JP2008256163A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リップシールと環部材との組み合わせよりなる密封装置において、環部材の金属嵌合部からシール対象物が漏洩するのを有効に抑えることができる密封装置を提供する。
【解決手段】相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるリップシール２と、他方の部材に装着される金属等剛材製の環部材１１との組み合わせよりなる密封装置１であって、リップシール２は、一方の部材に嵌合される金属等剛材製の取付環３と、取付環３に被着したゴム状弾性体４によって成形されたサイドリップ５およびラジアルリップ６とを有する。一方、環部材１１は、サイドリップ５の軸方向一方に配置されてサイドリップ５が摺動自在に密接するフランジ状の平面部１１ａと、平面部１１ａの内周端部から軸方向一方へ向けて一体成形されて他方の部材に嵌合される筒状の取付部１１ｂとを有する。リップシール２のラジアルリップ６は他方の部材の周面に摺動自在に密接する。
【選択図】図１

Description

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６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の内周側に装着されるリップシール５２と、ベアリング内輪６２の外周側に装着される環部材（スリンガー）５３との組み合わせにより構成されている。

環部材５３は、図示するように断面略Ｌ字形に成形された金属環であって、その筒状の取付部５３ａをもってベアリング内輪６２の外周面に嵌合されるものである。またリップシール５２は、ベアリング外輪６１の内周面に嵌合される同じく断面略Ｌ字形の取付環５４にゴム状弾性体５５を被着したものであって、このゴム状弾性体５５によって、環部材５３に摺動自在に密接するサイドリップ５６およびラジアルリップ５７が成形されている。

しかしながら、上記従来技術には、以下の不都合がある。

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５３がベアリング内輪６２に嵌合されてこの環部材５３のみがベアリング内輪６２に接触し、シール作用を発揮するラジアルリップ５７等のゴム状弾性体５５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５３およびベアリング内輪６２の間からシール対象物が漏洩する虞があり、その対策が望まれている。

特開２００１−１４１０６９号公報

本発明は以上の点に鑑みて、環部材の嵌合部からシール対象物が漏洩するのを有効に抑え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のうちの一方の部材に装着されるリップシールと、他方の部材に装着される金属等剛材製の環部材との組み合わせよりなる密封装置であって、前記リップシールは、前記一方の部材に嵌合される金属等剛材製の取付環と、前記取付環に被着したゴム状弾性体によって成形されたサイドリップおよびラジアルリップとを有し、前記環部材は、前記サイドリップの軸方向一方に配置されて前記サイドリップが摺動自在に密接するフランジ状の平面部と、前記平面部の内周端部から軸方向一方へ向けて一体成形されて前記他方の部材に嵌合される筒状の取付部とを有し、前記リップシールのラジアルリップは前記他方の部材の周面に摺動自在に密接す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、環部材における平面部の内周端部にテーパー状もしくは断面円弧状を呈する屈曲部が設けられてこの屈曲部を介して取付部が一体成形され、前記平面部および屈曲部の内周側に、前記環部材にリップシールのラジアルリップが干渉しないようにするための空間部が設けら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、複数の環部材を積み重ねたときに一の環部材における取付部の上にその上方の環部材における屈曲部が載せられ、このとき両環部材は径方向に位置決めされる構造を有することを特徴とするものである。

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記載の密封装置において、環部材における平面部の軸方向他方の端面にゴム状弾性体よりなる突起が設けられ、前記突起は、リップシールにおけるサイドリップの外周側に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときにリップシールに接近配置されることによりリップシールとの間にラビリンスシールを形成するとともに、リップシールに対して環部材が押し込まれて軸方向変位したときにリップシールに当接することにより環部材とリップシールとの間隔を規制するストッパーとして作用することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５による密封装置は、上記した請求項４記載の密封装置において、リップシールの軸方向一方の端面にゴム状弾性体よりなる突起が設けられ、前記突起は、リップシールのサイドリップと環部材に設けた突起との間に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときに環部材に接近配置されることにより環部材との間にラビリンスシールを形成することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６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、リップシールにおける取付環の内周側にゴム状弾性体よりなるリップ支持部が設けられてこのリップ支持部にサイドリップが一体成形されることにより前記サイドリップの基端部の径寸法よりも前記取付環の内径寸法のほうが大きく設定され、前記取付環の内周側であって前記リップ支持部の軸方向他方の側に他部品を設置するための空間部が設けられていることを特徴とするものである。

更にまた、本発明の請求項７による密封装置は、上記した請求項１ないし６何れか記載の密封装置において、環部材における平面部の軸方向一方の端面に磁気エンコーダーが被着されていることを特徴とするものである。

上記従来技術に係る図６の密封装置５１において、環部材５３はその筒状の取付部５３ａがラジアルリップ５７の内周側に配置され、この取付部５３ａの外周面にラジアルリップ５７が密接する構造とされているために、ラジアルリップ５７はベアリング内輪６２に密接することが不可能とされていた。これに対して本発明においては、環部材の取付部が上記従来技術とは軸方向反対向きに設けられ、ラジアルリップの内周側から外れた位置に配置されている。そしてラジアルリップがベアリング内輪の外周面（他方の部材の周面）に直接密接する構造とされているために、環部材の金属嵌合部から漏洩しようとするシール対象物をラジアルリップによってシールすることが可能とされている。

また、本発明において、環部材は、サイドリップの軸方向一方に配置されてサイドリップが摺動自在に密接するフランジ状の平面部と、平面部の内周端部から軸方向一方へ向けて一体成形されて他方の部材に嵌合される筒状の取付部とを一体に有している。したがって、環部材の断面形状が略Ｌ字形であることは従来と変わらず、ただ筒状の取付部の向きが軸方向反対向きであることが従来とは異なっている。また今ひとつの相違は、従来は上記したように取付部の外周側にラジアルリップが配置されていたが、本発明では取付部とラジアルリップは軸方向に並べられており、ラジアルリップは環部材における平面部の内周端部の直近位置に配置されている。そこで本発明では更なる構成として、環部材における平面部の内周端部にテーパー状もしくは断面円弧状を呈する屈曲部が設けられてこの屈曲部を介して取付部が一体成形され、平面部および屈曲部の内周側に、環部材にリップシールのラジアルリップが干渉しないようにするための空間部が設けられており、これによりリップ設定スペースを十分に確保することが可能とされている。また上記屈曲部は、複数の環部材を積み重ねるときの径方向位置決め部としても利用される。

また、本発明においては、環部材における平面部の軸方向他方の端面にゴム状弾性体よりなる突起が設けられており、この突起は、リップシールにおけるサイドリップの外周側に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときにリップシールに接近配置されることによりリップシールとの間にラビリンスシールを形成するものとされており、かつリップシールに対して環部材が押し込まれて軸方向変位したときにリップシールに当接することにより環部材とリップシールとの間隔を規制するストッパーとして作用するものとされている。したがって、このような突起が設けられることにより、シール性能を向上させることが可能とされており、かつリップシールに対して環部材が押し込まれて軸方向変位したときに両者の間でサイドリップが押し潰されるのを防止することが可能とされている。

また、本発明においては、リップシールの軸方向一方の端面にもゴム状弾性体よりなる突起が設けられており、この突起は、リップシールのサイドリップと環部材に設けた突起との間に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときに環部材に接近配置されることにより環部材との間にラビリンスシールを形成するものとされている。したがって、このような突起が設けられることにより、シール性能を一層向上させることが可能とされている。

また、本発明においては、リップシールにおける取付環の内周側にゴム状弾性体よりなるリップ支持部が設けられてこのリップ支持部にサイドリップが一体成形されることによりサイドリップの基端部の径寸法よりも取付環の内径寸法のほうが大きく設定され、取付環の内周側であってリップ支持部の軸方向他方の側に他部品を設置するための空間部が設けられている。したがって、このような空間部が設けられることにより、限られたスペースを有効活用することが可能とされている。

本発明は、磁気エンコーダーが備えられている仕様の密封装置に適用した場合も上記効果を有するほか、屈曲部による径方向の位置決めは、同時にエンコーダー面のコスレ傷防止といった付帯効果も有する。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）形状例として、回転部（内輪）に嵌合される環部材は、ベアリング側とは反対方向の大気側に伸ばす形とし、軸側のリップは、スリーブでの摺動（シール）ではなく、内輪側での摺動（シール）とすることができるため、金属嵌合部のシール性は、リップにより保たれることが可能となる。
（２）スリーブの曲げ部は、テーパーまたは大きなＲ形状とすることにより、軸側のリップ設定スペースを十分に確保することが可能となる（現行スペースと同等以下）。
（３）スリーブの曲げ部の、テーパーまたは大きなＲは、製造上で、エンコーダーを積み重ねた際にも、この部分で重なり合うことから、径方向のずれ防止が図れ、エンコーダー面のコスレ傷も防止できる。
（４）スリーブ外周ゴム止め部形状は、突起形状とし、シールとエンコーダー（スリーブ）を組み立てた際に、ラビリンス効果が図れ、シール性の向上が狙える。
（５）シール中央部にも、エンコーダー側に設定した突起に合わせ、凸を設けることにより、更にラビリンスの向上が図れる。
（６）スリーブ外周ゴム止め部の突起は、製品積み重ね時に自重等により押し込まれが発生した場合においても、ストッパーの役割りを果たし、シール側リップが押し潰される心配もなくなる。
（７）シール側の底面部には、ゴム状突起を設定しており、これにより、製品積み重ね時、各リップが干渉することなく、積み重ねが可能となる。
（８）尚、形状例は、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。
（９）更なる形状例として、スペースが極小の設定の場合は、シール環の中抜き部を外径側に大きくずらし、ゴム部のみでリップ部を設定した仕様も含む。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一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、以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該密封装置１は、ベアリング外輪６１の内周側に装着されるリップシール２と、ベアリング内輪６２の外周側に装着される環部材（スリンガー）１１との組み合わせにより構成されている。

リップシール２は、ベアリング外輪６１の内周面に嵌合される金属製の取付環３にゴム状弾性体４を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体４によってサイドリップ５およびラジアルリップ６が成形されている。一方、環部材１１は、金属環よりなり、サイドリップ５の軸方向一方（図では上方）に配置されてサイドリップ５が摺動自在に密接するフランジ状の平面部１１ａと、平面部１１ａの内周端部から軸方向一方へ向けて一体成形されてベアリング内輪６２の外周面に嵌合される筒状の取付部１１ｂとを一体に有している。ラジアルリップ６は、その内周側に位置するベアリング内輪６２の外周面に直接摺動自在に密接している。

上記環部材１１における平面部１１ａの内周端部には、テーパー状もしくは断面円弧状を呈する屈曲部１１ｃが設けられて、この屈曲部１１ｃを介して取付部１１ｂが一体成形されており、平面部１１ａおよび屈曲部１１ｃの内周側には、環部材１１にラジアルリップ６が干渉しないようにするための空間部１２が設けられている。

上記屈曲部１１ｃは、複数の環部材１１を積み重ねるときの、径方向位置決め部としても利用される。すなわち図２に示すように、複数の環部材１１を積み重ねたときに、一の環部材１１における取付部１１ｂの上にその上方の環部材１１における屈曲部１１ｃが載せられ、このとき取付部１１ｂは屈曲部１１ｃによる凹みに嵌まり込んだ状態となって径方向に係合するので、上下の環部材１１が互いに径方向に位置決めされるよう構成されている。

また、上記環部材１１における平面部１１ａの軸方向一方の端面には、磁気エンコーダー１３が被着されている。磁気エンコーダー１３は、磁性体粉を混入したゴム状弾性体によって環状に成形されたものであって円周方向に多磁極化されており、回転時にセンサー部１４によりパルス信号を読み取られることによって、回転数や回転角度の検出等に用いられる。

また、上記環部材１１における平面部１１ａの軸方向他方（図では下方）の端面には、ゴム状弾性体製の突起１５が設けられている。この突起１５は、リップシール２におけるサイドリップ５の外周側に配置され、リップシール２に対して環部材１１を組み合わせたときにリップシール２に接近配置されることによりリップシール２との間にラビリンスシール１６を形成するよう設定されており、かつ図３に示すように、リップシール２に対して環部材１１が押し込まれて軸方向変位したときにリップシール２に当接することにより環部材１１とリップシール２との間隔を規制するストッパーとして作用するように設定されている。突起１５は環状に成形されている。

また、上記リップシール２の軸方向一方の端面にも、ゴム状弾性体４によって突起７が設けられている。この突起７は、リップシール２のサイドリップ５と環部材１１に設けた突起１５との間に配置され、リップシール２に対して環部材１１を組み合わせたときに環部材１１に接近配置されることにより環部材１１との間にラビリンスシール８を形成するように設定されている。突起７は環状に成形されている。

また、上記リップシール２の軸方向他方の端面にも、ゴム状弾性体４によって突起９が設けられている。この突起９は、図４に示すように、複数の密封装置１を積み重ねたときに、その下方に位置する密封装置１における磁気エンコーダー１３上に載せられ、これにより密封装置１同士が粘着して貼り付いてしまうのを防止するために設けられている。突起９は環状に成形されているが、複数が円周上に並べられるものであっても良い。

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侵入しないようにこれらをシールするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。

すなわち先ず、上記密封装置１においては、環部材１１の取付部１１ｂが従来とは反対向きの軸方向一方へ向けて設けられるとともにリップシール２のラジアルリップ６がベアリング内輪６２の外周面に直接摺動自在に密接するものとされているために、環部材１１の金属嵌合部から漏洩しようとする泥水等の異物をラジアルリップ６のシール作用によってシールすることが可能とされている。したがって、該部シール性を向上させることができる。

また、環部材１１における平面部１１ａの内周端部にテーパー状もしくは断面円弧状を呈する屈曲部１１ｃが設けられて、この屈曲部１１ｃを介して取付部１１ｂが一体成形され、平面部１１ａおよび屈曲部１１ｃの内周側に、環部材１１にリップシール２のラジアルリップ６が干渉しないようにするための空間部１２が設けられているために、リップ設定スペースを十分に確保することが可能とされている。したがって、環部材１１にラジアルリップ６が干渉するのを防止するとともに、環部材１１およびリップシール２を接近配置させて密封装置１の占有スペースを縮小させることができる。

屈曲部１１ｃは、複数の環部材１１を積み重ねるときの径方向位置決め部としても利用されるために、部品の取り扱い作業性を向上させることができる。

また、環部材１１における平面部１１ａの軸方向他方の端面にゴム状弾性体よりなる突起１５が設けられ、この突起１５が、リップシール２に対して環部材１１を組み合わせたときにリップシール２に接近配置されることによりリップシール２との間にラビリンスシール１６を形成するものとされており、かつリップシール２に対して環部材１１が押し込まれて軸方向変位したときにリップシール２に当接することにより環部材１１とリップシール２との間隔を規制するストッパーとして作用するものとされている。したがって、このような突起１５が設けられることにより、該部シール性を向上させることができ、かつリップシール２に対して環部材１１が押し込まれて軸方向変位したときに両者２，１１の間でサイドリップ５が押し潰されるのを防止することができる。

また、リップシール２の軸方向一方の端面にもゴム状弾性体よりなる突起７が設けられ、この突起７が、リップシール２に対して環部材１１を組み合わせたときに環部材１１に接近配置されることにより環部材１１との間にラビリンスシール８を形成するものとされている。したがって、このような突起７が設けられることにより、該部シール性を一層向上させることができる。

つぎに、図５にしたがって本発明の第二実施例を説明する。

第二実施例・・・
当該実施例においては、リップシール２における取付環３の内周側にゴム状弾性体４によってリップ支持部１８が設けられ、このリップ支持部１８にサイドリップ５がラジアルリップ６とともに一体成形されることにより、サイドリップ５の基端部の径寸法ｄ_１よりも取付環３の内径寸法ｄ_２のほうが大きく設定され（ｄ_１＜ｄ_２）、取付環３の内周側であってリップ支持部１８の軸方向他方の側に他部品を設置するための空間部１９が設けられ、ここにベアリングの転動体（ボール）６３が接近配置されている。したがって、このような空間部１９が設けられることにより、ベアリング内の限られたスペースを有効活用することができる。他の構成および作用効果は第一実施例と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第一実施例に係る密封装置の装着状態を示す要部断面図 環部材を複数積み重ねた状態の断面図 密封装置を複数積み重ね、リップシールに環部材が押し込まれた状態を示す断面図 密封装置を複数積み重ねた状態の断面図 本発明の第二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

符号の説明

１ 密封装置
２ リップシール
３ 取付環
４ ゴム状弾性体
５ サイドリップ
６ ラジアルリップ
７，９，１５ 突起
８，１６ ラビリンスシール
１１ 環部材
１１ａ 平面部
１１ｂ 取付部
１１ｃ 屈曲部
１２，１９ 空間部
１３ 磁気エンコーダー
１４ センサー部
１８ リップ支持部
６１ ベアリング外輪
６２ ベアリング内輪
６３ ベアリング転動体

Claims (7)

1. 相対回転する二部材のうちの一方の部材に装着されるリップシールと、他方の部材に装着される金属等剛材製の環部材との組み合わせよりなる密封装置であって、
   前記リップシールは、前記一方の部材に嵌合される金属等剛材製の取付環と、前記取付環に被着したゴム状弾性体によって成形されたサイドリップおよびラジアルリップとを有し、
   前記環部材は、前記サイドリップの軸方向一方に配置されて前記サイドリップが摺動自在に密接するフランジ状の平面部と、前記平面部の内周端部から軸方向一方へ向けて一体成形されて前記他方の部材に嵌合される筒状の取付部とを有し、
   前記リップシールのラジアルリップは前記他方の部材の周面に摺動自在に密接することを特徴とする密封装置。
2. 請求項１記載の密封装置において、
   環部材における平面部の内周端部にテーパー状もしくは断面円弧状を呈する屈曲部が設けられてこの屈曲部を介して取付部が一体成形され、前記平面部および屈曲部の内周側に、前記環部材にリップシールのラジアルリップが干渉しないようにするための空間部が設けられていることを特徴とする密封装置。
3. 請求項２記載の密封装置において、
   複数の環部材を積み重ねたときに一の環部材における取付部の上にその上方の環部材における屈曲部が載せられ、このとき両環部材は径方向に位置決めされる構造を有することを特徴とする密封装置。
4. 請求項１記載の密封装置において、
   環部材における平面部の軸方向他方の端面にゴム状弾性体よりなる突起が設けられ、前記突起は、リップシールにおけるサイドリップの外周側に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときにリップシールに接近配置されることによりリップシールとの間にラビリンスシールを形成するとともに、リップシールに対して環部材が押し込まれて軸方向変位したときにリップシールに当接することにより環部材とリップシールとの間隔を規制するストッパーとして作用することを特徴とする密封装置。
5. 請求項４記載の密封装置において、
   リップシールの軸方向一方の端面にゴム状弾性体よりなる突起が設けられ、前記突起は、リップシールのサイドリップと環部材に設けた突起との間に配置されるものであって、リップシールに対して環部材を組み合わせたときに環部材に接近配置されることにより環部材との間にラビリンスシールを形成することを特徴とする密封装置。
6. 請求項１記載の密封装置において、
   リップシールにおける取付環の内周側にゴム状弾性体よりなるリップ支持部が設けられてこのリップ支持部にサイドリップが一体成形されることにより前記サイドリップの基端部の径寸法よりも前記取付環の内径寸法のほうが大きく設定され、前記取付環の内周側であって前記リップ支持部の軸方向他方の側に他部品を設置するための空間部が設けられていることを特徴とする密封装置。
7. 請求項１ないし６何れか記載の密封装置において、
   環部材における平面部の軸方向一方の端面に磁気エンコーダーが被着されていることを特徴とする密封装置。

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