密封装置
【課題】デファレンシャル装置において、潤滑油の漏れを抑制する密封装置でトルクの増加や主リップが摩耗しやすいなどの問題がある。そこで、低減トルクを大幅に低減できて、寿命も長い密封装置を提供することにある。
【解決手段】弾性部材１２０を２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるシリコーンゲルのような第一の粘弾性材料から形成するとともに、主リップ１２１の空気側傾斜面１３５にリブ１４２を設ける。
【解決手段】弾性部材１２０を２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるシリコーンゲルのような第一の粘弾性材料から形成するとともに、主リップ１２１の空気側傾斜面１３５にリブ１４２を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関し、特に、自動車等のデファレンシャル装置、自動車等のトランスミッション装置、ウォーターポンプまたは車輪用軸受装置に使用されれば好適な密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封装置としては、特開平７−２８６６５６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封装置は、デファレンシャル装置（差動装置）のキャリヤケース（一方部材）に固定され、入力軸（他方部材）の周面や入力軸に固定されたスリンガに摺動する弾性体からなるリップを備えている。上記入力軸は、上記キャリヤケースに対して転がり軸受で相対回転可能に支持されている。上記キャリヤケースは内部に潤滑油（液体）が充填されている。上記リップは、潤滑油の充填された内部から外部空間に向かって、入力軸に固定されたユニバーサルジョイントフランジの周面に強く圧接させて摺動するためのガータースプリングを有する主リップと、上記ユニバーサルジョイントフランジに摺動する副リップと、上記ユニバーサルジョイントフランジに取り付けられた環状のスリンガに摺動するダストリップとが設けられている。
【０００４】
この密封装置は、上記潤滑油が上記キャリヤケース内から外部に漏れることを抑制している。特に、上記主リップによって潤滑油が外部に漏洩することを抑制している。上記主リップは上記キャリヤケース側から軸方向一方側かつ径方向内方に向かう第一部分と、この第一部分の軸方向一方側端部に接続され径方向内方に上記ユニバーサルジョイントフランジに摺動する先端縁を有する第二部分とを備える。上記主リップの先端縁は上記ユニバーサルジョイントフランジに径方向に強く圧接している。上記先端縁は、上記入力軸が回転したときに、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面に対して摺動する。このとき、上記主リップと上記ユニバーサルジョイントフランジの周面とは、上記キャリヤケース内部の上記潤滑油によって潤滑される。上記主リップは、一般的な密封装置用のニトリルゴムや、アクリルゴムで形成され、このニトリルゴムや、アクリルゴムは、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１から０．２であり、弾性（貯蔵剪断弾性率）が大きく、変形してもすぐに元の形状に戻りやすい性質を有している。
【０００５】
上記キャリヤケースや、回転軸、ユニバーサルジョイントフランジ、密封装置、転がり軸受は、加工精度に基づく不可避的な精度誤差を有する。この精度誤差や、上記各部材に負荷される荷重などの影響で、上記キャリヤケースに転がり軸受、回転軸、ユニバーサルジョイントフランジ、および、密封装置を組み付けた状態（以下、組み付け状態という）であって、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転停止である場合においては、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と、上記先端縁に上記第二部材の周面を当接させる前（以下、組み付け前状態という）の上記先端縁の描く円の中心線とは、完全には一致しない。詳しくは、上記組み付け状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線が上記組み付け前状態の上記先端縁の描く円の中心線に対して径方向にずれている、または／および、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線の延伸方向と上記組み付け前状態の上記先端縁の描く円の中心線の延伸方向との間に角度が生じている、という状態が生じる。
【０００６】
このとき、上記密封装置は、上記主リップがｔａｎδで表される損失正接が０．１から０．２であるである粘弾性材料で形成され、また、上記第一部分が環状の軸方向断面板状に形成される一方、上記第二部分が環状の軸方向断面ブロック状に形成され、上記第一部分が上記第二部分よりも径方向に変位しやすいため、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と、上記先端縁の描く円の中心線を、上記先端縁の描く円を含む平面において一致させるよう、主として上記密封装置の第一部分が変形する。
【０００７】
さらに、組み付け状態かつ上記ユニバーサルフランジの上記密封装置に対する相対回転時において、ユニバーサルジョイントフランジの回転中心線が上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線に対して径方向にずれている、または／および、上記ユニバーサルジョイントフランジの回転中心線の延伸方向と上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線の延伸方向との間に角度が生じている、という状態が生じる。
【０００８】
このとき、上記密封装置は、上記第一部分が上記第二部分よりも径方向に変位しやすいため、上記第二部分が上記ユニバーサルジョイントの回転中心線を中心に公転するとともに、上記第一部分が上記第二部分の公転に伴い周期的に変形する。
【０００９】
このような従来の密封装置では、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転停止である場合も、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転している場合も、上記主リップは上記ユニバーサルフランジを強く緊迫し、上記相対回転時には、上記主リップと上記ユニバーサルジョイントフランジの周面との摩擦抵抗が大きくなるとともに、主リップが摩耗しやすい。
【００１０】
また、上記主リップを備えた密封装置は、デファレンシャル装置のケース部材に固定され出力軸部材の周面に摺動する密封装置、トランスミッション装置のケース部材に固定され入力軸部材または出力軸部材の周面に摺動する密封装置、潤滑油により潤滑される車輪用軸受の外輪部材に固定され内輪部材の周面に摺動する密封装置、ウオーターポンプの外輪部材に固定され内輪部材の周面に摺動する密封装置にも用いられ、上記密封装置と同様に、摩擦抵抗が大きく主リップが摩耗しやすい課題が生じる。
【００１１】
このような背景において、デファレンシャル装置において、潤滑油の漏れを抑制する密封装置のトルクの大幅な低減が所望されている。また、上記従来の密封装置において、主リップの寿命が短いという問題がある。
【特許文献１】特開平７−２８６６５６号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の課題は、トルクを大幅に低減できて、寿命も長い密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
環状に形成され、
第一部材と、上記第一部材に対して相対回転する第二部材との、何れか一方部材に固定されるとともに、
リップ部を有する弾性部材を備え、
上記リップ部の先端縁が、上記第一部材と上記第二部材との何れか他方部材の周面に当接し、上記第一部材と上記第二部材との相対回転により上記他方部材の周面と摺動し、
上記第一部材と上記第二部材との形成する空間を、液体の密封される軸方向一方側の液体側空間と軸方向他方側の空気側空間とに画定する密封装置において、
上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備え、
上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢する弾性部材の少なくとも一部分は、
２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなることを特徴としている。
【００１４】
上記「先端縁を上記他方部材の周面に付勢する上記弾性部材の少なくとも一部分は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなる」という文言は、弾性部材の全てが第一の粘弾性材料である場合は勿論のこと、
上記弾性部材の一部分に上記第一の粘弾性材料を用い、上記弾性部材の一部分を除く部分にこの第一の粘弾性材料とは異なる、例えば、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満である粘弾性材料を用いた構成とし、上記第一の粘弾性材料が上記先端縁を上記他方部材の表面に付勢する力を全て、または、一部、担う場合も含むものとする。
【００１５】
本発明によれば、上記第一部材と上記第二部材との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料が、上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【００１６】
また、本発明によれば、上記第一部材と上記第二部材との相対回転時には、上記第二部材の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記第二部材の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、上記先端縁が、上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、上記先端縁が組み付け前状態の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記第二部材の周面と上記先端縁との緊迫力を小さくして摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、リップ部の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備えているため、上記第一部材と上記第二部材との相対回転時に、上記先端縁が上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁と上記第二部材との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁と上記第二部材との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブが液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００１８】
また、一実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなることを特徴としている。
【００１９】
上記実施形態によれば、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００２０】
また、一実施形態の密封装置は、上記リブの稜線が上記先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えることを特徴としている。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記リブが摩耗していないときには低隆起部でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記先端縁が摩耗するとともに低隆起部が摩耗し、先端縁が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、一実施形態の密封装置の寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の密封装置によれば、寿命を長くすることができる。また、トルクを格段に低減することができて、この発明の密封装置を搭載した自動車等の燃費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の分解斜視図である。また、図２は、本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の入力軸の中心軸を含む平面によって切断した断面図である。また、図３は、本発明の第一実施形態の密封装置の軸方向断面図である。
【００２５】
この自動車等に用いられるデファレンシャル装置（差動装置）は、一般的に、図１に示すように、キャリアケース２０と、キャリアケース２０内に配置されデフケースレフト４２ａに固定して取付けられるリングギヤ４４と、上記キャリアケース２０に回転自在に支持されて、上記リングギヤ４４に噛み合うピニオン４６を先端に有する入力軸１４を備えている。また、デフケース４２は、デフケースレフト４２ａと、デフケースレフト４２ａにボルト４２ｃにより結合され差動機構を内装するデフケースライト４２ｂとを備え、上記リングギヤ４４は上記デフケース４２にボルト４４ａで保持される。上記デフケースライト４２ｂ内には、十字形に延びる軸部に自転可能に嵌合した４つのデフピニオン４８を有するスパイダ５０と、上記デフピニオン４８に噛み合う２つのサイドギヤ５２とが設けられ、サイドギヤ５２には図示しない左右のアクスルシャフトが、スプライン結合している。
【００２６】
上記入力軸１４は、図２に示すように、ユニバーサルジョイントフランジ１８を介してプロペラシャフト１６に接続され、プロペラシャフト１６の回転力が伝達されて回転駆動する。このようにして先端に上記ピニオン４６を有する上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ピニオン４６と噛み合う上記リングギヤ４４が固定して取付けられた上記デフケース４２、及びデフケース４２内に配置された上記サイドギヤ５２が、図示しない上記アクスルシャフトの軸線を中心に一体的に回転して、車両の直進時には上記デフピニオン４８が自転することなく図示しない上記アクスルシャフトの軸線を中心に回転することにより上記サイドギヤ５２が回転して、サイドギヤ５２にスプライン結合された図示しない左右の上記アクスルシャフトが等速で回転する。一方、車両が進行方向を変え左右の車輪に回転数差が生じた時には、上記デフピニオン４８が自転することにより、この回転数差を調整して、タイヤが滑るのを防止している。
【００２７】
このようなデファレンシャル装置において、上記入力軸１４を上記キャリアケース２０に回転自在に支持するデフ入力軸支持部１２は、図２に示すように、上記キャリアケース２０に固定して取付けられたベアリングケージ２２と、ベアリングケージ２２に支持される円錐ころ軸受（転がり軸受）２４とを備え、上記ベアリングケージ２２の内面２２ａに上記円錐ころ軸受２４の外輪２６を圧入すると共に、上記円錐ころ軸受２４の内輪２８の内周面２８ａに上記入力軸１４を圧入することにより組み付けられ、上記外輪２６と上記内輪２８と上記外輪２６の軌道面と上記内輪２８の軌道面との間を転動可能な円錐ころを備える上記円錐ころ軸受２４を介して入力軸１４を回転自在に支持している。
【００２８】
上記デフ入力軸支持部１２の上記キャリアケース２０内には、上記入力軸１４の回転を円滑にするために、潤滑油が充填される。この潤滑油が外部空間に漏れることを防ぐため、上記入力軸１４にスプライン嵌合されたユニバーサルジョイントフランジ１８に圧接する主リップ１２１を有する弾性部材１２０を備えた第一実施形態の密封装置１０が設けられている。上記第一実施形態の密封装置１０が固定されるハウジング部材としての上記ベアリングケージ２２（一方部材）の内面は内周円筒面となっている。軸部材としての上記ユニバーサルジョイントフランジ１８（他方部材）の外周面は外周円筒面となっている。上記ベアリングケージ２２や上記ユニバーサルジョイントフランジ１８は金属材料等、上記弾性部材１２０よりも硬い材料から形成されている。
【００２９】
図３、図４、図６および図７は、上記第一実施形態の密封装置１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図３は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材１２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図３では、弾性部材１２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示している。図４は、図３の要部拡大図である。図５は、図４におけるこの第一実施形態の密封装置を軸中心線側から見た要部拡大図である。一方、図６は、第一実施形態の密封装置１０をベアリングケージ２２の内面に固定するとともに上記ユニバーサルジョイントフランジ１８に嵌め込み、かつ、弾性部材１２０が摩耗していない非摩耗状態での弾性部材１２０の位置を示す断面図である。図７は、図６の要部拡大図である。図８（ａ）は、上記第一実施形態の密封装置１０に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め込んだ状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記第一実施形態の密封装置１０に対して相対回転停止状態である場合の位置を示す要部断面図であり、図８（ｂ）は上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記第一実施形態の密封装置１０に対して相対回転状態である場合の位置を示す要部断面図である。図３、図４、図６および図７のリブ１４２は、リブ１４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図５に示すとおり、上記リブ１４２は上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００３０】
図３に示すとおり、第一実施形態の密封装置１０は環状の芯金部材１２５と、環状の弾性部材１２０と、ガータースプリング１３０とを備える。芯金部材１２５は、環状に形成され、断面Ｌ字状の形状を有している。芯金部材は、筒状の軸方向延在部１２６と、径方向延在部１２７とからなる。上記径方向延在部１２６は、軸方向延在部１２６の内周面における軸方向の他方側（図３の紙面における左側）から径方向の内方に延在している。
【００３１】
上記弾性部材１２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材１２０は基部１２３と、主リップ１２１と、副リップ１２２と、外周部１２４とを有する。
【００３２】
上記基部１２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部１２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００３３】
上記副リップ１２２は上記基部１２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００３４】
上記主リップ１２１は上記基部１２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ１２１は第一部分１３１と第二部分１３２とを有する。上記第一部分１３１は上記基部１２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分１３２は、上記第一部分１３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分１３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００３５】
上記第二部分１３２の径方向の内方には、上記主リップ１２１のうち最も径方向内方側となる先端縁１３３がある。上記先端縁１３３の軸方向の一方側には上記先端縁１３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面１３４が隣接する。上記液体側傾斜面１３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。上記先端縁１３３の軸方向の他方側には上記先端縁１３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面１３５が隣接する。上記空気側傾斜面１３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００３６】
上記第二部分１３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ１２１を径方向の内方に付勢する。
【００３７】
図４に示すように、上記空気側傾斜面１３５には、上記空気側傾斜面１３５に沿って上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ１４２が形成されている。上記リブ１４２の稜線は上記先端縁１３３から上記リブ１４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定である低隆起部１４３と、この低隆起部１４３から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部１４４と、この傾斜隆起部１４４から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部１４３の突出高さよりも大きい高隆起部１４５とを備える。
【００３８】
図５に示すとおり、上記リブ１４２は上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。本第一実施形態の密封装置１０の軸中心線に対する上記リブ１４２の延在方向の鋭角の傾きは５°から８５°に設定されている。なお、上記範囲内でも、好ましくは１５°から７５°、更に好ましくは２５から６５°の範囲とすることが好ましい。
【００３９】
図６に示すように、上記主リップ１２１、および、上記副リップ１２２は組み付け状態において、上記ベアリングケージ２２（一方部材）と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８（他方部材）との相対回転により、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の外周面に摺動するようになっている。上記軸方向延在部１２６の外周面と上記外周部１２４の外周面とが、上記外周部１２４の変形を伴って、上記ベアリングケージ２２の内周面に当接して固定されている。上記主リップ１２１、および、上記副リップ１２２は組み付け状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の外周面から力を受けていて、図３における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていないと仮定した場合よりも、径方向の外方側に移動している。
【００４０】
図６および図７に示すように、主リップ１２１は組み付け状態において、図４および図５に示される上記先端縁１３３の全周と、上記リブ１４２の上記先端縁１３３側と、は弾性部材が変形して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８に全周にわたって当接している。この状態の上記先端縁を組み付け状態の先端縁１３３ａとする。上記リブ１４２は、上記先端縁１３３ａから上記低隆起部１４３の延在方向範囲内まで上記リブ１４２が変形して当接している。上記リブ１４２は、上記先端縁１３３ａとともに摩耗していくと、上記傾斜隆起部１４４、上記高隆起部１４５の順に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に接触することになる。そして、上記傾斜隆起部１４４は上記低隆起部１４３よりポンプ作用の効果が大きいため上記先端縁１３３ａと上記低隆起部１４３とが摩耗しても十分な密封性を維持し、上記高隆起部１４５は上記傾斜隆起部１４４よりさらにポンプ作用の効果が大きいため上記先端縁１３３ａと上記傾斜隆起部１４４とが摩耗しても十分な密封性を維持できる。
【００４１】
上記弾性部材１２０は上記リブ１４２を含むその全体が、第一の粘弾性材料１６１から形成されている。具体的にはゴム材からなる。上記第一の粘弾性材料１６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である粘弾性材料である。さらに好ましくは、上記弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなる。このような第一の粘弾性材料としては、シリコーンを主原料とする非常に柔らかいゲル状素材があげられる。このようなゲル素材としては、株式会社ジェルテック製の商品名：αＧＥＬがあげられる。このゲル素材はスポンジ状のシリコーンゲルである。
【００４２】
また、上記ｔａｎδで表される損失正接は、貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）と損失剪断弾性率（Ｇ”）の比、Ｇ”／Ｇ’であり、ｔａｎδの値が大きいほどエネルギーを吸収し、衝撃緩衝試験では反発弾性率が小さくなり、加振試験においては共振倍率が低くなる。上記ｔａｎδで表される損失正接が大きくなるということは、弾性（貯蔵剪断弾性率）よりも粘性（損失剪断弾性率）が大きくなることである。上記ｔａｎδで表される損失正接が大きくなると、応力を付与されていない粘弾性体に外部から応力を付与した後に、この応力を解放したときに、外部から応力を付与される前の状態の形に戻る速さが遅くなる。
【００４３】
組み付け前状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の中心線と、上記第一実施形態の密封装置１０の組み付け前状態の上記先端縁１３３の中心線とは、組み付け前状態の上記先端縁１３３の描く円を含む平面上で微少な径方向のずれが生じている。組み付け状態において、この上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の中心線と上記第一実施形態の密封装置１０の上記先端縁１３３の組み付け前状態の中心線とが、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上で一致するように、主リップ１２１全体が変形している。この組み付け状態で上記組み付け状態の先端縁１３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとすることを阻止している。
【００４４】
組み付け状態である、上記第一実施形態の密封装置１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の停止時には、図８（ａ）に示すように、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と上記第一実施形態の密封装置１０の上記先端縁の組み付け前状態の中心線とが上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上の中心点１８１で、略一致している。この組み付け状態で、組み付け状態の先端縁１３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとすることを阻止している。このとき、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転中心線における、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上の回転中心点１８６と、上記中心点１８１とは、位置がずれている。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）における、上記中心点１８１に対する上記回転中心点１８６の位置のずれは誇張して記載されている。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、上記第一実施形態の密封装置１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の前進時に、上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面は、上記回転中心点１８６を中心に上記第一実施形態の密封装置１０に対して周方向他方側に回転する。このため、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点１８６から最も大径である円状の軌跡は、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなる。組み付け状態の先端縁１３３ａは上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径する。この回転状態の上記先端縁を回転状態での先端縁１３３ｂとする。なお、図８（ｂ）における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と、回転状態での先端縁１３３ｂとのすきまは誇張して記載されている。
【００４６】
上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上における回転状態での上記先端縁１３３ｂの中心点１８２は、上記回転中心点１８６に略一致するよう、上記第一部分が主として変形する。そして、上記第一の粘弾性部材１６１の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、組み付け状態の上記先端縁１３３ａが上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線１８６から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう回転状態の上記先端縁１３３ｂの位置に拡径するとともに、回転状態での上記先端縁１３３ｂが組み付け前状態の上記先端縁１３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第一実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第一実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００４７】
このとき、上記主リップ１２１は、組み付け状態の上記先端縁１３３ａが回転状態での上記先端縁１３３ｂに拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁１３３に戻りにくいため、上記主リップ１２１が上記回転中心軸１８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第一実施形態の密封装置１０は振動が小さくなる。
【００４８】
上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁１３３ｂの径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとしても、上記リブ１４２が液体側空間１５１へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間１５２へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００４９】
上記第一実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料が、上記先端縁１３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間１５１から上記液体が上記空気側空間１５２に漏れようとすることを抑制する。
【００５０】
また、上記第一実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁１３３ｂに摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁１３３ｂが、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁１３３ｂが組み付け前状態の上記先端縁１３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁１３３ｂとの摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ１２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置１０の寿命を長くすることができる。
【００５１】
また、上記第一実施形態の密封装置によれば、上記主リップ１２１は、上記先端縁１３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁１３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面１３５を備え、上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ１４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁１３３ｂが上記先端縁１３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間１５１から上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間１５２へ漏れ出ようとする液体を上記リブ１４２が液体側空間１５１へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁１３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間１５２へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００５２】
また、上記第一実施形態の密封装置は、上記粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００５３】
また、上記第一実施形態の密封装置は、上記リブ１４２の稜線が上記先端縁１３３から上記リブ１４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定である低隆起部１４３と、この低隆起部１４３から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部１４４を備えるため、上記リブ１４２が摩耗していないときには低隆起部１４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記先端縁１３３が摩耗するとともに低隆起部１４３が摩耗し、先端縁１３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部１４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁１３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【００５４】
参考に、上記第一実施形態の密封装置１０に対する、従来の密封装置４１０の主リップ２１の動きを図９（ａ）、図９（ｂ）に示す。図９（ａ）は図８（ａ）に相当する、上記密封装置４１０に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め込んだ状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記密封装置４１０に対して相対回転停止状態である場合の位置を示す要部断面図であり、図９（ｂ）は図８（ｂ）は上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記密封装置４１０に対して相対回転状態である場合の位置を示す要部断面図である。
【００５５】
従来の密封装置４１０は、上記第一実施形態の密封装置１０に対して、弾性部材を形成する粘弾性材料の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料であることが異なる。また、従来の密封装置４１０は、上記第一実施形態の密封装置１０と異なり、リブを有さない。
【００５６】
図９（ａ）に示すとおり、組み付け状態である、上記従来の密封装置４１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の停止時には、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と上記従来の密封装置１０の上記先端縁の組み付け前状態の中心線とが上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上の中心点８１で、略一致している。この組み付け状態で、組み付け状態の先端縁３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間から上記空気側空間へ液体が漏れようとすることを阻止している。このとき、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転中心線における、上記組み付け前状態の先端縁３３の描く円を含む平面上の回転中心点８６と、上記中心点８１とは、位置がずれている。なお、図９（ａ）、図９（ｂ）における、上記中心点８１に対する上記回転中心点８６の位置のずれは誇張して記載されている。
【００５７】
図９（ｂ）に示すように、上記従来の密封装置４１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の前進時に、上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面は、上記回転中心点８６を中心に上記従来の密封装置４１０に対して周方向他方側に回転する。このため、上記組み付け前状態の先端縁３３の描く円を含む平面上において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点８６から最も大径である円状の軌跡は、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなる。このとき、従来の密封装置４１０は弾性部材を形成する粘弾性材料の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料から形成されているため、組み付け状態の上記先端縁３３ａはほとんど拡径しない。
【００５８】
このために、組み付け状態の上記先端縁３３ａと略同じ径である回転状態での先端縁３３ｂが、回転停止時と同様に強い緊迫力による大きな面圧で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８と接触したまま摺動する。
【００５９】
そして、上記従来の密封装置４１０の上記主リップ２１は、回転状態での上記先端縁３３ｂが、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と略同じ径であるため、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転により、上記回転中心点８６を中心として大きな変位量で公転する。上記従来の密封装置４１０の上記主リップ２１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料から形成されているため、弾性が大きく、公転するときの変位量が上記第一実施形態の密封装置１０よりも大きくなり、回転状態での上記先端縁３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を緩和することができない。このため、従来の回転状態での上記先端縁３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との摺動摩擦が大きく、回転状態での上記先端縁３３ｂに摩耗が生じやすい。また、上記従来のの密封装置４１０は振動が大きくなる。なお、図９（ｂ）における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８と上記密封装置４１０との上記回転状態での公転による径方向への変位量は誇張して記載されている。
【００６０】
以下、本発明の第二実施形態を図示の形態により詳細に説明する。第二実施形態は、上記第一実施形態と弾性部材の構成を除いて上記第一実施形態と同様である。このため、以下には、弾性部材について、詳細に説明する。
【００６１】
図１０は、第二実施形態の密封装置２１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図１０は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材２２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図１０では、弾性部材２２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示した要部拡大図である。図１０のリブ２４２は、リブ２４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図示しないが、第一実施形態の密封装置の図５に示される空気側傾斜面１３５、液体側傾斜面１３４、および、リブ１４２と同じ形態であり、上記リブ２４２は上記空気側傾斜面２３５に沿って形成され、上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００６２】
上記第一実施形態の密封装置１０の弾性部材１２０は、弾性部材１２０全体が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなるのに対して、第二実施形態の密封装置２１０の弾性部材２２０はこの弾性部材２２０の主リップ２２１の第二部分の一部のみに２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料を用い、その他の部分については、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満、特に、０．１０以上０．２０以下である第二の粘弾性材料を用い、これらを一体化している。第一の粘弾性材料については、上記第一実施形態における第一の粘弾性材料と同じものを使用している。第二の粘弾性材料は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材は、好ましくは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられる。
【００６３】
図１０に示すとおり、第二実施形態の密封装置２１０は環状の芯金部材１２５と、環状の弾性部材２２０と、ガータースプリング１３０とを備える。芯金部材１２５は、上記第一実施形態と同様であり、環状に形成され、断面Ｌ字状の形状を有している。芯金部材は、筒状の軸方向延在部１２６と、径方向延在部１２７とからなる。上記径方向延在部１２６は、軸方向延在部１２６の内周面における軸方向の他方側（図１０の紙面における左側）から径方向の内方に延在している。
【００６４】
上記弾性部材２２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材２２０は基部２２３と、主リップ２２１と、副リップ２２２と、外周部２２４とを有する。
【００６５】
上記基部２２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部２２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００６６】
上記副リップ２２２は上記基部２２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００６７】
上記主リップ２２１は上記基部２２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ２２１は第一部分２３１と第二部分２３２とを有する。上記第一部分２３１は上記基部２２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分２３２は、上記第一部分２３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分２３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００６８】
上記第二部分２３２の径方向の内方には、上記主リップ２２１のうち最も径方向内方側となる先端縁２３３がある。上記先端縁２３３の軸方向の一方側には上記先端縁２３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面２３４が隣接する。上記液体側傾斜面２３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。
【００６９】
上記先端縁２３３の軸方向の他方側には上記先端縁２３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面２３５が隣接する。上記空気側傾斜面１３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００７０】
上記第二部分２３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ２２１を径方向の内方に付勢する。
【００７１】
上記空気側傾斜面２３５には、上記空気側傾斜面２３５に沿って上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ２４２が形成されている。上記リブ２４２の稜線は上記先端縁２３３から上記リブ２４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定である低隆起部２４３と、この低隆起部２４３から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部２４４と、この傾斜隆起部２４４から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部２４３の突出高さよりも大きい高隆起部２４５とを備える。上記リブ２４２は上記第一実施形態における上記リブ１４２と同じ形状に形成され、上記第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００７２】
上記基部２２３と、上記第一部分２３１と、上記副リップ２２２と、上記外周部２２４と、上記リブ２４２とは、上記第二の粘弾性材料２７１から形成される一方、上記第二部分２３２は上記第一の粘弾性材料２６１と上記第二の粘弾性材料２７１とから形成される。上記第二部分２３２は、上記第二の粘弾性材料２７１で上記第一実施形態の第二部分１３２と同様の形状に形成されているが、上記空気側傾斜面２３５かつ上記リブ２４２の径方向の外方側から上記先端縁２３３の径方向範囲よりも軸方向一方側まで軸方向かつ環状かつ有底に凹入する凹入部２８１が形成されている点が上記第一実施形態の第二部分１３２の形状と異なる。上記凹入部２８１には、上記第一の粘弾性材料２６１が充填されている。
【００７３】
この第一の粘弾性材料２６１により、上記先端縁２３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置２１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転停止している時に、この第一の粘弾性材料２６１は、上記先端縁２３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢する。
【００７４】
また、この第一の粘弾性材料２６１により、上記先端縁２３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置２１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転している時に、上記先端縁２３３が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上の上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径することができるとともに、上記先端縁２３３が組み付け前状態の上記先端縁２３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第二実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第二実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００７５】
このとき、上記主リップ２２１は、組み付け状態の上記先端縁２３３が回転状態での上記先端縁２３３に拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁２３３に戻りにくいため、上記主リップ２２１が上記回転中心軸２８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第二実施形態の密封装置２１０は振動が小さくなる。
【００７６】
上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁２３３の径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、液体側空間から空気側空間へ液体が漏れようとしても、上記リブ２４２が上記液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００７７】
さらに、上記第二の粘弾性材料２７１を液体側空間に密封する液体に対して耐性を有する材料とすることで、耐液体性に優れた密封装置が得られる。
【００７８】
上記第二実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料２６１が、上記先端縁２３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【００７９】
また、上記第二実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁２３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁２３３が、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁２３３が組み付け前状態の上記先端縁２３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁２３３との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ２２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００８０】
また、上記第二実施形態の密封装置によれば、上記主リップ２２１は、上記先端縁２３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁２３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面２３５を備え、上記空気側傾斜面２３５に沿って形成され、上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ２４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁２３３が上記先端縁２３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブ２４２が液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁１３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００８１】
また、上記第二実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料２６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００８２】
また、上記第二実施形態の密封装置は、上記リブ２４２の稜線が上記先端縁２３３から上記リブ２４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定である低隆起部２４３と、この低隆起部２４３から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部２４４を備えるため、上記リブ２４２が摩耗していないときには低隆起部２４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記リブ２４２の先端縁２３３が摩耗するとともに低隆起部２４３が摩耗し、先端縁２３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部２４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁２３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【００８３】
以下、本発明の第三実施形態を図示の形態により詳細に説明する。第三実施形態は、上記第一実施形態と弾性部材の構成を除いて上記第一実施形態と同様である。このため、以下には、弾性部材について、詳細に説明する。
【００８４】
図１１は、第二実施形態の密封装置３１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図１１は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材３２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図１１では、弾性部材３２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示した要部拡大図である。図１１のリブ３４２は、リブ３４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図示しないが、第一実施形態の密封装置の図５に示される空気側傾斜面１３５、液体側傾斜面１３４、および、リブ１４２と同じ形態であり、上記リブ３４２は上記空気側傾斜面３３５に沿って形成され、上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００８５】
上記第一実施形態の密封装置１０の弾性部材１２０は、弾性部材１２０全体が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなるのに対して、第三実施形態の密封装置３１０の弾性部材３２０はこの弾性部材３２０の表面およびリブ３４２が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満、特に、０．１０以上０．２０以下である第二の粘弾性材料を用い、これらを一体化している。第一の粘弾性材料については、上記第一実施形態における第一の粘弾性材料と同じものを使用している。第二の粘弾性材料は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材は、好ましくは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられる。
【００８６】
上記弾性部材３２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材３２０は基部３２３と、主リップ３２１と、副リップ３２２と、外周部３２４とを有する。
【００８７】
上記基部３２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部３２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００８８】
上記副リップ３２２は上記基部３２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００８９】
上記主リップ３２１は上記基部３２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ３２１は第一部分３３１と第二部分３３２とを有する。上記第一部分３３１は上記基部３２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分３３２は、上記第一部分３３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分３３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００９０】
上記第二部分３３２の径方向の内方には、上記主リップ３２１のうち最も径方向内方側となる先端縁３３３がある。上記先端縁３３３の軸方向の一方側には上記先端縁３３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面３３４が隣接する。上記液体側傾斜面３３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。上記先端縁３３３の軸方向の他方側には上記先端縁３３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面３３５が隣接する。上記空気側傾斜面３３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００９１】
上記第二部分３３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ３２１を径方向の内方に付勢する。
【００９２】
上記空気側傾斜面３３５には、上記空気側傾斜面３３５に沿って上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ３４２が形成されている。上記リブ３４２の稜線は上記先端縁３３３から上記リブ３４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定である低隆起部３４３と、この低隆起部３４３から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部３４４と、この傾斜隆起部３４４から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部３４３の突出高さよりも大きい高隆起部３４５とを備える。上記リブ３４２は上記第一実施形態における上記リブ１４２と同じ形状に形成され、上記第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００９３】
上記基部３２３と、上記主リップ３２１と、上記副リップ３２２と、上記外周部３２４とを含む上記弾性部材３２０は、露出する表面から所定深さよりも内部が、上記第一の粘弾性材料３６１から形成される一方、露出する表面から所定深さまでは上記第二の粘弾性材料３７１から形成され、上記リブ３４２についてはその全体が上記第二の粘弾性材料３７１から形成される。
【００９４】
この第一の粘弾性材料３６１により、上記先端縁３３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第三実施形態の密封装置３１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転停止している時に、この第一の粘弾性材料３６１は、上記先端縁３３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢する。
【００９５】
また、この第一の粘弾性材料３６１により、上記先端縁３３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置３１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転している時に、上記先端縁２３３が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上の上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径することができるとともに、上記先端縁３３３が組み付け前状態の上記先端縁３３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第三実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第三実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００９６】
このとき、上記主リップ３２１は、組み付け状態の上記先端縁３３３が回転状態での上記先端縁３３３に拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁３３３に戻りにくいため、上記主リップ３２１が上記回転中心軸３８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第三実施形態の密封装置３１０は振動が小さくなる。
【００９７】
上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁３３３の径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、液体側空間から空気側空間へ液体が漏れようとしても、上記リブ３４２が上記液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００９８】
さらに、上記第二の粘弾性材料３７１を液体側空間に密封する液体に対して耐性を有する材料とすることで、耐液体性に優れた密封装置が得られる。
【００９９】
上記第三実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料３６１が、上記先端縁３３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【０１００】
また、上記第三実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁３３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁３３３が、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁３３３が組み付け前状態の上記先端縁３３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁３３３との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ３２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【０１０１】
また、上記第三実施形態の密封装置によれば、上記主リップ３２１は、上記先端縁３３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁３３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面３３５を備え、上記空気側傾斜面３３５に沿って形成され、上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ３４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁３３３が上記先端縁３３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブ３４２が液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁３３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【０１０２】
また、上記第三実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料３６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【０１０３】
また、上記第三実施形態の密封装置は、上記リブ３４２の稜線が上記先端縁３３３から上記リブ３４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定である低隆起部３４３と、この低隆起部３４３から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部３４４を備えるため、上記リブ３４２が摩耗していないときには低隆起部３４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記リブ３４２の先端縁３３３が摩耗するとともに低隆起部３４３が摩耗し、先端縁３３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部３４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁３３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【０１０４】
なお、上記第一実施形態、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態の実施例の密封装置では、リブの稜線が先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えていたが、平行リブであっても、上記先端縁から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜リブであっても、また稜線が延在方向に曲線である形状をいずれかの部分に採用しても良い。
【０１０５】
また、上記第一実施形態の実施例の密封装置では弾性部材全体を一種類の第一の粘弾性材料で形成していたが、二つ以上の種類の第一の粘弾性材料を組み合わせて、形成してもよい。また、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態の実施例の密封装置では特定の箇所に第一の粘弾性材料を用い、他の部分に第二の粘弾性材料を用いて形成していたが、上記特定の箇所は本発明の効果が得られる他の箇所であってもよいことはもちろんである。
【０１０６】
また、上記第一実施形態、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態では、本発明の密封装置をデファレンシャル装置（差動装置）の入力軸部材の密封装置として使用したが、デファレンシャル装置（差動装置）の出力軸部材、トランスミッション装置の入力軸部材、トランスミッション装置の出力軸部材、ウォーターポンプ、潤滑油で潤滑される車輪用軸受装置の外輪部材と内輪部材または／および内輪部材との間の密封装置としてもよく、そのほかの用途に用いても良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置（差動装置）の分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の入力軸の軸方向と出力軸の軸方向とを含む平面によって切断した断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の密封装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態の密封装置の軸中心線側から見た様子を示す要部拡大図である。
【図６】本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着した様子を示す密封装置全体の拡大断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着した様子を示す要部断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転停止状態である様子を示す要部断面図であり、図８（ｂ）は、本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転状態である様子を示す要部断面図である。
【図９】図９（ａ）は、従来の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転停止状態である様子を示す要部断面図であり、図９（ｂ）は、従来の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転状態である様子を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【図１１】本発明の第三実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１８ ユニバーサルジョイントフランジ（他方部材、ハウジング部材）
２２ ベアリングケージ（一方部材、軸部材）
１０，２１０，３１０ 密封装置
１２１，２２１，３２１ 主リップ
１２２，２２２，２２３ 副リップ
１３１，１３２，１３３ 第一部分
１３２，２３２，３３２ 第二部分
１３３，２３３，３３３ 先端縁
１３４，２３４，３３４ 液体側傾斜面
１３５，２３５，３３５ 空気側傾斜面
１４２，２４２，３４２ リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関し、特に、自動車等のデファレンシャル装置、自動車等のトランスミッション装置、ウォーターポンプまたは車輪用軸受装置に使用されれば好適な密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封装置としては、特開平７−２８６６５６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封装置は、デファレンシャル装置（差動装置）のキャリヤケース（一方部材）に固定され、入力軸（他方部材）の周面や入力軸に固定されたスリンガに摺動する弾性体からなるリップを備えている。上記入力軸は、上記キャリヤケースに対して転がり軸受で相対回転可能に支持されている。上記キャリヤケースは内部に潤滑油（液体）が充填されている。上記リップは、潤滑油の充填された内部から外部空間に向かって、入力軸に固定されたユニバーサルジョイントフランジの周面に強く圧接させて摺動するためのガータースプリングを有する主リップと、上記ユニバーサルジョイントフランジに摺動する副リップと、上記ユニバーサルジョイントフランジに取り付けられた環状のスリンガに摺動するダストリップとが設けられている。
【０００４】
この密封装置は、上記潤滑油が上記キャリヤケース内から外部に漏れることを抑制している。特に、上記主リップによって潤滑油が外部に漏洩することを抑制している。上記主リップは上記キャリヤケース側から軸方向一方側かつ径方向内方に向かう第一部分と、この第一部分の軸方向一方側端部に接続され径方向内方に上記ユニバーサルジョイントフランジに摺動する先端縁を有する第二部分とを備える。上記主リップの先端縁は上記ユニバーサルジョイントフランジに径方向に強く圧接している。上記先端縁は、上記入力軸が回転したときに、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面に対して摺動する。このとき、上記主リップと上記ユニバーサルジョイントフランジの周面とは、上記キャリヤケース内部の上記潤滑油によって潤滑される。上記主リップは、一般的な密封装置用のニトリルゴムや、アクリルゴムで形成され、このニトリルゴムや、アクリルゴムは、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１から０．２であり、弾性（貯蔵剪断弾性率）が大きく、変形してもすぐに元の形状に戻りやすい性質を有している。
【０００５】
上記キャリヤケースや、回転軸、ユニバーサルジョイントフランジ、密封装置、転がり軸受は、加工精度に基づく不可避的な精度誤差を有する。この精度誤差や、上記各部材に負荷される荷重などの影響で、上記キャリヤケースに転がり軸受、回転軸、ユニバーサルジョイントフランジ、および、密封装置を組み付けた状態（以下、組み付け状態という）であって、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転停止である場合においては、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と、上記先端縁に上記第二部材の周面を当接させる前（以下、組み付け前状態という）の上記先端縁の描く円の中心線とは、完全には一致しない。詳しくは、上記組み付け状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線が上記組み付け前状態の上記先端縁の描く円の中心線に対して径方向にずれている、または／および、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線の延伸方向と上記組み付け前状態の上記先端縁の描く円の中心線の延伸方向との間に角度が生じている、という状態が生じる。
【０００６】
このとき、上記密封装置は、上記主リップがｔａｎδで表される損失正接が０．１から０．２であるである粘弾性材料で形成され、また、上記第一部分が環状の軸方向断面板状に形成される一方、上記第二部分が環状の軸方向断面ブロック状に形成され、上記第一部分が上記第二部分よりも径方向に変位しやすいため、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と、上記先端縁の描く円の中心線を、上記先端縁の描く円を含む平面において一致させるよう、主として上記密封装置の第一部分が変形する。
【０００７】
さらに、組み付け状態かつ上記ユニバーサルフランジの上記密封装置に対する相対回転時において、ユニバーサルジョイントフランジの回転中心線が上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線に対して径方向にずれている、または／および、上記ユニバーサルジョイントフランジの回転中心線の延伸方向と上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線の延伸方向との間に角度が生じている、という状態が生じる。
【０００８】
このとき、上記密封装置は、上記第一部分が上記第二部分よりも径方向に変位しやすいため、上記第二部分が上記ユニバーサルジョイントの回転中心線を中心に公転するとともに、上記第一部分が上記第二部分の公転に伴い周期的に変形する。
【０００９】
このような従来の密封装置では、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転停止である場合も、上記ユニバーサルフランジが上記密封装置に対して相対回転している場合も、上記主リップは上記ユニバーサルフランジを強く緊迫し、上記相対回転時には、上記主リップと上記ユニバーサルジョイントフランジの周面との摩擦抵抗が大きくなるとともに、主リップが摩耗しやすい。
【００１０】
また、上記主リップを備えた密封装置は、デファレンシャル装置のケース部材に固定され出力軸部材の周面に摺動する密封装置、トランスミッション装置のケース部材に固定され入力軸部材または出力軸部材の周面に摺動する密封装置、潤滑油により潤滑される車輪用軸受の外輪部材に固定され内輪部材の周面に摺動する密封装置、ウオーターポンプの外輪部材に固定され内輪部材の周面に摺動する密封装置にも用いられ、上記密封装置と同様に、摩擦抵抗が大きく主リップが摩耗しやすい課題が生じる。
【００１１】
このような背景において、デファレンシャル装置において、潤滑油の漏れを抑制する密封装置のトルクの大幅な低減が所望されている。また、上記従来の密封装置において、主リップの寿命が短いという問題がある。
【特許文献１】特開平７−２８６６５６号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の課題は、トルクを大幅に低減できて、寿命も長い密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
環状に形成され、
第一部材と、上記第一部材に対して相対回転する第二部材との、何れか一方部材に固定されるとともに、
リップ部を有する弾性部材を備え、
上記リップ部の先端縁が、上記第一部材と上記第二部材との何れか他方部材の周面に当接し、上記第一部材と上記第二部材との相対回転により上記他方部材の周面と摺動し、
上記第一部材と上記第二部材との形成する空間を、液体の密封される軸方向一方側の液体側空間と軸方向他方側の空気側空間とに画定する密封装置において、
上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備え、
上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢する弾性部材の少なくとも一部分は、
２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなることを特徴としている。
【００１４】
上記「先端縁を上記他方部材の周面に付勢する上記弾性部材の少なくとも一部分は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなる」という文言は、弾性部材の全てが第一の粘弾性材料である場合は勿論のこと、
上記弾性部材の一部分に上記第一の粘弾性材料を用い、上記弾性部材の一部分を除く部分にこの第一の粘弾性材料とは異なる、例えば、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満である粘弾性材料を用いた構成とし、上記第一の粘弾性材料が上記先端縁を上記他方部材の表面に付勢する力を全て、または、一部、担う場合も含むものとする。
【００１５】
本発明によれば、上記第一部材と上記第二部材との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料が、上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【００１６】
また、本発明によれば、上記第一部材と上記第二部材との相対回転時には、上記第二部材の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記第二部材の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、上記先端縁が、上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、上記先端縁が組み付け前状態の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記第二部材の周面と上記先端縁との緊迫力を小さくして摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、リップ部の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備えているため、上記第一部材と上記第二部材との相対回転時に、上記先端縁が上記先端縁に摺動する上記第二部材の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁と上記第二部材との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁と上記第二部材との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブが液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００１８】
また、一実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなることを特徴としている。
【００１９】
上記実施形態によれば、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００２０】
また、一実施形態の密封装置は、上記リブの稜線が上記先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えることを特徴としている。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記リブが摩耗していないときには低隆起部でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記先端縁が摩耗するとともに低隆起部が摩耗し、先端縁が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、一実施形態の密封装置の寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の密封装置によれば、寿命を長くすることができる。また、トルクを格段に低減することができて、この発明の密封装置を搭載した自動車等の燃費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の分解斜視図である。また、図２は、本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の入力軸の中心軸を含む平面によって切断した断面図である。また、図３は、本発明の第一実施形態の密封装置の軸方向断面図である。
【００２５】
この自動車等に用いられるデファレンシャル装置（差動装置）は、一般的に、図１に示すように、キャリアケース２０と、キャリアケース２０内に配置されデフケースレフト４２ａに固定して取付けられるリングギヤ４４と、上記キャリアケース２０に回転自在に支持されて、上記リングギヤ４４に噛み合うピニオン４６を先端に有する入力軸１４を備えている。また、デフケース４２は、デフケースレフト４２ａと、デフケースレフト４２ａにボルト４２ｃにより結合され差動機構を内装するデフケースライト４２ｂとを備え、上記リングギヤ４４は上記デフケース４２にボルト４４ａで保持される。上記デフケースライト４２ｂ内には、十字形に延びる軸部に自転可能に嵌合した４つのデフピニオン４８を有するスパイダ５０と、上記デフピニオン４８に噛み合う２つのサイドギヤ５２とが設けられ、サイドギヤ５２には図示しない左右のアクスルシャフトが、スプライン結合している。
【００２６】
上記入力軸１４は、図２に示すように、ユニバーサルジョイントフランジ１８を介してプロペラシャフト１６に接続され、プロペラシャフト１６の回転力が伝達されて回転駆動する。このようにして先端に上記ピニオン４６を有する上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ピニオン４６と噛み合う上記リングギヤ４４が固定して取付けられた上記デフケース４２、及びデフケース４２内に配置された上記サイドギヤ５２が、図示しない上記アクスルシャフトの軸線を中心に一体的に回転して、車両の直進時には上記デフピニオン４８が自転することなく図示しない上記アクスルシャフトの軸線を中心に回転することにより上記サイドギヤ５２が回転して、サイドギヤ５２にスプライン結合された図示しない左右の上記アクスルシャフトが等速で回転する。一方、車両が進行方向を変え左右の車輪に回転数差が生じた時には、上記デフピニオン４８が自転することにより、この回転数差を調整して、タイヤが滑るのを防止している。
【００２７】
このようなデファレンシャル装置において、上記入力軸１４を上記キャリアケース２０に回転自在に支持するデフ入力軸支持部１２は、図２に示すように、上記キャリアケース２０に固定して取付けられたベアリングケージ２２と、ベアリングケージ２２に支持される円錐ころ軸受（転がり軸受）２４とを備え、上記ベアリングケージ２２の内面２２ａに上記円錐ころ軸受２４の外輪２６を圧入すると共に、上記円錐ころ軸受２４の内輪２８の内周面２８ａに上記入力軸１４を圧入することにより組み付けられ、上記外輪２６と上記内輪２８と上記外輪２６の軌道面と上記内輪２８の軌道面との間を転動可能な円錐ころを備える上記円錐ころ軸受２４を介して入力軸１４を回転自在に支持している。
【００２８】
上記デフ入力軸支持部１２の上記キャリアケース２０内には、上記入力軸１４の回転を円滑にするために、潤滑油が充填される。この潤滑油が外部空間に漏れることを防ぐため、上記入力軸１４にスプライン嵌合されたユニバーサルジョイントフランジ１８に圧接する主リップ１２１を有する弾性部材１２０を備えた第一実施形態の密封装置１０が設けられている。上記第一実施形態の密封装置１０が固定されるハウジング部材としての上記ベアリングケージ２２（一方部材）の内面は内周円筒面となっている。軸部材としての上記ユニバーサルジョイントフランジ１８（他方部材）の外周面は外周円筒面となっている。上記ベアリングケージ２２や上記ユニバーサルジョイントフランジ１８は金属材料等、上記弾性部材１２０よりも硬い材料から形成されている。
【００２９】
図３、図４、図６および図７は、上記第一実施形態の密封装置１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図３は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材１２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図３では、弾性部材１２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示している。図４は、図３の要部拡大図である。図５は、図４におけるこの第一実施形態の密封装置を軸中心線側から見た要部拡大図である。一方、図６は、第一実施形態の密封装置１０をベアリングケージ２２の内面に固定するとともに上記ユニバーサルジョイントフランジ１８に嵌め込み、かつ、弾性部材１２０が摩耗していない非摩耗状態での弾性部材１２０の位置を示す断面図である。図７は、図６の要部拡大図である。図８（ａ）は、上記第一実施形態の密封装置１０に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め込んだ状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記第一実施形態の密封装置１０に対して相対回転停止状態である場合の位置を示す要部断面図であり、図８（ｂ）は上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記第一実施形態の密封装置１０に対して相対回転状態である場合の位置を示す要部断面図である。図３、図４、図６および図７のリブ１４２は、リブ１４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図５に示すとおり、上記リブ１４２は上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００３０】
図３に示すとおり、第一実施形態の密封装置１０は環状の芯金部材１２５と、環状の弾性部材１２０と、ガータースプリング１３０とを備える。芯金部材１２５は、環状に形成され、断面Ｌ字状の形状を有している。芯金部材は、筒状の軸方向延在部１２６と、径方向延在部１２７とからなる。上記径方向延在部１２６は、軸方向延在部１２６の内周面における軸方向の他方側（図３の紙面における左側）から径方向の内方に延在している。
【００３１】
上記弾性部材１２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材１２０は基部１２３と、主リップ１２１と、副リップ１２２と、外周部１２４とを有する。
【００３２】
上記基部１２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部１２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００３３】
上記副リップ１２２は上記基部１２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００３４】
上記主リップ１２１は上記基部１２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ１２１は第一部分１３１と第二部分１３２とを有する。上記第一部分１３１は上記基部１２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分１３２は、上記第一部分１３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分１３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００３５】
上記第二部分１３２の径方向の内方には、上記主リップ１２１のうち最も径方向内方側となる先端縁１３３がある。上記先端縁１３３の軸方向の一方側には上記先端縁１３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面１３４が隣接する。上記液体側傾斜面１３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。上記先端縁１３３の軸方向の他方側には上記先端縁１３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面１３５が隣接する。上記空気側傾斜面１３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００３６】
上記第二部分１３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ１２１を径方向の内方に付勢する。
【００３７】
図４に示すように、上記空気側傾斜面１３５には、上記空気側傾斜面１３５に沿って上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ１４２が形成されている。上記リブ１４２の稜線は上記先端縁１３３から上記リブ１４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定である低隆起部１４３と、この低隆起部１４３から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部１４４と、この傾斜隆起部１４４から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部１４３の突出高さよりも大きい高隆起部１４５とを備える。
【００３８】
図５に示すとおり、上記リブ１４２は上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。本第一実施形態の密封装置１０の軸中心線に対する上記リブ１４２の延在方向の鋭角の傾きは５°から８５°に設定されている。なお、上記範囲内でも、好ましくは１５°から７５°、更に好ましくは２５から６５°の範囲とすることが好ましい。
【００３９】
図６に示すように、上記主リップ１２１、および、上記副リップ１２２は組み付け状態において、上記ベアリングケージ２２（一方部材）と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８（他方部材）との相対回転により、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の外周面に摺動するようになっている。上記軸方向延在部１２６の外周面と上記外周部１２４の外周面とが、上記外周部１２４の変形を伴って、上記ベアリングケージ２２の内周面に当接して固定されている。上記主リップ１２１、および、上記副リップ１２２は組み付け状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の外周面から力を受けていて、図３における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていないと仮定した場合よりも、径方向の外方側に移動している。
【００４０】
図６および図７に示すように、主リップ１２１は組み付け状態において、図４および図５に示される上記先端縁１３３の全周と、上記リブ１４２の上記先端縁１３３側と、は弾性部材が変形して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８に全周にわたって当接している。この状態の上記先端縁を組み付け状態の先端縁１３３ａとする。上記リブ１４２は、上記先端縁１３３ａから上記低隆起部１４３の延在方向範囲内まで上記リブ１４２が変形して当接している。上記リブ１４２は、上記先端縁１３３ａとともに摩耗していくと、上記傾斜隆起部１４４、上記高隆起部１４５の順に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に接触することになる。そして、上記傾斜隆起部１４４は上記低隆起部１４３よりポンプ作用の効果が大きいため上記先端縁１３３ａと上記低隆起部１４３とが摩耗しても十分な密封性を維持し、上記高隆起部１４５は上記傾斜隆起部１４４よりさらにポンプ作用の効果が大きいため上記先端縁１３３ａと上記傾斜隆起部１４４とが摩耗しても十分な密封性を維持できる。
【００４１】
上記弾性部材１２０は上記リブ１４２を含むその全体が、第一の粘弾性材料１６１から形成されている。具体的にはゴム材からなる。上記第一の粘弾性材料１６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である粘弾性材料である。さらに好ましくは、上記弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなる。このような第一の粘弾性材料としては、シリコーンを主原料とする非常に柔らかいゲル状素材があげられる。このようなゲル素材としては、株式会社ジェルテック製の商品名：αＧＥＬがあげられる。このゲル素材はスポンジ状のシリコーンゲルである。
【００４２】
また、上記ｔａｎδで表される損失正接は、貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）と損失剪断弾性率（Ｇ”）の比、Ｇ”／Ｇ’であり、ｔａｎδの値が大きいほどエネルギーを吸収し、衝撃緩衝試験では反発弾性率が小さくなり、加振試験においては共振倍率が低くなる。上記ｔａｎδで表される損失正接が大きくなるということは、弾性（貯蔵剪断弾性率）よりも粘性（損失剪断弾性率）が大きくなることである。上記ｔａｎδで表される損失正接が大きくなると、応力を付与されていない粘弾性体に外部から応力を付与した後に、この応力を解放したときに、外部から応力を付与される前の状態の形に戻る速さが遅くなる。
【００４３】
組み付け前状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の中心線と、上記第一実施形態の密封装置１０の組み付け前状態の上記先端縁１３３の中心線とは、組み付け前状態の上記先端縁１３３の描く円を含む平面上で微少な径方向のずれが生じている。組み付け状態において、この上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の中心線と上記第一実施形態の密封装置１０の上記先端縁１３３の組み付け前状態の中心線とが、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上で一致するように、主リップ１２１全体が変形している。この組み付け状態で上記組み付け状態の先端縁１３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとすることを阻止している。
【００４４】
組み付け状態である、上記第一実施形態の密封装置１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の停止時には、図８（ａ）に示すように、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と上記第一実施形態の密封装置１０の上記先端縁の組み付け前状態の中心線とが上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上の中心点１８１で、略一致している。この組み付け状態で、組み付け状態の先端縁１３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとすることを阻止している。このとき、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転中心線における、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上の回転中心点１８６と、上記中心点１８１とは、位置がずれている。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）における、上記中心点１８１に対する上記回転中心点１８６の位置のずれは誇張して記載されている。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、上記第一実施形態の密封装置１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の前進時に、上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面は、上記回転中心点１８６を中心に上記第一実施形態の密封装置１０に対して周方向他方側に回転する。このため、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点１８６から最も大径である円状の軌跡は、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなる。組み付け状態の先端縁１３３ａは上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径する。この回転状態の上記先端縁を回転状態での先端縁１３３ｂとする。なお、図８（ｂ）における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と、回転状態での先端縁１３３ｂとのすきまは誇張して記載されている。
【００４６】
上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上における回転状態での上記先端縁１３３ｂの中心点１８２は、上記回転中心点１８６に略一致するよう、上記第一部分が主として変形する。そして、上記第一の粘弾性部材１６１の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、組み付け状態の上記先端縁１３３ａが上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線１８６から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう回転状態の上記先端縁１３３ｂの位置に拡径するとともに、回転状態での上記先端縁１３３ｂが組み付け前状態の上記先端縁１３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第一実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第一実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００４７】
このとき、上記主リップ１２１は、組み付け状態の上記先端縁１３３ａが回転状態での上記先端縁１３３ｂに拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁１３３に戻りにくいため、上記主リップ１２１が上記回転中心軸１８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第一実施形態の密封装置１０は振動が小さくなる。
【００４８】
上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁１３３ｂの径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、上記液体側空間１５１から上記空気側空間１５２へ液体が漏れようとしても、上記リブ１４２が液体側空間１５１へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間１５２へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００４９】
上記第一実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料が、上記先端縁１３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間１５１から上記液体が上記空気側空間１５２に漏れようとすることを抑制する。
【００５０】
また、上記第一実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁１３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁１３３ｂに摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁１３３ｂが、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁１３３ｂが組み付け前状態の上記先端縁１３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁１３３ｂとの摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ１２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置１０の寿命を長くすることができる。
【００５１】
また、上記第一実施形態の密封装置によれば、上記主リップ１２１は、上記先端縁１３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁１３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面１３５を備え、上記空気側傾斜面１３５に沿って形成され、上記先端縁１３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ１４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁１３３ｂが上記先端縁１３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間１５１から上記先端縁１３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間１５２へ漏れ出ようとする液体を上記リブ１４２が液体側空間１５１へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁１３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間１５２へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００５２】
また、上記第一実施形態の密封装置は、上記粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００５３】
また、上記第一実施形態の密封装置は、上記リブ１４２の稜線が上記先端縁１３３から上記リブ１４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが一定である低隆起部１４３と、この低隆起部１４３から上記リブ１４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面１３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部１４４を備えるため、上記リブ１４２が摩耗していないときには低隆起部１４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記先端縁１３３が摩耗するとともに低隆起部１４３が摩耗し、先端縁１３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部１４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁１３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【００５４】
参考に、上記第一実施形態の密封装置１０に対する、従来の密封装置４１０の主リップ２１の動きを図９（ａ）、図９（ｂ）に示す。図９（ａ）は図８（ａ）に相当する、上記密封装置４１０に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め込んだ状態において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記密封装置４１０に対して相対回転停止状態である場合の位置を示す要部断面図であり、図９（ｂ）は図８（ｂ）は上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が上記密封装置４１０に対して相対回転状態である場合の位置を示す要部断面図である。
【００５５】
従来の密封装置４１０は、上記第一実施形態の密封装置１０に対して、弾性部材を形成する粘弾性材料の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料であることが異なる。また、従来の密封装置４１０は、上記第一実施形態の密封装置１０と異なり、リブを有さない。
【００５６】
図９（ａ）に示すとおり、組み付け状態である、上記従来の密封装置４１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の停止時には、上記ユニバーサルジョイントフランジの周面の中心線と上記従来の密封装置１０の上記先端縁の組み付け前状態の中心線とが上記組み付け前状態の先端縁の描く円を含む平面上の中心点８１で、略一致している。この組み付け状態で、組み付け状態の先端縁３３ａは周方向全周にわたり、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接し、上記液体側空間から上記空気側空間へ液体が漏れようとすることを阻止している。このとき、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転中心線における、上記組み付け前状態の先端縁３３の描く円を含む平面上の回転中心点８６と、上記中心点８１とは、位置がずれている。なお、図９（ａ）、図９（ｂ）における、上記中心点８１に対する上記回転中心点８６の位置のずれは誇張して記載されている。
【００５７】
図９（ｂ）に示すように、上記従来の密封装置４１０を有するデファレンシャル装置を使用する自動車の前進時に、上記入力軸１４が回転駆動すると、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面は、上記回転中心点８６を中心に上記従来の密封装置４１０に対して周方向他方側に回転する。このため、上記組み付け前状態の先端縁３３の描く円を含む平面上において、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記回転中心点８６から最も大径である円状の軌跡は、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなる。このとき、従来の密封装置４１０は弾性部材を形成する粘弾性材料の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料から形成されているため、組み付け状態の上記先端縁３３ａはほとんど拡径しない。
【００５８】
このために、組み付け状態の上記先端縁３３ａと略同じ径である回転状態での先端縁３３ｂが、回転停止時と同様に強い緊迫力による大きな面圧で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８と接触したまま摺動する。
【００５９】
そして、上記従来の密封装置４１０の上記主リップ２１は、回転状態での上記先端縁３３ｂが、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と略同じ径であるため、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の回転により、上記回転中心点８６を中心として大きな変位量で公転する。上記従来の密封装置４１０の上記主リップ２１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．１０から０．２０である粘弾性材料から形成されているため、弾性が大きく、公転するときの変位量が上記第一実施形態の密封装置１０よりも大きくなり、回転状態での上記先端縁３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を緩和することができない。このため、従来の回転状態での上記先端縁３３ｂと上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との摺動摩擦が大きく、回転状態での上記先端縁３３ｂに摩耗が生じやすい。また、上記従来のの密封装置４１０は振動が大きくなる。なお、図９（ｂ）における、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８と上記密封装置４１０との上記回転状態での公転による径方向への変位量は誇張して記載されている。
【００６０】
以下、本発明の第二実施形態を図示の形態により詳細に説明する。第二実施形態は、上記第一実施形態と弾性部材の構成を除いて上記第一実施形態と同様である。このため、以下には、弾性部材について、詳細に説明する。
【００６１】
図１０は、第二実施形態の密封装置２１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図１０は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材２２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図１０では、弾性部材２２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示した要部拡大図である。図１０のリブ２４２は、リブ２４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図示しないが、第一実施形態の密封装置の図５に示される空気側傾斜面１３５、液体側傾斜面１３４、および、リブ１４２と同じ形態であり、上記リブ２４２は上記空気側傾斜面２３５に沿って形成され、上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００６２】
上記第一実施形態の密封装置１０の弾性部材１２０は、弾性部材１２０全体が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなるのに対して、第二実施形態の密封装置２１０の弾性部材２２０はこの弾性部材２２０の主リップ２２１の第二部分の一部のみに２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料を用い、その他の部分については、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満、特に、０．１０以上０．２０以下である第二の粘弾性材料を用い、これらを一体化している。第一の粘弾性材料については、上記第一実施形態における第一の粘弾性材料と同じものを使用している。第二の粘弾性材料は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材は、好ましくは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられる。
【００６３】
図１０に示すとおり、第二実施形態の密封装置２１０は環状の芯金部材１２５と、環状の弾性部材２２０と、ガータースプリング１３０とを備える。芯金部材１２５は、上記第一実施形態と同様であり、環状に形成され、断面Ｌ字状の形状を有している。芯金部材は、筒状の軸方向延在部１２６と、径方向延在部１２７とからなる。上記径方向延在部１２６は、軸方向延在部１２６の内周面における軸方向の他方側（図１０の紙面における左側）から径方向の内方に延在している。
【００６４】
上記弾性部材２２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材２２０は基部２２３と、主リップ２２１と、副リップ２２２と、外周部２２４とを有する。
【００６５】
上記基部２２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部２２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００６６】
上記副リップ２２２は上記基部２２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００６７】
上記主リップ２２１は上記基部２２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ２２１は第一部分２３１と第二部分２３２とを有する。上記第一部分２３１は上記基部２２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分２３２は、上記第一部分２３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分２３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００６８】
上記第二部分２３２の径方向の内方には、上記主リップ２２１のうち最も径方向内方側となる先端縁２３３がある。上記先端縁２３３の軸方向の一方側には上記先端縁２３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面２３４が隣接する。上記液体側傾斜面２３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。
【００６９】
上記先端縁２３３の軸方向の他方側には上記先端縁２３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面２３５が隣接する。上記空気側傾斜面１３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００７０】
上記第二部分２３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ２２１を径方向の内方に付勢する。
【００７１】
上記空気側傾斜面２３５には、上記空気側傾斜面２３５に沿って上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ２４２が形成されている。上記リブ２４２の稜線は上記先端縁２３３から上記リブ２４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定である低隆起部２４３と、この低隆起部２４３から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部２４４と、この傾斜隆起部２４４から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部２４３の突出高さよりも大きい高隆起部２４５とを備える。上記リブ２４２は上記第一実施形態における上記リブ１４２と同じ形状に形成され、上記第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００７２】
上記基部２２３と、上記第一部分２３１と、上記副リップ２２２と、上記外周部２２４と、上記リブ２４２とは、上記第二の粘弾性材料２７１から形成される一方、上記第二部分２３２は上記第一の粘弾性材料２６１と上記第二の粘弾性材料２７１とから形成される。上記第二部分２３２は、上記第二の粘弾性材料２７１で上記第一実施形態の第二部分１３２と同様の形状に形成されているが、上記空気側傾斜面２３５かつ上記リブ２４２の径方向の外方側から上記先端縁２３３の径方向範囲よりも軸方向一方側まで軸方向かつ環状かつ有底に凹入する凹入部２８１が形成されている点が上記第一実施形態の第二部分１３２の形状と異なる。上記凹入部２８１には、上記第一の粘弾性材料２６１が充填されている。
【００７３】
この第一の粘弾性材料２６１により、上記先端縁２３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置２１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転停止している時に、この第一の粘弾性材料２６１は、上記先端縁２３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢する。
【００７４】
また、この第一の粘弾性材料２６１により、上記先端縁２３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置２１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転している時に、上記先端縁２３３が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上の上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径することができるとともに、上記先端縁２３３が組み付け前状態の上記先端縁２３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第二実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第二実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００７５】
このとき、上記主リップ２２１は、組み付け状態の上記先端縁２３３が回転状態での上記先端縁２３３に拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁２３３に戻りにくいため、上記主リップ２２１が上記回転中心軸２８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第二実施形態の密封装置２１０は振動が小さくなる。
【００７６】
上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁２３３の径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、液体側空間から空気側空間へ液体が漏れようとしても、上記リブ２４２が上記液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００７７】
さらに、上記第二の粘弾性材料２７１を液体側空間に密封する液体に対して耐性を有する材料とすることで、耐液体性に優れた密封装置が得られる。
【００７８】
上記第二実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料２６１が、上記先端縁２３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【００７９】
また、上記第二実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁２３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁２３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁２３３が、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁２３３が組み付け前状態の上記先端縁２３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁２３３との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ２２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００８０】
また、上記第二実施形態の密封装置によれば、上記主リップ２２１は、上記先端縁２３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁２３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面２３５を備え、上記空気側傾斜面２３５に沿って形成され、上記先端縁２３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ２４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁２３３が上記先端縁２３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁２３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブ２４２が液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁１３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００８１】
また、上記第二実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料２６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【００８２】
また、上記第二実施形態の密封装置は、上記リブ２４２の稜線が上記先端縁２３３から上記リブ２４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが一定である低隆起部２４３と、この低隆起部２４３から上記リブ２４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面２３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部２４４を備えるため、上記リブ２４２が摩耗していないときには低隆起部２４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記リブ２４２の先端縁２３３が摩耗するとともに低隆起部２４３が摩耗し、先端縁２３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部２４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁２３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【００８３】
以下、本発明の第三実施形態を図示の形態により詳細に説明する。第三実施形態は、上記第一実施形態と弾性部材の構成を除いて上記第一実施形態と同様である。このため、以下には、弾性部材について、詳細に説明する。
【００８４】
図１１は、第二実施形態の密封装置３１０の構造を、詳細に説明する断面図である。詳しくは、図１１は、組み付け前での、芯金部材１２５、弾性部材３２０の位置関係を示す軸方向の断面図である。図１１では、弾性部材３２０の位置として上記ユニバーサルジョイントフランジ１８から力を受けていない場合における、弾性部材の組み付け前での位置を示した要部拡大図である。図１１のリブ３４２は、リブ３４２の稜線の軸方向成分が軸方向に伸びる様子を、軸方向中心を含む平面に沿って記載している。図示しないが、第一実施形態の密封装置の図５に示される空気側傾斜面１３５、液体側傾斜面１３４、および、リブ１４２と同じ形態であり、上記リブ３４２は上記空気側傾斜面３３５に沿って形成され、上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜している。
【００８５】
上記第一実施形態の密封装置１０の弾性部材１２０は、弾性部材１２０全体が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなるのに対して、第三実施形態の密封装置３１０の弾性部材３２０はこの弾性部材３２０の表面およびリブ３４２が２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５未満、特に、０．１０以上０．２０以下である第二の粘弾性材料を用い、これらを一体化している。第一の粘弾性材料については、上記第一実施形態における第一の粘弾性材料と同じものを使用している。第二の粘弾性材料は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材は、好ましくは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられる。
【００８６】
上記弾性部材３２０は、環状に形成され、軸方向延在部１２６の軸方向の一方側の外周と、上記外周につながる上記軸方向延在部１２６の軸方向一方側の端部と、上記端部につながる軸方向延在部１２６の内周と、上記内周につながる径方向延在部１２７の軸方向の一方側とからなる芯金部材１２５の軸方向の一方側の全面を覆うように芯金部材１２５に固着されている。上記弾性部材３２０は基部３２３と、主リップ３２１と、副リップ３２２と、外周部３２４とを有する。
【００８７】
上記基部３２３は軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に沿うように配置されている。上記基部３２３は、軸方向延在部１２６の内周面および径方向延在部１２７の軸方向の一方側の端面に固着されている。
【００８８】
上記副リップ３２２は上記基部３２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の他方側に延在している。
【００８９】
上記主リップ３２１は上記基部３２３の径方向の内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記主リップ３２１は第一部分３３１と第二部分３３２とを有する。上記第一部分３３１は上記基部３２３の径方向内方から径方向の内方かつ軸方向の一方側に延在している。上記第二部分３３２は、上記第一部分３３１の軸方向の一方側の先端につながるとともに上記第一部分３３１の軸方向の一方側の先端より径方向の内方側に延在する。
【００９０】
上記第二部分３３２の径方向の内方には、上記主リップ３２１のうち最も径方向内方側となる先端縁３３３がある。上記先端縁３３３の軸方向の一方側には上記先端縁３３３から軸方向の一方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する液体側傾斜面３３４が隣接する。上記液体側傾斜面３３４は軸中心線に対して鋭角αで傾く略円錐面に形成されている。上記先端縁３３３の軸方向の他方側には上記先端縁３３３から軸方向の他方側に離れるに従い径方向の外方側に延在する空気側傾斜面３３５が隣接する。上記空気側傾斜面３３５は軸中心線に対して鋭角βで傾く略円錐面に形成されている。鋭角αは鋭角βよりも大きく形成している。
【００９１】
上記第二部分３３２の径方向の外側には環状の溝が形成され、この環状の溝に環状のガータースプリング１３０が嵌め込まれている。上記ガータースプリング１３０は螺旋状のスプリングを有し、スプリングが少し伸びた状態で上記環状の溝に嵌められている。上記環状のガータースプリング１３０は上記主リップ３２１を径方向の内方に付勢する。
【００９２】
上記空気側傾斜面３３５には、上記空気側傾斜面３３５に沿って上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ周方向一方側に傾斜して延在するリブ３４２が形成されている。上記リブ３４２の稜線は上記先端縁３３３から上記リブ３４１の延在方向に沿った所定の範囲において、上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定である低隆起部３４３と、この低隆起部３４３から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部３４４と、この傾斜隆起部３４４から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定かつ上記低隆起部３４３の突出高さよりも大きい高隆起部３４５とを備える。上記リブ３４２は上記第一実施形態における上記リブ１４２と同じ形状に形成され、上記第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００９３】
上記基部３２３と、上記主リップ３２１と、上記副リップ３２２と、上記外周部３２４とを含む上記弾性部材３２０は、露出する表面から所定深さよりも内部が、上記第一の粘弾性材料３６１から形成される一方、露出する表面から所定深さまでは上記第二の粘弾性材料３７１から形成され、上記リブ３４２についてはその全体が上記第二の粘弾性材料３７１から形成される。
【００９４】
この第一の粘弾性材料３６１により、上記先端縁３３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第三実施形態の密封装置３１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転停止している時に、この第一の粘弾性材料３６１は、上記先端縁３３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢する。
【００９５】
また、この第一の粘弾性材料３６１により、上記先端縁３３３に上記ユニバーサルジョイントフランジ１８を嵌め入れた組み付け状態で、かつ、上記第二実施形態の密封装置３１０に対して上記ユニバーサルジョイントフランジ１８が相対回転している時に、上記先端縁２３３が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上の上記回転中心点から最も大径である円状の軌跡に沿って拡径することができるとともに、上記先端縁３３３が組み付け前状態の上記先端縁３３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と上記先端縁との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップの摩耗を抑制できる。したがって、この第三実施形態の密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、第三実施形態の密封装置の寿命を長くすることができる。
【００９６】
このとき、上記主リップ３２１は、組み付け状態の上記先端縁３３３が回転状態での上記先端縁３３３に拡径した状態から、組み付け前状態の上記先端縁３３３に戻りにくいため、上記主リップ３２１が上記回転中心軸３８６を中心に公転するときの変位量が小さくなり、回転状態での上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との局部的な面圧の高い接触部分の面圧を抑制できる。また、上記第三実施形態の密封装置３１０は振動が小さくなる。
【００９７】
上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上における上記先端縁回転状態での上記先端縁３３３の径が上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなることで、上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面との接触面圧の小さい部分や、非接触となり生じた部分をとおって、液体側空間から空気側空間へ液体が漏れようとしても、上記リブ３４２が上記液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【００９８】
さらに、上記第二の粘弾性材料３７１を液体側空間に密封する液体に対して耐性を有する材料とすることで、耐液体性に優れた密封装置が得られる。
【００９９】
上記第三実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転停止時には、上記第一の粘弾性材料３６１が、上記先端縁３３３を上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に付勢することで、上記液体側空間から上記液体が上記空気側空間に漏れようとすることを抑制する。
【０１００】
また、上記第三実施形態の密封装置によれば、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時には、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の回転中心線が、上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円の中心線に対して、上記組み付け前状態の先端縁３３３の描く円を含む平面上で、径方向に位置がずれたり、延在方向の角度の差を有していることで、回転状態での上記先端縁３３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡が、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の径よりも大きくなっても、上記第一の粘弾性部材の２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上であるため、回転状態での上記先端縁３３３が、上記先端縁に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面が描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径するとともに、回転状態での上記先端縁３３３が組み付け前状態の上記先端縁３３３の径に戻ろうとする速さを抑えることができる。よって、上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面と回転状態での上記先端縁３３３との摺動における面圧を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることでトルクを大幅に低減できるとともに、主リップ３２１の摩耗を抑制できる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。また、密封装置の寿命を長くすることができる。
【０１０１】
また、上記第三実施形態の密封装置によれば、上記主リップ３２１は、上記先端縁３３３の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁３３３から軸方向他方側に離れるにつれて上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面から径方向に離れる空気側傾斜面３３５を備え、上記空気側傾斜面３３５に沿って形成され、上記先端縁３３３から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面に当接する複数のリブ３４２を備えているため、上記ベアリングケージ２２と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との相対回転時に、上記先端縁３３３が上記先端縁３３３に摺動する上記ユニバーサルジョイントフランジ１８の周面の描く上記平面上の上記回転中心線から最も大径である円状の軌跡に容易に沿うよう拡径することで、上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部で、面圧が小さくなったり、隙間が生じたりした場合に、上記液体側空間から上記先端縁３３３と上記ユニバーサルジョイントフランジ１８との当接部における面圧の小さい部分や隙間が生じた部分を通過して上記空気側空間へ漏れ出ようとする液体を上記リブ３４２が液体側空間へ押し戻すポンプ作用を生じることで、上記先端縁３３３が拡径しても、上記液体が上記空気側空間へ漏れ出すことを強く抑制し、良好な密封性が得られる。
【０１０２】
また、上記第三実施形態の密封装置は、上記第一の粘弾性材料３６１は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなるため、さらに摩擦抵抗を小さくするとともに、主リップの摩耗を抑制でき、トルクを大幅に低減できて、寿命を長くすることができる。
【０１０３】
また、上記第三実施形態の密封装置は、上記リブ３４２の稜線が上記先端縁３３３から上記リブ３４２の延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが一定である低隆起部３４３と、この低隆起部３４３から上記リブ３４２の延在方向に沿って上記空気側傾斜面３３５からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部３４４を備えるため、上記リブ３４２が摩耗していないときには低隆起部３４３でポンプ作用の効果が得られるとともに、上記リブ３４２の先端縁３３３が摩耗するとともに低隆起部３４３が摩耗し、先端縁３３３が軸方向に広くなったときに、傾斜隆起部３４４により強いポンプ作用の効果が得られ、先端縁３３３の摩耗時にも、液体が漏れやすくなることを抑制でき、密封装置の寿命を伸ばすことができる。
【０１０４】
なお、上記第一実施形態、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態の実施例の密封装置では、リブの稜線が先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えていたが、平行リブであっても、上記先端縁から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜リブであっても、また稜線が延在方向に曲線である形状をいずれかの部分に採用しても良い。
【０１０５】
また、上記第一実施形態の実施例の密封装置では弾性部材全体を一種類の第一の粘弾性材料で形成していたが、二つ以上の種類の第一の粘弾性材料を組み合わせて、形成してもよい。また、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態の実施例の密封装置では特定の箇所に第一の粘弾性材料を用い、他の部分に第二の粘弾性材料を用いて形成していたが、上記特定の箇所は本発明の効果が得られる他の箇所であってもよいことはもちろんである。
【０１０６】
また、上記第一実施形態、上記第二実施形態、および、上記第三実施形態では、本発明の密封装置をデファレンシャル装置（差動装置）の入力軸部材の密封装置として使用したが、デファレンシャル装置（差動装置）の出力軸部材、トランスミッション装置の入力軸部材、トランスミッション装置の出力軸部材、ウォーターポンプ、潤滑油で潤滑される車輪用軸受装置の外輪部材と内輪部材または／および内輪部材との間の密封装置としてもよく、そのほかの用途に用いても良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置（差動装置）の分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の密封装置を有するデファレンシャル装置の入力軸の軸方向と出力軸の軸方向とを含む平面によって切断した断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の密封装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態の密封装置の軸中心線側から見た様子を示す要部拡大図である。
【図６】本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着した様子を示す密封装置全体の拡大断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着した様子を示す要部断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転停止状態である様子を示す要部断面図であり、図８（ｂ）は、本発明の第一実施形態の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転状態である様子を示す要部断面図である。
【図９】図９（ａ）は、従来の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転停止状態である様子を示す要部断面図であり、図９（ｂ）は、従来の密封装置を軸部材に装着し、軸部材が回転状態である様子を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【図１１】本発明の第三実施形態の密封装置全体の拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１８ ユニバーサルジョイントフランジ（他方部材、ハウジング部材）
２２ ベアリングケージ（一方部材、軸部材）
１０，２１０，３１０ 密封装置
１２１，２２１，３２１ 主リップ
１２２，２２２，２２３ 副リップ
１３１，１３２，１３３ 第一部分
１３２，２３２，３３２ 第二部分
１３３，２３３，３３３ 先端縁
１３４，２３４，３３４ 液体側傾斜面
１３５，２３５，３３５ 空気側傾斜面
１４２，２４２，３４２ リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成され、
第一部材と、上記第一部材に対して相対回転する第二部材との、何れか一方部材に固定されるとともに、
リップ部を有する弾性部材を備え、
上記リップ部の先端縁が、上記第一部材と上記第二部材との何れか他方部材の周面に当接し、上記第一部材と上記第二部材との相対回転により上記他方部材の周面と摺動し、
上記第一部材と上記第二部材との形成する空間を、液体の密封される軸方向一方側の液体側空間と軸方向他方側の空気側空間とに画定する密封装置において、
上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備え、
上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢する弾性部材の少なくとも一部分は、
２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の密封装置において、上記第一の粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の密封装置において、上記リブの稜線が上記先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項１】
環状に形成され、
第一部材と、上記第一部材に対して相対回転する第二部材との、何れか一方部材に固定されるとともに、
リップ部を有する弾性部材を備え、
上記リップ部の先端縁が、上記第一部材と上記第二部材との何れか他方部材の周面に当接し、上記第一部材と上記第二部材との相対回転により上記他方部材の周面と摺動し、
上記第一部材と上記第二部材との形成する空間を、液体の密封される軸方向一方側の液体側空間と軸方向他方側の空気側空間とに画定する密封装置において、
上記リップ部は、上記先端縁の上記軸方向他方側に隣接して形成され上記先端縁から軸方向他方側に離れるにつれて上記他方の部材の周面から径方向に離れる空気側傾斜面を備え、上記空気側傾斜面に沿って形成され、上記先端縁から上記軸方向他方側かつ上記周方向一方側に傾斜して延在するとともに上記先端縁側で上記他方の部材の周面に当接する複数のリブを備え、
上記先端縁を上記他方部材の周面に付勢する弾性部材の少なくとも一部分は、
２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．５５以上である第一の粘弾性材料からなることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の密封装置において、上記第一の粘弾性材料は、２５℃におけるｔａｎδで表される損失正接が０．６０以上である粘弾性材料からなることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の密封装置において、上記リブの稜線が上記先端縁から上記リブの延在方向に沿った所定の範囲において上記空気側傾斜面からの突出高さが一定である低隆起部と、この低隆起部から上記リブの延在方向に沿って上記空気側傾斜面からの突出高さが大きくなる傾斜隆起部を備えることを特徴とする密封装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１２７６６１（Ｐ２００９−１２７６６１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３００３３５（Ｐ２００７−３００３３５）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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