JP4339467B2

JP4339467B2 - 相対的回転のために連結された２つの機械部材用のシーリング組立体

Info

Publication number: JP4339467B2
Application number: JP30113199A
Authority: JP
Inventors: パイロネジアンフランコ; アバロファブリツィオ; ミッカマリオ
Original assignee: エッセカッパエッフェインドゥストリエソチエタペルアツィオニ
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: EP0995917A3; US6302403B1; JP2000170778A; IT1305136B1; EP0995917A2; ITTO980904A1; ES2173694T3; DE69901217D1; DE69901217T2; EP0995917B1; ATE216034T1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばローリングベアリング（rolling bearing)の２つのリング等相対的回転のために連結された２つの機械部材のシーリング組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転部材のシーリング組立体により提起される主問題は、摺動接触シーリング部材が過熱することであり、これは特に高速回転時にシーリング部材のかなり急速な磨耗の原因となる。
現在利用できるこのタイプのシーリング部材はこの問題に対応できる解決を提供するに至っていない。特に、例えば相対的回転のために連結された部材に使用されるその潤滑剤を使用して、摺動リップ部を潤滑にする種々の解決が知られてるが、かかる解決は供給時に相当の潤滑剤漏れを一様に含み、加えて摺動部材の効率を長期間維持しかつ外部汚染物質の侵入を阻止するに至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、回転部材のための既知シーリング組立体の上述の欠点を、廉価かつ製造容易であるがシーリング部材の効率的潤滑、冷却、および効率の長期維持を可能にし、潤滑剤の漏れを最小限にしかつ特に過酷な運転条件下で汚染物質の効果的排斥を可能にするシーリング部材を提供することにより、解消することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、相対的回転のために連結された２つの機械部材、特にローリングベアリングの２つのリングのためのシーリング組立体であって、前記機械部材の第１機械部材により一体的に担持された実質的剛性シールド、および前記シールドから半径方向に突設されかつ第１および第２軸方向シーリングリップ部を有する環状シーリング部材から成り、前記シーリングリップが前記環状シーリング部材の第１環状面から軸方向へ突出していて前記第１環状面に実質的に対面する前記第２機械部材のシーリング面と摺動により共働する構成のシーリング組立体を提供する。かかるシーリング組立体において、上記課題を解決するために、本発明によれば、前記環状シーリング部材は弾性変形自在であり、それにより前記環状シーリング部材の第１環状面がそれと反対側の第２環状面上の圧力と実質的同等の圧力を受けるときに第１作動位置に選択的に着き、かつ前記第１環状面が前記第２環状面上の圧力よりも相当に低い圧力を受けるときに第２作動位置に着き、前記第１作動位置において、前記第１シーリングリップ部は前記シーリング面と所定量の軸方向干渉をもって係合し、かつ第２シーリングリップ部は実質的軸方向干渉を伴うことなく前記シーリング面と係合して前記第２シーリングリップ部と前記シーリング面間の流体通過を可能にし、かつ前記第２作動位置において、前記第２シーリングリップ部は前記環状シーリング部材の変形により所定量の軸方向干渉をもって前記シーリング面と摺動により共働する構成であることを特徴とする。
【０００５】
本発明の好適実施形態において、前記環状シーリング部材は前記環状シーリング部材の第１環状面から前記シーリング面に向かって軸方向に突出すると共に前記第１および第２シーリングリップ部に対して半径方向外方に形成された環状突起を含み、前記環状突起は少なくとも１つの半径方向リットを有していて前記環状突起への流体の通過を可能にする。
【０００６】
本発明の好適実施形態において、前記環状シーリング部材は前記シールドから半径方向に突出するルート部、前記環状シーリング部材の半径方向自由端から軸方向へ突出する端部、および前記ルート部と前記端部間で半径方向に延在する中間部を含み、前記中間部は弾性変形自在の事実上のヒンジを形成する狭部により前記ルート部へ連続している。
【０００７】
本発明の好適実施形態において、前記第１シーリングリップ部は前記環状シーリング部材の前記端部の第１円弧状軸方向端部により形成され、前記第２シーリングリップ部は前記環状シーリング部材の中間部から軸方向に突出し、かつ前記環状突起は前記環状シーリング部材の前記ルート部から軸方向に突出している。
本発明の好適形態において、前記第２機械部材はその第２機械部材の側面上に形成された周辺座を含み、前記シーリング面は前記第１および第２機械部材の相対的回転軸に実質的垂直の、前記周辺座の実質的平坦な環状側により形成され、前記周辺座の底面は突出成形部を有し、それにより前記底面は半径部において前記シーリング面と融合する波形の実質的Ｓ形形態を有し、前記環状シーリング部材は前記半径方向自由端に前記周辺座の前記底面に対面して半径方向へ突出した周辺縁を含む。
【０００８】
本発明の好適形態において、前記環状シーリング部材は実質的Ｔ形であり、前記端部は前記環状シーリング部材の前記半径方向自由端の両側で軸方向に突出し、かつ前記環状シーリング部材の前記中間部の軸方向延在部よりも大きい軸方向拡張部を有し、前記環状シーリング部材の周辺縁は、変形されないときに、前記両機械部材の相対的回転軸と同軸の実質的円筒面により形成されている。
【０００９】
上記構成により、本発明によるシーリング組立体は安価かつ製造容易であり、効果的に潤滑および冷却を行い、摺動接触シーリング部材の長期効率の維持を可能にし、潤滑剤漏れを大幅に減少し、かつ特に過酷な運転状況において汚染物の侵入を排斥してシーリング能力を改善する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照して本発明の非制限的実施形態を説明する。
図１および２を参照すると、参照番号１は、相対的回転のために連結され、かつそれぞれ図１および２に示された非限定例としてローリングベアリングの第１および第２リング（実質的に既知であり説明の単純化のために表現されていない）により形成される２つの機械部材２および３のためのシーリング組立体を示す。図示例において、前記ベアリングの第１リング２は半径方向外方で定着位置にあり、かつ前記ベアリングの第２リング３は半径方向内方へ回転している。
【００１１】
シーリング組立体１は事実上既知の方法によりリング２へ一体的に担持されかつ固定された（例えば弾性材の一部の介在により）実質的剛性シールド４を含む。更に具体的には、シールド４は円筒部５および半径方向内部のフランジ６を含む。
シーリング組立体１は、また、例えば弾性材により形成された、弾性変形自在の環状シーリング部材７を含む。環状シーリング部材７はシールド４から半径方向に突出し、かつ使用時にリング２，３の相対的回転軸に対して例示されたように実質的に垂直の内リング３のシーリング面８と摺動により共働する。
【００１２】
環状シーリング部材７は実質的Ｔ形であり、かつシールド４の自由端縁のフランジ６から半径方向へ突出するルート部９（例えば既知方法により同時成形されて固定されている）、環状シーリング部材７の半径方向自由端１４から軸方向に突出する端部１０、およびルート部９と端部１０との間で半径方向に延在して弾性変形自在の事実上のヒンジを形成する狭部によりルート部９へ一体的に連結された中間部１１を含む。この図示例において、端部１０はシーリング部材７の半径方向自由端１４の両側で軸方向に突出し、かつ中間部１１よりも長い軸方向の拡張部を有する。リング３のシーリング面８と対面する端部１０の第１円弧状軸方向端１２は、使用時にリング３のシーリング面８と摺動により共働する第１軸方向シーリングリップ部１３を形成する。
【００１３】
環状シーリング部材７の端部１０は、また、半径方向周辺端縁１６を含み、この縁部は未変形時にリング２，３の相対的回転軸と実質的同軸の円筒面により形成される。
第１円弧状軸方向端１２と反対側の第２軸方向端１７で、端部１０は例えば約９０°の鋭角環状エッジ１８を有する。
【００１４】
図１および２の好適形態において、環状シーリング部材７は、また、環状シーリング部材７の中間部１１からリング３のシーリング面８へ向かって半径方向に突出しかつ２つの収斂環状側２５，２６により画定された環状縁により形成された第２軸方向シーリングリップ部２３を含む。未変形時に、環状側２６はリング２の相対的回転軸に対して、従って、環状シーリング部材７の周辺縁１６に対して実質的垂直である。
【００１５】
環状シーリング部材７は、また、ルート部９からリングのシーリング面８へ向かって軸方向に突出した環状突起２７を含む。環状突起２７は半径方向において第１リップ部１３と反対側でリップ部２３に対向して位置決めされ、かつ環状突起２７それ自体から流体を通過させるための一対の直径方向に対峙した半径方向スリット２８を含む。
【００１６】
リング３は、図示例において、リング３の半径方向外側面３１内に形成された周辺溝により画定される周辺座３０を含む。周辺座３０の実質的平坦な環状側３２はシーリング面８を形成し、他方、第１リップ部１３の周辺縁１６に半径方向で対面する周辺座３０の底面３３は突出成形部３４を含み、それにより半径方向部において底面３３はシーリング面８に融合する実質的Ｓ形の波形形態を有する。
【００１７】
環状突起２７は、リング２，３間に形成されたキャビティ３５の内側に位置し、少なくとも部分的にシーリング面８よりも軸方向へ突出し、リング３の側面３１から所定間隔を置いて、側面３１に実質的に対面し、かつリング３と実質的同軸同心に位置決めされるのが好ましい。キャビティ３５は潤滑流体（潤滑油またはグリス）を含みかつ環状シーリング部材７により閉鎖される。
【００１８】
図３および４を参照すると、上述の部材と同一または類似部材は同一参照番号により示されている本発明によるシーリング組立体１は、リップ部１３によりシーリング面８と軸方向に所定量の干渉をもって係合するように組立てられる。リップ部２３は実質的干渉を伴うことなく（即ち、小さい軸方向のクリアランスをもって）シーリング面８に係合して、シーリング面８とリップ部２３との間への流体の通過を可能にするようにする。更に、環状スパー２７はリング３の側面３１から半径方向に小間隔をおいて対面するように位置決めされ、それにより環状シーリング部材７は全体として第１作動位置７ａに位置決めされ（図３）、この場合、単にリップ部１３のみが流体密にシーリング面８と共働し、他方リップ部２３は流体通過、特にキャビティ３５からリップ部１３へ向かう潤滑流体の通過を可能にする。
【００１９】
実際の使用において、環状シーリング部材７は環状シーリング部材７の対向環状面３６，３７が実質的に同等圧力を受ける限り作動位置７ａに実質的に維持される。
上記作動状態において、環状スパー２７は、既知方法により、キャビティ３５の内側で潤滑流体に対して遠心分離作用をし、そのようにして潤滑流体は所定圧力になる。これに同時に、半径方向スリット２８は潤滑流体をリップ部１３，２３の方向へ流してリップ部１３，２３の潤滑を可能にする。半径方向スリット２８を流れる潤滑流体は、実際に、干渉を伴うことなく係合しているリップ部２３とシーリング面８との間を流れ、上記作動状態において実質的ラビリンスシール（摺動シールと反対）を形成し、それにより潤滑流体はリップ部１３の方向へ流れてリップ部１３を潤滑する。
【００２０】
本発明によれば、環状シーリング部材７は弾性変形自在であり、かつ使用時に、シーリング面８に対面する環状面３６、従って潤滑流体を含むキャビティ３５上の圧力が反対環状面３７上の圧力よりも相当に小さいときに、第２作動位置７ｂ（図４）に着く。この場合に、環状シーリング部材７は、特定部１０および１１において弾性変形して、リップ部２３によるシーリング面８への干渉を可能にし、それにより作動位置７ｂにおいてリップ部２３は所定量の軸方向の干渉をもってシーリング面８と係合し、かつそのようにして摺動により共働する。
【００２１】
従って、本発明によれば、環状シーリング部材７は弾性変形し、環状面３６，３７上の圧力差により選択的に作動位置７ａおよび７ｂに着く。即ち、両環状面３６，３７は実質的に同一圧力を受けてリップ部１３のみがシーリング面８と摺動により共働する−作動位置７ａにおいて所定値を越える圧力差が生じる場合に、環状シーリング部材７は弾性変形してリップ部２３が同様にシーリング面８と摺動により共働する。シーリング面８と干渉により共働する両リップ部１３，２３により、シーリング部材７はこのようにそれ自身とシーリング面８間への汚染物質の侵入をより良く防止する。
【００２２】
リップ部２３をシーリング面８と干渉により共働させる環状面３６，３７上の圧力差は、環状シーリング部材７の適宜寸法の端部１０および中間部１１によりかつ適宜変形自在エラストマの使用により選択できる。
明らかなように、添付特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変更が本発明のシーリング組立体についてなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシーリング組立体の半径方向の断面を示す。
【図２】中間組立体位置におけるシーリング組立体の図１の詳細拡大図を示す。
【図３】本発明よるシーリング組立体の作用を示す。
【図４】本発明よるシーリング組立体の作用を示す。
【符号の説明】
１…シーリング組立体
２，３…機械部材
４…シールド
５…円筒部
６…フランジ
７…シーリング部材
８…シーリング面
９…ルート部
１０…端部
１１…中間部
１３，２３…シーリングリップ

Claims

相対的回転のために連結された２つの機械部材、特にローリングベアリングの２つのリングのためのシーリング組立体であって、前記機械部材（２，３）の第１機械部材（２）により一体的に担持された実質的剛性シールド（４）、および前記シールド（４）から半径方向に突設されかつ第１および第２軸方向シーリングリップ部（１３，２３）を有する環状シーリング部材（７）から成り、前記シーリングリップ部が前記環状シーリング部材（７）の第１環状面（３６）から軸方向へ突出していて前記第１環状面（３６）に実質的に対面する前記機械部材（２，３）の第２機械部材（３）のシーリング面（８）と摺動により共働するシーリング組立体において、
前記環状シーリング部材（７）は弾性変形自在であって、前記環状シーリング部材（７）の第１環状面（３６）がその第１環状面（３６）と反対側の第２環状面（３７）上の圧力と実質的同等の圧力を受けるときに第１作動位置（７ａ）に選択的に着き、かつ前記第１環状面（３６）が第２環状面（３７）上の圧力よりも相当に低い圧力を受けるときに第２作動位置（７ｂ）に着き、前記第１作動位置（７ａ）において、前記第１シーリングリップ部（１３）は前記シーリング面（８）と所定量の軸方向干渉をもって係合し、かつ第２シーリングリップ部（２３）は実質的軸方向干渉を伴うことなく前記シーリング面（８）と係合して前記第２シーリングリップ部（２３）と前記シーリング面（８）間の流体通過を可能にし、かつ前記第２作動位置（７ｂ）において、前記第２シーリングリップ部（２３）は前記環状シーリング部材（７）の変形により所定量の軸方向干渉をもって前記シーリング面（８）と摺動により共働する構成であることを特徴とするシーリング組立体。
前記環状シーリング部材（７）は前記環状シーリング部材（７）の第１環状面（３６）から前記シーリング面（８）に向かって軸方向に突出すると共に前記第１および第２シーリングリップ部（１３，２３）に対して半径方向外方に形成された環状突起（２７）を含み、前記環状突起（２７）は少なくとも１つの半径方向リット（２８）を有して前記環状突起への流体の通過を可能にすることを特徴とする、請求項１のシーリング組立体。
前記環状シーリング部材（７）は前記シールド（４）から半径方向に突出するルート部（９）、前記環状シーリング部材（７）の半径方向自由端（１４）から軸方向へ突出する端部（１０）、および前記ルート部（９）と前記端部（１０）間で半径方向に延在する中間部（１１）を含み、前記中間部（１１）は弾性変形自在の事実上のヒンジを形成する狭部により前記ルート部（９）へ連続していることを特徴とする、請求項２のシーリング組立体。
前記第１シーリングリップ部（１３）は前記環状シーリング部材（７）の端部（１０）の第１円弧状軸方向端部（１２）により形成され、前記第２シーリングリップ部（２３）は前記環状シーリング部材（７）の中間部（１１）から軸方向に突出し、かつ前記環状突起（２７）は前記環状シーリング部材（７）の前記ルート部（９）から軸方向に突出していることを特徴とする、請求項３のシーリング組立体。
前記第２機械部材（３）はその第２機械部材の側面（３１）上に形成された周辺座（３０）を含み、前記シーリング面（８）は２つの前記機械部材（２，３）の相対的回転軸に実質的垂直の、前記周辺座（３０）の実質的平坦な環状側（３２）により形成され、前記周辺座（３０）の底面（３３）は突出成形部（３４）を有し、それにより前記底面は半径部において前記シーリング面（８）と融合する波形の実質的Ｓ形形態を有し、前記環状シーリング部材（７）は、前記半径方向自由端（１４）に、前記周辺座（３０）の底面（３３）に対面して半径方向へ突出した周辺縁（１６）を含むことを特徴とする、請求項３または４のシーリング組立体。
前記環状シーリング部材（７）は実質的Ｔ形であり、前記環状シーリング部材（７）の端部（１０）は前記環状シーリング部材（７）の半径方向自由端（１４）の両側で軸方向に突出し、かつ前記環状シーリング部材（７）の中間部（１１）の軸方向延在部よりも大きい軸方向拡張部を有し、前記環状シーリング部材（７）の周辺縁（１６）は、変形されないときに、２つの前記機械部材（２，３）の相対的回転軸と同軸の実質的円筒面により形成されていることを特徴とする、請求項４または５のシーリング組立体。