JP6868983B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、相対回転する二部材を有する機器に用いられる密封装置に関する。

従来、この種の密封装置として、例えば特許文献１に記載されているように、相対回転する二部材の一方、例えば回転軸に固定されるスリンガと呼ばれる回転シール部材と、相対回転する二部材の他方、例えば回転軸が配置される軸孔内面に固定される固定シール部材とを有する密封構造が知られている。このような密封装置は、機器内部空間の潤滑剤、例えばグリースを密封するために使用される。通常、回転シール部材にはフランジが設けられ、このフランジが大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入を防止または低減するので、例えば、鉄道車両の台車、焼結パレットの台車、建設機械、トラックのトラニオン式サスペンション、農業機械のような泥またはダストの多い環境で使用される機器に、このような密封装置が用いられている。

特許第４９７８０７４号公報

この種の密封装置を有する機器については、機器内部空間に潤滑剤を補給しなければならない場合がある。補給の理由としては、潤滑剤の劣化に伴う交換の必要性、潤滑剤の漏出に伴うその量の減少が挙げられる。補給にあたっては、潤滑剤の注入により機器内部空間の圧力が高くなり過ぎないように配慮すべきであり、なおかつ補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持されることが望ましい。

そこで、本発明は、相対回転する二部材を有する機器に用いられ、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇を抑制し、なおかつ補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される密封装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る密封装置は、相対回転する二部材のうちの内側の部材に固定されるスリーブと、相対回転する二部材のうちの外側の部材の内面に固定され、前記スリーブの外周面が摺動する第１のシール部材とを備え、機器内部空間の潤滑剤を当該機器内部空間に密封する密封装置であって、前記スリーブには、前記機器内部空間から大気側へと通じる潤滑剤経路が設けられており、前記機器内部空間の圧力が一定値を超えると前記潤滑剤経路を前記潤滑剤が通過することを許容するリップ部が前記スリーブに設けられていることを特徴とする。

この密封装置においては、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇が抑制され、補給後には潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される。

前記スリーブは、前記内側の部材に密着させられる弾性体から形成された内側円筒部と、当該内側円筒部の外周に固着された剛体から形成された外側円筒部とを有しており、前記潤滑剤経路が前記内側円筒部に設けられていることが好ましい。この構成においては、弾性体から形成された内側円筒部に潤滑剤経路が設けられるため、剛体の部品に潤滑剤経路を設けることに比べて、潤滑剤経路を設けることが容易である。

前記潤滑剤経路が前記内側円筒部の内周面に形成された溝であるとさらに好ましい。この場合には、弾性体から形成された内側円筒部の製造、例えば成型と同時に溝を形成することができる。

また、前記リップ部が前記スリーブの大気側の端部に形成されていると好ましい。リップ部がスリーブの大気側の端部に形成されていることにより、リップ部は潤滑剤経路よりも大気側に配置され、機器内部空間の圧力が低い時でも、スリーブの長い区間にわたって潤滑剤経路に潤滑剤が満たされうる。したがって、リップ部をすり抜けて、泥またはダストが潤滑剤経路に侵入したとしても、潤滑剤に泥またはダストが捕捉されて潤滑剤経路内にとどまる可能性が高く、泥またはダストが機器内部空間にまで到達するおそれが低い。

ここで、前記スリーブには、前記潤滑剤経路に交わって延び、前記潤滑剤が侵入しうる空間が設けられていると好ましい。この場合、リップ部をすり抜けて、泥またはダストが潤滑剤経路に侵入したとしても、泥またはダストの一部が空間に入り込み、機器内部空間にまで到達しにくい。

前記潤滑剤経路の機器内部空間側の端部には、前記機器内部空間に向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口が設けられていることが好ましい。この場合には、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力が一定値を超えると、潤滑剤導入口を通じて潤滑剤経路に潤滑剤が流入しやすい。

前記スリーブには、互いに同寸法の複数の前記潤滑剤経路が前記内側の部材の周りに互いに等角間隔をおいて配置されていることが好ましい。このように互いに同寸法の複数の潤滑剤経路が互いに等角間隔をおいて配置されていることにより、密封装置の製造が容易であるだけでなく、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力が一定値を超えると、これらの潤滑剤経路を通じてほぼ均等な流量で潤滑剤が流出する。したがって、各潤滑剤経路から与えられるリップ部への負荷が均等となる。

好ましくは、密封装置は、前記スリーブと、前記スリーブの大気側の端部に一体に連結されてその外側に放射状に広がるフランジとを有する第２のシール部材を備え、前記第１のシール部材は、前記スリーブの外周面が摺動するシールリップ部と、前記外側の部材の内面に固定される外側環状体とを備え、前記第２のシール部材は、前記フランジの外縁からその外側に放射状に広がり前記第１のシール部材の前記外側環状体の内周面に対して摺動するダストリップ部をさらに備える。この構成においては、第２のシール部材のフランジが大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入を遮る。また、第２のシール部材のダストリップ部は、大気側から機器内部空間への泥およびダストの侵入をより確実に防止する。上記のように、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を通じて潤滑剤を流出させるので、第２のシール部材と第１のシール部材との間の封止性能（シールリップ部およびダストリップ部でもたらされる）を潤滑剤の流出のために低下させる必要はなく、シールリップ部による潤滑剤への封止性能ならびにダストリップ部による泥およびダストへの封止性能を高めるように、シールリップ部およびダストリップ部を強固に形成することが可能である。

本発明においては、スリーブに設けられているリップ部が、機器内部空間の圧力が一定値を超えると潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを許容する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に機器内部空間の圧力の上昇が抑制され、密封装置の予期しない破損が防止される上、高圧の潤滑剤に起因する回転軸の回転トルクの増加も抑制される。また、補給後には、このリップ部が潤滑剤経路を潤滑剤が通過することを阻止するので、潤滑剤が長期にわたって機器内部空間に保持される。また、潤滑剤経路がスリーブに設けられているため、潤滑剤経路を設けるために、密封装置の寸法、特に軸線方向の長さを増大させる必要はない。さらに、密封装置、特にスリーブに弁としてのリップ部が形成されているため、潤滑剤の流出の性能または保持の性能が低下した場合には、機器の他の部品を交換する手間なく、密封装置またはスリーブを簡単に交換することができる。さらにまた、リップ部は、内側の部材に接触するが、内側の部材に固定されるスリーブに設けられているため、他の部材がリップ部に摺動することはなく、摺動による摩耗がなく、潤滑剤の保持の性能が低下しにくい。

本発明の第１実施形態に係る密封装置の断面図である。 図１の密封装置の回転シール部材の断面図である。 図１の密封装置の固定シール部材の断面図である。 図２の回転シール部材のスリーブの内周面の展開図である。 図２の回転シール部材のスリーブの内周面の変形例の展開図である。 図２の回転シール部材のスリーブの内周面の変形例の展開図である。 図２の回転シール部材のスリーブの内周面の変形例の展開図である。 図２の回転シール部材のスリーブの端面図である。 図２の回転シール部材のスリーブの変形例の端面図である。 本発明の第２実施形態に係る密封装置の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る密封装置の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る密封装置の断面図である。 本発明の第５実施形態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。
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る図であり、相対回転する二部材を有する機器に用いられる密封装置を示す。

この密封装置１は、回転軸（内側の部材）４と、この回転軸４が挿入配置されるハウジング（外側の部材）の軸孔６の内面との間を封止して、機器内部空間Ｓから大気Ａ側へ流体が漏出するのを防止または低減させるものである。回転軸４は円柱状であり、軸孔６は断面円形であり、密封装置１はほぼ環状であるが、図１においては、それらの左側部分のみが示されている。

密封装置１は、回転軸４に固定されて回転軸４と一体的に回転するスリンガと呼ばれる回転シール部材８と、軸孔に固定される固定シール部材１０との組み合わせであるアセンブリである。回転シール部材８と固定シール部材１０は協働して潤滑剤を機器内部空間Ｓに密封する。回転シール部材８は、固定シール部材１０に嵌め合わせられており、密封装置１の軸線方向に沿って大きな力を与えると、その嵌め合わせが解除されて取り外されうる。

回転シール部材８は、回転軸４に固定されるスリーブ１２と、スリーブ１２の大気Ａ側の端部に一体に連結されてその外側に放射状に広がるフランジ１４とを有する。回転軸４とスリーブ１２の固定の方式は、限定されないが、例えば締まり嵌めであってよい。回転シール部材８は二重構造であって、弾性体、例えばエラストマーで形成された弾性環１６と、弾性環１６に密着し弾性環１６を補強する剛体、例えば金属製の補強環１８とを有する。

図２に示すように、スリーブ１２は、弾性環１６の一部であって回転軸４に密着させられる内側円筒部１６ａと、補強環１８の一部であって内側円筒部１６ａの外周に固着された外側円筒部１８ａとを有する。フランジ１４は、弾性環１６の一部であって大気Ａ側に配置される弾性フランジ部１６ｂと、補強環１８の一部であって機器内部空間Ｓ側に配置され弾性フランジ部１６ｂに固着された剛性フランジ部１８ｂとを有する。この実施形態では、内側円筒部１６ａの内周面に周溝２０が形成されている。この周溝２０の機能については後述する。

図３に示すように、固定シール部材１０は、外側環状体２２と、外側環状体２２の半径方向内側に外側環状体２２と同軸に配置された中間環状体２４と、中間環状体２４の半径方向内側に中間環状体２４と同軸に配置された内側環状体２６とを有する。外側環状体２２と中間環状体２４は機器内部空間Ｓにある外側フランジ２３で連結され、中間環状体２４と内側環状体２６は大気Ａ側にある内側フランジ２５で連結されている。

固定シール部材１０も二重構造であって、弾性体、例えばエラストマーで形成された弾性環２８と、弾性環２８を補強する剛体、例えば金属製の補強環３０とを有する。補強環３０は、その一部が弾性環２８に埋設されており、弾性環２８に密着している。

図１に示すように、固定シール部材１０の外側環状体２２は、軸孔６に固定される外側シール部である。固定の方式は、限定されないが、例えば締まり嵌めであってよい。補強環３０は、外側環状体２２の弾性体部分に半径方向外側に向かう力を与え、外側環状体２２の弾性体部分を軸孔６に強固に押圧する。但し、補強環３０は必ずしも不可欠ではない。内側環状体２６の周囲には、内側環状体２６を半径方向内側に圧縮するためのガータースプリング３２が巻かれている。図３に示すように、内側環状体２６にはガータースプリング３２を受け入れる受け溝３４が形成されている。

固定シール部材１０の弾性環２８は、さらにシールリップ部３６、ダストリップ部３８、およびダストリップ部４０を有する。シールリップ部３６は、内側環状体２６から内側に突出し、周方向に連続している突起であり、二つの傾斜面を有する。シールリップ部３６は、回転シール部材８のスリーブ１２の外周面に密封接触し、機器内部空間Ｓから大気Ａ側への流体の漏れを防止または低減する。回転シール部材８が回転軸４とともに回転する時、スリーブ１２の外周面はシールリップ部３６に対して摺動する。上記のガータースプリング３２は、シールリップ部３６を回転軸４に押し付ける力をシールリップ部３６に与える。

ダストリップ部３８は、内側環状体２６と内側フランジ２５の連結部分から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びている。ダストリップ部４０は、内側フランジ２５から大気Ａ側に延びており、屈曲している。ダストリップ部３８の先端は、回転シール部材８のスリーブ１２の外周面に密封接触し、回転シール部材８が回転軸４とともに回転する時、スリーブ１２の外周面はダストリップ部３８に対して摺動する。ダストリップ部４０の先端は、回転シール部材８のフランジ１４の剛性フランジ部１８ｂに接触し、回転シール部材８が回転軸４とともに回転する時、剛性フランジ部１８ｂはダストリップ部４０に対して摺動する。

回転シール部材８は、フランジ１４の外縁からその外側に放射状に広がるダストリップ部４２をさらに備える。ダストリップ部４２は、フランジ１４の外縁から大気Ａ側かつ外側に斜めに延びている。ダストリップ部４２の先端は、外側環状体２２の剛体部分の内周面に密封接触し、回転シール部材８が回転軸４とともに回転する時、ダストリップ部４２は固定シール部材１０の外側環状体２２の剛体部分の内周面に対して摺動する。

ダストリップ部３８，４０，４２は、主に大気Ａ側から機器内部空間Ｓ側への異物（泥およびダスト）の侵入を防止する役割を担う。但し、ダストリップ部３８，４０，４２は、機器内部空間Ｓ側から大気Ａ側への潤滑剤の流出を防止してもよい。図１と図２または図３を比較すると明らかなように、シールリップ部３６、ダストリップ部３８，４０は、回転シール部材８に接触することにより変形させられ、ダストリップ部４２は、固定シール部材１０に接触することにより変形させられる。

密封装置１は、フランジ１４を有する回転シール部材８を有しており、このフランジ１４が大気Ａ側から機器内部空間Ｓへの異物の侵入を防止または低減する。ダストリップ部３８，４０，４２は、異物の侵入のおそれをさらに低減する。したがって、密封装置１は、例えば、鉄道車両の台車、焼結パレットの台車、建設機械、トラックのトラニオン式サスペンション、農業機械（耕耘機、トラクタ、田植機など）のような泥またはダストの多い環境で利用される機器でも、好適に密封機能を発揮する。但し、密封装置１の用途は、そのような機器に限定されず、他の機器であってもよい。

この密封装置１を有する機器については、機器内部空間Ｓに潤滑剤を補給しなければならない場合がある。補給にあたっては、潤滑剤の注入により機器内部空間Ｓの圧力が高くなり過ぎないように配慮すべきである。そこで、この密封装置１においては、回転シール部材８のスリーブ１２に、潤滑剤が機器内部空間Ｓから大気Ａ側へと流出可能な少なくとも１つの潤滑剤経路５０が設けられている。

この実施形態では、潤滑剤経路５０はスリーブ１２の内側円筒部１６ａに設けられている。弾性体、例えばエラストマー製の内側円筒部１６ａに潤滑剤経路５０が設けられるため、剛体、例えば金属の部品に潤滑剤経路を設けることに比べて、潤滑剤経路５０を設けることが容易である。より具体的には、潤滑剤経路５０は内側円筒部１６ａの内周面に形成された溝である。したがって、弾性体から形成された内側円筒部１６ａの製造、例えば成型と同時に溝である潤滑剤経路５０を形成することができ、製造コストを抑えることが可能である。但し、内側円筒部１６ａに切削加工で潤滑剤経路５０を形成してもよい。潤滑剤経路５０の機器内部空間Ｓ側の端部には、機器内部空間Ｓに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口５１が設けられている。したがって、潤滑剤導入口５１を通じて潤滑剤経路５０に潤滑剤が流入しやすい。

他方、密封装置１の役割は、潤滑剤を機器内部空間Ｓに密封保持することであるから、補給された潤滑剤が長期にわたって機器内部空間Ｓに保持されることが望ましい。そこで、この密封装置１においては、機器内部空間Ｓの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する少なくとも１つのリップ部５２が回転シール部材８のスリーブ１２の弾性環１６に一体に形成されている。

リップ部５２は、スリーブ１２の大気Ａ側の端部に形成されており、弾性環１６の内側円筒部１６ａと弾性フランジ部１６ｂの連結部分から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びている薄い板であり、その連結部分を支点とする片持梁とみなすことができる。リップ部５２の先端は、回転軸４の外周面に密封接触する。

スリーブ１２に一体に形成されているリップ部５２は、内側円筒部１６ａと弾性フランジ部１６ｂの連結部分から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Ｓの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを許容する弁として機能する。したがって、潤滑剤の補給時に過大な補給力が与えられたとしても、機器内部空間Ｓの圧力の上昇が抑制され、密封装置１の予期しない破損が防止される上、高圧の潤滑剤に起因する回転軸４の回転トルクの増加も抑制される。また、補給後には、このリップ部５２が潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを阻止するので、潤滑剤が長期にわたって機器内部空間Ｓに保持される。また、潤滑剤経路５０がスリーブ１２に設けられているため、潤滑剤経路５０を設けるために、密封装置１の寸法、特に軸線方向の長さを増大させる必要はない。さらに、密封装置１、特にスリーブ１２に弁としてのリップ部５２が形成されているため、潤滑剤の流出の性能または保持の性能が低下した場合には、機器の他の部品を交換する手間なく、密封装置１またはスリーブ１２を簡単に交換することができる。さらにまた、リップ部５２は、回転軸４に接触するが、回転軸４とともに回転するスリーブ１２に設けられているため、他の部材がリップ部５２に摺動することはなく、摺動による摩耗がなく、潤滑剤の保持の性能が低下しにくい。

また、リップ部５２は、内側円筒部１６ａと弾性フランジ部１６ｂの連結部分から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Ｓから大気Ａ側への流体の流動を許容するが、大気Ａ側から機器内部空間Ｓへの流体の流動を阻止する逆止弁として機能し、ダストリップ部とみなすこともできる。したがって、潤滑剤経路５０から大気Ａ側への潤滑剤の流出は可能であるが、大気Ａ側から潤滑剤経路５０への異物の侵入のおそれが低い。

リップ部５２がスリーブ１２の大気Ａ側の端部に形成されていることにより、リップ部５２は潤滑剤経路５０よりも大気Ａ側に配置され、機器内部空間Ｓの圧力が低い時でも、スリーブ１２の長い区間にわたって潤滑剤経路５０に潤滑剤が満たされうる。したがって、リップ部５２をすり抜けて、異物が潤滑剤経路５０に侵入したとしても、潤滑剤に異物が捕捉されて潤滑剤経路５０内にとどまる可能性が高く、異物が機器内部空間Ｓにまで到達するおそれが低い。

特に、密封装置１は、内側円筒部１６ａの内周面に形成された周溝２０を有している。周溝２０は、潤滑剤経路５０に交わって延びており、潤滑剤経路５０から潤滑剤が侵入しうる。したがって、リップ部５２をすり抜けて、異物が潤滑剤経路５０に侵入したとしても、異物の一部が周溝２０に入り込み、機器内部空間Ｓにまで到達しにくい。但し、周溝２０の代わりに、潤滑剤経路５０に交わって延び、潤滑剤経路５０から潤滑剤が侵入しうる他の空間をスリーブ１２に設けてもよい。具体的には、このような空間は、スリーブ１２の周方向に連続的に延びていなくてもよい。また、周溝２０またはこのような空間は必ずしも不可欠ではない。

図４は、回転シール部材８のスリーブ１２の内周面（すなわち内側円筒部１６ａの内周面）の展開図である。図４に仮想線で示すように、リップ部５２は潤滑剤経路５０を少なくともカバーし、潤滑剤経路５０からの潤滑剤の流出を阻止する舌片として形成されていてもよい。但し、図４に実線で示すように、リップ部５２は、回転軸４にその全周にわたって接触するように、周方向に連続する延びる環であってもよい。

図４に示すように、潤滑剤経路５０は、スリーブ１２の両端縁に対して垂直に延びる（すなわちスリーブ１２の軸線方向に対して平行に延びる）直線上に形成されていてもよい。但し、図５および図６に示すように、潤滑剤経路５０は、スリーブ１２の軸線方向に対して傾斜していてもよい。さらには、潤滑剤経路５０は屈曲または湾曲した形状を有していてもよい。図７は屈曲したジグザグ形状の潤滑剤経路５０の例を示す。図４に示す潤滑剤経路５０よりも、傾斜した潤滑剤経路５０および屈曲または湾曲した潤滑剤経路５０の方が長さが大きいので、異物が機器内部空間Ｓに到達するおそれをさらに低減することができる。

潤滑剤経路５０の幅、深さ、ひいては断面積は限定されず、潤滑剤経路５０の断面形状も限定されない。また、潤滑剤経路５０の数も限定されない。図８は回転シール部材８のスリーブ１２の端面図である。図８に示すように、単一の潤滑剤経路５０がスリーブ１２に設けられていてもよい。但し、複数の潤滑剤経路５０がスリーブ１２に設けられていてもよい。

複数の潤滑剤経路５０がスリーブ１２に設けられる場合には、図９に示すように、これらの潤滑剤経路５０は互いに同寸法であって、互いに等角間隔をおいて設けられていると好ましい。このことにより、密封装置１の製造が容易であるだけでなく、潤滑剤の補給時に機器内部空間Ｓの圧力が一定値を超えると、これらの潤滑剤経路５０を通じてほぼ均等な流量で潤滑剤が流出する。したがって、各潤滑剤経路５０から与えられるリップ部５２への負荷が均等となる。

この密封装置１においては、回転シール部材８のフランジ１４が大気Ａ側から機器内部空間Ｓへの異物の侵入を跳ね返す。また、回転シール部材８のダストリップ部４２、ならびに固定シール部材１０のダストリップ部３８，４０は、大気Ａ側から機器内部空間Ｓへの異物の侵入をより確実に防止する。上記のように、スリーブ１２に一体に形成されているリップ部５２が、機器内部空間Ｓの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路５０を通じて潤滑剤を流出させるので、回転シール部材８と固定シール部材１０との間の封止性能（シールリップ部３６およびダストリップ部３８，４０，４２でもたらされる）を潤滑剤の流出のために低下させる必要はなく、シールリップ部３６による潤滑剤への封止性能ならびにダストリップ部３８，４０，４２による異物への封止性能を高めるように、シールリップ部３６およびダストリップ部３８，４０，４２を強固に形成することが可能である。

第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態に係る密封装置６１を示す。図１０以降の図面において、第１実施形態と共通する構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

密封装置６１は、リップ部５２に加えて、スリーブ１２に一体に形成されているさらなるリップ部６４を備える。このリップ部６４は、潤滑剤経路５０の内部に配置された薄い舌片であり、内側円筒部１６ａの潤滑剤経路５０の底面に相当する面から大気Ａ側かつ内側に斜めに延びている片持梁である。リップ部６４の先端は、回転軸４の外周面に密封接触する。

スリーブ１２に一体に形成されているリップ部６４は、大気Ａ側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Ｓの圧力が一定値を超えると潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。この実施形態では、スリーブ１２の端部のリップ部５２は、リップ部５２，６４間の空間の圧力が一定値を超えると、潤滑剤が通過することを許容し、他の場合には潤滑剤経路５０を潤滑剤が通過することを阻止する弁として機能する。

また、リップ部６４は、大気Ａ側かつ内側に斜めに延びているので、機器内部空間Ｓから大気Ａ側への流体の流動を許容するが、大気Ａ側から機器内部空間Ｓへの流体の流動を阻止する逆止弁として機能し、ダストリップ部とみなすこともできる。このように潤滑剤経路５０について、複数のリップ部５２，６４を設けることにより、潤滑剤経路５０から大気Ａ側への潤滑剤の流出は可能であるが、大気Ａ側から潤滑剤経路５０への異物の侵入のおそれをさらに低減することができる。潤滑剤経路５０内のリップ部の数は限定されない。

第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態に係る密封装置７１を示す。この密封装置７１では、機器内部空間Ｓから大気Ａ側への潤滑剤の潤滑剤経路７２は、スリーブ１２のうち弾性体から形成された内側円筒部１６ａを貫通する貫通孔である。

潤滑剤経路７２の機器内部空間Ｓ側の端部には、機器内部空間Ｓに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口７４が設けられている。したがって、潤滑剤導入口７４を通じて潤滑剤経路７２に潤滑剤が流入しやすい。

この実施形態では、内側円筒部１６ａの内周面に周溝２０を形成してもよいが、形成しなくてもよい。周溝２０を形成する場合でも周溝２０と潤滑剤経路７２が連通しないようにしてもよい。これらの場合には、潤滑剤は、スリーブ１２のうち弾性体から形成された内側円筒部１６ａを貫通する貫通孔である潤滑剤経路７２を通じて、大気側Ａに向けてそのまま流出するため、内側円筒部１６ａと回転軸４との間に潤滑剤が流入しにくくなる。したがって、スリーブ１２と回転軸４との固定状態を安定して維持することができる。

第４実施形態
図１２は、本発明の第４実施形態に係る密封装置８１を示す。この密封装置８１では、機器内部空間Ｓから大気Ａ側への潤滑剤の潤滑剤経路８２は、スリーブ１２を貫通する貫通孔である。潤滑剤経路８２の大部分は、スリーブ１２のうち剛体から形成された外側円筒部１８ａの内周面に形成された溝であるが、潤滑剤経路８２の端部８３はスリーブ１２のうち弾性体から形成された内側円筒部１６ａを貫通する貫通孔である。弾性環１６と補強環１８を接合して回転シール部材８を製造すると、上記の溝は内側円筒部１６ａに覆われて貫通孔をなす。

潤滑剤経路８２の機器内部空間Ｓ側の端部には、機器内部空間Ｓに向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口８４が設けられている。したがって、潤滑剤導入口８４を通じて潤滑剤経路８２に潤滑剤が流入しやすい。潤滑剤導入口８４は、内側円筒部１６ａの端部の外周面に形成された傾斜面を有しており、これにより、機器内部空間Ｓに向けて広がっている。

この実施形態では、スリーブ１２に上記の周溝２０に相当する周溝を形成してもよいが、形成しなくてもよい。周溝を形成する場合でも周溝と潤滑剤経路８２が連通しないようにしてもよい。これらの場合には、潤滑剤は、スリーブ１２のうち剛体から形成された外側円筒部１８ａの内周面に形成された溝である潤滑剤経路８２を通じて、大気側Ａに向けてそのまま流出するため、内側円筒部１６ａと回転軸４との間に潤滑剤が流入しにくくなる。したがって、スリーブ１２と回転軸４との固定状態を安定して維持することができる。

第５実施形態
図１３は、本発明の第４実施形態に係る密封装置９１を示す。この密封装置９１では、回転シール部材８は、フランジ１４を有しておらず、スリーブ１２のみを有する。したがって、ダストリップ部４２も設けられない。固定シール部材１０は、ダストリップ部４０を有しない。このような密封装置９１であっても、潤滑剤経路５０およびリップ部５２は上記の通り機能する。

以上、本発明の様々な実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。

上記のいくつかの実施形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態に関して上記した変形は、他の実施形態にも適用できる。

また、固定シール部材１０のリップ部の形状および数は、上記のものに限定されない。

上記実施形態では、潤滑剤経路５０，７２，８２は、スリーブ１２に形成された溝または貫通孔であるが、管をスリーブ１２に埋設することによって潤滑剤経路を設けてもよい。

上記実施形態では、リップ部５２、６４はスリーブ１２の弾性環１６に一体に形成されており、そのためスリーブ１２の製造と同時に形成することができる。但し、リップ部５２、６４はスリーブ１２に取り付けてもよい。

上記実施形態では、軸４が回転軸であり、軸孔６を有するハウジングが静止部材である。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、互いに相対回転する二部材の間の密封に適用されうる。例えば軸４（およびシール部材８）が静止し、ハウジング（およびシール部材１０）がその周囲を回転してもよいし、軸４もハウジングも回転してもよい。

１，６１，７１，８１，９１ 密封装置
４ 回転軸（内側の部材）
６ 軸孔（外側の部材の軸孔）
８ 回転シール部材（第２のシール部材）
１０ 固定シール部材（第１のシール部材）
１２ スリーブ
１４ フランジ
１６ 弾性環
１８ 補強環
１６ａ 内側円筒部
１８ａ 外側円筒部
１６ｂ 弾性フランジ部
１８ｂ 剛性フランジ部
２０ 周溝（空間）
２２ 外側環状体
２３ 外側フランジ
２４ 中間環状体
２５ 内側フランジ
２６ 内側環状体
２８ 弾性環
３０ 補強環
３２ ガータースプリング
３４ 受け溝
３６ シールリップ部
３８，４０ ダストリップ部
４２ ダストリップ部
５０，７２，８２ 潤滑剤経路
５１，７４，８４ 潤滑剤導入口
５２，６４ リップ部
８３ 端部

Claims (8)

1. 回転軸に固定されるスリーブと、
   前記回転軸が挿入配置される軸孔を有するハウジングの内面に固定され、前記スリーブの外周面が摺動する第１のシール部材とを備え、
   機器内部空間の潤滑剤を当該機器内部空間に密封する密封装置であって、
   前記スリーブには、前記機器内部空間から大気側へと通じる潤滑剤経路が設けられており、
   前記機器内部空間の圧力が一定値以下の場合には前記潤滑剤経路を前記潤滑剤が通過することを阻止し、前記機器内部空間の圧力が一定値を超えると前記潤滑剤経路を前記潤滑剤が通過することを許容するリップ部が前記スリーブに設けられていることを特徴とする密封装置。
2. 前記スリーブは、前記回転軸に密着させられる弾性体から形成された内側円筒部と、当該内側円筒部の外周に固着された剛体から形成された外側円筒部とを有しており、前記潤滑剤経路が前記内側円筒部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記潤滑剤経路が前記内側円筒部の内周面に形成された溝であることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
4. 前記リップ部が前記スリーブの大気側の端部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記スリーブには、前記潤滑剤経路に交わって延び、前記潤滑剤が侵入しうる空間が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の密封装置。
6. 前記潤滑剤経路の機器内部空間側の端部には、前記機器内部空間に向けて断面積が大きくなる潤滑剤導入口が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の密封装置。
7. 前記スリーブには、互いに同寸法の複数の前記潤滑剤経路が前記回転軸の周りに互いに等角間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の密封装置。
8. 前記スリーブと、前記スリーブの大気側の端部に一体に連結されてその外側に放射状に広がるフランジとを有する第２のシール部材を備え、
   前記第１のシール部材は、前記スリーブの外周面が摺動するシールリップ部と、前記ハウジングの内面に固定される外側環状体とを備え、
   前記第２のシール部材は、前記フランジの外縁からその外側に放射状に広がり前記第１のシール部材の前記外側環状体の内周面に対して摺動するダストリップ部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の密封装置。

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