JP2008014384A

JP2008014384A - 密封装置

Info

Publication number: JP2008014384A
Application number: JP2006185201A
Authority: JP
Inventors: Shuji Fujita; 修司藤田; Shunichi Fujiwara; 俊一藤原; Yoshishige Kasai; 良茂笠井
Original assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】泥水に対する密封性を向上させた密封装置を提供する。
【解決手段】互いに相対回転する内側部材２と外側部材４との間に構成される環状空間に装着され、前記外側部材４に固定される芯金１０と、この芯金１０に固定され、前記内側部材２に摺動自在に密接するサイドリップ１２ａ，１２ｂ及びラジアルリップ１３を有するシール部材１１とを備える。前記サイドリップ１２ａの外部側Ｂに、前記外側部材４よりも外部側Ｂに突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部１４が設けられ、この樋部１４と前記内側部材２との間にラビリンスシールＳが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、互い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に関する。

自動車等の車両の車輪が取り付けられる転がり軸受装置（ハブユニット）として、例えば、内輪と、この内輪に転動体を介して外嵌された外輪とを備えたものがある。そして、この転がり軸受装置の内輪と外輪との間の環状空間を密封するために、密封装置が軸方向両側に設けられている。
このような密封装置１０１として、例えば図４に示されるように、軸部材（内側部材）１１０とハウジング（外側部材）１１１との間に構成される環状空間に装着され、前記軸部材１１０に嵌合される側板１０２と、前記ハウジング１１１に嵌合されるシール本体１０３とを備えたものがある（特許文献１参照）。そして、このシール本体１０３は前記ハウジング１１１に嵌合される芯金１０４と、この芯金１０４に固定され、且つ前記側板１０２に摺動自在に密接する複数のサイドリップ１０６ａ，１０６ｂ及びラジアルリップ１０７を有するシール部材１０５とから構成されている。

特開２００３−３１４６９８号公報

特許文献１に記載された密封装置１０１は、サイドリップ１０６を複数設けることによって外部側Ｂから泥水等が軸受内部Ａに侵入するのを防止しているが、ラビリンスシールが少ない構造であり、多量の泥水に晒されることによりシール部材１０５と側板１０２との間の隙間を通過する泥水量が増加した場合には、泥水が軸受内部Ａに侵入するおそれがあるため、泥水に対する密封性が十分とはいえなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、泥水に対する密封性を向上させた密封装置を提供することを目的としている。

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、
前記外側部材に固定される芯金と、この芯金に固定され、前記内側部材に摺動自在に密接するサイドリップ及びラジアルリップを有するシール部材と、を備えた密封装置であって、
前記サイドリップの外部側に、前記外側部材よりも外部側に突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部が設けられ、この樋部と前記内側部材との間にラビリンスシールが形成されていることを特徴としている。

このように、本発明の密封装置は、サイドリップの外部側に設けられた樋部が、外側部材よりも外部側に突出するとともに内側部材と外側部材との間に構成される環状空間の一部を覆っているので、近づいてきた泥水が当該樋部を沿って外側部材側に流れることによって密封装置内に泥水が侵入するのを防ぐことができる（樋効果）。さらに、樋部と内側部材との間にラビリンスシールを形成することによって、外部側から泥水がさらに近づき難くなり、密封装置内に侵入する泥水量を低減することができる。これにより、泥水に対する密封性を向上させることができる。

上記密封装置において、前記樋部が、前記シール部材に一体形成されていることが好ましい。樋部をシール部材の構成要素とすることにより、部品を増やすことなく対泥水性を向上させることができる。

上記密封装置において、前記芯金が前記外側部材に外嵌されており、この芯金に断面逆Ｌ字形の金属環からなる前記樋部が外嵌されていてもよい。
この場合にも、金属環からなる樋部により上記樋効果及びラビリンス効果を得ることができる。

本発明によれば、泥水に対する密封性を向上させた密封装置を得ることができる。

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が組み付けられた転がり軸受装置（以下、単に軸受装置という）１を示す断面説明図である。この軸受装置１は、内軸（ホイールハブ）２と、内輪構成部材３と、外輪４と、複数の玉からなる複列の転動体５，６とを備えている。

内軸２は、車両アウタ側（図１において左側）端部に車輪側部材（図示せず）を取り付けるためのフランジ２ａを有している。また、車両インナ側（図１において右側）には小径部２ｂが形成されており、この小径部２ｂに前記内輪構成部材３が外嵌されている。そして、この内輪構成部材３及び内軸２により、内側部材としての内輪７が構成されている。前記内輪構成部材３の外周面にはインナ側の転動体５用の内輪軌道３ａが形成されており、内軸２の軸方向中間部に形成された中径部２ｃにアウタ側の転動体６用の内輪軌道２ｄが形成されている。さらに、内軸２の車両インナ側端部には、外周側が径方向外方に広げられたかしめ部２ｅが形成されており、このかしめ部２ｅにより内輪構成部材３が内軸２から抜け落ちるのを防止している。

一方、外側部材である外輪４は、複列の転動体５，６を介して内輪７に外嵌されるとともに、内軸２と同軸心状に設けられている。この外輪４の内周面に転動体５，６用の複列の外輪軌道４ａが形成されている。外輪４の車両インナ側の外周面にはフランジ４ｂが形成されており、このフランジ４ｂが車体側部材（図示せず）に取り付けられてこの軸受装置１が車体側部材に固定される。したがって、外側部材である外輪４が固定側部材とされ、内側部材である内輪７（内軸２及び内輪構成部材３）が軸心回りに回転する回転側部材とされている。そして、内輪（内側部材）７と外輪（外側部材）４との間の環状空間を封止するために、軸方向両端部に環状の密封装置８，９が設けられている。

図２の断面図に示す密封装置は、図１の車両アウタ側の密封装置８として用いることができるものである。この密封装置８は、内軸２のフランジ２ａの車両インナ側の面（以下、フランジ面という）２ｆ及びこのフランジ面２ｆから連続して形成されている大径部の外周面２ｇと、外輪４との間に設けられている。そして、この密封装置８は、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２に示している密封装置８は、内軸２と外輪４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。

この密封装置８は、外側部材（固定側部材）としての外輪４に外嵌される断面略Ｌ字形の環状の芯金１０と、この芯金１０に固定されているシール部材１１とで構成されている。
芯金１０は、金属（例えば、ＳＰＣＣ）製の環状部材であり、外輪４の外周面４ｃに固定される円筒部１０ａと、この円筒部１０ａの外部側Ｂの端部から径方向内向きに屈曲した環状板部１０ｂとから構成される。

シール部材１１は、合成ゴム（例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ））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１０に固定されている。このシール部材１１は、芯金１０の円筒部１０ａの外周側を覆う外周部１１ａと、環状板部１０ｂの外部側Ｂ及び径方向内方を覆う本体部１１ｂとを有し、さらに本体部１１ｂの径方向中間部から外部側Ｂの径方向斜め外向きにスカート状に延伸している第１サイドリップ１２ａ、本体部１１ｂ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、第１サイドリップ１２ａより径方向内側に位置する第２サイドリップ１２ｂ、本体部１１ｂの内周側から内軸２側で且つ軸受内部Ａ側へ延伸しているラジアルリップ１３、及び前記第１サイドリップ１２ａの外部側Ｂに設けられ、外周部１１ａの外部側Ｂから径方向斜め外向きに延伸している断面略三角形状の樋部１４を備えている。
ここで、第１サイドリップ１２ａ、第２サイドリップ１２ｂ及びラジアルリップ１３を内側部材（内軸）２に摺接させた場合、第１及び第２サイドリップ１２ａ、１２ｂの先端は、外部側Ｂを向いて内軸２のフランジ面２ｆに摺接しており、ラジアルリップ１３の先端は軸受内部Ａ側を向いて内軸２の外周面２ｇに摺接している。

樋部１４は、外輪４の外周面４ｃより外部側Ｂに大きく張り出すとともに内軸２と外輪４との間に構成される環状空間の一部を覆うように設けられている。このため、外部側Ｂから近づいてきた泥水が当該樋部１４の外周面１４ａに沿って外輪４側に流れることになり、泥水が密封装置８内に侵入するのを防ぐことができる（樋効果）。また、この構成により、外輪４を伝って泥水が密封装置８内に流れ込むのを止めることもできる。さらに、樋部１４の内周面１４ｂと内軸２のフランジ面２ｆとの間を微小な隙間とすることにより、樋部１４の内周面１４ｂと内軸２のフランジ面２ｆとの間でラビリンスシールＳが形成され、このラビリンスシールＳにより、外部側Ｂから泥水がさらに近づき難くなり、密封装置８内に侵入する泥水量が減少する。ここでは樋部１４をシール部材１１に一体形成されていることによって、部品を増やすことなく対泥水性を向上させている。
さらに、第１及び第２サイドリップ１２ａ、１２ｂが内軸２のフランジ面２ｆに摺接しているので、内輪７の回転に伴う遠心力の作用により、侵入してきた泥水を外周方向に戻すことができ、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。また、ラジアルリップ１３が内軸２の外周面２ｇに摺接して軸受内部Ａの潤滑剤が外部側Ｂへ漏れるのを防止しているが、このラジアルリップ１３は締め代が小さいので、低トルクを達成することができる。

なお、上記実施の形態では、芯金１０は外輪４の外周面４ｃに固定されており、芯金１０の外周側を覆うシール部材１１に樋部１４が一体形成されているが、芯金１０は外輪４の内周面に固定させることも可能である。また、上記実施の形態では、樋部１４はシール部材１１に一体形成されているが、必ずしもシール部材１１に一体形成される必要はなく、図３に示すように、樋部１４として断面逆Ｌ字形の金属環１５を使用することも可能である。この金属環１５は、外輪４の外周面４ｃに固定された芯金１０の円筒部１０ａに固定される円筒部１５ａと、この円筒部１５ａの外部側Ｂの端部から径方向外向き（上向き）に屈曲した環状板部１５ｂとから構成される。円筒部１５ａの一部が内軸２と外輪４との間に構成される環状空間の一部を覆うとともに環状板部１５ｂが上向きに延びている（外部側Ｂに突出している）ので、外部側Ｂから近づいてきた泥水が当該金属環１５の外周面１５ｃに沿って外輪４側に流れることになり、泥水が密封装置８内に侵入するのを防ぐことができる。また、外輪４を伝って泥水が密封装置８内に流れ込むのを止めることもできる。さらに、金属環１５の環状板部１５ｂと内軸２のフランジ面２ｆとの間を微小な隙間とすることにより、金属環１５の内周面１５ｄと内軸２のフランジ面２ｆとの間でラビリンスシールＳが形成される。なお、この場合はシール部材１１に外周部１１ａは存在せず、本体部１１ｂは環状板部１０ｂの外部側Ｂの中間付近から径方向内方を覆っている。
また、本発明の密封装置は、例示した軸受装置以外の他の車両用軸受装置、例えば円錐ころ軸受装置や円筒ころ軸受装置にも組み付けることができる。

本発明の１つの実施形態に係る密封装置が組み付けられた軸受装置を示す断面説明図である。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。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。従来の密封装置を示す断面説明図である。

符号の説明

２内軸（内側部材）
４外輪（外側部材）
８密封装置
１０芯金
１１シール部材
１２ａ，１２ｂサイドリップ
１３ラジアルリップ
１４樋部

Claims

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、
前記外側部材に固定される芯金と、この芯金に固定され、前記内側部材に摺動自在に密接するサイドリップ及びラジアルリップを有するシール部材と、を備えた密封装置であって、
前記サイドリップの外部側に、前記外側部材よりも外部側に突出するとともに前記環状空間の一部を覆う樋部が設けられ、この樋部と前記内側部材との間にラビリンスシールが形成されていることを特徴とする密封装置。
前記樋部が、前記シール部材に一体形成されている請求項１に記載の密封装置。
前記芯金が前記外側部材に外嵌されており、この芯金に断面逆Ｌ字形の金属環からなる前記樋部が外嵌されている請求項１に記載の密封装置。