JP2014001803A

JP2014001803A - 密封装置

Info

Publication number: JP2014001803A
Application number: JP2012137668A
Authority: JP
Inventors: Koji Saza; 孝治佐座
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】スリーブ部材の嵌合部における水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、スリーブ部材の抜けや移動の問題が生じず、かつスリーブ部材を嵌合する際の変形によるシールリップへの悪影響を抑えると共に、シールリップへの熱的影響を少なくした密封装置を提供することを目的としている。
【解決手段】ハウジングと、軸部材と、前記軸部材の外周面に嵌合固定されたスリーブ部材と、前記ハウジングの内周面に嵌着固定されて前記スリーブ部材と密封摺動するシール部材とより成る密封装置において、前記スリーブ部材が、その第１の円筒状部の内側の軸方向一端から、前記第１の円筒状部の内周面と一定の間隙を有して同心状に折り返された第２の円筒状部を有すると共に、前記第２の円筒状部が前記軸部材の外周面に嵌合固定されると共に、前記第２の円筒状部の外側の先端部に前記軸部材と密封接触している弾性材製ガスケット部材を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に関するものであり、更に詳しくは、自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサ内臓軸受装置に用いられる密封装置に関するものである。

従来、図４に示す密封装置が知られている。
すなわち、転動体を介して回転する軸部材２００およびハウジング１００間にシール部材４００を設けた車輪用軸受において、密封装置にエンコーダ３５０を一体化させたものが提案されている。

シール部材４００は、断面Ｌ字状のスリーブ部材３００の内側Ｙ（図上左側）に存在し、このスリーブ部材３００の円筒状部３１０及びこの円筒状部３１０の軸方向一端から径方向外方に伸びるフランジ部３４０に弾性接触しているシールリップ４１０を備えている。
そして、スリーブ部材３００の円筒状部３１０は、軸部材２００の外周面に嵌合固定されている。
また、フランジ部３４０の外側Ｘ（図上右側）には、磁性体粉が混入された弾性部材製のエンコーダ３５０が一体的に設けられている。

しかし、スリーブ部材３００の円筒状部３１０は、軸部材２００の外周面に嵌合固定されているが、その嵌合部から微量の水が軸受内部Ｙ側へ浸入する恐れがある。
このような水の浸入が生じると、内部Ｙ側に存在する金属材であるスリーブ部材３００等に錆が発生し、シールリップ４１０の早期の摩耗が生じる問題を惹起した。
また、内部のグリースが劣化し、軸受寿命が低下する問題も招来した。

更に、スリーブ部材３００の嵌合力を高める為には、スリーブ部材３００を軸部材２００の外周面に強い力で押し込む必要がある為、スリーブ部材３００が変形し、シールリップ４１０との良好な接触状態が得られない危険が有った。

更にまた、シールリップ４１０が密封摺動するスリーブ部材３００の円筒状部３１０は、軸部材２００の外周面に直接嵌合固定されている為、シールリップ４１０の摺動熱が外側Ｘへ発散され難いばかりでなく、軸部材２側の熱が直接円筒状部３１０に伝わる為、シールリップ４１０が早期に熱劣化する問題も惹起した。

上記した、従来技術の対策案として、図５に示す密封装置が提案された。（特許文献１）
図４に示した密封装置と大きく相違する点は、フランジ部３４０の外側Ｘに設けた磁性体粉が混入された弾性部材製のエンコーダ３５０から一体的に伸びるガスケット部材３３０が一体的に設けられ、このガスケット部材３３０が軸部材２００の外周面に弾性接触している点である。

確かにガスケット部材３３０を設ける事により、円筒状部３１０の嵌合部から微量の水が軸受内部Ｙ側へ浸入する恐れは無くなったが、スリーブ部材３００が変形し、シールリップ４１０との良好な接触状態が得られない危険性及びシールリップ４１０の摺動熱が外側Ｘへ発散され難いばかりでなく、軸部材２側の熱が直接円筒状部３１０に伝わる為、シールリップ４１０が早期に熱劣化する問題を解決する事が出来なかった。

更に、従来技術の対策案として、図６に示す密封装置が提案された。
図４に示した密封装置と大きく相違する点は、スリーブ部材３００の円筒状部３１０の内周面に弾性材製コーティング層３６０を設け、円筒状部３１０と軸部材の外周面との嵌合部から微量の水が軸受内部Ｙ側へ浸入する問題を解消する提案がなされた。

しかし、弾性材製コーティング層３６０を形成すると、嵌合力が不足し、スリーブ部材３００の抜けや、スリーブ部材３００の内側Ｙ（軸受内）への移動が生じる恐れがあった。

特開２００７−１８７３１９号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、スリーブ部材の嵌合部における水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、スリーブ部材の抜けや移動の問題が生じず、かつスリーブ部材を嵌合する際の変形によるシールリップへの悪影響を抑えると共に、シールリップへの熱的影響を少なくした密封装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明にあっては、ハウジングと、前記ハウジングの内周側に挿入された状態で回転する軸部材と、前記軸部材の外周面に嵌合固定された断面Ｌ字状のスリーブ部材と、前記ハウジングの内周面に嵌着固定されて前記スリーブ部材と密封摺動する弾性材製シールリップ部を備えたシール部材とより成る密封装置において、前記スリーブ部材が、その第１の円筒状部の内側の軸方向一端から、前記第１の円筒状部の内周面と一定の間隙を有して同心状に折り返された第２の円筒状部を有すると共に、前記第２の円筒状部が前記軸部材の外周面に嵌合固定されると共に、前記第２の円筒状部の外側の先端部に前記軸部材と密封接触している弾性材製ガスケット部材を設けたことを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明の密封装置によれば、スリーブ部材が、その第１の円筒状部の内側の軸方向一端から、第１の円筒状部の内周面と一定の間隙を有して同心状に折り返された第２の円筒状部を有すると共に、第２の円筒状部が軸部材の外周面に嵌合固定されると共に、第２の円筒状部の外側の先端部に軸部材と密封接触している弾性材製ガスケット部材を設ける構成としている為、スリーブ部材の嵌合部における水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、スリーブ部材の抜けや移動の問題が生じず、かつスリーブ部材を嵌合する際の変形によるシールリップ部への悪影響を抑えると共に、シールリップ部への熱的影響を少なくすることが出来る。
また、請求項２記載の発明の密封装置によれば、第２の円筒状部の外側先端部が、径方向内側に折り曲げられ、軸部材に設けた第１の環状段部に当接すると共に、ガスケット部材が第１の環状段部の外周面に接する構成としている為、スリーブ部材の位置決めが正確に行える結果、良好なシール性能が維持出来る。

更に、請求項３記載の発明の密封装置によれば、スリーブ部材の径方向外側に伸びるフランジ部の外側に磁性体粉が混入された弾性材製エンコーダが一体形成されている構成としている為、回転検出用の車輪用密封装置として有用である。
また、請求項４記載の発明の密封装置によれば、エンコーダとガスケット部材が、磁性体粉が混入された弾性材で一体成形されている為、成形が容易である。

更に、請求項５記載の発明の密封装置によれば、第２の円筒状部が、軸部材に設けた第２の環状段部の外周面に嵌合固定されている構成としている為、スリーブ部材の位置決めが正確に行える結果、良好なシール性能が維持出来る。

本発明の第１の態様に係る密封装置の縦断面図。本発明の第２の態様に係る密封装置の縦断面図。本発明の第３の態様に係る密封装置の縦断面図。従来技術に係る密封装置の縦断面図。従来技術に係る他の密封装置の縦断面図。従来技術に係る更なる他の密封装置の縦断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１に基づき本発明を実施するための第１の態様について説明する。

本発明に係る密封装置の第１の態様は、図１に示す様に、外輪に相当するハウジング１と、このハウジング１の内周側に挿入された状態で回転する内輪に相当する軸部材２と、この軸部材２の外周面に嵌合固定された断面Ｌ字状のスリーブ部材３と、ハウジング１の内周面に嵌着固定されてスリーブ部材３と密封摺動する弾性材製シールリップ部４１を備えたシール部材４とより構成されている。

そして、スリーブ部材３は、その第１の円筒状部３１の内側Ｙ（図上左側）の軸方向一端から、第１の円筒状部３１の内周面と一定の間隙Ｄを有して同心状に折り返された第２の円筒状部３２を有している。

すなわち、断面Ｌ字状のスリーブ部材３の軸方向成分は、径方向外側に位置してシールリップ部４１と密封摺動する第１の円筒状部３１と、軸部材２の外周面に嵌合固定される第２の円筒状部３２の二層構造と成っている。

この様な構成としている為、スリーブ部材３の嵌合部における水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、スリーブ部材３の抜けや移動の問題が生じず、かつスリーブ部材３を嵌合する際の変形によるシールリップ部４１への悪影響を抑えると共に、シールリップ部４１への熱的影響を少なくすることが出来る。

更に、この第２の円筒状部３２は、外側Ｘ（図上右側）の先端部３２１に、軸部材２と密封接触している弾性材製ガスケット部材３３を一体的に設けている。
この先端部３２１は、径方向内側に折り曲げられ、軸部材２に設けた第１の環状段部２１に当接すると共に、ガスケット部材３３が第１の環状段部２１の外周面に接する構成と成っている。

この為、先端部３２１と第１の環状段部２１とが当接して、軸部材２とスリーブ部材３の軸方向位置を決める為、スリーブ部材３の軸方向の位置決めが正確に行える結果、良好なシール性能が維持出来る。

更に、第２の円筒状部３２は、軸部材２に設けた先の第１の環状段部２１よりも内側Ｙで大径の第２の環状段部２２の外周面に嵌合固定されている。
そして、この第２の円筒状部３２と第１の円筒状部３１とを接続しているＵ字状の折り曲げ部３１１が第２の環状段部２２に当接する構成としている為、スリーブ部材３の軸方向の位置決めが更に向上する結果、より良好なシール性能が発揮出来る。

また、シール部材４は、断面Ｌ字状の金属材製の補強環４２の円筒状部４２１がハウジング１の内周面に嵌着固定され、補強環４２の径方向内方に伸びるフランジ部４２２はゴム状弾性材製のシールリップ部４１が一体形成されている。
そして、このシールリップ部４１は、スリーブ部材３の径方向外側に伸びるフランジ部３４の内側Ｙに弾性接触している端面シールリップ部４１と第１の円筒状部３１の外周面と弾性接触しているラジアルシールリップ部４１とを備えている。

この事により、端面シールリップ部４１が、外側Ｘからの泥水や土砂の内側Ｙへの浸入を防ぎ、ラジアルシールリップ部４１が、内側Ｙから外側Ｘへのグリース等の潤滑剤の漏洩を防いでくれる。

ついで、図２に基づき発明を実施するための第２の態様について説明する。
先に説明した第１の態様と相違する点は、スリーブ部材３の径方向外側に伸びるフランジ部３４の外側Ｘに磁性体粉が混入された弾性材製エンコーダ３５が一体形成されている点である。

この様な構成としている為、静止輪（ハウジング１）に対する回転輪（軸部材２）の回転状態を検出する、回転検出用の車輪用密封装置として有用である。

ついで、図３に基づき発明を実施するための第３の態様について説明する。
先に説明した第２の態様と相違する点は、エンコーダ３５とガスケット部材３３が、磁性体粉が混入された弾性材で一体成形されている点である。

この様に、エンコーダ３５とガスケット部材３３が、磁性体粉が混入された弾性材で一体成形されている為、成形が容易である。
尚、第２の円筒状部３２が、軸部材２の第２の環状段部２２の外周面に嵌合固定される際に変形したとしても、この第２の円筒状部３２と第１の円筒状部３１との間に存在する弾性材層がこの変形を吸収し、第１の円筒状部３１へ悪影響を及ぼす事は無い。

自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサ内臓軸受装置に使用される密封装置として好適に用いられる。

１ハウジング
２軸部材
３スリーブ部材
４シール部材
２１第１の環状段部
２２第２の環状段部
３１第１の円筒状部
３２第２の円筒状部
３３ガスケット部材
４１シールリップ部
４２補強環
３１１Ｕ字状折り曲げ部
３２１軸方向先端部
４２１円筒状部
４２２フランジ部

Claims

ハウジング（１）と、前記ハウジング（１）の内周側に挿入された状態で回転する軸部材（２）と、前記軸部材（２）の外周面に嵌合固定された断面Ｌ字状のスリーブ部材（３）と、前記ハウジング（１）の内周面に嵌着固定されて前記スリーブ部材（３）と密封摺動する弾性材製シールリップ部（４１）を備えたシール部材（４）とより成る密封装置において、
前記スリーブ部材（３）が、その第１の円筒状部（３１）の内側（Ｙ）の軸方向一端から、前記第１の円筒状部（３１）の内周面と一定の間隙（Ｄ）を有して同心状に折り返された第２の円筒状部（３２）を有すると共に、前記第２の円筒状部（３２）が前記軸部材（２）の外周面に嵌合固定されると共に、前記第２の円筒状部（３２）の外側（Ｘ）の先端部（３２１）に前記軸部材（２）と密封接触している弾性材製ガスケット部材（３３）を設けたことを特徴とする密封装置。
前記先端部（３２１）が、径方向内側に折り曲げられ、前記軸部材（２）に設けた第１の環状段部（２１）に当接すると共に、前記ガスケット部材（３３）が前記第１の環状段部（２１）の外周面に接していることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
前記スリーブ部材（３）の径方向外側に伸びるフランジ部（３４）の外側（Ｘ）に磁性体粉が混入された弾性材製エンコーダ（３５）が一体形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の密封装置。
前記エンコーダ（３５）と前記ガスケット部材（３３）が、磁性体粉が混入された弾性材で一体成形されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の密封装置。
前記第２の円筒状部（３２）が、前記軸部材（２）に設けた第２の環状段部（２２）の外周面に嵌合固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の密封装置。