JP6771739B2 - Sealed structure - Google Patents
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Description
本発明は、密封構造に関し、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 structure, and more particularly to a sealing device used for a hub bearing of a vehicle or the like.
従来、車両、例えば自動車において、車輪を回転自在に支持するハブベアリング(車輪用軸受装置)には、当該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(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in a vehicle, for example, an automobile, a hub bearing (wheel bearing device) that rotatably supports a wheel is provided with a sealing device for sealing the inside of the hub bearing from the outside (for example, Patent Document). See 1.).
自動車、特に乗用車に用いられているハブベアリングは、当該ハブベアリングの外輪に密封装置が予め一体に取り付けられた密封構造を有している。例えば、図10に示すように、ハブベアリング100は、軸線xに対して環状の外輪101と、当該外輪101により少なくとも部分的に包囲された環状の内輪102とを有している。外輪101の外周側(矢印c方向)の外周側端部101aと内輪102のフランジ部102aとが対向配置されている。
Hub bearings used in automobiles, especially passenger cars, have a sealing structure in which a sealing device is integrally attached to the outer ring of the hub bearing in advance. For example, as shown in FIG. 10, the hub bearing 100 has an annular
外輪101と内輪102との間には密封装置110が圧入されている。この密封装置110は、固定側である外輪101と嵌合した状態で一体に装着されており、補強環111および弾性体部112を備えている。補強環111は、弾性体部112により覆われた状態で当該弾性体部112と一体に形成されている。
A
弾性体部112は、軸線xに沿った方向(以下、これを「軸線x方向」ともいう。)と垂直な矢印cd方向(以下、これを「径方向」ともいう。)に拡がった本体112aと、その本体112aよりも内周側(矢印c方向)に設けられて内輪102のフランジ部102aの内側(矢印a方向)の面(以下、これを「内側面」ともいう。)102amに当接するサイドリップ113、114を備えている。
The
この場合、外輪101の外周側端部101aに装着されている弾性体部112の本体112aと、内輪102のフランジ部102aの内側面102amとの間には、僅かな隙間Hが形成されており、この隙間Hが外部からの異物の侵入を抑制するラビリンスシールとして機能する。
In this case, a slight gap H is formed between the
しかしながら、上述した構成の密封装置110においては、外輪101における弾性体部112の本体112aと、内輪102のフランジ部102aの内側面102amとの間の隙間H(侵入口)を狭くすれば、外部から泥水やダスト等の異物の侵入を更に抑制することが可能になるが、その一方で、隙間Hから一旦侵入した異物が排出され難くなるというおそれがあった。
However, in the
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、異物の侵入を抑制し得ると同時に、一旦侵入した異物を容易に外部へ排出可能な密封構造を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealing structure capable of suppressing the invasion of foreign matter and at the same time easily discharging the once invaded foreign matter to the outside.
上記目的を達成するために、本発明においては、軸線について互いに相対回転可能な環状の外周側部材と、当該外周側部材に包囲された環状の内周側部材とを備える軸受装置の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構造であって、前記外周側部材に取り付けられる密封装置と、前記内周側部材に取り付けられるスリンガとを備え、前記密封装置は、当該密封装置と対向配置される前記スリンガの対向面に接触して前記外周側部材と前記内周側部材との間を密封するシールリップを有し、前記外周側部材または当該外周側部材に取り付けられた前記密封装置と前記スリンガとが対向配置されたときの隙間によりラビリンスシールを形成し、前記スリンガの対向面に対して設けられ、軸線を中心として内周側から外周側へ向かって延びる、放射状に所定間隔毎に配置された複数の突起部を有し、前記複数の突起部は、前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその幅が拡大されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, the outer peripheral side of the bearing device including an annular outer peripheral side member that can rotate relative to each other with respect to the axis and an annular inner peripheral side member surrounded by the outer peripheral side member. It has a sealing structure for sealing between a member and the inner peripheral side member, and includes a sealing device attached to the outer peripheral side member and a slinger attached to the inner peripheral side member, and the sealing device includes the sealing device. It has a seal lip that contacts the facing surface of the slinger arranged to face the device and seals between the outer peripheral side member and the inner peripheral side member, and is attached to the outer peripheral side member or the outer peripheral side member. A labyrinth seal is formed by the gap when the sealing device and the slinger are arranged to face each other, and is provided with respect to the facing surface of the slinger and extends radially from the inner peripheral side to the outer peripheral side about the axis. It has a plurality of protrusions arranged at predetermined intervals, and the width of the plurality of protrusions is gradually expanded from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
本発明において、前記突起部は、前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその高さが高くなるように形成されていることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the protrusion is formed so that its height gradually increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
本発明において、前記突起部は、当該突起部の長手方向に沿った軸線に沿って半分に切断したような左右対象の形状を有していることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the protrusion has a symmetrical shape that is cut in half along an axis along the longitudinal direction of the protrusion.
本発明においては、軸線について互いに相対回転可能な環状の外周側部材と、当該外周側部材に包囲された環状の内周側部材とを備える軸受装置の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構造であって、前記外周側部材に取り付けられる密封装置を備え、前記密封装置は、当該密封装置と対向配置される前記内周側部材の対向面に接触して前記外周側部材と前記内周側部材との間を密封するシールリップを有し、前記外周側部材または当該外周側部材に取り付けられた前記密封装置と前記内周側部材とが対向配置されたときの隙間によりラビリンスシールを形成し、前記内周側部材の対向面に対して設けられ、軸線を中心として内周側から外周側へ向かって延びる、放射状に所定間隔毎に配置された複数の突起部を有し、前記複数の突起部は、前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその幅が拡大されていることを特徴とする。 In the present invention, the outer peripheral side member and the inner peripheral side member of a bearing device including an annular outer peripheral side member that can rotate relative to each other with respect to the axis and an annular inner peripheral side member surrounded by the outer peripheral side member. It has a sealing structure for sealing between the spaces, and includes a sealing device attached to the outer peripheral side member, and the sealing device contacts the facing surface of the inner peripheral side member arranged to face the sealing device and the outer peripheral side. When it has a seal lip that seals between the side member and the inner peripheral side member, and the sealing device attached to the outer peripheral side member or the outer peripheral side member and the inner peripheral side member are arranged to face each other. A plurality of protrusions radially arranged at predetermined intervals, which form a labyrinth seal by the gap, are provided with respect to the facing surface of the inner peripheral side member, and extend from the inner peripheral side to the outer peripheral side about the axis. The plurality of protrusions are characterized in that their widths are gradually expanded from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
本発明に係る密封装置によれば、異物の侵入を抑制し得ると同時に、一旦侵入した異物を容易に外部へ排出可能な密封構造を実現することができる。 According to the sealing device according to the present invention, it is possible to realize a sealing structure capable of suppressing the invasion of foreign matter and at the same time easily discharging the once invaded foreign matter to the outside.
以下、本発明の第1および第2実施の形態について図面を参照し説明する。 Hereinafter, the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る密封構造の全体概略構成を示す断面図である。図2は、第1の実施の形態に係る密封装置および突起部によるラビリンス構造を示す部分拡大断面図である。図3は、第1の実施の形態に係る突起部の構成を示す図である。図4は、第1の実施の形態に係る突起部の他の構成を示す略線的斜視図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall schematic configuration of a sealed structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a labyrinth structure with a sealing device and protrusions according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a protrusion according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic perspective view showing another configuration of the protrusion according to the first embodiment.
以下、説明の便宜上、外側とは、図1乃至図4において、軸線x方向において矢印a方向とし、内側とは、軸線x方向において矢印b方向とする。つまり、外側とは、ハブベアリング50の外部側に面する方向の側であり、異物が存在する大気側に面する方向の側である。内側とは、ハブベアリング50の内部側に面する方向の側である。また、軸線xと垂直な径方向において、軸線xから離れる方向(矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(矢印d方向)を内周側とする。 Hereinafter, for convenience of description, the outside is the arrow a direction in the axis x direction in FIGS. 1 to 4, and the inside is the arrow b direction in the axis x direction. That is, the outside is the side in the direction facing the outside of the hub bearing 50, and the side in the direction facing the atmosphere where foreign matter is present. The inside is the side in the direction facing the inside of the hub bearing 50. Further, in the radial direction perpendicular to the axis x, the direction away from the axis x (arrow c direction) is the outer peripheral side, and the direction closer to the axis x (arrow d direction) is the inner peripheral side.
<密封構造>
本発明の第1の実施の形態に係る密封構造10は、軸受装置としてのハブベアリング50の外輪51に装着された密封装置1と、内輪54に固定されたスリンガ20とにより実現され、外輪51と内輪54との間を密封するものである。
<Sealed structure>
The
ハブベアリング50は、軸線xを中心とする外周側部材としての環状の外輪51と、その外輪51に対して相対回転可能であり外輪51に部分的に包囲された軸線xを中心とする内周側部材としての環状のハブ52と、外輪51とハブ52と間に配設された複数のベアリングボール53とを備えている。
The hub bearing 50 has an annular
外輪51は、固定部材であり、外周側の外周面51aと、この外周面51aとは垂直な径方向(矢印cd方向)に沿った平坦な外側(矢印a方向)の端面(以下、これを「外側端面」という。)51bとを有している。
The
ハブ52は、具体的には、内輪54とハブ輪55とを有している。内輪54は、ハブ輪55と一体に固定されている。ハブ輪55は回転部材であり、当該ハブ輪55の車輪取付フランジ56には、図示しない車輪が複数本のハブボルト57により取り付けられる。
Specifically, the
ハブ輪55の貫通穴には、図示しないドライブシャフトが挿通される。ドライブシャフトは、ハブ輪55にスプライン結合され、ドライブシャフトの回転とともにハブ輪55が回転し、当該ハブ輪55の車輪取付フランジ56を介して取り付けられた車輪が回転することになる。
A drive shaft (not shown) is inserted into the through hole of the
このハブベアリング50においては、外輪51の内周面と内輪54およびハブ輪55の外周面との間の環状の空間(以下、「環状空間」という。)5a、5bに、密封装置1および密封装置6が圧入された状態で取り付けられている。なお、ハブベアリング50においては、互いに異なる密封装置1、6が取り付けられているが、2つの同じ構造の密封装置1、または、2つの同じ構造の密封装置6が取り付けられていてもよい。
In the hub bearing 50, the
密封装置1、6は、ハブベアリング50のベアリングボール53等が設けられている環状空間5a、5bから潤滑剤が漏洩することを防止するとともに、この環状空間5a、5bに雨水、泥水、ダスト等の異物が外部から浸入することを防止している。なお、図2を用いて密封装置1およびスリンガ20による密封構造10について説明するが、密封装置1は、図示するまたは後述の構成を有するものに限定されるものではなく、他の公知の構成のものであってもよい。
The
図2に示すように、ハブベアリング50の外輪51に取り付けられる密封装置1は、軸線xを中心とする環状の弾性体からなる弾性体部11と、この弾性体部11により外側(矢印a方向)の部分が覆われた状態で一体に取り付けられた、軸線xを中心とする環状の金属製の補強環12とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
弾性体部11の弾性体としては、例えば、各種のゴム状弾性部材がある。ゴム状弾性部材は、例えば、二トリルゴム(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。弾性体部11は、成形型を用いて架橋(加硫)成型によって成形される。
Examples of the elastic body of the
弾性体部11は、基体部14を有し、その基体部14は、当該基体部14から外側(矢印a方向)に延びた部分であるサイドリップ15、外側ラジアルリップ17、および、内側ラジアルリップ19を有している。
The
シールリップとしてのサイドリップ15は、外側ラジアルリップ17よりも外周側(矢印c方向)に位置し、その先端部が外側(矢印a方向)に向かって延びている。サイドリップ15は、所定の締め代(接触幅)を持っており、その先端部がスリンガ20の内側(矢印b方向)の面(以下、これを「内側面」ともいう。)20iに当接される。
The
シールリップとしての外側ラジアルリップ17は、サイドリップ15よりも内周側(矢印d方向)に位置し、その先端部が外側(矢印a方向)かつ内周側(矢印d方向)に斜めに延びている。外側ラジアルリップ17は、所定の締め代を持っており、その先端部がスリンガ20の内側面20iに当接される。
The outer
シールリップとしての内側ラジアルリップ19は、サイドリップ15よりも内周側(矢印d方向)であって、外側ラジアルリップ17よりも内側(矢印b方向)に位置し、その先端部が内側(矢印b方向)かつ内周側(矢印d方向)に斜めに延びている。
The inner
補強環12は、弾性体部11を補強するものであり、金属材により形成されている。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。この補強環12に対して、外周側(矢印c方向)および外側(矢印a方向)から弾性体部11が取り付けられている。
The reinforcing
補強環12は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部11が架橋(加硫)成型によって成形される際に、成形型の中に配置されるものである。補強環12は、弾性体部11が架橋接着により補強環12に接着されることにより、弾性体部11が補強環12と一体的に形成される。
The reinforcing
補強環12は、最も外周側に位置する円筒状の円筒部12aと、円筒部12aの内側(矢印b方向)の端部から内周側(矢印d方向)に拡がる中空円盤状の円盤部12bとを備えている。具体的には、補強環12は、円筒部12aが外輪51の内周面に嵌着されるように形成されている。
The reinforcing
スリンガ20は、軸線x方向において密封装置1と対向配置されている。スリンガ20は、金属製、例えばステンレス鋼製からなり、軸線xを中心とする板状の環状部材である。スリンガ20は、内輪54の外側(矢印a方向)の端部の外周側(矢印c方向)の面(以下、これを「外周面」ともいう。)54aに固定されており、全体的に外周側(矢印c方向)へ向かって延びている。
The
スリンガ20は、内周側円筒部20a、内周側フランジ部20b、中央円筒部20c、外周側フランジ部20d、および、外周側円筒部20eを備えている。
The
内周側円筒部20aは、内輪54の外周面54aに外嵌される、軸線xを中心として最も内周側(矢印d方向)に位置する環状の筒状部分である。内周側円筒部20aには、密封装置1の外側ラジアルリップ17および内側ラジアルリップ19の先端部が当接される。
The inner peripheral side
内周側フランジ部20bは、内周側円筒部20aの外側(矢印a方向)の端部から外周側(矢印c方向)へ拡がる、軸線xを中心とする中空の円盤状部分である。内周側フランジ部20bにおいて密封装置1の弾性体部11と対向する対向面(すなわち内側面20i)には、当該弾性体部11のサイドリップ15の先端部が当接される。
The inner peripheral
すなわち、密封装置1における弾性体部11のサイドリップ15、外側ラジアルリップ17および内側ラジアルリップ19により外輪51と内輪54との間が密封されている。
That is, the
中央円筒部20cは、内周側フランジ部20bの外周側(矢印c方向)の端部から外側(矢印a方向)へ延びる、軸線xを中心とする環状の筒状部分である。外周側フランジ部20dは、中央円筒部20cの外側(矢印a方向)の端部から外周側(矢印c方向)へ拡がる、軸線xを中心とする中空の円盤状部分である。外周側円筒部20eは、外周側フランジ部20dの外周側(矢印c方向)の端部から内側(矢印b方向)に延びる、軸線xを中心とする環状の筒状部分である。
The central
スリンガ20の中央円筒部20c、外周側フランジ部20d、および、外周側円筒部20eは、外輪51の外周面51aおよび外側端面51bを囲む部分である。
The central
外輪51の外周面51aと外周側円筒部20eとの間には隙間g1が形成され、外輪51の外側端面51bと外周側フランジ部20dとの間にも隙間g2が形成され、これらの隙間g1、g2がラビリンスシールとして機能する。なお、隙間g1の間隔と隙間g2の間隔は同じであってもよいし、隙間g1の間隔よりも、隙間g2の間隔の方が狭く、または、広くてもよい。
A gap g1 is formed between the outer
図2および図3(a)に示すように、外輪51の外側端面51bと対向する外周側フランジ部20dの対向面20dsには、軸線xを中心として内周側(矢印d方向)から外周側(矢印c方向)へ向かって延びる複数の突起部21が設けられている。
これら複数の突起部21は、軸線xを中心として、外周側フランジ部20dの対向面20dsに対し、放射状かつ周方向に所定間隔毎に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the facing surface 20ds of the outer
These plurality of
これら複数の突起部21は、各種のゴム状弾性部材からなり、スリンガ20における外周側フランジ部20dの対向面20dsに対して架橋(加硫)接着されている。ゴム状弾性部材としては、例えば、二トリルゴム(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。
These plurality of
図3(a)に示すように、突起部21は、スリンガ20における外周側フランジ部20dの対向面20dsから内側(矢印b方向)へ凸状に突出した部分であり、図3(b)に示すように、内周側(矢印d方向)の端部21aから外周側(矢印c方向)の端部21bへ向かって次第にその幅が拡大されている。
As shown in FIG. 3A, the
また、図3(c)に示すように、突起部21は、内周側(矢印d方向)の端部21aから外周側(矢印c方向)の端部21bへ向かって次第にその高さが高くなるように形成されている。具体的には、突起部21は、軸線zに沿って弾丸を半分に切断したような左右対象の外形形状を有している。
Further, as shown in FIG. 3C, the height of the protruding
<異物侵入抑制動作および異物排出動作>
このような密封構造10においては、外輪51の外側端面51bと対向するスリンガ20の外周側フランジ部20dの対向面20dsに、内周側(矢印d方向)から外周側(矢印c方向)へ向かって延びる、放射状かつ周方向に所定間隔毎に配置された複数の突起部21が設けられている。
<Foreign matter intrusion suppression operation and foreign matter discharge operation>
In such a
これら複数の突起部21は、内周側(矢印d方向)の端部21aから外周側(矢印c方向)の端部21bへ向かって次第にその幅が拡大されているとともに、内周側(矢印d方向)の端部21aから外周側(矢印c方向)の端部21bへ向かって次第にその高さが高くなるように形成されている。
The width of these plurality of
したがって、図2に示したように、内輪54の回転とともにスリンガ20が一体となって回転されると、放射状に配置された複数の突起部21により、外輪51とスリンガ20との間の隙間g2において内周側(矢印d方向)から外周側(矢印a方向)に向かう気流Arを発生させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the
これにより、外輪51の外周面51aとスリンガ20の外周側円筒部20eとの隙間g1から異物が侵入することを突起部21により発生させた気流Arにより予め防止することができる、そのうえ、仮に異物が突起部21よりも内周側(矢印d方向)に侵入した場合であっても、突起部21により発生される気流Arにより当該異物を外部へ排出することができる。
As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering through the gap g1 between the outer
突起部21は、軸線zを中心として左右対象の形状を有しているため、内輪54が外側(矢印a方向)から視て時計回り方向または半時計周り方向の何れに回転した場合であっても、内周側(矢印d方向)から外周側(矢印a方向)に向かう気流Arを発生させ、異物の侵入を抑制または防止することができる。
Since the
また、複数の突起部21は、ゴム状弾性部材により構成されているため、外輪51の外周面51aとスリンガ20の外周側フランジ部20dの対向面20dsとの間の隙間g2を狭くすることにより密封性を向上させた場合であって、当該突起部21が外輪51の外周面51aと接触したときであっても、外輪51に対する損傷のダメージを低減することができる。
Further, since the plurality of
かくして、ハブベアリング50においては、異物の侵入を抑制し得ると同時に、一旦侵入した異物を容易に外部へ排出可能な密封構造10を実現することができる。
Thus, in the hub bearing 50, it is possible to realize a sealed
なお、上述した第1の実施の形態においては、ゴム状弾性部材からなる複数の突起部21をスリンガ20における外周側フランジ部20dの対向面20dsに対して架橋(加硫)接着するようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、図4に示すように、スリンガ20の外周側フランジ部20dの対向面20dsに対して突起部21(図3参照。)と同一形状の突起部21sをプレス加工等により直接形成するようにしてもよい。
In the first embodiment described above, a plurality of
また、上述した第1の実施の形態においては、外輪51の外側端面51bとスリンガ20との間でラビリンスシールを形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、外輪51の外側端面51bを密封装置の弾性体部で覆い、その弾性体部とスリンガ20との間でラビリンスシールを形成し、当該弾性体部と対向配置されたスリンガ20の外周側フランジ部20dの対向面20dsに突起部21を設けるようにしてもよい。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the labyrinth seal is formed between the
さらに、上述した第1の実施の形態においては、スリンガ20における外周側フランジ部20dの対向面20dsに対して突起部21を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、密封構造60(図1参照。)のように、外輪51の端部と対向するハブ輪55の対向面に、突起部21と同一形状の突起部22を直接設けるようにしてもよい。なお、ハブベアリング50においては、外側(矢印a方向)に密封構造10を備えるとともに、内側(矢印b方向)に密封構造60を備えるようにしてもよい。
Further, in the first embodiment described above, the case where the
この場合、外輪51の内側(矢印b方向)の端部に固定された密封装置6の弾性体部6dとハブ輪55の突起部22とが対向配置されることになる。これにより、密封装置6の弾性体部6dとハブ輪55の突起部22との隙間から異物が侵入することを当該突起部22により発生させた気流により予め防止することができる。そのうえ、仮に異物が突起部22よりも内周側(矢印d方向)に侵入した場合であっても、突起部22により発生される気流により当該異物を外部へ排出することができる。
In this case, the
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態に係る密封構造70について説明する。図5は、本発明の第2の実施の形態に係る密封構造の全体概略構成を示す断面図である。図6は、第2の実施の形態に係る密封装置および突起部によるラビリンス構造を示す部分拡大断面図である。図7は、第2の実施の形態に係る突起部の構成を示す略線的斜視図である。図8は、第2の実施の形態に係る突起部のA矢視図である。図9は、第2の実施の形態に係る突起部のB矢視図である。なお、第2の実施の形態において、第1の実施の形態と共通の構成要件には同一の符号を用い、共通の構成および作用効果についての説明は省略する。
<Second Embodiment>
The sealing
<密封構造>
第2の実施の形態における密封構造70は、第1の実施の形態における密封構造60の密封装置6および突起部22(図1参照。)に代えて、密封装置7およびスリンガ80に設けられた突起部23を備えている。なお、このハブベアリング50においては、密封構造70に加えて第1の実施の形態における密封構造10を備えていてもよい。
<Sealed structure>
The sealing
図6に示すように、密封装置7は、補強環72および弾性体部74を備えている。補強環72は、弾性体部74を補強するものであり、金属材により形成されている。補強環72は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部74が架橋(加硫)成型によって成形される際に、成形型の中に配置される。補強環72は、弾性体部74が架橋接着により補強環72に接着されることにより、弾性体部74が補強環72と一体的に形成される。
As shown in FIG. 6, the
補強環72は、最も外周側に位置する中空円盤状の円盤部72aと、円盤部72aの内周側(矢印d方向)の端部から外側(矢印a方向)に延びる円筒状の円筒部72bと、円筒部72bの内側(矢印b方向)の端部から屈曲して内側(矢印b方向)に延びる屈曲部72cと、屈曲部72cの内側(矢印b方向)の端部から内周側(矢印d方向)に向かって拡がった中空円盤状の円盤部72dとを備えている。具体的には、補強環72は、円筒部72bが外輪51の内周面に嵌着されるように形成されている。
The reinforcing
弾性体部74は、基体部75を有し、その基体部75から内側(矢印b方向)に延びた部分である外周側サイドリップ76、内周側サイドリップ77、および、ラジアルリップ78を有している。
The
シールリップとしての外周側サイドリップ76および内周側サイドリップ77は、その先端部が内側(矢印b方向)に向かって延びており、所定の締め代(接触幅)を持って、その先端部がスリンガ80の外側(矢印a方向)の面(以下、これを「外側面」ともいう。)80aに当接される。
The outer
ラジアルリップ78は、内周側サイドリップ77よりも内周側(矢印d方向)に位置し、その先端部が外側(矢印a方向)および内周側(矢印d方向)に延びており、所定の締め代を持って、その先端部がスリンガ80の外側面80aに当接される。
The
スリンガ80は、ハブ輪55に取り付けられ、外輪51に固定された密封装置7の弾性体部74の基体部75の外周側(矢印c方向)の端部と対向する位置まで当該スリンガ80の外周側端部80bが延びている。
The
外輪51の内側端面51cと対向するハブ輪55の対向面には、スリンガ80を介して間接的に複数の突起部23が設けられている。これら複数の突起部23は、軸線xを中心として内周側(矢印d方向)から外周側(矢印c方向)へ向かって延び、軸線xを中心として放射状かつ周方向に所定間隔毎に配置されている。
A plurality of
これら複数の突起部23は、各種のゴム状弾性部材からなり、スリンガ80における外周側(矢印c方向)の外周側端部80bに対して架橋(加硫)接着されている。ゴム状弾性部材としては、例えば、二トリルゴム(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。
These plurality of
図7に示すように、突起部23は、弾性体部74の基体部75と対向するスリンガ80の外周側端部80bの外側面80aから外側(矢印a方向)へ凸状に突出した部分であり、側面視略台形形状を有している。
As shown in FIG. 7, the
図8および図9に示すように、突起部23は、内周側(矢印d方向)の内周側端面23dから傾斜面23c、天井面23b、外周側端面23eへ向かって次第にその幅が拡大するように側面23a、23aが形成されている。すなわち、突起部23は、スリンガ80における外側面80aに対して、軸線yを中心として左右対象に形成されている。また、突起部23は、傾斜面23cによって、内周側端面23dから天井面23bへ向かうに連れて次第にその高さが高くなるように形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the width of the
<異物侵入抑制動作および異物排出動作>
このような密封構造70において、ハブ輪55の回転とともにスリンガ80が回転されると、放射状に配置された複数の突起部23により、外輪51に固定された密封装置7の弾性体部74の基体部75とスリンガ80との間の隙間g3(図6参照。)において内周側(矢印d方向)から外周側(矢印a方向)に向かう気流Arを発生させることができる。
<Foreign matter intrusion suppression operation and foreign matter discharge operation>
In such a
これにより、密封装置7の弾性体部74の基体部75とスリンガ80の外周側端部80bとの隙間g3から異物が侵入することを突起部23により発生させた気流Arにより予め防止することができる。そのうえ、仮に異物が突起部23よりも内周側(矢印d方向)に侵入した場合であっても、突起部23により発生される気流Arにより当該異物を外部へ排出することができる。
As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering through the gap g3 between the
突起部23は、軸線yを中心として左右対象の形状を有しているため、ハブ輪55が外側(矢印a方向)から視て時計回り方向または半時計周り方向の何れに回転した場合であっても、内周側(矢印d方向)から外周側(矢印a方向)に向かう気流Arを発生させ、異物の侵入を抑制または防止することができる。
Since the
また、複数の突起部23は、ゴム状弾性部材により構成されているため、密封装置7の弾性体部74の基体部75とスリンガ80における外側の面80aとの間の隙間を狭くして密封性を向上させた場合であって、当該突起部23が弾性体部74の基体部75と接触したときであっても、弾性体部74に対する損傷のダメージを低減することができる。
Further, since the plurality of
かくして、ハブベアリング50においては、異物の侵入を抑制し得ると同時に、一旦侵入した異物を容易に外部へ排出可能な密封構造10および70を同時に実現することができる。
Thus, in the hub bearing 50, it is possible to simultaneously realize the sealing
なお、上述した第2の実施の形態においては、ゴム状弾性部材からなる複数の突起部23をスリンガ80における外側の面80aに対して架橋(加硫)接着するようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、スリンガ80の外側面80aに対して突起部23をプレス加工等により直接形成するようにしてもよい。
In the second embodiment described above, a case where a plurality of
また、上述した第2の実施の形態においては、スリンガ80における外側面80aに対して突起部23を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、密封構造60(図1参照。)のように、外輪51の端部と対向するハブ輪55の対向面に突起部23を直接設けるようにしてもよい。
Further, in the second embodiment described above, the case where the
<他の実施の形態>
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に係る密封構造10、60、70に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題およ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。
<Other embodiments>
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the sealed
本願発明の密封構造は、自動車のハブベアリングにおいて用いられるようにした場合について述べた。しかしながら、本願発明の密封装置が利用されるものは、自動車に限らず、産業用ベアリング等に利用することが可能である。 The case where the sealed structure of the present invention is used in a hub bearing of an automobile has been described. However, the sealing device of the present invention is not limited to automobiles, but can be used for industrial bearings and the like.
1、6、7、110 密封装置
10、60、70 密封構造
11、74、112 弾性体部
12、72、111 補強環
14、75 基体部
15、113、114 サイドリップ
17 外側ラジアルリップ
19 内側ラジアルリップ
20、80 スリンガ
21、21s、22、23 突起部
50、100 ハブベアリング
51、101 外輪
52 ハブ
54、102 内輪
55 ハブ輪
56 車輪取付フランジ
57 ハブボルト
76 外周側サイドリップ
77 内周側サイドリップ
78 ラジアルリップ
x 軸線
1, 6, 7, 110
Claims (5)
環状の内周側部材とを備える軸受装置の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構造であって、
前記外周側部材に取り付けられる密封装置と、
前記内周側部材に取り付けられるスリンガと
を備え、
前記密封装置は、当該密封装置と対向配置される前記スリンガの対向面に接触して前記外周側部材と前記内周側部材との間を密封するシールリップを有し、
前記外周側部材または当該外周側部材に取り付けられた前記密封装置と前記スリンガとが対向配置されたときの隙間によりラビリンスシールを形成し、
前記スリンガの対向面から突出する、軸線を中心として内周側から外周側へ向かって延びる、放射状に所定間隔毎に配置された複数の突起部を有し、
前記複数の突起部は、前記突起部の延び方向に直交する断面において、前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその幅が拡大されており、
前記突起部は、内周側に傾斜面を有しており、前記突起部は前記傾斜面において前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその高さが高くなるように形成され、かつ、前記傾斜面に前記外周側において続く天井面を有しており、
前記突起部は前記天井面に向かうに連れて次第にその高さが高くなるように形成されている
ことを特徴とする密封構造。 Seals between the outer peripheral side member and the inner peripheral side member of a bearing device including an annular outer peripheral side member that can rotate relative to each other with respect to the axis and an annular inner peripheral side member surrounded by the outer peripheral side member. It has a sealed structure
A sealing device attached to the outer peripheral member and
With a slinger attached to the inner peripheral side member,
The sealing device has a seal lip that comes into contact with the facing surface of the slinger arranged to face the sealing device and seals between the outer peripheral side member and the inner peripheral side member.
A labyrinth seal is formed by a gap when the sealing device attached to the outer peripheral side member or the outer peripheral side member and the slinger are arranged to face each other.
It has a plurality of protrusions that protrude from the facing surface of the slinger, extend from the inner peripheral side to the outer peripheral side about the axis, and are radially arranged at predetermined intervals.
The width of the plurality of protrusions is gradually expanded from the inner peripheral side to the outer peripheral side in a cross section orthogonal to the extending direction of the protrusions.
The protrusion has an inclined surface on the inner peripheral side, and the protruding portion is formed on the inclined surface so that its height gradually increases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side . It has a ceiling surface that follows the inclined surface on the outer peripheral side.
A sealing structure characterized in that the protrusion is formed so that its height gradually increases toward the ceiling surface .
ことを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 The sealing structure according to claim 1, wherein the protrusion has a symmetrical shape such that the protrusion is cut in half along an axis along the longitudinal direction of the protrusion.
前記外周側部材に取り付けられる密封装置を備え、
前記密封装置は、当該密封装置と対向配置される前記内周側部材の対向面に接触して前記外周側部材と前記内周側部材との間を密封するシールリップを有し、
前記外周側部材または当該外周側部材に取り付けられた前記密封装置と前記内周側部材とが対向配置されたときの隙間によりラビリンスシールを形成し、
前記内周側部材の対向面に対して設けられ、軸線を中心として内周側から外周側へ向かって延びる、放射状に所定間隔毎に配置された複数の突起部を有し、
前記複数の突起部は、前記内周側から前記外周側へ向かって次第にその幅が拡大されている
ことを特徴とする密封構造。 Seals between the outer peripheral side member and the inner peripheral side member of a bearing device including an annular outer peripheral side member that can rotate relative to each other with respect to the axis and an annular inner peripheral side member surrounded by the outer peripheral side member. It has a sealed structure
A sealing device attached to the outer peripheral side member is provided.
The sealing device has a seal lip that contacts the facing surface of the inner peripheral side member arranged to face the sealing device and seals between the outer peripheral side member and the inner peripheral side member.
A labyrinth seal is formed by a gap when the sealing device attached to the outer peripheral side member or the outer peripheral side member and the inner peripheral side member are arranged to face each other.
It has a plurality of protrusions radially arranged at predetermined intervals, which are provided with respect to the facing surfaces of the inner peripheral side members and extend from the inner peripheral side to the outer peripheral side with the axis as the center.
The plurality of protrusions have a sealing structure in which the width thereof is gradually expanded from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
前記一対の側面の各々は、前記対向面から延びて前記傾斜面及び前記天井面に接続しており、前記対向面に対して前記傾斜面及び前記天井面側に傾いており、
前記一対の側面の幅は、前記内周側から前記外周側へ向かって次第に拡大されていることを特徴とする請求項1に記載の密封構造。 The protrusion has a pair of side surfaces connected via the inclined surface and the ceiling surface in the circumferential direction.
Each of the pair of side surfaces extends from the facing surface and is connected to the inclined surface and the ceiling surface, and is inclined toward the inclined surface and the ceiling surface side with respect to the facing surface.
Width of the pair of side surfaces, the sealing structure according to claim 1, characterized in that from the inner circumference side are gradually expands toward the outer peripheral side.
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