JP2014190465A - 車輪用軸受の密封装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パックシールのサイドリップがスリンガに吸着するのを抑制すると共に、サイドリップの異常摩耗や回転トルクの増大を防止し、長寿命化を図った車輪用軸受の密封装置を提供する。
【解決手段】密封装置７がシール板１０とスリンガ１１からなり、シール部材１３が、径方向外方に傾斜して立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１３ｂ、１３ｃと、この内径側に径方向内方に傾斜して円筒部１１ａに摺接するグリースリップ１３ｄを備え、各リップ１３ｄ、１３ｂ、１３ｃの摺接部にグリース１５が塗布され、グリースリップ１３ｄの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片１７が一体に形成されると共に、円筒部１１ａの端部に径方向外方に延びる環状の屈曲部１６が形成され、これと舌片１７が僅かなすきまを介して対向しラビリンスシール１８が構成され、グリース１５を溜める環状の保持部１９が形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】密封装置７がシール板１０とスリンガ１１からなり、シール部材１３が、径方向外方に傾斜して立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１３ｂ、１３ｃと、この内径側に径方向内方に傾斜して円筒部１１ａに摺接するグリースリップ１３ｄを備え、各リップ１３ｄ、１３ｂ、１３ｃの摺接部にグリース１５が塗布され、グリースリップ１３ｄの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片１７が一体に形成されると共に、円筒部１１ａの端部に径方向外方に延びる環状の屈曲部１６が形成され、これと舌片１７が僅かなすきまを介して対向しラビリンスシール１８が構成され、グリース１５を溜める環状の保持部１９が形成されている。
【選択図】図２
Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受の密封装置に関するものである。
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
こうした車輪用軸受では、軸受内部に封入されたグリースの漏れを防止すると共に、外部から雨水やダスト等の侵入を防止するために密封装置が装着されている。この密封装置で密封された軸受内部の温度が上昇すると、その密封空間内の空気が密封装置を通過して外に排出されることがある。この場合、その後、車両が停止して密封空間内の温度が下がった際に、密封空間内の圧力が外部の大気圧に対して負圧になるから、この負圧に起因してシールリップが押し付けられ、吸着することがある。これにより、シールリップの先端が異常に摩耗して寿命が短くなったり、昇温して異音が発生したり、あるいは、吸着による高い接触面圧に起因してトルクが高くなったりすることがある。
こうした問題を解決した車輪用軸受の密封装置を図５、６に示す。図５に示す車輪用軸受５０は、内方部材５１と外方部材５２、および両部材５１、５２間に転動自在に収容された複列のボール５３、５３とを備えている。内方部材５１は、ハブ輪５４と、このハブ輪５４に圧入された内輪５５とからなる。
ハブ輪５４は、一端部に車輪ＷおよびブレーキロータＢを取り付けるための車輪取付フランジ５６を一体に有し、この車輪取付フランジ５６の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５７が植設されている。また、ハブ輪５４の外周には一方の内側転走面５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５４ｂが形成され、内周にはセレーション５４ｃが形成されている。内輪５５は外周に他方の内側転走面５５ａが形成され、ハブ輪５４の小径段部５４ｂに圧入固定されている。
外方部材５２は、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材５１の内側転走面５４ａ、５５ａに対向する複列の外側転走面５２ａ、５２ａが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面５２ａ、５４ａと５２ａ、５５ａ間に複列のボール５３、５３が収容され、保持器５８、５８により転動自在に保持されている。また、外方部材５２と内方部材５１との間に形成される環状空間の開口部には密封装置５９、６０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
この密封装置５９は、図６に拡大して示すように、芯金部材６１と、弾性部材６２と、スリンガ６３とを有する。芯金部材６１と弾性部材６２とは互いに固定されて一体になりシール部材６４を構成している。芯金部材６１は環状に形成され、断面Ｌ字状の形状を有している。この芯金部材６１は、筒状の内嵌固定部６１ａと径方向延在部６１ｂからなる。
スリンガ６３は環状に形成され、筒状の外嵌固定部６３ａとフランジ部６３ｂ、および屈曲延在部６３ｃを有している。フランジ部６３ｂは、芯金部材６１の径方向延在部６１ｂよりも軸方向外方に位置し、隙間を介して軸方向に対向している。屈曲延在部６３ｃは、フランジ部６３ｂの径方向の外方側の端部から、軸方向において径方向延在部６１ｂ側に延在する一方、径方向において外嵌固定部６３ａ側に延在している。
弾性部材６２は環状に形成され、内嵌固定部６１ａの内周面全面と、内嵌固定部６１ａの内周面に繋がる径方向延在部６１ｂの軸方向の外方側の端面の全面を覆うように固着されている。この弾性部材６２はゴム材からなり、基部６５と、アキシアルリップ６６とラジアルリップ６７とを有する。アキシアルリップ６６は、基部６５から径方向の内嵌固定部６１ａ側かつ軸方向の外方側に延在している。このアキシアルリップ６６の端部は、フランジ部６３ｂおよび屈曲延在部６３ｃの両方に軸方向に重なっている。
ラジアルリップ６７は、基部６５から径方向の外嵌固定部６３ａ側かつ軸方向のフランジ部６３ｂ側に延在している。このラジアルリップ６７は、スリンガ６３の外嵌固定部６３ａの円筒外周面に摺動している。
この密封装置５９のアキシアルリップ６６は以下のように動作する。すなわち、車輪用軸受５０が車両の運転によって運転状態になった場合、運転の初期状態において、アキシアルリップ６６とフランジ部６３ｂとが接触し、かつ、アキシアルリップ６６が屈曲延在部６３ｃに対して間隔をおいて位置する。
その後、車両の運転によって、軸受内部の温度が高温になって気圧がある程度まで上昇して、アキシアルリップ６６の内外の気圧差に起因してアキシアルリップ６６に作用する径方向の外方側への力が大きくなると、アキシアルリップ６６の内側のスペースが大きくなるように変形してフランジ部６３ｂから離れ、屈曲延在部６３ｃの内周面６８に接触する。
その後、車両の停止によって、軸受内部の温度がある程度まで下がると、アキシアルリップ６６の復元力によって、アキシアルリップ６６の内側のスペースが小さくなるように変形して、屈曲延在部６３ｃから離れて、フランジ部６３ｂに再度接触する。
このように、アキシアルリップ６６は、フランジ部６３ｂまたは屈曲延在部６３ｃに摺動し、アキシアルリップ６６が摺動する部材は、密封装置５９が密封する密封空間の気圧と外部の気圧との気圧差の大きさに基づいて変動するようになり、アキシアルリップ６６の摩耗を抑制でき、フランジ部６３ｂに対する接触面圧に起因するトルクを低減することができる（例えば、特許文献１参照。）。
然しながら、この従来の密封装置５９では、スリンガ６３のフランジ部６３ｂの先端部を所定の角度で鋭角に屈曲させて屈曲延在部６３ｃが形成されているため、以下の問題点が内在している。すなわち、プレス加工によってスリンガ６３を成形する場合、加工性が悪いため加工工数が増大し、加工コストが高騰する。また、屈曲延在部６３ｃの寸法精度を確保することが難しく、アキシアルリップ６６との安定した接触状態を得ることができない。
また、車両走行時に、ボール５３の転動、各リップの摺動、および軸受外部からのブレーキ部品の等の発熱により軸受が昇温し、軸受内部の圧力が上昇するが、この場合、低トルクを狙ってラジアルリップ６７のシメシロ（緊迫力）が小さいと、軸受内部の気体が外部に漏れることになる。その後、車両停止時等に軸受が常温に戻った場合、内圧が減少し、屈曲延在部６３ｃやアキシアルリップ６６の寸法精度如何によっては、ラジアルリップ６７だけでなくアキシアルリップ６６が吸着し、密封装置５９の回転トルクが増大する恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パックシールのサイドリップがスリンガに吸着するのを抑制すると共に、サイドリップの異常摩耗や回転トルクの増大を防止し、長寿命化を図った車輪用軸受の密封装置を提供することを目的としている。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受に装着され、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を密封する車輪用軸受の密封装置であって、前記密封装置が、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とからなり、前記シール部材が、前記芯金の内周面を覆う基部と、この基部から径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成され、前記スリンガの円筒部に摺接するグリースリップを備えた車輪用軸受の密封装置において、前記グリースリップとサイドリップの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、当該グリースリップの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片が一体に形成され、前記グリースを溜めるための環状の保持部が形成されている。
このように、車輪用軸受に装着され、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を密封する車輪用軸受の密封装置であって、密封装置が、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、シール板が、外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、スリンガが、内方部材の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とからなり、シール部材が、芯金の内周面を覆う基部と、この基部から径方向外方に傾斜して形成され、スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成され、スリンガの円筒部に摺接するグリースリップを備えた車輪用軸受の密封装置において、グリースリップとサイドリップの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、当該グリースリップの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片が一体に形成され、グリースを溜めるための環状の保持部が形成されているので、初期に塗布されたグリースが軸受内部に流動するのを防止することができると共に、軸受内部が運転中の運度上昇によって正圧になった場合、保持部に溜められたグリースによって軸受内部の気体が外部に漏れるのを防止し、軸受内部からエア漏れおよびこのエア漏れに伴ってグリースが漏洩するのを抑制する。したがって、軸受内部が運転停止等による冷却に伴って負圧になった場合、各リップがスリンガに吸着するのを抑制し、サイドリップの異常摩耗や回転トルクの増大を防止し、長寿命化を図った車輪用軸受の密封装置を提供することができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記スリンガの円筒部の端部が径方向外方に折り曲げられて環状の屈曲部が形成され、この屈曲部と前記舌片が僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されていれば、グリースが流動することなく保持部に溜めることができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記屈曲部の端面が軸受外方側に漸次拡径するテーパ面に形成されていれば、シール板をスリンガに組み付ける際、グリースリップを損傷させることなくテーパ面に沿ってこの屈曲部を乗り越えることができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記屈曲部のテーパ面の小径側の外径が前記スリンガの円筒部の外径よりも小径に形成されていれば、シール板をスリンガに組み付ける際、グリースリップが屈曲部に接触して反転したり損傷したりするのを防止することができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記各リップの摺接部に塗布されるグリースが、軸受部の潤滑のために封入されるグリースと少なくとも同じ基油からなっていれば、混和による性状の劣化を防止しつつ、リップ摩耗を防止して耐久性を向上させると共に、摩擦トルクが低減され、密封装置の回転トルクを低減させることができる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記グリースの混和ちょう度が２６０〜３００の範囲に設定されていれば、グリースが外部に漏洩し難くなると共に、グリースを各リップに塗布する取扱いが容易となる。
本発明に係る車輪用軸受の密封装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受に装着され、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を密封する車輪用軸受の密封装置であって、前記密封装置が、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とからなり、前記シール部材が、前記芯金の内周面を覆う基部と、この基部から径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成され、前記スリンガの円筒部に摺接するグリースリップを備えた車輪用軸受の密封装置において、前記グリースリップとサイドリップの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、当該グリースリップの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片が一体に形成され、前記グリースを溜めるための環状の保持部が形成されているので、初期に塗布されたグリースが軸受内部に流動するのを防止することができると共に、軸受内部が運転中の運度上昇によって正圧になった場合、保持部に溜められたグリースによって軸受内部の気体が外部に漏れるのを防止し、軸受内部からエア漏れおよびこのエア漏れに伴ってグリースが漏洩するのを抑制する。したがって、軸受内部が運転停止等による冷却に伴って負圧になった場合、各リップがスリンガに吸着するのを抑制し、サイドリップの異常摩耗や回転トルクの増大を防止し、長寿命化を図った車輪用軸受の密封装置を提供することができる。
内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受に装着され、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を密封する車輪用軸受の密封装置であって、前記密封装置が、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とからなり、前記シール部材が、前記芯金の内周面を覆う基部と、この基部から径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成され、前記スリンガの円筒部に摺接するグリースリップを備えた車輪用軸受の密封装置において、前記グリースリップとサイドリップの摺接部に予めグリースが塗布され、当該グリースリップの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片が一体に形成されると共に、前記スリンガの円筒部の端部が径方向外方に折り曲げられて環状の屈曲部が形成され、この屈曲部と前記舌片が僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成され、前記屈曲部と舌片の間に前記グリースを溜めるための環状の保持部が形成されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る密封装置を備えた車輪用軸受の一実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の密封装置を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、図３は、図２の密封装置の変形例を示す要部拡大図、図４は、図３の密封装置の組立状態を示す説明図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
図１は、本発明に係る密封装置を備えた車輪用軸受の一実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の密封装置を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、図３は、図２の密封装置の変形例を示す要部拡大図、図４は、図３の密封装置の組立状態を示す説明図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
図１に示す車輪用軸受１は第１世代と呼称され、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成された外輪（外方部材）２と、外周にこれら複列の外側転走面２ａ、２ａに対向する内側転走面３ａが形成された一対の内輪３、３と、両転走面間に保持器４を介して転動自在に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。そして、一対の内輪３、３の小端面（小径側端面）３ｂが突き合された状態でセットされ、背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。
外輪２と内輪３および転動体５はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、外輪２と一対の内輪３、３との間に形成される環状空間の開口部には密封装置６、７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
なお、ここでは、車輪用軸受１として転動体５にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず転動体５に円錐ころを使用した複列円錐ころ玉軸受で構成されていても良い。また、軸受構造は例示した第１世代に限らず、例えば、外輪にフランジを有する第２世代構造でも良いし、内方部材を構成するハブ輪の外周に直接内側転走面が形成され、このハブ輪に内輪が固定された第３世代構造、あるいは、内方部材を構成するハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造であっても良い。
アウター側の密封装置６は、外輪２の端部内周に圧入された芯金８と、この芯金８に加硫接着によって一体に接合されたシール部材９とからなる一体型シールで構成されている。芯金８は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。一方、シール部材９はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、内輪３の外径に摺接する二股状のラジアルリップを有している。そして、芯金８の外表面を覆うように、シール部材９が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、気密性を高めて軸受内部を保護することができる。
なお、シール部材９の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
インナー側の密封装置７は、図２（ａ）に拡大して示すように、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板１０とスリンガ１１とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板１０は、外輪２に圧入される芯金１２と、この芯金１２に一体に加硫接着されたシール部材１３とからなる。
芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼板または冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、外輪２の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａの一端部から径方向内方に延びる内径部１２ｂを備えている。そして、芯金１２の嵌合部１２ａの先端部が薄肉に形成されると共に、この先端部を覆うようにシール部材１３が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。
シール部材１３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金１２の嵌合部１２ａの内周面を覆う基部１３ａと、この基部１３ａから径方向外方に傾斜して形成された一対のサイドリップ１３ｂ、１３ｃと、このサイドリップ１３ｃの内径側に軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１３ｄを備えている。シール部材１３の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
スリンガ１１は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪３の外径に圧入される円筒部１１ａと、この円筒部１１ａから径方向外方に延びる立板部１１ｂとからなる。そして、シール部材１３のサイドリップ１３ｂ、１３ｃが立板部１１ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ１３ｄが円筒部１１ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
なお、シール部材１３の基部１３ａが芯金１２の嵌合部１２ａの先端部に向かって僅かに傾斜して形成され、この端部にスリンガ１１の立板部１１ｂの外縁が僅かな径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール１４が構成されている。これにより、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止することができる。
本実施形態では、一対のサイドリップ１３ｂ、１３ｃとグリースリップ１３ｄにグリース１５が塗布されている。このグリース１５は、軸受部の潤滑のために封入されるグリースと少なくとも同じ基油のグリースが使用されている。これにより、混和による性状の劣化を防止しつつ、リップ摩耗を防止して耐久性を向上させると共に、摩擦トルクが低減され、密封装置７の回転トルクを低減させることができる。
また、このグリース１５は、基油動粘度（４０℃）が２０〜６０ｍｍ２／ｓ、そして、グリース１５が外部に漏洩し難いように、また、グリース１５を各リップに塗布する取扱い上を考慮して、混和ちょう度が２６０〜３００の範囲に設定されている。
なお、塗布するグリース１５を軸受部に封入されるグリースと異ならせても良い。この場合、そのグリース１５の基油動粘度を軸受部に封入されるグリースの基油動粘度以下に設定することにより、リップの摩擦トルクを低減し、回転トルクを一層低減させることができる。
ここで、スリンガ１１の円筒部１１ａの端部が径方向外方に折り曲げられて環状の屈曲部１６が形成されている。一方、グリースリップ１３ｄの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片１７が一体に形成されている。そして、この舌片１７と円筒部１１ａの屈曲部１６が僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシール１８が構成され、グリース１５を溜めるための保持部１９が形成されている。
こうした構成を採用することにより、軸受内外部に圧力差がない場合、この保持部１９によって初期に塗布されたグリース１５が軸受内部に流動するのを防止することができる。一方、軸受内部が運転中の運度上昇によって正圧、すなわち、内部圧力＞外部圧力（大気圧）になった場合、保持部１９に溜められたグリース１５によって軸受内部の気体が外部に漏れるのを防止し、軸受内部からエア漏れおよびこのエア漏れに伴ってグリースが漏洩するのを抑制する。したがって、軸受内部が運転停止等による冷却に伴って負圧、すなわち、内部圧力＜外部圧力になった場合、サイドリップ１３ｂ、１３ｃがスリンガ１１に吸着するのを抑制し、サイドリップ１３ｂ、１３ｃの異常摩耗や回転トルクの増大を防止し、長寿命化を図った車輪用軸受１の密封装置７を提供することができる。
図３に、前述した密封装置７（図２）の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはスリンガの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
この密封装置２０は、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板１０とスリンガ２１とからなるパックシールを構成している。スリンガ２１は、フェライト系ステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、図示しない内輪の外径に圧入される円筒部２１ａと、この円筒部２１ａから径方向外方に延びる立板部１１ｂとからなり、円筒部２１ａの端部が径方向外方に折り曲げられて環状の屈曲部２２が形成されている。
ここで、屈曲部２２の端面が軸受外方側（立板部１１ｂ側）に漸次拡径するテーパ面に形成されている。そして、図４に示すように、屈曲部２２のテーパ面の小径側の寸法をＡ、スリンガ２１の円筒部部２１ａの外径寸法をＢ、グリースリップ１３ｄの内径寸法をＣとした時、Ａ＜Ｃ＜Ｂの関係になるように設定されている。これにより、シール板１０をスリンガ２１に組み付ける際、グリースリップ１３ｄが屈曲部２２に接触して反転したり損傷したりすることなくテーパ面に沿ってこの屈曲部２２を乗り越えることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る車輪用軸受の密封装置は、内輪回転タイプ、外輪回転タイプの第１世代、第２世代、あるいは内輪回転タイプの第３世代、４世代構造の車輪用軸受に適用することができる。
１ 車輪用軸受
２ 外輪
２ａ 外側転走面
３ 内輪
３ａ 内側転走面
４ 保持器
５ 転動体
６ アウター側の密封装置
７、２０ インナー側の密封装置
８、１２ 芯金
９、１３ シール部材
１０ シール板
１１、２１ スリンガ
１１ａ、２１ａ 円筒部
１１ｂ 立板部
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 内径部
１３ａ シール部材の基部
１３ｂ１３ｃ サイドリップ
１３ｄ グリースリップ
１４、１８ ラビリンスシール
１５ グリース
１６、２２ 屈曲部
１７ 舌片
１９ 保持部
５０ 車輪用軸受
５１ 内方部材
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体側取付用フランジ
５３ ボール
５４ ハブ輪
５４ａ、５５ａ 内側転走面
５４ｂ 小径段部
５４ｃ セレーション
５５ 内輪
５６ 車輪取付フランジ
５７ ハブボルト
５８ 保持器
５９、６０ 密封装置
６１ 芯金部材
６１ａ 内嵌固定部
６１ｂ 径方向延在部
６２ 弾性部材
６３ スリンガ
６３ａ 外嵌固定部
６３ｂ フランジ部
６３ｃ 屈曲延在部
６４ シール部材
６５ 基部
６６ アキシアルリップ
６７ ラジアルリップ
６８ 屈曲延在部の内周面
Ｂ ブレーキロータ
Ｗ 車輪
２ 外輪
２ａ 外側転走面
３ 内輪
３ａ 内側転走面
４ 保持器
５ 転動体
６ アウター側の密封装置
７、２０ インナー側の密封装置
８、１２ 芯金
９、１３ シール部材
１０ シール板
１１、２１ スリンガ
１１ａ、２１ａ 円筒部
１１ｂ 立板部
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 内径部
１３ａ シール部材の基部
１３ｂ１３ｃ サイドリップ
１３ｄ グリースリップ
１４、１８ ラビリンスシール
１５ グリース
１６、２２ 屈曲部
１７ 舌片
１９ 保持部
５０ 車輪用軸受
５１ 内方部材
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体側取付用フランジ
５３ ボール
５４ ハブ輪
５４ａ、５５ａ 内側転走面
５４ｂ 小径段部
５４ｃ セレーション
５５ 内輪
５６ 車輪取付フランジ
５７ ハブボルト
５８ 保持器
５９、６０ 密封装置
６１ 芯金部材
６１ａ 内嵌固定部
６１ｂ 径方向延在部
６２ 弾性部材
６３ スリンガ
６３ａ 外嵌固定部
６３ｂ フランジ部
６３ｃ 屈曲延在部
６４ シール部材
６５ 基部
６６ アキシアルリップ
６７ ラジアルリップ
６８ 屈曲延在部の内周面
Ｂ ブレーキロータ
Ｗ 車輪
Claims (6)
- 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受に装着され、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を密封する車輪用軸受の密封装置であって、
前記密封装置が、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるパックシールで構成され、
前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、
前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とからなり、
前記シール部材が、前記芯金の内周面を覆う基部と、この基部から径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成され、前記スリンガの円筒部に摺接するグリースリップを備えた車輪用軸受の密封装置において、
前記グリースリップとサイドリップの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、
当該グリースリップの先端部に軸受内方側に突出する環状の舌片が一体に形成され、前記グリースを溜めるための環状の保持部が形成されていることを特徴とする車輪用軸受の密封装置。 - 前記スリンガの円筒部の端部が径方向外方に折り曲げられて環状の屈曲部が形成され、この屈曲部と前記舌片が僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている請求項１に記載の車輪用軸受の密封装置。
- 前記屈曲部の端面が軸受外方側に漸次拡径するテーパ面に形成されている請求項２に記載の車輪用軸受の密封装置。
- 前記屈曲部のテーパ面の小径側の外径が前記スリンガの円筒部の外径よりも小径に形成されている請求項３に記載の車輪用軸受の密封装置。
- 前記各リップの摺接部に塗布されるグリースが、軸受部の潤滑のために封入されるグリースと少なくとも同じ基油からなる請求項１に記載の車輪用軸受の密封装置。
- 前記グリースの混和ちょう度が２６０〜３００の範囲に設定されている請求項１または５に記載の車輪用軸受の密封装置。
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- 2013-03-27 JP JP2013067582A patent/JP6114605B2/ja active Active
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