JPH1193961A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JPH1193961A
JPH1193961A JP9258290A JP25829097A JPH1193961A JP H1193961 A JPH1193961 A JP H1193961A JP 9258290 A JP9258290 A JP 9258290A JP 25829097 A JP25829097 A JP 25829097A JP H1193961 A JPH1193961 A JP H1193961A
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JP
Japan
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lip
ring
sealing device
annular
annular plate
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JP9258290A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Yano
義浩 矢野
Rikio Okada
利喜生 岡田
Shunichi Fujiwara
俊一 藤原
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KOYO CHICAGO LOWHIDE KK
Original Assignee
KOYO CHICAGO LOWHIDE KK
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Publication date
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
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    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F16C33/7883—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring mounted to the inner race and of generally L-shape, the two sealing rings defining a sealing with box-shaped cross-section
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    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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Abstract

(57)【要約】 【課題】密封装置において、優れた密封性を長期にわた
って維持できるようにすること。 【解決手段】２つの環体６，７を軸方向に対向配置した
状態で組み合わせてなる密封装置５において、両環体
６，７にそれぞれ相手側に接触または近接して密封部を
形成する３つのリップ６３，６５，７３を設け、軸方向
内端のリップ６３に対して泥水などを到達させにくくす
るとともに、当該リップ６３を弾性リング８で強制的に
締め付けることにより経時的な摩耗などに関係なくしめ
しろを一定に保つようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの環体を組み
合わせてなる構成の密封装置に関する。この密封装置と
しては、例えば厳しい耐泥水性が要求される自動車のホ
イール等の軸受に使用される。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車軸支持構造を図２に示す。図
中、１は非回転のナックル、２は回転する車軸に固定さ
れるハブ、３はナックル１とハブ２との間に介装される
転がり軸受、４は転がり軸受３抜け止め用のスナップリ
ングである。
【０００３】転がり軸受３は、複列円錐ころ軸受とさ
れ、外輪３１、内輪３２、円錐ころ３３などを有してお
り、外輪３１の肩部と内輪３２の肩部との間に密封装置
５が装着されている。なお、この転がり軸受３は、図示
しないが複列玉軸受などとされることもあり、上記同様
に密封装置５が装着される。
【０００４】この密封装置５の従来例を図３に示す。図
示するように、密封装置５は、転がり軸受３の外輪３１
に取り付けられる第１環体６と、内輪３２に取り付けら
れる第２環体７とを軸方向に対向配置した状態で組み合
わせたものである。
【０００５】第１環体６は、外輪３１の内周面に内嵌固
定される円筒部６１と、円筒部６１の軸方向内端に連接
される径方向内向きの環状板部６２とを有し、この環状
板部６２の内周側には、主、補助ラジアルリップ６３，
６４が軸方向に並んだ状態で設けられている。
【０００６】第２環体７は、内輪３２の外周面に外嵌固
定される円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外端に連接
される径方向外向きの環状板部７２とを有し、この環状
板部７２の外周側にはアウターリップ７３が設けられて
いる。
【０００７】これら第１、第２環体６，７の円筒部６
１，７１および環状板部６２，７２は、金属板をプレス
成形することにより製作され、各リップ６３，６４，７
３は、合成ゴムなどからなり、焼き付けにより接着され
る。
【０００８】そして、第１環体６の主、補助ラジアルリ
ップ６３，６４が、第２環体７の円筒部７１の外周面に
対して、一方、第２環体７のアウターリップ７３が第１
環体６の円筒部６１の内周面に対して、それぞれ接触し
て、接触密封部を形成する。
【０００９】なお、図示するように、第２環体７が外部
に露呈する状態になるから、この第２環体７に対して泥
水などが直接かかるが、アウターリップ７３により泥水
の浸入を防止する。このアウターリップ７３が経時的に
摩耗、損傷したときは、次段の主ラジアルリップ６３に
より泥水の浸入を防止する。補助ラジアルリップ６４
は、主として転がり軸受３内部のグリースなどの潤滑剤
の漏れを防止する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
密封装置５では、各リップ６３，６４，７３の接触状態
をそのしめしろだけでもって調整するようにしている
が、使用経過に伴い、各リップ６３，６４，７３の摩耗
や損傷が進行すると、前記しめしろが低下して、密封性
が低下する傾向となる。このようなことから、使用経過
に伴い各リップ６３，６４，７３から泥水が通過しやす
くなり、密封対象部分への浸入を許容してしまうことに
なる。
【００１１】特に、上記密封装置５の使用対象を自動車
の車軸支持軸受、なかでも悪路を走行するオフロード用
の自動車などの車軸支持軸受とする場合には、多量の泥
水がアウターリップ７３の摺接箇所に当たるため、アウ
ターリップ７３がかなりのダメージを受けやすいととも
に、泥水に含まれる砂塵によってアウターリップ７３の
摺接部分の摩耗が進行しやすくなる。そのため、比較的
早期段階にてアウターリップ７３を泥水が通過して、密
封装置５の内部に浸入する可能性が高くなる。そのた
め、主ラジアルリップ６３についても上記と同様に泥水
によってダメージを受け、摩耗が進行して、泥水の通過
を許容することになる。
【００１２】したがって、本発明は、密封装置におい
て、優れた密封性を長期にわたって維持できるようにす
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
密封装置は、同心状に配設される内側環体と外側環体と
の対向隙間に配設され、かつ外側環体に取り付けられる
第１環体と、内側環体に取り付けられる第２環体とを軸
方向に対向配置した状態で組み合わせてなるもので、第
１環体は、外側環体の内周面に内嵌固定される円筒部
と、円筒部の軸方向内端に連接される径方向内向きの環
状板部と、環状板部の内周側に設けられるラジアルリッ
プと、環状板部の径方向途中に設けられるアキシャルリ
ップとを有し、第２環体は、内側環体の外周面に外嵌固
定される円筒部と、円筒部の軸方向外端に連接される径
方向外向きの環状板部と、環状板部の外周側に設けられ
るアウターリップとを有し、かつ、前記アウターリップ
が、第１環体の円筒部に接触させられ、前記アキシャル
リップが、第２環体の環状板部に近接させられ、前記ラ
ジアルリップが、その外周に装着される弾性リングによ
り第２環体の円筒部に圧接させられている。
【００１４】このような構成では、泥水がアウターリッ
プにかかることが原因で、アウターリップが経時的に摩
耗、損傷して泥水の通過を許容した場合でも、アキシャ
ルリップにより浸入した泥水が一旦止められて、この止
められた泥水が第２環体の回転遠心力によって外部へは
ね飛ばされるので、奥への浸入を困難とする。それで
も、泥水がアキシャルリップを通過するとラジアルリッ
プの摺接箇所に達することになるが、ラジアルリップを
弾性リングで締め付けて第２環体の円筒部に圧接させて
いるから、ラジアルリップの摺接箇所での密封性が充分
に高くなるとともに、浸入してくる泥水の量がそれほど
多くないので、ラジアルリップの摺接箇所への泥水の染
み込みは確実に抑えられる。したがって、ラジアルリッ
プが泥水から受けるダメージも抑制され、高い密封性能
が確保される。
【００１５】本発明に係る請求項２の密封装置は、上記
請求項１に記載の密封装置において、前記アキシャルリ
ップは、その付け根側から自由端側に向けて拡径するテ
ーパ状とされ、付け根側の外周面部に環状凹部が形成さ
れている。このような構成では、アキシャルリップが環
状凹部を有するテーパ状になっているので、アウターリ
ップの摺接箇所から浸入した泥水を受け止める作用およ
び遠心力で泥水を外部へはね飛ばす作用が大きくなり、
泥水がアキシャルリップの非接触部分から内部へ浸入す
ることを防止する機能が高くなる。
【００１６】本発明に係る請求項３の密封装置は、上記
請求項１または請求項２に記載の密封装置において、少
なくとも前記アキシャルリップとラジアルリップと第２
環体の環状板部とで囲う空間にグリースが充填されてい
る。このような構成では、アキシャルリップを泥水が通
過しても、グリースに混ざるだけで、ラジアルリップに
対して到達しにくくなる。
【００１７】本発明に係る請求項４の密封装置は、上記
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の密封装置
において、前記第２環体の環状板部の円周数カ所には、
回転数検出用の透孔が設けられていて、この透孔が被膜
によって閉塞されている。このような構成では、車軸の
回転数検出用の透孔を設けているもののそれを閉塞して
いるから、耐泥水性が低下せずに済む。また、透孔に対
してアキシャルリップを非接触にしているから、アキシ
ャルリップが透孔に擦れて破損することやトルクが不必
要に増大することは避けられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態に基づいて説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施形態にかかる密封
装置を示す断面図である。この実施形態でも、従来例と
同様、密封装置５を転がり軸受３に装着した場合を例に
挙げており、図１において従来例の図３と共通部分に同
一符号を付してある。図中、１は非回転のナックル、２
は回転する車軸に固定されるハブ、３は転がり軸受、３
１は軸受３の外輪、３２は内輪、３３は円錐ころ、４は
転がり軸受抜け止め用のスナップリングである。
【００２０】この実施形態での密封装置５は、転がり軸
受３の外輪３１に取り付けられる第１環体６と、内輪３
２に取り付けられる第２環体７とを対向配置した状態で
組み合わせたものであり、基本的な構成は従来例のもの
と変わらない。
【００２１】この実施形態での密封装置５の特徴は、要
するに、第１環体６にアキシャルリップ６５を追加して
いることと、主ラジアルリップ６３を弾性リング８によ
って常時安定して相手部材に対して接触させるようにし
ていることであり、詳細については以下で説明する。
【００２２】第１環体６は、外輪３１の内周面に内嵌固
定される円筒部６１と、円筒部６１の軸方向内端に連接
される径方向内向きの環状板部６２とを有し、この環状
板部６２の内周側に、主、補助ラジアルリップ６３，６
４が軸方向に並んだ状態で設けられ、また、環状板部６
２の径方向途中にアキシャルリップ６５が設けられてい
る。アキシャルリップ６５は、その付け根側から自由端
側にかけて軸心からの径が次第に大きくなるテーパ状と
なっており、そうすることにより、アキシャルリップ６
５の外周面に径方向内側に凹んだ環状凹部６６が形成さ
れている。主ラジアルリップ６３の外周には、ガータス
プリングと称されるステンレス製のコイルバネからなる
弾性リング８が装着されていて、この弾性リング８の締
め付け力によって主ラジアルリップ６３が第１環体６の
円筒部６１に対して圧接されている。
【００２３】第２環体７は、内輪３２の外周面に外嵌固
定される円筒部７１と、円筒部７１の軸方向外端に連接
される径方向外向きの環状板部７２とを有し、この環状
板部７２の外周側にはアウターリップ７３が設けられて
いる。なお、この第２環体７は、ハブ２の回転数検出用
のパルサリングとしても利用されるようになっている。
つまり、第２環体７の環状板部７２には、円周等配の数
カ所に回転数検出用の矩形の透孔７４が形成され、図示
しないが、この環状板部７２に対して回転数検出計が対
向配置される。但し、透孔７４は、上記アウターリップ
７３の付け根側を第２環体７の環状板部７２を覆う状態
にまで広域に形成することにより、このアウターリップ
７３の付け根側の被膜でもって閉塞されている。
【００２４】これら第１、第２環体６，７の円筒部６
１，７１および環状板部６２，７２は、例えば冷間圧延
鋼板などの金属板をプレス成形することにより製作さ
れ、各リップ６３，６４，６５，７３は、例えばニトリ
ルゴムなどの合成ゴムからなり、焼き付けにより接着さ
れる。
【００２５】そして、第１環体６の主、補助ラジアルリ
ップ６３，６４が、第２環体７の円筒部７１の外周面に
対して、一方、第２環体７のアウターリップ７３が第１
環体６の円筒部６１の内周面に対して、それぞれ接触さ
れて、いわゆる接触密封部を形成する。但し、主ラジア
ルリップ６３については、弾性リング８の緊縛力によっ
て圧接されている。また、第１環体６のアキシャルリッ
プ６５が、第２環体７の環状板部７２に対して近接配置
されていて、いわゆる非接触密封部を形成している。こ
のようにアキシャルリップ６５を非接触としているの
は、第２環体７の透孔７４に擦れて摩耗や損傷ならびに
不要なトルク増加を避けるためである。
【００２６】さらに、上記密封装置５において、主ラジ
アルリップ６３と補助ラジアルリップ６４と第２環体７
の円筒部７１とで囲まれた環状空間Ｘ、および主ラジア
ルリップ６３とアキシャルリップ６５と第２環体７の環
状板部７２とで囲まれた環状空間Ｙには、それぞれグリ
ース等の潤滑剤が充填されている。また、アウターリッ
プ７３にはグリース等の潤滑剤が塗布されている。
【００２７】次に、上記密封装置５の密封機能を説明す
る。図示するように、第２環体７が外部に露呈する関係
より、この第２環体７に対して泥水などが直接かかる
が、当初においてアウターリップ７３が泥水の浸入を防
止する。
【００２８】このアウターリップ７３は、従来例のもの
と基本的に同じものなので、泥水によりダメージを受け
て経時的に摩耗、損傷することになる。そこで、泥水が
アウターリップ７３を通過すると、次段のアキシャルリ
ップ６５により、主ラジアルリップ６３側への泥水の通
過を防止する。この場合、アキシャルリップ６５が環状
凹部６６を有するテーパ状になっているので、ここに一
旦受け止められて、第２環体７の回転遠心力によって外
部へはね飛ばすような作用を受けるので、浸入した泥水
の奥への通過を困難とすることができる。
【００２９】それでも、仮に泥水がアキシャルリップ６
５の非接触密封部を通過すると、空間Ｘに充填されてい
るグリースなどの潤滑剤に混じることになるだけで、主
ラジアルリップ６３側へは届かない。なお、このときの
泥水の浸入量はかなり少ないものとなる。
【００３０】そして、主ラジアルリップ６３は、弾性リ
ング８の緊縛力によって密封性が充分に高く設定されて
いるから、ここからの泥水の通過は困難となる。なお、
弾性リング８により主ラジアルリップ６３のしめしろを
強く設定していても、その前後の空間Ｘ，Ｙのグリース
などの潤滑剤でもって潤滑されるので、その摩耗が抑制
されることになる。仮に主ラジアルリップ６３が経時的
に摩耗したとしても、弾性リング８の緊縛力を常時受け
ているから、しめしろが一定に保たれるようになる。こ
のようなことから、高い密封性能を長期間にわたって発
揮させることができる。
【００３１】このように、本実施形態の密封装置５によ
れば、悪路を走行するオフロード用の自動車のホイール
等の軸受に使用するような場合でも、全体として耐泥水
性を大きくアップすることができる。
【００３２】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３３】（１） 上記実施形態において、アキシャ
ルリップ６５を軸心とほぼ平行としたものも本発明に含
む。
【００３４】（２） 上記実施形態において、第２環体
７に回転数検出用の透孔７４を形成していないものも本
発明に含む。
【００３５】（３） 本発明の密封装置５は、自動車の
車軸支持軸受に装着されるものに限定されず、ケースと
回転軸との間など、種々な場所に使用できる。
【００３６】
【発明の効果】請求項１の密封装置では、泥水がアウタ
ーリップにかかることが原因で、アウターリップが経時
的に摩耗、損傷して泥水の通過を許容した場合でも、ア
キシャルリップにより浸入した泥水が一旦止められて、
この止められた泥水が第２環体の回転遠心力によって外
部へはね飛ばされるので、奥への浸入を抑制できるよう
になる。それでも、泥水がアキシャルリップを通過する
とラジアルリップの摺接箇所に達することになるが、ラ
ジアルリップを弾性リングで締め付けて第２環体の円筒
部に圧接させているから、ラジアルリップの摺接箇所で
の密封性を充分に高くできるとともに、浸入してくる泥
水の量がそれほど多くないので、ラジアルリップの摺接
箇所への泥水の染み込みを確実に抑えることができる。
したがって、ラジアルリップが泥水から受けるダメージ
も抑制でき、高い密封性能を長期間にわたって発揮させ
ることができる。特に、悪路を走行するオフロード用の
自動車のホイール等の軸受に使用されるものであって
も、全体として耐泥水性を大きくアップすることができ
る。
【００３７】請求項２の密封装置では、アキシャルリッ
プが環状凹部を有するテーパ状に構成されているので、
アウターリップの摺接箇所から浸入した泥水を受け止め
る作用および遠心力で泥水を外部へはね飛ばす作用を大
きくでき、アキシャルリップの非接触部分から内部への
泥水通過を防止する効果が増す。
【００３８】請求項３の密封装置では、アキシャルリッ
プを泥水が通過しても、グリースに混ざるだけで、ラジ
アルリップに対して到達しにくくなる。しかも、このグ
リースによってラジアルリップの潤滑性を良好にできる
から、その摩耗を抑制できるようになり、密封性の長期
安定化に貢献できるようになる。
【００３９】請求項４の密封装置では、車軸の回転数検
出用の透孔を第２環体の環状板部に形成してあるが、そ
の透孔を閉塞しているので、耐泥水性が低下せずに済
む。また、透孔に対してアキシャルリップを非接触にし
ているから、アキシャルリップが透孔に擦れて破損する
ことやトルクが不必要に増大することを回避できるよう
になる。
【００４０】このように本発明では、優れた密封性を長
期にわたって維持できる密封装置を提供できるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る密封装置を示す断面
図
【図２】自動車の車軸支持構造を示す断面図
【図３】従来の密封装置を示す断面図
【符号の説明】
３ 転がり軸受 ３１ 外輪 ３２ 内輪 ５ 密封装置 ６ 密封装置の第１環体 ６１ 第１環体の円筒部 ６２ 第１環体の環状板部 ６３ 第１環体の主ラジアルリップ ６４ 第１環体の補助ラジアルリップ ６５ 第１環体のアキシャルリップ ７ 密封装置の第２環体 ７１ 第２環体の円筒部 ７２ 第２環体の環状板部 ７４ 回転数検出用の透孔 ８ 弾性リング

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同心状に配設される内側環体と外側環体
    との対向隙間に配設され、かつ外側環体に取り付けられ
    る第１環体と、内側環体に取り付けられる第２環体とを
    軸方向に対向配置した状態で組み合わせてなる密封装置
    であって、 第１環体は、外側環体の内周面に内嵌固定される円筒部
    と、円筒部の軸方向内端に連接される径方向内向きの環
    状板部と、環状板部の内周側に設けられるラジアルリッ
    プと、環状板部の径方向途中に設けられるアキシャルリ
    ップとを有し、 第２環体は、内側環体の外周面に外嵌固定される円筒部
    と、円筒部の軸方向外端に連接される径方向外向きの環
    状板部と、環状板部の外周側に設けられるアウターリッ
    プとを有し、 かつ、前記アウターリップが、第１環体の円筒部に接触
    させられ、前記アキシャルリップが、第２環体の環状板
    部に近接させられ、前記ラジアルリップが、その外周に
    装着される弾性リングにより第２環体の円筒部に圧接さ
    せられている、ことを特徴とする密封装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の密封装置において、前
    記アキシャルリップは、その付け根側から自由端側に向
    けて拡径するテーパ状とされ、付け根側の外周面部に環
    状凹部が形成されている、ことを特徴とする密封装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の密封装
    置において、少なくとも前記アキシャルリップとラジア
    ルリップと第２環体の環状板部とで囲う空間にグリース
    が充填されている、ことを特徴とする密封装置。
  4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかに
    記載の密封装置において、前記第２環体の環状板部の円
    周数カ所には、回転数検出用の透孔が設けられていて、
    この透孔が被膜によって閉塞されている、ことを特徴と
    する密封装置。
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