JP6920174B2 - Sealed structure - Google Patents

Sealed structure Download PDF

Info

Publication number
JP6920174B2
JP6920174B2 JP2017215420A JP2017215420A JP6920174B2 JP 6920174 B2 JP6920174 B2 JP 6920174B2 JP 2017215420 A JP2017215420 A JP 2017215420A JP 2017215420 A JP2017215420 A JP 2017215420A JP 6920174 B2 JP6920174 B2 JP 6920174B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing
sealing surface
grease
contact
space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017215420A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019086105A (en
Inventor
諭史 吉田
諭史 吉田
幸夫 井形
幸夫 井形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Koyo Sealing Techno Co Ltd
Original Assignee
JTEKT Corp
Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp, Koyo Sealing Techno Co Ltd filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2017215420A priority Critical patent/JP6920174B2/en
Priority to KR1020180134665A priority patent/KR102537909B1/en
Priority to DE102018127800.4A priority patent/DE102018127800A1/en
Priority to CN201811318260.8A priority patent/CN109751340B/en
Priority to TW107139447A priority patent/TWI763948B/en
Publication of JP2019086105A publication Critical patent/JP2019086105A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6920174B2 publication Critical patent/JP6920174B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/723Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607Retaining the grease in or near the bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7803Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
    • F16C33/7809Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for needle roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F16C33/7826Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region of the opposing surface cooperating with the seal, e.g. a shoulder surface of a bearing ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7896Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members with two or more discrete sealings arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/382Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
    • F16D3/385Bearing cup; Bearing construction; Bearing seal; Mounting of bearing on the intermediate member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/41Couplings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

本発明は、例えば十字軸継手における軸部と軸受カップのように互いに相対回転する二つの部材の間に設けられる密封構造に関する。 The present invention relates to a sealing structure provided between two members that rotate relative to each other, such as a shaft portion and a bearing cup in a cross shaft joint.

例えば、鉄鋼用圧延機のスピンドル装置や自動車のドライブシャフトには、軸と軸との連結部にユニバーサルジョイントとして十字軸継手が用いられている。この十字軸継手は、4本の軸部を十字状に配置した十字軸と、各軸部に被せられる有底円筒状の軸受カップと、各軸部の外周面と軸受カップの内周面との間に転動自在に配設される複数の針状ころとを備え、軸受カップには各軸の端部に設けられたヨークが連結される。また、軸部と軸受カップとの間に形成される針状ころの収容空間への水等の浸入を防止し、当該収容空間から外部への潤滑剤の漏出を抑制するため、軸部の基端部と軸受カップの端部との間には、密封構造が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a spindle device of a rolling mill for steel and a drive shaft of an automobile, a cross shaft joint is used as a universal joint at a connecting portion between the shafts. This cross shaft joint includes a cross shaft in which four shaft portions are arranged in a cross shape, a bottomed cylindrical bearing cup that covers each shaft portion, an outer peripheral surface of each shaft portion, and an inner peripheral surface of the bearing cup. A plurality of needle-shaped rollers that are rotatably arranged between the bearing cups are provided, and a yoke provided at the end of each shaft is connected to the bearing cup. Further, in order to prevent water or the like from entering the accommodating space of the needle-shaped roller formed between the shaft portion and the bearing cup and to suppress the leakage of the lubricant from the accommodating space to the outside, the base of the shaft portion. A sealing structure is provided between the end portion and the end portion of the bearing cup (see, for example, Patent Document 1).

欧州特許公開1783384号European Patent Publication No. 1783384

本出願の発明者は、従前に図11に示す密封構造を提案した(特願2016−217292号(未公開))。この密封構造は、軸受カップ111に取り付けられかつスリンガ106に摺接する環状のシール部材107を備え、スリンガ106が、径方向内側に向くシール面141を有し、シール部材7は、軸受カップ111に固定される芯金134と、芯金134に接着されシール面141に接触するリップ部131と、リップ部131をシール面41側へ押圧するガータスプリング151と、を備えている。 The inventor of the present application has previously proposed the sealing structure shown in FIG. 11 (Japanese Patent Application No. 2016-217292 (unpublished)). This sealing structure includes an annular sealing member 107 that is attached to the bearing cup 111 and is in sliding contact with the slinger 106, the slinger 106 having a sealing surface 141 that faces inward in the radial direction, and the sealing member 7 on the bearing cup 111. It includes a core metal 134 to be fixed, a lip portion 131 that is adhered to the core metal 134 and comes into contact with the seal surface 141, and a garter spring 151 that presses the lip portion 131 toward the seal surface 41.

スリンガ106と軸受カップ111との間の空間(潤滑空間)をグリースで潤滑する場合、メンテナンスの際などに潤滑空間内のグリースを新しいグリースに入れ替えるには、新しいグリースを給脂孔から供給するに伴って、古いグリースをリップ部131から外部へ排出する必要がある。しかしながら、図11に示す密封構造の場合、新たなグリースを潤滑空間に供給すると、図12に矢印cで示すように、リップ部131をシール面141へ押し付ける力が作用し、シール面141に対向するリップ部131の側面131c2の略全体がシール面141に強く接触する。そのため、リップ部131とシール面141との間を通して潤滑空間外部にグリースを排出することが困難となっていた。 When lubricating the space (lubrication space) between the slinger 106 and the bearing cup 111 with grease, to replace the grease in the lubrication space with new grease during maintenance, etc., supply new grease from the greasing holes. Along with this, it is necessary to discharge the old grease from the lip portion 131 to the outside. However, in the case of the sealing structure shown in FIG. 11, when new grease is supplied to the lubricating space, a force for pressing the lip portion 131 against the sealing surface 141 acts as shown by an arrow c in FIG. 12, and faces the sealing surface 141. Approximately the entire side surface 131c2 of the lip portion 131 is in strong contact with the sealing surface 141. Therefore, it is difficult to discharge the grease to the outside of the lubrication space through between the lip portion 131 and the sealing surface 141.

本発明は、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造において、新たなグリースを供給する際の古いグリースの排出性能を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the discharge performance of old grease when supplying new grease in a sealed structure that seals a lubricating space filled with grease.

(1)本発明は、第1部材と、前記第1部材に径方向に対向して当該第1部材と同心状に配置され当該第1部材と相対回転する第2部材と、前記第1部材に取り付けられかつ前記第2部材に形成されたシール面に摺接する環状のシール部材と、を備え、前記第1部材と前記第2部材との間において、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造であって、前記シール部材は、前記シール面に対向する対向面を有するリップ部と、前記対向面を前記シール面側へ押圧する押圧部材とを備え、前記リップ部は、前記対向面を有する接触部と、前記接触部を挟んで前記シール面とは反対側に位置する基部と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側の前記接触部の端部を、前記基部に接続する接続部とを有し、前記押圧部材が、前記接触部、基部、及び接続部で囲まれる空間に配置され、前記対向面は、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間の外部側において前記シール面に全周で接触する全接触領域と、前記潤滑空間にグリースを供給する際に、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側において前記シール面に周方向に不連続に接触する部分接触領域とを有し、前記全接触領域は、前記潤滑空間にグリースを供給する際のグリースの供給圧によって前記シール面から押し上げられる(1) The present invention includes a first member, a second member that faces the first member in the radial direction and is arranged concentrically with the first member and rotates relative to the first member, and the first member. An annular sealing member that is attached to the second member and is in sliding contact with the sealing surface formed on the second member, and seals a lubrication space filled with grease between the first member and the second member. In a sealing structure, the sealing member includes a lip portion having a facing surface facing the sealing surface and a pressing member for pressing the facing surface toward the sealing surface side, and the lip portion is the facing surface. The contact portion having the and a connecting portion, the pressing member, the contact portion is disposed in a space surrounded by the base portion, and the connecting portion, the facing surface, the outside side of the lubricating space in the direction along the front Symbol sealing surface Partial contact between the entire contact area that contacts the seal surface all around and the seal surface that makes discontinuous contact with the seal surface on the lubrication space side in the direction along the seal surface when supplying grease to the lubrication space. possess a region, the total contact area is pushed up from the sealing surface by the supply pressure of the grease at the time of supplying the grease to the lubrication spaces.

上記構成によれば、潤滑空間内に供給されたグリースによってリップ部がシール面に押し付けられたとしても、対向面の部分接触領域では、シール面に接触していない部分が存在するため、当該部分に潤滑空間側からグリースが入り込み、そのグリースが全接触領域を押し上げて潤滑空間外部に排出される。したがって、新しいグリースを供給する際の古いグリースの排出性能を高めることができる。また、対向面が全接触領域を備えていることによって、第1の部分によるシール性は十分に確保することができる。 According to the above configuration, even if the lip portion is pressed against the sealing surface by the grease supplied into the lubrication space, there is a portion that is not in contact with the sealing surface in the partial contact region of the facing surface. Grease enters from the lubrication space side, and the grease pushes up the entire contact area and is discharged to the outside of the lubrication space. Therefore, it is possible to improve the discharge performance of the old grease when supplying the new grease. Further, since the facing surface includes the entire contact region, the sealing property of the first portion can be sufficiently ensured.

(2)好ましくは、前記全接触領域と前記部分接触領域との境界が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間の外部側に配置されている。
このような構成によって、グリースの排出性能を高めることができる。
(2) Preferably, the boundary between the full contact region and the partial contact region is arranged on the outer side of the lubrication space from the end of the pressing member located on the lubrication space side in the direction along the sealing surface. Has been done.
With such a configuration, the grease discharge performance can be improved.

(3)好ましくは、前記境界が、前記シール面に沿う方向における前記押圧部材の中心よりも前記潤滑空間側に配置されている。
このような構成によって、全接触領域におけるシール性能を確保しつつグリースの排出性能も高めることができる。
(3) Preferably, the boundary is arranged on the lubrication space side with respect to the center of the pressing member in the direction along the sealing surface.
With such a configuration, it is possible to improve the grease discharge performance while ensuring the sealing performance in the entire contact region.

(4)好ましくは、前記対向面の部分接触領域には、前記シール面に沿う方向において前記潤滑空間側から前記潤滑空間の外部側へ向けて延びる溝が形成されている。
この構成によれば、潤滑空間内にグリースを供給する際に、潤滑空間内の古いグリースは、溝内に入り込んで全接触領域を押し上げ、潤滑空間の外部へ排出されるようになる。
(4) Preferably, a groove extending from the lubrication space side to the outside side of the lubrication space is formed in the partial contact region of the facing surface in the direction along the seal surface.
According to this configuration, when the grease is supplied into the lubrication space, the old grease in the lubrication space enters the groove, pushes up the entire contact area, and is discharged to the outside of the lubrication space.

(5)好ましくは、前記溝の横断面積が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側ほど大きい。
このような構成によって溝内にグリースが入り込みやすくなり、グリース供給の際に全接触領域を押し上げやすくして、グリースの排出を促進することができる。
(5) Preferably, the cross-sectional area of the groove is larger toward the lubrication space side in the direction along the sealing surface.
With such a configuration, it becomes easy for grease to enter the groove, and it becomes easy to push up the entire contact area when supplying grease, and it is possible to promote the discharge of grease.

(6)好ましくは、前記対向面の部分接触領域には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されている。
このような突起を備えることによって、接触部の対向面とシール面との間に隙間を形成することができ、グリースを供給する際に、隙間にグリースを入り込ませて全接触領域を押し上げ、グリースを排出することができる。
(6) Preferably, a plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction in the partial contact region of the facing surface.
By providing such a protrusion, a gap can be formed between the facing surface of the contact portion and the sealing surface, and when the grease is supplied, the grease is allowed to enter the gap to push up the entire contact area, and the grease is supplied. Can be discharged.

(7)好ましくは、前記突起が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間側に配置されている。
このような構成によって、接触部の潤滑空間側の端部を確実にシール面から浮かせて隙間を形成し、当該隙間にグリースを入り込ませることができる。
(7) Preferably, the protrusion is arranged on the lubrication space side of the end portion of the pressing member located on the lubrication space side in the direction along the seal surface.
With such a configuration, the end portion of the contact portion on the lubrication space side can be reliably lifted from the sealing surface to form a gap, and grease can be allowed to enter the gap.

本発明の密封構造によれば、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造において、新たなグリースを供給する際の、古いグリースの排出性能を高めることができる。 According to the sealing structure of the present invention, in the sealing structure that seals the lubricating space filled with grease, it is possible to improve the discharge performance of old grease when supplying new grease.

第1の実施形態に係る密封構造を適用した十字軸継手の部分分解斜視図である。It is a partial decomposition perspective view of the cross shaft joint to which the sealing structure which concerns on 1st Embodiment is applied. 十字軸継手の側面図(一部断面図)である。It is a side view (partial sectional view) of a cross shaft joint. 密封構造の断面図である。It is sectional drawing of the sealed structure. 密封構造のシール部材の断面図である。It is sectional drawing of the sealing member of a sealing structure. シール部材の第1リップ部の作用を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the action of the 1st lip part of a seal member. (a)は図5のE矢視図、(b)は図5のF矢視図である。(A) is a view taken along the arrow E in FIG. 5, and (b) is a view taken along the line F in FIG. (a)は、グリースの供給圧が付与されていない第1リップ部を示す断面図、(b)は、グリースの供給圧が付与されている第1リップ部を示す断面図である。(A) is a cross-sectional view showing a first lip portion to which a grease supply pressure is not applied, and (b) is a cross-sectional view showing a first lip portion to which a grease supply pressure is applied. 密封構造の第1シール面に対する全接触領域の面圧の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the surface pressure of the total contact area with respect to the 1st seal surface of a sealed structure. 第1リップ部の溝の変形例を示す図6に相当する図面である。It is a drawing corresponding to FIG. 6 which shows the modification of the groove of the 1st lip part. 第2の実施形態に係る密封構造の第1リップ部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st lip part of the sealed structure which concerns on 2nd Embodiment enlarged. 従来技術に係る密封構造の断面図である。It is sectional drawing of the sealed structure which concerns on the prior art. 従来技術の密封構造において、グリースの供給圧が付与されているリップ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lip part which supply pressure of grease is applied in the sealing structure of the prior art.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る密封構造を適用した十字軸継手の部分分解斜視図、図2は、十字軸継手の側面図(一部断面図)である。
十字軸継手20は、例えば鉄鋼用圧延機のスピンドル装置(図示省略)に用いられるものである。図1に示すように、十字軸継手20は、4本の軸部4を有する十字軸2と、各軸部4に配設されたころ軸受部5と、一対のヨーク17とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a partially disassembled perspective view of the cross shaft joint to which the sealing structure according to the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a side view (partial cross-sectional view) of the cross shaft joint.
The cross-shaped joint 20 is used, for example, in a spindle device (not shown) of a rolling mill for steel. As shown in FIG. 1, the cross shaft joint 20 includes a cross shaft 2 having four shaft portions 4, a roller bearing portion 5 arranged on each shaft portion 4, and a pair of yokes 17. ..

十字軸2は、中央に設けられた基部3と、基部3から互いに直交する軸心X及び軸心Zに沿って四方向に延びる4本の軸部4とを有している。十字軸2は、基部3の中心を通過し、かつ、軸部4の軸心X及び軸心Zと直交する中心軸C回りに回転可能である。十字軸2には、ころ軸受部5の内部に潤滑剤を供給するための給脂路13が軸心X及び軸心Zに沿って十字状に形成されている。 The cross axis 2 has a base portion 3 provided at the center, and four shaft portions 4 extending from the base portion 3 in four directions along an axis X and an axis Z orthogonal to each other. The cross axis 2 is rotatable around a central axis C that passes through the center of the base portion 3 and is orthogonal to the axial center X and the axial center Z of the shaft portion 4. In the cross shaft 2, a greasing passage 13 for supplying a lubricant to the inside of the roller bearing portion 5 is formed in a cross shape along the axis X and the axis Z.

図2に示すように、十字軸2の基部3の側面と、後述するころ軸受部5の軸受カップ11とには、給脂路13に接続される給脂孔3a,11aがそれぞれ形成されている。そして、ころ軸受部5内には、これらの給脂孔3a,11a及び給脂路13を介して潤滑剤が供給される。本実施形態では、潤滑剤としてグリースが使用される。また、グリースの供給は、十字軸継手20を備えた装置の運転中に常時行われてもよいし、定期的(例えば、1〜3か月毎)に行われてもよい。 As shown in FIG. 2, greasing holes 3a and 11a connected to the greasing passage 13 are formed on the side surface of the base 3 of the cross shaft 2 and the bearing cup 11 of the roller bearing portion 5 described later, respectively. There is. Then, the lubricant is supplied into the roller bearing portion 5 through these greasing holes 3a and 11a and the greasing passage 13. In this embodiment, grease is used as the lubricant. Further, the grease may be supplied at all times during the operation of the device provided with the cross shaft joint 20, or may be performed at regular intervals (for example, every 1 to 3 months).

ころ軸受部5は、前述の軸部4と、複数の針状ころ9と、軸受カップ11とを備えている。針状ころ9は、各軸部4の外周面に沿って転動自在に配置されている。軸受カップ11は、有底筒状に形成されており、針状ころ9を介して軸部4の外周面に嵌合されている。したがって、針状ころ9は、軸受カップ11の内周面を外輪軌道、軸部4の外周面を内輪軌道として転動し、これによって軸受カップ11が軸部4の軸心Z回りに揺動可能となっている。 The roller bearing portion 5 includes the shaft portion 4 described above, a plurality of needle-shaped rollers 9, and a bearing cup 11. The needle-shaped rollers 9 are rotatably arranged along the outer peripheral surface of each shaft portion 4. The bearing cup 11 is formed in a bottomed tubular shape, and is fitted to the outer peripheral surface of the shaft portion 4 via a needle-shaped roller 9. Therefore, the needle-shaped roller 9 rolls with the inner peripheral surface of the bearing cup 11 as the outer ring track and the outer peripheral surface of the shaft portion 4 as the inner ring track, whereby the bearing cup 11 swings around the axis Z of the shaft portion 4. It is possible.

軸部4の先端面と軸受カップ11の底面との間には座金10が設けられている。針状ころ9の軸心Z方向内側には、ころガイド8、シール部材7及びスリンガ6が配設されている。シール部材7、スリンガ(第2部材)6、及び軸受カップ(第1部材)11によって、本発明に係る密封構造1が構成されている。 A washer 10 is provided between the tip surface of the shaft portion 4 and the bottom surface of the bearing cup 11. A roller guide 8, a seal member 7, and a slinger 6 are arranged inside the needle-shaped roller 9 in the Z direction of the axis. The sealing structure 1 according to the present invention is composed of the sealing member 7, the slinger (second member) 6, and the bearing cup (first member) 11.

図3は、密封構造1の断面図である。図4は、スリンガ6に接触していない状態、すなわち自然状態のシール部材7を示す断面図である。
密封構造1は、軸部4と軸受カップ11との間の針状ころ9が配置される空間であって潤滑剤としてのグリースが充填される潤滑空間内への水等の浸入を防止し、また、当該潤滑空間から外部への潤滑剤の漏出を防止するために設けられている。なお、本明細書では、図3における下側を「軸方向一方側」とし、上側を「軸方向他方側」としている。ただし、これらは軸方向における絶対的な特定の方向を指すものではなく、相対的な方向を指すものであるので、一方側と他方側とを入れ替えて読んでもよい。「径方向一方側」及び「径方向他方側」についても同様である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the sealed structure 1. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a seal member 7 in a state where it is not in contact with the slinger 6, that is, in a natural state.
The sealing structure 1 prevents water or the like from entering the space in which the needle-shaped rollers 9 are arranged between the shaft portion 4 and the bearing cup 11 and is filled with grease as a lubricant. Further, it is provided to prevent leakage of the lubricant from the lubricating space to the outside. In this specification, the lower side in FIG. 3 is referred to as "one side in the axial direction", and the upper side is referred to as "the other side in the axial direction". However, since these do not refer to an absolute specific direction in the axial direction but to a relative direction, one side and the other side may be interchanged and read. The same applies to "one side in the radial direction" and "the other side in the radial direction".

密封構造1を構成するスリンガ6は環状に形成され、軸部4の基端部における外周面に嵌合されている。スリンガ6には、シール部材7におけるリップ部31,32,33が接触するシール面41,42,43が形成されている。また、スリンガ6は、軸部4の外周面に沿って筒形状に形成されたスリンガ本体6aと、スリンガ本体6aの軸方向一方側(図3の下側)において径方向外方へ延びる第1延長部6bと、第1延長部6bの先端側から軸方向他方側(図3の上側)に延びる第2延長部6cとを一体に有している。 The slinger 6 constituting the sealing structure 1 is formed in an annular shape and is fitted to the outer peripheral surface of the base end portion of the shaft portion 4. The slinger 6 is formed with sealing surfaces 41, 42, 43 that the lip portions 31, 32, 33 of the sealing member 7 come into contact with. Further, the slinger 6 is a first that extends outward in the radial direction on one side (lower side in FIG. 3) of the slinger main body 6a formed in a tubular shape along the outer peripheral surface of the shaft portion 4 in the axial direction. The extension portion 6b and the second extension portion 6c extending from the tip end side of the first extension portion 6b to the other side in the axial direction (upper side in FIG. 3) are integrally provided.

スリンガ本体6aの外周面には、第2及び第3シール面42,43が軸方向に並べて形成されている。また、第2延長部6cの内周面には第1シール面41が形成されている。この第1シール面41は、軸方向に沿って形成されている。つまり、本実施形態においては、第1シール面41に沿う方向と軸方向とが一致している。 The second and third sealing surfaces 42 and 43 are formed on the outer peripheral surface of the slinger main body 6a so as to be arranged in the axial direction. Further, a first seal surface 41 is formed on the inner peripheral surface of the second extension portion 6c. The first sealing surface 41 is formed along the axial direction. That is, in the present embodiment, the direction along the first sealing surface 41 and the axial direction coincide with each other.

なお、スリンガ6には、第2延長部6cからさらに径方向外側へ延びる第3延長部6dが設けられている。第2延長部6cの外周面及び第3延長部6dの軸方向他方側の側面は、それぞれ軸受カップ11の端部に隙間をあけて対向している。この隙間は、スリンガ6と軸受カップ11との間から水等が浸入するのを防止するシール隙間とされている。 The slinger 6 is provided with a third extension portion 6d extending radially outward from the second extension portion 6c. The outer peripheral surface of the second extension portion 6c and the side surface of the third extension portion 6d on the other side in the axial direction face each other with a gap at the end of the bearing cup 11. This gap is a seal gap that prevents water or the like from entering between the slinger 6 and the bearing cup 11.

シール部材7は、芯金(固定部)34と、リップ部31,32,33とを備えている。芯金34は、軸受カップ11の内周面に嵌合されることによって固定されている。芯金34は、第1円筒部34a1と、第1円筒部34a1の軸方向他方側の端部から径方向内方へ屈曲する第1円環部34a2とを有する第1芯金34aと、第2円筒部34b1と、第2円筒部34b1の軸方向一方側の端部から径方向内方へ屈曲する第2円環部34b2とを有する第2芯金34bとからなる。第2円筒部34b1は、第1円筒部34a1の径方向内側に重ね合わされ、第1円筒部34a1の軸方向一方側の端部をカシメることによって、第2芯金34bが第1芯金34aに固定されている。 The seal member 7 includes a core metal (fixing portion) 34 and lip portions 31, 32, 33. The core metal 34 is fixed by being fitted to the inner peripheral surface of the bearing cup 11. The core metal 34 includes a first core metal 34a having a first cylindrical portion 34a1 and a first annular portion 34a2 that bends inward in the radial direction from the end on the other side in the axial direction of the first cylindrical portion 34a1. It is composed of a second core metal 34b having two cylindrical portions 34b1 and a second annular portion 34b2 that bends inward in the radial direction from one end in the axial direction of the second cylindrical portion 34b1. The second cylindrical portion 34b1 is overlapped in the radial direction of the first cylindrical portion 34a1, and by caulking one end of the first cylindrical portion 34a1 in the axial direction, the second core metal 34b becomes the first core metal 34a. It is fixed to.

リップ部31,32,33は、芯金34に接着された第1リップ部31、第2リップ部32、及び第3リップ部33からなる。第1リップ部31及び第3リップ部33は、第2芯金34bの第2円環部34b2に接着され、第2リップ部32は、第1芯金34aの第1円環部34a2に接着されている。 The lip portions 31, 32, 33 are composed of a first lip portion 31, a second lip portion 32, and a third lip portion 33 adhered to the core metal 34. The first lip portion 31 and the third lip portion 33 are adhered to the second annular portion 34b2 of the second core metal 34b, and the second lip portion 32 is adhered to the first annular portion 34a2 of the first core metal 34a. Has been done.

第2リップ部32は、第1円環部34a2から軸方向一方側へ延伸している。第2リップ部32の径方向内側の側面は、スリンガ6の第2シール面42に接触する。第2リップ部32の径方向外側の側面には、凹部32aが形成され、この凹部32aには、ガータスプリング(第2押圧部材)52が設けられている。ガータスプリング52は、コイルスプリングをリング状に形成したものであり、伸長する方向に弾性変形させた状態で第2リップ部32の凹部32aに収容され、収縮する方向に弾性復帰することによって第2リップ部32を第2シール面42側へ押圧している。 The second lip portion 32 extends from the first annular portion 34a2 in one axial direction. The radial inner side surface of the second lip portion 32 comes into contact with the second sealing surface 42 of the slinger 6. A recess 32a is formed on the radial outer side surface of the second lip portion 32, and a garter spring (second pressing member) 52 is provided in the recess 32a. The garter spring 52 is a coil spring formed in a ring shape, and is housed in the recess 32a of the second lip portion 32 in a state of being elastically deformed in the extending direction, and elastically returns in the contracting direction to the second. The lip portion 32 is pressed toward the second sealing surface 42 side.

第3リップ部33は、第2円環部34b2の径方向内側の端部から軸方向一方側へ延伸している。第3リップ部33の径方向内側の側面は、スリンガ6の第3シール面43に接触する。第3シール面43は、軸方向一方側から他方側へ向けて徐々に外径が小さくなる傾斜面(円すい面)に形成されている。なお、この第3リップ部33は、省略してもよい。また、本実施形態では、第3シール面43が円錐形状に形成されているが、例えば、第3シール面43は軸方向に平行な円筒面であってもよい。 The third lip portion 33 extends from the radially inner end of the second annulus portion 34b2 to one side in the axial direction. The radial inner side surface of the third lip portion 33 comes into contact with the third sealing surface 43 of the slinger 6. The third sealing surface 43 is formed on an inclined surface (conical surface) whose outer diameter gradually decreases from one side in the axial direction to the other side. The third lip portion 33 may be omitted. Further, in the present embodiment, the third sealing surface 43 is formed in a conical shape, but for example, the third sealing surface 43 may be a cylindrical surface parallel to the axial direction.

第1リップ部31は、第2円環部34b2の軸方向一方側の側面から同方向へ延伸する基部(第1部分)31aと、基部31aの延伸端(軸方向一方側端部)から径方向外方へ延伸する接続部(第2部分)31bと、接続部31bの延伸端(径方向外端部)から軸方向他方側へ延伸する接触部(第3部分)31cとを備えている。 The first lip portion 31 has a diameter from a base portion (first portion) 31a extending in the same direction from the side surface on one side in the axial direction of the second annular portion 34b2 and a diameter from the extending end (one side end portion in the axial direction) of the base portion 31a. It is provided with a connecting portion (second portion) 31b extending outward in the direction and a contact portion (third portion) 31c extending axially from the extending end (radial outer end portion) of the connecting portion 31b. ..

接触部31cの径方向外側の側面(外周面)は、スリンガ6の第1シール面41に対向する対向面31c2とされ、その少なくとも一部が第1シール面41に接触する。
第1シール面41を基準とすると、基部31aは、接触部31cを挟んで第1シール面41とは反対側に配置されている。また、接続部31bは、基部31aと接触部31cとの、第1シール面41に沿う方向における潤滑空間側(軸方向一方側)の端部同士を接続している。
The radial outer side surface (outer peripheral surface) of the contact portion 31c is a facing surface 31c2 facing the first sealing surface 41 of the slinger 6, and at least a part thereof contacts the first sealing surface 41.
With the first seal surface 41 as a reference, the base portion 31a is arranged on the side opposite to the first seal surface 41 with the contact portion 31c interposed therebetween. Further, the connecting portion 31b connects the ends of the base portion 31a and the contact portion 31c on the lubrication space side (one side in the axial direction) in the direction along the first sealing surface 41.

基部31aと、接続部31bと、接触部31cとによって囲まれた空間(収容空間)Sには、ガータスプリング(第1押圧部材)51が収容されている。また、基部31aと接触部31cとの間には、ガータスプリング51を収容空間Sに挿入するための開口Aが形成されている。開口Aは、軸方向他方側に開放している。ガータスプリング51は、コイルスプリングをリング状に形成したものであり、収縮する方向に弾性変形させた状態で収容空間Sに収容され、伸張する方向に弾性復帰することにより接触部31cを第1シール面41側へ押圧するように構成されている。 A garter spring (first pressing member) 51 is accommodated in the space (accommodation space) S surrounded by the base portion 31a, the connecting portion 31b, and the contact portion 31c. Further, an opening A for inserting the garter spring 51 into the accommodation space S is formed between the base portion 31a and the contact portion 31c. The opening A is open to the other side in the axial direction. The garter spring 51 is formed by forming a coil spring in a ring shape, is accommodated in the accommodation space S in a state of being elastically deformed in the contracting direction, and elastically returns in the extending direction to seal the contact portion 31c first. It is configured to press toward the surface 41 side.

図5は、シール部材7の第1リップ部31の作用を示す断面図である。
第1リップ部31の接触部31cは、図5に実線で示すように、スリンガ6の第1シール面41に接触していない状態では、径方向外側に向けて傾斜している。この状態では、基部31aと接触部31cとの間の開口Aの幅W1は比較的広く形成されている。具体的には、開口Aの一方の端縁である接触部31cの先端内周縁(側縁)31dの径方向位置aは、ガータスプリング51の径方向外端部の径方向位置bよりも径方向外側に配置されている。したがって、この開口Aを介してガータスプリング51を収容空間Sへ挿入しやすくなっている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the action of the first lip portion 31 of the seal member 7.
As shown by the solid line in FIG. 5, the contact portion 31c of the first lip portion 31 is inclined outward in the radial direction when it is not in contact with the first seal surface 41 of the slinger 6. In this state, the width W1 of the opening A between the base portion 31a and the contact portion 31c is formed to be relatively wide. Specifically, the radial position a of the tip inner peripheral edge (side edge) 31d of the contact portion 31c, which is one end edge of the opening A, has a diameter larger than the radial position b of the radial outer end portion of the garter spring 51. It is located outside the direction. Therefore, the garter spring 51 can be easily inserted into the accommodation space S through the opening A.

一方、図5に二点鎖線で示すように、接触部31cが第1シール面41に当接している状態では、接触部31cが径方向内方へ弾性変形し、基部31aとの間の開口Aの幅W2が縮小されている。そして、接触部31cの先端内周縁31dにおける径方向位置a’は、ガータスプリング51の径方向外端部の径方向位置bよりも径方向内側に配置されている。そのため、ガータスプリング51が収容空間Sから離脱し難くなり、第1リップ部31を第1シール面41に確実に接触させることができる。特に、ガータスプリング51は、収縮する方向に弾性変形されているので撓みやすくなり、収容空間Sから離脱しやすい状態となるが、開口Aの幅を縮小することによってガータスプリング51の離脱を確実に防止することができる。 On the other hand, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, when the contact portion 31c is in contact with the first sealing surface 41, the contact portion 31c is elastically deformed inward in the radial direction and the opening between the contact portion 31c and the base portion 31a is formed. The width W2 of A is reduced. The radial position a'on the inner peripheral edge 31d of the tip of the contact portion 31c is arranged radially inside the radial position b of the radial outer end portion of the garter spring 51. Therefore, the garter spring 51 is difficult to separate from the accommodation space S, and the first lip portion 31 can be surely brought into contact with the first sealing surface 41. In particular, since the garter spring 51 is elastically deformed in the contraction direction, it easily bends and easily separates from the accommodation space S. However, by reducing the width of the opening A, the garter spring 51 can be reliably separated. Can be prevented.

なお、第1リップ部31における接触部31cの先端内周縁31dには、径方向内方へ膨出する膨出部31c1が形成されている。このような膨出部31c1を形成することによって、接触部31cを第1シール面41に接触させたときに、接触部31cを径方向内側へ弾性変形させやすくしつつ、開口Aの幅W2を可及的に小さくすることができる。 A bulging portion 31c1 that bulges inward in the radial direction is formed on the inner peripheral edge 31d of the tip of the contact portion 31c in the first lip portion 31. By forming such a bulging portion 31c1, when the contact portion 31c is brought into contact with the first sealing surface 41, the width W2 of the opening A is increased while making it easy for the contact portion 31c to be elastically deformed inward in the radial direction. It can be made as small as possible.

図3に示すように、本実施形態のシール部材7は、第1リップ部31が径方向内側に向けて配置された第1シール面41に接触し、第2リップ部32及び第3リップ部33が径方向外側に向けて配置された第2,第3シール面42,43に接触している。そのため、軸部4が軸受カップ11に対して軸方向に移動したとしてもシール性が低下することがない。 As shown in FIG. 3, in the seal member 7 of the present embodiment, the first lip portion 31 comes into contact with the first seal surface 41 arranged so as to be radially inward, and the second lip portion 32 and the third lip portion 32 are in contact with each other. 33 is in contact with the second and third sealing surfaces 42 and 43 arranged so as to be radially outward. Therefore, even if the shaft portion 4 moves in the axial direction with respect to the bearing cup 11, the sealing property does not deteriorate.

また、軸部4が軸受カップ11に対して径方向に移動した場合、軸部4の径方向の一方側では、第1リップ部31が第1シール面41から離れる方向に移動するが、第2,第3リップ部32,33は第2,第3シール面42,43に近づく方向へ移動し、径方向の他方側では、第2,第3リップ部32,33が第2,第3シール面42,43から離れる方向に移動するが、第1リップ部31は第1シール面41に近づく方向へ移動する。そのため、シール部材7の径方向の両側において略均一にシール性を確保することが可能となる。 Further, when the shaft portion 4 moves in the radial direction with respect to the bearing cup 11, the first lip portion 31 moves in the direction away from the first sealing surface 41 on one side of the shaft portion 4 in the radial direction. The second and third lip portions 32 and 33 move in the direction approaching the second and third sealing surfaces 42 and 43, and on the other side in the radial direction, the second and third lip portions 32 and 33 move to the second and third. The first lip portion 31 moves in a direction away from the sealing surfaces 42 and 43, but moves in a direction approaching the first sealing surface 41. Therefore, it is possible to ensure the sealing property substantially uniformly on both sides of the sealing member 7 in the radial direction.

スリンガ6は、第2,第3シール面42,43がスリンガ本体6aの外周面に形成され、第2,第3シール面42,43よりも径方向外側に配置された第1シール面41が第2延長部6cの内周面に形成されている。したがって、第2、第3シール面42,43と第1シール面41とは、互いに径方向に間隔をあけて対向した配置となり、両者の間には、シール部材7を配置するためのスペースが形成されている。当該スペースにシール部材7を挿入することによって、径方向に関して互いに逆向きに配置された第1シール面41及び第2,第3シール面42,43にリップ部31〜33を接触させることができる。また、第1シール面41と第3シール面43とは、軸方向に関して重複した位置に配置されているので密封構造1の軸方向の寸法を可及的に小さくすることができる。 In the slinger 6, the second and third sealing surfaces 42 and 43 are formed on the outer peripheral surface of the slinger main body 6a, and the first sealing surface 41 arranged radially outside the second and third sealing surfaces 42 and 43 is formed. It is formed on the inner peripheral surface of the second extension portion 6c. Therefore, the second and third seal surfaces 42 and 43 and the first seal surface 41 are arranged so as to face each other with a radial distance from each other, and there is a space between them for arranging the seal member 7. It is formed. By inserting the seal member 7 into the space, the lip portions 31 to 33 can be brought into contact with the first seal surface 41 and the second and third seal surfaces 42, 43 arranged in opposite directions with respect to the radial direction. .. Further, since the first sealing surface 41 and the third sealing surface 43 are arranged at overlapping positions with respect to the axial direction, the axial dimension of the sealing structure 1 can be reduced as much as possible.

前述したように、本実施形態の密封構造1は、グリース潤滑されるころ軸受部5の内部空間(潤滑空間)を密封する。以下、図3に示すように、第1シール面41に沿う方向(軸方向)に関して、第1リップ部31よりもころ軸受部5の内部側を「潤滑空間側」ともいい、第1リップ部31よりも外側を「潤滑空間外部側」ともいう。 As described above, the sealing structure 1 of the present embodiment seals the internal space (lubricating space) of the roller bearing portion 5 to be grease-lubricated. Hereinafter, as shown in FIG. 3, with respect to the direction (axial direction) along the first sealing surface 41, the inner side of the roller bearing portion 5 with respect to the first lip portion 31 is also referred to as the “lubrication space side”, and the first lip portion. The outside of 31 is also referred to as the "outside side of the lubrication space".

図5に示すように、第1リップ部31における接触部31cは、第1シール面41に対向する側面(以下、「対向面」ともいう)31c2を有し、この対向面31c2には、溝61が形成されている。この溝61は、接触部31cの潤滑空間側の端部から潤滑空間外部側へ向けて軸方向に延びている。また、図6に示すように、溝61は、第1リップ部31の周方向に間隔をあけて複数箇所に形成されている。例えば、溝61は、周方向に等間隔で16個所に形成されている。本実施形態の溝61の底面の横断面(軸心に直交する方向の断面)は、略円弧状に形成されている。 As shown in FIG. 5, the contact portion 31c in the first lip portion 31 has a side surface (hereinafter, also referred to as “opposing surface”) 31c2 facing the first seal surface 41, and the facing surface 31c2 has a groove. 61 is formed. The groove 61 extends axially from the end of the contact portion 31c on the lubrication space side toward the outside of the lubrication space. Further, as shown in FIG. 6, the grooves 61 are formed at a plurality of locations at intervals in the circumferential direction of the first lip portion 31. For example, the grooves 61 are formed at 16 positions at equal intervals in the circumferential direction. The cross section of the bottom surface of the groove 61 of the present embodiment (cross section in the direction orthogonal to the axis) is formed in a substantially arc shape.

また、溝61は、潤滑空間側の深溝部61aと、潤滑空間外部側の浅溝部61bとを備える。深溝部61a及び浅溝部61bは、ともに軸方向に関して潤滑空間側が深くなるように底面が第1シール面41に対して傾斜している。また、深溝部61aの底面の傾斜は、浅溝部61bの底面の傾斜よりも急となっている。図6に示すように、深溝部61aと浅溝部61bの周方向の幅W3は略同一とされている。以上より、溝61は、潤滑空間側において横断面積がより大きく、潤滑空間外部側において横断面積がより小さくなっている。 Further, the groove 61 includes a deep groove portion 61a on the lubrication space side and a shallow groove portion 61b on the outer side of the lubrication space. The bottom surface of both the deep groove portion 61a and the shallow groove portion 61b is inclined with respect to the first sealing surface 41 so that the lubrication space side becomes deeper in the axial direction. Further, the inclination of the bottom surface of the deep groove portion 61a is steeper than the inclination of the bottom surface of the shallow groove portion 61b. As shown in FIG. 6, the width W3 of the deep groove portion 61a and the shallow groove portion 61b in the circumferential direction is substantially the same. From the above, the groove 61 has a larger cross-sectional area on the lubrication space side and a smaller cross-sectional area on the outer side of the lubrication space.

図7(a)は、第1シール面41に接触した第1リップ部31の接触部31cを示している。この状態で、接触部31cの対向面31c2は、その軸方向他方側(潤滑空間外部側)の一部が第1シール面41に接触し、軸方向一方側(潤滑空間側)の一部が第1シール面41から隙間sをあけて僅かに浮いた状態となっている。 FIG. 7A shows the contact portion 31c of the first lip portion 31 in contact with the first seal surface 41. In this state, a part of the facing surface 31c2 of the contact portion 31c is in contact with the first sealing surface 41 on the other side in the axial direction (outside the lubrication space side), and a part on the one side in the axial direction (on the lubrication space side). It is in a state of being slightly floated with a gap s from the first sealing surface 41.

図7(b)は、さらに潤滑空間にグリースを供給しているときの第1リップ部31を示す。潤滑空間にグリースが供給されると、当該グリースの供給圧によって第1リップ部31が矢印c方向に押圧されるため、接触部31cの対向面31c2のうち、第1シール面41から浮いていた部分が第1シール面41に接触する。 FIG. 7B shows the first lip portion 31 when grease is further supplied to the lubrication space. When grease is supplied to the lubrication space, the first lip portion 31 is pressed in the direction of arrow c by the supply pressure of the grease, so that the first lip portion 31 floats from the first seal surface 41 of the facing surfaces 31c2 of the contact portion 31c. The portion comes into contact with the first sealing surface 41.

このとき、図6(b)にも示すように、接触部31cの対向面31c2は、溝61の軸方向一方側(潤滑空間外部側)の端部の位置Lよりも軸方向一方側の領域が、第1シール面41に対して全周(全面)で接触する全接触領域R1となっている。また、溝61の軸方向一方側の端部の位置Lよりも軸方向他方側の領域が、溝61を除いて第1シール面41に周方向に不連続(断続的)に接触する部分接触領域R2となっている。つまり、接触部31cの対向面31c2は、全接触領域R1と部分接触領域R2とを有している。 At this time, as shown in FIG. 6B, the facing surface 31c2 of the contact portion 31c is a region on one side in the axial direction from the position L of the end portion on one side in the axial direction (outside side of the lubrication space) of the groove 61. However, the entire contact region R1 is in contact with the first seal surface 41 on the entire circumference (entire surface). Further, the region on the other side in the axial direction from the position L of the end portion on one side in the axial direction of the groove 61 makes partial contact (intermittently) with the first sealing surface 41 in the circumferential direction except for the groove 61. It is the area R2. That is, the facing surface 31c2 of the contact portion 31c has a full contact region R1 and a partial contact region R2.

したがって、図7(b)に示すように第1リップ部31がグリースによって矢印c方向に押圧されたとしても、部分接触領域R2の溝61は第1シール面41に接触しない。そのため、潤滑空間内のグリースは、溝61に入り込むとともに、供給圧によって接触部31cを押し上げ、接触部31cの全接触領域R1と第1シール面41との間から排出される(矢印d参照)。したがって、潤滑空間内で新しいグリースと古いグリースとの入れ替えを好適に行うことができる。 Therefore, as shown in FIG. 7B, even if the first lip portion 31 is pressed by the grease in the direction of arrow c, the groove 61 of the partial contact region R2 does not come into contact with the first sealing surface 41. Therefore, the grease in the lubricating space enters the groove 61, pushes up the contact portion 31c by the supply pressure, and is discharged from between the entire contact region R1 of the contact portion 31c and the first sealing surface 41 (see arrow d). .. Therefore, the new grease and the old grease can be preferably replaced in the lubrication space.

図6(a)に示すように、溝61は、潤滑空間側の横断面積が潤滑空間外部側の横断面積よりも広いため、溝61内へグリースが流入し易くなり、グリース供給時のグリースの排出性能をより高めることができる。 As shown in FIG. 6A, since the cross-sectional area on the lubrication space side of the groove 61 is wider than the cross-sectional area on the outer side of the lubrication space, grease easily flows into the groove 61, and the grease when the grease is supplied The discharge performance can be further improved.

図7(b)に示すように、接触部31cの対向面31c2において、全接触領域R1と部分接触領域R2との境界Lは、ガータスプリング51の軸方向一方側(潤滑空間側)の端部51bと、ガータスプリング51の中心51aとの間の軸方向の範囲D1に位置している。境界Lが、端部51bよりも軸方向一方側に配置されていると、溝61内に入り込んだグリースによって対向面31c2の全接触領域R1を押し上げることが困難となり、境界Lが、中心51aよりも軸方向他方側(潤滑空間外部側)に配置されていると、全接触領域R1の面圧の関係より、接触部31cによるシール性能が低下するからである。 As shown in FIG. 7B, on the facing surface 31c2 of the contact portion 31c, the boundary L between the full contact region R1 and the partial contact region R2 is the end portion of the garter spring 51 on one axial side (lubrication space side). It is located in the axial range D1 between the 51b and the center 51a of the garter spring 51. If the boundary L is arranged on one side in the axial direction from the end portion 51b, it becomes difficult for the grease that has entered the groove 61 to push up the entire contact region R1 of the facing surface 31c2, and the boundary L is located on the center 51a. This is because if it is arranged on the other side in the axial direction (outside the lubrication space), the sealing performance by the contact portion 31c deteriorates due to the relationship of the surface pressure of the entire contact region R1.

図8は、グリースの供給圧が第1リップ部31に作用しているときの、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧の変化を示す。
図8(a)に示すように、全接触領域R1と部分接触領域R2との境界Lが、ガータスプリング51の中心51aと一致している場合、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧が、潤滑空間側の端部でピーク(点P1参照)となる。そのため、潤滑空間外部側から水等が浸入しやすくなる。
FIG. 8 shows the change in the surface pressure of the total contact region R1 with respect to the first sealing surface 41 when the grease supply pressure acts on the first lip portion 31.
As shown in FIG. 8A, when the boundary L between the total contact area R1 and the partial contact area R2 coincides with the center 51a of the garter spring 51, the surface of the total contact area R1 with respect to the first sealing surface 41. The pressure peaks at the end on the lubrication space side (see point P1). Therefore, water or the like easily infiltrates from the outside of the lubrication space.

図8(b)に示すように、境界Lが、ガータスプリング51の中心51aよりも潤滑空間側にある場合、第1シール面41に対する全接触領域R1の面圧が、潤滑空間外部側の端部でピーク(点P2参照)となっている。そのため、潤滑空間外部側からの水等の浸入を好適に防止することができ、シール性能を好適に維持することができる。 As shown in FIG. 8B, when the boundary L is on the lubrication space side of the center 51a of the garter spring 51, the surface pressure of the entire contact region R1 with respect to the first sealing surface 41 is the end on the outer side of the lubrication space. There is a peak in the section (see point P2). Therefore, it is possible to suitably prevent the intrusion of water or the like from the outside of the lubrication space, and it is possible to preferably maintain the sealing performance.

図9は、第1リップ部31の溝61の変形例を示す図6に相当する図面である。
この変形例に係る溝61は、深溝部61aの周方向の幅W4が、浅溝部61bの幅W3よりも大きく形成されている。深溝部61aの横断面形状は略円弧状に形成されている。本変形例によれば、深溝部61aにおける横断面形状をより大きくすることができ、溝61内へのグリースの流入をより促進することができる。
FIG. 9 is a drawing corresponding to FIG. 6 showing a modified example of the groove 61 of the first lip portion 31.
In the groove 61 according to this modification, the width W4 of the deep groove portion 61a in the circumferential direction is formed to be larger than the width W3 of the shallow groove portion 61b. The cross-sectional shape of the deep groove portion 61a is formed in a substantially arc shape. According to this modification, the cross-sectional shape of the deep groove portion 61a can be made larger, and the inflow of grease into the groove 61 can be further promoted.

[第2の実施形態]
図10は、第2の実施形態に係る密封構造の第1リップ部を拡大して示す断面図である。
本実施形態では、接触部31cの対向面31c2に、溝61に代えて突起62が周方向に間隔をあけて複数個所に設けられている。この突起62は、ガータスプリング51の軸方向一方側(潤滑空間側)の端部51bよりも、さらに軸方向一方側の範囲D2に配置されている。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a first lip portion of the sealed structure according to the second embodiment.
In the present embodiment, protrusions 62 are provided at a plurality of positions on the facing surface 31c2 of the contact portion 31c at intervals in the circumferential direction instead of the grooves 61. The protrusion 62 is arranged in the range D2 on one side in the axial direction, rather than the end portion 51b on one side in the axial direction (lubrication space side) of the garter spring 51.

このような突起62を備えることによって、潤滑空間内にグリースを供給したときに、グリースの供給圧によって対向面31c2全体が第1シール面41に接触することはなく、対向面31c2と第1シール面41との間には常時隙間sが形成される。そのため、当該隙間sにグリースが入り込み、入り込んだグリースが接触部31cの全接触領域R1を押し上げることによってグリースを排出することができる。 By providing such a protrusion 62, when grease is supplied into the lubrication space, the entire facing surface 31c2 does not come into contact with the first sealing surface 41 due to the supply pressure of the grease, and the facing surface 31c2 and the first seal are provided. A gap s is always formed between the surface 41 and the surface 41. Therefore, the grease enters the gap s, and the entered grease pushes up the entire contact region R1 of the contact portion 31c, so that the grease can be discharged.

また、範囲D2に突起62が形成されることによって、接触部31cの潤滑空間側の端部を確実に第1シール面41から浮かせて隙間sを形成し、グリースを入り込ませることができる。 Further, by forming the protrusion 62 in the range D2, the end portion of the contact portion 31c on the lubrication space side can be reliably lifted from the first sealing surface 41 to form a gap s, and grease can be introduced.

本発明は、上記の実施形態に限定されることなく特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することが可能である。
例えば、第1リップ部31の接触部31cに形成される溝61及び突起62の個数、軸方向の長さ、周方向の幅、横断面形状等は、適宜変更することができる。
The present invention is not limited to the above embodiments and can be modified within the scope of the invention described in the claims.
For example, the number of grooves 61 and protrusions 62 formed in the contact portion 31c of the first lip portion 31, the length in the axial direction, the width in the circumferential direction, the cross-sectional shape, and the like can be appropriately changed.

シール部材7は、スリンガ6ではなく軸部4に直接接触するものであってもよい。また、シール部材7は、軸部4側に固定され、軸受カップ11側に接触するように構成されていてもよい。
本発明の密封構造1は、十字軸継手20における軸部4と軸受カップ11との間以外にも適用可能である。
The seal member 7 may be in direct contact with the shaft portion 4 instead of the slinger 6. Further, the seal member 7 may be fixed to the shaft portion 4 side and may be configured to come into contact with the bearing cup 11 side.
The sealing structure 1 of the present invention can be applied to other than between the shaft portion 4 and the bearing cup 11 in the cross shaft joint 20.

1:密封構造、6:スリンガ(第1部材)、7:シール部材、11:軸受カップ(第2部材)、20:十字軸継手、31:第1リップ部、31a:基部、31b:接続部、31c:接触部、31c2:対向面、41:第1シール面、51:ガータスプリング(押圧部材)、51a:中心、51b:端部、61:溝、61a:深溝部、61b:浅溝部、62:突起 1: Sealed structure, 6: Slinger (1st member), 7: Sealing member, 11: Bearing cup (2nd member), 20: Cross shaft joint, 31: 1st lip part, 31a: Base part, 31b: Connection part , 31c: contact part, 31c2: facing surface, 41: first seal surface, 51: garter spring (pressing member), 51a: center, 51b: end part, 61: groove, 61a: deep groove part, 61b: shallow groove part, 62: Protrusion

Claims (7)

第1部材と、前記第1部材に径方向に対向して当該第1部材と同心状に配置され当該第1部材と相対回転する第2部材と、前記第1部材に取り付けられかつ前記第2部材に形成されたシール面に摺接する環状のシール部材と、を備え、前記第1部材と前記第2部材との間において、グリースが充填される潤滑空間を密封する密封構造であって、
前記シール部材は、前記シール面に対向する対向面を有するリップ部と、前記対向面を前記シール面側へ押圧する押圧部材と、を備え、
前記リップ部は、前記対向面を有する接触部と、前記接触部を挟んで前記シール面とは反対側に位置する基部と、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側の前記接触部の端部を、前記基部に接続する接続部とを有し、
前記押圧部材が、前記接触部、基部、及び接続部で囲まれる空間に配置され、
前記対向面は、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間の外部側において前記シール面に全周で接触する全接触領域と、前記潤滑空間にグリースを供給する際に、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側において前記シール面に周方向に不連続に接触する部分接触領域とを有し、
前記全接触領域は、前記潤滑空間にグリースを供給する際のグリースの供給圧によって前記シール面から押し上げられる、密封構造。
A first member, a second member that is arranged concentrically with the first member in a radial direction and rotates relative to the first member, and a second member that is attached to the first member and that is attached to the first member. It is a sealing structure including an annular sealing member that is slidably contacted with a sealing surface formed on the member, and seals a lubricating space filled with grease between the first member and the second member.
The sealing member includes a lip portion having a facing surface facing the sealing surface, and a pressing member for pressing the facing surface toward the sealing surface.
The lip portion includes a contact portion having the facing surface, a base portion located on the opposite side of the contact portion from the sealing surface, and an end of the contact portion on the lubrication space side in a direction along the sealing surface. The unit has a connection portion that connects the portion to the base portion, and has a connection portion.
The pressing member is arranged in a space surrounded by the contact portion, the base portion, and the connection portion.
The facing surface, and the total contact area of the outer side of the lubricating space in the direction along the front Symbol sealing surface in contact with the entire circumference on the sealing surface, when supplying grease to the lubrication spaces, along the sealing surface possess a partial contact area discontinuously contacts the circumferential direction on the seal surface in the lubricant space side in the direction,
The entire contact area has a sealed structure in which the grease is pushed up from the sealing surface by the supply pressure of the grease when the grease is supplied to the lubricating space.
前記全接触領域と前記部分接触領域との境界が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間の外部側に配置されている、請求項1に記載の密封構造。 A claim that the boundary between the full contact region and the partial contact region is arranged on the outer side of the lubrication space from the end of the pressing member located on the lubrication space side in the direction along the sealing surface. The sealed structure according to 1. 前記境界が、前記シール面に沿う方向における前記押圧部材の中心よりも前記潤滑空間側に配置されている、請求項2に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 2, wherein the boundary is arranged on the lubricating space side with respect to the center of the pressing member in the direction along the sealing surface. 前記対向面の部分接触領域には、前記シール面に沿う方向において前記潤滑空間側から前記潤滑空間の外部側へ向けて延びる溝が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の密封構造。 3. The sealed structure described. 前記溝の横断面積が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側ほど大きい、請求項4に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 4, wherein the cross-sectional area of the groove is larger toward the lubricating space side in the direction along the sealing surface. 前記対向面の部分接触領域には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の密封構造。 The sealing structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction in the partial contact region of the facing surface. 前記突起が、前記シール面に沿う方向における前記潤滑空間側に位置する前記押圧部材の端部よりも前記潤滑空間側に配置されている、請求項6に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 6, wherein the protrusions are arranged on the lubricating space side with respect to the end portion of the pressing member located on the lubricating space side in the direction along the sealing surface.
JP2017215420A 2017-11-08 2017-11-08 Sealed structure Active JP6920174B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017215420A JP6920174B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Sealed structure
KR1020180134665A KR102537909B1 (en) 2017-11-08 2018-11-05 Sealing structure
DE102018127800.4A DE102018127800A1 (en) 2017-11-08 2018-11-07 sealing structure
CN201811318260.8A CN109751340B (en) 2017-11-08 2018-11-07 Sealing structure
TW107139447A TWI763948B (en) 2017-11-08 2018-11-07 Sealing structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017215420A JP6920174B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Sealed structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019086105A JP2019086105A (en) 2019-06-06
JP6920174B2 true JP6920174B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=66179142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017215420A Active JP6920174B2 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Sealed structure

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6920174B2 (en)
KR (1) KR102537909B1 (en)
CN (1) CN109751340B (en)
DE (1) DE102018127800A1 (en)
TW (1) TWI763948B (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031243A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Koyo Seiko Co Ltd Bearing sealing device for cross coupling
DE102005053558A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-24 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Gimbal assembly
EP1969261A1 (en) 2006-01-05 2008-09-17 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Annular seal and pump including same
JP2008144784A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Nok Corp Packing and sealing system
JP5760265B2 (en) 2011-05-25 2015-08-05 株式会社アドヴィックス Annular seal member
JP6449065B2 (en) * 2015-03-20 2019-01-09 光洋シーリングテクノ株式会社 Seal member
JP6249180B2 (en) 2015-05-22 2017-12-20 マツダ株式会社 Engine control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019086105A (en) 2019-06-06
KR20190052627A (en) 2019-05-16
KR102537909B1 (en) 2023-05-31
CN109751340A (en) 2019-05-14
CN109751340B (en) 2021-10-01
DE102018127800A1 (en) 2019-05-09
TWI763948B (en) 2022-05-11
TW201918643A (en) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6953264B2 (en) Sealed structure
EP3076038B1 (en) Rolling bearing with sealing arrangement
JP3974754B2 (en) Roller bearing
JP6920174B2 (en) Sealed structure
CN106369064B (en) Sealing device and bearing device provided with same
JP7252824B2 (en) Sealed structure
CN112855771B (en) Dustproof bearing
JP5194992B2 (en) Rolling bearing device
JP2007263316A (en) Highly efficient lubricating structure of rolling bearing
JP2015075218A (en) Roller bearing with seal device
US8202006B2 (en) Sealing device, rolling bearing, and rolling bearing for wheel
JP2008075677A (en) Sealing device, and wheel supporting hub unit provided with sealing device
JP5243911B2 (en) Clutch release bearing device
JP2007315459A (en) Bearing device
WO2022091861A1 (en) Sealing device
JP7047745B2 (en) Hub structure
JP5056104B2 (en) Rolling bearing device
JP2022112136A (en) rolling bearing
JP2024000174A (en) Constant velocity universal joint and method for manufacturing the same
JP5181794B2 (en) Rolling bearing device
JP2005030524A (en) Universal joint
JP2012184815A (en) Sealing device for rolling bearing, and wheel rolling bearing device
JP2010144768A (en) Rolling bearing device
JP2005265083A (en) Ball bearing
JP2005048809A (en) Universal joint

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6920174

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150