JP4502120B2

JP4502120B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4502120B2
Application number: JP2004271171A
Authority: JP
Inventors: 慶佐々木; 昌幸谷田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: JP2006083981A

Description

本発明は、密封装置に関するものである。本発明の密封装置は、例えば自動車関連分野においてハブベアリング用シールとして用いられ、または農機、建機もしくは汎用機械等において泥水シールとして用いられる。

従来から、自動車関連分野に用いられるハブベアリング用シールとして、図２に示す所謂ＰＡＣタイプの密封装置（パックシール）１が知られており、この密封装置１は、ベアリング内輪２１に取り付けられてベアリング内輪２１とともに回転するスリンガー２と、ベアリング外輪２２に取り付けられてスリンガー２に摺動自在に密接するリップシール３とを有している。

スリンガー２は、金属材よりなり、筒状の取付部２ａの軸方向一端に径方向外方へ向けて環状の平面部２ｂを一体成形したものであって、取付部２ａをもってベアリング内輪２１の外周面に嵌着されている。

リップシール３は、取付環４と、取付環４に被着されたゴム状弾性体５との組み合わせにより構成されている。取付環４は、金属材よりなり、筒状の取付部４ａの軸方向他端に径方向内方へ向けて環状の平面部４ｂを一体成形したものであって、取付部４ａをもってベアリング外輪２２の内周面に嵌着されている。ゴム状弾性体５は、取付環４の取付部４ａの内周面に被着された内周ゴム部５ａと、取付環４の平面部４ｂの内側端面に被着された端面ゴム部５ｂと、この端面ゴム部５ｂに支持されてスリンガー２の平面部２ｂの内側端面に摺動自在に密接するシールリップ（サイドリップ）５ｃと、同じく端面ゴム部５ｂに支持されてスリンガー２の取付部２ａの外周面に摺動自在に密接するシールリップ（ラジアルリップ）５ｄとを一体に有している。

上記構成の密封装置１は、スリンガー２の回転による振り切り効果により、密封対象物である泥水がシールリップ（サイドリップ）５ｃの方へ浸入しにくい構造となっているが、実車の構造上、泥水条件が厳しい部位に使用されていることから、シールリップ（サイドリップ）５ｃまで泥水が浸入し、シールリップ（サイドリップ）５ｃが摩耗し、泥水漏れ（ベアリングへの泥水浸入）が発生する問題を抱えている。

また、本願に対する他の従来技術として、本願出願人は先に、図３に示すように、スリンガー２の平面部２ｂの外周端部に軸方向一方へ向けて外周筒部２ｃを一体成形してこの外周筒部２ｃと筒状ゴム部５ａ間に非接触のラビリンスシール６を設けた密封装置１を提案しており、この密封装置１によれば、ラビリンスシール６を追加したことによってシール性能を高めることができる（特許文献１参照）。

しかしながら、この先行技術に開示されているのは「外周筒部の形成によるラビリンスシールの追加」であって、本発明のように「スリンガーおよびリップシールに囲まれる環状空間に含油シールを配置する」ものではない。

実開平０７−０１０６３０号公報

本発明は以上の点に鑑みて、スリンガーおよびリップシールの組み合わせよりなる密封装置において、シール性能を一層向上させることができる密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方に取り付けられて回転するスリンガー（２）と、他方に取り付けられて前記スリンガー（２）に摺動自在に密接するリップシール（３）とを有し、
前記スリンガー（２）は、筒状の取付部（２ａ）の軸方向一端に径方向外方へ向けて環状の平面部（２ｂ）を一体に有し、
前記リップシール（３）は、取付環（４）と前記取付環（４）に被着されたゴム状弾性体（５）との組み合わせよりなり、
前記取付環（４）は、筒状の取付部（４ａ）の軸方向他端に径方向内方へ向けて環状の平面部（４ｂ）を一体に有し、
前記ゴム状弾性体（５）は、前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の内側端面に摺動自在に密接するサイドリップ（５ｃ）を有し、
前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の外周縁部と前記リップシール（３）における取付環（４）の取付部（４ａ）との間に開口部（６）が設定されている密封装置において、
前記スリンガー（２）および前記リップシール（３）に囲まれる環状空間（８）であって前記サイドリップ（５ｃ）の外周側の環状空間（８）に、油を含ませたスポンジよりなる含油シール（９）を配置し、
前記含油シール（９）は、前記リップシール（３）における取付環（４）の取付部（４ａ）の内周側に取り付けられ、
かつ前記含油シール（９）は、前記スリンガー（２）および前記リップシール（３）間の開口部（６）をその内側から閉塞するように配置され、ただし摺動トルクを増大させないように前記スリンガー（２）に対し非接触とされ前記スリンガー（２）との間にラビリンス部（１０）が設定され、前記含油シール（９）の端面（９ａ）は前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）と平行な平面状に形成され、
かつ前記含油シール（９）は、前記サイドリップ（５ｃ）の作動を阻害しないように前記サイドリップ（５ｃ）に対して非接触とされ、前記含油シール（９）の内周面（９ｂ）はその内径寸法が前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）に近付くにしたがって徐々に拡大するよう円錐面状の傾斜面に形成されていることを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、スリンガーおよびリップシールに囲まれる環状空間に含油シールを配置したことから、浸入してくる泥水と含油シールに含まれる油とが相互の分離作用を発揮する。この分離作用は、ある種の撥水作用であるとも云うことができ、泥水の浸入を有効に抑えることが可能となる。

含油シールとしては、油を含ませたスポンジを用いるのが好適であり、スポンジには、泥水中の泥を濾過する作用もある。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては、上記したようにスリンガーおよびリップシール間に配置した含油シールによって、浸入してくる泥水と含油シールに含まれる油とが相互の分離作用を発揮することから、泥水の浸入を有効に抑えることができ、これによりシール性能を向上させることができる。

また、含油シールが油を含ませたスポンジよりなり、スポンジが泥水中の泥を濾過する作用を発揮することから、シール性能を一層向上させることができる。そして、このように泥水の浸入が抑制されれば、泥によるリップシールの摩耗を抑制することもできる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

ベアリングシールは、ベアリングの内輪および外輪間に使用するものであり、シールスペースが小さく、またトルク増大が懸念されることから、リップの枚数を増やすことによる泥水密封性の向上には限界がある。このことから、サイドリップ泥水側の有効スペースに、スリンガーおよびスリンガーに押さえ付けられたサイドリップに接触しないように、例えば油を含んだ緻密なスポンジのようなものを設置し、浸入してきた泥水とスポンジに含まれた油との分離性により、泥水を浸入しにくい構造にする。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置１は、自動車関連分野においてハブベアリング用シール（ハブシール）として用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該密封装置１は、相対回転する二部材のうちの一方であるベアリング内輪（図示せず）に取り付けられてベアリング内輪とともに回転するスリンガー２と、二部材のうちの他方であるベアリング外輪（図示せず）に取り付けられてスリンガー２に摺動自在に密接するリップシール（シール部材とも称する）３とを有している。

スリンガー２は、板金等の金属材よりなり、筒状の取付部２ａの軸方向一端（図上上端）に径方向外方（図上左方）へ向けて環状の平面部２ｂを一体成形して断面略Ｌ字形に形成されており、取付部２ａをもってベアリング内輪の外周面に嵌着される。

一方、リップシール３は、取付環４と、この取付環４に被着されたゴム状弾性体５との組み合わせにより構成されている。取付環４は、板金等の金属材よりなり、筒状の取付部４ａの軸方向他端（図上下端）に径方向内方（図上右方）へ向けて環状の平面部４ｂを一体成形して断面略Ｌ字形に形成されており、取付部４ａをもってベアリング外輪の内周面に嵌着される。ゴム状弾性体５は、取付環４の取付部４ａの内周面に被着された内周ゴム部５ａと、取付環４の平面部４ｂの内側端面に被着された端面ゴム部５ｂと、この端面ゴム部５ｂに支持されてスリンガー２の平面部２ｂの内側端面に摺動自在に密接するシールリップ（サイドリップ）５ｃと、同じく端面ゴム部５ｂに支持されてスリンガー２の取付部２ａの外周面に摺動自在に密接するシールリップ（ラジアルリップ）５ｄとを一体に有している。

スリンガー２は、その平面部２ｂの外周縁部をもってリップシール３における取付環４の取付部４ａおよびゴム状弾性体５の内周ゴム部５ａの内周面に近接配置されているので、ここに環状の開口部６が設定され、この開口部６が泥水浸入口となる。

リップシール３における両シールリップ５ｃ，５ｄ間の環状空間７には、潤滑グリース（図示せず）が封入されている。

また、当該実施例においては特に、スリンガー２およびリップシール３に囲まれる環状空間８であってシールリップ（サイドリップ）５ｃの外周側の環状空間８に、含油シール９が配置されている。

この含油シール９は、環状に形成したスポンジに適量の油を含ませたもの（含油スポンジ）であって、リップシール３に取り付けられ、すなわちリップシール３における取付環４の取付部４ａの内周側にゴム状弾性体５の内周ゴム部５ａを介して嵌合等の手段によって取り付けられている。

また、この含油シール９は、上記スリンガー２およびリップシール３間の開口部６をその内側（図上下側）から閉塞するように配置されており、但し、摺動トルクを増大させないようにスリンガー２に対しては非接触とされ、スリンガー２との間には環状を呈する極小間隔のラビリンス部１０が設定されている。このため、含油シール９の端面９ａは、スリンガー２の平面部２ｂと平行な平面状に形成されている。

また、この含油シール９は、シールリップ（サイドリップ）５ｃの作動を阻害しないようにこのシールリップ（サイドリップ）５ｃに対しても非接触とされており、このため、含油シール９の内周面９ａは、その内径寸法がスリンガー２の平面部２ｂに近付くにしたがって徐々に拡大するよう円錐面状の傾斜面に形成されている。

上記構成の密封装置１においては、スリンガー２およびリップシール３に囲まれる環状空間８に含油シール９が配置されているために、開口部６から浸入してくる泥水とこの含油シール９に含まれる油とが相互の分離作用を発揮する。含油シール９は開口部６を内側から閉塞するように配置されているので、泥水は環状空間８に浸入しにくい。また含油シール９およびスリンガー２間にはラビリンス部１０が設定されているので、泥水は該部も通りにくい。したがって、泥水の浸入を有効に抑制することができ、よってシール性能を向上させることができる。

また、含油シール９がスポンジよりなり、泥水中の泥を濾過する作用を奏するために、この点からもシール性能を向上させることができる。

泥水中に含まれる泥が浸入しにくくなれば、シールリップ（サイドリップ）５ｃが摩耗するのを抑制することもできる。

更に、機内側の潤滑グリースの流出防止も期待することができ、グリース切れによるリップ摩耗を抑制することもできる。

また、上記泥水シール９には、その内周面９ｂが円錐面状の傾斜面に形成されているために、浸入した泥水を外部へ排出させる効果もある。すなわち、泥水が万一、含油シール９を通過したとしても、軸上部では、含油シール９およびシールリップ（サイドリップ）５ｃ間の空間８におけるリップ５ｃ根元部近傍部位に泥水を導入し、軸下部では、この内周面９ｂが傾斜面状であるが故に、空間８に浸入した泥水を案内して外部へ排出させることができる。

本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図従来例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図他の従来例に係る密封装置の要部断面図

符号の説明

１密封装置
２スリンガー
２ａ，４ａ取付部
２ｂ，４ｂ平面部
３リップシール
４取付環
５ゴム状弾性体
５ａ内周ゴム部
５ｂ端面ゴム部
５ｃ，５ｄシールリップ
６開口部
７，８空間
９含油シール
９ａ端面
９ｂ内周面
１０ラビリンス部

Claims

相対回転する二部材のうちの一方に取り付けられて回転するスリンガー（２）と、他方に取り付けられて前記スリンガー（２）に摺動自在に密接するリップシール（３）とを有し、
前記スリンガー（２）は、筒状の取付部（２ａ）の軸方向一端に径方向外方へ向けて環状の平面部（２ｂ）を一体に有し、
前記リップシール（３）は、取付環（４）と前記取付環（４）に被着されたゴム状弾性体（５）との組み合わせよりなり、
前記取付環（４）は、筒状の取付部（４ａ）の軸方向他端に径方向内方へ向けて環状の平面部（４ｂ）を一体に有し、
前記ゴム状弾性体（５）は、前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の内側端面に摺動自在に密接するサイドリップ（５ｃ）を有し、
前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の外周縁部と前記リップシール（３）における取付環（４）の取付部（４ａ）との間に開口部（６）が設定されている密封装置において、
前記スリンガー（２）および前記リップシール（３）に囲まれる環状空間（８）であって前記サイドリップ（５ｃ）の外周側の環状空間（８）に、油を含ませたスポンジよりなる含油シール（９）を配置し、
前記含油シール（９）は、前記リップシール（３）における取付環（４）の取付部（４ａ）の内周側に取り付けられ、
かつ前記含油シール（９）は、前記スリンガー（２）および前記リップシール（３）間の開口部（６）をその内側から閉塞するように配置され、ただし摺動トルクを増大させないように前記スリンガー（２）に対し非接触とされ前記スリンガー（２）との間にラビリンス部（１０）が設定され、前記含油シール（９）の端面（９ａ）は前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）と平行な平面状に形成され、
かつ前記含油シール（９）は、前記サイドリップ（５ｃ）の作動を阻害しないように前記サイドリップ（５ｃ）に対して非接触とされ、前記含油シール（９）の内周面（９ｂ）はその内径寸法が前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）に近付くにしたがって徐々に拡大するよう円錐面状の傾斜面に形成されていることを特徴とする密封装置。