JP2007092780A

JP2007092780A - 密封装置

Info

Publication number: JP2007092780A
Application number: JP2005279528A
Authority: JP
Inventors: Masanori Shibayama; 昌範柴山; Takako Tsunobe; 貴子津野辺
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP4743402B2

Abstract

【課題】簡易な構成でありながら、芯金とシールリップ部材との貼着を強固に一体とでき、優れたシール性と安定した組付性が維持される密封装置を提供する。
【解決手段】２物体間に介在して空所部をシールする弾性材製シールリップ部材８と、このシールリップ部材８を固着一体に支持する鋼板製芯金７とよりなる密封装置Ｃであって、上記芯金７は、上記２部材の一方の部材に嵌合固着される円筒部７ａと、この円筒部７ａの被密封部位Ｓに対して外側に位置する一端部にその径方向へ連成される鍔状部７ｂとよりなり、上記鍔状部７ｂは、上記一端部から上記径方向へ屈折された後、反屈折方向に折返し形成される２重鍔片７ｃと、この２重鍔片７ｃを上記反屈折方向へ延出形成される延出鍔片７ｄとを備え、上記シールリップ部材８は、上記芯金７における２重鍔片７ｃの折返し部から、延出鍔片７ｄの先端側に亘る板面に固着一体とされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、２物体間に介在して空所部をシールする密封装置に関し、詳しくは自動車の車輪懸架部における軸受ユニット等のように、固定側部材と回転側部材との間を密封することが必要とされる部位に介装され、上記部材の一方に弾性摺接するシールリップ部材と、これを固着保持する芯金とよりなる密封装置に関する。

上記のような密封装置としては、特許文献１（図１・図２）或いは図６に開示されたものが挙げられる。特許文献１には、外輪の内径面に圧入される圧入部を有し、その圧入部の内端から軸部側へ屈曲した内側部の先端部分が屈曲され、車輪取付け用フランジの隅アール部上に臨む位置に存在し、また圧入部の外端から外輪の外端面に沿って立上がった外側部を有した芯金と、この芯金の外側部の外面の一部分から、内側部の先端に亘る範囲に固着されているシールリップ部材とよりなる密封装置が開示されている（特許文献１・図１参照）。また同じく特許文献１の別の実施形態として、上記芯金の圧入部の先端をその内面に密着させて折返すことにより、折返し部が形成され、その折返し端に内側部が形成された芯金と、上記と同様の構成でなるシールリップ部材とよりなる密封装置が開示されている（特許文献１・図２参照）。

次いで図５に示す例は、固定側部材（外輪）２００に嵌合固着され、断面略Ｌ字型でなる２つの部材１００ａ、１００ｂを組み合わせることにより断面略Ｔ字型に構成された芯金１００と、回転側部材（内輪）３００に弾性摺接され、前記２つの部材１００ａ、１００ｂで構成される平面部１００ｃ、１００ｄに跨るように貼着されたシールリップ部材４００とよりなる密封装置Ａを示している。

これらの例は、芯金に対するシールリップ部材の固着面積が大きく確保されることから、好ましく採用されている。

実開平７−３４２２４号公報

しかしながら、これら密封装置はシールリップ部材の固着面積を大きく確保できるものの、特許文献１・図１に開示される例のように芯金の内側部の寸法が大きいものは、製品として出荷する際に、製品を上下に重ねて梱包しようとすると、シールリップ部材が邪魔して重ねられないことが予想される。そこで、密封装置を上下に重ねて出荷できるよう考慮してシール設計すると、該芯金の形状に起因してシールリップ部材（リップ部）の形成位置が制限されてしまい、密封装置において重要なシール設計の自由度が狭くなってしまうという懸念がある。

ところで、従来より芯金とシールリップ部材とは、シールリップ部材がゴム製でなる場合、加硫接着により貼着一体とされるが、特許文献１の図１、図２のように芯金に折返し部があると、この接着工程において、折返し部に接着剤や加硫（加熱）時にゴム材から生じるガスが溜り不良品の発生原因となることがある。また、芯金の脱脂処理工程でこの折返し部に残存してしまった脱脂用処理液が加硫時にガス化して、「ガスぶくれ」を起こし、一部に剥がれが生じるという問題があった。また図５に示す密封装置Ａも、特許文献・図２と同様のくぼみＢがあるため、ここに接着剤等が溜まるおそれがあるとともに、２部材の組合せで芯金を構成するため、成形の際にずれが生じやすいので寸法公差が大きくなってしまう点、２部材を接着させるという工程を要しコストアップの傾向にあるという点に問題のあるものであった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、簡易な構成でありながら、芯金とシールリップ部材との貼着を強固に一体とでき、優れたシール性と安定した組付性が維持される密封装置を提供することを目的としている。

請求項１の発明に係る密封装置は、２物体間に介在して空所部をシールする弾性材製シールリップ部材と、このシールリップ部材を固着一体に支持する鋼板製芯金とよりなるものであって、上記芯金は、上記２部材の一方の部材に嵌合固着される円筒部と、この円筒部の被密封部位に対して外側に位置する一端部にその径方向へ連成される鍔状部とよりなり、上記鍔状部は、上記一端部から上記径方向へ屈折された後、反屈折方向に折返し形成される２重鍔片と、この２重鍔片を上記反屈折方向へ延出形成される延出鍔片とを備え、上記シールリップ部材は、上記芯金における２重鍔片の折返し部から、延出鍔片の先端側に亘る板面に固着一体とされていることを特徴とする。

本発明においては、請求項２の発明のように、シールリップ部材は、ゴム材からなり、上記芯金に対して、ゴム材の加硫成型により一体固着形成されたものとすることができる。また請求項３の発明のように、上記２部材は、軸受ユニットを構成する回転側部材及び固定側部材とすることができる。

請求項１の発明に係る密封装置によれば、芯金の２重鍔片の折返し部から延出鍔片の先端側に亘る板面にシールリップ部材を貼着するようにしているから、シールリップ部材の貼着面積を大きく確保することができる。特に軸受ユニットにおける回転側部材及び固定側部材の一方の部材に円筒部を嵌合し、当該部材の軸方向端面に２重鍔片が当接するよう取り付けるようにすれば、限られたスペースでありながら、シールリップ部材を貼着するためのスペースを大きく確保することができる。

また、シールリップ部材が芯金に貼着される面は、芯金における２重鍔片の折返し部から、延出鍔片の先端側に亘る板面が、一連に連なる面で形成されるため、加硫成型する場合に生じるガスや接着剤、更には、芯金の脱脂処理時の処理液等が溜まってしまう隙間がないので、シールリップ部材の成型時における熱で発生するガスで、芯金とシールリップ部材との間にガスぶくれが生じたり、接着剤が溜まることがなく、良好に固着一体とすることができ、不良品の発生を抑えることができる。そして密封装置を２部材間に圧入する際に、圧入治具によって押圧される部分の芯金がフラットな面となるから、従来品よりも安定した圧入が可能である。

更に、２部材の一方の部材に嵌合固着される芯金の円筒部の厚みが小さいため、該密封装置を製品として円筒部を上下に積み重ねるようにして、梱包・出荷をする際に、円筒部の積み重ねのためのスペースを大きく確保する必要がなく、シールリップ部材の設計上の制約を少なくすることができ、設計自由度が大きくなる。

請求項２の発明に係る密封装置によれば、シールリップ部材は、ゴム材からなり、上記芯金に対して、ゴム材の加硫成型により一体固着形成されたものとすることができ、シールリップ部材が芯金に貼着される面は、芯金における２重鍔片の折返し部から、延出鍔片の先端側に亘る板面が、一連に連なる面で形成されるため、加硫成型する場合に生じるガスや接着剤、更には、芯金の脱脂処理時の処理液等が溜まってしまう隙間がないので、シールリップ部材の成型時における熱で発生するガスで、芯金とシールリップ部材との間にガスぶくれが生じたり、接着剤が溜まることがなく、良好に固着一体とすることができ、不良品の発生を抑えることができる。

請求項３の発明に係る密封装置によれば、２部材は、軸受ユニットを構成する回転側部材及び固定側部材とすることができるので、軸受ユニットの相対回転部間に装填されたグリースの漏出を防止し、またこの回転部間へ水や塵埃等の浸入を防止することができる。

以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例の密封装置が組込まれた軸受ユニットの例を示す縦断面図、図２は、図１におけるＸ部の拡大図、図３及び図４は同実施例の変形例を示す同様図、図５は本発明の別の実施形態を示す図２と同様の図である。

図１は、自動車の車輪を転がり軸受ユニット１により支持する構造の一例を示すものであり、内輪（回転側部材）を構成するハブ２のハブフランジ２ａにボルト３によりタイヤホイール（不図示）が固定される。また、ハブ２に形成されたスプライン軸孔２ｂには、駆動シャフト（不図示）がスプライン嵌合されて、該駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達され、ハブ２は内輪部材４と共に内輪を構成し、ハブホイール２ｅとその一端に径方向外向きに連なるハブフランジ２ａとよりなる。外輪（固定側部材）５は、車体の懸架装置（不図示）に取付固定される。この外輪５と上記内輪（ハブ２及び内輪部材４）との間には２列の転動体（玉）６・・がリテーナ６ａで保持された状態で介装され、該転動体６の転動部に装填される潤滑剤（グリース等）の漏出或いは外部からの泥や水等の浸入を防止するための密封装置Ｃ、Ｃ’が外輪５と上記内輪（ハブ２及び内輪部材４）の間に圧入される。両側の密封装置Ｃ、Ｃ’と内輪（ハブ２及び内輪部材４）及び外輪５とにより囲まれた部位が被密封部位Ｓとされる。
なお、ここでは内輪（ハブ２及び内輪部材４）回転、外輪５固定の例を示しているが、これに限らず、内輪固定、外輪回転の軸受機構にも、本願発明は適用可能である。

図２は、図１のＸ部の拡大図を示し、この密封装置Ｃは反車体側に介装されている。密封装置Ｃは、外輪５の内周に圧入嵌合されるリング状の芯金７と、該芯金７に固着され、ゴム等の弾性材からなる弾性シールリップ部材８とで構成されている。
芯金７は、外輪５の内周に圧入嵌合されるリング状の鋼板部材を折曲げ加工して形成されるもので、外輪５に嵌合固着される円筒部７ａと、この円筒部７ａの被密封部位Ｓに対して外側に位置する一端部にその径方向へ連成される鍔状部７ｂとよりなり、上記鍔状部７ｂは、上記一端部から上記径方向へ屈折された後、反屈折方向に折返し形成される２重鍔片７ｃと、この２重鍔片７ｃを上記反屈折方向へ延出形成される延出鍔片７ｄとを備えている。そしてシールリップ部材８は、芯金７における２重鍔片７ｃの折返し部から、延出鍔片７ｄの先端側に亘る板面に固着一体とされている。

ここで、芯金７は圧延鋼板或いはステンレス鋼板等の金属板製で、板金加工して形成されるが、不錆性のＳＵＳや防錆処理が施された鋼板を用いれば、錆の発生を防ぐことができる。またシールリップ部材８は、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭ等を中心とするゴム等の弾性材が採用され、芯金７に対して、これらの弾性材の加硫成型或いは接着剤等により貼着一体される。上記弾性材の他、弾性を有する軟プラスチック類を採用してもよく、これを射出成型し芯金７に接着剤等で貼着するものとしてもよい。

本発明によれば、特にハブ２におけるハブフランジ２ａに向かって立上がる凹曲面部２ｄと外輪５との間をシールする場合に有効である。なぜなら、芯金７の円筒部７ａを外輪５に嵌合し、外輪５の軸方向端面に２重鍔片７ｃが当接される構造としており、芯金７の２重鍔片７ｃの折返し部から延出鍔片７ｄの先端側に亘る板面にシールリップ部材８を貼着するようにしているので、限られたスペースでありながら、シールリップ部材８を貼着するためのスペースを大きく確保することができるからである。
また本発明によれば、芯金７の２重鍔片７ｃから延出鍔片７ｄへと連なり形成されるシールリップ部材８との貼着面は、一連に形成され、従来の芯金７とシールリップ部材８との貼着面ように、芯金７側に折返し部やくぼみ等がないため、加硫成型する場合に生じるガスや接着剤、更には芯金７の脱脂処理時の処理液等が溜まることがない。よって、シールリップ部材８の成型時における熱で発生するガスで、芯金７とシールリップ部材８との間にガスぶくれが生じることなく、良好に一体固着でき、不良品の発生を抑えることができる。

図例のシールリップ部材８は、リップ部８ａを４つ備えており、夫々のリップ部の先端がハブ２の周面に弾接するようにし、これにより軸受ユニット１の開口端部及び／若しくはその近傍部位を覆うようにして、被密封部位Ｓを密封し、転動体６の転動部に装填される潤滑剤（グリース等）の漏出或いは外部からの泥や水等の浸入を防止している。上述のように、本発明によれば、芯金７に対するシールリップ部材８の貼着面積を大きく確保することができるから、リップ部８ａを上記凹曲面部２ｃの広い範囲に弾接させることができ、優れたシール性を発揮することができる。
なお、リップ部８ａの構成はこれに限定されるものではなく、本発明は、シール設計において、その自由度が大きいものである。すなわち本発明は、外輪５に嵌合固着される芯金７の円筒部７ａの厚みが小さいため、該密封装置Ｃを製品として該円筒部７ａを上下に積み重ねるようにして、梱包・出荷をする際に、円筒部７ａの積み重ねのためのスペースを大きく確保する必要がなく、シールリップ部材８（リップ部８ａ）の設計上の制約を少なくすることができる。

図３、図４は同実施例の変形例で、３つのリップ部８ａを備えたシールリップ部材８の例を示しており、いずれも外輪５の内周に芯金７が固着された状態を示している。
図３はハブフランジ２ａの周面２ｃに弾接されるリップ部８ａをひとつにし、ハブフランジ２ａからハブホイール２ｅへと連成される凹曲面部２ｄに弾接するリップ部８ａ、ハブホイール２ｅの周面に弾接するリップ部８ａを備えた例であり、図４はハブフランジ２ａの周面２ｃに弾接されるリップ部８ａをふたつにし、凹曲面部２ｄに弾接するリップ部８ａを備えていない例である。これらの例も芯金７の構成は図２の例と同様であり、その他の構成及び作用は上記例と同様であるので、共通部分には同一の符号を付し、その説明を割愛する。

図５は、上述の実施例１とは異なる実施形態を示した図１のＸ部の拡大図であり、この密封装置Ｃは反車体側に介装されているものである。
密封装置Ｃは、外輪５の内周に圧入嵌合されるリング状の芯金７と、該芯金７に固着され、ゴム等の弾性材からなる弾性シールリップ部材８とで構成されている。芯金７は、外輪５の内周に圧入嵌合されるリング状の鋼板部材を折曲げ加工して形成されるもので、外輪５に嵌合固着される円筒部７ａと、この円筒部７ａの被密封部位Ｓに対して外側に位置する一端部にその径方向へ連成される鍔状部７ｂとよりなり、上記鍔状部７ｂは、上記一端部から上記径方向へ屈折された後、反屈折方向に折返し形成される２重鍔片７ｃと、この２重鍔片７ｃを上記反屈折方向へ延出形成される延出鍔片７ｄとを備えている点は上記実施例１と同様であるが、本実施例のシールリップ部材８は、芯金７における２重鍔片７ｃの折返し部から、延出鍔片７ｄの先端側に亘る板面に固着一体とされ、且つ２重鍔片７ｃを覆うように２重鍔片７ｃの外輪５側にもシールリップ部材がまわり込むように形成される芯金覆い部８ｂを備えている点で異なるものである。

これによれば、実施例１と同様にシールリップ部材８の貼着面積を大きく確保することができるとともに、芯金７と当接する部材（ここでは外輪５）との間のシール性がより一層向上するので、外部からの水や塵埃等の浸入を防止でき、芯金７の錆発生が抑制できる。
ここでは図示していないが、実施例１の変形例として示す例（図３、図４）のように、リップ部８ａの構成は４つに限定されず、３つとしてもよく、ハブフランジ２ａの周面２ｃに弾接されるリップ部８ａをひとつにし、ハブフランジ２ａからハブホイール２ｅへと連成され凹曲面部２ｄに弾接されるリップ部８ａ、ハブホイール２ｅの周面に弾接されるリップ部８ａを備えるもの、又はハブフランジ２ａの周面２ｃに弾接されるリップ部８ａをふたつにし、凹曲面部２ｄに弾接するリップ部８ａを備えていないものとしてもよい。

尚、本発明の密封装置の形状は上記実施例に限定されず、密封装置Ｃ’にも適用可能であることは言うまでもない。また適用例についても上記実施例に限定されず、２部材間に介在し空所部をシールするものであればよく、その他の軸受、軸受ユニットにも本発明が適用可能である。

本発明の密封装置が組込まれた軸受ユニットの例を示す縦断面図である。図１におけるＸ部の拡大図である。図２の変形例を示す同様図である。図２の変形例を示す同様図である。本発明の別の実施形態の図２と同様の図である。従来の密封装置の一例を示す部分縦断面図である。

符号の説明

Ｃ（Ｃ’）密封装置
Ｓ被密封部位
７芯金
７ａ円筒部
７ｂ鍔状部
７ｃ２重鍔片
７ｄ延出鍔片
８シールリップ部材
８ａリップ部

Claims

２物体間に介在して空所部をシールする弾性材製シールリップ部材と、このシールリップ部材を固着一体に支持する鋼板製芯金とよりなる密封装置であって、
上記芯金は、上記２部材の一方の部材に嵌合固着される円筒部と、この円筒部の被密封部位に対して外側に位置する一端部にその径方向へ連成される鍔状部とよりなり、上記鍔状部は、上記一端部から上記径方向へ屈折された後、反屈折方向に折返し形成される２重鍔片と、この２重鍔片を上記反屈折方向へ延出形成される延出鍔片とを備え、上記シールリップ部材は、上記芯金における２重鍔片の折返し部から、延出鍔片の先端側に亘る板面に固着一体とされていることを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
上記シールリップ部材は、ゴム材からなり、上記芯金に対して、ゴム材の加硫成型により一体固着形成されたものであることを特徴とする密封装置。
請求項１又は請求項２に記載の密封装置において、
上記２部材は、軸受ユニットを構成する回転側部材及び固定側部材であることを特徴とする密封装置。