JP6516199B2 - Sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、密封装置に関し、特に、車両等のハブベアリングに用いられる密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device, and more particularly to a sealing device used for a hub bearing of a vehicle or the like.
車両において、車輪を回動自在に支持するハブベアリング(車輪用軸受装置)には、ハブベアリングの内部を外部から密封するために、密封装置が取り付けられている。図5は、従来のハブベアリングに取り付けられた密封装置の概略構成を示すための部分断面図である。図5に示すように、この種の従来の密封装置100は、ハブベアリング200において、互いに同軸に相対回動する外輪(アウタレース)201と内輪(インナレース)202との間の環状の空間203を密封するために、外輪201と内輪202との間に取り付けられている。具体的には、密封装置100は、補強環101が外輪201の内周面に液密に圧入されて固定されており、また、シールリップ102が内輪202に液密に当接している。
In a vehicle, a sealing device is attached to a hub bearing (wheel bearing device) rotatably supporting a wheel in order to seal the inside of the hub bearing from the outside. FIG. 5 is a partial cross-sectional view for showing a schematic configuration of a sealing device attached to a conventional hub bearing. As shown in FIG. 5, this type of
ハブベアリング200において、外輪201と内輪202との間には、複数の転動体(テーパコロ)204が環状に配設されており、転動体204は、図示しない、保持器によって保持されている。また、空間203内には、転動体204の潤滑用のグリースが充填されている。密封装置100は、空間203を外部から密封することにより、外部から空間203内への作動油の漏れ出しの防止が図られていると共に、グリースの漏れを抑制している(例えば、特許文献1〜4参照)。
In the hub bearing 200, a plurality of rolling elements (taper rollers) 204 are annularly disposed between the
車両、特にトラックは、車両が重く、荷物の運搬に使用され、また、厳しい環境を走行する等、使用環境が厳しく、密封装置100に加わる負担が大きい。このため、トラックのハブベアリング200において、密封装置100が、トラックの使用期間に亘って必要な機能や性能を維持し続けることは難しく、密封装置100を定期的に交換する必要がある。
Vehicles, in particular trucks, are heavy vehicles, are used to transport luggage, travel in harsh environments, and the like, the environment of use is severe, and the load on
しかしながら、上記従来の密封装置100をハブベアリング200から取り外す際には、補強環101を変形させて補強環101と外輪201との間の嵌合を解除する必要がある。このため、従来の密封装置100は、定期交換の作業を煩雑にしていた。
However, when removing the
このように、従来から、定期交換のための作業を容易にすることができる密封装置が求められていた。 Thus, conventionally, there has been a demand for a sealing device that can facilitate the work for periodic replacement.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定期交換のための作業を容易にすることができる密封装置を提供することにある。 This invention is made in view of the above-mentioned subject, The objective is to provide the sealing device which can make the operation | work for periodic replacement | exchange easy.
上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置は、軸線について互いに相対回動可能な環状の外周側部材と該外周側部材に少なくとも部分的に包囲された環状の内周側部材とを備える軸受装置において前記外周側部材と前記内周側部材との間を密封する密封装置であって、前記軸線を中心とする環状の補強環と、シールリップを備え、前記補強環に取り付けられている、弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部とを備え、前記補強環は、前記軸線に垂直な方向に広がる中空円盤状の円盤部と、該円盤部の外周側の端部から前記軸線方向に延びる円筒状の円筒部と、該円筒部の密封対象側の端部から外周方向に広がるフランジ部とを備え、前記弾性体部は、前記補強環において少なくとも前記円盤部と前記円筒部とに取り付けられており、前記シールリップが前記内周側部材と液密に当接し、前記円筒部に取り付けられた部分が前記外周側部材の内周面に軽嵌合されるようになっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the sealing device according to the present invention comprises an annular outer peripheral member rotatable relative to each other about an axis and an annular inner peripheral member at least partially surrounded by the outer peripheral member. A sealing device for sealing between the outer peripheral member and the inner peripheral member in the bearing device, the annular reinforcing ring having a center at the axis, and a seal lip, the sealing device being attached to the reinforcing ring And an annular elastic body portion centered on the axis formed of an elastic body, and the reinforcing ring is a hollow disc-like disc portion extending in a direction perpendicular to the axis, and an outer periphery of the disc portion A cylindrical portion extending in the axial direction from the end portion on the side and a flange portion extending in the outer peripheral direction from the end portion on the sealing target side of the cylindrical portion; A disc portion and the cylindrical portion The seal lip is attached so that the seal lip is in fluid-tight contact with the inner circumferential side member, and the portion attached to the cylindrical portion is lightly fitted to the inner circumferential surface of the outer circumferential side member. It is characterized by
本発明の一態様に係る密封装置において、前記弾性体部は、更に前記フランジ部の少なくとも密封対象側とは反対側に取り付けられている。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, the elastic body portion is further attached to the side opposite to at least the sealing target side of the flange portion.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記弾性体部の前記フランジ部の密封対象側とは反対側に取り付けられている部分は、密封対象側とは反対側に向かって凸の環状の突起部を有する。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, a portion of the elastic body portion attached to the side opposite to the sealing target side of the flange portion has an annular protrusion convex toward the side opposite to the sealing target side. Have a department.
本発明の一態様に係る密封装置において、前記軸受装置は、トラックのハブベアリングである。 In the sealing device according to one aspect of the present invention, the bearing device is a truck hub bearing.
本発明に係る密封装置によれば、定期交換のための作業を容易にすることができる。 According to the sealing device of the present invention, the work for periodical replacement can be facilitated.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示す図であり、図1(a)は、密封装置の軸線に沿った断面における断面図であり、図1(b)は、図1(a)に示す密封装置の拡大断面図である。本発明の実施の形態に係る密封装置は、例えば車両のハブベアリング等の軸受装置において、軸線xについて互いに相対回動可能な二部材である外輪と内輪との間の環状の空間を密封するものである。 FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a sealing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a cross-sectional view in a cross section along an axis of the sealing device; FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the sealing device shown in FIG. A sealing device according to an embodiment of the present invention seals an annular space between an outer ring and an inner ring which are two members rotatable relative to each other with respect to an axis x in a bearing device such as a hub bearing of a vehicle. It is.
以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図1(a)参照)方向を外側とし、軸線x方向において矢印b(図1(a)参照)方向を内側とする。より具体的には、外側とは、使用状態において、密封対象物(作動油)が存在する領域に面する方向(密封対象側)であり、内側とは、軸受装置の内部に面する方向である。また、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(図1(a)の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図1(a)の矢印d方向)を内周側とする。 Hereinafter, for convenience of explanation, the direction of arrow a (see FIG. 1A) in the direction of the axis x is the outside, and the direction of arrow b (see FIG. 1A) in the direction of the axis x is the inside. More specifically, the outer side is the direction (sealing target side) facing the area where the sealing object (hydraulic fluid) is present in the use state, and the inner side is the direction facing the inside of the bearing device is there. In the direction perpendicular to the axis x (hereinafter also referred to as “radial direction”), the direction away from the axis x (the direction of the arrow c in FIG. 1A) is the outer peripheral side, and the direction approaching the axis x (FIG. 1) Let the arrow d direction of (a) be the inner circumference side.
密封装置1は、図1(a),(b)に示すように、軸線xを中心とする環状の金属製の補強環10と、軸線xを中心とする環状の弾性体から成る弾性体部20とを備える。弾性体部20は、補強環10に一体的に取り付けられている。補強環10の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やSPCC(冷間圧延鋼)がある。弾性体部20の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、例えば、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR)、アクリルゴム(ACM)、フッ素ゴム(FKM)等の合成ゴムである。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the
補強環10は、円盤部11と、円筒部12と、フランジ基部13とを備える。円盤部11は、軸線xに垂直な方向に広がる中空円盤状の部分であり、円筒部12は、円盤部11の外周側の端部から軸線x方向において外側に延びる円筒状の部分である。また、フランジ基部13は、円筒部12の外側の端部から外周方向に広がる鍔状の部分である。
The reinforcing
弾性体部20は、補強環10に取り付けられており、本実施の形態においては補強環10全体を覆うように補強環10と一体的に成形されている。弾性体部20は、リップ腰部21と、シールリップ22と、ダストリップ23とを備える。図1(a),(b)に示すように、リップ腰部21は、補強環10の円盤部11における内周側の端部の近傍に位置する部分であり、シールリップ22は、リップ腰部21から外側に向かって延びる部分であり、補強環10の円筒部12に対向して配置されている。ダストリップ23は、リップ腰部21から軸線x方向に向かって延びている。
The
シールリップ22は、外側の端部に、軸線xに沿う断面(以下、単に「断面」ともいう。)における形状が内周側に向かって凸の楔形状の環状のリップ先端部24を有している。リップ先端部24は、後述するように、軸受装置の外輪に挿通される内輪の外周面と摺動可能に密接に接触するように形成されており、使用状態において内輪との間を密封するようになっている。また、シールリップ22の外周部側には、シールリップ22を径方向において内側に付勢するガータースプリング25が嵌着されている。
The
ダストリップ23は、リップ腰部21から延びる舌片状の部位であり、内側且つ内周側に延出している。ダストリップ23により、使用状態におけるリップ先端部24方向への異物の進入の防止が図られている。
The
また、弾性体部20は、後方カバー26と、外周カバー27と、フランジカバー28とを備える。後方カバー26は、補強環10の円盤部11を覆い、外周カバー27は、補強環10の円筒部12を覆い、フランジカバー28は、補強環10のフランジ基部13を覆っている。
The
このように、密封装置1は、フランジ基部13及びフランジカバー28によって形成される、外周側における外側の端部から外周方向に延びるフランジ部30を備える。
Thus, the
外周カバー27は、後述するように、密封装置1が軸受装置の外輪の内周に嵌合された際に、密封装置1が軽嵌合の状態となるような所定の嵌合代を有するように、径方向の厚さwが設定されている。ここで、軽嵌合の状態とは、密封装置1が軸受装置の外輪に取り付けられた状態において、後述するように人の力によって密封装置1を軸受装置から取り外すことができるような締り嵌めの嵌合状態をいう。
The outer
補強環10は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部20は成形型を用いて架橋(加硫)成型によって成形される。この架橋成型の際に、補強環10は成形型の中に配置されており、弾性体部20が架橋接着により補強環10に接着され、弾性体部20が補強環10と一体的に成形される。
The reinforcing
次いで、上記構成を有する密封装置1の使用状態について説明する。図2は、密封装置1の使用状態を示すための部分断面図である。本実施の形態においては、密封装置1は、軸受装置としてのトラックのハブベアリングに使用されている。
Then, the use condition of the
図2に示すように、密封装置1は、ハブベアリング40の内部に外部から作動油が浸入しないように、ハブベアリング40に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
ハブベアリング40は、従来公知のハブベアリングであり、軸線xについて互いに同軸的に相対回動可能な、環状の外周側部材としての外輪41と、環状の内周側部材としての内輪42とを備える。内輪42は、外輪41に環状の空間43を持って少なくとも部分的に包囲されている。また、外輪41と内輪42との間には、複数の転動体44が環状に配設されており、転動体44は、図示しない、保持器によって保持されている。転動体44は、円錐体状のテーパコロである。ハブベアリング40は、環状に配設された転動体44を複数列有していてもよい。また、空間43内には、転動体44の潤滑用のグリースが充填されている。
The
密封装置1は、外側端部において、外輪41と内輪42との間に嵌合されており、外部から空間43内を密封している。ここで外部とは、作動油(密封対象)に覆われた部分であり、内部とは、密封装置1によって密封された空間43内の部分である。また、外側とは、図1と同様に、軸線x方向において、矢印a方向であり、内側とは、軸線xにおいて、矢印b方向である。
The
具体的には、密封装置1は、弾性体部20の外周カバー27が上記所定の嵌合代だけ径方向に圧縮されて、外周カバー27の外周側の周面である外周面27aが外輪41の内周面41aに液密に当接して、軽嵌合状態で、外輪41に嵌合されている。このように、弾性体部20の外周カバー27が、軽嵌合状態において、密封装置1と外輪41との間を密封している。
Specifically, in the
また、補強環10のフランジ基部13は、外輪41の外部に面する外側の端部である外側端部41bを覆うように外周方向に延びており、弾性部20のフランジカバー28の内部側(密封対象側とは反対側)の面である内部側面28aが外輪41の外側端部41bに液密に当接している。このように、外周カバー27に加えて、フランジカバー28も、密封装置1と外輪41との間を密封している。また、フランジ部30により、軸線x方向において内部方向の密封装置1の位置決めが簡単になされている。さらに、フランジ部30により、密封装置1の外輪41への取り付けも容易になっている。
Further, the
また、シールリップ22は、内輪42の内周面42aに対向しており、シールリップ22のリップ先端部24が内輪42の内周面42aに摺動可能に液密に当接している。このように、シールリップ22が、密封装置1と内輪42との間を密封している。
The
また、外輪41が収容されているハウジング45には、スナップリング46が着脱可能に固定されている。具体的には、スナップリング46の内部側の面である内部側面46aが、弾性体部20のフランジカバー28の外部側(密封対象側)の面である外部側面28bに当接している。スナップリング46は、例えば、ハウジング45に形成された環状の溝45aに収容されて固定されている。このスナップリング46により、軸線x方向において外部方向の密封装置1の位置決めが簡単になされている。
Further, a
次いで、密封装置1の定期交換の際の密封装置1の取り外し作業について説明する。図3は、密封装置1をハブベアリング40から取り外す作業工程を説明するための図である。
Next, the removal operation of the
先ず、スナップリング46をハウジング45から取り外す。次いで、フランジ部30に外部(密封対象側)方向への力を加える。例えば、図3に示すようなフック状の工具Tをフランジ部30と外輪41の外側端部41bとの間に挿入し、この状態で工具Tを外部方向に引っ張る。上述のように、密封装置1は外輪41に軽嵌合状態で嵌合されているので、作業員の力で容易に密封装置1を外輪41から取り外すことができる。
First, the
フランジ部30に外部方向へ向けた力を加える方法は、上記工具Tを用いる方法に限らず、マイナスドライバーのようなものを用いてもよく、フランジ部30に外部方向へ向けた力を加えることができる方法であればよい。
The method of applying the outward force to the
上述のように、本発明の実施の形態に係る密封装置1によれば、外周側において外側の端部から外周方向に延びるフランジ部30が設けられているため、フランジ部30を介して外部方向に向かう力を密封装置1に加えることができる。このため、フランジ部30に外部方向の力を加えることにより、密封装置1を外輪41から取り外すことができ、密封装置1をハブベアリング40から容易に取り外すことができる。
As described above, according to the
また、弾性体部20の外周カバー27は、外輪41の内周面41aに軽嵌合されるように厚さwが設定されているので、密封装置1を外輪41から取り外すために必要な力を低減させることができる。このため、密封装置1をハブベアリング40からより容易に取り外すことができる。
Further, since the thickness w is set so that the outer
このように、本発明の実施の形態に係る密封装置1によれば、定期交換のための作業を容易にすることができる。
Thus, according to the
ついで、上記本発明の実施の形態に係る密封装置1おけるフランジ部30の変形例について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る密封装置1おけるフランジ部30の変形例の概略構成を示すための拡大断面図である。
Next, a modification of the
図4に示すように、密封装置1のフランジ部30の変形例としてのフランジ部31は、弾性体部20のフランジカバー28の内部側面28aに、内側に向かって凸の軸線xを中心とする環状の突起部32を有する。突起部32の断面形状は、三角形である。このように、密封装置1の変形例としてのフランジ部31は、上記密封装置1のフランジ部30に対して、突起部32を有する点で異なる。なお、突起部32の断面形状は三角形に限るものではなく、例えば半円形であってもよく、弾性体部20のフランジカバー28の内部側面28aから内側に向かって突出する形状であればよい。
As shown in FIG. 4, the
密封装置1が変形例としてのフランジ部31を備える場合、使用状態において、突起部32の先端部が外輪41の外側端部41bに全周に亘って接触するので、フランジ部31と外輪41の外側端部41bとの間の密封性をより向上させることができる。また、公差によりスナップリング46とフランジ部31との間に発生する隙間によって、密封装置1がハブベアリング40において軸線x方向に動いたとしても、突起部32により、フランジ部31と外輪41の外側端部41bとの間の密封性を保持することができる。
When the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments of the present invention, but includes all aspects included in the concept and claims of the present invention. In addition, the respective configurations may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least a part of the problems and the effects described above. For example, the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above embodiment can be appropriately changed according to the specific use mode of the present invention.
また、本実施の形態に係る密封装置1において、弾性体部20はフランジカバー28を備えるものとしたが、弾性体部20はフランジカバー28を備えなくてもよく、また、弾性体部20はフランジカバー28の内部側(密封対象側と反対側)の部分のみを有していてもよい。
In the
また、本実施の形態に係る密封装置1は、トラック用ハブシール40に適用されるものとしたが、本発明に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではなく、自動車用ハブベアリングや産業機械用のベアリング等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
In addition, although the
1,100 密封装置
10,101 補強環
11 円盤部
12 円筒部
13 フランジ基部
20 弾性体部
21 リップ腰部
22,102 シールリップ
23 ダストリップ
24 リップ先端部
25 ガータースプリング
26 後方カバー
27 外周カバー
27a 外周面
28 フランジカバー
28a 内部側面
28b 外部側面
30,31 フランジ部
32 突起部
40,200 ハブベアリング
41,201 外輪
41a 内周面
41b 外側端部
42,202 内輪
42a 内周面
43,203 空間
44,204 転動体
45 ハウジング
45a 溝
46 スナップリング
46a 内部側面
w 厚さ
T 工具
1, 100
Claims (4)
前記軸線を中心とする環状の補強環と、
シールリップを備え、前記補強環に取り付けられている、弾性体から形成されている前記軸線を中心とする環状の弾性体部と、
前記外周側部材を収容するハウジングに着脱可能に固定され、前記密封装置を位置決めするスナップリングと、を備え、
前記補強環は、前記軸線に垂直な方向に広がる中空円盤状の円盤部と、該円盤部の外周側の端部から前記軸線方向に延びる円筒状の円筒部と、該円筒部の密封対象側の端部から外周方向に広がるフランジ部とを備え、
前記弾性体部は、前記補強環において少なくとも前記円盤部と前記円筒部とに取り付けられており、前記シールリップが前記内周側部材と液密に当接し、前記円筒部に取り付けられた部分において外周側の周面が所定の嵌合代を有するように径方向の厚さが設定され、前記所定の嵌合代だけ径方向に圧縮されて前記外周側部材の内周面に軽嵌合されるようになっていて、
前記フランジ部は、密封対象側とは反対側の面が前記外周側部材の外側端部に当接していて、
前記スナップリングは、内部側の面が、前記フランジ部の密封対象側に当接していることを特徴とする密封装置。 In a bearing device comprising an annular outer peripheral member rotatable relative to each other about an axis and an annular inner peripheral member at least partially surrounded by the outer peripheral member, an outer peripheral member and an inner peripheral member A sealing device which is fitted between the outer circumferential side member and the inner circumferential side member ,
An annular reinforcing ring centered on the axis;
An annular elastic body portion centered on said axis formed of an elastic body provided with a sealing lip and attached to said reinforcing ring ;
And a snap ring which is detachably fixed to a housing accommodating the outer peripheral side member and which positions the sealing device .
The reinforcing ring includes a hollow disk-like disk portion extending in a direction perpendicular to the axis, a cylindrical portion extending in the axial direction from an end on the outer peripheral side of the disk portion, and a sealing target side of the cylinder portion. And a flange extending outward from the end of the
The elastic body, said mounted on the at least the disc portion and the cylindrical portion in the reinforcing ring, the sealing lip comes into contact with the liquid-tight and the inner peripheral member, the attached portion to the cylindrical portion The thickness in the radial direction is set such that the peripheral surface on the outer peripheral side has a predetermined fitting margin, and is compressed in the radial direction by the predetermined fitting margin and lightly fitted to the inner peripheral surface of the outer peripheral member it becomes so that,
In the flange portion, the surface opposite to the side to be sealed is in contact with the outer end of the outer peripheral member,
The snap ring, the sealing device surface of the inner side, characterized that you have contact with the sealed side of the flange portion.
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