特許 7378958 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】

(24)【登録日】2023-11-06

(45)【発行日】2023-11-14

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/3232 20160101AFI20231107BHJP

   F16J 15/3212 20160101ALI20231107BHJP

   F16J 15/48 20060101ALI20231107BHJP

【ＦＩ】

F16J15/3232 201

F16J15/3212

F16J15/48

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019087419

(22)【出願日】2019-05-07

(65)【公開番号】P2020183776

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-04-06

【前置審査】

(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】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(72)【発明者】

【氏名】間中 勇登

【審査官】羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２４０１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８３９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６９２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０９４０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０７３５４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０２６１２６４４（ＣＮ，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】

ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、
前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、
前記取付け円筒部より径方向内側に配置されたシール円筒部と、
前記取付け円筒部の大気側の端部と前記シール円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
前記シール円筒部の内周面から突出し、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
前記シール円筒部の内周面から突出し、前記主シールリップよりも大気側に配置されており、前記主シールリップよりも内径が大きい副シールリップと、
前記取付け円筒部の内側に配置された補助シールとを有しており、
前記副シールリップは、圧力が与えられないときに、前記回転体の外周面に接触せず、前記シール円筒部に外側から圧力が与えられるときに、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられ、
前記シール円筒部、前記主シールリップおよび前記副シールリップは、弾性材料のみから形成され、
前記取付け円筒部および前記連結円環部は、前記弾性材料と剛性材料から形成されており、
前記連結円環部は、前記剛性材料から形成された剛性円環部と、前記剛性円環部のうち前記内部空間側の面に固着された前記弾性材料から形成された弾性部とを有し、
前記シール円筒部の大気側の端部の最小厚さは、密封装置の軸線方向における前記連結円環部の前記弾性部の内部空間側の面から前記主シールリップのリップエッジまでの長さの１／２以下であり、
前記補助シールは、前記取付け円筒部に嵌め込まれるスリーブと、前記スリーブより径方向内側かつ前記主シールリップより前記内部空間側に配置されて、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる補助リップとを有し、
前記内部空間内のグリースの圧力が高まると、前記シール円筒部に外側から圧力が加わる
ことを特徴とする密封装置。

【請求項2】

前記シール円筒部の周囲に配置されたガータースプリングをさらに有しており、
前記副シールリップは、前記ガータースプリングと径方向において重なる領域に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

【請求項3】

密封装置の軸線方向における前記主シールリップの前記リップエッジから前記副シールリップのリップエッジまでの距離が１．２ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または２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、密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関節型ロボットのリンク（例えばアーム）は、直接モーターで回転させることもできるが、モーターから歯車減速機を介して回転させることもできる。関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機に使用されるオイルシールが知られている（特許文献１）。このオイルシールは、ケースに配置された回転するシャフトとケースの間の隙間を封止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－８９６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のオイルシールについては、リップの摩耗が小さく、回転体に与えるトルクが小さいことが望ましい。

【0005】

そこで、本発明は、リップの摩耗が小さく、回転体に与えるトルクが小さい密封装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様に係る密封装置は、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、前記取付け円筒部より径方向内側に配置されたシール円筒部と、前記取付け円筒部の大気側の端部と前記シール円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、前記シール円筒部の内周面から突出し、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、前記シール円筒部の内周面から突出し、前記主シールリップよりも大気側に配置されており、前記主シールリップよりも内径が大きい副シールリップとを有する。前記副シールリップは、圧力が与えられないときに、前記回転体の外周面に接触せず、前記シール円筒部に外側から圧力が与えられるときに、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる。前記シール円筒部、前記主シールリップおよび前記副シールリップは、弾性材料のみから形成されている。前記取付け円筒部および前記連結円環部は、前記弾性材料と剛性材料から形成されている。前記シール円筒部の大気側の端部の最小厚さは、密封装置の軸線方向における前記連結円環部から前記主シールリップのリップエッジまでの長さの１／２以下である。

【0007】

この態様においては、副シールリップは、圧力が与えられないときに、回転体の外周面に接触しないが、シール円筒部に外側から圧力が与えられるときに、回転体の外周面に摺動可能に接触させられ、常に回転体の外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップが回転体に与える緊縛力の増加を抑制する。したがって、主シールリップの摩耗が低減されるとともに、回転体に与えられるトルクの増加が抑制される。連結円環部は弾性材料と剛性材料から形成されており、高い剛性を有するが、連結円環部に支持されたシール円筒部は弾性材料のみから形成され、低い剛性を有しており、シール円筒部の大気側の端部の厚さは小さい。したがって、シール円筒部に外側から圧力が与えられるときに、シール円筒部は、副シールリップとともに径方向内側に変形しやすく、回転体の外周面に摺動可能に接触させられやすい。このため、主シールリップが回転体に与える緊縛力の増加を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係る密封装置の部分断面図である。

【図2】初期状態での図１の密封装置のシール円筒部、主シールリップおよび副シールリップを拡大した断面図である。

【図3】圧力付与状態でのシール円筒部、主シールリップおよび副シールリップを拡大した断面図である。

【図4】初期状態での主シールリップに対する副シールリップの位置と、圧力付与状態での主シールリップの回転シャフトへの接触幅の関係を計算した解析シミュレーションで使用されたパラメータとシミュレーションの結果を示す表である。

【図5】解析シミュレーションの結果を示すグラフである。

【図6】本発明の第２実施形態に係る密封装置の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

【0010】

実施形態に係る密封装置は、関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために使用される。

【0011】

第１実施形態
図１に示すように、第１実施形態に係る密封装置１は、歯車減速機のハウジング２と、ハウジング２に設けられた孔２Ａ内に配置された回転シャフト（回転体）４との間の隙間を封止し、ハウジング２の内部空間と大気側とを隔てる。回転シャフト４は、ロボットのリンク（例えばアーム）を駆動するためのシャフトである。回転シャフト４は、図示しない軸受により回転可能に支持され、孔２Ａに同軸に配置されている。回転シャフト４は、歯車減速機の最終最終出力軸であってよいが、他の回転体であってもよい。

【0012】

回転シャフト４は円柱状であり、孔２Ａは断面円形であり、密封装置１は環状であるが、図１においては、それらの左半分のみが示されている。

【0013】

ハウジング２と回転シャフト４は仮想線で示されている。密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備された使用状態では、密封装置１は径方向において圧縮されて変形する。

【0014】

密封装置１は、弾性環６と剛性環８を有する複合構造を有する。弾性環６は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。剛性環８は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環６を補強する。剛性環８は、Ｌ字形の断面を有しており、スリーブ８Ａと、スリーブ８Ａの大気側の端部から径方向内側に延びる円環部８Ｂを有する。

【0015】

密封装置１は、取付け円筒部１０、シール円筒部１２、連結円環部１４、主シールリップ１６、副シールリップ１８およびダストリップ２０を有する。

【0016】

取付け円筒部１０は、ハウジング２に取り付けられる。取付け方式は限定されないが、例えば、取付け円筒部１０は孔２Ａに締まり嵌めされてもよい。取付け円筒部１０は、弾性環６と剛性環８から構成されている。より具体的には、取付け円筒部１０において、弾性環６は、剛性環８のスリーブ８Ａの外周面全体に固着され、剛性環８のスリーブ８Ａの内周面全体にも固着されている。したがって、取付け円筒部１０は、スリーブ８Ａの外周面全体を覆う弾性部１０ａと、スリーブ８Ａの内周面全体を覆う弾性部１０ｂを有する。但し、スリーブ８Ａの内周面を弾性材料で覆うことは不可欠ではない。

【0017】

シール円筒部１２は、弾性環６のみから構成されており、取付け円筒部１０より径方向内側に配置されている。シール円筒部１２は、径方向において取付け円筒部１０に重なっている。

【0018】

連結円環部１４は、取付け円筒部１０の大気側の端部とシール円筒部１２の大気側の端部を径方向において連結する。連結円環部１４は、弾性環６と剛性環８から構成されている。より具体的には、連結円環部１４において、弾性環６は、剛性環８の円環部８Ｂの大気側の面全体に固着され、剛性環８の円環部８Ｂの内部空間側の面の一部にも固着されている。したがって、連結円環部１４は、円環部８Ｂの大気側の面全体を覆う弾性部１４ａと、円環部８Ｂの内部空間側の面の一部を覆う弾性部１４ｂを有する。

【0019】

主シールリップ１６は、シール円筒部１２の内周面から突出する突起であり、内部空間側に配置されたグリース側傾斜面１６ａと、大気側に配置された大気側傾斜面１６ｂと、グリース側傾斜面１６ａと大気側傾斜面１６ｂの間の境界にあって周方向に延びるリップエッジ１６ｃを有する。グリース側傾斜面１６ａは、円錐台の側面の形状を有し、リップエッジ１６ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。大気側傾斜面１６ｂも、円錐台の側面の形状を有し、リップエッジ１６ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備された使用状態では、主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃおよびその付近は、常に回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられる。

【0020】

主シールリップ１６の大気側傾斜面１６ｂには、螺旋リブ１７ａ，１７ｂが形成されている。螺旋リブ１７ａ，１７ｂは、特許第４７０２５１７号明細書に記載されているように、リップエッジ１６ｃから大気側に漏れたグリースを回転軸４の回転に伴って、内部空間に戻すポンピング作用をもたらす。但し、螺旋リブ１７ａ，１７ｂは不可欠ではない。

【0021】

副シールリップ１８も、シール円筒部１２の内周面から突出する突起である。副シールリップ１８は、主シールリップ１６よりも大気側に配置されており、主シールリップ１６の内径よりも大きい内径を有する。副シールリップ１８は、内部空間側に配置されたグリース側傾斜面１８ａと、大気側に配置された大気側傾斜面１８ｂと、グリース側傾斜面１８ａと大気側傾斜面１８ｂの間の境界にあって周方向に延びるリップエッジ１８ｃを有する。グリース側傾斜面１８ａは、円錐台の側面の形状を有し、リップエッジ１８ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。大気側傾斜面１８ｂも、円錐台の側面の形状を有し、リップエッジ１８ｃから離れるほど回転軸４から離れるよう傾斜する。密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備された使用状態で、圧力が与えられないときには、副シールリップ１８は、回転シャフト４の外周面に接触しない。すなわち、副シールリップ１８と回転シャフト４の外周面の間には隙間がある。但し、シール円筒部１２に外側から圧力が与えられるときに、副シールリップ１８のリップエッジ１８ｃおよびその付近は、回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられる。

【0022】

ダストリップ２０は、連結円環部１４の内周面から径方向内側かつ大気側に向けて斜めに延びる円錐台状の板である。ダストリップ２０は、大気側から内部空間側への異物（水または塵埃を含む）の侵入を抑制する役割を有する。この実施形態では、密封装置１が回転シャフト４に与えるトルクを低減するため、ダストリップ２０は回転シャフト４に接触させられない。しかし、異物の侵入をさらに低減するため、ダストリップ２０の先端が回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられてもよい。

【0023】

主シールリップ１６、副シールリップ１８およびダストリップ２０は、弾性環６のみから構成されている。

【0024】

シール円筒部１２の外周面には周溝２１が形成され、周溝２１にはガータースプリング２２が配置されている。ガータースプリング２２は、主シールリップ１６およびダストリップ２０を径方向内側に向けて押圧する。

【0025】

図２および図３の各々は、シール円筒部１２、主シールリップ１６および副シールリップ１８を拡大した断面図である。図２は、密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備されておらず、シール円筒部１２に外側から圧力が与えられない初期状態を示す。

【0026】

他方、図３は、密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備された使用状態であって、かつ、シール円筒部１２に外側から圧力が与えられた状態（以下、この状態を「圧力付与状態」と呼ぶ）を示す。具体的には、図３において、初期状態（図２の状態）のシール円筒部１２、主シールリップ１６および副シールリップ１８が仮想線で示され、圧力Ｐによって径方向内側に変位させられた状態のシール円筒部１２、主シールリップ１６および副シールリップ１８が実線で示されている。内部空間のグリースの圧力が高まると、シール円筒部１２に外側から圧力Ｐが加わる。具体的には、シール円筒部１２の周囲にグリースが存在する場合には、グリースからシール円筒部１２に圧力Ｐが加わる。シール円筒部１２の周囲にグリースが存在しない場合でも、グリースに押圧されたシール円筒部１２の周囲の空気からシール円筒部１２に圧力Ｐが加わる。

【0027】

密封装置１がハウジング２と回転シャフト４との間の隙間に配備されると、主シールリップ１６は、常に回転シャフト４の外周面に接触させられるので、圧力Ｐがなくても初期状態に比べて変形する。さらに、主シールリップ１６は、圧力Ｐによって回転シャフト４の外周面に押し付けられて大きく変形する。したがって、主シールリップ１６が回転シャフト４に与える緊縛力が増加する。副シールリップ１８は、使用状態であっても圧力Ｐが与えられないときに、回転シャフト４の外周面に接触しないが、シール円筒部１２に外側から圧力Ｐが与えられるときに、回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられ、主シールリップ１６が回転シャフト４に与える緊縛力の増加を抑制する。したがって、主シールリップ１６の摩耗が低減されるとともに、回転シャフト４に与えられるトルクの増加が抑制される。

【0028】

図２に示すように、シール円筒部１２の大気側の端部の最小厚さＡは、密封装置１の軸線方向における連結円環部１４（具体的には弾性部１４ｂ）から主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃまでの長さＢの１／２以下である。連結円環部１４は弾性材料と剛性材料から形成されており、高い剛性を有するが、連結円環部１４に支持されたシール円筒部１２は弾性材料のみから形成され、低い剛性を有しており、シール円筒部１２の大気側の端部の最小厚さＡは小さい。したがって、シール円筒部１２に外側から圧力Ｐが与えられるときに、シール円筒部１２は、副シールリップ１８とともに径方向内側に変形しやすく、回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられやすい。このため、主シールリップ１６が回転シャフト４に与える緊縛力の増加を効果的に抑制することができる。

【0029】

また、図２および図３に示すように、副シールリップ１８は、ガータースプリング２２と径方向において重なる領域に配置されている。図２において、領域Ｃは、ガータースプリング２２と径方向において重なり、この領域Ｃに副シールリップ１８のリップエッジ１８ｃが配置されている。副シールリップ１８がガータースプリング２２と径方向において重なる領域に配置されていない場合に比べて、ガータースプリング２２の圧縮力によって、副シールリップ１８は回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられやすい。このため、主シールリップ１６が回転シャフト４に与える緊縛力の増加を効果的に抑制することができる。

【0030】

発明者は、主シールリップ１６に対する副シールリップ１８の好適な位置関係を調べるために、有限要素法（ＦＥＭ）を用いた解析シミュレーションによって、初期状態（図２の状態）での主シールリップ１６に対する副シールリップ１８の位置と、圧力付与状態（図３の状態）での主シールリップ１６の回転シャフト４への接触幅Ｗの関係を計算した。密封装置１が回転シャフト４に与えるトルクおよび主シールリップ１６の摩耗を考慮すると、接触幅Ｗが小さいことが好ましい。

【0031】

解析シミュレーションにおいては、圧力付与状態での圧力Ｐは、０．０４ＭＰａに設定した。回転シャフト４の外径Ｄは４９．８ｍｍに設定した。初期状態での主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃの内径ｄ_１は、回転シャフト４の外径Ｄより小さい４９．４ｍｍに設定した。

【0032】

そして、初期状態での密封装置１の軸線方向における主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃと副シールリップ１８のリップエッジ１８ｃの間の距離（リップ間距離）Ｌ、および初期状態での副シールリップ１８のリップエッジ１８ｃの内径ｄ_２を変更した。初期状態での主シールリップ１６の大気側傾斜面１６ｂと副シールリップ１８のグリース側傾斜面１８ａの境界、すなわち谷部２４の内径ｄ_３は、リップエッジ１８ｃの内径ｄ_２より大きくなるよう変更した。

【0033】

図４は、解析シミュレーションで使用されたパラメータとシミュレーションの結果を示す。初期状態でのリップエッジ１８ｃの内径ｄ_２の変更に伴って、初期状態でのリップエッジ１６ｃとリップエッジ１８ｃの間の径方向距離ｇは変化し、初期状態でのリップエッジ１８ｃと回転シャフト４の間の隙間Ｇも変化する。初期状態での軸線方向のリップ間距離Ｌに対するリップエッジ１６ｃとリップエッジ１８ｃの間の径方向距離ｇの比であるｔａｎθも変化する。θは、密封装置１の軸線に対する初期状態でのリップエッジ１６ｃとリップエッジ１８ｃを結ぶ仮想的な円錐の母線の傾斜角である。

【0034】

図４から明らかなように、初期状態での軸線方向のリップ間距離Ｌが大きいほど、圧力付与状態での主シールリップ１６の回転シャフト４への接触幅Ｗは大きかった。ｔａｎθの変化と接触幅Ｗの関係は判然としなかった。

【0035】

図５は、初期状態での軸線方向のリップ間距離Ｌと圧力付与状態での接触幅Ｗの関係を示す。図５から明らかなように、リップ間距離Ｌが０．８ｍｍ～１．２ｍｍまでは接触幅Ｗの上昇率は小さいが、リップ間距離Ｌが１．２ｍｍを超えると接触幅Ｗの上昇率が大きい。つまり、リップ間距離Ｌが１．２ｍｍを超えると、使用状態での主シールリップ１６の回転シャフト４への接触幅Ｗが顕著に大きくなり、回転シャフト４に与えられるトルクおよび主シールリップ１６の摩耗が顕著に増加する。リップ間距離Ｌが１．２ｍｍ以下であれば、回転シャフト４に与えられるトルクの増加および主シールリップ１６の摩耗を抑制することができる。したがって、初期状態での密封装置１の軸線方向における主シールリップ１６のリップエッジ１６ｃから副シールリップ１８のリップエッジ１８ｃまでの距離が１．２ｍｍ以下であることが好ましい。

【0036】

第２実施形態
図６は、本発明の第２実施形態に係る密封装置３０の部分断面図である。図６において、すでに説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

【0037】

密封装置３０は、第１実施形態に係る密封装置１と類似の基本構成に加え、さらに補助シール３２を有する。補助シール３２は、基本構成に対して着脱自在であり、基本構成の取付け円筒部１０の内側に配置されている。

【0038】

補助シール３２は、弾性環３４と剛性環３６を有する複合構造を有する。弾性環３４は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。剛性環３６は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環３４を補強する。剛性環３６は、ほぼＬ字形の断面を有しており、スリーブ３６Ａと、スリーブ３６Ａの内部空間側の端部から径方向内側に延びる円環部３６Ｂを有する。剛性環３６のスリーブ３６Ａは、取付け円筒部１０の弾性部１０ｂに締まり嵌め方式で嵌め込まれている。

【0039】

弾性環３４は、剛性環３６の円環部３６Ｂより径方向内側に配置された補助リップ３８を有する。補助リップ３８は、基本構成の主シールリップ１６より内部空間側に配置されている。補助リップ３８の先端は、回転シャフト４の外周面に摺動可能に接触させられる。

【0040】

この実施形態によれば、補助シール３２によって、内部空間に配置されたグリースが大気側に漏出することが抑制される。但し、補助リップ３８と回転シャフト４の外周面の間の微小隙間がありうるので、内部空間内のグリースの圧力が高まると、シール円筒部１２に外側から圧力Ｐが加わりうる。また、補助リップ３８の摩耗に伴って、内部空間内のグリースが補助リップ３８を乗り越えて大気側に侵入しうるので、この場合もシール円筒部１２に外側から圧力Ｐが加わりうる。第１実施形態と同様に、シール円筒部１２、主シールリップ１６および副シールリップ１８を形成することにより、主シールリップ１６が回転シャフト４に与える緊縛力の増加を抑制し、主シールリップ１６の摩耗を低減し、回転シャフト４に与えられるトルクの増加を抑制することができる。

【0041】

変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

【0042】

例えば、上記の実施形態において、密封装置は、関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために、歯車減速機のハウジング２と、ハウジング２に設けられた孔２Ａ内に配置された回転シャフト４との間の隙間を封止する。しかし、密封装置は、他の歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために使用されてもよい。

【0043】

また、密封装置は、歯車減速機以外の装置のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために、ハウジングと、ハウジングに設けられた孔内で低速回転する回転体との間の隙間を封止する使用されてもよい。例えば、精密機械のターンテーブルの回転軸と、回転軸のハウジングとの間の隙間を封止するために、密封装置が使用されてもよい。あるいは、旋回型カメラまたは旋回型送風機の回転軸と、回転軸のハウジングとの間の隙間を封止するために、密封装置が使用されてもよい。

【0044】

回転シャフト４の周囲に他の部品（例えば、スリーブ）を配置し、主シールリップ１６がこの部品の外周面に摺動可能に接触させられてもよく、副シールリップ１８は、圧力が与えられないときに、この部品の外周面に接触せず、シール円筒部１２に外側から圧力が与えられるときに、この部品の外周面に摺動可能に接触させられるようにしてもよい。この場合、回転シャフト４とこの部品の組み合わせを回転体とみなすことができる。

【0045】

本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。

【0046】

条項１． ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、
前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、
前記取付け円筒部より径方向内側に配置されたシール円筒部と、
前記取付け円筒部の大気側の端部と前記シール円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
前記シール円筒部の内周面から突出し、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
前記シール円筒部の内周面から突出し、前記主シールリップよりも大気側に配置されており、前記主シールリップよりも内径が大きい副シールリップとを有しており、
前記副シールリップは、圧力が与えられないときに、前記回転体の外周面に接触せず、前記シール円筒部に外側から圧力が与えられるときに、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられ、
前記シール円筒部、前記主シールリップおよび前記副シールリップは、弾性材料のみから形成され、
前記取付け円筒部および前記連結円環部は、前記弾性材料と剛性材料から形成されており、
前記シール円筒部の大気側の端部の最小厚さは、密封装置の軸線方向における前記連結円環部から前記主シールリップのリップエッジまでの長さの１／２以下である
ことを特徴とする密封装置。

【0047】

条項２． 前記シール円筒部の周囲に配置されたガータースプリングをさらに有しており、
前記副シールリップは、前記ガータースプリングと径方向において重なる領域に配置されている
ことを特徴とする条項１に記載の密封装置。

【0048】

この条項によれば、副シールリップがガータースプリングと径方向において重なる領域に配置されていない場合に比べて、ガータースプリングの圧縮力によって、副シールリップは回転体の外周面に摺動可能に接触させられやすい。このため、主シールリップが回転体に与える緊縛力の増加を効果的に抑制することができる。

【0049】

条項３． 密封装置の軸線方向における前記主シールリップの前記リップエッジから前記副シールリップのリップエッジまでの距離が１．２ｍｍ以下である
ことを特徴とする条項１または２に記載の密封装置。

【0050】

この距離が１．２ｍｍを超えると、使用状態での主シールリップの回転体への接触幅が顕著に大きくなり、回転体に与えられるトルクおよび主シールリップの摩耗が顕著に増加する。この距離が１．２ｍｍ以下であれば、回転体に与えられるトルクの増加および主シールリップの摩耗を抑制することができる。

【0051】

条項４． 前記取付け円筒部の内側に配置された補助シールをさらに有しており、
前記補助シールは、前記取付け円筒部に嵌め込まれるスリーブと、前記スリーブより径方向内側かつ前記主シールリップより内部空間側に配置されて、前記回転体の外周面に摺動可能に接触させられる補助リップとを有する
ことを特徴とする条項１から３のいずれか１項に記載の密封装置。

【0052】

この条項によれば、補助シールによって、内部空間に配置されたグリースが大気側に漏出することが抑制される。

【符号の説明】

【0053】

１ 密封装置
２ ハウジング
２Ａ 孔
４ 回転シャフト（回転体）
１０ 取付け円筒部
１２ シール円筒部
１４ 連結円環部
１６ 主シールリップ
１６ｃ リップエッジ
１８ 副シールリップ
１８ｃ リップエッジ
２２ ガータースプリング
３０ 密封装置
３２ 補助シール
３８ 補助リップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】