JP2004316907A - シール装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 多極リングと動的シールを備えた種類のシール装置において、簡易な構成により、改善されたシール性能を達成する。
【解決手段】 多極リング及び動的シールを有し、ハウジングに固定されるシール部材を備えた、固定された支持体と回転可能なハウジングの間に用いられるシール装置であって、前記支持体（２）が前記動的シール（７）のための対向面（１２）として軌道輪（１３）を備えていることを特徴とするシール装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多極リング及び動的シールを有し、好ましくは静的シールを介してハウジングに固定されるシール部材を備えた、固定された支持体と回転可能なハウジングの間に挿入可能なシール装置に関する。
特許文献１には、車輪の軸受などに使用することができるシール（パッキン）装置が記載されている。この装置はシール機能を提供すると共に、半径方向に延び周方向に順次並置されたＮ極及びＳ極からなる多極リングを有し、この多極リングがセンサと協働することにより、車輪の回転数の検出を可能にする。この形式のシール装置は多面的な用途を有する。
特許文献２にも同様のシール（パッキン）装置が記載されている。特許文献１との相違点は、多極リングとして中間層が使用され、この中間層が支持リング上で、封止目的を有して構成されたエラストマ層によって完全に覆われていることである。
特開平８−２７８３１９号公報（ドイツ国特許出願公開第１９５０３４６８号明細書） 特開平８−２７８３２０号公報（ドイツ国特許出願公開第１９５０３４６９号明細書）
上記した特許文献に記載のシール装置は、それ自体において有用な性能を提供するが、シール装置の性能及び構成をさらに改善することが望ましい。本発明は、その構造において簡単であり、少ない取付け費用で取り付けることができ、最大限可能な使用期間を可能にするシール装置を提供することを課題としている。
上記した課題は、冒頭に挙げた形式のシール装置、即ち多極リング及び動的シールを有し、好ましくは静的シールを介してハウジングに固定されるシール部材を備えた、固定された支持体と回転可能なハウジングの間に挿入可能なシール装置において、本発明に基づき、支持体が動的シール用の対向面、すなわち軸受面として、軌道輪を備えていることによって解決される。この解決策において、シール部材は多極リング及び動的シール、より好ましくはさらに静的シールを備えることによって形成され、シールや回転に関する信号検出についての利点は保持される。そしてさらに、動的シールが支持体自体には当接せず、軌道輪によって形成された対向面（軸受面）に当接するように構成することによって、改善されたシール性能を達成することができる。動的シール用の軸受面をなす対向面は、たとえば研削、研磨等によって加工し、支持体よりも平滑な、摩擦係数の低い表面とすることができ、それによって動的シールに対する摩耗を小さくすることができる。このような方法はそれ自体、カセットシールにおいて公知である。しかしながらカセットシールは相当な組付空間を必要とし、そのため本発明のような形式のシール装置には適していない。本発明に基づくシールは少ない組付空間で済ませることができ、さらにハウジングや支持体に容易に固定される。
軌道輪は、支持体に装着される円筒形状の構成とすることができる。良好な封止作用を提供し、また動的シール用の良好な保護を行うために、軌道輪は一端から半径方向外方へ延びる保護リングを備えることができる。この保護リングは同時にその軸線方向内側が、軸線方向に向いた封止を行う動的シールのシールリップのための封止面として作用することができる。
シール部材は半径方向に延びる支持リングを有して構成可能である。シール部材の半径方向内方の部分には動的シールが取り付けられ、また半径方向外方にある部分には静的シールや多極リングが取り付けられる。さらにこの支持リングは軸線方向に延びる円筒部分を備えることができ、その場合にこの円筒部分は、ハウジングにシール部材を固定するために使用可能である。この場合、円筒部分はハウジングに設けた対応する開口部の中に挿入することができる。しかしまた、円筒部分の中に挿入可能なブッシュをハウジングに形成することも可能である。
シール装置をハウジングに対して固定する一連の工程のためには、多極リングが静的シールと一体となって、シール部材の支持リングの円筒部分とハウジングとの間、またはブッシュとの間に配置される構成を有利とすることができる。多極リングそれ自体は、公知の方法で磁化可能な材料を含むエラストマ材料からなることができる。多極リングは前出の特許文献に記載のように、半径方向に延び周方向に順次交互に並置されたＮ極及びＳ極からなるように磁化することができる。多極リングが静的シールとしても作用することが考慮される場合、多極リングの外周部分が例えば弾性ゴムのようなエラストマのみからなる構成が有利である。それによって多極リングの外周部分を軟質に構成することができ、これはフェライト系粒子を含む多極リング部分のエラストマ材料よりも良好な密閉をもたらす。
動的シールとしては、好ましくはリップシールが使用され、これは公知の好適なエラストマ材料から製造されうる。リップシールは半径方向に軌道輪の対向面たる軸受面に当接して封止を行う。動的シールが付加的に軸線方向に封止を行うリップを備え、これが前述のように保護リングの軸線方向内側に当接するとさらに好適である。
本発明のシール装置は、異なるエラストマ材料を動的シール用及び多極リング用、さらには静的シール用に一工程で製造できる場合、すなわち支持リングに対して同時に加硫成形できる場合、特に容易に製造可能である。
本発明によれば、多極リングと動的シールを備えた種類のシール装置において、簡易な構成により、改善されたシール性能が達成される。
添付の図面で複数の実施例を説明する。
図１に示すシール装置１は、固定した支持体２と回転するハウジング３との間の空間を密閉する。ハウジング３は図示の例では、シール部材５の支持リング６の円筒部分４の中に挿入可能なブッシュとして構成されている。支持体２は固定されたシャフトである。シール部材５は本質的に、金属製の支持リング６からなり、これが動的シール７及び多極リング８用の保持体として作用する。支持リング６の半径方向内方にある部分９には、動的シール７が加硫成形されている。この動的シール７は軸線方向に連続する２つのシールリップ１０及び１１を備えており、これらが支持体２に固定された円筒形の軌道輪１３の対向面たる軸受面１２に押圧される。軸受面１２は支持体２よりも平滑な表面を有する。さらに動的シール７は軸線方向に封止を行うリップ１４も有する。このリップ１４は、半径方向外方に延びて軌道輪１３とともに１つのユニットを形成する保護リング１６の軸線方向内側の表面に当接する。多極リング８は支持リング６の半径方向外方にある部分１９に取り付けられる。多極リング８と軸線方向に対向してセンサ１７が配置されており、ハウジング３の回転数に応じて対応する信号を発生する。多極リング８自体は磁化可能な材料を含むエラストマ材料から製造され、支持リング６に加硫成形されている。
図２は、図１と同様の縦断面図により、図１に示したものと類似の構造を有するシール装置１を示している。同じ符号は図１の同じ部分に該当する。しかしながらこの場合には、多極リング８は円筒部分４を被覆して軸線方向に延びており、これは製造技術の簡素化を意味している。
また図３は、図１の全ての本質的な要素を含む別の例を示す。図３が異なる点は、シール部材５の支持リング６に形成された円筒部分４がハウジング３に設けられた開口内に受容されるように構成されていることであり、また多極リング８が円筒部分４とハウジング３との間の静的シール２０として構成されていることである。この場合には多極リング８の外周部分２１は、フェライト系粒子を含まないエラストマから形成されることが有利である。
シール部材の支持リングの円筒部分内側に挿入したブッシュを有する構成のシール装置の断面図である。 多極リングの部分が軸線方向に延伸されてなる構成の、図１と同様のシール装置の断面図である。 シール部材の支持リングの円筒部分がハウジング開口部の中に挿入されてなる構成のシール装置の断面図である。
符号の説明
１ シール装置
２ 支持体
３ ハウジング
４ 円筒部分
５ シール部材
６ 支持リング
７ 動的シール
８ 多極リング
９ 部分
１０，１１ シールリップ
１２ 軸受面
１３ 軌道輪
１４ リップ
１５ 内側
１６ 保護リング
１７ センサ
１９ 部分
２０ 静的シール
２１ 外周部分

Claims (11)

  1. 多極リング及び動的シールを有し、ハウジングに固定されるシール部材を備えた、固定された支持体と回転可能なハウジングの間に用いられるシール装置であって、
    前記支持体（２）が前記動的シール（７）のための対向面（１２）として軌道輪（１３）を備えていることを特徴とするシール装置。
  2. 前記軌道輪（１３）が半径方向外方に延びる保護リング（１６）を有することを特徴とする、請求項１記載のシール装置。
  3. 前記シール部材（５）が半径方向に延びる支持リング（６）を有し、前記支持リングの半径方向内方の部分（９）に前記動的シール（７）が取り付けられ、前記支持リングの半径方向外方の部分（１９）に静的シール（２０）及び前記多極リング（８）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシール装置。
  4. 前記シール部材（５）が半径方向に延びる支持リング（６）を有し、前記支持リングが軸線方向に延びる円筒部分（４）を有し、この円筒部分が前記ハウジング（３）に前記シール部材（５）を固定するために使用されることを特徴とする、請求項１から３の何れか１に記載のシール装置。
  5. 前記ハウジング（３）が前記円筒部分（４）の中に挿入可能なブッシュを有することを特徴とする、請求項４に記載のシール装置。
  6. 前記円筒部分（４）が前記ハウジングの開口部の中に挿入されることを特徴とする、請求項４に記載のシール装置。
  7. 前記多極リング（８）が静的シール（２０）と一体になって前記支持リング（６）の前記円筒部分（４）と前記ハウジング（３）の間に使用されることを特徴とする、請求項４から６の何れか１に記載のシール装置。
  8. 前記動的シール（７）がリップシール（１０、１１）であることを特徴とする、請求項１から７の何れか１に記載のシール装置。
  9. 前記動的シール（７）が軸線方向に封止を行うリップ（１４）を有し、これが前記保護リング（１６）の軸線方向内側（１５）に当接することを特徴とする、請求項２及び請求項２に従属する部分に係る請求項３から８の何れか１に記載のシール装置。
  10. 前記多極リング（８）が磁化可能なエラストマ材料からなることを特徴とする、請求項１から９の何れか１に記載のシール装置。
  11. 前記多極リング（８）の外周部分（２１）がエラストマからなることを特徴とする、請求項１から１０の何れか１に記載のシール装置。
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