JP2009264417A

JP2009264417A - 密封装置

Info

Publication number: JP2009264417A
Application number: JP2008111442A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanzaki; 剛神前; Naoto Kobayashi; 直人小林
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】ダストや泥水等に対する耐性を向上させる保護カバーを設けた密封装置において、高速回転時にトルクが上昇することなくシール性を確保する。
【解決手段】回転側部材６に取り付けられるスリンガ１と、前記スリンガ１に摺動可能に密接されるシールリップ２４，２５を有し静止側部材５に取り付けられる密封装置本体２と、前記スリンガ１を外側から包囲するように静止側に配置された保護カバー３とを備え、この保護カバー３に前記スリンガ１と摺動可能に密接されるダストリップ４１が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や一般機械、産業機械等に用いられ、ダストや泥水等の侵入を防止する密封装置に関する。

ダストや泥水等の侵入を防止するのに用いられる密封装置としては、図４に示されるようなものが知られている。図４は、この種の密封装置の典型的な従来技術を、軸心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、回転軸２００に固定されてこの回転軸２００と一体に回転する回転側密封要素１１０と、軸外周のハウジング３００側に固定された非回転の静止側密封要素１２０とを備える。

このうち回転側密封要素１１０は、スリーブ１１１ａ及びその外部Ａ側の端部から外径側へ展開した外向き鍔部１１１ｂからなる金属製の内環１１１と、前記スリーブ１１１ａの内周面に一体に設けられて回転軸２００の外周面に適当な締め代をもって密嵌される内周固定シール部１１２と、前記外向き鍔部１１１ｂにおける外部Ａ側に一体に設けられて互いに同心の円周方向へ延びる複数のダストリップ１１３〜１１５とを備える。内周固定シール部１１２及びダストリップ１１３〜１１５は、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で互いに連続して形成されている。

静止側密封要素１２０は、外周筒部１２１ａ及びその内部Ｂ側の端部から内径側へ延びる内向き鍔部１２１ｂを有する金属製の外環１２１と、この外環１２１における前記外周筒部１２１ａの外部Ａ側の端部から外径側へ凸の断面略Ｕ字形に屈曲形成された固定フランジ部１２１ｃに外径端部がカシメ固定された金属製の保護カバー１２２と、前記外環１２１の外周筒部１２１ａの外周面に一体に設けられてハウジング３００の内周面に適当な締め代をもって密嵌される外周固定シール部１２３と、前記外環１２１の内向き鍔部１２１ｂにおける内径部に一体に設けられた複数のシールリップ１２４，１２５と、これらシールリップ１２４，１２５に嵌着されたガータスプリング１２６，１２７とを備える。外周固定シール部１２３及びシールリップ１２４，１２５は、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で互いに連続して形成されている。

上記構成の密封装置１００は、回転側密封要素１１０の複数のダストリップ１１３〜１１５が、静止側密封要素１２０の保護カバー１２２に摺動可能に密接され、また、静止側密封要素１２０のシールリップ１２４，１２５が、回転側密封要素１１０における内環１１１のスリーブ１１１ａの外周面に摺動可能に密接されることによって、多段の密封摺動部を形成し、外部Ａからの泥水や土埃等の侵入を遮断すると共に、内部Ｂのオイルやグリース等の外部Ａへの漏洩を防止するものである（例えば下記の特許文献参照）。
特開２０００−１９３０９７号公報実開昭６４−５５３７１号公報

しかしながらこの種の密封装置１００によれば、回転側密封要素１１０が回転軸２００と共に回転するのに伴って、ダストリップ１１３〜１１５が遠心力を受けて開こうとすることにより、保護カバー１２２に対する摺動面圧が上昇し、このため高速回転時にトルクが増大し、摩耗も促進されてしまうといった問題が指摘される。

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、その技術的課題は、ダストや泥水等に対する耐性を向上させる保護カバーを設けた密封装置において、高速回転時にトルクが上昇することなくシール性を確保することにある。

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、本発明に係る密封装置は、回転側部材に取り付けられるスリンガと、前記スリンガに摺動可能に密接されるシールリップを有し静止側部材に取り付けられる密封装置本体と、前記スリンガを外側から包囲するように静止側に配置された保護カバーとを備え、この保護カバーに前記スリンガと摺動可能に密接されるダストリップを設けたものである。

本発明に係る密封装置によれば、外部の泥水やダスト等がスリンガと密封装置本体のシールリップとの摺動部へ侵入するのを、非回転の保護カバーに設けられたダストリップと回転側のスリンガとの摺動によって確実に遮断するため、ダストや泥水等に対する耐性が向上し、しかも遠心力によってダストリップとスリンガの摺動面圧が上昇することはないので、高速回転時のトルクの増大や、ダストリップの摩耗も有効に防止される。

以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、第一の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。なお、以下の説明では、各図における下方が内径側である。

図１に示される密封装置は、軸受の内輪６の外周に取り付けられてこの内輪６と一体に回転されるスリンガ１と、軸受の外輪５の内周に取り付けられる密封装置本体２と、この密封装置本体２における後述のサイドリップ２４とスリンガ１との摺動部を軸受外部Ａ側から包囲するように配置された保護カバー３と、この保護カバー３の内径端部に設けられたダストシール４とを備える。なお、外輪５は請求項１に記載された静止側部材に相当し、内輪６は請求項１に記載された回転側部材に相当し、軸受外部Ａ側は請求項１に記載された外側に相当する。

スリンガ１は、金属板の打ち抜きプレスなどにより製作されたものであって、先端が軸受内部Ｂ側を向いたスリーブ１１及びその軸受外部Ａ側の端部から外径側へ円盤状に展開した外向きフランジ１２からなる断面略Ｌ字形を呈する。

密封装置本体２は、外径筒部２１ａ及びその軸受内部Ｂ側の端部から内径側へ延びる内向きフランジ２１ｂからなり金属板の打ち抜きプレスなどにより製作された断面略Ｌ字形の補強環２１と、この補強環２１に一体に成形された外周固定シール部２２、弾性層２３、サイドリップ２４、ラジアルリップ２５及びグリースリップ２６とを備える。外周固定シール部２２、弾性層２３、サイドリップ２４、ラジアルリップ２５及びグリースリップ２６は、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で互いに連続して形成されている。なお、サイドリップ２４及びラジアルリップ２５は請求項１に記載されたシールリップに相当する。

密封装置本体２における外周固定シール部２２は、補強環２１の外径筒部２１ａの先端外周に位置して形成され、軸受の外輪５の内周面に、径方向に適宜圧縮された状態で密嵌されることによって、外輪５との間を密封すると共に、この外輪５に対する密封装置本体２の固定力を発現するものである。また、弾性層２３は、外周固定シール部２２から連続して、補強環２１の内面を覆うように形成されている。

密封装置本体２におけるサイドリップ２４は、補強環２１の内向きフランジ２１ｂの内径部から軸受内部Ｂと反対側へ向けて、先端が大径となるような円錐筒状をなして延び、その先端部がスリンガ１における外向きフランジ１２の内側面に摺動可能に密接されている。また、サイドリップ２４の内周側に形成されたラジアルリップ２５は、前記内向きフランジ２１ｂの内径部から軸受外部Ａ側へ向けて、先端が小径となるような円錐筒状をなして延び、先端部がスリンガ１のスリーブ１１の外周面に摺動可能に密接されている。

密封装置本体２におけるグリースリップ２６は、ラジアルリップ２５より軸受内部Ｂ側に形成されていて、軸受内部Ｂに封入された不図示のグリースの一部を保持するものである。

保護カバー３は、金属板の打ち抜きプレスあるいは合成樹脂などにより製作されたものであって、外径筒部３１と、その軸受外部Ａ側の端部から、スリンガ１の外向きフランジ１２より軸受外部Ａ側を内径側へ延びる内向きフランジ３２とからなる。外径筒部３１の外周面には、円周方向へ連続又は断続し密封装置本体２における弾性層２３に対する適当な締め代を有する嵌合突部３１ａが形成されている。

ダストシール４は、保護カバー３における内向きフランジ３２の内径端部３２ａにゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で一体に成形されたものであって、先端が小径となるような円錐筒状をなして延び、先端部がスリンガ１の外向きフランジ１２の外側面における内径寄りの位置に摺動可能に密接されるダストリップ４１を有する。

以上のように構成された密封装置は、軸受の内輪６と一体回転するスリンガ１の外向きフランジ１２と、軸受の外輪５に取り付けられた非回転の密封装置本体２のサイドリップ２４との摺動部Ｓ１において、遠心力による外向きフランジ１２の振り切り作用によって、軸受外部Ａから飛来するダストや泥水等の侵入を阻止するものである。また、ダストや泥水等が、前記摺動部Ｓ１をその内周側へ僅かに通過しても、これらはスリンガ１のスリーブ１１とラジアルリップ２５の摺動部Ｓ２においてシールされるので、軸受内部Ｂへ侵入することはできず、外向きフランジ１２の遠心力による振り切り作用によって、サイドリップ２４の外周側へ押し戻される。

また、保護カバー３はスリンガ１及び密封装置本体２を外側から包囲してこれを保護するものであって、その内径端部３２ａに設けられたダストシールのダストリップ４１がスリンガ１の外向きフランジ１２の外側面に摺動可能に密接されているので、軸受外部Ａから飛来するダストや泥水等は、スリンガ１と密封装置本体２のサイドリップ２４との摺動部Ｓ１側へ侵入ことができず、したがって、サイドリップ２４及びラジアルリップ２５の耐久性が向上する。ダストリップ４１が内径側を向いているので、ダストシール４の内径側から遠心力によって外径方向へ侵入しようとするダストや泥水等を確実に阻止することができる。

次に図２は、本発明に係る密封装置の第二の形態を、軸心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先に説明した第一の形態と異なるところは、ダストシール４が、複数（図示の例では内外周二段）のダストリップ４１，４２を有することにある。その他の部分は、基本的に第一の形態（図１）と同様である。

詳しくは、ダストシール４は、その基部４ａが保護カバー３における内向きフランジ３２の中腹部の内側面から内径端部３２ａにかけての部分に一体的に設けられていて、そこから互いに同心的に延びる内周側のダストリップ４１及び外周側のダストリップ４２は、いずれも先端が小径となるような円錐筒状をなし、先端部がスリンガ１の外向きフランジ１２の外側面に摺動可能に密接される。

したがって、この第二の形態によれば、基本的には第一の形態（図１）と同様の効果を奏することができ、特に、ダストシール４が、複数のダストリップ４１，４２を有することによってダストや泥水等に対する一層優れたシール性を奏する。

次に図３は、本発明に係る密封装置の第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。この第三の形態において先に説明した第一の形態（図１）と異なるところは、スリンガ１のスリーブ１１が、保護カバー３の内周側を軸受外部Ａへ向けて延び、密封装置本体２のラジアルリップ２５が軸受の内輪６の外周面と摺動可能に密接されるようになっている点にある。また、ダストシール４は、先端部がスリンガ１の外向きフランジ１２の外側面に摺動可能に密接される、第二の形態（図２）と同様のダストリップ４１，４２のほか、その内径側にあって先端がスリンガ１のスリーブ１１の外周面に摺動可能に密接されるダストリップ４３を有する。その他の部分は、基本的に第一の形態（図１）と同様である。

以上のように構成された第三の形態も、基本的には第一の形態（図１）と同様の効果を奏することができる。しかもこの形態によれば、ダストシール４がスラスト方向の面圧を生じるダストリップ４１，４２のほか、ラジアル方向の面圧を生じるダストリップ４３を有するので、ダストや泥水等に対する一層優れたシール性を奏する。また、軸受外部Ａのダストや泥水等が、軸受の内輪６とスリンガ１のスリーブ１１との嵌合面を通じてスリンガ１より内側へ僅かに侵入するようなことがあっても、これらは、軸受の内輪６とラジアルリップ２５の摺動部においてシールされるので、軸受内部Ｂへ侵入することはできず、外向きフランジ１２の遠心力による振り切り作用によって、サイドリップ２４の外周側へ排出される。

本発明に係る密封装置の第一の形態を、軸心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第二の形態を、軸心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第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。密封装置の典型的な従来技術を、軸心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スリンガ
２密封装置本体
２１補強環
２４サイドリップ（シールリップ）
２５ラジアルリップ（シールリップ）
３保護カバー
４ダストシール
４１〜４３ダストリップ
５外輪（静止側部材）
６内輪（回転側部材）
Ａ軸受外部（外側）
Ｂ軸受内部

Claims

回転側部材に取り付けられるスリンガと、前記スリンガに摺動可能に密接されるシールリップを有し静止側部材に取り付けられる密封装置本体と、前記スリンガを外側から包囲するように静止側に配置された保護カバーとを備え、この保護カバーに前記スリンガと摺動可能に密接されるダストリップを設けたことを特徴とする密封装置。