WO2023162676A1 - 密封装置 - Google Patents

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WO2023162676A1
WO2023162676A1 PCT/JP2023/004004 JP2023004004W WO2023162676A1 WO 2023162676 A1 WO2023162676 A1 WO 2023162676A1 JP 2023004004 W JP2023004004 W JP 2023004004W WO 2023162676 A1 WO2023162676 A1 WO 2023162676A1
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seal
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sealing
sealing device
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祐輔 紙谷
昌幸 谷田
耕吉 濱本
裕香 山口
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Definitions

  • the present disclosure relates to a sealing device.
  • Electromagnetic noise is transmitted to, for example, an axle and radiated from the axle as an antenna. The electromagnetic noise radiated in this way can cause communication failures in vehicle-mounted radios and vehicle-mounted radios, and can cause malfunctions in various electronic devices.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-207534 describes various seals (oil seal 23, first dust seal 25) in case 11 covering axles (output shaft 10B, drive shaft 31). , and a second dust seal 29), and a conductive brush 27 is arranged in contact with the drive shaft 31 (paragraph [0021] of Patent Document 1, see FIG. 3).
  • the conductive brush 27 causes the leakage current from the electric motor 2B that drives the output shaft 10B to flow through the case 11 (see paragraphs [0026] and [0027] of Patent Document 1).
  • Patent Document 2 discloses that an oil seal 86 made of conductive rubber for sealing the rotary shaft 18 of the electric motor 10 is incorporated in the electric motor housing 14, and the rotary shaft 18 is An example of countermeasures against electromagnetic noise is disclosed in which the induced electromagnetic noise is released to the motor housing 14 (paragraph [0027] of Patent Document 2, see FIG. 4).
  • Patent Document 3 discloses a pair of oil seals (inner oil seal 71, outer oil seal 72) between left and right axles 3A and 3B and a case 4. are arranged, and a conductive portion 70 having conductivity is provided between the pair of oil seals, and the electromagnetic noise transmitted to the axle is flowed to the case 4 by the conductive portion 70.
  • the conductive portion 70 it is described that "... has a conductive grease 73, and a pair of an outer peripheral side conductive member 74 and an inner peripheral side conductive member 75 provided in the conductive grease 73" ( See paragraph [0029] of Patent Document 3).
  • An object of the present disclosure is to obtain a sophisticated sealing device capable of reducing electromagnetic noise originating from the electric motor.
  • One aspect of the sealing device is fixed in contact with one member of two members that accommodate the object to be sealed and that are relatively displaceable, and the tip is brought into contact with another member of the two members.
  • a seal body made of conductive rubber integrally having an annular conductive lip for sealing the object to be sealed, a sealing surface provided at the tip of the conductive lip and in surface contact with the other member, and the sealing surface.
  • Another aspect of the sealing device is fixed in a state of contact with one of two members that accommodate the object to be sealed and that are relatively displaceable, and the tip is in contact with another member of the two members.
  • a seal body made of conductive rubber integrally having an annular conductive lip for sealing the object to be sealed, a sealing surface provided at the tip of the conductive lip and in surface contact with the other member, and the seal a grease groove provided in the surface and pre-holding the grease having conductivity so that the grease can be filled between the sealing surface and the another member.
  • Still another aspect of the sealing device is fixed in a state of contact with one member of two members that accommodate the object to be sealed and that are relatively displaceable, and the tip is attached to another member of the two members.
  • a conductive rubber seal body integrally having an annular conductive lip that seals the object to be sealed by contact; a sealing surface that is provided at the tip of the conductive lip and is in surface contact with the other member; a grease supply unit configured to hold conductive grease in advance in a grease groove provided in the sealing surface and to fill the grease between the sealing surface and the another member.
  • a sophisticated sealing device can reduce electromagnetic noise derived from the electric motor.
  • FIG. 2 is a perspective view of a sealing device partially shown with a portion in cross section;
  • FIG. 4 is an enlarged front view of a sealing surface provided on a conductive lip;
  • (A) is a cross-sectional view along the line AA in FIG. 3, and
  • (B) is a cross-sectional view along the line BB in FIG.
  • FIG. 11 is a side view of a seal lip showing another form (thread projection) of the fluid return portion;
  • FIG. 2 is a perspective view of a sealing device partially shown with a portion in cross section; The perspective view of the sealing device of 3rd Embodiment which makes one part the cross section and shows it partially.
  • the sealing device 101 of the present embodiment is used in electric vehicles (EV) such as battery electric vehicles (BEV), hybrid vehicles (HV), and fuel cell vehicles (FCV).
  • EV electric vehicles
  • BEV battery electric vehicles
  • HV hybrid vehicles
  • FCV fuel cell vehicles
  • An object to be sealed such as lubricating oil contained in the housing 12 is interposed in the gap 13 between the housing 12 and the drive shaft 11 that rotates driven by a drive source such as an electric motor (not shown). to prevent its leakage. Therefore, the sealing device 101 constitutes a sealing structure for sealing an object to be sealed contained in the housing 12 .
  • the one-dot chain line indicates an axis A passing through the center of the drive shaft 11, around which the drive shaft 11 rotates.
  • the housing 12 which is one of the two members, has a shaft hole 14, and the shaft hole 14 connects the machine side I and the atmosphere side O.
  • the sealing device 101 has an annular shape (the overall shape is not shown) and is fixedly mounted within the shaft hole 14 provided in the housing 12. ing.
  • the axis of the sealing device 101 is common with the axis A of the drive shaft 11 .
  • the main body of the sealing device 101 is a seal body 121 reinforced by a metal reinforcing ring 111 .
  • the seal main body 121 is formed of conductive rubber that is crosslinked and bonded to the reinforcing ring 111 and is integrally formed.
  • a seal portion 123 is provided on each inner peripheral side.
  • the seal portion 123 has a conductive lip 131 and a seal lip 141 .
  • An object to be sealed such as a fluid such as lubricating oil (not shown), is stored in the inside I of the housing 12 .
  • the sealing device 101 is interposed in the gap 13 between the drive shaft 11 and the housing 12 to seal the fluid contained in the inside I and prevent the fluid from leaking out to the atmosphere O.
  • the reinforcing ring 111 includes a fixed piece 111a extending parallel to the inner peripheral surface of the shaft hole 14, a bent piece 111b bent at a right angle from the fixed piece 111a and then bent back obliquely, and a bent piece 111b further bent from the bent piece 111b. It is an annular metal member having a support piece 111c facing toward the drive shaft 11. These fixed pieces 111a, bending pieces 111b and supporting pieces 111c are formed by pressing an annular metal plate, for example.
  • the outer peripheral surface of the fixed piece 111 a has a smaller diameter than the inner peripheral surface of the shaft hole 14
  • the inner peripheral surface of the support piece 111 c has a larger diameter than the outer peripheral surface of the drive shaft 11 .
  • the seal main body 121 is an annular member that entirely covers the reinforcing ring 111 along its shape.
  • the outer peripheral seal 122 has a slightly larger diameter than the inner peripheral surface of the shaft hole 14, and is flexed when the sealing device 101 is mounted in the shaft hole 14, thereby preventing the fixed attachment of the sealing device 101 within the shaft hole 14. enable.
  • the seal body 121 covers the front and back surfaces of the fixed piece 111a, the bent piece 111b, and the support piece 111c of the reinforcing ring 111, and is bifurcated from the tip of the support piece 111c.
  • the bifurcated portion extends parallel to the axis A of the drive shaft 11 and forms a seal portion 123 .
  • a conduction lip 131 is provided at the end of the portion of the seal portion 123 that extends toward the atmosphere side O, and a seal lip 141 is provided at the end of the portion that extends toward the inside I of the machine.
  • the conducting lip 131 and the sealing lip 141 are arranged in contact with the drive shaft 11 to close the gap 13 between the drive shaft 11 and the shaft hole 14 .
  • a garter spring 132 and a garter spring 142 are provided on the rear surface side of the conduction lip 131 and the rear surface side of the seal lip 141 so as to surround the seal portion 123, respectively.
  • These garter springs 132 , 142 increase the straining force of the conducting lip 131 and sealing lip 141 against the drive shaft 11 .
  • the conducting lip 131 has an annular sealing surface 133 at its tip portion 131a.
  • the seal surface 133 seals the outer peripheral surface of the drive shaft 11 by surface contact. Due to such a structure, the conductive lip 131 is pressed against the object to be sealed and is bent. It can be said that the seal is of a type in which the tip portion 131a is pressed from the orthogonal direction.
  • the sealing surface 133 is a flat flat surface, and as another example, it is a curved surface that expands the contact area with the drive shaft 11 by deforming along the outer peripheral surface of the drive shaft 11 . Regardless of the shape, the seal surface 133 has an axial length sufficient to come into surface contact with the outer peripheral surface of the drive shaft 11 . The axial length of the seal surface 133 will be described later.
  • the sealing surface 133 is provided with a plurality of grease grooves 134 along its circumferential direction.
  • the number of threads of the grease groove 134 is three.
  • the number of grease grooves 134 is not limited to three, and one, two, or four or more grease grooves 134 may be provided on the sealing surface 133 .
  • a grease groove 134 provided on the sealing surface 133 of the conducting lip 131 accommodates and holds the grease G.
  • the grease G held in the grease grooves 134 is conductive grease. It is desirable that the grease groove 134 has a certain depth in terms of structure for holding the grease G. As shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the grease groove 134 may be, for example, a parabolic shape as shown in FIGS.
  • a plurality of connecting grooves 135 are also provided on the sealing surface 133 of the conducting lip 131 . These communication grooves 135 are provided along the axial direction of the sealing device 101 (coincidence with the direction of the axis A of the drive shaft 11). communicate with space. Therefore, the communication groove 135 is provided so as to traverse the grease groove 134 and also communicates with the grease groove 134 (see FIGS. 3 and 4B).
  • the grease G is filled only in the grease grooves 134 and not in the communication grooves 135 . As a result, the grease G stays in the grease groove 134 and is less likely to leak into the communication groove 135 .
  • the grease G may be carried into the communication groove 135 by the rotation of the drive shaft 11, the grease G may not clog the communication groove 135 by forming the communication groove 135 with a certain width or depth. It is possible to prevent As an example, the groove width and depth of the communication groove 135 are determined from the viewpoint of preventing clogging with the grease G.
  • the plurality of communication grooves 135 are arranged along the circumferential direction of the sealing surface 133 of the conducting lip 131 .
  • the arrangement positions of the communication grooves 135 may or may not be evenly spaced, and the arrangement pitch is not particularly limited.
  • the communication groove 135 has the role of suppressing negative pressure in the space S (see FIG. 1) created between the conduction lip 131 and the seal lip 141.
  • Various aspects of the shape, size, number of rows, etc. of the communication grooves 135 are allowed as long as they are fulfilled.
  • the sealing surface 133 has an axial length sufficient to come into surface contact with the outer peripheral surface of the drive shaft 11 .
  • the surface contact here can be compared with, for example, the line contact of the seal lip 141 with the drive shaft 11, which will be described later. It can be seen that the concepts of "surface contact” and "line contact” are relative by observing the actual contact state with respect to the contact object such as the drive shaft 11 . This is because even though it is a line contact, it contacts the drive shaft 11 with a surface having a certain area when viewed microscopically.
  • the term "surface contact” refers to contact with the drive shaft 11 with a surface large enough to provide the grease groove 134 capable of holding the grease G in the seal surface 133. there is At this time, the grease G held in the grease groove 134 must be filled between the seal surface 133 and the drive shaft 11 when the seal surface 133 contacts the drive shaft 11 .
  • the axial length of the seal surface 133 is determined from this point of view.
  • the axial length of the seal surface 133 is determined to be equal to or longer than the diameter dimension of the garter spring 132 (see FIGS. 1 and 2).
  • the axial length of the sealing surface 133 depends on the groove width, the number of grooves, or the shape of the grease grooves 134 arranged in the axial direction.
  • the axial length of the seal surface 133 may have to be increased if the groove width of the grease groove 134 is increased or if the number of grooves is increased.
  • the groove width of the grease grooves 134 is made narrower, or if the number of grooves is reduced, it may be possible to narrow them (for example, see FIG. 8 showing the third embodiment).
  • the axial length of the sealing surface 133 may be as long as or shorter than the diameter of the garter spring 132 as long as the grease groove 134 can be provided.
  • the axial length of the seal surface 133 which is slightly larger than the diameter dimension of the garter spring 132 illustrated in FIGS. 1 and 2, is not always determined when three grease grooves 134 are provided. Even when three grease grooves 134 are provided, the axial length of the seal surface 133 varies depending on factors such as the groove width and groove shape of the grease groove 134. It can also be shorter in length.
  • the sealing device 101 of the present embodiment uses the grease G as an essential element. That is, the grease groove 134 holds the grease G in advance so that the grease G can be filled between the seal surface 133 and the drive shaft 11 . Therefore, the sealing structure by the sealing device 101 constitutes a grease supply section 136 that pre-holds the grease G in the grease groove 134 provided in the sealing surface 133 and fills the gap between the sealing surface 133 and the drive shaft 11 with the grease G. ing.
  • the seal lip 141 has a triangular cross-sectional shape and has an annular lip portion 143 at its tip portion 141a.
  • the lip portion 143 seals the outer peripheral surface of the drive shaft 11 by line contact. Due to such a structure, the seal lip 141 bends when it comes into contact with the object to be sealed.
  • the seal is of a type in which the tip portion 141a is pressed from the orthogonal direction. It is different from the conductive lip 131 in that it contacts the drive shaft 11 not by surface contact by the seal surface 133 but by line contact of the lip portion 143 .
  • the seal lip 141 has an internal surface 144 on the internal side I of the lip portion 143 and an atmospheric surface 145 on the atmospheric side O facing the conducting lip 131 .
  • the atmosphere surface 145 is provided with a plurality of thread grooves 146 as a fluid return portion. These thread grooves 146 are grooves that are inclined along the rotational direction of the drive shaft 11 with the lip portion 143 as a starting point. As the drive shaft 11 rotates, the screw groove 146 generates an airflow from the side of the air surface 145 toward the side of the machine interior surface 144 , and the sealed fluid leaks out to the atmosphere side O beyond the lip portion 143 (Fig. not shown) is pushed back inboard I.
  • the seal body 121 of the sealing device 101 is an integral structure made of conductive rubber. Therefore, a conducting circuit 151 (see FIG. 1) is formed from the conducting lip 131 and the seal lip 141 contacting the drive shaft 11 to the housing 12 via the outer peripheral seal 122 . At this time, a film of grease G is interposed between the sealing surface 133 of the conducting lip 131 and the outer peripheral surface of the drive shaft 11 .
  • the seal portion 123 of the sealing device 101 prevents the leakage of the fluid (the object to be sealed) from the inside I by bringing the conduction lip 131 and the seal lip 141 into contact with the drive shaft 11. do.
  • the seal lip 141 performs a main sealing function of preventing the fluid from leaking out from the inside I by means of the lip portion 143 .
  • Conducting lip 131 performs a secondary sealing function of damming up fluid leaking from sealing lip 141 with sealing surface 133 .
  • the conductive lip 131 also functions as a dust lip that suppresses the entry of sludge and foreign matter from the atmosphere side O to the inside I of the machine.
  • Electromagnetic noise is generated by the on/off operation of an inverter for controlling the current supplied to the electric motor, or by the induced voltage of the electric motor itself. Electromagnetic noise is transmitted to, for example, the drive shaft 11 and radiated using the drive shaft 11 as an antenna. The electromagnetic noise radiated in this manner may cause communication failures in vehicle-mounted radios and vehicle-mounted wireless devices, and may cause malfunctions in various electronic devices.
  • the seal main body 121 made of conductive rubber serves as a conductive circuit 151, allowing electromagnetic noise transmitted to the drive shaft 11 to flow to the housing 12. This makes it possible to prevent communication failures and malfunctions.
  • the lip portion 143 of the seal lip 141 is lubricated by a fluid such as lubricating oil stored in the inner side I of the machine.
  • a fluid such as lubricating oil stored in the inner side I of the machine.
  • the sealing surface 133 of the conduction lip 131 cannot be expected to be lubricated by the fluid inside the machine. Therefore, in the sealing device 101 of the present embodiment, the grease groove 134 is provided on the seal surface 133 to retain the grease G, and when the drive shaft 11 rotates, the grease G in the grease groove 134 is displaced between the drive shaft 11 and the drive shaft 11 . I'm trying to fill. This allows the seal surface 133 to be lubricated by the grease G and protected from wear and damage.
  • the seal surface 133 is reliably lubricated and protected by the grease G, despite the adoption of a seal structure that increases the frictional resistance of surface contact.
  • a structure in which a plurality of thread grooves 146 are provided on the atmospheric surface 145 as a fluid return portion that returns the fluid leaked from the internal side I to the atmospheric surface 145 to the internal side I by the action of the screw pump is exemplified.
  • the fluid return portion can be realized not only by the thread groove 146 but also by the thread projection 147 .
  • a plurality of threaded projections 147 are provided on the atmospheric surface 145 of the seal lip 141 .
  • These screw projections 147 are projections that are inclined along the rotational direction of the drive shaft 11 with the lip portion 143 as a starting point.
  • the threaded projection 147 When the drive shaft 11 rotates, the threaded projection 147 generates an airflow from the atmosphere side O toward the machine interior side I, and a fluid (not shown) leaks to the atmosphere side O beyond the lip portion 143. ) back to the inboard side I.
  • FIG. 6 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 The same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the reinforcing ring 111 has an L-shaped cross section.
  • a support piece 111c is bent at right angles from the fixed piece 111a, and the bent piece 111b (see FIGS. 1 and 2) is not provided.
  • the sealing portion 123 does not branch off from the support piece 111c into a T-shape as in the first embodiment (see FIGS. 1 and 2), but forms a conducting lip 131. Only a portion is bent into an L shape. As a result, the seal lip 141 is provided at a position near the end of the support piece 111c.
  • the sealing lip 141 of the present embodiment has a planar sealing surface 148 in contact with the drive shaft 11 in the same manner as the conducting lip 131 . Unlike the sealing surface 133 of the conducting lip 131, however, the sealing surface 148 of the sealing lip 141 is provided with neither a grease groove 134 nor a connecting groove 135. FIG.
  • the seal lip 141 of the present embodiment is provided with neither thread grooves 146 nor thread projections 147 . That is, the sealing lip 141 is not provided with a fluid return portion that exerts a screw pump action. Therefore, since the space S created between the conductive lip 131 and the seal lip 141 does not become a negative pressure, the sealing surface 133 of the conductive lip 131 is not provided with the communication groove 135 either.
  • the seal portion 123 of the sealing device 101 prevents the leakage of the fluid (the object to be sealed) from the inside I by bringing the conduction lip 131 and the seal lip 141 into contact with the drive shaft 11. do.
  • the seal lip 141 performs the main sealing function of preventing fluid from leaking out from the machine inner side I with the sealing surface 148 .
  • Conducting lip 131 performs a secondary sealing function of damming up fluid leaking from sealing lip 141 with sealing surface 133 .
  • the conductive lip 131 also functions as a dust lip that suppresses the entry of sludge and foreign matter from the atmosphere side O to the inside I of the machine.
  • the electromagnetic noise countermeasures and lubrication function are the same as in the first embodiment.
  • a sealing device 101 according to the present embodiment is used in a drive system of an electric vehicle (EV), such as a differential device. Therefore, one of the two members that are relatively displaceable is a differential case (not shown) and the other is an axle (not shown).
  • the sealing device 101 is fixedly attached to the differential case by fitting the outer peripheral seal 122 reinforced by the fixed piece 111a of the reinforcing ring 111 into the shaft hole (not shown) of the differential case.
  • sealing lip 141 is not provided and the conducting lip 131 is replaced with the sealing lip 141, and the dust lip 161 and the side lip 171 are separated from each other. It is provided.
  • the reinforcing ring 111 has fixed pieces 111a, bent pieces 111b, and supporting pieces 111c, as in the first embodiment.
  • the bent piece 111b is bent at right angles from the fixed piece 111a and is attached to the supporting piece 111c without bending in the middle.
  • the supporting piece 111c is bent at an angle of about 80 degrees from the bending piece 111b in the direction facing the fixed piece 111a, and the end is bent in a direction perpendicular to the axial direction.
  • a seal body 121 provided so as to cover the front and back surfaces of the reinforcing ring 111 extends obliquely from the support piece 111c, and has a conductive lip 131 formed at its tip.
  • the conducting lip 131 has basically the same configuration as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that there is only one grease groove 134 and no communication groove 135 is provided.
  • the conducting lip 131 is arranged at a position separating the machine side I and the atmosphere side O, and is in contact with the fluid on the machine side I.
  • the seal body 121 covering the support piece 111c of the reinforcing ring 111 has two dust lips 161 and one side lip 171 integrally formed.
  • the two dust lips 161 are inclined toward the atmosphere side O.
  • the side lip 171 extends further toward the atmosphere side O than the dust lip 161 and is inclined radially outward.
  • the sealing portion 123 of the sealing device 101 prevents the leakage of the fluid (the object to be sealed) from the inner side I by bringing the conducting lip 131 into contact with the axle (not shown).
  • the dust lip 161 and the side lip 171 prevent sludge and foreign matter from entering the inside I from the atmosphere side O.
  • the electromagnetic noise countermeasures and lubrication function are the same as in the first embodiment.

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Abstract

密封装置は、密封対象物を収容する相対的に変位する二部材、例えば電気自動車のドライブシャフトとそのハウジングとの間に配置される。密封装置が備える導電性ゴムによるシール本体は、外周シールによってハウジングに接触状態で固定され、導通リップに設けたシール面をドライブシャフトに面接触させて密封対象物をシールする。シール面にはグリース溝が設けられ、導電性を有するグリースが保持されている。グリースは、ドライブシャフトとシール面との間の間に充填され、電磁ノイズのアンテナとなるドライブシャフトとハウジングとを導通させるシール本体とともに、導通回路を形成する。

Description

密封装置
　本開示は、密封装置に関する。
　バッテリー電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）などの電気自動車（ＥＶ）では、電動機に供給する電流制御用のインバータのオンオフ動作、あるいは電動機自身の誘導電圧などによって電磁ノイズが発生する。電磁ノイズは、例えば車軸などに伝達され、車軸をアンテナとして放射されてしまう。こうして放射された電磁ノイズは、車載ラジオや車載無線機に通信障害をもたらし、各種の電子機器に誤作動を生じさせることがあるため、ノイズ除去のための対策が必要である。
　日本国の特開２０１５－２０７５３４号公報（以下、「特許文献１」という）は、車軸（出力軸１０Ｂ、ドライブシャフト３１）を覆うケース１１内に各種のシール（オイルシール２３、第１ダストシール２５、第２ダストシール２９）を収納し、ドライブシャフト３１に導電性ブラシ２７を接触配置するようにした電磁ノイズの対策例を開示している（特許文献１の段落［００２１］、図３参照）。導電性ブラシ２７は、出力軸１０Ｂを駆動する電動機２Ｂからのリーク電流をケース１１に流す（特許文献１の段落［００２６］［００２７］参照）。
　日本国の特開２０００－２４４１８０号公報（以下、「特許文献２」という）は、電動機１０の回転軸１８をシールする導電ゴムからなるオイルシール８６を電動機ハウジング１４に内蔵し、回転軸１８に誘起した電磁ノイズを電動機ハウジング１４に逃がすようにした電磁ノイズの対策例を開示している（特許文献２の段落［００２７］、図４参照）。
　日本国の特開２０１９－１５１２６８号公報（以下、「特許文献３」という）は、左右の車軸３Ａ及び３Ｂとケース４との間に一対のオイルシール（内側オイルシール７１、外側オイルシール７２）を配置し、これらの一対のオイルシールの間に導電性を有する導電部７０を設け、車軸に伝達された電磁ノイズを導電部７０によってケース４に流すようにした電磁ノイズの対策例を開示している（特許文献３の段落［００２８］－［００３２］、図２－３参照）。導電部７０については、「……導電性グリース７３と、導電性グリース７３中に設けられた一対の外周側導電性部材７４及び内周側導電性部材７５と、を有する」とされている（特許文献３の段落［００２９］参照）。
日本国の特開２０１５－２０７５３４号公報 日本国の特開２０００－２４４１８０号公報 日本国の特開２０１９－１５１２６８号公報
　特許文献１に開示された構成例の場合、導電性ブラシのための占有スペースが必要になり、装置の大型化を招いてしまう。また導電性ブラシ自体やその専有スペースの増加分だけ部品コストが高くなってしまう。
　特許文献２に開示された構成例によれば、オイルシールが電磁ノイズを逃がす導体として作用することから、電磁ノイズの対策部品のための専有スペースが不要で、そのための部品コストの上昇も抑えることができる。その一方で、例えば特許文献１に記載されたダストシール（特許文献１の第１ダストシール２５、第２ダストシール２９）のように、漏れ出しを防止する流体に直接接しない場所で使用した場合、回転軸との間の摺動摩擦によってオイルシールが損傷しやすく、その寿命が短くなる。この点は特許文献１に記載された構成例でも同様である。
　特許文献３に開示された構成例は、一対のオイルシールの間の空間内にグリースを充填する結果、グリースに面するリップ（主リップ９２ｂ、９５ａ）に関しては、車軸との間の摺動摩擦を低減することが可能である。その反面、グリースを収納するめには一対のオイルシールが必要で、レイアウト上の制約が大きい。また特許文献１に記載された構成例と同様に、一対のオイルシール及びグリースの収納空間のための専有スペースが必要となる。
　以上説明したように、電磁ノイズの対策例として挙げた特許文献１～３に記載されたいずれの構成例も改善が望まれる。
　本開示の課題は、電動機に由来する電磁ノイズを低減することができる洗練された密封装置を得ることである。
　密封装置の一態様は、密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、前記シール面と前記別の一方の部材との間に充填される導電性を有するグリースと、前記シール面に設けられて前記グリースを保持するグリース溝と、を備える。
　密封装置の別の一態様は、密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、前記シール面に設けられ、前記シール面と前記別の一方の部材との間に導電性を有するグリースを充填し得るように前記グリースを予め保持しているグリース溝と、を備える。
　密封装置のさらに別の一態様は、密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、前記シール面に設けたグリース溝内に導電性を有するグリースを予め保持し、前記シール面と前記別の一方の部材との間に前記グリースを充填するように構成されたグリース供給部と、を備える。
　洗練された密封装置によって、電動機に由来する電磁ノイズを低減することができる。
二部材の間に配置された第１の実施の形態の密封装置の断面図。 一部を断面にして部分的に示す密封装置の斜視図。 導電性リップに設けられたシール面の拡大正面図。 （Ａ）は図３中のＡ－Ａ線断面図、（Ｂ）は図３中のＢ－Ｂ線断面図。 流体戻し部の別の形態（ねじ突起）を示すシールリップの側面図。 二部材の間に配置された第２の実施の形態の密封装置の断面図。 一部を断面にして部分的に示す密封装置の斜視図。 一部を断面にして部分的に示す第３の実施の形態の密封装置の斜視図。
　実施の形態を図面に基づいて説明する。第１から第３の三つの実施の形態をつぎの項目に沿って紹介する。
　　［第１の実施の形態］
　　　　１．構成
　　　　　（１）密封装置が用いられる二部材
　　　　　（２）密封装置の概要
　　　　　（３）補強環
　　　　　（４）シール本体
　　　　　（５）導通リップ
　　　　　　　（ａ）全体構造
　　　　　　　（ｂ）シール面
　　　　　　　（ｃ）グリース供給部
　　　　　（６）シールリップ
　　　　　（７）導通回路
　　　　２．作用効果
　　　　　（１）電磁ノイズ対策
　　　　　（２）潤滑機能
　　　　　（３）負圧防止機能
　　　　３．流体戻し部の別の実施の形態
　　［第２の実施の形態］
　　　　１．構成
　　　　２．作用効果
　　［第３の実施の形態］
　　　　１．構成
　　　　２．作用効果
［第１の実施の形態］
　第１の実施の形態を図１ないし図４（Ａ）（Ｂ）に基づいて説明する。
１．構成
（１）密封装置が用いられる二部材
　本実施の形態の密封装置１０１は、バッテリー電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）などの電気自動車（ＥＶ）に用いられ、相対的に変位する二部材、例えば図示しない電動機を駆動源として回転するドライブシャフト１１とそのハウジング１２との間の隙間１３に介在し、ハウジング１２に収容されている潤滑油などの密封対象物をシールしてその漏れ出しを防止する。したがって密封装置１０１は、ハウジング１２が収容する密封対象物をシールする密封構造を構成している。図１中、一点鎖線で示すのは、ドライブシャフト１１の中心を通る軸Ａであり、ドライブシャフト１１は軸Ａを中心に回転する。
　二部材のうちの一方の部材であるハウジング１２はシャフト孔１４を有し、シャフト孔１４によって機内側Ｉと大気側Ｏとを連絡している。二部材のうちのもう一方の部材であるドライブシャフト１１は、シャフト孔１４を貫通して機内側Ｉから大気側Ｏに露出している。
（２）密封装置の概要
　図１に示すように、密封装置１０１は環状形状を有しており（全体形状は図示せず）、ハウジング１２に設けられたシャフト孔１４内に固定的に取り付けられている。密封装置１０１の軸は、ドライブシャフト１１の軸Ａと共通である。
　密封装置１０１の主体をなすのは、金属製の補強環１１１によって補強されたシール本体１２１である。シール本体１２１は、補強環１１１に架橋接着されて一体成形された導電性ゴムによって成形されており、シャフト孔１４の内周面に接触する外周シール１２２を外周側に、ドライブシャフト１１に接触するシール部１２３を内周側にそれぞれ備えている。シール部１２３は、導通リップ１３１とシールリップ１４１とを有している。
　ハウジング１２の機内側Ｉには、密封対象物、例えば潤滑油（図示せず）などの流体が収納されている。密封装置１０１は、ドライブシャフト１１とハウジング１２との間の隙間１３に介在することによって、機内側Ｉに収納された流体をシールし、大気側Ｏへの漏れ出しを防止する。
（３）補強環
　補強環１１１は、シャフト孔１４の内周面に平行に沿う固定片１１１ａと、固定片１１１ａから直角に屈曲して斜めに折り返す屈曲片１１１ｂと、屈曲片１１１ｂからさらに屈曲してドライブシャフト１１に向かう支持片１１１ｃとを有する環状の金属部材である。これらの固定片１１１ａ、屈曲片１１１ｂ及び支持片１１１ｃは、例えば環状の金属板をプレス加工することによって成形される。
　固定片１１１ａの外周面は、シャフト孔１４の内周面よりも小径であり、支持片１１１ｃの内周面は、ドライブシャフト１１の外周面よりも大径である。
（４）シール本体
　シール本体１２１は、補強環１１１をその形状に沿って全体的に覆う環状部材であり、固定片１１１ａの外周側を覆う部分に外周シール１２２を成形している。外周シール１２２は、シャフト孔１４の内周面よりも僅かに大径であり、密封装置１０１をシャフト孔１４に装着した際に撓み、シャフト孔１４内への密封装置１０１の固定的な取り付けを可能にする。
　シール本体１２１は、補強環１１１の固定片１１１ａ、屈曲片１１１ｂ及び支持片１１１ｃの表裏面を覆い、支持片１１１ｃの先端から二股に分岐している。二股に分岐した部分は、それぞれドライブシャフト１１の軸Ａと平行に延び、シール部１２３を形成している。シール部１２３のうち大気側Ｏに向けて延びた部分の端部には導通リップ１３１が設けられ、機内側Ｉに向けて延びた部分の端部にはシールリップ１４１が設けられている。
　図１及び図２に示すように、導通リップ１３１及びシールリップ１４１は、ドライブシャフト１１に接するように配置され、ドライブシャフト１１とシャフト孔１４との間の隙間１３を閉じる。このとき導通リップ１３１の裏面側にはガータースプリング１３２が、シールリップ１４１の裏面側にはガータースプリング１４２がそれぞれシール部１２３を取り囲むように設けられている。これらのガータースプリング１３２、１４２は、ドライブシャフト１１に対する導通リップ１３１及びシールリップ１４１の緊迫力を増大させている。
（５）導通リップ
（ａ）全体構造
　図２に示すように、導通リップ１３１は、その先端部１３１ａに環状のシール面１３３を有している。シール面１３３は、ドライブシャフト１１の外周面を面接触によってシールする。このような構造上、導通リップ１３１は、シール対象に押し付けられて屈曲し、先端部から根本方向に向かう所定領域をシール面として用いる舌片方式ではなく、シール対象（ドライブシャフト１１）に対して直交方向から先端部１３１ａを押し当てる方式のシールであるといえる。
　シール面１３３は、一例として平坦なフラット面であり、別の一例としては、ドライブシャフト１１の外周面に沿って変形することでドライブシャフト１１に対する接触領域を拡大する湾曲面である。いずれの形状であるにせよ、シール面１３３は、ドライブシャフト１１の外周面に面接触し得るだけの軸方向長さを有している。シール面１３３の軸方向長さについては後述する。
　図２ないし図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、シール面１３３にはその周方向に沿って複数条のグリース溝１３４が設けられている。一例として、グリース溝１３４の条数は三条である。もっとも三条に限らず、一条又は二条、あるいは四条以上のグリース溝１３４をシール面１３３に設けるようにしてもよい。
　導通リップ１３１のシール面１３３に設けられたグリース溝１３４は、グリースＧを収納して保持する。グリース溝１３４に保持されるグリースＧは、導電性を有するグリースである。グリースＧを保持するという構造上、グリース溝１３４は、ある程度の深さを有していることが望ましい。グリース溝１３４の断面形状は、例えば図４（Ａ）（Ｂ）に示すような放物線形状のほか、矩形形状や湾曲形状など、グリースＧを保持し得る限りにおいてあらゆる形状が許容される。
　導通リップ１３１のシール面１３３には、複数条の連絡溝１３５も設けられている。これらの連絡溝１３５は、密封装置１０１の軸方向（ドライブシャフト１１の軸Ａの方向と一致）に沿って設けられ、導通リップ１３１とシールリップ１４１との間に生ずる空間Ｓと大気側Ｏの空間とを連絡する。したがって連絡溝１３５は、グリース溝１３４を横切るように設けられ、グリース溝１３４にも連絡している（図３、図４（Ｂ）参照）。
　グリースＧは、一例としてグリース溝１３４内にのみ充填され、連絡溝１３５には充填されない。これによってグリースＧはグリース溝１３４内にとどまり、連絡溝１３５に漏れ出しにくくなっている。もっともドライブシャフト１１の回転によって連絡溝１３５にグリースＧが運ばれてしまうこともあり得るが、連絡溝１３５をある程度幅広に形成したり深く形成したりすることで、連絡溝１３５にグリースＧが詰まらないようにすることが可能である。一例として、連絡溝１３５の溝幅や深さは、グリースＧによる詰まりを防止できるようにするという観点から定められている。
　図２に例示するように、複数条の連絡溝１３５は、導通リップ１３１のシール面１３３の周方向に沿って配置されている。このとき連絡溝１３５の配置位置は等間隔であっても等間隔でなくてもよく、また配列ピッチも特に限定されない。後述するように、連絡溝１３５は、導通リップ１３１とシールリップ１４１との間に生ずる空間Ｓ（図１参照）が負圧になることを抑制するという役割を担っており、このような役割が果たされる限り、連絡溝１３５の形状や大きさ、配列条数などについて各種の態様が許容される。
（ｂ）シール面
　前述したように、シール面１３３は、ドライブシャフト１１の外周面に面接触し得るだけの軸方向長さを有している。ここでいう面接触は、例えば後述するシールリップ１４１のドライブシャフト１１に対する線接触と対比することができる。「面接触」「線接触」という概念は、ドライブシャフト１１などの接触対象物に対する実際の接触状態を観察すれば、相対的なものであることがわかる。線接触といっても、ミクロ的に見ればある領域を有する面をもってドライブシャフト１１に接触するからである。
　本実施の形態で面接触という用語で説明している現象は、グリースＧを保持し得るグリース溝１３４をシール面１３３に設けるに足りる大きさの面をもってドライブシャフト１１に接触することを意味している。このときグリース溝１３４に保持したグリースＧは、シール面１３３がドライブシャフト１１に接触した際、両者間に充填される必要がある。シール面１３３の軸方向長さは、このような観点から定められる。
　本実施の形態では、一例として、ガータースプリング１３２の直径寸法以上の長さにシール面１３３の軸方向長さを定めている（図１、図２参照）。このようなシール面１３３の軸方向長さは、軸方向に並べるグリース溝１３４の溝幅や条数、あるいは形状などに依存している。例えばシール面１３３の軸方向長さは、グリース溝１３４の溝幅がより拡がり、あるいは条数がより多くなったりすれば拡大しなければならないかもしれない。反対にグリース溝１３４の溝幅がより狭まり、あるいは条数がより少なくなったりした場合には狭めることができるかもしれない（例えば、第３の実施の形態を示す図８参照）。シール面１３３の軸方向長さは、グリース溝１３４を設けることができる限り、ガータースプリング１３２の直径と同じ長さであっても、それよりも短い長さであってもよい。
　なお図１、図２に例示するガータースプリング１３２の直径寸法よりもやや大きいシール面１３３の軸方向長さは、グリース溝１３４を三条設けた場合に必ず定められる長さというわけではない。グリース溝１３４を三条設けた場合であっても、シール面１３３の軸方向長さは、グリース溝１３４の溝幅や溝形状などの要因によって変動し、例えばガータースプリング１３２の直径と同じか、それよりも短い長さになることもあり得る。
（ｃ）グリース供給部
　本実施の形態の密封装置１０１は、グリースＧを不可欠な要素としている。つまりグリース溝１３４は、シール面１３３とドライブシャフト１１との間にグリースＧを充填し得るようにグリースＧを予め保持している。したがって密封装置１０１による密封構造は、シール面１３３に設けたグリース溝１３４内にグリースＧを予め保持し、シール面１３３とドライブシャフト１１との間にグリースＧを充填するグリース供給部１３６を構成している。
（６）シールリップ
　シールリップ１４１は、断面三角形形状を有しており、その先端部１４１ａに環状のリップ部１４３を有している。リップ部１４３は、ドライブシャフト１１の外周面を線接触によってシールする。このような構造上、シールリップ１４１は、シール対象との接触によって屈曲し、先端部から根本方向に向かう所定領域をシール面として用いる舌片方式ではなく、シール対象（ドライブシャフト１１）に対して直交方向から先端部１４１ａを押し当てる方式のシールである。導通リップ１３１と相違するのは、シール面１３３による面接触ではなく、リップ部１４３の線接触によってドライブシャフト１１に接触している点である。
　シールリップ１４１は、リップ部１４３よりも機内側Ｉに機内面１４４を、導通リップ１３１に対面する大気側Ｏに大気面１４５を有している。大気面１４５には、流体戻し部としての複数条のねじ溝１４６が設けられている。これらのねじ溝１４６は、リップ部１４３を起点として、ドライブシャフト１１の回転方向に沿って傾斜する溝である。ねじ溝１４６は、ドライブシャフト１１が回転することによって、大気面１４５の側から機内面１４４の側に向けた気流を発生させ、リップ部１４３を超えて大気側Ｏに漏れ出した密封流体（図示せず）を機内側Ｉに押し戻すねじポンプ作用を生じさせる。
（７）導通回路
　密封装置１０１のシール本体１２１は、導電性ゴムによって生成された一体構造物である。このためドライブシャフト１１に接触する導通リップ１３１及びシールリップ１４１から外周シール１２２を経てハウジング１２に至る導通回路１５１（図１参照）が構成される。このとき導通リップ１３１のシール面１３３とドライブシャフト１１の外周面との間にはグリースＧが膜状に介在するが、グリースＧも導電性を有するため、導通回路１５１の一部を構成する。
２．作用効果
　このような構成において、密封装置１０１のシール部１２３は、導通リップ１３１とシールリップ１４１とをドライブシャフト１１に接触させて、機内側Ｉからの流体（密封対象物）の漏れ出しを防止する。このときシールリップ１４１は、機内側Ｉからの流体の漏れ出しをリップ部１４３によって阻止する主たるシール機能を果たす。導通リップ１３１は、シールリップ１４１から漏れ出てしまった流体をシール面１３３によってせき止める従たるシール機能を果たす。導通リップ１３１は、大気側Ｏから機内側Ｉへの汚泥や異物の侵入を抑制するダストリップとしても機能する。
（１）電磁ノイズ対策
　電気自動車（ＥＶ）では、電動機に供給する電流制御用のインバータのオンオフ動作、あるいは電動機自身の誘導電圧などによって電磁ノイズが発生する。電磁ノイズは、例えばドライブシャフト１１に伝達され、ドライブシャフト１１をアンテナとして放射されてしまう。こうして放射された電磁ノイズは、車載ラジオや車載無線機に通信障害をもたらし、各種の電子機器に誤作動を生じさせることがある。
　本実施の形態の密封装置１０１は、導電性ゴムによって成形されたシール本体１２１が導通回路１５１となり、ドライブシャフト１１に伝達された電磁ノイズをハウジング１２に流す。これによって通信障害や誤動作を防止することができる。
　このとき導通リップ１３１のシール面１３３とドライブシャフト１１との間にはグリースＧが充填されている。このためシール面１３３とドライブシャフト１１との間にはグリースＧの被膜が介在しているわけであるが、導電性を有するグリースＧは導通回路１５１の一翼を担うことになる。このため導通リップ１３１のシール面１３３は、導電性を有するグリースＧを介してドライブシャフト１１に接触し、ドライブシャフト１１に伝達された電磁ノイズを確実にハウジング１２に逃がす。
（２）潤滑機能
　シールリップ１４１のリップ部１４３は、機内側Ｉに収納された潤滑油などの流体によって潤滑される。これに対して導通リップ１３１のシール面１３３の方は、機内側Ｉの流体による潤滑を期待することができない。そこで本実施の形態の密封装置１０１は、シール面１３３にグリース溝１３４を設けてグリースＧを保持し、ドライブシャフト１１が回転した際、グリース溝１３４内のグリースＧをドライブシャフト１１との間に充填するようにしている。これによってシール面１３３をグリースＧによって潤滑し、摩耗や損傷から保護することができる。
　しかもシール面１３３は、面接触という摩擦抵抗が増大するシール構造を採用しているにもかかわらず、グリースＧによって確実に潤滑されて保護される。
（３）負圧防止機能
　ドライブシャフト１１が回転した際、シールリップ１４１に設けたねじ溝１４６は、機内側Ｉからリップ部１４３を超えて大気面１４５に漏れ出した流体をねじポンプ作用によって機内側Ｉに戻す。その一方でねじポンプ作用は、導通リップ１３１とシールリップ１４１との間の空間Ｓを負圧にしようとする。仮に空間Ｓが負圧になったと仮定すると、導通リップ１３１及びシールリップ１４１がドライブシャフト１１に吸い付けられ、ドライブシャフト１１への密着力を増大させる。このときドライブシャフト１１との間にグリースＧの被膜が形成される導通リップ１３１のシール面１３３はともかく、シールリップ１４１のリップ部１４３には異常摩擦が発生する。
　本実施の形態では、ねじ溝１４６によるねじポンプ作用が生じたとき、導通リップ１３１のシール面１３３に設けた連絡溝１３５を通って、大気側Ｏの空気が空間Ｓに導入される。これによって空間Ｓは負圧にならず、空間Ｓが負圧になった場合に引き起こされるシールリップ１４１の異常摩擦を防止することができる。
３．流体戻し部の別の実施の形態
　流体戻し部（ねじ溝１４６）の別の実施の形態を図５に基づいて説明する。
　上記実施の形態では、機内側Ｉから大気面１４５に漏れ出した流体をねじポンプ作用によって機内側Ｉに戻す流体戻し部として、複数条のねじ溝１４６を大気面１４５に設けた構成を例示した。これに対して流体戻し部は、ねじ溝１４６に限らず、ねじ突起１４７によっても実現可能である。
　図５に示すように、本実施の形態では、シールリップ１４１の大気面１４５には複数条のねじ突起１４７が設けられている。これらのねじ突起１４７は、リップ部１４３を起点として、ドライブシャフト１１の回転方向に沿って傾斜する突起である。このようなねじ突起１４７は、ドライブシャフト１１が回転することによって、大気側Ｏから機内側Ｉに向けた気流を発生させ、リップ部１４３を越えて大気側Ｏに漏れ出した流体（図示せず）を機内側Ｉに押し戻すねじポンプ作用を生じさせる。
［第２の実施の形態］
　第２の実施の形態を図６及び図７に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符合で示し、説明も省略する。
１．構成
　本実施の形態では、補強環１１１は断面Ｌ字形状を有している。固定片１１１ａから支持片１１１ｃが直角に屈曲し、屈曲片１１１ｂ（図１、図２参照）は設けられていない。
　このような補強環１１１の形状上、シール部１２３は、第１の実施の形態のように支持片１１１ｃからＴ字形状に分岐せず（図１、図２参照）、導通リップ１３１を形成する部分だけをＬ字形状に屈曲させている。その結果シールリップ１４１は、支持片１１１ｃの端部近傍の位置に設けられている。
　本実施の形態のシールリップ１４１は、導通リップ１３１と同様に、面状のシール面１４８をドライブシャフト１１に接触させている。もっとも導通リップ１３１のシール面１３３とは異なり、シールリップ１４１のシール面１４８にはグリース溝１３４も連絡溝１３５も設けられていない。
　また第１の実施の形態のシールリップ１４１とも異なり、本実施の形態のシールリップ１４１には、ねじ溝１４６もねじ突起１４７も設けられていない。つまりシールリップ１４１には、ねじポンプ作用を発揮する流体戻し部が設けられていない。このため導通リップ１３１とシールリップ１４１との間に生ずる空間Ｓが負圧になることはないので、導通リップ１３１のシール面１３３にも連絡溝１３５が設けられていない。
２．作用効果
　このような構成において、密封装置１０１のシール部１２３は、導通リップ１３１とシールリップ１４１とをドライブシャフト１１に接触させて、機内側Ｉからの流体（密封対象物）の漏れ出しを防止する。このときシールリップ１４１は、機内側Ｉからの流体の漏れ出しをシール面１４８によって阻止する主たるシール機能を果たす。導通リップ１３１は、シールリップ１４１から漏れ出てしまった流体をシール面１３３によってせき止める従たるシール機能を果たす。導通リップ１３１は、大気側Ｏから機内側Ｉへの汚泥や異物の侵入を抑制するダストリップとしても機能する。
　電磁ノイズ対策及び潤滑機能に関しては、第１の実施の形態と同様である。
［第３の実施の形態］
　第３の実施の形態を図８に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符合で示し、説明も省略する。
１．構成
　本実施の形態の密封装置１０１は、電気自動車（ＥＶ）の駆動系、例えばディファレンシャル装置に用いられる。したがって相対的に変位する二部材のうちの一方の部材はデフケース（図示せず）、もう一方の部材は車軸（図示せず）である。密封装置１０１は、補強環１１１の固定片１１１ａに補強された外周シール１２２をデフケースの軸孔（図示せず）に嵌合させ、デフケースに固定的に取り付けられる。
　本実施の形態が第１の実施の形態と大きく異なる点は、シールリップ１４１が設けられておらず、導通リップ１３１がシールリップ１４１に置き換わっていること、そしてダストリップ１６１とサイドリップ１７１とが設けられていることである。
　補強環１１１は、第１の実施の形態と同様に、固定片１１１ａと屈曲片１１１ｂと支持片１１１ｃとを有している。ただし屈曲片１１１ｂは固定片１１１ａから直角に屈曲し、途中で屈曲することなく支持片１１１ｃにバトンタッチしている。支持片１１１ｃは、固定片１１１ａと対面する方向に屈曲片１１１ｂから８０度程度の角度で屈曲し、さらに端部を軸方向と直交する方向に屈曲させている。
　補強環１１１の表裏面を覆うように設けられたシール本体１２１は、支持片１１１ｃからさらに斜め方向に延び、先端部に導通リップ１３１を成形している。導通リップ１３１は、第１の実施の形態と基本的には同様の構成を有している。第１の実施の形態と相違するのは、グリース溝１３４が一条のみであること、及び連絡溝１３５が設けられていないことである。
　導通リップ１３１は、機内側Ｉと大気側Ｏとを仕切る位置に配置され、機内側Ｉの流体に接している。
　補強環１１１が有する支持片１１１ｃを覆うシール本体１２１は、二つのダストリップ１６１と一つのサイドリップ１７１とを一体に成形している。二つのダストリップ１６１は、大気側Ｏに向けて傾斜している。サイドリップ１７１は、ダストリップ１６１よりもさらに大気側Ｏに延び、径方向外側に向けて傾斜している。
２．作用効果
　このような構成において、密封装置１０１のシール部１２３は、導通リップ１３１を図示しない車軸に接触させて、機内側Ｉからの流体（密封対象物）の漏れ出しを防止する。ダストリップ１６１及びサイドリップ１７１は、大気側Ｏから機内側Ｉへの汚泥や異物の侵入を抑制する。
　電磁ノイズ対策及び潤滑機能に関しては、第１の実施の形態と同様である。
　１１　　ドライブシャフト（別の一方の部材）
　１２　　ハウジング（一方の部材）
　１３　　隙間
　１４　　シャフト孔
１０１　　密封装置
１１１　　補強環
１１１ａ　固定片
１１１ｂ　屈曲片
１１１ｃ　支持片
１２１　　シール本体
１２２　　外周シール
１２３　　シール部
１３１　　導通リップ
１３１ａ　先端部
１３２　　ガータースプリング
１３３　　シール面
１３４　　グリース溝
１３５　　連絡溝
１３６　　グリース供給部
１４１　　シールリップ
１４１ａ　先端部
１４２　　ガータースプリング
１４３　　リップ部
１４４　　機内面
１４５　　大気面
１４６　　ねじ溝（流体戻し部）
１４７　　ねじ突起（流体戻し部）
１４８　　シール面
１５１　　導通回路
１６１　　ダストリップ
１７１　　サイドリップ
　　Ａ　　軸
　　Ｇ　　グリース
　　Ｉ　　機内側
　　Ｏ　　大気側
　　Ｓ　　空間

Claims (10)

  1. 　密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、
    　前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、
    　前記シール面と前記別の一方の部材との間に充填される導電性を有するグリースと、
    　前記シール面に設けられて前記グリースを保持するグリース溝と、
    　を備える密封装置。
  2. 　密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、
    　前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、
    　前記シール面に設けられ、前記シール面と前記別の一方の部材との間に導電性を有するグリースを充填し得るように前記グリースを予め保持しているグリース溝と、
    　を備える密封装置。
  3. 　密封対象物を収容する相対的に変位する二部材のうちの一方の部材に接触状態で固定され、前記二部材のうちの別の一方の部材に先端を接触させて前記密封対象物をシールする環状の導通リップを一体に有する導電性ゴムによるシール本体と、
    　前記導通リップの先端に設けられて前記別の一方の部材に面接触するシール面と、
    　前記シール面に設けたグリース溝内に導電性を有するグリースを予め保持し、前記シール面と前記別の一方の部材との間に前記グリースを充填するように構成されたグリース供給部と、
    　を備える密封装置。
  4. 　前記導通リップは、前記シール面を先端部に有している、
    　請求項１ないし３のいずれか一に記載の密封装置。
  5. 　前記グリース溝は、前記シール面の周方向に沿って設けられている、
    　請求項４に記載の密封装置。
  6. 　前記シール本体は、前記別の一方の部材に接触してシールする環状のシールリップを前記導通リップよりも機内側に一体に有している、
    　請求項１ないし３のいずれか一に記載の密封装置。
  7. 　前記機内側から前記シールリップの大気側の面に漏れ出した流体をねじポンプ作用によって前記機内側に戻す流体戻し部を備え、
    　前記導通リップは、前記シールリップ側の空間と大気側の空間とを連絡する連絡溝を有している、
    　請求項６に記載の密封装置。
  8. 　前記流体戻し部は、前記シールリップの大気側の面に設けられたねじ溝である、
    　請求項７に記載の密封装置。
  9. 　前記流体戻し部は、前記シールリップの大気側の面に設けられたねじ突起である、
    　請求項７に記載の密封装置。
  10. 　前記シール本体は、環状のダストリップを前記導通リップよりも大気側に一体に有している、
    　請求項１ないし３のいずれか一に記載の密封装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7752273B1 (ja) * 2024-06-20 2025-10-09 Nok株式会社 導電構造体及び導電方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61501332A (ja) * 1984-03-08 1986-07-03 フエデラル−モガル　コ−ポレ−シヨン 回転リツプ双方向動流体オイルシ−ル
JPH03108932U (ja) * 1990-02-26 1991-11-08
US5195757A (en) * 1991-06-10 1993-03-23 Freudenberg-Nok General Partnership Patterned textured seal
JPH0680956U (ja) * 1993-04-09 1994-11-15 内山工業株式会社 密封装置
JP2000244180A (ja) 1999-02-22 2000-09-08 Toyota Motor Corp 電気自動車の電磁ノイズ抑制装置
JP2005282841A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Nok Corp ブレーキポンプ用オイルシール
JP2015207534A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置
JP2019151268A (ja) 2018-03-05 2019-09-12 本田技研工業株式会社 動力装置
JP2020016291A (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 Nok株式会社 密封装置
WO2022024566A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 Nok株式会社 密封装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1219272A (en) * 1967-05-30 1971-01-13 Dunlop Co Ltd Improvements in sealing rings
JPH11270697A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Nok Corp オイルシール
JP4244442B2 (ja) * 1998-06-12 2009-03-25 Ｎｏｋ株式会社 密封装置
JP4822897B2 (ja) * 2006-03-28 2011-11-24 三菱電線工業株式会社 回転軸シール
JP2009074602A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Nok Corp オイルシール
JP6081179B2 (ja) * 2012-12-14 2017-02-15 Nok株式会社 密封装置
US10228059B2 (en) * 2013-10-10 2019-03-12 Nok Corporation Sealing device
CA2985453C (en) * 2015-05-11 2019-09-24 Nok Corporation Sealing apparatus
CN115244318A (zh) * 2020-03-10 2022-10-25 Nok株式会社 密封装置以及齿轮减速器
EP4443026A4 (en) * 2021-11-30 2025-11-26 Nok Corp SEALING DEVICE AND MOTOR

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61501332A (ja) * 1984-03-08 1986-07-03 フエデラル−モガル　コ−ポレ−シヨン 回転リツプ双方向動流体オイルシ−ル
JPH03108932U (ja) * 1990-02-26 1991-11-08
US5195757A (en) * 1991-06-10 1993-03-23 Freudenberg-Nok General Partnership Patterned textured seal
JPH0680956U (ja) * 1993-04-09 1994-11-15 内山工業株式会社 密封装置
JP2000244180A (ja) 1999-02-22 2000-09-08 Toyota Motor Corp 電気自動車の電磁ノイズ抑制装置
JP2005282841A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Nok Corp ブレーキポンプ用オイルシール
JP2015207534A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置
JP2019151268A (ja) 2018-03-05 2019-09-12 本田技研工業株式会社 動力装置
JP2020016291A (ja) * 2018-07-25 2020-01-30 Nok株式会社 密封装置
WO2022024566A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 Nok株式会社 密封装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4484805A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7752273B1 (ja) * 2024-06-20 2025-10-09 Nok株式会社 導電構造体及び導電方法
US20260039078A1 (en) * 2024-06-20 2026-02-05 Nok Corporation Conductive structural body and conduction method

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