特許 6564155 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6564155

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/3204 20160101AFI20190808BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/3204 201

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-502825(P2019-502825)

(86)(22)【出願日】2018年7月19日

(86)【国際出願番号】JP2018027190

(87)【国際公開番号】WO2019039152

(87)【国際公開日】20190228

【審査請求日】2019年1月18日

(31)【優先権主張番号】特願2017-161672(P2017-161672)

(32)【優先日】2017年8月24日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】504190548

【氏名又は名称】国立大学法人埼玉大学

(73)【特許権者】

【識別番号】504182255

【氏名又は名称】国立大学法人横浜国立大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104204

【弁理士】

【氏名又は名称】峯岸 武司

(72)【発明者】

【氏名】本田 重信

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】田所 千治

(72)【発明者】

【氏名】長嶺 拓夫

(72)【発明者】

【氏名】中野 健

【審査官】 羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２６４７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２３２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／２０３６０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０３−０６７７６３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／１６−１５／３２９６

Ｆ１６Ｊ １５／４６−１５／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸心を中心に回転する回転軸と、
前記軸心と直交する方向に張り出して前記回転軸の外周を囲む回転面を有して前記回転軸と共に回転する回転部材と、
前記回転軸の外周を囲んで前記回転面に対向して非回転状態に設けられ、前記回転軸の軸方向に付勢力を受けて前記回転面に接触し、前記回転軸が回転することで前記回転面を摺動して前記回転軸に対して相対回転する被接触部を有する固定部材とを備え、
前記被接触部が前記回転面に押し付けられて接触して摺動することで、前記回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制する密封装置において、
前記固定部材は、前記被接触部の相対回転中心が前記回転軸の回転中心に偏心して配置され、前記被接触部と前記回転面との間に生じる摩擦力によって生じるねじれに抗して前記相対回転中心の周りに発揮される復元力の復元方向と非零の所定角度範囲内で交差する方向に前記回転軸から回転駆動力を前記被接触部が受け、前記復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分が前記回転面から前記被接触部に与えられることを特徴とする密封装置。

【請求項2】

前記回転部材は、フランジ面を前記回転面として有して前記回転軸に固定されるスリンガーであり、
前記固定部材は、先端部が前記被接触部として前記フランジ面に接触して摺動する、前記フランジ面に前記先端部を押し付ける弾性力を前記付勢力として発揮するリップ部と、このリップ部を支持する金属環とを有し、
前記リップ部の前記先端部が前記フランジ面に押し付けられて接触して摺動することで、前記回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制するオイルシールから構成されることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

【請求項3】

前記回転軸は軸封止された封止部を有し、
前記回転部材は、フランジ面を前記回転面として有して前記封止部の近傍の前記回転軸に固定されるスリンガーであり、
前記固定部材は、前記封止部から前記フランジ面に向かって径が広がるスカート状をし、先端部が前記被接触部として前記フランジ面に接触して摺動する、前記フランジ面に前記先端部を押し付ける弾性力を前記付勢力として発揮するリップ部を有し、
前記リップ部の前記先端部が前記フランジ面に押し付けられて接触して摺動することで、前記回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を前記封止部と共に抑制することを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

【請求項4】

前記回転部材は、前記回転軸の軸心に直交する回転環状端面を前記回転面として有して前記回転軸に固定される、剛性を有する回転環を有し、
前記固定部材は、前記回転環状端面に対向する静止環状面を前記被接触部として有して、前記静止環状面が前記回転環状端面に接触して摺動する、剛性を有する固定環を有し、
前記固定環の前記静止環状面を前記回転環の前記回転環状端面に押し付ける弾性力を前記付勢力として発揮する弾性体を備え、
前記固定環の前記静止環状面が前記回転環の前記回転環状端面に押し付けられて接触して摺動することで、前記回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制するメカニカルシールから構成されることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

【請求項5】

変形可能な弾性を有する胴体部と、この胴体部の一端側に設けられ、ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットに固定される被固定部と、一端に球形部を有する前記ボールスタッドの軸部および前記ボールスタッドの被取付部に対してそれぞれ摺動自在に前記胴体部の他端側に設けられるシール部とを有するダストカバーを備え、
前記回転軸は前記ボールスタッドであり、
前記回転部材は、被取付面を前記回転面として有して前記ボールスタッドの軸部に固定される前記被取付部であり、
前記固定部材は、前記被取付面に接触するダストリップを前記被接触部として備えて前記シール部に設けられる、弾性を有するシール本体であり、
前記胴体部が発揮する弾性力を前記付勢力として受けて前記ダストリップが前記被取付面に押し付けられて接触し、前記ボールスタッドが回転する際に前記ダストリップが前記被取付面を摺動することで、前記ボールスタッドの軸周を介するボールジョイント部からの密封対象物の漏れまたはボールジョイント部への外来物の侵入を抑制することを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

【請求項6】

前記所定角度範囲は、前記回転軸の回転駆動方向が前記復元力の復元方向と成す角度φの絶対値を│φ│としたときに不等式０＜│φ│≦９０°で示される範囲であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の密封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リップ部等の被接触部が回転面に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制する密封装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来この種の密封装置としては、例えば特許文献１等に開示されたオイルシールがある。オイルシールは密封流体を装置内に留めると共に、外部から装置内へ外来する異物の侵入を抑制する目的で、多くの機器に使用される機能部品である。オイルシールの中には、同文献に示されるように、回転軸に固定されて回転軸と共に回転する回転面に、ハウジングに固定されて静止した、非回転のリップ部等の被接触部を押し付けて接触させることで、密封を図る構造のものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−５７７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の構造をした従来の密封装置では、回転面と被接触部との互いに押し付け合う摺動面において、両者の相対回転によって摩擦抵抗が生じる。この摩擦抵抗の摩擦係数は回転軸の回転数の増加に伴って減少する場合があり、摩擦抵抗が減少する領域において、回転面と被接触部との間にスティック・スリップを生じ、その結果、シールの鳴きを発生させる。この鳴き減少を抑制するには、スティック・スリップの排除が必要である。

【0005】

スティック・スリップを排除するには、被接触部を回転面に押し付ける押し付け荷重を小さくしたり、被接触部のリップ剛性を低減することで、面圧を低減する方策がある。また、摺動面の粗さを最適化したり、摺動部材のコーティングやゴム物性の最適化を図って摺動部材を変更する方策もある。しかし、押し付け荷重や使用部材といったシールの構成要素を変更することは、摩擦特性や、製品寿命、耐潤滑剤特性などのシールの他機能とのバランスを著しく崩すことに繋がる場合も多い。シールの鳴き対策の実際の現場においては、このバランスを見極めるために多くの時間と費用がかかっている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
軸心を中心に回転する回転軸と、軸心と直交する方向に張り出して回転軸の外周を囲む回転面を有して回転軸と共に回転する回転部材と、回転軸の外周を囲んで回転面に対向して非回転状態に設けられ、回転軸の軸方向に付勢力を受けて回転面に接触し、回転軸が回転することで回転面を摺動して回転軸に対して相対回転する被接触部を有する固定部材とを備え、被接触部が回転面に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制する密封装置において、
固定部材が、被接触部の相対回転中心が回転軸の回転中心に偏心して配置され、被接触部と回転面との間に生じる摩擦力によって生じるねじれに抗して相対回転中心の周りに発揮される復元力の復元方向と非零の所定角度範囲内で交差する方向に回転軸から回転駆動力を被接触部が受け、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分が回転面から被接触部に与えられることを特徴とする。

【0007】

本構成によれば、復元力の復元方向に対して直交する方向の横滑り駆動成分が回転部材の回転面から固定部材の被接触部に与えられることで、被接触部に作用する摩擦力の復元方向成分と復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、回転面と被接触部との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなり、スティック・スリップが排除される。したがって、多くの時間と費用がかかるシールの構成要素を大きく変更することなく、回転部材の回転面と固定部材の被接触部との間における相対位置関係を適切に設定するだけで、極めて簡単な構成で安価に、シールの鳴き対策を行うことが可能となる。このため、密封面で生じる摩擦特性が摺動速度に対して負の勾配を持ち、回転軸の回転数の増加に伴って摩擦抵抗が減少する場合においても、スティック・スリップに起因する異音の発生を抑制することができる。また、密封装置が実際に市場で使われる際に、密封装置に初期的に封入されているグリースや油等の潤滑剤が枯渇した場合において、スティック・スリップに起因する異音の発生を抑制することができる。

【0008】

また、本発明は、回転部材が、フランジ面を回転面として有して回転軸に固定されるスリンガーであり、
固定部材が、先端部が被接触部としてフランジ面に接触して摺動する、フランジ面に先端部を押し付ける弾性力を付勢力として発揮するリップ部と、このリップ部を支持する金属環とを有し、
密封装置が、リップ部の先端部がフランジ面に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制するオイルシールから構成されることを特徴とする。

【0009】

本構成によれば、リップ部の相対回転中心がスリンガーの回転中心に対して偏心して配置され、復元力の復元方向と所定角度範囲内で交差する方向にスリンガーから回転駆動力をリップ部が受けることで、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分がスリンガーのフランジ面からリップ部に与えられる。このため、リップ部に作用する摩擦力の復元方向成分と復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、スリンガーのフランジ面とリップ部との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなり、オイルシールからスティック・スリップが排除される。

【0010】

また、本発明は、回転軸が軸封止された封止部を有し、
回転部材が、フランジ面を回転面として有して封止部の近傍の回転軸に固定されるスリンガーであり、
固定部材が、封止部からフランジ面に向かって径が広がるスカート状をし、先端部が被接触部としてフランジ面に接触して摺動する、フランジ面に先端部を押し付ける弾性力を付勢力として発揮するリップ部を有し、
リップ部の先端部がフランジ面に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を封止部と共に抑制することを特徴とする。

【0011】

本構成によれば、スカート状をしたリップ部の相対回転中心がスリンガーの回転中心に対して偏心して配置され、復元力の復元方向と所定角度範囲内で交差する方向にスリンガーから回転駆動力をリップ部が受けることで、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分がスリンガーのフランジ面からリップ部に与えられる。このため、リップ部に作用する摩擦力の復元方向成分と復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、スリンガーのフランジ面とリップ部との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなって、スカート状をしたリップ部に起こるスティック・スリップが排除される。

【0012】

また、本発明は、回転部材が、回転軸の軸心に直交する回転環状端面を回転面として有して回転軸に固定される、剛性を有する回転環を有し、
固定部材が、回転環状端面に対向する静止環状面を被接触部として有して、静止環状面が回転環状端面に接触して摺動する、剛性を有する固定環を有し、
固定環の静止環状面を回転環の回転環状端面に押し付ける弾性力を付勢力として発揮する弾性体を備え、
密封装置が、固定環の静止環状面が回転環の回転環状端面に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制するメカニカルシールから構成されることを特徴とする。

【0013】

本構成によれば、固定環における静止環状面の相対回転中心が回転環の回転中心に対して偏心して配置され、復元力の復元方向と所定角度範囲内で交差する方向に回転環から回転駆動力を静止環状面が受けることで、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分が回転環の回転環状端面から固定環の静止環状面に与えられる。このため、固定環の静止環状面に作用する摩擦力の復元方向成分と復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、回転環の回転環状端面と固定環の静止環状面との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなって、メカニカルシールからスティック・スリップが排除される。

【0014】

また、本発明は、
変形可能な弾性を有する胴体部と、この胴体部の一端側に設けられ、ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットに固定される被固定部と、一端に球形部を有するボールスタッドの軸部およびボールスタッドの被取付部に対してそれぞれ摺動自在に胴体部の他端側に設けられるシール部とを有するダストカバーを備え、
回転軸がボールスタッドであり、
回転部材が、被取付面を回転面として有してボールスタッドの軸部に固定される被取付部であり、
固定部材が、被取付面に接触するダストリップを被接触部として備えてシール部に設けられる、弾性を有するシール本体であり、
胴体部が発揮する弾性力を付勢力として受けてダストリップが被取付面に押し付けられて接触し、ボールスタッドが回転する際にダストリップが被取付面を摺動することで、ボールスタッドの軸周を介するボールジョイント部からの密封対象物の漏れまたはボールジョイント部への外来物の侵入を抑制することを特徴とする。

【0015】

本構成によれば、ダストリップの相対回転中心が被取付部の回転中心に対して偏心して配置され、復元力の復元方向と所定角度範囲内で交差する方向に被取付部から回転駆動力をダストリップが受けることで、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分が被取付部の被取付面からダストリップに与えられる。このため、ダストリップに作用する摩擦力の復元方向成分と復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、被取付部の被取付面とダストリップとの間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなって、ダストカバーのシール部に起きるスティック・スリップが排除される。

【0016】

また、本発明は、所定角度範囲が、回転軸の回転駆動方向が復元力の復元方向と成す角度φの絶対値を│φ│としたときに不等式０＜│φ│≦９０°で示される範囲であることを特徴とする。

【0017】

本構成によれば、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分が非零になって回転部材の回転面から固定部材の被接触部に与えられ、横滑り駆動成分に起因して、摩擦振動に対する減衰作用が発現される。このため、回転部材の回転面と固定部材の被接触部との間の摩擦に生じる摩擦振動が抑制され、スティック・スリップが排除される。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、多くの時間と費用がかかるシールの構成要素を大きく変更することなく、回転部材の回転面と固定部材の被接触部との間における相対位置関係を適切に設定するだけで、極めて簡単な構成で安価に、シールの鳴き対策を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施形態による密封装置の断面図である。

【図2】図１に示す第１の実施形態による密封装置を構成するスリンガーと固定部材とをそれぞれ単独で示す断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態による密封装置における、被接触部の任意の点Ｐが受ける回転駆動速度Ｖ、被接触部に作用する復元力の復元速度ｖ、および被接触部に生じる摩擦力Ｆの関係を表す図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、本発明の密封装置の原理を説明するための平面図および側面図である。

【図5】本発明の第２の実施形態による密封装置の断面図である。

【図6】図５に示す第２の実施形態による密封装置を構成するスリンガーと固定部材とをそれぞれ単独で示す断面図である。

【図7】（ａ）は、本発明の第３の実施形態による密封装置の断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す第３の実施形態による密封装置を構成する回転部材と固定部材とをそれぞれ単独で示す断面図である。

【図8】（ａ）は、本発明の第３の実施形態の変形例による密封装置の断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す第３の実施形態の変形例による密封装置を構成する回転部材と固定部材とをそれぞれ単独で示す断面図である。

【図9】（ａ）は、本発明の第４の実施形態による密封装置の要部の断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す第４の実施形態による密封装置を構成するダストカバーの断面図である。

【図10】図９（ａ）に要部を示す第４の実施形態による密封装置の全体像を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

次に、本発明による密封装置を実施するための形態について、説明する。

【0021】

図１は、本発明の第１の実施形態による密封装置１Ａの断面図である。密封装置１Ａは、軸心Ａを中心に回転する回転軸１１Ａと、回転軸１１Ａに固定されて回転軸１１Ａと共に回転する回転部材であるスリンガー２１Ａと、回転軸１１Ａに対して相対回転する固定部材３１Ａとを備えて構成される。固定部材３１Ａは、その外周がハウジング４１Ａに嵌合してハウジング４１Ａに固定される。

【0022】

図２は、図１に示す密封装置１Ａをハウジング４１Ａから取り外して、回転軸１１Ａを抜き去り、スリンガー２１Ａと固定部材３１Ａとをそれぞれ単独で示すそれらの断面図である。

【0023】

スリンガー２１Ａは、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであり、回転軸１１Ａの外周面に圧入嵌着される筒部２１ａと、この筒部２１ａから外径方向へ円盤状に展延するフランジ部２１ｂとを有する。フランジ部２１ｂは、回転軸１１Ａの軸心Ａと直交する方向に張り出して、回転軸１１Ａの外周を囲むフランジ面２１b1を回転面として有する。

【0024】

固定部材３１Ａは、金属板を打ち抜きプレス成形することで製作される金属環３１ａにゴム状弾性材料がリップ部として一体に成形されたものである。リップ部には、先端部がフランジ面２１b1に接触する２つのグリースリップ部３１ｂと、先端部が筒部２１ａの外周に接触するダストリップ部３１ｃとが形成されている。このリップ部は金属環３１ａによって支持されている。グリースリップ部３１ｂは、フランジ面２１b1にその先端部を押し付ける弾性力を発揮し、その先端部は回転軸１１Ａの軸方向に付勢力を受けて図１に示すように撓む。

【0025】

固定部材３１Ａは、グリースリップ部３１ｂの先端部が回転軸１１Ａの軸方向に付勢力を受けてフランジ面２１b1に被接触部３１b1として接触する。被接触部３１b1は、回転軸１１Ａの外周を囲んでフランジ面２１b1に対向し、ハウジング４１Ａにより固定部材３１Ａが支持されることで、非回転状態に設けられる。この被接触部３１b1は、回転軸１１Ａが回転することでフランジ面２１b1を摺動して、フランジ面２１b1に対して相対回転する。密封装置１Ａは、グリースリップ部３１ｂの先端部がフランジ面２１b1に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸１１Ａの軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制する。このような密封装置１Ａは、例えば、ハブベアリング用シールやオイルシールとして使用される。

【0026】

本実施形態では、固定部材３１Ａは、その相対回転中心が回転軸１１Ａの回転中心Ａに一致するが、グリースリップ部３１ｂの環状形状が固定部材３１Ａの相対回転中心に対称でなく、非対称に形成されている。したがって、グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1の相対回転中心Ｂは、回転軸１１Ａの回転中心Ａに距離εの間隔で偏心して配置される。回転軸１１Ａが回転してスリンガー２１Ａが共に回転すると、グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1とフランジ面２１b1との間には摩擦力Ｆが生じる。固定部材３１Ａを支持するハウジング４１Ａには、この摩擦力Ｆによってねじれが生じ、このねじれに抗して相対回転中心Ｂを中心とする復元力が被接触部３１b1に作用する。また、被接触部３１b1は、この復元力の復元方向と所定角度範囲内で交差する方向にスリンガー２１Ａのフランジ面２１b1から回転駆動力を受け、復元力の復元方向に対して直交する回転駆動成分がフランジ面２１b1から与えられる。

【0027】

すなわち、図３に示すように、フランジ面２１b1を相対回転中心Ｂを中心に摺動する被接触部３１b1をドット付きの円環で、回転中心Ａを中心に回転するフランジ面２１b1を白色の円環で示すと、グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1における任意の点Ｐには、フランジ面２１b1との摩擦力Ｆが作用する。また、フランジ面２１b1から回転駆動速度Ｖの回転駆動力が回転駆動方向βに作用する。また、復元方向αに復元速度ｖの復元力が作用する。この際、被接触部３１b1の相対回転中心Ｂがフランジ面２１b1の回転中心Ａから距離εだけ偏心しているため、フランジ面２１b1から被接触部３１b1が受ける回転駆動力の回転駆動方向βは復元力の復元方向αと所定角度φで交差し、被接触部３１b1には、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφが与えられる。

【0028】

本実施形態では、回転駆動方向βが復元力の復元方向αと成す角度φ（ミスアライメント角度）の絶対値│φ│は、不等式０＜│φ│≦９０°で示される所定角度範囲内に設定され、駆動成分Ｖｓｉｎφが非零に設定される。この設定により、復元力の復元方向αに対して横滑りを起こす回転駆動成分Ｖｓｉｎφが確保される。

【0029】

このような本実施形態の密封装置１Ａによれば、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφがスリンガー２１Ａのフランジ面２１b1からグリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1に与えられることで、グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1に作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、ハウジング４１Ａの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、スリンガー２１Ａのフランジ面２１b1とグリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなる。

【0030】

ここで、θは、フランジ面２１b1の回転駆動速度Ｖと、ハウジング４１Ａからグリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1に与えられる復元力の復元速度ｖとの相対速度Ｖrel が、復元力の復元方向αに対して成す角度である。復元力の復元速度ｖは、ねじりに応じて被接触部３１b1がその円周方向に変位する変位量ｘの１階微分ｘ’で表される。グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1に作用する摩擦力Ｆは、この相対速度Ｖrelを減じる方向に作用するので、摩擦力Ｆが復元力の復元方向αに対して成す角度もθとなる。

【0031】

すなわち、円環状をした被接触部３１b1の相対回転中心Ｂが、スリンガー２１Ａのフランジ面２１b1の回転中心Ａに対して偏心して配置され、フランジ面２１b1の回転駆動方向βが復元力の復元方向αと所定角度範囲内で交差することで、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφがフランジ面２１b1から円環状をした被接触部３１b1に与えられる。本実施形態では、回転駆動方向βと復元方向αとの成すミスアライメント角度φが０＜│φ│≦９０°の範囲に設定されるので、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφが非零になって被接触部３１b1に与えられ、横滑りを起こすこの回転駆動成分Ｖｓｉｎφに起因して、摩擦振動に対する減衰作用が発現される。このため、グリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1に作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、ハウジング４１Ａの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、スリンガー２１Ａのフランジ面２１b1とグリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなる。

【0032】

よって、フランジ面２１b1と被接触部３１b1との間に生じるスティック・スリップがオイルシールから排除される。したがって、多くの時間と費用がかかるシールの構成要素を大きく変更することなく、スリンガー２１Ａのフランジ面２１b1とグリースリップ部３１ｂの被接触部３１b1との間における相対位置関係を適切に設定するだけで、極めて簡単な構成で安価に、シールの鳴き対策を行うことが可能となる。このため、フランジ面２１b1で生じる摩擦特性が摺動速度に対して負の勾配を持ち、回転軸１１Ａの回転数の増加に伴って摩擦抵抗が減少する場合においても、スティック・スリップに起因する異音の発生を抑制することができる。また、密封装置１Ａが実際に市場で使われる際に、密封装置１Ａに初期的に封入されているグリースや油等の潤滑剤が枯渇した場合において、スティック・スリップに起因する異音の発生を抑制することができる。

【0033】

図４（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の密封装置１Ａの密封原理を説明するための平面図および側面図である。同図は、球５と平板６との間の滑り摩擦を模式的に表している。以下に述べる原理は、球５を本実施形態のグリースリップ部３１ｂ、平板６をフランジ面２１b1に当てはめて、本実施形態の密封装置１Ａの密封原理に適用することができる。

【0034】

静止した壁７に左端が固定された剛性ｋのばね８があり、その右端に質量ｍの球５が取り付けられている。球５の運動はばね８のたわみ方向（ｘ方向）の並進のみが許されている。また、平板６は垂直荷重Ｗで球５と接触し、駆動速度Ｖでｘ方向とミスアライメント角度φを成して直動している。ばね８が自然長のときの球５の位置を原点０として、時刻ｔにおける球５の位置をｘ（ｔ）とすると、球５の運動速度はｔに関する微分（’）を用いてｘ’と表せる。平板６の駆動速度Ｖと球５の運動速度ｘ’との相対速度Ｖrelがｘ方向となす角度をθとすると、球５に作用する摩擦力Ｆは相対速度Ｖrelを減じる方向に作用するので、摩擦力Ｆがｘ方向と成す角度もθとなる。ミスアライメント角度φ≠０のとき、相対速度Ｖrelは非零な側方滑り成分Ｖｓｉｎφを持ち、また、運動速度ｘ’の変化により摩擦力Ｆの向きが変化する。

【0035】

球５に作用する摩擦力の大きさを相対速度Ｖrelの関数Ｆ＝Ｆ（Ｖrel）で表すと、球５の運動方程式は次の式（１）で与えられる。
ｍｘ’’＋ｋｘ＝Ｆ（Ｖrel）・ｃｏｓθ …（１）

【0036】

ここで、相対速度Ｖrelと角度θは幾何学的に式（２）、（３）で定まる。
Ｖrel＝（Ｖ^２−２ｖｘ’・ｃｏｓφ＋ｘ’^２）^１／２ …（２）
ｃｏｓθ＝（Ｖｃｏｓφ−ｘ’）／Ｖrel …（３）

【0037】

また、ミスアライメント角度φ≠０のとき、球５に作用する摩擦力は動摩擦力に限られるので、Ｆ（Ｖrel）は動摩擦係数μ（Ｖrel）を用いて次の式（４）で与えられる。
Ｆ（Ｖrel）＝μ（Ｖrel）・Ｗ …（４）

【0038】

球５に作用する摩擦力Ｆのｘ成分Ｆｃｏｓθとばね８の復元力ｋｘが釣り合うとき、ｘ’＝０を考慮して得られる関係Ｖrel＝Ｖ、θ＝φから、平衡点ｘ_eqは次の式（５）で与えられる。
ｘ_eq＝Ｆ（Ｖ）・ｃｏｓφ／ｋ …（５）

【0039】

この平衡点ｘ_eqの安定性を検討するために平衡点ｘ_eqからの擾乱ｘ^〜 を次の式（６）で与え、
ｘ＝ｘ_eq＋ｘ^〜 …（６）
式（６）を式（１）〜（３）に代入し、（ｘ^〜）’／Ｖを微少量とみなして線形化すると、次の式（７）が得られる。
ｍ（ｘ^〜）’’＋（ｃ_１＋ｃ_２）（ｘ^〜）’＋ｋｘ^〜＝０ …（７）

【0040】

ここで、左辺第２項の（ｘ^〜）’の係数ｃ_１，ｃ_２は次の式（８），（９）とした。
ｃ_１＝μ’（Ｖ）・Ｗ・ｃｏｓ^２φ …（８）
ｃ_２＝（μ（Ｖ）・Ｗ／Ｖ）・ｓｉｎ^２φ …（９）

【0041】

式（８）のμ’（Ｖ）は、Ｖrel＝Ｖにおける関数μ＝μ（Ｖrel）の傾きを意味する。係数ｃ_１は、摩擦係数の相対速度依存性により発現する粘性減衰作用を表し、係数ｃ_２は、非零なミスアライメント角度φ（側方滑り成分Ｖｓｉｎφ）を与えることにより発現する粘性減衰作用を表す。

【0042】

式（７）は２階の線形常微分方程式なので、平衡点ｘ_eqの安定性は（ｘ^〜）’の係数の正負で決まる。すなわち、次の式（１０）
ｃ_１＋ｃ_２＞０ …（１０）
が成立するとき、平衡点ｘ_eqは安定となる。式（８）〜（１０）を整理すると、平衡点ｘ_eqの安定条件として、最終的に次の式（１１）の不等式が得られる。
ｔａｎ^２φ＞−μ’（Ｖ）・Ｖ／μ（Ｖ） …（１１）

【0043】

μ’（Ｖ）＞０のときは式（１１）は任意のφに対して成り立つが、μ’（Ｖ）＜０のとき、ｃ_１＜０（負減衰）が平衡点ｘ_eqを不安定化するが、次の式（１２）
φ＞φc＝ｔａｎ^−１（−μ’（Ｖ）・Ｖ／μ（Ｖ））^−１／２ …（１２）
を満たすミスアライメント角度φを与えると、ｃ_２＞０（正減衰）の効果がｃ_１＜０の効果を上回り、平衡点ｘ_eqは安定となる。このときは、平衡点ｘ_eqの近傍で摩擦振動は発生せず、なめらかな滑りの中で摩擦力Ｆｃｏｓθと復元力ｋｘとが釣り合う。すなわち、ミスアライメント角度φを不等式φc＜φ≦９０°で示される範囲に設定すると、摩擦振動は最大限に抑制されて発生しなくなる。

【0044】

図５は、本発明の第２の実施形態による密封装置１Ｂの断面図である。密封装置１Ｂは、軸心Ａを中心に回転する回転軸１１Ｂと、回転軸１１Ｂに固定されて回転軸１１Ｂと共に回転する回転部材であるスリンガー２１Ｂと、回転軸１１Ｂに対して相対回転する固定部材３１Ｂとを備えて構成される。回転軸１１Ｂは直径の大きな大径部１１ａと、この大径部１１ａの直径よりも小さな直径の小径部１１ｂとからなり、大径部１１ａの端部には、オイルシールによって軸封止された封止部１１ｃを有する。固定部材３１Ｂは、この封止部１１ｃの外周がハウジング４１Ｂに嵌合してハウジング４１Ｂに固定される。

【0045】

図６は、図５に示す密封装置１Ｂをハウジング４１Ｂから取り外して、回転軸１１Ｂを抜き去り、スリンガー２１Ｂと固定部材３１Ｂとをそれぞれ単独で示すそれらの断面図である。

【0046】

スリンガー２１Ｂは、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであり、回転軸１１Ｂの外周面に圧入嵌着される内径筒部２１ｄと、この内径筒部２１ｄから外径方向へ円盤状に展延するフランジ部２１ｅと、内径部２１ｄに平行にフランジ部２１ｅの外周縁部から立ち上がる外径筒部２１ｆとを有し、封止部１１ｃの近傍の回転軸１１Ｂの小径部１１ｂに固定される。フランジ部２１ｅは、回転軸１１Ｂの軸心Ａと直交する方向に張り出して、回転軸１１Ｂの外周を囲むフランジ面２１e1を回転面として有する。

【0047】

固定部材３１Ｂの封止部１１ｃを形成するオイルシールは、金属板を打ち抜きプレス成形することで製作される金属環３１ｅにゴム状弾性材料がリップ部として一体に成形されている。リップ部には、先端部が回転軸１１Ｂの大径部１１ａに接触する軸リップ部３１ｆおよび軸ダストリップ部３１ｇと、先端部がフランジ面２１e1に接触する端面リップ部３１ｈとが形成されている。このリップ部は金属環３１ｅによって支持されている。また、軸リップ部３１ｆの外周を覆って金属ばね３２が設けられており、軸リップ部３１ｆはこの金属ばね３２によって大径部１１ａの外周に押し付けられる。

【0048】

端面リップ部３１ｈは、大径部１１ａの端部の外周縁部を囲む筒状部３１h1と、この筒状部３１h1からフランジ面２１e1に向かって径が広がるスカート部３１h2とを有する。この端面リップ部３１ｈは、フランジ面２１e1にその先端部を押し付ける弾性力を発揮し、その先端部は回転軸１１Ｂの軸方向に付勢力を受けて図５に示すように撓む。

【0049】

固定部材３１Ｂは、端面リップ部３１ｈの先端部が回転軸１１Ｂの軸方向に付勢力を受けてフランジ面２１e1に被接触部３１h3として接触する。被接触部３１h3は、回転軸１１Ｂの外周を囲んでフランジ面２１e1に対向し、ハウジング４１Ｂにより固定部材３１Ｂが支持されることで、非回転状態に設けられる。この被接触部３１h3は、回転軸１１Ｂが回転することでフランジ面２１e1を摺動して、フランジ面２１e1に対して相対回転する。密封装置１Ｂは、端面リップ部３１ｈの被接触部３１h3がフランジ面２１e1に押し付けられて接触して摺動することで、回転軸１１Ｂの軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を封止部１１ｃと共に抑制する。このような密封装置１Ｂは、例えば、ディファレンシャルギヤの出力軸に用いられる駆動ユニット用シールとして使用される。

【0050】

本実施形態では、固定部材３１Ｂは、その相対回転中心が回転軸１１Ｂの回転中心Ａに一致するが、端面リップ部３１ｈのスカート部３１h2の環状形状が固定部材３１Ｂの相対回転中心に対称でなく、非対称に形成されている。したがって、端面リップ部３１ｈにおける被接触部３１h3の相対回転中心Ｂは、回転軸１１Ｂの回転中心Ａに距離εの間隔で偏心して配置される。回転軸１１Ｂが回転してスリンガー２１Ｂが共に回転すると、端面リップ部３１ｈの被接触部３１h3とフランジ面２１e1との間には摩擦力Ｆが生じる。固定部材３１Ｂを支持するハウジング４１Ｂには、この摩擦力Ｆによってねじれが生じ、このねじれに抗して相対回転中心Ｂを中心とする復元力が被接触部３１h3に作用する。また、被接触部３１h3は、この復元力の復元方向αと成すミスアライメント角度φが０＜│φ│≦９０°の所定角度範囲内で交差する回転駆動方向βに、スリンガー２１Ｂのフランジ面２１e1から回転駆動力を受け、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖsinφがフランジ面２１e1から与えられる。

【0051】

このような本実施形態の密封装置１Ｂによれば、スカート状をした端面リップ部３１ｈにおける被接触部３１h3の相対回転中心Ｂがスリンガー２１Ｂの回転中心Ａに対して偏心して配置され、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφがスリンガー２１Ｂのフランジ面２１e1から端面リップ部３１ｈの被接触部３１h3に与えられることで、端面リップ部３１ｈの被接触部３１h3に作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、ハウジング４１Ｂの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、スリンガー２１Ｂのフランジ面２１e1と端面リップ部３１ｈの被接触部３１h3との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなる。このため、スカート状をした端面リップ部３１ｈに起こるスティック・スリップが排除され、第１の実施形態による密封装置１Ａと同様な作用効果が奏される。

【0052】

図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態による密封装置１Ｃの断面図である。密封装置１Ｃは、軸心Ａを中心に回転する回転軸１１Ｃと、回転軸１１Ｃに固定されて回転軸１１Ｃと共に回転する回転部材２２を構成する回転環２３と、回転軸１１Ｃに対して相対回転する固定部材３１Ｃを構成する固定環３２とを備える。固定環３２は、固定環３２を収容するケース３３の段付き内径円筒部３３ａの内周に嵌合して、ケース３３に固定されている。ケース３３は、その外径円筒部３３ｂの外周がハウジング４１Ｃに嵌合して、ハウジング４１Ｃに固定される。したがって、固定環３２は、ケース３３を介してハウジング４１Ｃに固定される。

【0053】

図７（ｂ）は、同図（ａ）に示す密封装置１Ｃをハウジング４１Ｃから取り外して、回転軸１１Ｃを抜き去り、回転部材２２と固定部材３１Ｃとをそれぞれ単独で示すそれらの断面図である。

【0054】

回転部材２２を構成する回転環２３は、断面が直方体形状をした環状をしており、セラミック等から形成されて剛性を有する。この回転環２３は、断面がＬ字形状をしたカップガスケット２４を介して、断面がコの字形状をしたスリーブ２５に収容されている。スリーブ２５は回転軸１１Ｃの外径部に嵌合して、回転軸１１Ｃに固定される。したがって、回転環２３は、回転軸１１Ｃの軸心Ａに直交する回転環状端面２３ａを回転面として有して、回転軸１１Ｃに固定されることとなる。

【0055】

固定部材３１Ｃを構成する固定環３２は、断面が凸形状をした環状をしており、セラミック等から形成されて剛性を有する。固定環３２は、回転環状端面２３ａに対向する静止環状面３２ａを被接触部として有して、静止環状面３２ａが回転環状端面２３ａに接触して摺動する。また、固定環３２と、ケース３３の低部３３ｃにおける内周底面との間には、金属ばね３４がスプリングホルダ３５によって保持されている。スプリングホルダ３５は弾性を有するゴムベロー３６を介して固定環３２に接触する。金属ばね３４は、固定環３２の静止環状面３２ａを回転環２３の回転環状端面２３ａに押し付ける弾性力を付勢力として発揮する弾性体を構成する。

【0056】

固定環３２は、静止環状面３２ａが回転軸１１Ｃの軸方向に付勢力を受けて回転環状端面２３ａに被接触部として接触する。静止環状面３２ａは、回転軸１１Ｃの外周を囲んで回転環状端面２３ａに対向し、ハウジング４１Ｃにより固定環３２が支持されることで、非回転状態に設けられる。この静止環状面３２ａは、回転軸１１Ｃが回転することで回転環状端面２３ａを摺動して、回転環状端面２３ａに対して相対回転する。密封装置１Ｃは、静止環状面３２ａが回転環状端面２３ａに押し付けられて接触して摺動することで、回転軸１１Ｃの軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制する。このような密封装置１Ｃはメカニカルシールとして使用される。

【0057】

本実施形態では、固定部材３１Ｃは、その相対回転中心が回転軸１１Ｃの回転中心Ａに一致するが、固定環３２における静止環状面３２ａの環状中心が固定部材３１Ｃの相対回転中心から偏心している。つまり、静止環状面３２ａの相対回転中心Ｂは、回転軸１１Ｃの回転中心Ａに距離εの間隔で偏心して配置される。回転軸１１Ｃが回転して回転環２３が共に回転すると、静止環状面３２ａと回転環状端面２３ａとの間には摩擦力Ｆが生じる。固定部材３１Ｃを支持するハウジング４１Ｃには、この摩擦力Ｆによってねじれが生じ、このねじれに抗して相対回転中心Ｂを中心とする復元力が固定環３２の静止環状面３２ａに作用する。また、固定環３２の静止環状面３２ａは、この復元力の復元方向αと成すミスアライメント角度φが０＜│φ│≦９０°の所定角度範囲内で交差する回転駆動方向βに、回転環２３の回転環状端面２３ａから回転駆動力を受け、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖsinφが回転環状端面２３ａから与えられる。

【0058】

このような本実施形態の密封装置１Ｃによれば、固定環３２の静止環状面３２ａの相対回転中心Ｂが回転環２３の回転中心Ａに対して偏心して配置され、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφが回転環２３の回転環状端面２３ａから固定環３２の静止環状面３２ａに与えられることで、固定環３２の静止環状面３２ａに作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、ハウジング４１Ｃの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、回転環２３の回転環状端面２３ａと固定環３２の静止環状面３２ａとの間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなる。このため、回転環状端面２３ａと静止環状面３２ａとの間に起こるスティック・スリップが排除され、第１の実施形態による密封装置１Ａと同様な作用効果が奏される。

【0059】

なお、上記の第３の実施形態では、固定環３２における静止環状面３２ａの環状中心が固定部材３１Ｃの相対回転中心から偏心し、静止環状面３２ａの相対回転中心Ｂが、回転軸１１Ｃの回転中心Ａに距離εの間隔で偏心して配置される場合について、説明した。しかし、静止環状面３２ａの環状中心を固定部材３１Ｃの相対回転中心から偏心させることなく、図８（ｂ）に示すように、静止環状面３２ａの環状中心を固定部材３１Ｃの回転中心と一致させ、図８（ａ）に示すように、ハウジング４１Ｃの内径中心を回転軸１１Ｃの回転中心Ａから偏心させることで、静止環状面３２ａの相対回転中心Ｂと回転環２３の回転中心Ａとを距離εだけ偏心させるようにしてもよい。なお、図８（ａ）は第３の実施形態による密封装置１Ｃの変形例による密封装置１Ｃ’の断面図、図８（ｂ）は、この変形例による密封装置１Ｃ’をハウジング４１Ｃから取り外して、回転軸１１Ｃを抜き去り、回転部材２２と固定部材３１Ｃとをそれぞれ単独で示すそれらの断面図である。図８において図７と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

【0060】

このような変形例による密封装置１Ｃ’においても、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφが回転環２３の回転環状端面２３ａから固定環３２の静止環状面３２ａに与えられることで、固定環３２の静止環状面３２ａに作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、ハウジング４１Ｃの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、回転環状端面２３ａと静止環状面３２ａとの間に起こるスティック・スリップが排除され、第３の実施形態による密封装置１Ｃと同様な作用効果が奏される。

【0061】

図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態による密封装置１Ｄの要部の断面図であり、図１０に全体像が示される。

【0062】

密封装置１Ｄは、ボールジョイント部からの密封対象物の漏れまたはボールジョイント部への外来物の侵入を抑制する。この密封装置１Ｄは、図９（ｂ）に示すダストカバー５１を備える。

【0063】

ボールジョイントは、図１０に示すように、軸部５２ａの一端に球形部５２ｂを有するボールスタッド５２と、ボールスタッド５２を回転かつ揺動自在に支持するソケット５３と、軸部５２ａにおける球形部５２ｂとは反対側に固定される、ボールスタッド５２の被取付部としてのナックル５４とを備えている。ソケット５３は、環状のケース５３ａと、ケース５３ａの底側に固定される底板５３ｂと、球形部５２ｂの軸受５３ｃとを備えている。軸受５３ｃは、球形部５２ｂの曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面５３ｄを有している。ナックル５４は、ナット５５によって軸部５２ａに固定されている。

【0064】

ダストカバー５１は、胴体部５１ａと被固定部５１ｂとシール部５１ｃとを有する。胴体部５１ａは、変形可能な弾性を有するお椀状をした膜からなる。被固定部５１ｂは、胴体部５１ａの一端側に設けられ、ボールスタッド５２を回転かつ揺動自在に支持するソケット５３に固定される。シール部５１ｃは、胴体部５１ａの他端側に設けられ、ボールスタッド５２の軸部５２ａおよびナックル５４に対してそれぞれ摺動自在に設けられる。これにより、ボールスタッド５２は、矢印Ｓで示す方向にソケット５３に対して揺動し、また、矢印Ｒで示す方向にソケット５３に対して回転する。

【0065】

図９（ｂ）に示すように、被固定部５１ｂは、円環状の板状部５１b1と、この板状部５１b1の内周面側に設けられる第１円筒状部５１b2と、板状部５１b1の外周面側に設けられる第２円筒状部５１b3とから構成される金属製の部材である。この被固定部５１ｂに胴体部５１ａの一端が嵌め込まれた状態で第２円筒状部５１b3が加締められることにより、胴体部５１ａの一端に被固定部５１が固定される。被固定部５１は、図１０に示すように、ソケット５３のケース５３ａの端部に嵌合によって固定される。

【0066】

シール部５１ｃは、金属製の補強環５１ｄと、この補強環５１ｄに一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体５１ｅとから構成される。補強環５１ｄは、円環状の板状部５１d1と、この板状部５１d1の内周面側に設けられる第１円筒状部５１d2と、板状部５１d1の外周面側に設けられる第２円筒状部５１d3とから構成される。補強環５１ｄに胴体部５１ａの他端が嵌め込まれた状態で第２円筒状部５１d3が加締められることにより、胴体部５１ａの他端に補強環５１ｄが固定される。また、シール本体５１ｅは、第１環状凸部５１e1、第２環状凸部５１e2および第３環状凸部５１e3により構成される内周シール部と、ダストリップ５１e4により構成されるダストシール部とを備える。

【0067】

ボールスタッド５２は、軸部５２ａの軸心Ａを中心に回転する回転軸を構成する。ナックル５４は、被取付面５４ａを回転面として有する回転部材を構成する。また、弾性を有するシール本体５１ｅは固定部材を構成し、被取付面５４ａに接触するダストリップ５１e4を被接触部として備える。胴体部５１ａは、その弾性力を付勢力として発揮して、ボールスタッド５２の軸方向において、ダストリップ５１e4を被取付面５４ａに押し付ける。密封装置１Ｄは、胴体部５１ａが発揮する弾性力を受けてダストリップ５１e4が被取付面５４ａに押し付けられて接触し、ボールスタッド５２が回転する際にダストリップ５１e4が被取付面５４ａを摺動することで、シール部５１ｃにおいて、ボールスタッド５２の軸部５２ａを介するボールジョイント部からの密封対象物の漏れ、またはボールジョイント部への外来物の侵入を抑制する。

【0068】

本実施形態では、ダストカバー５１は、その相対回転中心がナックル５４の回転中心Ａに一致するが、ダストリップ５１e4の相対回転中心Ｂがナックル５４の回転中心Ａから偏心している。したがって、ダストリップ５１e4の相対回転中心Ｂは、ナックル５４の回転中心Ａに距離εの間隔で偏心して配置される。ボールスタッド５２が回転してナックル５４が共に回転すると、ダストリップ５１e4とナックル５４の被取付面５４ａとの間には摩擦力Ｆが生じる。ダストリップ５１e4を支持する胴体部５１ａには、この摩擦力Ｆによってねじれが生じ、このねじれに抗して相対回転中心Ｂを中心とする復元力がダストリップ５１e4に作用する。また、ダストリップ５１e4は、この復元力の復元方向αと成すミスアライメント角度φが０＜│φ│≦９０°の所定角度範囲内で交差する回転駆動方向βに、ナックル５４の被取付面５４ａから回転駆動力を受け、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖsinφが被取付面５４ａから与えられる。

【0069】

このような本実施形態の密封装置１Ｄによれば、ダストリップ５１e4の相対回転中心Ｂが被取付面５４ａの回転中心Ａに対して偏心して配置され、復元力の復元方向αに対して直交する回転駆動成分Ｖｓｉｎφがナックル５４の被取付面５４ａからダストリップ５１e4に与えられることで、ダストリップ５１e4に作用する摩擦力Ｆの復元方向成分Ｆｃｏｓθと、胴体部５１ａの発揮する復元力とが自律的に安定して平衡する状態になり、ナックル５４の被取付面５４ａとダストリップ５１e4との間に生じる摩擦に摩擦振動が生じなくなる。このため、ダストカバー５１のシール部５１ｃに起こるスティック・スリップが排除され、第１の実施形態による密封装置１Ａと同様な作用効果が奏される。

【0070】

なお、上記の各実施形態および変形例による密封装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ’，１Ｄにおいて、回転中心Ａに対する相対回転中心Ｂの偏心距離εは、相対回転する被接触部３１b1，３１h3、静止環状面３２ａおよびダストリップ５１e4の直径の１０％〜４０％、好ましくは２０％〜３０％に設定するのがよい。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明による密封装置は、輸送機器や建設機器、農業機器等における各種回転軸の軸周を介する密封対象物の漏れまたは外来物の侵入を抑制するのに利用すると、好適である。

【符号の説明】

【0072】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ’，１Ｄ…密封装置
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…回転軸
１１ｃ…回転軸１１Ｂの封止部
２１Ａ，２１Ｂ…スリンガー（回転部材）
２１b1，２１e1…フランジ面（回転面）
２２…回転部材
２３…回転環
２３ａ…回転環２３の回転環状端面（回転面）
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…固定部材
３１ａ…金属環
３１ｂ…グリースリップ部
３１b1…グリースリップ部３１ｂの被接触部
３１ｈ…端面リップ部
３１h3…端面リップ部３１ｈの被接触部
３２…固定環
３２ａ…固定環３２の静止環状面（被接触部）
３４…金属ばね（弾性体）
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ…ハウジング
５１…ダストカバー
５１ａ…胴体部
５１ｂ…被固定部
５１ｃ…シール部
５１ｅ…シール本体（固定部材）
５１e4…ダストリップ（被接触部）
５２…ボールスタッド（回転軸）
５２ａ…軸部
５２ｂ…球形部
５３…ソケット
５４…ナックル（被取付部：回転部材）
５４ａ…被取付面
Ａ…回転中心
Ｂ…相対回転中心
α…復元力の復元方向
β…回転駆動方向
φ…復元方向αと回転駆動方向βとが成すミスアライメント角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】