CN101883941A - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密封装置(1)，用于密封容易暴露于来自外部(A)的泥水等部分的轴周等，极力防止泥水等侵入封油密封唇(13)的滑动部(S1)。该密封装置包括：油封件(10)，安装在非旋转的壳体(2)的开口端部(2a)的内周面；以及抛油环(20)，位于油封件(10)的轴向外侧，安装在插通壳体(2)的旋转体(5)上；油封件(10)由橡胶状弹性材料一体成形于金属制的加强环(11)，并且形成有可滑动地密接于旋转体(5)的外周面的封油密封唇(13)以及可滑动地密接于上述抛油环(20)的侧唇(15)，在上述加强环(11)上，形成有从上述橡胶状弹性材料露出并且位于侧唇(15)的滑动部(S2)的外径侧的滑动筒部(11b)，设置在抛油环(20)的外径部(22a)的外部密封唇(23)可滑动地密接于该滑动筒部(11b)的外周面。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，用于密封车辆的传动装置和车轮轴承装置等容易暴露于外部泥水等部分的轴周等，特别是涉及具有防止泥水等侵入封油密封唇(oil seal lip)的滑动部的构造的密封装置。
背景技术
用于车辆的传动装置和车轮轴承装置等的密封装置，容易受外部泥水等飞溅，所以需要极力抑制泥水等侵入封油密封唇的滑动部，以尽可能的防止封油密封唇的密封性的下降。图2是以通过轴心O的平面切断现有技术的密封装置的一例的安装状态的半截面图。
即，在图2中，参考标记2为传动装置的壳体，参考标记3为插通于上述壳体2并且通过轴承4以可旋转的状态被支撑于轴心O周围的旋转轴，参考标记5为花键(spline)嵌合于该旋转轴3的外周的同时通过螺母6固定的套筒，参考标记7为密封旋转轴3与套筒5之间的填充料(packing)。在套筒5的端部形成的配对凸缘(companionflange)5a，与未示出的传动轴等结合。
密封装置100包括：非旋转的油封件110，位于轴承4的轴向外侧，并且安装在壳体2的内周；以及抛油环120，位于该油封件110的轴向外侧，并且安装在套筒5的外周，与旋转轴3以及套筒5一体旋转。
具体来说，油封件110具有：向轴承4侧延伸的封油密封唇111；以及向该封油密封唇111的相反侧(外侧)延伸的侧唇112。封油密封唇111通过可滑动地密接于套筒5的外周面，防止供给轴承4的润滑油泄露，侧唇112通过可滑动地密接于抛油环120的凸缘部121，防止来自外部A的泥水等向封油密封唇111侧侵入，抛油环120自身因其凸缘部121产生的离心力而具有甩开作用，并且通过使其外筒部122接近壳体2的端部(例如参考下述专利文献1-3)，或者在抛油环120的外径端部设有顶端为大径的圆锥筒状防尘唇，并可滑动地密接于壳体2的外径缘部(例如参考下述专利文献4)，从而提高防止泥水等侵入的效果。
专利文献1：日本特开2006-9930号公报
专利文献2：日本实开平5-54871号公报
专利文献3：日本实开平3-67765号公报
专利文献4：日本实公平7-33017号公报
但是，根据图2(专利文献1-3)所示的密封装置100，如果缩小抛油环120的外筒部122与壳体2的端部外周面的间隙，因加工公差或旋转轴3的偏心等问题的存在，可能产生上述外筒部122接触到壳体2的端部外周面的情况，所以不能使上述间隙足够小，因此不能充分防止泥水等的侵入。
此外，如专利文献4的在抛油环120的外径端部设有顶端为大径的圆锥筒状防尘唇的密封装置，因为防尘唇的主体部密接于壳体2的开口端部的外径缘，所以不能得到对壳体2的足够的过盈量，特别是当行走在恶劣路况时，在密封装置没入泥水中的情况下，难以阻止泥水侵入。另外，为了提高耐泥水密封性，也可以考虑增加侧唇112和防尘唇的数量，在这种情况下，不仅会使密封装置100大型化，还可能因为滑动转矩的增大而导致燃料消耗率下降。
发明内容
(发明要解决的问题)
鉴于以上问题，本发明致力于开发一种密封装置，用于密封容易暴露于外部泥水等部分的轴周等，能够极力防止泥水等侵入封油密封唇的滑动部。
(解决技术问题的技术方案)
作为解决上述技术问题的有效方式，本发明涉及的密封装置包括：油封件，安装在非旋转的壳体的开口端部的内周面；以及抛油环，位于所述油封件的轴向外侧，安装在插通所述壳体的旋转体上；所述油封件由橡胶状弹性材料一体成形于金属冲压成形品制成的加强环，并且形成有可滑动地密接于所述旋转体的外周面的封油密封唇以及可滑动地密接于所述抛油环的侧唇，在所述加强环上，形成有从所述橡胶状弹性材料露出并且位于所述侧唇的滑动部的外径侧的滑动筒部，设置在所述抛油环的外径部的外部密封唇可滑动地密接于所述滑动筒部的外周面。
在上述构成中优选的是，所述外部密封唇形成前端朝向内周侧弯曲的形状。
(发明的效果)
根据本发明涉及的密封装置，通过设置在抛油环的外径部的外部密封唇与从加强环延伸出的滑动筒部密接滑动，能够有效防止泥水向侧唇的滑动部以至于封油密封唇的滑动部侧侵入。
此外，由于可滑动地密接于外部密封唇的滑动筒部从金属冲压成形品制成的加强环延伸出来，因此该滑动筒部的外周面光滑，从而外部密封唇的滑动转矩被抑制的较小，同时获得优良的防泥水密封性。因此，不必如使外部密封唇可滑动地密接于壳体的开口端部的外周面的情况那样，实施为了使滑动筒部的外周面上的表面粗糙度减小而进行的再加工。
另外，如果外部密封唇形成前端向内周侧弯曲的形状，当旋转体低速旋转时，能够设定外部密封唇相对于加强环的滑动筒部外周面的足够的过盈量，当高速旋转时，由于外部密封唇相对于上述滑动筒部外周面的过盈量显著减小，从而能够抑制滑动转矩、发热、摩耗。
附图说明
图1是以通过轴心O的平面切断本发明涉及的密封装置的优选实施方式的安装状态的半截面图。
图2是以通过轴心O的平面切断现有技术的密封装置的一例的安装状态的半截面图。
标号说明
1密封装置
2壳体
2a开口端部
3旋转轴(旋转体)
5套筒(旋转体)
10油封件
11加强环
11a外径凸缘部
11b滑动筒部
13封油密封唇
14防尘唇
15侧唇
20抛油环
22密封件凸缘部
22a外径部
23外部密封唇
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明涉及的密封装置的实施方式。图1是以通过轴心O的平面切断本发明涉及的密封装置的优选实施方式的安装状态的半截面图。
在图1中，参考标记2为车辆的传动装置上的非旋转壳体，参考标记3为插通上述壳体2并且通过轴承4以可旋转的状态被支撑于轴心O周围的旋转轴，参考标记5为位于壳体2的开口端部2a的内周侧并且外插于旋转轴3的套筒。此外，旋转轴3以及套筒5相当于权利要求1中记载的旋转体。
套筒5在形成于其内周面的花键部5b与形成于旋转轴3的外周面的花键部3a相互嵌合的同时，通过位于轴向外侧并且螺合于形成在旋转轴3的外周面的外螺纹部3b的螺母6，以前端抵接于轴承4的内环4a的状态，沿轴向被固定。旋转轴3与套筒5之间由填充料7密封，上述填充料7位于花键部3a、5b的嵌合部的轴向外侧，同时通过上述螺母6防止脱落。另外，在套筒5外端部形成有配对凸缘5a，与未示出的传动轴等结合。
参考标记1为本发明涉及的密封装置，包括：油封件10，安装在壳体2的开口端部2a的内周面；以及抛油环20，位于上述油封件10轴向外侧，安装在外插于旋转轴3的套筒5的外周面。
油封件10通过橡胶状弹性材料一体形成于加强环11，上述加强环11是通过对金属板进行冲压成形而制作的，上述油封件包括：外周密封部12，压入嵌合于壳体2的开口端部2a的内周面；封油密封唇13，从上述加强环11的内径位置向轴承4侧延伸，其前端附近的内周部可滑动地密接于套筒5的外周面；防尘唇14，从上述加强环11的内径位置向封油密封唇13的相反侧延伸，其前端内周接近对向或可滑动地密接于套筒5的外周面；以及侧唇15，从该防尘唇14的根部的外周侧向封油密封唇13的相对侧延伸，并且延伸形成前端为大径的圆锥筒状。在封油密封唇13上嵌合有用来补偿其压紧力夹紧盘簧16。
在油封件10的加强环11的外径部，延伸有从橡胶状弹性材料制成的外周密封件12露出的外径凸缘部11a以及滑动筒部11b。具体来说，加强环11的外径凸缘部11a，沿着壳体2的开口端部2a的前端向外径侧延伸，从其外径端部向抛油环20的相对侧弯曲延伸成圆筒状的滑动筒部11b，外插于上述开口端部2a。
另一方面，抛油环20是通过对金属板进行冲压成形而制作的，具有内径筒部21，压入嵌合于套筒5的外周面；以及密封凸缘部22，从该内径筒部21向外径方向展开成圆盘状，并与油封件10的侧唇15的前端部可滑动地密接。
抛油环20的密封凸缘部22的外径比壳体2的开口端部2a的外径大，在该密封凸缘部22的外径部22a上一体设置有橡胶状弹性材料制成的外部密封唇23。对于该外部密封唇23，根部23a硫化粘接于上述密封凸缘部22的外径部22a，并且以在中部23b向内周侧倾斜的方式形成弯曲的截面形状，前端部23c在油封件10的侧唇15相对上述密封凸缘部22的滑动部S2的外径侧，可滑动地密接于密嵌在壳体2的开口端部2a的外周面的加强环11的滑动筒部11b的外周面，形成滑动部S3。
在具有上述构造的本发明的密封装置1中，油封件10通过将埋设加强环11的外周密封部12压入壳体2的开口端部2a的内周面，同时将上述加强环11的滑动筒部11b外插于上述开口端部2a，以加强环11的外径凸缘部11a抵接于上述开口端部2a的前端的方式，定位固定于壳体2。此外，从加强环11延伸出的滑动筒部11b不必通过压入而密嵌于壳体2的开口端部2a的外周面，上述开口端部2a的外周面与滑动筒部11b之间也可以存在间隙。另一方面，抛油环20通过将内径筒21压入嵌合于套筒5的外周面，同时抵接于形成在该套筒5的外周面的台阶面5c，定位固定于套筒5，通过将该套筒5外插于旋转轴3并固定，形成图示的安装状态。
油封件10的封油密封唇13，在与套筒5的外周面形成的滑动部S1，防止供给轴承4的润滑油从套筒5的外周向外部A泄露。另外，油封件10的侧唇15，在与旋转的抛油环20的密封凸缘部22形成的滑动部S2，通过与该密封凸缘部22的密接滑动以及离心力所产生的密封凸缘部22的甩开作用，阻止泥水等侵入内周侧，油封件10的防尘唇14，在侧唇15的内周侧，通过接近于或者可滑动地密接于套筒5的外周面，阻止泥水等侵入封油密封唇13侧。
另外，在这些封油密封唇13、防尘唇14以及侧唇15的滑动部的外侧，与抛油环20一起旋转的外部密封唇23可滑动地密接于密嵌在壳体2的开口端部2a的外周面的加强环11的滑动筒部11b的外周面，形成滑动部S3，因此能够有效防止来自外部A的泥水等侵入侧唇15的滑动部S2侧。
此外，外部密封唇23形成在中部23b向内周侧弯曲的形状，因此能够相对于滑动筒部11b的外周面设定充分的过盈量，此外，加强环11是通过对金属板进行冲压成形而制作的，其滑动筒部11b的外周面与由铸造品制成的壳体2的开口端部2a的外周面相比足够光滑，因此即使不实施为了减小表面粗糙度而进行的再加工，也能够得到优良的防泥水密封性，并且滑动转矩能够被抑制到足够小。
这里，离心力从加强环11的滑动筒部11b的外周面向打开方向，作用在与抛油环20一起旋转的外部密封唇23上，例如当车辆在图示部分整体没入泥水中的情况下行驶时，车速变慢，即，旋转轴3的旋转速度变慢，因此上述离心力减小，从而外部密封唇23相对于加强环11的滑动筒部11b的外周面的过盈量增大，防泥水密封性提高。而且，因为旋转轴3的旋转速度慢，过盈量的增大对于滑动转矩的影响也很小。
另外，在图示的部分没有没入泥水中的状态下，因为高速行进时旋转轴3的旋转速度变快，因此作用在外部密封唇23的离心力增大，相对于加强环11的滑动筒部11b的外周面的过盈量减小，从而可以有效抑制旋转速度上升带来的滑动转矩的上升、发热、磨损。
万一发生泥水等通过外部密封唇23的滑动部S3的情况，量也是很少的，况且在侧唇15和密封凸缘部22的滑动部S2上，通过之前说明的甩开作用，这些泥水等向内周侧的侵入被阻止，此外，由于在上述滑动部S2的内侧存在防尘唇14，因此能够有效防止由于泥水和异物进入封油密封唇13与套筒5的滑动部S1而产生的的早期磨耗，并且能够保持优良的封油密封性。

Claims (2)

1.一种密封装置，其特征在于包括：油封件，安装在非旋转的壳体的开口端部的内周面；以及抛油环，位于所述油封件的轴向外侧，安装在插通所述壳体的旋转体上；所述油封件由橡胶状弹性材料一体成形于金属冲压成形品制成的加强环，并且形成有可滑动地密接于所述旋转体的外周面的封油密封唇以及可滑动地密接于所述抛油环的侧唇，在所述加强环上，形成有从所述橡胶状弹性材料露出并且位于所述侧唇的滑动部的外径侧的滑动筒部，设置在所述抛油环的外径部的外部密封唇可滑动地密接于所述滑动筒部的外周面。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述外部密封唇形成前端朝向内周侧弯曲的形状。
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