JP2006132684A - 軸受用シール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブ輪のように径方向に連続する曲面部分を有する場合でも、軸受部への水や塵埃等の浸入を阻止するシール性を維持しつつ、錆の発生を防ぎシール部材の寿命の向上をさせることを課題とするものである。
【解決手段】回転側部材３に固着される金属製スリンガ８と、固定側部材４に固着され上記スリンガ８に相対摺接するシールリップ１１とを組み合わせて構成される軸受用シール部材７であって、回転側部材３は、回転側部材３の軸方向外周面部３ａと、凹曲面部３ｂを介して連続するフランジ面部３ｃとを備え、スリンガ８は、軸方向外周面部３ａの周体に嵌着される筒状部８１と、この筒状部８１に連成されフランジ面部３ｃに対面する鍔部８３とからなり、鍔部８３には、フランジ面部３ｃとの間に弾装される弾性材製シール部材９が貼着一体とされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸受用シール部材に係り、詳しくは自動車等の車輪懸架部における軸受部への水や塵埃等の浸入を阻止する軸受用シール部材の改良に関するものである。

従来より、自動車等の車輪の軸受部の相対回転部間には、転動体（玉）がリテーナで保持された状態で介装されており、上記転動体の保持部に塵埃等が混入すると転動体の円滑な転動が損なわれ、水等が浸入すると転動体に充填されているグリースが劣化し、軸受部自体の寿命の低下を招くため、軸受部の近傍周辺にシール部材を配置する試みがなされている。
特に、ハブ輪のように内輪から径方向外向きにフランジ部が連続する曲面部分は泥水等のアタックを受け易く、この部分からの泥水の浸入によって内輪表面が発錆して、この部分に摺接するシールリップが摩耗してシール性が低下し、或いは軸受内部への水の浸入によって軸受機能の円滑性が損なわれたりすることがある。下記特許文献１、特許文献２は、このようなフランジ部が連続する曲面部でのシール性を改善する技術を開示している。
実開昭６３−１１９２９号公報 特開２００３−５６５７７号公報

特許文献１には、斜角面を有したスリンガとこれに接する斜角面シールリップとを組み合わせた軸受用シール部材が開示されている。
しかしながら、上記に示すようなものでは、内輪とスリンガとは金属同士の嵌め合いによって一体とされているから、その嵌合面の空隙から水が浸入する恐れがあり、水が浸入すると、内輪表面が発錆し、転動体の転動が円滑になされず、軸受機能が低下し、またグリースの劣化を来たすという問題がある。
また、特許文献２には上記曲面部分とスリンガとの間に空隙が形成されないようスリンガを嵌着し、且つこの嵌着部分を防錆性の材質で構成した軸受用シール部材が開示されている。
しかしながら、スリンガを上記曲面部分との間に空隙がないように形成するには、高度な加工精度を要し、手間とコストがかかることになる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ハブ輪のように径方向に連続する曲面部分を有する場合でも、軸受部への水や塵埃等の浸入を阻止するシール性を維持しつつ、錆の発生を防ぎシール部材の寿命の向上をさせることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る軸受用シール部材は、回転側部材に固着される金属製スリンガと、固定側部材に固着され上記スリンガに相対摺接するシールリップとを組み合わせて構成され、上記回転側部材は、回転部材側の軸方向外周面部と、凹曲面部を介して連続するフランジ面部とを備え、上記スリンガは、上記軸方向外周面部の周体に嵌着される筒状部と、この筒状部に連成され上記フランジ面部に対面する鍔部とからなり、上記鍔部には、上記フランジ面部との間に弾装される弾性材製シール部材が貼着一体とされていることを特徴とする。

請求項２は、請求項１において、上記スリンガの筒状部と鍔部との間の上記凹曲面部に対応する部分はテーパ部又はＲ形状部とされ、このテーパ部又はＲ形状部と凹曲面部との間には空隙が形成されることを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２において、上記鍔部の周縁部には、更に上記筒状部と同方向に鉤形に折り曲げ延設された第２筒状部を備え、上記弾性材製シール部材はこの第２筒状部にまで延伸され、これに貼着一体とされていることを特徴とする

請求項４は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、上記弾性材製シール部材は、上記スリンガの周縁部から突出するリップ状突出部を備え、このリップ状突出部を前記固定側部材の周面に接触又は近接させるようにしたことを特徴とする。

請求項５は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、上記弾性材製シール部材の上記フランジ面部に弾接する弾接面には、複数の突部が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る軸受用シール部材によれば、スリンガは、軸方向外周面部の周体に嵌着される筒状部と、この筒状部に連成されフランジ面部に対面する鍔部とからなり、鍔部には、フランジ面部との間に弾装される弾性材製シール部材が貼着一体とされているので、弾性材製シール部材がフランジ面部と鍔部との間で圧縮弾性変形状態で介装され、その復元弾力によって双方の加工公差を吸収すると共にシール性が高い軸受用シール部材が構成できる。
よって、鍔部の周縁部からの水や塵埃等の浸入を防ぎ、回転側部材の錆の発生を防ぐことができるので、シール性を長く維持でき、また、回転側部材とスリンガとの間から軸受内部への水の浸入が阻止され、軸受機能の円滑性が損なわれず、軸受部本体の寿命を向上させることができる。
さらに従来のスリンガにおいて、回転側部材の軸方向外周面部及びこれに嵌着される面は高精度の研磨が必要であったが、弾性材製シール部材が貼着されることにより、フランジ面部からの水の浸入が阻止されるので高精度な研磨が不要である。

請求項２によれば、スリンガの筒状部と鍔部との間の凹曲面部に対応する部分はテーパ部又はＲ形状部とされ、このテーパ部又はＲ形状部と凹曲面部との間には空隙が形成される構成としているので、スリンガの加工成型において、加工誤差があっても吸収され、高度な加工精度を要しない。

請求項３によれば、鍔部の周縁部には、更に筒状部と同方向に鉤形に折り曲げ延設された第２筒状部を備え、弾性材製シール部材はこの第２筒状部にまで延伸され、これに貼着一体とされているので、固定側部材との間にラビリンス構造を形成し、この部分でのシール性を向上させることができる。

請求項４によれば、弾性材製シール部材は、スリンガの周縁部から突出するリップ状突出部を備え、このリップ状突出部を固定側部材の周面に接触又は近接させるようにしているので、回転側部材との間にラビリンス構造を形成し、この部分でのシール性をより向上させることができる。

請求項５によれば、弾性材製シール部材の上記フランジ面部に弾接する弾接面には、複数の突部が形成されているので、弾接面の加工公差を吸収でき、よりシール性を向上させることができる。

以下、図とともに本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の軸受用シール部材が採用された自動車のタイヤホイール懸架機構を示す断面図であり、図２は図１におけるＸ部の拡大図を示す。
図１は、自動車の車輪を駆動シャフト２に対して転がり軸受部１により回転自在に支持する構造の一例を示すものであり、内輪を構成するハブ（回転側部材）３のハブフランジ３４にボルト３１によりタイヤホイール（不図示）が固定される。ハブ３はハブホイール３５とその一端に径方向外向きに連なるハブフランジ３４とよりなり、ハブホイール３５の外周面が軸方向外周面部３ａであり、ハブフランジ３４の車体側面部がフランジ面部３ｃである。
また、３２はハブ３に形成されたスプライン孔であり、このスプライン孔３２には駆動シャフト２がスプライン嵌合され且つハブ３に一体固定されて、該駆動シャフト２の回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達される。３３は内輪部材であり、上記ハブ３とにより内輪が構成される。

４は外輪（固定側部材）であり、車体の懸架装置（不図示）に取付固定される。この外輪４と上記内輪（ハブ３及び内輪部材３３）との間に２列の転動体（玉）５…がリテーナ５１で保持された状態で介装されている。６、７は上記転動体５…の転動部に装填される潤滑剤（グリース等）の漏出或いは外部からの泥や水等の浸入を防止するための軸受用シール部材であり、外輪４と内輪（ハブ３及び内輪部材３３）との間に圧入される。
なお、ここでは内輪（ハブ３及び内輪部材３３）回転、外輪４固定の例を示しているがこれに限らず、内輪固定、外輪回転の軸受機構にも、本発明が適用される。

図２は、図１のＸ部の拡大図を示し、軸受用シール部材７が、ハブ３の外周面に嵌合固着される金属製スリンガ８と、外輪４側の内周面に嵌合固着される芯金１０と、この芯金１０に固着され上記スリンガ８に相対摺接するシールリップ１１とを組み合わせて構成されている状態を示す図である。
ハブ３は、上記ハブホイール３５周面の軸方向外周面部３ａ（軸方向）と、凹曲面部３ｂを介して連続するハブフランジ３４の車体側面であるフランジ面部３ｃ（径方向）とを備えており、該軸方向外周面部３ａの周体に嵌着されるスリンガ８は、ステンレス鋼等により板金加工されたリング状の筒状部８１と、この筒状部８１に連成され、該フランジ面部３ｃに対面する外向鍔部８３とより構成される。

また、スリンガ８に対応する位置の外輪４の内周にはシールリップ１１を備えた芯金１０が圧入嵌合されている。芯金１０は、ステンレス鋼や低炭素鋼等からなり、この芯金１０を覆うよう成形一体されたゴム等の弾性材からなるリップ本体によりシールリップ１１が構成される。シールリップ１１は、複数の舌状に延びるリップ部１１ａ…を含み、上記スリンガ８及びシールリップ１１を備えた芯金１０を互いに組み合わせて軸受用シール部材７を構成した際には、このリップ部１１ａ…の先側部分がスリンガ８の表面に弾性変形を伴い弾接する。

ここでスリンガ８及び芯金１０は圧延鋼板或いはステンレス鋼板等の金属板製で、板金加工して形成されるが、不錆性のＳＵＳや防錆処理を施した鋼板を用いれば、錆の発生を防ぐことができ、より望ましい。
またシールリップ１１及び後述する弾性材製シール部材９は、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭ等を中心とするゴム等の弾性材が採用され、スリンガ８及び芯金１０に対して、これら弾性材の加硫成形等により貼着一体される。
上記ゴム等の弾性材の他、弾性を有する軟プラスチック類を採用してもよく、これを射出成形し、スリンガ８及び芯金１０に貼着する構成としてもよい。

斯くして、上記スリンガ８及びシールリップ１１を備えた芯金１０により、軸受用シール部材７が構成され、内輪（ハブ３及び内輪部材３３）の回転に伴い、上記リップ部１１ａ…のスリンガ８に弾接する面が、互いに摺接するシール面となって、外部から軸受内部への泥や水等の浸入或いは軸受内部に充填されるグリース等の漏出が防止される。図例では、リップ部１１ａは３個形成されたものを示しているがこれに限られない。

本発明の軸受用シール部材７は、スリンガ８の外向鍔部８３には、フランジ面部３ｃとの間に弾装される弾性材製シール部材９が貼着一体とされていることを特徴とするものである。
これによれば、弾性材製シール部材９がフランジ面部３ｃと外向鍔部８３との間で圧縮弾性変形された状態で介装されるので、その復元弾力によって双方の加工公差を吸収し、組み付けが容易になると共にシール性が高い軸受用シール部材が構成できる。
よって、外向鍔部８３の周縁部８３ａからハブ３の表面を伝っての水や塵埃等の浸入を防ぎ、ハブ３の錆の発生を防ぐことができるので、従来のシールリップをハブに摺接させる場合のように、シールリップが摩耗するということがなく、軸受機能の円滑性を損なうようなこともなく、シール性を長く維持できるので軸受部１本体の寿命を向上させることができる。

また従来の弾性材製シール部材が弾装されていないスリンガにおいては、ハブとの嵌着面は高精度の研磨処理を施す必要があったが、本発明の構成によれば、弾性材製シール部材９が貼着されることにより、この部分での水の浸入が阻止されるから、このような研磨が不要である。
従来、スリンガとハブとの嵌着部から浸入する水が、軸受部に至らないようスリンガの軸受部側端部と軸受部との間のハブ（内輪）の周体に、シールリップを摺接させることも必要とされたが、上記のように弾性材製シール部材９によって、水の浸入が阻止されるから、このような摺接を不要とし、その分シールリップの軸方向の幅寸法を小さくでき、軸受ユニットのコンパクト化が図られる。

スリンガ８の筒状部８１と外向鍔部８３との間の凹曲面部３ｂに対応する部分はテーパ部８２とされ、このテーパ部８２と凹曲面部３ｂとの間には空隙が形成される構成としている。
なお、図中スリンガ８の凹曲面部３ｂに対応する部分は、直線的に構成されるテーパ状とされた例を示しているがこれに限られず、Ｒを帯びたＲ形状であってもよく、要は凹曲面部３ｂとの間に空隙が形成される形状であればよい。
このように本発明によれば、スリンガ８のテーパ部８２（又はＲ形状部）と凹曲面部３ｂとの間に空隙が形成される構成であっても、スリンガ８の外向鍔部８３には弾性材製シール部材９が貼着一体とされ、外向鍔部８３の周縁部８３ａから水や塵埃等の浸入を防ぐことができるので、加工精度を左程必要としないテーパ部８２（又はＲ形状部）を含むスリンガ８を安価に製することができ、加工誤差があっても上記空隙で吸収されるから、その嵌合嵌着もスムースになされる。

鍔部８３とフランジ面部３ｃとの間に弾装される弾性材製シール部材９は、後述の図４に示すように、フランジ面部３ｃに弾接する弾接面９ｂを平面に形成したものでもよいが、図２及び後述の図３のように複数の突部９ａを形成したものとしてもよい。
突部８０ａの形状は図２、図３に示すような断面山形に限られず、ディンプル（くぼみ）形状によるものでもよく、これによればフランジ面部３ｃと弾接面８０ｂとの加工公差を吸収でき、よりシール性を向上させることができる。

図３（ａ）（ｂ）は本発明の軸受用シール部材の別実施形態を説明する断面図である。
なお、上記実施例１と共通部分には同一の符号を付し、その説明を割愛する。また図３（ａ）（ｂ）では、弾接面９ｂに突部９ａを形成した例を示しているが平面としてもよい。
本実施形態は、上記同様に構成される軸受用シール部材７において、スリンガ８の外向鍔部８３の周縁部８３ａには、更に筒状部８１と同方向に鉤形に折り曲げ延設された第２筒状部８４を備え、弾性材製シール部材９はこの第２筒状部８４にまで延伸され、これに貼着一体とされていることを特徴とする。
延伸した弾性材製シール部材９の先端部９ｃは、図３（ａ）に示すように、外輪４側と近接すなわち非接触としてもよいし、図３（ｂ）に示すように、外輪４の外周面に軽く接触される構成としてもよい。
このように、軸受部１の開口端部を覆うように第２筒状部８４及び弾性材製シール部材９を形成すれば、外輪４との間にラビリンス構造が形成されるため、水や塵埃等の浸入を防止することができ、よりシール性の高い軸受用シール部材７を構成することができる。

図４（ａ）（ｂ）は本発明の軸受用シール部材の別実施形態を説明する断面図である。
なお、上記実施例１と共通部分には同一の符号を付し、その説明を割愛する。また図４（ａ）（ｂ）では、弾接面９ｂを平面に形成しているが、上述のような突部９ａを複数形成したものでもよく、 図４の（ａ）と（ｂ）では、シールリップ１１と芯金１０の構成が異なるがこれに限られるものではない。
本実施形態は、上記同様に構成される軸受用シール部材７において、フランジ面部３ｃと外向鍔部８３との間に弾装される弾性材製シール部材９は、スリンガ８の周縁部８３ａから突出するリップ状突出部９ｄを備え、このリップ状突出部９ｄを外輪４の外周面に接触又は近接させるようにしたことを特徴とする。
図４の（ａ）（ｂ）のように、軸受部１の開口端部を覆うようにリップ状突出部８０ｄを外輪４の外周面に接触又は近接するよう形成すれば、外輪４との間にラビリンス構造が形成されるため、水や塵埃等の浸入を防止することができ、よりシール性の高い軸受用シール部材を構成することができる。

本発明の軸受用シール部材が採用された自動車のタイヤホイール懸架機構を示す断面図である。 図１におけるＸ部の拡大図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の軸受用シール部材の別実施形態を説明する断面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の軸受用シール部材の別実施形態を説明する断面図である。

符号の説明

１ 軸受部
３ 回転側部材（ハブ）
３ａ 軸方向外周面部
３ｂ 凹曲面部
３ｃ フランジ面部
３４ ハブフランジ
３５ ハブホイール
４ 固定側部材（外輪）
７ 軸受用シール部材
８ スリンガ
８１ 筒状部
８２ テーパ部
８３ （外向）鍔部
８４ 第２筒状部
９ 弾性材製シール部材
９ａ 突部
９ｄ リップ状突出部
１０ 芯金
１１ シールリップ

Claims (5)

1. 回転側部材に固着される金属製スリンガと、固定側部材に固着され上記スリンガに相対摺接するシールリップとを組み合わせて構成される軸受用シール部材であって、
   上記回転側部材は、回転側部材の軸方向外周面部と、凹曲面部を介して連続するフランジ面部とを備え、
   上記スリンガは、上記軸方向外周面部の周体に嵌着される筒状部と、この筒状部に連成され上記フランジ面部に対面する鍔部とからなり、
   上記鍔部には、上記フランジ面部との間に弾装される弾性材製シール部材が貼着一体とされていることを特徴とする軸受用シール部材。
2. 請求項１において、
   上記スリンガの筒状部と鍔部との間の上記凹曲面部に対応する部分はテーパ部又はＲ形状部とされ、このテーパ部又はＲ形状部と凹曲面部との間には空隙が形成されることを特徴とする軸受用シール部材。
3. 請求項１又は２において、
   上記鍔部の周縁部には、更に上記筒状部と同方向に鉤形に折り曲げ延設された第２筒状部を備え、上記弾性材製シール部材はこの第２筒状部にまで延伸され、これに貼着一体とされていることを特徴とする軸受用シール部材。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   上記弾性材製シール部材は、上記スリンガの周縁部から突出するリップ状突出部を備え、このリップ状突出部を前記固定側部材の周面に接触又は近接させるようにしたことを特徴とする軸受シール用部材。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   上記弾性材製シール部材の上記フランジ面部に弾接する弾接面には、複数の突部が形成されていることを特徴とする軸受用シール部材。

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