JPH10205542A - ポンプ能力を有するシール - Google Patents

ポンプ能力を有するシール

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JPH10205542A
JPH10205542A JP9256856A JP25685697A JPH10205542A JP H10205542 A JPH10205542 A JP H10205542A JP 9256856 A JP9256856 A JP 9256856A JP 25685697 A JP25685697 A JP 25685697A JP H10205542 A JPH10205542 A JP H10205542A
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axial wall
shield
wall
seal
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JP9256856A
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Dennis L Otto
エル オットウ デニス
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Timken Co
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Timken Co
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Publication date
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    • F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ケーシングに接着された単一のエラストマー
のシール素子のみを有し、従って同じ有効性で安価なシ
ールを提供する。 【解決手段】 外側の軌道輪にはめ込まれるケーシング
と、内側の軌道輪にはめ込まれるシールドとを含む減摩
軸受けの軌道輪間の環状の空間を閉じるために適したシ
ールである。シールはケーシングの軸方向の壁に接着さ
れ、空洞の中へ伸び、動的バリアを形成するようケーシ
ングの軸方向の壁に対して傾斜したリップを含むエラス
トマーのシール素子を含む。シールドは内側の軸方向の
壁を囲みシールドの外側の軸方向の壁とケーシングの軸
方向の壁との間に小さな間隙が存在するようケーシング
の軸方向の壁に沿った外側の軸方向の壁を有する。シー
ルドの外側の軸方向の壁は不完全な円形又は内側の軸方
向の壁に対して偏心であり、間隙の大きさは間隙の円周
に沿って変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概してシールに関
し、更に特定的にはポンプ能力を有するシールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車のホイール軸受け及び軸受けを保
護するシールは、何年もの間に大きさが減少されてき
た。良質の鋼鉄がより小さな軸受けを可能にし、一方改
善されたシールの設計がシールの大きさを減少した。よ
り小さな軸受け及びシールは、アンチロックのブレーキ
システム及び一定の速度のジョイント用のロータ及びセ
ンサといった追加的な部品のために空間を残した。軸受
けを含むハブ又は筐体の代わりに、軸受け自体の中にシ
ールを設けることで、大きさが更に減少された。この実
施は、単体又はパッケージの軸受けの普及した使用に貢
献した。
【０００３】自動車及び軽トラックのホイール軸受けで
使用される１つの特に有効なシールは２つのケーシング
を使用し、夫々のケーシングはそれに接着されたシール
素子を有し、夫々のシール素子は外側のケーシングの上
の軸方向に向けられた表面に接触する。外側のケーシン
グは軸受け用の外側の軌道輪の端でボアの中に圧せら
れ、一方しばしばシールドと称される内側のケーシング
は、内側の軌道輪に圧入される。この２素子シールは、
米国特許第５，０２２，６５９号の要旨をなす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エラストマー
のシール素子を２素子シールの夫々のケーシングに接着
する費用は、２素子シールを従来の単素子シールよりも
高価にさせる。更に、２素子シールの中の摩擦に打ち勝
つために必要とされるトルクは、概して同等の大きさの
単素子シールに必要とされるトルクを超える。コンタミ
ナントに曝された、軸受けの内部から遠隔にある素子
は、時には充分な潤滑を受けない。このことはシール素
子によって達成された流体バリアの有効性を減少させ、
２つの素子の間で存在する空洞に水が入りうる。上記シ
ール素子が有効にシール能力を回復すれば、軸受けから
グリースを一掃することにより、水は空洞の中に捕らえ
られ、軸受けの内部に入りうる。
【０００５】シール製造者は、２素子シールの軸方向の
壁を同心にし、ふれ及び偏心がないようあらゆる努力を
払う。結局、２素子シールの円筒状のシール表面は軸方
向の壁に沿って存在し、それらの表面では偏心又は円形
からの偏差が存在するため、シール素子と、シール素子
が接触する円筒状の表面との間には空隙が生じうる。空
隙と共にシールの完全性の崩壊と、潤滑バリアの弱体化
が起こり、このことは次にコンタミナントが入ること、
又は潤滑剤の損失、又はその両方を許しうる。典型的に
は、問題は内側のケーシング又はシールドの中にある。
これにより、外側のケーシングは軸受けの外側の軌道輪
の中の研磨されたボアの中にはめ込まれ、研磨によって
そのボアは全ての目的のために正確に円筒状に維持され
る。実際、それに沿って円筒状のシール表面が存在する
外側のケーシングの軸方向の壁はボアの中に圧せられ、
この圧入により、その表面はボアの正確に円筒状の特徴
を想定する。同様のことは内側のケーシングに対しても
当てはまる。内側のケーシングの軸方向の壁は締まりば
めにより内側の軌道輪の上の研磨された表面の上にはめ
込まれ、従ってその研磨された表面の特徴を想定する。
しかし、内側の軌道輪の残る壁、即ちシール素子が接着
されている壁は、幾らかの偏心を有しうるか、又は不完
全な円形であり得る。従って、内側のケーシングの端
と、外側のケーシングの軸方向の壁との間の間隙の大き
さは変化し得、時には内側のケーシングのシール素子が
収容しうる大きさよりも大きくなる。
【０００６】時には、外側の軌道輪には端が研磨されて
いないボアが設けられうる。これらのボアは加熱処理に
より幾らか不完全な円形にされ、同様に、圧入のため
に、外側の軌道輪の軸方向の壁及びその壁の上の円筒状
のシール表面の中にも、円形からの偏差が現れる。これ
はエラストマーのシール素子をその円筒表面に対して有
効でなくさせる。概して、軸受け製造者は、外側の軌道
輪の中のボアが研磨されていない２素子シールを使用し
ない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は空洞を囲むケー
シング及びシールドを有するシールに関するが、シール
はケーシングに接着された単一のエラストマーのシール
素子のみを有し、シールドに沿って動的潤滑バリアを確
立する空洞の中に伸びるリップを含む。それでもシール
は２素子シールとほとんど同じく有効である。第２のエ
ラストマーのシール素子の代わりに、シールのケーシン
グ及びシールドは軸方向に向けられ、壁のうちの１つが
偏心か又は不完全な円形である、わずかに離間した壁を
有し、それにより２つの壁の間の間隙は均一ではない。
１つの軸方向の壁は他の壁に対して回転し、変化する間
隙はポンプ作用を引き起こし、このことは、水といった
流体コンタミナントをケーシング及びシールドによって
囲まれた空洞の中及び外へポンピングする効果を有す
る。空洞に入るものは、ポンプ作用によりわずかに上昇
された圧力で存在し、エラストマーのシールリップをシ
ールドに対してより強い力で圧せられ、それによりリッ
プによって確立されたバリアを強める。わずかに上昇さ
れた圧力は空洞の中で作動するエラストマーのシールリ
ップによって残されるため、わずかに上昇された圧力は
流体コンタミナントを２つの半径方向に離間した軸方向
の壁の間の間隙を通して空洞から放出することによって
逃がされる。これらの２つの壁は変化する間隙を確立す
るため、動的動作の間に流体コンタミナントが空洞から
放出されることを防ぐように固体のコンタミナントによ
って間隙が詰まることはない。固体のコンタミナントが
存在するときに維持される間隙は、動的動作が終了した
後の静的条件の下で流体コンタミナントが空洞から逃げ
るためのドレインを提供する。
【０００８】本発明はまた、以下に説明される部分、装
置、及びその組合せからなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】添付の図面において、同様の部分
を参照する場合は同様の数字及び文字が使用される。こ
こで図面を参照するに、複列減摩軸受けＡ（図１）は夫
々の端がシールＢによって閉鎖されており、従って通常
はグリースである潤滑剤を軸受けＡの内部に閉じこめ、
水及びダストといったコンタミナントをその内部から排
出する。軸受けＡは２つの機械部品の間にあり、これら
の部品のうちの１つを最小の摩擦抵抗でＸ軸に対して回
転させることを可能にする。実際、シールＢはそのうち
の１つが他に対して回転する２つの機械部品の間に存在
する環状の空間の間にはめ込まれ、空間を閉鎖しうる
が、減摩軸受けの閉鎖はシールＢの主要な使用を表し、
その意味で２つの機械部品は軸受け自体の軌道輪であり
うる。従来通りの軸受けＡ（図１）は、２重カップ２の
形状の外側の軌道輪と、２つの円錐４の形状である内側
の軌道輪と、カップ２と２つの円錐４との間の２つの列
の中にある円錐ころ６の形状の転がり素子とを含み、夫
々の円錐４の周りには別々の列がある。更に、軸受けＡ
は、円錐ころ６の２つの列の中に一体化され、円錐ころ
６の間に正しい間隔を維持し、同時に円錐４がカップ２
から引っ込められたときに円錐ころ６を円錐４の周りに
保持する保持器８を有する。２つの列の円錐ころ６は向
かい合う軌道１０に沿ってカップ２及び円錐４に接触
し、カップ２の上には２つの軌道１０があり、夫々の円
錐４の上に単一の軌道がある。本来、円錐ころ６の側面
と、軌道１０との間には線接触がある。更に、夫々の列
の軌道１０、そして円錐ころ６の側面もまた、夫々の頂
点まで伸ばされれば、これらの頂点は軸Ｘに沿った共通
点に配置される。
【００１０】カップ２の軌道１０は、互いに向かって下
向きに先細り、従ってそれらの最小の直径は略カップ２
の端の間にある。それらの大きな端では、カップの軌道
１０はカップ２の端から開くボア１２の中へマージす
る。製造の間、カップ２は加熱処理を受け、その加熱処
理の後、その軌道１０は、それらが正しい角度で存在
し、それらの共通軸をＸとして正確に円形であることを
確実にするために研磨される。
【００１１】ボア１２もまた加熱処理の後に研磨され
え、その場合、それらは正確に円筒状の形状を有し、軌
道１０と同心である。しかしながら、カップ２はその端
ボア１２が研磨されることなしに取り付けられうる。ボ
ア１２は加熱処理より前に機械加工され、全ての目的の
ために正確に円形である一方で、加熱処理は歪みを生じ
させ、ボア１２にローブを残すか又は不完全な円形にな
りうる。
【００１２】夫々の円錐４は、その軌道１０に加えて、
その軌道１０の大きな直径の端にスラストリブ１４を有
し、小さな直径の端に小つば１６を有する。円錐ころ６
の大きな端はスラストリブ１４にもたれかかり、実際ス
ラストリブ１４は円錐ころ６が軸受けＡから放出される
ことを防ぐ。このため、軸受けＡを通じて伝達されたラ
ジアル荷重は、軌道１０において、円錐ころ６を軌道の
上へ押し進める小さな軸方向成分へ変換される。スラス
トリブ１４が円錐軌道１０の端に無い場合、円錐ころ６
は軸受けＡの内側から放出されよう。夫々の円錐４のス
ラストリブ１４は、軸Ｘから外向きに示され、軸Ｘに関
して四角にされた背面２０で終わる円筒状の取り付け面
１８を有する。カップ２と同様、円錐４は所望の形状に
機械加工され、次に加熱処理を受け、最後にその軌道１
０に対して正しいテーパを与え、それらが正確に円形で
あることを確実にするよう研磨される。夫々の円錐２の
スラストリブ１４の上の取り付け面１８はまた、それが
中心が軸Ｘと一致する真の円形であることを確実にする
よう加熱処理に続いて研磨を受ける。
【００１３】円錐軌道１０の小さな端の小つば１６は、
円錐がカップ２から引っ込められたときに、円錐４の周
りに、実際には円錐軌道１０に沿って円錐ころ６を保持
するよう保持器８と協働する。２つの円錐４は、それら
の小つば１６の端に沿って接するか、又はそれらの小つ
ば１６において２つの円錐４の間に間座が挟まれうる。
小つば１６の軸方向の大きさ、又は間座が使用された場
合は間座の長さは、軸受けＡの設定を決定する。
【００１４】カップ２及び円錐４の軌道１０は、軸受け
Ａの中に環状の空間２２（図１）を形成し、この空間２
２は軸受けＡの端から、端ボア１２を通り、円錐スラス
トリブ１４の上の取り付け面１８の周りに開いている。
つまり、端ボア１２及び取り付け面１８は空間２２の端
にあり、空間２２の端を形成する。シールＢは環状の空
間２２（図１）の端を閉鎖し、それらは軸受けＡのため
の潤滑剤をその空間２２に保持し、そこからコンタミナ
ントを排除する。実際、シールＢはカップ２の端ボア１
２の中、及び円錐４のスラストリブ１４の周りにはめ込
まれ、これらの領域にライブ又は動的なバリアを提供す
る。
【００１５】夫々のシールＢ（図１及び図２）は、シー
ルＢによって閉鎖された軸受けＡの端において、端ボア
１２の中にはめ込まれるケーシング２６と、軸受けＡの
同じ端において円錐のスラストリブ１４の周りにはめ込
まれる他のケーシング又はシールドと、ケーシング２６
に接着され、シールド２８に接触し、シールド２８に沿
って動的バリアを確立するエラストマーのシール素子３
０とを含む。実際、シール素子３０はケーシング２６と
シールド２８とによって囲まれた環状の空洞３１の中に
ある。
【００１６】ケーシング２６は（図２）、シールＢが収
容される端ボア１２の中及びそれに沿ってはめ込まれる
軸方向の壁３２と、軸方向の壁３２から半径方向に内向
きにされた半径方向の壁３４とを含む。軸方向の壁３２
の直径は端ボア１２の直径をわずかに超え、そのためケ
ーシング２６と端ボア１２の円筒状の表面との間に締ま
りばめが存在する。従って、ケーシング２６を端ボア１
２の中へ圧せねばならない。半径方向の壁３４は、端ボ
ア１２の中にある円筒のスラストリブ１４に向けられて
いる一方で、そのスラストリブ１４よりも短く終わって
おり、それにより半径方向の壁３４の内側のマージンと
スラストリブ１４の上の取り付け面１８との間には適度
の大きさの空間が存在する。
【００１７】取り付け面１８は、シールド２８を位置付
け、支持するよう作用する。ケーシング２６と同様に、
シールド２８は（図２）軸方向の壁３６と半径方向の壁
３８とを含む。軸方向の壁３６はスラストリブ１４の取
り付け面１８に沿っており、実際２つの間には締まりば
めが存在する。シールＢを軸受けＡに取り付ける間に、
シールのケーシング２６の軸方向の壁３２は円錐のスラ
ストリブ１４の取り付け面１８の上に圧せられる。半径
方向の壁３８は、軸方向の壁３６からケーシング２６の
軸方向の壁３２へ向かって外向きに突出し、ケーシング
２６の半径方向の壁３４を隠す。実際、シールド２８の
半径方向の壁３８はシールＢの露出した端を形成し、概
してカップ２の端及び円錐４の背面２０と同じ高さにあ
る。この端はケーシング２６の半径方向の壁３４から分
離されており、２つの半径方向の壁３４及び３８の間の
空間は環状の空洞３１を形成する。その反対の端ではシ
ールド２８の軸方向の壁３６は、ケーシング２６の半径
方向の壁３４の内側の縁のわずかに向こうで半径方向に
外向きにされたリップ４０の中へマージし、それにより
ケーシング２６はシールド２８の端の間に得られる。
【００１８】軸方向の壁３６、半径方向の壁３８及びリ
ップ４０に加え、シールド２８は、軸方向の壁３６を包
囲するように壁３８の周囲において軸方向の壁３８から
伸びる他の軸方向の壁４２（図２）を有する。しかしな
がら、外側の壁４２はケーシング２６の軸方向の壁３２
の中にあり、２つの壁の間にはわずかな間隙ｇがある。
外側の壁４２はケーシング２６の半径方向の壁３４に向
かって突出するが、それよりは短く終わる。外側の軸方
向の壁４２はケーシング２６の軸方向の壁３２と共に、
またケーシング２６の半径方向の壁３４と共にラビリン
スを形成し、そのラビリンスはケーシング２６とシール
ド２８との間の位置する空洞３１からコンタミナントを
排除するよう作用する。
【００１９】シールド２８の外側の軸方向の壁４２とケ
ーシング２６の軸方向の壁３２との間の間隙ｇは均一で
はないが、円周に関して変化する（図４）。間隙の最小
の大きさは０．０２５４ｃｍ（０．０１０インチ）を超
えず、間隙の最大の大きさは０．０３８１ｃｍ（０．０
１５インチ）乃至０．１０１６ｃｍ（０．０４０イン
チ）でなくてはならない。間隙ｇの変動は、０．０１２
７ｃｍ（０．００５インチ）乃至０．１０１６ｃｍ
（０．０４０インチ）の範囲であるべきである。この変
動は、シールド２８の外側の壁４２を内側の壁３６に関
して故意に不完全な円形に製造することによって得られ
る。例えば、外側の壁４２は幾らか楕円状にされるか、
又は外側の壁４２に他の方法でローブが設けられうる。
変動はまた外側の壁４２を内側の壁３６に関して偏心し
て形成することによって得られ、その場合外側の壁は正
確に円筒状の形状を有する。いずれの場合も、軸Ｘと同
心の内側の軸方向の壁３６と、外側の軸方向の壁４２と
の間の半径方向の距離の偏差は、０．０１２７ｃｍ
（０．００５インチ）乃至０．１０１６ｃｍ（０．０４
０インチ）の範囲であるべきである。
【００２０】上述の大きさは、軸受けＡにはわずかな動
的なふれが存在し、これは多くの適用の中に存在するこ
とを想定する。しかしながら、軸受けＡは、軸方向すき
まと共に設定されえ、このことは軸受けＡにかなりのふ
れを生じうる。軸受けＡの製作公差もまた、軸受けＡの
ふれに貢献する。実際、軸方向すきま及び製作公差によ
って生じた動的なふれは、最も大きくて０．２５４０ｃ
ｍ（０．１００インチ）でありうる。もちろん、夫々軸
受けＡのカップ２及び円錐４の上に取り付けられたケー
シング２６及びシールド２８は、同様に軸受けＡの動的
なふれを経験し、そのふれは間隙ｇの中で円周の変動の
中で明らかとなる。シールド２８の内側の半径方向の壁
２６と外側の半径方向の壁４２との間の半径方向の距離
の偏差は、動的なふれを収容すべきである。従って、内
側の軸方向の壁３６と外側の軸方向の壁４２との間の半
径方向の距離の最大の偏差は、動的なふれを超えてはな
らない。概して、軸受けＡにかなりの動的なふれが存在
する場合、間隙ｇの最小の大きさは少なくとも動的なふ
れと同じだけ大きくなくてはならず、それに対して間隙
ｇの最大の大きさは０．１０１６ｃｍ（０．０４０イン
チ）又は動的なふれの２倍の大きさのうちの、より大き
い方と等しくなければならない。
【００２１】エラストマーのシール素子３０は、ケーシ
ング２６の半径方向の壁３４に接着され、シールド２８
の内側の軸方向の壁３６に向かってケーシング２６から
内向きに突出する（図２）。実際、この領域では、シー
ル素子３０はポンピングラビリンス４４及び接触リップ
４６を提供するような形状にされている。ポンピングラ
ビリンス４４はシールド２８の半径方向のリップ４０の
近くのシールド２８の内側の軸方向の壁３６を包囲する
が、軸方向の壁３６に接触しない。ポンピングラビリン
ス４４は、概してシールド２８の内側の壁３６とリップ
４０との交点によって形成される隅に向かって突出し、
軸方向の壁３６及びリップ４０に向かって開き、縁を遮
るくさび形の空洞４８（図３）を含む。空洞４８は空洞
に入るグリースを円錐ころ６に向かって戻して偏向さ
せ、この偏向は回転の方向に関係なく生ずる。このよう
に、ポンピングラビリンス４４は軸受けＡのための潤滑
剤を環状の空間２２の中の円錐ころ６に戻してポンプ
し、その意味で潤滑バリアとして作用する。シールリッ
プ４６はポンピングラビリンス４４から遠くに向かって
突出し、実際に縁５０に沿って接触するシールド２８の
内側の軸方向の壁３６に関して斜角に置かれる。シール
リップ４６は、ケーシング２６とシールド２８との間に
存在する環状の空洞３１の背面５２を表わす。
【００２２】更に、シール素子３０は、ケーシング２６
の半径方向の壁３４からシールド２８の半径方向の壁３
８に向かって、従って環状の空洞３１の中に突出するリ
ブ５４を有しうる。実際、リブ５４はシールド２８の外
側の軸方向の壁４２に接触することなく、軸方向の壁４
２の直ぐに内側にあり、ケーシング２６とシールド２８
の夫々の軸方向の壁３２及び壁４２の領域の中で、ケー
シング２６とシールド２８との間に形成されたラビリン
スを強化するよう作用する。
【００２３】軸受けＡが作動する際、軸受けＡが設計さ
れている特定的な応用に応じて、カップ２が２つの円錐
４の周りを回転するか、又は円錐４がカップ２の中で回
転する。いかなる場合も、一方がシールのケーシング２
６及びシール素子３０であり、他方がシールド２８であ
るとすると、それらの間に相対回転が存在する。環状の
空間２２の中の潤滑剤の一部分はシールＢに出会い、夫
々のシールＢにおいてそのシールＢのためのシール素子
３０の上のポンピングラビリンス４４は、潤滑剤のほと
んどを環状の空間２２の中へと戻す。それでも、潤滑剤
の一部分はラビリンス４４の下及びシールド２８の内側
の軸方向の壁３６に沿って通り、シールリップ４６の縁
５０の下で作用し、従って縁５０をシールド２８の内側
の軸方向の壁３６の表面の上に支持する。この潤滑剤
は、接触リップ４６がオーバヒートされることを防ぎ、
従ってリップ４６を保護する。シールリップ４６はま
た、軸受けＡの内側の上昇して圧力が存在しないとき
も、潤滑剤の一部分は接触リップ４６を過ぎて逃げるに
も拘わらず、シールド２８の内側の軸方向の壁３６に沿
った潤滑剤の通過に対するバリアとしても作用する。
【００２４】一方、コンタミナントは、他の方向から接
近する。コンタミナントは、ケーシング２６の軸方向の
壁３２と、シールド２８の外側の軸方向の壁４２との間
の軸方向の間隙ｇに出会い、コンタミナントをケーシン
グ２６とシールド２８との間の環状の空洞から排除する
よう作用するラビリンスとして機能する。シールド２８
の軸方向の壁４２の端とシール素子３０のリブ５４との
間の軸方向の空間は、シールド２８の軸方向の壁４２の
端とケーシング２６の半径方向の壁３４との間の短い半
径方向の空間及びシール素子３０の上のリブ５４の端と
シールド２８の半径方向の壁３８との間の短い半径方向
の空間と同様、ラビリンスを延長し、増大させる。
【００２５】しかし幾らかの水は間隙ｇに入りえ、間隙
ｇの幅の変動によって、相対回転はこの水を双方向、即
ちシールＢから軸方向に外向きに、そしてまたリブ５４
に沿ってシールケーシング２６とシールド２８との間の
環状の空洞３１の中へポンプする。充分な水が存在すれ
ば、空洞３１は水によって満たされ、それにより、連続
するポンピングは全ての追加的な水を間隙の外へ、そし
てシールＢから遠ざけて方向付け、空洞３１の中の水の
圧力を更に上昇させる。加圧された水は接触リップ４６
の背面の上に力を加え、その縁５０がシールド２８の内
側の軸方向の壁に対してより強い力でもたれるようにさ
せる。これはリップ４６によって確立されるバリアを強
化させ、水がそのバリアを無視し、軸受けＡに内側へ入
ることを防ぐ。軸受けＡが静止状態になるとき、その前
に空洞３１の中に加圧されて含まれていた水は、軸Ｘが
水平であると想定すれば、間隙ｇを通って空洞３１から
単純に排水される。水は空洞３１の中に閉じこめられな
い。
【００２６】間隙の幅の変動はポンピングに対して影響
を与えるだけでなく、間隙ｇが固体のコンタミナントに
よって詰まることを防ぐ。固体のコンタミナントは、間
隙ｇの領域でケーシング２６とシールド２８との間に累
積しうるが、シールド２８の上の外側の軸方向の壁４２
の不完全な円形、又は偏心の特徴は、固体のコンタミナ
ントの累積が間隙ｇを完全に閉じることを防ぐ。このよ
うに、動的条件の間にケーシング２６とシールド２８と
の間の環状の空洞３１の中に移動しうる水は、静的条件
の間にいつでも空洞３１から排水されうる。
【００２７】シールＢは、ケーシング２６に接着された
エラストマーのシール素子３０である、１つのエラスト
マーの型のみを有するため、いわゆる２重素子のシール
よりも安価に製造される。シールＢは変更されえ、それ
により他の形状が想定される。例えばポンピングラビリ
ンス４４がエラストマーのシール素子３０から排除され
え、接触リップ４６のみがシールドの内側の軸方向の壁
３６によって流体バリアに影響を与える（図５）。更に
ケーシング２６は、ストップ（図５）として作用するよ
うケーシング２６の上の軸方向の壁３２の端から外向き
に半径方向に方向付けられたフランジ６０を有する。そ
れ自体として、フランジ６０はケーシング２６がカップ
２の端においてボア１２の中へ進む距離を制限し、従っ
てシールＢをボア１２の中に軸方向に位置づける。
【００２８】ケーシング２６とカップ２の中の端ボア１
２の表面との間に金属対金属の接触を有するよりもむし
ろ、エラストマーの取り付け部６２（図５）を形成する
よう、ケーシング２６の軸方向の壁３２はわずかに直径
が減少され、その上にエラストマーのシール素子３０が
伸ばされ、接着されうる。歪められたとき、取り付け部
６２は、端ボア１２の直径よりも幾らか大きい直径を有
する。取り付け部６２を有するケーシング２６がボア１
２の中へ挿入されたとき、取り付け部６２のエラストマ
ーはケーシング２６を圧し、カップ２の端の中に堅く位
置づける。ケーシング２６がフランジ６０を有するなら
ば、エラストマーの素子３０はフランジ６０に沿って連
続し、フランジ６０の端において、更に他のバリアを半
径方向の表面（図５）に沿って確立するよう方向付けら
れた他のシールリップ６４の形式を取りうる。
【００２９】更なる他の変形では、ケーシング２６の軸
方向の壁３２と、シールド２８の軸方向の壁３６及び壁
４２は、シールＢの中の空洞３１を拡大するよう拡張さ
れる（図６）。更に、接触リップ４６はラビリンス４４
から更に軸方向に伸びるよう再び形状が取られ、縁５０
へ収斂する内向きの表面６６と、収斂する表面６６によ
って形成された縁５０において、リップ４６をシールド
２８の内側の軸方向の壁に対してぴったり押し進める円
周のばね７０を受容するよう、概して収斂する表面６６
の後ろに配置される溝６８とが設けられている。この変
形では、エラストマーのシール素子３０のリブ５４はシ
ールド２８の外側の軸方向の壁４２の内側に沿った短い
距離にのみ伸び、軸Ｘに対して斜角であり得る。
【００３０】本発明は、本発明の精神及び範囲から離れ
ない上述において開示のために選択された本発明の例に
対する全ての変化及び変更を含むとされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって構成され、本発明を実施するシ
ールがはめ込まれた軸受けの断面図を示す図である。
【図２】シールの拡大された断面図を示す図である。
【図３】図２の線３−３に沿って取られたシールの断面
図を断片的に示す図である。
【図４】図２の線４−４に沿って取られたシールの断面
図全体を示す図であり、シールの中に存在する間隙を示
し、その間隙は図面の簡単化のために誇張された間隙の
大きさの変動を有することを示す図である。
【図５】変更されたシールの断面図を示す図である。
【図６】他の変更されたシールの断面図を示すである。
【符号の説明】
Ａ 軸受け Ｂ シール ｇ 間隙 ２ カップ ４ 円錐 ６ 円錐ころ ８ 保持器 １０ 軌道 １２ ボア １４ スラストリブ １６ 小つば １８ 取り付け面 ２０ 背面 ２２ 環状の空間 ２６ ケーシング ２８ シールド ３０ エラストマーのシール素子 ３１ 環状の空洞 ３２，３６ 軸方向の壁 ３４，３８ 半径方向の壁 ４０ リップ ４４ ポンピングラビリンス ４６ 接触リップ ４８ くさび形の空洞 ５０ 縁 ５２ 背面 ５４ リブ ６０ フランジ ６２ 取り付け部 ６６ 表面 ６８ 溝 ７０ ばね

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内側及び外側機械構成部品のうちの１つ
    が回転軸について相互に他に対して回転し、内側の機械
    構成部品は、機械構成部品の間に環状の空間が存在する
    よう外側の機械構成部品の中にある、内側の機械構成部
    品と、外側の機械構成部品との組合せにおける、環状の
    空間を閉じるシールであって、 １つの機械構成部品にはめ込まれ、軸方向の壁を有する
    ケーシングと、 他の機械構成部品にはめ込まれ、２つの軸方向の壁のう
    ちの１つが他の軸方向の壁の中に相互の間に間隙を有し
    てあるよう、ケーシングの軸方向の壁に沿って配置され
    た第１の軸方向の壁を有し、間隙は軸方向に伸び、円周
    で半径方向の幅が変化し、それにより機械構成部品の間
    に相対回転が存在するとき間隙に入る流体は略軸方向に
    ポンピングされるシールドと、 ケーシングに取り付けられ、シールドに関して動的なバ
    リアを確立するエラストマーのシール素子とからなる、
    シール。
  2. 【請求項２】 １つの機械構成部品が回転軸について他
    の機械構成部品に対して回転する、２つの機械構成部品
    の間の環状の空間を閉じるシールであって、軸を取り囲
    む軸方向の壁を有するケーシングと、 第１の軸方向の壁と第２の軸方向の壁とを有し、両方の
    壁は軸を取り囲み、第１の軸方向の壁は、シールドの第
    １の軸方向の壁とケーシングの軸方向の壁との間に小さ
    な間隙が存在するようケーシングの軸方向の壁に向かい
    合い及び沿って配置され、シールドの第２の軸方向の壁
    は略円筒状であり、第１の軸方向の壁は、第１の軸方向
    の壁と第２の軸方向の壁との間の半径方向の距離が既知
    の所定の範囲内で変化するよう形成されて配置されてお
    り、それにより間隙の大きさは故意に変化され、間隙に
    入る流体はケーシングとシールドとの間に相対回転が生
    ずると略軸方向にポンピングされるシールドと、 ケーシングとシールドとの間に配置され、ケーシング又
    はシールドのいずれか一方に取り付けられ、ケーシング
    又はシールドの他方に沿って動的な流体バリアを確立す
    るよう形成されたエラストマーのシール素子とからなる
    シール。
  3. 【請求項３】 動的なふれと共に作動し、シールドの第
    １の軸方向の壁と第２の軸方向の壁との間の半径方向の
    距離の偏差は、動的なふれの２倍以下である請求項２記
    載のシール。
  4. 【請求項４】 シールドの第１の軸方向の壁と、第２の
    軸方向の壁との間の半径方向の距離の偏差は、少なくと
    も０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）である請求項
    ２記載のシール。
JP9256856A 1996-09-25 1997-09-22 ポンプ能力を有するシール Pending JPH10205542A (ja)

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