JP2008151256A

JP2008151256A - 密封型スラスト玉軸受

Info

Publication number: JP2008151256A
Application number: JP2006339872A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Masuda; 善紀増田; Yoshio Horikawa; 喜生堀川
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd; JTEKT Corp
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd; JTEKT Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-18
Also published as: JP4748050B2

Abstract

【課題】軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受を提供する。
【解決手段】弾性体を第１レース１に被覆して一体化した外側弾性シール材６に、第２レース２の圧接面２Ａに向かって延びる主リップ６Ａを形成し、一対のレース１，２を軸方向に近づけて組付ける際に、主リップ６Ａが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面２Ａを傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、主リップ６Ａの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面２Ａに作用させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両のストラット式サスペンション装置等に使用される密封型スラスト玉軸受に関するものである。

例えば車両のストラット式サスペンション装置において、アッパーマウントとロアーマウントとの間に密封型スラスト玉軸受が用いられており（例えば、特許文献１及び３参照。）、該密封型スラスト玉軸受には、泥水等の異物の軸受内への侵入防止及び軸受内部に充填されたグリースの漏洩防止のためにゴム製のシール材が設けられ、該シール材を利用して軸受の分離が防止される（例えば、特許文献１〜３参照。）。

このような軸受（第１レースと第２レース、内輪と外輪）の分離防止構造として、特許文献１では、第１レースの外径側円筒フランジの外周面に接着された第２シールリップを第２レースの円筒フランジの内周面に圧接しており、特許文献２では、第１レースの内側壁の外周面に保持溝を形成して、該保持溝に第２レースの第２エラストマー密封リップを係合させており、特許文献３では、外側弾性シール材が焼付けられた円筒状の芯金を第２レースの円筒部内面に圧入し、該外側シール材のリップを第１レース外側の屈曲部の外面に圧接している。

特開２００２−２２７８６１号公報（図１−２）特公昭６３−５８２９０号公報（第３図）実公平５−４０３２８号公報（第１図）

以上のような従来の軸受の分離防止構造において、特許文献１の構成では、前記の通りラジアル方向に接触するシールリップの弾性変形による復元力のみで軸受の分離防止を行うものであり、分離防止を確実にするには前記復元力を大きくする必要がある。したがって、摩擦抵抗が増大するため、軸受の回転トルクが増大する。また、特許文献２の構成では、第１レースの内側壁の外周面に前記保持溝を加工する必要があるため、製造コストが上昇する。さらに、特許文献３の構成では、弾性シール材を焼付けた円筒状の芯金が必要であり、部品点数及び組立工数が増加するため、製造コストが上昇する。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受を提供する点にある。

本発明に係る密封型スラスト玉軸受は、前記課題解決のために、軸方向に対向する環状の一対のレースと、これらのレースの対向面間に転動可能に配列された複数のボールと、前記一対のレースの内周部相互間及び外周部相互間を密封する内側弾性シール材及び外側弾性シール材とを備えた密封型スラスト玉軸受であって、前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなるものである。

ここで、前記傾斜させた圧接面が、前記ボールの軌道部とされる湾曲部の外周面であり、該湾曲外周面に前記外側弾性シール材の内方へ延びるリップを圧接させてなると好ましい。

本発明に係る密封型スラスト玉軸受によれば、軸方向に対向する環状の一対のレースと、これらのレースの対向面間に転動可能に配列された複数のボールと、前記一対のレースの内周部相互間及び外周部相互間を密封する内側弾性シール材及び外側弾性シール材とを備えた密封型スラスト玉軸受であって、前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなるので、一対のレースを軸方向に組付ける組立作業時において、例えば加硫接着によりレースと一体化された弾性シール材のリップが、上記のように組付け方向に変形した後に該変形方向と逆方向に反転して弾性変形した状態で組立作業が完了する。そして、この状態では前記リップが前記傾斜させた圧接面に圧接され、確実に軸受の分離が防止されるため、前記リップの弾性変形の復元力を大きくする必要がない。したがって、特許文献１のような構成のように軸受の回転トルクが増大することがない。また、部品点数及び組立工数が増加することがないため、特許文献１のような構成に対しては製造コストの上昇を抑制することができ、特許文献２又は３のような構成に対しては製造コストを低減することができる。すなわち、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受が得られる。

また、前記傾斜させた圧接面が、前記ボールの軌道部とされる湾曲部の外周面であり、該湾曲外周面に前記外側弾性シール材の内方へ延びるリップを圧接させてなると、前記効果に加え、前記傾斜させた圧接面を新たに形成せずに、例えば鋼板の板金プレス加工により製作され、軌道部を形成するために必ず設けられる湾曲部の外周面を前記圧接面としているため、製造コストを低減することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、第１レース（内輪）に対して第２レースを組付ける方向（図２の矢印の方向）を組付け方向、上方、上側とし、その反対側を下方、下側とする。

図１は本発明の実施の形態に係る密封型スラスト玉軸受の構成を示す縦断側面図であり、図１（ａ）は軸受全体を示す図、図１（ｂ）は要部拡大図である。また、図２は、一対のレースを軸方向に組付ける組立作業時における第１レース（内輪）の主リップの弾性変形の様子を示す概略図であり、図２（ａ）から（ｅ）の順序で組立が進み、図２（ｅ）は組立完了状態を示している。

図１に示すように、密封型スラスト玉軸受は、例えば、鋼板の板金プレス加工により製作された、軸方向に対向する環状の第１レース（内輪）１及び第２レース（外輪）２、これら上下のレース１，２の対向面間に転動可能に配列され、合成樹脂製の保持器４により保持された、鋼製の複数のボール３，…、一対のレース１，２の内周部相互間及び外周部相互間を密封する、合成ゴム等の弾性体製の内側弾性シール材５及び外側弾性シール材６、並びに、第１レース１と第２レース２との間に封入される潤滑剤であるグリースからなる。なお、図１に示す例は、自動車のストラットサスペンションに使用される構造であり、第２レース２の下側に、スプリングの受け部となるスプリングシート７が配設される。

図１（ｂ）に示すように、第１レース１の湾曲部１Ａ及び第２レース２の湾曲部２Ａがボール３，…の軌道部とされ、第１レース１の内側において下方に延びる内側円筒部１Ｂの下端部に内側弾性シール５が設けられ、第１レース１の外側において下方に延びる外側円筒部１Ｃの下端部に外側弾性シール６が設けられる。ここで、内側弾性シール５及び外側弾性シール６は、第１レース１（金属製軌道内輪）を芯金として合成ゴム等の弾性体を加硫接着により被覆して該第１レース１と一体化され、その先端部をリップ構造としたものである。なお、前記合成ゴムとしては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）又はフッ素ゴム（ＦＰＡ）等が用いられる。

第２レース２には、その外側において前記湾曲部２Ａに繋がって上方に延びる外側円筒部２Ｃ、及び、その内側において下方に延びる内側円筒部２Ｂが形成されており、該内側円筒部２Ｂがスプリングシート７の内側において下方に延びる円筒部７Ａの内径側に圧入され、第２レース２の湾曲部２Ａの下部から前記内側円筒部２Ｂの上端部に繋がる水平部の下面が、スプリングシート７の前記円筒部７Ａの上端部から外方に延びるフランジ部７Ｂの上面に当接する。このようにして、スプリングシート７付きの密封型スラスト玉軸受としてユニット化される。また、スプリングシート７には、前記フランジ部７Ｂから段落ちし外方に延びるフランジ部７Ｃと、これらフランジ部７Ｂ，７Ｃを繋ぐ傾斜部７Ｄが形成される。

図１のように組立が完了した状態の密封型スラスト玉軸受では、第１レース１の内側円筒部１Ｂの下端部から外方斜め下側へ延びている内側弾性シール５が第２レース２の内側円筒部２Ｂの内周面に圧接されるため、一対のレース１，２の内周部相互間が密封される。また、第１レース１の外側円筒部１Ｃの下端部に設けられる外側弾性シール６は、内方へ延びて第２レース２の湾曲部２Ａの外周面に圧接される主リップ６Ａと、略下方に延びてスプリングシート７の傾斜部７Ｄに圧接されるダストリップ６Ｂとからなり、これらのリップ６Ａ，６Ｂにより、一対のレース１，２の外周部相互間が密封される。ここで、主リップ６Ａは軸受内部に充填されたグリースの漏洩防止及び軸受の分離防止という機能を、ダストリップ６Ｂは外部からの泥水等の異物の侵入防止という機能を有している。

次に、一対のレース１，２を軸方向に組付ける組立作業時における主リップ６Ａの弾性変形について説明する。第１レース１と第２レース２とが軸方向に離れている状態では、図２（ａ）に示すように、主リップ６Ａは自由状態（弾性変形していない状態）となっている。この自由状態から第１レース１に対して第２レース２を上方（組付け方向、図中矢印の方向）に近づけると、第２レース２の外側円筒部２Ｃの端縁により主リップ６Ａが押し上げられ、図２（ａ）〜（ｄ）のように主リップ６Ａは組み付け方向に大きく弾性変形する。この状態における主リップ６Ａの弾性変形による復元力は下方（組付け方向と反対の方向）に作用する。なお、主リップ６Ａの基部である円筒部が外方へ弾性変形するため、主リップ６Ａが大きく弾性変形した状態でも、第２レース２の組付け方向への移動を容易に行うことができる。

図２（ｄ）の状態では、弾性変形した主リップ６Ａは第２レース２の外側円筒部２Ｃの外周面に当接している。そして、さらに第１レース１に対して第２レース２を組付け方向に近づけると、第２レース２の外側円筒部２Ｃの下側にはボール３，…（図１参照。）の軌道部とされる湾曲部２Ａが形成されているため、主リップ６Ａは前記湾曲部２Ａの外周面に当接する。したがって、さらに第２レース２を組付け方向に移動させると、前記湾曲部２Ａの外周面は下方（組付け方向と反対の方向）に行くにしたがって径が小さくなるように傾斜しているため、主リップ６Ａの弾性変形が次第に小さくなり、組み付け方向に弾性変形していた主リップ６Ａは前記復元力により前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形する（図２（ｅ）参照。）

そして、図２（ｅ）に示す一対のレース１，２を軸方向に組付ける組立作業が完了した状態では、主リップ６Ａは前記のように傾斜している湾曲部２Ａの外周面に圧接されて確実に軸受の分離が防止されるため、軸受の分離防止のために主リップ６Ａの弾性変形の復元力を大きくする必要がない。したがって、前記復元力による摩擦抵抗により軸受の回転トルクが増大することがない。また、部品点数が増加することもなく、さらには、第１レース１と第２レース２とを軸方向に組付ける作業を行えば図２（ｅ）の状態となるため、組立工数が増加することも全くない。よって、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受を得ることができる。その上、前記のような主リップ６Ａの弾性変形の方向を反転させるために形成される傾斜させた圧接面（主リップ６Ａが圧接される面）を新たに形成せずに、例えば鋼板の板金プレス加工により製作され、軌道部を形成するために必ず設けられる湾曲部２Ａの外周面を前記傾斜させた圧接面としているため、製造コストを低減することができる。

以上の説明においては、一対のレース１，２の外周部相互間を密封する、第１レース（内輪）１に取り付けられる外側弾性シール材６に軸受の分離防止機能を持たせた例を示したが、内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方に軸受の分離防止機能を持たせればよい。また、第２レース（外輪）にシールを取り付ける構造では、該シールに軸受の分離防止機能を持たせればよい。すなわち、内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体のレースの圧接面に向かって延びるリップを備えたシールとされ、一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させ、組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させるように構成すればよい。

本発明の実施の形態に係る密封型スラスト玉軸受の構成を示す縦断側面図であり、（ａ）は軸受全体を示す図、（ｂ）は要部拡大図である。一対のレースを軸方向に組付ける組立作業時における第１レース（内輪）の主リップの弾性変形の様子を示す概略図であり、（ａ）から（ｅ）の順序で組立が進み、（ｅ）は組立完了状態を示している。

符号の説明

１第１レース（内輪）
１Ａ湾曲部
１Ｂ内側円筒部
１Ｃ外側円筒部
２第２レース（外輪）
２Ａ湾曲部
２Ｂ内側円筒部
２Ｃ外側円筒部
３ボール
４保持器
５内側弾性シール
６外側弾性シール
６Ａ主リップ
６Ｂダストリップ
７スプリングシート
７Ａ円筒部
７Ｂ，７Ｃフランジ部
７Ｄ傾斜部

Claims

軸方向に対向する環状の一対のレースと、これらのレースの対向面間に転動可能に配列された複数のボールと、前記一対のレースの内周部相互間及び外周部相互間を密封する内側弾性シール材及び外側弾性シール材とを備えた密封型スラスト玉軸受であって、
前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、
前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなる密封型スラスト玉軸受。
前記傾斜させた圧接面が、前記ボールの軌道部とされる湾曲部の外周面であり、該湾曲外周面に前記外側弾性シール材の内方へ延びるリップを圧接させてなる請求項１記載の密封型スラスト玉軸受。