JP2008128396A - 密封装置 - Google Patents

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Katsuyuki Harada
Yoshito Takada
Masao Takimoto
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長シン 于
勝之 原田
将生 滝本
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Abstract

【課題】芯金とスリンガとの隙間から異物が侵入するのを防止することができる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20と外側部材21との間に構成される環状空間に装着される。内側部材20及び外側部材21のうちの一方の部材21に圧入される円筒部2aと環状板部2bとを有するスリンガと、内側部材20及び外側部材21のうちの他方の部材20に圧入される円筒部4aと環状板部4bとを有する芯金4と、この芯金4に固定されたシール部材5とを有するシール本体3とを備えている。スリンガ2又はシール本体3に、スリンガ2の環状板部2bと芯金4の円筒部4aとの隙間S2を塞ぐリップ11が設けられている。
【選択図】図1

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。

従来、車輪用転がり軸受装置(ハブユニット)に用いられる密封装置として、例えば、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るものがある。この密封装置は、内側部材に圧入されるスリンガと、外側部材に圧入されるシール本体とを備えており、このシール本体が、外側部材に圧入される芯金と、この芯金に固定され、前記スリンガに摺動自在に密接する主リップ、補助リップ及びサイドリップを有するシール部材とで構成されている(例えば、特許文献1参照)。

実開平4−50724号公報(第2図)

上記密封装置においては、芯金とスリンガとの隙間から侵入した泥水等の異物が軸受内部に侵入することが問題となっていた。この問題を解消するため、サイドリップとスリンガの環状板部との締め代や主リップとスリンガの円筒部との締め代を増加することが行われているが、リップを構成している弾性部材(ゴム)に摩耗及び経年老化が起こるため、依然として軸受内部への異物の侵入が発生していた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、芯金とスリンガとの隙間から異物が侵入するのを防止することができる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る密封装置であって、前記内側部材及び外側部材のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有する芯金と、この芯金に固定されたシール部材とを有するシール本体とを備えており、前記スリンガ又はシール本体に、前記スリンガの環状板部と前記芯金の円筒部との隙間を塞ぐリップが設けられていることを特徴としている。

本発明の密封装置によれば、スリンガの環状板部と芯金の円筒部との隙間をリップで塞ぐことで、外部側から泥水等の異物が密封装置の内部に侵入するのを防ぐことができる。これにより、異物が軸受内部に侵入するのを防止することができる。

上記密封装置において、前記リップが前記シール本体のシール部材に一体に設けられていることが好ましい。シール本体はすでにシール部材を有しているため、リップをシール本体に形成する場合にはこのシール部材に一体に設ければよいが、スリンガに形成する場合には、このリップを設けるだけのためにスリンガに弾性部材を固定する必要がある。このため、スリンガにリップを設けるよりも少ない部品点数及び製造工程でリップを形成することができる。

上記密封装置において、前記シール本体のシール部材が、前記スリンガの環状板部の内側面に摺動自在に密接する前記リップ及びサイドリップを有しているとともに、前記スリンガの円筒部における前記シール本体よりも軸受内部側の外周面に、前記スリンガと前記シール本体とが分離するのを防止する円筒部材が固定されていることが好ましい。
この場合、リップ及びサイドリップがスリンガの環状板部の内側面に接触することでスリンガの環状板部に対して外気側に力が加わることにより、スリンガとシール本体とが分離し易くなっているが、スリンガの円筒部の軸受内部側の外周面に円筒部材を固定することによって、スリンガとシール本体とが分離するのを防止することができる。

本発明の密封装置によれば、芯金とスリンガとの隙間から異物が侵入するのを防止することができる。

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を示す断面説明図である。この密封装置1は、例えば、自動車の車輪が取り付けられる転がり軸受装置(ハブユニット)に用いられるものであり、互いに同心的且つ相対回転自在に配置された内側部材20と外側部材21との間の環状空間に装着されて、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1に示している密封装置1は、内側部材20と外側部材21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1は、内側部材20に圧入されるスリンガ2と、外側部材21に圧入されるシール本体3とを備えている。
スリンガ2は、内側部材20に圧入される円筒部2aと、この円筒部2aの外部側Bの端部から径方向外向きに屈曲した環状板部2bとを有する断面略L字状の環状部材である。
シール本体3は、断面略L字形の環状の芯金4と、この芯金4に固定されているシール部材5と、環状のバネリング6とで構成されている。

芯金4は、金属(例えば、SPCC)製の環状部材であり、外側部材21に圧入される円筒部4aと、この円筒部4aの軸受内部A側の端部から径方向内向きに屈曲した環状板部4bとで構成されている。
シール部材5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)、フッ素ゴム)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4に固定されている。このシール部材5は、本体部7と、主リップ8と、副リップ9と、サイドリップ10と、補助リップ11とを有している。

本体部7は、芯金4の外部側Bの領域を覆う外部側被覆部7aと、環状板部4bの内周側の領域を覆う内周部7bと、環状板部4bの軸受内部A側の一部の領域を覆う軸受内部側被覆部7cとで構成されている。主リップ8は、本体部7の内周部7bから内側部材20側で且つ外部側Bへ延伸しており、その外周面には周溝8aが形成されている。そして、この周溝8aには、いわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング6が装着されており、主リップ8を径方向内向きに締め付けている。副リップ9は、本体部7の内周部7bから内側部材20側で且つ軸受内部A側へ延伸しており、サイドリップ10は、本体部7の外部側被覆部7a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ている。

主リップ8、副リップ9及びサイドリップ10をスリンガ2に組み付けた場合、主リップ8の先端は外部側Bを向いて、副リップ9の先端は軸受内部A側を向いてそれぞれスリンガ2の円筒部2aの外周面に摺接し、これにより軸受内部Aの潤滑剤が外部側Bへ漏れるのを防止している。また、サイドリップ10の先端は、外周側を向いてスリンガ2の環状板部2bの内側面に摺接しており、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。

ここで、スリンガ2は、環状板部2bの端面2b1と外側部材21との間及び芯金4の端面4a1と環状板部2bの内側面2b2との間にそれぞれ隙間S1,S2を有するように配置されており、補助リップ11は、スリンガ2の環状板部2bと芯金4の円筒部4aとの隙間S2を塞ぐように形成されている。具体的には、補助リップ11は、シール本体3のシール部材5として芯金4の外部側端面4a1から釣り針状に形成されており、その湾曲部11aがスリンガ2の環状板部2bの内側面2b2に接触している。補助リップ11をシール本体3のシール部材5に一体に設けることで、補助リップ11をスリンガ2に設けるよりも簡単に形成することができる。詳細に説明すると、シール本体3はすでにシール部材5を有しているため、補助リップ11をシール本体5に形成する場合にはこのシール部材5に一体に設ければよいが、スリンガ2に形成する場合には、この補助リップ11を設けるだけのためにスリンガ2に弾性部材を固定する必要がある。このため、スリンガ2に補助リップ11を設けるよりも少ない部品点数及び製造工程で補助リップ11を形成することができる。また、環状板部2bの端面2b1と外側部材21との隙間S1がラビリンス効果を有するため、外部側Bから異物が侵入しにくくなるとともに、その内側の隙間S2を補助リップ11で塞ぐことにより、異物が密封装置1の内部へ侵入することを防ぐことができる。補助リップ11はその先端が外側(外側部材21の方向)を向いており、泥水等がより入りにくい構造とされている。

また、スリンガ2の円筒部2aは、シール本体3、具体的には芯金4の環状板部4bよりも軸受内部A側に延びた延長部2a1を有しており、この外周面にスリンガ2とシール本体3とが分離するのを防止する円筒部材12が固定されている。この密封装置1は、補助リップ11及びサイドリップ10がスリンガ2の環状板部2bの内側面2b2に接触することでサイドリップ10及び補助リップ11の両方からスリンガ2の環状板部2bに力が加わるためにシール本体3とスリンガ2とが分離し易くなっている。しかし、スリンガ2の円筒部2aの軸受内部側Aに設けられた延長部2a1の外周面に円筒部材12を固定することによって、スリンガ2とシール本体3とが分離するのを防止することができる。スリンガ2とシール本体3とが一旦分離すると再使用することができず、分離した密封装置は廃却しなければならないため、この円筒部材12を取り付けることにより、分離によって廃却される密封装置を低減することができる。なお、円筒部材12は、合成ゴム等の弾性部材で形成することも金属で形成することも可能である。円筒部材12は円環状であってもよいし、円周方向に一つ以上設けられてもよい。

このように構成された密封装置1にあっては、スリンガ2の環状板部2bと芯金4の円筒部4aとの隙間S2をリップで塞ぐことで、外部側Bから泥水等の異物が密封装置1の内部に侵入するのを防ぐことができる。これにより、異物が軸受内部Aに侵入するのを防止することができる。

なお、前記実施の形態においては、スリンガ2を内側部材20に、シール本体3を外側部材21に、それぞれ圧入した場合を示したが、これとは逆に、シール本体3を内側部材20に、スリンガ2を外側部材21にそれぞれ圧入して実施することも可能である。前記実施の形態では補助リップ11は、芯金4の外部側端面4a1とスリンガ2の環状板部2bの内側面2b2との隙間S2を塞いでいるが、補助リップ11は、芯金4とスリンガ2との隙間を塞いで泥水等の異物の侵入を防ぐことができればどこに設けてもよく、例えば、図2に示すように、芯金4の円筒部4aの内周面4a2とスリンガ2の環状板部2bの端面2b1との隙間S3を塞ぐように、シール本体3のシール部材5に一体に設けてもよい。この場合、補助リップ11は、外部側Bを向いてスリンガ2の環状板部2bの端面2b1に荷重の負荷がほとんどない状態で接触している(ゼロタッチ)。これにより、回転トルクの増大を防ぐことができ、外側を向いているため、泥水等の異物が侵入しにくく、補助リップ11に異物が衝突しても、外部側Bにはじき出される。また、補助リップ11は、シール本体3のシール部材5に一体に形成させる場合に限らず、図3に示すように、スリンガ2に設けることも可能である。この場合、スリンガ2の環状板部2bの外部側Bに弾性部材13を被着し、芯金4の円筒部4aの内周面4a2とスリンガ2の環状板部2bの端面2b1との隙間S3を塞ぐように、先端が外部側Bを向いて芯金4の円筒部4aの内周面4a2に摺接するように釣り針状の補助リップ11を形成すればよい。

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。 本発明のさらに別の実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。

符号の説明

1 密封装置
2 スリンガ
2a 円筒部
2a1 延長部
2b 環状板部
3 シール本体
4 芯金
4a 円筒部
5 シール部材
7 本体部
11 補助リップ
12 円筒部材
20 内側部材
21 外側部材
A 軸受内部
B 外部側

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る密封装置であって、
    前記内側部材及び外側部材のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、
    前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有する芯金と、この芯金に固定されたシール部材とを有するシール本体とを備えており、
    前記スリンガ又はシール本体に、前記スリンガの環状板部と前記芯金の円筒部との隙間を塞ぐリップが設けられていることを特徴とする密封装置。
  2. 前記リップが前記シール本体のシール部材に一体に設けられている請求項1に記載の密封装置。
  3. 前記シール本体のシール部材が、前記スリンガの環状板部の内側面に摺動自在に密接する前記リップ及びサイドリップを有しているとともに、前記スリンガの円筒部における前記シール本体よりも軸受内部側の外周面に、前記スリンガと前記シール本体とが分離するのを防止する円筒部材が固定されている請求項2に記載の密封装置。
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