JP2009074589A - Sealing device - Google Patents

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Masahiro Tabata
正裕 田幡
Kazutoshi Yamamoto
和俊 山本
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株式会社ジェイテクト
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device for reducing torque, superior in sealing performance, and reducing a dimension in the axial direction. <P>SOLUTION: An inclined outer peripheral surface part 98 of becoming small in an outer diameter toward the opposite side of the flange part 66 side in the axial direction, is formed on an outer peripheral surface of an end part on the opposite side of the flange part 66 side in the axial direction in a fixing part 65 of a slinger 52 of a pack seal. An elastic member 51 of the pack seal is composed of a base part 53 fixed to an extending part 61 in the radial direction of a core metal member 50, a core metal fixing part side lip 54 and a slinger fixing part side lip 55 for sliding in a flange part 66 of the slinger 52 by extending from the base part 53, and an inclined face sliding contact lip 56 sliding in the inclined outer peripheral surface part 98 by extending in the substantially radial direction from the base part 53. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、密封装置に関する。   The present invention relates to a sealing device.
従来、密封装置としては、特開2003−314698号公報(特許文献1)に記載されているものがある。   Conventionally, as a sealing device, there is one described in JP 2003-314698 A (Patent Document 1).
この密封装置は、芯金部材と、芯金部材に固定された弾性部材と、断面L字状のスリンガとを備える。上記スリンガは、軸方向延在部と、径方向延在部とからなり、上記弾性部材は、上記軸方向延在部に常に摺動するラジアルリップと、上記径方向延在部に摺動する第1アキシアルリップと、第1アキシアルリップの径方向の内方に位置すると共に、上記径方向延在部に摺動する第2アキシアルリップとを有する。   This sealing device includes a cored bar member, an elastic member fixed to the cored bar member, and a slinger having an L-shaped cross section. The slinger includes an axially extending portion and a radially extending portion, and the elastic member slides on the radial lip that always slides on the axially extending portion and on the radially extending portion. A first axial lip; and a second axial lip that is positioned radially inward of the first axial lip and slides on the radially extending portion.
このような背景において、ハブユニットにおいて、転動体を外部に対して密封する密封装置のトルクの大幅な低減が所望されている。また、従来の密封装置では、ラジアルリップの摩耗が激しくて、時間の経過とともに密封性能が低下するのを避けがたい。このため、長期に亘って密封性能が低下しにくい密封装置が所望されている。
特開2003−314698号公報(第1図)
In such a background, in the hub unit, it is desired to significantly reduce the torque of the sealing device that seals the rolling elements to the outside. In addition, in the conventional sealing device, it is difficult to avoid that the radial lip is so worn that the sealing performance deteriorates with time. For this reason, a sealing device in which the sealing performance is unlikely to deteriorate over a long period of time is desired.
JP 2003-314698 A (FIG. 1)
そこで、本発明の課題は、トルクが小さくて、長期にわたって密封性能が低下しにくい密封装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a sealing device that has a small torque and is unlikely to deteriorate in sealing performance over a long period of time.
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
筒状の固定部、および、この固定部から上記固定部の略径方向に延在する径方向延在部を有する芯金部材と、上記芯金部材に固定された弾性部材とを有するシール部材と、
略筒状の固定部と、この固定部の軸方向の一端部から略上記径方向に延在するフランジ部とを有するスリンガと
を備え、
上記スリンガの上記固定部の上記軸方向の他端部は、上記軸方向の他端に行くにしたがって外径が小さくなる傾斜外周面部を有し、
上記弾性部材は、
上記芯金部材の上記径方向延在部に固定された基部と、
上記基部から延在して、上記スリンガの上記フランジ部に摺動する一つまたは複数のフランジ摺接リップと、
上記基部から略径方向に延在して、上記スリンガの上記傾斜外周面部に摺動する傾斜面摺接リップと
からなることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the sealing device of the present invention is:
Seal member having a cylindrical fixing part, a cored bar member having a radially extending part extending from the fixing part in a substantially radial direction of the fixing part, and an elastic member fixed to the cored bar member When,
A slinger having a substantially cylindrical fixing portion and a flange portion extending substantially in the radial direction from one axial end portion of the fixing portion;
The other end portion in the axial direction of the fixed portion of the slinger has an inclined outer peripheral surface portion whose outer diameter decreases as going to the other end in the axial direction,
The elastic member is
A base fixed to the radially extending portion of the core member;
One or more flange sliding lips extending from the base and sliding on the flange of the slinger;
It is characterized by comprising an inclined surface sliding contact lip extending in a substantially radial direction from the base portion and sliding on the inclined outer peripheral surface portion of the slinger.
尚、上記「上記弾性部材は、上記芯金部材の上記径方向延在部に固定されている基部と、上記基部から延在して、上記スリンガの上記フランジ部に摺動する一つまたは複数のフランジ摺接リップと、上記基部から延在して、上記スリンガの上記固定部における上記軸方向の他端部の端面に摺動する傾斜面摺接リップとからなる」という記載は、最も径方向のスリンガの固定部側のフランジ摺接リップが、摩耗していない状態での、弾性部材について言及したものである。   In addition, the “the elastic member includes a base portion fixed to the radially extending portion of the cored bar member, and one or more that extend from the base portion and slide on the flange portion of the slinger. The flange sliding contact lip and the inclined surface sliding lip that extends from the base and slides to the end surface of the other axial end of the fixed portion of the slinger are The flange sliding contact lip on the fixed part side of the direction slinger refers to the elastic member in a state where it is not worn.
すなわち、最も径方向のスリンガの固定部側に位置するフランジ摺接リップが如何なる状態においても、スリンガの固定部に接触しない場合が、この発明に含まれるのは勿論のこと、最も径方向のスリンガの固定部側に位置するフランジ摺接リップが一定期間使用した後に摩耗して、そのスランジ摺接リップの一部が、スリンガの固定部の周面に接触して、ラジアルリップとして機能する場合も、この発明に含まれるものとする。   That is, the present invention includes the case where the flange sliding contact lip located on the most radial slinger fixing portion side does not come into contact with the slinger fixing portion in any state. When the flange sliding contact lip located on the fixed part side of the flange wears out after being used for a certain period of time, a part of the slung sliding contact lip contacts the peripheral surface of the fixed part of the slinger and functions as a radial lip. Are included in the present invention.
本発明者は、芯金部材、弾性部材および断面L字状のスリンガを有する所謂パックシール型の密封装置であって、ラジアルリップを2つ有すると共に、アキシアルリップを1つ有する密封装置において、全てのリップについて、リップの接触荷重に起因するトルクの大きさを調査した。その結果、2つのラジアルリップの接触荷重に起因するトルクの全トルクに対する割合が、8割程度にも達し、トルクの大部分は、ラジアルシールの接触荷重に起因するものであることを発見した。   The inventor is a so-called pack-sealing type sealing device having a cored bar member, an elastic member, and a slinger having an L-shaped cross section, which has two radial lips and one axial lip. The magnitude of the torque caused by the lip contact load was investigated. As a result, the ratio of the torque due to the contact load of the two radial lips reached about 80%, and it was found that most of the torque was due to the contact load of the radial seal.
本発明によれば、弾性部材が、基部と、略径方向に延在するスリンガのフランジ部に摺接するアキシアルリップであるフランジ摺接リップと、アキシアル成分とラジアル成分とを有する法線を有する傾斜外周面部に摺接する傾斜面摺接リップとからなるから、ラジアル接触荷重を、傾斜面摺接リップの接触荷重におけるラジアル成分のみにすることができる。   According to the present invention, the elastic member has a base, a flange sliding contact lip that is an axial lip that is in sliding contact with the flange portion of the slinger extending in a substantially radial direction, and a slope having a normal line having an axial component and a radial component. Since it consists of the inclined surface sliding contact lip which is slidably contacted with an outer peripheral surface part, a radial contact load can be made only into the radial component in the contact load of an inclined surface sliding contact lip.
したがって、最もスリンガの固定部側のフランジ摺接リップの非摩耗状態(以下、単に非摩耗状態という)で、ラジアル接触荷重を、格段に低減できて、非摩耗状態(または、最も径方向のスリンガの固定部側に位置するフランジ摺接リップが如何なる状態においても、スリンガの固定部に接触しない場合は、全ての状態)で、トルクを急激に低減することができる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。   Therefore, the radial contact load can be remarkably reduced in the non-wearing state (hereinafter simply referred to as non-wearing state) of the flange sliding contact lip on the most fixed portion side of the slinger, and the non-wearing state (or the most radial slinger) Torque can be drastically reduced in any state when the flange sliding contact lip located on the fixed portion side is not in contact with the slinger fixed portion. Therefore, the fuel consumption of an automobile or the like having this sealing device can be reduced.
また、本発明によれば、上記基部から略径方向に延在して、上記スリンガの上記傾斜外周面部に摺動する傾斜面摺接リップを有するから、この密封装置が、スリンガの固定部の軸方向のフランジ部側とは反対側に位置する転動体が配置された転がり軸受装置の転動体配置空間を密封している場合において、転がり軸受装置の温度上昇に伴って転動体配置空間内の気圧が上昇した場合、傾斜面摺接リップが、傾斜外周面部に軸方向に押圧されて、傾斜面摺接リップと、上記傾斜外周面部との間で、気密な密閉が実現される。したがって、転動体配置空間内の気圧が上昇した場合において、転動体配置空間内の空気や潤滑剤が外部に漏れ出ることを確実に防止できる。   Further, according to the present invention, since the sloping surface sliding contact lip extends substantially in the radial direction from the base portion and slides on the sloping outer peripheral surface portion of the slinger, the sealing device is provided with a slinger fixing portion. When the rolling element arrangement space of the rolling bearing device in which the rolling elements located on the side opposite to the flange portion side in the axial direction are sealed, the temperature in the rolling element arrangement space increases as the temperature of the rolling bearing device rises. When the atmospheric pressure rises, the inclined surface sliding contact lip is pressed in the axial direction against the inclined outer peripheral surface portion, and an airtight seal is realized between the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface portion. Therefore, when the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space rises, it is possible to reliably prevent the air and lubricant in the rolling element arrangement space from leaking to the outside.
また、本発明によれば、転動体配置空間内の気圧が上昇した場合において、転動体配置空間内の空気や潤滑剤が外部に漏れ出ることを抑制できるから、転がり軸受装置の使用後において、転がり軸受装置の温度が低下した場合において、転動体配置空間内の気圧が、負圧になりにくい。したがって、上記転がり軸受装置の使用後において、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できて、外部の異物が軸受装置内に浸入することを確実に防止することができる。   Further, according to the present invention, when the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space rises, it is possible to suppress the leakage of air and lubricant in the rolling element arrangement space to the outside, so after use of the rolling bearing device, When the temperature of the rolling bearing device decreases, the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space is unlikely to become a negative pressure. Therefore, after using the rolling bearing device, it is possible to suppress external foreign matter from being drawn into the bearing device, and reliably prevent external foreign matter from entering the bearing device.
また、本発明によれば、傾斜面摺接リップで、例えば、転がり軸受装置の温度が上昇したときに、転がり軸受装置内の空気および潤滑剤が転がり軸受外に漏れ出ることを防止でき、かつ、転がり軸受装置の温度が高温から室温に戻ったときに、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できるから、密封性能を優れたものにすることができる。   Further, according to the present invention, the inclined surface sliding contact lip can prevent, for example, the air and lubricant in the rolling bearing device from leaking out of the rolling bearing when the temperature of the rolling bearing device rises, and When the temperature of the rolling bearing device returns from high temperature to room temperature, it is possible to suppress external foreign matter from being drawn into the bearing device, so that the sealing performance can be improved.
また、本発明によれば、上記傾斜外周面部が、軸方向の他端に行くにしたがって外径が小さくなる形状をしているから、傾斜外周面部に接触させるのに、本発明のように、傾斜面摺接リップを略径方向に延在させるようにすれば良い。したがって、スリンガの固定部の他端部に摺接するリップが、スリンガの固定部に径方向に重ならない位置からスリンガの固定部の方に径方向に対して傾いた方向に延在している場合と比較して、軸方向の幅を小さくすることができて、密封装置をコンパクトにすることができる。   Further, according to the present invention, since the inclined outer peripheral surface portion has a shape that the outer diameter decreases as it goes to the other end in the axial direction, in order to contact the inclined outer peripheral surface portion, as in the present invention, The inclined surface sliding lip may be extended substantially in the radial direction. Therefore, when the lip that is in sliding contact with the other end portion of the slinger fixing portion extends in a direction inclined with respect to the radial direction from the position that does not overlap the slinger fixing portion in the radial direction toward the slinger fixing portion. As compared with the above, the axial width can be reduced, and the sealing device can be made compact.
また、一実施形態では、上記軸方向の断面において、上記傾斜面摺接リップの上記軸方向の上記フランジ部側の面と、上記傾斜外周面部とは、上記傾斜面摺接リップと上記傾斜外周面部との接触点において、鋭角をなしている。   Further, in one embodiment, in the axial cross section, the surface of the inclined surface sliding contact lip on the flange portion side in the axial direction and the inclined outer peripheral surface portion are the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface. An acute angle is formed at the contact point with the surface portion.
上記実施形態によれば、上記軸方向の断面において、上記傾斜面摺接リップの上記軸方向の上記フランジ部側の面と、上記傾斜外周面部とは、上記傾斜面摺接リップと上記傾斜外周面部との接触点において、鋭角をなしているから、傾斜面摺接リップの上記傾斜外周面部に対する接触幅を小さくできて、摩耗を抑制できる。   According to the embodiment, in the axial cross section, the surface of the inclined surface sliding contact lip on the flange portion side in the axial direction and the inclined outer peripheral surface portion are the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface. Since an acute angle is formed at the contact point with the surface portion, the contact width of the inclined surface sliding contact lip with the inclined outer peripheral surface portion can be reduced, and wear can be suppressed.
また、一実施形態では、上記フランジ摺接リップは、上記基部から上記径方向の上記芯金部材の上記固定部側かつ上記軸方向のフランジ部側に延在して、上記フランジ部に摺動する芯金固定部側リップと、上記芯金固定部側リップの上記径方向の上記スリンガの上記固定部側に、上記芯金固定部側リップに対して上記径方向に間隔をおいて位置していると共に、上記フランジ部に摺動するスリンガ固定部側リップとからなっている。   In one embodiment, the flange sliding contact lip extends from the base portion to the fixing portion side and the axial flange portion side of the radial metal core member, and slides on the flange portion. The core metal fixing part side lip and the fixing part side of the radial slinger of the core metal fixing part side lip are positioned in the radial direction with respect to the core metal fixing part side lip. And a slinger fixing portion side lip that slides on the flange portion.
また、一実施形態では、上記スリンガ固定部側リップは、上記基部から上記径方向の上記スリンガの上記固定部側かつ上記軸方向のフランジ部側に延在する第1部分と、上記第1部分の上記軸方向のフランジ部側の先端から上記径方向の上記芯金部材の上記固定部側かつ上記軸方向のフランジ部側に延在して、上記フランジ部に摺動する第2部分とからなり、上記弾性部材が上記スリンガに組み込まれる前の状態において、上記第1部分の上記径方向の上記スリンガの上記固定部側の表面は、凹面である一方、上記第2部分の上記径方向の上記スリンガの上記固定部側の表面は、円錐面または凸面である。   In one embodiment, the slinger fixing portion side lip includes a first portion extending from the base portion to the fixing portion side of the radial slinger and to the axial flange portion side, and the first portion. A second portion that extends from the distal end of the axial flange portion side to the fixed portion side of the radial metal core member and the axial flange portion side and slides on the flange portion. In a state before the elastic member is incorporated into the slinger, the surface of the first portion in the radial direction on the fixed portion side of the slinger is a concave surface, while the radial direction of the second portion is in the radial direction. The surface of the slinger on the fixed part side is a conical surface or a convex surface.
尚、この明細書では、円錐面は、凹面に含まれる一方、凸面に含まれないものとする。   In this specification, the conical surface is included in the concave surface, but not included in the convex surface.
本発明者は、従来の構成の密封装置では、組込時における、径方向の内方のアキシアルリップの芯金部材側の部分の変形が大きくて、この部分に応力集中がおこって、この部分の耐久性が小さくなって、結果として、密封装置の寿命が短くなっていることを見出した。   In the sealing device having the conventional configuration, the inventor has a large deformation of the radially inner axial lip portion on the core metal member side, and stress concentration occurs in this portion. As a result, the lifetime of the sealing device was shortened.
上記実施形態によれば、上記第1部分の上記径方向の上記スリンガの固定部側の表面が、上記弾性部材が上記スリンガに組み込まれる前の組込前の状態で凹面であるから、第1部分の上記径方向の上記スリンガの固定部側の表面が凸面である場合と異なり、組込状態の初期状態において、上記スリンガ固定部側リップを、スリンガの固定部に対して非接触にするのに、スリンガ固定部側リップの第1部分の基部側の一部分を、集中的かつ過度に変形させる必要がなくて、第1部分全体を、その延在方向に略均等に変形させることによって、スリンガ固定部側リップを、スリンガの固定部に対して非接触にすることができる。したがって、第1部分の一部に局所的で過大な応力がかかることがないから、スリンガ固定部側リップの耐久力を格段に向上させることができて、密封装置の寿命を長くすることができる。   According to the embodiment, since the surface of the first portion in the radial direction on the fixing portion side of the slinger is a concave surface in a state before the elastic member is assembled into the slinger, Unlike the case where the surface of the slinger fixing portion side in the radial direction of the portion is a convex surface, in the initial state of the assembled state, the slinger fixing portion side lip is made non-contact with the slinger fixing portion. In addition, it is not necessary to intensively and excessively deform a portion of the first portion of the first portion of the slinger fixing portion side lip, and by deforming the entire first portion substantially uniformly in its extending direction, the slinger The fixed part side lip can be made non-contact with the fixed part of the slinger. Accordingly, since a part of the first portion is not subjected to local and excessive stress, the durability of the slinger fixing portion side lip can be remarkably improved and the life of the sealing device can be extended. .
また、上記実施形態によれば、上記第2部分の上記径方向のスリンガの固定部側の表面は、上記組込前の状態で円錐面または凸面であるから、上記第2部分の上記スリンガの固定部側の表面が凹面である場合と比較して、上記スリンガ固定部側リップとスリンガのフランジ部との接触面圧を小さくすることができて、スリンガ固定部側リップの摩耗を抑制することができる。したがって、スリンガ固定部側リップが、スリンガの固定部に接触するまでの時間を、長くすることができるから、上記第2部分の上記スリンガの固定部側の表面が凹面である場合と比較して、トルクが格段に小さい状態を、長期に亘って持続することができる。   Further, according to the above embodiment, the surface of the second portion of the radial slinger on the fixed portion side is a conical surface or a convex surface in the state before the assembly, so that the slinger of the second portion Compared with the case where the surface on the fixing part side is concave, the contact surface pressure between the slinger fixing part side lip and the flange part of the slinger can be reduced, and the wear of the slinger fixing part side lip is suppressed. Can do. Therefore, since the time until the slinger fixing part side lip contacts the fixing part of the slinger can be increased, the surface of the second part on the fixing part side of the slinger is a concave surface. The state in which the torque is extremely small can be maintained for a long time.
また、一実施形態では、上記弾性部材が上記スリンガに組み込まれた後の組込後の非摩耗状態において、上記スリンガ固定部側リップは、上記スリンガの上記固定部に対して上記径方向に間隔をおいて位置している一方、上記弾性部材が上記スリンガに組み込まれた後の摩耗した状態で、かつ、上記スリンガ固定部側リップの摩耗によって上記スリンガ固定部側リップの上記フランジ部に対する緊迫力が所定力以上低下した状態で、上記スリンガ固定部側リップの上記スリンガの上記固定部に対向している部分の一部は、上記スリンガの上記固定部に摺動するようになっている。   In one embodiment, in the non-wearing state after the elastic member is incorporated in the slinger, the slinger fixing part side lip is spaced in the radial direction with respect to the fixing part of the slinger. The elastic member is worn after the elastic member is incorporated in the slinger, and the slinger fixing part side lip wears against the flange part due to wear of the slinger fixing part side lip. A part of the slinger fixing portion side lip facing the fixing portion of the slinger is slid on the fixing portion of the slinger in a state in which is reduced by a predetermined force or more.
上記実施形態によれば、上記スリンガ固定部側リップの第2部分の摩耗によって、上記スリンガ固定部側リップのフランジ部に対する緊迫力が所定力以上低下した状態で、上記スリンガ固定部側リップの上記スリンガの上記固定部に対向している部分の一部が、スリンガの固定部に接触して、固定部に摺動するようになっているから、スリンガ固定部側リップの摩耗がすすんだとしても、スリンガ固定部側リップの上記一部をラジアルリップとすることができて、外部から泥水等の異物が、ハブユニットの転動体配置空間に、浸入することを抑制することができる。   According to the above-described embodiment, the wear of the second portion of the slinger fixing portion side lip reduces the pressing force against the flange portion of the slinger fixing portion side lip by a predetermined force or more, and the slinger fixing portion side lip Part of the part of the slinger that faces the fixed part comes into contact with the fixed part of the slinger and slides on the fixed part. The part of the slinger fixing part side lip can be a radial lip, and foreign matter such as muddy water can be prevented from entering the rolling element arrangement space of the hub unit from the outside.
また、一実施形態では、上記第2部分の上記スリンガの固定部側の表面が、滑らかにつながっている。   Moreover, in one Embodiment, the surface of the fixing part side of the said slinger of the said 2nd part is connected smoothly.
上記滑らかにつながるとは、密封装置の軸方向の断面において、上記第2部分の上記スリンガの固定部側の表面が、一端から他端(一端および他端は、右微分または左微分可能な状態)まで微分可能な状態であることをいう。   The term “smoothly connected” means that in the axial section of the sealing device, the surface of the second portion of the slinger fixing portion side is from one end to the other end (the one end and the other end can be differentiated right or left) ) Is in a differentiable state.
上記実施形態によれば、上記第2部分の上記スリンガの固定部側の表面が、滑らかにつながっているから、組込時にスリンガ固定部側リップの変形に起因して生じる応力を、第2部分全体で略均等に分配して負担することができる。また、組込時にスリンガ固定部側リップを、径方向の芯金部材の固定部側に容易に変形させることができ、かつ、芯金固定部側リップおよびスリンガ固定部側リップの非摩耗状態において、スリンガ固定部側リップと、スリンガの固定部との間に、所定のクリアランスを容易かつ正確に生成することができる。   According to the embodiment, since the surface of the second portion on the fixed portion side of the slinger is smoothly connected, the stress caused by the deformation of the slinger fixed portion side lip at the time of assembling is reduced. It can be distributed and distributed almost equally throughout. In addition, the slinger fixing part side lip can be easily deformed to the fixing part side of the core metal member in the radial direction when assembled, and the core metal fixing part side lip and the slinger fixing part side lip are in a non-wearing state. A predetermined clearance can be easily and accurately generated between the slinger fixing part side lip and the slinger fixing part.
また、一実施形態では、上記組込前の状態において、上記軸方向の断面において、上記第1部分の上記スリンガの固定部側の表面の曲率は、上記軸方向の上記フランジ部にいくにしたがって大きくなっている。   Moreover, in one embodiment, in the state before the assembly, in the axial cross section, the curvature of the surface of the first portion on the fixed portion side of the slinger increases as the flange portion extends in the axial direction. It is getting bigger.
「上記軸方向の上記フランジ部側にいくにしたがって大きくなっている」という文言には、軸方向の断面において、第1部分の上記スリンガの固定部側の表面が、径方向のフランジ部側にいくにしたがって、部分的に曲率が一定になっている部分を含んでいる場合も含まれるものとする。このことから、例えば、上記文言には、軸方向の断面において、第1部分のスリンガの固定部側の表面が、基部側に位置する円錐面と、この円錐面に滑らかにつながると共に、回転楕円面からなる凹面とからなっている場合等が含まれる。   According to the phrase “increasing toward the flange portion in the axial direction”, the surface of the first portion of the fixed portion side of the slinger in the axial section is on the radial flange portion side. It is assumed that a case where a portion where the curvature is partially constant is included is included. For this reason, for example, in the above wording, in the axial cross section, the surface of the first portion slinger fixed portion side is smoothly connected to the conical surface located on the base side and the conical surface, and the rotating ellipse The case where it consists of the concave surface which consists of a surface is included.
上記実施形態によれば、上記組込前の状態において、上記軸方向の断面において、上記第1部分の上記スリンガの固定部側の表面の曲率は、上記軸方向のフランジ部側にいくにしたがって大きくなっているから、組込時にスリンガ固定部側リップの変形に起因して生じる応力を、第1部分全体で略均等に分配して負担することができ、スリンガ固定部側リップの固定部に対する非接触状態を実現したとき、第1部分に局所的な応力の集中が発生することを確実に防止することができる。   According to the embodiment, in the state before the assembly, in the axial cross section, the curvature of the surface of the first portion on the fixed portion side of the slinger is closer to the axial flange portion side. Since it is large, the stress caused by the deformation of the slinger fixing part side lip at the time of assembly can be distributed and evenly distributed throughout the first part, and the slinger fixing part side lip is fixed to the fixing part. When the non-contact state is realized, it is possible to reliably prevent local stress concentration from occurring in the first portion.
本発明の密封装置によれば、少なくとも径方向の最もスリンガの固定部側のフランジ摺動リップが、非摩耗の非摩耗状態で、ラジアル接触荷重を、格段に低減できて、トルクを急激に低減することができる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。   According to the sealing device of the present invention, at least the flange sliding lip on the most slinger fixed part side in the radial direction can dramatically reduce the radial contact load in a non-wearing and non-wearing state, and the torque can be drastically reduced. can do. Therefore, the fuel consumption of an automobile or the like having this sealing device can be reduced.
また、本発明の密封装置によれば、基部から延在して、スリンガの傾斜外周面部に摺動する傾斜面摺接リップを有するから、この密封装置が、スリンガの固定部の軸方向のフランジ部側とは反対側に位置する転動体が配置された転がり軸受装置の転動体配置空間を密封している場合において、転がり軸受装置の温度上昇に伴って転動体配置空間内の気圧が上昇した場合、傾斜面摺動リップが、スリンガの傾斜外周面部に押圧されて、傾斜面摺接リップと、傾斜外周面部との間で、気密な密閉が実現される。したがって、転動体配置空間内の気圧が上昇した場合において、転動体配置空間内の空気や潤滑剤が外部に漏れ出ることを確実に防止できる。   Further, according to the sealing device of the present invention, the sealing device includes the inclined surface sliding lip that extends from the base and slides on the inclined outer peripheral surface portion of the slinger. When the rolling element arrangement space of the rolling bearing device in which the rolling elements located on the side opposite to the part side are sealed, the pressure in the rolling element arrangement space increases as the temperature of the rolling bearing device increases. In this case, the inclined surface sliding lip is pressed against the inclined outer peripheral surface portion of the slinger, and an airtight seal is realized between the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface portion. Therefore, when the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space rises, it is possible to reliably prevent the air and lubricant in the rolling element arrangement space from leaking to the outside.
また、本発明の密封装置によれば、転動体配置空間内の気圧が上昇した場合において、転動体配置空間内の空気や潤滑剤が外部に漏れ出ることを抑制できるから、転がり軸受装置の使用後において、転がり軸受装置の温度が低下した場合において、転動体配置空間内の気圧が、負圧になりにくく、転がり軸受装置の使用後において、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できて、外部の異物が軸受装置内に浸入することを確実に防止できる。   Further, according to the sealing device of the present invention, when the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space rises, it is possible to suppress the leakage of air and lubricant in the rolling element arrangement space to the outside. Later, when the temperature of the rolling bearing device decreases, the atmospheric pressure in the rolling element arrangement space is unlikely to become negative pressure, and after the use of the rolling bearing device, it is possible to prevent external foreign matter from being drawn into the bearing device. Thus, it is possible to reliably prevent external foreign matter from entering the bearing device.
また、本発明の密封装置によれば、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できる傾斜面摺接リップを有するから、ラジアルリップが存在しなくても、優れた密封性能を維持できる。また、仮に、最もフランジ部の固定部側のフランジ摺接リップのフランジ部に対する緊迫力が所定力以上低下した状態で、最もスリンガの固定部側のフランジ摺接リップの一部がスリンガの固定部に接触する場合でも、その場合において、そのフランジ摺接リップの一部に、ラジアルリップの役割を果たさせることができるから、優れた密封性能を維持することができる。したがって、本発明の密封装置によれば、フランジ摺接リップのフランジ部に対する緊迫力が所定力以上低下した状態で、最もスリンガの固定部側のフランジ摺接リップの一部がスリンガの固定部に接触するか、または、最もスリンガの固定部側のフランジ摺接リップがスリンガの固定部に接触しないかに拘わらず、密封性能を長期に亘って優れたものにすることができる。   In addition, according to the sealing device of the present invention, since it has the inclined surface sliding contact lip capable of suppressing external foreign matter from being drawn into the bearing device, excellent sealing performance can be maintained even if there is no radial lip. . Also, if the pressing force against the flange portion of the flange sliding contact lip closest to the fixed portion of the flange portion is reduced by a predetermined force or more, a part of the flange sliding contact lip closest to the slinger fixed portion side is fixed to the slinger fixing portion. Even in this case, in that case, a part of the flange sliding contact lip can play the role of a radial lip, so that excellent sealing performance can be maintained. Therefore, according to the sealing device of the present invention, a part of the flange sliding contact lip closest to the slinger fixing portion side becomes the slinger fixing portion in a state where the pressing force against the flange portion of the flange sliding contact lip is reduced by a predetermined force or more. The sealing performance can be made excellent over a long period of time regardless of whether the flange slidable contact lip closest to the slinger is not in contact with the fixed portion of the slinger.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態の密封装置8,9を備えるハブユニットの軸方向の断面図である。   FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a hub unit including sealing devices 8 and 9 according to an embodiment of the present invention.
このハブユニットは、内軸2、外輪3、内輪4、複数の転動体としての複数の第1の玉5、複数の転動体としての複数の第2の玉6、本発明の一実施形態の第1密封装置8、および、本発明の一実施形態の第2密封装置9を備える。   The hub unit includes an inner shaft 2, an outer ring 3, an inner ring 4, a plurality of first balls 5 as a plurality of rolling elements, a plurality of second balls 6 as a plurality of rolling elements, and an embodiment of the present invention. The 1st sealing device 8 and the 2nd sealing device 9 of one Embodiment of this invention are provided.
上記内軸2は、軸方向の一端部に、ブレーキディスク11を取り付ける径方向に広がる円板状のブレーキディスク取付用フランジ10を有する。このブレーキディスク取付用フランジ10の略中心を中心とする同心円上には、複数のボルト貫通穴が形成されている。ブレーキディスク取付用フランジ10に、ブレーキディスク11を当接させ、さらに、ブレーキディスク11にホイール部材13を当接させた状態で、ホイール部材13のブレーキディスク11側とは反対側の端面と、ブレーキディスク取付用フランジ10との間を、複数のボルト15で固定している。   The inner shaft 2 has a disc-shaped brake disk mounting flange 10 extending in the radial direction to which the brake disk 11 is mounted at one end in the axial direction. A plurality of bolt through holes are formed on a concentric circle centered on the approximate center of the brake disk mounting flange 10. With the brake disc 11 in contact with the brake disc mounting flange 10 and further with the wheel member 13 in contact with the brake disc 11, the end surface of the wheel member 13 opposite to the brake disc 11 side, The disk mounting flange 10 is fixed with a plurality of bolts 15.
上記内軸2の軸方向の他端部には、内輪4が外嵌されて固定されている。軸方向において、上記内軸2における、内輪4と、ブレーキディスク取付用フランジ10との間には、アンギュラ型の第1軌道溝16が形成されている一方、内輪4の外周面には、アンギュラ型の第2軌道溝17が形成されている。   An inner ring 4 is externally fitted and fixed to the other axial end of the inner shaft 2. In the axial direction, an angular first raceway groove 16 is formed between the inner ring 4 and the brake disk mounting flange 10 in the inner shaft 2, while the outer circumferential surface of the inner ring 4 is angular. A second track groove 17 of the mold is formed.
上記外輪3は、内軸2におけるブレーキディスク取付用フランジ10よりも上記他端部側に、内軸2に径方向に対向するように、配置されている。上記外輪3は、軸方向の上記他端部側に、径方向に広がる車体側取付用フランジ14を有する。この円板状の車体側取付用フランジ14には、車体側取付用フランジ14を車体側(ナックル)に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴が複数形成されている。上記外輪3は、外輪3の内周面に軸方向に離間配置されたアンギュラ型の第3軌道溝26および第4軌道溝27を有し、アンギュラ型の第3軌道溝26は、アンギュラ型の第4軌道溝27よりも上記一端部側に位置している。   The outer ring 3 is arranged on the other end side of the brake disc mounting flange 10 in the inner shaft 2 so as to face the inner shaft 2 in the radial direction. The outer ring 3 has a vehicle body side mounting flange 14 that extends in the radial direction on the other end side in the axial direction. A plurality of bolt through holes for inserting bolts for attaching the vehicle body side mounting flange 14 to the vehicle body side (knuckle) are formed in the disk-shaped vehicle body side mounting flange 14. The outer ring 3 has an angular third track groove 26 and a fourth track groove 27 that are axially spaced from each other on the inner peripheral surface of the outer ring 3, and the angular third track groove 26 is an angular type. It is located on the one end side with respect to the fourth track groove 27.
上記第1の玉5は、内軸2の第1軌道溝16と外輪3の第3軌道溝26との間に、保持器18に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第2の玉6は、内輪4の第2軌道溝17と外輪3の第4軌道溝27との間に、保持器19に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。   The first ball 5 is spaced apart from the first raceway groove 16 of the inner shaft 2 and the third raceway groove 26 of the outer ring 3 by a predetermined distance in the circumferential direction while being held by the cage 18. Are arranged. The second ball 6 is held at a predetermined interval in the circumferential direction while being held by the cage 19 between the second raceway groove 17 of the inner ring 4 and the fourth raceway groove 27 of the outer ring 3. Several are arranged.
上記第1密封装置8は、内軸2と外輪3との間における、軸方向の上記一端部側(ブレーキディスク取付用フランジ10側)の開口付近に配置されている。上記第1密封装置8は、内軸2と外輪3との間の空間の上記一端部側の開口を密封している。一方、上記第2密封装置9は、内輪4と外輪3との間における、軸方向の上記他端部側(ブレーキディスク取付用フランジ10側とは反対側)の開口付近に配置されている。上記第2密封装置9は、内輪4と外輪3との間の空間の上記他端部側の開口を密封している。   The first sealing device 8 is disposed in the vicinity of the opening on the one end side (the brake disc mounting flange 10 side) in the axial direction between the inner shaft 2 and the outer ring 3. The first sealing device 8 seals the opening on the one end side of the space between the inner shaft 2 and the outer ring 3. On the other hand, the second sealing device 9 is disposed between the inner ring 4 and the outer ring 3 in the vicinity of the opening on the other end side in the axial direction (the side opposite to the brake disk mounting flange 10 side). The second sealing device 9 seals the opening on the other end side of the space between the inner ring 4 and the outer ring 3.
図2は、シール部材48がスリンガ52に組み込まれた後の第1密封装置8の軸方向の断面図である。   FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the first sealing device 8 after the seal member 48 is incorporated into the slinger 52.
尚、上記第2密封装置9は、第1密封装置8と同一の構造を有している。第2密封装置9についての説明は、第1密封装置8の説明をもって省略する。また、図2においては、以下に説明するフランジ摺接リップ(芯金固定部側リップ54およびスリンガ固定部側リップ55)については、スリンガ52のフランジ部66から力を受けないと仮定した場合の位置を図示している。   The second sealing device 9 has the same structure as the first sealing device 8. The description of the second sealing device 9 is omitted from the description of the first sealing device 8. Further, in FIG. 2, it is assumed that the flange sliding contact lips (the core metal fixing portion side lip 54 and the slinger fixing portion side lip 55) described below are assumed to receive no force from the flange portion 66 of the slinger 52. The position is illustrated.
図2に示すように、第1密封装置(以下、単に密封装置という)8は、シール部材48と、スリンガ52とを備え、シール部材48は、芯金部材50と、弾性部材51とからなる。   As shown in FIG. 2, the first sealing device (hereinafter simply referred to as a sealing device) 8 includes a sealing member 48 and a slinger 52, and the sealing member 48 includes a cored bar member 50 and an elastic member 51. .
上記芯金部材50は、環状に形成されている。上記芯金部材50は、断面L字状の形状を有している。芯金部材50は、筒状の固定部60と、径方向延在部61からなる。上記固定部60は、外輪3(図1参照、図2には、図示せず)の内周面に内嵌されて固定されている。上記径方向延在部61は、固定部60の内周面における軸方向の上記他端部側(図2の紙面における左側)から略径方向の内方に延在している。   The core metal member 50 is formed in an annular shape. The core bar member 50 has an L-shaped cross section. The cored bar member 50 includes a cylindrical fixing part 60 and a radially extending part 61. The fixing part 60 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the outer ring 3 (see FIG. 1, not shown in FIG. 2). The radially extending portion 61 extends substantially inward in the radial direction from the other end side in the axial direction on the inner peripheral surface of the fixed portion 60 (the left side in the drawing of FIG. 2).
上記スリンガ52は、環状に形成されている。上記スリンガ52は、断面L字状の形状を有している。上記スリンガ52は、筒状の固定部65と、固定部65につながるフランジ部66とを有する。上記スリンガ52の固定部65における軸方向のフランジ部側とは反対側の端部は、軸方向のフランジ部側とは反対側に行くにしたがって外径が小さくなる傾斜外周面部98を有している。上記固定部65の内周面68は、内軸2の外周面に外嵌されて固定されている。尚、第2密封装置9においては、スリンガが固定されている部材が、内輪4であることは言うまでもない。上記フランジ部66は、固定部65の外周面の軸方向の外方側(紙面における右側)の端部から略径方向の外方側に延在している。上記フランジ部66は、芯金部材50の径方向延在部61よりもハブユニットの軸方向の外方に位置している。上記フランジ部66の径方向の内方の一部を除いた大部分は、径方向延在部61に対して隙間を介して軸方向に対向している。   The slinger 52 is formed in an annular shape. The slinger 52 has an L-shaped cross section. The slinger 52 has a cylindrical fixing portion 65 and a flange portion 66 connected to the fixing portion 65. The end portion of the fixing portion 65 of the slinger 52 opposite to the axial flange portion side has an inclined outer peripheral surface portion 98 whose outer diameter decreases toward the opposite side of the axial flange portion side. Yes. The inner peripheral surface 68 of the fixing portion 65 is fixed by being fitted on the outer peripheral surface of the inner shaft 2. In the second sealing device 9, needless to say, the member to which the slinger is fixed is the inner ring 4. The flange portion 66 extends from the end portion on the outer side in the axial direction (the right side in the drawing) of the outer peripheral surface of the fixed portion 65 to the outer side in the substantially radial direction. The flange portion 66 is located outward in the axial direction of the hub unit with respect to the radially extending portion 61 of the cored bar member 50. Most of the flange portion 66 excluding a part on the inner side in the radial direction is opposed to the radially extending portion 61 in the axial direction through a gap.
上記弾性部材51は、環状に形成されている。上記弾性部材51は、芯金部材50の固定部60の内周面全面と、その固定部60の内周面につながる径方向延在部61の軸方向の外方側の端面全面とを覆うように、芯金部材50に固着されている。上記弾性部材51は、基部53と、フランジ摺接リップとしての芯金固定部側リップ54と、フランジ摺接リップとしてのスリンガ固定部側リップ55と、傾斜面摺接リップ56とを有する。上記弾性部材51は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材としては、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、または、フッ素ゴムが好適に用いられる。   The elastic member 51 is formed in an annular shape. The elastic member 51 covers the entire inner peripheral surface of the fixing portion 60 of the cored bar member 50 and the entire end surface on the outer side in the axial direction of the radially extending portion 61 connected to the inner peripheral surface of the fixing portion 60. As described above, the cored bar member 50 is fixed. The elastic member 51 includes a base 53, a core metal fixing portion side lip 54 as a flange sliding contact lip, a slinger fixing portion side lip 55 as a flange sliding contact lip, and an inclined surface sliding contact lip 56. Specifically, the elastic member 51 is made of a rubber material. As the rubber material, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, acrylic rubber, silicon rubber, or fluorine rubber is preferably used.
上記基部53は、芯金部材50の固定部60の内周面および径方向延在部61の軸方向の外方側の端面に沿うように配置されている。上記基部53は、上記固定部60の内周面および径方向延在部61の上記外方側の端面に固着されている。   The base portion 53 is disposed along the inner peripheral surface of the fixed portion 60 of the cored bar member 50 and the end surface on the outer side in the axial direction of the radially extending portion 61. The base portion 53 is fixed to the inner peripheral surface of the fixed portion 60 and the outer end surface of the radially extending portion 61.
上記芯金固定部側リップ54およびスリンガ固定部側リップ55の夫々は、基部53から延在して、スリンガ52のフランジ部66に摺動している。上記芯金固定部側リップ54は、基部53から径方向の芯金部材51の固定部側かつ軸方向の外方側に延在して、フランジ部66に摺動している。上記スリンガ固定部側リップ55は、芯金固定部側リップ54の径方向のスリンガ52の固定部65側に、芯金固定部側リップ54に対して径方向に間隔をおいて位置し、フランジ部66に摺動している。   Each of the metal core fixing part side lip 54 and the slinger fixing part side lip 55 extends from the base part 53 and slides on the flange part 66 of the slinger 52. The core metal fixing part side lip 54 extends from the base part 53 to the fixing part side of the radial core metal member 51 and outward in the axial direction, and slides on the flange part 66. The slinger fixing part side lip 55 is located on the fixing part 65 side of the slinger 52 in the radial direction of the cored bar fixing part side lip 54 and is spaced from the cored bar fixing part side lip 54 in the radial direction. It slides on the part 66.
上記スリンガ固定部側リップ55は、第1部分57と、第2部分58と、屈曲部59とを有する。上記第1部分57は、基部53から径方向の内軸2側かつ軸方向の外方側に延在している一方、第2部分58は、径方向の外輪3側かつ軸方向の外方側に延在している。上記屈曲部59は、第1部分57と第2部分58との間に位置し、第1部分57と第2部分58とを連結している。上記屈曲部59は、断面略V字状の形状を有している。軸方向の断面において、上記スリンガ固定部側リップ55において、断面略V字形状の屈曲部59の先端は、径方向の最内方に位置している。図示はしないが、上記シール部材48の弾性部材51がスリンガ52に組み込まれる前の状態において、すなわち、弾性部材51が、スリンガ52から力を受けていない状態において、第1部分57の径方向の内方の表面90は、凹面である一方、第2部分58の径方向の内方の表面91は、円錐面になっている。   The slinger fixing portion side lip 55 has a first portion 57, a second portion 58, and a bent portion 59. The first portion 57 extends from the base 53 to the radially inner shaft 2 side and the axially outward side, while the second portion 58 is radially outwardly 3 side and axially outward. Extends to the side. The bent portion 59 is located between the first portion 57 and the second portion 58 and connects the first portion 57 and the second portion 58. The bent portion 59 has a substantially V-shaped cross section. In the axial cross section, in the slinger fixing portion side lip 55, the tip of the bent portion 59 having a substantially V-shaped cross section is located at the innermost in the radial direction. Although not shown, in a state before the elastic member 51 of the seal member 48 is incorporated in the slinger 52, that is, in a state where the elastic member 51 is not receiving a force from the slinger 52, The inner surface 90 is concave, while the radially inner surface 91 of the second portion 58 is a conical surface.
図示はしないが、上記弾性部材51がスリンガ52から力を受けていない状態において、軸方向の断面において、第1部分57の径方向の内方の表面90の曲率は、軸方向の外方(フランジ部66側)にいくにしたがって大きくなっている。具体的には、上記弾性部材51がスリンガ52から力を受けていない状態において、軸方向の断面において、第1部分57の径方向の内方の表面90は、基部53側に位置する略円錐面状の部分と、この円錐面状の部分に滑らかにつながると共に、軸方向の外方(フランジ部66側)にいくにしたがって曲率が大きくなっている略回転楕円面の一部からなる部分(円錐面よりも径方向の内方に傾くように曲率が大きくなっている)とからなっている。   Although not shown, in a state where the elastic member 51 is not receiving a force from the slinger 52, the curvature of the inner surface 90 in the radial direction of the first portion 57 in the axial section is the axial outward direction ( Increasing toward the flange 66 side). Specifically, in a state where the elastic member 51 does not receive a force from the slinger 52, the radially inner surface 90 of the first portion 57 in the axial cross section is a substantially cone located on the base 53 side. A surface portion and a portion composed of a part of a substantially spheroidal surface that is smoothly connected to the conical surface portion and has a curvature that increases toward the outside in the axial direction (flange portion 66 side) ( The curvature is larger than the conical surface so that it is inclined inward in the radial direction).
一方、上記第2部分58の径方向の内方の表面91は、弾性部材51がスリンガ52から力を受けていない状態において、軸方向の断面において、一端から他端まで微分可能になっており、上記表面91は、滑らかにつながっている。   On the other hand, the radially inner surface 91 of the second portion 58 is differentiable from one end to the other end in the axial section in a state where the elastic member 51 is not receiving force from the slinger 52. The surface 91 is smoothly connected.
上記傾斜面摺接リップ56は、基部53の径方向の最内方から傾斜外周面部98まで、略径方向に延在している。上記傾斜面摺接リップ98の径方向の内方の先端部における軸方向の外方の角部(軸方向のスランジ部66側の角部)は、傾斜外周面部98に接触している。   The inclined surface sliding contact lip 56 extends in a substantially radial direction from the radially innermost side of the base portion 53 to the inclined outer peripheral surface portion 98. The outer corner in the axial direction (the corner on the side of the slung portion 66 in the axial direction) at the radially inner tip of the inclined surface sliding lip 98 is in contact with the inclined outer peripheral surface 98.
上記スリンガ52の軸方向の断面において、傾斜面摺接リップ56と傾斜外周面部98との接触点94で、傾斜面摺接リップ56の軸方向の外方の面(傾斜面摺接リップ56の軸方向のフランジ部66側の面)93と傾斜外周面部98とが成す角θは、鋭角になっている。   In the axial cross section of the slinger 52, the axially outer surface of the inclined surface sliding lip 56 (the inclined surface sliding lip 56 of the inclined surface sliding contact lip 56 at the contact point 94 between the inclined surface sliding lip 56 and the inclined outer peripheral surface portion 98. The angle θ formed by the axial flange surface 66 side 93 and the inclined outer peripheral surface 98 is an acute angle.
上記芯金固定部側リップ54、および、スリンガ固定部側リップ55の第2部分58は、組み付け時において、シール部材48とスリンガ52との中心軸を中心とする相対回転により、スリンガ52のフランジ部66に摺動するようになっている。また、上記傾斜面摺動リップ56は、組み付け時において、シール部材48とスリンガ52との中心軸を中心とする相対回転により、スリンガ52の傾斜外周面98に摺動するようになっている。また、組み付け状態、かつ、組込後の使用時の非摩耗状態において、スリンガ固定部側リップ55の一部である屈曲部59は、スリンガ52の固定部65に対して径方向に間隔をおいて位置している。   The flange portion of the slinger 52 is formed by the relative rotation about the central axis of the seal member 48 and the slinger 52 during assembly of the second portion 58 of the metal core fixing portion side lip 54 and the slinger fixing portion side lip 55. It slides on the part 66. The inclined surface sliding lip 56 slides on the inclined outer peripheral surface 98 of the slinger 52 by relative rotation around the central axis of the seal member 48 and the slinger 52 during assembly. Further, in the assembled state and the non-wearing state after use, the bent portion 59 which is a part of the slinger fixing portion side lip 55 is spaced from the fixing portion 65 of the slinger 52 in the radial direction. Is located.
この実施形態の密封装置では、上記スリンガ固定部側リップ55の第2部分58の摩耗によって、スリンガ固定部側リップ55のフランジ部66に対する緊迫力が低下した状態においても、屈曲部59は、スリンガ52の固定部65に対して径方向に間隔をおいて位置するようになっている。尚、スリンガ固定部側リップのフランジ部に対する緊迫力が所定以上低下した状態において、屈曲部が、スリンガの固定部に接触して、固定部に摺動するようになっていても良い。すなわち、スリンガ固定部側リップのフランジ部に対する緊迫力が所定以上低下した状態で、屈曲部が、ラジアルリップ(ラビリンスシールではない接触ラジアルリップであるという意味)としての役割を担うようになっていても良い。   In the sealing device of this embodiment, even when the tightening force against the flange portion 66 of the slinger fixing portion side lip 55 is reduced due to wear of the second portion 58 of the slinger fixing portion side lip 55, the bent portion 59 does not move the slinger. It is located at a radial interval with respect to the fixed portion 65 of 52. In addition, the bending part may come into contact with the fixing part of the slinger and slide on the fixing part in a state where the pressing force against the flange part of the slinger fixing part side lip is reduced by a predetermined value or more. That is, the bending portion plays a role as a radial lip (meaning that it is a contact radial lip that is not a labyrinth seal) in a state where the pressing force on the flange portion of the slinger fixing portion side lip has decreased by a predetermined value or more. Also good.
上記芯金固定部側リップ54と、スリンガ固定部側リップ55と、スリンガ52のフランジ部66とが形成する空間や、スリンガ固定部側リップ55と、傾斜面摺動リップ56と、スリンガ52とが形成する空間には、潤滑剤として適量のグリースが封入または塗布されている。このグリースによって、芯金固定部側リップ54とスリンガ52との摺動部、スリンガ固定部側リップ55とスリンガ52との摺動部、および、傾斜面摺動リップ56とスリンガ52との摺動部の潤滑が行われるようになっている。   The space formed by the core metal fixing portion side lip 54, the slinger fixing portion side lip 55, and the flange portion 66 of the slinger 52, the slinger fixing portion side lip 55, the inclined surface sliding lip 56, and the slinger 52 An appropriate amount of grease is sealed or applied as a lubricant in the space formed by. With this grease, the sliding portion between the cored bar fixing portion side lip 54 and the slinger 52, the sliding portion between the slinger fixing portion side lip 55 and the slinger 52, and the sliding between the inclined surface sliding lip 56 and the slinger 52 The part is lubricated.
図3は、一実験例における、比較品の密封装置における全接触荷重に対する各リップの接触荷重の比を示す図である。ここで、図3に結果を示す実験は、潤滑剤(グリース等)を使用せずに実施されたものである。また、図5は、図3に結果を示す実験で使用した比較品の密封装置の軸方向の断面図である。   FIG. 3 is a diagram showing the ratio of the contact load of each lip to the total contact load in the comparative sealing device in one experimental example. Here, the experiment whose result is shown in FIG. 3 was carried out without using a lubricant (such as grease). FIG. 5 is a sectional view in the axial direction of a comparative sealing device used in the experiment whose results are shown in FIG.
図5に示すように、この比較品の密封装置は、芯金部材250、弾性部材251および断面L字状のスリンガ252を有する所謂パックシール型の密封装置である。この比較品の密封装置は、1つのアキシアルリップ271と、2つのラジアルリップ(主リップ272および補助リップ273)とを有している。尚、図5は、比較例の密封装置において、弾性部材251がスリンガ252から力を受けないと仮定した場合における、弾性部材251の組み付け位置での、弾性部材251の存在位置を示している。   As shown in FIG. 5, this comparative sealing device is a so-called pack seal type sealing device having a cored bar member 250, an elastic member 251 and a slinger 252 having an L-shaped cross section. This comparative sealing device has one axial lip 271 and two radial lips (a main lip 272 and an auxiliary lip 273). FIG. 5 shows the position of the elastic member 251 at the assembly position of the elastic member 251 when it is assumed that the elastic member 251 receives no force from the slinger 252 in the sealing device of the comparative example.
図3に示すように、比較品の密封装置においては、ラジアルリップ(2つの合計)の全接触荷重に対する接触荷重比が、8割にも達する一方、アキシアルリップの全接触荷重に対する接触荷重比は、2割程度になっている。このことから、ラジアルリップの接触荷重を低減できれば、トルクを大幅に低減することができる。   As shown in FIG. 3, in the comparative sealing device, the contact load ratio with respect to the total contact load of the radial lip (total of two) reaches 80%, while the contact load ratio with respect to the total contact load of the axial lip is It is about 20%. From this, if the contact load of the radial lip can be reduced, the torque can be greatly reduced.
上記実施形態の密封装置によれば、弾性部材51が、基部53と、略径方向に延在するスリンガ52のフランジ部66に摺接するアキシアルリップであるフランジ摺接リップ54,55と、アキシアル成分とラジアル成分とを有する法線を有する傾斜外周面部98に摺接する傾斜面摺接リップ56とからなるから、ラジアル接触荷重を、傾斜面摺接リップ56の接触荷重におけるラジアル成分のみにすることができる。したがって、ラジアル接触荷重を、格段に低減できて、トルクを急激に低減することができる。したがって、この密封装置を有する自動車等の燃費を低減できる。   According to the sealing device of the above-described embodiment, the elastic member 51 includes the base 53, the flange sliding contact lips 54 and 55 that are axial lips that are in sliding contact with the flange 66 of the slinger 52 extending substantially in the radial direction, and the axial component. And the inclined surface sliding contact lip 56 that is in sliding contact with the inclined outer peripheral surface portion 98 having a normal line having a radial component, the radial contact load can be limited to only the radial component in the contact load of the inclined surface sliding contact lip 56. it can. Therefore, the radial contact load can be remarkably reduced, and the torque can be drastically reduced. Therefore, the fuel consumption of an automobile or the like having this sealing device can be reduced.
また、上記実施形態の密封装置によれば、上記基部53から略径方向に延在して、スリンガ52の傾斜外周面部98に摺動する傾斜面摺接リップ56を有するから、この密封装置が、スリンガ52の固定部65の軸方向のフランジ部66側とは反対側に位置する玉5,6が配置された転がり軸受装置の玉配置空間を密封している場合において、転がり軸受装置の温度上昇に伴って玉配置空間内の気圧が上昇した場合、傾斜面摺接リップ56が、傾斜外周面部98に軸方向の外方に押圧されて、傾斜面摺接リップ56と、傾斜外周面部98との間で、気密な密閉が実現される。したがって、玉配置空間内の気圧が上昇した場合において、玉配置空間内の空気や潤滑剤(グリース等)が外部に漏れ出ることを確実に防止できる。   Further, according to the sealing device of the above embodiment, the sealing device has the inclined surface sliding contact lip 56 that extends from the base portion 53 in the substantially radial direction and slides on the inclined outer peripheral surface portion 98 of the slinger 52. When the ball arrangement space of the rolling bearing device in which the balls 5 and 6 located on the opposite side of the flange portion 66 in the axial direction of the fixed portion 65 of the slinger 52 are sealed, the temperature of the rolling bearing device is When the atmospheric pressure in the ball arrangement space increases with the rise, the inclined surface sliding contact lip 56 is pressed outward in the axial direction by the inclined outer peripheral surface portion 98, and the inclined surface sliding contact lip 56 and the inclined outer peripheral surface portion 98 are pressed. Airtight sealing is realized between the two. Therefore, when the atmospheric pressure in the ball arrangement space rises, it is possible to reliably prevent the air and lubricant (grease, etc.) in the ball arrangement space from leaking outside.
また、上記実施形態の密封装置によれば、玉配置空間内の気圧が上昇した場合において、玉配置空間内の空気や潤滑剤が外部に漏れ出ることを抑制できるから、転がり軸受装置の使用後において、転がり軸受装置の温度が低下した場合において、玉配置空間内の気圧が、負圧になりにくい。したがって、上記転がり軸受装置の使用後において、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できて、外部の異物が軸受装置内に浸入することを確実に防止することができる。   Further, according to the sealing device of the above embodiment, when the air pressure in the ball arrangement space rises, it is possible to prevent the air and lubricant in the ball arrangement space from leaking to the outside, so that after use of the rolling bearing device When the temperature of the rolling bearing device decreases, the atmospheric pressure in the ball arrangement space is unlikely to become a negative pressure. Therefore, after using the rolling bearing device, it is possible to suppress external foreign matter from being drawn into the bearing device, and reliably prevent external foreign matter from entering the bearing device.
また、上記実施形態の密封装置によれば、傾斜面摺接リップ56で、例えば、転がり軸受装置の温度が上昇したときに、転がり軸受装置内の空気および潤滑剤が転がり軸受外に漏れ出ることを防止でき、かつ、転がり軸受装置の温度が高温から室温に戻ったときに、外部の異物が軸受装置内に引き込まれることを抑制できるから、密封性能を優れたものにすることができる。   Further, according to the sealing device of the above-described embodiment, when the temperature of the rolling bearing device rises, for example, when the temperature of the rolling bearing device rises, the air and the lubricant in the rolling bearing device leak out of the rolling bearing. In addition, when the temperature of the rolling bearing device returns from high temperature to room temperature, it is possible to suppress external foreign matter from being drawn into the bearing device, so that the sealing performance can be improved.
また、上記実施形態の密封装置によれば、上記傾斜外周面部98が、軸方向の端(軸方向のフランジ部66側とは反対側の端)に行くにしたがって外径が小さくなる形状をしているから、傾斜外周面部98に接触させるのに、本実施形態のように、傾斜面摺接リップ56を略径方向に延在させるようにすれば良い。したがって、スリンガの固定部におけるフランジ部側とは反対側の端部に摺接するリップが、スリンガの固定部に径方向に重ならない位置からスリンガの固定部の方に径方向に対して傾いた方向に延在している場合と比較して、軸方向の幅を小さくすることができて、密封装置をコンパクトにすることができる。   Further, according to the sealing device of the above embodiment, the inclined outer peripheral surface portion 98 has a shape in which the outer diameter decreases as it goes to the end in the axial direction (the end opposite to the flange portion 66 side in the axial direction). Therefore, in order to make contact with the inclined outer peripheral surface portion 98, the inclined surface sliding contact lip 56 may be extended substantially in the radial direction as in this embodiment. Therefore, the direction in which the lip slidably contacting the end of the slinger fixing portion opposite to the flange portion side is inclined with respect to the radial direction from the position where it does not overlap the slinger fixing portion in the radial direction. Compared with the case where it extends, the width | variety of an axial direction can be made small and a sealing device can be made compact.
また、上記実施形態の密封装置によれば、上記スリンガ52の軸方向の断面において、傾斜面摺接リップ56の軸方向のフランジ部側の面93と、傾斜外周面部98とは、傾斜面摺接リップ56と傾斜外周面部98との接触点において、鋭角をなしているから、傾斜面摺接リップ56の傾斜外周面部98に対する接触幅を小さくできて、摩耗を抑制できる。   Further, according to the sealing device of the above embodiment, in the axial section of the slinger 52, the surface 93 on the flange side in the axial direction of the inclined surface sliding contact lip 56 and the inclined outer peripheral surface portion 98 are inclined surface sliding. Since an acute angle is formed at the contact point between the contact lip 56 and the inclined outer peripheral surface portion 98, the contact width of the inclined surface sliding contact lip 56 with respect to the inclined outer peripheral surface portion 98 can be reduced, and wear can be suppressed.
また、図1に示すハブユニットによれば、上記実施形態の密封装置を備えるから、運転時において、密封装置のトルクを小さくすることができて、このハブユニットを有する車両の燃費を小さくすることができる。   Further, according to the hub unit shown in FIG. 1, since the sealing device of the above embodiment is provided, the torque of the sealing device can be reduced during operation, and the fuel consumption of the vehicle having the hub unit can be reduced. Can do.
尚、上記実施形態の密封装置では、上記基部53から延在して、スリンガ52のフランジ部66に摺動するフランジ摺動リップが、二つ存在していたが、この発明では、弾性部材の基部から延在して、スリンガのフランジ部に摺動するフランジ摺動リップが、一つのみまたは三つ以上存在しても良い。   In the sealing device of the above embodiment, there are two flange sliding lips extending from the base portion 53 and sliding on the flange portion 66 of the slinger 52. There may be only one or three or more flange sliding lips extending from the base and sliding on the flange portion of the slinger.
また、上記ハブユニットでは、玉配置空間(潤滑剤封入空間)の軸方向の両側の開口の近傍に、本発明の密封装置が配置されていたが、本発明の密封装置は、ハブユニットの転動体(玉でなくて、ころであっても良い、また、玉ところの両方であっても良い)配置空間(潤滑剤封入空間)の軸方向の片側の開口の近傍のみに配置されても良い。   Further, in the above hub unit, the sealing device of the present invention is disposed in the vicinity of the openings on both sides in the axial direction of the ball arrangement space (lubricant enclosure space). It may be arranged only in the vicinity of the opening on one side in the axial direction of the moving body (not a ball, but may be a roller, or both may be a ball) arrangement space (lubricant enclosure space) .
図4は、本発明の密封装置99を備えたウォータポンプの上記密封装置99周辺の拡大断面図である。   FIG. 4 is an enlarged sectional view of the periphery of the sealing device 99 of the water pump provided with the sealing device 99 of the present invention.
このウォータポンプは、ポンプ軸100と、メカニカルシール101と、ポンプハウジング102と、外輪105と、本発明の密封装置99とを有している。上記ポンプハウジング102は、ポンプハウジング102を貫通する水抜き穴107を有している。また、外輪105は、ポンプハウジング102の内周面に内嵌されて固定されている。   This water pump has a pump shaft 100, a mechanical seal 101, a pump housing 102, an outer ring 105, and a sealing device 99 of the present invention. The pump housing 102 has a drain hole 107 that penetrates the pump housing 102. The outer ring 105 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the pump housing 102.
上記ポンプ軸100、外輪105、および、密封装置99は、ウォータポンプのウォータポンプ軸受の一部をなしている。すなわち、図示しないが、外輪105の内周面の図4に矢印aで示す側には、軸方向に間隔をおいて、密封装置99に近い方から、深溝型の軌道溝と、円筒軌道面が形成されている一方、ポンプ軸100の外周面の図4に矢印aで示す側には、軸方向に間隔をおいて、密封装置99に近い方から、深溝型の軌道溝と、円筒軌道面が形成されている。   The pump shaft 100, the outer ring 105, and the sealing device 99 form part of a water pump bearing of the water pump. That is, although not shown, on the side indicated by the arrow a in FIG. 4 on the inner peripheral surface of the outer ring 105, a deep groove type raceway groove and a cylindrical raceway surface are provided from the side closer to the sealing device 99 at an axial interval. 4 is formed on the side of the outer peripheral surface of the pump shaft 100 as indicated by the arrow a in FIG. 4 from the side closer to the sealing device 99 at an axial interval and a deep groove type track groove and a cylindrical track. A surface is formed.
外輪105の上記軌道溝と、ポンプ軸100の上記軌道溝との間には、保持器に保持された状態の転動体としての玉が、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、外輪105の上記円筒軌道面と、ポンプ軸100の上記円筒軌道面との間には、保持器に保持された状態の転動体としての円筒ころが、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。   Between the raceway groove of the outer ring 105 and the raceway groove of the pump shaft 100, a plurality of balls as rolling elements held in a cage are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. Yes. Further, between the cylindrical raceway surface of the outer ring 105 and the cylindrical raceway surface of the pump shaft 100, cylindrical rollers as rolling elements held by a cage are spaced apart at a predetermined interval in the circumferential direction. Are arranged.
上記密封装置99の芯金部150は、外輪105の内周面に内嵌されて固定されている一方、密封装置99のスリンガ152は、ポンプ軸100の外周面に外嵌されて固定されている。上記密封装置99は、外輪105と、ポンプ軸100との間における、メカニカルシール101側の開口を密封している。このようにして、メカニカルシール101から矢印bで示す方向に漏れだしたポンプ室の冷却水が、ウォータポンプ軸受の内部に入ることを防止している。   The cored bar portion 150 of the sealing device 99 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the outer ring 105, while the slinger 152 of the sealing device 99 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the pump shaft 100. Yes. The sealing device 99 seals the opening on the mechanical seal 101 side between the outer ring 105 and the pump shaft 100. In this manner, the cooling water in the pump chamber leaking from the mechanical seal 101 in the direction indicated by the arrow b is prevented from entering the water pump bearing.
上記漏れだしたポンプ室の冷却水は、ポンプハウジング102に形成された水抜き穴107を介して矢印cに示す方向に外部に確実に排出されるようになっている。尚、図4において、111は、メカニカルシール101のゴムスリーブを示し、110は、メカニカルシール101のコイルバネを示している。   The leaked cooling water in the pump chamber is surely discharged to the outside in the direction indicated by the arrow c through the drain hole 107 formed in the pump housing 102. In FIG. 4, 111 indicates a rubber sleeve of the mechanical seal 101, and 110 indicates a coil spring of the mechanical seal 101.
図4に示すウォータポンプのように、本発明の密封装置99を、ウォータポンプに設置すると、ウォータポンプにおけるウォータポンプ軸受のトルクを低減できて、ウォータポンプを有する自動車等の燃費を低減できる。   If the sealing device 99 of the present invention is installed in the water pump as in the water pump shown in FIG. 4, the torque of the water pump bearing in the water pump can be reduced, and the fuel consumption of an automobile or the like having the water pump can be reduced.
また、このウォータポンプによれば、密封装置99の弾性部材151が、スリンガ152の固定部165の傾斜外周面部198に摺接する傾斜面摺接リップ156を備えているから、ウォータポンプの転動体配置空間の温度が、低温から高温に変動した場合に、転動体配置空間から空気および潤滑剤が外部に漏れ出ることを抑制できる一方、転動体配置空間の温度が、高温から低温に変動した場合において、転動体配置空間内で負圧が発生しにくく、このことに起因して転動体配置空間に外部から異物が浸入することを抑制できる。   Further, according to this water pump, the elastic member 151 of the sealing device 99 includes the inclined surface sliding contact lip 156 that is in sliding contact with the inclined outer peripheral surface portion 198 of the fixing portion 165 of the slinger 152. When the temperature of the space fluctuates from a low temperature to a high temperature, air and lubricant can be prevented from leaking out of the rolling element arrangement space, while the temperature of the rolling element arrangement space fluctuates from a high temperature to a low temperature. In addition, it is difficult for negative pressure to be generated in the rolling element arrangement space, and it is possible to prevent foreign matters from entering the rolling element arrangement space due to this.
尚、上記実施例では、本発明の密封装置を、ハブユニットや、ウォータポンプに設定した。しかしながら、本発明の密封装置を、モータにおける、ロータとステータとの間に設定しても良く、この場合、モータの運転コストを低減することができる。本発明の密封装置を単なる転がり軸受の内輪と外輪との間に配設しても良い。本発明の密封装置は、内周面を有する第1部材と、外周面を有する第2部材とを有し、かつ、上記第1部材と、上記第2部材とが、上記第1部材の内周面の径方向に対向する装置であれば、如何なる機械にも設置することができる。そして、本発明の密封装置を設置した機械の運転コストを低減することができると共に、その機械において密封装置の性能を優れたものにすることができる。   In the above embodiment, the sealing device of the present invention is set to a hub unit or a water pump. However, the sealing device of the present invention may be set between the rotor and the stator in the motor, and in this case, the operating cost of the motor can be reduced. The sealing device of the present invention may be disposed between the inner ring and the outer ring of a simple rolling bearing. The sealing device of the present invention includes a first member having an inner peripheral surface and a second member having an outer peripheral surface, and the first member and the second member are included in the first member. The device can be installed in any machine as long as it is a device facing the radial direction of the peripheral surface. And while being able to reduce the operating cost of the machine which installed the sealing device of this invention, the performance of the sealing device can be made excellent in the machine.
本発明の一実施形態の密封装置を備えるハブユニットの軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of a hub unit provided with the sealing device of one Embodiment of this invention. シール部材がスリンガに組み込まれた後の第1密封装置の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the 1st sealing device after a sealing member is integrated in a slinger. 一実験例における、比較品の密封装置における全接触荷重に対する各リップの接触荷重の比を示す図である。It is a figure which shows the ratio of the contact load of each lip with respect to the total contact load in the sealing device of a comparative product in one experimental example. 本発明の密封装置を備えたウォータポンプの上記密封装置周辺の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the above-mentioned sealing device periphery of a water pump provided with the sealing device of the present invention. 比較品の密封装置の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the sealing device of a comparative product.
符号の説明Explanation of symbols
48 シール部材
50,150 芯金部材
51,151 弾性部材
52,152 スリンガ
53 基部
54 芯金固定部側リップ
55 スリンガ固定部側リップ
56,156 傾斜面摺接リップ
60 固定部
61 径方向延在部
65,165 固定部
66 フランジ部
93 傾斜面摺接リップの軸方向の外方の面
94 傾斜面摺接リップと傾斜外周面部との接触点
98,198 傾斜外周面部
θ スリンガの軸方向の断面において、傾斜面摺接リップと傾斜外周面部との接触点で、傾斜面摺接リップの軸方向の外方の面と、傾斜外周面部とがなす角
48 sealing member 50,150 cored bar member 51,151 elastic member 52,152 slinger 53 base 54 cored bar fixing part side lip 55 slinger fixing part side lip 56,156 inclined surface sliding contact lip 60 fixing part 61 radially extending part 65,165 Fixed portion 66 Flange portion 93 An axially outer surface of the inclined surface sliding contact lip 94 A contact point between the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface portion 98,198 Inclined outer peripheral surface portion θ In the axial section of the slinger The angle formed between the outer surface of the inclined surface sliding contact lip in the axial direction and the inclined outer peripheral surface portion at the contact point between the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface portion.

Claims (2)

  1. 筒状の固定部、および、この固定部から上記固定部の略径方向に延在する径方向延在部を有する芯金部材と、上記芯金部材に固定された弾性部材とを有するシール部材と、
    略筒状の固定部と、この固定部の軸方向の一端部から略上記径方向に延在するフランジ部とを有するスリンガと
    を備え、
    上記スリンガの上記固定部の上記軸方向の他端部は、上記軸方向の他端に行くにしたがって外径が小さくなる傾斜外周面部を有し、
    上記弾性部材は、
    上記芯金部材の上記径方向延在部に固定された基部と、
    上記基部から延在して、上記スリンガの上記フランジ部に摺動する一つまたは複数のフランジ摺接リップと、
    上記基部から略径方向に延在して、上記スリンガの上記傾斜外周面部に摺動する傾斜面摺接リップと
    からなることを特徴とする密封装置。
    Seal member having a cylindrical fixing part, a cored bar member having a radially extending part extending from the fixing part in a substantially radial direction of the fixing part, and an elastic member fixed to the cored bar member When,
    A slinger having a substantially cylindrical fixing portion and a flange portion extending substantially in the radial direction from one axial end portion of the fixing portion;
    The other end portion in the axial direction of the fixed portion of the slinger has an inclined outer peripheral surface portion whose outer diameter decreases as going to the other end in the axial direction,
    The elastic member is
    A base fixed to the radially extending portion of the core member;
    One or more flange sliding lips extending from the base and sliding on the flange of the slinger;
    A sealing device comprising: an inclined surface sliding contact lip extending in a substantially radial direction from the base portion and sliding on the inclined outer peripheral surface portion of the slinger.
  2. 請求項1に記載の密封装置において、
    上記軸方向の断面において、上記傾斜面摺接リップの上記軸方向の上記フランジ部側の面と、上記傾斜外周面部とは、上記傾斜面摺接リップと上記傾斜外周面部との接触点において、鋭角をなしていることを特徴とする密封装置。
    The sealing device according to claim 1,
    In the cross section in the axial direction, the surface of the inclined surface sliding contact lip on the flange portion side in the axial direction and the inclined outer peripheral surface portion are at a contact point between the inclined surface sliding contact lip and the inclined outer peripheral surface portion. A sealing device having an acute angle.
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