JP2007127203A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封装置１を軸方向に積み重ねた時に、シールリップ１２，１３に塗布したグリースＧが、隣接する密封装置１の取付環１１に接触して付着するのを防止する。
【解決手段】取付環１１に、ゴム状弾性材料からなるシールリップ１２，１３が一体に設けられた密封装置１において、当該密封装置１を軸方向に重ねたときに、シールリップ１２，１３が向いた側に隣接する密封装置１の取付環１１と接触することによって、シールリップ１２，１３に塗布したグリースＧと、前記隣接する取付環１１との間に所要の隙間δ_１，δ_２を保持するゴム状弾性材料からなる保持部としての突起１７が、取付環１１の外周部に位置して形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールリップにより密封を行う密封装置に関するものである。

図１０は、自動車用車輪懸架装置に車輪を回転自在に支持する軸受部を密封する従来構造の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図１１は、図１０の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。この密封装置１００は、ハブシールとも呼ばれ、図１０に示されるように、軸心Ｏの周りに相対回転される軸受の外輪１１１とその内周側のハブ１１２の端部間に組み込まれて、軸受外部Ｓ_Ｏから軸受内部Ｓ_Ｉへの泥水等の侵入を防止するものである。

詳しくは、密封装置１００は、軸受の外輪１１１の端部内周面に圧入嵌着される金属製の取付環１０１と、この取付環１０１にゴム状弾性材料で一体成形された外周側シールリップ１０２、内周側シールリップ１０３及びグリースリップ１０４とを備える。外周側シールリップ１０２及び内周側シールリップ１０３は、その先端が、ハブ１１２の湾曲面に摺動可能に密接され、外周側シールリップ１０２、内周側シールリップ１０３及びグリースリップ１０４の共通の基部１０５の外周端部に形成されたガスケット部１０６が、軸受の外輪１１１の端部内周面に適当なつぶし代をもって密接される（例えば下記の特許文献参照）。
特開２００３−２２２１４５号公報 特開２００３−２５４４４１号公報

この種の密封装置１００は、ハブ１１２との摺動部である外周側シールリップ１０２及び内周側シールリップ１０３からグリースリップ１０４にかけての内周面に、予めグリースＧが塗布される。

ところが、出荷のために、密封装置１００を図１１のように積み重ねた時に、予め外周側シールリップ１０２及び内周側シールリップ１０３に塗布したグリースＧが、その上に重ねられた密封装置１００における取付環１０１に接触して付着してしまうことがある。このようなグリースＧの付着は、密封装置１００を積み重ねた時のシールリップ１０２，１０３とその上の取付環１０１が近すぎたり、あるいは上下に密封装置１００が径方向に位置ずれした場合などに発生する。このため、軸受の外輪１１１とハブ１１２の間へ組み込む際に、取付環１０１に付着したグリースＧをいちいち拭き取らなければならず、作業の煩雑化を余儀なくされていた。

また、このようなグリースＧの付着を防止するには、密封装置１００を図１１のように積み重ねた時に、外周側シールリップ１０２及び内周側シールリップ１０３と、その上に重ねられた密封装置１００の取付環１０１との間に適当な隙間が形成されるように、取付環１０１の外周部の軸方向長さＬをある程度長くすることが有効であるが、軸受に対する装着スペースが制限されていることから、取付環１０１の軸方向長さＬを長くすることは困難であった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、密封装置を軸方向に積み重ねた時に、シールリップに塗布したグリースが、隣接する密封装置の取付環に接触して付着するのを防止することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１に係る発明は、取付環に、ゴム状弾性材料からなるシールリップが一体に設けられた密封装置において、当該密封装置を軸方向に重ねたときに、シールリップが向いた側に隣接する密封装置の取付環と接触することによって、シールリップに塗布したグリースと、前記隣接する密封装置との間に所要の隙間を保持するゴム状弾性材料からなる保持部が、取付環の外周部に位置して形成されたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の密封装置において、保持部が、突起であることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の密封装置において、保持部が、取付環に接着された基部ゴム層に形成され取付環の端部と径方向に係合可能な環状段差部であることを特徴とするものである。

請求項１〜３の発明に係る密封装置によれば、密封装置を軸方向に積み重ねた時に、シールリップに塗布されたグリースと、このシールリップが向いた側に隣接する密封装置の取付環との間に、所要の隙間が形成されるので、前記グリースが、前記隣接する取付環に接触して付着するのを防止することができ、この効果を、取付環の軸方向長さを長くすることなく実現することができる。

図１は、本発明に係る密封装置の好ましい第一の実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図２は、図１の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図３は、突起の断面形状の例を示す説明図、図４、図５及び図６は、図１の密封装置における突起の配置例を示す説明図である。

図１に示される実施の形態の密封装置１は、軸受の外輪２の端部内周面に圧入嵌着される金属製の取付環１１と、この取付環１１にゴム状弾性材料で一体成形された外周側シールリップ１２、内周側シールリップ１３及びグリースリップ１４とを備える。

取付環１１は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作したものであって、軸受の外輪２の内周面に圧入嵌着される外周筒部１１ａと、そこから軸受外部Ｓ_Ｏ側が小径になるように形成された外周絞り筒部１１ｂと、その小径端部から内周側へ延びる中間部１１ｃと、その内周から軸受内部Ｓ_Ｉ側へ向けて漸次小径になるように形成された内周円錐筒部１１ｄと、その小径端部から内周側へ延びる内周鍔部１１ｅからなる。

外周側シールリップ１２と、その内周側の内周側シールリップ１３と、内周側シールリップ１３の軸受内部Ｓ_Ｉ側にあるグリースリップ１４は、取付環１１における外周絞り筒部１１ｂの外周面から内周鍔部１１ｅの内周端部にかけての面を覆うように加硫接着された基部ゴム層１５からそれぞれ延びている。取付環１１における内周円錐筒部１１ｄの外周側へ廻り込むように延在された基部ゴム層１５の外周部は、軸受の外輪２の内周面に対して適当なつぶし代をもって密接されるガスケット部１６となっている。

外周側シールリップ１２は、先端部１２ａ側が大径となる緩やかな円錐筒状に成形されており、ハブ３におけるフランジ３１との間で適当に曲げ変形を受けた状態で、先端部１２ａ及びその近傍が、軸心に対して略垂直な前記フランジ３１の内側面３１ａに、摺動可能に密接されるものである。

内周側シールリップ１３は、基部ゴム層１５における外周側シールリップ１２の根元よりも内周側の位置から、軸受内部Ｓ_Ｉと反対側へ向けて、略円筒状をなすように突出している。ハブ３は、軸受の球体を保持している軌道部から延びる円筒状の外周面３ａから、フランジ３１の内側面３１ａへの移行部が、連続した曲面３ｂとなっており、内周側シールリップ１３の先端部１３ａは、この曲面３ｂに、適当な締め代をもって摺動可能に密接される。

最も軸受内部Ｓ_Ｉ側にあるグリースリップ１４は、基部ゴム層１５の内周端部から軸受内部Ｓ_Ｉ側へ向けて延びており、その先端部１４ａが、ハブ３の円筒状の外周面３ａに僅かな締め代をもって摺動可能に密接するか、又は僅かな隙間をもって近接対向している。

基部ゴム層１５の軸受外部Ｓ_Ｏ側を向いた端面１５ａにおける取付環１１の外周筒部１１と対応する径方向位置には、請求項１に記載された保持部としての突起１７が形成されている。すなわちこの突起１７は、図２に示されるように軸方向に積み重ねた状態において、隣接する密封装置１の取付環１１の軸受内部Ｓ_Ｉ側となる端部１１ｆと接触することによって、外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３とその延長方向に隣り合う取付環１１との間に所要の隙間δ_１，δ_２を保持するのに必要な高さを有するものであって、図２に示されるように密封装置１を軸方向に積み重ねたときに、取付環１１における外周筒部１１ａの端部１１ｆの内周側に遊嵌される隆起部１７ａを有する。

また突起１７は、図４に示されるように、円周方向へ環状に連続したものであっても良く、図５又は図６に示されるように、円周方向等間隔で形成されたものであっても良い。

以上の構成を備える密封装置１は、取付環１１の外周筒部１１ａにおいて軸受の外輪２の内周面に嵌着されると共に、基部ゴム層１５のガスケット部１６によって前記外輪２との間が密封される。そして、外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３が、ハブ３のフランジ３１の内側面３１ａ及び曲面３ｂに摺動可能に密接されることによって、外輪２とフランジ３１の間から軸受内部Ｓ_Ｉへ塵埃や泥水等が侵入するのを防止するものである。

ハブ３のフランジ３１の内側面は、これと接触する流体や異物に対して遠心力を与えるので、外輪２とフランジ３１の間から外周側シールリップ１２の先端部１２ａとフランジ３１の内側面との摺動部へ介入しようとする泥水等は、前記遠心力によって振り切られて外周側へ排除される。また、僅かな泥水等が、外周側シールリップ１２とフランジ３１との摺動部を内周側へ通過しても、この泥水等は、更に内周側シールリップ１３とハブ３の曲面３ｂとの摺動部において封止されるので、結局、遠心力によって、外周側シールリップ１２とフランジ３１との摺動部へ押し戻され、更にその外周へ排出される。

この密封装置１は、ユーザへの出荷前に、ハブ３との摺動部である外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３からグリースリップ１４にかけての内周面に、予めグリースＧが塗布される。そして出荷に際しては、この密封装置１を図２のように軸方向へ複数個積み重ねた状態とするが、この実施の形態によれば、この積み重ね状態において、図２における相対的に上側にある密封装置１の取付環１１の端部１１ｆが、相対的に下側にある密封装置１の突起１７の上に支持されることによって、外周側シールリップ１２はその上側の取付環１１における内周円錐筒部１１ｄよりも外周側の位置へ延びると共に、内周側シールリップ１３の先端は、上側の密封装置１に届かず、このため外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３の内周面に塗布されたグリースＧとその上側の取付環１１との間に所要の隙間δ_１，δ_２が保持され、しかも取付環１１の端部１１ｆが、突起１７の内周側の隆起部１７ａに遊嵌されることによって、上下に隣り合う密封装置１，１同士が径方向へ互いにずれない。

したがって、相対的に下側の密封装置１の外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３に塗布されたグリースＧが、その上に重ねられた密封装置１における取付環１１の内周円錐筒部１１ｄや内周鍔部１１ｅ及びその内周に廻り込んだ基部ゴム層１５の端部１５ｂなどに接触して付着するのを、有効に防止することができる。

そしてこのため、軸受の外輪２の内周へ組み込む際に、取付環１１に付着したグリースＧを拭き取るといった作業が不要になり、組み込み作業の際の負担を軽減することができる。しかも、この効果を、取付環１１の外周部の軸方向長さＬを長くすることなく実現しているため、外輪２の内周における装着スペースの制約上の問題もない。

また、突起１７は、図２に示されるように密封装置１を軸方向に積み重ねたときに、取付環１１における外周筒部１１ａの端部１１ｆの内周側に遊嵌される隆起部１７ａを有する形状とすることによって、径方向へ互いにずれないようにしたが、上下に隣り合う密封装置１，１同士が径方向へ互いにずれても、外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３がその上側の取付環１１と干渉しないように、突起１７が十分な高さを有する場合は、この突起１７を、図３（Ａ）（Ｂ）に例示したように、先端面１７ｂが平坦な、すなわち断面が略台形をなすものとしても良い。

図７は、図１の密封装置の装着過程を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。この図７に示されるように、軸受の外輪２の内周への密封装置１の組み込みには、治具４を用いる。図示の例による治具４は、突起１７を避けて基部ゴム層１５の端面１５ａを押圧するように、突起１７が入り込む逃げ溝（又は凹部）４ａが形成されているが、突起１７の径方向幅（径方向肉厚）が大きく、かつ図４のように円周方向へ連続したものである場合は、軸方向荷重に対する剛性が比較的大きいので、密封装置１の組み込みには、逃げ溝（又は凹部）４ａが形成されていない通常の治具４を用いて、突起１７を押圧するようにしても良い。

また、突起１７が円周方向へ連続したものであっても、径方向に対して比較的薄肉である場合や、図６に示されるように、突起１７が円周方向に等間隔で配置されたものであって、かつ円周方向に対して薄肉である場合は、軸方向荷重に対する剛性が小さいので、密封装置１の組み込みには、逃げ溝（又は凹部）４ａが形成されていない通常の治具４を用いて、突起１７をつぶした状態で押圧するようにしても良い。この場合、図２のように密封装置１を複数積み重ねた時に、上側の密封装置１からの重量では容易につぶれない程度の支持力を有するように、突起１７の数や肉厚が設定されることは勿論である。

次に図８は、本発明に係る密封装置の好ましい第二の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図９は、図８の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。

この第二の形態において、上述した第一の形態と異なるところは、取付環１１における外周絞り筒部１１ｂの軸方向長さΔＬを、図１のものよりも僅かに長くし、かつ基部ゴム層１５の軸受外部Ｓ_Ｏ側を向いた端面１５ａにおける取付環１１の外周筒部１１と対応する径方向位置に、請求項１に記載された保持部として、図２に示されるように密封装置１を軸方向に積み重ねたときに、取付環１１における外周筒部１１ａの端部１１ｆの内周に遊嵌係合される環状段差部１８を形成したものである。その他の部分は、基本的には図１と略同様の構成となっている。

上述の構成を備える密封装置１は、先に説明した第一の実施の形態と同様の密封機能を奏するものである。

そして、この密封装置１は、出荷に際して、図９のように軸方向へ複数個積み重ねた場合、相対的に下側にある密封装置１の外周側シールリップ１２の先端は、相対的に上側にある密封装置１の取付環１１における内周円錐筒部１１ｄの外周側の空間へ延びているが、相対的に上側にある密封装置１の取付環１１の端部１１ｆが、相対的に下側にある密封装置１の環状段差部１８に遊嵌係合されることによって、外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３の内周面に塗布されたグリースＧとその上側の取付環１１との間に所要の隙間δ_１，δ_２が保持され、かつ上下に隣り合う密封装置１，１同士が径方向へ互いにずれないようになっている。したがって、相対的に下側の密封装置１の外周側シールリップ１２及び内周側シールリップ１３に塗布されたグリースＧが、その上に重ねられた密封装置１における取付環１１の内周円錐筒部１１ｄや内周鍔部１１ｅ及びその内周に廻り込んだ基部ゴム層１５の端部１５ｂなどに接触して付着するのを、有効に防止することができる。

なお、この形態では、取付環１１における外周絞り筒部１１ｂの軸方向長さΔＬを、図１のものよりも僅かに長くすることによって、図９のように積み重ねた時の隙間δ_１，δ_２を可及的に大きくしているが、前記軸方向長さΔＬは変更せずに、環状段差部１８の深さによって、隙間δ_１，δ_２を可及的に大きくするようにしても良い。

本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。 図１の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。 図１の密封装置における突起の断面形状の例を示す説明図である。 図１の密封装置における突起の配置例を示す説明図である。 図１の密封装置における突起の配置例を示す説明図である。 図１の密封装置における突起の配置例を示す説明図である。 図１の密封装置の装着過程を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。 本発明に係る密封装置の好ましい第二の実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。 図８の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。 従来構造の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。 図１０の密封装置を積み重ねた状態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。

符号の説明

１ 密封装置
１１ 取付環
１１ａ 外周筒部
１１ｂ 外周絞り筒部
１１ｃ 中間部
１１ｄ 内周円錐筒部
１１ｅ 内周鍔部
１１ｆ 端部
１２ 外周側シールリップ
１３ 内周側シールリップ
１４ グリースリップ
１５ 基部ゴム層
１６ ガスケット部
１７ 突起（保持部）
１８ 環状段差部
２ 軸受の外輪
３ ハブ
４ 治具
４ａ 逃げ溝（又は凹部）
Ｓ_Ｉ 軸受内部
Ｓ_Ｏ 軸受外部
Ｇ グリース
δ_１，δ_２ 隙間

Claims (3)

1. 取付環（１１）に、ゴム状弾性材料からなるシールリップ（１２，１３）が一体に設けられた密封装置（１）において、当該密封装置（１）を軸方向に重ねたときに、シールリップ（１２，１３）が向いた側に隣接する密封装置（１）の取付環（１１）と接触することによって、シールリップ（１２，１３）に塗布したグリース（Ｇ）と、前記隣接する密封装置（１）との間に所要の隙間（δ_１，δ_２）を保持するゴム状弾性材料からなる保持部が、取付環（１１）の外周部に位置して形成されたことを特徴とする密封装置。
2. 保持部が、突起（１７）であることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 保持部が、取付環（１１）に接着された基部ゴム層（１５）に形成され取付環（１１）の端部（１１ｆ）と径方向に係合可能な環状段差部（１８）であることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。

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