。
　ダストリップ１８の内周面に、特開２０１４－０８４９３４公報に開示された、ダストリップの過剰な変形を抑制するための複数の突起を形成してもよい。このような突起は、ダストリップ１８とシールリップ１６と回転軸４で包囲された空間（図１、図４の空間２２）の内部が負圧になると、回転軸の外周面に一時的に接触して、ダストリップ１８の先端と回転軸の外周面の間に間隙を一時的に発生させる。これによりダストリップ１８の過剰な変形およびダストリップ１８が回転軸に与えるトルクの増加が防止される。
　図４に示すように、回転軸４にダストカバー２６を固定し、本発明の実施形態の変形例に係る密封装置１Ａにサイドリップ２４を設けてもよい。ダストカバー２６は回転軸４とともに回転する。サイドリップ２４は環状部１２から外部空間側かつ径方向外側に向けて延びる円環であり、弾性環６から構成されている。
１　密封装置
２　ハウジング
４　回転軸
６　弾性環
８　剛性環
１０　取付け部
１２　環状部
１４　内側円筒部
１５　境界
１６　シールリップ
１６ａ　内部側傾斜面
１６ｂ　外部側傾斜面
２０　ガータースプリング

Claims (1)

  1. 　回転軸と前記回転軸が配置されたハウジングの内面との間に配置され、前記ハウジングの内部空間と外部空間とを隔離する密封装置であって、
    　前記ハウジングの前記内面に取り付けられる円筒状の取付け部と、
    　前記取付け部から前記回転軸に向けて径方向内側に広がる環状部と、
    　前記環状部に支持されており、前記取付け部の径方向内側に配置された内側円筒部と、
    　前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面と、外部空間側に配置された円錐台状の外部側傾斜面を有しており、前記回転軸の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップと、
    　前記内側円筒部の周囲に巻かれ、前記シールリップを前記回転軸の外周面に押し付けるガータースプリングを備え、
    　前記回転軸の軸線方向における、前記内側円筒部と前記環状部の境界と、前記シールリップのリップエッジの距離が４ｍｍ以上であり、
    　前記ガータースプリングが前記内側円筒部に与える力が２２Ｎ以上である
    ことを特徴とする密封装置。
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