JP6874431B2 - 回転用シール - Google Patents

回転用シール Download PDF

Info

Publication number
JP6874431B2
JP6874431B2 JP2017045678A JP2017045678A JP6874431B2 JP 6874431 B2 JP6874431 B2 JP 6874431B2 JP 2017045678 A JP2017045678 A JP 2017045678A JP 2017045678 A JP2017045678 A JP 2017045678A JP 6874431 B2 JP6874431 B2 JP 6874431B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding contact
seal
slinger
core metal
contact surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017045678A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018150954A (ja
Inventor
孝彦 佐藤
孝彦 佐藤
真一 明石
真一 明石
佑亮 飯澤
佑亮 飯澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nakanishi Metal Works Co Ltd
Original Assignee
Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nakanishi Metal Works Co Ltd filed Critical Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority to JP2017045678A priority Critical patent/JP6874431B2/ja
Priority to CN201810047574.2A priority patent/CN108571522A/zh
Priority to US15/907,553 priority patent/US10605308B2/en
Priority to EP18159693.3A priority patent/EP3372874B1/en
Publication of JP2018150954A publication Critical patent/JP2018150954A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6874431B2 publication Critical patent/JP6874431B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7889—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to an inner race and extending toward the outer race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F16C33/7826—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region of the opposing surface cooperating with the seal, e.g. a shoulder surface of a bearing ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/7833—Special methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F16C33/7823—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region of sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F16C33/7883—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring mounted to the inner race and of generally L-shape, the two sealing rings defining a sealing with box-shaped cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0073—Hubs characterised by sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

本発明は、芯金と、前記芯金に基部が接合されるとともにシールリップ部を有するシール部材と、前記シールリップ部が摺接する摺接面を有するスリンガとからなる回転用シールに関する。
自動車のホイール支持用の軸受装置等に用いる回転用シールとして、円筒状のスリーブ、及び前記スリーブの軸方向の一端から径方向外方に延びるフランジからなるスリンガと、円筒状の芯金円筒、及び前記芯金円筒の軸方向の一端から径方向内方へ延びる芯金フランジからなる芯金と、前記芯金に接合された基部、及び前記基部から延びるシールリップ部からなるシール部材とを有するものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。
このような回転用シールは、前記スリーブを径方向内側部材に装着するとともに、前記芯金円筒を径方向外側部材に装着した状態で使用し、前記シールリップ部が前記スリンガの摺接面に摺接する。
エネルギーコスト低減、及び温室効果ガス低減の観点から、自動車等の燃料消費率を改善する社会的要請が非常に高くなっている。
このような社会的要請に鑑み、前記シールリップ部及び前記スリンガの摺接面間における油膜保持性を向上して前記回転用シールの回転トルクを低減するために、特許文献１及び２の回転用シールでは、前記摺接面に表面加工を施して凹凸面を形成している。
例えば、特許文献１では、前記摺接面を、微小剛体粒子を衝突させるショットピーニング等により加工して、多数のディンプルを備えた凹凸面としている。
また、特許文献２では、前記摺接面を、切削加工、凹凸転写加工処理、又はショットピーニング処理等により加工して、粗さのピッチが細かくエッジの無い凹凸面としている。
特許第４９９７５３２号公報 特許第５２３４６５１号公報
特許文献１及び２のような回転用シールでは、回転トルクを低減するという観点からスリンガの摺接面に表面加工を施して凹凸面を形成している。
しかしながら、このようなスリンガの摺接面に凹凸面を形成した構成において、シール部材のシールリップ部が前記凹凸面に摺接することによるシールリップ部の磨耗については考慮されておらず、それによりシールリップ部が磨耗して信頼性が低下するおそれがある。その上、長期の使用によるグリースの枯渇によりシールリップ部の摩耗が進行して信頼性が低下するおそれもある。
上述の背景に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、シール部材のシールリップ部が摺接するスリンガの摺接面に凹凸面を形成した回転用シールにおいて、シールリップ部の磨耗を低減して信頼性を高めることである。
本発明に係る回転用シールは、前記課題解決のために、芯金と、前記芯金に基部が接合されるとともにシールリップ部を有するシール部材と、前記シールリップ部が摺接する摺接面を有するスリンガとからなる回転用シールであって、
前記スリンガは、鋼板のダル仕上げ材をプレス成形することにより製造されたものであり、
前記摺接面は、
ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３で、
算術平均粗さＲａは、０．３μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、
粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ≦−１、
粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、１００μｍ≦ＲＳｍ
を満たす表面状態であることを特徴とする。
このような構成によれば、シール部材のシールリップ部が摺接するスリンガの摺接面の表面状態を前記範囲にすることにより、特許文献１及び２のようなショットピーニング処理等により表面加工を施して前記摺接面に凹凸面を形成するものと比較して、シールリップ部の磨耗量を大幅に低減できるので、信頼性を向上できる。
その上、長期の使用によってグリースが枯渇した場合でも、シールリップ部の摩耗を抑えることが可能であり、より信頼性の高い回転用シールを提供できる。
また、前記スリンガは、鋼板のダル仕上げ材をプレス成形することにより製造されたものであるので、鋼板のダル仕上げ材をプレス成形するだけでスリンガを製造することから、特許文献１及び２のようなショットピーニング処理等により表面加工を施して前記摺接面に凹凸面を形成するものと比較して、製造コストを低減できる。
ここで、前記芯金は、円筒状の芯金円筒、及び前記芯金円筒の軸方向の一端から径方向内方へ延びる芯金フランジからなり、
前記スリンガは、円筒状のスリーブ、及び前記スリーブの軸方向の一端から径方向外方へ延びるフランジからなり、
前記シール部材のシールリップ部は、前記スリンガのフランジ内面の摺接面に摺接するアキシャルリップ、及び前記スリンガのスリーブ外周面の摺接面に摺接するラジアルリップを含むのが好ましい実施態様である。
このような構成によれば、いわゆるパックシールにおけるシールリップ部の磨耗量を大幅に低減できるので、パックシールとして好適である。
以上のように、本発明に係る回転用シールによれば、シール部材のシールリップ部が摺接するスリンガの摺接面に凹凸面を形成した回転用シールにおいて、シールリップ部の磨耗を低減して信頼性を高めることができるという顕著な効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る回転用シールを自動車のホイール支持用の軸受装置に用いた例を示す部分縦断面概略図である。 本発明の実施の形態に係る回転用シールの要部拡大縦断面図である。 アキシャルリップの磨耗量を実施例及び比較例について比較する棒グラフである。 ラジアルリップの磨耗量を実施例及び比較例について比較する棒グラフである。
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、回転用シールを装着した状態で、回転側部材である径方向内側部材の回転軸の方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」という。
また、自動車の車体から車輪側に向かう方向を「外方」、その反対方向を「内方」という。
＜軸受装置＞
図１の部分縦断面概略図は、本発明の実施の形態に係る回転用シール１を自動車のホイール支持用の軸受装置１１に用いた例を示している。
軸受装置１１は、外周面に内輪軌道面１２Ａが形成された、車輪とともに回転する内輪１２、及び内周面に外輪軌道面１３Ａが形成された、車体と一体の外輪１３、並びに、内輪軌道面１２Ａ及び外輪軌道面１３Ａ間を転動する転動体である玉１４，１４，…等を有する軸受を備える。
また、軸受装置１１は、内輪１２及び外輪１３間の内方及び外方の端部（内方の玉１４，…よりも内方、及び外方の玉１４，…よりも外方）に、泥水等の浸入を防止するとともに潤滑用グリースの漏出を防止する回転用シール１，５を備える。
＜回転用シール＞
図２の要部拡大縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る回転用シール１は、ステンレス鋼板によりプレス加工で製造される芯金３、芯金３に基部４Ａが接合されるとともにシールリップ部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを有する、ゴム等の弾性体であるシール部材４、及び、シールリップ部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄが摺接する摺接面Ａ，Ｂを有する、ステンレス鋼板によりプレス加工で製造されるスリンガ２からなる。
スリンガ２は、ダル仕上げ（ＪＩＳ Ｇ ０２０３：２００９ 鉄鋼用語の「ダル仕上げ」）材をプレス成形することにより製造したものであり、特許文献１及び２のようなショットピーニング処理等による表面加工を施すことなく、摺接面Ａ，Ｂに所要の表面状態の凹凸面を形成している。
シール部材４を形成する合成ゴム材料としては、耐油性の良好なゴム素材として、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン・アクリルゴム（ＡＥＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＰＭ）、シリコーンゴム（ＶＱＭ）等のゴムから、１種、あるいは２種以上のゴムを適当にブレンドして使用することができる。なお、ゴム材料の練り加工性、加硫成形性、芯金３との接着性を考慮した場合、他種のゴム、例えば、液状ＮＢＲ、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等とブレンドして使用することも好ましい実施態様である。
芯金３は、円筒状の芯金円筒３Ａ、及び芯金円筒３Ａの軸方向の一端から径方向内方へ延びる芯金フランジ３Ｂからなり、芯金円筒３Ａを径方向外側部材である外輪１３に圧入することにより、芯金３及びシール部材４は外輪１３に固定される。
スリンガ２は、円筒状のスリーブ２Ａ、及びスリーブ２Ａの軸方向の一端から径方向外方へ延びるフランジ２Ｂからなり、スリーブ２Ａを径方向内側部材である内輪１２に圧入することにより、スリンガ２は内輪１２に固定される。
シール部材４のアキシャルリップであるシールリップ部４Ｂの先端は、スリンガ２のフランジ２Ｂ内面の摺接面Ａに摺接し、シール部材４のラジアルリップであるシールリップ部４Ｃ，４Ｄの先端は、スリンガ２のスリーブ２Ａ外周面の摺接面Ｂに摺接する。
鋼板のダル仕上げ材をプレス成形して製造したスリンガ２の摺接面Ａ，Ｂの表面状態は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３で、算術平均粗さＲａは、０．３μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍであり、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ≦−１、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、１００μｍ≦ＲＳｍを満たしている。
ここで、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、粗さの山と谷の対称性を示す。粗さの山の方が尖っている場合は正の値、粗さの谷の方が尖っている場合は負の値を示す。
また、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、基準長さに輪郭曲線要素の長さの平均を表したものである。
＜シールリップ部の磨耗量測定試験＞
（実験方法）
以下の実施例及び比較例のスリンガに対し、ＪＩＳ Ｂ ０６３３：２００１（ＩＳＯ ４２８８：１９９６）の「７．触針式表面粗さ測定機による評価の方式及び手順」に基づき、基準長さを０．８ｍｍ、評価長さを４ｍｍとし、触針式表面粗さ測定機（株式会社東京精密製の表面粗さ・輪郭形状測定機、型式：ＳＵＲＦＣＯＭ１８００Ｄ）を用い、シールリップの摺接面について、圧延方向に対して直角方向の周方向の粗さ曲線を測定し、算術平均粗さＲａ、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋ、及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍを測定した。
また、実施例及び比較例のスリンガを組み込んだ回転用シールにおいて、封入するグリースの量を、「通常」（０．２４ｇ）、及び「極少」（０．００５ｇ）に変えた場合と、グリースを封入しない場合（「なし」）について、１０００ｒｐｍの回転速度で６０時間回転させた後のシールリップの磨耗量を測定する磨耗量測定試験を行った。
この磨耗量測定試験において、図２のアキシャルリップ４Ｂの磨耗量、及び図２のラジアルリップ４Ｃの磨耗量を測定した。
（実施例）
鋼板のダル仕上げ材を用いて、プレス成形によりスリンガを成形した３つの試験体を、実施例１ないし３とした。
（比較例）
鋼板のダル仕上げ材を用いて、プレス成形によりスリンガを成形し、さらに前記摺接面にショットブラスト処理を行った３つの試験体を、比較例１ないし３とした。
（実験結果）
実験結果を表１、並びに図３及び図４に示す。
実施例１ないし３、及び比較例１ないし３の粗さパラメータＲａ、Ｒｓｋ、ＲＳｍは、表１のとおりである。
実施例１ないし３、及び比較例１ないし３の算術平均粗さＲａは、何れも０．４μｍ〜０．５μｍ程度であり、０．３μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍの範囲内にある。
その理由は、前記摺接面の算術平均粗さＲａは、グリース保持のために、０．３μｍ以上である必要があるとともに、シール使用初期における密封性を保持するために、１．０μｍ以下である必要があるためである。
粗さ曲線のスキューネスＲｓｋの値は、実施例１ないし３、及び比較例１ないし３ともに、負の値であるが、実施例１ないし３の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ＜−１．１であるのに対し、ショットブラスト処理による微細な粗面が形成された比較例１ないし３のＲｓｋは、Ｒｓｋ＞−０．８である。
ここで、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが負の値の場合は、スリンガの外表面に突出する山部先端が鈍くなだらかな状態である。粗さ曲線のスキューネスＲｓｋの値が、負の値でさらに小さくなるほど、スリンガの外表面に突出する山部が更になだらかになる。
ゴムの掘り起こし摩耗は、スリンガの外表面に突出する山部先端が鋭いほど進行しやすく、山部先端が鈍くなだらかなほど、進行しにくいので、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、リップの摩耗量をより低減するために、実施例１ないし３のように、Ｒｓｋ＜−１．１であるのがより好ましく、Ｒｓｋ≦−１であればよい。
実施例１ないし３の粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、１００μｍ≦ＲＳｍであるのに対し、比較例１ないし３のＲＳｍは、ＲＳｍ＜１００μｍである。
実施例は粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの値が１００μｍ以上と、比較例よりも大きいため、粗さ曲線における凹凸の繰り返しピッチが大きい。これにより、一回転あたりの振動数（摩耗の機会）が減少するため、リップの摩耗量を大幅に低減できる。
Figure 0006874431
以上のような実施例１ないし３と比較例１ないし３との粗さパラメータの相違に伴い、表１及び図３に示すとおり、アキシャルリップの磨耗量は、実施例１は比較例１の約５５％、実施例２は比較例２の約３９％、実施例３は比較例３の約３７％である。
また、表１及び図４に示すとおり、ラジアルリップの磨耗量は、実施例１は比較例１の約５９％、実施例２は比較例２の約３０％、実施例３は比較例３の約５７％である。
よって、グリース量が通常の場合、グリース量が極少の場合、及びグリースなしの場合の全ての場合において、実施例の方が比較例よりも磨耗量が約１／２〜１／３程度と、大幅に低減していることが分かる。
この効果により、長期の使用によってグリースが枯渇した場合でも、リップの摩耗を抑えることが可能である。
本発明の回転用シールによれば、スリンガ２の摺接面Ａ，Ｂは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３で、算術平均粗さＲａは、０．３μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍであり、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ≦−１、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、１００μｍ≦ＲＳｍを満たす表面状態であるので、特許文献１及び２のようなショットピーニング処理等により表面加工を施して前記摺接面に凹凸面を形成するものと比較して、シールリップ部の磨耗量を大幅に低減できるので、信頼性を向上できる。
その上、長期の使用によってグリースが枯渇した場合でも、リップの摩耗を抑えることが可能であり、より信頼性の高い回転用シールを提供できる。
また、スリンガ２は、鋼板のダル仕上げ材をプレス成形することにより製造されたものであるので、特許文献１及び２のようなショットピーニング処理等により表面加工を施して前記摺接面に凹凸面を形成するものと比較して、製造コストを低減できる。
１ 回転用シール
２ スリンガ
２Ａ スリーブ
２Ｂ フランジ
３ 芯金
３Ａ 芯金円筒
３Ｂ 芯金フランジ
４ シール部材
４Ａ 基部
４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ シールリップ部
５ 回転用シール
１１ 軸受装置
１２ 内輪（径方向内側部材）
１２Ａ 軌道面
１３ 外輪（径方向外側部材）
１３Ａ 軌道面
１４ 玉（転動体）
Ａ，Ｂ 摺動面

Claims (2)

  1. 芯金と、前記芯金に基部が接合されるとともにシールリップ部を有するシール部材と、前記シールリップ部が摺接する摺接面を有するスリンガとからなる回転用シールであって、
    前記スリンガは、鋼板のダル仕上げ材をプレス成形することにより製造されたものであり、
    前記摺接面は、
    ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３で、
    算術平均粗さＲａは、０．３μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、
    粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ≦−１、
    粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、１００μｍ≦ＲＳｍ
    を満たす表面状態であることを特徴とする、
    回転用シール。
  2. 前記芯金は、円筒状の芯金円筒、及び前記芯金円筒の軸方向の一端から径方向内方へ延びる芯金フランジからなり、
    前記スリンガは、円筒状のスリーブ、及び前記スリーブの軸方向の一端から径方向外方へ延びるフランジからなり、
    前記シール部材のシールリップ部は、前記スリンガのフランジ内面の摺接面に摺接するアキシャルリップ、及び前記スリンガのスリーブ外周面の摺接面に摺接するラジアルリップを含む、
    請求項１記載の回転用シール。
JP2017045678A 2017-03-10 2017-03-10 回転用シール Active JP6874431B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017045678A JP6874431B2 (ja) 2017-03-10 2017-03-10 回転用シール
CN201810047574.2A CN108571522A (zh) 2017-03-10 2018-01-18 旋转用密封
US15/907,553 US10605308B2 (en) 2017-03-10 2018-02-28 Rotary seal
EP18159693.3A EP3372874B1 (en) 2017-03-10 2018-03-02 Rotary seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017045678A JP6874431B2 (ja) 2017-03-10 2017-03-10 回転用シール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018150954A JP2018150954A (ja) 2018-09-27
JP6874431B2 true JP6874431B2 (ja) 2021-05-19

Family

ID=61557176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017045678A Active JP6874431B2 (ja) 2017-03-10 2017-03-10 回転用シール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10605308B2 (ja)
EP (1) EP3372874B1 (ja)
JP (1) JP6874431B2 (ja)
CN (1) CN108571522A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020122492A (ja) 2019-01-29 2020-08-13 中西金属工業株式会社 回転用シールに用いるスリンガの製造方法、及び回転用シール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5234651B2 (ja) 1974-04-08 1977-09-05
JP2003184897A (ja) * 2001-12-18 2003-07-03 Nsk Ltd シール装置
EP3101292A3 (en) * 2004-12-16 2017-02-22 Uchiyama Manufacturing Corp. Seal structure of a rotation member
CN1985100B (zh) * 2005-01-18 2010-12-08 日本精工株式会社 滚动装置
JP2007024295A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Ntn Corp 転がり軸受用保持器および転がり軸受
WO2010013439A1 (ja) * 2008-07-30 2010-02-04 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
JP5623010B2 (ja) * 2008-07-30 2014-11-12 Ntn株式会社 等速自在継手
JP5234651B2 (ja) * 2008-08-29 2013-07-10 内山工業株式会社 密封装置
JP2014095469A (ja) * 2012-10-09 2014-05-22 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2016050674A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 中西金属工業株式会社 保護カバー、及び保護カバーを備えた軸受装置
JP2016148420A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 内山工業株式会社 密封装置における回転検出部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180258996A1 (en) 2018-09-13
EP3372874A1 (en) 2018-09-12
EP3372874B1 (en) 2020-05-13
US10605308B2 (en) 2020-03-31
JP2018150954A (ja) 2018-09-27
CN108571522A (zh) 2018-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080157478A1 (en) Seal Arrangement For a Rolling Bearing
JP6874431B2 (ja) 回転用シール
EP3757412A1 (en) Sealing device
JP4948254B2 (ja) 転がり軸受
JP2012167764A (ja) 密封型転がり軸受
EP2312176A1 (en) Sealed rolling bearing
JP2019074196A (ja) シール付玉軸受
JP6930027B2 (ja) 密封装置
JP6745609B2 (ja) シール付軸受
JP2019183975A (ja) 密封部材
JP5500778B2 (ja) 玉軸受用保持器
EP3689488B1 (en) Manufacturing method for slinger used in rotary seal
JP2015094402A (ja) ころ軸受
JP2008025685A (ja) 転がり軸受
JP5535179B2 (ja) 転がり軸受
JP2023020618A (ja) 密封型転がり軸受
JP2023161328A (ja) 接触シール
JP4762576B2 (ja) 耐泥水密封型転がり軸受
JP6576677B2 (ja) 密封形転がり軸受
JP7051443B2 (ja) 密封装置
JP2013036493A (ja) 転がり軸受
JP2010261522A (ja) 通電軸受および画像形成装置
JP2013087894A (ja) 転がり軸受の製造方法及び転がり軸受
JP2017166497A (ja) 密封部材
JP2024054789A (ja) 密封装置付き軸受ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200916

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210323

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6874431

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250