JP6600151B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、機器の回転部分を、補強環に一体成形したシールリップにより密封する密封装置に関するものである。

自動車用車輪懸架装置に車輪を回転自在に支持する軸受部の密封手段として、従来から例えば図３に記載されたような密封装置が知られている。すなわち図３において、参照符号１１０は自動車用車輪懸架装置に車輪を回転自在に支持する軸受部の外輪、参照符号１２０は不図示の軸部が外輪１１０に挿通され取付フランジ１２１に不図示の車輪が取り付けられるハブである。外輪１１０の内周の軸受内部空間Ｓ１には、円周方向所定間隔で配置された複数の球体１３０が、ハブ１２０と外輪１１０の間に形成された軌道内に転動自在に保持されており、これらハブ１２０、外輪１１０及び球体１３０によって軸受ユニットが構成されている。

外輪１１０の外端部の内周面と、ハブ１２０の軸部の外周面との間には、密封装置１００が配置されている。この密封装置１００は、金属製の補強環１０１と、対ダスト用シールリップ１０２、１０３及び対グリース用シールリップ１０４を備えるものであって、対ダスト用シールリップ１０２、１０３及び対グリース用シールリップ１０４は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなり、同じゴム状弾性材料からなる被覆層１０５を介して補強環１０１に一体的に加硫接着されている。

そしてこの密封装置１００は、補強環１０１の径方向中間部に形成された嵌合筒部１０１ａを外輪１１０の内周面１１０ａに圧入嵌合すると共に、嵌合筒部１０１ａから外径側へ展開するフランジ部１０１ｂを外輪１１０の端面１１０ｂに当接させることによって、軸方向位置決め状態で外輪１１０に固定され、対ダスト用シールリップ１０２、１０３及び対グリース用シールリップ１０４の先端がハブ１２０に摺動可能に密接されることによって外部Ｓ２から軸受内部空間Ｓ１への雨水、泥水あるいは塵埃等の異物が浸入するのを防止すると共に、軸受内部空間Ｓ１内の不図示のグリースが外部Ｓ２へ漏洩するのを防止するものである。

特開２０１２−９７８１７号公報

しかしながら、補強環１０１にフランジ部１０１ｂが形成された上述のような密封装置１００は、図４（Ａ）に示すように、補強環１０１の嵌合筒部１０１ａとその外径側へ展開するフランジ部１０１ｂとの間の屈曲部１０１ｃにおける凹面側の曲率半径ｒが、成形時の加工誤差によって外輪１１０の内周面１１０ａと端面１１０ｂとの間の面取り部１１０ｃの径方向高さｈよりも大きくなってしまうことがあり、このような場合は、密封装置１００を外輪１１０に取り付ける際に、補強環１０１の屈曲部１０１ｃの凹面が面取り部１１０ｃの角（端面１１０ｂの内径縁）１１０ｄとの干渉によって、補強環１０１の変形を生じ、あるいは図４（Ｂ）に示すように、面取り部１１０ｃの角１１０ｄとの干渉によって嵌合不足となって外輪１１０の端面１１０ｂと補強環１０１のフランジ部１０１ｂとの間に隙間Ｇを生じることがある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、補強環を有する密封装置において、嵌合相手側の面取り部との干渉による補強環の変形や嵌合不足を生じることなく精度良く取り付け可能とすることにある。

本発明の密封装置は、互いに略同心的に配置されて相対移動可能な二部材のうち一方の部材に固定され、前記一方の部材の内周面に圧入嵌合される嵌合筒部と、この嵌合筒部の一端から外径方向へ展開して前記一方の部材の端面に当接されるフランジ部と、前記嵌合筒部と前記フランジ部との間の屈曲部とを有する補強環と、前記補強環に一体的に設けられ、先端部が他方の部材に摺動可能に密接されるシールリップと、を備え、前記屈曲部は、その屈曲内側の凹面を前記一方の部材の前記内周面と前記端面との間の面取り部に対面させ、前記凹面を前記端面から軸方向へ離間させる膨出した形状に形成されている。

上記構成の密封装置は、補強環が一方の部材に固定されると共に、シールリップの先端部が他方の部材に摺動可能に密接されることによってシール機能を奏するものであり、その取り付けに際しては、補強環の嵌合筒部を一方の部材の内周面に圧入嵌合すると共にこの補強環のフランジ部を一方の部材の端面と当接させる。このとき、補強環における嵌合筒部とフランジ部との間の屈曲部が、端面から軸方向へ離間しているため、この屈曲部が一方の部材の内周面と端面の間の面取り部と干渉することがない。

本発明に係る密封装置によれば、補強環を一方の部材に取り付ける際に、この補強環における嵌合筒部とフランジ部との間の屈曲部が、一方の部材の内周面と端面の間の面取り部と干渉しないので、補強環の変形や嵌合不足を生じることなく精度良く取り付けることができる。

本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 図１の一部を拡大して示す断面図である。 従来技術による密封装置の一例を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 図３の一部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明に係る密封装置を、自動車用車輪懸架装置に車輪を回転自在に支持する軸受ユニットの密封手段として適用した好ましい実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。

まず図１において、参照符号２０は外輪、参照符号３０は、軸部３２が外輪２０に挿通され取付フランジ３１に不図示の車輪が取り付けられるハブで、この外輪２０とハブ３０の軸部３２の間に円周方向に並んだ不図示の球体が介在して軸受ユニットが構成されている。なお、外輪２０は「一方の部材」に相当し、ハブ３０は「他方の部材」に相当するものである。

ハブ３０の取付フランジ３１と軸方向に対向する外輪２０の端部には密封装置１０が取り付けられている。この密封装置１０は、外部Ｓ２から軸受内部空間Ｓ１へ泥水等が浸入するのを防止すると共に軸受内部空間Ｓ１内の不図示のグリースが外部Ｓ２へ漏洩するのを防止するものであって、外輪２０に密封的に固定される金属製の補強環１と、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなる対ダスト用シールリップ２，３、対グリース用シールリップ４及び固定シール部５を備える。

すなわち密封装置１０は、所定の金型（不図示）内に、予め所定の接着剤を塗布した補強環１を位置決めセットし、型閉じ状態において補強環１と金型内面との間に画成された環状のキャビティ内に、成形用ゴム又は成形用合成樹脂材料を充填して架橋硬化させることによって、対ダスト用シールリップ２，３、対グリース用シールリップ４及び固定シール部５の成形と同時に補強環１と一体化したものである。

補強環１は、金属板を打ち抜きプレス成形したものであって、外輪２０の端部内周面２０ａに圧入嵌合される嵌合筒部１１と、その軸受内部空間Ｓ１側の一端から内周側へ折り返すように形成された筒状の折り返し部１２と、さらにそこから内径側へ屈曲しながら延びる内向きフランジ部１３と、嵌合筒部１１における内向きフランジ部１３と反対側の端部から外径側へ展開し外輪２０の端面２０ｂと当接される外向きフランジ部１４と、この外向きフランジ部１４の外径端部からハブ３０の取付フランジ３１と背反する方向へ屈曲形成された外径筒部１５を備える。なお、外向きフランジ部１４は「フランジ部」に相当するものである。

図２に一層明確に示すように、補強環１における嵌合筒部１１は、外輪２０の端部内周面２０ａに対して所定の締め代δが設定されており、補強環１における嵌合筒部１１と外向きフランジ部１４との間の屈曲部１６は、その屈曲内側の凹面１６ａが外輪２０の端面２０ｂから軸方向へ離間する「逃げ」形状、すなわち外向きフランジ部１４よりハブ３０の取付フランジ３１側へ膨出した形状に形成されている。また、外輪２０の内周面２０ａと端面２０ｂとの間には面取り部２０ｃが形成されている。

対ダスト用シールリップ２，３、対グリース用シールリップ４及び固定シール部５は互いに共通の基部６を有し、この基部６が、補強環１の外側面（ハブ３０の取付フランジ３１との対向面）を覆うように延びて、この補強環１に加硫接着によって一体接合されている。なお、対ダスト用シールリップ２，３、及び対グリース用シールリップ４は、「シールリップ」に相当するものである。

このうち、外径側の対ダスト用シールリップ２は、基部６のうち補強環１の内向きフランジ部１３に接合された部分６ａから、先端側が大径となるような円錐筒状をなして延び、外径側へ適当に曲げ変形を受けた状態で、先端が、軸心に対して略垂直な平面状をなすハブ３０の取付フランジ３１に摺動可能に密接されるものである。

また、内径側の対ダスト用シールリップ３は、基部６のうち補強環１の内向きフランジ部１３の内径端に接合された部分６ｂから、先端側が大径となるような円錐筒状をなして延び、外径側へ適当に曲げ変形を受けた状態で、先端が、ハブ３０の取付フランジ３１と軸部３２の間の湾曲面に摺動可能に密接されるものである。

対グリース用シールリップ４は、基部６のうち補強環１の内向きフランジ部１３の内径端に接合された部分６ｂから、内径側の対ダスト用シールリップ３と反対側へ向いて延び、先端がハブ３０の軸部３２の外周面に僅かな締め代をもって摺動可能に密接している。

固定シール部５は、補強環１の外径筒部１５を埋設した状態に形成された基部６の外径部６ｃの内周面に形成され、外輪２０の端部外周面２０ｄに適当に圧縮された状態で密接されるものである。

以上のような構成を備える密封装置１０は、補強環１の嵌合筒部１１の外周面が外輪２０の内周面２０ａに圧入嵌合すると共に、この補強環１の外向きフランジ部１４を外輪２０の端面２０ｂと当接させることによって、外輪２０に軸方向位置決め状態で取り付けられた状態で、対ダスト用シールリップ２，３及び対グリース用シールリップ４がハブ３０に摺動可能に密接され、固定シール部５が外輪２０の端部外周面２０ｄに密接されることによって、外部Ｓ２からの軸受内部空間Ｓ１への雨水、泥水あるいは塵埃等の異物が浸入するのを防止すると共に、軸受内部空間Ｓ１に充填された不図示のグリースが外部Ｓ２へ漏洩するのを防止するものである。

そしてこの密封装置１０の取り付けに際しては、補強環１の外向きフランジ部１４が外輪２０の端面２０ｂと当接するまで、この補強環１の嵌合筒部１１を外輪２０の内周面２０ａに圧入していく。またこのとき、嵌合筒部１１の圧入と同時に固定シール部５が外輪２０の端部外周面２０ｄに圧入外挿されていく。

ここで、補強環１における嵌合筒部１１と外向きフランジ部１４との間の屈曲部１６は、外向きフランジ部１４よりハブ３０の取付フランジ３１側へ膨出した形状に形成されているため、補強環１の外向きフランジ部１４が外輪２０の端面２０ｂと当接しても、屈曲部１６の屈曲内側の凹面１６ａが外輪２０の面取り部２０ｃにおける端面２０ｂ側の角部２０ｅと干渉することがない。したがって、補強環１の変形や嵌合不足を生じることがなく、外輪２０に精度良く位置決めして取り付けることができる。

１ 補強環
１１ 嵌合筒部
１４ 外向きフランジ部（フランジ部）
２，３ 対ダスト用シールリップ（シールリップ）
４ 対グリース用シールリップ（シールリップ）
５ 固定シール部
２０ 外輪（一方の部材）
２０ａ 内周面
２０ｂ 端面
２０ｃ 面取り部
３０ ハブ（他方の部材）

Claims (1)

1. 互いに略同心的に配置されて相対移動可能な二部材のうち一方の部材に固定され、前記一方の部材の内周面に圧入嵌合される嵌合筒部と、この嵌合筒部の一端から外径方向へ展開して前記一方の部材の端面に当接されるフランジ部と、前記嵌合筒部と前記フランジ部との間の屈曲部とを有する補強環と、
   前記補強環に一体的に設けられ、先端部が他方の部材に摺動可能に密接されるシールリップと、
   を備え、前記屈曲部は、その屈曲内側の凹面を前記一方の部材の前記内周面と前記端面との間の面取り部に対面させ、前記凹面を前記端面から軸方向へ離間させる膨出した形状に形成されている、
   ことを特徴とする密封装置。

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