JPH0686909B2 - 小型シール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般にシールに係り、特に苛酷な環境下で有用
なシール及び機械構造と結合して使用されるこれらのシ
ールに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする課題 路上を走行する車両の車軸軸受は湿気やほこり、泥や砂
礫等の厳しい環境に曝される。これは特に軽トラックや
その他の４輪駆動自動車、すなわち未舗装道路や路外を
走行する車両の場合に特によく当てはまる。従来の４輪
駆動自動車の車軸軸受に使われているシールは第１のリ
ップ及び第２のリップと称する２種類のラジアルリップ
よりなり、いずれも円筒形状のシール面に接触する。第
１のリップはシールの潤滑剤側に設けられ軸受の内側を
画成し、シール面を強く付勢するガータースプリングを
担持し、これによりシール面に沿って非常に効果的な潤
滑剤を軸受内に保持するための障壁を形成する。第２の
リップはエラストマーにより成形されシーリング面に対
しエラストマーの自然の付勢力により付勢されてシール
面に沿った別の障壁を同様に形成する。しかし、この別
の障壁は軸受の内側からは離されて形成され軸受への異
物の侵入を排除する。しかし、かかる構成では第１のリ
ップが非常に効果的なため第２のリップは潤滑剤が不足
して過熱してしまう問題が生じる。これに伴い第２のリ
ップは硬化して障壁としての機能を徐々に失い、異物の
侵入が生じるようになる。

４輪駆動自動車の車軸軸受は典型的に非常に厳しい環境
にさらされるため、上記第２のリップの外側にさらに別
の補助シールを設けることも希ではない。しかし、かか
る補助シールは別の保持手段として作用はするであろう
がポケットを形成し、補助シールの作用が完璧なもので
ないとこのポケット中に水や他の異物が捕捉されてしま
いその結果主シールの作用が劣化してしまう。このよう
な事態が生じると軸受は本来の寿命のなかばで使用不能
になる。

補助シールの有無に関りなく、従来路外用自動車の車軸
軸受の保護に使われているラジアルリップシールは普通
これによって保護される軸受の寿命よりもかなり短い寿
命しか有さない。シールが作用しなくなっても車両の使
用者がそれに気づくことは希で、シールの不具合が発見
された時には軸受も寿命なかばで使用不能になっている
ことが多い。このため、シールに不具合が発見された場
合はシールのみならず軸受もいっしょに交換しなければ
ならない場合が多い。

路上で使用される大型のトラックやトレーラーの車軸に
使われる軸受も耐久性及び異物に対し同様に厳しい要求
を満たさなければならない。ただし、路外用車両の場合
はシールはグリースを保持するのに対し、少なくとも米
国のハイウェイで使われている路上用のトラックのシー
ルはオイルを保持するのに使われる。このため軸受には
簡単なのぞき窓がガラスにより設けられオイルのレベル
を容易に点検できるようになっている。ところがグリー
スの場合は簡単な点検方法がなく、このため車軸軸受を
潤滑するため保持点検を所定のスケジュールに従って行
わなくてはならない。これを怠ると軸受を油切れにして
しまう。一方、オイルはグリースよりも保持が困難で、
また異物を排除するように設計されたシールのリップを
効果的に潤滑することができない。その結果、リップの
摩耗がはげしくなりこれに伴って異物の侵入を遮断する
障壁としての効果が減じてしまう。明らかに、軸受中に
残存している量を調べるのが困難でさえなければ、グリ
ースは大型ハイウェイ用トラックの車軸受潤滑剤として
もより優れている。

シールされた回転ころ軸受は広く受け入れられつつあ
り、軸受が設置される輪止めに取り付けられたシールに
よって保護される従来の軸受に置き代えられつつある。
この転換を容易にするために、シールされた回転ころ軸
受は従来の軸受が以前あった場所にぴたりと収まる必要
があり、また更にシールを保持し同じ荷重を支えること
ができなければならない。このシールは軸受の端部の比
較的小さな場所に取り付けられ、有効に潤滑剤を保持す
るとともに異物を排除しなければならない。ころは砂れ
きや飛沫などが多い環境で回転するため種々の異物が存
在し、これが軸受中に侵入すると非常に有害である。

課題を解決するための手段及び作用 本発明のシール組立体は軸受の端部にはめ込まれ、異物
の侵入に対してだけでなくグリース状の潤滑剤の漏れに
対しても非常に有効な遮蔽手段となる。このシールの２
つのリップは金属のシール面に当接して適度に潤滑され
過剰に摩耗することはない。このシールは軸受内部を異
物から隔離するための非常に効果的な第２のシールを設
ける必要はない。従来とは異なってこのシール組立体は
単独で全てのシール機能を有しており、軸受中にユニッ
トとして設置することができる。

実施例 以下図面を参照しつつ本発明の実施例について説明す
る。図面中で同一の符号が付されたものは同様の部品で
あることを示す。円すいころ軸受Ａ（第１図）は、その
端部がシールＢ及びこれと協働するシールドＣによって
閉じられ、この両者は軸受Ａにはめ込まれてその一部を
形成する。シールＢ及びシールドＣは更に軸受Ａの部品
として一緒に保持され、部品を別々に取り扱わなくても
よいという点で軸受Ａの一体化に寄与している。軸受Ａ
は非常に小型とされ、しかし円すいころ軸受の特徴であ
る大きな積載運搬能力及び耐久性に優れている。このた
め軸受Ａは車両の車輪に適合する。

軸受Ａ（第１図）は車輪のハブのようにまわりを包囲す
る構造物の内部に設けられるカップ２を含んでいる。カ
ップ２は内側を向いたレースウェー４を有し、これはカ
ップ２の端部において外側に開いた円柱状のカウンタボ
ア６に達している。カップ２はシャフトまたはスピンド
ル上に固定されたコーン８を包囲し、これはカップのレ
ースウェー４に対向してこれに包囲されるテーパを付け
られたレースウェー10を有している。コーンのレースウ
ェー10の外側は直径のより大きい円柱状の外向面14を有
するスラストリブ12に通じ、この外向面の外側は更にコ
ーン背面として知られるコーン８の端部に通じている。
スラストリブ12はコーン８の一部となって円柱状の面14
はカップ２の端部においてカウンタボア６の内側にあ
り、その背面はコーン８がカップ２から軸方向外側へ移
動しないよう保持するためシャフト上でナット或いはそ
の他の支持体に対向している。

軸受Ａはカップ及びコーン８に加えて円すいころ16（第
１図）を有し、これはカップ２のレースウェー４とコー
ン８のレースウェー10との間に連続的に配列されてい
る。ころ16はこれらの大径端面に沿ってコーン８のスラ
ストリブ12に当接され、スラストリブ12は半径方向の荷
重がかかったときにころ16がレースウェー４と10の間か
ら外部へころび出ることを防いでいる。ころ16は保持器
18内に含まれ、これは隣接するころ16との適正な間隔を
維持し、更にカップ２よりコーン８を取り出したときに
コーン８の回りのころ16を保持する。保持器18は、各々
のころ16の大径側端面を横切って延在する大径端側リン
グを有し、このリングはカップ２の端部においてカウン
タボア６の方向に突出している。円すいころ16及び保持
器18は、シールＢ及びシールドＣによって隔離されシー
ルされた空洞部20の内部で回転移動する。

カップ２及びコーン８は軸受Ａの回転軸ｘのまわりに同
軸に設けられ、軽トラックの典型的な車輪用軸受として
用いるときはカップ２を固定とし、ころ16を回転させ
る。この相対的な回転によって円すいころ16はレースウ
ェー４及び10に沿って移動し、摩擦、特にころ16の大径
端面とコーン８のスラストリブ12の間の摩擦を軽減する
ために環状空洞部20の内部にはグリースを潤滑剤として
供給する。実際上円すいころ16は潤滑剤をスラストリブ
12の方へ押し出そうとする。シールＢ及びシールドＣは
一般にカップのカウンタボア６の面とコーンスラストリ
ブ12の円柱状の面14との間を占め、潤滑剤の漏れを防
ぐ。シールＢ及びシールドＣは更にごみ，水，その他の
異物を軸受Ａの内部より排除する。従ってシールＢとシ
ールドＣはカップ２とコーン８の間に存在する環状の空
洞部20を外部から隔てている。空洞部20の内部には円す
いころ16があり、このころ16の回転運動の摩擦により、
空洞部20の内部温度は大きく変化する。しかし、シール
Ｂは空洞部20の内部と外部とを通気することができるた
め、空洞部20内の空気温度が変化しても空洞部20内の圧
力には大きな影響を及ぼすことは無い。シールＢ及びシ
ールドＣは共にシール組立体を構成する。

まずシールドＣについて考える。これはコーン８上のス
ラストリブ12上にはめ込まれ、環状空洞部20（第２図）
の端部においてシールＢとともに遮蔽を確立するシール
面22を与える。かかる目的のために夫々のシールドＣは
一般に剛体であり、好ましくは軸方向取付け部24,空洞
部20から離れた端部である軸方向取付部24の端部から半
径方向に突き出たフランジ26、及び軸方向取付部24の他
端からフランジ26程長くはないが半径方向外側に突き出
たカール28,よりなる金属製の打ち抜き材により成形さ
れる。シール面22は軸方向部分24及びフランジ26に沿っ
ている（第２図）。シールドＣはコーン８のスラストリ
ブ12上に圧入され、その軸方向部分24とスラストリブ12
の面14との間が締まりばめされる。フランジ26はコーン
８の背面と同一平面上か又はわずかに内側とされてい
る。シールドＣは部分的にキャップ２のカウンタボア６
内にあるが、キャップ２に接触する程半径方向に突出し
てはいない。

夫々のシールＢ（第２図）は金属製のシールケース30及
びこのシールケース30に固着されたシール部材32を含ん
でおり、これはエラストマー又は他の柔軟性のある材質
より形成する。エラストマーよりなるシール部材32を取
り付けるためのケース30は円柱状の軸方向部分34を有
し、カップ２の一端においてキャップのカウンタボア６
中にはめ込まれカウンタボア６の円柱状の表面と軸方向
部分34との間で締まりばめされる。これによりシールＢ
はキャップ２の内側の正しい位置に固定される。この締
まりばめによってカウンタボア６の表面に沿った静的な
シールが確立される。加えてシールケース30は軸方向部
分34の一端から半径方向内側に突出する半径方向部分3
6、及び回転軸ｘに対してある角度で円すいころ16の大
径端部側を向いて内側へ突出する傾斜部分38を有する。
この半径方向部分36及び傾斜部分38はシールドＣと衝突
しないようシールドＣのフランジ26に対して軸方向にず
らされている。半径方向部分36及び傾斜部分38はシール
ドＣの軸方向部分24の方向に突出しているが、これらと
シールドの軸方向部分24,フランジ26との間にはエラス
トマーよりなるシール部材32を収容するのに十分な空間
が存在する。

エラストマーよりなるシール部材32は傾斜部分38の内側
の縁、この縁を越えてすぐのところの２つの面、及び半
径方向部分36のごく僅かな部分に接するよう固着されて
いる（第２図）。シール部材32はこの取り付けられた位
置から全体的に軸方向部分24及びフランジ26の方へ突出
してフランジ26とカール28の間にあるため、シールＢ及
びシールドＣの軸方向の相対的な変位は起こらない。し
かしシールＢとシールドＣは相対的に回転し、シール部
材32はシールドＣに対して動的にシールする効果があ
る。

より詳しく説明するに、シール部材32はシールドＣに沿
って少なくとも３つの遮蔽手段となるよう配置される。
これらのうち第１のものはラビリンス40に沿って存する
ものであり、このラビリンス40はシール空洞部20の方向
を向きカール28に隣接してシールドＣの軸方向部分24を
包囲するとともに軸方向部分24上のシール面22とは離間
されている。第２の遮蔽手段は第１のダートリップ42を
構成し、これはラビリンス40から離れるように軸方向を
向き、かつシールドＣの軸方向部分24の方へ内側へ向く
よう設けられ、フランジ26の近傍のシール面22と接触し
ている。第３の障壁は第２のダートリップ44を形成し、
これはフランジ26側へ外向きとされ、同様にシールドＣ
のシール面22と接触している。２つのダートリップ42及
び44はシールＢの空気側（外側）にあり、これらの主目
的は水，ごみなどの異物をシールされた空洞部20から排
除することである。第１のラビリンス40はシールＢの潤
滑剤側（内側）にあり、その主目的は潤滑剤を空洞部20
内部に保持することである。

まず、ラビリンス40について考えるに、これは半径方向
内側に曲がり、シールドＣの軸方向部分24上のシール面
22の部分を向いた円柱面46へ達する。この円柱面46の直
径はシール面22より僅かに大きい。この結果シール面22
と面46との間には小さいクリアランスｃが生じる。この
クリアランスは例えば0.05mmから1.62mmの範囲とし、こ
れは製造誤差によってラビリンス40とシール面22との間
に起こり得る偏心に対する動作時のクリアランスとな
る。円柱面46の一方の側面はシール空洞部20の方を向い
た内側端面48であり、他方の側面はダートリップ42の方
を向いた外側端面50である。この両端面は半径方向に延
び、即ち軸受軸ｘに対して直行する平面上にあり、従っ
て互いに平行である。円柱面46,内側端48もともに連続
的ではなく、ところどころに小さいポケット或いは空洞
部52（第２図乃至第４図）がある。これはこの部分に入
り込む潤滑剤を円すいころ16の方、即ちシール空洞部20
の方へと押し戻すような配置とされている。空洞部52は
ラビリンス40に沿って周上に等間隔に配置され、夫々の
空洞部52はラビリンス40の円柱面46及び内側端面48にお
いて開いており、これらの面が交わってできる縁部は、
この空洞部52により等間隔で切欠かれた形状になってい
る。潤滑剤を内部に戻す作用を行わせるために、夫々の
空洞部52はラビリンス40とシール面22の間の相対回転方
向ｋに対し等しい角度ｄをなすよう設けられた一対の側
面54（第３図，第４図）を有している。この角度ｄは30
°〜60°の範囲、好ましくは45°とすべきである。

２つの側面54と円柱状の面46とは、ラビリンス40とシー
ル面22の間の相対回転方向ｋ、即ち円周方向に対して傾
いた線に沿って交差している。

更に２つの側面54の間に外側への接続面56を設けること
により空洞部52は形成される。この面は周状の面46に対
する角度が傾いた方向とされ、内側端面48においてこの
周状の面46から最も離れる。２つの側面54は平面とさ
れ、一方接続面56は平面若しくは僅かに窪んだ凹面とし
てもよい。これら３つの面54及び56は夫々外側端面50と
交わり、外側端面50と２つの側面54との交線は僅かな間
隔をおいて位置するとともに接続面56との交線は円柱状
の面46よりも半径方向外側に位置している。この結果外
側端面50上にはダートリップ42の方を向いた通気用の開
口部ができ、この開口部は空洞部52の小さい方の端部に
位置することになる。

カップ２またはコーン８が回転すると、シールドＣの軸
方向部分24上のシール面22と第１のラビリンス40の円柱
状の面46との間の潤滑剤は側面54に沿って軸方向の大き
さが変化する空洞部52の中へと移動する。この相対的な
回転によって潤滑剤は単に空洞部52中へ流れるだけでな
く、夫々の空洞部52の１つの側面54に向って流れ、この
側面54は相対回転方向ｋ、すなわち円周方向に対し角度
ｄを有しており、潤滑剤をシールされた空洞部20の内側
及びこの内部の円すいころ16の方へ戻そうとする。接続
面56も軸Ｘに対して傾いていることによって同様に潤滑
剤を密閉された空洞部20の方へ戻そうとし、また潤滑剤
は相対回転によって生じる遠心力を受けると、潤滑剤が
密閉された空洞部20に向って移動するにしたがって回転
軸ｘから外側に向って流れる。空洞部52はくさび形の形
状をしているという理由によって、相対回転方向に関係
なく潤滑剤を軸上の一方の方向のみに戻そうとする。従
ってある方向の回転においては、潤滑剤は夫々の空洞部
44の１方の側面54と接続面56とによって軸受Ａの内部で
ある密閉された空洞部20の方へと戻され、これとは逆の
方向の回転においては、もう一方の側面54と接続面56と
が同様に潤滑剤を軸方向に沿って密閉された空洞部22へ
戻そうとする。空洞部52の端部における開口部58は円柱
面46とシール面22との間のクリアランスｃとともに、高
圧となった空洞部20内部でラビリンス40が空気または潤
滑剤を捕獲することを妨げている。

第１のダートリップ42（第２図及び第４図）は軸方向の
ラビリンス40から離れる方及びシールドＣのフランジ26
の方を向き、フランジ26の近傍にはシール縁64に収束し
て交差する一対の側面62が設けられ、これはシールドＣ
の軸方向部分24に沿ってシール面22の部分に当接する。
実際上はシール部材32はエラストマーの自然の付勢力で
ダートリップ42がその縁64に沿ってシール面22に当接す
るよう、そのシール縁64の直径が軸方向部分24のシール
面22の直径よりも幾分小さくなるよう成形される。その
うえ、ダートリップ42の外側を向いた面、即ち、軸ｘか
ら遠い方の面には弓形の断面を持つ外側に開いた溝66が
シール縁64の直ぐ後ろに位置するよう設けられ、ここに
はリップ42のシール縁64をシール面22に更に強く当接さ
せるガータースプリング68が設けてある。ステンレス製
のガータースプリング68はばね比が小さく、開いたうず
巻形、即ち間隔の離れたうず巻形をしている。

第２のダートリップ44（第２図）は、概して第１のダー
トリップ42と平行でこれよりも軸ｘから距離が僅かに大
きく、シールケース30の半径方向部分36と傾斜部分38が
接合された領域から突出している。リップ44の自由端、
即ちケース30から遠い方の端部は半径方向外側へ曲折さ
れ、シールドＣのフランジ26に沿うシール面22の部分に
当接する。従ってリップ44の外側を向いた部分は互いに
収束してもう１つのシール縁72を生じる２つの面70を有
し、これはフランジ26においてシール面22に当接する。
仮りにフランジ26がなければリップ44はフランジ26のシ
ール面22を越えて軸方向に突出する。したがってフラン
ジ26はリップ44を曲げ、エラストマーの自然の付勢力に
よってシール縁72とフランジ26に沿うシール面22との接
触は維持される。第２のリップ44の外側を向いた部分は
僅かに凹んだ面74として形成され、この凹みによって水
分はシール縁72の方では無くリップ44の中央部分に流さ
れ、そして取り除かれる。このようにして、外部からの
水分の侵入に対する遮蔽手段が形成される。

間隔を置いて設けられた第１及び第２のリップ42,44に
よって、シール部材32にはシールドＣのフランジ26の方
へ向いて軸方向に深く開いた溝80（第２図）が生じる。
溝80には金属のシール面22及び２つのリップ42と44の平
滑なエラストマーの面の両方に付着するグリース状の潤
滑剤が満たされ、潤滑剤のリングが形成される。シール
ＢとシールドＣが相対的に回転すると、シールドＣのフ
ランジ26の近傍の潤滑剤はシール面22に付着したままで
あろうとし、シール部材32の２つのリップ42,44に付着
したままであろうとする２つのリップ42,44近傍の潤滑
剤に対し相対的にスライドする。実際シールＢとシール
ドＣとが相対的に回転すると、潤滑剤は剪断力をうけ
る。溝80内の潤滑剤のリングｒは、シール部材32とシー
ル面22との間に実質的に遮蔽手段を形成し、潤滑剤中の
剪断力の働く線に沿って動的なシールが形成される。第
１のダートリップ42の縁64とラビリンス40の外側端面の
間にはシール部材32内の他の溝82があり、この溝は溝80
の幅よりも幾分広いが、それほど深くはない。その上溝
82は半径方向内側に開いており、シールドＣの軸方向部
分24に沿うシール面の部分を向いている。この溝も同様
に潤滑剤、即ちグリースのリングｓを有し、これはシー
ル部材32とシール面22の間の遮蔽手段となる。

シールＢはシールドＣのカール28を一時的に軸方向部分
24の接続部として軸方向に倒すことによってシールドＣ
上に装着される。好ましくは心金を軸方向に倒したカー
ル28の端部に当て、この心金のテーパー面をカール28の
端部の方へ向ける。シールＢはこのテーパー面に沿って
はめ入れられ、これの第１のダートリップ42は軸方向に
倒されたカール28及びこれを越えたところの軸方向部分
24の直径まで拡張される。拡張されたリップ42は、カー
ル28上をシールドＣの軸方向部分24に沿うシール面22の
部分まで移動する。一旦シールＢのシール部材32がシー
ルドＣの軸方向部分24の回りに設けられると、カール28
は外側に曲がって通常の配置となり、これによってシー
ルＢをシールドＣのフランジ26とカール28との間に保持
する。しかしシールＢがシールドＣにはめ込まれる以前
に、前者の軸方向に開いた溝80は潤滑剤で過剰な程に満
たされる。溝82も同様にグリースで満たされる。

軸受Ａはコーン組立体が挿入されて、即ち保持器18によ
って周状に保持されるころ16を伴うコーン８が、適当な
グリース状の潤滑剤とともにカップ２中へ挿入されて組
立てられる。実際上は必要とされるものより僅かに多い
潤滑剤を軸受Ａの環状の空洞部20中へ導入してもよい。
いずれにしても、一旦軸受Ａが組立てられると、シール
Ｂ及びシールドＣはユニットとして軸受の端部に設置さ
れ、環状の空洞部20の端部に接する遮蔽手段を形成す
る。特に、シールドケース30の軸方向部分34はカップ２
のカウンタボア６内に圧入され、シールドＣの軸方向部
分24はコーン８のスラストリブ12上の円柱面14に圧入さ
れる。シールドケース30とシールドＣとを圧入するため
に、中央部分が凹んだポンチが用いられる。即ち、ポン
チの凹んだ部分にシールドＣのフランジ26が当てられ、
周囲の部分にシールドケース30の半径方向部分36が当て
られ、ポンチにより押し込むことにより、シールドＣ及
びシールドケース30は夫々所定の位置に圧入される。、
シールドケース30をカウンタボア６中へ、またシールド
Ｃをリブ12の円柱面14上へはめ込む。ポンチのオフセッ
トされた面は、シールドＢ及びシールドＣが互いに軸方
向の適当な位置となるような、またそのように配置され
たときに第２のダートリップ44のシール縁72がシールド
Ｃのフランジ26に沿うシール面22に接触しリップ44がフ
ランジ26によって僅かにたわむようになるものとする。

軸受Ａの動作時には、コーン８はカップ２に対しまたは
その逆に相対的に回転する。いずれの場合もころ16は２
つのレースウェー４及び10に沿って移動し、潤滑剤を環
状の空洞部20の大径端部の方へ、即ち、シールＢが位置
する端部の方へと押し出そうとし、これは円すいころ軸
受の動作時における固有の特徴である。グリース状の潤
滑剤のいくらかはシール面22の軸方向部分の上で作用
し、ラビリンス40の空洞部52内に捕捉される。空洞部52
の側壁54は潤滑剤をころ16の大径端面の方へ押し戻す。
この作用はコーン８とカップ２のどちらが回転している
かに関らず、及びどちら向きの相対回転であるのかに関
らず起こる。

第１のリップ42のシール縁とラビリンス40の外側の面50
との間にある浅い溝82の中の潤滑剤リングｓは、ラビリ
ンス40を越えて漏れ出ようとする潤滑剤に対する、また
侵入しようとする異物に対する障壁となる。その潤滑剤
はシール縁64の下からわずかに浸出し、縁64と面22の間
の加圧液体弾性膜となる。この膜は実際シール面22の軸
方向部分24上で第１のダートリップ42を支持し、これに
よって摩擦が大きく軽減されリップ42の摩耗は最小限と
なり過熱せず、またもろく壊れ易くなることもない。溝
80内の潤滑剤のリングｒはフランジ26に沿うシール面22
の半径部分に延在し、これに付着する。その潤滑剤はフ
ランジ26及びシール面32に付着したままであろうとし、
シールＢとシールドＣの間の回転が起こると潤滑剤のリ
ングｒ内に潤滑剤のずれの線が生ずる。この潤滑剤のリ
ングの右側部分はシール面22に沿った遮蔽手段となる。
リングｒからは僅かな潤滑剤がシール面に沿って浸出
し、第２のリップ44のシール縁72を潤滑してこれとシー
ル面22の半径方向部分との間の摩擦を軽減する。相対的
な回転の結果発生する遠心力はシール縁72に潤滑剤を与
えこの縁の潤滑を維持する。従って、同様に第２のリッ
プの摩耗も最小限となり過熱せず、またもろく壊れ易く
なることもない。

ラビリンス40は主として、環状の空洞部20内にグリース
状の潤滑剤を保持する役目を果たし、一方、ダートリッ
プ42,44及び２つの溝80,82内の潤滑剤のリングr,sは、
主として水，ごみ，ほこりなどの異物を排除する役目を
果たす。夫々のシール縁64及び72に沿った両リップ42,4
4は実際にシールドＣのシール面22に接触し、かかる意
味においてシール面22に対し有効な障壁となる。これら
の遮蔽手段の機能は溝80及び82内の潤滑剤のリングr,s
によって形成される遮蔽手段によってより効果的とな
る。溝80内部の潤滑剤はごみを捕捉すると、リングｒは
より効果的に異物の侵入を妨害する。ごみは潤滑剤をフ
ランジ26やシール部材32に付着し易くなるが、潤滑剤の
内部のずれの線に沿う平滑性を大きく損うことはない。

更にカップ２が回転するときは、第２のリップ44は異物
及び湿気をシールＢから飛散させるフリンジャとして機
能する。一方コーン８が回転するときはシールドＣのフ
ランジ26がフリンジャとして機能する。第２のリップ44
は水分及び他の異物にさらされることになるが、その上
側を向いた凹んだ面74が水分をシール線72から離れるよ
うに導く水路となり、水分は問題なくリップ44から流れ
落ちる。

時間の経過とともにいくらかのグリース状の潤滑剤は漏
れ出るが、２つの溝80,82は潤滑剤で満たされたままで
ある。この点については、空洞部20に充填されているい
くらかの潤滑剤が面22に沿ってラビリンス40を通って移
動し、溝82から散逸した潤滑剤に置き代わる。これと同
じ理由で溝82からもリップ42のシール縁64を通って潤滑
剤が散逸し、溝80からの潤滑剤がこれに置き代わる。そ
の目的のために第１のリップ42の内側の面62とシール面
22の間の角度を第１のリップの外側の面62とシール面22
の間の角度よりも小さくする。これによってグリース状
の潤滑剤は第１のリップ42を通って容易に移動され、空
洞部82に潤滑剤がある限り空洞部80は満たされた状態と
なる。

軸受Ａの環状の空洞部20内部の気圧の増加はこの移動を
容易にするが、過剰な気圧とすることは回避される。こ
れはラビリンスがクリアランスｃ及びその通気孔58によ
って通気され、リップ42,44は過剰な気圧となったとき
はシール面から持ち上げられるような配置とされている
からである。溝80及び82内の潤滑剤は、そのままとさ
れ、その潤滑剤は瞬時的に変位して過剰な気圧を通気さ
せる通路を考える。

図示された、または説明されたシールＢ及びシールドＣ
は二列の軸受Ａの端部に設けられているが、これらは単
列の円すいころ軸受に設けることもできる。動作時には
コーンを回転させてカップを固定するか、またはその逆
とする。

シールＢが単列の軸受に使用されるのか二列の軸受に使
用されるのかに関係なく、このシールは軽トラックまた
は大型トラックの車輪の軸受として使用される軸受を完
全に保護する。従って補助シールを設ける必要はなく、
これによってこのようなシールを設ける費用及びこのよ
うなシールのための切削仕上げ面を与える費用が削減さ
れる。シールＢ及びシールドＣは更に軸受Ａの取扱いに
も役立つ。即ち、軸受Ａは前もって組立てられた、かつ
前もって潤滑されたユニットとして供給される。更にシ
ールＢがこれに沿って潤滑剤の散逸及び異物の侵入に対
する遮蔽手段となるこのシール面22はシール及び軸受の
製造時に装着され、従ってこの軸受が取り付けられる部
分の製造者がこれらの面の制御を行なう必要はなくな
る。

変形されたシールＤ（第５図）はシールＢに非常に類似
しており、シールＢと同様にシールドＣと協働して潤滑
剤の散逸及び異物の侵入に対する幾つかの遮蔽手段を形
成する。しかし、シールＤの第１のダートリップ42に
は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFF）など耐性及び
柔軟性のある摩擦の少ないポリマーより形成されたイン
サート88が取り付けられている。

このインサート88に沿ってシール縁64が形成される。同
様にシールＤの第２のダートリップ44はシール面22の半
径方向部分に対してより小さい角度となるよう設けら
れ、これによってこのリップ上の凹んだ面74の深さを増
し、エラストマーよりなるシール部材32に対し外側に開
いた深い溝を与えている。

複数の列の軸受Ｅ（第６図）は金属を加工するミルスタ
ンドの回転ロールを支持するのに適合し、これは軸受Ｅ
の端部に同様にはめ込まれた変形されたシールＦによっ
て閉じられ、これによって産業界で一般的なように外側
に別体のシールを設ける必要がない。

軸受Ｅは２つの２重コーン90を有し、この夫々は外側カ
ップ92及び内側カップ94によって包囲され、夫々のカッ
プ92及び94とこれによって包囲されるコーン90の間には
一列の円すいころ96がある。軸受Ａとは異なり、軸受Ｅ
はそのいちばん端の列の円すいころ96の大径端面が軸受
Ｄの端部から離れる方、及び軸受Ｅの中央の方を向いて
いる。夫々の二重コーン90の外端部は外側を向いた円柱
面 100を有する拡張されたリブ98となっている。一方、夫
々の外側カップ92は軸方向外側へ延在するカウンタボア
102を有しコーン90のリブ98上でこれを包囲する。シー
ルＦは外側カップ92の端部においてカウンタボア102に
はめ込まれ、ここでコーン８の保持用リブ98上の円柱面
100上にはめ込まれるシールドＣと協働する。

夫々のシールＦは本質的にシールＢと同じであるが、た
だかなり大きく、更にシールＢのシールケース30の配置
とは若干異なるシールケース104を有している。これは
いちばん端の列のころ96の小径端面に対向する大きな空
間を閉じるために必要とされる。シールケース30と同様
にケース104は軸方向部分34,半径方向部分36及び傾斜部
分38を有し、カップのカウンタボア102の内側に向って
この順で配置されている。加えてケース104は別の或い
は内側の半径方向部分106を有し、これは傾斜部分38の
端部から半径方向内側を向いている。エラストマーのシ
ール部材32は別の或は内側の半径方向部分106に固着さ
れているが、同様にシールドＣと協働してシール面22に
沿った多重障壁となる。

軸受Ｅは自分自身でシールＦを保持し、その保護はもっ
ぱらシールＦに依存し、或いは応用上のシールの配置で
ある輪止めに取れり付けられたシールに沿ったシールＦ
に依存している。軸受Ｅは自分自身でシールＦを保持し
ているが、シールを有さない従来の回転ロールの軸受よ
りも大きくはならず、従って従来の軸受とすぐに取り代
えることができる。

本発明は、開示の目的でここに選ばれた発明の具体例を
本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変形及び改良
したもの全てを含むことを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化して構成した小型のシール組立
体を取り付けられた軸受の断面図、 第２図はシール組立体の一部を拡大した部分断面図、 第３図は第２図の線３−３に沿って切り取ってシールの
空洞部の内側面を示すシール組立体の断面図、 第４図は第３図の線４−４に沿って切り取ってシール部
材の下面を示す図、 第５図は変形したシール組立体の断面図、 第６図は本発明のシール組立体が取り付けられるよう変
形されたシールされた回転ロールの軸受の部分断面図で
ある。 2,92,94……カップ、4,10……レースウェー、6,102……
カウンタボア、８……コーン、12……スラストリブ、1
4,46……円柱面、16,96……円すいころ、18……保持
器、20,52……空洞部、22……シール面、26……フラン
ジ、30……シールケース、32……シール部材、38……傾
斜部分、40……ラビリンス、42,44……ダートリップ、6
4,72……シール縁、80,82……溝、88……インサート、
A,E……軸受、B,D……シール、Ｃ……シールド、Ｆ……
シール、ｃ……クリアランス、ｘ……回転軸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対的に回転する第１の部材（８）と第２
   の部材（２）との間に画成される領域を隔離するための
   遮蔽手段を形成するシールと封止面との組み合わせより
   なるシール組立体であって、 該封止面（22）は該第１の部材（８）に固定された遮蔽
   体（Ｃ）に形成され、円周状の第１のシール面と、該第
   １のシール面から半径方向外側に延出する第２のシール
   面とからなり、 該シール（Ｂ）は該第２の部材（２）に固定された剛体
   のシールケース（30）と、該第１のシール面に配置され
   たラビリンス（40）を含み該ラビリンス（40）が設けら
   れた部分において該シールケースに固定された弾性シー
   ル要素（32）とよりなり、 前記ラビリンス（40）は前記第１のシール面に対向した
   円周方向延在面（46）と、隔離された該領域の内側に向
   いた側面（48）とを有し、前記円周方向面（46）は該第
   １のシール面から離間して間隙が該ラビリンス（40）と
   該第１のシール面との間に形成され、第１のダートリッ
   プ（42）が該第１の面に向かって延出して当接し、第２
   のダートリップ（44）が該第２の面に向かって延出して
   当接し、該第１のダートリップ（42）は該ラビリンス
   （40）と該第２のダートリップ（44）との間に配置され
   る ことを特徴とするシール組立体。
2. 【請求項２】該ダートリップ（42,44）は、隔離された
   該領域に向いた該ダートリップの側面に作用する圧力が
   各々のダートリップ（42,44）を該封止面（22）から離
   間させるように該封止面の方向を向いて傾いて設けら
   れ、 該ラビリンス（40）は該円周方向延在面（46）と該側面
   （48）とにおいて開いた複数のポンピング空洞（52）を
   有し、各々のポンピング空洞（52）は該側面（48）にお
   いて幅が広く該側面（48）から離れた部分で幅が狭くな
   り、且つ該ラビリンス（40）と該封止面（22）との間で
   相対回転方向に対して傾斜した面（56）を有し、空洞
   （52）に入った潤滑剤が相対回転によって該隔離された
   領域に向かって排出される ことを特徴とする請求項１記載のシール組立体。
3. 【請求項３】該第２の面に向かって開いた溝（80）が該
   第１のダートリップ（42）と該第２のダートリップ（4
   4）との間に設けられ、グリースが該溝（80）内に該第
   ２の面に接触して設けられることを特徴とする請求項１
   又は２記載のシール組立体。