JP7011716B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

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 (6)

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おり、
   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く、
   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密封装置。
2. 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おり、
   前記サイドリップは、前記軸に取り付けられる環状の部材に接触するようになっており、
   前記周方向溝と前記軸方向溝との少なくともいずれかの一部は、前記サイドリップが前記環状の部材に接触する部分に延びていることを特徴とする密封装置。
3. 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又は２に記載の密封装置。
4. 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又は２に記載の密封装置。
5. 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２に記載の密封装置。
6. 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５に記載の密封装置。

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