JP2009085420A

JP2009085420A - 密封装置

Info

Publication number: JP2009085420A
Application number: JP2007259812A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kobayashi; 直人小林
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】金属嵌合部から泥水等のシール対象物が漏れると云うシール性の問題、密封装置の表面に付着するグリースによって製品同士が粘着すると云う粘着の問題、組み立ておよび装着の作業性が良くないと云う作業性の問題を解消する密封装置を提供する。
【解決手段】相対回転する二部材間に装着されて泥水等のシール対象物が機外から機内へ浸入するのを抑制する密封装置１において、一方の部材に嵌合される取付環２と、取付環２に被着したゴム状弾性体３により成形されるとともに他方の部材の周面に摺動自在に密接するシールリップ７と、ゴム状弾性体３により成形されるとともにシールリップ７よりも機内側Ａに配置され、他方の部材に設けた軸方向端面６３ａに摺動自在に密接する機内側シールリップ９とよりなる構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、シールリップを有す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、または家電製品、産業機械もしくは自転車等の各関連分野において用いられる。

従来から、図２に示す密封装置５１が知られており、この密封装置５１は、自動車用車輪懸架装置のベアリング部にハブベアリングシールとして用いられるものであって、ベアリング外輪６１に装着されるリップシール部材５２と、ベアリング内輪６２に装着される環部材（スリンガーまたはスリーブとも称する）５７との組み合わせにより構成されている。図における下方が機内側（ベアリング内部）Ａ、上方が機外側（ベアリング外部）Ｂである。

リップシール部材５２は、ベアリング外輪６１の内周面に嵌合される取付環５３にゴム状弾性体５４を被着したものであって、このゴム状弾性体５４によってサイドリップ５６Ａ、シールリップ５６Ｂおよびグリースリップ５６Ｃが一体に成形されている。一方、環部材５７は、ベアリング内輪６２の外周面に嵌合される筒状の取付部５７ａの機外側端部にフランジ状の平面部５７ｂを一体成形したものであって、平面部５７ｂの機内側端面にサイドリップ５６Ａが摺動自在に密接するとともに取付部５７ａの外周面にシールリップ５６Ｂおよびグリースリップ５６Ｃが摺動自在に密接している。

上記構成の密封装置５１は、上記したようにハブベアリングシールとして用いられ、機外の泥水等のシール対象物が機内へ浸入しないようにこれらをシールするものであるが、以下の不都合を有している。

すなわち、上記密封装置５１においては、金属環である環部材５７がベアリング内輪６２に嵌合されてこの環部材５７のみがベアリング内輪６２に接触しており、シール作用を発揮するシールリップ５６Ｂ等のゴム状弾性体５４はベアリング内輪６２にまったく接触しない構造とされている。したがって、金属同士の嵌合部である環部材５７およびベアリング内輪６２の間から泥水等のシール対象物の漏れが発生する懸念があり、その対策が望まれている（シール性の問題）。

また、上記密封装置５１は組み立てタイプのシールであるため、内部にグリース（図示せず）を充填させる仕様になっており、内部にグリースを充填させるため、造り込み上、ゴム状弾性体５４の突起部５５の先端面５５ａや機外側端面５８にグリースが付着してしまうことがある。これにより製品出荷時、図３に示すように複数の製品を積み重ねて出荷させると、一の製品（上下方向に隣り合った製品における上側の製品）における突起部先端面５５ａと隣の製品（下側の製品）における機外側端面５８とが圧着され、製品同士が粘着してしまうことがある。この粘着は時間が経つに連れて粘着力が更に高まることから、ユーザーにて製品を使用する際に製品同士の切り離し（分離）が困難な状況となっている（取れない）（粘着の問題）。

また、上記密封装置５１はその構成要素としてリップシール部材５２のみならず環部材５７を有していることから、組み立ておよび装着の作業性があまり良くなく、コストが高い不都合もある（作業性の問題）。

特開２００１−１４１０６９号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記シール性の問題、粘着の問題および作業性の問題を一挙に解消することができる密封装置を提供することを目的とする。

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間に装着されて泥水等のシール対象物が機外から機内へ浸入するのを抑制する密封装置において、前記二部材のうちの一方の部材に嵌合される取付環と、前記取付環に被着したゴム状弾性体により成形されるとともに前記二部材のうちの他方の部材の周面に摺動自在に密接するシールリップと、前記ゴム状弾性体により成形されるとともに前記シールリップよりも機内側に配置され、前記他方の部材に設けた軸方向端面に摺動自在に密接する機内側シールリップとよりなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、機内側シールリップが摺動自在に密接する軸方向端面は、他方の部材に設けた鍔部により設定されていることを特徴とするものである。

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２記載の密封装置において、取付環は筒状の嵌合部を有し、前記嵌合部と鍔部との間に径方向の微小間隙が形成されてラビリンスシールが設定されることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明の密封装置は、その構成要素として、取付環ならびにゴム状弾性体により一体に成形されたシールリップおよび機内側シールリップよりなり、上記従来技術との対比において環部材が省略されている。したがって、以下の作用効果を奏することが可能である。

上記従来技術では、環部材５７がベアリング内輪６２に嵌合され、両者によって金属嵌合部が設定されていたことから、金属嵌合部から泥水等のシール対象物が漏れると云うシール性の問題を生じていたが、本発明では、環部材が省略されてシールリップが他方の部材に直接密接するので、金属嵌合部が設定されていない。したがって、金属嵌合部から泥水等のシール対象物が漏れると云うシール性の問題を生じることがなく、よって先ずは上記シール性の問題を解決することができる。本発明では、密封装置と他方の部材との間は、ゴム状弾性体製のシールリップにより十分にシールされる。

また、上記従来技術では、密封装置５１がリップシール部材５２および環部材５７の組み合わせよりなる組み立てタイプのシールであって内部にグリースを充填する仕様であったことから、密封装置５１の表面に付着するグリースによって製品同士が粘着すると云う粘着の問題を生じていたが、本発明では、環部材が省略されているので、本発明の密封装置は組み立てタイプのシールではない。したがって内部にグリースが充填されないので、粘着の問題を生じることがなく、よって上記粘着の問題を解決することができる。

また、上記従来技術では、密封装置５１がその構成要素としてリップシール部材５２のほかに環部材５７を有していたことから、組み立ておよび装着の作業性があまり良くないと云う作業性の問題を生じていたが、本発明では、環部材が省略されているので、環部材を組み立てたり装着したりと云う作業を行なう必要がない。したがって上記作業性の問題を解消することができる。

尚、上記従来技術における環部材５７が省略されると、これに伴ってサイドリップ５６Ａも省略されることから、この分、シール性が低下することが懸念されるが、本発明では、機内側シールリップが設けられているので、この機内側シールリップをサイドリップの代わりとすることができる。機内側シールリップはサイドリップと同じく相手部材の軸方向端面に密接する構造の端面シールリップであり、よってサイドリップと同等のシール作用を発揮する。したがって環部材とともにサイドリップが省略されても、シール性が低下するのを防止することができる。機内側シールリップが摺動自在に密接する軸方向端面は、二部材間にスペース上のゆとりがあまりないことが一般であるので、他方の部材に鍔部を設けて、この鍔部により設定するのが好適である（請求項２）。また、取付環の嵌合部と鍔部との間に径方向の微小間隙を形成してラビリンスシールを設定することにより、シール性を向上させることもできる（請求項３）。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

実施形態（形状例）として、相手部材（内輪）の構造を変更するとともに環部材を省略する。相手部材は、径方向に伸ばす形とし、ハウジング（外輪）およびシールとの隙間を狭くすることにより、ラビリンス効果も狙え、シール性の向上が期待できる。相手部材の変更した箇所に、スペース内で設定できる数だけ、リップを設定することにより、泥水シール性が大幅に向上できる。また、現行組み立て品に対し、金属部品を削除できることから、コスト、作業性の向上が期待できる。尚、この形状例は、内輪側の構造変更としているが、外輪側の変更によっても、同様の効果が期待できる。よって内輪および外輪とも本発明に含む。また形状は、本形状以外においても、同様の効果が期待できる仕様であれば、本案と同様の内容であるものとする。スペース、造り込み上で、任意に設定できるものとする。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

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、自動車用車輪懸架装置のベアリング部にハブベアリングシールとして用いられるものであって、その構成要素として、ベアリング外輪６１に嵌合される取付環２と、この取付環２に被着（加硫接着）したゴム状弾性体３により成形されるとともにベアリング内輪６２の外周面に摺動自在に密接するシールリップ７と、前記ゴム状弾性体３により成形されるとともにシールリップ７よりも機内側Ａに配置され、ベアリング内輪６２に設けた軸方向端面６３ａに摺動自在に密接する機内側シールリップ９とを有している。図における下方が機内側（ベアリング内部）Ａ、上方が機外側（ベアリング外部）Ｂである。

取付環２は、金属プレス品であって、ベアリング外輪６１の内周面に嵌合される筒状の嵌合部２ａを有しており、この嵌合部２ａの機外側端部に、ゴム状弾性体３内に埋設される立体構造の径方向部２ｂが径方向内方へ向けて一体成形されている。

取付環２に被着されたゴム状弾性体３は先ず、取付環２の嵌合部２ａの機外側Ｂであって径方向部２ｂの外周側において外周シール部４を成形しており、この外周シール部４はベアリング外輪６１の内周面に密接することにより、密封装置１およびベアリング外輪６１間をシールする。

また、ゴム状弾性体３は、外周シール部４の内周側であって取付環２の径方向部２ｂの機外側Ｂにおいて端面被覆部（外側端面被覆部）５を成形しており、この端面被覆部５が外周シール部４とともに取付環２を機外環境から保護することにより、錆の発生等を防止する。

また、ゴム状弾性体３は、取付環２の嵌合部２ａの内周側であって径方向部２ｂの機内側Ａにおいて端面被覆部（内側端面被覆部）６を成形しており、この端面被覆部６は機内側シールリップ９を一体に保持している。

また、ゴム状弾性体３は、取付環２の径方向部２ｂの内周側においてシールリップ（ラジアルリップまたはメインリップとも称する）７を成形しており、このシールリップ７は、リップの向きを機外側Ｂへ向け、ベアリング内輪６２の外周面に摺動自在に密接することにより、機外の泥水等のシール対象物を一次的にシールする。シールリップ７の機内側Ａにはグリースリップ８が設けられている。

また、ゴム状弾性体３は、端面被覆部６の機内側Ａにおいて機内側シールリップ９を成形しており、この機内側シールリップ９は、リップの向きを機外側Ｂへ向け、ベアリング内輪６２の外周部に設けた鍔部（突起部とも称する）６３の軸方向端面（機外側端面）６３ａに摺動自在に密接することにより、機外の泥水等のシール対象物を二次的にシールする。この機内側シールリップ９は一つでも良いが、スペース上許容される範囲で、複数（図では二つ）を径方向に並べて設けるのが好ましい。鍔部６３は環状であって、この鍔部６３の端面６３ａに密接する機内側シールリップ９のリップ端は径方向内方を向いている。鍔部６３はベアリング内輪６２に一体成形されているが、別体で製作のうえベアリング内輪６２に取り付けるようにしても良い。

上記外周シール部４、端面被覆部５，６、シールリップ７、グリースリップ８および機内側シールリップ９は、ゴム状弾性体３によりすべて一体に成形されている。

また、上記取付環２における筒状の嵌合部２ａの機内側端部は、端面被覆部６の機内側端面６ａよりも機内側Ａに突出しており、装着状態において鍔部６３の外周側に配置されている。そして、この嵌合部２ａと鍔部６３との間に径方向の微小間隙ｃが形成され、これによりここに非接触式シールであるラビリンスシール１０が設定されている。

上記構成の密封装置１は、上記したようにハブベアリングシールとして用いられ、ベアリング外部の泥水やダスト等の異物がベアリング内部へ浸入しないようにこれらをシールするものであって、上記発明の効果の欄に詳記したように、従来技術との対比において環部材が省略されているために、シール性の問題、粘着の問題、作業性の問題をいずれも解消することができる。

また、ベアリング外部の泥水等に対しては、シールリップ７が一次シールをなし、機内側シールリップ９が二次シールをなし、ラビリンスシール１０が三次シールをなすと云うように多段のシール構造が設定されているために、優れたシール効果を発揮することができる。

尚、上記実施例については、その構成を以下のように付加・変更することも考えられる。

（１）上記実施例では、ベアリング内輪６２の外周部に、軸方向幅が比較的小さな鍔部６３を設けることにより軸方向端面６３ａを設定する構造としたが、これに代えて、ベアリング内輪６２の外周部に環状の段差部を設けることにより軸方向端面を設定する構造とする。

（２）上記実施例では、密封装置１は、ベアリング外輪６１に嵌合されてベアリング内輪６２と摺動するものとされているが、径方向に反対に、ベアリング内輪６２に嵌合されてベアリング外輪６１と摺動する構造とする。この場合、密封装置１の構成要素はすべて径方向に対称的な配置とされ、例えば、取付環２はベアリング内輪６２の外周面に嵌合され、シールリップ７はベアリング外輪６１の内周面に密接し、鍔部６３はベアリング外輪６１の内周部に設けられ、この鍔部６３に密接する機内側シールリップ９はそのリップ端を径方向外方へ向けて設けられることになり、密封装置１は、その構成要素として、ベアリング内輪６２に嵌合される取付環２と、この取付環２に被着したゴム状弾性体３により成形されるとともにベアリング外輪６１の内周面に摺動自在に密接するシールリップ７と、前記ゴム状弾性体３により成形されるとともにシールリップ７よりも機内側Ａに配置され、ベアリング外輪６１に設けた軸方向端面６３ａに摺動自在に密接する機内側シールリップ９とを有することになる。

本発明の実施例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図従来例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図同密封装置を複数積み重ねた状態を示す要部断面図

符号の説明

１密封装置
２取付環
２ａ嵌合部
２ｂ径方向部
３ゴム状弾性体
４外周シール部
５，６端面被覆部
６ａ機内側端面
７シールリップ
８グリースリップ
９機内側シールリップ
１０ラビリンスシール
６１ベアリング外輪（一方の部材）
６２ベアリング内輪（他方の部材）
６３鍔部
６３ａ軸方向端面
Ａ機内側
Ｂ機外側

Claims

相対回転する二部材間に装着されて泥水等のシール対象物が機外から機内へ浸入するのを抑制する密封装置において、
前記二部材のうちの一方の部材に嵌合される取付環と、前記取付環に被着したゴム状弾性体により成形されるとともに前記二部材のうちの他方の部材の周面に摺動自在に密接するシールリップと、前記ゴム状弾性体により成形されるとともに前記シールリップよりも機内側に配置され、前記他方の部材に設けた軸方向端面に摺動自在に密接する機内側シールリップとよりなることを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
機内側シールリップが摺動自在に密接する軸方向端面は、他方の部材に設けた鍔部により設定されていることを特徴とする密封装置。
請求項２記載の密封装置において、
取付環は筒状の嵌合部を有し、前記嵌合部と鍔部との間に径方向の微小間隙が形成されてラビリンスシールが設定されることを特徴とする密封装置。