JP4539823B2

JP4539823B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4539823B2
Application number: JP2004179635A
Authority: JP
Inventors: 恒久大沼
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: JP2006002840A

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、例えばハブベアリングシール（ハブシール）として自動車関連分野に用いられ、または農機、建機もしくは汎用機械等の泥水シールが使用されるところに用いられる。

従来から、図２に示すように、所謂ＰＡＣタイプの密封装置１が知られており、この密封装置１は、相対回転する二部材（例えばベアリングの内輪および外輪）２１，２２のうちの一方の部材（例えば内輪）２１に取り付けられるスリンガー２と、他方の部材（例えば外輪）２２に取り付けられるシール部材３との組み合わせにより構成されている。

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をもって一方の部材（内輪）２１の外周面に嵌着されている。

シール部材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をもって他方の部材（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筒状ゴム部５ａと、取付環４の平面部４ｂの内側端面に被着された平面ゴム部５ｂと、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５ｃと、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作用と、スリンガー２に対するシールリップ５ｃ，５ｄの摺動によるリップシール作用とによって、外部Ａの泥水等が機内Ｂへ浸入しないようにシール機能を発揮するものであるが、近年更なるシール性能の向上が求められている。

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「流体振り切り作用を発揮するカエリ部」を設けるものではない。

実開平０７−０１０６３０号公報

本発明は以上の点に鑑みて、所謂ＰＡＣタイプの密封装置において、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るスリンガーと、他方に取り付けられるシール部材との組み合わせよりなり、前記スリンガーは、筒状の取付部と、前記取付部の軸方向一方の端部から径方向外方へ向けて設けられた環状の平面部とを一体に有し、前記シール部材は、取付環と、前記取付環に被着されたゴム状弾性体とを有し、前記取付環は、筒状の取付部と、前記取付部の軸方向他方の端部から径方向内方へ向けて設けられた環状の平面部とを一体に有し、前記ゴム状弾性体は、前記取付環の取付部の内周面に被着された筒状ゴム部と、前記取付環の平面部の軸方向一方の端面に被着された平面ゴム部と、前記スリンガーに摺動自在に密接するシールリップとを一体に有する密封装置において、前記スリンガーの平面部の外周端部に、前記筒状ゴム部の内周側に非接触で配置されて流体振り切り作用を発揮するカエリ部を一体成形し、前記カエリ部は、前記スリンガーの平面部の外周端部から軸方向他方へ向けて設けられた外周筒部と、前記外周筒部の先端から径方向外方へ向けて設けられた環状の反転部と、前記反転部の先端から軸方向一方へ向けて設けられた第二外周筒部とを一体に有して断面略Ｕ字形に形成され、前記第二外周筒部と筒状ゴム部との間および前記反転部と平面ゴム部との間に一連のラビリンスシールを設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記ゴム状弾性体は、前記外周筒部の内周側に配置されるリップを有し、前記第二外周筒部と筒状ゴム部との間、前記反転部と平面ゴム部との間および前記外周筒部とリップとの間に一連のラビリンスシールを設けた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、スリンガーの外周端部に一体成形されたカエリ部が、外部から浸入して来る泥水等を振り切って外部へ押し戻す流体振り切り作用を発揮する。カエリ部の形状は、スリンガーの平面部の外周端部から軸方向他方へ向けて設けられた外周筒部と、外周筒部の先端から径方向外方へ向けて設けられた環状の反転部と、反転部の先端から軸方向一方へ向けて設けられた第二外周筒部とを一体に有し、これにより流体を振り切るのに相応しい断面Ｕ字形のカエリ部が形成されることになる。

また、本発明の請求項１による密封装置によれば、第二外周筒部とシール部材間および反転部とシール部材間に距離の長い一連のラビリンスシールが形成される。また、請求項２による密封装置によれば、第二外周筒部とシール部材間、反転部とシール部材間および外周筒部とリップ間に一層距離の長い一連のラビリンスシールが形成される。

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、スリンガーの外周端部に一体成形されたカエリ部が、外部から浸入して来る泥水等を振り切って外部へ押し戻す流体振り切り作用を発揮することから、泥水等の浸入を有効に抑制することができる。したがって、シール性ないし耐泥水性に優れた密封装置を提供することができる。

また、本発明の請求項１による密封装置においては、第二外周筒部とシール部材間および反転部とシール部材間に距離の長い一連のラビリンスシールが形成されることから、上記カエリ部による流体振り切り作用とこの距離の長い一連のラビリンスシールによるラビリンスシール作用とによって、泥水等の浸入を有効に抑制することができる。したがってこれらが相俟ってやはり、シール性ないし耐泥水性を向上させることができる。

また、本発明の請求項２による密封装置においては、第二外周筒部とシール部材間、反転部とシール部材間および外周筒部とリップ間に一層距離の長い一連のラビリンスシールが形成されることから、上記カエリ部による流体振り切り作用とこの距離の長い一連のラビリンスシールによるラビリンスシール作用とによって、泥水等の浸入を有効に抑制することができる。したがってこれらが相俟って、シール性ないし耐泥水性を一層向上させることができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（Ａ）相対回転する二部材のうちの一方に取り付けられるスリンガー（２）と、他方に取り付けられるシール部材（３）との組み合わせよりなり、前記スリンガー（２）は、筒状の取付部（２ａ）と環状の平面部（２ｂ）とを一体に有し、前記シール部材（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）とを有し、前記取付環（４）は、筒状の取付部（４ａ）と環状の平面部（４ｂ）とを一体に有し、前記ゴム状弾性体（５）は、前記取付環（４）の取付部（４ａ）の内周面に被着された筒状ゴム部（５ａ）と、前記取付環（４）の平面部（４ｂ）の内側端面に被着された平面ゴム部（５ｂ）と、前記スリンガー（２）に摺動自在に密接するシールリップ（５ｃ）（５ｄ）とを一体に有する密封装置（１）において、前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の外周端部に、前記筒状ゴム部（５ａ）の内周側に非接触で配置されて流体振り切り作用を発揮するカエリ部（２ｄ）を一体成形したことを特徴とする密封装置。

（Ｂ）上記（Ａ）項の密封装置において、カエリ部（２ｄ）は、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一体成形された外周筒部（２ｅ）と、前記外周筒部（２ｅ）の先端に一体成形された反転部（２ｆ）と、前記反転部（２ｆ）の先端に軸方向他方へ向けて一体成形された第二外周筒部（２ｇ）とを一体に有することを特徴とする密封装置。

（Ｃ）上記（Ｂ）項の密封装置において、第二外周筒部（２ｇ）と筒状ゴム部（５ａ）間および反転部（２ｆ）と平面ゴム部（５ｂ）間に一連のラビリンスシール（７）を設けたことを特徴とする密封装置。

（Ｄ）上記（Ｂ）項の密封装置において、ゴム状弾性体（５）は、外周筒部（２ｅ）の内周側に配置されるリップ（５ｅ）を有しており、第二外周筒部（２ｇ）と筒状ゴム部（５ａ）間、反転部（２ｆ）と平面ゴム部（５ｂ）間および外周筒部（２ｅ）とリップ（５ｅ）間に一連のラビリンスシール（７）を設けたことを特徴とする密封装置。

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の要部断面図を示している。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（ベアリングの内輪および外輪）のうちの一方の部材（内輪）に取り付けられるスリンガー２と、他方の部材（外輪）に取り付けられるシール部材（リップシール部材）３との組み合わせにより構成されている。スリンガー２を取り付ける一方の部材（内輪）が回転側であり、シール部材３を取り付ける他方の部材（外輪）が静止側である。

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をもって一方の部材（内輪）の外周面に嵌着される。

シール部材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をもって他方の部材（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筒状ゴム部５ａと、取付環４の平面部４ｂの内側端面に被着された平面ゴム部５ｂと、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、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。

また、当該実施例においては特に、スリンガー２における平面部２ｂの外周端部に、筒状ゴム部５ａの内周側に非接触にて配置される環状のカエリ部２ｄが一体成形されており、このカエリ部２ｄが、スリンガー２の平面部２ｂの外周端部に軸方向一方（図上下方）へ向けて一体成形された外周筒部２ｅと、外周筒部２ｅの先端に一体成形された環状の反転部２ｆと、反転部２ｆの先端に軸方向他方（図上上方）へ向けて一体成形された第二外周筒部２ｇとを一体に有して、断面略Ｕ字形に形成されている。反転部２ｆは外周側に反転して、外周筒部２ｅの外周側に第二外周筒部２ｇが配置されている。

また、ゴム状弾性体５には、その一部として、外周筒部２ｅの内周側に配置される環状のリップ５ｅが一体成形されている。

また、第二外周筒部２ｇと筒状ゴム部５ａ間、反転部２ｆと平面ゴム部５ｂ間および外周筒部２ｅとリップ５ｅ間には、この順序にて連続する一連の環状を呈する非接触のラビリンスシール７が設けられている。

上記構成の密封装置１においては、スリンガー２の平面部２ｂの外周端部に一体成形されたカエリ部２ｄが、図上上方から浸入して来る泥水等を振り切って外部へ押し戻す流体振り切り作用を発揮する。カエリ部２ｄは断面Ｕ字形に形成されていて、外部からの泥水等の浸入を受ける形とされているので、振り切り作用の大きなものである。また、第二外周筒部２ｇと筒状ゴム部５ａ間、反転部２ｆと平面ゴム部５ｂ間および外周筒部２ｅとリップ５ｅ間に一連に設けられたラビリンスシール７が、微小間隙に流体を浸入しにくくするラビリンスシール作用を発揮する。ラビリンスシール７はこれも断面Ｕ字形に形成されていて、屈曲しておりかつ距離が長いことから、ラビリンスシール性能の高いものである。したがって、この断面Ｕ字形のカエリ部２ｄによる流体振り切り作用と、同じく断面Ｕ字形のラビリンスシール７によるラビリンスシール作用とによって、泥水等の浸入を有効に抑制することができる。

尚、上記実施例において、外周筒部２ｅの内周側に配置されたリップ５ｅはラビリンスシール７の延長を主目的として形成されているので、外周筒部２ｅの内周面に対する締め代は零設定で良く、またこのリップ５ｅと外周筒部２ｅの内周面間に隙間（径方向隙間）を設定するようにしても良く、何れにしてもこのように設定することにより、摺動トルクが増大するのを抑えることができる。また、このリップ５ｅは、スリンガー２組み込み時の反転防止のために、組み込み時の案内部となる先端テーパー部５ｆが大きく形成されている。

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
２ｃ，２ｅ外周筒部
２ｄカエリ部
２ｆ反転部
２ｇ第二外周筒部
３シール部材
４取付環
５ゴム状弾性体
５ａ筒状ゴム部
５ｂ平面ゴム部
５ｃ，５ｄシールリップ
５ｅリップ
５ｆ先端テーパー部
６，７ラビリンスシール
２１一方の部材（ベアリング内輪）
２２他方の部材（ベアリング外輪）
Ａ密封装置外側（外部）
Ｂ密封装置内側（機内）

Claims

相対回転する二部材のうちの一方に取り付けられるスリンガー（２）と、他方に取り付けられるシール部材（３）との組み合わせよりなり、前記スリンガー（２）は、筒状の取付部（２ａ）と、前記取付部（２ａ）の軸方向一方の端部から径方向外方へ向けて設けられた環状の平面部（２ｂ）とを一体に有し、前記シール部材（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）とを有し、前記取付環（４）は、筒状の取付部（４ａ）と、前記取付部（４ａ）の軸方向他方の端部から径方向内方へ向けて設けられた環状の平面部（４ｂ）とを一体に有し、前記ゴム状弾性体（５）は、前記取付環（４）の取付部（４ａ）の内周面に被着された筒状ゴム部（５ａ）と、前記取付環（４）の平面部（４ｂ）の軸方向一方の端面に被着された平面ゴム部（５ｂ）と、前記スリンガー（２）に摺動自在に密接するシールリップとを一体に有する密封装置（１）において、
前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の外周端部に、前記筒状ゴム部（５ａ）の内周側に非接触で配置されて流体振り切り作用を発揮するカエリ部（２ｄ）を一体成形し、
前記カエリ部（２ｄ）は、前記スリンガー（２）の平面部（２ｂ）の外周端部から軸方向他方へ向けて設けられた外周筒部（２ｅ）と、前記外周筒部（２ｅ）の先端から径方向外方へ向けて設けられた環状の反転部（２ｆ）と、前記反転部（２ｆ）の先端から軸方向一方へ向けて設けられた第二外周筒部（２ｇ）とを一体に有して断面略Ｕ字形に形成され、
前記第二外周筒部（２ｇ）と筒状ゴム部（５ａ）との間および前記反転部（２ｆ）と平面ゴム部（５ｂ）との間に一連のラビリンスシール（７）を設けたことを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
前記ゴム状弾性体（５）は、前記外周筒部（２ｅ）の内周側に配置されるリップ（５ｅ）を有し、
前記第二外周筒部（２ｇ）と筒状ゴム部（５ａ）との間、前記反転部（２ｆ）と平面ゴム部（５ｂ）との間および前記外周筒部（２ｅ）とリップ（５ｅ）との間に一連のラビリンスシール（７）を設けたことを特徴とする密封装置。