JP2019086105A - Seal structure - Google Patents

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Abstract

To enhance discharge performance of old grease when supplying new grease, in a seal structure for sealing a lubrication space in which grease is filled.SOLUTION: A seal member 7 of a seal structure 1 includes: a lip part 31 having an opposing surface 31c2 opposing to a seal surface 41; and a pressing member 51 for pressing the opposing surface 31c2 to the seal surface 41 side. The lip part 31 includes: a contact part 31c; a base part 31a positioned on the opposite side from the seal surface 41 by sandwiching the contact part 31c; and a connection part 31b for connecting the contact part 31c and the base part 31a at an end part on the lubrication space side in the direction along the seal surface 41. The pressing member 51 is arranged in a space surrounded by the contact part 31c, the base part 31a, and the connection part 31b. The opposing surface 31c2 comprises: a whole contact region R1 which comes into contact with the seal surface 41 with the whole circumference on the outside part side of the lubrication space in the direction along the seal surface 41; and a partial contact region R2 which comes into discontinuous contact with the seal surface 41 in the circumferential direction on the lubrication space side in the direction along the seal surface 41.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、例えば十字軸継手における軸部と軸受カップのように互いに相対回転する二つの部材の間に設けられる密封構造に関する。   The present invention relates to a sealing structure provided between two members which rotate relative to each other, such as a shaft and a bearing cup in a cruciform joint, for example.

例えば、鉄鋼用圧延機のスピンドル装置や自動車のドライブシャフトには、軸と軸との連結部にユニバーサルジョイントとして十字軸継手が用いられている。この十字軸継手は、4本の軸部を十字状に配置した十字軸と、各軸部に被せられる有底円筒状の軸受カップと、各軸部の外周面と軸受カップの内周面との間に転動自在に配設される複数の針状ころとを備え、軸受カップには各軸の端部に設けられたヨークが連結される。また、軸部と軸受カップとの間に形成される針状ころの収容空間への水等の浸入を防止し、当該収容空間から外部への潤滑剤の漏出を抑制するため、軸部の基端部と軸受カップの端部との間には、密封構造が設けられている(例えば、特許文献1参照)。   For example, in a spindle device of a steel rolling mill or a drive shaft of a car, a cruciform joint is used as a universal joint at a connecting portion between shafts. This cross joint has a cross shaft in which four shaft portions are arranged in a cross shape, a cylindrical bearing cup with a bottom, which is placed on each shaft portion, an outer peripheral surface of each shaft portion and an inner peripheral surface of the bearing cup And a plurality of needle rollers rotatably disposed between the two, and a yoke provided at an end of each shaft is connected to the bearing cup. In addition, in order to prevent the entry of water and the like into the accommodation space of the needle roller formed between the axial part and the bearing cup, and to suppress the leakage of the lubricant from the accommodation space to the outside, the base of the axial part A sealing structure is provided between the end and the end of the bearing cup (see, for example, Patent Document 1).

欧州特許公開1783384号European Patent Publication No. 1783384

本出願の発明者は、従前に図11に示す密封構造を提案した(特願2016−217292号(未公開))。この密封構造は、軸受カップ111に取り付けられかつスリンガ106に摺接する環状のシール部材107を備え、スリンガ106が、径方向内側に向くシール面141を有し、シール部材7は、軸受カップ111に固定される芯金134と、芯金134に接着されシール面141に接触するリップ部131と、リップ部131をシール面41側へ押圧するガータスプリング151と、を備えている。   The inventor of the present application has previously proposed a sealing structure shown in FIG. 11 (Japanese Patent Application No. 2016-217292 (unpublished)). The sealing structure includes an annular seal member 107 attached to the bearing cup 111 and in sliding contact with the slinger 106, the slinger 106 having a radially inwardly facing seal surface 141, and the seal member 7 on the bearing cup 111. A core metal 134 to be fixed, a lip portion 131 adhered to the core metal 134 and in contact with the seal surface 141, and a garter spring 151 for pressing the lip portion 131 toward the seal surface 41 are provided.

スリンガ106と軸受カップ111との間の空間(潤滑空間)をグリースで潤滑する場合、メンテナンスの際などに潤滑空間内のグリースを新しいグリースに入れ替えるには、新しいグリースを給脂孔から供給するに伴って、古いグリースをリップ部131から外部へ排出する必要がある。しかしながら、図11に示す密封構造の場合、新たなグリースを潤滑空間に供給すると、図12に矢印cで示すように、リップ部131をシール面141へ押し付ける力が作用し、シール面141に対向するリップ部131の側面131c2の略全体がシール面141に強く接触する。そのため、リップ部131とシール面141との間を通して潤滑空間外部にグリースを排出することが困難となっていた。   When lubricating the space (lubricated space) between the slinger 106 and the bearing cup 111 with grease, to replace the grease in the lubricated space with new grease at the time of maintenance, etc., supply new grease from the oil supply hole Along with this, it is necessary to discharge the old grease from the lip portion 131 to the outside. However, in the case of the sealing structure shown in FIG. 11, when fresh grease is supplied to the lubrication space, a force pressing lip portion 131 against sealing surface 141 acts as shown by arrow c in FIG. The substantially entire side surface 131 c 2 of the lip portion 131 strongly contacts the sealing surface 141. Therefore, it has been difficult to discharge the grease to the outside of the lubrication space through between the lip portion 131 and the seal surface 141.

本発明は、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造において、新たなグリースを供給する際の古いグリースの排出性能を高めることを目的とする。   An object of the present invention is to enhance the discharge performance of old grease when supplying new grease in a sealing structure for sealing a lubrication space filled with grease.

(1)本発明は、第1部材と、前記第1部材に径方向に対向して当該第1部材と同心状に配置され当該第1部材と相対回転する第2部材と、前記第1部材に取り付けられかつ前記第2部材に形成されたシール面に摺接する環状のシール部材と、を備え、前記第1部材と前記第2部材との間において、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造であって、前記シール部材は、前記シール面に対向する対向面を有するリップ部と、前記対向面を前記シール面側へ押圧する押圧部材とを備え、前記リップ部は、前記対向面を有する接触部と、前記接触部を挟んで前記シール面とは反対側に位置する基部と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側の前記接触部の端部を、前記基部に接続する接続部とを有し、前記押圧部材が、前記接触部、基部、及び接続部で囲まれる空間に配置され、前記対向面は、前記潤滑空間にグリースを供給する際に、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間の外部側において前記シール面に全周で接触する全接触領域と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側において前記シール面に周方向に不連続に接触する部分接触領域とを有する。   (1) The present invention includes a first member, a second member disposed concentrically with the first member to face the first member in the radial direction, and rotating relative to the first member, and the first member An annular seal member attached to and in sliding contact with a seal surface formed on the second member, and sealing a lubricating space filled with grease between the first member and the second member A sealing structure, wherein the sealing member includes a lip having an opposing surface facing the sealing surface, and a pressing member for pressing the opposing surface toward the sealing surface, the lip being the opposing surface A contact portion having the contact portion, a base opposite to the sealing surface across the contact portion, and an end of the contact portion on the lubricating space side in a direction along the sealing surface to the base A connecting portion, and the pressing member is The sealing surface is disposed in a space surrounded by the contact portion, the base portion, and the connection portion, and the opposing surface is the sealing surface on the outer side of the lubricating space in the direction along the sealing surface when supplying grease to the lubricating space. It has a full contact area in contact with the entire circumference, and a partial contact area in discontinuous contact with the seal surface in the circumferential direction on the side of the lubricating space in the direction along the seal surface.

上記構成によれば、潤滑空間内に供給されたグリースによってリップ部がシール面に押し付けられたとしても、対向面の部分接触領域では、シール面に接触していない部分が存在するため、当該部分に潤滑空間側からグリースが入り込み、そのグリースが全接触領域を押し上げて潤滑空間外部に排出される。したがって、新しいグリースを供給する際の古いグリースの排出性能を高めることができる。また、対向面が全接触領域を備えていることによって、第1の部分によるシール性は十分に確保することができる。   According to the above configuration, even if the lip portion is pressed against the seal surface by the grease supplied into the lubricating space, there is a portion not in contact with the seal surface in the partial contact region of the opposing surface. Grease enters from the lubrication space side, and the grease pushes up the entire contact area and is discharged to the outside of the lubrication space. Therefore, the discharge performance of old grease when supplying new grease can be enhanced. In addition, since the facing surface is provided with the entire contact area, the sealability by the first portion can be sufficiently secured.

(2)好ましくは、前記全接触領域と前記部分接触領域との境界が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間の外部側に配置されている。
このような構成によって、グリースの排出性能を高めることができる。
(2) Preferably, the boundary between the entire contact area and the partial contact area is disposed on the outer side of the lubricating space than the end of the pressing member located on the lubricating space side in the direction along the seal surface It is done.
Such a configuration can improve the grease discharge performance.

(3)好ましくは、前記境界が、前記シール面に沿う方向における前記押圧部材の中心よりも前記潤滑空間側に配置されている。
このような構成によって、全接触領域におけるシール性能を確保しつつグリースの排出性能も高めることができる。
(3) Preferably, the boundary is disposed closer to the lubricating space than the center of the pressing member in the direction along the seal surface.
With such a configuration, the grease discharging performance can be enhanced while securing the sealing performance in the entire contact area.

(4)好ましくは、前記対向面の部分接触領域には、前記シール面に沿う方向において前記潤滑空間側から前記潤滑空間の外部側へ向けて延びる溝が形成されている。
この構成によれば、潤滑空間内にグリースを供給する際に、潤滑空間内の古いグリースは、溝内に入り込んで全接触領域を押し上げ、潤滑空間の外部へ排出されるようになる。
(4) Preferably, in the partial contact area of the opposing surface, a groove extending from the lubricating space side to the outer side of the lubricating space in the direction along the seal surface is formed.
According to this configuration, when the grease is supplied into the lubrication space, the old grease in the lubrication space gets into the groove, pushes up the entire contact area, and is discharged to the outside of the lubrication space.

(5)好ましくは、前記溝の横断面積が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側ほど大きい。
このような構成によって溝内にグリースが入り込みやすくなり、グリース供給の際に全接触領域を押し上げやすくして、グリースの排出を促進することができる。
(5) Preferably, the cross-sectional area of the groove is larger toward the lubricating space in the direction along the sealing surface.
With such a configuration, the grease can easily enter into the groove, and the entire contact area can be easily pushed up at the time of supplying the grease, and the discharge of the grease can be promoted.

(6)好ましくは、前記対向面の部分接触領域には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されている。
このような突起を備えることによって、接触部の対向面とシール面との間に隙間を形成することができ、グリースを供給する際に、隙間にグリースを入り込ませて全接触領域を押し上げ、グリースを排出することができる。
(6) Preferably, in the partial contact area of the facing surface, a plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction.
By providing such a protrusion, a gap can be formed between the opposing surface of the contact portion and the seal surface, and when supplying grease, grease can be introduced into the gap to push up the entire contact area, Can be discharged.

(7)好ましくは、前記突起が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間側に配置されている。
このような構成によって、接触部の潤滑空間側の端部を確実にシール面から浮かせて隙間を形成し、当該隙間にグリースを入り込ませることができる。
(7) Preferably, the protrusion is disposed closer to the lubricating space than an end portion of the pressing member located on the lubricating space side in a direction along the seal surface.
With such a configuration, the end of the contact portion on the side of the lubrication space can be reliably floated from the seal surface to form a gap, and grease can be introduced into the gap.

本発明の密封構造によれば、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造において、新たなグリースを供給する際の、古いグリースの排出性能を高めることができる。   According to the sealing structure of the present invention, the ability to discharge old grease when supplying new grease can be enhanced in the sealing structure that seals the lubrication space filled with grease.

第1の実施形態に係る密封構造を適用した十字軸継手の部分分解斜視図である。It is a partial disassembled perspective view of the cross axis joint to which the sealing structure concerning a 1st embodiment is applied. 十字軸継手の側面図(一部断面図)である。It is a side view (partially sectional view) of a cross joint. 密封構造の断面図である。It is sectional drawing of sealing structure. 密封構造のシール部材の断面図である。It is sectional drawing of the sealing member of sealing structure. シール部材の第1リップ部の作用を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the effect | action of the 1st lip | rip part of a sealing member. (a)は図5のE矢視図、(b)は図5のF矢視図である。(A) is an E arrow view of FIG. 5, (b) is an F arrow view of FIG. (a)は、グリースの供給圧が付与されていない第1リップ部を示す断面図、(b)は、グリースの供給圧が付与されている第1リップ部を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the 1st lip part to which supply pressure of grease is not given, (b) is a sectional view showing the 1st lip part to which supply pressure of grease is given. 密封構造の第1シール面に対する全接触領域の面圧の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the surface pressure of all the contact areas with respect to the 1st sealing surface of sealing structure. 第1リップ部の溝の変形例を示す図6に相当する図面である。It is drawing equivalent to FIG. 6 which shows the modification of the groove | channel of a 1st lip part. 第2の実施形態に係る密封構造の第1リップ部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the 1st lip part of the sealing structure which concerns on 2nd Embodiment. 従来技術に係る密封構造の断面図である。It is sectional drawing of the sealing structure which concerns on a prior art. 従来技術の密封構造において、グリースの供給圧が付与されているリップ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lip | rip part to which the supply pressure of grease is given in the sealing structure of a prior art.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る密封構造を適用した十字軸継手の部分分解斜視図、図2は、十字軸継手の側面図(一部断面図)である。
十字軸継手20は、例えば鉄鋼用圧延機のスピンドル装置(図示省略)に用いられるものである。図1に示すように、十字軸継手20は、4本の軸部4を有する十字軸2と、各軸部4に配設されたころ軸受部5と、一対のヨーク17とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment
FIG. 1 is a partial exploded perspective view of a cross joint in which the sealing structure according to the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a side view (partial cross sectional view) of the cross joint.
The cross joint 20 is used, for example, in a spindle device (not shown) of a steel rolling mill. As shown in FIG. 1, the cross joint 20 includes a cross shaft 2 having four shaft portions 4, a roller bearing portion 5 disposed on each shaft portion 4, and a pair of yokes 17. .

十字軸2は、中央に設けられた基部3と、基部3から互いに直交する軸心X及び軸心Zに沿って四方向に延びる4本の軸部4とを有している。十字軸2は、基部3の中心を通過し、かつ、軸部4の軸心X及び軸心Zと直交する中心軸C回りに回転可能である。十字軸2には、ころ軸受部5の内部に潤滑剤を供給するための給脂路13が軸心X及び軸心Zに沿って十字状に形成されている。   The cross shaft 2 has a base 3 provided at the center, and four shafts 4 extending in four directions along an axis X and an axis Z orthogonal to each other from the base 3. The cross shaft 2 passes through the center of the base 3 and is rotatable about a central axis C orthogonal to the axial center X and the axial center Z of the shaft 4. In the cross shaft 2, a oil supply passage 13 for supplying a lubricant to the inside of the roller bearing portion 5 is formed in a cross shape along the axial center X and the axial center Z.

図2に示すように、十字軸2の基部3の側面と、後述するころ軸受部5の軸受カップ11とには、給脂路13に接続される給脂孔3a,11aがそれぞれ形成されている。そして、ころ軸受部5内には、これらの給脂孔3a,11a及び給脂路13を介して潤滑剤が供給される。本実施形態では、潤滑剤としてグリースが使用される。また、グリースの供給は、十字軸継手20を備えた装置の運転中に常時行われてもよいし、定期的(例えば、1〜3か月毎)に行われてもよい。   As shown in FIG. 2, greasing holes 3 a and 11 a connected to the greasing passage 13 are respectively formed in the side surface of the base 3 of the cross shaft 2 and the bearing cup 11 of the roller bearing 5 described later. There is. Then, a lubricant is supplied into the roller bearing portion 5 through the oil supply holes 3 a and 11 a and the oil supply passage 13. In the present embodiment, grease is used as a lubricant. Also, the supply of grease may be performed constantly during operation of the device provided with the cross joint 20, or may be performed periodically (for example, every one to three months).

ころ軸受部5は、前述の軸部4と、複数の針状ころ9と、軸受カップ11とを備えている。針状ころ9は、各軸部4の外周面に沿って転動自在に配置されている。軸受カップ11は、有底筒状に形成されており、針状ころ9を介して軸部4の外周面に嵌合されている。したがって、針状ころ9は、軸受カップ11の内周面を外輪軌道、軸部4の外周面を内輪軌道として転動し、これによって軸受カップ11が軸部4の軸心Z回りに揺動可能となっている。   The roller bearing 5 includes the above-described shaft 4, a plurality of needle rollers 9, and a bearing cup 11. The needle rollers 9 are disposed so as to be capable of rolling along the outer peripheral surface of each shaft 4. The bearing cup 11 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and is fitted to the outer peripheral surface of the shaft portion 4 via the needle rollers 9. Accordingly, the needle roller 9 rolls with the inner peripheral surface of the bearing cup 11 as the outer ring raceway and the outer peripheral surface of the shaft 4 as the inner ring race, whereby the bearing cup 11 swings around the axis Z of the shaft 4 It is possible.

軸部4の先端面と軸受カップ11の底面との間には座金10が設けられている。針状ころ9の軸心Z方向内側には、ころガイド8、シール部材7及びスリンガ6が配設されている。シール部材7、スリンガ(第2部材)6、及び軸受カップ(第1部材)11によって、本発明に係る密封構造1が構成されている。   A washer 10 is provided between the tip end surface of the shaft 4 and the bottom surface of the bearing cup 11. A roller guide 8, a seal member 7 and a slinger 6 are disposed on the inner side in the axial center Z direction of the needle roller 9. The sealing structure 1 according to the present invention is configured by the seal member 7, the slinger (second member) 6, and the bearing cup (first member) 11.

図3は、密封構造1の断面図である。図4は、スリンガ6に接触していない状態、すなわち自然状態のシール部材7を示す断面図である。
密封構造1は、軸部4と軸受カップ11との間の針状ころ9が配置される空間であって潤滑剤としてのグリースが充填される潤滑空間内への水等の浸入を防止し、また、当該潤滑空間から外部への潤滑剤の漏出を防止するために設けられている。なお、本明細書では、図3における下側を「軸方向一方側」とし、上側を「軸方向他方側」としている。ただし、これらは軸方向における絶対的な特定の方向を指すものではなく、相対的な方向を指すものであるので、一方側と他方側とを入れ替えて読んでもよい。「径方向一方側」及び「径方向他方側」についても同様である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the sealing structure 1. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the seal member 7 in a state not in contact with the slinger 6, ie, in a natural state.
The sealing structure 1 is a space in which the needle roller 9 between the shaft 4 and the bearing cup 11 is disposed, and prevents entry of water or the like into a lubrication space filled with grease as a lubricant. Moreover, it is provided in order to prevent the leakage of the lubricant from the said lubricating space to the exterior. In the present specification, the lower side in FIG. 3 is referred to as “axially one side”, and the upper side is referred to as “axially other side”. However, these do not indicate an absolute specific direction in the axial direction, but indicate a relative direction, so one side and the other side may be interchanged and read. The same applies to “one side in the radial direction” and “the other side in the radial direction”.

密封構造1を構成するスリンガ6は環状に形成され、軸部4の基端部における外周面に嵌合されている。スリンガ6には、シール部材7におけるリップ部31,32,33が接触するシール面41,42,43が形成されている。また、スリンガ6は、軸部4の外周面に沿って筒形状に形成されたスリンガ本体6aと、スリンガ本体6aの軸方向一方側(図3の下側)において径方向外方へ延びる第1延長部6bと、第1延長部6bの先端側から軸方向他方側(図3の上側)に延びる第2延長部6cとを一体に有している。   The slinger 6 constituting the sealing structure 1 is formed in an annular shape, and is fitted to the outer peripheral surface of the proximal end portion of the shaft portion 4. In the slinger 6, seal surfaces 41, 42 and 43 with which the lip portions 31, 32 and 33 of the seal member 7 contact are formed. In addition, the slinger 6 is a slinger main body 6a formed in a cylindrical shape along the outer peripheral surface of the shaft portion 4 and a first radially outward extension on one axial side (the lower side in FIG. 3) of the slinger main body 6a. An extension 6b and a second extension 6c extending from the distal end side of the first extension 6b to the other side in the axial direction (the upper side in FIG. 3) are integrally formed.

スリンガ本体6aの外周面には、第2及び第3シール面42,43が軸方向に並べて形成されている。また、第2延長部6cの内周面には第1シール面41が形成されている。この第1シール面41は、軸方向に沿って形成されている。つまり、本実施形態においては、第1シール面41に沿う方向と軸方向とが一致している。   On the outer peripheral surface of the slinger main body 6a, second and third seal surfaces 42, 43 are formed in line in the axial direction. In addition, a first seal surface 41 is formed on the inner peripheral surface of the second extension 6c. The first seal surface 41 is formed along the axial direction. That is, in the present embodiment, the direction along the first seal surface 41 coincides with the axial direction.

なお、スリンガ6には、第2延長部6cからさらに径方向外側へ延びる第3延長部6dが設けられている。第2延長部6cの外周面及び第3延長部6dの軸方向他方側の側面は、それぞれ軸受カップ11の端部に隙間をあけて対向している。この隙間は、スリンガ6と軸受カップ11との間から水等が浸入するのを防止するシール隙間とされている。   The slinger 6 is provided with a third extension 6d that extends further outward in the radial direction from the second extension 6c. The outer peripheral surface of the second extending portion 6c and the side surface on the other side in the axial direction of the third extending portion 6d respectively face the end portion of the bearing cup 11 with a gap. This gap is a seal gap that prevents water or the like from entering between the slinger 6 and the bearing cup 11.

シール部材7は、芯金(固定部)34と、リップ部31,32,33とを備えている。芯金34は、軸受カップ11の内周面に嵌合されることによって固定されている。芯金34は、第1円筒部34a1と、第1円筒部34a1の軸方向他方側の端部から径方向内方へ屈曲する第1円環部34a2とを有する第1芯金34aと、第2円筒部34b1と、第2円筒部34b1の軸方向一方側の端部から径方向内方へ屈曲する第2円環部34b2とを有する第2芯金34bとからなる。第2円筒部34b1は、第1円筒部34a1の径方向内側に重ね合わされ、第1円筒部34a1の軸方向一方側の端部をカシメることによって、第2芯金34bが第1芯金34aに固定されている。   The seal member 7 includes a cored bar (fixed portion) 34 and lip portions 31, 32, 33. The cored bar 34 is fixed by being fitted to the inner peripheral surface of the bearing cup 11. The cored bar 34 includes a first cored bar 34a having a first cylindrical portion 34a1 and a first ring portion 34a2 bent radially inward from the other axial end of the first cylindrical portion 34a1; The second cored bar 34b has a second cylindrical portion 34b1 and a second ring portion 34b2 that is bent radially inward from an end portion on one axial side of the second cylindrical portion 34b1. The second cylindrical portion 34b1 is overlapped on the inner side in the radial direction of the first cylindrical portion 34a1, and the second cored bar 34b is the first cored bar 34a by caulking the end portion on one side in the axial direction of the first cylindrical portion 34a1. It is fixed to

リップ部31,32,33は、芯金34に接着された第1リップ部31、第2リップ部32、及び第3リップ部33からなる。第1リップ部31及び第3リップ部33は、第2芯金34bの第2円環部34b2に接着され、第2リップ部32は、第1芯金34aの第1円環部34a2に接着されている。   The lip portions 31, 32 and 33 are composed of the first lip portion 31, the second lip portion 32 and the third lip portion 33 bonded to the core metal 34. The first lip 31 and the third lip 33 are bonded to the second annular portion 34b2 of the second core metal 34b, and the second lip 32 is bonded to the first annular portion 34a2 of the first core metal 34a. It is done.

第2リップ部32は、第1円環部34a2から軸方向一方側へ延伸している。第2リップ部32の径方向内側の側面は、スリンガ6の第2シール面42に接触する。第2リップ部32の径方向外側の側面には、凹部32aが形成され、この凹部32aには、ガータスプリング(第2押圧部材)52が設けられている。ガータスプリング52は、コイルスプリングをリング状に形成したものであり、伸長する方向に弾性変形させた状態で第2リップ部32の凹部32aに収容され、収縮する方向に弾性復帰することによって第2リップ部32を第2シール面42側へ押圧している。   The second lip portion 32 extends from the first annular portion 34a2 to one side in the axial direction. The radially inner side surface of the second lip 32 contacts the second sealing surface 42 of the slinger 6. A recess 32 a is formed on the radially outer side surface of the second lip portion 32, and a garter spring (second pressing member) 52 is provided in the recess 32 a. The garter spring 52 is formed by forming a coil spring in a ring shape, and is accommodated in the recess 32 a of the second lip portion 32 in a state of being elastically deformed in the extending direction, and elastically returns in the contracting direction. The lip portion 32 is pressed to the second seal surface 42 side.

第3リップ部33は、第2円環部34b2の径方向内側の端部から軸方向一方側へ延伸している。第3リップ部33の径方向内側の側面は、スリンガ6の第3シール面43に接触する。第3シール面43は、軸方向一方側から他方側へ向けて徐々に外径が小さくなる傾斜面(円すい面)に形成されている。なお、この第3リップ部33は、省略してもよい。また、本実施形態では、第3シール面43が円錐形状に形成されているが、例えば、第3シール面43は軸方向に平行な円筒面であってもよい。   The third lip portion 33 extends from the radial inner end of the second annular portion 34b2 to one axial side. The radially inner side surface of the third lip 33 contacts the third seal surface 43 of the slinger 6. The third seal surface 43 is formed in an inclined surface (conical surface) in which the outer diameter gradually decreases from one axial direction to the other. The third lip 33 may be omitted. Further, in the present embodiment, the third seal surface 43 is formed in a conical shape, but for example, the third seal surface 43 may be a cylindrical surface parallel to the axial direction.

第1リップ部31は、第2円環部34b2の軸方向一方側の側面から同方向へ延伸する基部(第1部分)31aと、基部31aの延伸端(軸方向一方側端部)から径方向外方へ延伸する接続部(第2部分)31bと、接続部31bの延伸端(径方向外端部)から軸方向他方側へ延伸する接触部(第3部分)31cとを備えている。   The first lip portion 31 has a diameter from the base (first portion) 31 a extending in the same direction from the side surface of the second annular portion 34 b 2 in the axial direction and the extending end (one end portion in the axial direction) of the base 31 a A connection portion (second portion) 31b extending outward in the direction, and a contact portion (third portion) 31c extending in the other axial direction from the extending end (radially outer end portion) of the connection portion 31b .

接触部31cの径方向外側の側面(外周面)は、スリンガ6の第1シール面41に対向する対向面31c2とされ、その少なくとも一部が第1シール面41に接触する。
第1シール面41を基準とすると、基部31aは、接触部31cを挟んで第1シール面41とは反対側に配置されている。また、接続部31bは、基部31aと接触部31cとの、第1シール面41に沿う方向における潤滑空間側(軸方向一方側)の端部同士を接続している。
A radially outer side surface (peripheral surface) of the contact portion 31 c is an opposing surface 31 c 2 facing the first seal surface 41 of the slinger 6, and at least a part thereof contacts the first seal surface 41.
Based on the first seal surface 41, the base 31a is disposed on the opposite side to the first seal surface 41 across the contact portion 31c. Further, the connection portion 31 b connects end portions of the base portion 31 a and the contact portion 31 c on the side of the lubricating space (one side in the axial direction) in the direction along the first seal surface 41.

基部31aと、接続部31bと、接触部31cとによって囲まれた空間(収容空間)Sには、ガータスプリング(第1押圧部材)51が収容されている。また、基部31aと接触部31cとの間には、ガータスプリング51を収容空間Sに挿入するための開口Aが形成されている。開口Aは、軸方向他方側に開放している。ガータスプリング51は、コイルスプリングをリング状に形成したものであり、収縮する方向に弾性変形させた状態で収容空間Sに収容され、伸張する方向に弾性復帰することにより接触部31cを第1シール面41側へ押圧するように構成されている。   A garter spring (first pressing member) 51 is housed in a space (housing space) S surrounded by the base portion 31a, the connection portion 31b, and the contact portion 31c. Further, an opening A for inserting the garter spring 51 into the housing space S is formed between the base portion 31 a and the contact portion 31 c. The opening A is open to the other side in the axial direction. The garter spring 51 is formed by forming a coil spring in a ring shape, and is accommodated in the accommodation space S in a state of being elastically deformed in the contracting direction, and elastically returns in the extending direction to elastically contact the contact portion 31c. It is comprised so that it may press on the surface 41 side.

図5は、シール部材7の第1リップ部31の作用を示す断面図である。
第1リップ部31の接触部31cは、図5に実線で示すように、スリンガ6の第1シール面41に接触していない状態では、径方向外側に向けて傾斜している。この状態では、基部31aと接触部31cとの間の開口Aの幅W1は比較的広く形成されている。具体的には、開口Aの一方の端縁である接触部31cの先端内周縁(側縁)31dの径方向位置aは、ガータスプリング51の径方向外端部の径方向位置bよりも径方向外側に配置されている。したがって、この開口Aを介してガータスプリング51を収容空間Sへ挿入しやすくなっている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the operation of the first lip portion 31 of the seal member 7.
The contact portion 31c of the first lip portion 31 is inclined radially outward in a state where the contact portion 31c is not in contact with the first seal surface 41 of the slinger 6, as shown by a solid line in FIG. In this state, the width W1 of the opening A between the base 31a and the contact portion 31c is formed relatively wide. Specifically, the radial position a of the tip inner peripheral edge (side edge) 31 d of the contact portion 31 c which is one end edge of the opening A is larger in diameter than the radial position b of the radial outer end portion of the garter spring 51 It is arranged outside the direction. Therefore, the garter spring 51 can be easily inserted into the accommodation space S through the opening A.

一方、図5に二点鎖線で示すように、接触部31cが第1シール面41に当接している状態では、接触部31cが径方向内方へ弾性変形し、基部31aとの間の開口Aの幅W2が縮小されている。そして、接触部31cの先端内周縁31dにおける径方向位置a’は、ガータスプリング51の径方向外端部の径方向位置bよりも径方向内側に配置されている。そのため、ガータスプリング51が収容空間Sから離脱し難くなり、第1リップ部31を第1シール面41に確実に接触させることができる。特に、ガータスプリング51は、収縮する方向に弾性変形されているので撓みやすくなり、収容空間Sから離脱しやすい状態となるが、開口Aの幅を縮小することによってガータスプリング51の離脱を確実に防止することができる。   On the other hand, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, in the state where the contact portion 31c is in contact with the first seal surface 41, the contact portion 31c is elastically deformed radially inward and an opening between the contact portion 31c and the base 31a. The width W2 of A is reduced. The radial position a ′ of the tip inner peripheral edge 31 d of the contact portion 31 c is disposed radially inward of the radial position b of the radial outer end of the garter spring 51. Therefore, the garter spring 51 is difficult to be separated from the accommodation space S, and the first lip portion 31 can be reliably brought into contact with the first seal surface 41. In particular, the garter spring 51 is easily deformed because it is elastically deformed in the contracting direction, and is easily detached from the accommodation space S. However, by reducing the width of the opening A, the detachment of the garter spring 51 can be assured. It can be prevented.

なお、第1リップ部31における接触部31cの先端内周縁31dには、径方向内方へ膨出する膨出部31c1が形成されている。このような膨出部31c1を形成することによって、接触部31cを第1シール面41に接触させたときに、接触部31cを径方向内側へ弾性変形させやすくしつつ、開口Aの幅W2を可及的に小さくすることができる。   In addition, at the tip inner peripheral edge 31d of the contact portion 31c in the first lip portion 31, a bulging portion 31c1 that bulges radially inward is formed. By forming such a bulging portion 31c1, when the contact portion 31c is brought into contact with the first seal surface 41, the width W2 of the opening A is made easy while elastically deforming the contact portion 31c radially inward. It can be made as small as possible.

図3に示すように、本実施形態のシール部材7は、第1リップ部31が径方向内側に向けて配置された第1シール面41に接触し、第2リップ部32及び第3リップ部33が径方向外側に向けて配置された第2,第3シール面42,43に接触している。そのため、軸部4が軸受カップ11に対して軸方向に移動したとしてもシール性が低下することがない。   As shown in FIG. 3, the seal member 7 of the present embodiment contacts the first seal surface 41 in which the first lip portion 31 is disposed radially inward, and the second lip portion 32 and the third lip portion Reference numeral 33 is in contact with the second and third sealing surfaces 42 and 43 disposed radially outward. Therefore, even if the shaft 4 moves in the axial direction with respect to the bearing cup 11, the sealing performance does not deteriorate.

また、軸部4が軸受カップ11に対して径方向に移動した場合、軸部4の径方向の一方側では、第1リップ部31が第1シール面41から離れる方向に移動するが、第2,第3リップ部32,33は第2,第3シール面42,43に近づく方向へ移動し、径方向の他方側では、第2,第3リップ部32,33が第2,第3シール面42,43から離れる方向に移動するが、第1リップ部31は第1シール面41に近づく方向へ移動する。そのため、シール部材7の径方向の両側において略均一にシール性を確保することが可能となる。   In addition, when the shaft portion 4 moves in the radial direction with respect to the bearing cup 11, the first lip portion 31 moves in a direction away from the first seal surface 41 on one side in the radial direction of the shaft portion 4. The second and third lip portions 32, 33 move in a direction approaching the second and third seal surfaces 42, 43, and on the other side in the radial direction, the second and third lip portions 32, 33 are second, third While moving away from the sealing surfaces 42, 43, the first lip portion 31 moves toward the first sealing surface 41. Therefore, it is possible to ensure sealing performance substantially uniformly on both sides of the sealing member 7 in the radial direction.

スリンガ6は、第2,第3シール面42,43がスリンガ本体6aの外周面に形成され、第2,第3シール面42,43よりも径方向外側に配置された第1シール面41が第2延長部6cの内周面に形成されている。したがって、第2、第3シール面42,43と第1シール面41とは、互いに径方向に間隔をあけて対向した配置となり、両者の間には、シール部材7を配置するためのスペースが形成されている。当該スペースにシール部材7を挿入することによって、径方向に関して互いに逆向きに配置された第1シール面41及び第2,第3シール面42,43にリップ部31〜33を接触させることができる。また、第1シール面41と第3シール面43とは、軸方向に関して重複した位置に配置されているので密封構造1の軸方向の寸法を可及的に小さくすることができる。   In the slinger 6, the first and second seal surfaces 42 and 43 are formed on the outer peripheral surface of the slinger main body 6a, and the first seal surface 41 disposed radially outward of the second and third seal surfaces 42 and 43 is It is formed on the inner circumferential surface of the second extension 6c. Therefore, the second and third seal faces 42 and 43 and the first seal face 41 are disposed to be opposed to each other with a space in the radial direction, and there is a space for placing the seal member 7 between them. It is formed. By inserting the seal member 7 in the space, the lip portions 31 to 33 can be brought into contact with the first seal surface 41 and the second and third seal surfaces 42 and 43 which are disposed opposite to each other in the radial direction. . Further, since the first seal surface 41 and the third seal surface 43 are disposed at overlapping positions in the axial direction, the axial dimension of the sealing structure 1 can be made as small as possible.

前述したように、本実施形態の密封構造1は、グリース潤滑されるころ軸受部5の内部空間(潤滑空間)を密封する。以下、図3に示すように、第1シール面41に沿う方向(軸方向)に関して、第1リップ部31よりもころ軸受部5の内部側を「潤滑空間側」ともいい、第1リップ部31よりも外側を「潤滑空間外部側」ともいう。   As described above, the sealing structure 1 of the present embodiment seals the internal space (lubricated space) of the roller bearing unit 5 which is grease-lubricated. Hereinafter, as shown in FIG. 3, with respect to the direction (axial direction) along the first seal surface 41, the inner side of the roller bearing portion 5 rather than the first lip portion 31 is also referred to as the “lubrication space side”. The outer side than 31 is also referred to as "the lubricating space outer side".

図5に示すように、第1リップ部31における接触部31cは、第1シール面41に対向する側面(以下、「対向面」ともいう)31c2を有し、この対向面31c2には、溝61が形成されている。この溝61は、接触部31cの潤滑空間側の端部から潤滑空間外部側へ向けて軸方向に延びている。また、図6に示すように、溝61は、第1リップ部31の周方向に間隔をあけて複数箇所に形成されている。例えば、溝61は、周方向に等間隔で16個所に形成されている。本実施形態の溝61の底面の横断面(軸心に直交する方向の断面)は、略円弧状に形成されている。   As shown in FIG. 5, the contact portion 31 c of the first lip portion 31 has a side surface 31 c 2 facing the first seal surface 41 (hereinafter also referred to as “facing surface”), and the facing surface 31 c 2 has a groove 61 are formed. The groove 61 extends in the axial direction from the end on the lubricating space side of the contact portion 31 c to the outer side of the lubricating space. Further, as shown in FIG. 6, the grooves 61 are formed at a plurality of places at intervals in the circumferential direction of the first lip portion 31. For example, the grooves 61 are formed at sixteen locations at equal intervals in the circumferential direction. The cross section (the cross section in the direction orthogonal to the axial center) of the bottom surface of the groove 61 of the present embodiment is formed in a substantially arc shape.

また、溝61は、潤滑空間側の深溝部61aと、潤滑空間外部側の浅溝部61bとを備える。深溝部61a及び浅溝部61bは、ともに軸方向に関して潤滑空間側が深くなるように底面が第1シール面41に対して傾斜している。また、深溝部61aの底面の傾斜は、浅溝部61bの底面の傾斜よりも急となっている。図6に示すように、深溝部61aと浅溝部61bの周方向の幅W3は略同一とされている。以上より、溝61は、潤滑空間側において横断面積がより大きく、潤滑空間外部側において横断面積がより小さくなっている。   Further, the groove 61 includes a deep groove portion 61 a on the lubricating space side and a shallow groove portion 61 b on the lubricating space outer side. The bottom surface of the deep groove portion 61 a and the shallow groove portion 61 b is inclined with respect to the first seal surface 41 so that the lubricating space side becomes deeper in the axial direction. Further, the inclination of the bottom surface of the deep groove portion 61a is steeper than the inclination of the bottom surface of the shallow groove portion 61b. As shown in FIG. 6, the circumferential width W3 of the deep groove portion 61a and the shallow groove portion 61b is substantially the same. As described above, the groove 61 has a larger cross-sectional area on the lubricating space side and a smaller cross-sectional area on the lubricating space outer side.

図7(a)は、第1シール面41に接触した第1リップ部31の接触部31cを示している。この状態で、接触部31cの対向面31c2は、その軸方向他方側(潤滑空間外部側)の一部が第1シール面41に接触し、軸方向一方側(潤滑空間側)の一部が第1シール面41から隙間sをあけて僅かに浮いた状態となっている。   FIG. 7A shows the contact portion 31 c of the first lip portion 31 in contact with the first seal surface 41. In this state, a part of the other side (the lubricating space outer side) in the axial direction of the opposing surface 31c2 of the contact portion 31c is in contact with the first seal surface 41, and a part of the one axial side (the lubricating space side) is A gap s is opened from the first seal surface 41, and it is in a slightly floating state.

図7(b)は、さらに潤滑空間にグリースを供給しているときの第1リップ部31を示す。潤滑空間にグリースが供給されると、当該グリースの供給圧によって第1リップ部31が矢印c方向に押圧されるため、接触部31cの対向面31c2のうち、第1シール面41から浮いていた部分が第1シール面41に接触する。   FIG. 7 (b) shows the first lip 31 when grease is further supplied to the lubrication space. When the grease is supplied to the lubrication space, the first lip portion 31 is pressed in the direction of the arrow c by the supply pressure of the grease, so that it floats from the first seal surface 41 of the opposing surface 31c2 of the contact portion 31c. A portion contacts the first sealing surface 41.

このとき、図6(b)にも示すように、接触部31cの対向面31c2は、溝61の軸方向一方側(潤滑空間外部側)の端部の位置Lよりも軸方向一方側の領域が、第1シール面41に対して全周(全面)で接触する全接触領域R1となっている。また、溝61の軸方向一方側の端部の位置Lよりも軸方向他方側の領域が、溝61を除いて第1シール面41に周方向に不連続(断続的)に接触する部分接触領域R2となっている。つまり、接触部31cの対向面31c2は、全接触領域R1と部分接触領域R2とを有している。   At this time, as also shown in FIG. 6B, the opposite surface 31c2 of the contact portion 31c is a region on one axial side of the position L of the end of the groove 61 on one axial side (outside the lubrication space) However, the entire contact area R1 is in contact with the first seal surface 41 along the entire circumference (entire surface). In addition, a partial contact in which a region on the other side in the axial direction with respect to the position L of the end portion on one axial side of the groove 61 contacts the first seal surface 41 discontinuously (intermittently) except the groove 61 It is the area R2. That is, the opposing surface 31c2 of the contact portion 31c has the entire contact region R1 and the partial contact region R2.

したがって、図7(b)に示すように第1リップ部31がグリースによって矢印c方向に押圧されたとしても、部分接触領域R2の溝61は第1シール面41に接触しない。そのため、潤滑空間内のグリースは、溝61に入り込むとともに、供給圧によって接触部31cを押し上げ、接触部31cの全接触領域R1と第1シール面41との間から排出される(矢印d参照)。したがって、潤滑空間内で新しいグリースと古いグリースとの入れ替えを好適に行うことができる。   Therefore, even if the first lip portion 31 is pressed by the grease in the direction of the arrow c as shown in FIG. 7B, the groove 61 of the partial contact region R2 does not contact the first seal surface 41. Therefore, the grease in the lubrication space enters the groove 61 and pushes up the contact portion 31c by the supply pressure, and is discharged from between the entire contact area R1 of the contact portion 31c and the first seal surface 41 (see arrow d) . Therefore, it is possible to preferably replace the new grease with the old grease in the lubrication space.

図6(a)に示すように、溝61は、潤滑空間側の横断面積が潤滑空間外部側の横断面積よりも広いため、溝61内へグリースが流入し易くなり、グリース供給時のグリースの排出性能をより高めることができる。   As shown in FIG. 6A, the groove 61 has a larger cross sectional area on the side of the lubrication space than on the outer side of the lubrication space, so the grease easily flows into the groove 61, and Discharge performance can be further enhanced.

図7(b)に示すように、接触部31cの対向面31c2において、全接触領域R1と部分接触領域R2との境界Lは、ガータスプリング51の軸方向一方側(潤滑空間側)の端部51bと、ガータスプリング51の中心51aとの間の軸方向の範囲D1に位置している。境界Lが、端部51bよりも軸方向一方側に配置されていると、溝61内に入り込んだグリースによって対向面31c2の全接触領域R1を押し上げることが困難となり、境界Lが、中心51aよりも軸方向他方側(潤滑空間外部側)に配置されていると、全接触領域R1の面圧の関係より、接触部31cによるシール性能が低下するからである。   As shown in FIG. 7B, in the facing surface 31c2 of the contact portion 31c, the boundary L between the total contact area R1 and the partial contact area R2 is the end of one side (lubrication space side) of the garter spring 51 in the axial direction. It is located in an axial range D1 between 51b and the center 51a of the garter spring 51. When the boundary L is disposed on one side in the axial direction than the end 51b, it is difficult to push up the entire contact region R1 of the facing surface 31c2 by the grease that has entered the groove 61, and the boundary L is from the center 51a Also when it is arranged on the other side in the axial direction (outside the lubrication space), the sealing performance by the contact portion 31c is reduced due to the relationship of the surface pressure of the entire contact region R1.

図8は、グリースの供給圧が第1リップ部31に作用しているときの、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧の変化を示す。
図8(a)に示すように、全接触領域R1と部分接触領域R2との境界Lが、ガータスプリング51の中心51aと一致している場合、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧が、潤滑空間側の端部でピーク(点P1参照)となる。そのため、潤滑空間外部側から水等が浸入しやすくなる。
FIG. 8 shows a change in the surface pressure of the entire contact region R1 with the first seal surface 41 when the supply pressure of the grease acts on the first lip portion 31.
As shown in FIG. 8A, when the boundary L between the full contact area R1 and the partial contact area R2 coincides with the center 51a of the garter spring 51, the surface of the full contact area R1 with respect to the first seal surface 41. The pressure peaks at the end on the lubricating space side (see point P1). Therefore, water and the like easily infiltrate from the outer side of the lubrication space.

図8(b)に示すように、境界Lが、ガータスプリング51の中心51aよりも潤滑空間側にある場合、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧が、潤滑空間外部側の端部でピーク(点P2参照)となっている。そのため、潤滑空間外部側からの水等の浸入を好適に防止することができ、シール性能を好適に維持することができる。   As shown in FIG. 8B, when the boundary L is closer to the lubrication space than the center 51a of the garter spring 51, the surface pressure of the entire contact region R1 with respect to the first seal surface 41 is the end on the lubrication space outer side. It is a peak (see point P2) in the section. Therefore, the infiltration of water etc. from the lubricating space outer side can be suitably prevented, and the sealing performance can be suitably maintained.

図9は、第1リップ部31の溝61の変形例を示す図6に相当する図面である。
この変形例に係る溝61は、深溝部61aの周方向の幅W4が、浅溝部61bの幅W3よりも大きく形成されている。深溝部61aの横断面形状は略円弧状に形成されている。本変形例によれば、深溝部61aにおける横断面形状をより大きくすることができ、溝61内へのグリースの流入をより促進することができる。
FIG. 9 is a drawing corresponding to FIG. 6 showing a modification of the groove 61 of the first lip portion 31. As shown in FIG.
In the groove 61 according to this modification, the circumferential width W4 of the deep groove portion 61a is formed larger than the width W3 of the shallow groove portion 61b. The cross sectional shape of the deep groove portion 61a is formed in a substantially arc shape. According to this modification, the cross-sectional shape of the deep groove portion 61 a can be made larger, and the inflow of grease into the groove 61 can be further promoted.

[第2の実施形態]
図10は、第2の実施形態に係る密封構造の第1リップ部を拡大して示す断面図である。
本実施形態では、接触部31cの対向面31c2に、溝61に代えて突起62が周方向に間隔をあけて複数個所に設けられている。この突起62は、ガータスプリング51の軸方向一方側(潤滑空間側)の端部51bよりも、さらに軸方向一方側の範囲D2に配置されている。
Second Embodiment
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a first lip portion of a sealing structure according to a second embodiment.
In the present embodiment, projections 62 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction at intervals in the opposing surface 31c2 of the contact portion 31c, instead of the grooves 61. The protrusion 62 is disposed in a range D2 on one side in the axial direction with respect to the end 51b on the one side (lubrication space side) of the garter spring 51 in the axial direction.

このような突起62を備えることによって、潤滑空間内にグリースを供給したときに、グリースの供給圧によって対向面31c2全体が第1シール面41に接触することはなく、対向面31c2と第1シール面41との間には常時隙間sが形成される。そのため、当該隙間sにグリースが入り込み、入り込んだグリースが接触部31cの全接触領域R1を押し上げることによってグリースを排出することができる。   By providing such a projection 62, when the grease is supplied into the lubricating space, the entire opposing surface 31c2 does not come into contact with the first seal surface 41 by the supply pressure of the grease, and the opposing surface 31c2 and the first seal A gap s is always formed between the surface 41 and the surface 41. Therefore, the grease can be discharged by entering the grease into the gap s and pushing up the entire contact area R1 of the contact portion 31c.

また、範囲D2に突起62が形成されることによって、接触部31cの潤滑空間側の端部を確実に第1シール面41から浮かせて隙間sを形成し、グリースを入り込ませることができる。   Further, by forming the projection 62 in the range D2, the end portion of the contact portion 31c on the side of the lubricating space can be reliably floated from the first seal surface 41 to form the gap s, and grease can be introduced.

本発明は、上記の実施形態に限定されることなく特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することが可能である。
例えば、第1リップ部31の接触部31cに形成される溝61及び突起62の個数、軸方向の長さ、周方向の幅、横断面形状等は、適宜変更することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified within the scope of the invention described in the claims.
For example, the number of the grooves 61 and the protrusions 62 formed in the contact portion 31c of the first lip portion 31, the axial length, the circumferential width, the cross sectional shape, and the like can be appropriately changed.

シール部材7は、スリンガ6ではなく軸部4に直接接触するものであってもよい。また、シール部材7は、軸部4側に固定され、軸受カップ11側に接触するように構成されていてもよい。
本発明の密封構造1は、十字軸継手20における軸部4と軸受カップ11との間以外にも適用可能である。
The seal member 7 may be in direct contact with the shaft 4 instead of the slinger 6. The seal member 7 may be fixed to the shaft 4 side and may be configured to be in contact with the bearing cup 11 side.
The sealing structure 1 of the present invention is applicable to other than between the shaft portion 4 and the bearing cup 11 in the cross joint 20.

1:密封構造、6:スリンガ(第1部材)、7:シール部材、11:軸受カップ(第2部材)、20:十字軸継手、31:第1リップ部、31a:基部、31b:接続部、31c:接触部、31c2:対向面、41:第1シール面、51:ガータスプリング(押圧部材)、51a:中心、51b:端部、61:溝、61a:深溝部、61b:浅溝部、62:突起   1: Sealed structure 6: Slinger (first member) 7: Sealing member 11: Bearing cup (second member) 20: Cross joint, 31: first lip portion 31a: base portion 31b: connection portion 31c: contact portion 31c2: opposite surface 41: first seal surface 51: garter spring (pressing member) 51a: center 51b: end 61: groove 61a: deep groove 61b: shallow groove 62: Projection

Claims (7)

第1部材と、前記第1部材に径方向に対向して当該第1部材と同心状に配置され当該第1部材と相対回転する第2部材と、前記第1部材に取り付けられかつ前記第2部材に形成されたシール面に摺接する環状のシール部材と、を備え、前記第1部材と前記第2部材との間において、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造であって、
前記シール部材は、前記シール面に対向する対向面を有するリップ部と、前記対向面を前記シール面側へ押圧する押圧部材と、を備え、
前記リップ部は、前記対向面を有する接触部と、前記接触部を挟んで前記シール面とは反対側に位置する基部と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側の前記接触部の端部を、前記基部に接続する接続部とを有し、
前記押圧部材が、前記接触部、基部、及び接続部で囲まれる空間に配置され、
前記対向面は、前記潤滑空間にグリースを供給する際に、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間の外部側において前記シール面に全周で接触する全接触領域と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側において前記シール面に周方向に不連続に接触する部分接触領域とを有する、密封構造。
A first member, a second member disposed concentrically with the first member to face the first member in a radial direction, and attached to the first member, the second member being rotatable relative to the first member; A sealing structure for sealing a lubricating space filled with grease between the first member and the second member, the annular sealing member slidingly contacting the sealing surface formed in the member;
The sealing member includes a lip portion having an opposing surface facing the sealing surface, and a pressing member configured to press the opposing surface toward the sealing surface.
The lip portion includes a contact portion having the opposite surface, a base opposite to the seal surface with the contact portion interposed therebetween, and an end of the contact portion on the lubrication space side in a direction along the seal surface A connecting part connecting the part to the base,
The pressing member is disposed in a space surrounded by the contact portion, the base portion, and the connection portion;
When the grease is supplied to the lubricating space, the opposing surface is an entire contact area that contacts the sealing surface on the entire periphery on the outer side of the lubricating space in the direction along the sealing surface, and a direction along the sealing surface And a partial contact area that discontinuously contacts the seal surface in the circumferential direction on the side of the lubricating space.
前記全接触領域と前記部分接触領域との境界が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間の外部側に配置されている、請求項1に記載の密封構造。   The boundary between the total contact area and the partial contact area is disposed on the outer side of the lubricating space than the end of the pressing member located on the lubricating space side in the direction along the seal surface. The sealed structure according to 1. 前記境界が、前記シール面に沿う方向における前記押圧部材の中心よりも前記潤滑空間側に配置されている、請求項2に記載の密封構造。   The sealing structure according to claim 2, wherein the boundary is disposed closer to the lubricating space than a center of the pressing member in a direction along the sealing surface. 前記対向面の部分接触領域には、前記シール面に沿う方向において前記潤滑空間側から前記潤滑空間の外部側へ向けて延びる溝が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の密封構造。   The groove which extends from the lubricating space side to the outer side of the lubricating space in the direction along the sealing surface is formed in the partial contact area of the opposing surface. Sealed structure described. 前記溝の横断面積が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側ほど大きい、請求項4に記載の密封構造。   The sealing structure according to claim 4, wherein a cross-sectional area of the groove is larger as the lubricating space side in the direction along the sealing surface. 前記対向面の部分接触領域には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の密封構造。   The sealing structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of projections are formed at circumferentially spaced intervals in the partial contact area of the facing surface. 前記突起が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間側に配置されている、請求項6に記載の密封構造。   The sealing structure according to claim 6, wherein the protrusion is disposed closer to the lubricating space than an end portion of the pressing member located on the lubricating space side in a direction along the sealing surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002031243A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Koyo Seiko Co Ltd Bearing sealing device for cross coupling
DE102005053558A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-24 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Gimbal assembly
JP5231246B2 (en) 2006-01-05 2013-07-10 サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション Annular seal and pump including annular seal
JP2008144784A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Nok Corp Packing and sealing system
JP5760265B2 (en) 2011-05-25 2015-08-05 株式会社アドヴィックス Annular seal member
JP6449065B2 (en) * 2015-03-20 2019-01-09 光洋シーリングテクノ株式会社 Seal member
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