JPS63280970A

JPS63280970A - 環状シール組立体

Info

Publication number: JPS63280970A
Application number: JP63096664A
Authority: JP
Inventors: ピーター　スタンホープ　ウィンクラー
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1988-11-17
Also published as: AU604623B2; EP0289148B1; BR8801547A; CN1030633A; MX167767B; CN1013613B; DE3861258D1; KR880012929A; ES2019454B3; IN168207B; KR910010179B1; AU1408988A; EP0289148A1; US4848776A

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】（産業上の利用分野）本発明は軸シール組立体に関し、特に小砂。

水等の外部物質がハウジング内に進入あるいはハウジン
グから流体の流出を防ぐシールのシーシール組立体に関
する。

（従来の技術）排除シールはダストシールとも言われ従来から良く知ら
れている。このようなシールの各種形成は米国特許明細
書第４，４９１，３３２号、第３，７０３．２９８号、
第３．ｆｔ４０，５４０号および第３，５０４，９１７
号に示されている。

排除シールはしばしばオフロード車に用いられ、トラン
スミッションやアクスルハウジング等の車両部品からオ
イルやグリースの流出を防ぐためのシーリングリップ上
へ与えられる外的物質（たとえば泥やほこりからの小砂
）の有害な影響を減するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）本発明はアセンブリのシーリングリップの位置に特別の
注意を払うことなしに容易に取付けられる排除シール組
立体を提供し、シール組立体の寿命を向上させることを
目的としている。

また、シールを支持する軸の回転速度に応答してシーリ
ングリップの負荷を調整することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明の特徴によれば、環状シール組立体は、ハウジン
グの開口を通って延びる軸の外側円筒表面間の環状空間
をシールするために設けられ、この軸はその軸線の回り
および前記ハウジングに関して回転するように取付けら
れ、シール組立体が、内側円筒表面および軸方向に向き合うシーリングリップ
を形成する半径方向外方に延びるフランジ部分とを有し
、前記内側円筒表面が前記軸の外側円筒表面と静的なシ
ーリング関係とそこでの回転に適合するようにした弾性
部材と。

該弾性部材の一部分を係合し、それとともに前記軸によ
って弾性部材の回転による静的なシーリング関係の損失
を防ぐための固定装置とを含み、さらに開口と静的なシーリング関係でハウジングに固定される
ようにした環状支持手段で、この支持手段が円筒部分を
含んでいるものと、前記支持手段の円筒部分から半径方
向に延びるとともに静的なシリーング関係を有するシー
リングフランジであって、該フランジが弾性部材のシー
リングリップと動的なシーリング関係となるように実質
的に軸方向で向き合う表面を形成しているものと、前記支持手段の円筒部分に配置され、前記固定装置の半
径方向外方部分を受けて、前記シーリングフランジの軸
方向で向き合う表面に対して前記弾性部材のシーリング
リップの軸方向の位置決めをするスペーサ手段とを含む
ことを特徴としている。

本発明の他の特徴によれば、シール組立°体は大気と第
１シール間に配置されハウジングから流体の流出を防ぐ
排除シールを含み、さらにこの排除シールと第１シール
間に排除シールによって捕捉される汚染物質を吸収する
ための手段を含んでいる。

また、本発明のもう１つの特徴によれば、環状シール組
立体はハウジングの開口を通って延びる軸の外側円筒表
面間の環状空間をシールするために設けられ、前記軸は
その軸線回りおよびハウジングに関して回転するように
取付けられており、ハウジングから流体の流出を防ぐ第
１シールと、大気汚染物質から第１シールをシールドす
るため第１シールから軸方向に間隔を置いた排除シール
を含み、排除シールによって捕捉される汚染物質を吸収
するために両シール間に吸収性の物質を配置するように
したことを特徴としている。

（作　　用）シール組立体は第１シール（２６）　、排除シール（２
８，５２）　、および汚染物質を吸収するためこれらシ
ール間に吸収性の物質（３０，５４）を備えたことによ
り、第１シールへの汚染物質の流入を排除シールがシー
ルドし、しかも排除シールによって捕捉される汚染物質
を吸収性の物質が吸収する。

また、排除シールは軸方向で向１．％合うシーリングリ
ップ石８ａ、　５８ｃ）に対して弾性部材（３４、６０
）のシーリングリップ（３４ｄ、Ｅ１０ａ）とスペーサ
手段（４０，４２，６２）と固定装置（３８，６２）に
よって正しい位置に位置決めする。

このことから回転する軸へのシールの取付けを適切にし
かも容易にするとともにシールの有効寿命を向上させる
。

（実施例）本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、部分的に示したハウジング１０は開口
１４を形成するハウジング部分１２を含んでおり、良く
知られた形態のハウジングによって支持され、部分的に
示されたローラベアリング１６によって軸線１６ａの回
りを回転するように取付けた軸１６が開口１４を通って
延びている。

ハウジング１０はアクスル又はトランスミッション用で
、泥あるいはほこりのような汚染物質にその周囲又は外
部２０がさらされている。

シール組立体２２は開口１４と軸１６によって形成され
る環状空間内に配置されるとともに、ハウジングの内部
２４の内外へ流体および汚染物質の流入流出を防ぐよう
に設けられている。

シール組立体２２は第１シール２６、面シール型の排除
シール２８および両シール間に配置された吸収手段又は
吸収物質３０を含む、この両シールと吸収物質はそれら
の半径方向外方で支持部材３２によって支持されており
、この支持部材はそこで静的なシールを形成するように
開口１４内へ押圧された外側円筒部分３２ａと、内側円
筒部分３２ｂと、円筒部分を相互に連結する半径方向に
延びた部分３２ｃを含んでいる。

第１シール２６は支持部材３２の内側円筒部分３２ｂに
プレスフィツトされることによってハウジングに対して
回転に逆って保持される。

このプレスフィツトは静的シールを形成し、同心で軸１
６の外側円筒表面１６ｂと動的シール関係にある第１シ
ールの主シールリップ２１３ａの位置を決める。

シール２６はまた良く知られた形態で単−又は２つの排
出あるいはダストリップ２８ｂを含む。

主シーリングリップ２８ａはハウジング１０から流体の
流出又は漏れを防いでおり、汚染物質、特に泥、砂ある
いはほこり等の砂のような物質にさらされたとき、急速
な摩耗による早期弊害を受けやすい。

排除リップ２８ｂはオフロード車によって起りうる高レ
ベルの汚染物質にさらされる状況下において、比較的短
い期間に対してこのような弊害を遅らせることができる
ことが判明した。

第１シールの寿命は軸方向で向き合う排除シールの使用
によっていくぶん改善されることが知られている。

この排除シールは、すなわち、軸方向で向き合う表面に
対して（動くシーリングリップ又はリップを有するシー
ルである。

その表面は通常シールされるべき構造部分、たとえば軸
が延びているハウジング部分に形成される。

このようなシールの効果は、表面に対する１つ又は複数
のシーリングリップの適切な配置に大いに関係する。こ
こに、シールはシール形成中の軸上に注意深く配置され
るか、あるいは使用中に自己位置付けされなければなら
ない。

シール取付中の注意深い位置づけは、特定の測定作業を
必要とし、アセンブリコストを増加し、特に修繕やオー
バーホール中に不適当な取付けの可能性を増す。

自己位置づけは、シールの細心な調整を必要とする。こ
のような置火な調整は製造コストを増加する。さらにこ
の許容性は逆にシール製作の調整を越える条件によって
影響するし、その結果、不適当な自己位置づけを生ずる
。

このような欠点は排除シール２８によって取り除かれる
。すなわち排除シール２８はシールと軸方向で向き合う
表面が自己規制された予め組立てられたユニットの中に
結合され、該ユニ＋７トがシール取付中に特別の寸法合
せを必要とせずまたシール製造者の調整を越える許容差
の細心な調整を必要としないからである。

排除シール２８は弾性シール部材３４．半径方向に延び
たシーリングフランジ３６．固定装置３８゜断面り形状
の環状部材４０．４２によって定められるスペーサ組立
体、および固定装置３８の半径方向外方に延びたフラン
ジ３８ａを含む。

弾性シール部材３４は軸１６の外側円筒表面１ｅｂと静
的なシールを形成する内側円筒表面３４ｂを有する環状
部分３４ａ、および軸方向で向き合うシーリングリップ
３４ｄを形成する半径方向外方に延びるフランジ部分３
４ｃを有する。

シーリングリップ３４ｄはシーリングフランジ３６の軸
方向で向き合うシーリング表面３８ａと動的なシールを
形成する。シーリングフランジ３θはまた支持部材の内
側円筒部分３２ｂのロール端部３２ｄとの接触面で静的
なシールを形成する。

この静的シールは既知のシール物質あるいは吸収性の物
質を追加するようにしてもよい。

シーリングフランジ３Ｂとスペーサ手段の環状部材４０
　、４２はロール端部３４ｄと第１シール２６間で確実
に挟まれる。

択一的にシーリングフランジ３８は、第２図に示すよう
な方法で、支持部材と一体に形成されうるし、また第３
図の断面図で示すスプリングワッシャー４４によって容
易に設けられるように円すい台形状のシーリング表面４
４ａを有していてもよい。

スペーサ手段のフランジ３８ａに加えて固定装置３８は
、リング部分３８ｂを含んでおり、このリング部分３８
ｂは弾性シール部材の環状部分３４ａの回りに結合され
、弾性シール部材を伸ばす遠心力又は膨張により表面ｌ
ｅａと３４ｂ間の静的シールの損失を防ぐ。

環状部材４０．４２の軸方向で向き合う表面４０ａ。

４２ａは、予め決められた予圧でシーリング面３８ａに
対してシーリングリップ３４ｂを正確に位置づけるため
の固定装置のフランジ３８ａを包含する。

さらに、弾性シール部材のフランジ３４ｃの半径方向内
側部分は、リップ３４ｄが遠心力によりシーリング表面
３８ａから軸方向に離れて移動する傾向を妨げるため、
シール部材の弾性と速度に基づく所定の形状および質量
を備えている。

上述の傾向はリング３８ｂの端部３８ｃによって妨げら
れ、このリングはフランジ３４ｃに隣接あるいは軸に接
し、フランジ３４ｃを指向させあるいは許容するための
旋回軸を備え、第１図において軸方向右側に移動し、速
度により負荷されるリップを調整するために設けられて
いる。

排除シールのシーリングリップ３４ｄにより不変的に得
られる汚染物質は、吸収性の物質３０によって吸収又は
蓄積される。

この吸収物質はグリース、細胞質の材料等であってもよ
い、細胞質の材料の例としてはウレタンフオーム、ウー
ル、メタルウールあるいはフェルト等の織物がある。符
号３０は環状部材４０．４２およびフランジ３Ｂによっ
て形成される環状空間内に配置されたグリースを指示し
ている。

環状空間は好ましくは部分的にグリースで満されており
、グリースの密度は汚染物質の最大浸透を与えるように
選択される。吸収性の物質は部材４０とシーリングフラ
ンジ３６間の空間に位置されるようにしてもよい、排除
シール３８と第１シール２６間のこのような吸収性の物
質の使用は、第１シールの有効寿命を大いに増加させる
。

第２図に示すシール組立体５０は排除シール５２と吸収
性の物質５４を含んでいる。シール組立体５０は第１図
の特徴を具体化するが、図示されていない第１シールの
支持部材５６上の背に乗せられるようになっている。シ
ール組立体５０はさらに半径方向外方に汚染物質を遠心
力で押しやり、吸収物質５４内に吸収して第１シールに
汚染物質が移動するのを妨げる特徴を含んでいる。

シール組立体５０は支持部材５６の上に入れ子犬に圧入
された円筒部分５８ａと表面３Ｅｌａに類似のシーリン
グ表面５８ｃを形成する半径方向に延びるフランジ５８
ｂを有するシートメタル部材５８と、シール部材３４と
実質的に同一の弾性シール部材６０と、部材６２によっ
て形成された遠心力利用の固定スペーサ結合組立体と、
フェルトの形式による吸収性の物質５４とを含んでいる
。

内側周囲の表面Ｅ１２ａと部材Ｂ２の軸方向で向き合う
端部６２ｂ、　６２ｃは半径方向に抑制を与え、シール
部材６０を軸方向に位置決めする。

シール部材６０のリップ６０ａ上の予圧は環状シム６４
の厚さを変更することによって変えられ、ｆ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　″　　　４７脅叫ｉ４−
ｍ−それとともに支持部材５６上の円筒部分５８ａの入
れ子犬プレスフィツトとも働き合う０部材６２の端部６
２ｃは周囲に間隔を置いた半径方向に延びる複数の翼６
２ｄを形成し、この翼はフェルト材料５４によって吸収
させるため汚染物質を半径方向外方へ遠心力で押しやる
ようになっている。

（発明の効果）本発明のシール組立体は、第１シール、排除シールおよ
びこのシール間に配置された吸収物質を備え、これを支
持部材によって支持し１回転する軸との間に静的シール
を形成するとともに、排除シールが第１シールに軸方向
で向き合うことにより、ハウジング内へ汚染物質が流入
するのを防止し、かつハウジング内から外部へ流体が流
出するのを防ぐことができ、しかも排除シールがスペー
サ組立体と固定装置等の構成部品によりシールの適正な
位置づけがなされるので、取付も容易で、かつシール組
立体の寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分的に示したハウジング組立体に配置された
本発明に係るシール組立体の断面図、第２図は本発明の他の実施例を示すシール組立体の断面
図、第３図はシール組立体に使用するスプリングワッシャー
の部分断面図である。１０・・・ハウジング　　　　１４・・・開口１６・・
・軸　　　　　　　　１６ｂ・・・外側円筒表面２２　
、５０・・・環状シール組立体２４ａ・・・環状空間　　　　２６・・・第１シール２８
．５２・・・排除シール３０．６０・・・吸収性の物質３２．５１３．５８・・・支持部材　３４　、１３０・
・・弾性部材３１１ｉ　、　４４　、５８ｂ・・・シー
リングフランジ３８　、６２・・・固定装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジング（１０）の開口（１４）を通って延び
る軸（１６）の外側円筒表面（１６ｂ）間の環状空間（
２４ａ）をシールするための環状シール組立体（２２；
５０）であって、前記軸はその軸線の回りおよび前記ハ
ウジングに関して回転するように取付けられ、前記シー
ル組立体が、内側円筒表面（３４ｂ）および軸方向で向き合うシーリ
ングリップ（３４ｄ）を形成する半径方向外方に延びる
フランジ部分（３４ｃ）とを有し、前記内側円筒表面が
前記軸（１６）の外側円筒表面と静的なシーリング関係
及びそこでの回転に適合するようにした弾性部材（３４
；６０）と、該弾性部材（３４；６０）の一部分を係合し、それとと
もに前記軸（１６）によって弾性部材（３４；６０）の
回転による静的なシーリング関係の損失を防ぐための固
定装置（３８；６２）とを含み、さらに開口（１４）と静的なシーリング関係でハウジング（１
０）に固定されるようにした環状支持手段（３２；５６
、５８）であって、この支持手段が円筒部分（３２ｂ；
５８ａ）を含んでいるものと、前記支持手段（３２；５
６、５８）の円筒部分（３２ｂ；５８ａ）から半径方向
に延びるとともに静的なシリーング関係を有するシーリ
ングフランジ（３６；４４；５８ｂ）であって、該フランジが弾性部
材（３４；６０）のシーリングリップ（３４ｄ；６０ａ
）と動的なシーリング関係となるように実質的に軸方向
で向き合う表面（３６ａ；４４ａ；５８ｃ）を形成して
いるものと、前記支持手段（３２；５６、５８）の円筒部分（３２ｂ
；５８ａ）に配置され、前記固定装置（３８；６２）の
半径方向外方部分（３８ａ）を受けて、前記シーリング
フランジ（３６；４４；５８ｂ）の軸方向で向き合う表
面（３８ａ；４４ａ；５８ｃ）に対して前記弾性部材（
３４；６０）のシーリングリップ（３４ｄ；６０ａ）の
軸方向の位置決めをするスペーサ手段（４０、４２；６
２）と、を含むことを特徴とする環状シール組立体。
（２）シーリングフランジ（５８）が支持手段（５６、
５８）の円筒部分（５８ａ）の一端で一体形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のシール組立体。
（３）シーリングフランジ（４４）の実質的に軸方向で
向き合う表面（４４ａ）が半径方向外方に面する円すい
台形状の表面であることを特徴とする請求項１記載のシ
ール組立体。
（４）シーリングフランジはスプリングワッシャー（４
４）であることを特徴とする請求項３記載のシール組立
体。
（５）軸方向で向き合う表面（４４ａ）は支持手段（５
６、５８）の円筒部分（５８ａ）から離れて対面するこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシール
組立体。
（６）支持手段（３２）の円筒部分（３２ｂ）は、軸（
１６）の外側円筒表面（１６ｂ）と動的なシールを形成
し、かつスペーサ手段（４０、４２）によってシーリン
グフランジ（３６）から軸方向に間隔を置いたラジアル
リップシール（２６）を支持することを特徴とする請求
項５記載のシール組立体。
（７）スペーサ手段（４０、４２；５６、５８）は支持
手段の円筒部分から半径方向内方に延び、かつ固定装置
（３８、６２）の半径方向外方部分（３８ａ；６２ｂ、
６２ｃ）を囲う、軸方向に間隔を置いた第１、第２の環
状フランジ（４０ａ、４２ａ；５８ｂ、５６）を含むこ
とを特徴とする請求項１または請求項６記載のシール組
立体。
（８）軸方向に間隔を置いた第１、第２の環状フランジ
（４０ａ、４２；５８ｂ、５６）は汚染物質を吸収する
吸収性の物質（３０、５４）を含む環状空間を形成する
請求項７記載のシール組立体。
（９）固定装置（６２）が汚染物質を半径方向外方へ遠
心力で吸収性の物質（５４）の中に押しやるための手段
（６２ｄ）を含んでいることを特徴とする請求項８記載
のシール組立体。
（１０）吸収性の物質はフェルト材料（５４）であるこ
とを特徴とする請求項８または請求項９記載のシール組
立体。
（１１）吸収性の物質はグリースのような材料（３０）
であることを特徴とする請求項８または請求項９記載の
シール組立体。
（１２）弾性部材（３４、６０）の内側表面は円筒部分
（３８）によって形成され、そこからシールフランジが
延びており、固定装置は前記円筒部分の外径の回りに結
合したリング部分（３８ｂ、６２ａ）を含み、該リング
部分は前記シールフランジ（３４ｃ）の半径方向内方部
分に隣接した軸方向で向き合う端部（３８ｃ）を有し、
軸の回転速度の増加に応答してシールフランジ（３４ｃ
）上に作用する遠心力を増加させることにより、前記フ
ランジを前記リング部分の端部（３８ｃ）の回りに旋回
させ、前記シールフランジの軸方向で向き合う表面（３
６ａ；５８ｃ；４４ａ）に対しシーリングリップ（３４
ｄ；６０ａ）の圧力負荷を調整するようにしたことを特
徴とする請求項１記載のシール組立体。
（１３）旋回動作はシーリングリップ（３４ｄ；６０ａ
）の圧力負荷を増加することを特徴とする請求項１２記
載のシール組立体。
（１４）シールフランジ（３４ｃ）は旋回動作の量を調
整するため所定の質量を有することを特徴とする請求項
１２または請求項１３記載のシール組立体。
（１５）組立体は大気（２０）と第１シール（２６）間
に配置した排除シールを含み、ハウジング（１０）から
流体の流出を防ぐとともに、さらに前記排除シールと第
１シール間に配置され排除シール（２８）によって捕捉
される汚染物質を吸収するようにした手段（３０；５４
）を含んでいることを特徴とする請求項１記載のシール
組立体。
（１６）ハウジング（１０）の開口（１４）を通って延
びる軸（１６）の外側円筒表面（１６ｂ）間の環状空間
（２４ａ）をシールするための環状シール組立体（２２
；５０）であって、前記軸はその軸線の回りおよび前記
ハウジングに関して回転するように取付けられ、前記シ
ール組立体が、前記ハウジング（１０）から流体の流出を防ぐための第
１シール（２６）と、該第１シールから軸方向に間隔を置いて、大気の汚染物質から第１シールをシールドする排除シー
ル（２８；５２）と、を備え、該排除シールによって捕捉される汚染物質を吸収するため前記両シール間に吸収性の物質（３０；
５４）を配置したことを特徴とする環状シール組立体。
（１７）両シール間に配置され、汚染物質を半径方向外
方に遠心力で押しやり、吸収性の物質（３０；５４）の中へ吸収するようにした手段（６２ｄ
）をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載のシー
ル組立体。