JP2021131100A - Sealing device and sealing structure - Google Patents

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祐樹 花田
Yuki Hanada
祐樹 花田
真哉 中岡
Masaya Nakaoka
真哉 中岡
慶 佐々木
Kei Sasaki
慶 佐々木
博幸 佐藤
Hiroyuki Sato
博幸 佐藤
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Nok株式会社
Nok Corp
Nok株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device which is high in water discharge performance and also high in protection performance from water to a sealing object.
SOLUTION: A sealing device 21 seals a gap between an inside member 6 and an outside member 8 which relatively rotate with respect to each other. The sealing device has a first seal member 30 attached to the outside member, and a second seal member 50 attached to the inside member. An annular space 60 is formed between an annular part 34 of the first seal member and a flange 52B of the second seal member. An annular first gap 61 is formed between a cylinder part 33 of the first seal member and an external end edge 51B of the flange of the second seal member. An annular second gap 62 is formed between a salient part 35 of the first seal member and the flange of the second seal member. The second gap connects the first gap and the space, and at least a part of the second gap is orthogonal to the first gap. A width of the second gap is equal to or narrower than 0.85 mm, and a length of the second gap is equal to or longer than 2 mm.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2021,JPO&INPIT

Description

本発明は、密封装置および密封構造に関する。 The present invention relates to a sealing device and a sealing structure.
例えば玉軸受のような転がり軸受は周知であり、例えば自動車のハブに使用されている。転がり軸受の内部を密封する密封装置としては、特許文献1に記載されたものがある。この密封装置は、転がり軸受の外側部材に固定される部材と、転がり軸受の内側部材に固定される部材の組み合わせである。密封装置は、軸受内部の潤滑剤(グリース)を密封する機能と、外部から水やダスト等の異物が軸受内部へ侵入しないように封止する機能を有する。 Rolling bearings, such as ball bearings, are well known and are used, for example, in automobile hubs. As a sealing device for sealing the inside of a rolling bearing, there is one described in Patent Document 1. This sealing device is a combination of a member fixed to the outer member of the rolling bearing and a member fixed to the inner member of the rolling bearing. The sealing device has a function of sealing the lubricant (grease) inside the bearing and a function of sealing so that foreign matter such as water or dust does not enter the inside of the bearing from the outside.
特開2012−22973号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-22973
この種の密封装置については、水(泥水または塩水を含む)の多い環境で使用される場合には、水が密封対象(例えば軸受)の内部に侵入しないように保護する機能を高めることが要求される。また、たとえ水が密封装置に侵入しても、すみやかに水を排出することができるのが望ましい。 For this type of sealing device, when used in an environment with a lot of water (including muddy water or salt water), it is required to enhance the function of protecting water from entering the inside of the sealed object (for example, bearing). Will be done. Further, even if water enters the sealing device, it is desirable that the water can be discharged promptly.
そこで、本発明は、水の排出性能が高く、密封対象への水からの保護性能が高い密封装置および密封構造を提供する。 Therefore, the present invention provides a sealing device and a sealing structure having high water discharge performance and high protection performance from water to a sealed object.
本発明のある態様に係る密封装置は、相対的に回転する内側部材と外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する。密封装置は、前記外側部材に取り付けられ、円筒部と環状部と突出部を有しており、前記環状部が前記円筒部の径方向内側に配置され前記内側部材に向けて径方向内側に広がり、前記突出部が前記円筒部と前記環状部に連結されて前記円筒部から径方向内側に突出して前記環状部から突出する、第1のシール部材と、前記内側部材に取り付けられ、フランジを有しており、前記フランジが径方向外側に広がっており前記第1のシール部材の前記環状部と対向する第2のシール部材とを備える。前記第1のシール部材の前記環状部と前記第2のシール部材の前記フランジの間には、環状の空間が設けられている。前記第1のシール部材の前記円筒部と前記第2のシール部材の前記フランジの外端縁の間には、環状の第1の間隙が設けられている。前記第1のシール部材の前記突出部と前記第2のシール部材の前記フランジの間には、環状の第2の間隙が設けられている。前記第2の間隙は前記第1の間隙と前記空間を接続し、前記第2の間隙の少なくとも一部は前記第1の間隙に直交する。前記第2の間隙の幅は0.85mm以下であり、前記第2の間隙の長さは2mm以上である。 The sealing device according to an aspect of the present invention is arranged between a relatively rotating inner member and an outer member, and seals a gap between the inner member and the outer member. The sealing device is attached to the outer member and has a cylindrical portion, an annular portion, and a protruding portion, and the annular portion is arranged radially inside the cylindrical portion and spreads radially inward toward the inner member. A first sealing member, which is connected to the cylindrical portion and the annular portion, projects radially inward from the cylindrical portion, and projects from the annular portion, and is attached to the inner member and has a flange. The flange extends outward in the radial direction, and includes a second sealing member facing the annular portion of the first sealing member. An annular space is provided between the annular portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member. An annular first gap is provided between the cylindrical portion of the first sealing member and the outer edge of the flange of the second sealing member. An annular second gap is provided between the protruding portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member. The second gap connects the first gap and the space, and at least a part of the second gap is orthogonal to the first gap. The width of the second gap is 0.85 mm or less, and the length of the second gap is 2 mm or more.
この態様においては、内側部材と外側部材の相対回転に伴って、第1のシール部材の環状部と第2のシール部材のフランジの間の空間内の水は、第2の間隙と第1の間隙を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙の幅が小さく、第2の間隙の長さが大きいことによって、外部から第1のシール部材の環状部と第2のシール部材のフランジの間の空間への水の侵入が抑制される。 In this aspect, with the relative rotation of the inner and outer members, the water in the space between the annular portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member is the second gap and the first. It is quickly discharged to the outside through the gap. Further, since the width of the second gap is small and the length of the second gap is large, water enters the space between the annular portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member from the outside. Is suppressed.
本発明のある態様に係る密封構造は、円柱部と、前記円柱部の径方向外側に広がるフランジとを有する内側部材と、前記内側部材に対して相対的に回転する外側部材と、前記外側部材に取り付けられ、円筒部と環状部と突出部を有しており、前記環状部が前記円筒部の径方向内側に配置され前記内側部材の前記円柱部に向けて径方向内側に広がり、前記突出部が前記円筒部と前記環状部に連結されて前記円筒部から径方向内側に突出して前記環状部から突出する、シール部材とを備える。前記シール部材の前記環状部と前記内側部材の前記フランジの間には、環状の空間が設けられている。前記シール部材の前記円筒部と前記内側部材の前記フランジの外端縁の間には、環状の第1の間隙が設けられている。前記シール部材の前記突出部と前記内側部材の前記フランジの間には、環状の第2の間隙が設けられている。前記第2の間隙は前記第1の間隙と前記空間を接続し、前記第2の間隙の少なくとも一部は前記第1の間隙に直交する。前記第2の間隙の幅は0.85mm以下であり、前記第2の間隙の長さは2mm以上である。 The sealing structure according to an aspect of the present invention includes an inner member having a cylindrical portion, a flange extending radially outward of the cylindrical portion, an outer member that rotates relative to the inner member, and the outer member. It has a cylindrical portion, an annular portion, and a protruding portion, and the annular portion is arranged radially inside the cylindrical portion and spreads radially inward toward the cylindrical portion of the inner member, and the projecting portion. The portion is connected to the cylindrical portion and the annular portion, and includes a sealing member that projects radially inward from the cylindrical portion and protrudes from the annular portion. An annular space is provided between the annular portion of the seal member and the flange of the inner member. An annular first gap is provided between the cylindrical portion of the sealing member and the outer edge of the flange of the inner member. An annular second gap is provided between the protruding portion of the sealing member and the flange of the inner member. The second gap connects the first gap and the space, and at least a part of the second gap is orthogonal to the first gap. The width of the second gap is 0.85 mm or less, and the length of the second gap is 2 mm or more.
この態様においては、内側部材と外側部材の相対回転に伴って、シール部材の環状部と内側部材のフランジの間の空間内の水は、第2の間隙と第1の間隙を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙の幅が小さく、第2の間隙の長さが大きいことによって、外部からシール部材の環状部と内側部材のフランジの間の空間への水の侵入が抑制される。 In this embodiment, as the inner member and the outer member rotate relative to each other, the water in the space between the annular portion of the sealing member and the flange of the inner member promptly goes out through the second gap and the first gap. It is discharged. Further, since the width of the second gap is small and the length of the second gap is large, the intrusion of water from the outside into the space between the annular portion of the seal member and the flange of the inner member is suppressed.
本発明の各実施形態に係る密封装置が使用される転がり軸受の一例の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of an example of a rolling bearing in which the sealing device according to each embodiment of the present invention is used. 本発明の第1実施形態に係る密封装置の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the sealing device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態に係る密封装置に関して、水の侵入抑制効果を確認するための試験に使用した装置を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the apparatus used for the test for confirming the invasion suppression effect of water with respect to the sealing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 前記試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the said test. 本発明の第1実施形態の変形例に係る密封装置の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the sealing device which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の他の変形例に係る密封装置の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the sealing device which concerns on other modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る密封構造の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the sealed structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の変形例に係る密封構造の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the sealed structure which concerns on the modification of 2nd Embodiment of this invention.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。 Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Drawing scales are not always accurate and some features may be exaggerated or omitted.
図1は、本発明の実施形態に係る密封装置が使用される転がり軸受の一例である自動車用のハブ軸受を示す。但し、本発明の用途はハブ軸受には限定されず、他の転がり軸受にも本発明は適用可能である。また、以下の説明では、ハブ軸受は、玉軸受であるが、本発明の用途は玉軸受には限定されず、他の種類の転動体を有する、ころ軸受、針軸受などの他の転がり軸受にも本発明は適用可能である。また、自動車以外の機械に使用される転がり軸受にも本発明は適用可能である。 FIG. 1 shows a hub bearing for an automobile, which is an example of a rolling bearing in which the sealing device according to the embodiment of the present invention is used. However, the application of the present invention is not limited to hub bearings, and the present invention can be applied to other rolling bearings. Further, in the following description, the hub bearing is a ball bearing, but the application of the present invention is not limited to the ball bearing, and other rolling bearings such as roller bearings and needle bearings having other types of rolling elements. The present invention is also applicable. The present invention is also applicable to rolling bearings used in machines other than automobiles.
このハブ軸受1は、スピンドル(図示せず)が内部に挿入される孔2を有するハブ(内側部材)4と、ハブ4に取り付けられた内輪(内側部材)6と、これらの外側に配置された外輪(外側部材)8と、ハブ4と外輪8の間に1列に配置された複数の玉10と、内輪6と外輪8の間に1列に配置された複数の玉12と、これらの玉を定位置に保持する複数の保持器14,15とを有する。 The hub bearing 1 is arranged outside the hub (inner member) 4 having a hole 2 into which the spindle (not shown) is inserted, the inner ring (inner member) 6 attached to the hub 4, and the outside thereof. The outer ring (outer member) 8, the plurality of balls 10 arranged in a row between the hub 4 and the outer ring 8, and the plurality of balls 12 arranged in a row between the inner ring 6 and the outer ring 8, and these. It has a plurality of cages 14 and 15 for holding the ball in place.
外輪8が固定されている一方で、ハブ4および内輪6は、スピンドルの回転に伴って回転する。 While the outer ring 8 is fixed, the hub 4 and the inner ring 6 rotate as the spindle rotates.
スピンドルおよびハブ軸受1の共通の中心軸線Axは、図1の上下方向に延びている。図1においては、中心軸線Axに対する左側部分のみが示されている。詳細には図示しないが、図1の上側は自動車の車輪が配置される外側(アウトボード側)であり、下側は差動歯車などが配置される内側(インボード側)である。図1に示した外側、内側は、それぞれ径方向の外側、内側を意味する。 The common central axis Ax of the spindle and the hub bearing 1 extends in the vertical direction of FIG. In FIG. 1, only the left side portion with respect to the central axis Ax is shown. Although not shown in detail, the upper side of FIG. 1 is the outside (outboard side) where the wheels of the automobile are arranged, and the lower side is the inside (inboard side) where the differential gears and the like are arranged. The outside and the inside shown in FIG. 1 mean the outside and the inside in the radial direction, respectively.
ハブ軸受1の外輪8は、ハブナックル16に固定される。ハブ4は、外輪8よりも径方向外側に張り出したアウトボード側フランジ18を有する。アウトボード側フランジ18には、ハブボルト19によって、車輪を取り付けることができる。 The outer ring 8 of the hub bearing 1 is fixed to the hub knuckle 16. The hub 4 has an outboard side flange 18 projecting radially outward from the outer ring 8. Wheels can be attached to the outboard side flange 18 by means of hub bolts 19.
外輪8のアウトボード側の端部の付近には、外輪8とハブ4との間の間隙を封止する密封装置20が配置されており、外輪8のインボード側の端部の内側には、外輪8と内輪6との間の間隙を封止する密封装置21が配置されている。これらの密封装置20,21の作用により、ハブ軸受1の内部からのグリース、すなわち潤滑剤の流出が防止されるとともに、外部からハブ軸受1の内部への異物(水(泥水または塩水を含む)およびダストを含む)の流入が防止される。図1において、矢印Fは、外部からの異物の流れの方向の例を示す。 A sealing device 20 for sealing the gap between the outer ring 8 and the hub 4 is arranged near the end of the outer ring 8 on the outboard side, and inside the end of the outer ring 8 on the inboard side. , A sealing device 21 that seals the gap between the outer ring 8 and the inner ring 6 is arranged. By the action of these sealing devices 20 and 21, the outflow of grease, that is, the lubricant from the inside of the hub bearing 1 is prevented, and foreign matter (water (including muddy water or salt water)) from the outside to the inside of the hub bearing 1 is prevented. And the inflow of dust) is prevented. In FIG. 1, the arrow F shows an example of the direction of the flow of foreign matter from the outside.
密封装置20は、ハブ軸受1の回転するハブ4と固定された外輪8のアウトボード側の円筒状の端部8Aとの間に配置され、ハブ4と外輪8との間の間隙を封止する。密封装置21は、ハブ軸受1の回転する内輪6と固定された外輪8のインボード側の端部8Bとの間に配置され、内輪6と外輪8との間の間隙を封止する。 The sealing device 20 is arranged between the rotating hub 4 of the hub bearing 1 and the cylindrical end 8A of the fixed outer ring 8 on the outboard side, and seals the gap between the hub 4 and the outer ring 8. do. The sealing device 21 is arranged between the rotating inner ring 6 of the hub bearing 1 and the end portion 8B of the fixed outer ring 8 on the inboard side, and seals the gap between the inner ring 6 and the outer ring 8.
第1実施形態
図2に示すように、密封装置21は、ハブ軸受1の外輪8のインボード側の端部8Bと、ハブ軸受1の内輪6との間隙内に配置される。密封装置21は環状であるが、図2においては、その左側部分のみが示されている。
1st Embodiment As shown in FIG. 2, the sealing device 21 is arranged in a gap between an end portion 8B of the outer ring 8 of the hub bearing 1 on the inboard side and an inner ring 6 of the hub bearing 1. Although the sealing device 21 is annular, only the left side portion thereof is shown in FIG.
密封装置21は、第1のシール部材30と第2のシール部材50を備える複合構造を有する。 The sealing device 21 has a composite structure including a first sealing member 30 and a second sealing member 50.
第1のシール部材30は、外輪8に取り付けられ、回転しない固定シール部材である。第1のシール部材30は、弾性環31および剛性環32を有する複合構造である。弾性環31は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。剛性環32は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環31を補強する。剛性環32は、ほぼL字形の断面形状を有する。剛性環32の一部は、弾性環31に埋設されており、弾性環31に密着している。 The first seal member 30 is a fixed seal member that is attached to the outer ring 8 and does not rotate. The first sealing member 30 has a composite structure having an elastic ring 31 and a rigid ring 32. The elastic ring 31 is made of an elastic material, for example, an elastomer. The rigid ring 32 is made of a rigid material, for example metal, to reinforce the elastic ring 31. The rigid ring 32 has a substantially L-shaped cross section. A part of the rigid ring 32 is embedded in the elastic ring 31 and is in close contact with the elastic ring 31.
第1のシール部材30は、円筒部33、環状部34、突出部35およびリップ36,37,38を有する。 The first sealing member 30 has a cylindrical portion 33, an annular portion 34, a protruding portion 35, and lips 36, 37, 38.
円筒部33は、外輪8に取り付けられる取付け部を構成する。具体的には、円筒部33は、外輪8の端部8Bに締まり嵌め方式で嵌め入れられる(すなわち圧入される)。 The cylindrical portion 33 constitutes a mounting portion to be attached to the outer ring 8. Specifically, the cylindrical portion 33 is fitted (that is, press-fitted) into the end portion 8B of the outer ring 8 by a tightening method.
環状部34は、円環状であって、円筒部33の径方向内側に配置され、円筒部33から内輪6に向けて径方向内側に広がる。円筒部33と環状部34は、剛性環32と弾性環31から構成されている。 The annular portion 34 is an annular shape, is arranged radially inward of the cylindrical portion 33, and extends radially inward from the cylindrical portion 33 toward the inner ring 6. The cylindrical portion 33 and the annular portion 34 are composed of a rigid ring 32 and an elastic ring 31.
突出部35は、円筒部33と環状部34に連結されており、円筒部33から径方向内側に突出するとともに、環状部34からインボード側に向けて突出する。突出部35は弾性環31から構成されている。この実施形態では、突出部35は断面が矩形の円環である。 The projecting portion 35 is connected to the cylindrical portion 33 and the annular portion 34, projects radially inward from the cylindrical portion 33, and projects from the annular portion 34 toward the inboard side. The protruding portion 35 is composed of an elastic ring 31. In this embodiment, the protrusion 35 is an annulus having a rectangular cross section.
リップ36,37,38は、環状部34の内端から第2のシール部材50に向けて延びる。リップ36,37,38は、弾性環31から構成されている。 The lips 36, 37, 38 extend from the inner end of the annular portion 34 toward the second sealing member 50. The lips 36, 37, 38 are composed of an elastic ring 31.
第2のシール部材50は、スリンガーすなわち回転シール部材とも呼ぶことができる。第2のシール部材50は、内輪6に取り付けられており、内輪6の回転時に、第2のシール部材50は内輪6とともに回転し、外部から到来する異物を跳ね飛ばす。 The second seal member 50 can also be referred to as a slinger, that is, a rotary seal member. The second seal member 50 is attached to the inner ring 6, and when the inner ring 6 rotates, the second seal member 50 rotates together with the inner ring 6 to repel foreign matter arriving from the outside.
この実施形態では、第2のシール部材50も、弾性環51および剛性環52を有する複合構造である。剛性環52は、剛性材料、例えば金属から形成されている。 In this embodiment, the second sealing member 50 also has a composite structure having an elastic ring 51 and a rigid ring 52. The rigid ring 52 is made of a rigid material, for example metal.
剛性環52は、ほぼL字形の断面形状を有する。具体的には、弾性環51は、円筒状のスリーブ52Aと、スリーブ52Aから径方向外側に広がる円環状のフランジ52Bを備える。スリーブ52Aは、内輪6に取り付けられる取付け部を構成する。具体的には、スリーブ52Aには、内輪6の端部が締まり嵌め方式で嵌め入れられる(すなわち圧入される)。 The rigid ring 52 has a substantially L-shaped cross section. Specifically, the elastic ring 51 includes a cylindrical sleeve 52A and an annular flange 52B extending radially outward from the sleeve 52A. The sleeve 52A constitutes a mounting portion to be mounted on the inner ring 6. Specifically, the end portion of the inner ring 6 is fitted (that is, press-fitted) into the sleeve 52A by a tightening method.
フランジ52Bは、スリーブ52Aの径方向外側に配置され、径方向外側に広がっており、第1のシール部材30の環状部34と対向する。この実施形態では、フランジ52Bは平板であり、スリーブ52Aの軸線に対して垂直な平面内にある。この実施形態では、第2のシール部材50のフランジ52Bは、第1のシール部材30の環状部34と平行である。 The flange 52B is arranged radially outward of the sleeve 52A, extends radially outward, and faces the annular portion 34 of the first seal member 30. In this embodiment, the flange 52B is a flat plate and is in a plane perpendicular to the axis of the sleeve 52A. In this embodiment, the flange 52B of the second seal member 50 is parallel to the annular portion 34 of the first seal member 30.
弾性環51は、剛性環52のフランジ52Bに密着している。この実施形態では、弾性環51は、内輪6の回転速度を計測するために設けられている。具体的には、弾性環51は、磁性金属粉およびセラミックス粉を含有するエラストマー材料で形成されており、磁性金属粉によって多数のS極とN極を有する。弾性環51の厚板部51Aにおいては、円周方向に等角間隔をおいて多数のS極とN極が交互に配置されている。図示しない磁気式ロータリーエンコーダーによって、弾性環51の回転角度を測定することができる。弾性環51の材料は、金属粉を含有するため、通常のエラストマー材料よりも硬度が高く、異物による損傷を受けにくい。 The elastic ring 51 is in close contact with the flange 52B of the rigid ring 52. In this embodiment, the elastic ring 51 is provided to measure the rotational speed of the inner ring 6. Specifically, the elastic ring 51 is formed of an elastomer material containing magnetic metal powder and ceramic powder, and has a large number of S poles and N poles depending on the magnetic metal powder. In the thick plate portion 51A of the elastic ring 51, a large number of S poles and N poles are alternately arranged at equiangular intervals in the circumferential direction. The rotation angle of the elastic ring 51 can be measured by a magnetic rotary encoder (not shown). Since the material of the elastic ring 51 contains metal powder, it has a higher hardness than a normal elastomer material and is not easily damaged by foreign matter.
弾性環51は、厚板部51Aと外周縁部51Bと薄板部51Cを有する。厚板部51Aは、剛性環52のフランジ52Bのインボード側の面に接合されている。外周縁部51Bは、フランジ52Bの外端縁に接合されている。薄板部51Cは、フランジ52Bのアウトボード側の面に接合されている。 The elastic ring 51 has a thick plate portion 51A, an outer peripheral edge portion 51B, and a thin plate portion 51C. The thick plate portion 51A is joined to the inboard side surface of the flange 52B of the rigid ring 52. The outer peripheral edge 51B is joined to the outer edge of the flange 52B. The thin plate portion 51C is joined to the outboard side surface of the flange 52B.
弾性環51とフランジ52Bは、互いに接合されており、1つのフランジ53を構成するとみなすことができる。つまり、厚板部51Aと外周縁部51Bと薄板部51Cは、フランジ53の部分であるとみなすことができる。特に、外周縁部51Bはフランジ53の外端縁であるとみなすことができる。 The elastic ring 51 and the flange 52B are joined to each other and can be regarded as forming one flange 53. That is, the thick plate portion 51A, the outer peripheral edge portion 51B, and the thin plate portion 51C can be regarded as the portions of the flange 53. In particular, the outer peripheral edge portion 51B can be regarded as the outer edge of the flange 53.
フランジ53は第1のシール部材30の環状部34と対向しており、環状部34とフランジ53の間には環状の空間60が設けられている。 The flange 53 faces the annular portion 34 of the first sealing member 30, and an annular space 60 is provided between the annular portion 34 and the flange 53.
第1のシール部材30のリップ36は、環状部34の内端から径方向内側に延びるラジアルリップ(グリースリップ)である。リップ36は、第2のシール部材50のスリーブ52Aに向けて延び、リップ36の先端は、スリーブ52Aに接触する。リップ36は、径方向内側かつアウトボード側に向けて延び、主にハブ軸受1の内部からの潤滑剤の流出を阻止する役割を担う。 The lip 36 of the first sealing member 30 is a radial lip (grease lip) extending radially inward from the inner end of the annular portion 34. The lip 36 extends toward the sleeve 52A of the second sealing member 50, and the tip of the lip 36 comes into contact with the sleeve 52A. The lip 36 extends radially inward and toward the outboard side, and mainly serves to prevent the outflow of the lubricant from the inside of the hub bearing 1.
リップ37は、環状部34の内端から径方向内側に延びるラジアルリップ(ダストリップ)である。リップ37は、第2のシール部材50のスリーブ52Aに向けて延び、リップ37の先端は、スリーブ52Aに接触する。リップ36は、径方向内側かつインボード側に向けて延び、主に外部からハブ軸受1の内部への異物の流入を阻止する役割を担う。 The lip 37 is a radial lip (dust strip) extending radially inward from the inner end of the annular portion 34. The lip 37 extends toward the sleeve 52A of the second sealing member 50, and the tip of the lip 37 contacts the sleeve 52A. The lip 36 extends inward in the radial direction and toward the inboard side, and mainly serves to prevent the inflow of foreign matter from the outside into the inside of the hub bearing 1.
リップ38は、環状部34から側方に延びるアキシャルリップ(サイドリップ)である。リップ38の先端は、径方向外側かつインボード側に向けて延び、第2のシール部材50の剛性環52のフランジ52Bに接触する。リップ38は、主に外部からハブ軸受1の内部への異物の流入を阻止する役割を担う。 The lip 38 is an axial lip (side lip) extending laterally from the annular portion 34. The tip of the lip 38 extends radially outward and toward the inboard side and comes into contact with the flange 52B of the rigid ring 52 of the second sealing member 50. The lip 38 mainly plays a role of preventing the inflow of foreign matter from the outside into the inside of the hub bearing 1.
第1のシール部材30が固定された外輪8に取り付けられている一方、内輪6および第2のシール部材50は回転するので、リップ36,37,38の各々は、第2のシール部材50に対して摺動する。 Since the inner ring 6 and the second seal member 50 rotate while the first seal member 30 is attached to the fixed outer ring 8, each of the lips 36, 37, 38 is attached to the second seal member 50. It slides against it.
但し、リップ37,38は絶対不可欠ではなく、省略することができる。リップ37,38が省略される場合には、第1のシール部材30が第2のシール部材50に与えるトルクが低減する。リップ37を設ける場合、リップ37は、トルクを低減するためスリーブ52Aに接触しなくてもよい。リップ38を設ける場合、リップ38は、トルクを低減するためフランジ52Bに接触しなくてもよい。 However, the lips 37 and 38 are not absolutely indispensable and can be omitted. When the lips 37 and 38 are omitted, the torque applied by the first sealing member 30 to the second sealing member 50 is reduced. When the lip 37 is provided, the lip 37 does not have to come into contact with the sleeve 52A in order to reduce torque. When the lip 38 is provided, the lip 38 does not have to come into contact with the flange 52B in order to reduce torque.
リップ38の代わりに、あるいはリップ38に加えて、図示しないが、第2のシール部材50に複数の水排出突起(フィン)を設けてもよい。複数の水排出突起は、剛性環52のフランジ52Bから第1のシール部材30の環状部34に向けて突出し、第2のシール部材50の回転に伴って、空間60内の水を外部に排出する。 Although not shown, the second sealing member 50 may be provided with a plurality of water discharge protrusions (fins) instead of the lip 38 or in addition to the lip 38. The plurality of water discharge protrusions project from the flange 52B of the rigid ring 52 toward the annular portion 34 of the first seal member 30, and the water in the space 60 is discharged to the outside as the second seal member 50 rotates. do.
第1のシール部材30の円筒部33と第2のシール部材50のフランジ53の外端縁(この実施形態では弾性環51の外周縁部51B)の間には、環状の第1の間隙61が設けられている。 An annular first gap 61 is provided between the cylindrical portion 33 of the first sealing member 30 and the outer edge of the flange 53 of the second sealing member 50 (in this embodiment, the outer peripheral edge portion 51B of the elastic ring 51). Is provided.
また、第1のシール部材30の突出部35と第2のシール部材50のフランジ53(この実施形態では弾性環51の薄板部51C)の間には、環状の第2の間隙62が設けられている。すなわち、突出部35は、第2のシール部材50には接触せず、第2のシール部材50に摺動抵抗力を与えず、トルクの増大には寄与しない。第2の間隙62は、第1の間隙61と空間60を接続する。 Further, an annular second gap 62 is provided between the protruding portion 35 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 (in this embodiment, the thin plate portion 51C of the elastic ring 51). ing. That is, the protruding portion 35 does not come into contact with the second seal member 50, does not give a sliding resistance force to the second seal member 50, and does not contribute to the increase in torque. The second gap 62 connects the first gap 61 and the space 60.
この実施形態では、第1の間隙61は短い円柱状であり、第2の間隙62は、ハブ軸受1の中心軸線Axに直交する面にある円板状である。したがって、第2の間隙62は第1の間隙61に直交する。 In this embodiment, the first gap 61 is a short columnar shape, and the second gap 62 is a disk shape on a plane orthogonal to the central axis Ax of the hub bearing 1. Therefore, the second gap 62 is orthogonal to the first gap 61.
内輪6と外輪8の相対回転に伴って、第1のシール部材30の環状部34と第2のシール部材50のフランジ53の間の空間60内の水は、第2の間隙62と第1の間隙61を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙62の幅Aが小さく、第2の間隙62の長さBが大きければ、外部から空間60への水の侵入が抑制される。 With the relative rotation of the inner ring 6 and the outer ring 8, the water in the space 60 between the annular portion 34 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 becomes the second gap 62 and the first. It is promptly discharged to the outside through the gap 61 of. Further, if the width A of the second gap 62 is small and the length B of the second gap 62 is large, the intrusion of water from the outside into the space 60 is suppressed.
発明者は、この実施形態に関して、水の侵入抑制効果を確認するための試験を行った。図3は、この試験に使用した試験装置を示す。この試験装置は、回転軸70、ハウジング72、第1のシール部材74、および第2のシール部材50を有する。 The inventor conducted a test for confirming the effect of suppressing water intrusion with respect to this embodiment. FIG. 3 shows the test equipment used for this test. This test apparatus has a rotating shaft 70, a housing 72, a first sealing member 74, and a second sealing member 50.
回転軸70は、内輪6を模倣するが、中実な丸棒である。回転軸70は、水平に配置された中心軸線を中心に、図示しないモーターによって回転させられる。 The rotating shaft 70 is a solid round bar that mimics the inner ring 6. The rotating shaft 70 is rotated around a horizontally arranged central axis by a motor (not shown).
第2のシール部材50のスリーブ52Aには、回転軸70が圧入され、第2のシール部材50は回転軸70に固定されている。したがって、第2のシール部材50は、回転軸70とともに回転する。 A rotary shaft 70 is press-fitted into the sleeve 52A of the second seal member 50, and the second seal member 50 is fixed to the rotary shaft 70. Therefore, the second seal member 50 rotates together with the rotation shaft 70.
第1のシール部材74は第1のシール部材30を模倣するが、アキシャルリップ38を有しない。 The first seal member 74 mimics the first seal member 30, but does not have an axial lip 38.
ハウジング72は外輪8を模倣する。ハウジング72は、回転軸70が配置された穴72Aを有する。第1のシール部材74の円筒部33は、ハウジング72の穴72Aに圧入され、第1のシール部材74はハウジング72に固定されている。 The housing 72 mimics the outer ring 8. The housing 72 has a hole 72A in which the rotating shaft 70 is arranged. The cylindrical portion 33 of the first sealing member 74 is press-fitted into the hole 72A of the housing 72, and the first sealing member 74 is fixed to the housing 72.
図示しないが、ハウジング72の左端には壁が設けられており、壁と第2のシール部材50のフランジ53の間に、水を貯留可能な貯留空間76が設けられている。 Although not shown, a wall is provided at the left end of the housing 72, and a storage space 76 capable of storing water is provided between the wall and the flange 53 of the second sealing member 50.
試験においては、第2の間隙62の幅Aと長さBが異なる複数の第1のシール部材74と第2のシール部材50の組み合わせ(つまり、複数の試験装置)を準備した。第2の間隙62の幅Aは、3つの値に変化させた。第2の間隙62の長さBは、1.0mm、1.5mm、および2.0mmであった。各試験装置において、第1の間隙61の幅Cは0.3mmであった。 In the test, a combination (that is, a plurality of test devices) of a plurality of first sealing members 74 and a second sealing member 50 having different widths A and lengths B of the second gap 62 was prepared. The width A of the second gap 62 was changed to three values. The length B of the second gap 62 was 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm. In each test apparatus, the width C of the first gap 61 was 0.3 mm.
そして、回転軸70と第2のシール部材50を回転させ、回転数1000rpmに維持した。 Then, the rotation shaft 70 and the second seal member 50 were rotated and maintained at a rotation speed of 1000 rpm.
回転数1000rpmの定常状態で、貯留空間76に水を流入させ、水面のレベルを回転軸70の中心軸線の高さに合わせた。 Water was allowed to flow into the storage space 76 in a steady state at a rotation speed of 1000 rpm, and the level of the water surface was adjusted to the height of the central axis of the rotation shaft 70.
回転軸70の中心軸線の下方では、貯留空間76から第1の間隙61を介して第2の間隙62と空間60に向けて、水が流入した。水面のレベルを回転軸70の中心軸線の高さに合わせてから20分後、水の侵入高さHを測定した。高さHは、円筒部33の内周面の最低レベルからの高さであった。 Below the central axis of the rotating shaft 70, water flowed from the storage space 76 through the first gap 61 toward the second gap 62 and the space 60. Twenty minutes after adjusting the level of the water surface to the height of the central axis of the rotating shaft 70, the water intrusion height H was measured. The height H was the height from the lowest level of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 33.
図4はこの試験の結果を示す。試験の結果から、第2の間隙62の幅Aが小さいほど、水の侵入高さHが小さく、第2の間隙62の長さBが大きいほど、水の侵入高さHが小さいことが確認された。 FIG. 4 shows the results of this test. From the test results, it was confirmed that the smaller the width A of the second gap 62, the smaller the water intrusion height H, and the larger the length B of the second gap 62, the smaller the water intrusion height H. Was done.
さらに詳しくは、第2の間隙62の幅Aが試験において最も小さい値であった場合、第2の間隙62の長さBが異なるいずれの試験装置においても、水の侵入高さHはほぼ同じであった。 More specifically, when the width A of the second gap 62 is the smallest value in the test, the water penetration height H is almost the same in all the test devices having different lengths B of the second gap 62. Met.
第2の間隙62の幅Aがより大きい値であった場合、かつ第2の間隙62の長さBが1.0mmまたは1.5mmであった場合には、水の侵入高さHは第2の間隙62の長さBより大きかった。つまり、水は第2の間隙62を超えて空間60まで侵入した。 When the width A of the second gap 62 is a larger value and the length B of the second gap 62 is 1.0 mm or 1.5 mm, the water penetration height H is the second. It was larger than the length B of the gap 62 of 2. That is, the water penetrated into the space 60 beyond the second gap 62.
しかし、第2の間隙62の長さBが2.0mmであった場合には、第2の間隙62の長さBが異なるいずれの試験装置においても、水の侵入高さHは第2の間隙62の長さBより小さかった。つまり、水は第2の間隙62でとどまり、空間60まで侵入しなかった。 However, when the length B of the second gap 62 is 2.0 mm, the water penetration height H is the second in any of the test devices having different lengths B of the second gap 62. It was smaller than the length B of the gap 62. That is, the water stayed in the second gap 62 and did not penetrate into the space 60.
要するに、試験の結果から、第2の間隙62の幅Aが0.85mm以下である場合、第2の間隙62の長さBは2mmであることが好ましいと分かった。 In short, from the results of the test, it was found that when the width A of the second gap 62 is 0.85 mm or less, the length B of the second gap 62 is preferably 2 mm.
第2の間隙62の幅Aが小さいほど、水の侵入が抑制され、第2の間隙62の長さBが大きいほど、水の侵入が抑制されると考えられる。したがって、第2の間隙62の幅Aの好ましい範囲には下限がなく、第2の間隙62の長さBは2mmの好ましい範囲には上限がないと考えられる。 It is considered that the smaller the width A of the second gap 62, the more the intrusion of water is suppressed, and the larger the length B of the second gap 62, the more the invasion of water is suppressed. Therefore, it is considered that there is no lower limit in the preferable range of the width A of the second gap 62, and there is no upper limit in the preferable range of the length B of the second gap 62 of 2 mm.
以上から、第2の間隙62の幅Aが0.85mm以下であって、第2の間隙62の長さBは2mm以上であることが好ましい。 From the above, it is preferable that the width A of the second gap 62 is 0.85 mm or less and the length B of the second gap 62 is 2 mm or more.
図5は、第1実施形態の変形例に係る密封装置21を示す。 FIG. 5 shows a sealing device 21 according to a modified example of the first embodiment.
この変形例では、第2のシール部材50の弾性環51の薄板部51Cに、アウトボード側に突出する円環状の突出壁51Dが形成されている。厚板部51Aと外周縁部51Bと薄板部51Cに加え、突出壁51Dは、フランジ53の部分であるとみなすことができる。突出壁51Dの径方向外側の面は湾曲している。 In this modification, an annular protruding wall 51D protruding toward the outboard is formed on the thin plate portion 51C of the elastic ring 51 of the second sealing member 50. In addition to the thick plate portion 51A, the outer peripheral edge portion 51B, and the thin plate portion 51C, the protruding wall 51D can be regarded as a portion of the flange 53. The radial outer surface of the protruding wall 51D is curved.
この変形例では、第1のシール部材30の突出部35のコーナー部が、突出壁51Dの径方向外側の面と同様に、湾曲している。第1のシール部材30の突出部35のコーナー部と第2のシール部材50のフランジ53(この変形例では弾性環51の薄板部51Cと突出壁51D)の間には、湾曲した環状の第2の間隙62が設けられている。突出部35は、第2のシール部材50には接触せず、第2のシール部材50に摺動抵抗力を与えず、トルクの増大には寄与しない。 In this modification, the corner portion of the protruding portion 35 of the first sealing member 30 is curved in the same manner as the radial outer surface of the protruding wall 51D. A curved annular first portion between the corner portion of the protruding portion 35 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 (in this modified example, the thin plate portion 51C of the elastic ring 51 and the protruding wall 51D). A gap 62 of 2 is provided. The protruding portion 35 does not come into contact with the second seal member 50, does not give a sliding resistance force to the second seal member 50, and does not contribute to an increase in torque.
湾曲した環状の第2の間隙62は、途中で90度曲がっている。第2の間隙62のうち、第1の間隙61に隣接する部分は、ハブ軸受1の中心軸線Axに直交する面にある円板状であり、この部分は、短い円柱状の第1の間隙61に直交する。 The curved annular second gap 62 is bent 90 degrees in the middle. Of the second gap 62, the portion adjacent to the first gap 61 has a disk shape on a plane orthogonal to the central axis Ax of the hub bearing 1, and this portion is a short columnar first gap. Orthogonal to 61.
内輪6と外輪8の相対回転に伴って、第1のシール部材30の環状部34と第2のシール部材50のフランジ53の間の空間60内の水は、第2の間隙62と第1の間隙61を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙62の幅Aが小さく、第2の間隙62の長さBが大きければ、外部から空間60への水の侵入が抑制される。 With the relative rotation of the inner ring 6 and the outer ring 8, the water in the space 60 between the annular portion 34 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 becomes the second gap 62 and the first. It is promptly discharged to the outside through the gap 61 of. Further, if the width A of the second gap 62 is small and the length B of the second gap 62 is large, the intrusion of water from the outside into the space 60 is suppressed.
この変形例においても、第2の間隙62の幅Aが0.85mm以下であって、第2の間隙62の長さBは2mm以上であることが好ましい。 Also in this modified example, it is preferable that the width A of the second gap 62 is 0.85 mm or less and the length B of the second gap 62 is 2 mm or more.
この変形例では、突出壁51Dは弾性環51の一部である。但し、突出壁51Dを弾性環51と別の部材として形成し、剛性環52のフランジ52Bに接合してもよい。この場合、突出壁51Dを弾性環51と別の材料、例えば、樹脂から形成してもよい。 In this modification, the protruding wall 51D is part of the elastic ring 51. However, the protruding wall 51D may be formed as a member separate from the elastic ring 51 and joined to the flange 52B of the rigid ring 52. In this case, the protruding wall 51D may be formed of a material different from the elastic ring 51, for example, a resin.
図6は、第1実施形態の他の変形例に係る密封装置21を示す。この変形例では、第2のシール部材50の弾性環51が外周縁部51Bと薄板部51Cを有しない。 FIG. 6 shows a sealing device 21 according to another modification of the first embodiment. In this modification, the elastic ring 51 of the second sealing member 50 does not have the outer peripheral edge portion 51B and the thin plate portion 51C.
第1のシール部材30の円筒部33と第2のシール部材50のフランジ53の外端縁(この変形例では剛性環52のフランジ52Bの外端縁)の間には、環状の第1の間隙61が設けられている。 An annular first edge between the cylindrical portion 33 of the first sealing member 30 and the outer edge of the flange 53 of the second sealing member 50 (in this modification, the outer edge of the flange 52B of the rigid ring 52). A gap 61 is provided.
第1のシール部材30の突出部35と第2のシール部材50のフランジ53(この変形例では剛性環52のフランジ52B)の間には、環状の円板状の第2の間隙62が設けられている。突出部35は、第2のシール部材50には接触せず、第2のシール部材50に摺動抵抗力を与えず、トルクの増大には寄与しない。 An annular disc-shaped second gap 62 is provided between the protrusion 35 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 (flange 52B of the rigid ring 52 in this modification). Has been done. The protruding portion 35 does not come into contact with the second seal member 50, does not give a sliding resistance force to the second seal member 50, and does not contribute to an increase in torque.
この実施形態では、第1の間隙61は短い円柱状であり、第2の間隙62は、ハブ軸受1の中心軸線Axに直交する面にある円板状である。したがって、第2の間隙62は第1の間隙61に直交する。 In this embodiment, the first gap 61 is a short columnar shape, and the second gap 62 is a disk shape on a plane orthogonal to the central axis Ax of the hub bearing 1. Therefore, the second gap 62 is orthogonal to the first gap 61.
内輪6と外輪8の相対回転に伴って、第1のシール部材30の環状部34と第2のシール部材50のフランジ53の間の空間60内の水は、第2の間隙62と第1の間隙61を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙62の幅Aが小さく、第2の間隙62の長さBが大きければ、外部から空間60への水の侵入が抑制される。 With the relative rotation of the inner ring 6 and the outer ring 8, the water in the space 60 between the annular portion 34 of the first sealing member 30 and the flange 53 of the second sealing member 50 becomes the second gap 62 and the first. It is promptly discharged to the outside through the gap 61 of. Further, if the width A of the second gap 62 is small and the length B of the second gap 62 is large, the intrusion of water from the outside into the space 60 is suppressed.
この変形例においても、第2の間隙62の幅Aが0.85mm以下であって、第2の間隙62の長さBは2mm以上であることが好ましい。 Also in this modified example, it is preferable that the width A of the second gap 62 is 0.85 mm or less and the length B of the second gap 62 is 2 mm or more.
第2実施形態
上記の第1実施形態は、ハブ軸受1のインボード側の密封装置21に関する。本発明の第2実施形態は、ハブ軸受1のアウトボード側の密封装置20を含む密封構造に関する。
Second Embodiment The above first embodiment relates to a sealing device 21 on the inboard side of the hub bearing 1. A second embodiment of the present invention relates to a sealing structure including a sealing device 20 on the outboard side of the hub bearing 1.
図7に示すように、密封装置(シール部材)20は、ハブ軸受1の外輪8のアウトボード側の円筒状の端部8Aと、ハブ軸受1のハブ4との間の間隙内に配置される。 As shown in FIG. 7, the sealing device (sealing member) 20 is arranged in the gap between the cylindrical end portion 8A of the outer ring 8 of the hub bearing 1 on the outboard side and the hub 4 of the hub bearing 1. NS.
外輪8のアウトボード側の端部8Aの付近において、ハブ4は、円柱部4A、フランジ部4B、円弧部4C、およびフランジ部4Dを有する。円柱部4Aは、玉10の近傍に位置する。フランジ部4Bは、円柱部4Aの径方向外側に広がる。円弧部4Cは、円柱部4Aとフランジ部4Bを連結する。フランジ部4Dは、フランジ部4Bの径方向外側に配置され、フランジ部4Bと平行であって、径方向外側に広がる。フランジ部4Bとフランジ部4Dは、アウトボード側フランジ18の部分である。 In the vicinity of the outboard-side end 8A of the outer ring 8, the hub 4 has a cylindrical portion 4A, a flange portion 4B, an arc portion 4C, and a flange portion 4D. The cylindrical portion 4A is located in the vicinity of the ball 10. The flange portion 4B extends radially outward of the cylindrical portion 4A. The arc portion 4C connects the cylindrical portion 4A and the flange portion 4B. The flange portion 4D is arranged radially outside the flange portion 4B, is parallel to the flange portion 4B, and extends radially outside. The flange portion 4B and the flange portion 4D are portions of the outboard side flange 18.
密封装置20の大部分は、外輪8の端部8Aと、ハブ4の円柱部4Aの外周面と、フランジ部4Bと、円弧部4Cの外周面とで囲まれた空間内に配置される。密封装置20は環状であるが、図7においては、その左側部分のみが示されている。 Most of the sealing device 20 is arranged in a space surrounded by the end portion 8A of the outer ring 8, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 4A of the hub 4, the flange portion 4B, and the outer peripheral surface of the arc portion 4C. Although the sealing device 20 is annular, only the left side portion thereof is shown in FIG.
密封装置20は、外輪8に取り付けられ、回転しない固定シール部材である。密封装置20は、弾性環80および剛性環81を有する複合構造である。弾性環80は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。剛性環81は、剛体材料、例えば金属から形成されており、弾性環80を補強する。剛性環81の一部は、弾性環80に埋設されており、弾性環80に密着している。 The sealing device 20 is a fixed sealing member that is attached to the outer ring 8 and does not rotate. The sealing device 20 has a composite structure having an elastic ring 80 and a rigid ring 81. The elastic ring 80 is made of an elastic material, for example, an elastomer. The rigid ring 81 is made of a rigid body material, for example metal, to reinforce the elastic ring 80. A part of the rigid ring 81 is embedded in the elastic ring 80 and is in close contact with the elastic ring 80.
密封装置20は、円筒部82、環状部84、傾斜環状部86、リップ88,89、外側環状部90、円筒部92、および突出部94を有する。 The sealing device 20 has a cylindrical portion 82, an annular portion 84, an inclined annular portion 86, lips 88, 89, an outer annular portion 90, a cylindrical portion 92, and a protruding portion 94.
円筒部82は、外輪8の端部8Aの内周面に締まり嵌め方式で嵌め入れられる(すなわち圧入される)。円筒部82は、剛性環81と弾性環80から構成されている。具体的には、剛性環81は折れ曲がった部分を有し、折れ曲がった部分に弾性環80の一部が埋設されている。 The cylindrical portion 82 is fitted (that is, press-fitted) to the inner peripheral surface of the end portion 8A of the outer ring 8 by a tightening method. The cylindrical portion 82 is composed of a rigid ring 81 and an elastic ring 80. Specifically, the rigid ring 81 has a bent portion, and a part of the elastic ring 80 is embedded in the bent portion.
環状部84は、円環状の平板であって、ハブ4の円柱部4Aおよび外輪8の端部8Aの軸線に対して垂直な平面内にある。環状部84は、円筒部82にほぼ直交し、円筒部82より径方向内側に位置する部分と円筒部82より径方向外側に位置する部分を有する。環状部84の円筒部82より径方向外側に位置する部分は、外輪8の端部8Aの端面に面接触する。環状部84は、剛性環81と弾性環80から構成されている。 The annular portion 84 is an annular flat plate and is in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical portion 4A of the hub 4 and the end portion 8A of the outer ring 8. The annular portion 84 has a portion that is substantially orthogonal to the cylindrical portion 82 and is located radially inside the cylindrical portion 82 and a portion that is located radially outside the cylindrical portion 82. The portion of the annular portion 84 located radially outside the cylindrical portion 82 comes into surface contact with the end surface of the end portion 8A of the outer ring 8. The annular portion 84 is composed of a rigid ring 81 and an elastic ring 80.
環状部84の弾性部分は、アウトボード側フランジ18のフランジ部4Bと対向し、環状部84とフランジ部4Bの間には、環状の空間100が設けられている。この実施形態では、環状部84の弾性部分は、フランジ部4Bと平行である。 The elastic portion of the annular portion 84 faces the flange portion 4B of the outboard side flange 18, and an annular space 100 is provided between the annular portion 84 and the flange portion 4B. In this embodiment, the elastic portion of the annular portion 84 is parallel to the flange portion 4B.
傾斜環状部86は、環状部84の径方向内側に配置され、環状部84から連続している。傾斜環状部86は、剛性環81と弾性環80から構成されている。 The inclined annular portion 86 is arranged inside the annular portion 84 in the radial direction and is continuous from the annular portion 84. The inclined annular portion 86 is composed of a rigid ring 81 and an elastic ring 80.
リップ88,89は、傾斜環状部86の内端からハブ軸受1のハブ4に向けて延びる薄板状の円環であって、リップ88,89の先端はハブ4に接触する。リップ88,89は、弾性環80から構成されている。 The lips 88 and 89 are thin plate-shaped annulus extending from the inner end of the inclined annular portion 86 toward the hub 4 of the hub bearing 1, and the tips of the lips 88 and 89 come into contact with the hub 4. The lips 88 and 89 are composed of an elastic ring 80.
リップ88は、ラジアルリップすなわちグリースリップであって、ハブ4の円柱部4Aに向けて延び、リップ88の先端は円筒部分の外周面4Aに接触する。リップ88は、径方向内側かつインボード側に向けて延び、主にハブ軸受1の内部からの潤滑剤の流出を阻止する役割を担う。 The lip 88 is a radial lip, that is, a grease lip, and extends toward the cylindrical portion 4A of the hub 4, and the tip of the lip 88 contacts the outer peripheral surface 4A of the cylindrical portion. The lip 88 extends radially inward and toward the inboard side, and mainly plays a role of preventing the outflow of the lubricant from the inside of the hub bearing 1.
リップ89は、傾斜環状部86から側方(アウトボード側)、かつ径方向外側に向けて延びる。リップ89は、アキシャルリップまたはサイドリップであって、ハブ4のフランジ部4Bに向けて延び、リップ89の先端はフランジ部4Bまたは円弧部4Cに接触する。リップ89は、主に外部からハブ軸受1の内部への異物の流入を阻止する役割を担う。密封装置20が固定された外輪8に取り付けられている一方、ハブ4は回転するので、リップ88,89はハブ4に対して摺動する。 The lip 89 extends laterally (outboard side) and radially outward from the inclined annular portion 86. The lip 89 is an axial lip or a side lip that extends toward the flange portion 4B of the hub 4 and the tip of the lip 89 contacts the flange portion 4B or the arc portion 4C. The lip 89 mainly plays a role of preventing the inflow of foreign matter from the outside into the inside of the hub bearing 1. Since the hub 4 rotates while the sealing device 20 is attached to the fixed outer ring 8, the lips 88 and 89 slide with respect to the hub 4.
但し、リップ89は絶対不可欠ではなく、省略することができる。リップ89が省略される場合には、密封装置20がハブ4に与えるトルクが低減する。リップ89を設ける場合、リップ89は、トルクを低減するためハブ4に接触しなくてもよい。 However, the lip 89 is not absolutely essential and can be omitted. When the lip 89 is omitted, the torque applied to the hub 4 by the sealing device 20 is reduced. When the lip 89 is provided, the lip 89 does not have to come into contact with the hub 4 in order to reduce the torque.
逆に、リップ89に加えて、傾斜環状部86からフランジ部4Bに向けて延びるさらなるサイドリップを設けてもよい。 Conversely, in addition to the lip 89, additional side lips extending from the inclined annular portion 86 toward the flange portion 4B may be provided.
リップ89の代わりに、あるいはリップ89に加えて、図示しないが、ハブ4に複数の水排出突起(フィン)を設けてもよい。複数の水排出突起は、フランジ部4Bから密封装置20の環状部84に向けて突出し、ハブ4の回転に伴って、空間100内の水を外部に排出する。 Although not shown, the hub 4 may be provided with a plurality of water discharge protrusions (fins) instead of the lip 89 or in addition to the lip 89. The plurality of water discharge protrusions project from the flange portion 4B toward the annular portion 84 of the sealing device 20, and the water in the space 100 is discharged to the outside as the hub 4 rotates.
外側環状部90は、環状部84の径方向外側に配置され、環状部84から連続しており、径方向外側に広がる。外側環状部90は、弾性環80から構成されている。 The outer annular portion 90 is arranged radially outside the annular portion 84, is continuous with the annular portion 84, and extends radially outward. The outer annular portion 90 is composed of an elastic ring 80.
円筒部92は、環状部84と外側環状部90の間の境界からアウトボード側フランジ18のフランジ部4Dに向けて延びる。したがって、環状部84は、円筒部92の径方向内側に配置され、ハブ4の円柱部4Aに向けて径方向内側に広がる。円筒部92は、弾性環80から構成されている。 The cylindrical portion 92 extends from the boundary between the annular portion 84 and the outer annular portion 90 toward the flange portion 4D of the outboard side flange 18. Therefore, the annular portion 84 is arranged radially inward of the cylindrical portion 92 and extends radially inward toward the cylindrical portion 4A of the hub 4. The cylindrical portion 92 is composed of an elastic ring 80.
突出部94は、円筒部92と環状部84に連結されており、円筒部92から径方向内側に突出するとともに、環状部84からアウトボード側に向けて突出する。円筒部92は弾性環80から構成されている。この実施形態では、突出部94は断面が矩形の円環である。 The projecting portion 94 is connected to the cylindrical portion 92 and the annular portion 84, projects radially inward from the cylindrical portion 92, and projects from the annular portion 84 toward the outboard side. The cylindrical portion 92 is composed of an elastic ring 80. In this embodiment, the protrusion 94 is an annulus having a rectangular cross section.
密封装置20の円筒部92は、アウトボード側フランジ18のフランジ部4Bの径方向外側に配置されている。円筒部92とハブ4のフランジ4Bの外端縁の間には、環状の第1の間隙101が設けられている。 The cylindrical portion 92 of the sealing device 20 is arranged on the radial side of the flange portion 4B of the outboard side flange 18. An annular first gap 101 is provided between the cylindrical portion 92 and the outer edge of the flange 4B of the hub 4.
また、密封装置20の突出部94とハブ4のフランジ4Bの間には、環状の第2の間隙102が設けられている。すなわち、突出部94は、ハブ4には接触せず、ハブ4に摺動抵抗力を与えず、トルクの増大には寄与しない。第2の間隙102は、第1の間隙101と空間100を接続する。 Further, an annular second gap 102 is provided between the protrusion 94 of the sealing device 20 and the flange 4B of the hub 4. That is, the protruding portion 94 does not come into contact with the hub 4, does not give a sliding resistance force to the hub 4, and does not contribute to the increase in torque. The second gap 102 connects the first gap 101 and the space 100.
この実施形態では、第1の間隙101は短い円柱状であり、第2の間隙102は、ハブ軸受1の中心軸線Axに直交する面にある円板状である。したがって、第2の間隙102は第1の間隙101に直交する。 In this embodiment, the first gap 101 is a short columnar shape, and the second gap 102 is a disk shape on a plane orthogonal to the central axis Ax of the hub bearing 1. Therefore, the second gap 102 is orthogonal to the first gap 101.
ハブ4と外輪8の相対回転に伴って、密封装置20の環状部84とハブ4のフランジ4Bの間の空間100内の水は、第2の間隙102と第1の間隙101を通じて外部にすみやかに排出される。また、第2の間隙102の幅が小さく、第2の間隙102の長さが大きければ、外部から空間100への水の侵入が抑制される。 With the relative rotation of the hub 4 and the outer ring 8, the water in the space 100 between the annular portion 84 of the sealing device 20 and the flange 4B of the hub 4 is swift to the outside through the second gap 102 and the first gap 101. Is discharged to. Further, if the width of the second gap 102 is small and the length of the second gap 102 is large, the intrusion of water from the outside into the space 100 is suppressed.
この実施形態においても、第2の間隙102の幅Aが0.85mm以下であって、第2の間隙102の長さBは2mm以上であることが好ましい。 Also in this embodiment, it is preferable that the width A of the second gap 102 is 0.85 mm or less and the length B of the second gap 102 is 2 mm or more.
図8に示すように、アウトボード側フランジ18のフランジ部4Bに薄板103を接合してもよく、密封装置20の突出部94と薄板103(フランジ4Bの一部とみなすことができる)の間に、第2の間隙102を設けてもよい。この場合、薄板103は、金属、樹脂またはエラストマーのいずれによって形成してもよい。薄板103の形状を変更し、図5の湾曲した環状の第2の間隙62に類似した、湾曲した環状の第2の間隙102を設けてもよい。 As shown in FIG. 8, the thin plate 103 may be joined to the flange portion 4B of the outboard side flange 18, and between the protruding portion 94 of the sealing device 20 and the thin plate 103 (which can be regarded as a part of the flange 4B). May be provided with a second gap 102. In this case, the thin plate 103 may be formed of any of metal, resin or elastomer. The shape of the thin plate 103 may be changed to provide a curved annular second gap 102 similar to the curved annular second gap 62 of FIG.
他の変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。
Other Modifications Although the present invention has been illustrated and described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will not deviate from the scope of the invention described in the claims and will be described in form and detail. It will be understood that changes are possible. Such changes, modifications and modifications should be within the scope of the present invention.
例えば、上記の実施形態においては、内側部材であるハブ4および内輪6が回転部材であり、外側部材である外輪8が静止部材である。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、互いに相対回転する複数の部材の密封に適用されうる。例えば、内側部材が静止し、外側部材が回転してもよいし、これらの部材のすべてが回転してもよい。 For example, in the above embodiment, the hub 4 and the inner ring 6 which are inner members are rotating members, and the outer ring 8 which is an outer member is a stationary member. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to sealing a plurality of members that rotate relative to each other. For example, the inner member may be stationary and the outer member may be rotated, or all of these members may be rotated.
本発明の用途は、ハブ軸受1の密封に限定されない。例えば、自動車の差動歯車機構またはその他の動力伝達機構、自動車の駆動シャフトの軸受またはその他の支持機構、ポンプの回転軸の軸受またはその他の支持機構などにも本発明に係る密封装置または密封構造を使用することができる。 The application of the present invention is not limited to sealing the hub bearing 1. For example, the differential gear mechanism or other power transmission mechanism of an automobile, the bearing or other support mechanism of a drive shaft of an automobile, the bearing of the rotating shaft of a pump or other support mechanism, etc. are also the sealing device or the sealing structure according to the present invention. Can be used.
1 ハブ軸受
4 ハブ(内側部材)
6 内輪(内側部材)
8 外輪(外側部材)
18 アウトボード側フランジ
20 密封装置(シール部材)
21 密封装置
30 第1のシール部材
50 第2のシール部材
33 円筒部
34 環状部
35 突出部
51 弾性環
51A 厚板部
51B 外周縁部
51C 薄板部
52 剛性環
52A スリーブ
52B フランジ
53 フランジ
60 空間
61 第1の間隙
62 第2の間隙
4A 円柱部
4B フランジ部
84 環状部
92 円筒部
94 突出部
100 空間
101 第1の間隙
102 第2の間隙
1 Hub bearing 4 Hub (inner member)
6 Inner ring (inner member)
8 Outer ring (outer member)
18 Outboard side flange 20 Sealing device (sealing member)
21 Sealing device 30 First sealing member 50 Second sealing member 33 Cylindrical portion 34 Circular portion 35 Protruding portion 51 Elastic ring 51A Thick plate portion 51B Outer peripheral edge portion 51C Thin plate portion 52 Rigid ring 52A Sleeve 52B Flange 53 Flange 60 Space 61 First Gap 62 Second Gap 4A Cylindrical Part 4B Flange Part 84 Circular Part 92 Cylindrical Part 94 Protruding Part 100 Space 101 First Gap 102 Second Gap

Claims (2)

  1. 相対的に回転する内側部材と外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、
    前記外側部材に取り付けられ、円筒部と環状部と突出部を有しており、前記環状部が前記円筒部の径方向内側に配置され前記内側部材に向けて径方向内側に広がり、前記突出部が前記円筒部と前記環状部に連結されて前記円筒部から径方向内側に突出して前記環状部から突出する、第1のシール部材と、
    前記内側部材に取り付けられ、フランジを有しており、前記フランジが径方向外側に広がっており前記第1のシール部材の前記環状部と対向する第2のシール部材とを備え、
    前記第1のシール部材の前記環状部と前記第2のシール部材の前記フランジの間には、環状の空間が設けられ、
    前記第1のシール部材の前記円筒部と前記第2のシール部材の前記フランジの外端縁の間には、環状の第1の間隙が設けられ、
    前記第1のシール部材の前記突出部と前記第2のシール部材の前記フランジの間には、環状の第2の間隙が設けられ、前記第2の間隙は前記第1の間隙と前記空間を接続し、前記第2の間隙の少なくとも一部は前記第1の間隙に直交し、
    前記第2の間隙の幅は0.85mm以下であり、
    前記第2の間隙の長さは2mm以上である
    密封装置。
    A sealing device that is arranged between a relatively rotating inner member and an outer member and seals a gap between the inner member and the outer member.
    Attached to the outer member, it has a cylindrical portion, an annular portion, and a protruding portion, and the annular portion is arranged radially inside the cylindrical portion and spreads radially inward toward the inner member, and the protruding portion. A first sealing member, which is connected to the cylindrical portion and the annular portion and projects radially inward from the cylindrical portion and protrudes from the annular portion.
    It is attached to the inner member and has a flange, the flange extends outward in the radial direction, and includes a second seal member facing the annular portion of the first seal member.
    An annular space is provided between the annular portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member.
    An annular first gap is provided between the cylindrical portion of the first sealing member and the outer edge of the flange of the second sealing member.
    An annular second gap is provided between the protruding portion of the first sealing member and the flange of the second sealing member, and the second gap is formed between the first gap and the space. Connected so that at least a portion of the second gap is orthogonal to the first gap.
    The width of the second gap is 0.85 mm or less, and the width of the second gap is 0.85 mm or less.
    A sealing device having a length of the second gap of 2 mm or more.
  2. 円柱部と、前記円柱部の径方向外側に広がるフランジとを有する内側部材と、
    前記内側部材に対して相対的に回転する外側部材と、
    前記外側部材に取り付けられ、円筒部と環状部と突出部を有しており、前記環状部が前記円筒部の径方向内側に配置され前記内側部材の前記円柱部に向けて径方向内側に広がり、前記突出部が前記円筒部と前記環状部に連結されて前記円筒部から径方向内側に突出して前記環状部から突出する、シール部材とを備え、
    前記シール部材の前記環状部と前記内側部材の前記フランジの間には、環状の空間が設けられ、
    前記シール部材の前記円筒部と前記内側部材の前記フランジの外端縁の間には、環状の第1の間隙が設けられ、
    前記シール部材の前記突出部と前記内側部材の前記フランジの間には、環状の第2の間隙が設けられ、前記第2の間隙は前記第1の間隙と前記空間を接続し、前記第2の間隙の少なくとも一部は前記第1の間隙に直交し、
    前記第2の間隙の幅は0.85mm以下であり、
    前記第2の間隙の長さは2mm以上である
    密封構造。
    An inner member having a columnar portion and a flange extending radially outward of the columnar portion,
    An outer member that rotates relative to the inner member,
    It is attached to the outer member and has a cylindrical portion, an annular portion, and a protruding portion, and the annular portion is arranged radially inside the cylindrical portion and spreads radially inward toward the cylindrical portion of the inner member. A sealing member is provided, wherein the projecting portion is connected to the cylindrical portion and the annular portion, projects radially inward from the cylindrical portion, and projects from the annular portion.
    An annular space is provided between the annular portion of the seal member and the flange of the inner member.
    An annular first gap is provided between the cylindrical portion of the sealing member and the outer edge of the flange of the inner member.
    An annular second gap is provided between the protrusion of the seal member and the flange of the inner member, and the second gap connects the first gap and the space, and the second gap is connected. At least a part of the gap is orthogonal to the first gap,
    The width of the second gap is 0.85 mm or less, and the width of the second gap is 0.85 mm or less.
    A sealed structure in which the length of the second gap is 2 mm or more.
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