JP2008014384A - 密封装置 - Google Patents

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修司 藤田
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俊一 藤原
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光洋シーリングテクノ株式会社
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Abstract

【課題】泥水に対する密封性を向上させた密封装置を提供する。
【解決手段】互いに相対回転する内側部材2と外側部材4との間に構成される環状空間に装着され、前記外側部材4に固定される芯金10と、この芯金10に固定され、前記内側部材2に摺動自在に密接するサイドリップ12a,12b及びラジアルリップ13を有するシール部材11とを備える。前記サイドリップ12aの外部側Bに、前記外側部材4よりも外部側Bに突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部14が設けられ、この樋部14と前記内側部材2との間にラビリンスシールSが形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間の環状空間を密封するための密封装置に関する。
自動車等の車両の車輪が取り付けられる転がり軸受装置(ハブユニット)として、例えば、内輪と、この内輪に転動体を介して外嵌された外輪とを備えたものがある。そして、この転がり軸受装置の内輪と外輪との間の環状空間を密封するために、密封装置が軸方向両側に設けられている。
このような密封装置101として、例えば図4に示されるように、軸部材(内側部材)110とハウジング(外側部材)111との間に構成される環状空間に装着され、前記軸部材110に嵌合される側板102と、前記ハウジング111に嵌合されるシール本体103とを備えたものがある(特許文献1参照)。そして、このシール本体103は前記ハウジング111に嵌合される芯金104と、この芯金104に固定され、且つ前記側板102に摺動自在に密接する複数のサイドリップ106a,106b及びラジアルリップ107を有するシール部材105とから構成されている。
特開2003−314698号公報
特許文献1に記載された密封装置101は、サイドリップ106を複数設けることによって外部側Bから泥水等が軸受内部Aに侵入するのを防止しているが、ラビリンスシールが少ない構造であり、多量の泥水に晒されることによりシール部材105と側板102との間の隙間を通過する泥水量が増加した場合には、泥水が軸受内部Aに侵入するおそれがあるため、泥水に対する密封性が十分とはいえなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、泥水に対する密封性を向上させた密封装置を提供することを目的としている。
本発明の密封装置は、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着され、
前記外側部材に固定される芯金と、この芯金に固定され、前記内側部材に摺動自在に密接するサイドリップ及びラジアルリップを有するシール部材と、を備えた密封装置であって、
前記サイドリップの外部側に、前記外側部材よりも外部側に突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部が設けられ、この樋部と前記内側部材との間にラビリンスシールが形成されていることを特徴としている。
このように、本発明の密封装置は、サイドリップの外部側に設けられた樋部が、外側部材よりも外部側に突出するとともに内側部材と外側部材との間に構成される環状空間の一部を覆っているので、近づいてきた泥水が当該樋部を沿って外側部材側に流れることによって密封装置内に泥水が侵入するのを防ぐことができる(樋効果)。さらに、樋部と内側部材との間にラビリンスシールを形成することによって、外部側から泥水がさらに近づき難くなり、密封装置内に侵入する泥水量を低減することができる。これにより、泥水に対する密封性を向上させることができる。
上記密封装置において、前記樋部が、前記シール部材に一体形成されていることが好ましい。樋部をシール部材の構成要素とすることにより、部品を増やすことなく対泥水性を向上させることができる。
上記密封装置において、前記芯金が前記外側部材に外嵌されており、この芯金に断面逆L字形の金属環からなる前記樋部が外嵌されていてもよい。
この場合にも、金属環からなる樋部により上記樋効果及びラビリンス効果を得ることができる。
本発明によれば、泥水に対する密封性を向上させた密封装置を得ることができる。
以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の1つの実施形態に係る密封装置が組み付けられた転がり軸受装置(以下、単に軸受装置という)1を示す断面説明図である。この軸受装置1は、内軸(ホイールハブ)2と、内輪構成部材3と、外輪4と、複数の玉からなる複列の転動体5,6とを備えている。
内軸2は、車両アウタ側(図1において左側)端部に車輪側部材(図示せず)を取り付けるためのフランジ2aを有している。また、車両インナ側(図1において右側)には小径部2bが形成されており、この小径部2bに前記内輪構成部材3が外嵌されている。そして、この内輪構成部材3及び内軸2により、内側部材としての内輪7が構成されている。前記内輪構成部材3の外周面にはインナ側の転動体5用の内輪軌道3aが形成されており、内軸2の軸方向中間部に形成された中径部2cにアウタ側の転動体6用の内輪軌道2dが形成されている。さらに、内軸2の車両インナ側端部には、外周側が径方向外方に広げられたかしめ部2eが形成されており、このかしめ部2eにより内輪構成部材3が内軸2から抜け落ちるのを防止している。
一方、外側部材である外輪4は、複列の転動体5,6を介して内輪7に外嵌されるとともに、内軸2と同軸心状に設けられている。この外輪4の内周面に転動体5,6用の複列の外輪軌道4aが形成されている。外輪4の車両インナ側の外周面にはフランジ4bが形成されており、このフランジ4bが車体側部材(図示せず)に取り付けられてこの軸受装置1が車体側部材に固定される。したがって、外側部材である外輪4が固定側部材とされ、内側部材である内輪7(内軸2及び内輪構成部材3)が軸心回りに回転する回転側部材とされている。そして、内輪(内側部材)7と外輪(外側部材)4との間の環状空間を封止するために、軸方向両端部に環状の密封装置8,9が設けられている。
図2の断面図に示す密封装置は、図1の車両アウタ側の密封装置8として用いることができるものである。この密封装置8は、内軸2のフランジ2aの車両インナ側の面(以下、フランジ面という)2f及びこのフランジ面2fから連続して形成されている大径部の外周面2gと、外輪4との間に設けられている。そして、この密封装置8は、軸受内部Aの潤滑剤が外部側Bへ漏れるのを防止し、また、外部側Bから泥水等の異物が軸受内部Aへ侵入するのを防止している。なお、図2に示している密封装置8は、内軸2と外輪4との間に装着される前である変形前の自由状態を示している。
この密封装置8は、外側部材(固定側部材)としての外輪4に外嵌される断面略L字形の環状の芯金10と、この芯金10に固定されているシール部材11とで構成されている。
芯金10は、金属(例えば、SPCC)製の環状部材であり、外輪4の外周面4cに固定される円筒部10aと、この円筒部10aの外部側Bの端部から径方向内向きに屈曲した環状板部10bとから構成される。
シール部材11は、合成ゴム(例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、アクリルゴム(ACM))等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付け等により芯金10に固定されている。このシール部材11は、芯金10の円筒部10aの外周側を覆う外周部11aと、環状板部10bの外部側B及び径方向内方を覆う本体部11bとを有し、さらに本体部11bの径方向中間部から外部側Bの径方向斜め外向きにスカート状に延伸している第1サイドリップ12a、本体部11bの内周側から外部側Bの径方向斜め外向きにスカート状に延伸し、第1サイドリップ12aより径方向内側に位置する第2サイドリップ12b、本体部11bの内周側から内軸2側で且つ軸受内部A側へ延伸しているラジアルリップ13、及び前記第1サイドリップ12aの外部側Bに設けられ、外周部11aの外部側Bから径方向斜め外向きに延伸している断面略三角形状の樋部14を備えている。
ここで、第1サイドリップ12a、第2サイドリップ12b及びラジアルリップ13を内側部材(内軸)2に摺接させた場合、第1及び第2サイドリップ12a、12bの先端は、外部側Bを向いて内軸2のフランジ面2fに摺接しており、ラジアルリップ13の先端は軸受内部A側を向いて内軸2の外周面2gに摺接している。
樋部14は、外輪4の外周面4cより外部側Bに大きく張り出すとともに内軸2と外輪4との間に構成される環状空間の一部を覆うように設けられている。このため、外部側Bから近づいてきた泥水が当該樋部14の外周面14aに沿って外輪4側に流れることになり、泥水が密封装置8内に侵入するのを防ぐことができる(樋効果)。また、この構成により、外輪4を伝って泥水が密封装置8内に流れ込むのを止めることもできる。さらに、樋部14の内周面14bと内軸2のフランジ面2fとの間を微小な隙間とすることにより、樋部14の内周面14bと内軸2のフランジ面2fとの間でラビリンスシールSが形成され、このラビリンスシールSにより、外部側Bから泥水がさらに近づき難くなり、密封装置8内に侵入する泥水量が減少する。ここでは樋部14をシール部材11に一体形成されていることによって、部品を増やすことなく対泥水性を向上させている。
さらに、第1及び第2サイドリップ12a、12bが内軸2のフランジ面2fに摺接しているので、内輪7の回転に伴う遠心力の作用により、侵入してきた泥水を外周方向に戻すことができ、これにより外部側Bから泥水等の異物が軸受内部Aへ侵入するのを防止している。また、ラジアルリップ13が内軸2の外周面2gに摺接して軸受内部Aの潤滑剤が外部側Bへ漏れるのを防止しているが、このラジアルリップ13は締め代が小さいので、低トルクを達成することができる。
なお、上記実施の形態では、芯金10は外輪4の外周面4cに固定されており、芯金10の外周側を覆うシール部材11に樋部14が一体形成されているが、芯金10は外輪4の内周面に固定させることも可能である。また、上記実施の形態では、樋部14はシール部材11に一体形成されているが、必ずしもシール部材11に一体形成される必要はなく、図3に示すように、樋部14として断面逆L字形の金属環15を使用することも可能である。この金属環15は、外輪4の外周面4cに固定された芯金10の円筒部10aに固定される円筒部15aと、この円筒部15aの外部側Bの端部から径方向外向き(上向き)に屈曲した環状板部15bとから構成される。円筒部15aの一部が内軸2と外輪4との間に構成される環状空間の一部を覆うとともに環状板部15bが上向きに延びている(外部側Bに突出している)ので、外部側Bから近づいてきた泥水が当該金属環15の外周面15cに沿って外輪4側に流れることになり、泥水が密封装置8内に侵入するのを防ぐことができる。また、外輪4を伝って泥水が密封装置8内に流れ込むのを止めることもできる。さらに、金属環15の環状板部15bと内軸2のフランジ面2fとの間を微小な隙間とすることにより、金属環15の内周面15dと内軸2のフランジ面2fとの間でラビリンスシールSが形成される。なお、この場合はシール部材11に外周部11aは存在せず、本体部11bは環状板部10bの外部側Bの中間付近から径方向内方を覆っている。
また、本発明の密封装置は、例示した軸受装置以外の他の車両用軸受装置、例えば円錐ころ軸受装置や円筒ころ軸受装置にも組み付けることができる。
本発明の1つの実施形態に係る密封装置が組み付けられた軸受装置を示す断面説明図である。 本発明の1つの実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。 本発明の他の実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。 従来の密封装置を示す断面説明図である。
符号の説明
2 内軸(内側部材)
4 外輪(外側部材)
8 密封装置
10 芯金
11 シール部材
12a,12b サイドリップ
13 ラジアルリップ
14 樋部

Claims (3)

  1. 互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着され、
    前記外側部材に固定される芯金と、この芯金に固定され、前記内側部材に摺動自在に密接するサイドリップ及びラジアルリップを有するシール部材と、を備えた密封装置であって、
    前記サイドリップの外部側に、前記外側部材よりも外部側に突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部が設けられ、この樋部と前記内側部材との間にラビリンスシールが形成されていることを特徴とする密封装置。
  2. 前記樋部が、前記シール部材に一体形成されている請求項1に記載の密封装置。
  3. 前記芯金が前記外側部材に外嵌されており、この芯金に断面逆L字形の金属環からなる前記樋部が外嵌されている請求項1に記載の密封装置。
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