密封蓋的製作方法

2023-10-09 09:10:19 2

專利名稱：密封蓋的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝在圓筒形機械部件的開口端部上而封閉該機械部件的內筒 部的金屬制的密封蓋，更具體而言，例如涉及在將汽車的從動輪旋轉自如地支撐的滾動軸 承裝置的外圈部件的開口端部上安裝的密封蓋。
背景技術：
作為上述那樣的旋轉自如地支撐汽車的從動輪的滾動軸承裝置的一個例子，能夠 列舉專利文獻1所示的滾動軸承裝置。專利文獻1所示的滾動軸承裝置包括固定在車體 上的外圈部件；通過多列滾動體旋轉自如地支撐在該外圈部件上的內圈和輪轂；以及對軸 承空間進行密封的密封圈。輪轂相對於外圈部件，從其外側(車體外側)以夾著上述滾動 體和內圈的狀態嵌插，輪轂的內側(車體內側)的前端部被斂縫而與上述內圈一體化。在 輪轂的外側形成法蘭部，車輪固定在該法蘭部上。外圈部件成為兩端部開口的圓筒形狀，在 上述斂縫後，用於封閉內筒部的金屬制的罩部件(密封蓋)被壓入安裝在外圈部件的內側 的開口端部上。通過安裝該罩部件，能夠阻止灰塵等從外部侵入包括上述滾動體的軌道部 分在內的軸承空間，防止滾動體和軌道面因灰塵等而損傷。另外，專利文獻2公開了一種孔塞(蓋)的安裝結構，該孔塞例如用於密封車輛的 變速裝置中的半軸齒輪的軸孔等、設置在機械部件上的孔部。在該專利文獻2的孔塞的安 裝結構中構成為，在構成殼體形狀的塞主體的外周筒部(圓筒狀部)上形成被卡止突部，在 形成有孔部的外殼的內周面上形成有沿圓周方向延伸的卡止槽，通過使上述被卡止突部與 該卡止槽卡合，能夠維持孔塞相對於孔部的封閉安裝狀態。此外，專利文獻3公開有用於將鏈輪軸、變速軸等的軸內孔隔開的密封裝置，在該 專利文獻3的密封裝置中，具備安裝在軸內孔的密封孔部的與上述相同的殼體形狀的密閉 用蓋，使密封孔部的插入口部的直徑較小，另一方面，使密閉用蓋的插入方向後部為大直徑 部。在將蓋安裝到密封孔部上時，壓縮大直徑部而使其穿過插入口部，使鄰接插入口部設置 的卡合孔部(周槽)擴徑而使其嵌入卡合孔部，通過彈性卡合來實現蓋的防脫。專利文獻1 日本專利公開2006-112583號公報專利文獻2 日本專利公開2008-196553號公報專利文獻3 日本專利第3036820號公報然而，在專利文獻1所示的軸承裝置中，伴隨著輪轂和內圈的旋轉，軸承空間內的 溫度增大、其內壓上升。由於在專利文獻1的情況下，在罩部件上形成有用於安裝旋轉檢測 裝置的孔部，因此施加在罩部件上的內壓不會變得那麼大。然而，在構成為通過沒有這種孔 部的罩部件來完全封閉外圈部件的端部的情況下，內壓以將罩部件推出的方式進行作用。 特別是所述罩部件與對軸承空間進行密封的密封圈相比，內壓的作用面積較大，而作用較 大的內壓，有時會導致從外圈部件脫離。在專利文獻1中，樹脂制的密封件以跨在罩部件的 外周緣部和外圈部件的開口端部之間的方式緊密地安裝，但該樹脂制的密封件也不具備抑 制上述內壓導致的罩部件的脫離的功能。
因此，如果將專利文獻2所示那樣的基於卡止槽和被卡止突部的卡合機構，應用 到罩部件相對於外圈部件的嵌合部中，則能夠有效地防止這種內壓導致的罩部件的脫離。 然而，能夠預想到在罩部件的安裝時，被卡止突部會損傷外圈的內周面(內徑面)，而不能 直接進行應用。另外，如果將專利文獻3所示那樣的通過彈性卡合的蓋防脫機構，應用到上 述罩部件相對於外圈部件的嵌合部中，則同樣能夠有效地防止內壓導致的罩部件的脫離。 然而，在此情況下，在罩部件的安裝時，由於伴隨著大直徑部的壓縮變形，因此也會損傷外 圈部件的內周面，而同樣不優選。

發明內容
本發明鑑於上述實際情況而提出，其目的是提供一種密封蓋，該密封蓋不損傷開 口端部地安裝在圓筒形機械部件的該開口端部上，即使安裝後的圓筒形機械部件中的內壓 上升也不會脫離，能夠維持穩定的安裝狀態。本發明的密封蓋是安裝在圓筒形機械部件的開口端部上而封閉該機械部件的內 筒部的金屬制的密封蓋，其特徵在於，包括圓板狀的蓋主體；和圓筒部，與該蓋主體的周 緣部一體地連接，從上述圓筒形機械部件的開口端部壓入嵌合到該機械部件的內筒部中； 上述蓋主體包括朝向上述機械部件的內筒部的內側逐漸縮徑的錐形狀部。在本發明的密封蓋中，上述錐形狀部的最大直徑部分，也可以是上述蓋主體的周 緣部，並被作為上述圓筒部的連接基部。並且，也可以在上述圓筒部的外周部上，沿其周向 一體地設置能夠以壓縮狀態夾在上述機械部件的內筒部和上述圓筒部的外周部之間的彈 性環狀體。而且，也可以將上述機械部件作為滾動軸承裝置的外圈部件，並將本發明的密封 蓋壓入安裝到該外圈部件的內筒部內而封閉該內筒部。發明的效果為本發明的密封蓋由圓板狀的蓋主體和與該蓋主體的周緣部連接成為一體的圓筒 部構成，通過使該圓筒部從上述圓筒形機械部件的開口端部壓入嵌合在該機械部件的內筒 部，由此安裝到圓筒形機械部件的開口端部上，由此圓筒形機械部件的內筒部被封閉。而 且，由於上述蓋主體包括朝向上述機械部件的內筒部的內側逐漸縮徑的錐形狀部，因此在 安裝後當上述機械部件的內筒部的內壓上升時，作用在蓋主體上的內壓以將該錐形狀部的 最大直徑部分作為基點、沿離心方向推壓擴大上述圓筒部的方式進行作用。因此，通過伴隨 著該作用的圓筒部的擴徑力，圓筒部和上述機械部件的內筒部的嵌合力被強化，即使該機 械部件的內壓上升，也能有效地抑制該密封蓋的脫離。而且，該密封蓋相對於上述機械部件 的安裝，通過相對於圓筒部的內筒部的壓入嵌合來進行，因此不用擔心在兩者嵌合面上產 生損傷。在上述錐形狀部的最大直徑部分是上述蓋主體的周緣部、並成為上述圓筒部的連 接基部的情況下，伴隨著上述內壓的上升而產生圓筒部的擴徑力的基點與圓筒部的連接基 部一致，使圓筒部擴徑的作用變得直接，而更有效地發揮上述嵌合力的強化。另外，在上述圓筒部的外周部上沿其周向一體地設置了彈性環狀體的情況下，在 使該密封蓋的圓筒部壓入嵌合在圓筒形機械部件的內筒部時，該彈性環狀體以壓縮狀態夾 在上述機械部件的內筒部和上述圓筒部之間，因此機械部件的內筒部和密封蓋的圓筒部之 間的嵌合面，維持高精度的密封狀態。因此，可靠地遮斷該機械部件的內筒部和外部，內筒部不受來自外部的不良影響，能夠長期維持機械部件的所希望的功能。在將上述機械部件作為滾動軸承裝置的外圈部件的情況下，在外圈部件所包圍的 軸承空間中，伴隨著該軸承裝置的工作其內壓升高，但如果將本發明的密封蓋安裝在該外 圈部件的開口端部上，則能夠充分耐受該內壓，不用擔心密封蓋脫離那樣的不測情況。而 且，在將密封蓋的圓筒部壓入嵌合在外圈部件的內筒部(內徑部)時，不用擔心損傷外圈部 件的內徑面。


圖1是表示安裝有本發明一個實施方式的密封蓋的軸承裝置的一個例子的縱剖 圖。圖2(a)是示意地表示空白箭頭所示的壓力施加到該密封蓋上時的該密封蓋的動 作原理的線圖，圖2(b)和圖2(c)是參考例的相同視圖。圖3(a) ,3(b) ,3(c)和3 (d)是表示該密封蓋的變形例的截面圖。圖4(a)和4(b)是表示該密封蓋的其他變形例的截面圖。圖5(a)和5(b)是表示本發明其他實施方式的密封蓋的關鍵部位的放大截面圖。符號的說明2外圈部件(機械部件)；加開口端部；2b內筒部；3滾動體；6密封 蓋；7蓋主體；7a周緣部(連接基部)；7b錐形狀部；8圓筒部；9彈性環狀體
具體實施例方式以下基於

本發明的實施方式。圖1表示旋轉自如地支撐汽車的從動輪的 軸承裝置。圖例的軸承裝置1為，輪轂41和內圈部件42經由兩列滾動體(滾珠)3……能 夠軸旋轉地支撐在固定於車體(未圖示)的外圈部件(圓筒形機械部件)2的內徑部上。未 圖示的從動用車輪(胎輪鋼圈)通過螺栓41a安裝在輪轂41上。由輪轂41和內圈部件42 構成成為旋轉側的內圈4。上述滾動體3在由保持架3a保持狀態下夾裝在上述外圈部件2 和該內圈4之間。在沿著輪轂41的軸心方向的外圈部件2和內圈4的車輪側端部之間，在 維持了相互滑接關係的狀態下安裝有軸密封類型的密封圈(油封)5。另外，後述的密封蓋 6嵌裝在外圈部件2的車體側端部上，由此構成向心推力型的滾動軸承裝置1。外圈部件2 和內圈4之間、以及由油封5和密封蓋6所劃分的空間，成為包含滾動體3……的軌道面在 內的軸承空間S，通過油封5和該密封蓋6來防止填充在該軸承空間S內的潤滑用油脂的漏 出以及泥水、灰塵等侵入。上述內圈部件42從車體側嵌合到輪轂41上，擴開輪轂41的車體側端部41b並斂 縫，由此進行其防脫以及作為軸承的預壓賦予。為此，構成為，外圈部件2的車體側端部開 口，在嵌合安裝內圈部件42後，將密封蓋6嵌合安裝在該外圈部件2的開口端部加上，防止 灰塵或泥水侵入外圈部件2和內圈4之間的夾著滾動體3的安裝部分(軸承空間幻。密封 蓋6由圓板狀的蓋主體7和圓筒部8構成，該圓筒部8與該蓋主體7的周緣部7a連接為一 體，並從外圈部件2的開口端部加壓入嵌合到該外圈部件2的內筒部2b內。圓筒部8將 上述蓋主體7的周緣部7a作為連接基部，並朝向對於外圈部件2的壓入方向彎曲形成。圓 筒部8的外徑比外圈部件2的內筒部2b的內徑稍微大金屬彼此能夠壓力嵌合的程度。因 此，在使圓筒部8壓入嵌合到外圈部件2的內筒部2b內時，不擔心在雙方的嵌合面上產生損傷。蓋主體7包括朝向外圈部件2的內筒部2b的內側逐漸縮徑的錐形狀部7b，在圖1 的蓋主體7中，該錐形狀部7b的最大直徑部分是上述周緣部7a，並作為上述圓筒部8的連 接基部。此外，傾斜角度較大的第二錐形狀部7c同樣以朝向內筒部2b的內側逐漸縮徑的 方式形成在錐形狀部7b的最小直徑部分上，其內側形成為與平坦的底部7d相連接。通過 對不鏽鋼或SPCC等鋼板進行板金加工或衝壓加工而得到這種形狀的密封蓋6。如上所述，上述這種軸承裝置1用於汽車的從動輪。即，外圈部件2固定在車體上， 車輪安裝在輪轂41上。並且，隨著汽車的行進，從動輪和內圈4 一起旋轉，但由於內圈4經 由滾動體3……旋轉自如地支撐在外圈部件2上，因此該旋轉順暢地進行。填充到軸承空間 S內的潤滑劑，滲入滾動體3……與外圈部件2的軌道面以及內圈4的軌道面之間，而在低 摩擦狀態下更順暢地旋轉。然而，隨著繼續旋轉，各部分的摩擦熱被蓄積，軸承空間S內的 溫度上升，再加上一部分潤滑劑的蒸發散失，軸承空間S內的氣壓(內壓)上升。該內壓作 用在使上述密封蓋6從外圈部件2脫離的方向上(圖1的紙面的向右方向、反壓入方向)。 特別是，密封蓋6的蓋主體7由於外圈部件2的結構特徵而面積較大，因此施加在密封蓋6 上的內壓遠大於施加在密封圈5上的內壓，存在脫離的可能。但是，通過使用圖示結構的密 封蓋6，能夠消除這種脫離的擔憂。圖2(a)用線圖示意地表示通過上述那樣的密封蓋6的結構特性來消除密封蓋6 從外圈部件2脫離的擔憂的原理。圖2(b)和2(c)是用於與圖2(a)的例子進行比較的參 考例。在圖2(a)中，當對密封蓋6作用空白箭頭所示的方向(沿著外圈部件2和內圈4的 旋轉軸心的方向)的內壓時，施加有要使蓋主體7向箭頭a方向位移的力。此時，a方向的 力沿著錐形狀部7b作用為箭頭b方向的分力，並轉換為經由連接基部(周緣部7a)將圓筒 部8向離心方向推壓的力，由此強化了圓筒部8相對於外圈部件2的嵌合力。如圖例所示 那樣，當錐形狀部7b的最大直徑部分成為圓筒部8的連接基部時，沿著箭頭b方向的分力 作用為要將圓筒部8向離心方向推壓的力，嵌合力的強化作用顯著地體現。另外，在圖例的 情況下，還具備第二錐形狀部7c，並還施加了沿著該第二錐形狀部7c的方向的分力，由此 助長了要將圓筒部8向離心方向推壓的力。因此，即使內壓增大，也進一步強化圓筒部8相 對於外圈部件2的嵌合力，因此不會產生密封蓋6從外圈部件2脫離的隱患。與此相對，在如參考例圖2(b)和圖2(c)所示的密封蓋60、600那樣，僅由與空白 箭頭所示的方向(同上)正交的面或平行的面來構成蓋主體70、700的情況下，通過對蓋主 體70、700僅施加箭頭a方向的力，不會產生將圓筒部80、800向離心方向推壓那樣的力。因 此，當內壓逐漸增大時，使密封蓋60、600從外圈部件2(參照圖1)脫離的方向的力(箭頭a 方向的力)增強，當該力超過圓筒部80、800和外圈部件2之間的嵌合力時，密封蓋60、600 會脫離。圖3 (a) ,3(b) ,3(c)和3 (d)表示密封蓋6的各種變形例。這4個例子中的密封蓋 6也與上述相同，由蓋主體7和朝向上述壓入方向地與該蓋主體7的周緣部7a耦合為一體 的圓筒部8構成。而且，每個蓋主體7都是，最大直徑部分為上述周緣部7a，並包括朝向外 圈部件2的內筒部2b的內側逐漸縮徑的錐形狀部7b。在圖3(a)的例子中，形成有與錐形 狀部7b的最小直徑部分連續、並且朝向外圈部件2的內筒部2b的內側凹陷的曲面形狀的 底部7e。在圖7(b)的例子中，形成有與錐形狀部7b的最小直徑部分連續、並且朝向外圈部件2的內筒部2b的外側(反壓入方向)的凸曲面形狀的隆起底形狀部7f。在圖7(c)的例 子中，形成有與錐形狀部7b的最小直徑部分連續、並且朝向外圈部件2的內筒部2b的外側 (反壓入方向)的梯形狀的隆起底形狀部7g。在圖7(d)的例子中，蓋主體7的整體成為朝 向外圈部件2的內筒部2b的內側凹陷的曲面形狀，沿著其周緣部7a內側的附近部分實質 上成為錐形狀部7b。a 3 (a),3(b),3(c)和3 (d)所示的例子的密封蓋6也都如圖1所示那樣，安裝在 施加有內壓的外圈部件2的開口端部加上。通過將圓筒部8壓入嵌合到外圈部件2的內 筒部2b中而進行該安裝。因此，在該安裝狀態下，即使上述軸承空間S的內壓上升，由於與 上述同樣存在錐形狀部7b，因此圓筒部件8和外圈部件2之間的嵌合力也被強化，不會出現 密封蓋6從外圈部件2脫離的情況。圖4 (a)和4(b)表示密封蓋6的其他變形例。這兩個例子與上述例子的不同點為， 圓筒部8從蓋主體7的周緣部7a以朝向反壓入方向(與上述反向)的方式連接。這些例 子中的蓋主體7也都是最大直徑部分為上述周緣部7a，並包括朝向外圈部件2的內筒部2b 的內側逐漸縮徑的錐形狀部7b。在圖4(a)的例子中，形成有與錐形狀部7b的最小直徑部 分連續並且平坦的底部幾。另外，在圖7(b)的例子中，與圖1的例子相同，形成有與錐形狀 部7b的最小直徑部分連續的第二錐形狀部7c以及平坦的底部7d。此外，在圖7(b)所示的 例子中，在圓筒部8的反壓入方向(反連接基部)端部上，一體地連接有與該圓筒部8—起 成為截面「 二 」字形的環狀的包圍保持部8a。該包圍保持部8a構成為，在使密封蓋6形成 圓筒部8而壓入嵌合到外圈部件2上來安裝到其開口端部7a上時，對開口端部7a進行包 圍保持。由此，能夠獲得密封蓋6相對於外圈部件2的更穩定的安裝狀態，並且進一步提高 阻止汙泥和灰塵等向軸承空間S內侵入的功能。圖4(a) ,4(b)所示的例子的密封蓋6也與上述相同，如圖1所示那樣安裝在施加 有內壓的外圈部件2的開口端部加上。通過將圓筒部8壓入嵌合在外圈部件2的內筒部 2b中而進行該安裝。因此，在該安裝狀態下，即使上述軸承空間S的內壓上升，由於存在錐 形狀部7b，因此圓筒部件8和外圈部件2的嵌合力也被強化，不會出現密封蓋6從外圈部件 2脫離的情況。圖5(a)和5(b)是表示本發明其他實施方式的密封蓋的關鍵部位的放大截面圖。 這兩個例子的特徵都在於，在圖1所示的例子的密封蓋6中的圓筒部8的外周部上，沿著其 周向一體地設置有能夠在壓縮狀態下夾在圓筒部8的外周部和外圈部件2的內筒部7b之 間的彈性環狀體9。圖例的彈性環狀體9均由橡膠的成型體構成，並硫化一體形成在密封蓋 6上。在圖5(a)的例子中，彈性環狀體9固定一體地形成在圓筒部8的壓入方向前端側外 周部所形成的臺階部8b上。在圖5(b)的例子中，彈性環狀體9包括圓筒部8的連接基部 (周緣部7a)在內而固定一體地形成在圓筒部8的外周部上。圖5(a) ,5(b)所示的例子的密封蓋6也與上述相同，如圖1所示那樣安裝在施加 有內壓的外圈部件2的開口端部加上。通過將圓筒部8壓入嵌合到外圈部件2的內筒部 2b中而進行該安裝。在該嵌合安裝時，伴隨著彈性環狀體9的壓縮變形，在被安裝後的狀態 下，彈性環狀體9的彈性反力作用在圓筒部8和外圈部件2的嵌合面之間，由此能夠非常良 好地保持兩者之間的密封性。在此情況下，由於軸承空間S內的內壓上升，向離心方向推出 的力作用在圓筒部8上而嵌合力被強化，但該作用力也被賦予所夾著的彈性環狀體9上，由此進一步增加了密封性。彈性環狀體9的形狀和形成位置並不局限於圖例，另外在圖3(a)、 3(b),3(c),3(d)和圖4(a)、4(b)所示例子中也可以設置這種彈性環狀體9。
另外。在實施方式中，對將本發明的密封蓋6安裝在用於旋轉自如地支撐汽車的 從動輪的向心推力型滾動軸承裝置1中的外圈部件2上的例子進行了說明，但並不局限於 此，也可以廣泛應用於內壓變動那樣的其他汽車用軸承裝置或工業機械裝置中的對圓筒形 機械部件的開口端部進行封閉的密封蓋。另外，密封蓋6的形狀並不局限於例示那樣，只要 具備包括朝向機械部件的內筒部的內側逐漸縮徑的錐形狀部的圓板狀蓋主體的密封蓋，就 能實現同樣的功能。
權利要求
1.一種密封蓋，是安裝在圓筒形機械部件的開口端部上而封閉該機械部件的內筒部的 金屬制的密封蓋，其特徵在於，該密封蓋包括圓板狀的蓋主體；和圓筒部，與該蓋主體的周緣部一體地連接，從上述 圓筒形機械部件的開口端部壓入嵌合到該機械部件的內筒部中，上述蓋主體包括朝向上述機械部件的內筒部的內側逐漸縮徑的錐形狀部。
2.根據權利要求1所述的密封蓋，其特徵在於，上述錐形狀部的最大直徑部分是上述蓋主體的周緣部，並被作為上述圓筒部的連接基部。
3.根據權利要求1或2所述的密封蓋，其特徵在於，在上述圓筒部的外周部上，沿其周向一體地設置有能夠以壓縮狀態夾在上述機械部件 的內筒部和上述圓筒部的外周部之間的彈性環狀體。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的密封蓋，其特徵在於， 上述機械部件是滾動軸承裝置的外圈部件。
全文摘要
本發明提供一種密封蓋，不損傷開口端部地安裝在圓筒形機械部件的開口端部上，即使安裝後的圓筒形機械部件中的內壓上升，密封蓋也不脫離，維持穩定的安裝狀態。是安裝在圓筒形機械部件(2)的開口端部(2a)上而封閉該機械部件(2)的內筒部(2b)的金屬制的密封蓋(6)，其特徵在於，由圓板狀的蓋主體(7)和與該蓋主體(7)的周緣部(7a)一體地連接並從上述圓筒形機械部件(2)的開口端部(2a)壓入嵌合到該機械部件(2)的內筒部(2b)中的圓筒部(8)構成，上述蓋主體(7)包括朝向上述機械部件(2)的內筒部(2b)的內側逐漸縮徑的錐形狀部(7b)。
文檔編號F16J15/08GK102147010SQ20111003541
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者寺澤寬, 荒川貴信 申請人:內山工業株式會社