JP5288105B2 - Universal joint seal - Google Patents
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Description
本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、自動車等車両のステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手に用いられる自在継手用シールに関するものである。 The present invention relates to a sealing device, and more particularly to a seal for a universal joint used for a universal joint used for a steering joint, a propeller shaft, or the like of a vehicle such as an automobile.
従来から、自動車等車両のステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手として図3に示すものが知られており、この自在継手1には、スパイダー2、スパイダー2の端部外周を取り囲むカップ3、スパイダー2とカップ3の間に介装されるベアリング4が設けられるとともに、継手内部のグリースおよび外部の泥水等のダストをシールすべく自在継手用シール5が設けられている。
Conventionally, the universal joint shown in FIG. 3 has been known as a universal joint used for a steering joint, a propeller shaft, etc. of a vehicle such as an automobile. A
図4に拡大して示すように、自在継手用シール5には、スパイダー2に固定される固定部6と、固定部6に一体的に設けられ、カップ3に摺動自在に密接するシールリップ7と、シールリップ7の外周側に配置されるとともに固定部6に一体的に設けられ、カップ3に摺動自在に密接するダストリップ8とが設けられている(特許文献1参照)。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the
上記構成の自在継手用シール5において、シールリップ7とダストリップ8の間には密閉状の空間9が形成されるが、この空間9内の圧力(以下、内圧とも称する)が摺動作動や温度変化等により変化し、内圧の上昇によりグリースが漏れたり、内圧の低下により泥水が浸入したりする虞がある(減圧により泥水を呼び込みやすくなる)。内圧の変化に対応するには、ダストリップ8の剛性を上げたり、しめしろを大きくしたりする対策があるが、これらによると、摺動トルクや摺動発熱が大きくなる不都合がある。
In the universal
本発明は以上の点に鑑みて、シールリップおよびダストリップ間の空間の内圧が変化してもシール性を維持することができ、しかも摺動トルクや摺動発熱が大きくなることもない自在継手用シールを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a universal joint that can maintain sealing performance even if the internal pressure of the space between the seal lip and the dust lip changes, and that does not increase sliding torque or sliding heat generation. The purpose is to provide a seal for the use.
上記目的を達成するため、本発明の自在継手用シールは、スパイダー、前記スパイダーの端部外周を取り囲むカップおよび前記スパイダーとカップの間に介装されるベアリングを有する自在継手に用いられるシールであって、前記スパイダーに固定される固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するシールリップと、前記シールリップの外周側に配置されるとともに前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するダストリップとを有し、前記両リップ間の空間の内圧が変化したときにこれを吸収する窪み状または溝状の内圧変化吸収部が前記両リップ間の空間の底部に設けられ、前記内圧変化吸収部の径方向幅は、前記両リップ間の空間の底面の径方向幅よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the universal joint seal of the present invention is a seal used for a universal joint having a spider, a cup surrounding the outer periphery of the end of the spider, and a bearing interposed between the spider and the cup. A fixed portion fixed to the spider, a seal lip provided integrally with the fixed portion and slidably in contact with the cup, and disposed on the outer peripheral side of the seal lip and on the fixed portion A dust strip that is provided integrally and slidably in close contact with the cup, and has a hollow or groove-shaped internal pressure change absorbing portion that absorbs when the internal pressure of the space between the two lips changes. provided at the bottom of the space between the two lips, the radial width of the pressure change absorbing portion, that is smaller than the radial width of the bottom surface of the space between the two lips It is an feature.
上記構成を有する本発明の自在継手用シールにおいては、シールリップおよびダストリップ間の空間の底部(空間底面)に窪み状または溝状の内圧変化吸収部が設けられているために、この窪みまたは溝の分、両リップ間の空間の容積が増大されている。したがってリップ形状を変更することなく両リップ間の空間の容積を増大することにより内圧変動を緩和することが可能とされている。 In the universal joint seal of the present invention having the above-described configuration, a recess or groove-shaped internal pressure change absorbing portion is provided at the bottom (space bottom) of the space between the seal lip and the dust lip. The volume of the space between both lips is increased by the amount of the groove. Therefore, it is possible to mitigate internal pressure fluctuations by increasing the volume of the space between both lips without changing the lip shape.
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、本発明によれば上記したようにシールリップおよびダストリップ間の空間の底部に窪み状または溝状の内圧変化吸収部が設けられ、両リップ間の空間の容積が増大されて内圧変動を緩和することが可能とされているために、内圧の上昇によるグリースの漏れおよび内圧の低下による泥水の浸入を抑制することができる。また、リップの形状を変更するものでなく、内圧変化吸収部が設けられてもその径方向幅が両リップ間の空間の底面の径方向幅より小さく設定されて内圧変化吸収部を設けたことが両リップに影響しないようにされているため、リップの摺動トルクや摺動発熱が大きくなると云う不都合が生じることもない。したがって本発明初期の目的どおり、シールリップおよびダストリップ間の空間の内圧が変化してもシール性を維持することができ、しかも摺動トルクや摺動発熱が大きくなることもない自在継手用シールを提供することができる。 That is, according to the present invention, as described above, a hollow or groove-shaped internal pressure change absorbing portion is provided at the bottom of the space between the seal lip and the dust lip, and the volume of the space between both lips is increased to reduce the internal pressure fluctuation. Since it is possible to mitigate, leakage of grease due to an increase in internal pressure and infiltration of muddy water due to a decrease in internal pressure can be suppressed. In addition, the shape of the lip was not changed, and even if the internal pressure change absorption part was provided, the radial width was set smaller than the radial width of the bottom surface of the space between the two lips and the internal pressure change absorption part was provided. There has been marked as not to affect both lips, it does not cause inconvenience to say sliding torque and sliding heat generation of the lip increases. Therefore, as in the initial purpose of the present invention, the seal for the universal joint can maintain the sealing performance even if the internal pressure of the space between the seal lip and the dust lip changes, and does not increase the sliding torque and the sliding heat generation. Can be provided.
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
(1)プロペラシャフトシール、ユニバーサルジョイントシールに適用するジョイントシールにおいて、ダストリップ/グリースリップ間に窪み(等配溝)または溝(円周溝)を設定する。リップ間に窪みや溝を設けることで、リップ形状は変えずに空間容積を広げて内圧変動を緩和する。内圧変動の緩和により、正圧によるグリース漏れ、負圧による泥水侵入を抑制することができる。
(2)リップの変形に影響の小さい外周リップ間の底部に窪みまたは溝を設け、その容積を大きくする。これにより、内外周リップ間にグリースが満たされず空間ができるので、熱膨張による圧力上昇を緩和できる。空気は圧縮性流体のため、グリースに比べ、熱膨張による圧力上昇は小さい。
The present invention includes the following embodiments.
(1) In joint seals applied to propeller shaft seals and universal joint seals, recesses (equal grooves) or grooves (circumferential grooves) are set between the dust strip / grease lip. By providing a recess or groove between the lips, the space volume is expanded without changing the lip shape, and the internal pressure fluctuation is alleviated. By mitigating internal pressure fluctuations, grease leakage due to positive pressure and muddy water intrusion due to negative pressure can be suppressed.
(2) A recess or groove is provided at the bottom between the outer peripheral lips, which has little influence on the deformation of the lip, and its volume is increased. As a result, grease is not filled between the inner and outer peripheral lips, and a space is created, so that an increase in pressure due to thermal expansion can be mitigated. Since air is a compressible fluid, the pressure rise due to thermal expansion is small compared to grease.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る自在継手用シール5の要部断面を示している。図の右側が内周側、左側が外周側である。当該実施例に係る自在継手用シール5は、自動車等車両におけるステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手にユニバーサルジョイントシールまたはプロペラシャフトシール等として用いられる。自在継手には、スパイダー2と、スパイダー2の端部外周側を取り囲むカップ3と、スパイダー2およびカップ3の間に介装されるベアリング(ニードルベアリング)4とが設けられ、継手内部のグリースおよび外部の泥水等のダストをシールすべく自在継手用シール(ジョイントシール)5が設けられている。
FIG. 1 shows a cross section of a main part of a
自在継手用シール5には、スパイダー2の環状段部2aに固定(嵌合)される環状の固定部6と、固定部6に上方へ向けて一体に成形され、カップ3に摺動自在に密接するシールリップ(グリースリップ)7と、シールリップ7の外周側に配置されるとともに固定部6に上方へ向けて一体に成形され、カップ3に摺動自在に密接するダストリップ8とが設けられている。固定部6には断面U字形の補強環10が埋設されている。
The
また、この自在継手用シール5は、補強環10を埋設したゴム状弾性体11よりなるものであって、このゴム状弾性体11によって、固定部6、シールリップ7およびダストリップ8が一体に成形されている。
The
内周側のシールリップ7は、固定部6の上面内周部から上方へ向けて一体成形され、カップ3の筒状部3a下端に設けた内向きフランジ部3bの下面に密接して主にグリースをシールする。一方、外周側のダストリップ8は、固定部6の上面外周部から上方へ向けて一体成形され、カップ3の筒状部3aの外周面に密接して主に泥水等のダストをシールする。シールリップ7およびダストリップ8の間には、環状を呈する密閉状の空間9が設けられることになる。
The
更に、シールリップ7およびダストリップ8間の底部であって前記空間9の底面に、両リップ7,8間の内圧が変化したときにこれを吸収するための窪み状を呈する内圧変化吸収部12が全周に亙って設けられている。窪みは多数が円周上に並んで形成されており、窪みの径方向幅d1は両リップ7,8の根元部間の径方向間隔すなわち空間9底面の径方向幅d2よりも小さく設定されている(d1<d2)。
Furthermore, an internal pressure
上記構成を有する自在継手用シール5においては、シールリップ7およびダストリップ8間の底部であって両リップ7,8間の空間9の底面に位置して窪み状の内圧変化吸収部12が設けられているために、両リップ7,8間の空間9の容積が窪み状の内圧変化吸収部12が設けられていないものと比較して増大されている。したがって空間9内の内圧変動を大きな容積で緩和することができることから、内圧の上昇によるグリースの漏れおよび内圧の低下による泥水の浸入等のシール漏れを抑制することができる。また、両リップ7,8の形状は従来と比較して同じ形状とされ、空間9底面に窪み状の内圧変化吸収部12が設けられてもその径方向幅d1は空間9底面の径方向幅d2より小さく設定されて内圧変化吸収部12を設けたことが両リップ7,8に影響しないようにされているため、両リップ7,8に摺動トルクや摺動発熱が大きくなると云った不都合を生じることもない。したがって両リップ7,8間の内圧が変化してもシール性を維持することができ、しかも摺動トルクや摺動発熱が大きくなることもない自在継手用シール5を提供することができる。
In the
内圧変化吸収部12の形状については、その機能を果たすかぎり、様々なものが考えられる。上記実施例では、多数が円周上に並べられた窪みとされたが、これに代えて例えば、全周に亙る円周溝(環状溝)であっても良く、図2の他の例では、円周溝が3本同心状に形成されている。
Various shapes of the internal pressure
1 自在継手
2 スパイダー
3 カップ
3a 筒状部
3b フランジ部
4 ベアリング
5 自在継手用シール
6 固定部
7 シールリップ
8 ダストリップ
9 空間
10 補強環
11 ゴム状弾性体
12 内圧変化吸収部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記スパイダーに固定される固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するシールリップと、前記シールリップの外周側に配置されるとともに前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するダストリップとを有し、
前記両リップ間の空間の内圧が変化したときにこれを吸収する窪み状または溝状の内圧変化吸収部が前記両リップ間の空間の底部に設けられ、
前記内圧変化吸収部の径方向幅は、前記両リップ間の空間の底面の径方向幅よりも小さく設定されていることを特徴とする自在継手用シール。 A seal used for a universal joint having a spider, a cup surrounding an outer periphery of an end of the spider, and a bearing interposed between the spider and the cup,
A fixing portion fixed to the spider; a seal lip provided integrally with the fixing portion and slidably in contact with the cup; and disposed on an outer peripheral side of the seal lip and integrated with the fixing portion A dust lip slidably in close contact with the cup,
The recess-shaped or groove-shaped pressure change absorbing portion absorbs this when the internal pressure of the space has changed between the two lips are provided at the bottom of the space between the two lips,
The universal joint seal according to claim 1, wherein a radial width of the internal pressure change absorbing portion is set smaller than a radial width of a bottom surface of a space between the lips .
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