JP2004263797A

JP2004263797A - 密封装置

Info

Publication number: JP2004263797A
Application number: JP2003055646A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanda; 神田　　剛
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-03-03
Also published as: JP4280903B2

Abstract

【課題】フランジ部の軸方向の振動発生時に、サイドリップ８の屈曲性を向上しリップ先端がフランジ部７端面から遊離することなく摺動し、優れた密封性能を発揮することが可能な密封装置１を提供する。
【解決手段】相手部材に摺動するサイドリップを有する密封装置１において、サイドリップ両側面に屈曲性の向上のための平行溝を開設して屈曲性を向上させリップ先端を相手部材から遊離しないようにするとともに、上記平行溝の断面形状を特定し異物等を外部へ排出する機能を付与したことを特徴とする。
【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、サイド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自動車関連分野に用いられ、更に汎用機械等の分野にも用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の密封装置として、例えば図５に示す密封装置が知られている。この密封装置１は、取付環２に加硫接着されたゴム状弾性体３であって、相手部材であるスリンガー４の筒部（軸方向部）５外周面に摺動する主リップ６と、スリンガーの回転軸に直行又は斜めに交差するフランジ面（径方向部）７に摺動するサイドリップ８とを一体として有した構成となっており、かかるサイドリップは、サイドリップ先端８ｂがフランジ部端面７ａ面に摺動して泥水等の異物が密封室に浸入するのを抑止する機能を保有している。
【０００３】
また、下記文献１には、回転する相手部材に摺動するサイドリップの表面が磨耗しシール性が悪化することに対する改良を目的に、相手部材と摺動する部分に同心円状の凹凸を多段に開設することが記載されている。更に、文献２には、サイドリップが相手部材と摺動する部分に開設する歯形状の凹凸の断面形状を特定し、泥水等の異物を被密封室方向へ返送する作用を付与することについての記載がある。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−８１３６号公報（第２−４頁、図３乃至図５）
【特許文献２】
特開平５−１９６１４６号公報（第２−４頁、図１、２、４）
【０００５】
しかしながら、上記文献１には、サイドリップが相手部材と摺動する部分の耐磨耗性を考慮して、摺動する部分に凹凸を開設することの記載はあるが、摺動しない部分を含めてサイドリップの両側面に凹凸を開設することの記載はない。また、文献２には相手部材と摺動する部分に歯形状の凹凸を開設し、開設された歯形状の凹凸の断面形状を特定し凹凸に排出機能を付与する記載は認められるが平行溝の断面形状を特定する記載はなく、しかも平行溝を相手部材と摺動しない部分を含めてサイドリップ両側面に開設する記載も示唆もない。
【０００６】
すなわち、従来技術であるとサイドリップ８の屈曲性が悪く、回転軸のミソスリ作動によるフランジ部７の軸方向の振動に対してサイドリップ８が追随出来ず、フランジ部７の振動が小さいときにはサイドリップ８のしめしろが小さいので図６に示す通りサイドリップ先端８ｂがフランジ部の端面７ａと摺動するときの接触圧が低下し泥水等の異物浸入に対して抑止効果を充分に発揮することができず、異物が早期に浸入し易くなる。逆にフランジ部７の振動が大きくサイドリップのしめしろが大きいときには、図７に示す通りサイドリップが大きく屈曲しサイドリップ側面８ａがフランジ部端面７ａと主に摺動しシール効果の大きいサイドリップ先端８ｂがフランジ部端面７ａから遊離してしまう状態となり、泥水等の浸入を確実に抑止出来ないという問題点が生じていた。更に、サイドリップ表面に凹凸を開設すると直接摺動する部分の面積が凹凸を開設しない場合に比較して狭くなり、耐磨耗性が悪化するという問題点が生じていた。
【０００７】
【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、サイドリップの屈曲性を向上させ、フランジ部の軸方向の振動に対して柔軟に対応しサイドリップ先端がフランジ部の端面から遊離することなく摺動し泥水等の異物の浸入に対する抑止効果を向上させること、並びにサイドリップ側面に開設された溝に被密封室方向への良好な排出する機能を付与すること、及び開設された溝によっても耐磨耗性が悪化しないことを目的としたサイドリップを有する密室装置を提供することである。
【０００８】
【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、相手部材に摺動するサイドリップを有する密封装置において、前記サイドリップの両側面に屈曲性を向上するための平行溝を開設したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２による密封装置は、請求項１に係る発明において、上記平行溝の断面形状が異物等を排出する機能を有するように上記平行溝を形成している障壁とサイドリップ表面の溝方向への延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁となす角度βがサイドリップ先端側障壁となす角度αより大きい角度で形成されている上記平行溝が少なくとも摺動側面に開設していることを特徴とするものである。
【００１０】
本請求項３による密封装置は、請求項１及び２に係る発明において、上記平行溝と隣接する上記平行溝との間に相手部材に対して直接摺動する直接摺動部を一定の巾を持って形成することを特徴とするものである。
【００１１】
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、サイドリップの両側面に屈曲性を向上するための平行溝が開設されていると、フランジ部の軸方向の振動に対して柔軟に屈曲するので、相手摺動部材であるスリンガーが嵌着されている回転軸のミソスリ作動による軸方向の振動に対して安定してサイドリップの先端をフランジ部の端面に適正な圧力で摺動させることができる。特にフランジ面の軸方向の振動が大きいときにはサイドリップが大きく湾曲するが、このときでもサイドリップの屈曲性が向上しているので、サイドリップ先端がフランジ面から遊離することを防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項２による密封装置は、請求項１に係る発明において、上記平行溝の断面形状が異物等を排出する機能を有するように上記平行溝を形成している障壁とサイドリップ表面の溝方向への延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁となす角度βがサイドリップ先端側障壁となす角度αより大きい角度で形成されている上記平行溝が少なくとも摺動側面に開設していることを特徴としているので、フランジ部の軸方向の振動が大きいことによりサイドリップが大きく湾曲しフランジ部の端面にサイドリップの上記摺動側面が摺動することになったときでも上記平行溝が内部に浸入しようとする泥水等の異物を外部に排出することが出来る。
【００１３】
本発明の請求項３による密封装置は、請求項１及び２に係る発明において、サイドリップに開設されている上記平行溝と隣接する上記平行溝との間に耐磨耗性の向上を目的として上記直接摺動部が一定の巾を持って形成されているので、フランジ部の端面と摺動する部分を面積で確保し耐磨耗性の悪化を防止することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、本発明の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。
【００１６】
上記ベアリング部における取付部材である外輪（図示せず）の内周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は、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）に嵌着される金属等剛材製のスリンガー４の筒部（軸方向部）５外周面に摺動する主リップ６と、スリンガーのフランジ部（径方向部）７端面７ａに摺動するサイドリップ８により構成されている。
【００１７】
上記リップのうちサイドリップ８は外部の被密封室方向に存在する泥水等の異物が内部に侵入しないようにこれを抑止するものであって、その機能からして外向き構造とされ、その基端から先端にかけて径寸法が徐々に拡大するように形成されており、かつサイドリップの両側面８ａ．８ｃには屈曲性を向上するための平行溝９が全面に開設されている。
【００１８】
上記平行溝９の断面形状が異物等を排出する機能を有するように上記平行溝９を形成している障壁とサイドリップ表面の溝方向への延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁８．２となす角度βがサイドリップ先端側障壁８．１となす角度αより大きい角度で形成されている上記平行溝９がサイドリップがフランジ部端面７ａと摺動する摺動側面８ａに開設される。サイドリップがフランジ部端面７ａと直接摺動することがない反摺動側面８ｃに形成される上記平行溝９の断面形状は、摺動側面に開設された上記平行溝９の断面形状と同一であっても良く、また別の断面形状で構成されるものであっても良い。
【００１９】
また、上記平行溝９と隣接する上記平行溝９との間にはフランジ面と直接摺動する直接摺動部８．３が一定の巾を持って形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
上記構成を備えた密封装置１によれば、サイドリップ８の屈曲性が向上しているので、サイドリップ８がフランジ部７の軸方向の振動に対して柔軟に対応し、図４に示す通りフランジ部７の軸方向の振動が大きいときは、サイドリップ７が大きく屈曲し上記摺動側面８ａがフランジ部端面７ａに摺動することになるが、このときでもサイドリップ先端８ｂがフランジ部端面７ａから遊離することがなく、図７に示す通り平行溝が開設されていないことによりサイドリップ先端８ｂがフランジ部端面７ａから遊離するのと対照をなす。
【００２１】
また、サイドスリップ８に開設されている上記平行溝９の断面形状が異物等を排出する機能を有するように上記平行溝を形成している障壁とサイドリップ表面の延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁８．２となす角度βがサイドリップ先端側障壁８．１となす角度αより大きい角度で形成されており、上記平行溝９が少なくともサイドリップがフランジ部端面７ａと摺動する摺動側面８ａに開設されているので、内部に浸入しようとする泥水等の異物を外部方向に排出するという平行溝が開設されていないときに比較して新たな効果を生じさせることができる
【００２２】
更に、上記平行溝９を開設することによりフランジ部の端面７ａと摺動する面積は減少するが上記平行溝９と隣接する上記平行溝９との間に上記直接摺動部８．３を一定の巾をもって形成しているのでフランジ部端面７ａと摺動する部分を面積で確保でき耐磨耗性の悪化を防止することができる。
【００２３】
なお、本発明の実施例におけるリップ形状は、異物等の浸入を抑止する機能を有する全てのサイドリップに適用され、サイドリップが摺動する相手部材は、スリンガー・ハブフランジ等に限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２５】
上記構成を備えた本発明の請求項１の密封装置におけるサイドリップは、両側面に平行溝が開設されているのでサイドリップの屈曲性を向上することができ、フランジ部の軸方向の振動に対しシール効果の最も大きい部分であるサイドリップの先端がフランジ部端面から遊離することなくフランジ部端面に対して適正な圧力で摺動し抑止効果を確保することができる。特にフランジ部の軸方向の振動が大きいときにも屈曲性が向上しているので、サイドリップが大きく屈曲しフランジ部端面には主として上記摺動側面が摺動することになるが、このときでもサイドリップ先端はフランジ部端面から遊離することがなく抑止効果の低下を防止することができる。
【００２６】
上記構成を備えた本発明の請求項２の密封装置におけるサイドリップは、上記平行溝の断面形状が平行溝を形成している障壁とサイドリップ表面の延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁となす角度βがサイドリップ先端側障壁となす角度αより大きい角度で形成されている上記平行溝が上記摺動側面に開設されているので、フランジ部の軸方向への振動が大きく上記摺動側面がフランジ部端面に摺動するときでも、上記平行溝の断面形状が異物等を排出する機能を有する形状であることにより泥水等の浸入しようとする異物を排出するという新たな効果を奏し、より一層の抑止効果が発揮される。
【００２７】
上記構成を備えた本発明の請求項３の密封装置におけるサイドリップは、平行溝が開設されることによりフランジ部端面と直接摺動する面積は減少するが、平行溝の開設後に残存する上記直接摺動部が耐磨耗性の向上を目的として一定の巾をもって形成されているので、フランジ部端面と摺動する部分を面積で確保し耐磨耗性の悪化を防止することができ、その結果、新品時の最適溝形状による被密封室方向への排出機能を長く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】同密封装置におけるサイドリップ部の拡大図
【図３】サイドリップ表面に形成された平行溝の図２Ｘ部の拡大図
【図４】サイドリップが屈曲して相手方摺動部材と密着している状態図
【図５】従来例に係る密封装置の要部断面図
【図６】比較例にかかるサイドリップの先端部の一部しか摺動していない状態図
【図７】比較例にかかるサイドリップが屈曲して相手方摺動部材と摺動している状態図
【符号の説明】
１密封装置
２取付環
３弾性体
４スリンガー（相手部材）
５スリンガーの筒部
６主リップ
７スリンガーのフランジ部
７ａスリンガーのフランジ部端面
８サイドリップ
８ａサイドリップ側面（摺動側面）
８ｂ先端部
８ｃサイドリップ側面（反摺動側面）
８．１先端側障壁
８．２基部側障壁
８．３直接摺動部
９平行溝
α 平行溝の先端側障壁とサイドリップ表面の延長線が形成する角度
β 平行溝の基部側障壁とサイドリップ表面の延長線が形成する角度

Claims

相手部材に摺動するサイドリップを有する密封装置において、前記サイドリップの両側面に屈曲性を向上するための平行溝を開設したことを特徴とする密封装置。
上記平行溝の断面形状が異物等を排出する機能を有するように上記平行溝を形成している障壁とサイドリップ表面の溝方向への延長線上とのなす角度のうちサイドリップ基部側障壁となす角度βがサイドリップ先端側障壁となす角度αより大きい角度で形成されている上記平行溝が少なくとも摺動側面に開設していることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
上記平行溝と隣接する上記平行溝との間に相手部材に対して直接摺動する直接摺動部を一定の巾をもって形成していることを特徴とする請求項１または２記載の密封装置。