JPS60203502A - 一体式ホイール・ベアリング・シール組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リップ式シールを収容した環状、　薄板金製
ケーシング組立体が非回転円筒面とこの非回転円筒面と
同心の回転円筒面との間に装着しである一体式ホイール
・ベアリング２・シール組立体に関する。このような一
体式ホイール・ベアリング・シール組立体自体は公知で
ある（例えばＧ　Ｂ　−Ａ　２，１０７，０２４）。

特に、本発明は非ばね支持式のこのようなシール組立体
に関する。

一体式シールは従来公知であシ、一般に、半径方向の内
外の金属製ケーシングを包含し、これらのケーシングは
相互に入れ子になっておシ、互いに半径方向に隔たって
いてそれらの間にはホ環状の密封スペースを形成してい
る。これらのケーシングは相互に接触しておらず、ケー
シング間に装置したシールがスペースを密封している。

このユニットは別々にして取扱い、軸と孔との間、また
は、半径方向ベアリングのレースの円筒面間にプレスは
めすることができる。このようなシールは、一般に、密
封リップの摩耗分を吸収するためのガータスプリング式
シールを含むが、比較的大径の半径方向ベアリングに過
剰なトルクを生じさせる可能性がある。この現象は定速
ジヨイントに嵌合させた半径方向ベアリングに見出すこ
とができる。非ばね支持式シールも現存するが、所望の
用途にはまったく適していない。これは、特に、自動車
のホイール・ベアリングで、高温、高圧を伴なうためで
あり、１１１１畑力；ル、嬰であＡげ≠為ｈカ）、７に
や持手のような汚染物を排゛除する必要の外に良好な潤
滑剤シールを維持する必要がある。

米国特許第２，２４０，２５２号が軸と孔の間に挿設し
た非ばね支持式一体オイル・シールを開示している。し
かしながら、このオイル・シールはホイール・ベアリン
グの環境で使用するようなグリース・シールの非常に異
なった要件に適合しない。この米国特許第２，２４０，
２５２号に開示している構造は充分に低いトルクで運転
させるには多すぎるほどの摩擦接触面を有する。

米国特許第３，１０１，９５４号が重量のある漬菜機械
に適した構造を開示しているが、この構造はケーシング
間に重い粒子をくさび状にくい込ませて密封脚（密封リ
ップ）を一層緊密に片寄せ得るように設計しである。こ
のような設計は、トルクをあまシにも高くするので、高
速走行自動車には適していない。

上記のＧ　Ｂ　−Ａ　−２，１０７，０２４’はオーバ
ーＣＶ用途、すなわち、定速ユニバーサル・ドライブ・
ジヨイントの外径部まわシに嵌合させることのできる大
径ベアリングを利用するベアリング設計における非ばね
支持式一体シールを開示している。しかしながら、この
従来技術は、相対的に回転するときにベアリング・レー
ス間に摩擦を生じさせて極めて高いトルク抵抗を生じさ
せる単一ケーシングを示している。

本発明は、高速・高温ホイール・ベアリングの環境で低
トルクのグリース・シール兼粒子排除手段として作用す
る設計で従来技術゛の欠点を克服する一体シール組立体
を得ることに関わる。

この目的のために、本発明による一体式ホイール・ベア
リング・シール組立体は特許請求の範囲第１項の特徴記
載部分に記載した手段によって特徴付けられる。

本発明による一体式ホイール・ベアリング・シール組立
体の好ましい配置では、一体組立体は一対の半径方向ベ
アリング・レース間に、すなわち、定速ジヨイント・ハ
ウジングの外側と共に回転できる内側レースと自動車サ
スペンション部材に連結してあって自動車に対して回転
できない外側レースの間にプレスばめするようになって
いる。この組立体は一対の打抜き加工した薄板金製の一
体ケーシングを包含する。これらのケーシングのうち第
１ケーシングは外側ベアリング・レースにある孔内にプ
レスばめした円筒壁を包含し、その一端には円形縁があ
シ、反刈端には一体の半径方向内方に延びる環状の壁を
有する。

第２のケーシングは第１の円筒壁と同心で内側レースの
外径部の円筒面にプレスばめした円筒壁と、第１ケーシ
ングの円形縁と同じ平面に配置した一体の半径方向外方
に延びる環状壁とを包含する。

第１ケーシングの環状壁には非ばね支持式エラストマー
・シールが接付してあシ、このシールは一対の一体のリ
ップを包含する。これらのリップのうちの第１リツプは
第２ケーシングの円筒壁と鋭角に密封保合するように半
径方向内方に延びている。第２リツプは第２ケーシング
の環状壁とそれに対して鋭角で密封係合するように半径
方向外方に延びている。

この組立体は適当な工具によってベアリング・レース間
にプレスばめしてあシ、第１ケーシングの円形縁とＭ２
ケーシングの環状壁は適当な止め、たとえば、ベアリン
グ・レースの面と同一平面にあシ、それと整合した状態
に保持される。これにより、環状壁は周囲に露出したま
まとなシ、密封シールはベアリングの潤滑剤溜シに露出
したままとなる。これらのリップは、その向きにょシ、
溜シがらの加圧潤滑剤の力の下で密封面から離れるよう
に撓むことができるが、一方向ゲートとして作用し、汚
染物を侵入させるようにもどることはない。

本発明の構造による付加的な利点として、第２ケーシン
グの環状壁が回転スリン力として作用し、汚染物をシー
ルから外方に投げ飛ばし、装着初期の汚°染物侵入を防
ぐ助けとなルコトがある。侵入した汚染物はケーシング
間の譲状スペースから容易に排出させることができる。

これは第１ケーシングの円形縁が汚染物の出るときの障
害物となんらならないからである。さらに、第２ケーシ
ングの環状壁にある第２リツプの摩耗を第１ケーシング
に向って第２ケーシングを軸線方向に軽く叩くことによ
って調節できる。リップを通過して潤滑剤が流出するの
も摩耗の進みを抑えることになる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。

まず第１図を参照して、本発明による一体式ホイール・
ベアリング・シール組立体が全体的に１０で示してあシ
、これは半径方向ベアリングの内側レース１２と外側レ
ース１４０間にプレスばめしである。内側レース１２は
普通の定速ジヨイント（ＣＶジヨイント）１８のハウジ
ング１６に取付けてあり、この定速ジヨイントは駆動軸
２０によって駆動される。定速ジヨイント１８はホイー
ル２２を駆動し、外側レース１４はサスペンション部２
４に結合してあり、内側レース１２はこの回転できない
外側レース１４に対して回転できる。この形式のベアリ
ング構造はオーバーＣＶ構造として公知であシ、ボール
要素２６の直径が比較的大きく、その結果、−シールが
必然的に大きな直径となる。普通ｑ刃−タスプリング式
シール組立体では・、〆これ・はシール・トルクが過剰
になることを意叱す・る。この設計に伴なう他の潜在的
の曲頭は作動速度が高く、シール組立体がブレーキ・デ
ィスクや定速ジヨイントに接近してい南と坏うことであ
り、そのため、ボール要素２６を囲む潤滑剤溜りの温度
が高くなる可能性があまた。さらに、シール組立体１０
の周囲、ｉｍ面が粒子や水のような汚染物にさらされて
おり、これらの汚染物を排除しなければならな５い。

第２図において、本発明によるホイール・ベアリング・
シール組立体１０の一例が拡大して示しである。外側ベ
アリング・レース１４と内側ベアリング・レース１２に
はそれぞれ同心の円筒形孔２８．３０が設けてあり、こ
れらの孔はボール要素２６を両側で軸線方向に閉じ込め
てあシ、それぞれ平らなベアリング面３２．３４に隣接
している。ボール要素２６セよび普通のボール・ケージ
３６は潤滑グリース溜り（図示せず）によって囲まれて
いる。

一シール組立体１゛０は一対の一体打抜き薄板金製ケー
シング、すなわ％、第１の外側ケーシング３″８と第２
の内側、ケ、−シング４０．！：を包含する。外％Ｕケ
ーシング３′８は円筒形壁４２を包含し、この壁４２は
一端に平らな円形縁４′４を有し、反対端には半径方向
内方に延びる内側ｌ状４４６を有′し、ぞの縁４８は内
側にかしめである。。内側１．ケーシング４０は円筒　
゛形壁５０を包含し、この壁の一端には外側の半径方間
外方に延びる環状壁５２があシ、反対端には折シ込み縁
５４がある。ケーシング３８．４０は図示のように入れ
子になっており、縁５４が最終段階で折シ込まれて２つ
のケーシングを相互に保持している。

内側環状壁４６の内側にはエラストマー・シール（全体
的に５６で示す）が接合してあり、このシールは非ばね
支持式であシ、第１の密封リップ５８と第２の密封リッ
プ６０とを包含する。第１密封リツプ５８は外側環状壁
５２の内側に向ってほぼ半径方向内向き、軸線方向外向
きに延びている。第２密封リツプ６０は外側環状壁５２
の内側に向ってほぼ半径方向外向さ、軸線方向外向きに
延ひている。密封リップ５８．６０は組立ててない状態
ではほぼまっすぐでアわ、ケーシング３８゜４０を前記
のように組立てたときに、第１密封リツプ５８の縁６２
が円筒形壁５０の内面と弾力的に密封保合し、第２密封
リツプ６０の縁６４が外側環状壁５２の内面と密封保合
するような長さとなっている。この組立て後、リップ５
８．６０は図示の向きで軽く彎曲し、それぞれ笛封面に
対して鋭角をなしている。

この向きは下記のような利点、特徴ケ与える。

ケーシング３８．４０が互いに入れ子になって組立てら
れた後、シール組立体１０は外側環状壁５２の外面およ
び円形縁４４と係合する任意適当な工具によって孔２８
．３０間にプレスばめされる。ケーシング３８．４０は
同じ平面に保持され、シール組立体１０は適当な止め部
材、（面β２または３４あるいは両方の面であシ得る）
と工具が保合するまで内方に押す。このプレスばめは折
９込み縁５４からかしめ縁４８を軸線方向に隔てて置く
ようにし、第１の環状キャップ６！３を構成する。

リップ６０の縁６４を外側環状壁５２の内面に片寄せる
力もこれによって決定される。孔２８．３０間の半径方
向間隔は外側環状壁５２の端の円筒形壁４２の内面から
の半径方向間隔を定め、第２の環状ギャップ６８を構成
する。これらのギャップは、ケーシング３８゜４０間に
摩擦がないならば、かなシ小さくすることができる。リ
ップ５８．６０の向きは３つの空所を構成する。第１の
空）′９Ｔｒｏは第１の環状ギャップ６６に開口してお
シ、シたがって、ボール要素２６まわりの潤滑剤に露出
している。第２の空所７２はリップ５８゜６０の間に形
成されておシ、第３の汚染物捕獲空所７４は第２の環状
ギャップ６８、したがって、周囲に開口している。ケー
シング３８゜４０を組立てる前に第２空所７２にグリー
スを充填する。

ケーシング３８．４０の他の要素に対するこれらのリッ
プ５Ｂ、６（Ｉのこの向きおよび協働作用はいくつかの
機能、利点を与える。

外側ケーシング３８は自動車に対して固定しであるので
、リップ５８．６０を密封係合から投げ飛ばす傾向の遠
心作用は１つたくない。

さらに、第１空所７０に入った加圧潤滑剤はリップ５８
を円筒形壁５０から半径方向外方へ撓ませ、第２の空所
７２に潤滑剤が侵入できるようにすることができる。付
加的な圧力が第２リツプ６０を外側環状壁５２から軸線
方向内方に撓ませ、第３空所７４、最終的に周囲に流出
させることができる。したが２て、＼ リップ５８．６０は固くならない。すなわち、それぞれ
の壁面にかかる片寄せ力を増大させない。潤滑剤の流出
は周囲から汚染物が侵入するのを防ぐように作用し、縁
６２．６４が良く潤滑状態に置かれる。しかしながら、
リップ５８．６０は、それらの向き故に、一方向ゲート
として作用し、反対方向には撓めない。その結果、汚染
物や粒子が周囲から反対方向に移動することはできない
。第３の空所７４の形状は環状ギャップ６８に侵入する
かも知れない水の排出を容易にする。リップ６０の外面
はなんらのアンダカットあるいはポケットを持たないよ
うに彎曲させてあシ、円形縁４４は水の排出に対してな
んら障害とならない。さらに、外側環状壁５２は、内側
ケーシング４０と一緒に回転するので、遠心カスリンガ
として作用し、汚染物、水を環状ギャップ６８から投げ
飛ばすこ七になる。さらに、＃、６４が摩耗した場合、
ケーシング４０全体を適当な工具で軸線方向内方に戦く
叩くとよい。これはリップ５８の密封係合状態に影響ケ
与え々いが、リップ６０の縁６４の環状壁５２の内面に
対する片寄せ力を高め、それらを密封係合状態を高める
。

本発明の範囲内でこの設計に成る種の修正を容易に行な
える。環状壁５２の端を外方に広げて伺加的な投げ飛ば
し作用を与えてもよい。環状壁５２の一部が平らで、円
形縁４４と同一平面にある限シ、シール組立体１０は適
当な工具でプレスばめすることができる。

密封リップ５８．６０の角度および長さを変えてそれに
伴なう密封圧力または片寄せ力を変え、し７たがって、
それぞれの壁面との審判・床台状態を変えることも容易
にできる。これはすべて同じ概念内で、そして、同じ寸
法のケーシング３８．４０で行なうことができる。

特別に上述した一部ホイール・ベアリング・シール組立
体では、第１ケーシング３８および第２ケーシング４０
は一部シールの扱い容易なパッケージとなり、第一１、
第２の密封リップ５８．６０（非ばね支持式低摩擦密封
リップとなっている）は潤滑剤を保持しながら汚染物を
排除する。リップ５８．６０の角度、向きは圧力の逃け
を許し、リップが圧力下で固くなり、シール・トルクを
増大するの・を防ぐことができる。ケーシング３８の外
側環状壁５２はスリンガとして作用し、汚染物をキャッ
プ６８から投げ飛ばし、ケーシング４０を軽く内方に叩
いてリップ６０の摩耗分をイ由圧することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車のサスペンション、駆動軸、ホイールの
一部を示す概略図であり、本発明による一部式ホイール
・ベアリング・シール組立体をホイール・ベアリング内
に設置したところを示す図である。 第２図は第１図の一部の拡大図であり９本発明によるシ
ール組立体の詳細を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １８・・・定速ジヨイント、２８・・・非回転円筒面、
３８．４０・・・ケーシング組立体、４２゜５０・・・
円筒壁、５２・・・軸線方向外側壁、５６・・・リップ
式シール、５８．６０・・・一体リップ。 ６８・・最小環状ギャップ、７２・・・潤滑剤空所。 ７４・・・汚染物捕獲空所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　リップ式シールを収容した環状薄板金製ケーシン
   グ組立体が非回転円筒面とこの非回転円筒面と同心の回
   転円筒面との間に装着しである一体式ホイール・ベアリ
   ング・シール組立体において、非回転円筒面にプレスは
   めするようになっている円筒壁を有する一体の第１の薄
   板金製ケーシングと、この第１のケーシングの円筒壁と
   同心の円筒壁を有し、前記非回転円筒面と同心の回弦円
   筒面にプレスばめするようになっている一体の第２の薄
   板金製ケーシングとを包含し、第２のケーシングがその
   円筒壁から半径方向外方に突出し、周囲に露出するよ　
   ２うになっている軸線方向外側壁を有し、第のシールが
   第１、第２のばね支持なしの一体すツブを包含しており
   、第１のリップが第２のケーシングの円筒壁とそれに対
   して鋭角で密封係合するように延びていてそこから半径
   方向外方に撓めるようになっておシ、第２のリップが前
   記軸線方向外側壁とそれに対して鋭角で密封係合するよ
   うに延びていてこの外側壁から軸線方向内方に撓めるよ
   うになっており、前記第１、第２のリップがさらにそれ
   らの間に潤滑剤空所を形成しておシ、これらリップが潤
   滑剤の前記空所への流入およびそこから周囲への流出を
   許すが、周囲から前記空所への汚染物の侵入を防ぐよう
   な一方向ゲートとして作用するように前記リップの角度
   および可撓性が選定しであることを特徴とする一体式ホ
   イール・ベアリング・シール組立体。 特許請求の範囲第１項記載の一体式ホイール・ベアリン
   グ・シール組立体において、筒壁から第１ケーシングの
   円筒壁に向って半径方向外方に廷びていてそこからの最
   小の環状ギャップを形成しており、第２リツプも第２ケ
   ーシングの円筒壁と協働して前記環状ギャップに開口す
   る汚染物捕獲空所を形成してお９、前記回転する外側壁
   と最小環状ギャップが協働して汚染物捕獲空所から汚染
   物を排除するようになっていることを特徴とする一体式
   ホイール・ベアリング・シール組立体。 ３、特許請求の範囲第２項記載の一体式ホイール・ベア
   リング・シール組立体においてシールの第１リツプが軸
   線方向外側壁からの間隙を有し、環状ギャップと第１リ
   ツプの軸線方向外側壁からの間隙により、第２のケージ
   、ングをやや軸線方向内方に移動させて第２リツプの軸
   線方向外側壁の密封片寄せ力を高め、前記第２リツプの
   摩耗を補正し得るようになっていることを特徴とする一
   体式ホイール・ベアリング・シール組立体。 ４、％許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１つの
   項に記載の一体式ホイール・ベアリング・シール組立体
   において、第２の薄板金製ケーシングが定速ジヨイント
   のハ・ウジングの外径部を有するような回転円筒面にプ
   レスばめしであることを特徴とする一体式ホイール・ベ
   アリング・シール組立体。