(57)【要約】【課題】ハウジングの開口部に装着されて前記開口部を閉塞する蓋状の密封装置において、十分なシール機能を有し、しかも嵌合力を損なうことなく嵌合幅の省スペース化が可能であり、抜けの懸念を払拭することができる密封装置を提供する。【解決手段】金属製の密封装置本体およびゴム状弾性体を有する。密封装置本体は、円板状の蓋部、内周筒部、反転部、外周筒部およびフランジ部を一体に有する。ゴム状弾性体は、密封装置本体のフランジ部に被着されたフランジ被着部を有する。当該密封装置は、密封装置本体の外周筒部が開口部の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合することによりハウジングに金属嵌合され、ゴム状弾性体のフランジ被着部がハウジングの外側端面に密接することによりハウジングとの間をシールする。【選択図】図１
2011038536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの開口部に装着されて前記開口部を閉塞する蓋状の密封装置であって、金属製の密封装置本体と、前記密封装置本体に被着されたゴム状弾性体とを有し、
前記密封装置本体は、円板状の蓋部と、前記蓋部の外周縁部から軸方向一方へ向けて一体成形された内周筒部と、前記内周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形された反転部と、前記反転部の先端部から軸方向他方へ向けて一体成形された外周筒部と、前記外周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形されたフランジ部とを一体に有し、
前記ゴム状弾性体は、前記密封装置本体のフランジ部に被着されたフランジ被着部を有し、
当該密封装置は、前記密封装置本体の外周筒部が前記開口部の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合することにより前記ハウジングに金属嵌合されるとともに前記ゴム状弾性体のフランジ被着部が前記ハウジングの外側端面に密接することにより前記ハウジングとの間をシールすることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１記載の密封装置において、
前記密封装置本体の内周筒部と外周筒部は、互いに径方向に離間配置されて両筒部の間に一部の前記ゴム状弾性体が介装されていることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１記載の密封装置において、
前記密封装置本体の内周筒部と外周筒部は、前記内周筒部の外周面と前記外周筒部の内周面が互いに接触した状態とされて両筒部の間に前記ゴム状弾性体は介装されていないことを特徴とする密封装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載した密封装置において、
当該密封装置が前記開口部に装着されたとき、前記密封装置本体における蓋部の内側に磁気エンコーダが配置されるとともに前記蓋部の外側に磁気センサが配置され、前記密封装置本体は、前記磁気エンコーダが発する磁気が前記磁気センサへ到達するように透磁性材料によって成形されていることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの開口部に装着されて前記開口部を閉塞する密封装置に関する。本発明の密封装置は、蓋状を呈し、ハウジングの開口部（ボア）に装着されて前記開口部を閉塞することから、ボアプラグまたはキャップと称されることもある。本発明の密封装置は例えば、自動車関連分野におけるディファレンシャルのハブベアリングシールとして用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図４に示すように、ハウジング６１の開口部６２に装着されて前記開口部６２を閉塞する密封装置５１であって、金属製の密封装置本体５２と、この密封装置本体５２に被着されたゴム状弾性体５３とを有する密封装置５１が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
この密封装置５１は、全体として蓋状を呈するものであって、受圧面積が広いために圧力の影響を受け易い。嵌合力増大のためには密封装置本体５２の板厚増大または金属嵌合幅増大が必要である。しかしながらこの密封装置５１を磁気エンコーダとセットで使用する場合には、密封装置５１が磁気エンコーダと磁気センサ間に配置されるため、密封装置本体５２の板厚を増大すると磁気エンコーダと磁気センサ間の距離が離れてしまうことになる。そのため密封装置本体５２の板厚増大は容易にできず、スペースの制約上、金属嵌合幅の増大も容易にはできない。
【０００４】
また、従来の密封装置５１は、ハウジング６１の開口部６２内周面で密封装置本体５２による嵌合およびゴム状弾性体５３によるシールの双方をなす形状であるが、上記したようにスペースの制約上、幅方向（軸方向）の装着スペースを十分に得られない場合がある。この場合、シール機能を発揮するゴム状弾性体５３の幅寸法はほとんど変更できないため、嵌合力を左右する金属部分の嵌合幅を狭くするしかない。
【０００５】
しかしながら、金属部分の嵌合幅を小さくすると、十分な嵌合力を得られず抜けが懸念される。十分な嵌合力を有するためには嵌合代を大きくしなければならないが、嵌合代を大きくすると密封装置本体５２に塑性変形が発生し、結果、嵌合力が低下するため、抜けの懸念は拭えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９６５５３号公報（図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、十分なシール機能を有し、しかも嵌合力を損なうことなく嵌合幅の省スペース化が可能であり、抜けの懸念を払拭することができる密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジングの開口部に装着されて前記開口部を閉塞する蓋状の密封装置であって、金属製の密封装置本体と、前記密封装置本体に被着されたゴム状弾性体とを有し、前記密封装置本体は、円板状の蓋部と、前記蓋部の外周縁部から軸方向一方へ向けて一体成形された内周筒部と、前記内周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形された反転部と、前記反転部の先端部から軸方向他方へ向けて一体成形された外周筒部と、前記外周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形されたフランジ部とを一体に有し、前記ゴム状弾性体は、前記密封装置本体のフランジ部に被着されたフランジ被着部を有し、当該密封装置は、前記密封装置本体の外周筒部が前記開口部の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合することにより前記ハウジングに金属嵌合されるとともに前記ゴム状弾性体のフランジ被着部が前記ハウジングの外側端面に密接することにより前記ハウジングとの間をシールすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記密封装置本体の内周筒部と外周筒部は、互いに径方向に離間配置されて両筒部の間に一部の前記ゴム状弾性体が介装されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記密封装置本体の内周筒部と外周筒部は、前記内周筒部の外周面と前記外周筒部の内周面が互いに接触した状態とされて両筒部の間に前記ゴム状弾性体は介装されていないことを特徴とする。
【００１１】
更にまた、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項１ないし３の何れかに記載した密封装置において、当該密封装置が前記開口部に装着されたとき、前記密封装置本体における蓋部の内側に磁気エンコーダが配置されるとともに前記蓋部の外側に磁気センサが配置され、前記密封装置本体は、前記磁気エンコーダが発する磁気が前記磁気センサへ到達するように透磁性材料によって成形されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成を有する本発明の密封装置においては、金属製の密封装置本体が、円板状の蓋部と、蓋部の外周縁部から軸方向一方へ向けて一体成形された内周筒部と、内周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形された反転部と、反転部の先端部から軸方向他方へ向けて一体成形された外周筒部と、外周筒部の先端部から径方向外方へ向けて一体成形されたフランジ部とを一体に有し、ゴム状弾性体が、密封装置本体のフランジ部に被着されたフランジ被着部を有している。
【００１３】
したがって、ゴム状弾性体のフランジ被着部がハウジングの外側端面に密接することによりハウジングとの間をシールする機能が発揮されるとともに、密封装置本体の外周筒部が開口部の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合することにより当該密封装置がハウジングに金属嵌合される。外周筒部にゴム状のシール部は設定されておらず、外周筒部はその全幅ないしほぼ全幅をもってハウジングに金属嵌合するため、十分な嵌合力が確保されるとともに嵌合幅が限られていても対応することが可能となる。
【００１４】
また、密封装置本体が内周筒部、反転部および外周筒部を一体に有し、これらによって構成される嵌合部で金属板を折り曲げる形状であるため、嵌合面圧が高くなり、嵌合力が増大する。
【００１５】
尚、この内周筒部、反転部および外周筒部による折り曲げ形状としては、
（１）内周筒部と外周筒部が互いに径方向に離間配置されて両筒部の間に一部のゴム状弾性体が介装される形状と、
（２）内周筒部の外周面と外周筒部の内周面が互いに接触した状態とされて両筒部の間にゴム状弾性体が介装されない形状
とが考えられ、本発明にはこれら双方が含まれる。
【００１６】
また、上記したように本発明の密封装置は例えば、自動車関連分野においてディファレンシャルのハブベアリングシールとして用いられ、磁気エンコーダとセットで使用されることがある。この場合、当該密封装置が開口部に装着されたとき、密封装置本体における蓋部の内側に磁気エンコーダが配置されるとともに蓋部の外側に磁気センサが配置されるので、密封装置本体は、磁気エンコーダが発する磁気が磁気センサへ到達し得るよう透磁性材料によって成形されることになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１８】
すなわち、上記構成を有する本発明によれば、ゴム状弾性体のフランジ被着部がハウジングの外側端面に密接することによりハウジングとの間をシールする機能が発揮されるとともに、密封装置本体の外周筒部が開口部の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合することにより密封装置がハウジングに金属嵌合される。外周筒部にゴムシール部は設定されておらず、外周筒部はその全幅ないしほぼ全幅をもってハウジングに金属嵌合するため、十分な嵌合力が確保されるとともに嵌合幅が限られていても対応することが可能である。したがって本発明所期の目的どおり、十分なシール機能を有し、しかも嵌合力を損なうことなく嵌合幅の省スペース化が可能であり、抜けの懸念を払拭することができる密封装置を提供することができる。内周筒部、反転部および外周筒部よりなる折り曲げ形状は嵌合面圧が高く、嵌合力が大きいものであり、密封装置本体が透磁性材料よりなる場合には、磁気エンコーダおよび磁気センサとの組み合わせ利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図３】本発明の実施例に係る密封装置を複数積み重ねた状態の要部断面図
【図４】従来例に係る密封装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）嵌合部の環形状をフランジ形状とし、金属環による嵌合幅を増やすことと、嵌合部を折り曲げることで嵌合面圧が大きくすることで嵌合力向上を狙う。また加えて、積み重ねを考慮した形状とする。
（２）環をフランジ形状とし、製品の外周嵌合部にシールを設けず、金属のみで嵌合する部分を広くすることで嵌合力を上げる。また、嵌合部で環を曲げる形状であるため、嵌合面圧は高くなり嵌合力を上げられる。シールは外輪端面部で行ない、泥水等の侵入を防ぐ。
（３）上記構成によれば、シール機能を有し、嵌合力を損なうことなく、嵌合幅の省スペース化が可能となる。また、製品端部がアールとなり、その部分から嵌合させるため、安定した位置決めが可能となる。
【実施例】
【００２１】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置１の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置１は、自動車関連分野においてディファレンシャルのハブベアリングシールとして用いられるものであって、磁気エンコーダ３１および磁気センサ３４とセットで使用されるものである。尚、この場合、請求項１に記載したハウジングは具体的には、ディファレンシャル・ハブ・ベアリングの外輪がこれに相当する。
【００２３】
図１に示すように、当該実施例に係る密封装置１は、ハウジング６１の開口部６２に装着されて前記開口部６２を閉塞する蓋状の密封装置（ボアプラグまたはキャップとも称する）であって、このため、全体として蓋状を呈し、構成要素として、金属製の密封装置本体（金属環とも称する）１１と、この密封装置本体１１に被着（加硫接着）されたゴム状弾性体（単にゴムとも称する）２１とを有している。開口部６２の内周には回転軸６３が同軸上に配置されている。
【００２４】
金属製の密封装置本体１１は、円板状の蓋部１２と、この蓋部１２の外周縁部（図では左端部）から軸方向一方（図では下方）へ向けて一体成形された内周筒部１３と、内周筒部１３の先端部から径方向外方（図では左方）へ向けて一体成形された反転部１４と、反転部１４の先端部から軸方向他方（図では上方）へ向けて一体成形された外周筒部１５と、外周筒部１５の先端部から径方向外方へ向けて一体成形されたフランジ部（外向きフランジ部）１６とを一体に有し、所定の厚さの金属板をもってプレス成形されている。
【００２５】
一方、ゴム状弾性体２１は、密封装置本体１１におけるフランジ部１６の軸方向一方の端面、外周面および軸方向他方の端面に被着されたフランジ被着部２２と、内周筒部１３の外周面に被着された筒部被着部２３とを一体に有し、その全体としての軸方向他方の端面に、内高形状を呈する環状の段差部２４が形成されている。またフランジ被着部２２のうちフランジ部１６の軸方向一方の端面に被着された部位にはその表面に、所要数（１条以上）の環状のシール突起（シールビード）２５が一体成形されている。
【００２６】
また、密封装置本体１１における内周筒部１３と外周筒部１５は、互いに径方向に離間配置されていて両筒部１３，１５の間に環状の間隙１７が設定されているので、この間隙１７に一部のゴム状弾性体として筒間充填部２６が充填・介装されている。
【００２７】
当該密封装置１は、密封装置本体１１の外周筒部１５が開口部６２の内周面６２ａに所定の嵌合代をもって嵌合することにより、ハウジング６１に金属嵌合される。またゴム状弾性体２１のフランジ被着部２２がハウジング６１の外側端面６１ａに密接することによりハウジング６１との間をシールする。フランジ被着部２２には環状のシール突起２５が一体成形されているので、局部的に大きなシール面圧が確保され、シール力が高い。
【００２８】
また、上記したように当該密封装置１は、磁気エンコーダ３１および磁気センサ３４とセットで使用されるものであって、この場合、密封装置本体１１における蓋部１２の内側（図では下側）に磁気エンコーダ３１が近接離間配置されるとともに蓋部１２の外側（図では上側）に磁気センサ３４が同じく近接離間配置される。磁気エンコーダ３１は、磁性粉を混入するとともにＮ極およびＳ極を円周上交互に多数設定した環状のゴム状弾性体（磁性ゴムまたはエンコーダ本体とも称する）３２を断面Ｌ字形の取付環３３の端面部に被着したものであって、回転軸６３の先端部外周面に嵌合され、回転軸６３とともに回転し、その発する磁気パルスが磁気センサ３４で読み取られることによって回転軸６３の作動（回転速度や回転角度など）が測定される。したがって磁気エンコーダ３１が発する磁気パルスが磁気センサ３４まで到達するように密封装置本体１１は蓋部１２を含めてその全体がＳＵＳ３０４などの透磁性材料によって成形され、かつ磁気エンコーダ３１および磁気センサ３４間の距離があまり遠くならないように、密封装置本体１１は蓋部１２を含めてその全体があまり厚くない厚さに成形されている（このような材質・厚さの金属板が素材として選択利用されると云うこと）。
【００２９】
上記構成を備える密封装置１は、機器外部（図では上側）Ａの泥水等の異物が機器内部（図では下側）Ｂへ侵入しないようこれをシールすることを一義的な作用とし、このためハウジング６１の開口部６２を閉塞するものであって、上記構成により以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。
【００３０】
すなわち先ず、上記構成の密封装置１は、全体として蓋状を呈し、ハウジング６１の開口部６２に嵌合されて開口部６２を完全に閉塞するものである。シールについては上記したように、密封装置本体１１のフランジ部１６に被着したゴム状弾性体２１のフランジ被着部２２がハウジング６１の外側端面６１ａに密接することによりハウジング６１との間をシールするために、十分なシール力が発揮される。またこのシールは、シールリップを回転側部品に摺動自在に密接させる動的なシール構造ではなく、ゴム状弾性体２１を非回転側部品（ハウジング６１）に密接させる静的なシール構造である。したがってシールリップの場合に起こり得る摺動摩耗や摺動発熱などの問題が発生するのを未然に防止することが可能とされている。
【００３１】
また、上記構成の密封装置１は、上記したように密封装置本体１１のフランジ部１６に被着したゴム状弾性体２１のフランジ被着部２２がハウジング６１の外側端面６１ａに密接することによりハウジング６１との間をシールするため、密封装置本体１１の外周筒部１５はそのほぼ全長をもってハウジング６１の開口部６２の内周面に金属嵌合することが可能とされている。したがって軸方向の取付スペースが制約される場合であっても、軸方向の嵌合幅を大きく確保することができ、よって大きな嵌合力を確保することが可能とされている。したがって嵌合力不足で密封装置１がハウジング６１から抜けてしまうと云う抜けの懸念を払拭することができる。
【００３２】
また、上記構成の密封装置１が磁気エンコーダ３１および磁気センサ３４とセットで使用される場合、密封装置本体１１はその材質や厚さが上記したように制約されることになり、密封装置本体１１の厚さが制約されると、嵌合力が低下するのが一般である。しかしながら上記密封装置１では、上記したように密封装置本体１１の外周筒部１５がそのほぼ全長をもってハウジング６１の開口部６２の内周面に金属嵌合する構成とされているため、軸方向の嵌合幅を大きく確保することができ、よって大きな嵌合力を確保することが可能とされている。したがってこの点からしても、嵌合力不足で密封装置１がハウジング６１から抜けてしまうと云う抜けの懸念を払拭することができる。
【００３３】
更にまた、上記構成の密封装置１では、密封装置本体１１が内周筒部１３および外周筒部１５を備える二重筒構造とされ、実質的な厚肉化構造が実現され、よって大きな嵌合力を確保することが可能とされている。したがってこの点からしても、嵌合力不足で密封装置１がハウジング６１から抜けてしまうと云う抜けの懸念を払拭することができる。
【００３４】
尚、この点に関して、上記実施例では、密封装置本体１１における内周筒部１３と外周筒部１５が互いに径方向に離間配置されて両筒部１３，１５の間に環状の間隙１７が設定され、間隙１７に一部のゴム状弾性体として筒間充填部２６が充填・介装されているために、これらによる嵌合部には、筒間充填部２６による或る程度の径方向弾発力を期待することができる。これに対し、内周筒部１３および外周筒部１５による厚肉化のみに注目する場合には、他の実施例として図２に示すように、内周筒部１３および外周筒部１５は、前者内周筒部１３の外周面と後者外周筒部１５の内周面とが互いに接触した状態とされて両筒部１３，１５の間にゴム状弾性体２１がまったく介装されないことによる二重筒構造とすることが考えられる。
【００３５】
また、上記構成の密封装置１では、密封装置本体１１の先端部に断面円弧形の反転部１４が設けられ、密封装置１はこの反転部１４からハウジング６１の開口部６２に挿入されるものである。したがって密封装置１をハウジング６１の開口部６２に挿入するとき引っ掛かりがないために挿入し易く、しかもその上で、上記したところによって抜けにくい構造とすることができる。
【００３６】
また、上記構成の密封装置１では、図３に示すように、これを複数積み重ねる場合、上側の密封装置１における密封装置本体１１先端の断面円弧形の反転部１４が下側の密封装置１におけるゴム状弾性体２１の段差部２４斜面上に載せられることになる。したがって上下の密封装置１を同軸上に重ね易く、かつ金属部品がゴム状部品に接するため、粘着しにくい積み重ね構造とすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  密封装置
１１  密封装置本体
１２  蓋部
１３  内周筒部
１４  反転部
１５  外周筒部
１６  フランジ部
１７  間隙
２１，３２  ゴム状弾性体
２２  フランジ被着部
２３  筒部被着部
２４  段差部
２５  シール突起
２６  筒間充填部
３１  磁気エンコーダ
３３  取付環
３４  磁気センサ
６１  ハウジング
６１ａ  外側端面
６２  開口部
６２ａ  内周面
６３  回転軸
Ａ  機器外部
Ｂ  機器内部
【図１】
2011038536.tif 000003
【図２】
2011038536.tif 000004
【図３】
2011038536.tif 000005
【図４】
2011038536.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011038536.tif 000007
【図２】
2011038536.tif 000008
【図３】
2011038536.tif 000009
【図４】
2011038536.tif 000010