JPS6056944B2 - 半一体化軸シ−ル - Google Patents

半一体化軸シ−ル

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JPS6056944B2
JPS6056944B2 JP52024507A JP2450777A JPS6056944B2 JP S6056944 B2 JPS6056944 B2 JP S6056944B2 JP 52024507 A JP52024507 A JP 52024507A JP 2450777 A JP2450777 A JP 2450777A JP S6056944 B2 JPS6056944 B2 JP S6056944B2
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seal
flange
shaft
wear sleeve
wear
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JP52024507A
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エドワ−ド・ジエイ・メセンガ−
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Garlock Inc
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Publication date
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    • 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
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
    • 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
    • F16C33/7813Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for tapered roller bearings

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軸シール、さらに詳しくは優れた半一体化ハブ
・シールに関するものである。
一体化ハブ・シールを含む軸シールは先行技術において
周知である。
先行技術による一体化ハブ型軸シールは摩耗スリーブ・
アセンブリとシール体を含み、2部品を一体化して片方
の部品を軸にプレスばめし他方の部品は隆起した弾性外
径部をハウジングヘ締りばめしている。該先行技術の一
体化シールは、例えばプレスばめによつて車軸に取り付
け、次に車輪ハブを車軸および車軸ハブ穴へはめ込まれ
るシールの弾性リツジ(ridge)を有するシールに
取り付ける。車輪の取り外しの際に、一体化シール全体
が車軸に残り後で車軸から除去する。また必要ならばシ
ール全体を交換す・る。車輪ハブとシール外径部間の締
りばめがハブの離脱を困難にし、ハブの離脱には力を加
えなければならない。他の先行技術を利用したシールは
車輪ハブの穴にプレスされ、一体化シール全体は車輪を
車軸から除去する時に前記穴に残る。そのような先行技
術による一体化ハブ型軸シールは種々の欠点および問題
がある。本発明の主目的は先行技術の問題点を解消した
優れたハブ型軸シールを提供することである。さらに本
発明の目的は、ユニットとして取り付けるが車輪ハブを
軸から取り外す時に一方のシール部品が車輪ハブに残り
他方の部品が車軸に残つてシールの抵抗がなく車輪ハブ
を車軸から取り外すことがてきる半一体化軸シールを提
供することである。
さらに本発明の目的は、先行技術の一体化シールが検査
のために分解できずしかも一方の部品が損傷したり摩耗
した場合に完全に取り除いて交換しなければならないの
とは対照的に、分解てきかつ各部品毎に損傷および摩耗
を検査できしかも必要ならば別々に交換できる2部品、
半一体化軸シールを提供することである。さらに本発明
の目的は、小半径の摩耗表面上をすベリそれによつて大
半径の摩耗表面上をすべらなくてはならないシール・リ
ップを有する先行技術の軸シールよりも寿命の長いシー
ル・リップを有する軸シールを提供することである。
本発明のもう一つの目的は容易に熱を消散するシール・
リップを備えた半一体化軸シールを提供することである
さらに本発明の目的は、先行技術の軸シールにおけるよ
りも正確に同心の摩耗表面を有する半一体化軸シールを
提供することてあ−る。さらに本発明の目的は内部ガス
ケットを要しない半一体化軸シールを提供することであ
る。ある実施態様において、潤滑剤を流通さす必要がな
い、例えばシール・リップを潤滑するための穴や流路な
しでリップに積極的かつ一定の潤滑をする.半一体化軸
シールを提供することが本発明の一目的である。さらに
本発明の目的は、回転中に互に妨害の可能性のある金属
部品を持たない半一体化軸シールを提供することである
。本発明のもう1つの目的は、金属部品が少な!く、シ
ール・リップが摩耗スリーブと直接接触する場所を常に
油で満たして熱を消散させ、しかもちりや水が溜る所の
ない半一体化軸シールを提供することである。
本発明により円筒摩耗スリーブフランジとラジ・アルフ
ランジを含みしかも該円筒フランジが軸および穴の1つ
にブレスばめされるようになつている金属摩耗スリーブ
部材と該スリーブ部材へ組み立てるシール部材を含み、
ハウジングと相対的に回転自在の軸間をシールする2部
品、分離自在、半一体化ハブ型軸シールが提供される。
そのシール部材は金属補強リングと、該補強リングへ連
結しかつガーターばねの如き弾性偏寄機構によつて押さ
れて摩耗スリーブ部材円筒フランジの摩耗表面と密封接
触する環状シール・リップを有するシール体と、補強リ
ングへ接着し穴および軸以外に締りばめをもたらすよう
になつている弾性層と、補強リングへ接着されかつ軸方
向へ伸びて摩耗ス)ソーブ部材ラジアル・フランジのラ
ジアル面と接触する少なくとも1つの環状弾性バンパを
含む。このシールは一体化シールとして組立、輸送およ
び取付ができるが、一方または両方の部品の検査および
交換のために分解ができる。ハウジング.の軸からの除
去に際し、一方のシール部品はハウジングに残り、他方
の部品は軸に残る、それによつて本発明のシールは軸か
らハウジングを取り外すのに抵抗がない。本願明細書に
おいて、摩耗スリーブおよび該摩耗スリーブの摩耗表面
と密封接触するシール・リップを備えたシール体を有す
る弾性部材を含む2部品、分離自在の軸シールに関する
用語1半一体化ョとは、構造的に永久的に一体化される
シールてはなくて、むしろ組み立てられたときに輸送、
船積みおよび取付け用に組み立てられたままであるが、
2部品を軸方向に引き離すことによつて分解できる軸シ
ールを意味するものとして定義される。本発明は添付図
面と共に以下の詳細な記載からさらに十分理解できるも
のと思われる。
第1図はハウジング14の穴12と軸16間のシールを
する半一体化軸シール10を含む本発明の一実施態様を
示す。
特定の用途としては、前記ハウジング14はトラックの
車輪ハブそして軸16はトラックの車軸(またはスピン
ドル)である。シール10は金属摩耗スリーブ部材24
とシール部材26から成り、一緒に組み立ててツーピー
ス、分離自在、半一体化シール10となる。
摩耗スリーブ部材24は円筒フランジ28とラジアル・
フランジ30(またはたわみリング)を含む。円筒フラ
ンジ28の内径は軸16にブレスばめを提供するように
設計されている。ラジアル・フランジ30は円筒フラン
ジ28の軸方向外端から半径方向外側へ伸ひている。こ
の軸方向外側とは第1図に示す右側方向を意味する。用
語゜゜外側゛とはシールされる体積に関してである。車
輪ハブまたはハウジング14は、ハウジングを軸から第
1図の左側へ引き抜くことによつて軸16から離脱され
る。シール部材26は、金属補強部材32、弾性シール
体3牡弾性外径部40および弾性バンパ部材を含む。
弾性外径部40は補強リング32へ接着され、かつ摩耗
スリーブ部材の円筒フランジ28の外径摩耗表面38と
密封接触している環状シール・リップ36を有する。弾
性外径部40は穴12に締りばめを提供する設計になつ
ている。バンパ部材42は、補強リング32へ接着され
、かつ半径方向へ伸びて摩耗スリーブ部材24のラジア
ル・フランジ30の内ラジアル面44と接触している少
なくとも1つの環状リンクを含む(2個以上が望ましく
第1図には2個示してある)。かくして、シール部材2
6は摩耗スリーブ部材24に関して軸方向に適切に配置
される。また、シール部材26は補強リング32へ連結
(ブレスばめて連結)される内部金属リング46を含む
。周知方法でシール・リップ36を摩耗表面38と接触
させるためにガーターばね48を用いることが望ましい
。エラストマー・シール体3牡弾性外径部40およびバ
ンパ・リング42は補強リング32へ同時に成形される
一体構造片(ワンピース)であることが望ましい。補強
リング32は円筒フランジ50と、該フランジの軸方向
外端から半径方向内側へ伸びるラジアル・フランジ52
を含む。
弾性外径部40は円筒フランジ50の外径部へ接着され
て穴12に締りばめを提供するようになつている。弾性
外径部40の表面は、軸方向に所定間隔の複数の周リツ
ジ54(これらリツジを第1図では非圧縮状態における
点線でも示してある)を設けてリツジ間の谷へ隆起部が
取付け時に圧縮された時にリツジ材を収容することが望
ましい。これらリツジは取付け時に高さで50%以上圧
縮されるように設計することが望ましい。弾性シール体
34は、シール●リップ36の外に該リップからラジア
ル●フランジ52の反対側にある防じんリップ58を含
む。内側リング46は、例えはブレスばめによつて摩耗
スリーブ部材24のラジアル・フランジ30から反対側
の補強リング32へ結合される。内側リング46は、第
1円筒部60、該円筒部の軸方向外端から半径方向内側
へ伸びる第1ラジアル部62,該第1ラジアル部62の
半径方向内端から軸方向内側へ伸びる第2円筒部6牡お
よび該円筒部64の軸方向内端から半径方向内側へ伸び
る第2ラジアル部66を含む。内側リング46の第2ラ
ジアル部66はシール・リップ36から軸方向内側へ間
隔を置いて配置の保護フランジであつてシール・リップ
の損傷防止およびガーターばね48を保持を助ける。本
発明のシールの取付け時、該シールは1つの工具で単一
シールとして取り付けられる。
ブレスばめを形成する金属摩耗スリーブは、シールを軸
または穴に最初に取り付けるかによつてシールの内径部
または外径部へ提供される。弾性締りばめにより提供さ
れる他の密封継手はシールの他の内径部または外径部へ
提供される。第1図に示す実施態様におけるシールの内
径部はブレスばめ、そして外径部は弾性締りばめである
。シール10は1つの工具で軸16へ取り付けられ、シ
ール10は単一または単一化シールとして取り扱われる
。次に車輪ハブまたはハウジング14は穴付の軸16に
取り付け弾性外径部40上へすべらせてそれらの間に締
りばめを形成させる。ハウジングまた.はハブ14を軸
16から取り外す時、シール部材26はハブに残るが、
摩耗スリーブ部材24は軸に残る。従つて、シール10
は自動的に分解される。次にシール部材26は摩耗スリ
ーブ部材24に影響を与えることなく摩耗や損傷を検査
した)り、必要ならば交換することができる。同様に、
摩耗スリーブ24はシール部材26を交換することなく
検査や必要ならば交換することもできる。従つて、ツー
ピースのシール10はシール全体を取り外すことなく検
査したり、また必要ならば交夕換することができる。第
2図および第3図は、摩耗スリーブ部材72とシール部
材74を含む本発明の別実施例を示す。
摩耗スリーブ部材72は第1円筒フランジ76、該フラ
ンジ76の軸方向外端から半径方向内ク側へ伸びる第1
ラジアル・フランジ78、該ラジアル・フランジ78の
半径方向内端から軸方向内側へ伸びる第2円筒フランジ
80、および該第2円筒フランジ80の軸方向内端から
半径方向内側へ伸びる第2ラジアル・フランジ82を含
む。摩耗スリーブ部材72は、該部材72をハウジング
88(例えばトラックの車輪ハブ)の穴86へ適切に配
置するために第1円筒フランジ76の軸方向内端から半
径方向内側へ伸びる隣接フランジ84を含む。第1円筒
フランジ76は半径方向外側へ段付の部分90と半径方
向内側へ段付の部分92を含む。シール部材74は補強
リング9牡弾性シール体96、弾性内径部98および環
状弾性バンパ部材100を含む。
補強リング94は円筒フランジ102と、該フランジ1
02の軸方向外端から半径方向外側へ伸びるラジアル・
フランジ104を含む。シール体96、弾性内径部98
および弾性バンパ部材100は全て補強リング94へ同
時に接着される一体構造の弾性材料である。ガーターば
ね106はシール体96のシール●リップ108を押し
て摩耗スリーブ部材72の摩耗表面110と接触させる
ために使用する。摩耗表面110は第2円筒フランジ8
0の内径表面である。またシール体96は摩耗表面11
0と接触の防じんリップ112を含む。バンパ部材10
0はシール・リップ108を潤滑するために複数の半径
方向の潤滑流路を含む。第2ラジアル・フランジ82の
末端(または半径方向内端)は軸116から離れていて
両者間に潤滑流路を提供する。バンパ部材100はラジ
アル・フランジ82と接触し、従つてシール部材74を
摩耗スリーブ部材72に関して軸方向に適切に配置する
。弾性内径部98は複数の一定間隔、周リツジ118(
該リツジの非圧縮状態を第2図に点線で示.す)を形成
さすことが望ましい。
隆起しているゴムは圧縮時に隣接の谷120へ変位され
る。リツジ部は軸へ取り付ける際に、高さで50%以上
圧縮されるように設計することが望ましい。円筒フラン
ジ80の外径表面の回り密封流体をζ循環することが摩
耗表面110に発生する熱を取り去る。
第3図は、第2図の左側からシール部材74を見た図(
摩耗スリーブ部材72の第2ラジアル・フランジ82を
除去)であつてバンパ部材100を通る澗滑流路114
を明示している。
バンパ部材100は間に流路114がある複数の同一、
等間隔、軸伸長リッジ122を含む。第2図および第3
図に示す流路114並びにリツジ122のデザインは決
定的なものでなく他のデザインも可能である。流路11
4を設けることはまたバンパ部材100とフランジ82
間の接触面積を少なくし、従つてまた両者間の回転摩耗
を少なくする。
第4図と第5図は本発明によるもう1つのハブ軸シール
を示し、該シール130はハウジング134の穴と軸1
36間のスペースをシールする。
シール130は摩耗スリーブ部材138とシールj部材
140を含む。摩耗スリーブ部材138は第1ラジアル
●フランジ142、該フランジ142の半径方向内端か
ら軸方向内側へ伸びる第1円筒フランジ14牡該フラン
ジ144の軸方向内端から半径方向内側へ伸びる第2ラ
ジアル・フラン・ジ146、該フランジ146の半径方
向内端から軸方向外側へ伸びる第2円筒フランジ148
、および該フランジ148の軸方向外端から半径方向内
側へ伸びる第3ラジアル・フランジ150を含む。第1
ラジアル・フランジは車輪ハブまたはハ“ウジング13
4のラジアル表面に接してシール130を軸方向に適切
に配置する設計になつているアバット(または隣接)フ
ランジである。第1円筒フランジ144の外径部は穴1
32へブレスばめされる設計になつている。第3ラジア
ル・フランジ150はシール部材140と接触してそれ
を軸方向に適切に位置決めする設計になつている。シー
ル部材140は補強リング152、シール・リップ15
6を有する弾性シール体154、弾性内径部158およ
び弾性バンパ160から成る。補強リング152は円筒
フランジ162と、該フランジ162の軸方向外端から
半径方向外側へ伸びるラジアル・フランジ164を含む
。バンパ160は第3ラジアル・フランジ150と接触
していることがわかる。潤滑流路166がバンパ部材1
60に設けられる。弾性内径部158は複数の周、軸方
向定間隔のリツジ168(該リツジの非圧縮状態を第4
図に点線で示す)を含み、圧縮時に該リツジ間の谷ヘリ
ツジ材が変位するようにすることが望ましい。これらリ
ツジは高さで50%以上圧縮されるように設計すること
が望ましい。シール体154も摩耗表面174へ伸びて
接触する防じんリップ172を含む。第5図は第4図の
左側からバンパ部材160を見た図(摩耗スリーブ部材
138は除去してある)であり、バンパ部材を通る潤滑
流路166を明示している。
バンバ部材160は間に流路166を置く複数の同一、
等間隔、半径方向伸長のリツジ176を含む。第4図と
第5図に示す流路166およびリツジ176のデザイン
は決定的なものでなくて他のデザインも可能である。第
2図〜第5図に示すシールにおける摩耗スリーブ部材7
2および138はそれぞれトラックの車輪ハブ用設計さ
れており、シール・アセンブリは車輪ハブ(それぞれハ
ウジング138,134)の穴へ入れ、次にシールを取
り付けた車輪は車軸(第2図および第4図における軸1
16,136)の上に組み立てられる。
この設計の1つの理由は、軸受コーン18が車輪ハブ8
8,134内にそれぞれシール70、130によつて保
持できること、そして次に軸受の外径部が車輪を車軸へ
はめた時に案内として働くことである。本発明の別実施
態様と同様に、シール70、130は実際にはツーピー
スであるがそれらは単一アセンブリとして取り扱いまた
取り付けることができ取付け工具は1つで良い。第6図
は本発明によるもう1つの実施態様を示し、これは車輪
ハブまたは他のハウジング184の穴182と軸186
間に用いるシール180である。
該シール180は摩耗スリーブ部材188とシール部材
190を含む。摩耗スリーブ部材188は円筒フランジ
192および該フランジ192の軸方向外端から半径方
向内側へ伸びるフランジ194を含む。円筒フランジ1
92の外径部は軸186へのブレスばめを形成する設計
になつている。シール部材190は補強部材196、シ
ール・リップ200を持つシール体198、穴182に
締りはめを提供するための弾性外径部202、および軸
方向外側へ伸びて摩耗スリーブ部材188のラジアル●
フランジ194の内側ラジアル面と接触する弾性バンパ
・リング204を含む。また、シール部材190は、ラ
ジアル・フランジ208と半径方向内側および軸方向外
側へ傾斜しているフランジ210から成る内部フランジ
206を含む。テーパー・フランジ210の末端部はシ
ール材198を保持しそれと接触するように伸び、一方
ラジアル・フランジ208の末端部はシール・リップ2
00の後側にガーターばね212を保持する配置になつ
ており、シール体198の保護フランジでもある。補強
リングは円筒フランジ214および該フランジ214の
軸方向外端から半径方向内側へ伸びるラジアル・フラン
ジ216を含む。円筒フランジ214の軸方向内端は内
部リング206の上へ曲げて該リングを固定し、従つて
またシール体を固定する。弾性外径部202および弾性
バンパ・リング204は補強リング196へ接着される
一体の弾性材料が望ましい。弾性外径部は間に谷部22
0を有する複数の周、軸方向一定間隔のリツジ218(
第6図の点線は非圧縮状態のリツジを示す)を含むこと
が望ましい。該リツジの材料は圧縮時に谷部へ押し込ま
れる。リツジは取り付け時に高さで50%以上圧縮され
るように設計することが望ましい。バンパ部材204は
複数の同心、半径方向定間隔のバンパ・リング222を
含むことが望ましい。用語“ハウジング穴と該穴を貫通
する相対的に回転自在軸との間にシールを提供する軸シ
ール゛とはハウジングと軸との間に相対的回転があるこ
と、例えばハウジングと軸のいずれか1つが固定で他の
1つが回転自在であることを意味する。
以上、本発明を特定の実施態様に関して詳細に記載した
が、本発明の意図および範囲を逸脱することなく種々の
変更並びに改良が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施態様に従うシールの拡大部分横
断面図;第2図は本発明による別実施態・様のシールの
拡大部分横断面図:第3図は第2図の線3−3について
の部分立面図:第4図は本発明による別実施態様のシー
ルの拡大部分横断面図;第5図は第4図の線5−5につ
いての部分立面図;および第6図は本発明によるさらに
別実施門態様のシールの拡大部分横断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1(a)少なくとも1つの円筒フランジと少なとも1つ
    のラジアル・フランジを含み、前記少なくとも1つの円
    筒フランジの1つがハウジングの穴および軸の一方とプ
    レスばめを形成するプレスばめ表面とシール・リップ用
    摩耗表面とを有する構成の摩耗スリーブ部材と;(b)
    ラジアル・フランジと円筒フランジを有する補強リング
    と、該補強リングのラジアル・フランジに連接され前記
    摩耗スリーブ部材の摩耗表面と密封接触の環状シール・
    リップを有するシール体と、前記ハウジングの穴および
    軸の他方と締りばめを形成するために前記補強リングの
    円筒フランジの内径または外径の表面の1つに接着され
    たエラストマー層と、前記補強リングに接着されて軸方
    向に伸び前記摩耗スリーブ部材のラジアル・フランジの
    1つのラジアル面と接触する弾性バンパ部材とを含み、
    前記摩耗スリーブ部材の軸方向に移動自在であつて該摩
    耗スリーブ部材に対して半一体化関係に組み立てられる
    シール部材からなり;かつ(c)前記シール部材が、前
    記摩耗スリーブ部材に関して、軸方向に移動自在で該摩
    耗スリーブとの接触を解除することができ、2部品、分
    解自在の半一体化軸シールの分解のために前記シール・
    リップが軸方向にすべり自在で前記摩耗表面から離脱で
    きることを特徴とするハウジングの穴と該穴を貫通する
    相対的に回転自在の軸との間にシールを提供する。
JP52024507A 1976-03-08 1977-03-08 半一体化軸シ−ル Expired JPS6056944B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US664625 1976-03-08
US05/664,625 US4208057A (en) 1976-03-08 1976-03-08 Semi-unitized shaft seal and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52109064A JPS52109064A (en) 1977-09-12
JPS6056944B2 true JPS6056944B2 (ja) 1985-12-12

Family

ID=24666755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52024507A Expired JPS6056944B2 (ja) 1976-03-08 1977-03-08 半一体化軸シ−ル

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4208057A (ja)
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