JP2010025138A - Sealing arrangement - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention is a sealing device that seals a shaft periphery of a portion that is easily exposed to muddy water from the outside, such as a vehicle transfer device or a wheel bearing device, and particularly, muddy water or the like to a sliding portion of an oil seal lip. It is related with what is equipped with the structure which prevented intrusion.
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7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。 Sealing devices used in vehicle transfer devices, wheel bearing devices, etc., are easy for muddy water to fly from the outside. It is necessary to prevent the deterioration of the sealing performance at the lip as much as possible. FIG. 7 is a half sectional view of a mounting state in which an example of this type of sealing device according to the prior art is cut along a plane passing through the axis O.
すなわち図7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。
That is, in FIG. 7,
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。
The
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の端部に近接させることによって、泥水等の浸入に対する防止効果の向上を図っている(例えば下記の特許文献1〜3参照)。
Specifically, the
しかしながら、図7(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困難であった。
However, according to the
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。 The present invention has been made in view of the above points, and a technical problem thereof is an oil-sealing lip in a sealing device that seals a shaft periphery of a portion that is easily exposed to muddy water from the outside. The structure is such that muddy water or the like can be prevented from entering the sliding portion of the as much as possible.
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、請求項1の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を有し、前記外径フランジに、その外径端部から前記ハウジングの開口端部と反対側を向いて延びる外径筒部が延在され、前記スリンガの外径部に、前記外径筒部の内周面と対向する多数のフィンが円周方向所定間隔で設けられたものである。 As a means for effectively solving the technical problem described above, a sealing device according to the invention of claim 1 includes an oil seal attached to the inner peripheral surface of the opening end portion of the non-rotating housing, and the rotation inserted through the housing. A slinger that is attached to a body and positioned outside the oil seal in the axial direction; and an outer diameter flange that is attached to the housing and located on the outer diameter side of the oil seal. An oil seal lip that is slidably brought into close contact with the outer peripheral surface, and an outer diameter cylindrical portion that extends from the outer diameter end portion to the opposite side of the opening end portion of the housing extends on the outer diameter flange. A plurality of fins facing the inner peripheral surface of the outer diameter cylindrical portion are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer diameter portion of the slinger.
また、請求項2の発明に係る密封装置は、請求項1に記載されたフィンのオイルシール側に位置して円周方向へ連続した堰部が形成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing device in which a dam portion which is located on the oil seal side of the fin described in the first aspect and is continuous in the circumferential direction is formed.
また、請求項3の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を有し、前記外径フランジに、その外径端部から前記ハウジングの開口端部と反対側を向いて延びる外径筒部が延在され、前記スリンガの外径部に、前記外径筒部の外周側に沿って多数のフィンが円周方向所定間隔で設けられたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a sealing device, wherein the oil seal is attached to the inner peripheral surface of the opening end of the non-rotating housing, and is positioned on the outer side in the axial direction of the oil seal in the rotating body inserted through the housing. An oil-resistant seal comprising a slinger to be attached and an outer-diameter flange attached to the housing on the outer-diameter side of the oil seal, the oil seal being slidably in contact with the outer peripheral surface of the rotating body An outer diameter cylindrical portion extending from the outer diameter end portion of the outer diameter flange toward the opposite side of the opening end portion of the housing, and extending to the outer diameter portion of the slinger. A large number of fins are provided at predetermined intervals in the circumferential direction along the outer peripheral side of the cylindrical portion.
また、請求項4の発明に係る密封装置は、請求項3に記載された構成において、スリンガに、外径フランジから延在された外径筒部の内周側に沿って円周方向へ連続した環状突部が形成され、この環状突部と前記外径筒部との間にラビリンス状の隙間が形成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the sealing device according to the third aspect, wherein the slinger is continuously provided in the circumferential direction along the inner peripheral side of the outer diameter cylindrical portion extending from the outer diameter flange to the slinger. An annular protrusion is formed, and a labyrinth-like gap is formed between the annular protrusion and the outer diameter cylindrical portion.
請求項1及び3の発明に係る密封装置によれば、回転するスリンガの外径部に円周方向所定間隔で設けられた多数のフィンが、非回転の外径筒部との間からオイルシール側へ浸入しようとする泥水等を外側へ弾き飛ばすため、優れた対泥水シール性が得られる。 According to the sealing device of the first and third aspects of the present invention, a large number of fins provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer diameter portion of the rotating slinger are provided with oil seals between the non-rotating outer diameter cylindrical portion. The muddy water that is about to enter the side is blown away to the outside, so that excellent sealing performance against mud water is obtained.
また、請求項2の発明に係る密封装置によれば、請求項1に記載されたフィンのオイルシール側に位置する堰部によって、一層優れた対泥水シール性が得られる。 Further, according to the sealing device of the second aspect of the present invention, the more excellent sealing performance against mud water can be obtained by the weir portion located on the oil seal side of the fin described in the first aspect.
また、請求項4の発明に係る密封装置によれば、請求項3に記載されたフィンより内周側(オイルシール側)に位置して、環状突部と外径筒部との間に形成されたラビリンス状の隙間によって、一層優れた対泥水シール性が得られる。
Further, according to the sealing device of the invention of
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。まず図1は、本発明に係る密封装置の好ましい第一の形態を、軸心Oを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図2は、第一の形態の要部を示す斜視図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sealing device according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a half sectional view of a mounting state in which a preferred first embodiment of a sealing device according to the present invention is cut along a plane passing through an axis O, and FIG. 2 shows a main part of the first embodiment. It is a perspective view.
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。
In FIG. 1,
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。
The
参照符号1は、第一の形態に係る密封装置で、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。
Reference numeral 1 is a sealing device according to the first embodiment, and the
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にゴム状弾性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の根元の外周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。
The
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及び外径筒部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、その外径端部から前記開口端部2aと反対側を向いた円筒状の外径筒部11bが延在されている。言い換えれば、外径フランジ11a(及び外径筒部11b)は、オイルシール10の補強環11に一体的に設けられることによりハウジング2に取り付けられている。
An
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とを有する。
The
スリンガ20のシールフランジ部22の外径は、補強環11の外径筒部11bより小径であって、このシールフランジ部22の外径端部には、ゴム又は合成樹脂材料からなる環状体23が一体的に設けられている。そしてこの環状体23は、図2に示されるように、円周方向所定間隔で径方向に突出した多数のフィン23aと、このフィン23aのオイルシール10側(補強環11の外径フランジ11a側)に位置して円周方向へ連続した堰部23bが形成されている。フィン23a及び堰部23bの外径は、補強環11の外径筒部11b内周面と近接対向しており、堰部23bの端面は、補強環11の外径フランジ11aと軸方向に近接対向されている。
The outer diameter of the
以上のように構成された第一の形態の密封装置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、前記補強環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に位置決め固定する。そしてその後、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。
In the sealing device 1 according to the first embodiment configured as described above, the
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S1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S2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、外部Aから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側への泥水等の浸入を阻止するものである。
The
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と共に回転する環状体23の多数のフィン23aが、非回転の補強環11の外径筒部11bとの間からオイルシール10のサイドリップ15側へ浸入しようとする泥水や異物等を外側へ弾き飛ばすため、これら泥水や異物等に対する遮蔽効果が高いものとなっているのに加え、その内側では、堰部23bにおける堰き止め作用と、この堰部23bと前記外径筒部11b及び外径フランジ11aとの間に形成されたラビリンス状の隙間LGにおけるラビリンスシール作用を奏する。したがって、外部Aから飛来する泥水等がサイドリップ15の摺動部S2へ浸入するのを有効に防止することができる。
Further, outside the sliding portions of the
また、ラビリンス状の隙間LGでは、堰部23bにおける堰き止め作用及びラビリンスシール作用によって、泥水の飛散が起こらないので、サイドリップ15の外周空間Bでは激しい撹拌流が生じにくくなる。このためサイドリップ15の摩耗も抑制される。
Further, in the labyrinth-shaped gap LG, the muddy water does not scatter due to the damming action and the labyrinth sealing action in the
しかも、スリンガ20と共に回転する環状体23(フィン23a及び堰部23b)は、非回転である補強環11の外径フランジ11a及び外径筒部11bと非接触であるから、摺動トルクを発生することがなく、燃費の低下を来たさない。
In addition, the annular body 23 (
次に図3は、本発明に係る密封装置の好ましい第二の形態を、軸心Oを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図4は、第二の形態の要部を示す斜視図である。 Next, FIG. 3 is a half sectional view showing a mounting state in which the second preferred embodiment of the sealing device according to the present invention is cut by a plane passing through the axis O, and FIG. 4 shows the main part of the second embodiment. It is a perspective view shown.
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、スリンガ20のシールフランジ部22が、補強環11の外径筒部11bの正面の外径側まで延びており、このシールフランジ部22の外径端部近傍に一体的に設けられたゴム又は合成樹脂材料からなる環状体23が、補強環11の外径筒部11bの外周側に沿って円周方向所定間隔で形成された多数のフィン23aと、前記前記外径筒部11bの内周側に沿って円周方向へ連続した環状突部23cを有することにある。
In the second embodiment, the difference from the first embodiment described above is that the
フィン23a及び環状突部23cは、補強環11の外径フランジ11a及び外径筒部11bに対して非接触であって、環状突部23cと前記外径フランジ11a及び外径筒部11bとの間には軸心Oを通る平面で切断した断面形状がジグザグに折れ曲がったラビリンス状の隙間LGが形成されている。その他の構成は、基本的に図1と同様である。
The
以上のように構成された第二の形態によれば、オイルシール10の対油シールリップ13、ダストリップ14、サイドリップ15などは、第一の形態と同様の機能を有するものである。
According to the second embodiment configured as described above, the
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と共に回転する環状体23の多数のフィン23aが、非回転の補強環11の外径筒部11bの外周側で泥水や異物等を外側へ弾き飛ばすため、これら泥水や異物等に対する遮蔽効果が高いものとなっているのに加え、その内周側(オイルシール10側)では、環状突部23cと外径フランジ11a及び外径筒部11bとの間に形成されたジグザグに折れ曲がったラビリンス状の隙間LGによって、ラビリンスシール作用を奏する。したがって、外部Aから飛来する泥水等がサイドリップ15の摺動部S2へ浸入するのを有効に防止することができる。
Further, outside the sliding portions of the
また、この第二の形態でも、ラビリンス状の隙間LGではラビリンスシール作用によって、泥水の飛散が起こらないので、サイドリップ15の外周空間Bでは激しい撹拌流が生じにくくなる。このためサイドリップ15の摩耗も抑制される。
Also in this second embodiment, the labyrinth gap LG does not cause muddy water to scatter due to the labyrinth sealing action, so that a vigorous stirring flow hardly occurs in the outer peripheral space B of the
また、この第二の形態でも、スリンガ20と共に回転する環状体23(フィン23a及び環状突部23c)は、非回転である補強環11の外径フランジ11a及び外径筒部11bと非接触であるから、摺動トルクを発生することがなく、燃費の低下を来たさない。
Also in this second embodiment, the annular body 23 (
次に図5は、本発明に係る密封装置の好ましい第三の形態を、軸心Oを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図、図6は、第三の形態の要部を示す斜視図である。 Next, FIG. 5 is a half sectional view showing a mounting state in which the third preferred embodiment of the sealing device according to the present invention is cut by a plane passing through the axis O, and FIG. 6 shows the main part of the third embodiment. It is a perspective view shown.
この第三の形態において、先に説明した第一の形態と異なるところは、スリンガ20のシールフランジ部22の外径端部に、プレス成形あるいは機械加工等によって、図6に示されるように、円周方向所定間隔で径方向に突出した多数のフィン24と、このフィン24のオイルシール10側(補強環11の外径フランジ11a側)に位置して円周方向へ連続した堰部25が形成された点にある。フィン24及び堰部25の外径は、補強環11の外径筒部11b内周面と近接対向しており、堰部25の端面は、補強環11の外径フランジ11aと軸方向に近接対向されている。その他の構成は、基本的に図1と同様である。
In this third embodiment, the difference from the first embodiment described above is that the outer diameter end of the
以上のように構成された第三の形態も、オイルシール10の対油シールリップ13、ダストリップ14、サイドリップ15などは、第一の形態と同様の機能を有するものである。
In the third embodiment configured as described above, the
また、スリンガ20のシールフランジ部22の外径端部に設けられたフィン24及び堰部25も、第一の形態におけるフィン23a及び堰部23bと同様の作用を有するものである。
Moreover, the
加えて、このフィン24及び堰部25は、金属からなるスリンガ20のシールフランジ部22自体に形成したものであるため、放熱性が良く、しかもスリンガ20のプレス成形に際して、フィン24及び堰部25も同時に成形することができるため、製造コストを安価に抑えることができる。
In addition, since the
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
11b 外径筒部
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 環状体
23a,24 フィン
23b,25 堰部
23c 環状突部
LG ラビリンス状の隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Sleeve (Rotating body)
DESCRIPTION OF
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