JP2004263738A

JP2004263738A - 密封装置

Info

Publication number: JP2004263738A
Application number: JP2003052589A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanzaki; 剛神前; Shinji Nagasawa; 晋治長澤; Kazunori Takeno; 一記武野; Koichi Mizunoya; 弘一水野谷
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】シールリップ６，８を有する密封装置１を過酷な耐泥水条件下で使用する場合であっても摺動トルクを低減させることができ、もってシールリップ６，８の耐久性を向上させることが可能な密封装置１を提供する。
【解決手段】相手部材４に摺動自在に密接するシールリップ６，８を有する密封装置１において、シールリップ６，８の相手部材４に対する接触面６ａ，８ａに粗し加工部９，１０を設けることにより、シールリップ６，８の潤滑性を高め、摩擦を低減させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、シールリップを有する密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えばハブベアリングシールとして自動車関連分野に用いられ、または汎用機械等に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えば特開平９−２８７６１９号公報に掲載されているように、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置が知られており、この種の密封装置を過酷な耐泥水条件下で使用する場合には、シールリップの相手部材に対する接触面圧（シール面圧）を高く設定するのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、このようにシールリップの面圧を高く設定すると、これに伴って摺動トルクが増大するために、これがシールリップの早期摩耗やへたりの発生等の不具合を招いている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８７６１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、シールリップを有する密封装置を過酷な耐泥水条件下で使用する場合であっても摺動トルクを低減させることができ、もってシールリップの耐久性を向上させることが可能な密封装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、前記シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２による密封装置は、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、前記シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設け、前記シールリップの先端部には、粗し加工を施していないプレーン部を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置のように、シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設けると、シールリップの相手部材に対する接触面積が実質減少し、接触面のグリース保持性が高められるために、潤滑性が高められ、摩擦が低減される。粗し加工部はシールリップの接触面に表面粗し加工を施すことによって形成されるもので、その大きさは一般に５〜２０μｍ程度とされ、この程度の大きさであると、泥水シール性は従来（シールリップの接触面に粗し加工部が設けられていないもの）とほぼ同等であって摺動トルクのみを低減させることができる。
【０００９】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による密封装置においては、加えてシールリップの先端部に粗し加工を施していないプレーン部が設けられているために、このプレーン部が粗し加工部の泥水側（密封流体側）で相手部材に密接することにより、一層効果的なシール性が確保される。
【００１０】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１１】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の密封装置は、以下の内容を備えている。
【００１２】
▲１▼ 相手軸（スリンガー）との接触部（リップ部）に粗し加工を入れることにより低トルク化を図る。
▲２▼ 相手軸（スリンガー）に接触するリップ部に粗し加工を入れることによって真実接触面積が減少すること、リップ接触部近傍のグリース保持性が向上することにより、トルクの低減を図る。
▲３▼ リップ部に粗し加工（５〜２０μｍ程度、５〜１０μｍが最適）をすることによって、低トルク効果が得られる。その理由は、真実接触面積の低減、リップ接触部近傍のグリース保持性の向上により、潤滑性が向上し、摩擦が低減するからである。
▲４▼ 上記粗さ程度であると、泥水のシールは現行と同等であり、トルクのみを低減することができる。
▲５▼ 粗し加工の大きさについては、５〜２０μｍ程度を検討しているが、必ずしもこの大きさとは限らない。耐泥水性の低下無きことでトルクの低減が図れる粗さであれば対応可。
▲６▼ 粗し加工の大きさによっては、リップ先端に０．０５〜０．３ｍｍ程度のプレーン部を設ける。
▲７▼ 当該構造は泥水シールに適応可。リップタイプのシール全てに適応可。ハブベアリングシールの場合にはサイドリップ、ダストリップに適応可。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１４】
第一実施例（請求項１関連）・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。この密封装置１は例えば自動車用車輪懸架装置におけるベアリング部にハブベアリング用シールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００１５】
すなわち先ず、上記ベアリング部における取付部材であるベアリング外輪（図示せず）の内周側に嵌着される金属等剛材製の取付環（外環）２が設けられており、この取付環２にゴム状弾性材製の弾性体（パッキン）３が加硫接着されており、この弾性体３に複数のシールリップが一体成形されており、この複数のシールリップが、上記ベアリング部における回転部材であるハブ（図示せず）の外周側に嵌着される金属等剛材製のスリンガー（スリーブ）４の筒部（軸方向部）５の外周面５ａに摺動自在に密接するダストリップ６と、スリンガー４のフランジ部（径方向部）７の軸方向端面７ａに摺動自在に密接するサイドリップ８とによって構成されている。
【００１６】
上記ダストリップ６およびサイドリップ８はそれぞれ、外部の泥水やダスト等の異物がベアリング内部へ侵入しないようにこれをシールするものであって、その機能からして外向き構造とされ、特にサイドリップ８はその基端から先端へかけて径寸法が徐々に拡大するように形成されている。
【００１７】
また、上記ダストリップ６のスリンガー４に対する接触面６ａには粗し加工部（粗し加工面）９が形成されており、上記サイドリップ８のスリンガー４に対する接触面８ａにも粗し加工部（粗し加工面）１０が形成されている。この粗し加工部９，１０はそれぞれ、ダストリップ６またはサイドリップ８の接触面６ａ，８ａに表面粗し加工を施すことによって接触面６ａ，８ａの全面に亙って形成されており、その大きさ（深さ）は５〜２０μｍ（５〜１０μｍが最適）とされている。
【００１８】
上記構成を備えた密封装置１によれば、上記したようにダストリップ６およびサイドリップ８のスリンガー４に対する接触面６ａ，８ａにそれぞれ粗し加工部９，１０が形成されているために、ダストリップ６およびサイドリップ８のスリンガー４に対する接触面積がそれぞれ実質減少せしめられ、接触面６ａ，８ａのグリース保持性が高められている。グリースは粗し加工部９，１０の凹み空間に貯留される。したがって各リップ６，８の潤滑性が高められ、摩擦が低減されるために、摺動作動時に発生する摺動トルクの大きさを低減させることができ、これによりリップ６，８が早期に摩耗したり、へたったりするのを抑えることができる。
【００１９】
また、５〜２０μｍの大きさに形成された粗し加工部９，１０は、泥水シール性能については従来（リップ６，８の接触面６ａ，８ａに粗し加工部が設けられていないもの）とほぼ同等の性能を確保することができ、その上で上記したように摺動トルクを低減させることができる。したがって、シール性能および耐久性の双方に優れたシールリップ６，８を提供することができる。
【００２０】
第二実施例（請求項２関連）・・・
図２は、本発明の第二実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。この密封装置１は例えば自動車用車輪懸架装置におけるベアリング部にハブベアリング用シールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００２１】
すなわち先ず、上記ベアリング部における取付部材であるベアリング外輪（図示せず）の内周側に嵌着される金属等剛材製の取付環（外環）２が設けられており、この取付環２にゴム状弾性材製の弾性体（パッキン）３が加硫接着されており、この弾性体３に複数のシールリップが一体成形されており、この複数のシールリップが、上記ベアリング部における回転部材であるハブ（図示せず）の外周側に嵌着される金属等剛材製のスリンガー（スリーブ）４の筒部（軸方向部）５の外周面５ａに摺動自在に密接するダストリップ６と、スリンガー４のフランジ部（径方向部）７の軸方向端面７ａに摺動自在に密接するサイドリップ８とによって構成されている。
【００２２】
上記ダストリップ６およびサイドリップ８はそれぞれ、外部の泥水やダスト等の異物がベアリング内部へ侵入しないようにこれをシールするものであって、その機能からして外向き構造とされ、特にサイドリップ８はその基端から先端へかけて径寸法が徐々に拡大するように形成されている。
【００２３】
また、上記ダストリップ６のスリンガー４に対する接触面６ａには粗し加工部（粗し加工面）９が形成されており、上記サイドリップ８のスリンガー４に対する接触面８ａにも粗し加工部（粗し加工面）１０が形成されている。この粗し加工部９，１０はそれぞれダストリップ６またはサイドリップ８の接触面６ａ，８ａに表面粗し加工を施すことにより全周に亙って形成されており、その大きさ（深さ）は５〜２０μｍ（５〜１０μｍが最適）とされている。
【００２４】
また加えて、各リップ６，８の接触面６ａ，８ａの先端部にはそれぞれ粗し加工が施されていないプレーン部１１，１２が全周に亙って設けられており、その大きさ（接触面６ａ，８ａ断面の長手方向に沿った長さ）Ｌは０．０５〜０．３ｍｍとされている。尚、図では、このプレーン部１１，１２の形成位置を明確にするために、その大きさＬを誇張して描いている。
【００２５】
上記構成を備えた密封装置１によれば、上記したようにダストリップ６およびサイドリップ８のスリンガー４に対する接触面６ａ，８ａにそれぞれ粗し加工部９，１０が形成されているために、ダストリップ６およびサイドリップ８のスリンガー４に対する接触面積がそれぞれ実質減少せしめられ、接触面６ａ，８ａのグリース保持性が高められている。グリースは粗し加工部９，１０の凹み空間に貯留される。したがって各リップ６，８の潤滑性が高められ、摩擦が低減されるために、摺動作動時に発生する摺動トルクの大きさを低減させることができ、これによりリップ６，８が早期に摩耗したり、へたったりするのを抑えることができる。
【００２６】
また、５〜２０μｍの大きさに形成された粗し加工部９，１０は、泥水シール性能については従来（リップ６，８の接触面６ａ，８ａに粗し加工部が設けられていないもの）とほぼ同等の性能を確保することができ、その上で上記したように摺動トルクを低減させることができる。
【００２７】
また加えて、各リップ６，８の先端部に粗し加工が施されていないプレーン部１１，１２が設けられているために、このプレーン部１１，１２が粗し加工部９，１０の泥水側（密封流体側）でスリンガー４に密接することにより、シール性能を一層向上させることができる。
【００２８】
したがってこれらのことから、シール性能および耐久性の双方に優れたシールリップ６，８を提供することができる。
【００２９】
第三実施例・・・
上記第一実施例では、ダストリップ６およびサイドリップ８の双方にそれぞれ粗し加工部９，１０を設けたが、ダストリップ６のみに粗し加工部９を設けるようにしても良い。この場合には、泥水側（密封流体側）に配置されるサイドリップ８の接触面８ａがプレーンのままとされるために、上記第一実施例の場合と比較してシール性能を一層向上させることができる。
【００３０】
第四実施例・・・
また、上記第二実施例では、ダストリップ６およびサイドリップ８の双方にそれぞれ粗し加工部９，１０およびプレーン部１１，１２を設けたが、ダストリップ６のみに粗し加工部９およびプレーン部１１を設けるようにしても良い。この場合には、泥水側（密封流体側）に配置されるサイドリップ８の接触面８ａがプレーンのままとされるために、上記第二実施例の場合と比較してシール性能を一層向上させることができる。
【００３１】
第五実施例・・・
本発明が適用されるのは上記各実施例で説明した密封装置１に限定されず、本発明は種々の密封装置に適用され、例えば図３に示す密封装置２１にも適用される。この密封装置２１は以下のように構成されている。
【００３２】
すなわち、図３は、本発明の第五実施例に係る密封装置２１の要部断面を示している。この密封装置２１は例えば自動車用車輪懸架装置におけるベアリング部にハブベアリング用シールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００３３】
すなわち先ず、上記ベアリング部における取付部材であるベアリング外輪２２の内周側に嵌着される金属等剛材製の取付環（外環）２３が設けられており、取付環２３にゴム状弾性材製の弾性体（パッキン）２４が加硫接着されており、弾性体２４に複数のシールリップが一体成形されており、この複数のシールリップが、上記ベアリング部における回転部材であるハブ２５に設けられた軸方向端面２５ａ（この軸方向端面２５ａとハブ２５の外周円筒面２５ｂとの間に形成された断面円弧形の曲面部２５ｃを含む、以下同じ）に摺動自在に密接するダストリップ２６と、その外周側において同じく軸方向端面２５ａに摺動自在に密接するサイドリップ２７とによって構成されている。
【００３４】
上記ダストリップ２６およびサイドリップ２７はそれぞれ、外部の泥水やダスト等の異物がベアリング部内部へ侵入しないようにこれをシールするものであって、その機能から外向き構造とされ、その基端から先端へかけて径寸法が徐々に拡大するように形成されており、このダストリップ２６および／またはサイドリップ２７の接触面２６ａ，２７ａに、上記第一ないし第四実施例の何れかに対応して、粗し加工部（図示せず）が設けられ、または粗し加工部およびプレーン部（図示せず）が設けられている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３６】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設けるようにしたために、シールリップの相手部材に対する接触面積が実質減少し、接触面のグリース保持性が高められる。したがってシールリップの潤滑性が高められ、摩擦が低減されるために、密封装置を過酷な耐泥水条件下で使用する場合であっても、摺動トルクを低減させることができ、シールリップの耐久性を向上させることができる。
【００３７】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による密封装置においては、加えてシールリップの先端部に粗し加工を施していないプレーン部を設けるようにしたために、このプレーン部が粗し加工部の密封流体側で相手部材に密接することにより、シール性能を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図
【図３】本発明の第五実施例に係る密封装置の要部断面図
【符号の説明】
１，２１密封装置
２，２３取付環
３，２４弾性体
４スリンガー（相手部材）
５筒部
５ａ外周面
６，２６ダストリップ（シールリップ）
６ａ，８ａ，２６ａ，２７ａ接触面
７フランジ部
７ａ，２５ａ軸方向端面
８，２７サイドリップ（シールリップ）
９，１０粗し加工部
１１，１２プレーン部
２２ベアリング外輪
２５ハブ（相手部材）
２５ｂ外周円筒面
２５ｃ曲面部

Claims

相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、前記シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設けたことを特徴とする密封装置。
相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、前記シールリップの相手部材に対する接触面に粗し加工部を設け、前記シールリップの先端部には、粗し加工を施していないプレーン部を設けたことを特徴とする密封装置。