密封构件的制造方法和成型模具

文档序号:889854 发布日期:2021-02-23 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 密封构件的制造方法和成型模具 (Method for manufacturing sealing member and molding die ) 是由 加藤拓也 坂野祐也 于 2019-08-09 设计创作,主要内容包括:密封装置封闭相对旋转的内侧构件与外侧构件之间的间隙。密封装置具有密封构件。密封构件具有:由刚性材料形成的刚性环,该刚性环具有套筒部分和从套筒部分向径向外侧扩展的凸缘部分;和由弹性材料形成的弹性环,该弹性环与凸缘部分的两个表面紧贴。弹性环在刚性环的套筒部分侧具有环状的圆形部分和多个排水突起,并在与套筒部分相反的一侧具有圆环部分。制造密封构件的成型模具具有第一成型模具,所述第一成型模具具有对套筒部分进行支承的圆筒空间、用于形成圆形部分的环状的圆形空间、用于形成多个排水突起的多个突起空间和设于圆形空间内且与刚性环的凸缘部分接触的多个支柱。(The sealing device closes a gap between the relatively rotating inner member and the outer member. The sealing device has a sealing member. The sealing member has: a rigid ring formed of a rigid material, the rigid ring having a sleeve portion and a flange portion extending radially outward from the sleeve portion; and an elastic ring formed of an elastic material, the elastic ring being in close contact with both surfaces of the flange portion. The elastic ring has an annular circular portion and a plurality of drainage projections on a sleeve portion side of the rigid ring, and has a circular ring portion on a side opposite to the sleeve portion. The molding die for manufacturing the sealing member has a first molding die having a cylindrical space for supporting the sleeve portion, an annular circular space for forming the circular portion, a plurality of projection spaces for forming a plurality of drainage projections, and a plurality of pillars provided in the circular space and contacting the flange portion of the rigid ring.)

密封构件的制造方法和成型模具

技术领域

本发明涉及密封构件的制造方法和成型模具。

背景技术

例如滚珠轴承那样的滚动轴承众所周知,例如用于机动车的轮毂。作为对滚动轴承的内部进行密封的密封装置,有专利文献1所记载的密封装置。该密封装置包括:环状体,固定于滚动轴承的外圈;径向唇(润滑脂唇),从环状体向半径向内侧延伸;两个侧唇(轴向唇),从环状体向侧方延伸。径向唇具有与轴承的内圈的外周面或固定于内圈的部件的外周面接触而密封轴承内部的润滑剂(润滑脂)的功能,两个侧唇具有与内圈的凸缘接触而封闭以免水、灰尘等异物从外部向轴承内部侵入的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3991200号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

关于这种密封装置,要求在水(包含泥水或盐水在内)较多的环境中使用的情况下,提高保护功能以免水侵入到密封对象(例如轴承)的内部。另外,期望即使水侵入到密封装置也能够迅速地排水。

对此,本发明提供密封构件的制造方法和成型模具,适宜于制造排水性能高、且对密封对象的防水保护性能高的密封装置的密封构件。

用于解决技术问题的方案

本发明的一种方式的密封构件的制造方法,制造设于密封装置的密封构件,所述密封装置配置于相对旋转的内侧构件与外侧构件之间,并封闭所述内侧构件与所述外侧构件之间的间隙。所述密封构件具有:由刚性材料形成的刚性环,所述刚性环安装于所述内侧构件,并具有套筒部分和从所述套筒部分向径向外侧扩展的凸缘部分;和由弹性材料形成的弹性环,所述弹性环与所述凸缘部分的两个表面紧贴,所述弹性环在所述刚性环的所述套筒部分侧具有环状的圆形部分和多个排水突起,并在与所述套筒部分相反的一侧具有圆环部分。该制造方法包括:准备第一成型模具,所述第一成型模具具有对所述刚性环的所述套筒部分进行支承的圆筒空间、用于形成所述圆形部分的环状的圆形空间、用于形成多个所述排水突起的多个突起空间和设于所述圆形空间内且与所述刚性环的所述凸缘部分接触的多个支柱;准备第二成型模具,所述第二成型模具具有用于形成所述圆环部分的环状的圆环空间;将所述刚性环的所述套筒部分插入到所述第一成型模具的所述圆筒空间内;以在所述第二成型模具的所述圆环空间内配置所述刚性环的凸缘部分的方式将所述第二成型模具组合于所述第一成型模具;一边使所述凸缘部分与多个所述支柱接触一边将所述弹性环的材料填充到所述第一成型模具的所述圆环空间、以及所述第二成型模具的所述圆形空间和多个所述突起空间;和在所述弹性环的材料固化后,将所述第二成型模具从所述第一成型模具分离而取出所述密封构件。

根据该制造方法,在将弹性环的材料填充到由第一成型模具和第二成型模具划定的内部空间时,刚性环的凸缘部分与第一成型模具的多个支柱接触。因此,由于在填充材料时凸缘部分被支柱支承即被加强,所以凸缘部分因伴随着材料的填充的压力而产生变形的情况得以抑制。如此,能够提升密封构件的尺寸精度。

优选的是,所制造的密封构件的各排水突起具有倾斜面,该倾斜面相对于所述内侧构件和所述外侧构件中的至少一者所旋转的旋转方向以锐角相交,所述第一成型模具的多个所述支柱配置于所述圆形空间内的、与形成所述倾斜侧面的部分不同的部分。在这样的情况下,多个支柱由于不阻碍各排水突起的倾斜侧面的形成,所以可确保排水突起的设计的自由度。

本发明的一种方式的成型模具,用于制造设于密封装置的密封构件,所述密封装置配置于相对旋转的内侧构件与外侧构件之间,并封闭所述内侧构件与所述外侧构件之间的间隙。所述密封构件具有:由刚性材料形成的刚性环,所述刚性环安装于所述内侧构件,并具有套筒部分和从所述套筒部分向径向外侧扩展的凸缘部分;和由弹性材料形成的弹性环,所述弹性环与所述凸缘部分的两个表面紧贴,所述弹性环在所述刚性环的所述套筒部分侧具有环状的圆形部分和多个排水突起,并在与所述套筒部分相反的一侧具有圆环部分。该成型模具具有:第一成型模具,具有对所述刚性环的所述套筒部分进行支承的圆筒空间、用于形成所述圆形部分的环状的圆形空间、用于形成多个所述排水突起的多个突起空间和设于所述圆形空间内且与所述刚性环的所述凸缘部分接触的多个支柱;和第二成型模具,具有用于形成所述圆环部分的环状的圆环空间。

附图说明

图1是使用本发明的实施方式的密封装置的滚动轴承的一例的局部剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的密封装置的局部剖视图。

图3是第一实施方式的密封装置的第二密封构件的主视图。

图4是图3的IV-IV线向视剖视图。

图5是第一实施方式的密封装置的第二密封构件的立体图。

图6是示出制造第一实施方式的密封装置的第二密封构件的工序的剖视图。

图7是示出图6之后的工序的剖视图。

图8是示出制造第二密封构件的不理想的工序的剖视图。

图9是示出第一实施方式的变形例的第二密封构件的主视图。

图10是示出第一实施方式的另一变形例的第二密封构件的主视图。

图11是本发明的第二实施方式的密封装置的局部剖视图。

图12是本发明的第三实施方式的密封结构的局部剖视图。

具体实施方式

以下,一边参考附图,一边说明本发明的多个实施方式。

图1示出使用本发明的实施方式的密封装置的滚动轴承的一例即机动车用的轮毂轴承。但是,本发明的用途并不限定于轮毂轴承,本发明也能够适用于其它的滚动轴承。另外,在以下的说明中,轮毂轴承虽然是滚珠轴承,但是本发明的用途并不限定于滚珠轴承,本发明也能够适用于具有其它种类的滚动体的、滚柱轴承、滚针轴承等其它滚动轴承。另外,本发明也能够适用于除机动车以外的机械所使用的滚动轴承。

该轮毂轴承1具有:轮毂(内侧构件)4,具有在内部插入有主轴(未图示)的孔2;内圈(内侧构件)6,安装于轮毂4;外圈(外侧构件)8,配置于它们的外侧;多个滚珠10,在轮毂4与外圈8之间配置为一列;多个滚珠12,在内圈6与外圈8之间配置为一列;和多个保持器14、15,将这些滚珠保持于规定位置。

外圈8被固定,另一方面,轮毂4和内圈6伴随着主轴的旋转而旋转。

主轴和轮毂轴承1的共同的中心轴线Ax沿图1的上下方向延伸。在图1中,仅示出相对于中心轴线Ax而言的左侧部分。虽然没有详细地图示,但是图1的上侧是配置有机动车的车轮的外侧(外部侧),下侧是配置有差动齿轮等的内侧(内部侧)。图1示出的外侧、内侧是指各自径向的外侧、内侧。

轮毂轴承1的外圈8固定于轮毂转向节16。轮毂4具有外部侧凸缘18,该外部侧凸缘18与外圈8相比更向半径方向外侧伸出。通过轮毂螺栓19能够将车轮安装于外部侧凸缘18。

在外圈8的外部侧的端部的附近配置有封闭外圈8与轮毂4之间的间隙的密封装置20,在外圈8的内部侧的端部的内侧配置有封闭外圈8与内圈6之间的间隙的密封装置21。在这些密封装置20、21的作用下,防止润滑脂即润滑剂从轮毂轴承1的内部流出,并且防止异物(包括水(包含泥水或者盐水)和尘埃在内)从外部向轮毂轴承1的内部流入。在图1中,箭头F示出来自外部的异物的流动方向的例子。

密封装置20配置于轮毂轴承1所旋转的轮毂4与被固定的外圈8的外部侧的圆筒状的端部8A之间,并封闭轮毂4与外圈8之间的间隙。密封装置21配置于轮毂轴承1所旋转的内圈6与被固定的外圈8的内部侧的端部8B之间,并封闭内圈6与外圈8之间的间隙。

第一实施方式

如图2所示,密封装置21配置于轮毂轴承1的外圈8的内部侧的端部8B与轮毂轴承1的内圈6的间隙内。密封装置21虽为环状,但是在图2中仅示出其左侧部分。从图2可显而易见,密封装置21具有包括第一密封构件24和第二密封构件26的复合结构。

第一密封构件24是安装于外圈8的、不旋转的固定密封构件。第一密封构件24是具有弹性环28和刚性环30的复合结构。弹性环28由弹性材料、例如弹性体形成。刚性环30由刚性材料、例如金属形成,并加强弹性环28。刚性环30具有大致L字形的剖面形状。刚性环30的一部分埋设于弹性环28,并与弹性环28紧贴。

第一密封构件24具有圆筒部分24A、环状部分24B和径向唇24C、24D。圆筒部分24A构成安装于外圈8的安装部。具体而言,圆筒部分24A以过盈配合的方式嵌进(即被压入)外圈8的端部8B。环状部分24B为圆环状,配置于圆筒部分24A的径向内侧并朝向内圈6向径向内侧扩展。圆筒部分24A和环状部分24B由刚性环30和弹性环28构成。

径向唇24C、24D从环状部分24B的内侧端朝向第二密封构件26延伸,径向唇24C、24D的前端与第二密封构件26接触。径向唇24C、24D由弹性环28构成。

第二密封构件26也可称为抛油环即旋转密封构件。第二密封构件26安装于内圈6,并且在内圈6旋转时,第二密封构件26与内圈6一起旋转,使从外部飞散而来的异物溅起。

在本实施方式中,第二密封构件26也是具有弹性环32和刚性环34的复合结构。刚性环34由刚性材料、例如金属形成。

刚性环34具有大致L字形的剖面形状。具体而言,包括圆筒状的套筒部分34A和从套筒部分34A向径向外侧扩展的圆环状的凸缘部分34B。套筒部分34A构成安装于内圈6的安装部。具体而言,内圈6的端部以过盈配合的方式嵌进(即被压入)套筒部分34A。

凸缘部分34B配置于套筒部分34A的径向外侧,并向径向外侧扩展,与第一密封构件24的环状部分24B相对。在本实施方式中,凸缘部分34B为平板,位于相对于套筒部分34A的轴线垂直的平面内。

弹性环32与刚性环34的凸缘部分34B的两个表面紧贴。如后所述,弹性环32在刚性环34的套筒部分34A侧具有环状的圆形突起(圆形部分)52和多个排水突起40。另外,弹性环32在与套筒部分34A相反的一侧具有圆环部分51。

在本实施方式中,为了测量内圈6的转速而设置弹性环32的圆环部分51。具体而言,弹性环32由含有磁性金属粉和陶瓷粉的弹性体材料形成,并且圆环部分51因磁性金属粉而具有多个S极和N极。在弹性环51中,多个S极和N极在圆周方向上隔着等角度间隔而交替配置。通过未图示的磁回转式编码器,能够测定圆环部分51的旋转角度。弹性环32的材料由于含有金属粉,所以比通常的弹性体材料的硬度高,从而不易因异物而受到损伤。

第一密封构件24的径向唇24C是从环状部分24B的内侧端向半径方向内侧延伸的润滑脂唇。润滑脂唇24C朝向第二密封构件26的套筒部分34A延伸,且润滑脂唇24C的前端与套筒部分34A接触。润滑脂唇24C朝向半径方向内侧且外部侧延伸,主要起到阻止润滑剂从轮毂轴承1的内部流出的作用。

径向唇24D是从环状部分24B的内侧端向侧方延伸的防尘唇。防尘唇24D朝向半径方向外侧且内部侧延伸。防尘唇24D也朝向第二密封构件26的套筒部分34A延伸,且防尘唇24D的前端与套筒部分34A接触。防尘唇24D主要起到阻止异物从外部向轮毂轴承1的内部流入的作用。

第一密封构件24安装于被固定的外圈8,另一方面,由于内圈6和第二密封构件26旋转,所以径向唇24C、24D分别相对于第二密封构件26的套筒部分34A产生滑动。

在第一密封构件24的圆筒部分24A的内部侧的前端与第二密封构件26的外端缘之间设有环状的间隙36。异物有时通过间隙36侵入到第一密封构件24的环状部分24B与第二密封构件26的凸缘部分34B之间的空间42内。相反,空间42内的异物能够通过间隙36排出。

图3是第二密封构件26的主视图,图4是图3的IV-IV线向视剖视图。图2是沿着图3的II-II线观察到的密封装置21的剖视图。图5是第二密封构件26的立体图。

如图2至图5所示,在第二密封构件26支承有环状的圆形突起52。如图2至图4所示,圆形突起52朝向第一密封构件24的环状部分24B突出,并具有大致三角形的剖面。圆形突起52具有倾斜面52A,该倾斜面52A越朝向径向内侧越远离第二密封构件26的凸缘部分34B。

在本实施方式中,圆形突起52一体地安装于覆盖凸缘部分34B的、与环状部分24B相对的面34C的弹性环32的局部。即,圆形突起52是弹性环32的一部分。因此,圆形突起52与排水突起40同样,由与弹性环32相同的材料、即含有磁性金属粉和陶瓷粉的弹性体材料形成。

在第二密封构件26支承有朝向第一密封构件24的环状部分24B突出的多个排水突起40。这些排水突起40具有相同形状相同大小,并在圆周方向上隔着等角度间隔排列。如图2所示,这些排水突起40从圆形突起52的倾斜面52A向第一密封构件24的环状部分24B与第二密封构件26的凸缘部分34B之间的空间42内突出。

在本实施方式中,多个排水突起40一体地安装于覆盖凸缘部分34B的、与环状部分24B相对的面34C的弹性环32的局部。即,排水突起40是弹性环32的一部分。因此,排水突起40由与弹性环32相同的材料、即含有磁性金属粉和陶瓷粉的弹性体材料形成。

如图3所示,在本实施方式中,在沿着第二密封构件26的轴线方向观察的情况下,各排水突起40具有大致四边形、具体而言大致菱形的轮廓。另外,如图2和图4所示,在从第二密封构件26的侧方观察的情况下,各排水突起40具有一个角形成为圆弧状的、大致四边形的轮廓。

更具体而言,如图3所示,各排水突起40具有由内侧圆弧面40A、外侧圆弧线40B和两个倾斜侧面40C、40D划定出的大致菱形的轮廓。外侧圆弧线40B在第二密封构件26中与将刚性环34的外周轮廓覆盖的弹性环32的外周轮廓大致一致。

如图2和图4所示,各排水突起40具有由内侧圆弧面40A、顶面40E、弯曲面40G和底面40F划定出的轮廓。底面40F与圆形突起52的倾斜面52A为同一面。顶面40E与凸缘部分34B的面34C平行。弯曲面40G弯曲为越朝向径向内侧越远离凸缘部分34B的圆弧状。

第一密封构件24的弹性环28具有从圆筒部分24A至环状部分24B的弯曲面50。弯曲面50弯曲为越朝向径向内侧越远离第二密封构件26的凸缘部分34B的圆弧状。排水突起40的弯曲面40G与第一密封构件24的弯曲面50相对且与弯曲面50大致并行地形成。弯曲面50划定供具有弯曲面40G的排水突起40可旋转的狭小的空间42。

也可以代替排水突起40的弯曲面40G,设有倾斜为越朝向径向内侧越远离凸缘部分34B的倾斜面。在这样的情况下,也可以在第一密封构件24设有倾斜面,该倾斜面倾斜为远离凸缘部分34B且与排水突起40的倾斜面大致并行。

在图3中,箭头R1示出设有轮毂轴承1的机动车前进时的第二密封构件26的旋转方向(内圈6的旋转方向)。内侧圆弧面40A和外侧圆弧线40B沿着旋转方向R1呈圆弧状延伸。即,内侧圆弧面40A和外侧圆弧线40B分别与和套筒部分34A同心的圆(未图示)重叠。另一方面,倾斜侧面40C相对于旋转方向R1以锐角交叉,斜侧面40D相对于旋转方向R1以钝角交叉。

如上所述,异物(包含水和灰尘在内)可能侵入到第一密封构件24的环状部分24B与第二密封构件26的覆盖凸缘部分34B的弹性环32之间的空间42(参考图2)内。但是,在空间42内突出有多个排水突起40,且各排水突起40具有相对于内圈6的旋转方向R1以锐角相交的倾斜侧面40C(参考图3)。因此,伴随着内圈6与第二密封构件26的旋转,如图3中箭头f1所示,空间42内的水相对于第二密封构件26的旋转,沿着倾斜侧面40C流向与内圈6和第二密封构件26的旋转方向R1相反的方向。相对于旋转方向R1以锐角相交的倾斜侧面40C促进水的顺畅的流动。如此流动的水从空间42经由间隙36(参考图2)被迅速地被排出。因此,密封装置21对密封对象即轮毂轴承1的防水的保护性能高。另外,对于密封装置21自身而言也降低因水(包含泥水或者盐水在内)的存在而加速的劣化。间隙36为环状,因此水从空间42经由间隙36的一部分流出,而密封装置21的外侧的空气经由间隙36的另一部分流入至空间42的内部。流入至空间42的内部的空气促进水从空间42的流出。另外,空间42的内部成为负压,从而降低了唇24C、24D产生预料外的变形的风险。

通过在第一密封构件24设有径向唇24C、24D,从而能够提升阻止异物的可靠性。如上所述,密封装置21基于排水突起40的水的排出性能高,因此无需提升径向唇24C、24D相对于第二密封构件26的套筒部分34A的接触压力。因此,能够在提升水的排出性能的同时,抑制或降低因径向唇24C、24D与第二密封构件26的滑动而引起的扭矩。

如上所述,密封装置21基于排水突起40的水的排出性能高,因此第一密封构件24不具有与第二密封构件26的凸缘部分34B接触的部分,例如用于阻止异物侵入的轴向唇。因此,能够排除因第一密封构件24的局部与第二密封构件26滑动而引起的扭矩。因此,能够提高机动车的能量效率。

关于形成排水突起40的方法,可以是例如使用成型模具的压制加工或者注塑成型,在这样的情况下,也可以在形成弹性环32的同时形成有圆形突起52和排水突起40。

如图2至图5所示,在第二密封构件26的弹性环32的圆形突起52形成有成型模具的后述的支柱76的痕迹即孔55。孔55具有相同形状相同大小,并在圆周方向上隔着等角度间隔排列。如图3所示,在本实施方式中,与排水突起40相同数量的孔55配置于相邻的排水突起40之间。孔55彼此的角间隔与排水突起40彼此的角间隔相同。孔55虽然为矩形,但是也可以为圆形或者其它形状。

以下,说明第二密封构件26的制造方法。如图6所示,准备用于制造第二密封构件26的成型模具60。成型模具60是具有第一成型模具61和第二成型模具62的分型模具。第一成型模具61配置于下方,第二成型模具62配置于上方,且第一成型模具61的平坦的上表面61A与第二成型模具62的平坦的下表面62A接触。

配置于下方的第一成型模具61具有圆筒空间74、环状的圆形空间72和多个突起空间70。圆筒空间74支承刚性环34的套筒部分34A。具体而言,圆筒空间74供套筒部分34A插入。

圆形空间72配置于圆筒空间74的径向外侧。圆形空间72是形成弹性环32的环状的倾斜着的圆形突起52的空间。在圆形空间72内形成有多个支柱76。支柱76与刚性环34的凸缘部分34B接触。

各突起空间70与圆形空间72连通。突起空间70是用于形成弹性环32的多个排水突起40的空间。

虽然没有示出第一成型模具61的俯视图,但是本领域技术人员应当从示出第二密封构件26的图3可以理解。多个支柱76的痕迹是孔55,支柱76具有相同形状相同大小,并在圆周方向上隔着等角度间隔排列。形成排水突起40的突起空间70也具有相同形状相同大小,并在圆周方向上隔着等角度间隔排列。与突起空间70相同数量的支柱76配置于相邻的突起空间70之间。

配置于上方的第二成型模具62具有环状的圆环空间64。圆环空间64是用于形成弹性环32的圆环部分51的空间。在圆环空间64的内部配置有刚性环34的凸缘部分34B。

如图6的箭头A所示,在准备了第一成型模具61和第二成型模具62之后,将刚性环34的套筒部分34A插入到第一成型模具61的圆筒空间74内。进而,如图6的箭头B所示,以刚性环34的凸缘部分34B配置于第二成型模具62的圆环空间64内的方式将第二成型模具62组合于第一成型模具61。此时,第二成型模具62的平坦的下表面62A与第一成型模具61的平坦的上表面61A接触。

第一成型模具61与第二成型模具62组合的状态示于图7。从图7可显而易见,在刚性环34的凸缘部分34B的周围存在用于形成具有圆环部分51、圆形突起52和排水突起40的弹性环32的内部空间,即圆环空间64、圆形空间72和突起空间70。在成型模具60中,仅配置于突起空间70内的多个支柱76与凸缘部分34B的径向外侧的部分接触。

在本制造方法中,一边使凸缘部分34B与多个支柱76接触一边将弹性环32的材料即弹性体材料填充至第一成型模具61的圆环空间64、以及第二成型模具62的圆形空间72和多个突起空间70。如上所述,弹性环32的材料的填充方法可以是压制加工也可以是注塑成型。

在压制加工的情况下,典型的是在组合第二成型模具62与第一成型模具61之前,将弹性环32的材料配置于成型模具60的所需部位,材料被成型模具61、62压制。在这样的情况下,材料也可以侵入到支柱76与凸缘部分34B之间的间隙而闭塞孔55的一部分。

在注塑成型的情况下,典型的是在组合第二成型模具62与第一成型模具61之后,将弹性环32的材料注入到成型模具60的内部空间。

在填充至成型模具60内的弹性环32的材料固化之后,将第二成型模具62从第一成型模具61分离,取出如图3至图5所示的第二密封构件26。之后,对分散于弹性环32的圆环部分51的磁性金属粉进行磁化处理,形成多个S极和N极。如此,完成第二密封构件26。

根据该制造方法,在将弹性环32的材料填充到由第一成型模具61和第二成型模具62划定的内部空间时,刚性环34的凸缘部分34B与第一成型模具61的多个支柱76接触。因此,由于在填充材料时凸缘部分34B被支柱76支承即被加强,所以可抑制凸缘部分34B因伴随着弹性体材料的填充的压力而产生变形。如此,能够提升第二密封构件26的尺寸精度。

图8示出使用不具有支柱76的比较例的成型模具60B的第二密封构件26的制造方法。该成型模具60B的第一成型模具61不具有支柱76。其他的特征与上述成型模具60相同。在该比较例中,凸缘部分34B的径向外侧的部分不与成型模具60的任何部分接触。因此,凸缘部分34B因伴随着弹性体材料的填充的压力而产生变形。特别是,由于弹性环32的圆环部分51较厚且具有大面积,所以凸缘部分34B可能因填充至圆环空间64的弹性体材料的力而向套筒部分34A侧变形。通过使用图7所示的成型模具60,抑制凸缘部分34B的变形。

在本实施方式中,第一成型模具61的多个支柱76配置于相邻的突起空间70之间,并不与突起空间70重叠。因此,支柱76由于不阻碍排水突起40的形成,所以可确保排水突起40的设计自由度。

在本实施方式中,虽然是第一成型模具61为下模具、第二成型模具62为上模具,但是也可以将第一成型模具61用作上模具,将第二成型模具62用作下模具。

图9和图10分别示出本实施方式的变形例的第二密封构件26。在图9所示的变形例中,与排水突起40相同数量的孔55形成于排水突起40(和与排水突起40重叠的圆形突起52)。因此,在第一成型模具61中,与突起空间70相同数量的支柱76配置于突起空间70(和与突起空间70重叠的圆形空间72)内。在图10所示的变形例中,与排水突起40相同数量的孔55以与排水突起40的倾斜侧面40D重叠的方式形成于圆形突起52。因此,在第一成型模具61中,与突起空间70相同数量的支柱76以与突起空间70的、形成倾斜侧面40D的部分重叠的方式形成于圆形空间72。

无论是图9的变形例还是图10的变形例,孔55与促进水流出的排水突起40的倾斜侧面40C(参考图3)不重叠。因此,在第一成型模具61中,支柱76配置于圆形空间72内的、与形成倾斜侧面40C的部分不同的部分。由此,支柱76由于不阻碍各排水突起40的倾斜侧面40C的形成,所以可确保排水突起40的设计自由度。

在第一实施方式乃至图9和图10的变形例中,设有与排水突起40相同数量的贯通孔55(设有与突起空间70相同数量的支柱76)。但是,支柱76的数量也可以与突起空间70的数量不同。

第二实施方式

图11是示出本发明的第二实施方式的密封装置21的剖视图。在图11中,由于示出已经说明的结构要素,所以使用相同的附图标记,对这些结构要素不进行详细的说明。第二实施方式的密封装置21具有与第一实施方式不同细节的第一密封构件24和第二密封构件26。但是,基于排水突起40的促进水流出的效果在第二实施方式也能实现。

第二密封构件26的弹性环32在刚性环34的套筒部分34A侧具有平坦的环状的圆形部分53来代替倾斜的圆形突起52。多个排水突起40从圆形部分53的环状部分24B侧的面53A向第一密封构件24的环状部分24B与第二密封构件26的凸缘部分34B之间的空间42内突出。即,排水突起40的底面40F与圆形突起52的倾斜面52A为同一面。在圆形部分53形成有成型模具的支柱76的痕迹即孔55。

从图2和图11的对比可显而易见,第二实施方式的第二密封构件26能够使用与上述成型模具60实质上相同的成型模具并通过上述制造方法进行制造。

第三实施方式

上述第一实施方式和第二实施方式涉及轮毂轴承1的内部侧的密封装置21。本发明的第三实施方式涉及包含轮毂轴承1的外部侧的密封装置20在内的密封结构。

如图12所示,密封装置20具有与轮毂4一起旋转的旋转密封构件(密封构件)160和固定于外圈8的固定密封构件167。

旋转密封构件160固定于轮毂4的周围。固定密封构件167和旋转密封构件160虽然为环状,但是在图12中仅示出它们的左侧部分。

固定密封构件167是具有弹性环168和刚性环169的复合结构。刚性环169的一部分埋设于弹性环168,并与弹性环168紧贴。刚性环169的剖面为U字形的部分以过盈配合的方式嵌进(即被压入)外圈8的端部8A的内周面。

弹性环168具有环状部分168A、倾斜连结部分168B和唇172、174。环状部分168A为圆环状,与外圈8的端部8A的端面接触,并以相对于轮毂轴承1的中心轴线Ax正交的方式朝向轮毂4的圆筒部分的外周面4A且朝向半径方向内侧扩展。另外,环状部分168A与外部侧凸缘18的凸缘面4B相对。

倾斜连结部分168B配置于环状部分168A的半径方向内侧。倾斜连结部分168B从环状部分168A朝向半径方向内侧且内部侧倾斜地延伸且弯曲,进一步以相对于轮毂轴承1的中心轴线Ax正交的方式朝向半径方向内侧延伸。

唇172、174从倾斜连结部分168B朝向轮毂轴承1的轮毂4延伸。唇172、174分别仅由弹性材料形成,是从倾斜连结部分168B延伸的薄板状的圆环,且它们的前端分别与旋转密封构件160接触。密封装置167安装于被固定的外圈8,另一方面,由于轮毂4旋转,所以唇172、174相对于固定于轮毂4的旋转密封构件160产生滑动。唇172是径向唇即润滑脂唇,其朝向半径方向内侧且内部侧延伸,主要起到阻止润滑剂从轮毂轴承1的内部流出的作用。唇174是主要起到阻止异物从外部向轮毂轴承1的内部流入的作用的防尘唇。

在外圈8的端部8A与轮毂4的凸缘面4B之间设有环状的间隙180。异物有时通过间隙180侵入到密封装置20的环状部分168A与凸缘面4B之间的空间182内。相反,空间182内的异物能够通过间隙180排出。

旋转密封构件160是具有刚性环162和弹性环164的复合结构。刚性环162由刚性材料、例如金属形成。刚性环162具有套筒部分162A和从套筒部分162A朝向径向外侧扩展的凸缘部分162B。轮毂4的圆筒部分以过盈配合的方式嵌进(即被压入)套筒部分162A。凸缘部分162B与轮毂4的凸缘面4B接触。

弹性环164与凸缘部分162B的两个表面紧贴。弹性环164在刚性环162的套筒部分162A侧具有环状的圆形部分186和多个排水突起140。另外,弹性环164在与套筒部分162A相反的一侧具有环状密封突起(圆环部分)188。排水突起140具有相同形状相同大小,并在圆周方向上隔着等角度间隔排列。这些排水突起140在空间182内突出。

多个排水突起140一体地安装于圆形部分186。弹性环164由弹性材料、例如弹性体材料形成。弹性环164也可以由树脂材料、弹性体材料、含有金属粉和陶瓷粉中的至少一者的树脂材料或者含有金属粉和陶瓷粉中的至少一者的弹性体材料形成。在弹性环164含有金属粉和陶瓷粉中的至少一者的情况下,排水突起140和圆形部分186对硬异物的冲击的耐久性高,耐磨损性高。在圆形部分186形成有成型模具的支柱76的痕迹即孔55。

环状密封突起188夹持于旋转密封构件160与凸缘面4B,从而防止或降低水与凸缘面4B接触。由此,能够抑制轮毂4生锈。

虽然省略各排水突起140的详细的说明,但是排水突起140与第一实施方式的排水突起40的倾斜侧面40C同样,具有促进空间182内的水流出的倾斜侧面。

固定密封构件167具有环状的外侧迷宫唇192。外侧迷宫唇192虽然从弹性环168的环状部分168A朝向轮毂4的外部板侧凸缘18突出,但是不与轮毂4和旋转密封构件160接触。外侧迷宫唇192与多个排水突起140在径向上重叠,且配置于比多个排水突起140更靠径向外侧的位置。

从图2和图12的对比可显而易见,第三实施方式的旋转密封构件160能够使用与上述成型模具60实质上相同的成型模具,并通过上述制造方法进行制造。

其他的变形例

以上,虽然说明了本发明的实施方式,但是本发明并不限定于上述的说明,在本发明的技术范围内,可以考虑包括结构要素的删除、追加、置换在内的各种变形例。

例如,在上述的实施方式中,内侧构件即轮毂4和内圈6是旋转构件,外侧构件即外圈8是静止构件。但是,本发明并不限定于上述实施方式,还能够适用于彼此相对旋转的多个构件的密封。例如,即可以是内侧构件静止、外侧构件旋转,也可以是这些构件全部旋转。

本发明的用途不限定于轮毂轴承1的密封。例如,在机动车的差动齿轮机构或其他动力传递机构、机动车的驱动轴的轴承或其他支承机构、泵的旋转轴的轴承或其他支承结构等中也能够使用本发明的密封装置或密封结构。

附图标记说明

1 轮毂轴承

4 轮毂(内侧构件)

6 内圈(内侧构件)

8 外圈(外侧构件)

20 密封装置

21 密封装置

24 第一密封构件

26 第二密封构件

32 弹性环

34 刚性环

34A 套筒部分

34B 凸缘部分

40 排水突起

51 圆环部分

52 圆形突起(圆形部分)

70 突起空间

72 圆形空间

74 圆筒空间

60 成型模具

61 第一成型模具

64 圆环空间

62 第二成型模具

76 支柱

53 圆形部分

140 排水突起

160 旋转密封构件(密封构件)

167 固定密封构件

168 弹性环

168A 环状部分

168B 倾斜连结部分

169 刚性环

186 圆形部分

188 环状密封突起(圆环部分)

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