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WO2020013020A1 - 密封装置 - Google Patents

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WO2020013020A1
WO2020013020A1 PCT/JP2019/026214 JP2019026214W WO2020013020A1 WO 2020013020 A1 WO2020013020 A1 WO 2020013020A1 JP 2019026214 W JP2019026214 W JP 2019026214W WO 2020013020 A1 WO2020013020 A1 WO 2020013020A1
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WO
WIPO (PCT)
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sealing device
groove
axial groove
lip
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/026214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓実 山田
弘恵 杉原
寿斗 米内
寿喜 渡部
聡 山中
優 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to EP19833313.0A priority Critical patent/EP3822521B1/en
Priority to US17/059,152 priority patent/US11781653B2/en
Priority to JP2020530126A priority patent/JP7011716B2/ja
Priority to CN201980034914.0A priority patent/CN112204278B/zh
Publication of WO2020013020A1 publication Critical patent/WO2020013020A1/ja
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device, and particularly to a sealing device used for a rotating shaft.
  • a sealing device has been used to seal a gap between a rotating shaft and a through hole into which the rotating shaft is inserted.
  • Some of such sealing devices are used for a mechanism that is exposed to foreign substances such as muddy water, rainwater, and dust, such as a differential mechanism of a vehicle.
  • Some of such sealing devices have a side lip formed so as to extend toward the outside air in order to prevent foreign matter from entering. The side lip contacts a member extending in a radial direction from a shaft such as a deflector to prevent foreign matter from entering the inside from the outside air side.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional sealing device attached to, for example, a differential mechanism provided in a transaxle.
  • a conventional sealing device 100 includes an annular reinforcing ring 101 and an annular elastic body 102 made of an elastic body formed integrally with the reinforcing ring 101. Includes a seal lip 103, a dust lip 104, and a side lip 105.
  • the seal lip 103 is in contact with the axle 111 of the differential mechanism 110 to prevent leakage of lubricating oil in the housing 112 in which the differential mechanism 110 is housed.
  • the dust lip 104 is formed on the outer side (outside air side) of the seal lip 103 and abuts or approaches the axle 111 to prevent foreign matter from entering the housing 112 from the outside.
  • the side lip 105 extends outward on the outer peripheral side from the dust lip 104, and has a conical cylindrical shape whose diameter increases toward the outside. In use, as shown in FIG. 10, the side lip 105 contacts the sliding surface 113a of the annular deflector 113 fixed to the axle 111 at the distal end edge as shown in FIG.
  • the side lip 105 is elastically deformed and curved in a state of contacting the deflector 113, and a sliding resistance is generated between the side lip 105 and the sliding surface 113 a of the deflector 113 when the axle 111 rotates.
  • grease as a lubricant is applied to the inner peripheral surface of the side lip 105 (for example, see Patent Document 1).
  • the sliding resistance between the side lip 105 and the deflector 113 is reduced by the grease between the side lip 105 and the deflector 113 as described above.
  • the grease between the side lip 105 and the deflector 113 may be blown off by the centrifugal force due to the rotation of the deflector 113, and the amount of grease between the side lip 105 and the deflector 113 may be reduced.
  • the amount of grease between the side lip 105 and the deflector 113 is reduced, the sliding resistance of the side lip 105 against the deflector 113 is increased, the abrasion of the side lip 105 is accelerated, and settling is generated due to heat generation. In some cases, the sealing performance of 105 may be deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a sealing device that can suppress a reduction in the amount of a lubricant between a side lip and a deflector.
  • a sealing device for sealing between a through-hole and a shaft inserted into the through-hole, and an annular reinforcing ring around an axis.
  • An elastic body portion formed of an annular elastic body around the axis line attached to the reinforcing ring, wherein the elastic body portion has an annular seal lip that abuts the shaft slidably.
  • an annular side lip provided outside of the seal lip and extending toward the outside, and an inner circumferential surface of the side lip has an annular groove around the axis. At least one circumferential groove is provided, and at least one axial groove, which is a groove extending along the axis, is provided, and the circumferential groove and the axial groove are connected. It is characterized by doing.
  • the axial groove extends parallel to the axis.
  • the axial groove extends obliquely with respect to the axis.
  • the width at the outer end of the axial groove is smaller than the width at the inner end of the axial groove.
  • a plurality of the circumferential grooves are provided, and the axial grooves are provided between the adjacent circumferential grooves.
  • the sealing device of the present invention it is possible to suppress a reduction in the amount of the lubricant between the side lip and the deflector.
  • FIG. 2 is an enlarged view of an inner peripheral surface of a side lip in a portion where a circumferential groove and an axial groove are formed in the sealing device shown in FIG. 1, and is a diagram of the inner peripheral surface viewed in a radial direction.
  • FIG. 2 is a figure for showing the sealing device in the state where it was attached to the transaxle which is an example of an application object, and is a partial enlarged sectional view along the axis which expands and shows the vicinity of the sealing device of the transaxle.
  • FIG. 5 is an enlarged view of an inner peripheral surface of a side lip in a portion where a circumferential groove and an axial groove are formed in the sealing device illustrated in FIG. 4, and is a diagram of the inner peripheral surface viewed in a radial direction. It is a figure for showing the modification of an axial groove in a sealing device concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is sectional drawing in the cross section along an axis line for showing the schematic structure of the sealing device concerning 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of an inner peripheral surface of a side lip in a portion where a circumferential groove and an axial groove are formed in the sealing device illustrated in FIG. 4, and is a diagram of the inner peripheral surface viewed in a radial direction. It is a figure for showing the modification of an axial groove in a sealing device concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is sectional drawing in the cross section along an axis line for showing the schematic structure of the sealing device concerning 3
  • FIG. 8 is an enlarged view of an inner peripheral surface of a side lip at a portion where a circumferential groove and an axial groove are formed in the sealing device illustrated in FIG. 7, and is a diagram of the inner peripheral surface viewed in a radial direction. It is a figure which expands and shows the axial groove in the sealing device shown in FIG. It is sectional drawing of the conventional sealing device in the state attached to the differential mechanism with which the transaxle is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention in a cross section along the axis x.
  • the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention is used for sealing a gap between a through-hole and a shaft connected to the through-hole, which rotate relative to each other.
  • the sealing device 1 is used, for example, in a device such as a vehicle or a general-purpose machine provided with a differential mechanism for absorbing a difference in rotation speed between left and right drive wheels during turning.
  • a device provided with a differential mechanism for example, there are a transaxle and a differential device.
  • the sealing device 1 is used for a transaxle.
  • the sealing device 1 is provided between the transaxle and a through hole formed in the housing and an axle as an output shaft of a differential mechanism rotatably inserted through the through hole. It is used to seal the seal.
  • the application target of the sealing device 1 is not limited to this specific example, and can be applied as a sealing device for a member that rotates in various machines.
  • the direction of the arrow a (see FIG. 1) in the direction of the axis x is defined as the outside
  • the direction of the arrow b (see FIG. 1) in the direction of the axis x is defined as the inside.
  • the outside is the side facing the outside of the application
  • the inside is the side facing the inside of the application. More specifically, the outside is the side facing the outside of the housing in the transaxle provided with the differential mechanism, and the atmosphere side, and the inside is the side facing the inside of the housing in the transaxle.
  • a direction away from the axis x is defined as an outer peripheral side, and a direction approaching the axis x (arrow d in FIG. 1).
  • Direction is the inner circumference.
  • the sealing device 1 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x, and an elastic body portion 20 formed of an annular elastic body around the axis x attached to the reinforcing ring 10.
  • the elastic body portion 20 is provided on an annular seal lip 21 slidably abutting on a shaft to be applied, which will be described later, and on the outer side of the seal lip 21 (in the direction of the arrow a).
  • an extended annular side lip 22 At least one circumferential groove 31 that is an annular groove is provided around the axis x on the inner circumferential surface 22a that is the inner circumferential surface of the side lip 22, and extends in the direction of the axis x.
  • At least one axial groove 41 is provided. The circumferential groove 31 and the axial groove 41 are connected.
  • the structure of the sealing device 1 will be specifically described.
  • the reinforcing ring 10 is a ring-shaped metal member centered or substantially centered on the axis x, and has a cross section along the axis x (hereinafter, also simply referred to as “cross section”) having a shape of L. It has a letter shape or a substantially L shape.
  • the reinforcing ring 10 is, for example, a cylindrical portion 11 which is a cylindrical or substantially cylindrical portion extending in the direction of the axis x, and a hollow disk-shaped portion extending from the outer end of the cylindrical portion 11 toward the inner peripheral side. And a disk portion 12.
  • the cylindrical portion 11 is formed so that the sealing device 1 can be fitted to the inner peripheral surface of a through-hole formed in the housing of the transaxle, and directly contacts the inner peripheral surface of the through-hole. It may be possible to fit by contacting the inner peripheral surface of the through hole via the elastic body portion 20.
  • the elastic body portion 20 is attached to the reinforcing ring 10 as shown in FIG. 1, and is formed integrally with the reinforcing ring 10 to cover the entire reinforcing ring 10 in the present embodiment.
  • the elastic body portion 20 includes the seal lip 21 and the side lip 22, and is provided outside the seal lip 21 (on the side of the arrow a) and toward the axis x. It has an extended annular dust lip 23.
  • the elastic body portion 20 has an annular lip waist portion 24.
  • the seal lip 21 is formed so that the axle slidably abuts the axle of the differential mechanism, as described later, and the side lip 22 is connected to an annular deflector fixed to the axle as described later.
  • the deflector is formed so as to be slidably contacted, and extends outward on the outer peripheral side from the dust lip 23.
  • the dust lip 23 is provided outside the seal lip 21 and is formed such that the axle slidably abuts the axle.
  • the lip waist portion 24 is a portion of the elastic body portion 20 that is located near the inner peripheral end of the disk portion 12 of the reinforcing ring 10.
  • the seal lip 21 is a portion that extends inward from the lip waist 24, is an annular portion centered or substantially centered on the axis x, and is a cylinder of the reinforcing ring 10. It is formed to face the portion 11.
  • the seal lip 21 has, at an inner end, a wedge-shaped annular lip tip 25 whose cross-sectional shape is convex toward the inner peripheral side.
  • a garter spring 26 is fitted on the outer peripheral side of the seal lip 21 at a position facing away from the lip tip 25. The garter spring 26 pushes the lip tip 25 in the direction toward the axis x, and applies a predetermined amount of tension to the axle so that the lip tip 25 follows the displacement of the axle.
  • the lip tip portion 25 comes into contact with the outer peripheral surface of the axle, as described later, to achieve sealing between the sealing device 1 and the axle. Further, as shown in FIG. 1, a tapered surface 25 a having a conical surface on the outer side of the lip tip portion 25 has a screw projection 25 b which is a projection protruding inward and extending obliquely with respect to the tip of the lip tip portion 25. Are formed at equal angular intervals in the circumferential direction. When the axle slides, the screw protrusion 25b generates an airflow from the outside to the inside to prevent leakage of lubricating oil from the inside.
  • the elastic body portion 20 may not be provided with the screw protrusion 25b.
  • the dust lip 23 extends outward from the lip waist portion 24 toward the axis x, and specifically, extends outward and inward from the lip waist portion 24, as shown in FIG.
  • the dust lip 23 prevents foreign substances such as muddy water, sand, and dust from entering the lip tip 25 from the outside. Also, in the dust lip 23, the contact between the dust lip 23 and the axle is partially released so that a negative pressure is not generated in the space between the dust lip 23 and the seal lip 21 in the use state, and a gap is formed.
  • a plurality of projections 23a projecting in the inner circumferential direction for suppressing the generation of the negative pressure or eliminating the negative pressure are formed at equal angular intervals in a plurality of circumferential directions.
  • the dust lip 23 may come close to the axle without contacting the axle, and may not have the protrusion 23a.
  • the elastic body portion 20 has a gasket portion 27, a rear cover portion 28, and a lining portion 29.
  • the gasket portion 27 is a portion of the elastic body portion 20 that covers the cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10 from the outer peripheral side, and as described later, the sealing device 1 is press-fitted into a through hole through which the axle is inserted in the transaxle. In this case, the thickness in the radial direction is compressed between the through hole and the cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10 in a radial direction so that a fitting force, which is a force directed in the radial direction, generates a predetermined magnitude. Is set.
  • the rear cover portion 28 is a portion that covers the disk portion 12 of the reinforcing ring 10 from the outside
  • the lining portion 29 is a portion that covers the reinforcing ring 10 from the inside and the inner peripheral side.
  • the side lip 22 extends outward from the lip waist 24 as shown in FIG. 1, and the outer end is wider than the inner end.
  • the side lip 22 expands in diameter from the inside toward the outside in the direction of the axis x, for example, and has a conical cylindrical shape, a substantially conical cylindrical shape, a trumpet shape, or the like.
  • at least one circumferential groove 31 that is annular around the axis x is formed on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22, and the axial groove 41 that extends over the axis x is formed. Are formed at least one. Specifically, as shown in FIG.
  • a plurality of circumferential grooves 31 recessed from the inner peripheral surface 22 a are formed in the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22.
  • a plurality of axial grooves 41 recessed from the inner peripheral surface 22a are formed in the peripheral surface 22a.
  • the numbers of the circumferential grooves 31 and the axial grooves 41 are not limited to the numbers shown. These numbers shown are examples.
  • FIG. 2 is an enlarged view showing the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 in a portion where the circumferential groove 31 and the axial groove 41 are formed, and is a diagram of the inner peripheral surface 22a viewed in a radial direction. It is.
  • the circumferential groove 31 specifically extends in a circular or substantially circular shape centered or substantially centered on the axis x, and the circumferential grooves 31 are concentric or substantially concentric with each other. It has become.
  • the circumferential grooves 31 are arranged at equal or substantially equal intervals in the axis x direction on the inner circumferential surface 22a.
  • the axial grooves 41 extend parallel or substantially parallel to the axis x, and are arranged at equal or substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22a. .
  • the axial groove 41 is connected to or intersects with the circumferential groove 31.
  • the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31 are arranged. And extends between them.
  • the axial groove 41 ends up reaching the outermost circumferential groove 31, but the axial groove 41 may penetrate the outermost circumferential groove 31.
  • the axial groove 41 ends to reach the innermost circumferential groove 31, but the axial groove 41 penetrates the innermost circumferential groove 31. Is also good.
  • each axial groove 41 does not need to extend between the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31, and at least two adjacent circumferential grooves 31 do not need to extend. What is necessary is just to extend over between.
  • the axial groove 41 is connected so that the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31 communicate with each other through some or all of the axial grooves 41. Are each extended.
  • each or any of the circumferential groove 31 and the axial groove 41 is formed at least partially within the range of the seal width ⁇ .
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 41 are also formed in a portion inside the seal width ⁇ .
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 41 may be formed up to the root of the side lip 22 (the connection portion with the lip waist portion 24) inside the seal width ⁇ , or formed partway through the side lip 22. May be. Further, the circumferential groove 31 and the axial groove 41 do not reach the leading edge (the leading edge 22 b) of the side lip 22.
  • the elastic body 20 is formed integrally from an elastic material, and the seal lip 21, the side lip 22, the dust lip 23, the lip waist 24, the gasket 27, the rear cover 28, and the lining 29 are made of an elastic material. Each part of the elastic body part 20 integrally formed from the above.
  • the metal material of the reinforcing ring 10 for example, there is stainless steel or SPCC (cold rolled steel).
  • the elastic body of the elastic body portion 20 includes, for example, various rubber materials. Examples of various rubber materials include synthetic rubbers such as nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), acrylic rubber (ACM), and fluoro rubber (FKM).
  • NBR nitrile rubber
  • H-NBR hydrogenated nitrile rubber
  • ACM acrylic rubber
  • FKM fluoro rubber
  • the reinforcing ring 10 is manufactured by, for example, press working or forging, and the elastic body portion 20 is formed by cross-linking (vulcanization) molding using a molding die.
  • the reinforcing ring 10 is disposed in a molding die, the elastic body portion 20 is adhered to the reinforcing ring 10 by cross-linking adhesion, and the elastic body portion 20 is formed integrally with the reinforcing ring 10.
  • FIG. 3 is a diagram showing the sealing device 1 in a state where the sealing device 1 is attached to a transaxle 50, which is an example of an application target, and is a partially enlarged cross-section along the axis x showing an enlarged view of the vicinity of the sealing device 1 of the transaxle 50.
  • FIG. FIG. 3 shows a state where the sealing device 1 is attached to a desired position of the transaxle 50 (hereinafter, referred to as an “initial state”).
  • the sliding surface 53 of the annular deflector 52 fixed to the axle 51 as the output shaft of the differential mechanism (not shown) of the transaxle 50 has a desired sealing width ⁇ on the sliding surface 53 of the side lip 22 on the leading edge 22b side.
  • the sealing device 1 is attached to the transaxle 50 so as to abut.
  • the transaxle 50 is a known transaxle (see FIG. 10), and a detailed description of its configuration will be omitted.
  • the deflector 52 may be formed by a member separate from the axle 51, or a part of the axle 51 may be formed to protrude annularly toward the outer peripheral side.
  • the sealing device 1 is fitted in a through hole 55 formed in the housing 54 of the transaxle 50, as shown in FIG.
  • the axle 51 is rotatably inserted into the through hole 55.
  • the transaxle 50 is provided with two through holes and an axle corresponding to the left and right wheels.
  • the through holes and the axle corresponding to each wheel have the same configuration as each other.
  • the hole 55 and the axle 51 correspond to left and right wheels.
  • the sealing device 1 seals between the outer peripheral surface 51 a of the axle 51 and the inner peripheral surface 55 a of the through hole 55.
  • the sealing device 1 is fitted into the through hole 55, and the gasket portion 27 of the elastic body portion 20 is compressed between the cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10 and the inner peripheral surface 55 a of the through hole 55.
  • the gasket portion 27 is in close contact with the inner peripheral surface 55a of the through hole 55, and sealing between the sealing device 1 and the through hole 55 is achieved on the outer peripheral side.
  • the lip tip portion 25 of the seal lip 21 of the elastic body portion 20 abuts the outer peripheral surface 51a of the axle 51 so that the axle 51 can slide, and sealing between the sealing device 1 and the axle 51 on the inner peripheral side. It is planned. This prevents the lubricating oil stored in the housing 54 from leaking out.
  • the dust lip 23 has its leading edge slidably in contact with the outer peripheral surface 51 a of the axle 51, thereby preventing foreign matter from entering the inside from the outside of the housing 54.
  • the dust lip 23 need not be in contact with the axle 51.
  • the side lip 22 has a range of the seal width ⁇ of the inner peripheral surface 22a on the tip edge 22b side in contact with the sliding surface 53 of the deflector 52, and suppresses foreign matter from entering the inside from the outside of the housing 54. ing. More specifically, in the initial state, the side lip 22 is partially curved or elastically deformed on the side of the leading edge 22b, and the inner peripheral surface 22a is deflected within a range of the seal width ⁇ from the leading edge 22b. 52 is in contact with the sliding surface 53.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 41 are formed in the range of the seal width ⁇ , and the inner circumferential surface 22a of the side lip 22 that is in contact with the sliding surface 53 of the deflector 52 in a use state.
  • a circumferential groove 31 and an axial groove 41 extend. That is, a part of the plurality of circumferential grooves 31 and a part of the axial grooves 41 are in contact with (facing) the sliding surface 53 of the deflector 52, and the inner circumference of the side lip 22 that is in contact with the sliding surface 53 of the deflector 52.
  • a space (groove) is formed with the surface 22a.
  • Grease as a lubricant for reducing the sliding resistance between the side lip 22 and the deflector 52 is applied to the inner peripheral surface 22a of the side lip 22, and the grease is applied to the inner peripheral surface of the side lip 22.
  • 22a it is applied to the portion having the seal width ⁇ and the portion inside the portion having the seal width ⁇ . More specifically, the grease is applied to at least the portion where the circumferential groove 31 and the axial groove 41 are formed in the portion inside the portion having the seal width ⁇ in addition to the portion having the seal width ⁇ . . That is, the grease exists in the circumferential groove 31 and the axial groove 41.
  • the deflector 52 also rotates, and the sliding surface 53 of the deflector 52 slides on the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22.
  • the grease applied to the portion having the seal width ⁇ is sucked outward by the sliding surface 53 of the deflector 52.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 41 are formed on the inner circumferential surface 22a of the side lip 22, and at least one of the circumferential grooves 31 is at least one. It is partially formed in the region of the seal width ⁇ , and at least a part of the axial groove 41 reaches the region of the seal width.
  • the axle 51 is displaced inward in the axis x direction and the sliding surface 53 of the deflector 52 is displaced in the axis x direction due to a dimensional tolerance or an assembly error of each component.
  • the sliding surface 53 of the deflector 52 may be inclined with respect to the axis x.
  • the axle 51 may be displaced in the direction of the axis x or obliquely with respect to the axis x based on the gap between the components.
  • the side lip 22 vibrates. Due to the vibration of the side lip 22, the movement of the grease to the region of the seal width ⁇ via the circumferential groove 31 and the axial groove 41 is promoted.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 41 of the side lip 22 more effectively act on an attachment subject having a large play such as a differential mechanism.
  • the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the amount of the lubricant between the side lip 22 and the deflector 52.
  • the sealing device 1 it is possible to suppress the reduction in the amount of grease in the seal width ⁇ of the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22, and to reduce the amount of grease between the side lip 22 and the deflector 52 in the seal width ⁇ .
  • the lubricating state during the maintenance can be maintained at the state at the start of use, or can be maintained at a state close to the state at the start of use. For this reason, it is possible to suppress abrasion of the side lip 22 and settling due to heat generation, and it is possible to suppress a reduction in sealing performance of the side lip 22 against foreign matter.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along a line x, showing a schematic configuration of a sealing device 2 according to a second embodiment of the present invention.
  • the sealing device 2 according to the second embodiment of the present invention differs from the sealing device 1 according to the above-described first embodiment of the present invention in the structure of the axial groove.
  • components having the same or similar functions as those of the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals. The description thereof will be omitted, and different portions will be described.
  • the sealing device 2 has at least one axial groove 42 on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 that is different from the axial groove 41 of the sealing device 1 described above.
  • the sealing device 2 has a plurality of axial grooves 42.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 at the portion where the circumferential groove 31 and the axial groove 42 are formed, and is a diagram of the inner peripheral surface 22a viewed in the radial direction. is there.
  • the axial groove 42 is a groove recessed from the inner peripheral surface 22a and extends obliquely with respect to the axis x of the inner peripheral surface 22a.
  • the axial groove 42 is inclined with respect to the axis x on the rotation direction r side of the axle 51. That is, the axial groove 42 extends obliquely from the inside toward the outside in the rotation direction.
  • the rotation direction r is the forward direction
  • the axial groove 42 extends obliquely with respect to the axis x on the forward direction side of the axle 51.
  • the axial groove 42 may extend obliquely with respect to the axis x on the reverse direction side of the axle 51.
  • the axial grooves 42 are arranged at equal or substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22a, similarly to the axial grooves 41.
  • the axial groove 42 is connected to or intersects with the circumferential groove 31.
  • the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31 are arranged. And extends between them.
  • the axial groove 42 ends up reaching the outermost circumferential groove 31, but the axial groove 42 may penetrate the outermost circumferential groove 31.
  • the axial groove 42 ends to reach the innermost circumferential groove 31, but the axial groove 42 penetrates the innermost circumferential groove 31 and Is also good.
  • each axial groove 42 does not have to extend between the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31, and at least two adjacent circumferential grooves 31 do not need to extend. What is necessary is just to extend over between. However, in this case, the axial grooves 42 are connected so that the innermost circumferential groove 31 and the outermost circumferential groove 31 communicate with each other through some or all of the axial grooves 42. Are each extended.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 42 are each formed at least partially within the range of the seal width ⁇ . Also, it is formed in a portion inside the seal width ⁇ .
  • the axial groove 42 may be formed inside the seal width ⁇ up to the base of the side lip 22 or may be formed halfway through the side lip 22. In addition, the axial groove 42 does not reach the leading edge 22 b of the side lip 22.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 42 operate in the same manner as the circumferential groove 31 and the axial groove 41 of the sealing device 1 and have the same effect.
  • the axial groove 42 extends obliquely with respect to the axis x, the rotation of the axle 51 facilitates the supply of grease in the direction of the leading edge 22 of the side lip 22 via the axial groove 42. . That is, the axial groove 42 acts as a screw groove for grease when the axle 51 rotates.
  • the sealing device 2 according to the second embodiment of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the amount of the lubricant between the side lip 22 and the deflector 52.
  • the sealing device 2 has an axial groove 44 for normal rotation and an axial groove 45 for reversing on the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22 instead of the axial groove 42.
  • the groove group 43 may be provided.
  • the axial groove 44 for normal rotation is recessed from the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22, which extends obliquely with respect to the axis x on the normal rotation direction side of the axle 51, similarly to the above-described axial groove 42. It is a groove.
  • the axial groove 45 for reversing extends obliquely to the opposite side to the axial groove 44, and extends obliquely to the reversing direction side of the axle 51 with respect to the axis x. It is a groove that is recessed from.
  • the axial groove 44 for normal rotation and the axial groove 45 for reversal are arranged line-symmetrically or substantially line-symmetrically.
  • the axial groove group 43 has a plurality of axial grooves 44 for normal rotation, and has the same number of axial grooves 45 for reverse rotation as the axial grooves 44 for normal rotation.
  • the axial grooves 44 and the axial grooves 45 are respectively provided at equal or substantially equal intervals on the inner peripheral surface 22 a of the side lip 22.
  • the axial groove 44 and the axial groove 45 may not be provided at equal intervals on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22.
  • only one axial groove 44 for normal rotation and one axial groove 45 for reverse rotation may be provided.
  • only one axial groove group 43 may be provided, or a plurality of axial groove groups 43 may be provided.
  • the axial groove groups 43 are provided on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 at equal or substantially equal intervals.
  • the axial groove group 43 may not be provided at equal intervals on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22.
  • the normal axial groove 44 is provided on the normal rotational side with respect to the reverse axial groove 45, but the reverse arrangement, that is, The axial groove 44 for normal rotation may be provided on the reverse direction side with respect to the axial groove 45 for reverse.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a line along an axis x, showing a schematic configuration of a sealing device 3 according to a third embodiment of the present invention.
  • the sealing device 3 according to the third embodiment of the present invention differs from the above-described sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention in the structure of the axial groove.
  • components having the same or similar functions as those of the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals. The description thereof will be omitted, and different portions will be described.
  • the sealing device 3 has at least one axial groove 46 on the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 that is different from the axial groove 41 of the sealing device 1 described above.
  • the sealing device 3 has a plurality of axial grooves 46.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the inner peripheral surface 22a of the side lip 22 at the portion where the circumferential groove 31 and the axial groove 46 are formed, and is a diagram of the inner peripheral surface 22a viewed in the radial direction. is there.
  • FIG. 9 is an enlarged view showing the axial groove 46. As shown in FIGS.
  • the axial groove 46 is a groove recessed from the inner peripheral surface 22 a, and the circumferential width at the outer end (outer end 46 a) of the axial groove 46 is the axial width It is smaller than the circumferential width at the inner end (inner end 46 b) of the direction groove 46.
  • the outer end 46a is a portion where the axial groove 46 is connected to the circumferential groove 31 on the outside, and the inner end 46b is a portion where the axial groove 46 is connected to the circumferential groove 31 on the inside.
  • the axial groove 46 is provided between the circumferential grooves 31 adjacent to each other, and one or a plurality of axial grooves 46 are provided between the circumferential grooves 31 adjacent to each other.
  • the axial grooves 46 are arranged at equal or substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22 a.
  • the axial grooves 46 may not be arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22a.
  • circumferential groove 31 and at least one axial groove 46 are formed at least partially on the inner circumferential surface 22a such that each of the circumferential grooves 31 and at least one of the axial grooves 46 is located within the range of the seal width ⁇ .
  • the axial groove 46 does not reach the leading edge 22 b of the side lip 22.
  • the circumferential groove 31 and the axial groove 46 operate in the same manner as the circumferential groove 31 and the axial groove 41 of the sealing device 1 and have the same effect.
  • the axial groove 46 is tapered from the inside to the outside, the grease is easily supplied from the inside to the outside, that is, in the direction of the leading edge 22 of the side lip 22 through the axial groove 42. ing.
  • foreign matters such as muddy water, rainwater, and dust are unlikely to enter the inside from the outside through the axial groove 46 from the outside to the inside.
  • the sealing device 3 As described above, according to the sealing device 3 according to the third embodiment of the present invention, it is possible to suppress a reduction in the amount of the lubricant between the side lip 22 and the deflector 52. Further, it is possible to make it difficult for foreign matter to enter the inside from the outside through the axial groove 46.
  • the present invention is not limited to the sealing devices 1 to 3 according to the above-described embodiments of the present invention. Including embodiments.
  • the components may be appropriately selectively combined so as to achieve at least a part of the above-described problems and effects.
  • the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above-described embodiment can be appropriately changed depending on the specific usage of the present invention.
  • the circumferential grooves 31 and the axial grooves 41, 42, 44, 45, 46 need not be arranged at equal intervals on the inner peripheral surface 22a, and may be arranged, for example, in a constant pitch pattern. Further, the circumferential groove 31 and the axial grooves 41, 42, 44, 45, 46 do not extend linearly or substantially linearly, but may extend in a curved manner.
  • sealing device 10, 101: reinforcing ring, 11: cylindrical portion, 12: disk portion, 20, 102: elastic portion, 21, 103: seal lip, 22, 105: side lip, 22a ... inner peripheral surface, 22b ... tip edge, 23, 104 ... dust lip, 23a ... projection, 24 ... lip waist, 25 ... lip tip, 25a ... tapered surface, 25b ... screw projection, 26 ... garter spring, 27 ... Gasket part, 28 ... rear cover part, 29 ... lining part, 31 ... circumferential groove, 41, 42, 44, 45, 46 ... axial groove, 43 ... axial groove group, 50 ... transaxle, 51, 111 ... Axle, 51a: outer peripheral surface, 52, 113: deflector, 53, 113a: sliding surface, 54, 112: housing, 55: through hole, 55a: inner peripheral surface, 110: differential mechanism, ⁇ Seal width

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Abstract

サイドリップとデフレクタとの間の潤滑剤の量の低減を抑制することができる密封装置を提供する。　密封装置（１）は、軸線（ｘ）周りに環状の補強環（１０）と、補強環（１０）に取り付けられている軸線（ｘ）周りに環状の弾性体から形成された弾性体部（２０）とを備えている。弾性体部（２０）は、適用対象の軸にこの軸が摺動可能に当接する環状のシールリップ（２１）と、シールリップ（２１）よりも外側に設けられており外側に向かって延びる環状のサイドリップ（２２）とを有している。サイドリップ（２２）の内周側の面である内周面（２２ａ）には、軸線（ｘ）周りに環状の溝である周方向溝（３１）が少なくとも１つ設けられており、また、軸線（ｘ）の方向に亘って延びる溝である軸方向溝（４１）が少なくとも１つ設けられている。周方向溝（３１）と軸方向溝（４１）とは接続している。

Description

密封装置
　本発明は、密封装置に関し、特に、回転する軸に用いられる密封装置に関する。
　従来から、回転する軸と、この軸が挿入される貫通孔との間の隙間を密封するために密封装置が使用されている。このような密封装置の中には、車両のディファレンシャル機構のように、泥水や雨水、ダスト等の異物に晒される機構に用いられるものがある。このような密封装置には、異物の侵入を防止するために、外気側に延びるように形成されたサイドリップを有するものがある。サイドリップは、デフレクタ等の軸から径方向に延びる部材に接触して、外気側から内部に異物が侵入することを防ぐ。
　図１０は、例えばトランスアクスルが備えるディファレンシャル機構に取り付けられた状態における従来の密封装置の断面図である。図１０に示すように、従来の密封装置１００は、環状の補強環１０１と、補強環１０１に一体的に形成されている弾性体から成る環状の弾性体部１０２とを備え、弾性体部１０２は、シールリップ１０３と、ダストリップ１０４と、サイドリップ１０５とを備えている。使用状態において、シールリップ１０３は、ディファレンシャル機構１１０の車軸１１１に当接しており、ディファレンシャル機構１１０が収容されているハウジング１１２内の潤滑油の漏洩を防止する。ダストリップ１０４は、シールリップ１０３よりも外側（外気側）に形成されており、車軸１１１に当接又は近接して、ハウジング１１２内に外部から異物が侵入することを防止する。サイドリップ１０５は、ダストリップ１０４よりも外周側において外側に向かって延びており、外側に向かうに連れて拡径する円錐筒状の形状を有している。サイドリップ１０５は、使用状態において、図１０に示すように、先端縁において、車軸１１１に固定された環状のデフレクタ１１３の摺動面１１３ａに当接し、外部からの異物の侵入を防止する。サイドリップ１０５は、デフレクタ１１３に当接する状態において弾性変形して湾曲しており、車軸１１１の回転時に、サイドリップ１０５とデフレクタ１１３の摺動面１１３ａとの間に摺動抵抗が発生する。この摺動抵抗を低減するために、サイドリップ１０５の内周面には潤滑剤としてのグリースが塗布されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９－１０３１４２号公報
　従来の密封装置１００においては、上述のようにサイドリップ１０５とデフレクタ１１３との間のグリースにより、サイドリップ１０５とデフレクタ１１３との間に摺動抵抗の低減が図られている。しかしながら、デフレクタ１１３の回転による遠心力より、サイドリップ１０５とデフレクタ１１３との間のグリースが飛ばされてしまい、サイドリップ１０５とデフレクタ１１３との間のグリースの量が低減してしまう場合があった。サイドリップ１０５とデフレクタ１１３との間のグリースの量が低減してしまうと、サイドリップ１０５によるデフレクタ１１３に対する摺動抵抗が増し、サイドリップ１０５の摩耗促進、発熱によるへたりが発生し、サイドリップ１０５のシール性能が低下してしまうことがある。
　このように、従来のディファレンシャル機構に用いられる密封装置に対しては、サイドリップとデフレクタとの間のグリースの量の低減を抑制することができる構成が求められていた。
　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドリップとデフレクタとの間の潤滑剤の量の低減を抑制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、本発明に係る密封装置は、貫通孔と該貫通孔に挿通される軸との間の密封を図るための密封装置であって、軸線周りに環状の補強環と、前記補強環に取り付けられている前記軸線周りに環状の弾性体から形成された弾性体部とを備え、前記弾性体部は、前記軸に該軸が摺動可能に当接する環状のシールリップと、前記シールリップよりも外側に設けられており前記外側に向かって延びる環状のサイドリップとを有しており、前記サイドリップの内周側の面には、前記軸線周りに環状の溝である周方向溝が少なくとも１つ設けられており、また、前記軸線の方向に亘って延びる溝である軸方向溝が少なくとも１つ設けられており、前記周方向溝と前記軸方向溝とは接続していることを特徴とする。
　本発明の一態様に係る密封装置において、前記軸方向溝は、前記軸線に平行に延びている。
　本発明の一態様に係る密封装置において、前記軸方向溝は、前記軸線に対して斜めに延びている。
　本発明の一態様に係る密封装置において、前記軸方向溝の外側の端部における幅は、前記軸方向溝の内側の端部における幅よりも小さい。
　本発明の一態様に係る密封装置において、複数の前記周方向溝が設けられており、前記軸方向溝は、互いに隣接する前記周方向溝の間に設けられている。
　本発明に係る密封装置によれば、サイドリップとデフレクタとの間の潤滑剤の量の低減を抑制することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における断面図である。 図１に示す密封装置における周方向溝及び軸方向溝が形成された部分のサイドリップの内周面を拡大して示す図であり、内周面を径方向に向かって見た図である。 適用対象の一例であるトランスアクスルに取り付けられた状態における密封装置を示すための図であり、トランスアクスルの密封装置近傍を拡大して示す軸線に沿う部分拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における断面図である。 図４に示す密封装置における周方向溝及び軸方向溝が形成された部分のサイドリップの内周面を拡大して示す図であり、内周面を径方向に向かって見た図である。 本発明の第２の実施の形態に係る密封装置における軸方向溝の変形例を示すための図である。 本発明の第３の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における断面図である。 図７に示す密封装置における周方向溝及び軸方向溝が形成された部分のサイドリップの内周面を拡大して示す図であり、内周面を径方向に向かって見た図である。 図７に示す密封装置における軸方向溝を拡大して示す図である。 トランスアクスルが備えるディファレンシャル機構に取り付けられた状態における従来の密封装置の断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１の概略構成を示すための、軸線ｘ沿う断面における断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１は、互いに相対回転する、貫通孔とこの貫通孔に相通された軸との間の隙間を密封するために用いられる。密封装置１は、例えば、車両や汎用機械等において旋回時における左右の駆動輪の回転速度の差を吸収するためのディファレンシャル機構を備える装置に用いられる。ディファレンシャル機構を備える装置としては、例えば、トランスアクスルやディファレンシャル装置がある。本実施の形態においては、密封装置１はトランスアクスルに用いられるものとする。具体的には、密封装置１は、後述するように、トランスアクスルにおいて、ハウジングに形成された貫通孔と、この貫通孔に回動自在に挿通されたディファレンシャル機構の出力軸としての車軸との間の密封を図るために用いられる。密封装置１の適用対象はこの具体例に限られず、種々の機械において回転する部材の密封装置として適用することができる。
　以下、説明の便宜上、軸線ｘ方向において矢印ａ（図１参照）方向を外側とし、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１参照）方向を内側とする。外側とは適用対象の外部に面する側であり、内側とは適用対象の内部に面する側である。より具体的には、外側とは、ディファレンシャル機構を備えるトランスアクスルにおいてハウジングの外部に面する側であり、大気側であり、内側とは、トランスアクスルにおいてハウジングの内部に面する側である。また、軸線ｘに垂直な方向（以下、「径方向」ともいう。）において、軸線ｘから離れる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側とし、軸線ｘに近づく方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側とする。
　密封装置１は、軸線ｘ周りに環状の補強環１０と、補強環１０に取り付けられている軸線ｘ周りに環状の弾性体から形成された弾性体部２０とを備えている。弾性体部２０は、後述する適用対象の軸にこの軸が摺動可能に当接する環状のシールリップ２１と、シールリップ２１よりも外側（矢印ａ方向側）に設けられており外側に向かって延びる環状のサイドリップ２２とを有している。サイドリップ２２の内周側の面である内周面２２ａには、軸線ｘ周りに環状の溝である周方向溝３１が少なくとも１つ設けられており、また、軸線ｘの方向に亘って延びる溝である軸方向溝４１が少なくとも１つ設けられている。周方向溝３１と軸方向溝４１とは接続している。以下、密封装置１の構造を具体的に説明する。
　補強環１０は、図１に示すように、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の金属製の部材であり、軸線ｘに沿う断面（以下、単に「断面」ともいう。）の形状がＬ字状又は略Ｌ字状の形状を呈している。補強環１０は、例えば、軸線ｘ方向に延びる円筒状又は略円筒状の部分である円筒部１１と、円筒部１１の外側の端部から内周側に向かって延びる中空円盤状の部分である円盤部１２とを有している。円筒部１１は、後述するように、トランスアクスルのハウジングに形成された貫通孔の内周面に密封装置１が嵌合可能となるように形成されており、直接貫通孔の内周面に接触して嵌合可能となっていてもよく、また、弾性体部２０の部分を介して貫通孔の内周面に接触して嵌合可能となっていてもよい。
　弾性体部２０は、図１に示すように、補強環１０に取り付けられており、本実施の形態においては補強環１０全体を覆うように補強環１０と一体的に形成されている。弾性体部２０は、上述のように、シールリップ２１と、サイドリップ２２とを有しており、また、シールリップ２１よりも外側（矢印ａ方向側）に設けられており軸線ｘに向かって延びる環状のダストリップ２３を有している。また、弾性体部２０は、環状のリップ腰部２４を有している。シールリップ２１は、後述するように、ディファレンシャル機構の車軸にこの車軸が摺動可能に当接するように形成されており、サイドリップ２２は、後述するように、車軸に固定された環状のデフレクタにこのデフレクタが摺動可能に当接するように形成されており、ダストリップ２３よりも外周側において外側に向かって延びている。ダストリップ２３は、シールリップ２１よりも外側に設けられており車軸に該車軸が摺動可能に当接するように形成されている。リップ腰部２４は、弾性体部２０において、補強環１０の円盤部１２の内周側の端部近傍に位置する部分である。
　シールリップ２１は、具体的には、図１に示すように、リップ腰部２４から内側に向かって延びる部分であり、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の部分であり、補強環１０の円筒部１１に対向して形成されている。シールリップ２１は、内側の端部に、断面形状が内周側に向かって凸の楔形状の環状のリップ先端部２５を有している。また、シールリップ２１の外周側には、リップ先端部２５に背向する位置に、ガータスプリング２６が嵌着されている。ガータスプリング２６は、リップ先端部２５を軸線ｘに向かう方向に押して、リップ先端部２５が車軸の変位に対して追随するようにリップ先端部２５に車軸に対する所定の大きさの緊迫力を与える。リップ先端部２５は、後述するように車軸の外周面に当接して、密封装置１と車軸との間の密封を図る。また、図１に示すように、リップ先端部２５の外側の円錐面状のテーパ面２５ａには、リップ先端部２５の先端に対して斜めに延びる内周側に突き出した突起であるネジ突起２５ｂが複数、周方向に等角度間隔で形成されている。ネジ突起２５ｂは、車軸が摺動する際に、外側から内側に向かう気流を発生させ、内側からの潤滑油の漏洩の防止を図る。弾性体部２０には、ネジ突起２５ｂが設けられていなくてもよい。
　ダストリップ２３は、リップ腰部２４から外側に軸線ｘに向かって延びており、具体的には、図１に示すように、リップ腰部２４から外側且つ内周側の方向に延出している。ダストリップ２３により、外側からリップ先端部２５方向への、泥水や砂、ダスト等の異物の侵入の防止が図られている。また、ダストリップ２３には、使用状態において、ダストリップ２３とシールリップ２１と間の空間に負圧が発生しないように、ダストリップ２３と車軸との当接を部分的に解除して隙間を形成し、負圧の発生の抑制又は負圧を解消するための内周方向に突き出た突起２３ａが複数周方向に等角度間隔で形成されている。ダストリップ２３は、車軸に当接せずに近接するようになっていてもよく、また、突起２３ａを有していなくてもよい。
　また、弾性体部２０は、ガスケット部２７と、後方カバー部２８と、ライニング部２９とを有している。ガスケット部２７は、弾性体部２０において、補強環１０の円筒部１１を外周側から覆っている部分であり、後述するように、トランスアクスルにおいて車軸が挿通される貫通孔に密封装置１が圧入された際に、この貫通孔と補強環１０の円筒部１１との間において径方向に圧縮されて、径方向に向かう力である嵌合力が所定の大きさ発生するように、径方向の厚さが設定されている。後方カバー部２８は、補強環１０の円盤部１２を外側から覆っている部分であり、ライニング部２９は、補強環１０を内側及び内周側から覆っている部分である。
　サイドリップ２２は、図１に示すように、リップ腰部２４から外側に向かって延びており、外側の端部が内側の端部よりも広がっている。サイドリップ２２は、例えば、軸線ｘ方向において内側から外側に向かうに連れて拡径しており、円錐筒状、略円錐筒状、又はトランペット状等の形状を呈している。また、サイドリップ２２の内周面２２ａには、上述のように、軸線ｘ周りに環状である周方向溝３１が少なくとも１つ形成されており、また、軸線ｘに亘って延びる軸方向溝４１が少なくとも１つ形成されている。具体的には、図１に示すように、サイドリップ２２の内周面２２ａには、内周面２２ａから凹んでいる複数の周方向溝３１が形成されており、また、サイドリップ２２の内周面２２ａには、内周面２２ａから凹んでいる複数の軸方向溝４１が形成されている。周方向溝３１及び軸方向溝４１の数は、図示の数に限定されるものではない。図示のこれらの数は一例である。
　図２は、周方向溝３１及び軸方向溝４１が形成されている部分のサイドリップ２２の内周面２２ａを拡大して示す図であり、内周面２２ａを径方向に向かって見た図である。図１，２に示すように、周方向溝３１は、具体的には、軸線ｘを中心又は略中心とする円状又は略円状に延びており、周方向溝３１は互いに同心円又は略同心円になっている。また、周方向溝３１は、内周面２２ａにおいて軸線ｘ方向に等間隔又は略等間隔に並んでいる。
　軸方向溝４１は、具体的には、図１，２に示すように、軸線ｘに平行又は略平行に延びており、内周面２２ａにおいて周方向に等間隔又は略等間隔に並んでいる。また、軸方向溝４１は、周方向溝３１に接続又は交差しており、例えば、図１，２に示すように、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１との間に亘って延びている。図示の例では、軸方向溝４１は、最も外側に位置する周方向溝３１に達して終わっているが、軸方向溝４１は、最も外側に位置する周方向溝３１を突き抜けていてもよい。同様に、図示の例では、軸方向溝４１は、最も内側に位置する周方向溝３１に達して終わっているが、軸方向溝４１は、最も内側に位置する周方向溝３１を突き抜けていてもよい。また、各軸方向溝４１は、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１との間に亘って延びていなくてもよく、少なくとも隣接する２つの周方向溝３１の間に亘って延びていればよい。但し、この場合、一部の又は全ての軸方向溝４１を介して、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１とが連通されるように、軸方向溝４１が夫々延びている。
　後述するように、密封装置１の使用状態において、サイドリップ２２の内周面２２ａは、軸線ｘ方向に亘る所定の幅（シール幅δ）において、デフレクタに接触する。内周面２２ａにおいて、周方向溝３１及び軸方向溝４１は、少なくとも部分的に、このシール幅δの範囲内に夫々又はいずれかが形成されるようになっている。また、周方向溝３１及び軸方向溝４１は、シール幅δよりも内側の部分にも形成されている。周方向溝３１及び軸方向溝４１は、シール幅δよりも内側に、サイドリップ２２の付け根（リップ腰部２４との接続部分）まで形成されていてもよく、サイドリップ２２の途中まで形成されていてもよい。また、周方向溝３１及び軸方向溝４１は、サイドリップ２２の先端の縁である（先端縁２２ｂ）に達していない。
　なお、弾性体部２０は弾性材から一体に形成されており、シールリップ２１、サイドリップ２２、ダストリップ２３、リップ腰部２４、ガスケット部２７、後方カバー部２８、及びライニング部２９は、弾性材から一体に形成された弾性体部２０の各部分である。
　補強環１０の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。また、弾性体部２０の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、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１０は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部２０は成形型を用いて架橋（加硫）成型によって成形される。この架橋成型の際に、補強環１０は成形型の中に配置されており、弾性体部２０が架橋接着により補強環１０に接着され、弾性体部２０が補強環１０と一体的に成形される。
　次いで、上述の構成を有する密封装置１の作用について説明する。図３は、適用対象の一例であるトランスアクスル５０に取り付けられた状態における密封装置１を示すための図であり、トランスアクスル５０の密封装置１近傍を拡大して示す軸線ｘに沿う部分拡大断面図である。なお、図３においては、トランスアクスル５０の所望の位置に密封装置１が取り付けられた状態（以下、「初期状態」という。）が示されている。つまり、トランスアクスル５０の図示しないディファレンシャル機構の出力軸としての車軸５１に固定された環状のデフレクタ５２の摺動面５３に所望のシール幅δを持ってサイドリップ２２の先端縁２２ｂ側の部分が当接するように、密封装置１がトランスアクスル５０に取り付けられている。トランスアクスル５０は公知のトランスアクスル（図１０参照）であり、その構成の詳細な説明は省略する。なお、デフレクタ５２は、車軸５１とは別体の部材によって形成されていてもよく、車軸５１の一部が外周側に向かって環状に突出して形成されていてもよい。
　密封装置１は、図３に示すように、トランスアクスル５０のハウジング５４に形成された貫通孔５５に嵌着されている。貫通孔５５には車軸５１が回動自在に挿通されている。なお、トランスアクスル５０には、左右の車輪に対応して、２つの貫通孔及び車軸が設けられているが、各車輪に対応する貫通孔及び車軸は互いに同様の構成を有しており、貫通孔５５及び車軸５１は、左右の車輪に対応する。
　ハウジング５４の貫通孔５５において、車軸５１の外周面５１ａと貫通孔５５の内周面５５ａとの間は、密封装置１によって密封が図られている。具体的には、密封装置１は貫通孔５５に嵌合されて、補強環１０の円筒部１１と貫通孔５５の内周面５５ａとの間で弾性体部２０のガスケット部２７が圧縮されてガスケット部２７が貫通孔５５の内周面５５ａに密着し、外周側において密封装置１と貫通孔５５との間の密封が図られている。また、弾性体部２０のシールリップ２１のリップ先端部２５が、車軸５１の外周面５１ａに車軸５１が摺動可能に当接し、内周側において密封装置１と車軸５１との間の密封が図られている。これにより、ハウジング５４の内部に貯留された潤滑油が外部に漏れ出ることの防止が図られている。
　また、ダストリップ２３は、その先端縁が車軸５１の外周面５１ａに車軸５１が摺動可能に当接しており、ハウジング５４の外部から異物が内部に侵入することを抑制している。ダストリップ２３は、車軸５１に当接していなくてもよい。サイドリップ２２は、内周面２２ａにおける先端縁２２ｂ側のシール幅δの範囲が、デフレクタ５２の摺動面５３に当接しており、ハウジング５４の外部から異物が内部に侵入することを抑制している。具体的には、サイドリップ２２は、初期状態において、先端縁２２ｂ側の部分が部分的に湾曲して又は弾性変形して、内周面２２ａが、先端縁２２ｂからシール幅δの範囲においてデフレクタ５２の摺動面５３に当接している。
　上述したように、周方向溝３１及び軸方向溝４１は、シール幅δの範囲に形成されており、使用状態において、デフレクタ５２の摺動面５３と接触するサイドリップ２２の内周面２２ａの部分には、周方向溝３１及び軸方向溝４１が延びている。つまり、複数の周方向溝３１及び軸方向溝４１の一部は、デフレクタ５２の摺動面５３と接触（対向）しており、デフレクタ５２の摺動面５３と接触するサイドリップ２２の内周面２２ａとの間に空間（溝）を形成している。
　サイドリップ２２の内周面２２ａには、サイドリップ２２とデフレクタ５２との間の摺動抵抗を低減するための潤滑剤としてのグリースが塗布されており、グリースは、サイドリップ２２の内周面２２ａにおいて、シール幅δの部分及びシール幅δの部分よりも内側の部分に塗布されている。より具体的には、グリースは、シール幅δの部分に加えて、シール幅δの部分よりも内側の部分において少なくとも周方向溝３１及び軸方向溝４１が形成されている部分に塗布されている。つまり、グリースは、周方向溝３１及び軸方向溝４１内に存在している。
　車軸５１が回転すると、デフレクタ５２も回転し、デフレクタ５２の摺動面５３がサイドリップ２２の内周面２２ａ上を摺動する。このデフレクタ５２の摺動面５３によって、シール幅δの部分に塗布されているグリースは、外側に吸い出されていく。本実施の形態係る密封装置１においては、サイドリップ２２の内周面２２ａに上述のように、周方向溝３１及び軸方向溝４１が形成されており、周方向溝３１の少なくとも１つは少なくとも部分的にシール幅δの領域に形成されており、また、軸方向溝４１の少なくとも一部はシール幅の領域に達している。このため、デフレクタ５２の回転により、サイドリップ２２の内周面２２ａのシール幅δの領域におけるグリースが吸い出されたとしても、軸方向溝４１を介して、図３の破線矢印線Ｐで示すように、軸方向溝４１内のグリース、各周方向溝３１内のグリース、及びサイドリップ２２の内周面２２ａに塗布されているグリースが、シール幅δの領域に供給される。これにより、デフレクタ５２の回転により、サイドリップ２２の内周面２２ａのシール幅δの領域におけるグリースが吸い出されたとしても、周方向溝３１及び軸方向溝４１を介して、内周面２２ａに塗布されているグリースをサイドリップ２２の内周面２２ａのシール幅δの領域に供給することができる。これにより、サイドリップ２２の内周面２２ａのシール幅δの領域におけるグリースの量の低減を抑制することができる。
　トランスアクスル５０においては、その各構成の寸法公差や組付け誤差により、車軸５１が軸線ｘ方向において内側に変位してデフレクタ５２の摺動面５３が軸線ｘ方向に変位する場合や、車軸５１が軸線ｘに対して傾斜してデフレクタ５２の摺動面５３が傾斜する場合がある。また、トランスアクスル５０の作動時に、各構成間の隙間に基づいて、車軸５１が軸線ｘ方向に又は軸線ｘに対して斜めに変位する場合がある。このような変位（ガタ）が発生すると、サイドリップ２２が振動する。このサイドリップ２２の振動により、周方向溝３１及び軸方向溝４１を介したシール幅δの領域へのグリースの移動が促進される。このように、ディファレンシャル機構のようにガタの大きい取付対象においては、サイドリップ２２の周方向溝３１及び軸方向溝４１は、より効果的に作用する。
　このように、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１によれば、サイドリップ２２とデフレクタ５２との間の潤滑剤の量の低減を抑制することができる。
　密封装置１においては、上述のように、サイドリップ２２の内周面２２ａのシール幅δの部分におけるグリースの量の低減を抑制することができ、シール幅δにおけるサイドリップ２２とデフレクタ５２との間の潤滑状態を、使用開始時の状態に維持、又は使用開始時の状態に近い状態に維持することができる。このため、サイドリップ２２の摩耗や発熱によるへたりを抑制することができ、サイドリップ２２の異物に対するシール性能の低減を抑制することができる。
　次いで、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２の概略構成を示すための、軸線ｘに沿う断面における断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２は、上述の本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１に対して、軸方向溝の構造が異なる。以下、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２について、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１と同一又は同様の機能を有する構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
　密封装置２は、サイドリップ２２の内周面２２ａに上述の密封装置１の軸方向溝４１とは異なる軸方向溝４２を少なくとも１つ有している。本実施の形態においては、密封装置２は、複数の軸方向溝４２を有している。図５は、周方向溝３１及び軸方向溝４２が形成された部分のサイドリップ２２の内周面２２ａを拡大して示す図であり、内周面２２ａを径方向に向かって見た図である。軸方向溝４２は、図４，５に示すように、内周面２２ａから凹んでいる溝であり、内周面２２ａ軸線ｘに対して斜めに延びている。具体的には、軸方向溝４２は、車軸５１の回転方向ｒ側に軸線ｘに対して斜めになっている。つまり、内側から外側に向かって回転方向側に向かうように軸方向溝４２は斜めに延びている。車軸５１が正転方向及び反転方向の両方向に回転する場合は、回転方向ｒは正転方向であり、軸方向溝４２は、車軸５１の正転方向側に軸線ｘに対して斜めに延びている。軸方向溝４２は、車軸５１の反転方向側に軸線ｘに対して斜めに延びていてもよい。
　軸方向溝４２は、軸方向溝４１と同様に、内周面２２ａにおいて周方向に等間隔又は略等間隔に並んでいる。また、軸方向溝４２は、周方向溝３１に接続又は交差しており、例えば、図４，５に示すように、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１との間に亘って延びている。図示の例では、軸方向溝４２は、最も外側に位置する周方向溝３１に達して終わっているが、軸方向溝４２は、最も外側に位置する周方向溝３１を突き抜けていてもよい。同様に、図示の例では、軸方向溝４２は、最も内側に位置する周方向溝３１に達して終わっているが、軸方向溝４２は、最も内側に位置する周方向溝３１を突き抜けていてもよい。また、各軸方向溝４２は、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１との間に亘って延びていなくてもよく、少なくとも隣接する２つの周方向溝３１の間に亘って延びていればよい。但し、この場合、一部の又は全ての軸方向溝４２を介して、最も内側に位置する周方向溝３１と最も外側に位置する周方向溝３１とが連通されるように、軸方向溝４２が夫々延びている。また、上述の軸方向溝４１と同様に、内周面２２ａにおいて、周方向溝３１及び軸方向溝４２は、少なくとも部分的に、シール幅δの範囲内に夫々又はいずれかが形成されており、また、シール幅δよりも内側の部分にも形成されている。軸方向溝４２は、シール幅δよりも内側に、サイドリップ２２の付け根まで形成されていてもよく、サイドリップ２２の途中まで形成されていてもよい。また、軸方向溝４２は、サイドリップ２２の先端縁２２ｂに達していない。
　使用状態の密封装置２において、周方向溝３１及び軸方向溝４２は、密封装置１の周方向溝３１及び軸方向溝４１と同様に作用し、同様の効果を奏する。特に、軸方向溝４２は、軸線ｘに対して斜めに延びているので、車軸５１の回転によって、グリースがサイドリップ２２の先端縁２２方向に軸方向溝４２を介して供給されやすくなっている。つまり、軸方向溝４２は、車軸５１の回転の際にグリースに対してネジ溝として作用する。
　このように、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２によれば、サイドリップ２２とデフレクタ５２との間の潤滑剤の量の低減を抑制することができる。
　次いで、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置２における軸方向溝の変形例について説明する。図６に示すように、密封装置２は、サイドリップ２２の内周面２２ａに、軸方向溝４２ではなく、正転用の軸方向溝４４と、反転用の軸方向溝４５とを有する軸方向溝群４３を有していてもよい。正転用の軸方向溝４４は、上述の軸方向溝４２と同様に、車軸５１の正転方向側に軸線ｘに対して斜めに延びている、サイドリップ２２の内周面２２ａから凹んでいる溝である。反転用の軸方向溝４５は、軸方向溝４４とは反対側に斜めに延びており、車軸５１の反転方向側に軸線ｘに対して斜めに延びている、サイドリップ２２の内周面２２ａから凹んでいる溝である。
　軸方向溝群４３において、正転用の軸方向溝４４と反転用の軸方向溝４５とは線対称に又は略線対称に配置されている。軸方向溝群４３は、複数の正転用の軸方向溝４４を有しており、また、正転用の軸方向溝４４と同数の反転用の軸方向溝４５を有している。軸方向溝群４３において、軸方向溝４４及び軸方向溝４５は、サイドリップ２２の内周面２２ａに等間隔又は略等間隔に夫々設けられている。軸方向溝群４３において、軸方向溝４４及び軸方向溝４５は、サイドリップ２２の内周面２２ａに等間隔に夫々設けられていなくてもよい。また、軸方向溝群４３において、正転用の軸方向溝４４及び反転用の軸方向溝４５は、夫々１つのみ設けられていてもよい。
　また、軸方向溝群４３は、１つのみ設けられていてもよく、複数設けられていてもよい。軸方向溝群４３が複数設けられている場合は、軸方向溝群４３は、サイドリップ２２の内周面２２ａに等間隔又は略等間隔に設けられている。軸方向溝群４３は、サイドリップ２２の内周面２２ａに等間隔に設けられていなくてもよい。また、図示の例においては、軸方向溝群４３において、正転用の軸方向溝４４が反転用の軸方向溝４５に対して正転方向側に設けられているが、逆の配置、つまり、正転用の軸方向溝４４が反転用の軸方向溝４５に対して反転方向側に設けられていてもよい。
　本変形例においては、使用状態において、上述の密封装置２における軸方向溝４２と同様に作用する。特に、車軸５１の正転時には、車軸５１の回転によって、グリースがサイドリップ２２の先端縁２２方向に正転用の軸方向溝４４を介して供給されやすくなっている。一方、車軸５１の反転時には、車軸５１の回転によって、グリースがサイドリップ２２の先端縁２２方向に反転用の軸方向溝４５を介して供給されやすくなっている。
　次いで、本発明の第３の実施の形態に係る密封装置３について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態に係る密封装置３の概略構成を示すための、軸線ｘに沿う断面における断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る密封装置３は、上述の本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１に対して、軸方向溝の構造が異なる。以下、本発明の第３の実施の形態に係る密封装置３について、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１と同一又は同様の機能を有する構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
　密封装置３は、サイドリップ２２の内周面２２ａに上述の密封装置１の軸方向溝４１とは異なる軸方向溝４６を少なくとも１つ有している。本実施の形態においては、密封装置３は、複数の軸方向溝４６を有している。図８は、周方向溝３１及び軸方向溝４６が形成された部分のサイドリップ２２の内周面２２ａを拡大して示す図であり、内周面２２ａを径方向に向かって見た図である。また。図９は、軸方向溝４６を拡大して示す図である。軸方向溝４６は、図８，９に示すように、内周面２２ａから凹んでいる溝であり、軸方向溝４６の外側の端部（外側端部４６ａ）における周方向の幅は、軸方向溝４６の内側の端部（内側端部４６ｂ）における周方向の幅よりも小さくなっている。外側端部４６ａは、軸方向溝４６が周方向溝３１に外側において接続する部分であり、内側端部４６ｂは、軸方向溝４６が周方向溝３１に内側において接続する部分である。
　軸方向溝４６は、互いに隣接する周方向溝３１の間に設けられており、互いに隣接する周方向溝３１の間の各々に、１つ又は複数設けられている。互いに隣接する周方向溝３１の間の各々に軸方向溝４６が複数設けられている場合は、軸方向溝４６は、内周面２２ａにおいて周方向に等間隔又は略等間隔に並んでいる。軸方向溝４６は、内周面２２ａにおいて周方向に等間隔に並んでいなくてもよい。また、周方向溝３１及び少なくとも１つの軸方向溝４６が、少なくとも部分的に、シール幅δの範囲内に夫々又はいずれかが位置するように、内周面２２ａに形成されている。軸方向溝４６は、サイドリップ２２の先端縁２２ｂに達していない。
　使用状態の密封装置３において、周方向溝３１及び軸方向溝４６は、密封装置１の周方向溝３１及び軸方向溝４１と同様に作用し、同様の効果を奏する。特に、軸方向溝４６は、内側から外側に向かって先細り形状となっているので、グリースは内側から外側に、つまりサイドリップ２２の先端縁２２方向に軸方向溝４２を介して供給されやすくなっている。一方、泥水や雨水、ダスト等の異物は、外側から内側に軸方向溝４６を介して外部から内部に侵入し難くなっている。
　このように、本発明の第３の実施の形態に係る密封装置３によれば、サイドリップ２２とデフレクタ５２との間の潤滑剤の量の低減を抑制することができる。また、異物が軸方向溝４６を介して外部から内部に侵入し難くすることができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係る密封装置１～３に限定されるものではなく、本発明の概念及び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、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
　例えば、周方向溝３１や軸方向溝４１，４２，４４，４５，４６は、内周面２２ａにおいて等間隔に並んでいなくてもよく、例えば、一定のピッチパターンで並んでいてもよい。また、周方向溝３１や軸方向溝４１，４２，４４，４５，４６は、直線状又は略直線状に延びておらず、曲がって延びていてもよい。
１，２，３，１００…密封装置、１０，１０１…補強環、１１…円筒部、１２…円盤部、２０，１０２…弾性体部、２１，１０３…シールリップ、２２，１０５…サイドリップ、２２ａ…内周面、２２ｂ…先端縁、２３，１０４…ダストリップ、２３ａ…突起、２４…リップ腰部、２５…リップ先端部、２５ａ…テーパ面、２５ｂ…ネジ突起、２６…ガータスプリング、２７…ガスケット部、２８…後方カバー部、２９…ライニング部、３１…周方向溝、４１，４２，４４，４５，４６…軸方向溝、４３…軸方向溝群、５０…トランスアクスル、５１，１１１…車軸、５１ａ…外周面、５２，１１３…デフレクタ、５３，１１３ａ…摺動面、５４，１１２…ハウジング、５５…貫通孔、５５ａ…内周面、１１０…ディファレンシャル機構、δ…シール幅

Claims (5)

  1. 　貫通孔と該貫通孔に挿通される軸との間の密封を図るための密封装置であって、
    　軸線周りに環状の補強環と、
    　前記補強環に取り付けられている前記軸線周りに環状の弾性体から形成された弾性体部とを備え、
    　前記弾性体部は、前記軸に該軸が摺動可能に当接する環状のシールリップと、前記シールリップよりも外側に設けられており前記外側に向かって延びる環状のサイドリップとを有しており、
    　前記サイドリップの内周側の面には、前記軸線周りに環状の溝である周方向溝が少なくとも１つ設けられており、また、前記軸線の方向に亘って延びる溝である軸方向溝が少なくとも１つ設けられており、
    　前記周方向溝と前記軸方向溝とは接続していることを特徴とする密封装置。
  2. 　前記軸方向溝は、前記軸線に平行に延びていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
  3. 　前記軸方向溝は、前記軸線に対して斜めに延びていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
  4. 　前記軸方向溝の外側の端部における幅は、前記軸方向溝の内側の端部における幅よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の密封装置。
  5. 　複数の前記周方向溝が設けられており、
    　前記軸方向溝は、互いに隣接する前記周方向溝の間に設けられていることを特徴とする請求項４記載の密封装置。
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