WO2018097268A1 - 密封装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a sealing device for sealing between a shaft and a hole into which the shaft is inserted.
- a sealing device is conventionally used to seal between a shaft and a hole into which the shaft is inserted in order to prevent leakage of an object to be sealed such as lubricating oil.
- the sealing lip is brought into contact with the shaft or an annular member attached to the shaft to achieve a seal between the shaft and the sealing device.
- the contact of the seal lip with the shaft for sealing is also a sliding resistance (torque resistance) with respect to the shaft.
- sealing devices have been required to reduce sliding resistance with respect to the shaft, and it is possible to reduce sliding resistance with respect to the shaft while maintaining or improving sealing performance.
- a structure is required.
- the present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to suppress the seepage of the sealed object regardless of the value of the rotational speed of the shaft even when the pump action is used.
- An object of the present invention is to provide a sealing device that can perform the above.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- the sealing device body is formed of an annular reinforcing ring around the axis and an elastic ring around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending toward the outer peripheral side, and the elastic body portion is on one side in the axial direction.
- the flange portion has an end surface lip that is an annular lip around the axis that contacts the flange portion from the other side in the axial direction, and has at least one on the other side of the flange portion of the slinger.
- Horn A plurality of protrusions are formed in a circumferential direction on the inner peripheral surface of the end face lip, and the protrusions extend from the other side toward the one side.
- the end surface lip of the end surface lip is formed on the inner peripheral side with respect to the slinger contact portion which is a portion in contact with the slinger.
- the protrusion is formed on the end surface lip with a space from the slinger contact portion.
- the protrusion is formed at a distance from the slinger contact portion so as to reach the pump region from the reflux region in the sealing device.
- the protrusion partially overlaps with the protrusion adjacent on the rotational direction side of the shaft when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axial direction.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- a main body and a slinger attached to the shaft wherein the sealing device body is formed of an annular reinforcing ring around the axis and an elastic ring around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending toward the outer peripheral side, and the elastic body portion faces toward one side in the axial direction.
- An end face lip that is an annular lip around the axis that contacts the flange portion from the other side in the axial direction, and has at least one end on the other side of the flange portion of the slinger Groove
- a plurality of protrusions are formed on the inner peripheral surface of the end face lip so as to be arranged at regular intervals in the circumferential direction, and at least the tip of the protrusion is along the rotation direction of the shaft. It is characterized by extending.
- the tip portion is formed by bending from a predetermined position of the main body portion of the protrusion, and the tip portion extends so as to follow the rotation direction of the shaft.
- the tip portion is formed by being bent into a crank shape or an S shape from a predetermined position of the main body portion of the protrusion, and the tip portion is along the rotation direction of the shaft. It extends to.
- the protrusion is formed to be curved in a generally convex shape from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the end face lip, and the tip end portion is in the rotational direction of the shaft. It extends along.
- the protrusion partially overlaps when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axial direction.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- a main body and a slinger attached to the shaft wherein the sealing device body is formed of an annular reinforcing ring around the axis and an elastic ring around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending toward the outer peripheral side, and the elastic body portion faces toward one side in the axial direction.
- An end face lip that is an annular lip around the axis that contacts the flange portion from the other side in the axial direction, and has at least one end on the other side of the flange portion of the slinger Groove
- a plurality of main protrusions are formed on the inner peripheral surface of the end surface lip in a circumferential direction, and the inner peripheral surface of the end surface lip is formed on the plurality of main protrusions.
- a plurality of sub-projections that are parallel to the plurality of main projections and shorter than the plurality of main projections are formed.
- the plurality of sub-projections are alternately arranged between the plurality of main projections.
- the plurality of sub-projections are arranged at an end portion on the outer peripheral side with respect to the plurality of main projections.
- the main protrusion and the sub protrusion are formed on an inner peripheral side of a slinger contact portion that is a portion of the end face lip where the end face lip contacts the slinger.
- the main protrusion and the sub protrusion partially overlap each other when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axial direction.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- the body, A slinger attached to the shaft, and the sealing device main body is formed of an annular reinforcing ring around the axis, and an annular elastic body portion around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending toward the outer peripheral side, and the elastic body portion extends toward one side in the axial direction.
- the flange portion has an end surface lip that is an annular lip around the axis contacting the flange in the axial direction, and at least one groove is formed on the other side of the flange portion of the slinger
- normal rotation projection groups and reverse projection groups are alternately arranged in the circumferential direction, and the normal projection groups are arranged in the circumferential direction.
- the protrusion extends from the other side toward the one side in the forward rotation direction of the shaft, and the slinger contact is a portion of the end surface lip where the end surface lip contacts the slinger
- the reversal protrusion group has a plurality of protrusions arranged in the circumferential direction, and the protrusion is formed on the shaft from the other side toward the one side.
- the end surface lip is formed on the inner peripheral side of the slinger contact portion, which is a portion in contact with the slinger, in the end surface lip.
- the plurality of protrusions of the normal rotation protrusion group have different lengths in the extending direction
- the plurality of protrusions of the inverted protrusion group have a length in the extending direction. Different.
- the plurality of protrusions of the normal rotation protrusion group are longer in the extending direction on the side of the normal rotation direction, and the plurality of protrusions of the reverse protrusion group The protrusions in the direction of reversal are longer in the extending direction.
- the plurality of protrusions of the normal rotation protrusion group have different extending directions
- the plurality of protrusions of the reverse protrusion group have different extending directions
- the plurality of protrusions of the normal rotation protrusion group and the plurality of protrusions of the reverse protrusion group are line symmetric.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- the sealing device body is formed of an annular reinforcing ring around the axis and an elastic ring around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending from the inner circumference side toward the outer circumference side, and the elastic body portion is one side in the axial direction.
- the flange portion has an end surface lip that is an annular lip around the axis that contacts the flange portion from the other side in the axial direction, and is provided on the other side of the flange portion of the slinger.
- Is at least A plurality of ribs are formed on the inner peripheral surface of the end face lip, and the ribs move in the rotation direction of the slinger as they move from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
- the first rib extending along the tip of the rib and the second rib extending so that the tip of the rib extends along the direction opposite to the rotation direction of the slinger from the inner peripheral side toward the outer peripheral side.
- a plurality of pairs are arranged side by side in the circumferential direction.
- the distal end portion of the first rib and the distal end portion of the second rib extend in a substantially V shape that is separated from the outer peripheral side from the inner peripheral side. .
- the slinger has a cylindrical portion attached to the shaft, the end surface lip extends to an inner peripheral surface and an outer side of the cylindrical portion, and the end surface.
- An intermediate lip extending between the lip and the dust lip toward the inner peripheral surface and inward of the cylindrical portion; and the rib has a base end opposite to the distal end extending to the intermediate lip. And integrated with the intermediate lip.
- the rib is formed at a distance from a slinger contact portion, which is a portion where the end surface lip contacts the slinger, in the end surface lip.
- the first rib in the rib and the second rib in the other rib adjacent to the rib are arranged apart from each other by a predetermined distance in the circumferential direction.
- the other side is directed toward the one side.
- Radial protrusions provided so as to be inclined along the rotation direction of the slinger are provided.
- the slinger is rotated from the other side to the one side along the rotational direction of the slinger.
- a radial protrusion provided in an inclined manner is provided.
- a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, the sealing device being fitted into the hole
- a main body and a slinger attached to the shaft wherein the sealing device body is formed of an annular reinforcing ring around the axis and an elastic ring around the axis formed from an elastic body attached to the reinforcing ring.
- the slinger has a flange portion that is an annular portion around the axis extending toward the outer peripheral side, and the elastic body portion faces toward one side in the axial direction.
- An end face lip that is an annular lip around the axis that contacts the flange portion from the other side in the axial direction, and has at least one end on the other side of the flange portion of the slinger Groove Made is are on the surface of the inner peripheral side of the end face lip is characterized in that the plurality of recessed portions recessed from the surface of the inner peripheral side are formed in line at regular intervals in the circumferential direction.
- the concave portion extends so that at least the distal-end-side concave portion is along the rotation direction of the shaft.
- the concave portion is formed in the end face lip with a space from the slinger contact portion.
- the concave portion is formed at a distance from the slinger contact portion so as to reach the pump region from the reflux region in the sealing device.
- the concave portion partially overlaps with the concave portion adjacent on the rotational direction side of the shaft when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axial direction.
- the groove formed in the slinger is a screw groove.
- the sealing device of the present invention even when the pump action is used, it is possible to suppress the seepage of the sealed object regardless of the value of the rotational speed of the shaft.
- FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 1, and shows an elastic body portion in a portion on the inner peripheral side from a base portion cut along a plane along an axis. It is the figure which looked at the slinger in the sealing device shown in FIG. 1 from the outer side.
- FIG. 11 is a partial perspective view of the sealing device body showing a cross section taken along line AA in FIG. 10.
- FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device shown in FIG. 8 in a use state attached to a housing to be attached and a shaft inserted into a shaft hole.
- FIG. 14A to 14D are cross-sectional views showing examples of cross-sectional shapes of the protrusions, respectively, for illustrating a cross-sectional shape in a cross section orthogonal to the extending direction of the protrusion in the sealing device shown in FIG. It is. It is a figure for showing the modification of the slot of the slinger in a sealing device, Drawing 15 (a) shows one modification of a slot, and Drawing 15 (b) shows the other modification of a slot. It is sectional drawing in the cross section in alignment with the axis line x for showing schematic structure of the sealing device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.
- FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 1, and shows an elastic body portion in a portion on the inner peripheral side from a base portion cut along a plane along an axis. It is the elements on larger scale of the sealing device in the use condition in which the sealing device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention was attached to the axis
- FIG. 8 is a partial perspective view of an elastic body part for showing a modification of the shape in the extending direction of the tip portion of the protrusion in the sealing device shown in FIG. It is a figure for showing the further modification of the permite
- FIG. 26 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 25, in which the elastic body portion in the portion on the inner peripheral side from the base portion is cut in a plane along the axis. It is the elements on larger scale of the sealing device in the use condition in which the sealing device which concerns on the 4th Embodiment of this invention was attached to the axis
- FIG. 33 is a partial perspective view of the sealing device body showing a cross section taken along line AA of FIG. 32. It is the elements on larger scale of the sealing device shown in FIG.
- FIG. 7 It is a fragmentary perspective view of the elastic body part for showing the modification of the shape of the extension direction of the tip part of the sub projection in the sealing device shown in FIG. It is a figure for showing the modification of the arrangement state of the main projection and the sub projection in the sealing device. It is sectional drawing in the cross section in alignment with the axis line x for showing schematic structure of the sealing device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line of the sealing device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. FIG.
- FIG. 38 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 37, in which the elastic body portion in a portion on the inner peripheral side from the base portion is cut in a plane along the axis. It is a figure which expands and shows the normal rotation protrusion group and inversion protrusion group shown in FIG. It is the elements on larger scale of the sealing device in the use condition in which the sealing device which concerns on the 6th Embodiment of this invention was attached to the axis
- FIG. 45 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG.
- FIG. 47 is a partial perspective view of the sealing device main body showing a cross section taken along line AA in FIG. 46; It is the elements on larger scale of the sealing device in the use condition in which the sealing device which concerns on the 7th Embodiment of this invention was attached to the axis
- FIG. 52 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 51, in which the elastic body portion in an inner portion from the base portion is cut in a plane along the axis. It is a perspective view for showing a situation of a flow of a sealed object by an action of a rib of an end face lip in a sealing device concerning an 8th embodiment of the present invention.
- FIG. 55 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion in the sealing device shown in FIG. 54, in which the elastic body portion in the inner portion from the base portion is cut in a plane along the axis. It is a perspective view for showing a situation of a flow of a sealed object by an action of a rib of an end face lip in a sealing device concerning a 9th embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion viewed from the inner peripheral side, and shows an elastic body portion in a portion on the inner peripheral side from the base portion cut along a plane along the axis x.
- FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of an elastic body portion viewed from the inner peripheral side, and shows an elastic body portion in a portion on the inner peripheral side from the base portion cut along a plane along the axis x.
- FIG. 1 is a sectional view in a section taken along an axis x for showing a schematic configuration of a sealing device 1 according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 2 shows the first embodiment of the present invention.
- It is a partial expanded sectional view which expands and shows some cross sections along the axis line x of the sealing device 1 which concerns.
- a sealing device 1 according to the present embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, and is formed on a shaft and a housing in a vehicle or a general-purpose machine. This shaft is used to seal between the hole into which the shaft is inserted (shaft hole).
- the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention is applied is not limited to the above.
- the arrow a (see FIG. 1) direction is the inner side in the axis x direction
- the arrow b (see FIG. 1) direction is the other side in the axial direction) in the axis x direction.
- the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists
- the outer side is the side opposite to the inner side.
- the direction away from the axis x (the direction of arrow c in FIG. 1) is the outer peripheral side
- the direction approaching the axis x is the inner circumference.
- the sealing device 1 includes a sealing device body 2 fitted in a hole as an attachment target described later, and a slinger 3 attached to a shaft 52 as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the other side (outer side) of the flange portion 31 of the slinger 3, and a plurality of protrusions 23 are formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface 22) of the end surface lip 21. It is formed side by side in the circumferential direction. As will be described later, the protrusion 23 extends spirally in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3) described later from the other side (outer side) toward one side (inner side). 21 is formed in the inner peripheral side rather than the slinger contact part 24 which is a part which contacts the slinger 3. As shown in FIG.
- the reinforcing ring 10 in the sealing device main body 2 is an annular metal member having the axis x as the center or substantially the center, and the sealing device main body 2 is press-fitted into the shaft hole of the housing described later. It is formed to be fitted and fitted.
- the reinforcing ring 10 includes, for example, a cylindrical portion 11 that is a cylindrical portion located on the outer peripheral side, a disc portion 12 that is a hollow disc-shaped portion extending from the outer end of the cylindrical portion 11 to the inner peripheral side,
- the conical ring portion 13 which is a conical tube-shaped annular portion extending from the inner peripheral side end of the portion 12 to the inner peripheral side, and from the inner or inner peripheral end of the conical ring portion 13 to the inner peripheral side It has a disk portion 14 that is a hollow disk-shaped portion that extends in the radial direction and reaches the end portion on the inner peripheral side of the reinforcing ring 10.
- the cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10 includes an outer cylindrical portion 11a that is a cylindrical or substantially cylindrical portion located on the outer peripheral side, and an outer peripheral side and an inner peripheral side of the outer peripheral cylindrical portion 11a. It has an inner peripheral cylindrical portion 11b that is a cylindrical or substantially cylindrical portion that extends, and a connection portion 11c that is a portion connecting the outer peripheral cylindrical portion 11a and the inner peripheral cylindrical portion 11b.
- the sealing device main body 2 is fitted into a shaft hole 51 of the housing, which will be described later, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the cylindrical portion 11 is matched with the axis x of the sealing device main body 2 and the axis of the shaft hole 51.
- An elastic body portion 20 is attached to the reinforcing ring 10 from substantially the outer peripheral side and the outer side, and the elastic body portion 20 is reinforced.
- the elastic body portion 20 includes a base portion 25 that is a portion attached to an inner peripheral end portion of the disk portion 14 of the reinforcing ring 10, and a cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10.
- a gasket portion 26 which is a portion attached from the outer peripheral side, and a rear cover portion 27 which is a portion attached to the reinforcing ring 10 from the outside between the base portion 25 and the gasket portion 26.
- the gasket portion 26 is attached to the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the cylindrical portion 11 of the reinforcing ring 10.
- the outer diameter of the gasket part 26 is larger than the diameter of the inner peripheral surface (refer FIG.
- the sealing device main body 2 is fitted into a shaft hole 51 described later, the gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral side cylindrical portion 11b of the reinforcing ring 10 and the shaft hole 51, and the shaft The space between the hole 51 and the inner peripheral cylindrical portion 11b of the reinforcing ring 10 is sealed. Thereby, the space between the sealing device main body 2 and the shaft hole 51 is sealed.
- the outer diameter of the gasket portion 26 does not have to be larger than the diameter of the inner peripheral surface of the shaft hole 51 over the entire direction of the axis x, and the outer diameter is partially larger than the diameter of the inner peripheral surface of the shaft hole 51. May also be larger.
- an annular convex portion having a tip diameter larger than the diameter of the inner peripheral surface of the shaft hole 51 may be formed on the outer peripheral surface of the gasket portion 26.
- the end surface lip 21 extends inwardly (in the direction of arrow a) from the base body part 25 in an annular shape with the axis line x as the center or substantially the center, and the sealing device 1 is desired to be attached to the mounting object.
- the tip end portion is formed so as to contact the flange portion 31 of the slinger 3 from the outside with a predetermined tightening margin (slinger contact portion 24).
- the end surface lip 21 has, for example, a conical cylindrical shape whose diameter increases toward the inner side (arrow a direction) in the axis x direction. That is, as shown in FIGS.
- the end surface lip 21 extends obliquely with respect to the axis x from the base portion 25 to the inner side and the outer peripheral side in a cross section along the axis x (hereinafter also simply referred to as a cross section). ing.
- a plurality of protrusions 23 are provided on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. Details of the protrusion 23 will be described later.
- the elastic body portion 20 has a dust lip 28 and an intermediate lip 29.
- the dust lip 28 is a lip extending from the base portion 25 toward the axis x, and extends from the base portion 25 in an annular shape with the axis x as the center or substantially the center. Is formed so as to contact the slinger 3 from the outer peripheral side with a predetermined tightening allowance.
- the dust lip 28 has, for example, a conical cylindrical shape whose diameter decreases toward the outside (in the direction of the arrow b) in the direction of the axis x.
- the dust lip 28 prevents foreign matters such as dust and moisture from entering the inside of the sealing device 1 from the outside which is the side opposite to the object to be sealed in use.
- the dust lip 28 may be formed so as not to contact the slinger 3 when the sealing device 1 is used.
- the intermediate lip 29 is a lip that extends inward from the base portion 25 in a substantially L-shaped cross section, and extends from the base portion 25 in an annular shape with the axis x as the center or substantially the center. An annular recess is formed between the base portion 25 and the inside.
- the intermediate lip 29 is not in contact with the slinger 3 in a use state of the sealing device 1 described later. In the state of use, the intermediate lip 29 is in contact with the base portion 25 of the sealed object to be sealed when the sealed object has penetrated into the interior beyond the slinger contact portion 24 that contacts the slinger 3 of the end face lip 21. It is formed so as to be accommodated in a recess formed therebetween. As shown in FIGS.
- the intermediate lip 29 may have a conical cylindrical shape whose diameter decreases toward the inside in the direction of the axis x.
- the intermediate lip 29 may be formed so as to contact the slinger 3 when the sealing device 1 is in use.
- FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 viewed from the inner peripheral side, and is shown in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis x. ing.
- a plurality of protrusions 23 are arranged on the same or substantially the same circumference on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction. And are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- each protrusion 23 spirally extends in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3) described later from the outside (lower side in FIG. 3) to the inside (upper side in FIG. 3). That is, each protrusion 23 extends in an inclined direction in the rotation direction of the slinger 3 from the root 21 b side of the end surface lip 21 toward the tip 21 a side of the end surface lip 21. Further, each projection 23 is formed at a distance from the slinger contact portion 24 and is located on the inner peripheral side (outer side) of the slinger contact portion 24, that is, on the base 21 b side of the end face lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. Is formed.
- the protrusion 23 is formed at a distance from the slinger contact portion 24.
- the inner end 23 a that is the inner (outer peripheral side) end of the protrusion 23 is from the outer edge 24 a that is the outer (inner peripheral side) edge of the slinger contact portion 24.
- This interval G is an interval at which the protrusions 23 are present at least partially in a region on the inner peripheral side of a region where the pumping action based on the groove 33 of the slinger 3 is generated in a use state of the sealing device 1 described later. is there.
- each protrusion 23 is formed in a shape that does not contact the slinger 3 when the sealing device 1 is in use. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the protrusion 23 and the interval G are set so that the protrusion 23 does not contact the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in the use state.
- the protrusion 23 has a height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 23 a toward the outer end 23 b which is the end of the end surface lip 21 on the root 21 b side.
- the height of the protrusion 23 from the inner peripheral surface 22 is not limited to this.
- the protrusion 23 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 23a to the outer end 23b, and the height from the inner peripheral surface 22 decreases from the inner end 23a toward the outer end 23b. It may be. Further, the protrusion 23 may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 23a to the outer end 23b being increased, decreased, and constant as described above. Moreover, the shape in the cross section orthogonal to the extending direction of the protrusion 23 may be various shapes such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U shape. Since the projection 23 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 in the usage state of the sealing device 1, the sliding resistance against the slinger 3 is not increased by the projection 23.
- the shape of the protrusion 23 in the extending direction may be a shape that tapers from the outer end 23b toward the inner end 23a, and extends between the outer end 23b and the inner end 23a.
- the shape in which the width in the direction orthogonal to the extending direction is a constant width may be used, and various shapes may be used.
- the protrusion 23 may extend straight between the inner end 23a and the outer end 23b or may be bent.
- the elastic body portion 20 includes the end surface lip 21, the base portion 25, the gasket portion 26, the rear cover portion 27, the dust lip 28, and the intermediate lip 29, and these portions are integrated.
- the elastic body portion 20 is integrally formed from the same material.
- the above-described reinforcing ring 10 is made of a metal material, and examples of the metal material include stainless steel and SPCC (cold rolled steel).
- the elastic body of the elastic body portion 20 include various rubber materials.
- the various rubber materials include synthetic rubbers such as nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), acrylic rubber (ACM), and fluorine rubber (FKM).
- the reinforcing ring 10 is manufactured by, for example, pressing or forging, and the elastic body portion 20 is formed by cross-linking (vulcanization) molding using a molding die. At the time of this cross-linking molding, the reinforcing ring 10 is disposed in the mold, the elastic body portion 20 is bonded to the reinforcing ring 10 by cross-linking adhesion, and the elastic body portion 20 and the reinforcing ring 10 are integrally molded. Is done.
- the slinger 3 is an annular member that is attached to the shaft 52 in a use state of the sealing device 1 described later, and is an annular member that has the axis line x as the center or substantially the center.
- the slinger 3 has a substantially L-shaped cross section, and has a cylindrical portion or a substantially cylindrical cylindrical portion that extends in the axis x direction connected to the flange portion 31 and the inner peripheral end of the flange portion 31. 34.
- the flange portion 31 is a hollow disc-like or substantially hollow disc-like inner circumference side disc portion 31a extending in the radial direction from the cylindrical portion 34, and is wider on the outer circumference side than the inner circumference side disc portion 31a.
- a hollow disk-shaped or substantially hollow disk-shaped outer peripheral disk part 31b extending in the radial direction is connected to an outer peripheral end of the inner peripheral disk part 31a and an inner peripheral end of the outer peripheral disk part 31b.
- a connecting portion 31c is located on the outer side in the axis x direction than the inner peripheral disk part 31a.
- the shape of the flange part 31 is not restricted to the above-mentioned shape, It can be set as various shapes according to application object.
- the flange portion 31 does not have the inner peripheral disc portion 31 a and the connection portion 31 c, and the outer peripheral disc portion 31 b extends to the cylindrical portion 34 and is connected to the cylindrical portion 34. It may be a hollow disk-shaped part or a substantially hollow disk-shaped part extending in the radial direction.
- the lip contact portion 32 which is a portion where the slinger 3 contacts the end surface lip 21, is positioned on the outer surface 31 d which is a surface facing the outer side of the outer peripheral disk portion 31 b in the flange portion 31.
- the outer side surface 31d is preferably a surface along a plane extending in the radial direction.
- a groove 33 is formed on the outer surface 31 d of the flange portion 31 by a concave portion recessed inward.
- the groove 33 is, for example, a screw groove.
- the groove 33 can generate a pump action when the slinger 3 rotates.
- the groove 33 is formed from the inner peripheral side of the lip contact portion 32 to the outer peripheral side of the lip contact portion 32.
- the groove 33 may be formed so as to extend from the inner peripheral end to the outer peripheral end on the outer surface 31d of the outer peripheral disk portion 31b, and is provided in the radial direction of the outer surface 31d including the lip contact portion 32. You may form in the area
- a plurality of grooves 33 are formed on the outer surface 31d of the flange portion 31, and, for example, four screw-shaped grooves 33 are formed on the outer surface 31d of the flange portion 31 as shown in FIG.
- These four screw-like grooves 33 form a four-thread screw.
- the number of the grooves 33 and the shape drawn by extending the grooves 33 may be other than the four-thread screw.
- the groove 33 has, for example, a shape along a line drawn on this plane when a spiral thread groove formed on the conical surface is projected onto a plane perpendicular to the axis of the conical surface.
- the cylindrical portion 34 has at least a cylindrical portion 35 that is a cylindrical or substantially cylindrical portion. It is formed so that it can be fitted.
- the inner diameter of the cylindrical portion 35 is smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the shaft 52 so that the cylindrical portion 35 can be tightly fitted to the shaft 52.
- the slinger 3 is not limited to be fixed by the cylindrical portion 35 being fastened to the shaft 52, but may be one that is bonded and fixed to the shaft 52 at the cylindrical portion 34, or other known fixing. It may be fixed to the shaft 52 by a method. Note that the entire cylindrical portion 34 may be formed by the cylindrical portion 35.
- the slinger 3 is made of a metal material as a base material.
- the slinger 3 is made of SPCC (cold rolled steel) as a base material and subjected to a rust prevention treatment by applying a phosphate film treatment to the SPCC.
- An example of the phosphate film treatment is a zinc phosphate film treatment.
- the slinger 3 having high rust prevention performance can suppress rust from being generated at the lip contact portion 32 that is a sliding portion with respect to the end lip 21, and can maintain the sealing function and sealing performance of the end lip 21 for a long time. it can.
- the slinger 3 since the slinger 3 has been subjected to rust prevention treatment, it is possible to suppress the occurrence of rust and change the shape of the groove 33, and to suppress the reduction of the pumping effect exhibited by the groove 33. .
- the base material of the slinger 3 other metals excellent in rust resistance and rust prevention such as stainless steel may be used. Further, the rust prevention treatment of the base material of the slinger 3 may be other treatment such as metal plating.
- FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 1 in a use state in which the sealing device 1 is attached to a housing 50 as an attachment target and a shaft 52 inserted into a shaft hole 51 which is a through hole formed in the housing 50.
- the housing 50 is, for example, a front cover of an engine or a cylinder block and a crankcase
- the shaft hole 51 is a crank hole formed in the front cover or the cylinder block and the crankcase.
- the shaft 52 is, for example, a crankshaft.
- the sealing device body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 of the housing 50 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted to the shaft 52. It is attached to the shaft 52. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved. The gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 24 that is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 at the slinger contact portion 24 so that the slinger 3 is slidable at the lip contact portion 32.
- the lip 21 and the slinger 3 prevent the sealing object such as lubricating oil from seeping out from the sealing object side beyond the slinger contact part 24 and the lip contact part 32.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 so that the cylindrical portion 34 of the slinger 3 is slidable, and prevents foreign matters from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 forming the four-thread screw formed in the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 has a pump action when the shaft 52 (slinger 3) rotates. Bring. By the rotation of the shaft 52 (slinger 3), a pumping action is generated in a region near the slinger contact part 24 and the lip contact part 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange part 31 and the end face lip 21. Even if the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwiched space S by this pump action, the squeezed sealed object passes over the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 from the sandwiched space S. It is returned to the sealed object side. As described above, the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further outside beyond the region where the pumping action is caused by the groove 33 (hereinafter also referred to as the pump region) is brought into the pump region on the inner peripheral side by the rotation of the shaft 52.
- the slinger 3 rotates around the axis x in the rotation direction and is held in that region (hereinafter also referred to as a reflux region).
- a protrusion 23 is formed on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21, and the protrusion 23 extends from a position spaced from the outer edge 24 a of the slinger contact portion 24 by a gap G, and at least partially in the reflux region. It extends in. For this reason, the sealed object that stays while rotating in the reflux region collides with the protrusion 23, or the sealed object that remains while rotating in the reflux area is the outer (inner peripheral side) end of the protrusion 23 along the protrusion 23.
- the sealed object that has been guided from the outer end 23b side to the inner end 23a, which is the inner (outer peripheral side) end, and has remained in the reflux region is guided to the pump region.
- the object to be sealed guided to the pump region by the projection 23 is returned to the object to be sealed side by receiving a pump action.
- FIG. 6 is a view for explaining the action of the protrusion 23 of the end face lip 21 and showing the flow of the object to be sealed due to the action of the protrusion 23 of the end face lip 21.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region collides with the side surface 23c that is the side surface facing the outer peripheral side of the protrusion 23 and is bounced back to the pump region side. Then, it is guided along the side surface 23c of the protrusion 23 to the inner end 23a, and returned from the inner end 23a to the pump region.
- the protrusion 23 is formed on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 so that a part of the inner end 23a side enters the pump region.
- the radial width of the pump region changes depending on the rotation speed of the shaft 52.
- a part of the projection 23 on the inner end 23 a side is formed so as to enter the pump region regardless of the rotational speed of the shaft 52.
- the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above can be returned to the pump region again.
- a gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the protrusion 23 is arranged so as to partially overlap with the protrusion 23 adjacent on the rotation direction side of the shaft 52 (slinger 3) when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction. It is preferable that As shown by the broken line on the left side of FIG.
- the sealing object can be guided to the inner end 23a along the side surface 23c and returned to the pump region from the inner end 23a by hitting the side surface 23c of the adjacent protrusion 23 on the rotation direction side of the slinger 3.
- the direction of rotation of the slinger 3 on the portion of the projection 23 that does not overlap with the projection 23 adjacent on the opposite side to the direction of rotation of the slinger 3 from the outer peripheral side (inner side) to the inner peripheral side (outer side) in the axis x direction.
- the protrusions 23 are arranged so that the protrusions 23 adjacent to each other partially overlap each other when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction.
- the sealing device 1 even if the sealed object oozes to the reflux area beyond the pump area where the pumping action works, this oozed sealed object is returned to the pump area by the protrusion 23. In addition, it can be returned to the sealed object side by a pump action.
- the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be used more effectively by the protrusion 23 formed on the end surface lip 21. Exudation of objects can be suppressed. Further, the protrusion 23 is not in contact with the slinger 3, and the sealing device 1 can suppress the seepage of the sealed object without increasing the sliding resistance against the slinger 3.
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. If the amount of the sealed object that refluxes the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out, and further outside the sealing device 1. May ooze.
- the sealing device 1 even if the sealed object oozes up to the reflux region beyond the pump region, the squeezed sealed object is projected. 23 can be returned to the pump region, and can further be returned to the sealed object side by the pump action. For this reason, even if the rotation of the slinger 3 becomes high and the number of sealed objects remaining in the reflux area increases, the sealed objects remaining in the reflux area can be returned to the pump area by the projections 23, and the reflux area is returned to the reflux area. It can suppress that the quantity of the sealing target object to do exceeds the quantity of the sealing target object which can be kept in a recirculation
- the object to be sealed is returned to the pump region by the projection 23, so that the sealing can be returned to the object to be sealed by the pumping action at the time of the high rotation of the slinger 3.
- the number of objects can be increased. Since the speed of the sealed object returning to the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region.
- the sealing device 1 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the sealing device 1 According to the first embodiment, it can be estimated that the following effects are obtained.
- an air flow in the rotation direction of the slinger 3 is generated in the sandwich space S formed by the end face lip 21 and the slinger 3.
- the air is led to the tip 21 a side of the end surface lip 21 by colliding with the protrusion 23 on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and flows toward the slinger contact portion 24.
- the air flow becomes higher as the rotation speed of the slinger 3 increases the air flow becomes faster and the strength of the air flowing from the tip 21a of the end face lip 21 toward the sealed object increases.
- the function of pushing the lubricating oil back to the pump region is further strengthened.
- the sealing device 1 even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the object to be sealed can be suppressed by the effect of the air flow generated by the protrusions 23.
- FIG. 7 is a graph showing the results of this evaluation test.
- a flat disk-shaped slinger having an outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 was used instead of the slinger 3 of the sealing device 1.
- the test examples 1 to 3 were attached to a pseudo housing and a pseudo shaft for an evaluation test and tested.
- the tightening allowance was 1.7 mm.
- the tightening margin is a width in the direction of the axis x along the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 of the slinger contact portion 24 of the end surface lip 21.
- the tightening allowance was 2.5 mm.
- the tightening allowance was 3.3 mm.
- sealing devices having end face lips without the protrusions 23 were prepared by removing the protrusions 23 from the end face lips 21 of Test Examples 1 to 3 (Comparative Examples 1 to 6).
- the interference is 1.7 mm
- the interference is 2.0 mm
- the interference is 2.3 mm
- the interference is Was 2.5 mm
- the tightening margin was 2.7 mm
- Comparative Example 6 the tightening margin was 3.3 mm.
- the object to be sealed was lubricating oil, and each sealing device (Test Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 6) was rotated at 6000 rpm, 7000 rpm, and 8000 rpm for 24 hours, respectively.
- the sealing performance was evaluated by visually checking the state of oil bleeding from the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 after the evaluation test.
- the diamond-shaped marker represents the evaluation results of Test Examples 1 to 3
- the round marker represents the evaluation results of Comparative Examples 1 to 6.
- the filled marker represents a sealing device in which the bleeding of the lubricating oil was visually recognized
- the white marker represents a sealing device in which the bleeding of the lubricating oil was not visually recognized.
- Comparative Example 1 (tightening allowance 1.7 mm) cannot seal the lubricating oil when the shaft 52 is rotated at a rotational speed of 7000,8000 rpm. It was found that Comparative Example 2 (tightening margin 2.0 mm) cannot seal the lubricating oil when the shaft 52 is rotated at a rotational speed of 7000,8000 rpm. It was found that Comparative Example 3 (tightening margin 2.3 mm) cannot seal the lubricating oil when the shaft 52 is rotated at a rotational speed of 8000 rpm.
- the allowance is 1.7 mm (Test Example 1), 2.5 mm (Test Example 2), and 3.3 mm. It was found that any of the sealing devices of (Test Example 3) can seal the lubricating oil even when the shaft 52 is rotated at a high rotational speed of 8000 rpm.
- the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention in which the protrusion 23 is formed on the end surface lip 21 is concerned with the size of the tightening allowance even when the shaft 52 is rotated at a high rotational speed. Thus, it was found that the seepage of the sealed object can be suppressed.
- the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention is independent of the value of the rotational speed of the shaft 52 even when the pumping action by the slinger 3 is used. It can be seen that the seepage of the sealed object can be suppressed.
- a sealing device 5 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
- the sealing device 5 according to the second embodiment of the present invention differs from the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention in the form of the elastic body portion.
- components having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different portions will be described. .
- FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the axis x for illustrating a schematic configuration of the sealing device 5 according to the second embodiment of the present invention
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the axis x of the sealing device 5. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part.
- the sealing device 5 according to the present embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, similarly to the sealing device 1 described above.
- the sealing device 5 includes a sealing device body 6 corresponding to the sealing device body 2 of the sealing device 1 described above, and a slinger 3.
- the sealing device body 6 includes a reinforcing ring 10 and an annular elastic body portion 60 around an axis line x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the elastic body portion 60 has a protrusion 61 that is different from the protrusion 23 of the elastic body portion 20 in the form of the protrusion with respect to the elastic body portion 20 of the sealing device 1 described above.
- a plurality of protrusions 61 are formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 as shown in FIG.
- the protrusion 61 extends spirally in the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the outside to the inside, as will be described later, and the end face lip 21 contacts the slinger 3 at the end face lip 21. It is formed on the inner peripheral side with respect to the slinger contact portion 24 which is a portion to be made.
- each protrusion 61 extends spirally in the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the outside (the lower side in FIGS. 10 and 11) to the inside (the upper side in FIGS. 10 and 11). That is, each protrusion 61 extends in an inclined direction in the rotation direction of the slinger 3 from the base portion 25 side toward the tip 21a side of the end face lip 21.
- Each protrusion 61 is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is formed on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, on the base 21 b side of the end face lip 21.
- the protrusion 61 is formed at a distance from the slinger contact portion 24 in the same manner as the protrusion 23 described above, and the inner end 61 a that is the inner end (outer peripheral side) of the protrusion 61 is a slinger. From the outer edge 24a of the contact part 24, it is located in the position which vacated the predetermined space
- each protrusion 61 is formed in a shape that does not contact the slinger 3 in the use state of the sealing device 5, similarly to the protrusion 23 of the sealing device 1 described above. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the protrusion 61 and the interval G are set so that the protrusion 61 does not contact the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in the use state.
- the protrusion 61 has a height from the inner peripheral surface 22 that increases from the inner end 61a toward the outer end 61b.
- the protrusion 61 extends across the entire width in the axis x direction of the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29 at the outer end 61b, and the outer end 61b of the protrusion 61 extends from the root of the intermediate lip 29 to the tip 29b. Yes.
- the protrusion 61 is formed in a rib shape on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 from the position spaced from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 by the gap G to the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29.
- Side surfaces 61c and 61d which are surfaces facing in the circumferential direction, extend orthogonally or substantially orthogonally to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- the side surfaces 61c and 61d may be inclined without extending at right angles to the inner peripheral surface 22.
- the side surface 61c may be inclined toward the inner peripheral surface 22 side.
- the side surface 61c and the side surface 61d extend in parallel or substantially in parallel with each other, and the end surface 61e that forms the surface on the slinger 3 side of the protrusion 61 extends in a planar shape or a substantially planar shape.
- the end surface 61e has a shape of a portion on the inner end 61a side so as to smoothly connect to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 at the inner end 61a.
- the part by the side of the inner side end 61a is bent or curved from the other part.
- the height of the protrusion 61 from the inner peripheral surface 22 is not limited to the above specific shape.
- the protrusion 61 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 61a to the outer end 61b, and the height from the inner peripheral surface 22 decreases from the inner end 61a to the outer end 61b. It may be. For this reason, the protrusion 61 may not extend over the entire width in the axis x direction of the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29 at the outer end 61b. It may extend over the part. Further, the protrusion 61 may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 61a to the outer end 61b being increased, decreased, and constant as described above.
- the shape in the cross section orthogonal to the extending direction of the protrusion 61 may be various shapes such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U-shape. Since the protrusion 61 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 5 is in use, the protrusion 61 does not increase the sliding resistance against the slinger 3.
- the shape of the protrusion 61 in the extending direction may be a shape that tapers from the outer end 61b toward the inner end 61a in the same manner as the protrusion 23 described above (see FIG. 3).
- variety of the direction orthogonal to an extending direction may be a shape which changes toward an extending direction, and may be various shapes.
- the protrusion 61 may extend straight between the inner end 61a and the outer end 61b or may be bent.
- FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 5 in a use state in which the sealing device 5 is attached to the housing 50 to be attached and the shaft 52 inserted into the shaft hole 51.
- the sealing device 5 is attached in the same manner as the sealing device 1 described above, and the sealing device body 6 and the slinger 3 have the same positional relationship as the relative position between the sealing device body 2 and the slinger 3 described above. ing.
- the protrusion 61 extends from the outer edge 24 a of the slinger contact portion 24 from the position of the gap G and extends at least partially into the reflux region.
- the protrusion 61 acts in the same manner as the protrusion 23 in the first embodiment of the present invention described above (see FIG. 6), and the sealed object that remains rotating while rotating in the reflux region is the protrusion.
- the sealed object that is bounced back to the side surface 61c that is the side surface facing the outer peripheral side of the 61 or stays while rotating in the reflux region is guided from the outer end 61b side of the projection 61 to the inner end 61a along the side surface 61c of the projection 61.
- the sealed object remaining in the reflux area is guided to the pump area.
- the sealed object guided to the pump region by the protrusion 61 is returned to the sealed object side under the pump action.
- the protrusion 61 is preferably formed so that a part of the inner end 61a side enters the pump region on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21, and a part of the inner end 61a side. Is preferably formed so as to enter the pump region regardless of the rotational speed of the shaft 52.
- the entire protrusion 61 is formed so as to exist in the return region, the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above can be returned to the pump region again.
- a gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the protrusion 61 is partially adjacent to the protrusion 61 adjacent on the rotational direction side of the shaft 52 (slinger 3) and viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction. It is preferable that they are arranged so as to overlap with each other.
- the protrusions 23 are arranged so that the adjacent protrusions 61 partially overlap each other when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction.
- the extending direction (angle) of the protrusions 61 and the interval (pitch) between the adjacent protrusions 61 It is preferable to adjust, and it is preferable that the protrusions 61 are adjacent to each other at equal intervals.
- the sealing device 5 similarly to the sealing device 1, even if the sealed object oozes to the reflux region beyond the pump region where the pump action works, the squeezed sealing object is pumped out by the protrusion 61 by the protrusion 61. And can be returned to the object to be sealed by a pump action. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region. As described above, according to the sealing device 5, the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be used more effectively by the protrusion 61 formed on the end surface lip 21. Exudation of objects can be suppressed. Further, the protrusion 61 is not in contact with the slinger 3, and the sealing device 5 can suppress the seepage of the sealed object without increasing the sliding resistance against the slinger 3. Moreover, the sealing device 5 can have the same effects as the sealing device 1 described above.
- the sealing device 5 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the sealing device 5 According to the second embodiment, it can be estimated that the following effects are obtained.
- an air flow in the rotation direction of the slinger 3 is generated in the sandwich space S formed by the end face lip 21 and the slinger 3.
- the air is led to the tip 21 a side of the end surface lip 21 by colliding with the protrusion 61 on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 and flows toward the slinger contact portion 24.
- the protrusion 61 is formed long enough to reach the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29, the air flow becomes stronger than in the case of the protrusion 23 in the first embodiment, and the lubricating oil is supplied to the pump region. Pushing back works more effectively.
- the sealing device 5 even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the object to be sealed can be suppressed by the effect of the air flow generated by the protrusion 61.
- the present invention is not limited to the sealing devices 1 and 5 according to the first and second embodiments described above. It includes all aspects that fall within the concept of the invention and the claims.
- the configurations may be appropriately combined as appropriate so as to achieve at least part of the problems and effects described above.
- the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the first and second embodiments can be appropriately changed according to the specific usage mode of the present invention.
- the shape of the protrusion 23 in the extending direction has a shape (tapered shape) that becomes narrower toward the tip (inner end 23 a).
- the extending direction shape of the tip portion of the protrusion 23 is not limited to this tapered shape, and as shown in FIG. 13, the side surface 23c and the side surface 23d opposite to the side surface 23c extend in parallel or substantially in parallel, and the tip is The shape may not be sharp.
- the tip of the protrusion 23 has a surface facing the extending direction of the protrusion 23, but the tip of the protrusion 23 smoothly connects to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. Such a shape may be used.
- the shape of the tip of the protrusion 23 is tapered, or the shape that is smoothly connected to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 is not caused to contact the slinger 3. It is preferable in that it can be extended to the tip 21a side of the end surface lip 21 and is preferable in terms of formability.
- the shape of the cross section orthogonal to the extending direction of the protrusion 23 can be various shapes as shown in FIGS. 14 (a) to 14 (d).
- the cross-sectional shape of the protrusion 23 is a triangle as shown in FIG. 14A, but the cross-sectional shape of the protrusion 23 is the sealing object to be returned.
- the side surface 23c on which the object hits may have a shape extending at least partially perpendicularly or substantially perpendicularly to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. For example, as shown in FIG.
- the cross-sectional shape of the protrusion 23 is a right triangle or a substantially right triangle in which the side surface 23 c is orthogonal or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22.
- the cross-sectional shape of the protrusion 23 is a pentagon in which the portions of the side surfaces 23c and 23d on the end surface lip 21 side are orthogonal to or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22, as shown in FIG. 14C, for example.
- the cross-sectional shape of the protrusion 23 is a quadrangle in which the side surfaces 23c and 23d are orthogonal to or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22 as shown in FIG. According to the projections 23 according to the modified examples shown in FIGS.
- the sealed object can be prevented from getting over the projection 23, and the sealed object can be returned to the pump region side more efficiently.
- the projection 23 according to the modification shown in FIGS. 14B to 14D has the same height as the projection 23 having the triangular cross section shown in FIG. 14A (the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21). Can be obtained with a smaller lateral width (width in the direction perpendicular to the extending direction of the protrusion 23), and the number of protrusions 23 that can be disposed on the end surface lip 21 is increased. Can do.
- the surface (end surface 61e) facing the slinger 3 of the protrusion 61 is planar as shown in FIGS. 10 and 11, but the end surface 61e. May be curved, may have a shape pointed toward the slinger 3 like the protrusion 23, or may have various shapes.
- the protrusion 61 may also have a cross-sectional shape as shown in FIGS.
- the protrusions 23 and 61 extend spirally, they extend so as to form various shapes on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. You may arrange
- the groove 33 of the slinger 3 is not limited to the screw (four-thread) shape shown in FIG.
- it may be a groove extending radially from the inner circumference side toward the outer circumference side with the axis line x as the center or substantially the center, as shown in FIG. 15 (b).
- a groove extending in a circumferential direction may be used.
- the elastic body portions 20 and 60 have the dust lip 28 and the intermediate lip 29, but the elastic body portions 20 and 60 have the dust lip 28 and the intermediate lip 29. It may not be necessary, and may have only one of the dust lip 28 and the intermediate lip 29.
- sealing devices 1 and 5 according to the first and second embodiments are applied to the crank hole of the engine, but the application target of the sealing device according to the present invention is not limited to this.
- the present invention is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention, such as other vehicles, general-purpose machines, and industrial machines.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the axis x for showing a schematic configuration of a sealing device 300 according to the third embodiment of the present invention
- FIG. 17 shows the third embodiment of the present invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line x of the sealing device 300 which concerns.
- a sealing device 300 according to the third embodiment of the present invention is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted. And a hole (shaft hole) into which the shaft formed in the housing or the like is inserted is used.
- the sealing device 300 is used to seal an annular space between a crankshaft of an engine and a crank hole that is a shaft hole formed in a front cover, a cylinder block, and a crankcase.
- the target to which the sealing device 300 according to the third embodiment of the present invention is applied is not limited to the above.
- an arrow a (see FIG. 16) direction (one side in the axial direction) in the axis x direction is an inner side
- an arrow b (see FIG. 16) direction (the other side in the axial direction) in the axis x direction is the outside.
- the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists, and the outer side is the side opposite to the inner side.
- the direction away from the axis x is the outer peripheral side, and the direction closer to the axis x (arrow d in FIG. 1).
- Direction is the inner circumference.
- the sealing device 300 includes a sealing device main body 2 fitted in a hole as an attachment target described later, and a slinger 3 attached to a shaft as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the other side (outside) of the flange portion 31 of the slinger 3, and a plurality of protrusions 123 are formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface 22) of the end surface lip 21. It is formed side by side in the circumferential direction. As will be described later, the protrusion 123 spirally extends in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3) described later from the other side (outer side) to one side (inner side). 21 is formed in the inner peripheral side rather than the slinger contact part 24 which is a part which contacts the slinger 3. As shown in FIG.
- the reinforcing ring 10 in the sealing device main body 2 is an annular metal member having the axis x as the center or substantially the center, and the sealing device main body 2 is inserted into a shaft hole 51 of the housing described later. It is formed so as to be press-fitted, fitted and fitted. Since the reinforcing ring 10 is the same as the reinforcing ring 10 of the sealing device 1 in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
- the elastic body portion 20 has the same basic configuration as that of the elastic body portion 20 of the sealing device 1 in the first embodiment, the description thereof is omitted here, and different portions will be described.
- the end surface lip 21 extends obliquely with respect to the axis line x from the base portion 25 to the inner side and the outer peripheral side in a cross section along the axis line x (hereinafter also simply referred to as a cross section).
- a plurality of protrusions 123 are provided on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. Details of the protrusion 123 will be described later.
- the elastic body portion 20 has a dust lip 28 and an intermediate lip 29. Since the dust lip 28 and the intermediate lip 29 are the same as the dust lip 28 and the intermediate lip 29 of the elastic body portion 20 in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
- FIG. 18 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 viewed from the inner peripheral side, and is shown in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis line x. ing.
- a plurality of protrusions 123 are arranged on the same or substantially the same circumference at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction. And are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- Each protrusion 123 includes a main body portion 123bd and a tip portion 123pt.
- the main body portion 123bd is a portion that extends from the outer side (lower side in FIG. 18) toward the inner side (upper side in FIG. 18).
- the front end portion 123pt is a portion that is bent at a predetermined position of the main body portion 123bd and extends in a tapered manner along the rotation direction of a shaft 52 (slinger 3) described later. That is, the tip 123 pt of each protrusion 123 extends in an inclined manner along the rotational direction of the slinger 3 from the root 21 b side of the end surface lip 21 toward the tip 21 a side of the end surface lip 21.
- Each protrusion 123 is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is located on the inner peripheral side (outer side) of the slinger contact portion 24, that is, on the base 21 b side of the end surface lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. Is formed.
- the inner end 123 a that is the inner (outer peripheral) end of the tip 123 pt of the protrusion 123 is an outer (inner peripheral) edge of the slinger contact portion 24.
- the outer edge 24a is located at a position with a predetermined gap G in the direction along the axis x along the inner peripheral surface 22.
- This interval G is an interval such that the projection 123 is present at least partially in a region on the inner peripheral side of the region where the pumping action based on the groove 33 of the slinger 3 occurs in the use state of the sealing device 300 described later. is there.
- each protrusion 123 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 300 is in use. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the protrusion 123 and the interval G are set so that the protrusion 123 does not come into contact with the outer surface 31 d that is the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in use. .
- the protrusion 123 extends from the inner end 123 a of the tip end portion 123 pt toward the outer end 123 b that is the end portion of the main body portion 123 bd on the root 21 b side of the end face lip 21.
- the height from the inner peripheral surface 22 is gradually increased, the height of the protrusion 123 from the inner peripheral surface 22 is not limited to this.
- the protrusion 123 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 123a to the outer end 123b, and the height from the inner peripheral surface 22 decreases from the inner end 123a to the outer end 123b. It may be. Further, the protrusion 123 may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 123a to the outer end 123b being increased, decreased, and constant as described above.
- tip part 123pt may be various shapes, for example, shapes, such as a triangle and an inverted U shape. Since the protrusion 123 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 300 is used, the protrusion 123 does not increase the sliding resistance against the slinger 3.
- the shape of the protrusion 123 in the extending direction of the main body portion 123bd is straight and tapered from the outer end 123b toward the upper side in the figure, and the shape of the extending portion 123pt in the extending direction is the main body portion. After being bent at a predetermined position of 123bd, it extends straight and tapered along the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3).
- the main body portion 123bd of the projection 123 is virtually perpendicular to the axis x on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 and is directed from the outside (lower side in FIG. 18) to the inside (upper side in FIG. 18).
- the line GL is provided with a slight inclination angle ⁇ .
- the inclination angle ⁇ may be an arbitrary angle of 0 ° to 45 ° with respect to the virtual line GL.
- the main body portion 123bd has a side surface 123bdc that is a side surface facing the outer peripheral side, and the side surface 123bdc functions as a surface that suppresses entry of the sealed object.
- the distal end portion 123pt is bent at a predetermined angle along the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the bending point kp on the distal end side of the main body portion 123bd, and is inclined by an inclination angle ⁇ with respect to the virtual line GL.
- the inclination angle ⁇ is larger than the inclination angle ⁇ ( ⁇ > ⁇ ), that is, the distal end portion 123pt is inclined by an inclination angle ⁇ - ⁇ degrees with respect to the main body portion 123bd.
- the inclination angle ⁇ may be 90 degrees> ⁇ > ⁇ .
- the front end portion 123pt has a side surface 123ptc that is a side surface facing the outer peripheral side, and the side surface 123ptc functions as a surface that suppresses entry of the sealed object.
- the tip end portion 123pt is bent from a bending point kp set at a position where the main body portion 123bd and the tip end portion 123pt are substantially the same length.
- the present invention is not limited thereto, and the tip end portion 123pt may be longer than the main body portion 123bd, and the tip end portion 123pt may be shorter than the main body portion 123bd.
- the plurality of tip portions 123pt of the plurality of protrusions 123 partially overlap when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
- the main body portion 123bd of the protrusion 123 has the highest height from the inner peripheral surface 22 on the outer end 123b side, and gradually decreases from the tip end portion 123pt to the inner end 123a side. ing.
- the tip 123 pt of the protrusion 123 is in contact with the slinger 3 if the tapered shape or the shape in which the tip 123 pt is smoothly connected to the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21. It is preferable in that it can be extended to the tip 21a side of the end face lip 21 without making it, and it is preferable in terms of formability.
- the elastic body portion 20 includes the end surface lip 21, the base portion 25, the gasket portion 26, the rear cover portion 27, the dust lip 28, and the intermediate lip 29. It is integrally formed from the same material.
- the slinger 3 is an annular member that is attached to the shaft when the sealing device 300 to be described later is in use, and is the same as the slinger 3 of the sealing device 1 in the first embodiment.
- FIG. 19 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 300 in a use state in which the sealing device 300 is attached to a housing 50 to be attached and a shaft 52 inserted into a shaft hole 51 which is a through hole formed in the housing 50. It is. In this case, the sides of the main body portion 123bd and the tip end portion 123pt of the protrusion 123 are visible.
- the housing 50 is, for example, a front cover of an engine or a cylinder block and a crankcase
- the shaft hole 51 is a crank hole formed in the front cover or the cylinder block and the crankcase.
- the shaft 52 is, for example, a crankshaft.
- the sealing device main body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted into the shaft 52 and attached to the shaft 52. It is attached. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved.
- the gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 24 that is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is slidably in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 in the slinger contact portion 24, and the end surface lip 21 and the slinger 3 are in contact with the slinger.
- the sealing object such as lubricating oil is prevented from oozing out from the sealing object side beyond the contact part 24 and the lip contact part 32.
- the dust lip 28 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 34 of the slinger 3 so as to prevent foreign matter from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 forming the four-thread screw formed on the outer peripheral side disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 has a pump action when the shaft 52 (slinger 3) rotates. Bring. By the rotation of the shaft 52 (slinger 3), a pumping action is generated in a region near the slinger contact part 24 and the lip contact part 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange part 31 and the end face lip 21. Even if the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwiched space S by this pump action, the squeezed sealed object passes over the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 from the sandwiched space S. It is returned to the sealed object side. As described above, the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further to the outside beyond the pump region where the pumping action by the groove 33 occurs is caused by the rotation of the shaft 52 in the region adjacent to the pump region on the inner peripheral side. It rotates around the axis x in the direction of rotation and remains in the reflux region.
- Protrusions 123 are alternately formed on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 so as to follow the rotation direction of the slinger 3.
- the protrusions 123 are located on the inner side of the gap G from the outer edge 24 a of the slinger contact portion 24. It extends in a substantially L shape toward the circumferential side and extends at least partially into the reflux region. For this reason, the sealed object that stays while rotating in the reflux region collides with the main body portion 123bd and the tip portion 123pt of the protrusion 123, or the sealed object that stays while rotating in the reflux region hits the body portion 123bd and the tip portion 123pt of the protrusion 123.
- FIG. 20 is a diagram for illustrating the state of the flow of the object to be sealed by the action of the protrusion 123 of the end surface lip 21 in order to explain the action of the protrusion 123 of the end face lip 21.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region collides with the side surface 123ptc of the tip 123 pt of the protrusion 123 and rebounds to the pump region side, or as indicated by a broken line or a dotted line,
- the projection 123 is returned to the pump region along the side surface 123bdc of the main body 123bd and the side surface 123ptc of the tip 123pt.
- the protrusion 123 is formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 so that a part of the tip end portion 123pt on the inner end 123a side enters the pump region. Since the pump region is considered to have a radial width that changes depending on the rotation speed of the shaft 52, a part of the protrusion 123 on the inner end 123a side enters the pump region regardless of the rotation speed of the shaft 52. Preferably it is formed. Further, in the case where the entire protrusion 123 is formed so as to exist in the return region, the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above can be returned to the pump region again. A gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the protrusion 123 is arranged so as to partially overlap the protrusion 123 adjacent on the rotation direction side of the shaft 52 (slinger 3) when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction.
- the object to be sealed flows further to the base 21b side of the end face lip 21 beyond the side surface 123ptc of the tip 123pt of the protrusion 123, the object to be sealed that exceeds the side 123ptc of the tip 123pt remains on the rotational direction side of the slinger 3 This is because the object to be sealed can be returned from the side surface 123bdc of the main body portion 123bd to the pump region along the side surface 123ptc of the tip end portion 123pt by hitting the side surface 123bdc of the main body portion 123bd of the adjacent projection 123.
- the sealing object exceeding the side surface 123ptc of the tip 123pt of the projection 123 becomes the slinger 3 Sequentially contact the side surface 123ptc of the tip 123pt of the projection 123 adjacent to the rotation direction side, and the side surface 123ptc of the tip 123pt of the projection 123 adjacent next to the projection 123 .... Finally, the tip 123pt of the projection 123 The object to be sealed is guided to the inner end 123a along the side surface 123ptc.
- the end face lip 21 can be returned to the pump region while slowing the traveling speed of the sealed object in several stages by the plurality of protrusions 123.
- the protrusions 123 are adjacent to each other at equal intervals so that the end lip 21 has the function of the protrusions 123 in the circumferential direction.
- the inclination angle of the protrusions 123s is eliminated as much as possible with respect to the radial direction (cd direction), and the outer peripheral side from the inner peripheral side (d direction).
- the pitch P2 may be shortened if the protrusions 123s are erected in the (c direction).
- the object to be sealed F1 is perpendicular to the tip 123spt having a particularly low height. Therefore, the sealing object F1 can easily get over the tip 123spt of the protrusion 123s, and the sealing object F1 cannot be effectively returned to the pump region.
- the main body 123bd is arranged at a narrow pitch P2 along the radial direction (cd direction) as much as possible like the projection 123 of the present invention, and only the tip 123pt is concerned.
- the main body 123bd is inclined by a predetermined inclination angle ⁇ .
- the squeezed sealing object is put into the pump area by the plurality of protrusions 123. It can be returned effectively, and can be returned to the object to be sealed by a pump action.
- the sealing device 300 the pumping action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be more effectively exhibited by the plurality of protrusions 123 formed on the end surface lip 21, which is more sealed than in the past. The exudation of the object can be suppressed. Further, the protrusion 123 is not in contact with the slinger 3, and the sealing device 300 can suppress the seepage of the sealed object without increasing the sliding resistance against the slinger 3.
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. When the amount of the sealed object that flows back through the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out and further outside the sealing device 300. May ooze.
- the sealing device 300 even if the sealing object oozes up to the reflux area beyond the pump area, a plurality of the oozing sealing objects are removed.
- the projection 123 can return to the pump region, and can further return to the sealed object side by the pump action. For this reason, even if the rotation of the slinger 3 becomes a high rotation and the number of sealed objects remaining in the reflux area increases, the sealed objects remaining in the reflux area can be returned to the pump area by the plurality of protrusions 123. It is possible to prevent the amount of the sealed object that circulates from exceeding the amount of the sealed object that can remain in the reflux region.
- the sealing object is returned to the pump region by the plurality of protrusions 123, so that it can be returned to the sealing object side by the pumping action when the slinger 3 is rotating at a high speed.
- the number of objects that can be sealed can be increased. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region.
- the sealing device 300 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the following effects can also be obtained in the sealing device 300 according to the third embodiment.
- an air flow in the rotation direction of the slinger 3 is generated in the sandwich space S formed by the end face lip 21 and the slinger 3.
- the air is led to the tip 21 a side of the end surface lip 21 by colliding with the protrusion 123 of the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 and flows toward the slinger contact portion 24.
- the sealing device 300 since the air flow becomes higher as the rotation speed of the slinger 3 increases, the air flow becomes faster and the strength of the air flowing from the tip 21a of the end face lip 21 toward the sealed object increases. In addition, the function of pushing the lubricating oil back to the pump region is further strengthened. Thus, according to the sealing device 300, even when the rotation speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the object to be sealed can be suppressed by the effect of the air flow generated by the protrusion 123.
- the preferred third embodiment of the present invention has been described above.
- the present invention is not limited to the sealing device 300 according to the above third embodiment, and the concept and claims of the present invention. Including all embodiments.
- the configurations may be appropriately combined as appropriate so as to achieve at least part of the problems and effects described above.
- the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the third embodiment can be changed as appropriate according to the specific usage mode of the present invention.
- the shape of the cross section orthogonal to the extending direction of the protrusion 123 can be various shapes as shown in FIGS. 14 (a) to (d).
- the cross-sectional shape of the protrusion 123 is a triangle, but the cross-sectional shapes of the main body portion 123bd and the tip end portion 123pt of the protrusion 123 are the same as the sealed object to be returned.
- the side surfaces 123bdc and 123ptc corresponding to each other may have a shape extending at least partially orthogonally or substantially orthogonally to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. That is, the cross-sectional shape of the protrusion 123 may be a right triangle, a substantially right triangle, a substantially pentagon, or a substantially square.
- the shape of the protrusion 123 in the extending direction has a substantially L shape including a main body portion 123 bd and a tip portion 123 pt.
- the shape is not limited thereto, and as shown in FIG.
- the main body portion 163bd may extend to the vicinity of the joint portion between the root 21b of the end surface lip 21 and the intermediate lip 29 in addition to the tip portion 163pt. It is desirable that the plurality of tip portions 163pt of the plurality of protrusions 163 also partially overlap when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
- the main body 163bd of the protrusion 163 has a triangular cross-sectional shape, has the same height from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and maintains the same cross-sectional area.
- the present invention is not limited thereto, and the main body 163bd may have a cross-sectional shape of a square or various other cross-sectional shapes, and the height gradually decreases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, and It may be a tapered shape.
- the end face lip 21 bulges convexly toward the outer peripheral side from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, and extends from the main body part 173bd to the distal end part 173pt along the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3).
- a plurality of protrusions 173 that curve toward the surface and extend in a curved shape may be arranged.
- the tip 173pt extends so as to follow the rotation direction of the shaft 52 (slinger 3).
- the plurality of tip portions 173pt of the plurality of protrusions 173 are arranged so as to partially overlap each other when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
- the projection 173 can smoothly and smoothly return to the pump region of the sealed object along the curved surfaces of the main body portion 173bd and the tip end portion 173pt rather than the projection 123 in the third embodiment. .
- FIG. 24 a substantially S-shape in which a base end portion 183fd on the inner peripheral side, a tip end portion 183tp on the tip end side, and a main body portion 183bd that connects the base end portion 183fd and the tip end portion 183tp with a smooth curve are integrated.
- the plurality of protrusions 183 may be arranged. This protrusion 183 also extends so that at least the tip 183 tp is along the rotation direction of the shaft 52 (slinger 3).
- the plurality of tip portions 183pt of the plurality of protrusions 183 are arranged so as to partially overlap each other when viewed from the inner periphery side to the outer periphery side.
- the base end portion 183fd and the main body portion 183bd form a recess 183p that is recessed on the inner peripheral side, and the sealing object is smoothly and smoothly along the curved surface of the projection 183 while receiving the sealing object in the recess 183p. Can be returned to the pump area.
- the groove 33 of the slinger 3 is not limited to the screw (four-thread) shape as shown in FIG.
- it may be a groove extending radially from the inner circumference side toward the outer circumference side with the axis line x as the center or substantially the center, as shown in FIG. 15 (b).
- it may be a groove extending in the circumferential direction.
- the elastic body portion 20 has the dust lip 28 and the intermediate lip 29. However, the elastic body portion 20 may not have the dust lip 28 and the intermediate lip 29. Only one of the strip 28 and the intermediate lip 29 may be provided.
- the sealing device 300 according to the third embodiment is applied to the crank hole of the engine.
- the application target of the sealing device according to the present invention is not limited to this, and other vehicles, The present invention is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention, such as general-purpose machines and industrial machines.
- FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the axis x for illustrating a schematic configuration of a sealing device 400 according to the fourth embodiment of the present invention
- FIG. 26 illustrates the fourth embodiment of the present invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line x of the sealing device 400 which concerns.
- a sealing device 400 according to the fourth embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted. It is used for sealing between the hole (shaft hole) into which this shaft formed in the shaft is inserted.
- the sealing device 400 according to the fourth embodiment of the present invention is applied is not limited to the above.
- an arrow a (see FIG. 26) direction (one side in the axial direction) in the axis x direction is an inner side
- an arrow b (see FIG. 26) direction (the other side in the axial direction) in the axis x direction is the outside.
- the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists, and the outer side is the side opposite to the inner side.
- the direction away from the axis x is the outer peripheral side, and the direction approaches the axis x (arrow d in FIG. 26).
- Direction is the inner circumference.
- the sealing device 400 includes a sealing device main body 2 fitted in a hole as an attachment target described later, and a slinger 3 attached to a shaft as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the other side (outside) of the flange portion 31 of the slinger 3, and a plurality of main protrusions 223 are formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface 22) of the end surface lip 21. Are formed side by side in the circumferential direction. As will be described later, the main projection 223 spirally extends in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3), which will be described later, from the other side (outer side) to one side (inner side).
- the lip 21 is formed on the inner peripheral side with respect to the slinger contact portion 24 which is a portion in contact with the slinger 3.
- the basic configuration of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 400 is the same as that of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 1 in the first embodiment, and thus description thereof is omitted here. And the point which has a different structure is demonstrated.
- FIG. 27 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 viewed from the inner peripheral side, and is shown in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis x. ing.
- a plurality of main projections 223 are arranged on the same or substantially the same circumference on the inner circumferential surface 22 of the end surface lip 21 at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction. Are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- each main protrusion 223 extends spirally in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3) described later from the outer side (lower side in FIG. 27) to the inner side (upper side in FIG. 27). That is, each main projection 223 extends in an inclined direction in the rotational direction of the slinger 3 from the base 21 b side of the end surface lip 21 toward the tip 21 a side of the end surface lip 21.
- Each main projection 223 is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is located on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, on the root 21 b of the end surface lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. Formed on the side.
- the main protrusion 223 is formed at a distance from the slinger contact portion 24. Specifically, as shown in FIG. 27, an inner end 223a that is an inner (outer peripheral) end of the main projection 223 is an outer edge 24a that is an outer (inner peripheral) edge of the slinger contact portion 24.
- This interval G is an interval at which the main protrusion 223 is present at least partially in a region on the inner peripheral side of the region where the pumping action based on the groove 33 of the slinger 3 occurs in the use state of the sealing device 1 described later. It is.
- each main protrusion 223 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 400 is in use. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the main protrusion 223 and the interval G are set so that the main protrusion 223 does not come into contact with the outer surface 31 d that is the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in use. ing.
- the main protrusion 223 extends from the inner peripheral surface 22 toward the outer end 223 b that is the end portion on the root 21 b side of the end surface lip 21 from the inner end 223 a.
- the height of the main protrusion 223 from the inner peripheral surface 22 is not limited to this.
- the main protrusion 223 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 223a to the outer end 223b, and the height from the inner peripheral surface 22 decreases from the inner end 223a toward the outer end 223b. It may be. Further, the main protrusion 223 may have various combinations such that the height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 223a to the outer end 223b is higher, lower, and constant as described above.
- the shape in the cross section orthogonal to the extending direction of the main protrusion 223 may be various shapes such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U shape. Since the main protrusion 223 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 400 is used, the main protrusion 223 does not increase the sliding resistance against the slinger 3.
- the shape of the main protrusion 223 in the extending direction is a shape that tapers from the outer end 223b toward the inner end 223a as shown in FIG.
- the shape is not limited to this, and the width in the direction orthogonal to the extending direction may be a constant width between the outer end 223b and the inner end 223a.
- the main protrusion 223 may extend straight between the inner end 223a and the outer end 223b along the rotation direction of the slinger 3, or may extend in a curved shape that is slightly curved.
- the shape of the tip of the main protrusion 223 is tapered, or the shape of the main protrusion 223 is smoothly connected to the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 so that the main protrusion 223 becomes the slinger 3.
- This is preferable in that it can be extended to the tip 21a side of the end face lip 21 without being brought into contact with the mold, and is preferable in terms of formability.
- sub protrusions 233 are formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- sub-projections 233 having the same shape as the main projection 223 but shorter in length than the main projection 223 are arranged between the plurality of main projections 223. That is, the sub-projections 233 are arranged on the same or substantially the same circumference on the same or substantially the same circumference in the circumferential direction at equal angular intervals or substantially equal angular intervals.
- the sub protrusion 233 has substantially the same outer diameter as the main protrusion 223, but may have a slightly larger outer diameter than the main protrusion 223 or may be a slightly smaller outer diameter.
- the sub protrusion 233 may extend straight between the inner end 233a and the outer end 233b or may extend in a curved shape. That is, the main protrusion 223 may extend straight between the inner end 223a and the outer end 223b, while the sub protrusion 233 may extend between the inner end 233a and the outer end 233b. Or vice versa.
- One sub-projection 233 is disposed between the plurality of main projections 223, and the main projection 223, sub-projection 233, main projection 223, sub-projection 233,... They are arranged alternately. However, two or more sub-projections 233 may be disposed between the plurality of main projections 223, or an arbitrary number may be disposed. Incidentally, since the total length of the sub projection 233 is shorter than the main projection 223, only the main projection 223 continues without the sub projection 233 being present in the rotation direction of the slinger 3 on the outer end 223 b side of the main projection 223. It becomes a state.
- the tip of the sub-projection 233 also has a slinger 3 that has a tapered shape or a shape that smoothly connects to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. It is preferable in that it can be extended to the tip 21a side of the end surface lip 21 without being in contact with the surface, and it is preferable in terms of formability. Since the slinger 3 is the same as the slinger 3 of the sealing device 1 in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
- FIG. 28 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 400 in a use state in which the sealing device 400 is attached to the housing 50 to be attached and the shaft 52 inserted into the shaft hole 51 which is a through hole formed in the housing 50. It is. In this case, only the main protrusion 223 is visible, but the sub protrusion 233 is hidden behind the main protrusion 223 and is not visible.
- the housing 50 is, for example, a front cover of an engine or a cylinder block and a crankcase
- the shaft hole 51 is a crank hole formed in the front cover or the cylinder block and the crankcase.
- the shaft 52 is, for example, a crankshaft.
- the sealing device main body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted to the shaft 52 and attached to the shaft 52. It is attached. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved. The gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 24 that is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is slidably in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 in the slinger contact portion 24, and the end surface lip 21 and the slinger 3 are in contact with the slinger.
- the sealing object such as lubricating oil is prevented from oozing out from the sealing object side beyond the contact part 24 and the lip contact part 32.
- the dust lip 28 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 34 of the slinger 3 so as to prevent foreign matter from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 forming the four-thread screw formed on the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 has a pump action when the shaft 52 (slinger 3) rotates. Bring. By the rotation of the shaft 52 (slinger 3), a pumping action is generated in a region near the slinger contact part 24 and the lip contact part 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange part 31 and the end face lip 21. Even if the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwiched space S by this pump action, the squeezed sealed object passes over the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 from the sandwiched space S. It is returned to the sealed object side. As described above, the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further to the outside beyond the pump region where the pumping action by the groove 33 occurs is caused by the rotation of the shaft 52 in the region adjacent to the pump region on the inner peripheral side. It rotates around the axis x in the direction of rotation and remains in the reflux region.
- main protrusions 223 and sub protrusions 233 are alternately formed on the inner peripheral surface 22 along the rotation direction of the slinger 3.
- the main protrusions 223 and the sub protrusions 233 are formed on the outer edges of the slinger contact portion 24.
- 24a extends from the position of the gap G toward the inner peripheral side and extends at least partially into the reflux region. For this reason, the sealed object that stays while rotating in the return region collides with the main protrusion 223 and the sub protrusion 233, or the sealed object that stays while rotating in the return area moves along the main protrusion 223 and the sub protrusion 233.
- the sub-projections 233 are guided from the outer end 223b side and outer end 233b side, which are the outer (inner peripheral side) ends, to the inner end 223a and inner end 233a, which are the inner (outer peripheral side) ends, and remain in the reflux region
- the sealed object that has been placed is guided to the pump area.
- the object to be sealed guided to the pump region by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 is returned to the object to be sealed by being pumped.
- FIG. 29 is a view for explaining the operation of the main projection 223 and the sub projection 233 of the end surface lip 21 and shows the flow of the sealed object due to the operation of the main projection 223 and the sub projection 233 of the end surface lip 21. is there.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region is the side surface 223c and the side surface 233c that are the side surfaces facing not only the main projection 223 but also the outer periphery side of the sub projection 233.
- the main protrusion 223 is formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 so that a part of the inner end 223a side enters the pump region.
- the sub-projection 233 is also preferably formed so that all of the sub-projection 233 or a part on the inner end 233a side enters the pump region on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- the pump region is considered to have a radial width that changes depending on the rotational speed of the shaft, a part of the main projection 223 on the inner end 223a side and a part of the sub-projection 233 on the inner end 233a side have a shaft rotational speed. Regardless, it is preferably formed so as to enter the pump region. Further, when the entire main projection 223 and the entire sub-projection 233 are formed so as to be present in the return region, the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above is returned to the pump region again. In the range that can be returned, a gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 are adjacent to the sub protrusion 233 and the main protrusion 223 adjacent to each other in the rotation direction side of the shaft 52 (slinger 3), and from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction. It is preferable that they are arranged so as to partially overlap each other. 29, even if the object to be sealed flows over the side surface 233c of the sub-projection 233 on the inner end 233a side and flows to the base 21b side of the end surface lip 21, the object to be sealed beyond the sub-projection 233 is obtained.
- the object hits the side surface 223c of the main protrusion 223 adjacent on the rotation direction side of the slinger 3, and the object to be sealed can be guided along the side surface 223c to the inner end 223a and returned from the inner end 223a to the pump region. Further, even if there is a sealed object beyond the side surface 223c of the main projection 223, the sealed object hits the side surface 223c of the main projection 223 adjacent to the main projection 223 to the inner end 223a along the side surface 223c. Therefore, in this case, it is possible to return to the pump region in three stages while slowing the traveling speed of the sealed object.
- the intrusion angle of the sealed object is close to the slinger rotation direction, it will collide with both the sub-projection 233 and the main projection 223 a plurality of times, so that the sealed object moves from the pump region to the reflux region side. It is possible to more surely avoid the situation of bleeding.
- the main projection 223 and the sub projection 233 are arranged from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axis x direction. It is preferable to adjust the extending direction (angle) of the main projection 223 and the sub projection 233 and the interval (pitch) between the main projection 223 and the sub projection 233 adjacent to each other. Moreover, it is preferable that the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 are adjacent to each other at equal intervals so that the end lip 21 has the functions of the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 evenly in the circumferential direction.
- the sealing device 400 even if the sealed object oozes to the reflux region beyond the pump region where the pump action works, the squeezed sealed object is removed by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233. It can return to a pump area
- the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be more effectively exhibited by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 formed on the end surface lip 21.
- the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 are not in contact with the slinger 3, and the sealing device 1 can suppress the seepage of the sealed object without increasing the sliding resistance against the slinger 3. .
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. When the amount of the sealed object that flows back through the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out, and further outside the sealing device 400. May ooze.
- the sealing device 400 even if the sealed object oozes up to the reflux region beyond the pump region, the spilled sealed object is used as the main.
- the projection 223 and the sub-projection 233 can return to the pump region, and further return to the object to be sealed by the pump action. For this reason, even if the rotation of the slinger 3 becomes a high rotation and the number of sealed objects remaining in the return region increases, the sealed object remaining in the return region can be returned to the pump region by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233. Further, it is possible to suppress the amount of the sealed object that refluxes the reflux region from exceeding the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region.
- the sealing object is returned to the pump region by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233. It is possible to increase the number of sealed objects that can be returned. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region.
- the sealing device 400 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the rotational speed value of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the sealing device 400 can also be estimated that the following effects can also be obtained in the sealing device 400 according to the fourth embodiment.
- an air flow in the rotation direction of the slinger 3 is generated in the sandwich space S formed by the end face lip 21 and the slinger 3.
- the air is led to the tip 21 a side of the end surface lip 21 by colliding with the main projection 223 and the sub projection 233 on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and flows toward the slinger contact portion 24.
- the air flow generated from the narrow space S to the slinger contact portion 24 side due to the presence of the main projection 223 and the sub projection 233 serves to push back the lubricating oil that oozes out from the sealed object side to the narrow space S to the pump region. Therefore, the seepage of the lubricating oil can be reduced.
- the sub projection 233 is provided in addition to the main projection 223, the air flow is further increased compared to the case of the main projection 223 alone, and the function of pushing the lubricating oil back to the pump region is more effectively exhibited.
- the sealing device 400 even when the rotation speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the sealed object can be suppressed by the effect of the air flow generated by the main protrusion 223 and the sub protrusion 233. .
- the number of the main protrusions 223 may be increased.
- the limit is to increase the number in a non-contact range.
- the main protrusion 223 since the main protrusion 223 has a tapered shape, a space in the circumferential direction is created at the front end side between the adjacent main protrusions 223, and the sub protrusions 233 can be easily disposed there. As compared with the case of only the protrusion 223, it is possible to efficiently suppress the bleeding.
- the sub-projection 233 has the sub-projection 233 disposed at the distal end portion of the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 that is closer to the outer peripheral side. Compared with the short inner peripheral side portion, it is possible to arrange a larger number.
- a sealing device 500 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
- the sealing device 500 according to the 52nd embodiment of the present invention differs from the sealing device 400 according to the fourth embodiment of the present invention in the form of the elastic body portion.
- the same reference numerals are given to configurations having the same or similar functions to the sealing device 1 according to the first embodiment of the present invention and the sealing device 400 according to the fourth embodiment. A description thereof will be omitted, and different parts will be described.
- FIG. 30 is a cross-sectional view taken along the axis x for illustrating a schematic configuration of a sealing device 500 according to the fifth embodiment of the present invention
- FIG. 31 is a cross-sectional view taken along the axis x of the sealing device 500. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part.
- Sealing device 500 according to the present embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, similarly to sealing device 400 described above.
- the sealing device 500 includes a sealing device body 6 corresponding to the sealing device body 2 of the sealing device 400 described above, and a slinger 3.
- the sealing device body 6 includes a reinforcing ring 10 and an annular elastic body portion 60 around an axis line x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the elastic body part 60 has a main protrusion 61s having a shape different from that of the main protrusion 223 of the elastic body part 20 and having a different shape from that of the elastic body part 20 of the sealing device 400 described above.
- a plurality of main protrusions 61s are formed side by side in the circumferential direction on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, as shown in FIG.
- the main protrusion 61s extends spirally in the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the outside to the inside, as will be described later, and the end face lip 21
- the end surface lip 21 is formed on the inner peripheral side with respect to the slinger contact portion 24 which is a portion that contacts the slinger 3.
- each main protrusion 61s extends spirally in the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the outside (lower side in FIG. 34) toward the inner side (upper side in FIG. 34). That is, each main protrusion 61s extends in an inclined direction in the rotation direction of the slinger 3 from the base portion 25 side toward the tip 21a side of the end face lip 21.
- Each main projection 61s is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is formed on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, on the root 21b side of the end surface lip 21. .
- the main protrusion 61 s is formed at a distance from the slinger contact portion 24 in the same manner as the main protrusion 223 described above, and an inner end 61 a that is an end portion on the inner side (outer peripheral side) of the main protrusion 61 s. Is located at a position having a predetermined gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 in the direction along the axis x along the inner peripheral surface 22 (see FIG. 33).
- the main protrusion 61 s extends to the intermediate lip 29 along the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21, and the outer end 61 b that is the outer (inner peripheral side) end of the main protrusion 61 s It is connected to the outer peripheral surface 29a which is the outer peripheral surface.
- each main projection 61s is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 500 is in use, similarly to the main projection 223 of the sealing device 400 described above. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the main protrusion 61s and the interval G are set so that the main protrusion 61s does not contact the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in the use state.
- the main protrusion 61s has a height from the inner peripheral surface 22 that increases from the inner end 61a toward the outer end 61b.
- the main protrusion 61s extends over the entire width in the axis x direction of the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29 at the outer end 61b, and the outer end 61b of the main protrusion 61s extends from the root of the intermediate lip 29 to the tip 29b. It extends.
- the main protrusion 61s is formed in a rib shape on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 to the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29 from the position of the gap G.
- Side surfaces 61 c and 61 d that are surfaces facing in the circumferential direction extend orthogonally or substantially orthogonally to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- the side surfaces 61c and 61d may be inclined without extending at right angles to the inner peripheral surface 22.
- the side surface 61c may be inclined toward the inner peripheral surface 22 side.
- the side surface 61c and the side surface 61d extend in parallel or substantially in parallel with each other, and the end surface 61e that forms the surface on the slinger 3 side of the main projection 61s extends in a planar shape or a substantially planar shape.
- the end surface 61e has a shape on the inner end 61a side so that the inner end 61a smoothly connects to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- the part by the side of the inner side end 61a is bent or curved from the other part.
- the height of the main protrusion 61s from the inner peripheral surface 22 is not limited to the above specific shape.
- the main protrusion 61s may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 61a to the outer end 61b, and the height from the inner peripheral surface 22 decreases from the inner end 61a toward the outer end 61b. It may be. For this reason, the main protrusion 61s may not extend over the entire width in the axis x direction of the outer peripheral surface 29a of the intermediate lip 29 at the outer end 61b. You may extend over a part.
- the main protrusion 61s may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 61a to the outer end 61b being increased, decreased, and constant as described above.
- the shape in the cross section orthogonal to the extending direction of the main protrusion 61s may be various shapes such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U shape. Since the main protrusion 61s is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 500 is in use, the sliding resistance with respect to the slinger 3 is not increased by the main protrusion 61s.
- the shape of the main protrusion 61s in the extending direction may be a shape that tapers from the outer end 61b toward the inner end 61a, similar to the main protrusion 223 described above (see FIG. 27).
- a shape in which the width in the direction orthogonal to the extending direction extends toward the extending direction across the inner end 61a may be various shapes.
- the main protrusion 61s may extend straight between the inner end 61a and the outer end 61b along the rotation direction of the slinger 3, or may extend in a curved shape that is slightly curved.
- sub projections 233 are arranged on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 in addition to the plurality of main projections 61s.
- the sub-projections 233 in the above-described fourth embodiment having a shorter overall length than the main projections 61s are similarly arranged between the plurality of main projections 61s. That is, the sub-projections 233 are arranged at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction on the same or substantially the same circumference as the main projections 61 s.
- the sub projection 233 has substantially the same outer diameter as the main projection 61s, but may have a slightly larger outer diameter than the main projection 61s or may have a slightly smaller outer diameter.
- the sub protrusion 233 may extend straight between the inner end 233a and the outer end 233b, or may extend in a curved shape that is slightly curved. That is, the main projection 61s extends straight between the inner end 61a and the outer end 61b, whereas the sub projection 233 may extend slightly bent between the inner end 233a and the outer end 233b. . Or the reverse may be sufficient.
- the sub projections 233 are arranged between the plurality of main projections 61s, and are alternately arranged like a main projection 61s, a sub projection 233, a main projection 61s, a sub projection 233,... With respect to the rotation direction of the slinger 3. It is arranged. However, two or more sub-projections 233 may be disposed between the plurality of main projections 61s, and an arbitrary number may be disposed. Incidentally, since the total length of the sub projection 233 is shorter than the main projection 61s, there is no sub projection 233 in the rotation direction of the slinger 3 on the outer end 61b side of the main projection 61s, and only the main projection 61s continues. It becomes a state.
- FIG. 34 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 500 in a use state in which the sealing device 500 is attached to the housing 50 to be attached and the shaft 52 inserted into the shaft hole 51.
- the sealing device 500 is attached in the same manner as the above-described sealing device 400 in use, and the sealing device body 6 and the slinger 3 have the same positional relationship as the relative position between the sealing device body 2 and the slinger 3 described above. ing.
- the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 extend from the position of the gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24, similarly to the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 in the fourth embodiment. Partially extends into the reflux region.
- the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 function in the same manner as the main protrusion 223 and the sub protrusion 233 in the above-described fourth embodiment of the present invention (see FIG. 29).
- the sealed object staying while rotating in the reflux region is bounced back to the side surface 61c and the side surface 233c, which are the sides facing the outer peripheral side of the main projection 61s and the sub-projection 233, or the sealed object staying while rotating in the reflux region is the main.
- the main projection 61s and the sub projection 233 were guided from the outer end 61b side and the outer end 233b side to the inner end 61a and the inner end 233a along the side surface 61c and the side surface 233c of the main projection 61s and the sub projection 233, and remained in the reflux region.
- the object to be sealed is guided to the pump area.
- the sealed object guided to the pump region by the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 is returned to the sealed object side under the pump action.
- the main projection 61s and the sub projection 233 are arranged on the inner end 61a side and the inner end 233a side on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 in the same manner as the main projection 223 and the sub projection 233 of the sealing device 400 in the fourth embodiment. It is preferable that a part of the inner end 61a and the inner end 233a are partly entered into the pump region regardless of the rotational speed of the shaft. It is preferable that In addition, when the entire main projection 61s and the entire sub-projection 233 are formed so as to exist in the return region, the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above is returned to the pump region again.
- a gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the main projection 61s and the sub projection 233 are similar to the main projection 61s and the sub projection 233 adjacent to each other on the rotation direction side of the shaft 52 (slinger 3), similarly to the main projection 223 and the sub projection 233 in the fourth embodiment. It is preferable that they are arranged so as to partially overlap each other when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction.
- the extending direction (angle) of the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 It is preferable to adjust the interval (pitch) between the adjacent main projections 61s and the sub projections 233, and it is preferable that the main projections 61s and the sub projections 233 are adjacent to each other at equal intervals.
- the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 are adjacent to the sub protrusion 233 and the main protrusion 223 adjacent to each other in the rotation direction of the shaft 52 (slinger 3), and from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction.
- the sealing over the sub projection 233 is performed. This is because the object hits the side surface 61c of the adjacent main projection 61s on the rotation direction side of the slinger 3, and the sealed object can be guided along the side surface 61c to the inner end 61a and returned from the inner end 61a to the pump region. .
- the side object 233c of the sub-projection 233 adjacent to the main projection 61s or the side surface 61c of the main projection 61s hits the side object 233c.
- the main projection 61s and the sub projection 233 are arranged from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axis x direction. It is preferable to adjust the extending direction (angle) of the main protrusions 61s and the sub protrusions 233 and the interval (pitch) between the main protrusions 61s and the sub protrusions 233 adjacent to each other. Further, it is preferable that the main projection 61s and the sub projection 233 are adjacent to each other at equal intervals so that the end surface lip 21 has the functions of the main projection 61s and the sub projection 233 equally in the circumferential direction.
- the sealing device 500 similarly to the sealing device 400, even if the sealing object oozes beyond the pump region where the pump action works to the reflux region, the squeezed sealing object is removed from the main projection. It can be returned to the pump region by 61s and the sub projection 233, and can be further returned to the object to be sealed by the pump action. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region. As described above, according to the sealing device 500, the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be more effectively exhibited by the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 formed on the end face lip 21.
- the sealing device 500 can suppress the seepage of the sealed object without increasing the sliding resistance with respect to the slinger 3. . Further, the sealing device 500 can achieve the same effect as the sealing device 400 described above.
- the sealing device 500 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the sealing device 500 can be estimated that the following effects can be obtained also in the sealing device 500 according to the fifth embodiment.
- an air flow in the rotation direction of the slinger 3 is generated in the sandwich space S formed by the end face lip 21 and the slinger 3.
- the air is led to the tip 21 a side of the end surface lip 21 by colliding with the main projection 61 s and the sub projection 233 tp of the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and flows toward the slinger contact portion 24.
- the air flow generated from the narrow space S to the slinger contact portion 24 side due to the presence of the main protrusion 61s and the sub protrusion 233 serves to push the lubricating oil that oozes out from the sealed object side into the narrow space S back to the pump region. Therefore, the seepage of the lubricating oil can be reduced.
- the sealing device 500 even when the rotation speed of the shaft 52 is increased, the oozing of the sealed object can be suppressed by the effect of the air flow generated by the main protrusion 61s and the sub protrusion 233. .
- the shape in the extending direction of the tip portion (the portion on the inner end 233a side) of the sub projection 233 is a shape (tapered shape) that becomes narrower toward the tip (inner end 233a).
- the extending direction shape of the tip portion of the sub-projection 233 is not limited to this tapered shape, and the side surface 233c and the side surface 233d opposite to the side surface 233c extend in parallel as shown in FIG. The shape may not be sharp.
- the tip of the sub-projection 233 has a surface that faces the extending direction of the sub-projection 233, but the tip of the sub-projection 233 has a smooth inner peripheral surface of the end surface lip 21.
- the shape connected to 22 may be sufficient. That is, the shape of the main protrusions 223 and 61s and the shape of the sub protrusion 233 are not necessarily the same.
- the cross-sectional shape orthogonal to the extending direction of the main protrusion 223 can be various shapes as shown in FIGS. 14 (a) to 14 (d).
- the cross-sectional shape of the protrusion 123 is a triangle, but the cross-sectional shape of the protrusion 123 is at least partially the side surface 123c on which the sealed object to be returned hits.
- the end surface lip 21 may have a shape extending orthogonally or substantially orthogonally to the inner peripheral surface 22.
- the cross-sectional shape of the protrusion 123 is, for example, a right triangle or a substantially right triangle in which the side surface 123c is orthogonal or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22.
- the cross-sectional shape of the protrusion 123 is, for example, a pentagon in which the portions on the end surface lip 21 side of the side surfaces 123c and 123d are orthogonal to or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22.
- the cross-sectional shape of the protrusion 123 is, for example, a quadrangle in which the side surfaces 123c and 123d are orthogonal to or substantially orthogonal to the inner peripheral surface 22.
- the same height as the projection 123 having a triangular cross-sectional shape (direction orthogonal to the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21). Can be obtained with a smaller lateral width (width in the direction perpendicular to the extending direction of the protrusion 123), and the number of protrusions 123 that can be disposed on the end face lip 21 can be increased.
- the sub-projections 233 are arranged on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 in addition to the plurality of main projections 223 and 61s.
- the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 36, the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 has an end portion on the outer peripheral side of the main projection 223 in the same manner as FIG.
- the side projections 233c and 233d extend in parallel and have non-tapered sub-protrusions 233 that are not pointed at the tips, and the main projections 223 and the sub-projections 233 are arranged without alternately overlapping in the rotation direction of the slinger 3. Also good.
- the sub projection 233 is disposed at the end on the outer peripheral side of the main projection 223, the height of the sub projection 233 from the inner peripheral surface 22 is lower than the main projection 223. That is, the height does not come into contact with the outer surface 31 d of the flange portion 31 of the slinger 3.
- the sub-projection 233 can first refuse to enter the sealed object and return it to the pump region, and the sealed object that has overcome the sub-projection 233 can be returned to the pump region by the inner peripheral main projection 223.
- the main protrusions 223 and the sub protrusions 233 may be arranged so as to partially overlap each other. The same applies to the main protrusion 61s.
- the main protrusions 223 and 61s extend in a spiral shape, but extend so as to form various shapes on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. It may be arranged in a spiral. Further, the side surfaces 223c and 223d and the side surfaces 61c and 61d of the main protrusions 223 and 61s may be planar or curved.
- the groove 33 of the slinger 3 is not limited to the screw (four-thread) shape as shown in FIG.
- it may be a groove extending radially from the inner circumference side toward the outer circumference side with the axis line x as the center or substantially the center, as shown in FIG. 15 (b).
- it may be a groove extending in the circumferential direction.
- the elastic body portions 20 and 60 have the dust lip 28 and the intermediate lip 29, but the elastic body portions 20 and 60 have the dust lip 28 and the intermediate lip 29. It may not be necessary, and may have only one of the dust lip 28 and the intermediate lip 29.
- sealing devices 400 and 500 according to the fourth and fifth embodiments are applied to the crank holes of the engine, but the application target of the sealing device according to the present invention is not limited to this.
- the present invention is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention, such as other vehicles, general-purpose machines, and industrial machines.
- FIG. 37 is a cross-sectional view taken along the axis line x for illustrating a schematic configuration of a sealing device 600 according to the sixth embodiment of the present invention
- FIG. 38 shows the sixth embodiment of the present invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line x of the sealing device 600 which concerns.
- a sealing device 600 according to the sixth embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted. It is used for sealing between the hole (shaft hole) into which this shaft formed in the shaft is inserted. For example, it is used to seal an annular space between a shaft and a shaft hole that can rotate in both the forward direction and the reverse direction.
- the target to which the sealing device 600 according to the sixth embodiment of the present invention is applied is not limited to the above, and is also used, for example, for a shaft that rotates only in one direction.
- the arrow a (see FIG. 37) direction (one side in the axial direction) in the axis x direction is the inside
- the arrow b (see FIG. 37) direction (the other side in the axis direction) in the axis x direction. Is the outside. More specifically, the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists, and the outer side is the side opposite to the inner side. .
- the direction away from the axis x (direction of arrow c in FIG. 37) is the outer peripheral side, and the direction approaches the axis x (arrow d in FIG. 37).
- Direction is the inner circumference.
- the sealing device 600 includes a sealing device main body 2 fitted in a hole as an attachment target described later, and a slinger 3 attached to a shaft as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the other side (outer side) of the flange portion 31 of the slinger 3, and the normal rotation projection group 240 is formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface 22) of the end surface lip 21.
- reversal projection groups 250 are formed alternately in the circumferential direction.
- the normal rotation protrusion group 240 has a plurality of protrusions (normal rotation protrusions 241 to 243, which will be described later) arranged in the circumferential direction. These normal rotation protrusions 241 to 243 are connected to one side from the other side (outside). Inclining and extending toward the side (inner side) in the forward rotation direction, which is one of the rotation directions of the shaft (slinger 3). Further, each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is formed on the inner peripheral side of the slinger contact portion 24 in the end surface lip 21 where the end surface lip 21 is in contact with the slinger 3.
- the inversion protrusion group 250 has a plurality of protrusions (inversion protrusions 251 to 253 to be described later) arranged in the circumferential direction. These inversion protrusions 251 to 253 are arranged from the other side (outer side) to one side (inner side). ) Toward the reverse direction, which is the other rotation direction of the shaft (slinger 3). Further, the reversal protrusions 251 to 253 are formed on the inner peripheral side of the slinger contact portion 24 in the end face lip 21 where the end face lip 21 is in contact with the slinger 3.
- FIG. 39 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 viewed from the inner peripheral side, and is shown in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis line x. ing.
- a plurality of forward rotation projection groups 240 and reverse projection groups 250 are equiangularly spaced in the circumferential direction on the same or substantially the same circumference. Alternatively, they are arranged at substantially equal angular intervals, and are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- each normal rotation protrusion group 240 has a plurality of protrusions, and in the present embodiment, for example, has three normal rotation protrusions 241, 242, and 243.
- the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 extend from the outer side (lower side in FIG. 39) to the inner side (upper side in FIG. 39) in a normal rotation direction of a shaft 52 (slinger 3) described later. ing. That is, each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is inclined and extended in the normal rotation direction from the root 21 b side of the end surface lip 21 toward the tip 21 a side of the end surface lip 21.
- each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is located on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, on the end surface lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. It is formed on the base 21b side.
- the normal protrusions 241 to 243 in the normal protrusion group 240 are rotated in the normal direction or from the tip 21a of the end face lip 21 toward the root 21b (inner peripheral side).
- the protrusion 241, the normal rotation protrusion 242, and the normal rotation protrusion 243 are arranged in this order.
- the normal rotation protrusions 241 to 243 are arranged at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction, and are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- the normal rotation protrusions 241 to 243 have different lengths in the extending direction.
- the length in the extending direction of the normal rotation protrusion 241 is an inner end 241 a that is an inner end (outer peripheral side) end of the normal rotation protrusion 241 and an outer end that is an outer end (inner peripheral side) end of the normal rotation protrusion 241. It is a distance between 241b and length Lf1.
- the length of the forward rotation protrusion 242 in the extending direction includes an inner end 242a which is an inner end (outer peripheral side) end of the normal rotation protrusion 242 and an outer end which is an outer end (inner peripheral side) end of the normal rotation protrusion 242.
- the length in the extending direction of the normal rotation protrusion 243 is an inner end 243a which is an inner end (outer peripheral side) end of the normal rotation protrusion 243 and an outer end which is an outer end (inner peripheral side) end of the normal rotation protrusion 243. It is the distance between 243b and the length Lf3.
- the forward rotation protrusions 241 to 243 have a longer length in the extending direction on the forward rotation direction side or the inner peripheral side, and the length of the normal rotation protrusion 242 is It is longer than the length of the normal rotation protrusion 241 and the length of the normal rotation protrusion 243 is longer than the length of the normal rotation protrusion 242 (Lf1 ⁇ Lf2 ⁇ Lf3).
- the normal rotation protrusion 241 is inclined in the normal rotation direction of the shaft 52 (slinger 3) by an inclination angle ⁇ f1 with respect to the radial direction
- the normal rotation protrusion 242 is
- the normal rotation protrusion 243 is inclined in the normal rotation direction of the shaft 52 (slinger 3) by the inclination angle ⁇ f3 with respect to the radial direction.
- the forward protrusions 241 to 243 are formed on the end face lip 21 at a distance from the slinger contact portion 24.
- the inner ends 241a to 243a of the respective forward rotation protrusions 241 to 243 are formed from the outer edge 24a, which is the outer edge (inner peripheral side) of the slinger contact portion 24, from the inner periphery. It is located at a position along the surface 22 in the direction along the axis x.
- the inner ends 241a to 243a of the normal rotation projections 241 to 243 are on the outer side in the normal rotation direction or on the inner peripheral side. More away from 24a.
- each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 600 is used. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of each of the normal rotation protrusions 241 to 243 and the slinger contact portion so that the normal rotation protrusions 241 to 243 do not contact the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in use. A distance is set from 24 outer edges 24a.
- the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 are arranged on the outer end that is the end portion on the root 21b side of the end face lip 21 from the inner ends 241a, 242a, and 243a.
- the height from the inner peripheral surface 22 increases toward 241b, 242b, and 243b, the height from the inner peripheral surface 22 of the normal rotation protrusions 241 to 243 is not limited to this.
- the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner ends 241a, 242a, and 243a to the outer ends 241b, 242b, and 243b, respectively, and the inner ends 241a and 242a.
- the height from the inner peripheral surface 22 may be lower.
- the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 have the above-described heights of the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner ends 241a, 242a, and 243a to the outer ends 241b, 242b, and 243b, respectively, and Various combinations such as constant may be used. Since the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 are formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 600 is used, the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 increase the sliding resistance against the slinger 3. There is nothing.
- each reversal protrusion group 250 has a plurality of protrusions, and in the sixth embodiment, has three reverse protrusions 251, 252, and 253.
- the inversion protrusions 251, 252, and 253 extend from the outer side (lower side in FIG. 39) to the inner side (upper side in FIG. 39) in a reverse direction. That is, the reversal protrusions 251 to 253 extend from the base 21b side of the end surface lip 21 in an inclining direction toward the front end 21a side of the end surface lip 21.
- Each of the inversion protrusions 251 to 253 is formed at a distance from the slinger contact portion 24 and is located on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, at the root of the end surface lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. It is formed on the side of 21b.
- the reverse protrusions 251 to 253 in the reverse protrusion group 250 are arranged in the order of the reverse protrusion 251, the reverse protrusion 252, and the reverse protrusion 253 in the reverse direction or toward the inner peripheral side.
- the reverse protrusions 251 to 253 are arranged at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction, and are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- the reverse protrusions 251 to 253 have different lengths in the extending direction.
- the length of the reversal protrusion 251 in the extending direction is between an inner end 251 a that is an inner end (outer peripheral side) of the reverse protrusion 251 and an outer end 251 b that is an outer end (inner peripheral side) end of the reverse protrusion 251. Is the distance Lr1.
- the length of the inversion direction of the inversion protrusion 252 is an inner end 252a that is an inner end (outer peripheral side) end of the inversion protrusion 252, and an outer end 252b that is an outer end (inner peripheral side) end of the inversion protrusion 252. It is the distance between and length Lr2.
- the length of the inversion direction of the inversion protrusion 253 is an inner end 253a that is the inner (outer periphery) end of the inversion protrusion 253 and an outer end 253b that is the outer (inner periphery) end of the inversion protrusion 253. Is the distance Lr3.
- the reverse protrusions 251 to 253 are longer in the extending direction on the reverse direction side or on the inner peripheral side, and the length of the reverse protrusion 252 is the reverse protrusion 251.
- the length of the reverse protrusion 253 is longer than the length of the reverse protrusion 252 (Lr1 ⁇ Lr2 ⁇ Lr3).
- the inversion protrusion 251 is inclined in the inversion direction by the inclination angle ⁇ r1 with respect to the radial direction
- the inversion protrusion 252 is inclined in the inversion direction by the inclination angle ⁇ r2 with respect to the radial direction
- the inversion protrusion 253 is inclined in the inversion direction by an inclination angle ⁇ r3 with respect to the radial direction.
- the inversion protrusions 251 to 253 are formed at a distance from the slinger contact portion 24.
- the inner ends 251a to 253a of the reversing protrusions 251 to 253 extend from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 in the direction along the axis x along the inner peripheral surface 22.
- the inner ends 251a to 253a of the reverse protrusions 251 to 253 are closer to the reverse direction or the inner peripheral side than the outer edge 24a of the slinger contact portion 24. is seperated.
- each of the inversion protrusions 251 to 253 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 when the sealing device 600 is in use. That is, the height of the reversing protrusions 251 to 253 from the inner peripheral surface 22 and the slinger contact portion 24 so that the reversing protrusions 251 to 253 do not contact the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in use. An interval is set from the outer edge 24a.
- the inversion protrusions 251, 252, 253 are formed from the inner peripheral surface 22 toward the outer ends 251b, 252b, 253b from the inner ends 251a, 252a, 253a.
- the height of the inversion protrusions 251 to 253 from the inner peripheral surface 22 is not limited to this.
- the inversion protrusions 251, 252 and 253 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner ends 251 a, 252 a and 253 a to the outer ends 251 b, 252 b and 253 b, respectively.
- the height from the inner peripheral surface 22 may decrease toward the outer ends 251b, 252b, 253b from 253a.
- the reversing protrusions 251, 252, and 253 have a height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner ends 251a, 252a, and 253a to the outer ends 251b, 252b, and 253b, respectively, that is increased and decreased as described above.
- Various combinations such as may be used. Since the reverse protrusions 251 to 253 are formed so as not to come into contact with the slinger 3 in the usage state of the sealing device 600, the reverse protrusions 251 to 253 do not increase the sliding resistance against the slinger 3.
- each of the normal rotation protrusions 241 to 243 and each of the reverse protrusions 251 to 253 may be various shapes such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U shape. Further, the shapes of the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 and the reverse protrusions 251, 252, and 253 in the extending direction are as shown in FIGS. 39 and 40 from the outer ends 241b, 242b, 243b, 251b, 252b, and 253b, respectively.
- the inner ends 241a, 242a, 243a, 251a, 252a, 253a may be tapered toward the outer ends 241b, 242b, 243b, 251b, 252b, 253b and the inner ends 241a, 242a, 243a, 251a, Between 252a and 253a, the shape in which the width in the direction orthogonal to the extending direction is a constant width may be used, and various shapes may be used.
- the forward rotation protrusions 241, 242, and 243 and the reverse protrusions 251, 252, and 253 are respectively provided with inner ends 241a, 242a, 243a, 251a, 252a, 253a and outer ends 241b, 242b, 243b, 251b, 252b, 253b. It may extend straight between the two or may be bent.
- FIG. 41 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 600 in a use state in which the sealing device 600 is attached to the shaft 50 inserted in the shaft hole 51 which is a through hole formed in the housing 50 and the housing 50 as an attachment target. It is.
- the sealing device body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 of the housing 50 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted to the shaft 52. It is attached to the shaft 52. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved. The gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 24 which is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 in the slinger contact portion 24 so that the slinger 3 is slidable in the lip contact portion 32.
- the lip 21 and the slinger 3 prevent the sealing object such as lubricating oil from seeping out from the sealing object side beyond the slinger contact part 24 and the lip contact part 32.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 so that the cylindrical portion 34 of the slinger 3 is slidable, and prevents foreign matters from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 forming the four-thread screw formed on the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 is when the shaft 52 (slinger 3) rotates (forward rotation). Provides pumping action.
- a pumping action is generated in a region near the slinger contact part 24 and the lip contact part 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange part 31 and the end face lip 21.
- the squeezed sealed object passes over the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 from the sandwiched space S. It is returned to the sealed object side.
- the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further to the outside beyond the pump region where the pumping action by the groove 33 occurs is caused by the rotation of the shaft 52 in the region adjacent to the pump region on the inner peripheral side. It rotates around the axis x in the direction of rotation and remains in the reflux region.
- the end face lip 21 is formed with a normal rotation projection group 240 and a reverse projection group 250 on the inner peripheral surface 22, and each projection of the normal rotation projection group 240 and the reverse projection group 250 has an outer edge 24 a of the slinger contact portion 24.
- one of the protrusions extends at least partially into the reflux region. For this reason, the sealed object staying while rotating in the reflux area collides with the protrusion, or the sealed object staying while rotating in the reflux area is guided along the protrusion to the inner end of the protrusion, and the sealed object staying in the reflux area. Objects are led to the pump area. The sealed object guided to the pump region by the protrusion is returned to the sealed object side under the pump action.
- the operation of the normal projection group 240 and the reverse projection group 250 will be described in detail.
- FIG. 42 is a diagram for explaining the operation of the normal rotation projection group 240 and the reverse projection group 250 of the end surface lip 21. It is a figure for showing the mode of a flow.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region collides with the side surface of each projection of the normal rotation projection group 240 or the reverse projection group 250 and bounces back to the pump region side. Or led to the inner end along the side of each projection and returned from the inner end to the pump region.
- the operation of the normal projection group 240 and the reverse projection group 250 in each of the normal direction and the reverse direction of the shaft 52 will be described.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region is the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 of the normal rotation protrusion group 240.
- the side surfaces 241c, 242c and 243c which are the side surfaces facing the outer peripheral side of each, and are bounced back to the pump region side or along the respective side surfaces 241c, 242c and 243c of the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 241a, 242a and 243a are led to return to the pump region from the inner ends 241a, 242a and 243a.
- the object to be sealed over the normal rotation protrusion 241 hits the side surface 242c of the normal rotation protrusion 242; It is led along the side surface 242c to the inner end 242a and returned from the inner end 242a to the pump region.
- the sealed object that exceeds the side surface 241c of the normal rotation protrusion 241 and the side surface 242c of the normal rotation protrusion 242 or the sealed object that exceeds the side surface 242c of the normal rotation protrusion 242 hits the side surface 243c of the normal rotation protrusion 243. It is led along the side surface 243c to the inner end 243a and returned from the inner end 243a to the pump region.
- the length in the extending direction of the protrusion on the forward rotation direction side or the inner peripheral side is long. This is because it is possible to increase the area of the object to be sealed that has exceeded the protrusion on the reverse direction side or the outer peripheral side and the object to be sealed that has advanced without hitting the protrusion on the reverse direction side or the outer peripheral side.
- the reverse protrusions 251, 252, and 253 of the reverse protrusion group 250 are respectively the same as the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 of the normal rotation protrusion group 240 during the normal rotation described above.
- the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 of the normal rotation protrusion group 240 operate in the same manner as the reverse protrusions 251, 252, and 253 of the reverse protrusion group 250 at the time of the normal rotation described above, respectively.
- the exuded sealed object is returned to the pump area.
- the sealing device 600 even if the sealing object oozes to the reflux region beyond the pump region where the pump action works, the squeezed sealing object 240 and the reverse protrusion It can be returned to the pump area by the group 250, and further returned to the object to be sealed by the pump action.
- the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 is more effectively used by the normal rotation protrusion group 240 and the reverse protrusion group 250 formed on the end face lip 21. And the seepage of the sealed object can be suppressed more than before.
- each protrusion of the normal rotation protrusion group 240 and the reversal protrusion group 250 is not in contact with the slinger 3. According to the sealing device 600, the sealing object oozes out without increasing the sliding resistance against the slinger 3. Can be suppressed.
- the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 of the normal rotation protrusion group 240 return the sealed object that has oozed out to the return region to the pump region.
- the reversing protrusions 251, 252, and 253 of the reversing protrusion group 250 return the sealed object that has oozed out to the reflux area to the pump area.
- the sealed object that has oozed out to the return region can be returned to the pump region even when the shaft 52 rotates in either the forward direction or the reverse direction.
- the pump action exerted by the groove 33 formed in the slinger 3 can be used more effectively.
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. If the amount of the sealed object that circulates in the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out and further outside the sealing device 600. May ooze.
- the sealing device 600 even if the sealed object oozes up to the reflux region beyond the pump region, the squeezed sealed object is correctly detected. It can be returned to the pump region by each protrusion of the rolling protrusion group 240 or the reverse protrusion group 250, and further returned to the object to be sealed by the pump action. For this reason, even if the rotation of the slinger 3 becomes high and the number of sealed objects remaining in the return region increases, the sealed objects remaining in the return region are pumped by the protrusions of the normal rotation protrusion group 240 or the reverse protrusion group 250.
- the sealing device 600 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the flow of air in the rotation direction of the slinger 3 occurs in the sandwiching space S formed by the end surface lip 21 and the slinger 3 as the slinger 3 rotates. Arise.
- the air collides with the normal rotation protrusions 241, 242, and 243 of the normal rotation protrusion group 240 formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, thereby moving toward the tip 21a side of the end surface lip 21. Derived and flows toward the slinger contact portion 24.
- the forward projection group 240 and the reverse projection group 250 are provided, the air flow becomes stronger not only when the shaft 52 is rotated forward but also when it is reversed, and the function of pushing the lubricating oil back to the pump region is more effective. Is demonstrated.
- the sealing device 600 even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the object to be sealed is suppressed by the effect of the air flow generated by the normal rotation protrusion group 240 and the reverse protrusion group 250. be able to.
- the preferred sixth embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the sealing device 600 according to the sixth embodiment described above, and the concept of the present invention and the claims. Includes all aspects within the scope.
- the configurations may be appropriately combined as appropriate so as to achieve at least part of the problems and effects described above.
- the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the sixth embodiment can be appropriately changed according to the specific usage mode of the present invention.
- the shape of the forward end portions (portions on the inner end 241a to 243a side) of the forward rotation projections 241 to 243 of the normal rotation projection group 240 is the tip end (the inner ends 241a to 243a)
- the shape in the extending direction of the front end portion of each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is not limited to this tapered shape, and as shown in FIG. 43, the side surface 241c is formed.
- ⁇ 243c and side surfaces 241d to 243d opposite to the side surfaces 241c to 243c may extend in parallel or substantially in parallel, and may have a shape in which the tip is not sharp.
- the tip end portions (inner ends 251a to 253a side) of the tip portions (inner ends 251a to 253a side) of the reverse protrusion groups 251 to 253 are formed in the extending direction.
- the extending direction shape of the tip portion of each of the reversing protrusions 251 to 253 is not limited to this tapered shape, and as shown in FIG. 43, the side surface 251c. ⁇ 253c and side surfaces 251d to 253d opposite to the side surfaces 251c to 253c may extend in parallel or substantially in parallel, and may have a shape in which the tip is not sharp.
- the inclination angles ⁇ f1 to ⁇ f3 of the normal rotation protrusions 241 to 243 of the normal rotation protrusion group 240 are the same or substantially the same as shown in FIGS. 39 and 40, respectively. It does not have to be.
- the normal rotation protrusions 241 to 243 have a larger inclination in the normal rotation direction on the normal rotation direction side or the inner circumference side, and the inclination of the normal rotation protrusion 242 is larger than the inclination of the normal rotation protrusion 241.
- the inclination of the normal rotation protrusion 243 may be larger than the inclination of the normal rotation protrusion 242 ( ⁇ f1 ⁇ f2 ⁇ f3).
- the normal rotation protrusions 241 to 243 have a larger inclination in the normal rotation direction on the reverse direction side or the outer peripheral side, and the inclination of the normal rotation protrusion 241 is larger than the inclination of the normal rotation protrusion 242.
- the inclination of the normal rotation protrusion 242 may be larger than the inclination of the normal rotation protrusion 243 ( ⁇ f1> ⁇ f2> ⁇ f3).
- the inclination angles ⁇ r1 to ⁇ r3 of the reversal protrusions 251 to 253 of the reversal protrusion group 250 are the same or substantially the same as shown in FIGS. 39 and 40, respectively, but are the same or substantially the same. It does not have to be.
- the inversion protrusions 251 to 253 have a larger inclination in the inversion direction on the inversion direction side or the inner periphery side, and the inclination of the inversion protrusion 252 is larger than the inclination of the inversion protrusion 251. May be larger than the inclination of the inversion protrusion 252 ( ⁇ r1 ⁇ r2 ⁇ r3).
- the reverse protrusions 251 to 253 have a larger inclination in the reverse direction on the forward rotation direction side or the outer periphery side, and the inclination of the reverse protrusion 251 is larger than the inclination of the reverse protrusion 252.
- the inclination of 252 may be larger than the inclination of the inversion protrusion 253 ( ⁇ r1> ⁇ r2> ⁇ r3).
- the lengths Lf1 to Lf3 in the extension direction of the normal rotation protrusions 241 to 243 of the normal rotation protrusion group 240 are those in the normal rotation direction side or the inner peripheral side.
- the length is long (Lf1 ⁇ Lf2 ⁇ Lf3)
- the length of each of the normal rotation protrusions 241 to 243 is not limited to this, and may be a combination of different lengths.
- the lengths Lf1 to Lf3 of the forward rotation protrusions 241 to 243 may be the same or substantially the same, and the lengths in the extending direction are longer on the reverse direction side or the outer peripheral side. (Lf1> Lf2> Lf3).
- the lengths Lr1 to Lr3 in the extending direction of the reversing protrusions 251 to 253 of the reversing protrusion group 250 are those in the reversing direction or the inner peripheral side. Is longer (Lr1 ⁇ Lr2 ⁇ Lr3), but the length of each of the inversion protrusions 251 to 253 is not limited to this, and may be a combination of different lengths.
- the lengths Lr1 to Lr3 of the reversing protrusions 251 to 253 may be the same or substantially the same, and the lengths in the extending direction are longer on the forward rotation direction side or the outer peripheral side. (Lr1> Lr2> Lr3).
- the number of normal rotation protrusions 241 to 243 in the normal rotation protrusion group 240 is not limited to the above-described three, and may be two, four or more, or one.
- the number of the reverse protrusions 251 to 253 of the reverse protrusion group 250 is not limited to the above-described three, and may be two, four or more, or may be one.
- the normal projection group 240 and the reverse projection group 250 may be line symmetric or may not be line symmetric.
- the groove 33 of the slinger 3 is not limited to the screw (four-threaded) shape, but may have another shape.
- it may be a groove extending radially from the inner circumference side toward the outer circumference side with the axis line x as the center or substantially the center, as shown in FIG. 15 (b).
- it may be a groove extending in the circumferential direction.
- the elastic body portion 20 has the dust lip 28 and the intermediate lip 29.
- the elastic body portions 20 and 60 may not have the dust lip 28 and the intermediate lip 29. Only one of the dust lip 28 and the intermediate lip 29 may be provided.
- sealing device 600 according to the sixth embodiment is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention, such as vehicles, general-purpose machines, and industrial machines.
- FIG. 44 is a sectional view in a section taken along the axis x for showing a schematic configuration of a sealing device 700 according to the seventh embodiment of the present invention
- FIG. 45 shows the seventh embodiment of the present invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line x of the sealing device 700 which concerns.
- a sealing device 700 according to the present embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, and is formed on a shaft and a housing in a vehicle or a general-purpose machine. This shaft is used to seal between the hole into which the shaft is inserted (shaft hole).
- the sealing device 700 according to the seventh embodiment of the present invention is applied is not limited to the above.
- the arrow a (see FIG. 44) direction (one side in the axial direction) in the axis x direction is the inner side
- the arrow b (see FIG. 44) direction (the other side in the axial direction) in the axis x direction is the outside.
- the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists, and the outer side is the side opposite to the inner side.
- the direction away from the axis x is the outer peripheral side, and the direction approaches the axis x (arrow d in FIG. 44).
- Direction is the inner circumference.
- the sealing device 700 includes a sealing device main body 2 fitted in a hole as an attachment target described later, and a slinger 3 attached to a shaft as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the surface on the other side (outer side) of the flange portion 31 of the slinger 3, and the inner peripheral surface 22, which is the inner peripheral surface of the end surface lip 21, has a radial direction.
- a plurality of ribs 324 extending obliquely toward each other are integrally provided side by side at regular intervals. The configuration of the rib 324 will be described later.
- the basic configurations of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 700 are the same as those of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 1 according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. The point which has a different structure is demonstrated.
- the end face lip 21 extends inwardly (in the direction of arrow “a”) from the base part 25 in an annular shape with the axis line x as the center or substantially the center, and the sealing device 1 is at a desired position in the attachment target.
- the tip portion is formed so as to come into contact with the flange portion 31 of the slinger 3 from the outside with a predetermined tightening margin (slinger contact portion 24).
- the end surface lip 21 has, for example, a conical cylindrical shape whose diameter increases toward the inner side (arrow a direction) in the axis x direction. That is, as shown in FIGS.
- the end surface lip 21 is inclined with respect to the axis x from the base portion 25 to the inner side and the outer peripheral side in a cross section along the axis x (hereinafter also simply referred to as a cross section). It extends.
- FIG. 46 is a perspective view seen from the inner peripheral side of the elastic body portion 20 in the sealing device 700 shown in FIG.
- FIG. 47 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 as viewed from the inner peripheral side, in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis x. It is shown.
- FIG. 48 is a partial perspective view of the sealing device main body showing a cross section taken along the line AA of FIG. 47 to 49, a plurality of ribs 324 are formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 on the same or substantially the same circumference at equal or substantially equal angular intervals in the circumferential direction. They are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- the rib 324 has a substantially triangular shape in side view formed so that the height from the inner peripheral surface 22 gradually decreases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, and has a substantially rectangular cross section in a cross section perpendicular to the extending direction. It is a thin plate member.
- a plurality of ribs 324 are provided in the circumferential direction as a set of slinger rotation direction ribs 324a as first ribs and extension directions 324b as second ribs extending in different directions extending toward the tip.
- the basic structures of the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b are the same.
- the ribs 324 (the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b) are formed at a distance from the slinger contact portion 22a. That is, the rib 324 is formed closer to the root 21b of the end face lip 21 than the slinger contact portion 22a.
- the inner end 324ap that is the innermost (outer peripheral side) tip end 324as of the slinger rotation direction rib 324a is the outer end (inner peripheral side) of the slinger contact portion 22a.
- the outer edge 22b which is the edge portion of (), is located at a position spaced a predetermined gap G along the inner peripheral surface 22 toward the axis x.
- the gap G has a slinger rotation direction rib 324a at least partially in a region on the inner peripheral side of a pump region where a pumping action based on the groove 33 of the slinger 3 occurs in a use state of the sealing device 1 described later. It is such an interval.
- the slinger rotation direction rib 324a is formed in a shape that does not contact the slinger 3 when the sealing device 700 is in use, as shown in FIG. That is, the height of the slinger rotation direction rib 324a from the inner peripheral surface 22 so that the slinger rotation direction rib 324a does not come into contact with the outer surface 31d that is the outer surface of the flange portion 31 of the slinger 3 in use, and An interval G is set.
- the slinger rotation direction rib 324a has an inner peripheral surface from the inner end 324ap toward the outer end 324ag which is the end portion on the root 21b side of the end surface lip 21.
- the height from 22 is gradually increased, the height from the inner peripheral surface 22 of the slinger rotation direction rib 324a is not limited to this.
- the slinger rotation direction rib 324a may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 324ap to the outer end 324ag, and the height from the inner peripheral surface 22 toward the outer end 324ag from the inner end 324ap. May be low.
- the slinger rotation direction rib 324a may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 324ap to the outer end 324ag increasing, decreasing, and constant as described above.
- the shape of the cross section perpendicular to the extending direction of the slinger rotation direction rib 324a is not limited to a rectangular thin plate shape, and may be, for example, a triangle, a quadrangle, an inverted U shape, or the like. Since the slinger rotation direction rib 324a is formed so as not to contact the slinger 3 when the sealing device 700 is used, the sliding resistance against the slinger 3 is not increased by the slinger rotation direction rib 324a.
- the slinger rotation direction rib 324a has the tip 324as along the rotation direction of the slinger 3 (hereinafter also referred to as “slinger rotation direction”) from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. It extends like so.
- the front end portion 324as has the same height as the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 on the front end side.
- the present invention is not limited thereto, and the tip end side of the tip end portion 324as may be provided slightly higher than the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21.
- the outer end 324ag of the base end of the slinger rotation direction rib 324a extends to the intermediate lip 29, and is integrally connected to the intermediate lip 29.
- the present invention is not limited to this, and the outer end 324ag of the slinger rotation direction rib 324a may be separated from the intermediate lip 29 through a slight gap.
- the slinger rotation direction rib 324a has an outer peripheral surface 324aout facing the outer peripheral side and an inner peripheral surface 324ain ridge facing the inner peripheral side.
- the outer peripheral surface 324aout of the slinger rotation direction rib 324a is lubricated from the sealed object side into the inner space P1 between the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b beyond the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32.
- the sealing object that remains blocked by the outer peripheral surface 324bout and the intermediate lip 29 of the slinger reverse rotation direction rib 324b is moved from the outer end 324ag to the inner end 324ap along the outer peripheral surface 324aout. It has a function to guide toward. Further, the inner peripheral surface 324ain of the slinger rotation direction rib 324a, when the sealing object oozes out from the sealing object side into the inner space P2 beyond the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32, the inner peripheral surface 324ain. And has a function of guiding the object to be sealed from the front end portion 324as toward the outer end 324ag.
- the slinger reverse rotation direction rib 324b has a tip 324bs in a direction opposite to the rotation direction of the slinger 3 from the inner peripheral side toward the outer peripheral side (hereinafter also referred to as “slinger reverse rotation direction”).
- the outer end 324bg of the base end portion extends to the intermediate lip 29 and is integrally connected.
- the slinger reverse rotation direction rib 324b has the same basic structure as the slinger rotation direction rib 324a, and only the extending direction thereof is different.
- the slinger reverse rotation direction rib 324b also has an outer peripheral surface 324bout facing the outer peripheral side and an inner peripheral surface 324bin facing the inner peripheral side, like the slinger rotation direction rib 324a.
- the outer peripheral surface 324bout of the slinger reverse rotation direction rib 324b passes the slinger contact part 22a and the lip contact part 32, and when the sealed object oozes out from the sealed object side to the inner space P1, the sealed object is moved to the inner end 324bp. It has a function to guide toward the outer end 324bg.
- the inner peripheral surface 324bin of the slinger reverse rotation direction rib 324b is the inner peripheral surface when the sealed object oozes out from the sealed object side into the inner space P2 beyond the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32. It has the function of guiding the object to be sealed along the line 324bin from the tip 324as toward the outer end 324ag.
- the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b of the rib 324 are substantially V-shaped so that the respective leading end portions 324as and leading end portions 324bs gradually separate from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. It extends.
- the front end 324as of the slinger rotation direction rib 324a and the front end 324bs of the slinger reverse rotation direction rib 324b are spaced apart by a predetermined distance T1.
- the outer end 324ag of the slinger rotation direction rib 324a and the outer end 324bg of the slinger reverse rotation direction rib 324b are not only connected to the intermediate lip 29, but the outer end 324ag and the outer end 324bg are mutually connected. It may be directly connected.
- the outer end 324ag of the slinger rotation direction rib 324a and the outer end 324bg of the slinger reverse rotation direction rib 324b are preferably provided in a reflux region described later.
- a pair of ribs 324 is constituted by the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b constituting the substantially V-shape.
- a plurality of pairs of ribs 324 are provided at regular intervals in the circumferential direction with respect to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- Interval T2 (FIG. 47).
- the interval T1 between the pair of ribs 324 is larger than the interval T2 between the two adjacent ribs 324 (interval T1> interval T2).
- the present invention is not limited to this, and the interval T1 may be equal to the interval T2, or the interval T1 ⁇ the interval T2.
- the slinger 3 is an annular member that is attached to the shaft when the sealing device 700 described later is in use, and is an annular member that has the axis line x as the center or substantially the center. Since the slinger 3 is the same as the slinger 3 of the sealing device 1 in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
- 49 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 700 in a use state in which the sealing device 700 is attached to the shaft 50 inserted into the shaft hole 51 which is a through-hole formed in the housing 50 and the housing 50 as an attachment target.
- the housing 50 is, for example, a front cover of an engine or a cylinder block and a crankcase
- the shaft hole 51 is a crank hole formed in the front cover or the cylinder block and the crankcase.
- the shaft 52 is, for example, a crankshaft.
- the sealing device body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 of the housing 50 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted to the shaft 52. It is attached to the shaft 52. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved. The gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 22a which is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is slidably in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 at the slinger contact portion 22a. Is intended to prevent the sealing object such as lubricating oil from seeping out from the sealing object side beyond the slinger contact part 22a and the lip contact part 32. Further, the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 so that the cylindrical portion 34 of the slinger 3 is slidable, and prevents foreign matters from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 that forms the four-thread screw formed in the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 provides a pump action when the shaft (slinger 3) rotates. .
- a pumping action is generated in a region in the vicinity of the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange portion 31 and the end face lip 21.
- the squeezed sealed object passes from the sandwiched space S beyond the slinger contact part 22a and the lip contact part 32. It is returned to the sealed object side.
- the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further to the outside beyond the pump region where the pumping action by the groove 33 occurs is caused by the rotation of the shaft 52 in the region adjacent to the pump region on the inner peripheral side. It rotates around the axis x in the direction of rotation and remains in the reflux region.
- the end surface lip 21 is provided with a plurality of ribs 324 on the inner peripheral surface 22, and the slinger rotation direction rib 324 a and the slinger reverse rotation direction rib 324 b of the rib 324 are spaced from the outer edge 22 b of the slinger contact portion 22 a by a distance G.
- the outer end 324ag and the outer end 324bg partially extend into the reflux region.
- the sealed object that tries to stay while rotating in the reflux region is guided from the inner periphery side to the outer periphery side by the slinger rotation direction rib 324a, the intermediate lip 29, and the slinger reverse rotation direction rib 324b, and the return region
- the object to be sealed that has remained in is guided to the pump area.
- the sealed object guided to the pump region by the rib 324 is returned to the sealed object side by being pumped.
- FIG. 50 is a view for illustrating the flow of the sealed object due to the action of the rib 324 of the end face lip 21 for explaining the action of the rib 324 of the end face lip 21.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region in the inner space P1 hits the outer peripheral surface 324bout of the rib 324b in the slinger reverse rotation direction rib 324b. Or is led from the inner end 324 bp to the outer end 324 bg along the outer peripheral surface 324 bout and reaches the intermediate lip 29.
- the object to be sealed that has reached the intermediate lip 29 is guided in the slinger rotation direction along the outer peripheral surface 29a that is the outer peripheral surface of the intermediate lip 29, and reaches the slinger rotation direction rib 324a.
- the sealed object that has reached the slinger rotation direction rib 324a is guided from the outer end 324ag to the inner end 324ap along the outer peripheral surface 324aout of the slinger rotation direction rib 324a, and is returned from the inner end 324ap to the pump region.
- the slinger rotation direction rib 324a is provided on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 so that a part of the tip portion 324as enters the pump region. Since the pump region is considered to have a radial width that changes depending on the rotational speed of the shaft, a part of the tip portion 324as of the slinger rotational direction rib 324a seems to have entered the pump region regardless of the rotational speed of the shaft 52. Is preferably provided. In addition, when the slinger rotation direction rib 324a is provided so as to exist in the return region, the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above can be returned to the pump region again. In a possible range, an interval G from the outer edge 22b of the slinger contact portion 22a is set.
- the distance T2 between the slinger rotation direction rib 324a of the pair of ribs 324 and the slinger reverse rotation direction rib 324b of the other pair of ribs 324 adjacent thereto (that is, between the two ribs 324 adjacent to each other). Since (FIG. 47) is formed, the sealed object oozes out from the inner space P2. In the inner space P2, the interval T2 serving as an entrance is narrow, and the inner peripheral surface 324ain of the slinger rotation direction rib 324a and the inner peripheral surface 324bin of the slinger reverse rotation direction rib 324b are close to each other from the inner periphery side toward the outer periphery side.
- the interval T2 is smaller than the interval T1, but not limited thereto, the interval T1 and the interval T2 may be the same, or the interval T2 may be larger than the interval T1.
- the tip end portion 324as of the slinger rotation direction rib 324a of the pair of ribs 324 and the tip end portion 324bs of the slinger reverse rotation direction rib 324b of the other pair of adjacent ribs 324 are connected and there is no interval T2. That is not desirable. This is because the sealed object that has entered the inner space P2 closed by the slinger rotation direction rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b is difficult to return to the pump region.
- the sealing object that has oozed out from the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 into the inner space P1 travels along the outer peripheral surface 324bout of the slinger reverse rotation direction rib 324b of the rib 324. Thus, it flows down from the tip 21a of the end face lip 21 toward the object to be sealed. For this reason, in the sealing device 700, it is possible to prevent the sealed object from exuding to the outside when the slinger 3 (shaft 52) is stationary.
- the squeezed sealed object is returned to the pump region by the rib 324. In addition, it can be returned to the sealed object side by a pump action.
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. If the amount of the sealed object that flows back through the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out, and further outside the sealing device 700. May ooze.
- the squeezed sealing object is ribbed. It can return to a pump area
- the sealing object is returned to the pump region by the rib 324, so that the sealing that can be returned to the sealing object side by the pumping action at the time of the high rotation of the slinger 3.
- the number of objects can be increased. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region. Further, since the rib 324 can guide the sealed object to be stably kept in the reflux region, the amount of the sealed object that can be kept in the reflux region can be increased, and the slinger 3 can be rotated at high speed.
- the sealing object that has oozed out from the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 into the inner space P1 is formed on the outer peripheral surface 324bout of the slinger reverse rotation direction rib 324b of the rib 324. Since it flows down from the tip 21a of the end face lip 21 toward the object to be sealed, it is possible to prevent the object to be sealed from exuding to the outside.
- the sealing object that has oozed out on the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 is removed from the slinger rotation direction rib 324a of the rib 324 and the slinger reverse rotation. Since it can be returned to the sealed object side by the direction rib 324b, even if the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the seepage of the sealed object is suppressed regardless of the rotational speed value of the shaft 52. can do.
- the flow of air in the rotation direction of the slinger 3 occurs in the sandwiching space S formed by the end surface lip 21 and the slinger 3 as the slinger 3 rotates. Arise.
- the sealing device 700 even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, the oozing of the object to be sealed can be suppressed by the effect of the air flow generated by the rib 324.
- a sealing device 800 according to an eighth embodiment of the present invention will be described.
- the sealing device 800 according to the eighth embodiment of the present invention is newly provided with radial protrusions in the inner space P2 with respect to the above-described sealing device 700 according to the seventh embodiment of the present invention.
- components having the same or similar functions as those of the sealing device 700 according to the seventh embodiment of the present invention described above will be denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations will be described.
- the end surface lip 21s of the sealing device 800 in the eighth embodiment is adjacent to the slinger rotation direction rib 324a of one rib 324 and the one rib 324 in the slinger rotation direction.
- one set of two radial projections 333 is provided for the inner space P2 between the other rib 324 and the slinger reverse rotation direction rib 324b.
- the end surface lip 21s is the same as the end surface lip 21 of the sealing device 700 in the seventh embodiment except for the configuration in which the radial protrusion 333 is provided.
- the pair of radial protrusions 333 are arranged at equal or substantially equal angular intervals in the circumferential direction on the same or substantially the same circumference, and are arranged at equal or substantially equal pitch intervals. .
- the number is not limited to two, and may be one or three or more.
- a radial protrusion 333 is provided in the inner space P2 in order to return from the return region to the pump region.
- the radial protrusion 333 extends spirally in the rotational direction of the shaft 52 (slinger 3) from the other side (inner peripheral side or outer side) toward one side (outer peripheral side or inner side).
- the rib 324 is provided in the inner space P2 between the slinger reverse rotation direction rib 324b.
- the radial protrusion 333 extends while inclining with respect to the rotation direction of the slinger 3 from the root 21 b side of the end face lip 21 toward the tip 21 a side.
- the inner end 333 a that is the inner end (outer peripheral side) of the radial protrusion 333 extends toward the slinger contact portion 22 a of the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- An outer end 333 b that is an outer (inner peripheral side) end of the radial protrusion 333 extends toward the root 21 b of the end face lip 21.
- the inner end 333a of the radial protrusion 333 does not reach the slinger contact portion 22a, but the tip end position is substantially aligned with the inner end 324ap of the slinger rotation direction rib 324a.
- the outer end 333 b of the radial protrusion 333 does not reach the intermediate lip 29. That is, the radial protrusion 333 is shorter than the rib 324.
- each radial protrusion 333 is formed in a shape that does not contact the slinger 3 when the sealing device 800 is in use. That is, the height from the inner peripheral surface 22 of the radial projection 333 is set so that the radial projection 333 does not contact the outer surface 31 d of the flange portion 31 of the slinger 3 in the use state.
- the radial protrusion 333 is formed such that the height from the inner peripheral surface 22 gradually increases from the inner end 333 a to the outer end 333 b, but the height from the inner peripheral surface 22 is lower than the rib 324.
- the radial projection 333 may be higher than the rib 324 from the inner peripheral surface 22 or may be the same.
- the radial protrusion 333 is a side surface 333c that is a surface facing the outer peripheral side along the circumferential direction on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21, and a surface facing the inner peripheral side along the circumferential direction.
- a certain side surface 333 d extends orthogonally or substantially orthogonally to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- the side surfaces 333 c and 333 d are inclined with respect to the inner peripheral surface 22.
- the present invention is not limited to this, and the side surfaces 333 c and 333 d may extend perpendicular to the inner peripheral surface 22.
- the height of the radial protrusion 333 from the inner peripheral surface 22 is not limited to the above specific shape.
- the radial protrusion 333 may have a constant height from the inner peripheral surface 22 from the inner end 333a to the outer end 333b, and the height from the inner peripheral surface 22 toward the outer end 333b from the inner end 333a It may be lower. Further, the radial protrusion 333 may have various combinations such as the height from the inner peripheral surface 22 extending from the inner end 333a to the outer end 333b being increased, decreased, and constant as described above.
- vertical to the extension direction of the radial direction protrusion 333 may be various shapes, for example, a shape, such as a triangle, a quadrangle, a trapezoid, and an inverted U shape. Since the radial protrusion 333 is formed in a shape that does not come into contact with the slinger 3 in the usage state of the sealing device 800, the radial protrusion 333 does not increase the sliding resistance against the slinger 3.
- the shape of the radial protrusion 333 in the extending direction may be a shape that tapers from the outer end 333b toward the inner end 333a, and extends in the extending direction between the outer end 333b and the inner end 333a.
- the shape may be a shape in which the width in the orthogonal direction extends toward the extending direction, or may be various shapes.
- the radial protrusion 333 may extend straight between the inner end 333a and the outer end 333b or may be bent.
- the end surface lip 21s has two radial protrusions in the inner space P2 between the two adjacent ribs 324.
- One set of 333 is provided. Therefore, as shown in FIG. 53, when the sealing object oozes out from the sealing object side, the sealing object gets over the tip portion 324as of the slinger rotation direction rib 324a and enters the inner space P2, for example.
- the object to be sealed When it hits the side surface 333c of the first radial projection 333, the object to be sealed is bounced back to the pump region side, or guided to the inner end 333a along the side surface 333c of the radial projection 333 and then returned to the pump region. .
- the object to be sealed gets over the first radial protrusion 333, it hits the side surface 333 c of the second radial protrusion 333 and rebounds to the pump region side or along the side surface 333 c of the radial protrusion 333. After being guided toward the inner end 333a, it is returned to the pump region.
- the sealing target object is retained in the inner space P2 by the radial protrusions 333. Without returning to the pump area.
- the sealed object that has entered the inner space P2 can be returned to the pump region, and leakage of the sealed object to the outside can be further suppressed.
- the sealing object that has oozed out from the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 into the inner space P1 is the slinger of the rib 324. Since it flows down from the tip 21a of the end face lip 21s to the sealing object side along the outer peripheral surface 324bout of the reverse rotation direction rib 324b, it is possible to prevent the sealing object from seeping out to the outside.
- the sealing device 800 according to the eighth embodiment of the present invention even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the same as the sealing device 700 according to the seventh embodiment. Thus, the seepage of the sealed object can be suppressed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52.
- the sealing device 900 according to the ninth embodiment of the present invention is not limited to the inner space P2 but also the inner space P1 with respect to the above-described sealing device 800 according to the eighth embodiment of the present invention. The difference is that radial projections are provided.
- components having the same or similar functions as those of the sealing devices 700 and 800 according to the seventh and eighth embodiments of the present invention described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations are provided. Will be described.
- the end face lip 21v in the ninth embodiment includes a set of (two) radial protrusions 333 provided in the inner space P2, and a slinger rotation direction of the rib 324.
- one set of three radial protrusions 333 is provided for the inner space P1 between the rib 324a and the slinger reverse rotation direction rib 324b.
- the radial protrusion 333 provided in the inner space P1 is the same as the radial protrusion 333 provided in the inner space P2.
- the end surface lip 21v has a plurality of radial protrusions in both the inner space P1 and the inner space P2 between the ribs 324.
- 333 is provided. Therefore, as shown in FIG. 56, when the sealing object oozes out from the sealing object side and enters the inner space P1, the sealing object is sealed when the sealing object hits the side surface 333c of the first radial protrusion 333. The object is bounced back to the pump region side or guided to the inner end 333a along the side surface 333c of the radial protrusion 333 and then returned to the pump region.
- the sealing device 900 since the three radial protrusions 333 are provided in the inner space P1, all the pump regions are retained without retaining the sealing target in three stages. Can be efficiently returned.
- the end surface lip 21v is sealed along the outer peripheral surface 324bout of the slinger reverse rotation direction rib 324b, the intermediate lip 29, and the outer peripheral surface 324aout of the slinger rotation direction rib 324a. Since the object can be returned to the pump region, it is possible to further prevent the sealed object from leaking to the outside together with the radial protrusion 333.
- the sealed object that has oozed out of the slinger contact portion 22a and the lip contact portion 32 into the inner space P1 is a rib. Since the 324 slinger reverse rotation direction rib 324b flows along the outer peripheral surface 324bout of the end surface lip 21 from the tip 21a to the sealed object side, it is possible to prevent the sealed object from seeping out to the outside.
- the sealing device 900 even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the object to be sealed is used regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. Exudation of objects can be suppressed.
- the radial protrusion 333 extends in a spiral shape (spiral shape), it may extend linearly or in a curved shape on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. Further, the side surfaces 333c and 333d of the radial protrusion 333 may be planar or curved.
- the groove 33 of the slinger 3 is not limited to the screw (four-threaded) shape, but may have another shape.
- it may be a groove extending radially from the inner circumference side toward the outer circumference side with the axis line x as the center or substantially the center, as shown in FIG. 15 (b).
- it may be a groove extending in the circumferential direction.
- the elastic body portion 20 has the dust lip 28 and the intermediate lip 29, but the elastic body portion 20 does not have the dust lip 28 and the intermediate lip 29. Alternatively, only one of the dust lip 28 and the intermediate lip 29 may be provided.
- sealing devices 700, 800, 900 according to the seventh to ninth embodiments are applied to the crank hole of the engine, but the application target of the sealing device according to the present invention is limited to this. Instead, the present invention is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention, such as other vehicles, general-purpose machines, and industrial machines.
- the air flow generated from the narrow space S to the slinger contact portion 22a side due to the presence of the ribs 324 and the plurality of radial protrusions 333 pushes back the lubricating oil that oozes out from the sealed object side into the narrow space S to the pump region. Therefore, the seepage of the lubricating oil can be reduced.
- the sealing devices 800 and 900 even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, the air flow generated by the ribs 324 and the plurality of radial protrusions 333 suppresses the seepage of the sealed object. can do.
- FIG. 57 is a cross-sectional view taken along the axis x for illustrating the schematic configuration of the sealing device 1000 according to the tenth embodiment of the present invention
- FIG. 58 shows the configuration of the tenth embodiment of the present invention. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of cross section along the axis line x of the sealing device 1000 which concerns.
- a sealing device 1000 according to the tenth embodiment is a sealing device for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted. It is used for sealing between the hole (shaft hole) into which this shaft formed in the shaft is inserted.
- the sealing device 1000 is used to seal an annular space between a crankshaft of an engine and a crank hole that is a shaft hole formed in a front cover, a cylinder block, and a crankcase.
- the target to which the sealing device 1000 according to the tenth embodiment of the present invention is applied is not limited to the above.
- an arrow a (see FIG. 57) direction (one side in the axial direction) in the axis x direction is an inner side
- an arrow b (see FIG. 57) direction (the other side in the axial direction) in the axis x direction is the outside.
- the inner side is the side of the space to be sealed (sealing target side), the side of the space where the sealing target such as lubricating oil exists
- the outer side is the side opposite to the inner side.
- radial direction in a direction perpendicular to the axis x
- the direction away from the axis x is the outer peripheral side
- Direction is the inner circumference.
- the sealing device 1000 includes a sealing device main body 2 fitted in a hole as an attachment target described later and a slinger 3 attached to a shaft as an attachment target described later.
- the sealing device main body 2 includes an annular reinforcing ring 10 around the axis x and an annular elastic body 20 around the axis x formed from an elastic body attached to the reinforcing ring 10.
- the slinger 3 has a flange portion 31 that is an annular portion around the axis line x extending toward the outer peripheral side (arrow c direction).
- the elastic body portion 20 extends toward one side (inner side, arrow a direction) in the axis x direction, and is around the axis line x contacting the flange portion 31 from the other side (outer side, arrow b direction side) in the axial direction x.
- an end face lip 21 which is an annular lip.
- At least one groove 33 is formed on the other side (outer side) of the flange portion 31 of the slinger 3, and a plurality of concave portions 423 are formed on the inner peripheral surface (inner peripheral surface 22) of the end surface lip 21. Are formed side by side in the circumferential direction.
- the concave portion 423 is formed as a recess that spirally extends in the rotational direction of a shaft (slinger 3) described later from the other side (outer side) to one side (inner side).
- the end surface lip 21 is formed on the inner peripheral side with respect to the slinger contact portion 24, which is a portion in contact with the slinger 3.
- the basic configuration of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 1000 is the same as that of the sealing device main body 2 and the slinger 3 of the sealing device 1 in the first embodiment, and thus description thereof is omitted here. And the point which has a different structure is demonstrated.
- FIG. 59 is a partially enlarged perspective view of the elastic body portion 20 viewed from the inner peripheral side, and is shown in a state where the elastic body portion 20 in the inner peripheral side portion from the base portion 25 is cut along a plane along the axis x. ing.
- a plurality of concave portions 423 are arranged on the same or substantially the same circumference at equal angular intervals or substantially equal angular intervals in the circumferential direction. Are arranged at equal pitch intervals or substantially equal pitch intervals.
- each concave portion 423 extends spirally in the rotational direction of a shaft 52 (slinger 3) described later from the outer side (lower side in FIG. 59) to the inner side (upper side in FIG. 59). That is, each concave-shaped part 423 is inclined and extended in the rotation direction of the slinger 3 from the root 21 b side of the end surface lip 21 toward the tip 21 a side of the end surface lip 21.
- Each concave portion 423 is formed at a distance from the slinger contact portion 24, and is located on the inner peripheral side (outside) of the slinger contact portion 24, that is, on the root 21 b of the end surface lip 21 with respect to the slinger contact portion 24. Formed on the side.
- the concave portion 423 is formed at a distance from the slinger contact portion 24. Specifically, as shown in FIG. 59, an inner end 423a that is an inner (outer peripheral) end of the concave portion 423 is an outer edge 424a that is an outer (inner peripheral) edge of the slinger contact portion 24.
- This interval G is an interval at which a concave portion 423 is present at least partially in a region on the inner peripheral side of a region where the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 is generated in a use state of the sealing device 1000 described later. It is.
- each concave portion 423 faces the outer surface 31d of the slinger 3 in the use state of the sealing device 1000, and the inner periphery from the outer peripheral side (arrow c direction) with respect to the inner peripheral surface 22. It is formed as a concave space having a recess of a predetermined shape that gradually becomes deeper toward the side (arrow d direction).
- the concave portion 423 is gradually formed from the inner peripheral surface 22 toward the outer end 423b which is the end portion on the base 21b side of the end surface lip 21 from the inner end 423a. It has a predetermined depth to be lowered. However, the depth from the inner peripheral surface 22 of the recessed part 423 is not restricted to this.
- the concave portion 423 is a concave groove that has an outer peripheral side surface 423c and an inner peripheral side surface 423d that define the concave portion 423, and is recessed from the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 in a triangular shape.
- the concave portion 423 may be recessed at a certain depth from the inner peripheral surface 22 from the inner end 423a to the outer end 423b, and the depth from the inner peripheral surface 22 toward the outer end 423b from the inner end 423a. It may be gradually lowered.
- the concave portion 423 may have various combinations such that the depth from the inner peripheral surface 22 from the inner end 423a to the outer end 423b becomes gradually deeper, gradually shallower, and constant as described above. .
- the shape in the cross section orthogonal to the extending direction of the recessed part 423 may be various shapes, for example, a shape such as a triangle, a quadrangle, and an inverted U shape.
- the concave portion 423 is a concave groove and does not protrude from the inner peripheral surface 22, so that the sliding resistance against the slinger 3 is never increased by the concave portion 423.
- the shape of the recessed portion 423 in the extending direction is a shape that tapers from the outer end 423b toward the inner end 423a as shown in FIG.
- the present invention is not limited to this, and the width between the outer end 423b and the inner end 423a may be a shape whose width in the direction orthogonal to the extending direction is a constant width.
- the concave portion 423 may extend straight between the inner end 423a and the outer end 423b along the rotation direction of the slinger 3, or may extend in a curved shape that is slightly curved.
- the tip of the concave portion 423 has a tapered shape, or the air generated by the concave portion 423 is more smoothly connected to the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 ( Air flow) is not disturbed, and it is also preferable in terms of moldability.
- a sub concave portion (not shown) may be formed on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21.
- sub-concave portions having the same shape as the concave portion 423 but shorter in overall length than the concave portion 423 and having a shallow depth as a whole are arranged. May be.
- FIG. 60 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device 1000 in a use state in which the sealing device 1000 is attached to the housing 50 to be attached and the shaft 52 inserted into the shaft hole 51 which is a through hole formed in the housing 50.
- the housing 50 is, for example, a front cover of an engine or a cylinder block and a crankcase
- the shaft hole 51 is a crank hole formed in the front cover or the cylinder block and the crankcase.
- the shaft 52 is, for example, a crankshaft.
- the sealing device main body 2 is press-fitted into the shaft hole 51 and fitted into the shaft hole 51, and the slinger 3 is tightly fitted to the shaft 52 and attached to the shaft 52. It is attached. More specifically, the outer peripheral side cylindrical portion 11a of the reinforcing ring 10 comes into contact with the inner peripheral surface 51a of the shaft hole 51, and the shaft center alignment with the shaft hole 51 of the sealing device body 2 is achieved.
- the gasket portion 26 is compressed in the radial direction between the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51 and the inner peripheral side cylindrical portion 11 b of the reinforcing ring 10, so that the gasket portion 26 is in close contact with the inner peripheral surface 51 a of the shaft hole 51.
- the cylindrical portion 35 of the slinger 3 is press-fitted into the shaft 52, the inner peripheral surface 35 a of the cylindrical portion 35 is in close contact with the outer peripheral surface 52 a of the shaft 52, and the slinger 3 is fixed to the shaft 52.
- the end surface lip 21 of the elastic body portion 20 is outside the outer disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 at the slinger contact portion 24 which is the portion of the inner peripheral surface 22 on the tip 21a side.
- the relative position in the direction of the axis line x between the sealing device main body 2 and the slinger 3 is determined so as to come into contact with the lip contact portion 32 that is a portion of the side surface 31d.
- the dust lip 28 is in contact with the cylindrical portion 34 of the slinger 3 from the outer peripheral side at the tip side portion.
- the dust lip 28 is in contact with the outer peripheral surface 35 b of the cylindrical portion 35 of the slinger 3.
- the end surface lip 21 is slidably in contact with the lip contact portion 32 of the flange portion 31 in the slinger contact portion 24, and the end surface lip 21 and the slinger 3 are in contact with the slinger.
- the sealing object such as lubricating oil is prevented from oozing out from the sealing object side beyond the contact part 24 and the lip contact part 32.
- the dust lip 28 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 34 of the slinger 3 so as to prevent foreign matter from entering from the outside to the inside.
- the groove 33 forming the four-thread screw formed on the outer peripheral disk portion 31b of the flange portion 31 of the slinger 3 has a pump action when the shaft 52 (slinger 3) rotates. Bring. By the rotation of the shaft 52 (slinger 3), a pumping action is generated in a region near the slinger contact part 24 and the lip contact part 32 in the sandwiching space S that is a space between the flange part 31 and the end face lip 21. Even if the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwiched space S by this pump action, the squeezed sealed object passes over the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 from the sandwiched space S. It is returned to the sealed object side. As described above, the pumping action of the groove 33 formed in the flange portion 31 of the slinger 3 suppresses the seepage of the sealed object into the sandwiching space S.
- the sealed object that has exuded further to the outside beyond the pump region where the pumping action by the groove 33 occurs is caused by the rotation of the shaft 52 in the region adjacent to the pump region on the inner peripheral side. It rotates around the axis x in the direction of rotation and remains in the reflux region.
- a plurality of concave portions 423 are alternately formed on the inner peripheral surface 22 along the rotation direction of the slinger 3, and the concave portions 423 are positioned at a distance G from the outer edge 24 a of the slinger contact portion 24. It extends toward the inner periphery, and at least partially extends into the reflux region. For this reason, the sealed object that stays while rotating in the reflux region collides with the concave portion 423, or the sealed object that remains while rotating in the reflux region moves along the side surface 423d on the inner peripheral side of the concave portion 423.
- the object to be sealed that has been guided to the inner end 423a and the inner end 433a, which are inner (outer peripheral side) ends, from the outer end 423b side, which is the outer (inner peripheral side) end portion, remains in the return region to the pump region. Led.
- the sealed object guided to the pump region by the concave portion 423 is returned to the sealed object side under the pump action.
- FIG. 61 is a diagram for illustrating the flow of the sealed object due to the action of the concave portion 423 of the end face lip 21 for explaining the action of the concave portion 423 of the end face lip 21.
- the sealed object that has exuded to the reflux region side beyond the pump region collides with the side surface 423d on the inner peripheral side of the concave portion 423 and is bounced back to the pump region side, As indicated by a dotted line, the lead is guided to the inner end 423a along the inner peripheral side surface 423d of the concave portion 423, and returned from the inner end 423a to the pump region.
- the recessed part 423 is formed so that a part on the inner end 423a side enters the pump region on the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21. Since the pump region is thought to have a radial width that varies depending on the rotational speed of the shaft, a part of the concave portion 423 on the inner end 423a side is formed so as to enter the pump region regardless of the rotational speed of the shaft. It is preferable that In addition, when the entire concave portion 423 is formed so as to exist in the return region, a range in which the sealed object that has exuded to the return region side beyond the pump region as described above can be returned to the pump region again. , A gap G from the outer edge 24a of the slinger contact portion 24 is set.
- the concave portion 423 partially overlaps with the concave portion 423 adjacent on the rotation direction side of the shaft 52 (slinger 3) when viewed from the inner peripheral side (outer side) to the outer peripheral side (inner side) in the axis x direction. It is preferable that they are arranged. As shown by the broken line on the left side of FIG.
- the portion where the concave portions 423 overlap when viewed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the axis x direction is increased. Therefore, it is preferable to adjust the extending direction (angle) of the concave portions 423 and the interval (pitch) between the concave portions 423 adjacent to each other. Further, it is preferable that the concave portions 423 are adjacent to each other at equal intervals so that the end lip 21 has the function of the concave portion 423 described above evenly in the circumferential direction.
- the sealing device 1000 even if the sealed object oozes to the reflux region beyond the pump region where the pump action works, the squeezed sealed object is returned to the pump region by the concave portion 423. Further, it can be returned to the object to be sealed by a pump action.
- the sealing device 1000 the pumping action exhibited by the groove 33 formed in the slinger 3 can be more effectively exhibited by the plurality of concave portions 423 formed in the end surface lip 21. It is possible to suppress the seepage of the sealed object. Further, since the recessed portion 423 is recessed from the inner peripheral surface 22 of the end face lip 21 and does not contact the slinger 3, the sealing device 1000 can seal without increasing the sliding resistance against the slinger 3. The exudation of the object can be suppressed.
- the pump action based on the groove 33 of the slinger 3 decreases as the rotation of the slinger 3 increases. This is considered to be because the pump region contracts toward the slinger contact portion 24 and the lip contact portion 32 as the rotation of the slinger 3 becomes higher. For this reason, when the sealed object oozes out from the sealed object side into the sandwich space S, the sealed object entering the reflux region increases as the rotation of the slinger 3 increases. If the amount of the sealed object that circulates in the reflux region exceeds the amount of the sealed object that can be retained in the reflux region, the sealed object further oozes out to the inside, and further outside the sealing device 1000. May ooze.
- the sealing device 1000 even if the sealing object oozes out to the reflux area beyond the pump area, a plurality of the oozing sealing objects are removed.
- the concave portion 423 can return to the pump region, and can further return to the sealed object side by the pump action. For this reason, even if the rotation of the slinger 3 becomes a high rotation and the number of sealed objects remaining in the reflux area increases, the sealed objects remaining in the reflux area can be returned to the pump area by the plurality of concave portions 423. It can suppress that the quantity of the sealing target object which refluxes an area
- the sealing object is returned to the pump region by the plurality of concave portions 423. Therefore, when the slinger 3 is rotating at a high speed, it is returned to the sealing object side by the pumping action.
- the number of objects to be sealed can be increased. Also in this case, since the speed of the sealed object returning through the reflux region increases as the rotational speed of the shaft 52 increases, the sealed object remaining in the reflux region is more easily guided to the pump region.
- the sealing device 1000 As described above, according to the sealing device 1000 according to the tenth embodiment of the present invention, even when the pump action by the groove 33 of the slinger 3 is used, the sealing is performed regardless of the value of the rotational speed of the shaft 52. The exudation of the object can be suppressed.
- the sealing device 1000 since the air flow becomes higher as the rotation speed of the slinger 3 increases, the air flow becomes faster and the strength of the air flowing from the tip 21a of the end face lip 21 toward the sealed object increases. In addition, the function of pushing the lubricating oil back to the pump region is further strengthened. Thus, according to the sealing device 1000, even when the rotational speed of the shaft 52 becomes high, it is possible to suppress the seepage of the sealed object due to the effect of the air flow generated by the concave portion 423.
- the number of the concave portions 423 may be increased.
- the limit is to increase the number in a non-contact range.
- the concave portion 423 has a tapered shape, a space in the circumferential direction is formed on the distal end side between the adjacent concave portions 423, and the sub-concave portions can be arranged without difficulty. Thereby, compared with the case of only the recessed part 423, a seepage can be efficiently suppressed by the synergistic effect by a sub recessed part.
- the sub-concave portion can be disposed at the distal end portion of the inner peripheral surface 22 of the end surface lip 21 that is closer to the outer peripheral side, the inner peripheral surface 22 has a shorter peripheral length. It is possible to arrange a larger number than the portion closer to the circumferential side.
- the sealing device of the present invention is used to seal an annular space between a crankshaft of an engine and a crank hole which is a shaft hole formed in a front cover, a cylinder block and a crankcase.
- a crankshaft of an engine and a crank hole which is a shaft hole formed in a front cover, a cylinder block and a crankcase.
- the present invention is not limited to this, and the present invention can be used to seal an annular space between a motor shaft and a housing of an electric vehicle motor.
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Abstract
ポンプ作用を利用した場合であっても軸の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制する。 軸(50)が挿入される孔(51)の環状の隙間を密封する密封装置(1)であって、孔(51)に嵌着される密封装置本体(2)と、軸(50)に取り付けられるスリンガ(3)とを備え、密封装置本体(2)は、軸線周りに環状の補強環(10)と、補強環(10)に取り付けられて軸線周りに環状の弾性体部(20)とを有し、スリンガ(3)は、外周側に向かって延びる軸線周りに環状のフランジ部(31)を有し、弾性体部(20)は、軸線方向において一方の側に延び、フランジ部(31)に軸線方向において他方の側から接触する軸線周りに環状の端面リップ(21)を有し、フランジ部(31)の他方の側には少なくとも1つの溝(33)が形成され、端面リップ(21)の内周面に周方向に複数並んで形成された突起(23)は、他方の側から一方の側へ軸(50)の回転方向に螺旋状に延び、端面リップ(21)のスリンガ接触部(24)よりも内周側に形成されている。
Description
本発明は、軸とこの軸が挿入される孔との間の密封を図るための密封装置に関する。
車両や汎用機械等において、例えば潤滑油等の密封対象物の漏洩の防止を図るために、軸とこの軸が挿入される孔との間を密封するために従来から密封装置が用いられている。このような密封装置においては、シールリップを軸に又は軸に取りつけられる環状部材に接触させることにより軸と密封装置との間の密封を図っている。密封のためのこのシールリップの軸との接触は軸に対する摺動抵抗(トルク抵抗)ともなっている。近年、車両等の低燃費化の要求から、密封装置には、軸に対する摺動抵抗の低減が求められており、密封性能を維持又は向上させつつ軸に対する摺動抵抗の低減を図ることができる構造が求められている。
密封装置の密封性能の向上にはシールリップの数を増やすことが考えられるが、シールリップの数を増やすことにより摺動抵抗が上昇してしまう。これに対して、シールリップの増加による密封ではなく、シールリップ又は軸に取り付けられる環状部材にネジ構造を設けて、このネジ構造が発揮するポンプ作用によって密封装置の密封性能の向上を図る構造が開示されている(例えば、特許文献1,2参照。)。
このようなポンプ作用を利用した従来の密封装置においては、密封性能の向上を図りつつ摺動抵抗の低減を図ることができる。しかしながら、このようなポンプ作用を利用した従来の密封装置である、軸に固定されたスリンガのフランジ面にシールリップが接触する所謂端面シールタイプの密封装置においては、軸の回転速度が高速になると密封対象物が外部に滲み出てきてしまう場合がある。
このように、従来のポンプ作用を利用した密封装置においては、軸の回転速度が高速になった場合でも密封対象物が滲み出ることがない構造が求められていた。
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、ポンプ作用を利用した場合であっても、軸の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出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、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、前記軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、複数の突起が周方向に並んで形成されており、前記突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の回転方向に螺旋状に延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成され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、前記突起は、前記端面リップにおいて、前記スリンガ接触部から間隔を空けて形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記突起は、前記密封装置における還流領域からポンプ領域に至るように、前記スリンガ接触部から前記間隔を空けて形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記突起は、前記軸の回転方向側において隣接する前記突起と、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている。
上記目的を達成するために、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、複数の突起が周方向に一定間隔毎に並んで形成されており、前記突起は、少なくとも先端部が前記軸の回転方向に沿うように延び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、前記先端部は、前記突起の本体部の所定位置から屈曲して形成され、当該先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記先端部は、前記突起の本体部の所定位置からクランク状またはS字状に折り曲げられて形成され、当該先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記突起は、前記端面リップの内周側から外周側へ向かって全体的に凸状に湾曲されて形成され、前記先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記突起は、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている。
上記目的を達成するために、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、複数のメイン突起が周方向に並んで形成されており、前記端面リップの内周側の面には、前記複数のメイン突起に加えて、当該複数のメイン突起と平行であり、当該複数のメイン突起よりも短い複数のサブ突起が形成され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、前記複数のサブ突起は、前記複数のメイン突起の間に交互に配置されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記複数のサブ突起は、前記複数のメイン突起よりも外周側の端部に配置されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記メイン突起および前記サブ突起は、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記メイン突起および前記サブ突起は、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている。
上記目的を達成するために、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、正転突起群と反転突起群とが周方向に交互に並んで形成されており、前記正転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の正転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されており、前記反転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の反転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されていることを特徴とする。
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、正転突起群と反転突起群とが周方向に交互に並んで形成されており、前記正転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の正転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されており、前記反転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の反転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成され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、前記正転突起群の前記複数の突起は、延び方向の長さが夫々異なり、前記反転突起群の前記複数の突起は、延び方向の長さが夫々異なる。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記正転突起群の前記複数の突起は、より正転方向側のものが前記延び方向の長さが長くなっており、前記反転突起群の前記複数の突起は、より反転方向側のものが前記延び方向の長さが長くなっている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記正転突起群の前記複数の突起は、延び方向が夫々異なり、前記反転突起群の前記複数の突起は、延び方向が夫々異なる。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記正転突起群の前記複数の突起と、前記反転突起群の前記複数の突起とは、線対称である。
上記目的を達成するために、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、内周側から外周側へ向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、複数のリブが設けられ、前記リブは、内周側から外周側へ向かうに連れて前記スリンガの回転方向に当該リブの先端部が沿うように延びる第1リブ、および、内周側から外周側へ向かうに連れて前記スリンガの回転方向とは逆方向に当該リブの先端部が沿うように延びる第2リブが1対となって周方向へ複数並んで配置され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、前記第1リブの先端部および前記第2リブの先端部は、内周側から外周側へ向かうに連れて互いに離間する略V字状に延びている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記スリンガは、前記軸に取り付けられる円筒部を有し、前記端面リップは、前記円筒部の内周面かつ外側に向かって延びるダストリップと、前記端面リップと前記ダストリップとの間で前記円筒部の内周面かつ内側に向かって延びる中間リップとを有し、前記リブは、前記先端部とは反対側の基端部が前記中間リップまで延びて当該中間リップと一体化されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記リブは、前記端面リップにおいて、前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部から間隔を空けて形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記リブにおける前記第1リブと、当該リブと隣接する他のリブにおける前記第2リブとは、周方向に所定の距離だけ離れて配置されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記リブにおける前記第1リブと、当該リブと隣接する他のリブにおける前記第2リブとの間には、他方の側から一方の側に向かって前記スリンガの回転方向に沿うように傾斜して設けられた径方向突起が設けられている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記リブにおける1対の前記第1リブと前記第2リブとの間にも、他方の側から一方の側に向かって前記スリンガの回転方向に沿うように傾斜して設けられた径方向突起が設けられている。
上記目的を達成するために、本発明においては、軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、前記孔に嵌着される密封装置本体と、前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、前記端面リップの内周側の面には、当該内周側の面から凹んだ複数の凹状部が周方向に一定間隔毎に並んで形成され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、前記凹状部は、少なくとも先端側凹部が前記軸の回転方向に沿うように延びている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記凹状部は、前記端面リップにおいて、前記スリンガ接触部から間隔を空けて形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記凹状部は、前記密封装置における還流領域からポンプ領域に至るように、前記スリンガ接触部から前記間隔を空けて形成されている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記凹状部は、前記軸の回転方向側において隣接する前記凹状部と、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている。
本発明の一態様に係る密封装置において、前記スリンガに形成された溝はネジ溝である。
本発明に係る密封装置によれば、ポンプ作用を利用した場合であっても、軸の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
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。
<第1の実施の形態>
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に沿う断面における断面図であり、図2は、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置1は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1が適用される対象は、上記に限られない。
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に沿う断面における断面図であり、図2は、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置1は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1が適用される対象は、上記に限られない。
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(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図1参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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。
図1に示すように、密封装置1は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸52に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面(内周面22)には、複数の突起23が周方向に並んで形成されている。突起23は、後述するように、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
以下、密封装置1の密封装置本体2及びスリンガ3の各構成について具体的に説明する。
密封装置本体2において補強環10は、図1,2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、後述するハウジングの軸孔に密封装置本体2が圧入されて嵌合されて嵌着されるように形成されている。補強環10は、例えば、外周側に位置する筒状の部分である筒部11と、筒部11の外側の端部から内周側に延びる中空円盤状の部分である円盤部12と、円盤部12の内周側の端部から内側且つ内周側へ延びる円
錐筒状の環状の部分である錐環部13と、錐環部13の内側又は内周側の端部から内周側へ径方向に延びて補強環10の内周側の端部に至る中空円盤状の部分である円盤部14とを有している。補強環10の筒部11は、より具体的には、外周側に位置する円筒状又は略円筒状の部分である外周側円筒部11aと、外周側円筒部11aよりも外側及び内周側において延びる円筒状又は略筒状の部分である内周側円筒部11bと、外周側円筒部11aと内周側円筒部11bとを接続する部分である接続部11cと有している。筒部11の外周側円筒部11aは、密封装置本体2が後述するハウジングの軸孔51に嵌着された際に、密封装置本体2の軸線xと軸孔51の軸線との一致が図られるように、軸孔51に嵌め込まれる。補強環10には、略外周側及び外側から弾性体部20が取り付けられており、弾性体部20を補強している。
錐筒状の環状の部分である錐環部13と、錐環部13の内側又は内周側の端部から内周側へ径方向に延びて補強環10の内周側の端部に至る中空円盤状の部分である円盤部14とを有している。補強環10の筒部11は、より具体的には、外周側に位置する円筒状又は略円筒状の部分である外周側円筒部11aと、外周側円筒部11aよりも外側及び内周側において延びる円筒状又は略筒状の部分である内周側円筒部11bと、外周側円筒部11aと内周側円筒部11bとを接続する部分である接続部11cと有している。筒部11の外周側円筒部11aは、密封装置本体2が後述するハウジングの軸孔51に嵌着された際に、密封装置本体2の軸線xと軸孔51の軸線との一致が図られるように、軸孔51に嵌め込まれる。補強環10には、略外周側及び外側から弾性体部20が取り付けられており、弾性体部20を補強している。
弾性体部20は、図1,2に示すように、補強環10の円盤部14の内周側の端の部分に取り付けられている部分である基体部25と、補強環10の筒部11に外周側から取り付けられている部分であるガスケット部26と、基体部25とガスケット部26との間において外側から補強環10に取り付けられている部分である後方カバー部27とを有している。ガスケット部26は、より具体的には、図2に示すように、補強環10の筒部11の内周側円筒部11bに取り付けられている。また、ガスケット部26の外径は、後述する軸孔51の内周面(図5参照)の径よりも大きくなっている。このため、密封装置本体2が後述する軸孔51に嵌着された場合、ガスケット部26は、補強環10の内周側円筒部11bと軸孔51との間で径方向に圧縮され、軸孔51と補強環10の内周側円筒部11bとの間を密封する。これにより、密封装置本体2と軸孔51との間が密封される。ガスケット部26は、軸線x方向全体に亘って外径が軸孔51の内周面の径よりも大きくなっていなくてもよく、一部において外径が軸孔51の内周面の径よりも大きくなっていてもよい。例えば、ガスケット部26の外周側の面に、先端の径が軸孔51の内周面の径よりも大きい環状の凸部が形成されていてもよい。
また、弾性体部20において、端面リップ21は、軸線xを中心又は略中心として円環状に基体部25から内側(矢印a方向)に向かって延びており、密封装置1が取付対象において所望の位置に取り付けられた後述する密封装置1の使用状態において、先端部が所定の締め代(スリンガ接触部24)を持ってスリンガ3のフランジ部31に外側から接触するように形成されている。端面リップ21は、例えば、軸線x方向において内側(矢印a方向)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。つまり、図1,2に示すように、端面リップ21は、軸線xに沿う断面(以下、単に断面ともいう。)において、基体部25から内側及び外周側に、軸線xに対して斜めに延びている。端面リップ21の内周面22には、複数の突起23が設けられている。突起23の詳細については後述する。
また、弾性体部20は、ダストリップ28と中間リップ29とを有している。ダストリップ28は、基体部25から軸線xに向かって延びるリップであり、軸線xを中心又は略中心として円環状に基体部25から延びており、後述する密封装置1の使用状態において、先端部が所定の締め代を持ってスリンガ3に外周側から接触するように形成されている。ダストリップ28は、例えば、軸線x方向において外側(矢印b方向)に向かうに連れて縮径する円錐筒状の形状を有している。ダストリップ28は、使用状態において、密封対象物側とは反対側である外側からダストや水分等の異物が密封装置1の内部に侵入することの防止を図っている。ダストリップ28は、密封装置1の使用状態においてスリンガ3に接触しないように形成されていてもよい。
中間リップ29は、図2に示すように、基体部25から断面略L字型に内側に向かって延びるリップであり、軸線xを中心又は略中心として円環状に基体部25から延びており、基体部25との間に内側に向かって開放する環状の凹部を形成している。中間リップ29は、後述する密封装置1の使用状態において、スリンガ3と接触していない。中間リップ29は、使用状態において、端面リップ21のスリンガ3と接触するスリンガ接触部24を越えて密封対象物が内部に滲み入った場合に、この滲み入った密封対象物の基体部25との間に形成された凹部内への収容を図るために形成されている。中間リップ29は、後述する図8,9に示すように、軸線x方向において内側に向かうに連れて縮径する円錐筒状の形状を有していてもよい。中間リップ29は、密封装置1の使用状態においてスリンガ3に接触するように形成されていてもよい。
次いで、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図3は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図3に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数の突起23が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各突起23は、上述したように、外側(図3において下側)から内側(図3において上側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びている。つまり、各突起23は、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に傾斜して延びている。また、各突起23は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
端面リップ21において、突起23は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されている。具体的には、図3に示すように、突起23の内側(外周側)の端部である内側端23aは、スリンガ接触部24の外側(内周側)の縁部である外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している。この間隔Gは、後述する密封装置1の使用状態において、スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用が発生する領域よりも内周側の領域に、少なくとも部分的に突起23が存在するような間隔である。
また、各突起23は、図2に示すように、密封装置1の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、突起23がスリンガ3のフランジ部31の外側の面に接触しないように、突起23の内周面22からの高さ、及び間隔Gが設定されている。本実施の形態においては、突起23は、図2,3に示すように、内側端23aから端面リップ21の根元21b側の端部である外側端23bに向かって内周面22からの高さが高くなっているが、突起23の内周面22からの高さはこれに限られない。突起23は、内側端23aから外側端23bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端23aから外側端23bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、突起23は、内側端23aから外側端23bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、突起23の延び方向に直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。密封装置1の使用状態において突起23は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、突起23によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、突起23の延び方向の形状は、図3に示すように、外側端23bから内側端23aに向かって先細になる形状であってもよく、外側端23bと内側端23aとの間に亘って、延び方向に直交する方向の幅が一定の幅である形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、突起23は、内側端23aと外側端23bとの間をまっすぐに延びていてもよく、曲がって延びていてもよい。
上述のように、弾性体部20は、端面リップ21、基体部25、ガスケット部26、後方カバー部27、ダストリップ28、及び中間リップ29を有しており、各部分は一体となっており、弾性体部20は同一の材料から一体に形成されている。
上述の補強環10は、金属材から形成されており、この金属材としては、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)成形によって成形される。この架橋成形の際に、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と補強環10とが一体的に成形される。
スリンガ3は、後述する密封装置1の使用状態において軸52に取り付けられる環状の部材であり、軸線xを中心又は略中心とする円環状の部材である。スリンガ3は、断面が略L字状の形状を有しており、フランジ部31と、フランジ部31の内周側の端部に接続する軸線x方向に延びる筒状又は略筒状の筒部34とを有している。
フランジ部31は、具体的には、筒部34から径方向に延びる中空円盤状の又は略中空円盤状の内周側円盤部31aと、内周側円盤部31aよりも外周側において広がっている径方向に延びる中空円盤状の又は略中空円盤状の外周側円盤部31bと、内周側円盤部31aの外周側の端部と外周側円盤部31bの内周側の端部とを接続する接続部31cとを有している。外周側円盤部31bは、内周側円盤部31aよりも軸線x方向において外側に位置している。なお、フランジ部31の形状は、上述の形状に限られるものではなく、適用対象に応じて種々の形状とすることができる。例えば、フランジ部31は、内周側円盤部31a及び接続部31cを有しておらず、外周側円盤部31bが筒部34まで延びており筒部34に接続しており、筒部34から径方向に延びる中空円盤状の又は略中空円盤状の部分であってもよい。
スリンガ3が端面リップ21に接触する部分であるリップ接触部32は、フランジ部31において、外周側円盤部31bの外側に面する面である外側面31dに位置されている。外側面31dは径方向に広がる平面に沿う面であることが好ましい。また、図4に示すように、フランジ部31の外側面31dには、内側に凹む凹部によって溝33が形成されている。溝33は、例えばネジ溝である。この溝33により、スリンガ3が回転した際に、ポンプ作用を発生させることができる。フランジ部31の外側面31dにおいて、溝33は、リップ接触部32よりも内周側からリップ接触部32よりも外周側の領域に亘って形成されている。溝33は、外周側円盤部31bの外側面31dにおいて内周側の端部から外周側の端部まで延びて形成されていてもよく、リップ接触部32を含む外側面31dの径方向の一部の幅の領域(周面)に形成されていてもよい。また、溝33は、外周側円盤部31bの外側面31dにおいて、リップ接触部32よりも内周側に位置していてもよい。フランジ部31の外側面31dには、例えば複数の溝33が形成されており、フランジ部31の外側面31dには、図4に示すように、例えば4つのネジ状の溝33が形成されており、これら4つのネジ状の溝33は4条ネジを形成している。溝33の個数や溝33が延びて描く形状は4条ネジではなく他のものであってもよい。溝33は、例えば、円錐面に形成された螺旋状のネジ溝をこの円錐面の軸線に直交する平面に投影した際にこの平面に描かれる線に沿った形状となっている。
また、スリンガ3において、筒部34は、図2に示すように、少なくとも部分的に、円筒状又は略円筒状の部分である円筒部35を有しており、この円筒部35は軸52に嵌着可能に形成されている。つまり、円筒部35が軸52に締り嵌め可能となるように、円筒部35の内径が軸52の外周面の径よりも小さくなっている。スリンガ3は、円筒部35が軸52に締り嵌めされることにより固定されるものに限らず、筒部34において軸52に接着されて固定されるものであってもよく、他の公知の固定方法によって軸52に固定されるものであってもよい。なお、筒部34は、その全体が円筒部35によって形成されているものであってもよい。
スリンガ3は、金属材料を基材として作られており、例えば、SPCC(冷間圧延鋼)を基材とし、SPCCにリン酸塩皮膜処理が施されて防錆処理がなされて作られている。リン酸塩皮膜処理としては、例えばリン酸亜鉛皮膜処理がある。防錆性能の高いスリンガ3により、端面リップ21に対する摺動部であるリップ接触部32に錆が発生することを抑制することができ、端面リップ21の密封機能や密封性能を長く維持することができる。また、スリンガ3は防錆処理が施されているので、錆が発生して溝33の形状が変化することを抑制することができ、溝33の発揮するポンプ効果の低減を抑制することができる。スリンガ3の基材としては、ステンレス等の耐錆性、防錆性に優れている他の金属が用いられてもよい。また、スリンガ3の基材の防錆処理は、金属メッキ等の他の処理であってもよい。
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5は、密封装置1が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置1の部分拡大断面図である。ハウジング50は、例えばエンジンのフロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースであり、軸孔51は、フロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースに形成されたクランク孔である。また、軸52は、例えば、クランクシャフトである。
図5に示すように、密封装置1の使用状態において、密封装置本体2はハウジング50の軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置1の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部24において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置1の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部24において、フランジ部31のリップ接触部32にスリンガ3がリップ接触部32において摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34が摺動可能に筒部34に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置1の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸52(スリンガ3)が回転した場合にポンプ作用をもたらす。軸52(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部24及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずる領域(以下、ポンプ領域ともいう。)を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、その領域(以下、還流領域ともいう。)に留められる。
端面リップ21には、内周面22に突起23が形成されており、突起23は、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gだけ離間した位置より延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起23にぶつかり、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起23に沿って突起23の外側(内周側)の端部である外側端23b側から内側(外周側)の端部である内側端23aに導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。突起23によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
図6は、端面リップ21の突起23の作用を説明するための、端面リップ21の突起23の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図6において、破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、突起23の外周側に面する側面である側面23cにぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、突起23の側面23cに沿って内側端23aまで導かれ、内側端23aからポンプ領域に戻される。このため、突起23は、端面リップ21の内周面22において、内側端23a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましい。後述するように、ポンプ領域は軸52の回転速度によって径方向の幅が変化すると考えられる。このため、突起23の内側端23a側の一部は、軸52の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、突起23全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。
また、突起23の側面23cに当たっても、跳ね返されず、また、側面23cに沿って内側端23aまで導かれずに、側面23cを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。このため、突起23は、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接する突起23と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。図6の左側の破線で示すように、密封対象物が内側端23a側の突起23の側面23cを越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、この突起23を越えた密封対象物は、スリンガ3の回転方向側において隣接する突起23の側面23cに当たり、密封対象物を側面23cに沿って内側端23aまで導き、内側端23aからポンプ領域に戻すことができるからである。また、スリンガ3の回転方向とは反対側で隣接する突起23と軸線x方向において外周側(内側)から内周側(外側)に見て重なっていない突起23の部分に、スリンガ3の回転方向側で隣接する突起23が軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重な
るように、突起23が配列されていることが好ましい。
るように、突起23が配列されていることが好ましい。
また、上述の隣接する突起23を越えた密封対象物をポンプ領域に戻す機能を向上させるために、互いに隣接する突起23が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、突起23の延び方向(角度)や、互いに隣接する突起23の間隔(ピッチ)を調整することが好ましい。また、上述の突起23の機能を端面リップ21が周方向において均等に有するように、突起23は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
このように、密封装置1においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を突起23によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このように、密封装置1によれば、端面リップ21に形成された突起23により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に用いることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、突起23はスリンガ3に接触しておらず、密封装置1によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部24及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置1の外部に滲み出ることがある。
本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を突起23によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物を突起23によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、突起23により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。
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、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第1の実施の形態に係る密封装置1によれば、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。この空気は、端面リップ21の内周面22の突起23と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、突起23の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。かくして、密封装置1によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、突起23により生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
次いで、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1の評価試験結果について説明する。本発明者は、上記本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1を作製し(試験例1~3)、この密封装置1の密封性能の評価試験を行った。図7は、この評価試験の結果を示すグラフを示す図である。なお、本評価試験においては、密封装置1のスリンガ3に換えてフランジ部31の外周側円盤部31bを有する平板状の円盤状のスリンガを用いた。また、試験例1~3を評価試験用の擬似ハウジング及び擬似軸に取り付けて試験を行った。
試験例1においては、締め代を1.7mmとした。締め代は、端面リップ21のスリンガ接触部24の端面リップ21の内周面22に沿った軸線x方向における幅である。試験
例2においては、締め代を2.5mmとした。試験例3においては、締め代を3.3mmとした。
例2においては、締め代を2.5mmとした。試験例3においては、締め代を3.3mmとした。
また、比較例として、試験例1~3の端面リップ21から突起23を取り除いた、突起23を有しない端面リップを有する密封装置を作製した(比較例1~6)。比較例1においては、締め代を1.7mmとし、比較例2においては、締め代を2.0mmとし、比較例3においては、締め代を2.3mmとし、比較例4においては、締め代を2.5mmとし、比較例5においては、締め代を2.7mmとし、比較例6においては、締め代を3.3mmとした。
評価試験においては、密封対象物を潤滑油とし、各密封装置(試験例1~3、比較例1~6)を6000rpm、7000rpm、8000rpmの回転速度で夫々24時間回転させた。密封性能の評価は、評価試験後のスリンガ接触部24及びリップ接触部32から内部側への油の滲みの状態を視認することにより行った。
上記評価試験から図7に示すような結果が得られた。図7において、ひし形のマーカーは試験例1~3の評価結果を表しており、丸形のマーカーは比較例1~6の評価結果を表している。各マーカーに関して、塗潰しマーカーは潤滑油の滲みが視認された密封装置を表しており、白抜きマーカーは潤滑油の滲みが視認されなかった密封装置を表している。
図7から分かるように、比較例1(締め代1.7mm)は、7000,8000rpmの回転速度で軸52が回転される場合に潤滑油を密封することができないことが分かった。比較例2(締め代2.0mm)は、7000,8000rpmの回転速度で軸52が回転される場合に潤滑油を密封することができないことが分かった。比較例3(締め代2.3mm)は、8000rpmの回転速度で軸52が回転される場合に潤滑油を密封することができないことが分かった。比較例4~6(締め代2.5mm、2.7mm、3.3mm)は、6000,7000,8000rpmの回転速度で軸52が回転されても潤滑油を密封することができることが分かった。このように、端面リップに突起が形成されていない密封装置(比較例1~6)は、締め代が小さい(1.7mm,2.0mm,2.3mm)場合、軸52の回転速度が高速になると密封対象物が滲み出てきてしまうことが分かった。
一方、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1(試験例1~3)においては、締め代が1.7mm(試験例1)、2.5mm(試験例2)、3.3mm(試験例3)のいずれの密封装置も、8000rpmの高回転速度で軸52が回転されても潤滑油を密封することができることが分かった。このように、端面リップ21に突起23が形成されている本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1は、軸52が高回転速度で回転されても、締め代の大きさに拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができることが分かった。
このように、本評価試験からも、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1は、スリンガ3によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができることが分かる。
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態係る密封装置5について図面を参照しながら説明する。本発明の第2の実施の形態に係る密封装置5は、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1に対して、弾性体部の形態が異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1に対して同一の又は類似する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。
以下、本発明の第2の実施の形態係る密封装置5について図面を参照しながら説明する。本発明の第2の実施の形態に係る密封装置5は、本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1に対して、弾性体部の形態が異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1に対して同一の又は類似する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。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る密封装置5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り、図9は、密封装置5の軸線xに沿う断面の一部を拡大し
て示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置5は、上述の密封装置1と同様に、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置である。
て示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置5は、上述の密封装置1と同様に、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置である。
図8,9に示すように、密封装置5は、上述の密封装置1の密封装置本体2に対応する密封装置本体6と、スリンガ3とを備えている。密封装置本体6は、補強環10と、補強環10に取り付けられている弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部60とを備えている。弾性体部60は、上述の密封装置1の弾性体部20に対して、突起の形態が異なり、上述の弾性体部20の突起23とは異なる突起61を有している。
弾性体部60において、端面リップ21の内周面22には、図10に示すように、複数の突起61が周方向に並んで形成されている。突起61は、突起23と同様に、後述するように、外側から内側に向かって軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
図10,11に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数の突起61が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各突起61は、上述したように、外側(図10,11において下側)から内側(図10,11において上側)に向かって軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びている。つまり、各突起61は、基体部25側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に傾斜して延びている。また、各突起61は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまり端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
端面リップ21において、突起61は、上述の突起23と同様に、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、突起61の内側(外周側)の端部である内側端61aは、スリンガ接触部24の外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している(図3参照)。また、突起61は、端面リップ21の内周面22に沿って中間リップ29まで延びており、突起61の外側(内周側)の端部である外側端61bは、中間リップ29の外周側の面である外周面29aに接続している。
また、各突起61は、後述するように、上述の密封装置1の突起23と同様に、密封装置5の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、突起61がスリンガ3のフランジ部31の外側の面に接触しないように、突起61の内周面22からの高さ、及び間隔Gが設定されている。本実施の形態においては、突起61は、図9,11に示すように、内側端61aから外側端61bに向かって内周面22からの高さが高くなっている。また、突起61は、外側端61bにおいて中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅全体に亘って延びており、突起61の外側端61bは、中間リップ29の根元から先端29bまで延びている。
上述のように、突起61は、端面リップ21の内周面22において、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gだけ離間した位置から中間リップ29の外周面29aまでリブ状に形成されており、周方向に面する面である側面61c,61dが端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている。側面61c,61dは、内周面22に直交しておらず傾斜して延びていてもよく、例えば、側面61cは内周面22側に傾斜していてもよい。側面61cと側面61dとは互いに平行に又は略平行に延びており、突起61のスリンガ3側の面を形成する端面61eは、平面状に又は略平面状に延びている。端面61eは、図11に示すように、内側端61aにおいて端面リップ21の内周面22に滑らかに接続するように、内側端61a側の部分の形状が設定されている。例えば、端面61eは、内側端61a側の部分が他の部分から屈曲又は湾曲している。
突起61の内周面22からの高さは上記具体的な形状に限られない。突起61は、内側端61aから外側端61bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端61aから外側端61bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。このため、突起61は、外側端61bにおいて中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅全体に亘って延びていなくてもよく、中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅の一部に亘って延びていてもよい。また、突起61は、内側端61aから外側端61bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、突起61の延び方向に直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。密封装置5の使用状態において突起61は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、突起61によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、突起61の延び方向の形状は、上述の突起23と同様に(図3参照)、外側端61bから内側端61aに向かって先細になる形状であってもよく、外側端61bと内側端61aとの間に亘って、延び方向に直交する方向の幅が延び方向に向かって変化する形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、突起61は、内側端61aと外側端61bとの間をまっすぐ延びていてもよく、曲がって延びていてもよい。
次いで、上述の構成を有する密封装置5の作用について説明する。図12は、密封装置5が取付対象としてのハウジング50及び軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置5の部分拡大断面図である。密封装置5は使用状態において、上述の密封装置1と同様に取り付けられ、密封装置本体6とスリンガ3とが上述の密封装置本体2とスリンガ3との間の相対位置と同様な位置関係となっている。
端面リップ21において突起61は、突起23と同様に、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置より延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、本実施の形態においても、突起61は上述の本発明の第1の実施の形態における突起23と同様に作用し(図6参照)、還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起61の外周側に面する側面である側面61cにぶつかり跳ね返され、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起61の側面61cに沿って突起61の外側端61b側から内側端61aに導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。突起61によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
突起61は、突起23と同様に、端面リップ21の内周面22において、内側端61a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましく、内側端61a側の一部が軸52の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、突起61全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。また、突起61は、突起23と同様に、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接する突起61と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。また、スリンガ3の回転方向とは反対側で隣接する突起61と軸線x方向において外周側(内側)から内周側(外側)に見て重なっていない突起61の部分に、スリンガ3の回転方向側で隣接する突起61が軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように、突起23が配列されていることが好ましい。また、互いに隣接する突起61が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、突起61の延び方向(角度)や、互いに隣接する突起61の間隔(ピッチ)を調整することが好ましく、また、突起61は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
密封装置5においては、密封装置1と同様に、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を突起61によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。このように、密封装置5によれば、端面リップ21に形成された突起61により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に用いることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、突起61はスリンガ3に接触しておらず、密封装置5によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、密封装置5は、上述の密封装置1と同様の効果を奏することができる。
このように、本発明の第2の実施の形態に係る密封装置5によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第2の実施の形態に係る密封装置5によれば、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。この空気は、端面リップ21の内周面22の突起61と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、突起61の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。
特に、突起61は、中間リップ29の外周面29aに到達するほど長く形成されているため、空気の流れが第1の実施の形態における突起23の場合よりも強くなり、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一段と効果的に発揮する。かくして、密封装置5によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、突起61によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
以上、本発明の好適な第1および第2の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第1および第2の実施の形態に係る密封装置1,5に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許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。また、例えば、上記第1および第2の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。
突起23の先端部分(内側端23a側の部分)の延び方向の形状は、図3に示すように、先端(内側端23a)に向かうに連れて細くなる形状(先細形状)となっているが、突起23の先端部分の延び方向形状は、この先細形状に限られず、図13に示すように、側面23cと側面23cの反対側の側面23dとが平行又は略平行に延びており、先端が尖っていない形状になっていてもよい。また、図13の変形例においては、突起23の先端は、突起23の延び方向に面する面を有しているが、突起23の先端は、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状であってもよい。突起23の先端の形状は、先細となっている方が、または、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状となっている方が、突起23をスリンガ3に接触させずにより端面リップ21の先端21a側に延ばせる点で好ましく、また、成形性において好ましい。
また、突起23の延び方向に直交する断面の形状は、図14(a)~(d)に示すように種々の形状とすることができる。上述の第1の実施の形態に係る密封装置1においては、突起23の断面形状は、図14(a)に示すように三角形となっているが、突起23の断面形状は、戻される密封対象物が当たる側面23cが少なくとも部分的に端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている形状であってもよい。突起23の断面形状は、例えば図14(b)に示すように、側面23cが内周面22に直交又は略直交する直角三角形又は略直角三角形である。また、突起23の断面形状は、例えば図14(c)に示すように、側面23c,23dの端面リップ21側の部分が内周面22に直交する又は略直交する五角形である。また、突起23の断面形状は、例えば図14(d)に示すように、側面23c,23dが内周面22に直交する又は略直交する四角形である。図14(b)~(d)に示す変形例に係る突起23によれば、密封対象物が突起23を乗り越えることを抑制でき、より効率的に密封対象物をポンプ領域側に戻すことができる。ま
た、図14(b)~(d)に示す変形例に係る突起23によれば、図14(a)に示す三角形の断面形状の突起23と同じ高さ(端面リップ21の内周面22に直交する方向の高さ)の突起を、より小さい横幅(突起23の延び方向に直交する方向の幅)で得ることができ、端面リップ21に配設可能な突起23の数を多くすることができる。
た、図14(b)~(d)に示す変形例に係る突起23によれば、図14(a)に示す三角形の断面形状の突起23と同じ高さ(端面リップ21の内周面22に直交する方向の高さ)の突起を、より小さい横幅(突起23の延び方向に直交する方向の幅)で得ることができ、端面リップ21に配設可能な突起23の数を多くすることができる。
本発明の第2の実施の形態に係る密封装置5において、突起61のスリンガ3に面する面(端面61e)は、図10,11に示すように、平面状となっているが、端面61eは、曲面状であってよく、突起23のようにスリンガ3側に尖った形状であってもよく、種々の形状であってよい。突起61も、図14(a)~(c)に示すような断面形状であってもよい。
また、突起23,61は、螺旋状に延びているとしたが、端面リップ21の内周面22上で種々の形状を形成するように延びており、端面リップ21の内周面22上に螺旋状に配設されていてもよい。また、突起23,61の夫々の側面23c,23d及び側面61c,61dは、平面状であってもよく、曲面状であってもよい。
スリンガ3の有する溝33は、上述のように、図4に示すネジ(4条ネジ)形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図15(a)に示すように、内周側から外周側に向かって軸線xを中心又は略中心として放射状に延びる溝であってもよく、また、図15(b)に示すように、周方向に傾いて延びる溝であってもよい。
密封装置1,5において、弾性体部20,60は、ダストリップ28及び中間リップ29を有しているとしたが、弾性体部20,60は、ダストリップ28及び中間リップ29を有していなくてもよく、ダストリップ28及び中間リップ29のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、第1および第2の実施の形態に係る密封装置1,5は、エンジンのクランク孔に適用されるものとしたが、本発明に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
<第3の実施の形態>
図16は、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300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り、図17は、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300が適用される対象は、上記に限られない。
図16は、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300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り、図17は、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300が適用される対象は、上記に限られない。
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図16参照)方向(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図16参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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16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。
図16に示すように、密封装置300は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面(内周面22)には、複数の突起123が周方向に並んで形成されている。突起123は、後述するように、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
以下、密封装置300の密封装置本体2及びスリンガ3の各構成について具体的に説明する。
密封装置本体2において補強環10は、図16,17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、後述するハウジングの軸孔51に密封装置本体2が圧入されて嵌合されて嵌着されるように形成されている。補強環10は、第1の実施の形態における密封装置1の補強環10と同じであるため、ここではその説明を省略する。
弾性体部20においても、第1の実施の形態における密封装置1の弾性体部20と同じ基本構成であるため、ここではその説明を省略し、異なる部分について説明する。
また、弾性体部20において、端面リップ21は、軸線xに沿う断面(以下、単に断面ともいう。)において、基体部25から内側及び外周側に、軸線xに対して斜めに延びている。端面リップ21の内周面22には、複数の突起123が設けられている。突起123の詳細については後述する。
また、弾性体部20は、ダストリップ28と中間リップ29とを有している。ダストリップ28および中間リップ29についても、第1の実施の形態における弾性体部20のダストリップ28および中間リップ29と同じであるため、ここではその説明を省略する。
次いで、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図18は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図18に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数の突起123が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各突起123は、本体部123bdおよび先端部123ptを備えている。本体部123bdは、上述したように、外側(図18において下側)から内側(図18において上側)に向かって延びる部分である。先端部123ptは、本体部123bdの所定位置で屈曲され、後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に沿うようにかつ先細状に延びた部分である。つまり、各突起123の先端部123ptは、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に沿うように傾斜して延びている。
また、各突起123は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
具体的には、図18に示すように、突起123の先端部123ptの内側(外周側)の端部である内側端123aは、スリンガ接触部24の外側(内周側)の縁部である外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している。この間隔Gは、後述する密封装置300の使用状態において、スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用が発生する領域よりも内周側の領域に、少なくとも部分的に突起123が存在するような間隔である。
また、各突起123は、図17に示すように、密封装置300の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、突起123がスリンガ3のフランジ部31の外側の面である外側面31dと接触しないように、突起123の内周面22からの高さ、及び間隔Gが設定されている。本実施の形態においては、突起123は、図17,18に示すように、先端部123ptの内側端123aから端面リップ21の根元21b側の本体部123bdの端部である外側端123bに向かって内周面22からの高さが次第に高くなっているが、突起123の内周面22からの高さはこれに限られない。突起123は、内側端123aから外側端123bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端123aから外側端123bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、突起123は、内側端123aから外側端123bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、突起123の本体部123bdおよび先端部123ptの延び方向と直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や逆U字状等の形状である。密封装置300の使用状態において突起123は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、突起123によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、突起123の本体部123bdの延び方向の形状は、図18に示すように、外側端123bから図中上方に向かって真っ直ぐかつ先細形状に延び、先端部123ptの延び方向の形状は本体部123bdの所定位置で屈曲された後に軸52(スリンガ3)の回転方向に沿うように真っ直ぐかつ先細状に延びている。
具体的には、突起123の本体部123bdは、端面リップ21の内周面22において、軸線xとはほぼ垂直であり外側(図18において下側)から内側(図18において上側)に向かう仮想線GLに対して傾斜角度αだけ僅かに傾斜した状態で設けられている。ただし、傾斜角度αは仮想線GLを基準として0度乃至45度以下の任意の角度であってよい。本体部123bdは、外周側に面する側面である側面123bdcを有し、この側面123bdcが密封対象物の侵入を抑制する面として機能する。
一方、先端部123ptは、本体部123bdの先端側の屈曲点kpから軸52(スリンガ3)の回転方向に沿うような所定角度で屈曲されており、仮想線GLに対して傾斜角度βだけ傾斜した状態で端面リップ21の内周面22に設けられている。この場合、傾斜角度βは傾斜角度αよりも大きく(β>α)、すなわち、本体部123bdに対して先端部123ptは、傾斜角度β-α度だけ傾斜されている。ここで傾斜角度βは、90度>β>αであればよい。つまり、先端部123ptの内側端123aが僅かでも内側端123aへ向かっていればよい。先端部123ptは、外周側に面する側面である側面123ptcを有し、この側面123ptcが密封対象物の侵入を抑制する面として機能する。
また、突起123においては、本体部123bdおよび先端部123ptがほぼ同じ長さとなる位置に設定された屈曲点kpから先端部123ptが屈曲されている。ただし、これに限らず、本体部123bdよりも先端部123ptの方が長くなっていてもよく、また、本体部123bdよりも先端部123ptの方が短くなっていても良い。なお、複数の突起123における複数の先端部123ptは、内周側から外周側に見て部分的に重なっている。
さらに、突起123の本体部123bdは、外側端123bの側において内周面22からの高さが最も高く、そこから先端部123pt、更に内側端123aの側へ向かって次第にその高さが低くなっている。
因みに、突起123の先端部123ptは、先細形状となっている方が、または、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状となっている方が、突起123をスリンガ3に接触させずにより端面リップ21の先端21a側に延ばせる点で好ましく、また、成形性において好ましい。
上述のように、弾性体部20は、端面リップ21、基体部25、ガスケット部26、後方カバー部27、ダストリップ28、及び中間リップ29を有しており、弾性体部20は各部分が同一の材料から一体に形成されている。
スリンガ3は、後述する密封装置300の使用状態において軸に取り付けられる環状の部材であり、第1の実施の形態における密封装置1のスリンガ3と同じであるため、ここではその説明を省略する。
次いで、上述の構成を有する密封装置300の作用について説明する。図19は、密封装置300が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置300の部分拡大断面図である。この場合、突起123の本体部123bdおよび先端部123ptの側方が見えている。ハウジング50は、例えばエンジンのフロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースであり、軸孔51は、フロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースに形成されたクランク孔である。また、軸52は、例えば、クランクシャフトである。
図19に示すように、密封装置300の使用状態において、密封装置本体2は軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置300の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部24において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置300の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部24において、フランジ部31のリップ接触部32に摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34の内周面と摺動可能に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置300の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸52(スリンガ3)が回転した場合にポンプ作用をもたらす。軸52(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部24及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずるポンプ領域を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、還流領域に留められる。
端面リップ21の内周面22には、突起123がスリンガ3の回転方向に沿うように交互に形成されている、この突起123は、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置より内周側へ向かって略L字状に延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起123の本体部123bdおよび先端部123ptにぶつかり、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起123の本体部123bdおよび先端部123ptに沿って突起123の外側(内周側)の端部である外側端123b側から内側(外周側)の端部である内側端123aに向かって導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。突起123によってポンプ領域に導かれた密封対象物は、溝33のポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
図20は、端面リップ21の突起123の作用を説明するための、端面リップ21の突起123の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図20において、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、突起123の先端部123ptの側面123ptcにぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、破線や点線で示されるように、突起123の本体部123bdの側面123bdcや先端部123ptの側面123ptcに沿ってポンプ領域に戻される。このため、突起123は、端面リップ21の内周面22において、先端部123ptの内側端123a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましい。ポンプ領域は軸52の回転速度によって径方向の幅が変化すると考えられるため、突起123の内側端123a側の一部は、軸52の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、突起123全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。
また、突起123の先端部123ptの側面123ptcに当たっても跳ね返されず、また、破線で示されるように、先端部123ptの側面123ptcを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。このため、突起123は、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接する突起123と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。密封対象物が突起123の先端部123ptの側面123ptcを越えて端面リップ21の根元21b側へ更に流れても、この先端部123ptの側面123ptcを越えた密封対象物は、スリンガ3の回転方向側において隣接する突起123の本体部123bdの側面123bdcに当たり、密封対象物を本体部123bdの側面123bdcから先端部123ptの側面123ptcに沿ってポンプ領域に戻すことができるからである。
さらに、端面リップ21の内周面22に侵入する密封対象物の侵入角度がスリンガ回転方向と平行に近くなるに連れ、突起123の先端部123ptの側面123ptcを超えた密封対象物が、スリンガ3の回転方向側に隣接した突起123の先端部123ptの側面123ptc、更にその隣に隣接した突起123の先端部123ptの側面123ptcに順次当たり、……、最終的には突起123の先端部123ptの側面123ptcに沿って密封対象物を内側端123aまで導く。この場合、端面リップ21は、複数の突起123により数段階に分けて密封対象物の進行速度を遅くしながらポンプ領域に戻すことができる。このように密封対象物の侵入角度がスリンガ回転方向と平行に近くなるほど、突起123の先端部123pt、本体部123bdの双方に対して複数回衝突した後にポンプ領域に戻すことになるので、寒流領域の密封対象物をポンプ領域へ一層確実に戻すことができる。
また、上述したように互いに隣接する突起123により密封対象物をポンプ領域に戻す機能を向上させるために、突起123が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、突起123の延び方向(角度)や、互いに隣接する突起123間の間隔(ピッチ)を調整することが好ましい。また、上述の突起123の機能を端面リップ21が周方向において均等に有するように、突起123は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
なお、図21(A)に示すように、途中で折り曲げられておらず真っ直ぐに伸びている突起123sの場合、密封対象物F1をポンプ領域へ効果的に戻すためには、多くの個数の突起123sを図のような所定の傾斜角度で配置する必要がある。しかしながら、突起123sは端面リップ21の根元21b側へ向かうに連れて次第に太くなっているため、このように傾斜して配置すると突起123s同士のピッチP1が広くなる一方で接触し易くなるため、当該突起123sの個数を増やすことができない。
図21(B)に示すように、突起123sの個数を増やすためには、径方向(cd方向)に対して当該突起123sの傾斜角度を出来るだけ無くし、内周側(d方向)から外周側(c方向)へ向かって突起123sを立てた状態にすればピッチP2が短くなって良いが、この場合は逆に密封対象物F1が突起123sの特に高さの低い先端部123sptに対して垂直に近い角度でぶつかることになるので、密封対象物F1が突起123sの先端部123sptを乗り越え易くなり、ポンプ領域へ密封対象物F1を効果的に戻せなくなってしまう。
そこで、図21(C)に示すように、本発明の突起123のように、本体部123bdを出来るだけ径方向(cd方向)に沿うように狭いピッチP2で配置し、先端部123ptだけを当該本体部123bdに対して所定の傾斜角度βだけ傾斜させるようにした。これにより、端面リップ21では、突起123の個数を極力増加させることができるとともに、傾斜した先端部123ptにより密封対象物F1をポンプ領域へ効果的に戻すことができ、かくして、突起123の個数の増大と密封対象物F1の戻し効果の向上という相反する2つの効果を同時に実現することができる。
このように、密封装置300においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を複数の突起123によりポンプ領域に効果的に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。かくして、密封装置300によれば、端面リップ21に形成された複数の突起123により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に発揮させることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、突起123はスリンガ3に接触しておらず、密封装置300によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部24及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置300の外部に滲み出ることがある。
本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を複数の突起123によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物を複数の突起123によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、複数の突起123により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。
このように、本発明の第3の実施の形態に係る密封装置300によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第3の実施の形態に係る密封装置300においても、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。この空気は、端面リップ21の内周面22の突起123と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、突起123の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。かくして、密封装置300によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、突起123によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
以上、本発明の好適な第3の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第3の実施の形態に係る密封装置300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。また、例えば、上記第3の
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。
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。
また、突起123の延び方向に直交する断面の形状は、図14(a)~(d)に示したように種々の形状とすることができる。上述の第3の実施の形態に係る密封装置300において、突起123の断面形状は、三角形となっているが、突起123の本体部123bdおよび先端部123ptの断面形状は、戻される密封対象物が当たる側面123bdcおよび123ptcが少なくとも部分的に端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている形状であってもよい。すなわち、突起123の断面形状は、直角三角形又は略直角三角形であったり、略五角形であったり、略四角形であってもよい。
突起123の延び方向の形状は、図18に示したように、本体部123bdおよび先端部123ptを備えた略L字形状を有しているが、これに限られず、図22に示すように、突起163では、先端部163ptに加えて本体部163bdが端面リップ21の根元21bと中間リップ29との接合部分の近傍まで延びていてもよい。これら複数の突起163における複数の先端部163ptについても、内周側から外周側に見て部分的に重なっていることが望ましい。
この突起163の本体部163bdは、断面形状が三角形であり、内周側から外周側へ向かって同じ高さを有し、同一の断面積を維持している。ただし、これに限らず、本体部163bdは、断面形状が四角形やその他種々の断面形状であっても良く、また、内周側から外周側へ向かうに連れて次第に高さが低くなり、かつ、先細形状であってもよい。
第3の実施の形態に係る密封装置300においては、端面リップ21の内周面22に、複数の突起123が配列されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図23に示すように、端面リップ21の内周側から外周側へ向かって当該外周側へ凸状に膨らみ、軸52(スリンガ3)の回転方向に沿うように本体部173bdから先端部173ptに向かってカーブし、湾曲状に延びた複数の突起173が配列されていてもよい。この突起173においても、先端部173ptが軸52(スリンガ3)の回転方向に沿うように延びている。なお、この場合も、内周側から外周側に見て複数の突起173における複数の先端部173pt同士が交互に一部重なるように配列されている。この場合、第3の実施の形態における突起123よりも当該突起173の方が本体部173bdおよび先端部173ptの湾曲状の曲面に沿って滑らかかつ円滑に密封対象物のポンプ領域に戻すことができる。
また、実施の形態に係る密封装置300においては、端面リップ21の内周面22に、複数の突起123が配列されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図24に示すように、内周側の基端部183fd、先端側の先端部183tp、基端部183fdと先端部183tpとを滑らかな曲線で結ぶ本体部183bdとが一体化された略S字形状の複数の突起183が配列されているようにしてもよい。この突起183においても、軸52(スリンガ3)の回転方向に少なくとも先端部183tpが沿うように延びている。なお、この場合も、内周側から外周側に見て複数の突起183における複数の先端部183pt同士が交互に一部重なるように配列されている。この場合、基端部183fdと本体部183bdとにより内周側に凹んだ凹部183pが形成され、この凹部183pにおいて密封対象物を受け止めながら突起183の曲面に沿って滑らかかつ円滑に当該密封対象物をポンプ領域に戻すことができる。
また、スリンガ3の有する溝33は、上述のように、図4に示したようなネジ(4条ネジ)形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図15(a)に示したように、内周側から外周側に向かって軸線xを中心又は略中心として放射状に延びる溝であってもよく、また、図15(b)に示したように、周方向に傾いて延びる溝であってもよい。
密封装置300において、弾性体部20は、ダストリップ28及び中間リップ29を有しているとしたが、弾性体部20は、ダストリップ28及び中間リップ29を有していなくてもよく、ダストリップ28及び中間リップ29のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、第3の実施の形態に係る密封装置300は、エンジンのクランク孔に適用されるものとしたが、本発明に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
<第4の実施の形態>
図25は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400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り、図26は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。第4の実施の形態に係る密封装置400は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400が適用される対象は、上記に限られない。
図25は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400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り、図26は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。第4の実施の形態に係る密封装置400は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400が適用される対象は、上記に限られない。
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図26参照)方向(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図26参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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26の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図26の矢印d方向)を内周側とする。
図26に示すように、密封装置400は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面(内周面22)には、複数のメイン突起223が周方向に並んで形成されている。メイン突起223は、後述するように、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
なお、密封装置400の密封装置本体2及びスリンガ3の基本的な構成については、第1の実施の形態における密封装置1の密封装置本体2及びスリンガ3と同じであるため、ここでは説明を省略し、異なる構成を有する点について説明する。
次いで、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図27は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図27に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数のメイン突起223が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各メイン突起223は、上述したように、外側(図27において下側)から内側(図27において上側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びている。つまり、各メイン突起223は、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に傾斜して延びている。
また、各メイン突起223は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
端面リップ21において、メイン突起223は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されている。具体的には、図27に示すように、メイン突起223の内側(外周側)の端部である内側端223aは、スリンガ接触部24の外側(内周側)の縁部である外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している。この間隔Gは、後述する密封装置1の使用状態において、スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用が発生する領域よりも内周側の領域に、少なくとも部分的にメイン突起223が存在するような間隔である。
また、各メイン突起223は、図26に示すように、密封装置400の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、メイン突起223がスリンガ3のフランジ部31の外側の面である外側面31dと接触しないように、メイン突起223の内周面22からの高さ、及び間隔Gが設定されている。第4の実施の形態においては、メイン突起223は、図26,27に示すように、内側端223aから端面リップ21の根元21b側の端部である外側端223bに向かって内周面22からの高さが高くなっているが、メイン突起223の内周面22からの高さはこれに限られない。メイン突起223は、内側端223aから外側端223bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端223aから外側端223bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、メイン突起223は、内側端223aから外側端223bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、メイン突起223の延び方向と直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。密封装置400の使用状態においてメイン突起223は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、メイン突起223によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、メイン突起223の延び方向の形状は、図27に示すように、外側端223bから内側端223aに向かって先細になる形状である。ただし、これに限るものではなく、外側端223bと内側端223aとの間に亘って、延び方向と直交する方向の幅が一定の幅である形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、メイン突起223は、スリンガ3の回転方向に沿って内側端223aと外側端223bとの間をまっすぐに延びていてもよく、または僅かにカーブしたような湾曲状に延びていてもよい。因みに、メイン突起223の先端の形状は、先細となっている方が、または、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状となっている方が、メイン突起223をスリンガ3に接触させずにより端面リップ21の先端21a側に延ばせる点で好ましく、また、成形性において好ましい。
さらに、端面リップ21の内周面22には、複数のメイン突起223に加えてサブ突起233が形成されている。具体的には、複数のメイン突起223の間には、当該メイン突起223と同一形状を有するが、当該メイン突起223よりも全長の短いサブ突起233が配列されている。すなわち、サブ突起233は、メイン突起223と同様に、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。サブ突起233は、メイン突起223とほぼ同じ外径を有しているが、当該メイン突起223よりも僅かに大きな外径であってもよく、また、僅かに小さな外径であってもよい。また、サブ突起233は、メイン突起223と同様に、内側端233aと外側端233bとの間をまっすぐに延びていてもよく、湾曲状に延びていてもよい。すなわち、メイン突起223が内側端223aと外側端223bとの間をまっすぐに延びているのに対し、サブ突起233が内側端233aと外側端233bとの間を曲がって延びていてもよい。またはその逆であってもよい。
サブ突起233は、複数のメイン突起223の間に1つ配置されており、スリンガ3の回転方向に対してメイン突起223、サブ突起233、メイン突起223、サブ突起233、……、のように交互に配列されている。ただし、サブ突起233は、複数のメイン突起223の間に2つ以上配置されていてもよく、任意の数が配置されていてもよい。因みに、サブ突起233は、メイン突起223よりも全長が短いため、メイン突起223の外側端223b側ではスリンガ3の回転方向に対してサブ突起233が存在せずにメイン突起223だけが連続している状態となる。なお、サブ突起233の先端の形状についても、先細となっている方が、または、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状となっている方が、サブ突起233をスリンガ3に接触させずにより端面リップ21の先端21a側に延ばせる点で好ましく、また、成形性において好ましい。スリンガ3は、第1の実施の形態における密封装置1のスリンガ3と同じであるため、ここではその説明を省略する。
次いで、上述の構成を有する密封装置400の作用について説明する。図28は、密封装置400が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置400の部分拡大断面図である。この場合、メイン突起223だけが見えているが、サブ突起233はメイン突起223に隠れて見えていないだけである。ハウジング50は、例えばエンジンのフロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースであり、軸孔51は、フロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースに形成されたクランク孔である。また、軸52は、例えば、クランクシャフトである。
図28に示すように、密封装置400の使用状態において、密封装置本体2は軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置400の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部24において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置400の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部24において、フランジ部31のリップ接触部32に摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34の内周面と摺動可能に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置400の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸52(スリンガ3)が回転した場合にポンプ作用をもたらす。軸52(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部24及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずるポンプ領域を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、還流領域に留められる。
端面リップ21には、内周面22にメイン突起223およびサブ突起233がスリンガ3の回転方向に沿って交互に形成されており、メイン突起223およびサブ突起233は、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置より内周側へ向かって延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まる密封対象物はメイン突起223およびサブ突起233にぶつかり、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物はメイン突起223およびサブ突起233に沿ってメイン突起223およびサブ突起233の外側(内周側)の端部である外側端223b側および外側端233b側から内側(外周側)の端部である内側端223aおよび内側端233aに導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。メイン突起223およびサブ突起233によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
図29は、端面リップ21のメイン突起223およびサブ突起233の作用を説明するための、端面リップ21のメイン突起223およびサブ突起233の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図29において、破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、メイン突起223のみならずサブ突起233の外周側に面する側面である側面223cおよび側面233cにぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、破線や点線で示されるように、メイン突起223およびサブ突起233の側面223cおよび側面233cに沿って内側端223aおよび内側端233aまで導かれ、内側端223aおよび内側端233aからポンプ領域に戻される。このため、メイン突起223は、端面リップ21の内周面22において、内側端223a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましい。また、サブ突起233においても、端面リップ21の内周面22において、当該サブ突起233の全部または内側端233a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましい。ポンプ領域は軸の回転速度によって径方向の幅が変化すると考えられるため、メイン突起223の内側端223a側の一部や、サブ突起233の内側端233a側の一部は、軸の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、メイン突起223全体およびサブ突起233全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。
また、メイン突起223の側面223cやサブ突起233の側面233cに当たっても、跳ね返されず、また、側面223cおよび側面233cに沿って内側端223aおよび内側端233aまで導かれずに、破線で示されるように、側面223cおよび側面233cを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。このため、メイン突起223およびサブ突起233は、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接するサブ突起233およびメイン突起223と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。図29の左側の破線で示すように、密封対象物が内側端233a側のサブ突起233の側面233cを越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、このサブ突起233を越えた密封対象物は、スリンガ3の回転方向側において隣接するメイン突起223の側面223cに当たり、密封対象物を側面223cに沿って内側端223aまで導き、内側端223aからポンプ領域に戻すことができるからである。さらに、このメイン突起223の側面223cを超えた密封対象物が存在する場合であっても、その隣に隣接したメイン突起223の側面223cに当たり密封対象物を当該側面223cに沿って内側端223aまで導くので、この場合、3段階に分けて密封対象物の進行速度を遅くしながらポンプ領域に戻すことができる。ただし、密封対象物の侵入角度がスリンガ回転方向と平行に近ければ、サブ突起233およびメイン突起223の双方に対して複数回衝突することになるので、密封対象物がポンプ領域から還流領域側に滲み出るような事態を一層確実に回避することができる。
また、上述したように互いに隣接するメイン突起223およびサブ突起233により密封対象物をポンプ領域に戻す機能を向上させるために、メイン突起223およびサブ突起233が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、メイン突起223およびサブ突起233の延び方向(角度)や、互いに隣接するメイン突起223およびサブ突起233間の間隔(ピッチ)を調整することが好ましい。また、上述のメイン突起223およびサブ突起233の機能を端面リップ21が周方向において均等に有するように、メイン突起223およびサブ突起233は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
このように、密封装置400においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物をメイン突起223およびサブ突起233によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このように、密封装置400によれば、端面リップ21に形成されたメイン突起223およびサブ突起233により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に発揮させることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、メイン突起223およびサブ突起233はスリンガ3に接触しておらず、密封装置1によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部24及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置400の外部に滲み出ることがある。
本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物をメイン突起223およびサブ突起233によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物をメイン突起223およびサブ突起233によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、メイン突起223およびサブ突起233により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。
このように、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第4の実施の形態に係る密封装置400においても、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。この空気は、端面リップ21の内周面22のメイン突起223およびサブ突起233と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、メイン突起223およびサブ突起233の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。
特に、メイン突起223に加えてサブ突起233が設けられているため、メイン突起223だけの場合に比べて空気の流れが更に強くなり、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一段と効果的に発揮される。かくして、密封装置400によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、メイン突起223およびサブ突起233によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
なお、密封装置400において、メイン突起223だけを用いて密封対象物の滲み出しを抑制する効果を高めるためには、メイン突起223の本数を増加させればよいが、隣接するメイン突起223同士が接触しない範囲で本数を増加させることが限界である。しかしながら、密封装置400では、メイン突起223が先細形状であるため、隣接するメイン突起223同士の先端側に周方向のスペースができ、そこにサブ突起233を無理なく配置することができるので、メイン突起223だけの場合に比べて効率的に滲み出しを抑制することができる。特に、密封装置400では、サブ突起233は、端面リップ21の内周面22において周長の長い外周側寄りの先端部分にサブ突起233を配置しているため、内周面22の周長の短い内周側寄りの部分に比べて一段と多くの本数を配置することができる。
<第5の実施の形態>
以下、本発明の第5の実施の形態係る密封装置500について図面を参照しながら説明する。本発明の第52の実施の形態に係る密封装置500は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400に対して、弾性体部の形態が異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1、および、第4の実施の形態に係る密封装置400に対して同一の又は類似する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。
以下、本発明の第5の実施の形態係る密封装置500について図面を参照しながら説明する。本発明の第52の実施の形態に係る密封装置500は、本発明の第4の実施の形態に係る密封装置400に対して、弾性体部の形態が異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係る密封装置1、および、第4の実施の形態に係る密封装置400に対して同一の又は類似する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。
図30は、本発明の第5の実施の形態に係る密封装置500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り、図31は、密封装置500の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置500は、上述の密封装置400と同様に、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置である。
図30,31に示すように、密封装置500は、上述の密封装置400の密封装置本体2に対応する密封装置本体6と、スリンガ3とを備えている。密封装置本体6は、補強環10と、補強環10に取り付けられている弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部60とを備えている。弾性体部60は、上述の密封装置400の弾性体部20に対して、突起の形態が異なり、上述の弾性体部20のメイン突起223とは異なる形状のメイン突起61sを有している。
弾性体部60において、端面リップ21の内周面22には、図32に示すように、複数のメイン突起61sが周方向に並んで形成されている。メイン突起61sは、第1の実施の形態におけるメイン突起61sと同様に、後述するように、外側から内側に向かって軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
図32,33に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数のメイン突起61sが、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各メイン突起61sは、上述したように、外側(図34において下側)から内側(図34において上側)に向かって軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びている。つまり、各メイン突起61sは、基体部25側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に傾斜して延びている。また、各メイン突起61sは、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまり端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
端面リップ21において、メイン突起61sは、上述のメイン突起223と同様に、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、メイン突起61sの内側(外周側)の端部である内側端61aは、スリンガ接触部24の外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している(図33参照)。また、メイン突起61sは、端面リップ21の内周面22に沿って中間リップ29まで延びており、メイン突起61sの外側(内周側)の端部である外側端61bは、中間リップ29の外周側の面である外周面29aに接続されている。
また、各メイン突起61sは、後述するように、上述した密封装置400のメイン突起223と同様に、密封装置500の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、メイン突起61sがスリンガ3のフランジ部31の外側の面に接触しないように、メイン突起61sの内周面22からの高さ、及び間隔Gが設定されている。第5の実施の形態においては、メイン突起61sは、図31,33に示すように、内側端61aから外側端61bに向かって内周面22からの高さが高くなっている。また、メイン突起61sは、外側端61bにおいて中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅全体に亘って延びており、メイン突起61sの外側端61bは、中間リップ29の根元から先端29bまで延びている。
上述のように、メイン突起61sは、端面リップ21の内周面22において、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置から中間リップ29の外周面29aまでリブ状に形成されており、周方向に面する面である側面61c,61dが端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている。側面61c,61dは、内周面22に直交しておらず傾斜して延びていてもよく、例えば、側面61cは内周面22側に傾斜していてもよい。側面61cと側面61dとは互いに平行に又は略平行に延びており、メイン突起61sのスリンガ3側の面を形成する端面61eは、平面状に又は略平面状に延びている。端面61eは、図34に示すように、内側端61aにおいて端面リップ21の内周面22に滑らかに接続するように、内側端61a側の部分の形状が設定されている。例えば、端面61eは、内側端61a側の部分が他の部分から屈曲又は湾曲している。
メイン突起61sの内周面22からの高さは上記の具体的な形状に限られない。メイン突起61sは、内側端61aから外側端61bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端61aから外側端61bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。このため、メイン突起61sは、外側端61bにおいて中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅全体に亘って延びていなくてもよく、中間リップ29の外周面29aの軸線x方向における幅の一部に亘って延びていてもよい。また、メイン突起61sは、内側端61aから外側端61bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、メイン突起61sの延び方向に直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。密封装置500の使用状態においてメイン突起61sは、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、メイン突起61sによりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、メイン突起61sの延び方向の形状は、上述のメイン突起223と同様に(図27参照)、外側端61bから内側端61aに向かって先細になる形状であってもよく、外側端61bと内側端61aとの間に亘って、延び方向に直交する方向の幅が延び方向に向かって変化する形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、メイン突起61sは、スリンガ3の回転方向に沿って内側端61aと外側端61bとの間をまっすぐに延びていてもよく、または僅かにカーブしたような湾曲状に延びていてもよい。
さらに、図32に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数のメイン突起61sに加えてサブ突起233が配列されている。具体的には、複数のメイン突起61sの間には、当該メイン突起61sよりも全長の短い上述した第4の実施の形態におけるサブ突起233が同様に配列されている。すなわち、サブ突起233は、メイン突起61sと同様に、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。サブ突起233は、メイン突起61sとほぼ同じ外径を有しているが、当該メイン突起61sよりも僅かに大きな外径であってもよく、また、僅かに小さな外径であってもよい。また、サブ突起233は、メイン突起61sと同様に、内側端233aと外側端233bとの間をまっすぐに延びていてもよく、または僅かにカーブしたような湾曲状に延びていてもよい。すなわち、メイン突起61sが内側端61aと外側端61bとの間をまっすぐに延びているのに対し、サブ突起233が内側端233aと外側端233bとの間を僅かに曲がって延びていてもよい。または、その逆であってもよい。
サブ突起233は、複数のメイン突起61sの間に配置されており、スリンガ3の回転方向に対してメイン突起61s、サブ突起233、メイン突起61s、サブ突起233、……、のように交互に配列されている。ただし、サブ突起233は、複数のメイン突起61sの間に2つ以上配置されていてもよく、任意の数が配置されていてもよい。因みに、サブ突起233は、メイン突起61sよりも全長が短いため、メイン突起61sの外側端61b側ではスリンガ3の回転方向に対してサブ突起233が存在せずにメイン突起61sだけが連続している状態となる。
次いで、上述の構成を有する密封装置500の作用について説明する。図34は、密封装置500が取付対象としてのハウジング50及び軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置500の部分拡大断面図である。密封装置500は使用状態において、上述の密封装置400と同様に取り付けられ、密封装置本体6とスリンガ3とが上述の密封装置本体2とスリンガ3との間の相対位置と同様な位置関係となっている。
端面リップ21においてメイン突起61sおよびサブ突起233は、第4の実施の形態におけるメイン突起223およびサブ突起233と同様に、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置より延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、第5の実施の形態においても、メイン突起61sおよびサブ突起233は上述の本発明の第4の実施の形態におけるメイン突起223およびサブ突起233と同様に作用し(図29参照)、還流領域に回転しながら留まる密封対象物はメイン突起61sおよびサブ突起233の外周側に面する側面である側面61cおよび側面233cにぶつかり跳ね返され、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物はメイン突起61sおよびサブ突起233の側面61cおよび側面233cに沿ってメイン突起61sおよびサブ突起233の外側端61b側および外側端233b側から内側端61aおよび内側端233aに導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。メイン突起61sおよびサブ突起233によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
メイン突起61sおよびサブ突起233は、第4の実施の形態における密封装置400のメイン突起223およびサブ突起233と同様に、端面リップ21の内周面22において、内側端61a側および内側端233a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましく、内側端61a側および内側端233a側の一部が軸の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、メイン突起61s全体およびサブ突起233全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。また、メイン突起61sおよびサブ突起233は、第4の実施の形態におけるメイン突起223およびサブ突起233と同様に、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接するメイン突起61sおよびサブ突起233と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。また、互いに隣接するメイン突起61sおよびサブ突起233が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、メイン突起61sおよびサブ突起233の延び方向(角度)や、互いに隣接するメイン突起61sおよびサブ突起233の間隔(ピッチ)を調整することが好ましく、また、メイン突起61sおよびサブ突起233は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
また、メイン突起61sの側面61cやサブ突起233の側面233cに当たっても、跳ね返されず、また、側面61cおよび側面233cに沿って内側端61aおよび内側端233aまで導かれずに、側面61cおよび側面233cを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。このため、メイン突起61sおよびサブ突起233は、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接するサブ突起233およびメイン突起223と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。図29の左側の破線で示したように、密封対象物が内側端233a側のサブ突起233の側面233cを越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、このサブ突起233を越えた密封対象物は、スリンガ3の回転方向側において隣接するメイン突起61sの側面61cに当たり、密封対象物を側面61cに沿って内側端61aまで導き、内側端61aからポンプ領域に戻すことができるからである。さらに、このメイン突起61sの側面61cを超えた密封対象物が存在する場合であっても、その隣に隣接したサブ突起233の側面233cまたはメイン突起61sの側面61cに当たり密封対象物を当該側面233cまたは当該側面61cに沿って内側端61aまたは内側端233aまで導くので、この場合、3段階に分けて密封対象物の進行速度を遅くしながらポンプ領域に戻すことができる。ただし、密封対象物の侵入角度がスリンガ回転方向と平行に近ければ、サブ突起233およびメイン突起61sに対して複数回衝突することになるので、密封対象物がポンプ領域から還流領域側に滲み出るような事態を確実に回避することができる。
また、上述したように互いに隣接するメイン突起61sおよびサブ突起233により密封対象物をポンプ領域に戻す機能を向上させるために、メイン突起61sおよびサブ突起233が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、メイン突起61sおよびサブ突起233の延び方向(角度)や、互いに隣接するメイン突起61sおよびサブ突起233間の間隔(ピッチ)を調整することが好ましい。また、上述のメイン突起61sおよびサブ突起233の機能を端面リップ21が周方向において均等に有するように、メイン突起61sおよびサブ突起233は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
このように密封装置500においては、密封装置400と同様に、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物をメイン突起61sおよびサブ突起233によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。このように、密封装置500によれば、端面リップ21に形成されたメイン突起61sおよびサブ突起233により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に発揮させることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、メイン突起61sおよびサブ突起233はスリンガ3に接触しておらず、密封装置500によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、密封装置500は、上述の密封装置400と同様の効果を奏することができる。
このように、本発明の第5の実施の形態に係る密封装置500によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第5の実施の形態に係る密封装置500においても、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。この空気は、端面リップ21の内周面22のメイン突起61sおよびサブ突起233tp衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、メイン突起61sおよびサブ突起233の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。
特に、メイン突起61sは、中間リップ29の外周面29aに到達するほど長く形成されているため、空気の流れが更に強くなり、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一段と効果的に発揮される。かくして、密封装置500によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、メイン突起61sおよびサブ突起233によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
以上、本発明の好適な第4および第5の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第4および第5の実施の形態に係る密封装置400,500に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許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。また、例えば、上記第4および第5の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。
サブ突起233の先端部分(内側端233a側の部分)の延び方向の形状は、図27に示したように、先端(内側端233a)に向かうに連れて細くなる形状(先細形状)となっているが、サブ突起233の先端部分の延び方向形状は、この先細形状に限られず、図36に示すように、側面233cと側面233cの反対側の側面233dとが平行に延びており、先端が尖っていない形状になっていてもよい。また、図36の変形例においては、サブ突起233の先端は、サブ突起233の延び方向に面する面を有しているが、サブ突起233の先端は、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状であってもよい。すなわち、メイン突起223、61sの形状とサブ突起233の形状とが同じである必要は必ずしもない。
また、メイン突起223の延び方向に直交する断面の形状は、図14(a)~(d)に示したように種々の形状とすることができる。上述の第4の実施の形態に係る密封装置400においては、突起123の断面形状は、三角形となっているが、突起123の断面形状は、戻される密封対象物が当たる側面123cが少なくとも部分的に端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている形状であってもよい。突起123の断面形状は、例えば、側面123cが内周面22に直交又は略直交する直角三角形又は略直角三角形である。また、突起123の断面形状は、例えば、側面123c,123dの端面リップ21側の部分が内周面22に直交する又は略直交する五角形である。また、突起123の断面形状は、例えば、側面123c,123dが内周面22に直交する又は略直交する四角形である。これらの変形例に係る突起123によれば、密封対象物が突起123を乗り越えることを抑制でき、より効率的に密封対象物をポンプ領域側に戻すことができる。また、図14(b)~(d)に示したような変形例に係る突起123によれば、三角形の断面形状の突起123と同じ高さ(端面リップ21の内周面22に直交する方向の高さ)の突起を、より小さい横幅(突起123の延び方向に直交する方向の幅)で得ることができ、端面リップ21に配設可能な突起123の数を多くすることができる。これは、メイン突起61sおよびサブ突起233の断面形状についても同様である。
第4および第5の実施の形態に係る密封装置400、500においては、端面リップ21の内周面22に、複数のメイン突起223、61sに加えてサブ突起233が配列されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図36に示したように、端面リップ21の内周面22において、メイン突起223よりも外周側の端部には、図35と同様に側面233cおよび側面233dが平行に延びて先端が尖っていない非先細形状のサブ突起233が配置され、メイン突起223とサブ突起233とがスリンガ3の回転方向において交互に重なることなく配列されていてもよい。ただし、サブ突起233がメイン突起223より外周側の端部に配置されているため、当該サブ突起233の内周面22からの高さはメイン突起223よりも低く形成されている。すなわち、スリンガ3のフランジ部31の外側面31dと接触することのない高さである。この場合、サブ突起233が最初に密封対象物の侵入を拒んでポンプ領域に戻し、そのサブ突起233を乗り越えた密封対象物については内周側のメイン突起223によりポンプ領域に戻すことができる。なお、メイン突起223とサブ突起233とが交互に一部重なるように配列されていてもよい。これは、メイン突起61sについても同様である。
また、メイン突起223,61sは、螺旋状に延びているとしたが、端面リップ21の内周面22上で種々の形状を形成するように延びており、端面リップ21の内周面22上に螺旋状に配設されていてもよい。また、メイン突起223,61sの夫々の側面223c,223d及び側面61c,61dは、平面状であってもよく、曲面状であってもよい。
スリンガ3の有する溝33は、上述のように、図4に示したようなネジ(4条ネジ)形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図15(a)に示したように、内周側から外周側に向かって軸線xを中心又は略中心として放射状に延びる溝であってもよく、また、図15(b)に示したように、周方向に傾いて延びる溝であってもよい。
密封装置400,500において、弾性体部20,60は、ダストリップ28及び中間リップ29を有しているとしたが、弾性体部20,60は、ダストリップ28及び中間リップ29を有していなくてもよく、ダストリップ28及び中間リップ29のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、第4および第5の実施の形態に係る密封装置400,500は、エンジンのクランク孔に適用されるものとしたが、本発明に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
図37は、本発明の第6の実施の形態に係る密封装置600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り、図38は、本発明の第6の実施の形態に係る密封装置600の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。第6の実施の形態に係る密封装置600は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、正転方向及び反転方向の両方向に回転可能な軸と軸孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第6の実施の形態に係る密封装置600が適用される対象は、上記に限られず、例えば、一方向にのみ回転する軸にも用いられる。
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図37参照)方向(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図37参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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37の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図37の矢印d方向)を内周側とする。
図37に示すように、密封装置600は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面(内周面22)には、正転突起群240と反転突起群250とが周方向に交互に並んで形成されている。
正転突起群240は、周方向に並んだ複数の突起(後述する正転突起241~243)を有しており、これらの正転突起241~243は、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって軸(スリンガ3)の一方の回転方向である正転方向に傾いて延びている。また、各正転突起241~243は、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
反転突起群250は、周方向に並んだ複数の突起(後述する反転突起251~253)を有しており、これらの反転突起251~253は、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって軸(スリンガ3)の他方の回転方向である反転方向に傾いて延びている。また、各反転突起251~253は、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
なお、密封装置600の密封装置本体2及びスリンガ3の各構成については、第1の実施の形態における密封装置1の密封装置本体2及びスリンガ3と同じであるため、ここでは説明を省略し、異なる構成を有する点について説明する。
ここでは、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図39は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図39に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数の正転突起群240と反転突起群250とが、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。
各正転突起群240は、上述したように、複数の突起を有しており、本実施の形態においては、例えば、3つの正転突起241,242,243を有している。正転突起241,242,243は、上述したように、外側(図39において下側)から内側(図39において上側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の正転方向に傾いて延びている。つまり、各正転突起241~243は、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かって正転方向に傾斜して延びている。また、各正転突起241~243は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
正転突起群240において正転突起241~243は、図39に示すように、正転方向に向かって、又は端面リップ21の先端21aから根元21b側(内周側)に向かって、正転突起241、正転突起242、正転突起243の順で並んでいる。また、正転突起241~243は、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。
また、図40に示すように、正転突起241~243は、延び方向の長さが夫々異なる。正転突起241の延び方向の長さは、正転突起241の内側(外周側)の端部である内側端241aと、正転突起241の外側(内周側)の端部である外側端241bとの間の距離であり、長さLf1である。正転突起242の延び方向の長さは、正転突起242の内側(外周側)の端部である内側端242aと、正転突起242の外側(内周側)の端部である外側端242bとの間の距離であり、長さLf2である。正転突起243の延び方向の長さは、正転突起243の内側(外周側)の端部である内側端243aと、正転突起243の外側(内周側)の端部である外側端243bとの間の距離であり、長さLf3である。第6の実施の形態においては、正転突起241~243は、より正転方向側又は内周側のものが、延び方向の長さがより長くなっており、正転突起242の長さは正転突起241の長さよりも長く、正転突起243の長さは正転突起242の長さよりも長くなっている(Lf1<Lf2<Lf3)。
また、図40に示すように、正転突起241は、径方向に対して傾斜角αf1だけ軸52(スリンガ3)の正転方向に傾いており、正転突起242は、径方向に対して傾斜角αf2だけ軸52(スリンガ3)の正転方向に傾いており、正転突起243は、径方向に対して傾斜角αf3だけ軸52(スリンガ3)の正転方向に傾いている。第6の実施の形態においては、正転突起241~243は、径方向に対して同じ又は略同じ傾きを有している(αf1=αf2=αf3)。
上述のように、端面リップ21において、正転突起241~243は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されている。具体的には、図39に示すように、各正転突起241~243の内側端241a~243aは、スリンガ接触部24の外側(内周側)の縁部である外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に離れた位置に位置している。図39,40に示すように、正転突起群240において、正転突起241~243の内側端241a~243aは、より正転方向側又は内周側のものが、スリンガ接触部24の外側縁24aからより離れている。
また、各正転突起241~243は、図38に示すように、密封装置600の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、正転突起241~243がスリンガ3のフランジ部31の外側の面に接触しないように、各正転突起241~243の内周面22からの高さ、及びスリンガ接触部24の外側縁24aから間隔が設定されている。第6の実施の形態においては、正転突起241,242,243は、図38~40に示すように、内側端241a,242a,243aから端面リップ21の根元21b側の端部である外側端241b,242b,243bに向かって内周面22からの高さが夫々高くなっているが、正転突起241~243の内周面22からの高さはこれに限られない。正転突起241,242,243は、夫々、内側端241a,242a,243aから外側端241b,242b,243bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端241a,242a,243aから外側端241b,242b,243bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、正転突起241,242,243は、夫々、内側端241a,242a,243aから外側端241b,242b,243bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。密封装置600の使用状態において正転突起241,242,243は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、正転突起241,242,243によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
各反転突起群250は、上述したように、複数の突起を有しており、第6の実施の形態においては、3つの反転突起251,252,253を有している。反転突起251,252,253は、上述したように、外側(図39において下側)から内側(図39において上側)に向かって反転方向に傾いて延びている。つまり、各反転突起251~253は、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かって反転方向に傾斜して延びている。また、各反転突起251~253は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
反転突起群250において反転突起251~253は、図39に示すように、反転方向に向かって、又は内周側に向かって、反転突起251、反転突起252、反転突起253の順で並んでいる。また、反転突起251~253は、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。
また、図40に示すように、反転突起251~253は、延び方向の長さが夫々異なる。反転突起251の延び方向の長さは、反転突起251の内側(外周側)の端部である内側端251aと、反転突起251の外側(内周側)の端部である外側端251bとの間の距離であり、長さLr1である。反転突起252の延び方向の長さは、反転突起252の内側(外周側)の端部である内側端252aと、反転突起252の外側(内周側)の端部である外側端252bとの間の距離であり、長さLr2である。反転突起253の延び方向の長さは、反転突起253の内側(外周側)の端部である内側端253aと、反転突起253の外側(内周側)の端部である外側端253bとの間の距離であり、長さLr3である。第6の実施の形態においては、反転突起251~253は、より反転方向側又は内周側のものが、延び方向の長さがより長くなっており、反転突起252の長さは反転突起251の長さよりも長く、反転突起253の長さは反転突起252の長さよりも長くなっている(Lr1<Lr2<Lr3)。
また、図40に示すように、反転突起251は、径方向に対して傾斜角αr1だけ反転方向に傾いており、反転突起252は、径方向に対して傾斜角αr2だけ反転方向に傾いており、反転突起253は、径方向に対して傾斜角αr3だけ反転方向に傾いている。第6の実施の形態においては、反転突起251~253は、径方向に対して同じ又は略同じ傾きを有している(αr1=αr2=αr3)。
上述のように、端面リップ21において、反転突起251~253は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されている。具体的には、図39に示すように、各反転突起251~253の内側端251a~253aは、スリンガ接触部24の外側縁24aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に離れた位置に位置している。図39,40に示すように、反転突起群250において、反転突起251~253の内側端251a~253aは、より反転方向側又は内周側のものが、スリンガ接触部24の外側縁24aからより離れている。
また、各反転突起251~253は、図38に示すように、密封装置600の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、反転突起251~253がスリンガ3のフランジ部31の外側の面に接触しないように、各反転突起251~253の内周面22からの高さ、及びスリンガ接触部24の外側縁24aから間隔が設定されている。第6の実施の形態においては、反転突起251,252,253は、図38~40に示すように、内側端251a,252a,253aから外側端251b,252b,253bに向かって内周面22からの高さが夫々高くなっているが、反転突起251~253の内周面22からの高さはこれに限られない。反転突起251,252,253は、夫々、内側端251a,252a,253aから外側端251b,252b,253bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端251a,252a,253aから外側端251b,252b,253bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、反転突起251,252,253は、夫々、内側端251a,252a,253aから外側端251b,252b,253bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。密封装置600の使用状態において反転突起251~253は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、反転突起251~253によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
各正転突起241~243及び各反転突起251~253の延び方向に直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。また、正転突起241,242,243及び反転突起251,252,253の延び方向の形状は、図39,40に示すように、夫々、外側端241b,242b,243b,251b,252b,253bから内側端241a,242a,243a,251a,252a,253aに向かって先細になる形状であってもよく、外側端241b,242b,243b,251b,252b,253bと内側端241a,242a,243a,251a,252a,253aとの間に亘って、延び方向に直交する方向の幅が一定の幅である形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、正転突起241,242,243及び反転突起251,252,253は、夫々、内側端241a,242a,243a,251a,252a,253aと外側端241b,242b,243b,251b,252b,253bとの間をまっすぐに延びていてもよく、曲がって延びていてもよい。
次いで、上述の構成を有する密封装置600の作用について説明する。図41は、密封装置600が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置600の部分拡大断面図である。
図41に示すように、密封装置600の使用状態において、密封装置本体2はハウジング50の軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置600の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部24において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置600の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部24において、フランジ部31のリップ接触部32にスリンガ3がリップ接触部32において摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34が摺動可能に筒部34に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置600の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸52(スリンガ3)が回転(正転)した場合にポンプ作用をもたらす。軸52(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部24及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずるポンプ領域を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、還流領域に留められる。
端面リップ21には、内周面22に正転突起群240及び反転突起群250が形成されており、正転突起群240及び反転突起群250の各突起は、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔を空けた位置より延びており、例えばいずれかの突起が少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起にぶつかり、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物は突起に沿って突起の内側端に導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。突起によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。以下に、正転突起群240及び反転突起群250の作用について具体的に説明する。
図42は、端面リップ21の正転突起群240及び反転突起群250の作用を説明するための、端面リップ21の正転突起群240及び反転突起群250の各突起の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図42において、破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、正転突起群240又は反転突起群250の各突起の側面にぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、各突起の側面に沿って内側端まで導かれ、内側端からポンプ領域に戻される。以下に、軸52の正転方向及び反転方向の各方向における正転突起群240及び反転突起群250の作用について説明する。
軸52が正転している場合、図42に破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、正転突起群240の正転突起241,242,243の夫々の外周側に面する側面である側面241c,242c,243cにぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、正転突起241,242,243の夫々の側面241c,242c,243cに沿って内側端241a,242a,243aまで導かれ、内側端241a,242a,243aからポンプ領域に戻される。
また、正転突起241,242の夫々の側面241c,242cに当たっても、跳ね返されず、また、側面241c,242cに沿って内側端241a,242aまで導かれずに、側面241c,242cを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。図42の左側の破線で示すように、密封対象物が反転方向側又は外周側の突起(正転突起241,242)を越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、この突起を越えた密封対象物は、スリンガ3の正転方向側又は内周側において隣接する突起(正転突起242,243)に当たり、密封対象物は突起に沿って内側端まで導かれ、内側端からポンプ領域に戻される。
例えば、密封対象物が正転突起241の側面241cを越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、この正転突起241を越えた密封対象物は、正転突起242の側面242cに当たり、側面242cに沿って内側端242aまで導かれ、内側端242aからポンプ領域に戻される。また、正転突起241の側面241c及び正転突起242の側面242cを越えた密封対象物は、又は正転突起242の側面242cを越えた密封対象物は、正転突起243の側面243cに当たり、側面243cに沿って内側端243aまで導かれ、内側端243aからポンプ領域に戻される。
突起を超えた密封対象物の戻し作用に対しては、正転方向側又は内周側の突起の延び方向の長さが長いことが好ましい。反転方向側又は外周側の突起を超えた密封対象物、及び反転方向側又は外周側の突起にぶつかることなく進んできた密封対象物にぶつかる領域を大きくすることができるからである。
一方、軸52が正転している場合、図42に右側の破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物には、反転突起群250の反転突起251,252,253の夫々の外周側に面する側面である側面251c,252c,253cに沿って、より内部側に導かれるものがある。このような反転突起251,252,253によって内部側に導かれる密封対象物は、正転方向側で隣接する正転突起群240の正転突起241,242,243の夫々の側面241c,242c,243cに沿って又はぶつかって内側端241a,242a,243aまで導かれ、内側端241a,242a,243aからポンプ領域に戻される。
一方、軸52が反転している場合は、反転突起群250の反転突起251,252,253が夫々、上述の正転時の正転突起群240の正転突起241,242,243と同様に作用し、また、正転突起群240の正転突起241,242,243が夫々、上述の正転時の反転突起群250の反転突起251,252,253と同様に作用し、還流領域側に滲み出た密封対象物がポンプ領域に戻される。
このように、密封装置600においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を正転突起群240及び反転突起群250によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このように、密封装置600によれば、端面リップ21に形成された正転突起群240及び反転突起群250により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に用いることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、正転突起群240及び反転突起群250の各突起はスリンガ3に接触しておらず、密封装置600によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
更に、密封装置600においては、軸52の正転時には、主として正転突起群240の正転突起241,242,243が、還流領域にまで滲み出た密封対象物をポンプ領域に戻し、軸52の反転時には、主として反転突起群250の反転突起251,252,253が、還流領域にまで滲み出た密封対象物をポンプ領域に戻す。このように、密封装置600においては、軸52が正転方向及び反転方向のいずれの方向に回転した場合であっても、還流領域にまで滲み出た密封対象物をポンプ領域に戻すことができ、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に用いることができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部24及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置600の外部に滲み出ることがある。
本発明の第6の実施の形態に係る密封装置600においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を正転突起群240又は反転突起群250の各突起によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物を正転突起群240又は反転突起群250の各突起によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、正転突起群240又は反転突起群250の各突起により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。
このように、本発明の第6の実施の形態に係る密封装置600によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第6の実施の形態に係る密封装置600においても、スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。
この空気は、軸52の正転時には、端面リップ21の内周面22に形成された正転突起群240の正転突起241,242,243と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
一方、軸52の反転時には、この空気は、端面リップ21の内周面22に形成された反転突起群250の反転突起251,252,253と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。
この結果、正転突起群240又は反転突起群250の存在により狭空間Sからスリンガ接触部24側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。
特に、正転突起群240および反転突起群250が設けられているため、軸52の正転時だけではなく反転時においても空気の流れが強くなり、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一段と効果的に発揮される。かくして、密封装置600によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、正転突起群240および反転突起群250によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
以上、本発明の好適な第6の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第6の実施の形態に係る密封装置600に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許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。また、例えば、上記第6の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。
正転突起群240の各正転突起241~243の先端部分(内側端241a~243a側の部分)の延び方向の形状は、図39,40に示すように、先端(内側端241a~243a)に向かうに連れて細くなる形状(先細形状)となっているが、各正転突起241~243の先端部分の延び方向形状は、この先細形状に限られず、図43に示すように、側面241c~243cと側面241c~243cの反対側の側面241d~243dとが平行又は略平行に延びており、先端が尖っていない形状になっていてもよい。
同様に、反転突起群250の各反転突起251~253の先端部分(内側端251a~253a側の部分)の延び方向の形状は、図39,40に示すように、先端(内側端251a~253a)に向かうに連れて細くなる形状(先細形状)となっているが、各反転突起251~253の先端部分の延び方向形状は、この先細形状に限られず、図43に示すように、側面251c~253cと側面251c~253cの反対側の側面251d~253dとが平行又は略平行に延びており、先端が尖っていない形状になっていてもよい。
また、正転突起群240の各正転突起241~243の傾斜角αf1~αf3は、図39,40に示すように、夫々同じ又は略同じとなっているが、夫々同じ又は略同じとなっていなくてもよい。例えば、正転突起241~243は、より正転方向側又は内周側のものが、正転方向への傾きが大きくなっており、正転突起242の傾きは正転突起241の傾きよりも大きく、正転突起243の傾きは正転突起242の傾きよりも大きくなっていてもよい(αf1<αf2<αf3)。反対に、正転突起241~243は、より反転方向側又は外周側のものが、正転方向への傾きが大きくなっており、正転突起241の傾きは正転突起242の傾きよりも大きく、正転突起242の傾きは正転突起243の傾きよりも大きくなっていてもよい(αf1>αf2>αf3)。
同様に、反転突起群250の各反転突起251~253の傾斜角αr1~αr3は、図39,40に示すように、夫々同じ又は略同じとなっているが、夫々同じ又は略同じとなっていなくてもよい。例えば、反転突起251~253は、より反転方向側又は内周側のものが、反転方向への傾きが大きくなっており、反転突起252の傾きは反転突起251の傾きよりも大きく、反転突起253の傾きは反転突起252の傾きよりも大きくなっていてもよい(αr1<αr2<αr3)。反対に、反転突起251~253は、より正転方向側又は外周側のものが、反転方向への傾きが大きくなっており、反転突起251の傾きは反転突起252の傾きよりも大きく、反転突起252の傾きは反転突起253の傾きよりも大きくなっていてもよい(αr1>αr2>αr3)。
また、正転突起群240の各正転突起241~243の延び方向長さLf1~Lf3は、図39,40に示すように、より正転方向側又は内周側のものが、延び方向の長さが長くなっているが(Lf1<Lf2<Lf3)、各正転突起241~243の長さはこれに限られず、これとは異なる長さの組み合わせであってもよい。例えば、各正転突起241~243の長さLf1~Lf3は、夫々同じ又は略同じとなっていてもよく、より反転方向側又は外周側のものが、延び方向の長さが長くなっていてもよい(Lf1>Lf2>Lf3)。
同様に、反転突起群250の各反転突起251~253の延び方向長さLr1~Lr3は、図39,40に示すように、より反転方向側又は内周側のものが、延び方向の長さが長くなっているが(Lr1<Lr2<Lr3)、各反転突起251~253の長さはこれに限られず、これとは異なる長さの組み合わせであってもよい。例えば、各反転突起251~253の長さLr1~Lr3は、夫々同じ又は略同じとなっていてもよく、より正転方向側又は外周側のものが、延び方向の長さが長くなっていてもよい(Lr1>Lr2>Lr3)。
正転突起群240の正転突起241~243の数は上述の3つに限られず、2つ又は4つ以上であってよく、また、1つであってもよい。同様に、反転突起群250の反転突起251~253の数は上述の3つに限られず、2つ又は4つ以上であってよく、また、1つであってもよい。また、正転突起群240と反転突起群250とは、線対称であってもよく、線対称でなくてもよい。
スリンガ3の有する溝33は、上述のように、ネジ(4条ネジ)形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図15(a)に示したように、内周側から外周側に向かって軸線xを中心又は略中心として放射状に延びる溝であってもよく、また、図15(b)に示したように、周方向に傾いて延びる溝であってもよい。
密封装置600において、弾性体部20は、ダストリップ28及び中間リップ29を有しているとしたが、弾性体部20,60は、ダストリップ28及び中間リップ29を有していなくてもよく、ダストリップ28及び中間リップ29のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、第6の実施の形態に係る密封装置600は、車両や汎用機械、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
<第7の実施の形態>
図44は、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700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り、図45は、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置700は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700が適用される対象は、上記に限られない。
図44は、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700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り、図45は、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施の形態に係る密封装置700は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700が適用される対象は、上記に限られない。
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図44参照)方向(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図44参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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44の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図44の矢印d方向)を内周側とする。
図44に示すように、密封装置700は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)の面には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面である内周面22には、径方向に向かって斜めに延びる複数のリブ324が一定間隔ごとに並んで一体に設けられている。なおリブ324の構成については後述する。
なお、密封装置700の密封装置本体2及びスリンガ3の各基本構成については、第1の実施の形態における密封装置1の密封装置本体2及びスリンガ3と同じであるため、ここでは説明を省略し、異なる構成を有する点について説明する。
弾性体部20において、端面リップ21は、軸線xを中心又は略中心として円環状に基体部25から内側(矢印a方向)に向かって延びており、密封装置1が取付対象において所望の位置に取り付けられた後述する密封装置1の使用状態において、先端部が所定の締め代(スリンガ接触部24)を持ってスリンガ3のフランジ部31に外側から接触するように形成されている。端面リップ21は、例えば、軸線x方向において内側(矢印a方向)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。つまり、図44、図45に示すように、端面リップ21は、軸線xに沿う断面(以下、単に断面ともいう。)において、基体部25から内側及び外周側に、軸線xに対して斜めに延びている。
次いで、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図46は、図44に示す密封装置700における弾性体部20の内周側から見た斜視図である。また、図47は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図48は、図47のA-A線に沿う断面を示す密封装置本体の部分斜視図である。図47乃至図49に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数のリブ324が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。
リブ324は、内周側から外周側へ向かって内周面22からの高さが次第に低くなるように形成された側面視略三角形状、かつ、延び方向に垂直な断面において断面略矩形状の薄板状部材である。リブ324は、先端に向かって延びる延び方向が互いに異なる第1リブとしてのスリンガ回転方向リブ324a及び第2リブとしてのスリンガ逆回転方向リブ324bを1組として周方向に複数設けられている。ただし、スリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bの基本的な構造は同一であるものとする。
リブ324(スリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324b)は、スリンガ接触部22aから間隔を空けて形成されている。つまり、リブ324は、スリンガ接触部22aよりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
具体的には、図47及び図48に示すように、スリンガ回転方向リブ324aの先端部324asにおける内側(外周側)の最先端である内側端324apは、スリンガ接触部22aの外側(内周側)の縁部である外側縁22bから、内周面22に沿って軸線xに向かって所定の間隔Gを空けた位置に位置している。この間隔Gは、後述する密封装置1の使用状態において、スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用が発生するポンプ領域よりも内周側の領域に、少なくとも部分的にスリンガ回転方向リブ324aが存在するような間隔である。
スリンガ回転方向リブ324aは、図45に示すように、密封装置700の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、スリンガ回転方向リブ324aがスリンガ3のフランジ部31の外側の面である外側面31dと接触しないように、スリンガ回転方向リブ324aの内周面22からの高さ、及び、間隔Gが設定されている。
第7の実施の形態において、スリンガ回転方向リブ324aは、図45乃至図48に示すように、内側端324apから端面リップ21の根元21b側の端部である外側端324agに向かって内周面22からの高さが次第に高くなっているが、スリンガ回転方向リブ324aの内周面22からの高さはこれに限られない。スリンガ回転方向リブ324aは、内側端324apから外側端324agに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端324apから外側端324agに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、スリンガ回転方向リブ324aは、内側端324apから外側端324agに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定等の種々の組み合わせであってもよい。また、スリンガ回転方向リブ324aの延び方向に垂直な断面における形状は、矩形の薄板形状に限らず、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状であってもよい。密封装置700の使用状態においてスリンガ回転方向リブ324aは、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、スリンガ回転方向リブ324aによりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
スリンガ回転方向リブ324aは、図47に示すように、内周側から外周側へ向かうに連れてスリンガ3の回転方向(以下、これを「スリンガ回転方向」ともいう。)に先端部324asが沿うように延びている。なお、先端部324asの最先端側においては、端面リップ21の内周面22と同じ高さとなっている。ただし、これに限らず、先端部324asの最先端側が端面リップ21の内周面22よりも僅かに高く設けられていてもよい。また、スリンガ回転方向リブ324aは、その基端部の外側端324agが中間リップ29まで延びており、当該中間リップ29と一体に接続されている。ただし、これに限るものではなく、スリンガ回転方向リブ324aの外側端324agが中間リップ29と僅かな隙間を介して離れていてもよい。
スリンガ回転方向リブ324aは、外周側に面した外周面324aoutおよび内周側に面した内周面324ain を有している。スリンガ回転方向リブ324aの外周面324aout は、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて当該スリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bとの間の内側空間P1に密封対象物側から潤滑油等の密封対象物が滲み出た場合、スリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324bout及び中間リップ29により堰き止められて留まる密封対象物を当該外周面324aoutに沿って外側端324agから内側端324apへ向かって導く機能を有している。また、スリンガ回転方向リブ324aの内周面324ainは、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて内側空間P2に密封対象物側から密封対象物が滲み出た場合に、当該内周面324ainに沿って密封対象物を先端部324asから外側端324agへ向かって導く機能を有している。
一方、スリンガ逆回転方向リブ324bは、内周側から外周側へ向かうに連れてスリンガ3の回転方向とは逆方向(以下、これを「スリンガ逆回転方向」ともいう。)に先端部324bsが沿うように延び、かつ、その基端部の外側端324bgが中間リップ29まで延びて一体に接続されている。なお、スリンガ逆回転方向リブ324bは、スリンガ回転方向リブ324aと基本的な構造は同一であり、その延び方向だけが異なっている。
したがって、スリンガ逆回転方向リブ324bにおいても、スリンガ回転方向リブ324aと同様に外周側に面した外周面324boutと内周側に面した内周面324bin を有している。スリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324bout は、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から密封対象物が内側空間P1に滲み出た場合、当該密封対象物を内側端324bpから外側端324bgへ向かって導く機能を有している。また、スリンガ逆回転方向リブ324bの内周面324binは、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて内側空間P2に密封対象物側から密封対象物が滲み出た場合に、当該内周面324binに沿って密封対象物を先端部324asから外側端324agへ向かって導く機能を有している。
すなわち、リブ324におけるスリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bは、内周側から外周側へ向かうに連れてそれぞれの先端部324as及び先端部324bsが次第に離間するような略V字状に延びている。ここで、スリンガ回転方向リブ324aの先端部324asとスリンガ逆回転方向リブ324bの先端部324bsとの間は所定の間隔T1だけ離間されている。
なお、リブ324において、スリンガ回転方向リブ324aの外側端324agとスリンガ逆回転方向リブ324bの外側端324bgとは、中間リップ29と接続されるだけではなく、外側端324agと外側端324bgとが互いに直接接続されていてもよい。スリンガ回転方向リブ324aの外側端324ag及びスリンガ逆回転方向リブ324bの外側端324bgは、好ましくは、後述する還流領域に設けられている。この略V字を構成するスリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bにより1対のリブ324が構成される。
この場合、端面リップ21においては、図46に示すように、1対のリブ324が端面リップ21の内周面22に対して周方向へ一定間隔ごとに複数設けられているが、1対のリブ324のスリンガ回転方向リブ324aと、これと隣接した他の一対のリブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bとの間(すなわち互いに隣接する2つのリブ324間の内側空間P2の開口)には一定の間隔T2(図47)が設けられている。ここで、1対のリブ324における間隔T1は、互いに隣接する2つのリブ324間の間隔T2よりも大きい(間隔T1>間隔T2)。ただし、これに限るものではなく、間隔T1=間隔T2であってもよく、また、間隔T1<間隔T2であってもよい。
スリンガ3は、後述する密封装置700の使用状態において軸に取り付けられる環状の部材であり、軸線xを中心又は略中心とする円環状の部材である。スリンガ3は、第1の実施の形態における密封装置1のスリンガ3と同じであるため、ここではその説明を省略する。
次いで、上述の構成を有する密封装置700の作用について説明する。図49は、密封装置700が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置700の部分拡大断面図である。ハウジング50は、例えばエンジンのフロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースであり、軸孔51は、フロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースに形成されたクランク孔である。また、軸52は、例えば、クランクシャフトである。
図49に示すように、密封装置700の使用状態において、密封装置本体2はハウジング50の軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置700の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部22aにおいて、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置700の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部22aにおいて、フランジ部31のリップ接触部32にスリンガ3が摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34が摺動可能に筒部34に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置700の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸(スリンガ3)が回転した場合にポンプ作用をもたらす。軸(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部22a及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずるポンプ領域を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、還流領域に留められる。
端面リップ21には、内周面22に複数のリブ324が設けられており、リブ324のスリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bは、スリンガ接触部22aの外側縁22bから間隔Gの位置より内周側へ延びており、少なくとも外側端324ag及び外側端324bgが部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まろうとする密封対象物はスリンガ回転方向リブ324a、中間リップ29、及び、スリンガ逆回転方向リブ324bにより内周側から外周側へ向かって導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。リブ324によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
図50は、端面リップ21のリブ324の作用を説明するための、端面リップ21のリブ324の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図50において、破線F1で示すように、内側空間P1においてポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324boutにぶつかってポンプ領域側に跳ね返されるか、当該外周面324boutに沿って内側端324bpから外側端324bgまで導かれ中間リップ29に到達する。そして、中間リップ29に到達した密封対象物は、当該中間リップ29の外周側の面である外周面29aに沿ってスリンガ回転方向へ導かれスリンガ回転方向リブ324aに到達する。スリンガ回転方向リブ324aに到達した密封対象物は、スリンガ回転方向リブ324aの外周面324aoutに沿って外側端324agから内側端324apに導かれ、当該内側端324apからポンプ領域に戻される。
このため、スリンガ回転方向リブ324aは、端面リップ21の内周面22において、先端部324asの一部がポンプ領域に進入するように設けられていることが好ましい。ポンプ領域は軸の回転速度によって径方向の幅が変化すると考えられるため、スリンガ回転方向リブ324aの先端部324asの一部は、軸52の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように設けられていることが好ましい。また、スリンガ回転方向リブ324a全体が還流領域に存在するように設けられている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部22aの外側縁22bからの間隔Gが設定されている。
因みに、1対のリブ324のスリンガ回転方向リブ324aと、これと隣接した他の一対のリブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bとの間(すなわち互いに隣接する2つのリブ324間)においては間隔T2(図47)が形成されているため、内側空間P2に対して密封対象物が滲み出てしまう。内側空間P2では、入り口となる間隔T2が狭く、スリンガ回転方向リブ324aの内周面324ain及びスリンガ逆回転方向リブ324bの内周面324binが内周側から外周側へ向かって互いに近接するように傾斜しているため、内側空間P2に滲み出た密封対象物は入り口から出難く当該内側空間P2に留まり易くなっている。ここで、間隔T2は間隔T1よりも小さいが、これに限らず、間隔T1と間隔T2とが同じであったり、間隔T2が間隔T1よりも大きくてもよい。ただし、1対のリブ324のスリンガ回転方向リブ324aの先端部324asと、これと隣接した他の一対のリブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの先端部324bsとが接続されて間隔T2が存在しないことは望ましくない。これは、スリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bにより閉ざされた内側空間P2に侵入した密封対象物がポンプ領域に戻り難くなるからである。
また、スリンガ3(軸52)の静止状態において、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32から内側空間P1に滲み出た密封対象物は、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324boutを伝って端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れ落ちることになる。このため、密封装置700では、スリンガ3(軸52)の静止状態において、密封対象物の外部への滲み出しの防止を図ることができる。
このように、密封装置700においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物をリブ324によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部22a及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置700の外部に滲み出ることがある。
本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物をリブ324によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物をリブ324によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、リブ324により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。また、リブ324は、密封対象物を安定して還流領域に留めるように案内することができるので、還流領域に留めることができる密封対象物の量を増やすことができ、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、密封対象物が更に外部に漏れ出ることを抑制することができる。さらに、スリンガ3(軸52)の静止状態においても、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32から内側空間P1に滲み出た密封対象物は、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324boutを伝って端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れ落ちるため、密封対象物の外部への滲み出しの防止を図ることができる。
このように、本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700によれば、端面リップ21の内周面22に滲み出た密封対象物をリブ324のスリンガ回転方向リブ324a及びスリンガ逆回転方向リブ324bにより密封対象物側へ戻すことができるので、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第7の実施の形態に係る密封装置700においても、スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。
この空気は、端面リップ21の内周面22に形成されたリブ324と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部22aに向かって流れる。この結果、リブ324の存在により狭空間Sからスリンガ接触部22a側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。かくして、密封装置700によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、リブ324によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
<第8の実施の形態>
次いで、本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800について説明する。本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800は、上述の本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700に対して、内側空間P2に対して新たに径方向突起が設けられた点が異なる。以下、上述の本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700と同一の又は類似する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、異なる構成について説明する。
次いで、本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800について説明する。本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800は、上述の本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700に対して、内側空間P2に対して新たに径方向突起が設けられた点が異なる。以下、上述の本発明の第7の実施の形態に係る密封装置700と同一の又は類似する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、異なる構成について説明する。
第8の実施の形態における密封装置800の端面リップ21sは、図51及び図52に示すように、一方のリブ324のスリンガ回転方向リブ324aと、当該一方のリブ324とスリンガ回転方向において隣接する他方のリブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bとの間の内側空間P2に対して、この場合は2個の径方向突起333が1組設けられていることを特徴としている。この端面リップ21sは、径方向突起333が設けられている以外の他の構成については第7の実施の形態における密封装置700の端面リップ21と同じである。
1組の径方向突起333は、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。ただし、2個に限るものではなく、1個であっても、3個以上であってもよい。この場合、端面リップ21sでは、還流領域からポンプ領域に戻すために内側空間P2に径方向突起333が設けられている。
径方向突起333は、他方の側(内周側又は外側)から一方の側(外周側又は内側)に向かって軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3のフランジ部31に接触する部分であるスリンガ接触部22aよりも内周側、かつ、一方のリブ324のスリンガ回転方向リブ324aと、当該一方のリブ324と隣接する他方のリブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bとの間の内側空間P2に設けられている。径方向突起333は、端面リップ21の根元21b側から先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に対して傾斜して延びている。
すなわち、径方向突起333の内側(外周側)の端部である内側端333aは、端面リップ21の内周面22のスリンガ接触部22aに向かって延びている。径方向突起333の外側(内周側)の端部である外側端333bは、端面リップ21の根元21bの側に向かって延びている。ただし、径方向突起333の内側端333aは、スリンガ接触部22aに到達していないが、スリンガ回転方向リブ324aの内側端324apと先端位置がほぼ揃っている。径方向突起333の外側端333bは、中間リップ29に到達していない。すなわち径方向突起333は、リブ324に比べて短い。
また、各径方向突起333は、密封装置800の使用状態において、スリンガ3と接触しないような形状に形成されている。つまり、使用状態において、径方向突起333がスリンガ3のフランジ部31の外側面31dと接触しないように、径方向突起333の内周面22からの高さが設定されている。この場合の径方向突起333は、内側端333aから外側端333bに向かって内周面22からの高さが次第に高くなっているが、リブ324よりも内周面22からの高さが低く形成されている。ただし、これに限るものではなく。径方向突起333の方がリブ324よりも内周面22からの高さが高くてもよく、また、同じであってもよい。
上述のように、径方向突起333は、端面リップ21の内周面22において、周方向に沿って外周側に面する面である側面333c,周方向に沿って内周側に面する面である側面333dが端面リップ21の内周面22に直交して又は略直交して延びている。例えば、側面333c、333dは、内周面22に対して傾斜している。ただし、これに限らず、側面333c、333dは内周面22に対して直交して延びていてもよい。
径方向突起333の内周面22からの高さは上記具体的な形状に限られない。径方向突起333は、内側端333aから外側端333bに亘って内周面22から一定の高さであってもよく、内側端333aから外側端333bに向かって内周面22からの高さが低くなっているものであってもよい。また、径方向突起333は、内側端333aから外側端333bに亘る内周面22からの高さが、上述の高くなる、低くなる、及び一定等の種々の組み合わせであってもよい。また、径方向突起333の延び方向に垂直な断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、台形、逆U字状等の形状である。密封装置800の使用状態において径方向突起333は、スリンガ3と接触しないような形状に形成されているため、径方向突起333によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することはない。
また、径方向突起333の延び方向の形状は、外側端333bから内側端333aに向かって先細になる形状であってもよく、外側端333bと内側端333aとの間に亘って、延び方向に直交する方向の幅が延び方向に向かって変化する形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、径方向突起333は、内側端333aと外側端333bとの間をまっすぐ延びていてもよく、曲がって延びていてもよい。
このように端面リップ21sには、複数のリブ324(スリンガ回転方向リブ324a、スリンガ逆回転方向リブ324b)に加えて、互いに隣接する2つのリブ324間の内側空間P2に2個の径方向突起333が1組設けられていることを特徴とする。このため、図53に示すように、密封対象物側から密封対象物が滲み出た場合、その密封対象物が例えばスリンガ回転方向リブ324aの先端部324asを乗り越えて内側空間P2に侵入するが、最初の径方向突起333の側面333cにぶつかった場合、密封対象物はポンプ領域側に跳ね返されるか、径方向突起333の側面333cに沿って内側端333a方向へ導かれた後にポンプ領域へ戻される。この場合、密封対象物が最初の径方向突起333を乗り越えた場合でも、2番目の径方向突起333の側面333cにぶつかってポンプ領域側に跳ね返されるか、径方向突起333の側面333cに沿って内側端333a方向へ導かれた後にポンプ領域へ戻される。
第8の実施の形態に係る密封装置800においては、内側空間P2に複数の径方向突起333が設けられているため、これらの径方向突起333により内側空間P2に密封対象物が滞留してしまうことなく、ポンプ領域へ戻すことができる。このように、密封装置800の端面リップ21sにおいては、内側空間P2に侵入した密封対象物についてもポンプ領域に戻すことができ、密封対象物が外部に漏れ出ることをより抑制することができる。さらに、第7の実施の形態と同様に、スリンガ3(軸52)の静止状態においても、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32から内側空間P1に滲み出た密封対象物は、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324boutを伝って端面リップ21sの先端21aから密封対象物側へ流れ落ちるため、密封対象物の外部への滲み出しの防止を図ることができる。
このように、本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800において、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、第7の実施の形態に係る密封装置700と同様の作用効果を奏することができ、かくして、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
<第9の実施の形態>
続いて、本発明の第9の実施の形態に係る密封装置900について説明する。本発明の第9の実施の形態に係る密封装置900は、上述の本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800に対して、内側空間P2に限らず、内側空間P1に対しても径方向突起が設けられている点が異なる。以下、上述の本発明の第7、第8の実施の形態に係る密封装置700、800と同一の又は類似する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、異なる構成について説明する。
続いて、本発明の第9の実施の形態に係る密封装置900について説明する。本発明の第9の実施の形態に係る密封装置900は、上述の本発明の第8の実施の形態に係る密封装置800に対して、内側空間P2に限らず、内側空間P1に対しても径方向突起が設けられている点が異なる。以下、上述の本発明の第7、第8の実施の形態に係る密封装置700、800と同一の又は類似する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、異なる構成について説明する。
第9の実施の形態における端面リップ21vは、図54及び図55に示すように、内側空間P2に設けられた1組(2個)の径方向突起333に加えて、リブ324のスリンガ回転方向リブ324aとスリンガ逆回転方向リブ324bとの間の内側空間P1に対して、この場合は3個の径方向突起333が1組設けられていることを特徴としている。なお、内側空間P1に設けられた径方向突起333についても、内側空間P2に設けられた径方向突起333と同じである。
このように端面リップ21vには、複数のリブ324(スリンガ回転方向リブ324a、スリンガ逆回転方向リブ324b)に加えて、リブ324間の内側空間P1及び内側空間P2の双方に複数の径方向突起333が設けられていることを特徴とする。このため、図56に示すように、密封対象物側から密封対象物が滲み出て内側空間P1に侵入した場合、その密封対象物が最初の径方向突起333の側面333cにぶつかった場合、密封対象物はポンプ領域側に跳ね返されるか、径方向突起333の側面333cに沿って内側端333a方向へ導かれた後にポンプ領域へ戻される。
すなわち、第9の実施の形態に係る密封装置900においては、内側空間P1に3個の径方向突起333が設けられているため、3段階に分けて密封対象物を滞留させることなく全てポンプ領域へ効率良く戻すことができる。なお、端面リップ21vでは、第7の実施の形態と同様に、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324bout、中間リップ29、及び、スリンガ回転方向リブ324aの外周面324aoutに沿って密封対象物をポンプ領域に戻すことができるので、径方向突起333とともに密封対象物が外部に漏れ出ることを一段と抑制することができる。さらに、第7、第8の実施の形態と同様に、スリンガ3(軸52)の静止状態においても、スリンガ接触部22a及びリップ接触部32から内側空間P1に滲み出た密封対象物は、リブ324のスリンガ逆回転方向リブ324bの外周面324boutを伝って端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れ落ちるため、密封対象物の外部への滲み出しの防止を図ることができる。
このように、本発明の第9の実施の形態に係る密封装置900においても、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
なお、径方向突起333は、螺旋状(渦巻き状)に延びているとしたが、端面リップ21の内周面22上に直線状や湾曲状に延びていてもよい。また、径方向突起333の夫々の側面333c、333dは平面状であってもよく、また、曲面状であってもよい。
スリンガ3の有する溝33は、上述のように、ネジ(4条ネジ)形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図15(a)に示したように、内周側から外周側に向かって軸線xを中心又は略中心として放射状に延びる溝であってもよく、また、図15(b)に示したように、周方向に傾いて延びる溝であってもよい。
密封装置700、800、900において、弾性体部20は、ダストリップ28及び中間リップ29を有しているとしたが、弾性体部20は、ダストリップ28及び中間リップ29を有していなくてもよく、ダストリップ28及び中間リップ29のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、第7乃至第9の実施の形態に係る密封装置700、800、900は、エンジンのクランク孔に適用されるものとしたが、本発明に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
さらに、第8、第9の実施の形態に係る密封装置800、900においても、以下の効果が得られると推定できる。スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。
この空気は、端面リップ21の内周面22に形成されたリブ324および複数の径方向突起333と衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部22aに向かって流れる。この結果、リブ324および複数の径方向突起333の存在により狭空間Sからスリンガ接触部22a側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。かくして、密封装置800、900によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、リブ324および複数の径方向突起333によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
<第10の実施の形態>
図57は、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000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り、図58は、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。第10の実施の形態に係る密封装置1000は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000が適用される対象は、上記に限られない。
図57は、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000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り、図58は、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000の軸線xに沿う断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。第10の実施の形態に係る密封装置1000は、軸とこの軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であり、車両や汎用機械において、軸とハウジング等に形成されたこの軸が挿入される孔(軸孔)との間を密封するために用いられる。例えば、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられる。なお、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000が適用される対象は、上記に限られない。
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図57参照)方向(軸線方向において一方の側)を内側とし、軸線x方向において矢印b(図57参照)方向(軸線方向において他方の側)を外側とする。より具体的には、内側とは、密封対象空間の側(密封対象物側)であり潤滑油等の密封対象物が存在する空間の側であり、外側とは内側とは反対の側である。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57の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図57の矢印d方向)を内周側とする。
図57に示すように、密封装置1000は、後述する取付対象としての孔に嵌着される密封装置本体2と、後述する取付対象としての軸に取り付けられるスリンガ3とを備えている。密封装置本体2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弾性体から形成されている軸線x周りに環状の弾性体部20とを備えている。スリンガ3は、外周側(矢印c方向)に向かって延びる軸線x周りに環状の部分であるフランジ部31を有している。弾性体部20は、軸線x方向において一方の側(内側、矢印a方向)に向かって延びる、フランジ部31に軸線方向xにおいて他方の側(外側、矢印b方向側)から接触する軸線x周りに環状のリップである端面リップ21を有している。
スリンガ3のフランジ部31の他方の側(外側)には、少なくとも1つの溝33が形成されており、端面リップ21の内周側の面(内周面22)には、複数の凹状部423が周方向に並んで形成されている。凹状部423は、後述するように、他方の側(外側)から一方の側(内側)に向かって後述する軸(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びる窪みとして形成されており、端面リップ21において端面リップ21がスリンガ3に接触する部分であるスリンガ接触部24よりも内周側に形成されている。
なお、密封装置1000の密封装置本体2及びスリンガ3の基本的な構成については、第1の実施の形態における密封装置1の密封装置本体2及びスリンガ3と同じであるため、ここでは説明を省略し、異なる構成を有する点について説明する。
ここで、端面リップ21の形状についてより詳細に説明する。図59は、内周側から見た弾性体部20の部分拡大斜視図であり、基体部25から内周側の部分における弾性体部20が軸線xに沿う面において切断された状態で示されている。図59に示すように、端面リップ21の内周面22には、複数の凹状部423が、同一の又は略同一の円周上に、周方向に等角度間隔又は略等角度間隔で配列されており、等ピッチ間隔又は略等ピッチ間隔で配列されている。各凹状部423は、上述したように、外側(図59において下側)から内側(図59において上側)に向かって後述する軸52(スリンガ3)の回転方向に螺旋状に延びている。つまり、各凹状部423は、端面リップ21の根元21b側から端面リップ21の先端21a側に向かってスリンガ3の回転方向に傾斜して延びている。
また、各凹状部423は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されており、スリンガ接触部24よりも内周側(外側)に、つまりスリンガ接触部24よりも端面リップ21の根元21bの側に形成されている。
端面リップ21において、凹状部423は、スリンガ接触部24から間隔を空けて形成されている。具体的には、図59に示すように、凹状部423の内側(外周側)の端部である内側端423aは、スリンガ接触部24の外側(内周側)の縁部である外側縁424aから、内周面22に沿って軸線xに沿った方向に、所定の間隔Gを空けた位置に位置している。この間隔Gは、後述する密封装置1000の使用状態において、スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用が発生する領域よりも内周側の領域に、少なくとも部分的に凹状部423が存在するような間隔である。
また、各凹状部423は、図60に示すように、密封装置1000の使用状態において、スリンガ3の外側面31dと対向し、内周面22に対して外周側(矢印c方向)から内周側(矢印d方向)へ向かうに連れて次第に深くなるような所定形状の窪みを有する凹状空間として形成されている。
第10の実施の形態において、凹状部423は、図60,61に示すように、内側端423aから端面リップ21の根元21b側の端部である外側端423bに向かって内周面22から次第に低くなるような所定の深さを有している。ただし、凹状部423の内周面22からの深さはこれに限られない。
凹状部423は、当該凹状部423を画成する外周側の側面423cおよび内周側の側面423dを有し、端面リップ21の内周面22から断面三角形状に窪んだ凹状の溝である。凹状部423は、内側端423aから外側端423bに亘って内周面22から一定の深さで凹んでいてもよく、内側端423aから外側端423bに向かって内周面22からの深さが次第に低くなっているものであってもよい。また、凹状部423は、内側端423aから外側端423bに亘る内周面22からの深さが、上述の次第に深くなる、次第に浅くなる、及び一定である等の種々の組み合わせであってもよい。また、凹状部423の延び方向と直交する断面における形状は、種々の形状であってよく、例えば三角形や四角形、逆U字状等の形状である。密封装置1000の使用状態において凹状部423は、凹状の溝であって、内周面22から突出することがないため、凹状部423によりスリンガ3に対する摺動抵抗が増加することは一切ない。
また、凹状部423の延び方向の形状は、図59に示すように、外側端423bから内側端423aに向かって先細になる形状である。ただし、これに限るものではなく、外側端423bと内側端423aとの間に亘って、延び方向と直交する方向の幅が一定の幅である形状であってもよく、種々の形状であってよい。また、凹状部423は、スリンガ3の回転方向に沿って内側端423aと外側端423bとの間をまっすぐに延びていてもよく、または僅かにカーブしたような湾曲状に延びていてもよい。因みに、凹状部423の先端の形状は、先細となっている方が、または、滑らかに端面リップ21の内周面22につながるような形状となっている方が、凹状部423により生じる空気(気流)が乱れることがない点で好ましく、また、成形性においても好ましい。
さらに、端面リップ21の内周面22には、複数の凹状部423に加えて図示しないサブ凹状部が形成されていてもよい。具体的には、複数の凹状部423の間には、当該凹状部423と同一形状を有するが、当該凹状部423よりも全長が短く、全体的に深さの浅いサブ凹状部が配列されていてもよい。
次いで、上述の構成を有する密封装置1000の作用について説明する。図60は、密封装置1000が取付対象としてのハウジング50及びこのハウジング50に形成された貫通孔である軸孔51に挿入された軸52に取り付けられた使用状態における密封装置1000の部分拡大断面図である。ハウジング50は、例えばエンジンのフロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースであり、軸孔51は、フロントカバー、又はシリンダブロック及びクランクケースに形成されたクランク孔である。また、軸52は、例えば、クランクシャフトである。
図60に示すように、密封装置1000の使用状態において、密封装置本体2は軸孔51に圧入されて軸孔51に嵌着されており、スリンガ3は軸52に締り嵌めされて軸52に取り付けられている。より具体的には、補強環10の外周側円筒部11aが軸孔51の内周面51aに接触して、密封装置本体2の軸孔51に対する軸心合わせが図られ、また、弾性体部20のガスケット部26が軸孔51の内周面51aと補強環10の内周側円筒部11bとの間で径方向に圧縮されてガスケット部26が軸孔51の内周面51aに密着して、密封装置本体2と軸孔51との間の密封が図られている。また、スリンガ3の円筒部35が軸52に圧入され、円筒部35の内周面35aが軸52の外周面52aに密着し、軸52にスリンガ3が固定されている。
密封装置1000の使用状態において、弾性体部20の端面リップ21が、内周面22の先端21a側の部分であるスリンガ接触部24において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bの外側面31dの部分であるリップ接触部32に接触するように、密封装置本体2とスリンガ3との間の軸線x方向における相対位置が決められている。また、ダストリップ28は先端側の部分においてスリンガ3の筒部34に外周側から接触している。ダストリップ28は、例えば、スリンガ3の円筒部35の外周面35bに接触している。
このように、密封装置1000の使用状態において、端面リップ21は、スリンガ接触部24において、フランジ部31のリップ接触部32に摺動可能に接触しており、端面リップ21及びスリンガ3は、スリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側から内部に潤滑油等の密封対象物が滲み出ることの防止を図っている。また、ダストリップ28はスリンガ3の筒部34の内周面と摺動可能に接触しており、外部から内部への異物の進入の防止を図っている。
また、密封装置1000の使用状態において、スリンガ3のフランジ部31の外周側円盤部31bに形成された4条ネジを形成する溝33は、軸52(スリンガ3)が回転した場合にポンプ作用をもたらす。軸52(スリンガ3)の回転により、フランジ部31と端面リップ21との間の空間である挟空間Sにおいて、スリンガ接触部24及びリップ接触部32近傍の領域にポンプ作用が生じる。このポンプ作用により、密封対象物側から密封対象物が挟空間Sに滲み出た場合であっても、滲み出た密封対象物が挟空間Sからスリンガ接触部24及びリップ接触部32を越えて密封対象物側に戻される。このように、スリンガ3のフランジ部31に形成された溝33が生ずるポンプ作用により、挟空間Sへの密封対象物の滲み出が抑制されている。
挟空間Sにおいて、溝33によるポンプ作用が生ずるポンプ領域を越えて更に外部側に滲み出た密封対象物は、軸52の回転により、ポンプ領域に内周側で隣接する領域において、スリンガ3の回転方向に軸線x周りに回転し、還流領域に留められる。
端面リップ21には、内周面22に複数の凹状部423がスリンガ3の回転方向に沿って交互に形成されており、凹状部423は、スリンガ接触部24の外側縁24aから間隔Gの位置より内周側へ向かって延びており、少なくとも部分的に還流領域の中に延びている。このため、還流領域に回転しながら留まる密封対象物は凹状部423にぶつかり、又は還流領域に回転しながら留まる密封対象物は凹状部423の内周側の側面423dに沿って当該凹状部423の外側(内周側)の端部である外側端423b側から内側(外周側)の端部である内側端423aおよび内側端433aに導かれ、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に導かれる。凹状部423によってポンプ領域に導かれた密封対象物はポンプ作用を受けて密封対象物側に戻される。
図61は、端面リップ21の凹状部423の作用を説明するための、端面リップ21の凹状部423の作用による密封対象物の流れの様子を示すための図である。図61において、破線で示すように、ポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物は、凹状部423の内周側の側面423dにぶつかり、ポンプ領域側に跳ね返されるか、破線や点線で示されるように、凹状部423の内周側の側面423dに沿って内側端423aまで導かれ、内側端423aからポンプ領域に戻される。このため、凹状部423は、端面リップ21の内周面22において、内側端423a側の一部がポンプ領域に進入するように形成されていることが好ましい。ポンプ領域は軸の回転速度によって径方向の幅が変化すると考えられるため、凹状部423の内側端423a側の一部は、軸の回転速度に拘らずにポンプ領域に進入しているように形成されていることが好ましい。また、凹状部423全体が還流領域に存在するように形成されている場合は、上述のようにポンプ領域を超えて還流領域側に滲み出た密封対象物を再度ポンプ領域に戻すことができる範囲において、スリンガ接触部24の外側縁24aからの間隔Gが設定されている。
また、凹状部423の内周側の側面423dに当たっても、跳ね返されず、また、内周側の側面423dに沿って内側端423aまで導かれずに、破線で示されるように、内周側の側面423dを越えて端面リップ21の根元21b側に更に進む密封対象物もある。このため、凹状部423は、軸52(スリンガ3)の回転方向側において隣接する凹状部423と、軸線x方向において内周側(外側)から外周側(内側)に見て部分的に重なるように配列されていることが好ましい。図61の左側の破線で示すように、密封対象物が内側端423a側の凹状部423を越えて端面リップ21の根元21b側に流れても、この密封対象物は、スリンガ3の回転方向側において隣接する凹状部423の内周側の側面423dに当たり、密封対象物を内周側の側面423dに沿って内側端423aまで導き、内側端423aからポンプ領域に戻すことができるからである。さらに、この凹状部423の内周側の側面423dを超えた密封対象物が存在する場合であっても、その隣に隣接した凹状部423の内周側の側面423dに当たり密封対象物を当該内周側の側面423dに沿って内側端423aまで導くので、この場合、3段階に分けて密封対象物の進行速度を遅くしながらポンプ領域に戻すことができる。このように、密封対象物の侵入角度がスリンガ回転方向と平行に近ければ、凹状部423の双方に対して複数回衝突することになるので、密封対象物がポンプ領域から還流領域側に滲み出るような事態を一層確実に回避することができる。
また、上述したように互いに隣接する凹状部423同士により密封対象物をポンプ領域に戻す機能を向上させるために、凹状部423が軸線x方向において内周側から外周側に見て重なる部分を大きくするために、凹状部423の延び方向(角度)や、互いに隣接する凹状部423間の間隔(ピッチ)を調整することが好ましい。また、上述の凹状部423の機能を端面リップ21が周方向において均等に有するように、凹状部423は、互いに等しい間隔で隣接していることが好ましい。
このように、密封装置1000においては、ポンプ作用が働くポンプ領域を超えて更に還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を凹状部423によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このように、密封装置1000によれば、端面リップ21に形成された複数の凹状部423により、スリンガ3に形成された溝33の発揮するポンプ作用をより効果的に発揮させることができ、従来よりも密封対象物の滲み出を抑制することができる。また、凹状部423は端面リップ21の内周面22よりも凹んでおり、スリンガ3に接触することがないので、密封装置1000によれば、スリンガ3に対する摺動抵抗を増加させることなく、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
スリンガ3の溝33に基づくポンプ作用は、スリンガ3の回転が高速になるほど低減する。これは、スリンガ3の回転が高回転になるほど、ポンプ領域がスリンガ接触部24及びリップ接触部32側に向かって収縮するためであると考えられる。このため、密封対象物が密封対象物側から挟空間Sに滲み出た場合、スリンガ3の回転が高速になるほど、還流領域に進入する密封対象物が増すことになる。還流領域を還流する密封対象物の量が、還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えると、密封対象物は更に内部に滲み出ることになり、更に密封装置1000の外部に滲み出ることがある。
本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000においては、上述のように、ポンプ領域を超えて還流領域にまで密封対象物が滲み出たとしても、この滲み出た密封対象物を複数の凹状部423によりポンプ領域に戻すことができ、更にポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる。このため、スリンガ3の回転が高回転になり、還流領域に留まる密封対象物が増したとしても、この還流領域に留まる密封対象物を複数の凹状部423によりポンプ領域に戻すことができ、還流領域を還流する密封対象物の量が還流領域に留めておくことができる密封対象物の量を超えることを抑制することができる。また、スリンガ3の高回転によりポンプ作用が低減したとしても、複数の凹状部423により密封対象物をポンプ領域に戻すので、スリンガ3の高回転時において、ポンプ作用により密封対象物側に戻すことができる密封対象物を多くすることができる。この場合も、還流領域を還流する密封対象物の速度は、軸52の回転数が上昇すればするほど高くなる為、還流領域に留まっていた密封対象物はポンプ領域に一層導かれ易くなる。
このように、本発明の第10の実施の形態に係る密封装置1000によれば、スリンガ3の溝33によるポンプ作用を利用した場合であっても、軸52の回転速度の値に拘らず密封対象物の滲み出を抑制することができる。
さらに、第10の実施の形態に係る密封装置1000によれば、スリンガ3の回転に伴って端面リップ21と当該スリンガ3とによって形成された挟空間Sにおいて当該スリンガ3の回転方向の空気の流れが生じる。
この空気は、端面リップ21の内周面22に形成された凹状部423の側面423c、423dと衝突することによって端面リップ21の先端21a側へ導出され、スリンガ接触部24に向かって流れる。この結果、凹状部423の存在により狭空間Sから密封対象物側へ生じる空気の流れは、密封対象物側から狭空間Sへ滲み出る潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きをするため、潤滑油の滲み出しを低減することができる。
特に、このような空気の流れは、スリンガ3の回転数が上昇すればするほど高くなるため、空気の流れが速くなって端面リップ21の先端21aから密封対象物側へ流れる空気の強さも増大し、潤滑油をポンプ領域へ押し戻す働きが一層強くなる。かくして、密封装置1000によれば、軸52の回転速度が高速になった場合でも、凹状部423によって生じる空気の流れの効果により、密封対象物の滲み出を抑制することができる。
なお、密封装置1000において、凹状部423だけを用いて密封対象物の滲み出しを抑制する効果を高めるためには、凹状部423の本数を増加させればよいが、隣接する凹状部423同士が接触しない範囲で本数を増加させることが限界である。しかしながら、密封装置1000では、凹状部423が先細形状であるため、隣接する凹状部423同士の先端側に周方向のスペースができ、そこにサブ凹状部を無理なく配置することも可能である。これにより、凹状部423だけの場合に比べてサブ凹状部による相乗効果により効率的に滲み出しを抑制することができる。特に、密封装置1000では、端面リップ21の内周面22において周長の長い外周側寄りの先端部分にサブ凹状部を配置することが可能であるため、内周面22の周長の短い内周側寄りの部分に比べて一段と多くの個数を配置することができる。
本発明の密封装置は、エンジンのクランクシャフトとフロントカバーやシリンダブロック及びクランクケースに形成されている軸孔であるクランク孔との間の環状の空間を密封するために用いられるようにした場合を一例として述べたが、これに限らず、モータ、特に電気自動車用モータのモータ軸とハウジングとの環の環状の空間を密封するために利用することが可能である。
1,5,300……密封装置、2,6……密封装置本体、3……スリンガ、10……補強環、11……筒部、11a……外周側円筒部、11b……内周側円筒部、11c……接続部、12,14……円盤部、13……錐環部、20,60……弾性体部、21、121……端面リップ、21a……先端、21b……根元、22……内周面、23,61,123……突起、23a,61a……内側端、23b,61b……外側端、23c,23d,61c,61d……側面、22a、24……スリンガ接触部、24a……外側縁、25……基体部、26……ガスケット部、27……後方カバー部、28……ダストリップ、29……中間リップ、31……フランジ部、31a……内周側円盤部、31b……外周側円盤部、31c……接続部、31d……外側面、32……リップ接触部、33……溝、34……筒部、35……円筒部、35a……内周面、35b……外周面、50……ハウジング、51……軸孔、51a……内周面、52……軸、52a……外周面、61e……端面、223、61s……メイン突起、233……サブ突起、240……正転突起群、241,242,243……正転突起、241a,242a,243a,251a,252a,253a……内側端、241b,242b,243b,251b,252b,253b……外側端、241c,242c,243c,241d,242d,243d,251c,252c,253c,251d,252d,253d……側面、250……反転突起群、251,252,253……反転突起、Lf1,Lf2,Lf3,324……リブ、324a……スリンガ回転方向リブ、324b……スリンガ逆回転方向リブ、333……径方向突起、423……凹状部、Lr1,Lr2,Lr3……延び方向長さ、αf1,αf2,αf3,αr1,αr2,αr3……傾斜角、G……間隔、S……挟空間、x……軸線。
Claims (32)
- 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、複数の突起が周方向に並んで形成されており、
前記突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の回転方向に螺旋状に延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されている
ことを特徴とする密封装置。 - 前記突起は、前記端面リップにおいて、前記スリンガ接触部から間隔を空けて形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の密封装置。 - 前記突起は、前記密封装置における還流領域からポンプ領域に至るように、前記スリンガ接触部から前記間隔を空けて形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の密封装置。 - 前記突起は、前記軸の回転方向側において隣接する前記突起と、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の密封装置。 - 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、複数の突起が周方向に一定間隔毎に並んで形成されており、
前記突起は、少なくとも先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている
ことを特徴とする密封装置。 - 前記先端部は、前記突起の本体部の所定位置から屈曲して形成され、当該先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている
ことを特徴とする請求項5に記載の密封装置。 - 前記先端部は、前記突起の本体部の所定位置からクランク状またはS字状に折り曲げられて形成され、当該先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている
ことを特徴とする請求項5に記載の密封装置。 - 前記突起は、前記端面リップの内周側から外周側へ向かって全体的に凸状に湾曲されて形成され、前記先端部が前記軸の回転方向に沿うように延びている
ことを特徴とする請求項5に記載の密封装置。 - 前記突起は、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項5乃至8の何れか一項に記載の密封装置。 - 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、複数のメイン突起が周方向に並んで形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、前記複数のメイン突起に加えて、当該複数のメイン突起と平行であり、当該複数のメイン突起よりも短い複数のサブ突起が形成されている
ことを特徴とする密封装置。 - 前記複数のサブ突起は、前記複数のメイン突起の間に交互に配置されている
ことを特徴とする請求項10に記載の密封装置。 - 前記複数のサブ突起は、前記複数のメイン突起よりも外周側の端部に配置されている
ことを特徴とする請求項10に記載の密封装置。 - 前記メイン突起および前記サブ突起は、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されている
ことを特徴とする請求項10乃至12の何れか一項に記載の密封装置。 - 前記メイン突起および前記サブ突起は、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項10乃至13の何れか一項に記載の密封装置。 - 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、正転突起群と反転突起群とが周方向に交互に並んで形成されており、
前記正転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の正転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されており、
前記反転突起群は、周方向に並んだ複数の突起を有しており、該突起は、前記他方の側から前記一方の側に向かって前記軸の反転方向に傾いて延びており、前記端面リップにおいて前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部よりも内周側に形成されていることを特徴とする密封装置。 - 前記正転突起群の前記複数の突起は、延び方向の長さが夫々異なり、
前記反転突起群の前記複数の突起は、延び方向の長さが夫々異なることを特徴とする請求項15に記載の密封装置。 - 前記正転突起群の前記複数の突起は、より正転方向側のものが前記延び方向の長さが長くなっており、
前記反転突起群の前記複数の突起は、より反転方向側のものが前記延び方向の長さが長くなっていることを特徴とする請求項16に記載の密封装置。 - 前記正転突起群の前記複数の突起は、延び方向が夫々異なり、
前記反転突起群の前記複数の突起は、延び方向が夫々異なることを特徴とする請求項15乃至17の何れか1項に記載の密封装置。 - 前記正転突起群の前記複数の突起と、前記反転突起群の前記複数の突起とは、線対称であることを特徴とする請求項15に記載の密封装置。
- 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、内周側から外周側へ向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、複数のリブが設けられ、
前記リブは、内周側から外周側へ向かうに連れて前記スリンガの回転方向に当該リブの先端部が沿うように延びる第1リブ、および、内周側から外周側へ向かうに連れて前記スリンガの回転方向とは逆方向に当該リブの先端部が沿うように延びる第2リブが1対となって周方向へ複数並んで配置されている
ことを特徴とする密封装置。 - 前記第1リブの先端部および前記第2リブの先端部は、内周側から外周側へ向かうに連れて互いに離間する略V字状に延びている
ことを特徴とする請求項20に記載の密封装置。 - 前記スリンガは、前記軸に取り付けられる円筒部を有し、
前記端面リップは、前記円筒部の内周面かつ外側に向かって延びるダストリップと、前記端面リップと前記ダストリップとの間で前記円筒部の内周面かつ内側に向かって延びる中間リップとを有し、
前記リブは、前記先端部とは反対側の基端部が前記中間リップまで延びて当該中間リップと一体化されている
ことを特徴とする請求項20又は21に記載の密封装置。 - 前記リブは、前記端面リップにおいて、前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部から間隔を空けて形成されている
ことを特徴とする請求項20乃至22の何れか1項に記載の密封装置。 - 前記リブにおける前記第1リブと、当該リブと隣接する他のリブにおける前記第2リブとは、周方向に所定の距離だけ離れて配置されている
ことを特徴とする請求項23に記載の密封装置。 - 前記リブにおける前記第1リブと、当該リブと隣接する他のリブにおける前記第2リブとの間には、他方の側から一方の側に向かって前記スリンガの回転方向に沿うように傾斜して設けられた径方向突起が設けられている
ことを特徴とする請求項24に記載の密封装置。 - 前記リブにおける1対の前記第1リブと前記第2リブとの間にも、他方の側から一方の側に向かって前記スリンガの回転方向に沿うように傾斜して設けられた径方向突起が設けられている
ことを特徴とする請求項25に記載の密封装置。 - 軸と該軸が挿入される孔との間の環状の隙間の密封を図るための密封装置であって、
前記孔に嵌着される密封装置本体と、
前記軸に取り付けられるスリンガとを備え、
前記密封装置本体は、軸線周りに環状の補強環と、該補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを有しており、
前記スリンガは、外周側に向かって延びる前記軸線周りに環状の部分であるフランジ部を有しており、
前記弾性体部は、軸線方向において一方の側に向かって延びる、前記フランジ部に前記軸線方向において他方の側から接触する前記軸線周りに環状のリップである端面リップを有しており、
前記スリンガの前記フランジ部の前記他方の側には少なくとも1つの溝が形成されており、
前記端面リップの内周側の面には、当該内周側の面から凹んだ複数の凹状部が周方向に一定間隔毎に並んで形成されている
ことを特徴とする密封装置。 - 前記凹状部は、少なくとも先端側凹部が前記軸の回転方向に沿うように延びている
ことを特徴とする請求項27に記載の密封装置。 - 前記凹状部は、前記端面リップにおいて、前記端面リップが前記スリンガに接触する部分であるスリンガ接触部から間隔を空けて形成されている
ことを特徴とする請求項27に記載の密封装置。 - 前記凹状部は、前記密封装置における還流領域からポンプ領域に至るように、前記スリンガ接触部から前記間隔を空けて形成されている
ことを特徴とする請求項29に記載の密封装置。 - 前記凹状部は、前記軸の回転方向側において隣接する前記凹状部と、前記軸線方向において内周側から外周側に見て部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項27乃至30の何れか1項に記載の密封装置。 - 前記スリンガに形成された溝はネジ溝である
ことを特徴とする請求項1乃至31の何れか1項記載の密封装置。
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