密封结构的制作方法

本发明涉及密封结构，尤其涉及对卡车的悬架等所使用的润滑剂进行补充的密封结构。

背景技术：

现有技术中，在具有旋转轴的机构中，为了既防止润滑剂从内部泄漏，又防止泥水或雨水、粉尘等异物从外部侵入，使用密封结构，在这样的密封结构中，包括能从外部补充润滑剂的结构。例如，在卡车的后轮所使用的平衡式悬架(trunnionsuspension)中，为了对安装于车体的框架的轴与供该轴以可转动的方式插入的片弹簧的安装孔之间的空间进行密封，设置有密封结构。在该轴与片弹簧的安装孔之间的空间设置有滑动轴承，并填充润滑剂，形成滑动部，为了防止润滑剂从该滑动部泄漏以及防止异物从外部向滑动部侵入，设置该密封结构。另外，在这样的现有的密封结构中，包括能从外部供给(补充)润滑剂的结构(例如参照专利文献1)。

对于卡车的平衡式悬架中的现有的密封结构，密封装置的由弹性体形成的密封唇，例如以可滑动的方式直接或间接地与平衡轴(trunnionshaft)的外周面抵接。由此，实现平衡轴与片弹簧之间的空间的密封，所以，能够防止润滑剂泄漏以及防止异物向内部侵入。在密封唇涂敷有润滑剂，针对该润滑剂的消耗，向平衡轴的滑动部补充润滑剂，随之润滑剂被供给至密封唇进行补充。在补充润滑剂时，密封唇被从内部供给的润滑剂推动，但此时为了不发生变形翘曲，密封唇分别向外侧延伸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：jp实开昭62-139705号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述现有的密封结构中，通过润滑剂的供给，防止密封唇与平衡轴之间的滑动部的摩损，同时，防止异物从外侧侵入。然而，随着卡车等车辆的使用环境的多样化，要求密封结构在更苛刻的环境下也能维持密封性，从而要求针对异物的密封性能进一步提高。

本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于，提供一种能提高针对泥水或雨水、粉尘等异物的密封性能的密封结构。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明所涉及的密封结构用于对沿轴线方向延伸的轴与转动体之间的空间进行密封，所述转动体形成有沿所述轴线方向延伸的贯通孔，并在该贯通孔中形成空间以供所述轴插通，所述密封结构包括：密封装置，其不能相对转动地安装于所述轴或所述转动体中的一者；以及被抵接部，其不能相对转动地形成于所述轴或所述转动体中的另一者，所述密封装置包括内侧密封部、外侧密封部以及防尘罩，所述被抵接部具有以所述轴线为中心呈环状的周面，所述内侧密封部具有：内侧安装环，其不能相对转动地安装于所述轴或所述转动体中的一者，并以所述轴线为中心而呈环状；以及内侧密封唇，其安装于该内侧安装环，以所述轴线为中心呈环状，并由弹性体形成，该内侧密封唇从所述内侧安装环向所述轴线方向上的一方所面向的侧即外侧延伸，并在外侧的部分与所述被抵接部以能滑动的方式抵接，所述外侧密封部具有：外侧安装环，其嵌接于所述内侧密封部的所述内侧安装环，并以所述轴线为中心而呈环状；外侧密封唇，其安装于该外侧安装环，以所述轴线为中心呈环状，并由弹性体形成；以及侧唇，其在比所述外侧密封唇更远离所述被抵接部的一侧安装于所述外侧安装环，以所述轴线为中心呈环状，并由弹性体形成，所述外侧密封唇比所述内侧密封唇更位于外侧，从所述外侧安装环向外侧延伸，并在外侧的部分与所述防尘罩以能滑动的方式抵接，所述侧唇从所述外侧安装环向外侧延伸，并在外侧的端部与所述防尘罩以能滑动的方式抵接，所述防尘罩是安装于所述被抵接部的周面的环状构件，并与安装有所述内侧安装环的构件之间形成有间隙。

在本发明的实施方式之一所涉及的密封结构中，所述被抵接部的周面具有随着朝向外侧而接近所述密封装置一侧的环状过渡部，该过渡部位于所述内侧密封唇与所述外侧密封唇之间。

在本发明的实施方式之一所涉及的密封结构中，所述密封装置在外周侧嵌接于对所述轴进行保持的支架(bracket)，所述被抵接部形成于所述转动体的内侧的端部，所述被抵接部的周面是面向外周侧的面，所述防尘罩在外周侧的端部与所述支架之间形成所述间隙。

在本发明的实施方式之一所涉及的密封结构中，所述外侧安装环的安装有所述侧唇的部分比所述外侧安装环的安装于所述内侧安装环的部分的外侧端部更位于内侧。

在本发明的实施方式之一所涉及的密封结构中，所述防尘罩是不锈钢制。发明效果

根据本发明所涉及的密封结构，能提高针对泥水或雨水、粉尘等异物的密封性能。

附图说明

图1是用于表示本发明的实施方式所涉及的密封结构的示意性构成的沿轴线x的截面的截面图。

图2是用于表示图1所示的本发明的实施方式所涉及的密封结构的变形例密封结构的示意性构成的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。

图1是用于表示本发明的实施方式所涉及的密封结构1的示意性构成的的沿轴线x的截面的截面图。在图1中示出了密封结构1的沿轴线x的截面(以下也简称为“截面”)的一部分。本实施方式所涉及的密封结构1是在卡车的平衡式悬架中用于密封平衡轴与保持片弹簧的转动体之间的空间的密封结构。

如图1所示，密封结构1包括密封装置10和被抵接部30，用于对作为平衡轴的沿轴线x方向延伸的轴40与作为弹簧座的转动体50之间的空间进行密封。具体而言，转动体50安装有未图示的片弹簧并对其进行保持，另外，形成有沿轴线x方向延伸的贯通孔51。在转动体50的贯通孔51中形成空间来使轴40插通。密封结构1对转动体50与轴40之间的空间g进行密封。轴40固定于支架41，支架41固定于未图示的车体的框架，支架41在外周侧包括覆盖轴40的以轴线x为中心呈环状的法兰盘部42，法兰盘部42的内周侧的空间43在内侧与转动体50和轴40之间的空间g连通。在平衡式悬架中，密封装置10不能相对转动地安装于轴40或转动体50的一者，被抵接部30不能相对转动地形成于轴40或转动体50的另一者。在此，将轴线x方向上的一方(图1中的箭头a方向)所面向的侧设为外侧，将轴线x方向上的另一方(图1中的箭头b方向)所面向的侧设为内侧。也就是说，外侧是轴40相对于支架41延伸的那侧。

转动体50具体而言，在贯通孔51内收纳轴40的一部分，并绕轴40自由转动，另外，通过u型螺栓等对片弹簧进行固定。转动体50能以轴40为中心摇动片弹簧。另外，在转动体50中，内侧的端的部分即内侧端部52如图1所示，呈以轴线x为中心的圆筒状的形状，且支架41的法兰盘部42在外周侧包围该内侧端部52，从而形成有空间43。在转动体50与轴40之间的空间g，设置未图示的滑动轴承例如金属衬套而形成有滑动部，在空间g内填充润滑剂并在滑动轴承上涂敷有润滑剂。润滑剂例如是润滑脂(grease)。由此，转动体50能顺畅地绕轴40转动。在滑动轴承，例如形成有沿轴线x延伸的沟槽，并能经由设置于转动体50的未图示的润滑剂供给口向滑动轴承供给润滑脂，还能够向密封装置10供给润滑脂。另外，润滑脂能经由设置于转动体50的未图示的润滑剂排出口进行排出。

密封装置10包括内侧密封部11、外侧密封部12以及防尘罩13。密封装置10在本实施方式中以相对于轴40不能相对转动的方式安装于轴40，具体而言，如图1所示，嵌接于支架41的法兰盘部42的内周面44。被抵接部30具有以轴线x为中心的环状的周面31，在本实施方式中，被抵接部30形成为相对于转动体50不能相对转动，具体而言，如图1所示，形成于转动体50的内侧端部52，被抵接部30的周面31形成转动体50的内侧端部52的外周面。

内侧密封部11具有：内侧安装环14，其在外周侧嵌接于支架41的法兰盘部42的内周面44，并以轴线x为中心而呈环状；以及内侧密封唇15，其在内周侧安装于内侧安装环14，以轴线x为中心呈环状，并由弹性体形成。内侧密封唇15从内侧安装环14向外侧延伸，在外侧的端部可滑动地与被抵接部30的周面31抵接。更具体而言，被抵接部30的周面31相对于内侧密封唇15可滑动地与之接触。

在内侧密封部11，内侧安装环14具体而言如图1所示，截面形状呈大致l字状的形状，具有：沿轴线x方向延伸的圆筒状的部分即圆筒部14a、以及从圆筒部14a的内侧的端部向内周侧扩展的圆环板状的部分即法兰盘部14b。内侧安装环14的圆筒部14a被压入由支架41的法兰盘部42形成的空间43并嵌入其中，圆筒部14a的外周面紧贴法兰盘部42的内周面44。由此，内侧安装环14嵌接于支架41。另外，在内侧安装环14的法兰盘部14b的内周侧的端部，安装有内侧密封唇15。

内侧密封唇15具体而言，具有：沿轴线x方向延伸的环状的唇基部16、以及在唇基部16的外侧端部形成的环状唇前端部17。唇基部16以内侧的端部安装于内侧安装环14的法兰盘部14b。唇前端部17是截面形状向内周侧凸出的楔形状的环状部分，可滑动地与被抵接部30的周面31抵接。也就是说，被抵接部30的周面31相对于唇前端部17可滑动地与之接触。另外，在内侧密封唇15的外周侧，在背对唇前端部17的位置上嵌接有夹紧盘簧18，夹紧盘簧18在径向上向内周侧对内侧密封唇15的唇前端部17施加压力，从而，向唇前端部17赋予相对于被抵接部30的规定大小的压紧力。唇前端部17如后所述，与被抵接部30的周面31抵接，谋求内侧密封部11与被抵接部30之间的密封。

外侧密封部12具有：外侧安装环19，其在外周侧嵌接于内侧密封部11的内侧安装环14，并以轴线x为中心而呈环状；以及外侧密封唇20，其在内周侧安装于外侧安装环19，以轴线x为中心呈环状，并由弹性体形成。另外，外侧密封部12具有侧唇21，侧唇21在比外侧密封唇20更远离被抵接部30的一侧即外周侧安装于外侧安装环19，以轴线x为中心呈环状，并由弹性体形成。外侧密封唇20从外侧安装环19向外侧延伸，如后所述，在外侧的端部与防尘罩13可滑动地抵接，侧唇21从外侧安装环19向外侧延伸，从而在外侧的端部与防尘罩13可滑动地抵接。

在外侧密封部12，外侧安装环19具体而言为，截面形状呈大致l字状的形状，具有：沿轴线x方向延伸的圆筒状的部分即圆筒部22、以及从圆筒部22的外侧的端部向内周侧扩展的大致圆环板状的部分即法兰盘部23。外侧安装环19的圆筒部22被压入嵌接于支架41的内侧安装环14的圆筒部14a的内周侧并嵌入其中，圆筒部22的外周面紧贴内侧安装环14的圆筒部14a的内周面。由此，外侧安装环19嵌接于内侧密封部11。另外，在外侧安装环19的法兰盘部23的内周侧的端部安装有外侧密封唇20，在外侧安装环19的外侧密封唇20的外周侧安装有侧唇21。

外侧密封唇20具体而言，具有：向外侧延伸的环状密封基部24、以及在密封基部24的外侧端部形成的环状唇前端部25。密封基部24以内侧的端部安装于外侧安装环19的法兰盘部23。唇前端部25是截面形状为向内周侧凸出的楔形状的环状部分，如后所述与防尘罩13可滑动地抵接，从而实现外侧密封部12与防尘罩13之间的密封。

侧唇21具体而言，是从外侧安装环19的法兰盘部23向外侧以及外周侧倾斜延伸的环状弹性构件，具有以轴线x为中心的向外侧扩展的圆锥筒状的形状。侧唇21如图1所示，与外侧密封唇20通过同一材料而一体形成。也就是说，侧唇21以内侧的端部与外侧密封唇20的唇基部24结合。

上述内侧密封部11的内侧安装环14以及外侧密封部12的外侧安装环19由金属材料形成，作为该金属材料，例如有不锈钢、spcc(冷轧钢)。另外，作为内侧密封部11的内侧密封唇15、外侧密封部12的外侧密封唇20以及侧唇21的弹性体，例如有各种橡胶材料。作为各种橡胶材料，例如有丁腈橡胶(nbr)、氢化丁腈橡胶(h-nbr)、丙烯酸酯橡胶(acm)、氟橡胶(fkm)等合成橡胶。

内侧安装环14以及外侧安装环19例如通过冲压加工、锻造来制造，内侧密封唇15、外侧密封唇20以及侧唇21使用成形模具并通过交联(硫化)成型而成形。在该交联成型时，将内侧安装环14以及外侧安装环19分别配置于成形模具中，内侧密封唇15、外侧密封唇20以及侧唇21通过交联粘接分别与内侧安装环14以及外侧安装环19粘接，从而外侧密封唇20与内侧安装环14一体成形，另外，内侧密封唇15以及侧唇21与外侧安装环19一体成形。

防尘罩13是安装于被抵接部30的周面31的环状的构件，并与安装有内侧安装环14的构件之间形成间隙。也就是说，在本实施方式中，防尘罩13在与支架41的法兰盘部42之间形成间隙。防尘罩13具体而言为，截面形状呈大致コ字(u字)，并具有：在内周侧沿轴线x方向延伸的圆筒状的部分即内周法兰盘部13a、从内周法兰盘部13a的外侧的端部向外周侧扩展的圆环板状的部分即圆环部13b、以及从圆环部13b的外周侧的端部向内侧延伸的圆筒状的部分即外周法兰盘部13c。防尘罩13的内周法兰盘部13a被压入被抵接部30并嵌入其中，从而内周法兰盘部13a的内周面与被抵接部30的周面31紧贴。防尘罩13由此嵌接于被抵接部30而被固定。另外，防尘罩13在圆环部13b的外侧面与向转动体50的外周突出的环状的阶梯部53的侧面抵接而实施定位。如图1所示，外侧密封唇20的唇前端部25与防尘罩13的内周法兰盘部13a的外周面可滑动地抵接，侧唇21的前端与防尘罩13的圆环部13b的内侧面可滑动地抵接。更具体而言，防尘罩13的内周法兰盘部13a可滑动地与外侧密封唇20的唇前端部25接触，从而，防尘罩13的圆环部13b可滑动地与侧唇21的前端接触。

另外，如图1所示，在外侧安装环19的法兰盘部23中，安装有侧唇21的内周侧的部分即内周部分23b呈向内侧凹陷的形状，使得内周部分23b比圆筒部22的外侧的端部更位于内侧、或者比与圆筒部22连接的外周侧的部分即外周部分23a更位于内侧。通过该法兰盘部23的形状，即使在轴线x方向上外侧安装环19与防尘罩13之间的间隔窄的情况下，也能在外侧安装环19的法兰盘部23的内周部分23b与防尘罩13之间确保能使侧唇21以期望的姿势与防尘罩13接触的间隔。

防尘罩13如图1所示，在外周法兰盘部13c从外周侧覆盖支架41的法兰盘部42，并在外周法兰盘部13c与法兰盘部42之间形成有间隙2。另外，防尘罩13在圆环部13b从外侧与支架41的法兰盘部42对置，并在圆环部13b与法兰盘部42之间形成有间隙3。而且，这些微小的间隙2、3形成了迷宫式密封。通过该迷宫式密封，能防止泥水或雨水、粉尘等异物从外部向密封结构1(密封装置10)的内部侵入。

防尘罩13是不锈钢制，耐锈性、防锈性优良。由此，能抑制在外侧密封唇20、侧唇21的滑动部生锈，能长时间地维持外侧密封唇20、侧唇21的密封功能、密封性能。防尘罩13不限于不锈钢制，也可以由其他金属构成。但优选对其表面尤其是滑动面实施防锈镀敷处理等防锈处理。

另外，如图1所示，被抵接部30具有随着朝向外侧而靠近密封装置10一侧的环状过渡部32，过渡部32位于内侧密封唇15与外侧密封唇20之间。在本实施方式中，在过渡部32中，被抵接部30的直径随着从内侧向外侧增大。也就是说，在被抵接部30的周面31中，比过渡部32靠近内侧的部分成为小径部33，比过渡部32靠近外侧的部分成为大径部34，由此，被抵接部30在小径部33的直径小于被抵接部30在大径部34的直径。过渡部32平滑地连接小径部33与大径部34。而且，内侧密封唇15的唇前端部17在小径部33与被抵接部30的周面31抵接，另外，防尘罩13的内周法兰盘部13a在大径部34嵌接于被抵接部30。具体而言，在过渡部32，被抵接部30的直径随着朝向外侧而逐渐变大，且平稳地变大。过渡部32例如呈圆锥面状的形状，呈向内周侧凹陷的曲面状的形状，或者呈向外周侧凸的曲面状的形状。

在密封结构1的使用状态下，优选在密封装置10的内侧密封部11与外侧密封部12之间的空间填充润滑脂，以通过润滑脂来润滑内侧密封唇15与外侧密封唇20的滑动部。因此，为了向内侧密封部11与外侧密封部12之间的空间补充润滑脂，从设置于转动体50的未图示的润滑剂供给口供给润滑脂。所供给的润滑脂经由贯通孔51的空间沿被抵接部30的周面31而到达内侧密封唇15，并向外周侧推动唇前端部17以将其挪开，从而到达内侧密封部11与外侧密封部12之间的空间。此时，在被抵接部30的周面31，在内侧密封唇15与外侧密封唇20之间形成有向外周侧延伸的过渡部32，因此所供给的润滑脂沿过渡部32而被引导至外周侧，进而容易被供给至内侧密封部11与外侧密封部12之间。另外，过渡部32能降低润滑脂供给时的润滑脂的流路阻力。由此，在密封结构1中，通过被抵接部30所具有的过渡部32，能容易且高效地向内侧密封部11与外侧密封部12之间补充润滑脂。

另外，通过使被抵接部30具有过渡部32，在对安装于大径部34的防尘罩13进行安装时，能抑制防尘罩13与小径部33的周面31接触，从而能抑制对内侧密封唇15的抵接部即被抵接部30的小径部33的周面31造成损伤。

根据具有上述构成的密封结构1，防尘罩13与嵌接密封装置10的支架41的法兰盘部42之间形成微小的间隙2、3，该间隙2、3形成迷宫式密封。因此，通过该迷宫式密封，能在异物侵入路径的上游侧防止泥水或雨水、粉尘等异物从外部向密封结构1的内部侵入，从而能提高针对异物的密封性能。

另外，在密封结构1中，除了外侧密封唇20，在异物侵入路径上的外侧密封唇20的上游侧还设置有侧唇21，侧唇21与防尘罩13抵接，截断了异物的侵入路径。因此，能进一步防止异物向密封结构1的内部侵入，能进一步提高针对异物的密封性能。

另外，在密封结构1中，设置有防尘罩13作为侧唇21的抵接部，因此在转动体50的阶梯部53从被抵接部30的周面31沿径向突出的宽度小等的情况下，无论转动体50的形状如何，即使侧唇21向轴线x方向发生位移或相对于轴线x产生偏心，也能维持侧唇21的抵接。

由此，根据本发明的实施方式所涉及的密封结构1，能提高针对异物的密封性能。

接下来，说明上述本发明的实施方式所涉及的密封结构1的变形例。图2是用于表示上述本发明的实施方式所涉及的密封结构1的变形例所涉及的密封结构5的示意性构成的截面图。本变形例所涉及的密封结构5相对于上述密封结构1，其防尘罩的形状不同。以下，针对与上述密封结构1相同或类似的构成赋予相同的标号并省略其说明，仅说明不同部分。

如图2所示，本变形例所涉及的密封结构5与上述密封结构1的防尘罩13不同，具有防尘罩60。防尘罩60与上述防尘罩13不同，不具有从外周侧对支架41的法兰盘部42进行覆盖的外周法兰盘部13c，而仅具有内周法兰盘部13a和圆环部13b。因此，防尘罩60不具有间隙2，圆环部13b从外侧与法兰盘部42对置而形成间隙3，并仅在间隙3中形成有迷宫式密封。本变形例所涉及的密封结构5能起到与上述密封结构1同样的效果。

尽管以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述本发明的实施方式所涉及的密封结构1、5，而包括本发明的构思以及权利要求书所含的全部实施方式。另外，为了发挥上述课题以及效果的至少一部分，可以适当选择性地组合各构成。例如，可根据本发明的具体使用方式适当变更上述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等。

例如，只要密封装置10以相对于轴40或转动体50中的一者不能转动的方式安装于该一者即可，被抵接部30以相对于轴40或转动体50中的另一者不能转动的方式形成于该另一者即可，密封装置10不限于如上所述的安装于支架41的法兰盘部42，另外，被抵接部30不限于如上所述的形成于转动体50的内侧端部52。

例如，在图1、2中，密封装置10以及被抵接部30可以具有在外周侧以及内周侧方向上反转后的形状。也就是说，密封装置10可以设为：内侧安装环14嵌接于转动体50的内侧端部52，内侧密封唇15与支架41的法兰盘部42的内周面44抵接。在此情况下，被抵接部30形成于支架41的法兰盘部42的内周面44，图2所示的防尘罩60嵌接于支架41的法兰盘部42的内周面44。而且，在防尘罩60的圆盘部13b的内周侧的端部与转动体50的内侧端部52之间形成有间隙，形成迷宫式密封。

另外，例如，可以将密封装置10配设于转动体50与轴40之间，内侧安装环14嵌接于转动体50的贯通孔51的内周面，内侧密封唇15与轴40的外周面抵接。在此情况下，被抵接部30形成于轴40的外周面，防尘罩13、60在与转动体50的外侧的端部之间形成间隙2、3或间隙3。另外，在此情况下，可以使套筒嵌接于轴40，并在套筒处形成被抵接部30。

另外，例如，可以将密封装置10配设于转动体50与轴40之间，内侧安装环14嵌接于轴40的外周面，内侧密封唇15与转动体50的贯通孔51的内周面抵接。在此情况下，被抵接部30形成于转动体50的贯通孔51的内周面，图2所示的防尘罩60嵌接于转动体50的贯通孔51的内周面。而且，在防尘罩60的圆盘部13b的内周侧的端部与轴40的外周面之间形成有间隙，并形成迷宫式密封。

另外，尽管本发明的实施方式所涉及的密封结构1、5在卡车的平衡式悬架中使用，但本发明所涉及的密封结构不限于卡车的平衡式悬架处的密封结构，还能在卡车或其他车辆的所谓的行走部件等同种机构、一般产业机械、农业机械、建筑机械中适用。

(标号说明)

1、5、100密封结构；2、3间隙；10密封装置；11内侧密封部；12外侧密封部；13、60防尘罩；13a内周法兰盘部；13b圆环部；13c外周法兰盘部；14内侧安装环；15内侧密封唇；17、25唇前端部；19外侧安装环；20外侧密封唇；21侧唇；30被抵接部；31周面；32过渡部；40轴；41支架；42法兰盘部；43空间；44内周面；50转动体；51贯通孔；52内侧端部。