JP2008208853A

JP2008208853A - 密封装置

Info

Publication number: JP2008208853A
Application number: JP2007043449A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanda; 神田　　剛
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】オイルシールおよびスリンガーの組み合わせより、オイルシールは金属環１２に被着したゴム状弾性体２１が内周ゴム部２４およびシールリップ部とともに端面ゴム部２３および外周ゴム部２２を一体に有する外周ゴムシールタイプの密封装置において、装着時にオイルシールとスリンガーとを正確に軸方向に位置決めできるようにする。
【解決手段】金属環１２の端面部に、金属環１２の内外周を連通させる連通部１６が設けられて、端面ゴム部２３がこの連通部１６内に配置されている。また金属環１２の端面部は連通部１６以外の部位で表面露出していて、この表面露出部位がスリンガーとの軸方向位置合せ部１８とされている。連通部１６は、金属環１２の端面部に円周上複数設けられた溝により構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば自動車関連分野に用いられ、または汎用機械等に用いられる。

従来から、図４に示す密封装置１が知られており、この密封装置１は、ハウジング５１の軸孔内周部５２に装着されるオイルシール１１と、軸５３の外周部に装着されるスリンガー３１との組み合わせにより構成されている。

スリンガー３１は、金属材よりなり、筒状部３２の軸方向一端にフランジ部３３を一体成形して断面略Ｌ字形に形成され、筒状部３２をもって軸５３の外周部に嵌合されている。

オイルシール１１は、同じく断面略Ｌ字形を呈する金属環１２にゴム状弾性体２１を被着したものであって、金属環１２の筒状部１３をもってハウジング５１の軸孔内周部５２に嵌合されている。ゴム状弾性体２１は、金属環１２の筒状部１３の内周面に被着された内周ゴム部２４と、スリンガー３１に摺動自在に密接するシールリップ部２５とを一体に有している。またシールリップ部２５は複数のリップを有し、すなわちスリンガー３１のフランジ部３３の端面に摺動自在に密接するサイドリップ２６と、スリンガー３１の筒状部３２の外周面に摺動自在に密接するラジアルリップ２７と、その内側に配置されたグリースリップ２８とを一体に有している。

上記構成の密封装置１は、図示するようにハウジング５１の軸孔開口部に装着されて、機外Ｃの泥水などが機内Ｄへ浸入するのを防止するとともに機内Ｄのグリースが機外Ｃへ漏洩するのを防止するシール機能を発揮するものであるが、オイルシール１１が金属環１２にゴム状弾性体２１を被着しているにもかかわらずハウジング５１に対して全面的に金属嵌合される構成であるために、オイルシール１１およびハウジング５１間に隙間が発生しやすく、この隙間から泥水などが侵入しやすい問題がある。

そこで、従来、図５（Ａ）に示すように、オイルシール１１のゴム状弾性体２１に、金属環１２の筒状部１３の外周面に被着された外周ゴム部２２と、筒状部１３の端面部に被着された端面ゴム部２３とを追加した密封装置１が開発されており、この密封装置１によれば、外周ゴム部２２がハウジング５１の軸孔内周面に密接することから、オイルシール１１およびハウジング５１間のシール性を向上させることが可能とされている。端面ゴム部２３は、金属環１２の外周側に配置される外周ゴム部２２と金属環１２の内周側に配置される内周ゴム部２４およびシールリップ部２５とを金型により一体成形するために設けられている。

しかしながら、この外周ゴムシールタイプの密封装置１には、以下のような不都合がある。

すなわち、上記図５（Ａ）の密封装置１をハウジング５１の軸孔開口部に装着する際には、オイルシール１１とスリンガー３１とを双方同時に軸孔開口部へ圧入するが（圧入方向を矢印Ｅにて示す）、オイルシール１１とスリンガー３１の素材の違い（スリンガー３１は金属のみ、オイルシール１１は金属およびゴム）により、図５（Ｂ）に示すように両者に軸方向の位置ズレＦが発生し、これによりラジアルリップ２７がスリンガー３１のフランジ部３３と干渉してリップ機能（耐泥水性）が低下したり（干渉部位を符号Ｇにて示す）、リップ間の空間部４１に初期充填するグリースが流出したりことがある。また、位置ズレが発生するとスリンガー３１のフランジ部３３に対するサイドリップ２６の押し付け量が増大することから、回転トルクが増大し、よってサイドリップ２６が早期に摺動摩耗することがある。とくにハウジング５１に対して軸５３がいわゆるミソスリ作動するような状況下では、押し付け量の増大幅が一層拡大されることから、両者の軸方向の位置ズレＦは何としても避けなければならない。

特開２００６−１６１８５８号公報特開２００６−３２２５３６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、オイルシールおよびスリンガーの組み合わせよりなり、オイルシールのゴム状弾性体に内周ゴム部およびシールリップ部とともに外周ゴム部および端面ゴム部が一体成形されている密封装置において、装着時にオイルシールとスリンガーとを正確に軸方向に位置決めすることができるようにした密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方に装着されるオイルシールと、他方に装着されるスリンガーとの組み合わせよりなる密封装置であって、前記オイルシールは、金属環にゴム状弾性体を被着したもので、前記ゴム状弾性体は、前記金属環の外周面に被着された外周ゴム部と、前記金属環の端面部に被着された端面ゴム部と、前記金属環の内周面に被着された内周ゴム部と、前記スリンガーに摺動自在に密接するシールリップ部とを一体に有する密封装置において、前記金属環の端面部に前記金属環の内外周を連通させる連通部が設けられて前記端面ゴム部はこの連通部内に配置され、前記金属環の端面部は前記連通部以外の部位で表面露出していてこの表面露出部位が前記スリンガーとの軸方向位置合せ部とされることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、連通部は、金属環の端面部に円周上複数設けられた溝よりなることを特徴とするものである。

上記図５の従来技術においてオイルシール１１とスリンガー３１とに軸方向の位置ズレＦが発生しやすかったのは、オイルシール１１とスリンガー３１とを双方同時に軸孔開口部へ圧入する際、圧入冶具が、スリンガー３１については金属を押圧する一方で、オイルシール１１については弾性体（端面ゴム部２３）を押圧することになって、オイルシール１１の弾性体が押圧されたときに一時的に圧縮変形せしめられることから、この圧縮変形分が両者の軸方向の位置ズレＦとなって表れるものと考えられる。

したがって、オイルシールについてもスリンガーと同様に圧入冶具が金属を押圧するようにすれば軸方向の位置ズレを防止することができるが、圧入冶具がオイルシールの金属環を押圧するようにオイルシールの構成要素から端面ゴム部を省略すると、外周ゴム部と内周ゴム部とを金型により一体成形することができなくなる。

そこで、本発明では、オイルシールの金属環の端面部にこの金属環の内外周を連通させる連通部を設け、この連通部内に端面ゴム部を配置し、金属環の端面部を連通部以外の部位で表面露出させてこの表面露出部位をスリンガーとの軸方向位置合せ部とすることにした。このようにすれば装着時、圧入冶具が金属環の表面露出した軸方向位置合せ部を押圧することから、スリンガーとの軸方向の位置ズレを防止することができ、また、連通部内に配置されるかたちで端面ゴム部が残されることから、外周ゴム部と内周ゴム部とを一体成形することができる。

したがって本発明によれば、オイルシールおよびスリンガーの組み合わせよりなり、オイルシールのゴム状弾性体に内周ゴム部およびシールリップ部とともに外周ゴム部および端面ゴム部が一体成形されている密封装置において、装着時にオイルシールとスリンガーとを正確に軸方向に位置決めすることができ、これにより上記したシールリップの干渉による機能の低下、初期充填グリースの流出あるいはリップの押し付け量増大による早期摩耗などの諸問題を解消することができる。

尚、連通部としては、請求項２に記載したように金属環の端面部に円周上複数の溝を設けるのが好適である。また、請求項１記載の相対回転する二部材としては、上記したハウジングと軸との組み合わせのほか、軸受の外輪と内輪との組み合わせなどが考えられる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）オイルシールの金属環に溝を設けてスリンガーと一緒に押し込む面（泥水側面）にシール金属環の一部を露出させることで、組み込み時の両者の位置ずれを解消する。
（２）シール外周部に弾性体を有し、かつ、泥水側端面部に金属環露出部を持つスリンガー付の密封装置。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示しており、当該実施例に係る密封装置１は以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該密封装置１は、ハウジング（図示せず、図４または図５参照）の軸孔内周部に装着されるオイルシール（リップシールまたはシール部材とも称する）１１と、軸（図示せず、図４または図５参照）の外周部に装着されるスリンガー３１との組み合わせにより構成されている。

スリンガー３１は、金属材よりなり、筒状部３２の軸方向一端に径方向外方へ向けてフランジ部３３を一体成形したものであって、筒状部３２をもって軸の外周部に嵌合される。

オイルシール１１は、金属環１２と、この金属環１２に被着（加硫接着）されたゴム状弾性体２１とにより構成されている。金属環１２は、筒状部１３の軸方向一端に径方向内方へ向けてフランジ部１４を一体成形したものであって、筒状部１３をもってハウジングの軸孔内周部に嵌合される。

ゴム状弾性体２１は、金属環１２の筒状部１３の外周面に被着された外周ゴム部２２と、筒状部１３の端面部に被着された端面ゴム部２３（図３参照）と、筒状部１３の内周面に被着された内周ゴム部２４と、スリンガー３１に摺動自在に密接するシールリップ部２５とを一体に有し、このうち外周ゴム部２２はハウジングの軸孔内周面に密接してオイルシール１１およびハウジング間のシール性を高めるために設けられている。また端面ゴム部２３は、外周ゴム部２２と内周ゴム部２４およびシールリップ部２５とを一体成形するために設けられている。またシールリップ部２５には複数のリップが設けられ、すなわちスリンガー３１のフランジ部３３の端面に摺動自在に密接するサイドリップ（端面リップとも称する）２６と、スリンガー３１の筒状部３２の外周面に摺動自在に密接するラジアルリップ（軸リップまたはダストリップとも称する）２７と、その内側に配置されたグリースリップ２８とが一体に設けられている。

尚、金属環１２の筒状部１３の外周面には、金属環１２の一部をハウジングに金属嵌合するとともに金属環１２の一部に外周ゴム部２２を被着するために環状の段差部１５が設けられており、この段差部１５を設けるため、金属環１２の筒状部１３はその先端部が薄肉状に設定されて屈曲せしめられている。

上記の基本構成において、オイルシール１１における金属環１２の筒状部１３の先端部（端面部）には、その内外周を連通させる連通部１６が設けられており、当該実施例では図２に示すように、この連通部１６が、金属環１２の筒状部１３の先端部に円周上複数設けられた溝状の連通部１６として設けられている。またゴム状弾性体２１の被着後には、その一部をなす端面ゴム部２３がこの溝状の連通部１６内に配置される構成とされているので、製品完成後のオイルシール１１の端面部を図１のＨ方向から見ると、図３に示すように溝状の連通部１６，１６間の相対凸部１７の先端面がゴム状弾性体２１から表面露出し、よってこの表面露出した相対凸部１７の先端面がスリンガー３１との軸方向位置合せ部１８とされている。相対凸部１７の先端面は、金属環１２の筒状部１３の最先端面である。

上記構成の密封装置１をハウジングの軸孔開口部に装着する際には、オイルシール１１とスリンガー３１とを双方同時に軸孔開口部へ圧入するが、オイルシール１１の端面部に、金属環１２の筒状部１３の最先端面が表面露出した軸方向位置合せ部１８が設けられているために、平面状の押圧面を有する圧入冶具（図示せず）は、金属よりなるスリンガー３１のフランジ部３３の外側端面と同じく金属よりなるオイルシール１１の金属環１２の筒状部１３の最先端面とを双方同時に押圧することになる。したがって、被押圧部はいずれも剛体であって上記従来技術のように押圧により圧縮変形せしめられることがないために、オイルシール１１とスリンガー３１とに軸方向の位置ズレが発生するのを未然に防止することができ、これによりシールリップの干渉による機能の低下、初期充填グリースの流出あるいはリップの押し付け量増大による早期摩耗などの諸問題を解消することができる。また、溝状の連通部１６内に配置されるかたちで端面ゴム部２３が省略されることなく残されることから、外周ゴム部２２と内周ゴム部２４およびシールリップ部２５とを一体成形することができ、その成形工程の容易化（金型構造の簡素化）を従来どおり確保することができる。

尚、上記したようにオイルシール１１の端面部に金属環１２が表面露出した部位が設定されると、ここが泥水などにさらされる部位であることから、金属環１２の耐食性が低下する懸念があるが、対策する場合には、金属環１２の素材をステンレススチール等の耐食性に優れたものとしたり、あるいは耐食メッキを施したりすることが考えられる。

本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図同密封装置における金属環の要部斜視図図１におけるＨ方向矢視図従来例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図（Ａ）は他の従来例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図、（Ｂ）は同密封装置の不具合発生状態を示す要部断面図

符号の説明

１密封装置
１１オイルシール
１２金属環
１３，３２筒状部
１４，３３フランジ部
１５段差部
１６連通部
１７相対凸部
１８軸方向位置合せ部
２１ゴム状弾性体
２２外周ゴム部
２３端面ゴム部
２４内周ゴム部
２５シールリップ部
２６サイドリップ
２７ラジアルリップ
２８グリースリップ
３１スリンガー
５１ハウジング
５２軸孔内周部
５３軸

Claims

相対回転する二部材のうちの一方に装着されるオイルシールと、他方に装着されるスリンガーとの組み合わせよりなる密封装置であって、
前記オイルシールは、金属環にゴム状弾性体を被着したもので、前記ゴム状弾性体は、前記金属環の外周面に被着された外周ゴム部と、前記金属環の端面部に被着された端面ゴム部と、前記金属環の内周面に被着された内周ゴム部と、前記スリンガーに摺動自在に密接するシールリップ部とを一体に有する密封装置において、
前記金属環の端面部に前記金属環の内外周を連通させる連通部が設けられて前記端面ゴム部はこの連通部内に配置され、
前記金属環の端面部は前記連通部以外の部位で表面露出していてこの表面露出部位が前記スリンガーとの軸方向位置合せ部とされ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、
連通部は、金属環の端面部に円周上複数設けられた溝よりなることを特徴とする密封装置。