JP2008232163A - 転がり軸受用密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪と内輪のいずれかの周面に嵌合固定される金属環を有し、その金属環と前記周面との間から軸受内に侵入しようとする水や泥等の侵入を効果的に防止し得る構成を備える転がり軸受用密封装置を提供する。
【解決手段】外輪１３の内周面に嵌合固定される芯金２と、内輪１２の外周面に嵌合固定されるスリンガ３を有し、芯金２とスリンガ３は、それぞれ外輪１３と内輪１２の周面に嵌合する嵌合部２ａ，３ａを有している。そして嵌合部２ａ，３ａの軸受内側先端に、高吸水性ポリマーを主体とする吸水体５，６が設けられ、吸水体５，６が外輪１３または内輪１２の周面に当接する構成になっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受の外輪と内輪の間を密封する転がり軸受用密封装置に関する。

従来の転がり軸受用密封装置は、例えば外輪の内周面に嵌合固定される外側の金属環と、内輪の外周面に嵌合固定される内側の金属環と、外側の金属環に取付けられ内側の金属環に摺接する第一の弾性体と、内側の金属環に取付けられ外側の金属環に摺接する第二の弾性体とを有している（特許文献１参照）。したがって軸受内への水や泥等の侵入を第一の弾性体と第二の弾性体とによって防止する構成になっている。

しかし弾性体によるシール機能が発揮されても、金属環は、外輪または内輪に対して金属同士の嵌合によって外輪または内輪に固定されている。そのため金属同士の嵌合部分から水や泥等の侵入するおそれがある。それを防止することは容易ではなく、とりわけ金属環等が錆びた場合に容易でない。水や泥等が軸受内に浸入した場合には、水や泥等によって軸受の潤滑不良や軸受の錆が発生するおそれがある。
実開平４−１２６０６４号公報

そこで本発明は、外輪と内輪のいずれかの周面に嵌合固定される金属環を有し、その金属環と前記周面との間から軸受内に侵入しようとする水や泥等の侵入を効果的に防止し得る構成を備える転がり軸受用密封装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える転がり軸受用密封装置であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、外輪と内輪の少なくとも一方の周面に嵌合固定される金属環を有し、金属環は、両輪のいずれか一方の部材の周面に嵌合する嵌合部を有し、嵌合部の軸受内側先端に、高吸水性ポリマーを主体とする吸水体が設けられている。そして吸水体が前記一方の部材の周面に当接する構成になっている。

したがって金属同士の嵌合部分、すなわち金属環と外輪、または金属環と内輪の嵌合部分から水や泥等が侵入した場合の侵入経路の先方に吸水体が位置している。しかも吸水体によって外輪または内輪の周面と金属環との間を塞ぐ構成になっている。そのため吸水体によって金属同士の嵌合部分からの水や泥等の浸入を確実に防止することができる。

請求項２に記載の発明によると、外輪と内輪の両輪に金属環が嵌合固定されており、一方の金属環に弾性体が取付けられ、他方の金属環に弾性体が摺接している。そして金属環のそれぞれの嵌合部の軸受内側先端に吸水体が設けられている。したがって弾性体が取付けられた金属環と、弾性体が摺接される金属環のいずれにも吸水体が設けられる。そのため水や泥等の軸受内への浸入を確実に防止することができる。

実施の形態を図１，２にしたがって説明する。図１に示すように密封装置１は、車輪用転がり軸受装置（ハブユニット）１０の密封装置などに利用される。車輪用転がり軸受装置１０は、内軸（内輪）１１、内輪１２、外輪１３および複数の転動体１４を有している。

内軸１１の一端側外周には、図１に示すようにフランジ１６が一体に形成されている。フランジ１６にはボルト１７が圧入されている。内軸１１の外周面中央には、転動体１４が転動可能に設置される転動面１１ａが形成されている。内軸１１の外周面他端には、小径部１１ｃが形成されており、小径部１１ｃの外周に内輪１２が嵌合されている。嵌合された内輪１２の外周面には、転動体１４が転動可能に設置される転動面１２ａが形成されている。

外輪１３は、図１に示すように内周面に複数列（例えば二列）の転動面１３ａ，１３ｂを有している。転動面１３ａ，１３ｂは、それぞれ転動面１１ａ，１２ａに対向している。転動面１１ａ，１３ａ間および転動面１２ａ，１３ｂ間のそれぞれには、複数の球状の転動体１４が設置されている。複数の転動体１４は、列毎に保持器１５によって周方向に等間隔に保持され、保持器１５とともに回転する。外輪１３の外周面には、車体側の部材に取付けられる取付フランジ１３ｃが一体に形成されている。

図１に示すように外輪１３と内軸１１の間、および外輪１３と内輪１２の間には、密封装置１が設けられている。したがって転がり軸受１０内への水や泥等の侵入が密封装置１によって防止される。密封装置１は、図２に示すように外輪１３の内周面に固定される芯金（金属環）２と、内輪１２の外周面に固定されるスリンガ（金属環）３と、芯金２に固着される弾性体４と、芯金２に取付けられる吸水体５と、スリンガ３に取付けられる吸水体６を有している。

芯金（金属環）２は、ステンレス鋼などの金属製であって、嵌合部２ａと立設部２ｂを一体に有している。嵌合部２ａは、円筒状であって外輪１３の内周面に圧入されて、該内周面に嵌合固定される。立設部２ｂは、ドーナツ円盤状であって、嵌合部２ａの軸受内側端から内輪１２に向けて張出している。スリンガ（金属環）３も、ステンレス鋼などの金属製であって、嵌合部３ａと立設部３ｂを一体に有している。嵌合部３ａは、円筒状であって内輪１２の外周面に嵌合固定され、立設部３ｂは、ドーナツ円盤状であって、嵌合部３ａの軸受外側端から外輪１３に向けて張出している。

弾性体４は、ゴム製または合成樹脂製であって、図２に示すように芯金２に一体に設けられる。弾性体４は、本体部４ａと、サイドリップ４ｂと、ラジアルリップ４ｃ，４ｄを有している。本体部４ａは、芯金２の嵌合部２ａと立設部２ｂに沿って固着される。サイドリップ４ｂは、本体部４ａから軸方向に延出してスリンガ３の立設部３ｂに摺接する。ラジアルリップ４ｃ，４ｄは、本体部４ａから径方向に延出してスリンガ３の嵌合部２ａの外周面に摺接する。したがって弾性体４は、サイドリップ４ｂとラジアルリップ４ｃ，４ｄとによって芯金２とスリンガ３間を密封する。

弾性体４は、さらに図２に示すように廻り込み部４ｅを有している。廻り込み部４ｅは、本体部４ａから芯金２の嵌合部２ａの外周面に廻り込み、嵌合部２ａと外輪１３の間に圧入される。したがって廻り込み部４ｅによって芯金２と外輪１３の間を通って水や泥等が転がり軸受１０内に侵入することを防止する。

吸水体５，６は、高吸水性ポリマーを主体とした材料から形成されており、水分のみを吸収する水選択吸収性を有している。そして水分を吸水することで高分子ハイドロゲルになる。吸水体５，６は、芯金２またはスリンガ３に接着されており、例えば、吸水体５，６を不織布で覆い、接着剤等によって接着される。

吸水体５は、図２に示すように芯金２の嵌合部２ａの軸受内側先端２ｃに接着されている。吸水体５は、本体部５ａとブリッジ部５ｂを有している。本体部５ａは、芯金２の立設部２ｂの全周に渡って接着され、外輪１３の内周面に全周に渡って当接している。ブリッジ部５ｂは、本体部５ａから延出して、芯金２の嵌合部２ａと外輪１３の間を全周に渡って埋める。したがって芯金２と外輪１３の間から水や泥等が軸受内に侵入することを吸水体５によって防止することができる。

吸水体６は、図２に示すようにスリンガ３の嵌合部３ａの軸受内側先端３ｃに接着されている。吸水体６は、本体部６ａと廻り込み部６ｂを有している。本体部６ａは、スリンガ３の嵌合部３ａの軸受内側先端３ｃに全周に渡って接着され、内輪１２の外周面に全周に渡って当接している。廻り込み部６ｂは、本体部６ａからスリンガ３の嵌合部３ａの外周面に全周に渡って廻り込んでいる。したがって吸水体６によってスリンガ３と内輪１２の間から水や泥等が軸受内に侵入することを防止することができる。

また内軸１１と外輪１３の間にも図２に記載と同様に形成された密封装置１が配設されている（図１参照）。

以上のようにして密封装置１が形成されている。すなわち芯金（金属環）２とスリンガ（金属環）３は、図２に示すように外輪１３または内軸１１、内輪１２の両輪のいずれか一方の部材の周面に嵌合する嵌合部２ａ，３ａを有している。そして嵌合部２ａ，３ａの軸受内側先端２ｃ，３ｃに、高吸水性ポリマーを主体とする吸水体５，６が設けられ、吸水体５，６が前記部材の周面に当接する構成になっている。

したがって金属同士の嵌合部分、すなわち芯金（金属環）２と外輪１３、またはスリンガ（金属環）３と内軸１１、内輪１２の嵌合部分から水や泥等が侵入した場合の侵入経路の先方に吸水体５，６が位置している。しかも吸水体５，６によって外輪１３の周面と芯金（金属環）２との間を塞ぐ構成、あるいは内軸１１、内輪１２の周面とスリンガ（金属環）３との間を塞ぐ構成になっている。そのため吸水体５，６によって金属同士の嵌合部分からの水や泥等の浸入を確実に防止することができる。

また図２に示すように外輪１３と内軸１１、内輪１２の両輪に芯金（金属環）２およびスリンガ（金属環）３が嵌合固定されており、芯金（金属環）２に弾性体４が取付けられ、スリンガ（金属環）３に弾性体４が摺接している。そのため水や泥等の軸受内への浸入を確実に防止することができる。

さらに芯金２には、弾性体４が固着されており、弾性体４には、芯金２と外輪１３の間を埋める廻り込み部４ｅが設けられている。したがって芯金２と外輪１３間を通って軸受内に水や泥等が侵入することを廻り込み部４ｅと吸水体６とによって防止することができる。廻り込み部４ｅが切れた場合、例えば外輪１３と内輪１２の間に密封装置１を圧入した際に廻り込み部４ｅが切れた場合には、吸水体５によって水や泥等の軸受内への侵入を防止することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）例えば、上記実施の形態の密封装置１は、図２に示すように芯金２とスリンガ３と弾性体４を有していた。しかしスリンガを有さず、弾性体が内輪の外周面に直接摺接する形態等であっても良い。
（２）上記実施の形態の密封装置１は、図２に示すように外輪１３に嵌合固定される芯金（金属環）２側に弾性体４が固着されていた。しかし内輪に嵌合固定される金属環側に弾性体が固着され、その弾性体が外輪に嵌合固定される金属環または外輪の内周面に摺接する構成になっていても良い。
（３）上記実施の形態の密封装置は、芯金２とスリンガ３のいずれにも吸水体５，６が取付けられていた。しかし芯金２側のみ、またはスリンガ３側のみに吸水体が取付けられる形態等であっても良い。
（４）上記実施の形態の密封装置１は、車輪用転がり軸受装置１０に用いられる密封装置であったが、他の装置の転がり軸受に使用される密封装置であっても良い。
（５）上記実施の形態の転がり軸受１０は、玉状の転動体１４を有する玉軸受であった。しかし転動体として円筒または円錐ころを有するころ軸受であっても良い。

車輪用転がり軸受装置の断面図である。 密封装置と転がり軸受の一部断面である。

符号の説明

１・・・密封装置
２・・・芯金（金属環）
２ａ，３ａ・・・嵌合部
２ｂ，３ｂ・・・立設部
２ｃ，３ｃ・・・軸受内側先端
３・・・スリンガ（金属環）
４・・・弾性体
５，６・・・吸水体
１０・・・車輪用転がり軸受装置
１１・・・内軸（内輪）
１２・・・内輪
１３・・・外輪
１４・・・転動体
１５・・・保持器
１６・・・ハブ

Claims (2)

1. 外輪と内輪の両輪間を密封する転がり軸受用密封装置であって、
   前記外輪と前記内輪の少なくとも一方の周面に嵌合固定される金属環を有し、
   前記金属環は、前記両輪のいずれか一方の部材の周面に嵌合する嵌合部を有し、
   前記嵌合部の軸受内側先端に、高吸水性ポリマーを主体とする吸水体が設けられ、
   前記吸水体が前記一方の部材の周面に当接する構成になっていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
2. 請求項１に記載の転がり軸受用密封装置であって、
   外輪と内輪の両輪に金属環が嵌合固定されており、一方の金属環に弾性体が取付けられ、前記他方の金属環に前記弾性体が摺接し、
   前記金属環のそれぞれの嵌合部の軸受内側先端に吸水体が設けられていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
   
   

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