(57)【要約】【課題】対ダスト用リップの摺動面圧を大きくすることなく、外部からの雨水、泥水あるいは塵埃等の異物の侵入に対するシールの信頼性を向上させる。【解決手段】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１に密封的に固定されて、先端部が他方の部材２に摺動可能に密接される複数のシールリップ１３〜１５を有する密封装置本体１０と、前記複数のシールリップ１３〜１５の間に位置して配置され密封装置本体１０と他方の部材２の双方に密接された弾性を有する多孔体からなる環状吸収体２０とを備える。環状吸収体２０には油脂類を含浸させることもできる。【選択図】図１
2010071323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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密封的に固定されて、先端部が他方の部材に摺動可能に密接される複数のシールリップを有する密封装置本体と、前記複数のシールリップの間に位置して配置され前記密封装置本体と前記他方の部材の双方に密接された弾性を有する多孔体からなる環状吸収体とを備えることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
環状吸収体に油脂類を含浸させたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば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など、機器の回転又は往復動部分をシールリップにより密封するものであって、特に泥水条件の厳しい部分の密封に適した密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、例えば下記の特許文献１に記載されたような密封装置が知られている。
【特許文献１】特開２００８−９５９１９号公報
【０００３】
図５及び図６は、特許文献１に記載されたものと同種の従来の密封装置を、それぞれ軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。これら図５及び図６において、参照符号１２０は中心軸部１２２が外輪１１０に挿通され取付フランジ１２１において図示されていない車輪が取り付けられるハブで、図における左側の軸受内部空間Ｓには、円周方向所定間隔で配置された複数の球体１３０が、前記中心軸部１２２の外周面に形成された不図示の軌道と、前記外輪１１０の内周面に形成された不図示の軌道との間で転動自在に保持されており、これらハブ１２０の中心軸部１２２、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。
【０００４】
外輪１１０の外端部の内周面と、ハブ１２０の中心軸部１２２の外周面との間には、密封装置１００が介在されている。この密封装置１００は、外部Ａからの軸受内部空間Ｓへの雨水、泥水あるいは塵埃等の異物が侵入するのを防止すると共に、軸受内部空間Ｓに充填されたグリースが外部Ａへ漏洩するのを防止するものである。
【０００５】
詳しくは、この密封装置１００は、外輪１１０の内周面に圧入嵌着される金属製の外環１０１と、対ダスト用リップ１０２〜１０４及び対グリース用リップ１０５からなる。対ダスト用リップ１０２〜１０４及び対グリース用リップ１０５は、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ものであって、共通の基部１０６を介して外環１０１に一体的に加硫接着されている。
【０００６】
このうち最も外径側の対ダスト用リップ１０２は、軸受内部空間Ｓと反対側へ開くように延びて、図５に示される例では、先端がハブ１２０の取付フランジ１２１の端面に非接触で近接対向されることによってラビリンスシールを形成しており、図６に示される例では、先端がハブ１２０の取付フランジ１２１の端面に摺動可能に密接されている。
【０００７】
対ダスト用リップ１０２より内側にある他の対ダスト用リップサイドリップ１０３，１０４は、軸受内部空間Ｓと反対側を向いており、対グリース用リップ１０５は、軸受内部空間Ｓ側を向いており、いずれもその先端がハブ１２０の取付フランジ１２１又は中心軸部１２２に摺動可能に密接されている。
【０００８】
この種の密封装置１００は、雨天時の車両走行において、ハブ１２０の取付フランジ１２１と外輪１１０との間の隙間Ｇから泥水が流入する過酷な条件で使用されるため、泥水等に対する密封性能の向上を図るには、ハブ１２０に対する対ダスト用リップ１０３，１０４（図６の場合は最も外径側の対ダスト用リップ１０２も含む）の面圧を大きくすることで対応している。しかしながら、リップの面圧を大きくすると、摺動トルクが増大したり、摩耗の進行により早期に密封性が低下したりして、密封装置１００の寿命が短命化してしまう問題がある。また、温度変化によって軸受内部空間Ｓが負圧になると、これによって外部Ａの水が軸受内部空間Ｓへ引きこまれやすくなり、したがって軸受内部空間Ｓへの水の侵入を生じてしまうおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、対ダスト用リップの摺動面圧を大きくすることなく、外部からの雨水、泥水あるいは塵埃等の異物の侵入に対するシールの信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る密封装置は、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密封的に固定されて、先端部が他方の部材に摺動可能に密接される複数のシールリップを有する密封装置本体と、前記複数のシールリップの間に位置して配置され前記密封装置本体と前記他方の部材の双方に密接された弾性を有する多孔体からなる環状吸収体とを備える。
【００１１】
また、上記構成において一層好ましくは、環状吸収体に油脂類を含浸させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る密封装置によれば、複数のシールリップのうち、外側のシールリップを通過した水あるいは泥水は、多孔体からなる環状吸収体に毛細管現象により吸収され保持されるので、その内側のシールリップの摺動部へ前記水あるいは泥水が侵入するのを有効に防止することができる。また、多孔体からなる環状吸収体は摺動面圧が小さいのでトルクの増大を抑えつつ、雨水、泥水あるいは塵埃等の異物の侵入に対するシールの信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、あらかじめ環状吸収体に油脂類を含浸させておけば、複数のシールリップのうち、外側のシールリップを通過した水あるいは泥水に対して、環状吸収体に含浸された油脂類が撥水性を奏するため、前記水あるいは泥水がこの環状吸収体をその内側のシールリップ側へ通過するのを有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係る密封装置の第一の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【００１５】
図１において、参照符号１は外輪、参照符号２は、中心軸部２２が外輪１に挿通され取付フランジ２１において図示されていない車輪が取り付けられるハブ、参照符号３は、外輪１とハブ２の中心軸部２２との間に円周方向に並んで介在された球体で、これら外輪１、ハブ２の中心軸部２２、及び球体３によって、懸架装置の軸受が構成されている。なお、外輪１は請求項１に記載された「一方の部材」に相当し、ハブ２は請求項１に記載された「他方の部材」に相当するものである。
【００１６】
球体３の外側には密封装置４が配置されている。この密封装置４は、外部Ａから球体３が保持された軸受内部空間Ｓへ泥水等が侵入するのを防止するものであって、外輪１に密封的に固定される外環１１と、複数の対ダスト用リップ１２〜１４及び対グリース用リップ１５を有する密封装置本体１０と、最も外側の対ダスト用リップ１２とその内側の対ダスト用リップ１３との間に位置して、密封装置本体１０とハブ２の取付フランジ２１の間に介在される環状吸収体２０とを備える。
【００１７】
密封装置本体１０における外環１１は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス成形したものであって、外輪１の端部内周面１ａに所定の締め代をもって圧入され密嵌される嵌合筒部１１ａと、その軸受内部空間Ｓ側の一端から内周側へ折り返すように形成された環状の折り返し部１１ｂ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１１ｃと、前記嵌合筒部１１ａにおける内向きフランジ部１１ｃと反対側の端部から外径側へ張り出した外向きフランジ部１１ｄからなる。
【００１８】
密封装置本体１０における対ダスト用リップ１２〜１４及び対グリース用リップ１５は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ものであって、互いに共通の基部１６を有し、この基部１６が、外環１１の外側面（ハブ２との対向面）を覆うように延びて、この外環１１に一体接合されている。外環１１の外向きフランジ１１ｄにおける対ダスト用リップ１２と反対側の面には、基部１６から連続した固定シール部１７が形成され、外輪１の端面１ｂに適当に圧縮された状態で密接されている。なお、対ダスト用リップ１２〜１４及び対グリース用リップ１５は、請求項１に記載された「複数のシールリップ」に相当する。
【００１９】
密封装置本体１０における最も外径側の対ダスト用リップ１２は、外環１１の外向きフランジ部１１ｄに位置する基部１６の外径端から、先端側が大径となるような円錐筒状をなして延び、その先端部は、軸心に対して略垂直な平面状をなすハブ２の取付フランジ２１に僅かな隙間Ｇを介して軸方向に近接対向している。
【００２０】
密封装置本体１０における中段の対ダスト用リップ１３は、外環１１の内向きフランジ部１１ｃに位置する基部１６の中腹部から、先端側が大径となるような円錐筒状をなして延び、軸方向に適当に曲げ変形を受けた状態で、先端部が、軸心に対して略垂直な平面状をなすハブ２の取付フランジ２１に摺動可能に密接されている。
【００２１】
密封装置本体１０における最も内径側の対ダスト用リップ１４は、外環１１の内向きフランジ部１１ｃに位置する基部１６の内径端から、軸受内部空間Ｓと反対側へ向けて略円筒状をなして延び、先端部の内径が、ハブ２の中心軸部２２の外周面に摺動可能に密接されている。
【００２２】
最も軸受内部空間Ｓ側にある対グリース用リップ１５は、外環１１の内向きフランジ部１１ｃに位置する基部１６の内径端から、最も内径側の対ダスト用リップ１４と反対側へ向いて延び、ハブ２の中心軸部２２の外周面に僅かな締め代をもって摺動可能に密接し、又は僅かな隙間をもって近接対向している。
【００２３】
すなわち、密封装置本体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外環１１を位置決めセットし、型閉じ状態において外環１１と金型内面との間に画成された環状のキャビティ内に、成形用ゴム又は合成樹脂材料を充填して加熱・加圧することによって、対ダスト用リップ１２〜１４、対グリース用リップ１５、基部１６及び固定シール部１７の成形と同時に、基部１６が外環１１に一体的に接合されたものである。
【００２４】
環状吸収体２０は、例えば無数の微細な連続気孔を有すると共に、柔軟に伸縮可能な適度の弾性を有する発泡樹脂（いわゆるスポンジ）あるいはフェルト等を環状に成形したものであって、最も外側の対ダスト用リップ１２とその内側の対ダスト用リップ１３との間に位置して、基部１６に密接状態で接着され、取付フランジ２１に摺動可能に密接されている。
【００２５】
また、この環状吸収体２０には、あらかじめ油脂類（例えはグリース）を含浸しておくことも好ましい。
【００２６】
以上の構成を備える第一の形態による密封装置４は、固定シール部１７によって外輪１との間が密封された状態で、外環１１の嵌合筒部１１ａにおいて前記外輪１に圧入嵌着される。そして、対ダスト用リップ１２は先端がハブ２の取付フランジ２１に僅かな隙間Ｇを介して軸方向に近接対向することによってラビリンスシールを構成し、その内側には環状吸収体２０が介在し、更にそれより内側では対ダスト用リップ１３，１４がそれぞれハブ２の取付フランジ２１及び中心軸部２２に密接摺動されることによって、外部Ａから軸受内部空間Ｓへの雨水、泥水あるいは塵埃等の異物が侵入するのを阻止すると共に、対グリース用リップ１５が、ハブ２の中心軸部２２に密接摺動されることによって、軸受内部空間Ｓ内のグリースが外部Ａへ漏洩するのを防止するものである。
【００２７】
ここで、例えば温度変化によって軸受内部空間Ｓが負圧になると、これによって外部Ａの水が軸受内部空間Ｓへ引きこまれやすくなるが、最も外径側の対ダスト用リップ１２とハブ２の取付フランジ２１との間に形成される隙間Ｇでは、上述のような負圧等により内径側へ侵入しようとする泥水等の運動エネルギが、ラビリンスシール作用によって減衰される。しかも、ハブ２の取付フランジ２１は、これと接触する泥水等に対して遠心力を与えるので、負圧等により隙間Ｇをその内径側へ通過しようとする泥水等は、前記遠心力によって振り切られて外径側へ排除される。
【００２８】
また、外部Ａからの泥水等が、隙間Ｇを通過して対ダスト用リップ１２の内径側へ僅かに侵入しても、この泥水等は、環状吸収体２０に毛細管現象によって吸収され、保持される。しかも、この環状吸収体２０は、泥水中の土粒子を捕捉する濾過作用を有するので、それよりも内径側にある対ダスト用リップ１３，１４とハブ２との摺動部へ、水や塵埃、土粒子などが介入するのを有効に防止することができる。
【００２９】
また、環状吸収体２０には、あらかじめ油脂類（例えはグリース）を含浸しておいた場合は、環状吸収体２０の連続気孔が油脂類の含浸に塞がれると共に、環状吸収体２０が油脂類によって撥水性を有するものとなるため、対ダスト用リップ１２の内径側へ侵入した泥水等は、環状吸収体２０をその内径側へ通過することができない。とくに、熱によって泥水等から発生した水蒸気も、油脂類が含浸された環状吸収体２０を通過することができないため、水蒸気の状態で水が軸受内部空間Ｓ側へ侵入することも防止される。
【００３０】
しかも、この形態によれば、最も外径側の対ダスト用リップ１２が、ハブ２に対して非接触であることに加え、環状吸収体２０は、柔軟に伸縮可能な発泡樹脂あるいはフェルト等からなるものであるため、摺動面圧が小さく、とくに、油脂類を含浸したものは著しく低摩擦となるため、トルクの増大が有効に抑えられる。
【００３１】
次に図２は、本発明に係る密封装置の第二の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【００３２】
この第二の形態において、先に説明した図１に示される第一の形態と異なるところは、最も外径側の対ダスト用リップ１２の先端部が、ハブ２の取付フランジ２１に対して摺動可能に密接されていることにある。その他の部分は図１と同様に構成されている。
【００３３】
したがって、第二の形態の構成によれば、対ダスト用リップ１２を非接触とした第一の形態に比較して、環状吸収体２０側への泥水等の侵入が一層起こりにくくなるが、摺動トルクは、第一の形態よりも大きくなる。
【００３４】
次に図３は、本発明に係る密封装置の第三の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【００３５】
この第三の形態において、先に説明した図１に示される第一の形態と異なるところは、最も内径側にある対ダスト用リップ１４が、先端側が大径となるような円錐筒状をなして延び、その先端部が、ハブ２の取付フランジ２１と中心軸部２２の間の湾曲部２３に摺動可能に密接されていることにある。その他の部分は図１と同様に構成されている。
【００３６】
したがって、第三の形態の構成によれば、基本的には第一の形態と同様の効果が実現され、とくに、最も内径側の対ダスト用リップ１４が湾曲部２３に摺接していることによって、このリップ１４の摺動部でも遠心力による振り切り作用が得られる。
【００３７】
次に図４は、本発明に係る密封装置の第四の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【００３８】
この第四の形態は、上述した第三の形態で非接触のラビリンスシールを構成している最も外径側の対ダスト用リップ１２を、第二の形態と同様、ハブ２の取付フランジ２１に対して摺動可能に密接させたものであるため、第二及び第三の形態と同様の効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る密封装置の第一の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明に係る密封装置の第二の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図３】本発明に係る密封装置の第三の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図４】本発明に係る密封装置の第四の形態を、車両の懸架装置における軸受部の密封手段として装着した状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図５】従来の密封装置の一例を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。
【図６】従来の密封装置の他の例を、軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  外輪（一方の部材）
２  ハブ（他方の部材）
４  密封装置
１０  密封装置本体
１１  外環
１２〜１４  対ダスト用リップ（シールリップ）
１５  対グリース用リップ（シールリップ）
２０  環状吸収体
Ａ  外部
Ｇ  隙間
【図１】
2010071323.tif 000003
【図２】
2010071323.tif 000004
【図３】
2010071323.tif 000005
【図４】
2010071323.tif 000006
【図５】
2010071323.tif 000007
【図６】
2010071323.tif 000008