JP2015025484A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被水する用途に使用される軸受装置に組み付けて、軸受装置内部への浸水を防止する密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that is assembled to a bearing device used for a flooded application and prevents water from entering the bearing device.
自動車の車輪用軸受装置のように、使用中に水がかかる用途で使用される軸受装置には、図4(特許文献1)に示すような、ラジアルリップ111およびアキシャルリップ112を有するシール本体110と、スリンガ120とで構成された密封装置100が使用される。図4において密封装置の左側が軸受装置の内部であって、密封装置の右側から水やダストなどの異物が浸入する。軸受装置内部への異物の浸入は、主としてラジアルリップ111で止められていて、アキシャルリップ112はラジアルリップ111が多量に被水しないよう、保護する役目をしている。
As shown in FIG. 4 (Patent Document 1), a
しかし長期にわたって使用すると、アキシャルリップ112が摩耗して、その内側に水が浸入することがある。図5(特許文献2)に示すように、アキシャルリップ112が摩耗して水がその内側に浸入したとき、その水の浸入を感知してアキシャルリップ112を軸方向(図5において右手方向)に動かして、スリンガ120との接触圧を大きくすることによって、良好な密封性能を長期にわたって維持することができる密封装置190が提案されている。
However, when used over a long period of time, the
この密封装置190は、水を吸収して体積が膨張する膨張部114がアキシャルリップ112の基部に形成されている。そして、アキシャルリップ112を越えた水のみによって吸水膨張するように、膨張部114は、アキシャルリップ112とラジアルリップ111の間に形成された空間115にのみ露出する露出部116を有しており、アキシャルリップ112の外側においては露出しないように他のゴム材で覆われた被覆部117が設けられている。
In the
この構造の密封装置を成形するときは、先ず第1工程で、水分を吸収して膨張するゴム材Aを使用して芯金113の表面に膨張部114を成形し、その後、第2工程で、ニトリルゴムなどの別のゴム材Bを使用して、第1工程で製作した膨張部114に重ねて、アキシャルリップ112やラジアルリップ111を成形しなければならない。
When molding a sealing device of this structure, first, in the first step, the rubber material A that absorbs moisture and expands is used to mold the expanding
このとき膨張部114は弾性を有していて、成型圧力などによって比較的容易に変位するので、第2工程においてゴム材Bを成形するときの成型圧力によって膨張部114が変形する恐れがあった。このため、アキシャルリップ112の形状精度や、露出部116や被覆部117でのゴム材Bの肉厚を設計値どおりに作り込むために大きな工数が必要とされ、製造コストが高いものとなっていた。
At this time, the
上記の状況に鑑みて、本発明の目的は、長期にわたって密封性能を維持できるとともに、安価に製造することができる密封装置を提供することにある。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a sealing device that can maintain sealing performance over a long period of time and can be manufactured at low cost.
請求項1に記載の密封装置は、相対回転可能でかつ同心状に配置された内側部材および外側部材の間の環状空間に装着され、前記内側部材および前記外側部材のいずれか一方に嵌合固定されるスリンガと、前記内側部材および前記外側部材のいずれか他方に取り付けられるシール本体とで構成されて、前記環状空間の軸方向外側からの水の浸入を防止する密封装置において、前記スリンガは、前記内側部材および前記外側部材のいずれか一方に嵌合固定される円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端から半径方向に延びるフランジ部と、前記フランジ部に対して前記シール本体側に配置された円環状の可動プレートと、前記フランジ部および前記可動プレートの間に配置されてこれらを接合するとともに、吸水して体積が膨張する膨張体とで構成され、前記シール本体は、前記可動プレートに摺接するアキシャルリップを有し、前記アキシャルリップの内側に浸水したときに、前記膨張体が膨張することによって前記可動プレートが、前記アキシャルリップの方に変位するようにしたことを特徴としている。 The sealing device according to claim 1 is mounted in an annular space between an inner member and an outer member that are relatively rotatable and concentrically arranged, and is fitted and fixed to one of the inner member and the outer member. A sealing device configured to prevent the intrusion of water from the outside in the axial direction of the annular space, wherein the slinger is composed of a slinger to be attached and a seal body attached to one of the inner member and the outer member. A cylindrical portion that is fitted and fixed to one of the inner member and the outer member, a flange portion that extends in a radial direction from one axial end of the cylindrical portion, and disposed on the seal body side with respect to the flange portion An annular movable plate formed between the flange portion and the movable plate and joining them together to absorb the water and expand the volume. The seal body has an axial lip that is in sliding contact with the movable plate, and the movable plate is displaced toward the axial lip when the expansion body expands when the seal body is immersed inside the axial lip. It is characterized by doing so.
請求項1に記載した発明によれば、水分の浸入を感知して体積が膨張する部分を、シール本体とは別の部品であるスリンガの側に構成したので、シールリップの成形に使用するゴム材料と、可動プレートの接合に使用するゴム材料が異なっていても、それぞれの部品を単独に成形するだけで製造することが出来て、その製造工程が簡素化される。 According to the first aspect of the present invention, the portion whose volume is expanded by detecting the ingress of moisture is formed on the side of the slinger, which is a separate part from the seal body, so that the rubber used for molding the seal lip Even if the material and the rubber material used for joining the movable plate are different, each part can be manufactured by simply molding it, and the manufacturing process is simplified.
請求項2に記載の密封装置は、請求項1に記載する密封装置であって、前記膨張体は、前記アキシャルリップより内側の内部空間に露出するとともに、前記アキシャルリップより外側の外部空間に露出しないように、前記可動プレートが、前記膨張体の前記外部空間側に同軸に延在する円筒状の遮蔽部を有し、前記遮蔽部を、前記フランジ部に嵌合させたことを特徴としている。 The sealing device according to claim 2 is the sealing device according to claim 1, wherein the expansion body is exposed to an internal space inside the axial lip and exposed to an external space outside the axial lip. The movable plate has a cylindrical shielding portion that extends coaxially on the outer space side of the expansion body, and the shielding portion is fitted to the flange portion. .
請求項2に記載した発明によれば、遮蔽部がフランジ部に嵌合されることによって、膨張部を通常の被水から保護することができる。そして遮蔽部は可動プレートと一体なっているので、可動プレートをプレス成形によって製作する時にこの遮蔽部を同時に形成できる。こうして、特別な部品を追加しなくても、膨張部が外部空間から被水することを防ぐことができて、長期にわたって良好な密封性能を維持出来る密封装置を、安価に製造することができる。
また、この遮蔽部を円筒形状としているので、可動プレートが軸方向に移動したときでも、可動プレートとフランジ部との嵌合隙間は変化せず、この部分からの浸水を考慮する必要がない。このため、膨張部の膨張量は、アキシャルリップの内側への浸水量に基づいて動作することができるので、アキシャルリップの摩耗量に応じた適正な接触圧を得ることが出来る。
According to the second aspect of the present invention, the expanding portion can be protected from normal water exposure by fitting the shielding portion to the flange portion. Since the shielding part is integrated with the movable plate, the shielding part can be formed simultaneously when the movable plate is manufactured by press molding. Thus, even if no special parts are added, it is possible to prevent the inflating portion from being wetted from the external space, and it is possible to manufacture a sealing device that can maintain good sealing performance for a long time at low cost.
In addition, since the shielding portion has a cylindrical shape, even when the movable plate moves in the axial direction, the fitting gap between the movable plate and the flange portion does not change, and it is not necessary to consider water immersion from this portion. For this reason, since the expansion amount of the expansion part can operate based on the amount of water infiltrated to the inside of the axial lip, an appropriate contact pressure corresponding to the wear amount of the axial lip can be obtained.
本発明によれば、長期にわたって密封性能を維持できるとともに、安価に製造することができる密封装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to maintain sealing performance over a long period of time, the sealing device which can be manufactured cheaply can be provided.
本発明の実施形態にかかる密封装置を、車輪を支持するための車輪用軸受装置に使用した場合を例にして図1及び図2によって説明する。この車輪用軸受装置1は、車両に取り付けたときに、図1の左側が車両の外側になるので、図1の左側をアウター側、図1の右側をインナー側とする。 The case where the sealing device according to the embodiment of the present invention is used in a wheel bearing device for supporting a wheel will be described with reference to FIGS. When the wheel bearing device 1 is attached to a vehicle, the left side in FIG. 1 is the outside of the vehicle, so the left side in FIG. 1 is the outer side and the right side in FIG. 1 is the inner side.
図1に示すように、車輪用軸受装置1は、車体200に取り付けられる外輪部材10と、外輪部材10の内側に配置されたハブシャフト20と、ハブシャフト20に嵌合された軸受内輪30と、外輪部材10およびハブシャフト20、軸受内輪30間に配置された複数の玉90と、玉90を挟んで軸方向両側に配置された密封装置91,92とで構成されている。
As shown in FIG. 1, the wheel bearing device 1 includes an
図1および図2に示すように、外輪部材10は、外径側にボルト穴18を有する取付部11が設けられており、内径側に複列の外側軌道面15,16がその軸方向中央部分に形成されていて、各外側軌道面15、16の軸方向両外側に、これらの外側軌道面と同軸に円筒形状のシール嵌合面12、13が形成されている。外輪部材10は、取付部11に設けたボルト穴18にボルト220を挿通して、車体200に締結されている。外側軌道面15,16とシール嵌合面12、13は研削加工によって仕上げられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、ハブシャフト20は、段付き円筒形状のシャフト部17と、そのシャフト部17のアウター側の軸端に形成された円筒形状のインロー部25と、シャフト部17とインロー部25とで軸方向に挟まれた部分に半径方向に延在する円盤状のハブフランジ22とで構成され、これらが同軸に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ハブフランジ22は、その外径に近い部分に軸方向に貫通する複数個のボルト穴28が設けられていて、それぞれのボルト穴28に、首下部にローレット加工がされたハブボルト500がインナー側から挿入されている。ハブボルト500は、ローレット部外径がボルト穴28とシメシロを持って嵌合しており、ハブボルト500とハブフランジ22とが一体的に固定される。
The
図1および図2に示すように、シャフト部17は、外周の軸方向中央部に、断面が円弧状の内側軌道面24が全周に亘って形成されている。内側軌道面24は、35°程度の接触角を持って玉90と接触するので、アウター側にのみ肩部が形成されている。すなわち、内側軌道面24は、アウター側では大径の肩部円筒面19と連続していて、インナー側ではこの内側軌道面24の最小径とほぼ同じ外径寸法の第1円筒面21と連続している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シャフト部17の第1円筒面21よりインナー側に、第1円筒面21より小さい外径の円筒面である内輪嵌合面23が第1円筒面21と同軸に形成されていて、第1円筒面21と内輪嵌合面23とは、軸線と直交する方向に形成された段部端面27で連続している。
An inner
シャフト部17の肩部円筒面19とハブフランジ22とで軸方向に挟まれた部分には断面が円弧形状のアウター側のシール摺接面26が形成されていて、そのシール摺接面26の最小径の部分が肩部円筒面19と連続している。なお、内側軌道面24とシール摺接面26は焼入れ硬化処理をされた後、研磨加工によって仕上げられている。
An outer side seal
ハブシャフト20の内周は、軸線と同軸の円筒穴29が設けられていて、その内周面の全周に、シャフト部17、インロー部25の一部に亘って軸方向に延在するスプライン歯が形成されている。ハブシャフト20の円筒穴29に等速ジョイントのシャフト210が挿入され、等速ジョイントのシャフト210に形成されたスプライン歯がハブシャフト20のスプライン歯と噛み合う。これにより、エンジンからの駆動力が等速ジョイントを介してハブシャフト20に伝達されるようになっている。
The inner periphery of the
軸受内輪30は略円筒形状であって、軸方向中央部の全周に亘って、断面が円弧状であるインナー側の内側軌道面31が形成されており、その軸方向両端は、軸線に直角で、互いに平行な端面36,37となっている。
内側軌道面31は、ハブシャフト20に形成した内側軌道面24と反対の方向に35°程度の接触角を持って玉90と接触するので、軸受内輪30はインナー側の肩径が大きくなっている。すなわち、内側軌道面31は、インナー側には大径の肩部円筒面32と連続しており、アウター側にはこの内側軌道面31の最小径とほぼ同じ外径寸法の第2円筒面34と連続している。軸受内輪30は軸受鋼で製作されていて、その全体を焼入れして硬化処理をした後、内側軌道面31、肩部円筒面32、軸方向両側の端面36,37、内径面38が研磨加工によって仕上げられる。
The bearing
Since the
軸受内輪30は、肩部円筒面32をインナー側として、内輪嵌合面23に嵌め合わされて、端面37が段部端面27に当接するまで圧入される。外輪部材10に形成された複列の外側軌道面15,16と、ハブシャフト20および軸受内輪30に形成された内側軌道面24,31とのそれぞれ対向する軌道面間には、それぞれ複数個の玉90が転動可能に組み込まれている。そして、軸受内輪30の端面36より軸方向に突出したハブシャフト20の端部がかしめられて、軸受内輪30とハブシャフト20が一体的に固定されている。
The bearing
ブレーキディスクロータ300およびホイール400は、その軸中心部に設けられたガイド穴がインロー部25に外嵌されるとともに、ボルト穴がハブボルト500に挿通されて、ナット501を締め付けることによってハブフランジ22に締結固定されている。
In the
外輪部材10のアウター側のシール嵌合面13とハブシャフト20のシール摺接面26との間、及びインナー側のシール嵌合面12と軸受内輪30の肩部円筒面32との間の環状空間には、それぞれ密封装置91、92が組み込まれて、軸受装置内部の玉90が転動する軌道面に水等が浸入しないように保護されている。
Annulus between the outer
次に、図3を用いて、実施形態にかかる密封装置92の詳細構造を説明する。密封装置92は、インナー側のシール嵌合面12に取り付けられるシール本体7と、肩部円筒面32に取り付けられるスリンガ8とで構成されている。
Next, the detailed structure of the sealing
シール本体7は、インナー側のシール嵌合面12に嵌合される芯金40と、芯金40に加硫接着され、複数のリップを有する弾性部材50とで構成されている。
The
芯金40は、インナー側のシール嵌合面12に嵌合される円筒部41と、その円筒部41の軸方向の一端から半径方向内側に延在するフランジ部42とで構成されていて、軸方向の断面は略L字形状である。芯金40は、SPCC等の薄肉鋼板をプレス加工することによって円筒部41とフランジ部42とが一体に製作されている。
The
弾性部材50は、スリンガ8の後述する円筒部61に摺接するラジアルリップ51、スリンガ8の後述する円筒部61に摺接するサブリップ52、スリンガ8の後述する可動プレート70に摺接するアキシャルリップ53を有している。
The
ラジアルリップ51は芯金40の内周端部からインナー側に向けて軸方向に延在し、リップの内周側がスリンガ8の円筒部61と摺接するように形成されていて、外部からの水や異物の浸入を防ぐために最も重要なリップである。
The
サブリップ52は、リップ長さはラジアルリップ51より短く、芯金40の内周端部からラジアルリップ51とは逆向きに軸方向に延在し、リップの内周側がスリンガ8の円筒部61と摺接するように形成されている。円筒部61とは僅かに接触する程度で、円筒部61とのシメシロは殆どゼロに近く、主に軸受装置内部のグリースがハブシャフト20の回転中に漏れ出すのを防止する役目をしている。
The
アキシャルリップ53は、芯金40の内周端部からインナー側に向けて先端に向かうほど径が大きくなるような形状で延在して、可動プレート70と軸方向に対向している。アキシャルリップ53は、ラジアルリップ51を多量の異物や水等から保護する役目を持ったリップであって、アキシャルリップ53の摩耗が、直接的にシール本体7の密封性能の低下をもたらすものではない。
The
これらのリップ51,52,53はNBR(ニトリルゴム)等のゴム材を金型で成型して作られている。金型は、芯金40が挿入される下型と、リップ51,52,53の形状を成型する上型とで構成されている。リップの成型は、接着剤を塗布した芯金40をあらかじめ下型に装着しておき、上型と下型との間に未加硫のゴムシートを挟んだ状態で、上型を下型に押し付けて行なう。
These
成型時は、ゴム材は200℃程度に加熱されて、この熱によって、ゴム材の加硫が進んで弾性を有する弾性部材50が形成されるとともに、この弾性部材50と芯金40とが加硫接着される。上記弾性部材50の材料は、ニトリルゴムのほか、例えば、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられる。
At the time of molding, the rubber material is heated to about 200 ° C., and by this heat, the rubber material is vulcanized to form an
スリンガ8は、肩部円筒面32に嵌合固定された円筒状の円筒部61と、その円筒部61の軸方向の一端から半径方向外側に延在するフランジ部62と、フランジ部62に対してシール本体7側に配置された円環状の可動プレート70と、フランジ部62および可動プレート70の間に配置されてこれらを接合するとともに、吸水して体積が膨張する膨張体80とで構成されている。円筒部61はSPCC等の薄肉鋼板をプレス加工することによってフランジ部62と一体に製作され、これらの軸方向の断面形状は略L字である。
The slinger 8 has a cylindrical
可動プレート70は、平板部71と、その平板部71の軸方向の一端から軸方向に延在する鍔部72とで構成されていて、軸方向の断面は略L字形状である。可動プレート70は、SPCC等の薄肉鋼板をプレス加工することによって平板部71と鍔部72とが一体に製作されている。この平板部71は、アキシャルリップ53が摺接するような大きさを有する必要があり、平板部71の内径寸法は、アキシャルリップ53の摺接部の直径より小さく設定されている。
The
膨張体80は水膨張ゴムを材料として成形されている。水膨張ゴムは、ゴム材料または合成樹脂を混合したゴム材料に、高吸水性樹脂を混合したものが好ましい。混合により、成形性、形状保持性、機械的強度および弾力性が得られる。
The
ゴム材料としては、例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、SBRなどの合成ゴム、ポリウレタン等を使用でき、合成樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を使用できる。
高吸水性樹脂は、自重の約500倍程度の水を吸水保持するものであり、吸水に伴って体積が大きく膨張する。高吸水性樹脂としては、例えば、デンプンにアクリルニトリル、アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸などをグラフト共重合したデンプン系高吸水性樹脂や、セルロース−アクリルニトリルグラフト共重合体、セルロース−スチレンスルホン酸グラフト共重合体、カルボキシメチルセルロースの架橋物などのセルロース系高吸水性樹脂がある。また、他の高吸水性樹脂としては、ポリビニルアルコールの架橋物、アクリル−酢酸ビニル共重合体ケン化物などのポリビニルアルコール系高吸水性樹脂や、ポリアクリル酸塩架橋物、ポリアクリルニトリル系重合体のケン化物、ポリエチレングリコールジアクリレート架橋物などのアクリル系高吸水性樹脂などがある。
尚、膨張体80の材料として、上記高吸水性樹脂を単独で使用しても良い。
For example, natural rubber, nitrile rubber, synthetic rubber such as SBR, polyurethane, or the like can be used as the rubber material, and ethylene-vinyl acetate copolymer or the like can be used as the synthetic resin.
The highly water-absorbent resin absorbs and holds about 500 times its own weight of water, and its volume expands greatly with the absorption of water. Examples of the superabsorbent resin include starch-based superabsorbent resin obtained by graft copolymerization of acrylonitrile, acrylic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, etc. with starch, cellulose-acrylonitrile graft copolymer, cellulose-styrene. There are cellulosic superabsorbent resins such as sulfonic acid graft copolymers and crosslinked products of carboxymethylcellulose. In addition, as other highly water-absorbent resins, polyvinyl alcohol-based superabsorbent resins such as cross-linked polyvinyl alcohol, saponified acrylic-vinyl acetate copolymer, cross-linked polyacrylate, polyacrylonitrile-based polymer Acrylic superabsorbent resins such as saponified products and polyethylene glycol diacrylate cross-linked products.
In addition, you may use the said highly water-absorbent resin independently as a material of the
可動プレート70は、平板部71の鍔部72を設けた側の面がフランジ部62と対向する向きに組み合わされ、鍔部72の軸方向の先端部73がフランジ部62の外側面65から軸方向に突出しないように組み合わされている。
The
鍔部72の内周面74と、フランジ部62の外周面63との間はわずかな隙間を有しており、可動プレート70はフランジ部62に対して、軸方向に容易に移動することが出来る。一方、その半径方向の隙間は、車輪用軸受装置1が被水したときにこの部分から膨張体80への浸水を防ぐために、概ね0.1mm以下とすることが望ましい。
There is a slight gap between the inner
膨張体80は、円環状の平板で、その外径寸法はフランジ部62の外径と同等で、可動プレート70の鍔部72の内周面と接触しない大きさとしている。そして、内径寸法は可動プレート70の平板部71の内径寸法と同等である。こうして膨張体80は、フランジ部62と可動プレート70の平板部71とで軸方向に挟まれて、可動プレート70の内周部とフランジ部62との間から露出するように組み込まれている。
The
膨張体80は金型で成型するときの熱によって、可動プレート70およびフランジ部62と加硫接着によって接合される。金型はフランジ部62を保持する下型と、可動プレート70を保持する上型とで構成されている。そして、接着剤を塗布したフランジ部62並びに可動プレート70をあらかじめ下型と上型に装着し、下型のフランジ部62の上に未加硫の水膨張ゴムで出来た円盤状ゴムシートを載置して、上型を下型に押し付けると、水膨張ゴムが可動プレート70とフランジ部62とで挟まれた状態になる。この状態で金型を200℃程度に加熱すると、この熱によって、水膨張ゴム材の加硫が進んで弾性を有するようになるとともに、膨張体80がフランジ部62並びに可動プレート70と加硫接着されて、スリンガ8が形成される。
高吸水性樹脂を単独で使用する場合には、膨張体80と可動プレート70並びにフランジ部62との接合には接着剤が使用される。
The
When the superabsorbent resin is used alone, an adhesive is used for joining the
次に、本発明にかかる密封装置を車輪用軸受装置1に組み付ける手順を説明する。
組み付けに際しては、まず、上記のシール本体7とスリンガ8を、アキシャルリップ53と可動プレート70とが接触するような向きに組み合わせる。このとき、各リップの摺接部にはグリースが塗布されている。
Next, a procedure for assembling the sealing device according to the present invention to the wheel bearing device 1 will be described.
When assembling, first, the
上記のシール本体7とスリンガ8を組み合わせた密封装置92を、スリンガ8がインナー側となる向きにして車輪用軸受装置1のインナー側に同軸に載置し、シール本体7の円筒部端面43と、スリンガ8のフランジ部62を、平板の治具で同時に押さえて圧入する。こうすることにより、シール本体7の円筒部41が外輪部材10のシール嵌合面12に圧入嵌合され、スリンガ8の円筒部61が軸受内輪30の肩部円筒面32に圧入嵌合される。なお、上記の方法で組み立てたときに、アキシャルリップ53と可動プレート70とが適正な接触圧となるように、各部の軸方向寸法があらかじめ設定されている。
こうして、密封装置92が上記環状空間に装着されて、軸方向外側(図1の右手方向)から被水したときに、軸受内部(図1の左手方向)への泥水などの浸入を防止している。
A sealing
In this way, when the sealing
次に、本発明にかかる密封装置92の動作について説明する。
図1および図3に示すように、上記のように組み込まれた密封装置92は、ホイール400の回転に伴ってスリンガ8が回転する。雨天時に車両走行してタイヤが路面の水をはね上げると、車輪用軸受装置1が被水して、水はスリンガ8の外周(鍔部72の外周)とシール本体7との隙間から浸入する。通常、アキシャルリップ53と可動プレート70は接触圧を持って摺接しているので、アキシャルリップ53の内側に浸水することはない。
また、膨張体80の外周側が可動プレート70の鍔部72によっておおわれて、外部から被水しないように遮蔽部が形成されているので、膨張体80が吸水することはなく、可動プレート70は初期の位置を保持している。
Next, the operation of the sealing
As shown in FIGS. 1 and 3, in the
Moreover, since the outer peripheral side of the
こうして、アキシャルリップ53によって水等の浸入が阻止されているので、その内側にあるラジアルリップ51とサブリップ52は、組立時に塗布したグリースによって、それぞれの摺接部が潤滑されているので、正常な密封機能が保たれており、車輪用軸受装置1は円滑に回転運動をする。
In this way, intrusion of water or the like is prevented by the
次に車輪用軸受装置1を長期間使用して、被水した水の中に含まれる泥の粒子などがアキシャルリップ53の摺接部に浸入し、アキシャルリップ53が摩耗した場合について説明する。この摩耗によって可動プレート70に対するアキシャルリップ53の接触圧が低下すると、アキシャルリップ53が水の浸入を阻止する力が弱くなって、リップの摺接部を越えて水が浸水する場合がある。しかし、ラジアルリップ51が正常に機能しているときは、軸受内部に浸水することはなく、アキシャルリップを越えて浸水した水は、アキシャルリップ53とラジアルリップ51とスリンガ8とで囲まれた第1空間54に滞留する。
Next, a case will be described in which the wheel bearing device 1 is used for a long period of time, and mud particles contained in the wet water enter the sliding contact portion of the
膨張体80が第1空間54に露出しているので、当該第1空間54に滞留した水は当該膨張体80に吸収される。水を吸収した膨張体80は体積が大きくなるので、可動プレート70がフランジ部62から軸方向に離れる方向に変位して、アキシャルリップ53と可動プレート70の間の接触圧が大きくなる。接触圧が大きくなると、アキシャルリップ53の密封性能が向上するので、それ以降の第1空間54への水の浸入を抑えることが出来る。この結果、第1空間54の水分量の増加が抑えられ、かつ、既に浸入した水分は膨張体80に吸収されるので、第1空間54に滞留する水分量が減少し、ラジアルリップ51に対する攻撃性も低下する。
Since the
その後、雨天から晴天に変化する等によって、車輪用軸受装置1が被水する量が低減すると、膨張体80が吸収した水分は随時放出され、膨張体80の大きさも収縮するので、可動プレート70は当初の位置に復帰する。
Thereafter, when the amount of water that the wheel bearing device 1 is exposed to, such as by changing from rainy weather to fine weather, the moisture absorbed by the
そして、更に継続使用することによって、アキシャルリップ53の摩耗程度が更に進行すると、第1空間54への浸水量が多くなる。このときは膨張体80が吸収する水分の量も多くなるため、膨張体80の膨張量が更に大きくなって、可動プレート70を更にアキシャルリップ53の側に変位させ、摩耗によって低下したアキシャルリップ53の接触圧を回復させることが出来る。
If the wear level of the
なお、可動プレート70の鍔部72の内周面74が円筒形状であるので、膨張体80が膨張して、可動プレート70が軸方向に変位しても、フランジ部62の外周面63と鍔部72の内周面74との隙間の大きさは変化しない。この結果、可動プレート70の位置にかかわらず当該隙間からの浸水を防止できるので、可動プレート70は、アキシャルリップを越えて第1空間54に浸水した水分の量だけに従って変位することが可能になる。
In addition, since the inner
なお、膨張体80が吸水してその体積が膨張するときは、フランジ部62と可動プレート70の間で軸方向、円周方向、半径方向の3方向に等方性を持って膨張しようとする。しかし、膨張体80は、可動プレート70の平板部71およびフランジ部62と接着されているので、膨張体80が吸水したときの円周方向、半径方向の変位は制限される。このため、膨張体80の軸方向の変形量は、等方性を持って変位するときよりも大きくなるので、膨張体80の軸方向の厚さを小さくしても、吸水したときの軸方向の変位を大きくすることが出来て、確実にアキシャルリップ53の接触力を回復させることが出来る。
In addition, when the
あわせて、上記構造にすることによって、膨張体80はその軸方向の厚さに比較して、可動プレート70およびフランジ部62との接合面を大きくすることが出来る。このため可動プレート70は、フランジ部62に対する傾きや互いに平行な向きの変位などに関して、その剛性を高くすることが出来る。この結果、可動プレート70の位置は車両走行時の振動による影響を受けにくく、その位置が安定するので、より優れた密封性能を確保できる。
In addition, by adopting the above structure, the
こうして、アキシャルリップ53が磨耗して、その密封性能が低下した場合でも、その性能を回復させることができるので、ラジアルリップ51が密封機能を維持することが出来て、密封装置全体としての密封機能を長期にわたって確保することが可能になる。この結果、軸受内部への水等の浸入を防止して、耐久性に優れた車輪用軸受装置を提供することができる。
Thus, even when the
以上の説明によって明らかなように、本発明にかかる密封装置は、水分の浸入を感知して体積が膨張する部分の構成を、スリンガの側に構成して、その製造工程を簡素化することが出来た。この結果、長期にわたって良好な密封性能を維持出来る車輪用軸受装置の密封装置を安価に製造することが出来る。 As is clear from the above description, the sealing device according to the present invention can simplify the manufacturing process by configuring the configuration of the portion where the volume is expanded upon detection of moisture ingress on the slinger side. done. As a result, a sealing device for a wheel bearing device that can maintain good sealing performance over a long period of time can be manufactured at low cost.
1:車輪用軸受装置、 7:シール本体、 8:スリンガ、 10:外輪部材、 12:シール嵌合面、 13:シール嵌合面、 20:ハブシャフト、 22:ハブフランジ、 25:インロー部、 30:軸受内輪、 32:肩部円筒面、 40:芯金、 50:弾性部材、 51:ラジアルリップ、 52:サブリップ、 53:アキシャルリップ、 54:第1空間、 61:円筒部、 62:フランジ部、 70:可動プレート、 71:平板部、 72:鍔部、 80:膨張体、 90:玉、 91:密封装置(インナー側)、 92:密封装置(アウター側)、 100:密封装置、 110:シール本体、 114:膨張部、 120:スリンガ 1: wheel bearing device, 7: seal body, 8: slinger, 10: outer ring member, 12: seal fitting surface, 13: seal fitting surface, 20: hub shaft, 22: hub flange, 25: spigot part, 30: Bearing inner ring, 32: Shoulder cylindrical surface, 40: Metal core, 50: Elastic member, 51: Radial lip, 52: Sub lip, 53: Axial lip, 54: First space, 61: Cylindrical part, 62: Flange Part: 70: movable plate 71: flat plate part 72: collar part 80: expansion body 90: ball 91: sealing device (inner side) 92: sealing device (outer side) 100: sealing device 110 : Seal body 114: Expanding part 120: Slinger
Claims (2)
前記スリンガは、前記内側部材および前記外側部材のいずれか一方に嵌合固定される円筒部と、前記円筒部の軸方向の一端から半径方向に延びるフランジ部と、前記フランジ部に対して前記シール本体側に配置された円環状の可動プレートと、前記フランジ部および前記可動プレートの間に配置されてこれらを接合するとともに、吸水して体積が膨張する膨張体とで構成され、
前記シール本体は、前記可動プレートに摺接するアキシャルリップを有し、前記アキシャルリップの内側に浸水したときに、前記膨張体が膨張することによって前記可動プレートが、前記アキシャルリップの方に変位するようにしたことを特徴とする密封装置。 A slinger that is mounted in an annular space between an inner member and an outer member that are relatively rotatable and concentrically arranged, and is fitted and fixed to one of the inner member and the outer member; the inner member and the In a sealing device that is configured with a seal body that is attached to either one of the outer members, and that prevents water from entering from the outside in the axial direction of the annular space,
The slinger includes a cylindrical portion fitted and fixed to one of the inner member and the outer member, a flange portion extending in a radial direction from one axial end of the cylindrical portion, and the seal against the flange portion. It is composed of an annular movable plate disposed on the main body side, an expansion body that is disposed between the flange portion and the movable plate and joins them, and absorbs water to expand the volume.
The seal body has an axial lip that is in sliding contact with the movable plate, and when the expansion body expands when immersed in the axial lip, the movable plate is displaced toward the axial lip. A sealing device characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013154497A JP2015025484A (en) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | Sealing device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114352640A (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 浙江万向精工有限公司 | High-sealing self-adjusting sealing element and hub bearing thereof |
CN114352641A (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 浙江万向精工有限公司 | Low-torque self-adjusting sealing assembly and hub bearing thereof |
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2013
- 2013-07-25 JP JP2013154497A patent/JP2015025484A/en active Pending
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