WO2007000861A1 - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

　内周側密封部材２と外周側密封部材３との組み合わせよりなる密封装置１において、リップシール部材等の外周側密封部材３からスリンガー部材等の内周側密封部材２が軸方向一方へ向けて脱落するのを抑えることができる密封装置１を提供することを目的とする。この目的達成のため、内周側密封部材２は、筒状部４ａおよび筒状部４ａの一端から径方向外方へ向けて一体成形された径方向立ち上がり部４ｂを設けた金属環４を有する。外周側密封部材３は、金属環４の径方向立ち上がり部４ｂに摺動自在に密接する複数のサイドリップ７ｅ，７ｆおよび金属環４の筒状部４ａの外周側に非接触にて配置されるラジアルリップ７ｇを有する。金属環４の筒状部４ａは、ラジアルリップ７ｇの内径寸法ｄ１よりも大きな外径寸法ｄ２を備えて金属環４が外周側密封部材３から軸方向一方へ脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部８を有する。

Description

明 細 書
密封装置
技術分野
[0001] 本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例 えば、ハブベアリングシールとして自動車関連分野に用いられ、または汎用機械等に 用いられる。
背景技術
[0002] 従来から、図 4に示すような密封装置 51が知られており、この密封装置 51は、相対 回転する二部材 (例えばベアリングの内輪および外輪) 61, 62のうちの一方である内 周側取付部材 (例えば内輪) 61に取り付けられるスリンガー部材（内周側密封部材） 52と、他方である外周側取付部材 (例えば外輪) 62に取り付けられるリップシール部 材 (外周側密封部材） 53との組み合わせにより構成されて 、る。
[0003] スリンガー部材 52は、金属材よりなり、筒状部 52aの軸方向一端に環状の径方向 立ち上がり部 52bを一体成形して断面略 L字形に形成され、筒状部 52aをもって内 周側取付部材 (例えば内輪) 61の外周面に嵌着されて 、る。リップシール部材 53は 、同じく断面略 L字形を呈する金属環 54にゴム状弾性体製のシールリップを複数被 着したものであって、金属環 54をもって外周側取付部材 (例えば外輪) 62の内周面 に嵌着されている。シールリップは、スリンガー部材 52の径方向立ち上がり部 52bの 内側端面に摺動自在に密接するサイドリップ 55aと、スリンガー部材 52の筒状部 52a の外周面に摺動自在に密接する第一ラジアルリップ 55bと、同じくスリンガー部材 52 の筒状部 52aの外周面に摺動自在に密接する第二ラジアルリップ 55cとの組み合わ せよりなり、この 3つのリップのうち、サイドリップ 55aおよび第一ラジアルリップ 55bは 主に機外 Aの泥水等ダストをシールし、第二ラジアルリップ 55cは主に機内 Bのダリー スをシールするよう、その機能が分担されている。
[0004] 上記構成の密封装置 51において、その耐泥水性を向上させるには、図 5に示すよ うに、耐泥水性に大きく寄与することが可能なサイドリップ 55aをニ枚ィ匕する（第一ラ ジアルリップ 55bを省略し、その代わりとして第二サイドリップ 55dを追加する）ことが 考えられる力 このようにサイドリップ 55aをニ枚ィ匕すると摺動トルクの増大が懸念され るため、図 6に示すように、第二ラジアルリップ 55cをスリンガー部材 52に対して非接 触タイプとすることが併せて考えられる。
[0005] しかしながら、このようにシールリップを、スリンガー部材 52の径方向立ち上がり部 5 2bの内側端面に摺動自在に密接する第一サイドリップ 55aと、同じくスリンガー部材 5 2の径方向立ち上がり部 52bの内側端面に摺動自在に密接する第二サイドリップ 55 dと、スリンガー部材 52の筒状部 52aの外周側に非接触にて配置されるラジアルリツ プ 55cとの組み合わせとすると、何れのリップもスリンガー部材 52を保持するのに必 要な径方向の締め代を持たないことから、密封装置 51の搬送時や装着作業時に、リ ップシール部材 53からスリンガー部材 52が軸方向一方（図上 C方向）へ脱落してし まう虞がある。
[0006] 特許文献 1 :特開 2005— 83537号公報（図 4)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は以上の点に鑑みて、上記リップシール部材等の外周側密封部材からスリ ンガー部材等の内周側密封部材が軸方向一方へ脱落するのを抑えることができる密 封装置を提供することを目的とし、またこれに加えて、シール性能を向上させることが できる密封装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上記目的を達成するため、本発明の請求項 1による密封装置は、相対回転する二 部材のうちの一方である内周側取付部材に取り付けられる内周側密封部材と、前記 二部材のうちの他方である外周側取付部材に取り付けられる外周側密封部材との組 み合わせよりなる密封装置であって、前記内周側密封部材は、前記内周側取付部材 に固定される筒状部を設けた金属環を有し、前記外周側密封部材は、前記金属環 の筒状部の外周側に非接触にて配置されるラジアルリップを有し、前記金属環の筒 状部は、前記ラジアルリップの内径寸法よりも大きな外径寸法を備えて前記金属環が 前記外周側密封部材から軸方向一方へ脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部を 有することを特徴とするものである。 [0009] また、本発明の請求項 2による密封装置は、相対回転する二部材のうちの一方であ る内周側取付部材に取り付けられる内周側密封部材と、前記二部材のうちの他方で ある外周側取付部材に取り付けられる外周側密封部材との組み合わせよりなる密封 装置であって、前記内周側密封部材は、前記内周側取付部材に固定される筒状部 および前記筒状部の一端力 径方向外方へ向けて一体成形された径方向立ち上が り部を設けた金属環を有し、前記外周側密封部材は、前記金属環の径方向立ち上 力 Sり部に摺動自在に密接する複数のサイドリップおよび前記金属環の筒状部の外周 側に非接触にて配置されるラジアルリップを有し、前記金属環の筒状部は、前記ラジ アルリップの内径寸法よりも大きな外径寸法を備えて前記金属環が前記外周側密封 部材から軸方向一方へ脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部を有することを特徴 とするちのである。
[0010] また、本発明の請求項 3による密封装置は、上記した請求項 1または 2の密封装置 において、軸方向抜け止め部は、金属環における筒状部の端部を径方向外方へ折 り曲げること〖こより形成されていることを特徴とするものである。
[0011] 更にまた、本発明の請求項 4による密封装置は、上記した請求項 1、 2または 3の密 封装置において、ラジアルリップおよび軸方向抜け止め部間には、ラビリンス作用が 強化されたラビリンスシールが設けられていることを特徴とするものである。
[0012] 上記構成を備えた本発明の請求項 1または 2による密封装置においては、内周側 密封部材における金属環の筒状部に、外周側密封部材におけるラジアルリップの内 径寸法よりも大きな外径寸法を備えて金属環が外周側密封部材から軸方向一方へ 脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部が設けられているために、金属環が外周側 密封部材に対して軸方向一方へ変位すると、軸方向抜け止め部がラジアルリップに 係合し、よってその脱落が阻止される。軸方向抜け止め部は常態においてはラジア ルリップと非接触とされる。また、軸方向抜け止め部は、請求項 3に記載したように金 属環における筒状部の端部を径方向外方へ折り曲げることによって形成するのが好 ましぐこの場合には、軸方向抜け止め部が筒状部に一体成形されることになる。ま た、請求項 4に記載したようにラジアルリップおよび軸方向抜け止め部間にラビリンス 作用の強化されたラビリンスシールを設けると、このラビリンスシールが発揮するラビリ ンス作用によって、該部シール性能を向上させることが可能となる。ラビリンス作用が 強化されるのは、ラジアルリップおよび軸方向抜け止め部が互いに非接触でありなが らち近接酉己置されること〖こよる。
発明の効果
[0013] 本発明は、以下の効果を奏する。
[0014] すなわち、本発明の請求項 1または 2による密封装置においては、内周側密封部材 における金属環の筒状部に、外周側密封部材におけるラジアルリップの内径寸法よ りも大きな外径寸法を備えて金属環が外周側密封部材から軸方向一方へ脱落する のを阻止する軸方向抜け止め部が設けられているために、この軸方向抜け止め部が 発揮する抜け止め作用によって、金属環が外周側密封部材から軸方向一方へ向け て脱落するのを抑えることが可能とされている。したがって、密封装置の搬送時や装 着作業時などにおいて、密封装置が分解してしまうのを未然に防止することができる
[0015] またこれに加えて、本発明の請求項 2による密封装置においては、外周側密封部 材が複数のサイドリップを有しているために、耐泥水性を向上させることができ、また シールリップが複数のサイドリップと非接触式のラジアルリップとの組み合わせとされ ているために、摺動トルクの増大を抑えることができる。したがって、この請求項 2に係 る発明によれば総じて、耐泥水性に優れ、摺動トルクが小さぐかつ上記したように部 品が分解することもない密封装置を提供することができる。
[0016] また、本発明の請求項 3による密封装置においては、軸方向抜け止め部が金属環 における筒状部の端部を径方向外方へ折り曲げることにより形成されているために、 軸方向抜け止め部は筒状部に一体成形されている。したがって、金属環の筒状部に 軸方向抜け止め部を設けても、密封装置の部品点数が増加するのを抑えることがで きる。
[0017] 更にまた、本発明の請求項 4による密封装置においては、ラジアルリップおよび軸 方向抜け止め部間にラビリンス作用の強化されたラビリンスシールが設けられている ために、このラビリンスシールが優れたシール性能を発揮する。したがって、ラジアル リップおよび軸方向抜け止め部間についてそのシール性能を向上させることができる 図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
[図 2]本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図 [図 3]本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図 [図 4]従来例に係る密封装置の装着状態を示す断面図 [図 5]他の従来例に係る密封装置の要部断面図
[図 6]他の従来例に係る密封装置の要部断面図 符号の説明
[0019] 1 密封装置
2 内周側密封部材
3 外周側密封部材
4 スリンガー部材 (金属環）
4a, 6a 筒状部
4b, 6b 径方向立ち上がり部
4c 薄肉状円筒部
4d 段差部
5 リップシーノレ部材
6 金属環
7 ゴム状弾性体
7a 外周ゴム部
7b 先端ゴム部
7c 内周ゴム部
7d 端面ゴム部
7e, 7f サイドリップ
7g ラジアルリップ
8 軸方向抜け止め部
8a 円錐面状外周面 8b 円錐面状内周面
9 小間隙部
10 ラビリンスシーノレ
発明を実施するための最良の形態
[0020] つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
[0021] 図 1は、本発明の実施例に係る密封装置 1の要部断面を示している。当該実施例 に係る密封装置 1は、自動車関連分野においてハブベアリング用シール (ノヽブシー ル）として用いられるものであって、以下のように構成されて！、る。
[0022] すなわち先ず、当該密封装置 1は、相対回転する二部材のうちの一方の部材であ るベアリング内輪（内周側取付部材、図示せず）に取り付けられてベアリング内輪とと もに回転する内周側密封部材 2と、二部材のうちの他方の部材であるベアリング外輪 (外周側取付部材、図示せず)に取り付けられて非回転の外周側密封部材 3とを有し ている。
[0023] 内周側密封部材 2は、金属環の一種であるスリンガー部材 (以下、単にスリンガーと も称する） 4によって構成されて 、る。
[0024] このスリンガー 4は、板金等の金属材よりなり、筒状部 4aの軸方向一方（図上右方） の端部に径方向外方（図上上方)へ向けて環状の径方向立ち上がり部（平面部) 4b を一体成形したものであって、前者の筒状部 4aをもってベアリング内輪の外周面に 嵌着される。
[0025] 一方、外周側密封部材 3は、リップシール部材 (以下、単にリップシールとも称する） 5によって構成されており、このリップシール 5は、金属環 6と、この金属環 6に被着 (加 硫接着）されたゴム状弾性体 7との組み合わせにより構成されて 、る。
[0026] 金属環 6は、板金等の金属材よりなり、筒状部 6aの軸方向他方（図上左方)の端部 に径方向内方（図上下方)へ向けて環状の径方向立ち上がり部（平面部） 6bを一体 成形したものであって、前者の筒状部 6aをもってベアリング外輪の内周面に嵌着さ れる。
[0027] ゴム状弾性体 7は、金属環 6の筒状部 6aの先端外周面に被着された外周ゴム部 7a と、筒状部 6aの先端面に被着された先端ゴム部 7bと、筒状部 6aの内周面に被着さ れた内周ゴム部 7cと、金属環 6の径方向立ち上がり部 6bの内側端面および内周端 部に被着された端面ゴム部 7dと、この端面ゴム部 7dに支持されてスリンガー 4の径方 向立ち上がり部 4bの内側端面に摺動自在に密接する第一サイドリップ 7eと、この第 一サイドリップ 7eの内周側に配置され、同じく端面ゴム部 7dに支持されてスリンガー 4 の径方向立ち上がり部 4bの内側端面に摺動自在に密接する第二サイドリップ 7fと、 同じく端面ゴム部 7dに支持されてスリンガー 4の筒状部 4aの外周側に非接触にて配 置されるラジアルリップ 7gとを一体に有しており、この 3つのリップのうち、第一および 第二サイドリップ 7e, 7fは主に機外 Aの泥水等ダストをシールし、ラジアルリップ 7gは 主に機内 Bのグリースをシールするように設定されている。
[0028] また、スリンガー 4における筒状部 4aの先端には、ラジアルリップ 7gの内径寸法 dよ りも大きな外径寸法 dに設定されて、スリンガー 4がリップシール 5から軸方向一方（
2
図上右方)へ向けて脱落するのを阻止するための軸方向抜け止め部 8が設けられて おり、この軸方向抜け止め部 8は、筒状部 4aの先端部を径方向外方へ折り曲げること によって筒状部 4aに一体成形されている。またこの軸方向抜け止め部 8は、筒状部 4 aの先端部を径方向斜め外方へ折り曲げることによって形成されており、よって全体と して円錐状を呈し、円錐面状の外周面 8aおよび内周面 8bを有している。またこの軸 方向抜け止め部 8は、筒状部 4aの先端部に薄肉状円筒部 4cを設け、この薄肉状円 筒部 4cを径方向斜め外方へ折り曲げることによって形成されており、よってその折り 曲げ加工が容易化されている。尚、このように筒状部 4aの先端部に薄肉状円筒部 4c が設けられた結果として、筒状部 4aの外周面には環状の段差部 4dが形成されて 、 る。
[0029] また、ラジアルリップ 7gと軸方向抜け止め部 8との間には、流路幅が狭くかつ流路 形状が複雑な小間隙部 9が設定されており、この環状の小間隙部 9によってラビリン ス作用の強化されたラビリンスシール 10が設けられている。
[0030] 上記構成の密封装置 1においては、以下の作用効果が発揮される。
[0031] すなわち先ず、スリンガー 4における筒状部 4aの先端に、ラジアルリップ 7gの内径 寸法 dよりも大きな外径寸法 dに設定されて、スリンガー 4がリップシール 5から軸方
1 2
向一方へ向けて脱落するのを阻止するための軸方向抜け止め部 8が設けられている ために、この軸方向抜け止め部 8が発揮する抜け止め作用によって、スリンガー 4がリ ップシール 5から軸方向一方へ向けて脱落するのを抑えることが可能とされている。し たがって、当該密封装置 1の搬送時や装着作業時などにおいて、密封装置 1が分解 してしまうのを未然に防止することができる。
[0032] また、リップシール 5に複数のサイドリップ 7e, 7fが設けられているために、耐泥水 性を向上させることが可能とされており、またシールリップが複数のサイドリップ 7e, 7f と非接触式のラジアルリップ 7gとの組み合わせよりなるものとされて 、るために、リップ 全体として摺動トルクの増大を抑えることが可能とされている。
[0033] また、軸方向抜け止め部 8が筒状部 4aの先端部を径方向外方へ折り曲げることに よって成形されているために、軸方向抜け止め部 8は筒状部 4aに対して一体に成形 されている。したがって、スリンガー 4の筒状部 4aに軸方向抜け止め部 8を設けても、 密封装置 1の部品点数が増加するのを抑えることが可能とされている。
[0034] 更にまた、ラジアルリップ 7gと軸方向抜け止め部 8との間にラビリンス作用の強化さ れたラビリンスシール 10が設けられているために、このラビリンスシール 10によって優 れたシール性能が発揮される。したがって、ラジアルリップ 7gおよび軸方向抜け止め 部 8間についてそのシール性能を向上させることが可能とされている。
[0035] 尚、本発明において、密封装置の形状ないし構造については、必ずしも上記実施 例で説明した形状な 、し構造でなくても、リップシール 5とスリンガー 4の「外れ」が防 止できる形状な 、し構造であれば良 、。
[0036] 例えば、上記実施例では、スリンガー 4の筒状部 4aの先端部に薄肉状円筒部 4cを 設け、この薄肉状円筒部 4cを折り曲げることによって軸方向抜け止め部 8を形成した 力 図 2に示すように、薄肉状円筒部 4cを設けることなく筒状部 4aの先端部をそのま ま折り曲げることによって軸方向抜け止め部 8を形成しても良い。
[0037] また、上記実施例では、ラジアルリップ (グリースリップ） 7gの向きを機内 B向きとした 1S 図 3に示すように機外 A向きとしても良ぐリップの向きはどちらを向いていても良 い (組み立て時のリップの反転、搬送時の外れ防止ができれば、可能)。
[0038] また、スリンガーの形状にっ 、ては、組み立て時にリップが傷付かな 、形状とすると 良い。更にまた、例えば、回転検出用に磁性粉を混入したゴム状弾性体をスリンガー の端面に設け、 S極および N極を着磁されたエンコーダーを設けたものであっても良 い。

Claims

請求の範囲
[1] 相対回転する二部材のうちの一方である内周側取付部材に取り付けられる内周側 密封部材（2)と、前記二部材のうちの他方である外周側取付部材に取り付けられる 外周側密封部材 (3)との組み合わせよりなる密封装置（1)であって、
前記内周側密封部材 (2)は、前記内周側取付部材に固定される筒状部 (4a)を設 けた金属環 (4)を有し、
前記外周側密封部材 (3)は、前記金属環 (4)の筒状部 (4a)の外周側に非接触に て配置されるラジアルリップ（7g)を有し、
前記金属環 (4)の筒状部 (4a)は、前記ラジアルリップ（7g)の内径寸法 (d )よりも 大きな外径寸法 (d )を備えて前記金属環 (4)が前記外周側密封部材 (3)から軸方
2
向一方へ脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部（8)を有することを特徴とする密 封装置。
[2] 相対回転する二部材のうちの一方である内周側取付部材に取り付けられる内周側 密封部材（2)と、前記二部材のうちの他方である外周側取付部材に取り付けられる 外周側密封部材 (3)との組み合わせよりなる密封装置（1)であって、
前記内周側密封部材 (2)は、前記内周側取付部材に固定される筒状部 (4a)およ び前記筒状部 (4a)の一端力 径方向外方へ向けて一体成形された径方向立ち上 力 Sり部 (4b)を設けた金属環 (4)を有し、
前記外周側密封部材 (3)は、前記金属環 (4)の径方向立ち上がり部 (4b)に摺動 自在に密接する複数のサイドリップ (7e) (7f)および前記金属環 (4)の筒状部 (4a) の外周側に非接触にて配置されるラジアルリップ（7g)を有し、
前記金属環 (4)の筒状部 (4a)は、前記ラジアルリップ（7g)の内径寸法 (d )よりも 大きな外径寸法 (d )を備えて前記金属環 (4)が前記外周側密封部材 (3)から軸方
2
向一方へ脱落するのを阻止する軸方向抜け止め部（8)を有することを特徴とする密 封装置。
[3] 請求項 1または 2の密封装置において、
軸方向抜け止め部（8)は、金属環 (4)における筒状部 (4a)の端部を径方向外方 へ折り曲げることにより形成されていることを特徴とする密封装置。 請求項 1、 2または 3の密封装置において、
ラジアルリップ（7g)および軸方向抜け止め部（8)間には、ラビリンス作用が強化さ れたラビリンスシール (10)が設けられて 、ることを特徴とする密封装置。
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