JP2010014143A

JP2010014143A - 密封装置

Info

Publication number: JP2010014143A
Application number: JP2008172330A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Nakagawa; 岳洋中川
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2010-01-21

Abstract

【課題】外部からの泥水等に曝されやすい部分の軸周等を密封する密封装置１において、対油シールリップ１３の摺動部Ｓ_１へ泥水等が浸入するのを極力防止し得る構造とする。
【解決手段】非回転のハウジング２の開口端部２ａの内周面に取り付けられるオイルシール１０と、ハウジング２に挿通された回転体５にオイルシール１０の軸方向外側に位置して取り付けられるスリンガ２０と、ハウジング２にオイルシール１０の外径側に位置して取り付けられ径方向に展開する外径フランジ１１ａとを備え、オイルシール１０が、回転体５の外周面に摺動可能に密接される対油シールリップ１３及びそれより外側にあってスリンガ２０に摺動可能に密接されるサイドリップ１５を有し、スリンガ２０に、サイドリップ１５の摺動部Ｓ_２より外径側にあって先端が大径となる円錐筒状の外径リップ２３が設けられ、この外径リップ２３が、外径フランジ１１ａに摺動可能に密接される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のトランスファー装置や車輪軸受装置等、外部からの泥水等に曝されやすい部分の軸周等を密封する密封装置であって、特に、対油シールリップの摺動部へ泥水等が浸入するのを防止した構造を備えるものに関する。

車両のトランスファー装置や車輪軸受装置等に用いられる密封装置は、外部から泥水等が飛来しやすいため、対油シールリップの摺動部へ泥水等が浸入するのを極力抑制して、対油シールリップにおける密封性の低下を可及的に防止する必要がある。図２は、従来技術によるこの種の密封装置の一例を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。

すなわち図２において、参照符号２はトランスファー装置のハウジング、参照符号３は前記ハウジング２に挿通され軸受４を介して軸心Ｏの周りに回転可能な状態に支持された回転軸、参照符号５はこの回転軸３の外周にスプライン嵌合されると共にナット６によって固定されたスリーブ、参照符号７は回転軸３とスリーブ５との間を密封するパッキンである。スリーブ５の端部に形成されたコンパニオンフランジ５ａは、不図示のプロペラシャフト等に結合される。

密封装置１００は、軸受４の軸方向外側に位置してハウジング２の内周に取り付けられた非回転のオイルシール１１０と、このオイルシール１１０の軸方向外側に位置してスリーブ５の外周に取り付けられ、回転軸３及びスリーブ５と一体に回転されるスリンガ１２０とを備える。

詳しくは、オイルシール１１０は、軸受４側を向いて延びる対油シールリップ１１１と、この対油シールリップ１１１と反対側（外側）を向いて延びるサイドリップ１１２とを有する。対油シールリップ１１１は、スリーブ５の外周面に摺動可能に密接されることによって、軸受４に供給される潤滑油の漏洩を防止するものであり、サイドリップ１１２は、スリンガ１２０のフランジ部１２１に摺動可能に密接されることによって、外部Ａから飛来する泥水等が対油シールリップ１１１側へ浸入するのを防止するものであり、スリンガ１２０自体も、そのフランジ部１２１に生じる遠心力による振り切り作用を有し、更にその外径部１２２をハウジング２の端部に近接させ（例えば下記の特許文献１〜３参照）、あるいはスリンガ１２０の外径端部に、先端が大径となる円錐筒状のダストリップを設けてハウジング２の外径縁部に摺動可能に密接させることによって（例えば下記の特許文献４参照）、泥水等の浸入防止効果の向上を図っている。

特開２００６−９９３０号公報実開平５−５４８７１号公報実開平３−６７７６５号公報実公平７−３３０１７号公報

しかしながら、図２（特許文献１〜３）のような密封装置１００によれば、スリンガ１２０の外径部１２２とハウジング２の端部外周面との隙間Ｇを小さくすると、加工公差や回転軸３の偏心等によって、前記外径部１２２がハウジング２の端部外周面と接触するおそれがあるので、前記隙間Ｇを十分に小さくすることができず、したがって泥水等の浸入を十分に防ぐことができず、悪路走行時に密封装置が泥水中に水没したような場合は、泥水の浸入を阻止することが不可能であった。

また、特許文献４のように、スリンガ１２０の外径端部に先端が大径となる円錐筒状のダストリップを設けた密封装置は、ダストリップの腹部がハウジング２の開口端部の外径縁に密接しており、ハウジング２は一般に鋳造により製作されるので寸法公差が大きく、このためハウジング２に対するダストリップの締め代のバラツキが大きく、しかも鋳造品からなるハウジング２は表面粗さが粗いので、ダストリップが早期摩耗しやすいといった問題も指摘される。

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、外部からの泥水等に曝されやすい部分の軸周等を密封する密封装置において、対油シールリップの摺動部へ泥水等が浸入するのを極力防止し得る構造とすることにある。

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、非回転のハウジングの開口端部内周面に取り付けられるオイルシールと、前記ハウジングに挿通された回転体に前記オイルシールの軸方向外側に位置して取り付けられるスリンガと、前記ハウジングに前記オイルシールの外径側に位置して取り付けられ径方向に展開する外径フランジとを備え、前記オイルシールが、前記回転体の外周面に摺動可能に密接される対油シールリップ及びそれより外側にあって前記スリンガに摺動可能に密接されるサイドリップを有し、前記スリンガに、前記サイドリップの摺動部より外径側にあって先端が大径となる円錐筒状の外径リップが設けられ、この外径リップが、前記外径フランジに摺動可能に密接されたものである。

また、本発明において一層好ましくは、外径フランジに対する外径リップの締め代が、スリンガに対するサイドリップの締め代よりも小さく設定される。

請求項１の発明に係る密封装置によれば、スリンガに設けられた外径リップが外径フランジと密接摺動されることによって、対油シールリップの摺動部側への泥水の浸入を有効に防止することができる。しかも外径リップがスリンガと共に回転することによってシールフランジ部との摺動部に振り切り作用を生じるのでシール性が良く、当該密封装置が泥水中に没した場合の外部の泥水圧は、外径フランジに対する外径リップの密接面圧を高めるように作用するため、優れた対泥水シール性が得られ、泥水環境が緩和される高速回転時は遠心力によって外径リップの締め代が低下するので、摺動トルク及び摩耗が緩和される。

請求項２の発明に係る密封装置によれば、外径リップを設けたことによるトルクの上昇が緩和される。外径リップは締め代が小さいのでダストシール性はその内径側のサイドリップより低くなるが、大きな異物の浸入を遮断することでサイドリップが保護されるので、結果的にダストシール性（対泥水シール性）が高まる。

以下、本発明に係る密封装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る密封装置の好ましい形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。

この図１において、参照符号２は車両のトランスファー装置における非回転のハウジング、参照符号３は前記ハウジング２に挿通され軸受４を介して軸心Ｏの周りに回転可能な状態に支持された回転軸、参照符号５は、ハウジング２の開口端部２ａの内周側に位置して回転軸３に外挿されたスリーブである。なお、回転軸３及びスリーブ５は、請求項１に記載された回転体に相当する。

スリーブ５は、その内周面に形成されたスプライン部５ｂが回転軸３の外周面に形成されたスプライン部３ａと互いに嵌合されると共に、それより軸方向外側に位置して回転軸３の外周面に形成された雄螺子部３ｂに螺合したナット６によって、先端が軸受４の内輪４ａに当接された状態で軸方向に固定されている。回転軸３とスリーブ５との間は、スプライン部３ａ，５ｂの嵌合部より軸方向外側に位置して介装されると共に前記ナット６によって抜け止めされたパッキン７によって密封されている。また、スリーブ５の外端部にはコンパニオンフランジ５ａが形成されており、不図示のプロペラシャフト等に結合される。

参照符号１は、本発明に係る密封装置で、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に取り付けられたオイルシール１０と、回転軸３に外挿したスリーブ５の外周面に前記オイルシール１０の軸方向外側に位置して取り付けられたスリンガ２０とを備える。

オイルシール１０は、例えば金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作された補強環１１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したものであって、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入嵌着される外周シール部１２と、前記補強環１１の内径位置から軸受４側へ延び、先端近傍の内周部がスリーブ５の外周面に摺動可能に密接される対油シールリップ１３と、前記補強環１１の内径位置から対油シールリップ１３と反対側へ延び、先端内周がスリーブ５の外周面に近接対向又は摺動可能に密接されるダストリップ１４と、このダストリップ１４の根元の外径側から対油シールリップ１３と反対側へ先端が大径となるような円錐筒状をなして延びるサイドリップ１５とを備える。対油シールリップ１３にはその緊迫力を補償するガータスプリング１６が嵌着されている。

オイルシール１０の補強環１１の外径部には、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料からなる外周シール部１２から露出した外径フランジ１１ａ及びリム部１１ｂが延在されている。詳しくは、補強環１１の外径フランジ１１ａは、ハウジング２の開口端部２ａの先端に沿って外径側へ延びており、リム部１１ｂは、外径フランジ１１ａの外径端部から前記ハウジング２の開口端部２ａと反対側を向いた円筒状に形成されている。

スリンガ２０は金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、スリーブ５の外周面に圧入嵌着される内径筒部２１と、この内径筒部２１から外径方向へ円盤状に展開してオイルシール１０のサイドリップ１５の先端部と摺動可能に密接されるシールフランジ部２２とを有し、このシールフランジ部２２の外径縁は、オイルシール１０の補強環１１におけるリム部１１ｂの内周面に近接対向されている。

スリンガ２０のシールフランジ部２２には、オイルシール１０のサイドリップ１５との摺動部Ｓ_２より外径側に位置して、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料からなる外径リップ２３が一体的に設けられている。この外径リップ２３は、ハウジング２の開口端部２ａ側を向くと共に先端が大径となる円錐筒状に形成され、先端部が補強環１１の外径フランジ１１ａに摺動可能に密接されて、摺動部Ｓ_３をなしている。そして前記外径フランジ１１ａに対する外径リップ２３の締め代（密接面圧）が、スリンガ２０のシールフランジ部２２に対するサイドリップ１５の締め代（密接面圧）よりも小さく設定されている。

以上のように構成された本発明の密封装置１において、オイルシール１０は、補強環１１が埋設された外周シール部１２をハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入し、補強環１１の外径フランジ１１ａを前記開口端部２ａの先端に当接させることによって、ハウジング２に位置決め固定する。一方、スリンガ２０は、内径筒部２１をスリーブ５の外周面に圧入嵌着すると共にこのスリーブ５の外周面に形成された段差面５ｃに当接させることによって、スリーブ５に位置決め固定してから、このスリーブ５を回転軸３に外挿して固定することによって、図示の装着状態となる。

オイルシール１０の対油シールリップ１３は、スリーブ５の外周面との摺動部Ｓ_１において、軸受４に供給される潤滑油がスリーブ５の外周から外部Ａへ漏洩するのを防止するものである。また、オイルシール１０のサイドリップ１５は、回転するスリンガ２０のシールフランジ部２２との摺動部Ｓ_２において、このシールフランジ部２２との密接摺動及び遠心力によるシールフランジ部２２の振り切り作用によって、内周側への泥水等の浸入を阻止するものであり、オイルシール１０のダストリップ１４は、サイドリップ１５の内周側で、スリーブ５の外周面に近接対向又は摺動可能に密接されることによって、対油シールリップ１３の摺動部Ｓ_１への泥水等の浸入を阻止するものである。

そして、これら対油シールリップ１３、ダストリップ１４及びサイドリップ１５の摺動部より外側では、スリンガ２０のシールフランジ部２２に設けられた外径リップ２３がスリンガ２０と共に回転され、その先端部が補強環１１の外径フランジ１１ａに摺接されて摺動部Ｓ_３を形成しているので、外部Ａから飛来する泥水等がサイドリップ１５の摺動部Ｓ_２へ浸入するのを有効に防止することができる。

ここで、補強環１１の外径フランジ１１ａに対する外径リップ２３の締め代（密接面圧）は、スリンガ２０のシールフランジ部２２に対するサイドリップ１５の締め代（密接面圧）よりも小さく設定されているので、外径リップ２３を設けたことによるトルクの上昇が緩和される。なお、外径リップ２３の締め代は小さいが、大きな異物の浸入に対する遮断機能は十分であり、これによってサイドリップ１５が保護されるので、結果的に、密封装置１全体としてのダストシール性（対泥水シール性）を向上することができる。

また、外径リップ２３は、大気側（外径側）を向いた円錐筒状をなしているので、例えば図示の部分全体が泥水中に没入した状態で車両が走行しているような場合、外部Ａの泥水圧は、補強環１１の外径フランジ１１ａに対する外径リップ２３の密接面圧を高めるように作用し、泥水の浸入が有効に防止される。

また、泥水中に没入した状態から脱した比較的高速回転時は、外径リップ２３に回転によって与えられる遠心力によって、補強環１１の外径フランジ１１ａに対する締め代を低下させるように作用するので、摺動トルク及び外径リップ２３の摩耗が緩和される。しかも、この外径リップ２３の摺動部Ｓ_３はサイドリップ１５の摺動部Ｓ_２より外径側に存在しているので、遠心力による振り切り作用も大きく、したがって高速回転域では補強環１１の外径フランジ１１ａに対する締め代が低下するにも拘らず優れた密封性が発揮される。

更に、スリンガ２０のシールフランジ部２２の外径端部は、補強環１１の外径フランジ１１ａからハウジング２の開口端部２ａと反対側を向いて延びるリム部１１ｂの内周面と近接対向しているので、ここでも外部Ａからの泥水等の浸入が抑制される。

したがってこれらの作用により、対油シールリップ１３の摺動部Ｓ_１へ泥水等が浸入するのを確実に阻止し、その耐久性を向上することができる。

本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。従来技術の密封装置の一例を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。

符号の説明

１密封装置
２ハウジング
２ａ開口端部
３回転軸（回転体）
５スリーブ（回転体）
１０オイルシール
１１補強環
１１ａ外径フランジ
１３対油シールリップ
１４ダストリップ
１５サイドリップ
２０スリンガ
２２シールフランジ部
２３外径リップ

Claims

非回転のハウジングの開口端部内周面に取り付けられるオイルシールと、前記ハウジングに挿通された回転体に前記オイルシールの軸方向外側に位置して取り付けられるスリンガと、前記ハウジングに前記オイルシールの外径側に位置して取り付けられ径方向に展開する外径フランジとを備え、前記オイルシールが、前記回転体の外周面に摺動可能に密接される対油シールリップ及びそれより外側にあって前記スリンガに摺動可能に密接されるサイドリップを有し、前記スリンガに、前記サイドリップの摺動部より外径側にあって先端が大径となる円錐筒状の外径リップが設けられ、この外径リップが、前記外径フランジに摺動可能に密接されたことを特徴とする密封装置。
外径フランジに対する外径リップの締め代が、スリンガに対するサイドリップの締め代よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。