JP2016200259A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シール技術に係る密封装置に関する。本発明の密封装置は例えば、自動車等の車両におけるハブベアリング部においてベアリング潤滑用グリースをシールするために用いられる。また本発明の密封装置は、車両関連のほか、一般産機、農機または建機等の分野において用いられる。 The present invention relates to a sealing device according to a sealing technique. The sealing device of the present invention is used, for example, to seal bearing lubrication grease in a hub bearing portion in a vehicle such as an automobile. The sealing device of the present invention is used in fields such as general industrial machinery, agricultural machinery, and construction machinery in addition to vehicles.
従来から図3に示すように、機内Aの密封流体(グリースなど)をシールする主リップ(シールリップ)52を有する密封装置51が知られており、この密封装置51には、機外Bの異物(ダストや泥水など)をシールする副リップ(ダストリップ)53が併せ設けられている(特許文献1の図3参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 3, a
主リップ52は、装着時に機内A側を向く形状とされ、そのリップ端52aが密封流体の圧力を受けつつ軸61の周面に摺動可能に接触することにより密封流体をシールする。一方、副リップ53は反対に、機外B側を向く形状とされ、そのリップ端53aが軸61の周面に摺動可能に接触することにより異物をシールする。
The
上記密封装置51は、機内Aの密封流体をシールする主リップ52のほかに、機外Bの異物をシールする専用の副リップ53を有しているため、機外Bの異物が機内Aへ侵入するのを有効に抑制することができるが、さらに以下の点で改良の余地がある。
In addition to the
すなわち、上記密封装置51を装着する実機の構造上、軸61の挿入(組立て)が密封装置51に対し相対的に副リップ53側(機外B側)からとなる場合(軸挿入方向を矢印Cにて示す)であって、かつ偏心大での軸挿入となる場合、軸挿入時に軸61が偏心側の円周上一部で副リップ53に対し大きく干渉するため、副リップ53にめくれ現象(リップ端53aが反転する現象)が発生することがある。したがってこのように副リップ53にめくれ現象が発生すると、副リップ53の軸61に対する接触の姿勢が不安定となるため、副リップ53によるシール性が低下する。
That is, when the
副リップ53にめくれ現象が発生するのを抑制するには図4に示すように、副リップ53の形状を予め軸方向に垂直な形状(径方向内方を向く軸直角の形状)とすること、あるいは図5に示すように、副リップ53の形状を予め主リップ52側(機内A側)を向く形状とすることが考えられる。
In order to suppress the occurrence of the turning phenomenon in the
しかしながら、これらの場合、副リップ53にめくれ現象は発生しないものの、図6に示すように副リップ53における接触圧力ピークPの発生位置が主リップ52寄り(機内A寄り)に配置される。したがって副リップ53によるシール性が低下する。
However, in these cases, although the turning phenomenon does not occur in the
したがって、従来は、副リップ53に係る、軸挿入性とシール性の両立が困難とされている。
Therefore, conventionally, it has been difficult to achieve both the shaft insertion property and the sealing property related to the
本発明は以上の点に鑑みて、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置において、副リップに係る、軸挿入性とシール性の両立を図ることを目的とする。 In view of the above, the present invention aims at achieving both shaft insertion performance and sealing performance of a secondary lip in a sealing device including a primary lip that seals a sealing fluid inside the machine and a secondary lip that seals foreign matter outside the machine. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1による密封装置は、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置本体を有し、前記両リップが軸の周面に摺動可能に接触する構造の密封装置において、前記軸を前記副リップ側から前記密封装置本体の内周部へ挿入するときに前記副リップに対する前記軸の偏心を矯正する剛性の軸挿入ガイドを前記密封装置本体の機外側に設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sealing device according to claim 1 of the present invention has a main body lip for sealing a sealing fluid inside the machine and a sub lip for sealing a foreign matter outside the machine, and both the lips are In a sealing device having a structure that slidably contacts a peripheral surface of a shaft, rigidity for correcting eccentricity of the shaft with respect to the auxiliary lip when the shaft is inserted from the auxiliary lip side into an inner peripheral portion of the sealing device body. The shaft insertion guide is provided outside the sealing device main body.
上記構成を備える密封装置においては、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置本体の機外側に剛性の軸挿入ガイドが密封装置の一部として設けられているため、軸挿入時にこの軸挿入ガイドを案内役として軸の挿入が行なわれる。したがって偏心大の状態で軸の挿入が開始されても軸が軸挿入ガイドで案内される過程で偏心が矯正されるため、軸が副リップに達した時点ではすでに偏心大の状態が解消されている。したがって偏心大の状態が解消されずに副リップにめくれ現象が発生するのを抑制することが可能とされる。 In the sealing device having the above-described configuration, a rigid shaft insertion guide is provided as a part of the sealing device on the outside of the sealing device main body including a main lip that seals the sealing fluid inside the machine and a sub lip that seals foreign matter outside the machine. Therefore, when the shaft is inserted, the shaft is inserted using the shaft insertion guide as a guide. Therefore, even if the shaft insertion is started with a large eccentricity, the eccentricity is corrected while the shaft is guided by the shaft insertion guide, so when the shaft reaches the secondary lip, the state of the large eccentricity is already eliminated. Yes. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the turning phenomenon on the secondary lip without canceling the state of large eccentricity.
また、上記構成の密封装置では、このように軸挿入ガイドによって副リップにめくれ現象が発生するのを抑制するため、副リップの形状を機外側を向く形状としても副リップにめくれ現象が発生しにくい。機外側を向く形状は図2に示すように、副リップにおける接触圧力ピークPの発生位置が機外寄りに配置されるため、副リップにおける接触圧力ピークPの発生位置が機内寄りに配置される場合(図6)と比較して、異物に対するシール性に優れるものである。 Further, in the sealing device having the above-described configuration, in order to suppress the phenomenon of turning of the auxiliary lip by the shaft insertion guide, the phenomenon of turning of the auxiliary lip occurs even if the shape of the auxiliary lip is directed to the outside of the machine. Hateful. As shown in FIG. 2, the shape facing the outside of the machine is arranged such that the contact pressure peak P generation position in the secondary lip is located outside the machine, so the contact pressure peak P occurrence position in the secondary lip is arranged near the machine interior. Compared to the case (FIG. 6), the sealing property against foreign matter is excellent.
以上により上記構成の密封装置によれば、副リップに係る、軸挿入性とシール性の両立を図ることができる。 As described above, according to the sealing device having the above-described configuration, it is possible to achieve both the shaft insertion property and the sealing property related to the sub lip.
また、本発明の請求項2による密封装置は、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置本体を有し、前記両リップが軸の周面に摺動可能に接触する構造の密封装置において、前記密封装置本体の外周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形された内向きのフランジ部とを一体に備える剛性の軸挿入ガイドを前記密封装置本体の機外側に組み付けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing device having a main body lip for sealing a sealing fluid inside the machine and a sub lip for sealing a foreign matter outside the machine, wherein both the lips are provided on the peripheral surface of the shaft. In the sealing device having a slidably contacting structure, a cylindrical portion fitted to the outer peripheral side of the sealing device main body, and an integrally formed radially inward from the machine outer end of the cylindrical portion A rigid shaft insertion guide provided integrally with an inward flange portion is assembled to the outside of the sealing device main body.
上記構成を備える密封装置においては、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置本体の機外側に剛性の軸挿入ガイドが密封装置の一部として設けられているため、軸挿入時にこの軸挿入ガイドを案内役として軸の挿入が行なわれる。したがって偏心大の状態で軸の挿入が開始されても軸が軸挿入ガイドで案内される過程で偏心が矯正されるため、軸が副リップに達した時点ではすでに偏心大の状態が解消されている。したがって偏心大の状態が解消されずに副リップにめくれ現象が発生するのを抑制することが可能とされる。 In the sealing device having the above-described configuration, a rigid shaft insertion guide is provided as a part of the sealing device on the outside of the sealing device main body including a main lip that seals the sealing fluid inside the machine and a sub lip that seals foreign matter outside the machine. Therefore, when the shaft is inserted, the shaft is inserted using the shaft insertion guide as a guide. Therefore, even if the shaft insertion is started with a large eccentricity, the eccentricity is corrected while the shaft is guided by the shaft insertion guide, so when the shaft reaches the secondary lip, the state of the large eccentricity is already eliminated. Yes. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the turning phenomenon on the secondary lip without canceling the state of large eccentricity.
また、上記構成の密封装置では、このように軸挿入ガイドによって副リップにめくれ現象が発生するのを抑制するため、副リップの形状を機外側を向く形状としても副リップにめくれ現象が発生しにくい。機外側を向く形状は図2に示すように、副リップにおける接触圧力ピークPの発生位置が機外寄りに配置されるため、副リップにおける接触圧力ピークPの発生位置が機内寄りに配置される場合(図6)と比較して、異物に対するシール性に優れるものである。 Further, in the sealing device having the above-described configuration, in order to suppress the phenomenon of turning of the auxiliary lip by the shaft insertion guide, the phenomenon of turning of the auxiliary lip occurs even if the shape of the auxiliary lip is directed to the outside of the machine. Hateful. As shown in FIG. 2, the shape facing the outside of the machine is arranged such that the contact pressure peak P generation position in the secondary lip is located outside the machine, so the contact pressure peak P occurrence position in the secondary lip is arranged near the machine interior. Compared to the case (FIG. 6), the sealing property against foreign matter is excellent.
以上により上記構成の密封装置によれば、副リップに係る、軸挿入性とシール性の両立を図ることができる。 As described above, according to the sealing device having the above-described configuration, it is possible to achieve both the shaft insertion property and the sealing property related to the sub lip.
また、軸挿入ガイドが、密封装置本体の外周側に嵌合される筒状部と、この筒状部の機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形された内向きのフランジ部とを一体に備えるものとされているため、筒状部を密封装置本体の外周側に嵌合する工程のみで軸挿入ガイドを密封装置本体に対し同心上に組み付けることが可能される。したがって例えば軸挿入ガイドがフランジ部のみで構成されていてこれを密封装置本体の軸方向端面に接着する場合などと比較して、密封装置本体に対する軸挿入ガイドの組付作業性を向上させることができるものである。 A cylindrical portion fitted on the outer peripheral side of the sealing device body, and an inward flange portion integrally formed from the outer end of the cylindrical portion toward the radially inward side. Therefore, it is possible to assemble the shaft insertion guide concentrically with the sealing device body only by fitting the cylindrical portion to the outer peripheral side of the sealing device body. Therefore, for example, as compared with the case where the shaft insertion guide is composed only of the flange portion and is bonded to the end surface in the axial direction of the sealing device body, the assembly workability of the shaft insertion guide to the sealing device body can be improved. It can be done.
軸挿入ガイドとしては、軸挿入時に副リップの機外側であってかつ軸の径方向外方に配置されるガイド部を備えるものとするのが好適であり、これによれば、軸挿入時にこのガイド部を案内役として軸の挿入が行なわれる。ガイド部はその内周先端部が軸方向に垂直な形状(径方向内方を向く軸直角の形状)であっても良いが、その外周側基端部から内周側先端部へかけて副リップに近付く方向へ斜向した形状とするのが好適であり、これによれば斜向によるテーパー面が形成されるため、偏心状態で挿入されて来る軸がこのテーパー面に沿って自動で調心されることになる。 The shaft insertion guide is preferably provided with a guide portion that is disposed on the outer side of the auxiliary lip at the time of shaft insertion and on the outer side in the radial direction of the shaft. The shaft is inserted using the guide portion as a guide. The guide portion may have a shape in which the inner peripheral tip is perpendicular to the axial direction (a shape perpendicular to the radial inward direction), but the auxiliary portion extends from the outer peripheral base end to the inner peripheral tip. It is preferable to have a shape that is inclined in a direction approaching the lip. According to this, a tapered surface is formed in the inclined direction, so that the shaft inserted in an eccentric state is automatically adjusted along the tapered surface. Will be hearted.
本発明によれば、機内の密封流体をシールする主リップおよび機外の異物をシールする副リップを備える密封装置において、副リップに係る、軸挿入性とシール性の両立を図ることができる。 According to the present invention, in the sealing device including the main lip that seals the sealing fluid inside the machine and the sub lip that seals foreign matter outside the machine, it is possible to achieve both the shaft insertion property and the sealing property related to the sub lip.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る密封装置11の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置11は、機内(機器内部)Aの密封流体(グリースなど)が機外(機器外部)Bへ漏洩するのを抑制するとともに機外Bの異物(ダストや泥水など)が機内Aへ侵入するのを抑制するトラック等のハブベアリング部におけるインナーシールとして用いられる。 FIG. 1 shows a cross section of a main part of a sealing device 11 according to an embodiment of the present invention. The sealing device 11 according to the embodiment suppresses leakage of the sealing fluid (grease etc.) in the machine (inside the equipment) A to the outside (outside the equipment) B and foreign matter (dust, muddy water, etc.) outside the machine B. Is used as an inner seal in a hub bearing portion of a truck or the like that suppresses intrusion into the aircraft A.
当該密封装置11は、金属環22と、この金属環22に被着(加硫接着)されたゴム状弾性体23とを備える密封装置本体21を有し、ゴム状弾性体23によって、機内Aの密封流体をシールする主リップ(シールリップ)24と、機外Bの異物をシールする副リップ(ダストリップ)25とが一体に成形されている。
The sealing device 11 includes a sealing device
主リップ24は、当該密封装置11を機器の軸周部に装着したときにそのリップ端24aが機内A側を向く形状とされ、リップ端24aが密封流体の圧力を受けつつ軸61の周面に摺動可能に接触することにより密封流体をシールする。主リップ24にはガータスプリング26が嵌合されている。
The
副リップ25は、当該密封装置11を機器の軸周部に装着したときにそのリップ端25aが機外B側を向く形状とされ、リップ端25aが軸61の周面に摺動可能に接触することにより異物をシールする。
The
上記構成において、当該密封装置11を装着する実機の構造上、軸61の挿入(組立て)が密封装置11に対し相対的に副リップ25側(機外B側)からとなる場合(軸挿入方向を矢印Cにて示す)であって、かつ偏心大での軸挿入となる場合、軸挿入により副リップ25にめくれ現象が発生することが懸念される。
In the above-described configuration, when the
そこで、対策として当該密封装置11では、以下の構成が追加されている。 Therefore, as a countermeasure, the following configuration is added to the sealing device 11.
すなわち、密封装置本体21の機外B側に位置して、密封装置本体21に軸挿入ガイド31が組み付けられており、この軸挿入ガイド31によって、軸61を副リップ25側(機外B側)から密封装置本体21の内周部へかけて挿入するときに副リップ25に対する軸61の偏心を矯正するものとされている。
That is, the
軸挿入ガイド31は、以下のように構成されている。
The
(1)軸挿入ガイド31は、密封装置本体21に対し別体で成形され、後付けが可能なものとされている。また、軸挿入ガイド31は軸61と接触しても変形することがないように、金属等の剛性を備える素材によって形成されている。
(1) The
(2)軸挿入ガイド31は、環状に成形され、密封装置本体21、特に副リップ25に対し同心上に位置するように密封装置本体21に対し組み付けられる。
(2) The
(3)軸挿入ガイド31は、密封装置本体21の外周側に嵌合される筒状部31aと、この筒状部31aの機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形された内向きのフランジ部31bと、この内向きのフランジ部31bの一部としてフランジ部31bの内周端部に一体成形された環状のガイド部31cとを一体に有している。
(3) The
(4)軸挿入ガイド31が密封装置本体21に組み付けられたとき、ガイド部31cは副リップ25の機外B側に配置され、ガイド部31cおよび副リップ25間には所定の間隔が設定される。
(4) When the
(5)軸挿入時、軸挿入ガイド31はその内周側を軸61が差し通ることになり、また軸挿入後に軸挿入ガイド31は軸61に接触しないほうが良い(接触すると軸61が傷つく)ので、軸挿入ガイド31の内径寸法は軸61の外径寸法よりも少々大きく設定されている。但し、軸挿入ガイド31は副リップ25に対する軸61の調心機能を発揮するために設けられているので、軸挿入ガイド31の内径寸法および軸61の外径寸法の寸法差は可及的に小さいことが望ましい。また、軸挿入ガイド31は軸61に対し非接触が好ましいのに対し、副リップ25は軸61に接触するので、軸挿入ガイド31の内径寸法をd1、軸61の外径寸法をd2、副リップ25の内径寸法をd3として、d1>d2>d3の関係とされている。
(5) When the shaft is inserted, the
(6)フランジ部31bおよびこれに連続するガイド部31cは、軸方向に垂直な形状(径方向内方を向く軸直角の形状)であっても良いが、当該実施例では特に、ガイド部31cが図示するようにその外周側基端部31caから内周側先端部31cbへかけて副リップ25に近付く方向へ斜向した形状とされ、すなわちガイド部31cがその全体としてテーパー状(漏斗状)に形成されている。
(6) The
上記構成を備える密封装置11においては、機内Aの密封流体をシールする主リップ24および機外Bの異物をシールする副リップ25を備える密封装置本体21の機外B側に剛性の素材よりなる軸挿入ガイド31が密封装置11の一部として組み付けられているため、軸挿入時にこの軸挿入ガイド31を案内役として軸61の挿入が行なわれ、偏心大の状態で軸61の挿入が開始されても軸61が軸挿入ガイド31で案内される過程で偏心が矯正され、軸61が副リップ25に達した時点ではすでに偏心大の状態が解消されている。したがって、偏心大の状態が解消されずに副リップ25にめくれ現象が発生するのを抑制することができる。
In the sealing device 11 having the above-described configuration, the
また、上記構成の密封装置11においては、上記したように軸挿入ガイド31によって副リップ25にめくれ現象が発生するのが抑制されるため、副リップ25の形状がリップ端25aを機外B側へ向ける形状であっても、副リップ25にめくれ現象が発生しにくい。リップ端25aを機外B側へ向ける形状は図2に示すように、副リップ25における接触圧力ピークPの発生位置が機外B寄りに配置されるため、対異物のシール性に優れるものである。
Further, in the sealing device 11 having the above-described configuration, since the turning phenomenon of the
したがって、上記構成の密封装置11によれば、副リップ25にめくれ現象が発生しにくいため軸挿入性を向上させることでき、併せて、副リップ25が優れたシール性を発揮するためシール性を維持向上させることができ、よって副リップ25に係る、軸挿入性とシール性の両立を図ることができる。
Therefore, according to the sealing device 11 having the above-described structure, the
また、ガイド部31cが外周側基端部31caから内周側先端部31cbへかけて副リップ25に近付く方向へ斜向した形状とされているため、偏心状態で挿入されて来る軸61を自動で調心することができる。したがって手作業で調心する場合と比較して軸61の挿入作業を容易化することができる。
Further, since the
また、副リップ25の機外B側に配置される軸挿入ガイド31が、副リップ25をガードする保護カバーとしても機能するため、機外Bの異物(例えば、飛石など)によって副リップ25が損傷するのを抑制することができる。また、シールとしては、軸挿入ガイド31と軸61との間にラビリンスを形成するため、このラビリンスを機外Bの異物(ダストや泥水など)が通過しにくくなる。したがって例えば泥水に含まれる砂粒が副リップ25に達して噛み込むのを抑制することができ、よってシール寿命を向上させることができる。
Further, since the
11 密封装置
21 密封装置本体
22 金属環
23 ゴム状弾性体
24 主リップ
24a,25a リップ端
25 副リップ
26 ガータスプリング
31 軸挿入ガイド
31a 筒状部
31b フランジ部
31c ガイド部
31ca 外周側基端部
31cb 内周側先端部
61 軸
A 機内
B 機外
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (3)
前記軸を前記副リップ側から前記密封装置本体の内周部へ挿入するときに前記副リップに対する前記軸の偏心を矯正する剛性の軸挿入ガイドを前記密封装置本体の機外側に設けたことを特徴とする密封装置。 A sealing device having a main body lip for sealing a sealing fluid inside the machine and a sub lip for sealing a foreign matter outside the machine, wherein both the lips are slidably in contact with the peripheral surface of the shaft;
A rigid shaft insertion guide for correcting eccentricity of the shaft relative to the sub lip when the shaft is inserted from the sub lip side into the inner peripheral portion of the sealing device main body is provided on the outside of the sealing device main body. Sealing device characterized.
前記密封装置本体の外周側に嵌合される筒状部と、前記筒状部の機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形された内向きのフランジ部とを一体に備える剛性の軸挿入ガイドを前記密封装置本体の機外側に組み付けたことを特徴とする密封装置。 A sealing device having a main body lip for sealing a sealing fluid inside the machine and a sub lip for sealing a foreign matter outside the machine, wherein both the lips are slidably in contact with the peripheral surface of the shaft;
A rigid portion integrally including a cylindrical portion fitted to the outer peripheral side of the sealing device main body and an inward flange portion integrally formed radially inward from an outer end of the cylindrical portion. A sealing device, wherein a shaft insertion guide is assembled to the outside of the sealing device main body.
前記軸挿入ガイドは、軸挿入時に前記副リップの機外側であってかつ前記軸の径方向外方に配置されるガイド部を備え、
前記ガイド部は、その外周側基端部から内周側先端部へかけて前記副リップに近付く方向へ斜向した形状とされていることを特徴とする密封装置。 The sealing device according to claim 1 or 2,
The shaft insertion guide includes a guide portion that is disposed on the outer side of the auxiliary lip when the shaft is inserted and radially outward of the shaft,
The sealing device according to claim 1, wherein the guide portion has a shape inclined in a direction approaching the sub lip from an outer peripheral base end portion to an inner peripheral front end portion.
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