JP2008128396A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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を提供する。
【解決手段】互いに相対回転する内側部材２０と外側部材２１との間に構成される環状空間に装着される。内側部材２０及び外側部材２１のうちの一方の部材２１に圧入される円筒部２ａと環状板部２ｂとを有するスリンガと、内側部材２０及び外側部材２１のうちの他方の部材２０に圧入される円筒部４ａと環状板部４ｂとを有する芯金４と、この芯金４に固定されたシール部材５とを有するシール本体３とを備えている。スリンガ２又はシール本体３に、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を塞ぐリップ１１が設けられている。
【選択図】図１

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。

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、特許文献１参照）。

実開平４−５０７２４号公報（第２図）

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が、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いた。
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している。

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。

上記密封装置において、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弾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。

上記密封装置において、前記シール本体のシール部材が、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が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っているが、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。

本発明の密封装置によれば、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。

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、自動車の車輪が取り付けられる転がり軸受装置（ハブユニット）に用いられるものであり、互いに同心的且つ相対回転自在に配置された内側部材２０と外側部材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。

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とを備えている。
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。

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とで構成されている。
シール部材５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）、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、副リップ９と、サイドリップ１０と、補助リップ１１とを有している。

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。副リップ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。

主リップ８、副リップ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、副リップ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。

ここで、スリンガ２は、環状板部２ｂの端面２ｂ１と外側部材２１との間及び芯金４の端面４ａ１と環状板部２ｂの内側面２ｂ２との間にそれぞれ隙間Ｓ１，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のシール部材５として芯金４の外部側端面４ａ１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１１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い部品点数及び製造工程で補助リップ１１を形成することができる。また、環状板部２ｂの端面２ｂ１と外側部材２１との隙間Ｓ１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くくなるとともに、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ができる。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。

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２ａ１を有しており、この外周面にスリンガ２とシール本体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の両方からスリンガ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とが分離し易くなっている。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２ａ１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、合成ゴム等の弾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。

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ができる。

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が、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４ａ１とスリンガ２の環状板部２ｂの内側面２ｂ２との隙間Ｓ２を塞いでいるが、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く、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２ｂ１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２ｂ１に荷重の負荷がほとんどない状態で接触している（ゼロタッチ）。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く、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２ｂ１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。

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。 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。

符号の説明

１ 密封装置
２ スリンガ
２ａ 円筒部
２ａ１ 延長部
２ｂ 環状板部
３ シール本体
４ 芯金
４ａ 円筒部
５ シール部材
７ 本体部
１１ 補助リップ
１２ 円筒部材
２０ 内側部材
２１ 外側部材
Ａ 軸受内部
Ｂ 外部側

Claims (3)

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いる請求項１に記載の密封装置。
3. 前記シール本体のシール部材が、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。

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