(57)【要約】【課題】ベアリング外輪等のハウジングに対するリップシール３の嵌合面６に金属環４による金属嵌合部７とゴム状弾性体５によるゴムシール部８とを設けた密封装置１において、ハウジングに錆が発生してもゴムシール部８による泥水シール機能が早期に低下することがなく、もってリップシール３のシール性および耐久性を向上させることが可能な密封装置１を提供する。【解決手段】ハウジングに発生する錆によるゴムシール部８のシール性低下を防止すべくゴムシール部８の嵌合幅および嵌合代の少なくとも一方または双方を増大させる。また、ゴムシール部８の軸方向幅を嵌合面６の軸方向全幅の１／２以上の大きさに設定し、あるいはゴムシール部８の軸方向幅を金属嵌合部７の軸方向幅以上の大きさに設定する。【選択図】図１
2007078108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対するリップシール（３）の嵌合面（６）に金属環（４）による金属嵌合部（７）と前記金属環（４）に被着したゴム状弾性体（５）によるゴムシール部（８）とを設けた密封装置（１）において、
前記ハウジングに発生する錆による前記ゴムシール部（８）のシール性低下を防止すべく前記ゴムシール部（８）の嵌合幅および嵌合代の少なくとも一方または双方を増大したことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
ハウジングに対するリップシール（３）の嵌合面（６）に金属環（４）による金属嵌合部（７）と前記金属環（４）に被着したゴム状弾性体（５）によるゴムシール部（８）とを設けた密封装置（１）において、
前記ゴムシール部（８）の軸方向幅（ｗ８）を前記嵌合面（６）の軸方向全幅（ｗ６）の１／２以上の大きさに設定したことを特徴とする密封装置。
【請求項３】
ハウジングに対するリップシール（３）の嵌合面（６）に金属環（４）による金属嵌合部（７）と前記金属環（４）に被着したゴム状弾性体（５）によるゴムシール部（８）とを設けた密封装置（１）において、
前記ゴムシール部（８）の軸方向幅（ｗ８）を前記金属嵌合部（７）の軸方向幅（ｗ７）以上の大きさに設定したことを特徴とする密封装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の何れかに記載した密封装置において、
ゴムシール部（８）の表面に一つまたは複数の環状凹部（９）を設けて前記ゴムシール部（８）を軸方向複数段形状としたことを特徴とする密封装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の何れかに記載した密封装置において、
当該密封装置（１）は、リップシール（３）がスリンガー（２）と組み合わされるハブベアリング用シールであ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、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は、例えば自動車関連分野においてハブベアリング用シールとして用いられ、または農機、建機もしくは汎用機械等において主に泥水をシールするための泥水シールとして用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車関連分野に用いられるハブベアリング用シールとして、図５に示す密封装置１が知られており、この密封装置１は、ベアリング内輪２１に取り付けられてベアリング内輪２１とともに回転するスリンガー２と、ベアリング外輪２２に取り付けられてスリンガー２に摺動自在に密接するリップシール３とを有している。
【０００３】
スリンガー２は、所定の金属材よりなり、筒状の周面部２ａの軸方向一端に径方向外方へ向けて環状の端面部２ｂを一体成形したものであって、周面部２ａをもってベアリング内輪２１の外周面に嵌合される。
【０００４】
リップシール３は、金属環４と、この金属環４に被着されたゴム状弾性体５との組み合わせにより構成されている。金属環４は、筒状の周面部４ａの軸方向他端に径方向内方へ向けて環状の端面部４ｂを一体成形したものであって、周面部４ａをもってベアリング外輪２２の内周面に嵌合される。また、この周面部４ａの先端部位は、その外周面に一部のゴム状弾性体５を被着するよう薄肉状とされかつ内周側へ絞り込まれた形状とされている。ゴム状弾性体５は、上記金属環４における周面部４ａの先端外周面に被着された外周ゴム部５ａと、周面部４ａの先端面に被着された先端ゴム部５ｂと、周面部４ａの内周面に被着された内周ゴム部５ｃと、端面部４ｂの内側端面に被着された端面ゴム部５ｄと、端面部４ｂの内周端に被着された内端ゴム部５ｅとを一体に有し、更にこの端面ゴム部５ｄおよび内端ゴム部５ｅに、スリンガー２の端面部２ｂの内側端面に摺動自在に密接するシールリップ５ｆと、スリンガー２の周面部２ａの外周面に摺動自在に密接するシールリップ５ｇとが一体成形されている。
【０００５】
上記構成の密封装置１は、スリンガー２の回転に伴う泥水振り切り作用とシールリップ５ｆ，５ｇの摺動密封作用によって、ベアリング外部Ａに存在する泥水やダスト等の異物がベアリング内部Ｂへ侵入するのを抑えるものであるが、その構造上、以下のような不都合を有している。
【０００６】
すなわち、上記一方の構成要素であるリップシール３のベアリング外輪（ハウジング）２２に対する取付構造について、リップシール３はその外周面を嵌合面６とされ、この嵌合面６は、上記金属環４による金属嵌合部７と、上記ゴム状弾性体５によるゴムシール部８との組み合わせにより構成されている。金属嵌合部７は金属環４の周面部４ａのうち、これがリップシール３の外周面に露出した部位によって構成され、ゴムシール部８はゴム状弾性体５のうち、上記外周ゴム部５ａによって構成されている。
【０００７】
上記金属嵌合部７およびゴムシール部８の組み合わせよりなる嵌合面６は、金属嵌合部７およびゴムシール部８がそれぞれ機能・作用を分担することから、泥水環境が厳しい条件下で使用されるのに適しており、すなわち、金属嵌合部７はベアリング外輪２２に対し強固に嵌合してリップシール３をベアリング外輪２２に対して強固に固定し、一方、ゴムシール部８はベアリング外輪２２に対し弾性的に密接して間隙をなくし、泥水が侵入するのを有効に防止する。
【０００８】
しかしながら、上記従来技術によると、ハウジングであるベアリング外輪２２の表面に錆が発生したときに、この錆によってゴムシール部８による泥水シール機能が比較的早く低下する不都合がある。これは、以下のメカニズムによると考えられる。すなわち、ベアリング外輪２２の表面に発生した錆は徐々に成長してゴムシール部８を押し上げる。錆の表面はけっして平滑ではないことから、これによりベアリング外輪２２およびゴムシール部８間に間隙が形成され、この間隙が錆の成長に伴って大きくなることから、この間隙を伝って泥水が侵入する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２２６７８７号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みて、上記ベアリング外輪等のハウジングに対するリップシールの嵌合面に金属環による金属嵌合部とゴム状弾性体によるゴムシール部とを設けた密封装置において、ハウジングに錆が発生してもゴムシール部による泥水シール機能が早期に低下することがなく、もってリップシールのシール性および耐久性を向上させることが可能な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】
【００１１】
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、ハウジングに対するリップシールの嵌合面に金属環による金属嵌合部と前記金属環に被着したゴム状弾性体によるゴムシール部とを設けた密封装置において、前記ハウジングに発生する錆による前記ゴムシール部のシール性低下を防止すべく前記ゴムシール部の嵌合幅および嵌合代の少なくとも一方または双方を増大したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２による密封装置は、ハウジングに対するリップシールの嵌合面に金属環による金属嵌合部と前記金属環に被着したゴム状弾性体によるゴムシール部とを設けた密封装置において、前記ゴムシール部の軸方向幅を前記嵌合面の軸方向全幅の１／２以上の大きさに設定したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３による密封装置は、ハウジングに対するリップシールの嵌合面に金属環による金属嵌合部と前記金属環に被着したゴム状弾性体によるゴムシール部とを設けた密封装置において、前記ゴムシール部の軸方向幅を前記金属嵌合部の軸方向幅以上の大きさに設定したことを特徴とする。
【００１４】
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、２または３の何れかに記載した密封装置において、ゴムシール部の表面に一つまたは複数の環状凹部を設けて前記ゴムシール部を軸方向複数段形状としたことを特徴とする。
【００１５】
更にまた、本発明の請求項５による密封装置は、上記した請求項１、２、３または４の何れかに記載した密封装置において、当該密封装置は、リップシールがスリンガーと組み合わされるハブベアリング用シールであることを特徴とする。
【００１６】
上記したように、錆は徐々に成長して徐々にゴムシール部を押し上げるので、ハウジングおよびゴムシール部間に形成される間隙も錆の成長に伴って徐々に形成されることになる。そして、この間隙が大きくなってゴムシール部を軸方向に貫通すると、この間隙による漏れ流路が形成される。したがって、錆の発生は抑えられなくても、間隙がゴムシール部を軸方向に貫通するのを遅らせることができれば、この分、漏れの発生を遅延させることが可能となり、本発明はこのような観点から、ゴムシール部のシール性および耐久性の向上を実現する。
【００１７】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置のように、ゴムシール部の嵌合幅を増大すると、間隙の形成度合いは従来と同じでも間隙がゴムシール部を軸方向に貫通するまでに時間がかかることから、この分、漏れの発生を遅延させることが可能となる。また、ゴムシール部の嵌合代を増大すると、錆がゴムシール部を押し上げにくくなって間隙の形成が遅れることから、この分、漏れの発生を遅延させることが可能となる。したがって何れの場合も、漏れの発生を遅延させることができ、よってゴムシール部のシール性および耐久性を向上させることが可能となる。
【００１８】
尚、上記嵌合幅の増大は、請求項２に記載したように、ゴムシール部の軸方向幅を嵌合面の軸方向全幅の１／２以上の大きさに設定することを目安とし、また請求項３に記載したように、ゴムシール部の軸方向幅を金属嵌合部の軸方向幅以上の大きさに設定することを目安とする。これは、従来技術におけるゴムシール部８の軸方向幅ｗ８が嵌合面６の軸方向全幅ｗ６の１／２より小さいこと、および従来技術におけるゴムシール部８の軸方向幅ｗ８が金属嵌合部７の軸方向幅ｗ７より小さいこと（何れも図５参照）との対比から導かれる結論である。また、過度にゴムシール部の嵌合幅を大きくすると、相対に金属嵌合部の嵌合幅が縮小されてシールの抜け（ハウジングからの脱落）が懸念されるようになるので、注意する必要がある。
【００１９】
また、上記構成を備えた本発明の請求項４による密封装置のように、ゴムシール部の表面に一つまたは複数の環状凹部を設けてゴムシール部を軸方向複数段形状にすると、一段目のシール部が錆によって押し上げられたとしても二段目のシール部によってシール性を確保することができることから、シール性を一層向上させることが可能となる。換言すると、環状凹部によって、上記錆の成長による間隙の形成が軸方向に分断されることになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２１】
すなわち、本発明の請求項１、２または３による密封装置においては、上記したようにゴムシール部における嵌合幅や嵌合代の増大によって漏れの発生が遅延することから、該部シール性および耐久性を向上させることができる。
【００２２】
またこれに加えて、本発明の請求項４による密封装置においては、一段目のシール部が錆によって押し上げられても二段目のシール部によってシール性が確保されることから、シール性を一層向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５による密封装置によれば、リップシールおよびスリンガーの組み合わせよりなるハブベアリング用シールにおいて、上記請求項１ないし４による作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２５】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一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ハブベアリング用シール（ハブシール）として用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００２６】
すなわち先ず、当該密封装置１は、相対回転する二部材のうちの一方であるベアリング内輪（図示せず）に取り付けられてベアリング内輪とともに回転するスリンガー２と、二部材のうちの他方であるとともにシール取付部材であるハウジングとしてのベアリング外輪（図示せず）に取り付けられてスリンガー２に摺動自在に密接するリップシール（シール部材とも称する）３とを有している。
【００２７】
スリンガー２は、板金等所定の金属材よりなり、筒状の周面部２ａの軸方向一端に径方向外方へ向けて環状の端面部２ｂを一体成形して断面略Ｌ字形に形成され、前者の周面部２ａをもってベアリング内輪の外周面に嵌合される。
【００２８】
一方、リップシール３は、取付および補強用の金属環４と、この金属環４に被着されたゴム状弾性体５との組み合わせにより構成されている。金属環４は、板金等所定の金属材よりなり、筒状の周面部４ａの軸方向他端に径方向内方へ向けて環状の端面部４ｂを一体成形して断面略Ｌ字形に形成され、前者の周面部４ａをもってベアリング外輪の内周面に嵌合される。また、この周面部４ａの先端部位は、その外周面に一部のゴム状弾性体５を被着するよう薄肉状とされかつ内周側へ絞り込まれた形状とされている。ゴム状弾性体５は、上記金属環４における周面部４ａの先端外周面に被着された外周ゴム部５ａと、周面部４ａの先端面に被着された先端ゴム部５ｂと、周面部４ａの内周面に被着された内周ゴム部５ｃと、端面部４ｂの内側端面に被着された端面ゴム部５ｄと、端面部４ｂの内周端に被着された内端ゴム部５ｅとを一体に有し、更にこの端面ゴム部５ｄおよび内端ゴム部５ｅに、スリンガー２の端面部２ｂの内側端面に摺動自在に密接するシールリップ（サイドリップ）５ｆと、スリンガー２の周面部２ａの外周面に摺動自在に密接するシールリップ（ラジアルリップ）５ｇとが一体成形されている。
【００２９】
また、上記一方の構成要素であるリップシール３のベアリング外輪（ハウジング）に対する取付構造について、リップシール３はその外周面を嵌合面６とされるとともに、この嵌合面６は、上記金属環４による金属嵌合部７と、上記ゴム状弾性体５によるゴムシール部８との組み合わせにより構成されており、金属嵌合部７は金属環４の周面部４ａのうち、これがリップシール３の外周面に露出した部位によって構成され、ゴムシール部８はゴム状弾性体５のうち、上記外周ゴム部５ａによって構成されている。
【００３０】
そして、当該実施例では特に、ベアリング外輪（ハウジング）に発生する錆によるゴムシール部８のシール性低下を防止するべくゴムシール部８の嵌合幅および嵌合代の少なくとも一方または双方が増大せしめられており、嵌合幅の増大については、ゴムシール部８の軸方向幅ｗ８が嵌合面６の軸方向全幅ｗ６の１／２以上の大きさに設定され（ｗ８≧２／ｗ６）、また同時に、金属嵌合部７の軸方向幅ｗ７以上の大きさに設定されている（ｗ８≧ｗ７）。したがって、このような構成によれば、上記したようにゴムシール部８の嵌合幅や嵌合代の増大によって泥水漏れの発生が遅延することから、ゴムシール部８のシール性および耐久性を向上させることができる。
【００３１】
第二実施例・・・
図２に示す本発明の第二実施例に係る密封装置１は、上記第一実施例に係る密封装置１と同じ構成を有するほか、更に、ゴムシール部８の外周面に環状凹部９が設けられ、これによりゴムシール部８が軸方向に複数段形状とされている。したがって、このような構成によれば、上記したように一段目すなわち大気側のシール部８ａが錆によって押し上げられても二段目すなわちベアリング側のシール部８ｂによってシール性が確保されることから、ゴムシール部８のシール性を一層向上させることができる。
【００３２】
尚、この第二実施例では、環状凹部９は一箇所形成され、ゴムシール部８は軸方向に二つに分割されているが、環状凹部９は二箇所または三箇所以上に形成され、ゴムシール部８は軸方向に三つまたは四つ以上に分割されても良い。その他の実施例として示す図３の密封装置１では、環状凹部９は二箇所形成され、ゴムシール部８は軸方向に三つ（８ａ，８ｂ，８ｃにて示す）に分割されており、また図４の密封装置１では、環状凹部９は多数形成され、ゴムシール部８は軸方向に多数に分割されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図
【図２】本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図
【図３】本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図４】本発明の他の実施例に係る密封装置の要部断面図
【図５】従来例に係る密封装置の要部断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  密封装置
２  スリンガー
２ａ，４ａ  周面部
２ｂ，４ｂ  端面部
３  リップシール
４  金属環
５  ゴム状弾性体
５ａ  外周ゴム部
５ｂ  先端ゴム部
５ｃ  内周ゴム部
５ｄ  端面ゴム部
５ｅ  内端ゴム部
５ｆ，５ｇ  シールリップ
６  嵌合面
７  金属嵌合部
８  ゴムシール部
８ａ，８ｂ，８ｃ  シール部
９  環状凹部
【図１】
2007078108.tif 000003
【図２】
2007078108.tif 000004
【図３】
2007078108.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007078108.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月13日(2005.10.13)
【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】
2007078108.tif 000008
【図２】
2007078108.tif 000009
【図３】
2007078108.tif 000010
【図４】
2007078108.tif 000011
【図５】
2007078108.tif 000012