(57)【要約】【課題】軸方向の寸法公差や組み込み公差によるサイドリップ２２の摺動面積の増大や、先端部の反転を生じることがなく、安定した密封性を奏する密封装置を提供する。【解決手段】先端部側が大径となるように開いたサイドリップ２２が軸心Ｏに対して所定角度をなす相手面３２ａに密接される密封装置において、相手面３２ａに対するサイドリップ２２の摺動面２２ａの内周側に、相手面３２ａに対して適当な角度をなして立上る立上り面２２ｂが形成され、サイドリップ２２の先端部に、摺動面２２ａより外周側へ突出した環状突部２２１ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部側が大径となるように開いたサイドリップ（２２）が軸心（Ｏ）に対して所定角度をなす相手面（３２ａ）に密接される密封装置において、前記相手面（３２ａ）に対するサイドリップ（２２）の摺動面（２２ａ）の内周側に、前記相手面（３２ａ）に対して適当な角度をなして立上る立上り面（２２ｂ）が形成されたことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
サイドリップ（２２）の先端部に、相手面（３２ａ）との摺動面（２２ａ）より外周側へ突出した環状突部（２２１ａ）が形成され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の密封手段等として用いられ、先端側ほど大径となるように開いたサイドリップにより密封を行う密封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３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を密封する従来構造の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。この密封装置１００は、ハブシールとも呼ばれ、軸受１１０の外輪１１１と内輪１１２の端部間に組み込まれて、軸受外部ＳＯから軸受内部ＳＩへの泥水等の侵入を防止するものである。
【０００３】
詳しくは、密封装置１００は、外輪１１１の端部内周面に圧入嵌着された金属製の取付環１０１と、この取付環１０１にゴム状弾性材料で一体成形されたサイドリップ１０２、ラジアルリップ１０３及びグリースリップ１０４と、内輪１１２の外周面に装着されたスリンガ１０５とを備える。サイドリップ１０２は、無負荷（未装着）状態では、図中二点鎖線で示されるように先端側が大径となるように開いた円錐筒状をなすように成形されており、装着状態では、適当に変形を受けた状態で、先端部１０２ａ及びその近傍が、スリンガ１０５のシールフランジ１０５ａの内側面と摺動可能に密接される。また、ラジアルリップ１０３は、スリンガ１０５の内周筒部１０５ｂ外周面と摺動可能に密接される（例えば下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２２１４５号公報
【０００４】
この密封装置１００において、スリンガ１０５のシールフランジ１０５ａの内側面に対するサイドリップ１０２の締め代は、成形時におけるサイドリップ１０２の寸法公差と、外輪１１１への取付環１０１の軸方向の組み込み公差、及び内輪１１２へのスリンガ１０５の軸方向の組み込み公差によって変化する。そしてこのような寸法公差や組み込み公差によって、スリンガ１０５のシールフランジ１０５ａの内側面に対するサイドリップ１０２の締め代が大きくなると、シールフランジ１０５ａとの接触面積が増大し、早期摩耗を来したり、サイドリップ１０２の先端が、過大な湾曲により反転してシールフランジ１０５ａの内側面から浮き上がり、密封性の低下を来すおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、軸方向の寸法公差や組み込み公差によるサイドリップの摺動面積の増大や、先端部の反転を生じることがなく、安定した密封性を奏する密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、請求項１の発明に係る密封装置は、先端部側が大径となるように開いたサイドリップが軸心に対して所定角度をなす相手面に密接される密封装置において、前記相手面に対するサイドリップの摺動面の内周側に、前記相手面に対して適当な角度をなして立上る立上り面が形成されたものである。
【０００７】
したがってこの構成によれば、相手面に対するサイドリップの摺動面の内径は、立上り面によって規定されるので、サイドリップの寸法公差や軸方向組み込み公差によって締め代が大きくなっても、接触面積の増大を来さない。
【０００８】
また、請求項２の発明に係る密封装置は、請求項１に記載の構成において、サイドリップの先端部に、相手面との摺動面より外周側へ突出した環状突部が形成されたものである。
【０００９】
この構成によれば、環状突部が、相手面に対するサイドリップの摺動面の面圧を外周側（先端部側）で高めるような面圧分布を創出する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る密封装置によれば、サイドリップの寸法公差や軸方向組み込み公差によって締め代が大きくなっても、接触面積の増大を来さないので、サイドリップのベタ当たりによる早期摩耗や摺動負荷の増大を抑制して、優れた密封性を維持することかできる。
【００１１】
請求項２の発明に係る密封装置によれば、相手面に対するサイドリップの摺動面の面圧が先端部側で高まる面圧分布となり、しかも、締め代の増大による先端部の反転が生じにくくなるので、一層優れた密封性を維持することかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、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を密封する密封手段としての本発明に係る密封装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図、図２は、図１の形態におけるサイドリップの摺動面の面圧分布を示す説明図である。
【００１３】
図１における参照符号１１０は、自動車の懸架装置において、車輪を回転自在に支持するための軸受であって、外輪１１１及び内輪１１２と、その間に配置され円周方向に並んだ不図示の多数の鋼球からなる。外輪１１１は非回転であって、懸架装置における不図示のナックルに固定され、内輪１１２は車輪側の不図示のハブに一体的に嵌着されている。
【００１４】
本発明に係る密封装置は、軸受内部ＳＩへ、軸受外部ＳＯからの泥水や塵埃等が侵入するのを防止すると共に、鋼球を潤滑するグリースが軸受外部ＳＯへ流出するのを防止するもので、外輪１１１の内周面に圧入嵌着される取付環１と、この取付環１に一体的に設けられたシールリング２と、内輪１１２の外周面に装着されるスリンガ３とを備える。
【００１５】
取付環１は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作したものであって、軸心Ｏを通る平面で切断した形状（図示の断面形状）が略Ｌ字形をなし、すなわち外輪１１１の内周面１１１ａに圧入嵌着される外周筒部１１と、その軸受内部ＳＩ側の端部から内周側へ延びる内周鍔部１２からなる。
【００１６】
シールリング２は、所定のゴム加硫成形用金型（不図示）内に、予め加硫接着剤を塗布した取付環１を位置決めセットして型締めし、前記金型と取付環１との間に画成された成形用キャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、加硫成形と取付環１への加硫接着を同時に行ったもので、取付環１における外周筒部１１の内周面から内周鍔部１２の内側面にかけて一体的に加硫接着された基部ゴム層２１と、その内周部から延びるサイドリップ２２及びラジアルリップ２３からなる。
【００１７】
スリンガ３は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作したものであって、軸心Ｏを通る平面で切断した形状（図示の断面形状）が略Ｌ字形をなす。すなわち内輪１１２の外周面１１２ａに圧入嵌着される内周筒部３１と、その軸受外部ＳＯ側の端部から外周側へ軸心と直交する平面状に展開した円盤状のシールフランジ３２とからなる。シールフランジ３２の外径は、取付環１における外周筒部１１の内周面に形成された基部ゴム層２１の膜状端部２１ａの内周面よりも小径であり、したがって両者２１ａ，３２の間には、環状の隙間Ｇが存在する。
【００１８】
シールリング２におけるサイドリップ２２は、未装着状態では図１に二点鎖線で示されるように、先端部側が大径となるように開いた円錐筒状に成形されている。そして、スリンガ３のシールフランジ３２との間で適当に軸方向変形を受けることによって更に開いた状態で、先端近傍が、軸心Ｏに対して略垂直な平面状をなすシールフランジ３２の内側面３２ａに、摺動可能に密接されるものである。なお、シールフランジ３２の内側面３２ａは、請求項１に記載された相手面に相当する。
【００１９】
スリンガ３のシールフランジ３２の内側面３２ａに対するサイドリップ２２の摺動面２２ａの内周側には、前記シールフランジ３２の内側面３２ａから後退するように立上る立上り面２２ｂが、円周方向に連続して形成されている。そして、この立上り面２２ｂによって、それよりも外周側（摺動面２２ａ側）が相対的に厚肉の頭部２２１となっており、内周側が腰部２２２となっている。また、このサイドリップ２２の先端部（頭部２２１の外周部）には、前記摺動面２２ａよりも外周側へ突出した環状突部２２１ａが形成されている。
【００２０】
シールリング２におけるラジアルリップ２３は、基部ゴム層２１の内周端であってサイドリップ２２の腰部２２２の根元２２２ａよりも内周側の位置から、軸受内部ＳＩと反対側へ向けて突出している。このラジアルリップ２３における先端部の内周に略Ｖ字形の突出形状に形成されたシールエッジ部２３ａの内径は、スリンガ３の内周筒部３１の外径よりも小径に成形されており、したがって図１に示される装着状態では、この内周筒部３１の円筒状外周面３１ａに、適当な締め代をもって摺動可能に密接される。
【００２１】
以上の構成を備える密封装置は、図１に示されるように、取付環１の外周筒部１１において外輪１１１の内周面１１１ａに密封的に嵌着され、非回転のシールリング２におけるサイドリップ２２及びラジアルリップ２３が、内輪１１２と一体的に回転するスリンガ３のシールフランジ３２及び内周筒部３１に、摺動可能に密接されることによって、軸受外部ＳＯから軸受内部ＳＩへ塵埃や泥水等が侵入するのを防止すると共に、軸受内部ＳＩで不図示の鋼球を潤滑しているグリースの流出を防止するものである。
【００２２】
スリンガ３のシールフランジ３２は、回転によって、これと接触する流体や異物に対して遠心力を与えるので、軸受外部ＳＯ側から、シールフランジ３２の外周の隙間Ｇを通じてサイドリップ２２の摺動面２２ａへ介入しようとする泥水等は、前記遠心力によって振り切られ、外周側へ排除される。また、僅かな泥水等が、サイドリップ２２とスリンガ１３のシールフランジ３２との摺動部を内周側へ通過しても、この泥水等は、ラジアルリップ２３とスリンガ３の内周筒部３１との摺動部において封止されるので、シールフランジ３２の振り切り作用によって、このシールフランジ３２とサイドリップ２２との摺動部へ押し戻され、更にその外周から軸受外部ＳＯ側へ排出される。
【００２３】
ここで、スリンガ３のシールフランジ３２の内側面３２ａに対するサイドリップ２２の締め代は、シールリング２の成形時におけるサイドリップ２２の寸法公差と、外輪１１１への取付環１の軸方向の組み込み公差、及び内輪１１２へのスリンガ３の軸方向の組み込み公差によって変化する。
【００２４】
しかしながら、本発明によれば、このような寸法公差や組み込み公差によって、スリンガ３のシールフランジ３２の内側面３２ａに対するシールリング２のサイドリップ２２の締め代がある程度大きくなっても、シールフランジ３２の内側面３２ａとのベタ当たりが生じない。これは、シールフランジ３２の内側面３２ａに対するサイドリップ２２の摺動面２２ａの内径が、立上り面２２ｂによって規定されており、立上り面２２ｂを境にしてサイドリップ２２の腰部２２２がシールフランジ３２の内側面３２ａから急激に離間しているからである。したがって、サイドリップ２２が、スリンガ３のシールフランジ３２とのベタ当たりによって早期摩耗を来すのを、有効に防止することができる。
【００２５】
また、図２に示されるように、スリンガ３のシールフランジ３２の内側面３２ａに対するサイドリップ２２の摺動面２２ａの面圧Ｐは、外周側（先端側）で極大となるように分布する。これは、組み込み時に開くように変形されることによって、図２の断面上で時計回りの方向への復元力を生じるからである。そして、このような面圧分布は、図３に示される従来構造のものについてもみられるが、本発明によれば、摺動面２２ａが立上り面２２ｂによって所定の幅（面積）に制限されているのに加え、摺動面２２ａが形成された頭部２２１が厚肉であるために、前記復元力が大きく、しかも摺動面２２ａよりも外周側へ突出した環状突部２２１ａに生じる時計回りの方向への復元力が、摺動面２２ａの外周側で面圧Ｐを高めるのに有効に作用するため、上記面圧分布が顕著となる。
【００２６】
そして、このような面圧分布は、泥水等の侵入を阻止するのに極めて有効である。しかも上述した時計回りの方向への復元力は、図２に二点鎖線で示されるような、サイドリップ２２の外周部の反転によるシールフランジ３２の内側面３２ａからの浮き上がりの発生を防止するように働く。したがって、外周からの泥水等の侵入に対する優れた密封性を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】図１の形態におけるサイドリップの摺動面の面圧分布を示す説明図である。
【図３】従来構造の密封装置を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  取付環
１０  密封装置
１１  外周筒部
１２  内周鍔部
２  シールリング
２１  基部ゴム層
２２  サイドリップ
２２ａ  摺動面
２２ｂ  立上り面
２２１  頭部
２２１ａ  環状突部
２２２  腰部
２３  ラジアルリップ
３  スリンガ
３１  内周筒部
３２  シールフランジ
３２ａ  内側面（相手面）
１１０  軸受
１１１  外輪
１１２  内輪
ＳＩ  軸受内部
ＳＯ  軸受外部
Ｏ  軸心
【図１】
2005325924.tif 000003
【図２】
2005325924.tif 000004
【図３】
2005325924.tif 000005