JP3965559B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、ハウジングおよび軸間の密封空間にグリースを供給する装置に装着される密封装置に関するものである。上記装置は例えば、自動車駆動系のプロペラシャフトにおけるユニバーサルジョイントである。
【０００２】
【従来の技術】
プロペラシャフトのユニバーサルジョイントにおいては、潤滑用グリースの給脂の有無によって、このジョイントに装着使用する密封装置のグリースリップ形状が異なっている。
【０００３】
すなわち先ず、一方の給脂無しのタイプ（無給脂タイプ）のジョイントに装着使用される密封装置は、図４（Ａ）に示すように、グリースリップ５１が内向き形状とされている。これは、無給脂のため、給脂圧力によるリップのめくれ（反転）が発生しないことから、グリースリップ５１として密封性能が比較的高い内向きリップを使用することができるものである。
【０００４】
また、他方の給脂有りのタイプ（給脂タイプ）のジョイントに装着使用される密封装置は、図４（Ｂ）に示すように、グリースリップ５２が外向き形状とされている。これは、内向きリップでは給脂圧力によるリップのめくれが発生して密封作用を維持することができなくなるため、内向きリップを使用することができないことから、次善の策として密封性能が比較的低い外向きリップを使用するものである。
【０００５】
したがって、上記従来技術によると、ジョイントが給脂タイプである場合にグリースリップとして密封性能が比較的低い外向きリップを使用しなければならないために、グリースに対する密封性能が不十分となる場合があると云う不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、ジョイント等の装置が給脂タイプである場合にグリースリップとして密封性能が比較的高い内向きリップを使用してもリップにめくれが発生することがなく、もって密封性能を高めることが可能な密封装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジングおよび軸間の密封空間にグリースを供給する装置に装着される密封装置であって、前記ハウジングの内周側に圧入される筒状部およびフランジ部を一体成形した取付環と、前記取付環に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体よりなり、前記軸に摺動自在に密接し、前記グリースの外部漏洩を阻止する内向き形状のグリースリップと、前記取付環のフランジ部および前記取付環に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体よりなり、前記ハウジングの端面の外側に配置されるハウジング端面接触部と、前記取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状のグリース給脂圧力の逃がし流路と、前記ハウジングの端面と前記ハウジング端面接触部との間に設けられる前記逃がし流路の延長路と、前記ハウジング端面接触部の弾性体により成形され、前記ハウジングの端面に密接し、前記給脂圧力により開弁して前記給脂圧力を開放する外向き形状の圧力逃がしリップとを有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２による密封装置は、ハウジングおよび軸間の密封空間にグリースを供給する装置に装着される密封装置であって、前記ハウジングの内周側に圧入される筒状部およびフランジ部を一体成形した取付環と、前記取付環に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体よりなり、前記軸に摺動自在に密接し、外部の泥水やダスト等の異物が前記密封空間に侵入するのを阻止する外向き形状の主リップと、前記取付環に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体よりなり、前記主リップの内側において前記軸に摺動自在に密接し、前記グリースの外部漏洩を阻止する内向き形状のグリースリップと、前記取付環のフランジ部および前記取付環に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体よりなり、前記ハウジングの端面の外側に配置されるハウジング端面接触部と、前記取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状のグリース給脂圧力の逃がし流路と、前記ハウジングの端面と前記ハウジング端面接触部との間に設けられる前記逃がし流路の延長路と、前記ハウジング端面接触部の弾性体により成形され、前記ハウジングの端面に密接し、前記給脂圧力により開弁して前記給脂圧力を開放する外向き形状の圧力逃がしリップと、前記軸に取り付けられ、前記ハウジングとの間にラビリンスシール構造を形成するスリンガーと、前記ハウジング端面接触部の弾性体により成形され、前記スリンガーの円筒部内周面に摺動自在に密接する円筒当てリップとを有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２の密封装置において、装置が具体的にはユニバーサルジョイントであることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置がグリース給脂タイプの装置に装着使用されると、グリース給脂時に発生する給脂圧力が、取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状の逃がし流路から、ハウジングの端面とハウジング端面接触部との間に設けられる逃がし流路の延長路を介して圧力逃がしリップに達し、このリップを開弁させて開放されることになる。したがって、給脂圧力が外部に開放されてグリースリップにめくれを発生させることがないために、グリースリップとして密封性能が比較的高い内向き形状のリップを使用することが可能となる。
【００１１】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による密封装置がグリース給脂タイプの装置に装着使用されると、やはりグリース給脂時に発生する給脂圧力が、取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状の逃がし流路から、ハウジングの端面とハウジング端面接触部との間に設けられる逃がし流路の延長路を介して圧力逃がしリップに達し、このリップを開弁させて開放されることになる。したがって、給脂圧力が外部に開放されてグリースリップにめくれを発生させることがないために、グリースリップとして密封性能が比較的高い内向き形状のリップを使用することが可能となる。またこれに加えて、この請求項２の密封装置によると、主リップとともにラビリンスシール構造および円筒当てリップシール構造が設けられているために、密封性能、特に耐泥水性を一層向上させることが可能となる。
【００１２】
上記構成を備えた本発明の密封装置は、ユニバーサルジョイントに利用されるのが好適であるが（請求項３）、その他の装置に対しても利用することが可能である。ハウジングにはその名称にかかわらず、密封装置を取り付けることのできる全ての部品が含まれ、また、軸にはその名称にかかわらず、リップと摺動することのできる全ての部品が含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態は、以下のとおりである。
【００１４】
すなわち先ず、取付環（シール金属環部）に圧力逃がし流路（溝）を設け、更にハウジング（相手ハウジング）との端面接触部に圧力逃がしリップ（ゴムリップ）を設けることにより、グリース給脂時のみ圧力を逃がし、他の時は外部からのダスト等の侵入を防ぐ構造とする。また、グリースリップについては、内向き形状（無給脂タイプのリップ形状）に変更する。
【００１５】
取付環の形状については、どのような形状（等配溝または花びら環等）でも良いが、使用時に当該密封装置（シール）がハウジングから抜けない程度の離脱力は有していなければならない。外周ゴムタイプではシール抜けが懸念されるために、外周は金属環を使用すると良い。圧力逃がしリップは摺動しないため、摩耗することもなく、給脂時の内圧発生時のみ開く程度の押し付け力を有していればどのような形状でも良い。ここで、圧力逃がしリップの押し付け力はシール打ち込み位置により大きく影響を受けることから、ハウジングとの端面接触部に等配の突起を設けることにより、打ち込み高さのズレを抑え、圧力逃がしリップの押し付け力を安定させる構造とする。
【００１６】
また、軸に嵌合したスリンガーは、ハウジングを少し覆う位置までとし、ラビリンス構造を形成させる。更に、シール側には、スリンガーにラジアル方向で接触するリップを設ける。このリップは従来デフサイド等に採用されている円筒当てタイプのリップ形状とする。
【００１７】
上記構成によれば、給脂時に圧力を逃がすことができるため、グリースリップの向きを内側向きにすることができ、シール性（グリース保持性、耐グリースリーク性）が向上する。また、スリンガーとハウジングをラビリンス構造にすることおよびスリンガーに接触するリップ（円筒当てリップ）を付加することにより耐泥水性、耐グリースリーク性の更なる向上が可能である。
【００１８】
【実施例】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置１を給脂タイプのユニバーサルジョイント２１に装着した状態の要部断面を示している。また、図２は当該密封装置１の図１におけるＡ方向矢視図である。
【００２０】
当該密封装置１は以下のように構成されている。
【００２１】
すなわち先ず、ハウジング２２の内周に嵌合される金属等剛材製の取付環２が設けられており、この取付環２にゴム状弾性材製の弾性体３が加硫接着されており、この弾性体３に複数のリップが一体成形されており、この複数のリップが、取付環２の内周側に設けられ、軸２３の周面に摺動自在に密接し、外部の泥水やダスト等の異物がハウジング２２および軸２３間の密封空間２４に侵入するのを阻止する外向き形状の主リップ４および副リップ５と、この主リップ４および副リップ５の内側に設けられ、軸２３の周面に摺動自在に密接し、密封空間２４に供給されるグリースが外部に漏洩するのを阻止する内向き形状のグリースリップ６と、当該密封装置１のハウジング端面接触部７の弾性体３に一体成形され、ハウジング端面２２ａに接離自在に密接し、給脂圧力により開弁して給脂圧力の余剰分を開放する外向き形状の圧力逃がしリップ８とによって構成されている。取付環２には、ハウジング２２の内周側に圧入される筒状部２ａと、ハウジング端面２２ａの外側に配置されて端面接触部７の一部をなすフランジ部２ｂとが一体成形されている。
【００２２】
取付環２の筒状部２ａの外周面には、密封空間２４内の給脂圧力を逃がすために、溝状の圧力逃がし流路９が軸方向に沿って複数等配状に設けられている。また、端面接触部７の弾性体３には、当該密封装置１をハウジング２２に対して軸方向一方から圧入したときにハウジング端面２２ａに当接することによって圧入位置（深さ）を特定し、かつハウジング端面２２ａと端面接触部７との間に圧力逃がし流路９の延長路１０を確保するために、突起１１が軸方向に向けて複数等配状（４〜６等配以上が好適）に設けても良い。延長路１０は、圧力逃がし流路９および圧力逃がしリップ８間に配置されて両者８，９を連通させるものであって、この延長路１０が設けられることにより、密封空間２４内の圧力が給脂圧力により高くなりながら圧力逃がしリップ８に達し、ある一定の圧力になるとリップ８を開弁させて、内部圧力を外部に開放する。そうすることにより、内部圧力の高圧化によって給脂が困難になることを防ぐことができる。前記突起１１を位置決めとして利用する際には、その高さの高低を前記リップ８の開弁圧力調整として利用することもできる。
【００２３】
また、当該密封装置１には、軸２３の外周に嵌着される環状のスリンガー１２が設けられており、また、このスリンガー１２に摺動自在に密接する円筒当てリップ１３が設けられている。
【００２４】
このうち、前者のスリンガー１２は、その外周筒部１２ａの先端１２ｂをハウジング２２の外周側に位置させて、この外周筒部１２ａの先端１２ｂ内周面とハウジング２２の外周面との間に微小な間隙１４を形成することにより、ラビリンスシール構造１５を形成している。ハウジング２２との間隙１４の形成の仕方については、図３に示すように、ハウジング２２の外周縁部に環状の凹段部２５を設けてこの凹段部２５に外周筒部１２ａの先端１２ｂが収められるような構造であっても良く、この場合には、間隙１４が径方向部分と軸方向部分とを有する断面Ｌ字形に形成されることになる。
【００２５】
また、後者の円筒当てリップ１３は、端面接触部７の弾性体３の背面側にラッパ状に拡がる比較的大きなリップとして一体成形されており、スリンガー１２の外周筒部１２ａの内周面に対して摺動自在に密接している。
【００２６】
上記構成の密封装置１は、先ず、主リップ４および副リップ５において外部の泥水やダスト等の異物が密封空間２４に侵入するのを阻止し、更にその手前側にラビリンスシール構造１５および円筒当てリップ１３が直列的に設けられているために、外部の異物を一層有効にシールすることができる。
【００２７】
また、密封空間２４内のグリースが外部へ漏洩するのをグリースリップ６によってシールするが、このグリースリップ６が密封性能の比較的高い内向き形状のリップとされているために、グリースを有効にシールすることができる。ユニバーサルジョイント２１が給脂タイプであるにもかかわらず、このようにグリースリップ６として内向き形状のリップを利用できるのは、上記したようにグリース給脂時に発生する給脂圧力の余剰分を逃がし流路９および延長路１０を経由して圧力逃がしリップ８から開放し、よってグリースリップ６にめくれを発生させることがないからである。
【００２８】
尚、圧力逃がしリップ８は、圧力開放時以外のときは閉弁しており、よってこのリップシール部から外部の異物が侵入することはない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３０】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、当該密封装置がグリース給脂タイプの装置に装着使用されると、グリース給脂時に発生する給脂圧力が、取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状の逃がし流路から、ハウジングの端面とハウジング端面接触部との間に設けられる逃がし流路の延長路を介して圧力逃がしリップに達し、このリップを開弁させて開放されるために、給脂圧力によってグリースリップにめくれが発生するのを防止することができる。したがってこれに伴って、装置が給脂タイプであってもグリースリップとして密封性能が比較的高い内向きリップを使用することが可能となるために、密封性能を向上させることができる。
【００３１】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による密封装置においては、当該密封装置がグリース給脂タイプの装置に装着使用されると、やはりグリース給脂時に発生する給脂圧力が、取付環の筒状部の外周面に設けられた溝状の逃がし流路から、ハウジングの端面とハウジング端面接触部との間に設けられる逃がし流路の延長路を介して圧力逃がしリップに達し、このリップを開弁させて開放されるために、給脂圧力によってグリースリップにめくれが発生するのを防止することができる。したがってこれに伴って、装置が給脂タイプであってもグリースリップとして密封性能が比較的高い内向きリップを使用することが可能となるために、密封性能を向上させることができる。またこれに加えて、この請求項２の密封装置においては、主リップとともにラビリンスシール構造および円筒当てリップシール構造が設けられているために、密封性能、特に耐泥水性を一層向上させることができる。
【００３２】
また、上記構成を備えた本発明の請求項３による密封装置においては、ユニバーサルジョイントを製品として上記効果を得ることができ、ユニバーサルジョイントの品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】同密封装置の図１におけるＡ方向矢視図
【図３】本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図４】（Ａ）および（Ｂ）とも従来例に係る密封装置の要部断面図
【符号の説明】
１ 密封装置
２ 取付環
２ａ 筒状部
２ｂ フランジ部
３ 弾性体
４ 主リップ
５ 副リップ
６ グリースリップ
７ ハウジング端面接触部
８ 圧力逃がしリップ
９ 圧力逃がし流路
１０ 延長路
１１ 突起
１２ スリンガー
１２ａ 外周筒部（円筒部）
１２ｂ 先端
１３ 円筒当てリップ
１４ 間隙
１５ ラビリンスシール構造
２１ ユニバーサルジョイント（装置）
２２ ハウジング
２３ 軸
２４ 密封空間
２５ 凹段部

Claims (3)

1. ハウジング（２２）および軸（２３）間の密封空間（２４）にグリースを供給する装置（２１）に装着される密封装置（１）であって、
   前記ハウジング（２２）の内周側に圧入される筒状部（２ａ）およびフランジ部（２ｂ）を一体成形した取付環（２）と、
   前記取付環（２）に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体（３）よりなり、前記軸（２３）に摺動自在に密接し、前記グリースの外部漏洩を阻止する内向き形状のグリースリップ（６）と、
   前記取付環（２）のフランジ部（２ｂ）および前記取付環（２）に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体（３）よりなり、前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）の外側に配置されるハウジング端面接触部（７）と、
   前記取付環（２）の筒状部（２ａ）の外周面に設けられた溝状のグリース給脂圧力の逃がし流路（９）と、
   前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）と前記ハウジング端面接触部（７）との間に設けられる前記逃がし流路（９）の延長路（１０）と、
   前記ハウジング端面接触部（７）の弾性体（３）により成形され、前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）に密接し、前記給脂圧力により開弁して前記給脂圧力を開放する外向き形状の圧力逃がしリップ（８）とを有することを特徴とする密封装置。
2. ハウジング（２２）および軸（２３）間の密封空間（２４）にグリースを供給する装置（２１）に装着される密封装置（１）であって、
   前記ハウジング（２２）の内周側に圧入される筒状部（２ａ）およびフランジ部（２ｂ）を一体成形した取付環（２）と、
   前記取付環（２）に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体（３）よりなり、前記軸（２３）に摺動自在に密接し、外部の泥水やダスト等の異物が前記密封空間（２４）に侵入するのを阻止する外向き形状の主リップ（４）と、
   前記取付環（２）に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体（３）よりなり、前記主リップ（４）の内側において前記軸（２３）に摺動自在に密接し、前記グリースの外部漏洩を阻止する内向き形状のグリースリップ（６）と、
   前記取付環（２）のフランジ部（２ｂ）および前記取付環（２）に加硫接着されたゴム状弾性材製の弾性体（３）よりなり、前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）の外側に配置されるハウジング端面接触部（７）と、
   前記取付環（２）の筒状部（２ａ）の外周面に設けられた溝状のグリース給脂圧力の逃がし流路（９）と、
   前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）と前記ハウジング端面接触部（７）との間に設けられる前記逃がし流路（９）の延長路（１０）と、
   前記ハウジング端面接触部（７）の弾性体（３）により成形され、前記ハウジング（２２）の端面（２２ａ）に密接し、前記給脂圧力により開弁して前記給脂圧力を開放する外向き形状の圧力逃がしリップ（８）と、
   前記軸（２３）に取り付けられ、前記ハウジング（２２）との間にラビリンスシール構造（１５）を形成するスリンガー（１２）と、
   前記ハウジング端面接触部（７）の弾性体（３）により成形され、前記スリンガー（１２）の円筒部（１２ａ）内周面に摺動自在に密接する円筒当てリップ（１３）とを有することを特徴とする密封装置。
3. 請求項１または２の密封装置において、
   装置（２１）が具体的にはユニバーサルジョイントであることを特徴とする密封装置。

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