WO2008062684A1 - Dispositif d'étanchéité et dispositif de chemin de roulement - Google Patents

Description

明 細 書

密封装置および転がり軸受装置

技術分野

[0001] 本発明は、互!/、に相対回転する内側部材と外側部材との間の環状空間を密封する ための密封装置および軸受装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、車輪用転がり軸受装置 (ハブユニット）に用いられる密封装置として、例えば 、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着され るものがある。この密封装置は、内側部材に圧入されるスリンガと、外側部材に圧入さ れるシール本体とを備えており、このシール本体が、外側部材に圧入される芯金と、 この芯金に固定され、前記スリンガに摺動自在に密接する主リップ、補助リップ及び サイドリップを有するシール部材とで構成されている（例えば、実開平 4 50724号 公報)。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上記密封装置においては、芯金とスリンガとの隙間から侵入した泥水等の異物が 軸受内部に侵入することが問題となっていた。この問題を解消するため、サイドリップ とスリンガの環状板部との締め代や主リップとスリンガの円筒部との締め代を増加する ことが行われている力 リップを構成している弾性部材 (ゴム）に摩耗及び経年老化が 起こるため、依然として軸受内部への異物の侵入が発生して!/、た。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、芯金とスリンガとの隙間から 異物が侵入するのを防止することができる密封装置および密封装置を備えた転がり 軸受装置を提供することを目的として!/、る。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明の密封装置は、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成さ れる環状空間に装着される密封装置であって、前記内側部材及び外側部材のうちの 一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有 するスリンガと、前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入される円筒 部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有する芯金と、この芯金に固定さ れたシール部材とを有するシール本体とを備えており、前記スリンガ又はシール本体 に、前記スリンガの環状板部と前記芯金の円筒部との隙間を塞ぐリップが設けられて いることを特 ί毁としている。

[0005] 本発明の密封装置によれば、スリンガの環状板部と芯金の円筒部との隙間をリップ で塞ぐことで、外部側から泥水等の異物が密封装置の内部に侵入するのを防ぐこと ができる。これにより、異物が軸受内部に侵入するのを防止することができる。

[0006] 上記密封装置にお!/、て、前記リップが前記シール本体のシール部材に一体に設け られていることが好ましい。シール本体はすでにシール部材を有しているため、リップ をシール本体に形成する場合にはこのシール部材に一体に設ければよいが、スリン ガに形成する場合には、このリップを設けるだけのためにスリンガに弹性部材を固定 する必要がある。このため、スリンガにリップを設けるよりも少ない部品点数及び製造 工程でリップを形成することができる。

[0007] 上記密封装置にお!/、て、前記シール本体のシール部材カ 前記スリンガの環状板 部の内側面に摺動自在に密接する前記リップ及びサイドリップを有しているとともに、 前記スリンガの円筒部における前記シール本体よりも軸受内部側の外周面に、前記 スリンガと前記シール本体とが分離するのを防止する円筒部材が固定されていること が好ましい。

この場合、リップ及びサイドリップ力スリンガの環状板部の内側面に接触することで スリンガの環状板部に対して外気側に力が加わることにより、スリンガとシール本体と が分離し易くなつている力、スリンガの円筒部の軸受内部側の外周面に円筒部材を 固定することによって、スリンガとシール本体とが分離するのを防止することができる。

[0008] また、上記密封装置にお!/、て、前記リップが前記スリンガに設けられてもよ!/、。

[0009] 本発明の転がり軸受装置によれば、転動体を介して互いに相対回転する内輪と外 輪と、前記内輪と前記外輪との間に構成される環状空間に配置される密封装置と、を 備え、前記密封装置は、前記内輪及び外輪のうちの一方の部材に圧入される円筒 部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、前記内輪及び 外輪のうちの他方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環 状板部とを有する芯金と、この芯金に固定されたシール部材とを有するシール本体と を備えており、前記スリンガ又はシール本体に、前記スリンガの環状板部と前記芯金 の円筒部との隙間を塞ぐリップが設けられていることを特徴としている。

発明の効果

[0010] 本発明の密封装置および転がり軸受装置によれば、芯金とスリンガとの隙間から異 物が侵入するのを防止することができる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]本発明の 1つの実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。

[図 2]本発明の他の実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。

[図 3]本発明のさらに別の実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。

[図 4]本発明の密封装置を用いた転がり軸受装置の図である。

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。

図 1は、本発明の 1つの実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。この 密封装置 1は、例えば、図 4に示す、自動車の車輪が取り付けられる転がり軸受装置 30 (ハブユニット）に用いられるものであり、転動体 31を介して互いに同心的且つ相 対回転自在に配置された軸受の内輪である内側部材 20と軸受の外輪である外側部 材 21との間の環状空間に装着されて、軸受内部 Aの潤滑剤が外部側 Bへ漏れるの を防止し、また、外部側 Bから泥水等の異物が軸受内部 Aへ侵入するのを防止して いる。なお、図 1に示している密封装置 1は、内側部材 20と外側部材 21との間に装 着される前である変形前の自由状態を示している。

[0013] この密封装置 1は、内側部材 20に圧入されるスリンガ 2と、外側部材 21に圧入され るシール本体 3とを備えて!/、る。

スリンガ 2は、内側部材 20に圧入される円筒部 2aと、この円筒部 2aの外部側 Bの端 部から径方向外向きに屈曲した環状板部 2bとを有する断面略 L字状の環状部材で ある。

シール本体 3は、断面略 L字形の環状の芯金 4と、この芯金 4に固定されているシー ル部材 5と、環状のバネリング 6とで構成されている。

[0014] 芯金 4は、金属（例えば、 SPCC)製の環状部材であり、外側部材 21に圧入される 円筒部 4aと、この円筒部 4aの軸受内部 A側の端部から径方向内向きに屈曲した環 状板部 4bとで構成されて!/、る。

シール部材 5は、合成ゴム（例えば、アクリロニトリル一ブタジエンゴム（NBR)、ァク リルゴム (ACM)、フッ素ゴム）等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付け等 により芯金 4に固定されている。このシール部材 5は、本体部 7と、主リップ 8と、畐 IJリツ プ 9と、サイドリップ 10と、ネ甫助リップ 11とを有している。

[0015] 本体部 7は、芯金 4の外部側 Bの領域を覆う外部側被覆部 7aと、環状板部 4bの内 周側の領域を覆う内周部 7bと、環状板部 4bの軸受内部 A側の一部の領域を覆う軸 受内部側被覆部 7cとで構成されている。主リップ 8は、本体部 7の内周部 7bから内側 部材 20側で且つ外部側 Bへ延伸しており、その外周面には周溝 8aが形成されてい る。そして、この周溝 8aには、いわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング 6が装着 されており、主リップ 8を径方向内向きに締め付けている。畐 ijリップ 9は、本体部 7の内 周部 7bから内側部材 20側で且つ軸受内部 A側へ延伸しており、サイドリップ 10は、 本体部 7の外部側被覆部 7aの内周側から外部側 Bの径方向斜め外向きにスカート 状に延伸している。

[0016] 主リップ 8、畐 ijリップ 9及びサイドリップ 10をスリンガ 2に組み付けた場合、主リップ 8 の先端は外部側 Bを向いて、畐 ijリップ 9の先端は軸受内部 A側を向いてそれぞれスリ ンガ 2の円筒部 2aの外周面に摺接し、これにより軸受内部 Aの潤滑剤が外部側 Bへ 漏れるのを防止している。また、サイドリップ 10の先端は、外周側を向いてスリンガ 2 の環状板部 2bの内側面に摺接しており、これにより外部側 Bから泥水等の異物が軸 受内部 Aへ侵入するのを防止している。

[0017] ここで、スリンガ 2は、環状板部 2bの端面 2blと外側部材 21との間及び芯金 4の端 面 4alと環状板部 2bの内側面 2b2との間にそれぞれ隙間 SI , S2を有するように配 置されており、補助リップ 11は、スリンガ 2の環状板部 2bと芯金 4の円筒部 4aとの隙 間 S2を塞ぐように形成されている。具体的には、補助リップ 11は、シール本体 3のシ 一ル部材 5として芯金 4の外部側端面 4alから釣り針状に形成されており、その湾曲 部 11aがスリンガ 2の環状板部 2bの内側面 2b2に接触している。補助リップ 11をシー ル本体 3のシール部材 5に一体に設けることで、補助リップ 11をスリンガ 2に設けるよ りも簡単に形成することができる。詳細に説明すると、シール本体 3はすでにシール 部材 5を有しているため、補助リップ 11をシール本体 5に形成する場合にはこのシー ル部材 5に一体に設ければよいが、スリンガ 2に形成する場合には、この補助リップ 1 1を設けるだけのためにスリンガ 2に弾性部材を固定する必要がある。このため、スリ ンガ 2に補助リップ 11を設けるよりも少な!/、部品点数及び製造工程で補助リップ 11を 形成すること力できる。また、環状板部 2bの端面 2Mと外側部材 21との隙間 S 1がラ ビリンス効果を有するため、外部側 Bから異物が侵入しに《なるとともに、その内側 の隙間 S2を補助リップ 11で塞ぐことにより、異物が密封装置 1の内部へ侵入すること を防ぐこと力できる。補助リップ 11はその先端が外側（外側部材 21の方向）を向いて おり、泥水等がより入りにくい構造とされている。

[0018] また、スリンガ 2の円筒部 2aは、シール本体 3、具体的には芯金 4の環状板部 4bより も軸受内部 A側に延びた延長部 2alを有しており、この外周面にスリンガ 2とシール 体 3とが分離するのを防止する円筒部材 12が固定されている。この密封装置 1は、補 助リップ 11及びサイドリップ 10がスリンガ 2の環状板部 2bの内側面 2b2に接触するこ とでサイドリップ 10及び補助リップ 11の両方カもスリンガ 2の環状板部 2bに力が加わ るためにシール本体 3とスリンガ 2とが分離し易くなつている。しかし、スリンガ 2の円筒 部 2aの軸受内部側 Aに設けられた延長部 2alの外周面に円筒部材 12を固定するこ とによって、スリンガ 2とシール本体 3とが分離するのを防止することができる。スリンガ 2とシール本体 3とが一旦分離すると再使用することができず、分離した密封装置は 廃却しなければならないため、この円筒部材 12を取り付けることにより、分離によって 廃却される密封装置を低減することができる。なお、円筒部材 12は、合成ゴム等の弹 性部材で形成することも金属で形成することも可能である。円筒部材 12は円環状で あってもよいし、円周方向に一つ以上設けられてもよい。

[0019] このように構成された密封装置 1にあっては、スリンガ 2の環状板部 2bと芯金 4の円 筒部 4aとの隙間 S2をリップで塞ぐことで、外部側 Bから泥水等の異物が密封装置 1の 内部に侵入するのを防ぐことができる。これにより、異物が軸受内部 Aに侵入するの を防止すること力できる。

[0020] なお、前記実施の形態においては、スリンガ 2を内側部材 20に、シール本体 3を外 側部材 21に、それぞれ圧入した場合を示した力 これとは逆に、シール本体 3を内側 部材 20に、スリンガ 2を外側部材 21にそれぞれ圧入して実施することも可能である。 前記実施の形態では補助リップ 11は、芯金 4の外部側端面 4alとスリンガ 2の環状板 部 2bの内側面 2b2との隙間 S2を塞いでいる力 補助リップ 11は、芯金 4とスリンガ 2 との隙間を塞いで泥水等の異物の侵入を防ぐことができればどこに設けてもよぐ例 えば、図 2に示すように、芯金 4の円筒部 4aの内周面 4a2とスリンガ 2の環状板部 2b の端面 2blとの隙間 S3を塞ぐように、シール本体 3のシール部材 5に一体に設けても よい。この場合、補助リップ 11は、外部側 Bを向いてスリンガ 2の環状板部 2bの端面 2 blに荷重の負荷がほとんどない状態で接触している（ゼロタツチ）。これにより、回転ト ルクの増大を防ぐことができ、外側を向いているため、泥水等の異物が侵入しにくぐ 補助リップ 11に異物が衝突しても、外部側 Bにはじき出される。また、補助リップ 11は 、シール本体 3のシール部材 5に一体に形成させる場合に限らず、図 3に示すように 、スリンガ 2に設けることも可能である。この場合、スリンガ 2の環状板部 2bの外部側 B に弾性部材 13を被着し、芯金 4の円筒部 4aの内周面 4a2とスリンガ 2の環状板部 2b の端面 2blとの隙間 S3を塞ぐように、先端が外部側 Bを向いて芯金 4の円筒部 4aの 内周面 4a2に摺接するように釣り針状の補助リップ 11を形成すればよい。

[0021] また、図 2および図 3において、図 1と同様に、スリンガ円筒部 2aを延長することによ り、延長部 2alを設けて、円筒部 2aを設けてもよい。上記全ての実施形態の補助リツ プは、いずれもその先端部が軸方向外部に配向されている。これにより、外部からの 泥水を効果的に排水することができる。

特に図 3は、スリンガ 2の軸方向の側面が弾性体によって被着されているため、防水 効果が向上する。

Claims

請求の範囲

[1] 互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着され る密封装置であって、

前記内側部材及び外側部材のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒 部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、

前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入される円筒部と、この円筒 部から径方向に延びる環状板部とを有する芯金と、この芯金に固定されたシール部 材とを有するシール本体とを備えており、

前記スリンガ又はシール本体に、前記スリンガの環状板部と前記芯金の円筒部との 隙間を塞ぐリップが設けられていることを特徴とする密封装置。

[2] 前記リップが前記シール本体のシール部材に一体に設けられて!/、る請求項 1に記 載の密封装置。

[3] 前記シール本体のシール部材カ、前記スリンガの環状板部の内側面に摺動自在 に密接する前記リップ及びサイドリップを有しているとともに、前記スリンガの円筒部に おける前記シール本体よりも軸受内部側の外周面に、前記スリンガと前記シール本 体とが分離するのを防止する円筒部材が固定されている請求項 2に記載の密封装置

[4] 前記リップが前記スリンガに設けられている請求項 1に記載の密封装置。

[5] 転動体を介して互いに相対回転する内輪と外輪と、

前記内輪と前記外輪との間に構成される環状空間に配置される密封装置と、 を備える転がり軸受装置であって、

前記密封装置は、

前記内輪及び外輪のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径 方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、

前記内輪及び外輪のうちの他方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径 方向に延びる環状板部とを有する芯金と、この芯金に固定されたシール部材とを有 するシール本体とを備えており、

前記スリンガ又はシール本体に、前記スリンガの環状板部と前記芯金の円筒部との ぐリップが設けられていることを特徴とする。