JP4639651B2

JP4639651B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4639651B2
Application number: JP2004173413A
Authority: JP
Inventors: 宏樹松井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-06-11
Also published as: US7674044B2; JP2005351392A; US20080292231A1; CN1965186A; WO2005121614A1; EP1754915A1; EP1754915A4; EP1754915B1; CN100520128C

Description

本発明は、密封技術に係る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シール（ハブベアリングシール）として用いられる。

従来から、例えば図４に示す密封装置５１が知られている。この密封装置５１は、ベアリングにおけるアウターレース等のハウジング６１に取り付けられて回転軸等の相手部材６２に摺動自在に密接する密封装置５１であって、ハウジング６１に金属嵌合にて固定される取付環５２と、取付環５２に被着されたゴム状弾性体５３とを有し、ゴム状弾性体５３に相手部材６２の端面部６２ａに摺動自在に密接するサイドリップ５３ａが設けられている（特許文献１参照）。

しかしながら、この従来の密封装置５１によると、ハウジング６１の端面部６１ａに対するシール作用が何ら施されていないために、このハウジング６１の端面部６１ａに錆が発生することがある。ハウジング６１の端面部６１ａに発生した錆は、ハウジング６１の内周面へと成長し、ハウジング６１および取付環５２の金属嵌合部を劣化させて該部シール性に良くない影響を及ぼす。また、ハウジング６１の端面部６１ａに発生した錆は、近接対向する相手部材６２の端面部６２ａに転移することもあり、この場合にはサイドリップ５３ａの摩耗を進行させて該部シール性に良くない影響を及ぼす。

特開平９−２８７６１９号公報

本発明は以上の点に鑑みて、密封装置を取り付けるハウジングの端面部に錆が発生するのを抑えることができ、もってこの錆の発生を原因として金属嵌合部が劣化したりサイドリップが摺動摩耗したりするのを抑え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、ベアリングにおけるアウターレース等のハウジングに取り付けられて回転軸等の相手部材に摺動自在に密接する密封装置であって、前記ハウジングに金属嵌合にて固定される取付環と、前記取付環に被着されたゴム状弾性体とを有し、前記ゴム状弾性体には前記相手部材の端面部に摺動自在に密接するサイドリップを有する密封装置において、前記取付環に径方向外方へ向けて設けられたフランジ部と、前記フランジ部に被着されて前記ハウジングの端面部に密接するゴム状弾性体よりなる端面シール部とを有し、前記ゴム状弾性体よりなる端面シール部に、前記サイドリップの外周に位置して前記相手部材の端面部との間に微小間隙を形成してシール作用をなすラビリンスシールを設け、更に、前記相手部材の端面部に対向する前記端面シール部の端面表面に、ビード状の突起または溝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、前記ビード状の突起または溝は、環状に設けられ、かつ複数が同心状に設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３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、前記ビード状の突起または溝は、Ｖ字状のものを円周上多数並べた形状に形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４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、前記ビード状の突起または溝は、円弧状のものを円周上多数並べた形状に形成されていることを特徴とするものである。
更にまた、本発明の請求項５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、前記ビード状の突起または溝は、スパイラル状のものとして設けられていることを特徴とするものである。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の密封装置においては、取付環に径方向外方へ向けてフランジ部が設けられるとともにこのフランジ部にハウジングの端面部に密接するゴム状弾性体よりなる端面シール部が被着されているために、このゴム状弾性体よりなる端面シール部によってハウジングの端面部を外部雰囲気から遮断し、端面部を被覆し、もって端面部に錆が発生するのを有効に抑えることができる。したがって所期の目的どおり、ハウジングの端面部に錆が発生するのを原因として金属嵌合部が劣化したりサイドリップが摺動摩耗したりするのを有効に抑えることができる。

また、本発明の密封装置においては併せて、ゴム状弾性体よりなる端面シール部にサイドリップの外周に位置して相手部材の端面部との間に微小間隙を形成してシール作用をなすラビリンスシールが設けられているために、このラビリンスシールによって端面シール部および相手部材の端面部間のシール性を高めることができ、サイドリップへ向けて多量の泥水が浸入したりダストが侵入したりするのを有効に抑えることができる。また、このように密封装置の外周部位にラビリンスシールが設けられると、それより内周にあるシール面の防錆効果を期待することもできる。
また、本発明の密封装置においては併せて、相手部材の端面部に対向する端面シール部の端面表面にビード状の突起または溝が設けられているために、相手部材の端面部に対して端面シール部を更に近接させたり（突起の場合）、ねじ効果によりシール性を向上させたり（突起または溝の場合）することができる。

尚、本件出願には、以下の実施形態が含まれる。

相手軸端面部とハウジング（アウターレース）面は金属面同士であるため、片側に発生した錆が反対面に転移するなど、錆発生を促している可能性がある。よって、シールをフランジタイプにしてハウジング面をゴムで覆うことができれば錆進行を鈍化させることができ、シール寿命を向上させることができる。シール形状としては、従来タイプのシール外周にゴムの廻ったフランジ部を設ける。ハウジングとの嵌合部は金属嵌合とし、フランジ部のハウジング接触面にゴム突起を設けることで、シール外周からの泥水浸入を防ぐ形状とする。更に泥水性を向上させるためにフランジ部の相手軸側にリップを設けることも可能である。以上の構成によれば、錆進行を鈍化させることで、シール寿命が向上する。また、フランジ部にリップを設ければ、耐泥水・耐ダスト性の向上も期待できる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。この密封装置１は例えば自動車用車輪懸架装置におけるベアリング部にハブシール（ハブベアリング用シール）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、上記ベアリング部における取付部材（ハウジング）であるアウターレース１１に取り付けられる金属製の取付環２が設けられており、この取付環２にゴム状弾性体３が加硫接着されている。

取付環２は、アウターレース１１の内周面に金属嵌合される筒状部２ａの軸方向一端部に径方向内方へ向けて内向きのフランジ部２ｂを一体成形するとともに筒状部２ａの軸方向他端部に径方向外方へ向けて外向きのフランジ部２ｃを一体成形したものであって、後者の外向きフランジ部２ｃはアウターレース１１の軸方向端面部１１ａと軸方向に対向するように配置される。

ゴム状弾性体３は、取付環２の筒状部２ａの内周側であって内向きフランジ部２ｂの軸方向他端側に配置された第一環状部位３ａと、内向きフランジ部２ｂの内周端部に配置された第二環状部位３ｂとを有しており、前者の第一環状部位３ａに、回転軸１２の端面部１２ａに摺動自在に密接するサイドリップ３ｃが一体成形されるとともに、後者の環状部位３ｂに、上記サイドリップ３ｃの内周に位置して回転軸１２の端面部１２ａに摺動自在に密接する内周側サイドリップ３ｄと、回転軸１２の周面部１２ｂに摺動自在に密接するラジアルリップ３ｅとが一体成形されている。

また、ゴム状弾性体３には、外向きフランジ部２ｃの廻りに加硫接着されてアウターレース１１の端面部１１ａに密接するゴム状弾性体よりなる端面シール部３ｆが一体成形されており、図ではこの端面シール部３ｆが、外向きフランジ部２ｃの軸方向他端側の端面に被着された第三環状部位３ｇと、外向きフランジ部２ｃの外周端部に被着された第四環状部位３ｈと、外向きフランジ部２ｃの軸方向一端側の端面に被着された第五環状部位３ｉとを一体に有しており、第三環状部位３ｇの外周端部に、サイドリップ３ｃの外周に位置して回転軸１２の端面部１２ａに摺動自在に密接する外周側サイドリップ３ｊが一体成形され、第五環状部位３ｉの端面部に、アウターレース１１の端面部１１ａに密接する環状のビード状突起３ｋが一体成形されている。

上記構成の密封装置１は、上記したようにハブシールとして用いられ、ベアリング外部Ａの泥水やダスト等の異物がベアリング内部Ｂへ浸入しないようこれらをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。

すなわち先ず第一に、上記したように取付環２における筒状部２ａの軸方向一端に径方向外方へ向けて外向きフランジ部２ｃが一体成形されてこの外向きフランジ部２ｃにアウターレース１１の端面部１１ａに密接するゴム状弾性体よりなる端面シール部３ｆが加硫接着されているために、この端面シール部３ｆによってアウターレース１１の端面部１１ａを外部雰囲気から遮断し、端面部１１ａを被覆し、もって端面部１１ａに錆が発生するのを抑えることができる。したがって、アウターレース１１の端面部１１ａに錆が発生するのを原因として、アウターレース１１と取付環２との金属嵌合部が劣化したり、サイドリップ３ｃが摺動摩耗したりするのを抑えることができる。

また、ゴム状弾性体よりなる端面シール部３ｆにアウターレース１１の端面部１１ａに密接するビード状突起３ｋが設けられているために、このビード状突起３ｋによって端面シール部３ｆのシール性を高めることができる。したがって、アウターレース１１と取付環２との金属嵌合部に泥水が浸入したりするのを抑えることができる。

また、ゴム状弾性体よりなる端面シール部３ｆにサイドリップ３ｃの外周に位置して回転軸１２の端面部１２ａに摺動自在に密接する外周側サイドリップ３ｊが設けられているために、この外周側サイドリップ３ｊによって端面シール部３ｆおよび回転軸１２の端面部１２ａ間のシール性を高めることができる。したがって、サイドリップ３ｃの方へ多量の泥水が浸入したりダストが侵入したりするのを抑えることができる。また、このように密封装置１の最外周部位に外周側サイドリップ３ｊを設けたことにより、該サイドリップ３ｊよりも内周側のシール面の防錆効果を期待することができる。

第二実施例・・・
尚、上記第一実施例では、上記したようにゴム状弾性体よりなる端面シール部３ｆに外周側サイドリップ３ｊが設けられているが、この外周側サイドリップ３ｊはこれに代えて、図２に示すように、ラビリンスシール４を設けても良い。このラビリンスシール４は、サイドリップ３ｃの外周に位置して回転軸１２の端面部１２ａとの間に微小間隙（環状をなす軸方向微小間隙）５を形成してラビリンスシール作用をなすものであって、外周側サイドリップ３ｊと同様の作用効果を発揮することができる。

また、このように端面シール部３ｆと回転軸１２との間にラビリンスシール４を設ける場合、回転軸１２の端面部１２ａに対向する端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起やあるいは溝を設けることが考えられ、このように突起や溝を設けると、回転軸１２の端面部１２ａに対して端面シール部３ｆを更に近接させたり（突起の場合）、ねじ効果によりシール性を向上させたり（突起または溝の場合）することができる。図３（Ａ）ないし（Ｅ）はその例を示し、それぞれ以下のように構成されている。

すなわち、図３（Ａ）の場合には、端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起または溝３ｍが環状に設けられており、また複数が同心状に設けられている。図３（Ｂ）の場合には、端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起または溝３ｍがＶ字状のものを円周上多数並べた形状に形成されている。図３（Ｃ）の場合には、端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起または溝３ｍが円弧状のもの（円弧の中心点は円弧よりも内周側に配置されている）を円周上多数並べた形状に形成されている。図３（Ｄ）の場合には、端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起または溝３ｍが円弧状のもの（円弧の中心点は円弧よりも外周側に配置されている）を円周上多数並べた形状に形成されている。また、図３（Ｅ）の場合には、端面シール部３ｆの端面表面にビード状の突起または溝３ｍがスパイラル状のものとして設けられている。

本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図（Ａ）ないし（Ｅ）ともそれぞれ本発明の他の実施例に係る密封装置における端面シール部の説明図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取付環
２ａ筒状部
２ｂ，２ｃフランジ部
３ゴム状弾性体
３ａ，３ｂ，３ｇ，３ｈ，３ｉ環状部位
３ｃ，３ｄサイドリップ
３ｅラジアルリップ
３ｆ端面シール部
３ｊ外周側サイドリップ
３ｋビード状突起
３ｍ突起または溝
４ラビリンスシール
５微小間隙
１１アウターレース（ハウジング）
１１ａ，１２ａ端面部
１２回転軸（相手部材）
１２ｂ周面部
Ａベアリング外部
Ｂベアリング内部

Claims

ベアリングにおけるアウターレース等のハウジング（１１）に取り付けられて回転軸等の相手部材（１２）に摺動自在に密接する密封装置（１）であって、前記ハウジング（１１）に金属嵌合にて固定される取付環（２）と、前記取付環（２）に被着されたゴム状弾性体（３）とを有し、前記ゴム状弾性体（３）には前記相手部材（１２）の端面部（１２ａ）に摺動自在に密接するサイドリップ（３ｃ）を有する密封装置（１）において、
前記取付環（２）に径方向外方へ向けて設けられたフランジ部（２ｃ）と、前記フランジ部（２ｃ）に被着されて前記ハウジング（１１）の端面部（１１ａ）に密接するゴム状弾性体よりなる端面シール部（３ｆ）とを有し、
前記ゴム状弾性体よりなる端面シール部（３ｆ）に、前記サイドリップ（３ｃ）の外周に位置して前記相手部材（１２）の端面部（１２ａ）との間に微小間隙（５）を形成してシール作用をなすラビリンスシール（４）を設け、
更に、前記相手部材（１２）の端面部（１２ａ）に対向する前記端面シール部（３ｆ）の端面表面に、ビード状の突起または溝（３ｍ）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、
前記ビード状の突起または溝（３ｍ）は、環状に設けられ、かつ複数が同心状に設けられている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、
前記ビード状の突起または溝（３ｍ）は、Ｖ字状のものを円周上多数並べた形状に形成されている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、
前記ビード状の突起または溝（３ｍ）は、円弧状のものを円周上多数並べた形状に形成されている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、
前記ビード状の突起または溝（３ｍ）は、スパイラル状のものとして設けられていることを特徴とする密封装置。