JP2010002009A - 転動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】泥水と接触するような厳しい環境下で使用されても密封性の高い転動装置を提供する。
【解決手段】車輪支持用転がり軸受装置１には、外輪４に嵌合された芯金３１と、内輪３に嵌合されたスリンガ３２と、芯金３１に取り付けられスリンガ３２に滑り接触する弾性部材３３と、で構成されているシール装置７ａが備えられている。また、スリンガ３２は、内輪３の外周面に外嵌固定可能な内径側円筒部３７と、この内径側円筒部３７の外側縁から径方向外方に折れ曲がった外側円輪部３８とを備えており、断面略Ｌ字形の環状部材である。そして、スリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間には、樹脂層９が介在されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ，直動ベアリング等のような転動装置に係り、特にシール装置を備える転動装置に関する。

一般に、転がり軸受等の転動装置においては、転動装置を構成する内方部材と外方部材との間で相対回転運動又は相対直線運動が行われるが、内方部材及び外方部材の間に形成された空隙部の開口を覆うシール装置が該両部材の間に介在され、外部からの水，異物等の侵入や内部からの潤滑剤の漏出が防止されている。特に、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受装置は、運転時に水，異物等の侵入が生じやすいので、シール装置には高い密封性が求められている。
シール装置には様々な種類があるが、例えば転がり軸受用のシール装置としては、内輪の外周面に嵌合される環状部材（スリンガ）と、外輪の内周面に嵌合される環状部材（芯金）と、芯金に取り付けられスリンガに滑り接触する弾性部材（シール部）と、からなるものがある。
特開２００１−２１５１３２号公報

しかしながら、上記のような従来の一般的なシール装置では、外部からの水，異物等の侵入や内部からの潤滑剤の漏出を十分に防止できない場合があった。例えば、スリンガは内輪の外周面に圧入され直接嵌合しているが、金属製部材同士の嵌合では、完全な密封は期待できない。
また、特許文献１には、スリンガと内輪の外周面との間に弾性材（ゴム）を介在させた転がり軸受が開示されている。この転がり軸受においては、弾性材を介在させることによって、嵌合部の密封性の向上が図られている。

しかしながら、車輪支持用転がり軸受装置のように泥水と接触する厳しい環境下で使用されると、嵌合部に錆が発生し、錆の進行による体積膨張により密封性が低下するおそれがあった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、例えば泥水と接触するような厳しい環境下で使用されても密封性の高い転動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、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材の間に介在され、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された空隙部の開口を覆うシール装置と、を備える転動装置において、前記シール装置は、前記内方部材及び前記外方部材の一方に取り付けられる環状部材と、前記内方部材及び前記外方部材の他方に取り付けられ前記環状部材に滑り接触する弾性部材と、を備えており、前記内方部材及び前記外方部材の一方と前記環状部材との間に樹脂層が介在されていることを特徴とする。

なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。また、本発明における内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。

本発明の転動装置は、例えば泥水と接触するような厳しい環境下で使用されても密封性が高い。

本発明に係る転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図においては、同一又は相当する部分には同一の符号を付してある。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る転動装置の一実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す断面図である。なお、以降においては、車輪支持用転がり軸受装置を自動車等の車両に取り付けた状態において、車両の幅方向外側を向いた部分を外端側部分と称し、幅方向中央側を向いた部分を内端側部分と称する。すなわち、図１においては、左側が外端側となり、右側が内端側となる。

図１の車輪支持用転がり軸受装置１は、ハブ輪２と、内輪３と、外輪４と、二列の転動体５，５と、転動体５を保持する保持器６，６と、を備えている。ハブ輪２の内端側部分には外径の小さい円筒部１１が形成されており、該円筒部１１に内輪３が圧入されている。そして、内輪３よりも内端側に突出している円筒部１１の先端部分が径方向外方に加締め広げられて、内輪３とハブ輪２とが一体的に固定されている。

ただし、内輪３とハブ輪２とを、ナットにより一体的に固定してもよい。この場合には、ナットによって内輪３に必要な予圧を付与することができる。そして、ハブ輪２及び内輪３の外方には、略円筒形状の外輪４が同心に配されている。なお、内輪３とハブ輪２とが一体的に固定されたものが、本発明の構成要件である内方部材に相当し、外輪４が本発明の構成要件である外方部材に相当する。

ハブ輪２の外周面の軸方向中間部及び内輪３の外周面には、それぞれ軌道面が形成されており、ハブ輪２の軌道面は第一内側軌道面２０ａ、内輪３の軌道面は第二内側軌道面２０ｂとされている。また、外輪４の内周面には、前記両内側軌道面２０ａ，２０ｂに対向する軌道面が形成されており、第一内側軌道面２０ａに対向する軌道面は第一外側軌道面２１ａ、第二内側軌道面２０ｂに対向する軌道面は第二外側軌道面２１ｂとされている。さらに、第一内側軌道面２０ａと第一外側軌道面２１ａとの間、及び、第二内側軌道面２０ｂと第二外側軌道面２１ｂとの間には、それぞれ複数の転動体５が転動自在に配されている。なお、図示の例では、転動体として玉を使用しているが、車輪支持用転がり軸受装置１の用途等に応じて、ころを使用してもよい。

さらに、外輪４の内端側部分の内周面と内輪３の内端側部分の外周面との間、並びに、外輪４の外端側部分の内周面とハブ輪２の中間部の外周面との間には、それぞれシール装置７ａ，７ｂが設けられている。そして、外輪４の内周面と内輪３及びハブ輪２が一体的に固定されたものの外周面との間には空隙部が形成されており、この空隙部の開口がシール装置７ａ，７ｂによって覆われている。外輪４の内周面と内輪３及びハブ輪２が一体的に固定されたものの外周面とシール装置７ａ，７ｂとで囲まれた内部空間１５には、潤滑油，グリース等の潤滑剤（図示せず）が配されている。

さらに、ハブ輪２の外周面の外端側部分には、図示しない車輪を固定するための車輪取り付け用フランジ１０が径方向外方に突出して設けられている。そして、外輪４の外周面には、車輪取り付け用フランジ１０から離間する側の端部に、懸架装置取り付け用フランジ１３が径方向外方に突出して設けられている。
このような車輪支持用転がり軸受装置１を自動車等の車両に組み付けるには、懸架装置取り付け用フランジ１３を図示しない懸架装置に固定し、車輪を車輪取り付け用フランジ１０に固定する。その結果、車輪支持用転がり軸受装置１によって車輪が懸架装置に対し回転自在に支持される。すなわち、内輪３とハブ輪２とが一体的に固定されたものが回転輪となり、外輪４が固定輪（非回転輪）となる。

ここで、シール装置７ａ，７ｂの構成を、図２，３を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、以降のシール装置７ａ，７ｂの説明においては、軸方向で内部空間１５に面する側を内側、車輪支持用転がり軸受装置１の外部に面する側を外側と呼ぶ。
まず、図１の車輪支持用転がり軸受装置１において内端側に配されたシール装置７ａについて説明する。図２のシール装置７ａは、補強部材に相当する芯金３１と、本発明における環状部材に相当するスリンガ３２と、シール本体に相当する弾性部材３３と、で構成されている。このうち芯金３１は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このような芯金３１は、外輪４の内端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部３５と、この外径側円筒部３５の内側縁（図２における左側縁）から径方向内方に折れ曲がった内側円輪部３６と、を備えており、断面略Ｌ字形の円環状部材である。

また、スリンガ３２は、ステンレス鋼板等の優れた耐食性を有する金属板に、プレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。このようなスリンガ３２は、内輪３の内端側部分の外周面に外嵌固定可能な内径側円筒部３７と、この内径側円筒部３７の外側縁（図２における右側縁）から径方向外方に折れ曲がった外側円輪部３８とを備えており、断面略Ｌ字形の環状部材である。

さらに、弾性部材３３はゴム組成物で構成され、外側，中間，内側の３本のシールリップ４１，４２，４３を備え、芯金３１にその基端部が固定されている。そして、最も外側に位置する外側シールリップ４１の先端縁を、スリンガ３２を構成する外側円輪部３８の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ４２及び内側シールリップ４３の先端縁を、スリンガ３２を構成する内径側円筒部３７の外周面に摺接させている。これにより、内部からのグリースの漏洩を防止するとともに、外部から車輪支持用転がり軸受装置１内部への塵挨，水，泥水等の侵入を防止している。
この弾性部材３３とスリンガ３２とで囲まれた空間、詳述すると、シールリップ４１，４２とスリンガ３２の外側円輪部３８の内側面とで囲まれた空間、及び、シールリップ４２，４３とスリンガ３２の内径側円筒部３７の外周面とで囲まれた空間の少なくとも一方には、グリースを充填してもよい。

次に、図１の車輪支持用転がり軸受装置１において外端側に配されたシール装置７ｂは、図３に示すように、それぞれが円輪状に形成された芯金５１と弾性部材５２とで構成される。このうちの芯金５１は金属板から製造され、外輪４の外端側部分に内嵌固定されている。また、弾性部材５２はゴム組成物で構成され、芯金５１に接着剤等により接合されている。また、この弾性部材５２は、外径側，内径側の２本のサイドシールリップ５３，５４と、１本のラジアルシールリップ５５とを備える。

そして、上記２本のサイドシールリップ５３，５４を、先端縁（図３における左側縁）に向かうに従って径方向外方（図３における上方）に湾曲する形状とし、車輪取り付け用フランジ１０の基部の内端側面に摺接させることにより、内部空間１５内への異物侵入防止機能を確保している。また、ラジアルシールリップ５５を、先端縁（図３における右下側縁）に向かうに従って内部空間１５の内側（図３における右側）に湾曲する形状とし、ハブ輪２の外周面に摺接させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。

さらに、詳しく説明すると、図３のシール装置７ｂは、それぞれが円輪状に形成された芯金５１と弾性部材５２とで構成される。このシール装置７ｂの芯金５１は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施すことにより、一体的に成形されている。この芯金５１は、外輪４の外端側部分の内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部６１と、この外径側円筒部６１の外側縁（図３における左端縁）から径方向内方に折れ曲がった支持板部６２とを備える。

そして、芯金５１を構成する支持板部６２の外側面（図３における左側面）は、弾性部材５２で全体が覆われ、この弾性部材５２の外周縁部は、外径側円筒部６１から連続する傾斜部６３の外周面と外輪４の内周面との間に挟持されている。このような構成により、芯金５１と外輪４との嵌合部が密封されている。
外径側円筒部６１の内側寄り（図３における右寄り）の大径部６４の自由状態における外径は、外輪４の外端側開口部の内径よりも僅かに大きくしてある。したがって、この大径部６４は、外輪４の外端側開口部に、締まり嵌めで内嵌固定自在とされている。また、支持板部６２は、略Ｓ字形の断面形状を有し、径方向内方（図３における下方）に向かうにしたがって、内部空間１５内に配された転動体５に近づく方向（図３における右方向）に傾斜している。

一方、芯金５１とともにシール装置７ｂを構成する弾性部材５２はゴム組成物で構成され、芯金５１をインサート成形して接着剤等により接合されている。このような弾性部材５２の外周縁部は、傾斜部６３の外周面を覆っている。
このような弾性部材５２の一部で傾斜部６３の外周面を覆っている部分の自由状態での外径は、外輪４の外端側開口部の内径よりも少し大きくしてある。したがって、大径部６４をこの外径側開口部に内嵌固定した状態では、弾性部材５２の一部で傾斜部６３の外周面を覆っている部分が、この傾斜部６３の外周面と外端側開口部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分のシール性が確保される。さらに、弾性部材５２の基部６５は、支持板部６２の外側面（図３における左側面）を、全周にわたって完全に覆っている。そして、この基部６５の外側面及び内周縁に、外径側，内径側の２本のサイドシールリップ５３，５４と、１本のラジアルシールリップ５５とが形成されている。

この弾性部材５２とハブ輪２とで囲まれた空間、詳述すると、サイドシールリップ５３，５４と車輪取り付け用フランジ１０の基部の内端側面とで囲まれた空間、及び、サイドシールリップ５４，ラジアルシールリップ５５と車輪取り付け用フランジ１０の基部の内端側面とで囲まれた空間の少なくとも一方には、グリースを充填してもよい。
上記のように、シール装置７ａは、内輪３に嵌合されたスリンガ３２と、外輪４に嵌合された芯金３１に取り付けられスリンガ３２に滑り接触する弾性部材３３と、で構成されるが、スリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間には、樹脂層９（樹脂薄膜）が介在されている。

内輪３とスリンガ３２との嵌合部に樹脂層９が介在されているため、内輪３とスリンガ３２との密着性が向上し、金属製部材同士の嵌合と比べてシール装置７ａの密封性が優れている。また、樹脂層９が介在されているため、例えば泥水と接触するような厳しい環境下で使用されても錆の発生が抑えられ、シール装置７ａの密封性が優れている。よって、車輪支持用転がり軸受装置１が泥水と接触する厳しい環境下で使用されても、外部からの水，異物等の侵入や内部からの潤滑剤の漏出が生じにくい。この樹脂層９を構成する樹脂の種類は特に限定されるものではなく、一般的な樹脂を問題なく使用することができる。また、この樹脂層９の厚さは特に限定されるものではないが、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。

〔第２実施形態〕
本発明に係る転動装置の第２実施形態である車輪支持用転がり軸受装置は、その構成及び作用効果が前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、第１実施形態とは異なる部分のみ図１，２を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
第２実施形態の車輪支持用転がり軸受装置においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に、樹脂層９に代えてメッキ層９が介在されている。そのため、内輪３とスリンガ３２との密着性が向上し、金属製部材同士の嵌合と比べてシール装置７ａの密封性が優れている。また、メッキ層９が介在されているため、例えば泥水と接触するような厳しい環境下で使用されても錆の発生が抑えられ、シール装置７ａの密封性が優れている。よって、車輪支持用転がり軸受装置１が泥水と接触する厳しい環境下で使用されても、外部からの水，異物等の侵入や内部からの潤滑剤の漏出が生じにくい。このメッキ層９を構成する金属の種類は特に限定されるものではなく、一般的な金属を問題なく使用することができる。また、このメッキ層９の厚さは特に限定されるものではないが、０．０２ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下が好ましい。

〔第３実施形態〕
本発明に係る転動装置の第３実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１，２を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第３実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第３実施形態においては、第１実施形態とは圧入前のスリンガ３２の形状が異なっている。第１実施形態においては、内輪３に圧入する前のシール装置７ａのスリンガ３２の形状は以下のようになっている。すなわち、スリンガ３２の内径側円筒部３７と外側円輪部３８とは直角をなしているとともに、内径側円筒部３７は内輪３の外周面（すなわち軸方向）と平行をなすようになっている。

このような形状のスリンガ３２を内輪３に圧入すると、締り嵌めで組み込まれるため、内径側円筒部３７には径方向外方に向く力が作用し、内径側円筒部３７は径方向外方に広がろうとする。しかし、内径側円筒部３７と外側円輪部３８とが連結している屈曲部分はＲ形状となっており、内輪３と接触していないため、外側円輪部３８にはこの力が作用せず、その結果、スリンガ３２にはモーメントが働き、外側円輪部３８が外側（図１，２においては右側）に傾くこととなる（すなわち、内輪３に圧入されているスリンガ３２の外側円輪部３８は、内輪３の外周面と直角をなさない）。

そのため、内輪３及びハブ輪２が一体的に固定されたものや外輪４が偏心した場合や、車輪支持用転がり軸受装置１が取り付けられている自動車が急旋回した場合などでは、シールリップが移動するので、外側シールリップ４１が径方向外方に移動した場合には外側シールリップ４１と外側円輪部３８との締め代が小さくなって、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との間からの水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じやすくなる。
さらに、内径側円筒部３７は内側ほど変形しやすいので、内径側円筒部３７と内輪３の外周面とは内径側円筒部３７の外側端部で点接触することとなり、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることとなる。よって、この隙間から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じるおそれがある。

スリンガ３２の圧入前の形状を第１実施形態から若干変えて、スリンガ３２の内径側円筒部３７と外側円輪部３８とが直角よりも若干大きい鈍角をなすような形状とすることもできる。すなわち、内径側円筒部３７は内輪３の外周面（軸方向）と平行をなしておらず、内側（図１，２においては左側）にいくにしたがって内径が徐々に小さくなるテーパ形状となっており、且つ、外側円輪部３８は内輪３の外周面（軸方向）と直角をなすようになっている。しかし、この形状でも、内輪３に圧入すると、外側円輪部３８が外側に傾き、内輪３に圧入されているスリンガ３２の外側円輪部３８は内輪３の外周面とは直角をなさなくなるため、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との締め代が小さくなる。

第３実施形態においては、内輪３に圧入する前のシール装置７ａのスリンガ３２の形状は以下のようになっている。すなわち、スリンガ３２の内径側円筒部３７と外側円輪部３８とは直角又は鋭角をなしているとともに、内径側円筒部３７は内輪３の外周面（軸方向）と平行をなしておらず、内側にいくにしたがって内径が徐々に小さくなるテーパ形状となっており（例えば、テーパ角度は１°）、且つ、外側円輪部３８は内輪３の外周面（軸方向）と直角をなしておらず、内側に傾斜している。

このような形状であれば、スリンガ３２を内輪３に圧入した際に外側円輪部３８が外側（図１，２においては右側）に傾いた結果、外側円輪部３８が内輪３の外周面（軸方向）と直角をなすこととなる。よって、内輪３及びハブ輪２が一体的に固定されたものや外輪４が偏心した場合や、車輪支持用転がり軸受装置１が取り付けられている自動車が急旋回した場合などに、外側シールリップ４１が径方向外方に移動しても、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との締め代が小さくなることがなく、常に適切な締め代で接触している。

また、外側円輪部３８が内側に傾斜しているため、第１実施形態の場合と比べて外側円輪部３８は圧入時に外側に傾きにくく、その結果、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じにくい。したがって、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との間や、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じにくい。

〔第４実施形態〕
本発明に係る転動装置の第４実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図４を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第４実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第４実施形態においては、スリンガ３２の外側円輪部３８の外側面のうち径方向外方部分に、回転輪である内輪３及びハブ輪２が一体的に固定されたものの回転速度を検出するエンコーダ７１（例えば、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配置されたゴム磁石製のもの）が取り付けられている。さらに、スリンガ３２の外側円輪部３８の外側面のうち径方向内方部分には、スリンガ３２と内輪３との嵌合面から内部空間１５に水等の異物が侵入することを防ぐゴムシール７２が、加硫接着により固定されている。

内輪３の外周面の内端側は切り欠かれ、断面矩形状の切り欠き部７４が周方向にわたって形成されており、ゴムシール７２のシールリップ７２ａが切り欠き部７４の周面に接触しているとともに、ゴムシール７２の内側端面が切り欠き部７４の軸方向端面に接触している。これにより、スリンガ３２と内輪３との嵌合面から内部空間１５に水等の異物が侵入することが防止されている。

なお、ゴムシール７２と切り欠き部７４とで囲まれた空間に、グリースを充填してもよい。また、ゴムシール７２による密封性を向上させるために、シールリップ７２ａの強度を向上させてもよい。そうすれば、図５に示すように、ゴムシール７２の大きさを図４のものに比べて小さくすることができる。さらに、図６に示すように、切り欠き部７４の断面形状を三角形状にしてもよい。そして、シールリップ７２ａの形状を切り欠き部７４の斜面状の周面に沿うような形状とすれば、シールリップ７２ａと内輪３との接触部分を増やすことができるので、ゴムシール７２による密封性が向上する。

〔第５実施形態〕
本発明に係る転動装置の第５実施形態である車輪支持用転がり軸受装置は、その構成及び作用効果が前述の第４実施形態とほぼ同様であるので、第４実施形態とは異なる部分のみ図７を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
第５実施形態においては、内輪３の軸方向内端側端面にシール溝７６が設けられ、このシール溝７６にゴムシール７２が取り付けられている。このゴムシール７２は、シール溝７６に嵌め込まれた基部と、該基部から内輪３の軸方向内端側端面に沿って伸びる本体と、本体から外端側に向かって屈曲して斜めに伸びスリンガ３２の外側円輪部３８の外側面に接触するシールリップ７２ａと、で構成されている。このゴムシール７２によって、スリンガ３２と内輪３との嵌合面から内部空間１５に水等の異物が侵入することが防止される。

なお、ゴムシール７２のシール溝７６への取り付け方法は、嵌合でもよいし、接着でもよい。また、シール溝７６を設けることなく、内輪３の軸方向内端側端面にゴムシール７２を接着等により取り付けてもよい。さらに、ゴムシール７２とスリンガ３２によって囲まれた空間に、グリースを充填してもよい。
さらに、ゴムシール７２を、図８に示すような形状としてもよい。すなわち、シールリップ７２ａを、ゴムシール７２の本体から外端側に向かって直角に屈曲して伸びスリンガ３２の外側円輪部３８の外側面に接触するように形成してもよい。図７の場合にはシールリップ７２ａの先端の角部がスリンガ３２に接触していたのに対して、図８の場合にはシールリップ７２ａの先端の端面がスリンガ３２に接触しているため、シールリップ７２ａとスリンガ３２との接触面積が増え、ゴムシール７２による密封性が向上する。

さらに、ゴムシール７２を、図９に示すような形状としてもよい。すなわち、シールリップ７２ａの先端形状を二股状にして、２箇所でスリンガ３２に接触するようにしてもよい。これにより、シールリップ７２ａとスリンガ３２との接触面圧が高くなり、ゴムシール７２による密封性が向上する。なお、二股状のシールリップ７２ａの先端とスリンガ３２によって囲まれた空間に、グリースを充填してもよい。

さらに、図１０に示すように、内輪３の外周面の内端側を切り欠いて、断面矩形状の切り欠き部７４を形成し、切り欠き部７４の軸方向端面にシール溝７６を設け、このシール溝７６にゴムシール７２を取り付けてもよい。図１０の場合は、ゴムシール７２が切り欠き部７４内にほぼ収容されているとともに、ゴムシール７２は２個のシールリップ７２ａを有していて、一方のシールリップ７２ａが切り欠き部７４の周面に接触し、他方のシールリップ７２ａがスリンガ３２の外側円輪部３８の外側面に接触している。ゴムシール７２が切り欠き部７４内に収容されていることから、ゴムシール７２の軸受外部へのはみ出しが無くなり、省スペース化が図れる。なお、ゴムシール７２と切り欠き部７４によって囲まれた空間に、グリースを充填してもよい。

〔第６実施形態〕
本発明に係る転動装置の第６実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１１を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第６実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第６実施形態においては、第１実施形態とは圧入前のスリンガ３２の形状が異なっている。第１実施形態の圧入前のスリンガ３２の形状は、第３実施形態において説明した通りであり、このような第１実施形態のスリンガ３２を内輪３に圧入すると、第３実施形態において説明したように、スリンガ３２の外側円輪部３８が外側（図１，２においては右側）に傾くこととなる。さらに、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることとなる。そのため、前述したように、この隙間から水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じるおそれがある。

第６実施形態においては、内輪３に圧入する前のシール装置７ａのスリンガ３２の形状は以下のようになっている。すなわち、スリンガ３２の内径側円筒部３７と外側円輪部３８とは直角をなしているとともに、内径側円筒部３７の内周面は内輪３の外周面（軸方向）と平行をなしているが、内径側円筒部３７の外周面は内輪３の外周面（軸方向）と平行をなしておらず、内側に向かって径方向内方に傾斜している。つまり、内径側円筒部３７は、その厚さが内側に向かうにしたがって徐々に薄くなる形状をなしている。さらに、内径側円筒部３７の内周面の軸方向略中央部には、周方向にわたって形成された少なくとも１つの環状溝８１（図１１においては１つ）が設けられている。

このような形状であれば、スリンガ３２を内輪３に圧入した際に、外側円輪部３８は第１実施形態の場合と同様に外側（図１１においては右側）に傾くこととなるが、内径側円筒部３７（特に内側）は環状溝８１の作用により変形しにくいので、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることはほとんどない。したがって、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じにくい。このように、第６実施形態によれば、部品の数を増やすことなくスリンガ３２の形状の工夫によって、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出を防ぐことができる。
なお、環状溝８１の内部に潤滑油，グリース等の潤滑剤を入れ、内輪３とスリンガ３２との嵌合部に封入してもよい。そうすれば、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間に隙間が生じたとしても、その隙間は環状溝８１の内の潤滑剤で充填されるので、その隙間からの水，異物等の侵入や内部空間１５内に配された潤滑剤の漏出が生じにくい。

〔第７実施形態〕
本発明に係る転動装置の第７実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１２を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第７実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第７実施形態においては、第１実施形態とはスリンガ３２の構造が異なっている。第１実施形態の圧入前のスリンガ３２の形状は、第３実施形態において説明した通りであり、このような第１実施形態のスリンガ３２を内輪３に圧入すると、第３実施形態において説明したように、スリンガ３２の外側円輪部３８が外側（図１，２においては右側）に傾くこととなる。さらに、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることとなる。そのため、前述したように、この隙間から水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じるおそれがある。

第７実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２の構造は以下のようになっている。すなわち、スリンガ３２は、内径側円筒部３７の軸方向略中央部において２つの部材に分割されており、内径側円筒部３７の外端側部分からなる円筒部３２Ａと、内径側円筒部３７の内端側部分及び外側円輪部３８からなる円輪部３２Ｂと、で構成されている。なお、スリンガ３２は、内径側円筒部３７において３つ以上の部材に分割されている構造でもよい。

このような構造であれば、スリンガ３２を内輪３に圧入した際に、外側円輪部３８（円輪部３２Ｂ）は第１実施形態の場合と同様に外側（図１２においては右側）に傾くこととなるが、円筒部３２Ａについては第３実施形態において説明したような径方向外方に向く力が圧入により作用しても外側に傾くことはないので、円筒部３２Ａと内輪３の外周面との間に隙間が生じることはほとんどない。したがって、円筒部３２Ａと内輪３の外周面との間から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じにくい。

〔第８実施形態〕
本発明に係る転動装置の第８実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１３を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第８実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第８実施形態においては、第１実施形態とはスリンガ３２の構造が異なっている。第１実施形態においては、内輪３に圧入されたスリンガ３２の外側円輪部３８は、内輪３の外周面に対してほぼ直角をなしている（厳密に言えば、第３実施形態において説明した通り若干外側に傾いている）。そのため、スリンガ３２の外側円輪部３８のすぐ外側に存在する水は、内輪３の回転によって生じる遠心力により径方向外方に移動し、その多くはは車輪支持用転がり軸受装置１から遠方に放散されるものの、一部がスリンガ３２と芯金３１との間の隙間からシール装置７ａ内に侵入するため、内部空間１５にまで至る危険性がある。また、遠心力により径方向外方に移動して外輪４の内端側端面に付着した水が、車輪支持用転がり軸受装置１の駆動が停止した際にスリンガ３２の嵌合部近傍に移動してくる場合があるため、シール装置７ａ内への水の侵入の原因となるおそれがある。

第８実施形態においては、図１３に示すように、内輪３に圧入されたスリンガ３２の外側円輪部３８が外側に湾曲しており、外側円輪部３８の外側面が径方向外方に向かうにしたがって外側に位置しているため、スリンガ３２の外側円輪部３８のすぐ外側に存在する水は、内輪３の回転によって生じる遠心力により径方向外方且つ軸方向内端側に移動し、そのほとんどは車輪支持用転がり軸受装置１から遠方に放散される。

よって、スリンガ３２の外側円輪部３８のすぐ外側に存在する水が、スリンガ３２と芯金３１との間の隙間からシール装置７ａ内に侵入するおそれはほとんどない。また、スリンガ３２の外側円輪部３８のすぐ外側に存在する水が、遠心力により径方向外方に移動して外輪４の内端側端面に付着することもほとんどないから、外輪４の内端側端面に付着していた水が、車輪支持用転がり軸受装置１の駆動が停止した際にスリンガ３２の嵌合部近傍に移動してくることも抑制される。

なお、外側円輪部３８が外側に湾曲していると、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との締め代が小さくなって、外側シールリップ４１と外側円輪部３８との間からの水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じやすくなるおそれがあるので、外側シールリップ４１の長さを通常よりも長くして、外側シールリップ４１と外側円輪部３８とを適切な締め代で接触させることが好ましい。

〔第９実施形態〕
本発明に係る転動装置の第９実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１４を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第９実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第９実施形態においては、第１実施形態とはスリンガ３２の構造が異なっている。車輪支持用転がり軸受装置１においては、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との嵌合部から水が侵入するおそれがある。第１実施形態においては、スリンガ３２の表面や内輪３の外周面は金属面であり、これらの面に付着する水は回転による遠心力が作用したとしても摩擦抵抗や吸着により移動しにくいので、内径側円筒部３７と外側円輪部３８とが連結しているＲ形状の屈曲部分と内輪３の外周面との間の微小な隙間に水が残留しやすい。その結果、水により局所的な腐食が生じて、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との嵌合部から水が侵入しやすくなる。

第９実施形態においては、前記微小な隙間を囲んでいる前記屈曲部分の表面や内輪３の外周面、並びに、スリンガ３２の外側円輪部３８の外側面に、摩擦抵抗係数が低くなるコーティング被膜８３が被覆してある。そのため、スリンガ３２の表面や内輪３の外周面に付着する水は回転による遠心力により容易に移動して、車輪支持用転がり軸受装置１から遠方に放散されやすく、前記微小な隙間には水が残留しにくい。その結果、水により局所的な腐食が生じて、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との嵌合部から水が侵入することがほとんどない。
コーティング被膜８３を構成する素材は特に限定されるものではないが、ダイヤモンドライクカーボン，セラミック（例えば窒化チタン，炭化チタン），撥水剤（例えばフッ素系撥水剤，シリコーン系撥水剤）があげられる。

〔第１０実施形態〕
本発明に係る転動装置の第１０実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１５〜１７を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
まず、第１０実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２が嵌合された内輪３の外周面とスリンガ３２の内径側円筒部３７の内周面との間に樹脂層９は介在されておらず、スリンガ３２が内輪３の外周面に直接嵌合されている。

また、第１０実施形態においては、第１実施形態とはスリンガ３２の構造が異なっている。第１実施形態の圧入前のスリンガ３２の形状は、第３実施形態において説明した通りであり、このような第１実施形態のスリンガ３２を内輪３に圧入すると、第３実施形態において説明したように、スリンガ３２の外側円輪部３８が外側（図１，２においては右側）に傾くこととなる。さらに、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることとなる。そのため、前述したように、この隙間から水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じるおそれがある。

第１０実施形態においては、シール装置７ａのスリンガ３２及び内輪３の構造は以下のようになっている。すなわち、スリンガ３２は、図１５の（ａ）に示すように、内径側円筒部３７の内側端部がコイルバネ状に形成されている。また、内輪３の外周面の内端側は、図１５の（ｂ）に示すように、外径が若干小さい小径部８５とされている。そして、図１６に示すように、この小径部８５にスリンガ３２が圧入され嵌合されている。

このような構造であれば、スリンガ３２を内輪３に圧入した際に、外側円輪部３８は第１実施形態の場合と同様に外側（図１６，１７においては右側）に傾くこととなるが、内径側円筒部３７（特に内側）はコイルバネの作用により変形しにくいので、第３実施形態において説明したような径方向外方に向く力が圧入により作用しても内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（特に内側）に隙間が生じることはほとんどない（図１７を参照）。したがって、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じにくい。このように、第１０実施形態によれば、部品の数を増やすことなくスリンガ３２の形状の工夫によって、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出を防ぐことができる。

〔第１１実施形態〕
本発明に係る転動装置の第１１実施形態である車輪支持用転がり軸受装置について、以下に説明する。ただし、その構成については、第１実施形態とは異なる部分のみ図１８を参照しつつ説明し、同様の部分の説明は省略する。
また、第１１実施形態においては、第１実施形態とはスリンガ３２の構造及び取り付け方法が異なっている。第１実施形態においては、スリンガ３２は内径側円筒部３７と外側円輪部３８とを有し、内径側円筒部３７が内輪３の外周面に圧入され嵌合されていた。そして、弾性部材３３のシールリップ４２，４３が内径側円筒部３７に接触していた。

これに対して、第１１実施形態においては、スリンガ３２は内径側円筒部３７を有しておらず、図１８に示すように中心孔を有する略円板状をなしている。そして、その内径端部には、内輪３の内端側端面に向かって略軸方向に突出する固定爪部８７が設けられており、内輪３の内端側端面に形成された固定溝８８に固定爪部８７を圧入することにより、スリンガ３２が内輪３に固定されている。そして、弾性部材３３のシールリップ４２，４３は、内輪３の外周面に接触している。

第１実施形態のようなスリンガ３２の場合は、第３実施形態において説明したように、径方向外方に向く力が圧入により作用してスリンガ３２の外側円輪部３８が外側に傾くこととなる。また、内径側円筒部３７と内輪３の外周面との間（嵌合部）から、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じるおそれがある。しかしながら、第１１実施形態のようなスリンガ３２の場合は、スリンガ３２は内輪３の外周面に圧入されていないので、外側円輪部３８が外側に傾くことはない。また、前記嵌合部も存在しないので、水，異物等の侵入や潤滑剤の漏出が生じにくい。

なお、上記の第１〜第１１実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、ハブ輪２，内輪３，外輪４，及び転動体５の材質は特に限定されるものではなく、例えばＳＵＪ２製で浸炭窒化処理が施されたものでもよいし、ＳＵＪ２製で高周波焼入れが施されたものでもよい。また、保持器４の材質も特に限定されるものではなく、例えばプラスチックや鋼があげられる。

さらに、本発明は、種々の車輪支持用転がり軸受装置に適用することが可能である。例えば、車輪取り付け用フランジがハブ輪や外輪と別体に設けられた、所謂第一世代の車輪支持用転がり軸受装置、車輪取り付け用フランジ又は懸架装置取り付け用フランジが外輪と一体に設けられた、所謂第二世代の車輪支持用転がり軸受装置、車輪取り付け用フランジ及び懸架装置取り付け用フランジがそれぞれ内輪及び外輪のいずれかと一体に設けられた、所謂第三世代の車輪支持用転がり軸受装置に適用することが可能である。

さらにまた、第１〜第１１実施形態においては、転動装置の例として車輪支持用転がり軸受装置をあげて説明したが、転がり軸受の種類は車輪支持用転がり軸受装置に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、深溝玉軸受，アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，自動調心ころ軸受，針状ころ軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。

本発明に係る転動装置の一実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す断面図である。 シール装置の構造を示す断面図である。 シール装置の構造を示す断面図である。 本発明に係る転動装置の第４実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 第４実施形態の変形例の構造を示す要部断面図である。 第４実施形態の別の変形例の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第５実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 第５実施形態の変形例の構造を示す要部断面図である。 第５実施形態の別の変形例の構造を示す要部断面図である。 第５実施形態のさらに別の変形例の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第６実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第７実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第８実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第９実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 本発明に係る転動装置の第１０実施形態である車輪支持用転がり軸受装置において使用されるスリンガと内輪の構造を説明する部分断面図である。 本発明に係る転動装置の第１０実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。 内輪に圧入後のスリンガの形状を説明する図である。 本発明に係る転動装置の第１１実施形態である車輪支持用転がり軸受装置の構造を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 車輪支持用転がり軸受ユニット
２ ハブ輪
３ 内輪
４ 外輪
５ 転動体
７ａ シール装置
７ｂ シール装置
９ 樹脂層
１０ 車輪取り付け用フランジ
１３ 懸架装置取り付け用フランジ
１５ 内部空間
２０ａ 第一内側軌道面
２０ｂ 第二内側軌道面
２１ａ 第一外側軌道面
２１ｂ 第二外側軌道面
３１ 芯金
３２ スリンガ
３３ 弾性部材
３７ 内径側円筒部
３８ 外側円輪部
４１ 外側シールリップ
４２ 中間シールリップ
４３ 内側シールリップ

Claims (1)

1. 外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材及び前記外方部材の間に介在され、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成された空隙部の開口を覆うシール装置と、を備える転動装置において、
   前記シール装置は、前記内方部材及び前記外方部材の一方に取り付けられる環状部材と、前記内方部材及び前記外方部材の他方に取り付けられ前記環状部材に滑り接触する弾性部材と、を備えており、前記内方部材及び前記外方部材の一方と前記環状部材との間に樹脂層が介在されていることを特徴とする転動装置

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