WO2022091527A1 - 密封装置 - Google Patents

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WO2022091527A1
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fitting portion
outer ring
cylindrical
cap member
sealing device
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Inventor
誠大 積
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Nok株式会社
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    • 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
    • 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
    • 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
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • 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
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device, and more particularly to a sealing device that can be applied to hub bearings for automobiles or trucks, industrial bearings, and the like.
  • Hub bearings for automobiles are provided with a sealing structure to seal the annular gap between the inner ring and the outer ring.
  • a sealing structure As a conventional sealing structure applied to a hub bearing for an automobile, for example, a sealing structure as shown in FIG. 6 can be mentioned.
  • the hub bearing includes an inner ring 120 provided so as to be relatively rotatable, an outer ring 130, and a plurality of balls (not shown) provided between them. Then, a tire (not shown) is fixed to the inner ring 120 side, and the outer ring 130 is attached to the vehicle body side.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of the cap member side of the conventional sealed structure.
  • reference numeral 151 indicates a magnetic sensor
  • reference numeral 162 indicates a rubber fitting portion made of a rubber material.
  • the conventional sealing structure as shown in FIG. 6 has a lip seal (not shown) on the outer side and a cap member 160 as a sealing plug on the inner side. Further, a magnetic encoder 150 is provided inside the inner side.
  • the cap member 160 is used, for example, to protect the magnetic encoder 150, and has an annular metal fitting portion 161 that fits on the inner peripheral surface of the outer ring 130 on the inner diameter side, from the tip end side of the metal fitting portion 161. It is press-fitted and mounted on the inner diameter side of the outer ring 130.
  • an air groove is formed on the outer periphery of the fitting portion of the cap member along the axial direction from the tip side.
  • the technique is disclosed (see, for example, Patent Document 1). Further, there is also disclosed a technique of providing a through hole at the center of the bottom of the cap member and closing the through hole after assembling the cap member (see, for example, Patent Document 2).
  • a cap member having a slit-shaped air groove on the outer periphery of the fitting portion as in Patent Document 1 is fitted, for example, in a rubber integrated baking type cap member having a metal fitting portion and a rubber fitting portion. Occasionally, the adhesive on the outer circumference peels off, filling the air groove, and there is a problem that the expected effect cannot be obtained.
  • the cap member as in Patent Document 2 requires a work of closing the through hole after assembling, which causes a particular problem in workability as a mass-produced product.
  • a sealing device capable of effectively suppressing the occurrence of leakage of internal grease and maintaining a good appearance for a long period of time.
  • the present invention provides the following sealing device.
  • the cap member is attached to the one end of the outer ring and seals the inside of the bearing, and the cap member has a hollow cylindrical cylindrical fitting portion that fits on the inner peripheral surface on the inner diameter side of the outer ring. death,
  • the cap member has a cylindrical fitting portion and an elastic fitting portion that comes into contact with an elastic deformation on the atmospheric side of the outer ring, and the cylindrical fitting portion and the elastic fitting portion are integrated.
  • the sealing device according to any one of the above [1] to [3], which is a molded product.
  • the sealing device of the present invention has the effect of effectively suppressing the occurrence of leakage of internal grease and maintaining a good appearance for a long period of time.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the hub bearing shown in FIG. 1 on the cap member side. It is a perspective view which shows typically the cap member shown in FIG. FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the cap member shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the cap member shown in FIG. It is an enlarged sectional view of a part of the cap member side of a conventional sealed structure.
  • FIG. 1 is a sectional view schematically showing a hub bearing provided with a cap member as an embodiment of the sealing device of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the hub bearing shown in FIG. 1 on the cap member side.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the cap member shown in FIG.
  • FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of the cap member shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of the cap member shown in FIG.
  • FIGS. 1 and 2 the configuration of each part is simply shown.
  • 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the hub bearing 10 shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows a state in which the hub bearing 10 shown in FIG. 1 is rotated by 90 ° counterclockwise. It is an enlarged cross-sectional view drawn.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the hub bearing 10 shown in FIG. 1 is rotated by 90 ° counterclockwise.
  • the hub bearing 10 includes a hub 100, an inner ring 20 fixed to the hub 100, and an outer ring 30 provided concentrically with the inner ring 20. Further, the hub bearing 10 includes a plurality of balls B1 as rolling elements provided between the hub 100 and the outer ring 30 so as to roll between the hub 100 and the outer ring 30. Further, the hub bearing 10 includes a plurality of balls B2 as rolling elements provided between the inner ring 20 and the outer ring 30 so as to roll between the inner ring 20 and the outer ring 30.
  • the outer ring 30 corresponds to the outer member, and the hub 100 and the inner ring 20 correspond to the inner member that rotates with respect to the outer member.
  • the outer ring 30 is attached to the vehicle body side, and the wheels are attached to the hub 100.
  • a first seal member 40 for sealing the annular gap between the outer ring 30 and the hub 100 is provided on the outer side via the region where the plurality of balls B1 and B2 are provided.
  • a cap member 60 as a second sealing member for sealing the entire inner circumference of the inner end portion of the outer ring 30 is provided on the inner side via the region where the plurality of balls B1 and B2 are provided.
  • the sealing device according to the present embodiment has a particularly main configuration with respect to the cap member 60 as the second sealing member.
  • the "outer side” means the outside of the vehicle, and the “inner side” means the inside of the vehicle.
  • a closed space is formed by the first seal member 40 and the second seal member (cap member 60) provided on both sides of the region where the balls B1 and B2 as rolling elements are provided.
  • the “inner side” may be referred to as “one side”
  • the “outer side” may be referred to as “the other side”.
  • the configuration of the first seal member 40 is not particularly limited, and for example, a known lip seal can be adopted.
  • the first seal member 40 may be composed of a metal ring and a seal body portion made of a rubber-like elastic body integrally provided with the metal ring.
  • the seal main body is provided with a seal lip that extends from the vicinity of the tip of the inward flange portion toward the sealed space side and is slidably in contact with the outer peripheral surface of the hub 100.
  • the cap member 60 is a sealing device that seals the entire inner circumference of the end portion on the inner side, which is one side of the outer ring 30.
  • the cap member 60 is attached to the inner diameter side of the outer ring 30 and is a sealing member for sealing the inside of the bearing.
  • the cap member 60 is formed, for example, by bending a steel plate cut into a disk shape by press working or the like and bending the axial cross section through one or more inflection points.
  • the cap member 60 has a cylindrical fitting portion 61 that fits into the inner peripheral surface 30a on the inner diameter side of the outer ring 30, and a diameter of the cylindrical fitting portion 61 on the end portion 61c side of the press-fitting direction A of the cylindrical fitting portion 61.
  • a disk-shaped lid plate portion 66 extending inward in the direction is formed.
  • there is a reduced diameter portion 64 whose diameter is reduced at least in a part thereof in the radial direction from the end portion 61c of the cylindrical fitting portion 61. You may.
  • the cylindrical fitting portion 61 is formed in a hollow cylindrical shape in which the tip end side of the cylinder fitting portion 61 in the press-fitting direction A is the tip end portion 61b and the rear end side of the press-fitting direction A is the end portion 61c.
  • the cylindrical surface of the hollow cylindrical cylindrical fitting portion 61 becomes the fitting surface 61a that fits into the inner peripheral surface 30a on the inner diameter side of the outer ring 30.
  • the press-fitting direction A of the cylindrical fitting portion 61 is a pushing direction when the cap member 60 is mounted on the inner diameter side of the outer ring 30, and specifically, the hollow cylindrical cylindrical fitting portion 61. Refers to the direction parallel to the axial direction of.
  • the cap member 60 has an elastic fitting portion 62 that comes into contact with the inner peripheral surface 30a on the inner diameter side of the outer ring 30 with elastic deformation on the atmospheric side of the outer ring 30.
  • the elastic fitting portion 62 is arranged in a reduced diameter portion 64 provided so as to extend from the terminal portion 61c of the cylindrical fitting portion 61.
  • the cylindrical fitting portion 61 and the elastic fitting portion 62 constituting the cap member 60 are integrally molded. This is taken into consideration so that water does not enter and corrode the fitting portion between the outer ring 30 and the cap member 60 (pointing to the portion where the outer ring 30 and the cap member 60 are in contact with each other).
  • “sealed without gaps” means a state in which muddy water and dust are prevented from entering and leakage of internal grease is prevented in the fitted state.
  • the outer side of the cylindrical fitting portion 61 in the state where the cap member 60 is press-fitted into the outer ring 30 is defined as the “tip side” and the inner side of the cylindrical fitting portion 61 is defined as the “rear end side”
  • the cap member 60 is press-fitted from the tip end portion 61b on the tip end side of the cylindrical fitting portion 61 and fits inside the inner ring 20 up to the end portion 61c on the rear end side.
  • the outer ring 30 may have a chamfered portion at the end on the inner side thereof so that the cap member 60 can be easily press-fitted.
  • the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61 constituting the cap member 60 is provided with a hole portion 63 for communicating the inside and outside of a hollow cylindrical shape for removing internal pressure. More specifically, the hole 63 is provided so as to penetrate a part of the cylindrical fitting portion 61 in the radial direction and communicate the cylindrical surface side and the cylindrical inner surface side of the cylindrical fitting portion 61. According to the cap member 60 configured in this way, after the tip portion 61b of the cylindrical fitting portion 61 comes into contact with the inner peripheral surface 30a on the inner diameter side of the outer ring 30, the hole portion 63 of the cylindrical fitting portion 61 becomes the outer ring 30.
  • the air in the cap member 60 can be released until it passes through the chamfered portion on the inner peripheral surface 30a side on the inner diameter side, the increase in internal pressure can be suppressed and the occurrence of leakage of internal grease can be suppressed. Therefore, for example, it is possible to maintain a good appearance for a long period of time. Further, in the cap member 60 configured as described above, since the hole 63 penetrates through the hole 63, it is difficult for the hole 63 to be completely clogged with an adhesive or the like, and air can be suitably released. Further, the cap member 60 can suppress damage due to lack of lubrication of the rolling element by suppressing leakage of internal grease. Further, by suppressing the increase in the internal pressure, it is possible to suppress the lubrication shortage on the first seal member 40 (see FIG. 1) side, and to suppress the torque increase and wear of the sliding portion.
  • the cylindrical fitting portion 61 of the cap member 60 is made of a non-magnetic (austenitic) stainless steel material.
  • a plurality of hole portions 63 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61.
  • eight holes 63 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61.
  • the hole portion 63 has the center position of the hole portion 63 on the outer side of the center of the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61 in the press-fitting direction A.
  • the outer side in the press-fitting direction A means the rear end side of the cylindrical fitting portion 61 closer to the end portion 61c. If the hole 63 is provided near the tip of the cylindrical fitting portion 61, the amount of air released may be reduced when the cap member 60 is press-fitted. On the other hand, by providing the hole 63 on the outer side of the center of the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61 in the press-fitting direction A, it is possible to prevent the amount of air from being released from being reduced.
  • the opening diameter t of the hole 63 is not particularly limited, but is preferably about 1 ⁇ 2 of the length of the fitting surface in the press-fitting direction A, and is preferably about 1.0 mm to 3.0 mm. be able to.
  • the cap member 60 Since the cap member 60 has the elastic fitting portion 62, the inner side of the hole portion 63 can be sealed by the elastic fitting portion 62, so that it is not necessary to fill the hole portion 63.
  • the elastic fitting portion 62 of the cap member 60 is in contact with the first elastic portion 62a that contacts the inner peripheral surface 30a on the inner diameter side of the outer ring 30 and the chamfered portion whose inner end portion of the outer ring 30 is chamfered. It is preferably configured to have two contacts with the elastic portion 62b.
  • the elastic fitting portion 62 is preferably made of a rubber material having comb elasticity, for example, NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), HNBR (hydrided acrylonitrile-butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber). , ACM (polyacrylic rubber), FKM (fluoro rubber), silicon rubber and other various synthetic rubbers.
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • HNBR hydrided acrylonitrile-butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • ACM polyacrylic rubber
  • FKM fluoro rubber
  • silicon rubber other various synthetic rubbers.
  • the annular member 53 is attached to the inner ring 20.
  • the annular member 53 includes a metal ring 52 and a magnetic encoder 50 integrally provided on the metal ring 52.
  • the metal ring 52 is fixed to the inner ring 20 by fitting.
  • the magnetic encoder 50 is provided so as to cover the inner surface of the metal ring 52. Since the magnetic encoder 50 is a known technique, detailed description thereof will be omitted, but the magnetic encoder 50 is configured by a rubber magnet or the like, and S poles and N poles are alternately provided in the circumferential direction.
  • the cap member 60 described so far has a particularly effective effect as a cap at a portion to which the magnetic encoder 50 attached to the outer peripheral surface side of the inner ring 20 as described above is applied.
  • the configuration of the inner ring 20 and the outer ring 30 in the hub bearing 10 is not particularly limited, and for example, the configurations of the inner ring 20 and the outer ring 30 in the known hub bearing 10 can be appropriately adopted.
  • the inner side is formed by press-fitting the cap member 60 provided with the hole 63 into the fitting surface 61a of the cylindrical fitting portion 61.
  • the sealing property is ensured, the occurrence of leakage of internal grease can be effectively suppressed, and a good appearance can be maintained for a long period of time.
  • the sealing device according to the present embodiment is excellent in workability as a mass-produced product and also excellent in work at the time of assembly.
  • the sealing device of the present invention can be used, for example, for the sealing structure of hub bearings for automobiles or trucks, and for the sealing structure of general bearings such as industrial bearings.

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Abstract

内部グリスの滲み漏れの発生を有効に抑制し、外観良好な状態を長期的に維持することが可能な密封装置を提供する。外輪（３０）及び内輪（２０）を有するベアリング装置における外輪（３０）の一方側の端部内周全体を封止する密封装置であって、外輪（３０）の一方側の端部に装着され、ベアリング内部を密封するキャップ部材（６０）からなり、外輪（３０）の内径側内周面（３０ａ）に嵌合する中空円筒状の円筒嵌合部（６１）を有し、円筒嵌合部（６１）には、当該円筒嵌合部（６１）の円筒表面側と円筒内面側とを連通する孔部（６３）が設けられている。

Description

密封装置
　本発明は、密封装置に関し、更に詳しくは、自動車用又はトラック用のハブベアリングや産業用ベアリングなどに適用することができる密封装置に関する。
　自動車用のハブベアリングにおいては、内輪と外輪との間の環状隙間を封止するために密封構造が設けられている。このような密封構造においては、水、泥水、ダスト、塩水などの異物が飛散してくる環境下で用いられる。自動車用のハブベアリングに適用される従来の密封構造として、例えば、図６に示すような密封構造を挙げることができる。ハブベアリングは、相対的に回転可能に設けられる内輪１２０と、外輪１３０と、これらの間に設けられる複数のボール（図示せず）とを備えている。そして、内輪１２０側にタイヤ（図示せず）が固定され、外輪１３０は車体側に取付けられる。ここで、図６は、従来の密封構造のキャップ部材側の一部を拡大した拡大断面図である。図６において、符号１５１は、磁気センサを示し、符号１６２は、ゴム材料からなるゴム嵌合部を示す。
　図６に示すような従来の密封構造は、アウター側は図示しないリップシールを有し、インナー側は密封用栓としてキャップ部材１６０を有している。また、インナー側の内側には磁気エンコーダー１５０が設けられている。キャップ部材１６０は、例えば、磁気エンコーダー１５０を保護するために使用され、外輪１３０の内径側内周面に嵌合する環状の金属嵌合部１６１を有し、金属嵌合部１６１の先端側から圧入されて外輪１３０の内径側に装着される。このようなキャップ部材１６０を大気側から締り嵌めで圧入した際には、キャップ部材１６０の外径側の金属嵌合部１６１の先端が外輪１３０に触れてから所定の位置まで圧入押し込みされる間の空間体積分の空気が圧縮される。このため、ベアリング内部に圧力が発生し、組み立て後に放置していると、キャップ部材１６０の金属嵌合部１６１及びアウター側のリップシールの嵌合部から、内部グリスの油分（基油）が染み出てくるという問題があった。具体的には、例えば、密封構造内の圧力によりベアリンググリスが分離し、その基油分が金属嵌合部１６１の微細な隙間より染み出てくることがあった。
　ここで、従来の密封構造において、キャップ部材の圧入に起因した内部空間の圧力上昇を抑制するために、キャップ部材の嵌合部の外周に、先端側から軸方向に沿って空気溝を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、キャップ部材の底部の中央部に通孔を設け、当該キャップ部材を組み付け後に当該通孔を閉塞するという技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１８－０５３９６３号公報 特開２０１２－２２４２６５号公報
　しかしながら、特許文献１のような嵌合部の外周にスリット状の空気溝を設けたキャップ部材は、例えば、金属嵌合部とゴム嵌合部を有するゴム一体焼き付けタイプのキャップ部材において、嵌合時に外周の接着剤などが剥がれていくことで、空気溝を埋めてしまい、期待する効果が得られないという問題があった。
　また、特許文献２のようなキャップ部材は、組み付け後に通孔を閉塞する作業が必要となり、量産品としての加工性において特に問題があった。
　上記の課題に鑑み、本発明によれば、内部グリスの滲み漏れの発生を有効に抑制し、外観良好な状態を長期的に維持することが可能な密封装置が提供される。
　上述の課題を解決するため、本発明は、以下の密封装置を提供する。
［１］　外輪及び内輪を有するベアリング装置における前記外輪の一方側の端部内周全体を封止する密封装置であって、
　前記外輪の前記一方側の端部に装着され、ベアリング内部を密封するキャップ部材からなり、当該キャップ部材は、前記外輪の内径側内周面に嵌合する中空円筒状の円筒嵌合部を有し、
　前記円筒嵌合部には、当該円筒嵌合部の円筒表面側と円筒内面側とを連通する孔部が設けられている、密封装置。
［２］　前記孔部は、前記円筒嵌合部の嵌合面の円周方向等間隔に複数個設けられている、前記［１］に記載の密封装置。
［３］　前記孔部は、前記円筒嵌合部の嵌合面の圧入方向における中央よりも外部側に、当該孔部の中心位置を有する、前記［１］又は［２］に記載の密封装置。
［４］　前記キャップ部材は、前記円筒嵌合部と、前記外輪の大気側において弾性変形を伴い接触する弾性嵌合部とを有し、前記円筒嵌合部と前記弾性嵌合部とが一体成型されたものである、前記［１］～［３］のいずれかに記載の密封装置。
［５］　前記円筒嵌合部が、非磁性のステンレス材からなる、前記［１］～［４］のいずれかに記載の密封装置。
　本発明の密封装置は、内部グリスの滲み漏れの発生を有効に抑制し、外観良好な状態を長期的に維持することができるという効果を奏するものである。
本発明の密封装置の一の実施形態としてのキャップ部材を備えるハブベアリングを模式的に示す断面図である。 図１に示すハブベアリングにおけるキャップ部材側の一部を拡大した拡大断面図である。 図１に示すキャップ部材を模式的に示す斜視図である。 図３に示すキャップ部材の一部切り欠き斜視図である。 図３に示すキャップ部材の一部を拡大した拡大断面図である。 従来の密封構造のキャップ部材側の一部を拡大した拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
　図１は、本発明の密封装置の一の実施形態としてのキャップ部材を備えるハブベアリングを模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すハブベアリングにおけるキャップ部材側の一部を拡大した拡大断面図である。図３は、図１に示すキャップ部材を模式的に示す斜視図である。図４は、図３に示すキャップ部材の一部切り欠き斜視図である。図５は、図３に示すキャップ部材の一部を拡大した拡大断面図である。
　＜ハブベアリング＞
　本実施形態に係る密封装置を備えた密封構造について、図１及び図２を参照して、密封装置としてのキャップ部材６０を備えるハブベアリング１０を例に説明する。
　ここで、図１及び図２においては、各部の構成を簡略的に示している。また、図２は、図１に示すハブベアリング１０の一部を拡大し拡大断面図であるが、この図２は、図１に示すハブベアリング１０を反時計回りに９０°回転させた状態を描写した拡大断面図となっている。図５についても同様に、図１に示すハブベアリング１０を反時計回りに９０°回転させた状態を描写した拡大断面図となっている。
　まず、ハブベアリング１０の全体構成について説明する。ハブベアリング１０は、ハブ１００と、ハブ１００に固定される内輪２０と、内輪２０と同心的に設けられる外輪３０とを備えている。また、ハブベアリング１０は、ハブ１００と外輪３０との間に、これらハブ１００と外輪３０との間で転動するように設けられる転動体としてのボールＢ１を複数備えている。更に、ハブベアリング１０は、内輪２０と外輪３０との間に、これら内輪２０と外輪３０との間で転動するように設けられる転動体としてのボールＢ２を複数備えている。なお、本実施形態においては、外輪３０はアウター部材に相当し、ハブ１００と内輪２０は、アウター部材に対して回転するインナー部材に相当する。
　外輪３０は車体側に取付けられ、ハブ１００に車輪が取り付けられる。そして、複数のボールＢ１，Ｂ２が設けられた領域を介してアウター側に、外輪３０とハブ１００との間の環状隙間を封止する第１シール部材４０が設けられている。また、複数のボールＢ１，Ｂ２が設けられた領域を介してインナー側に、外輪３０のインナー側の端部内周全体を封止する第２シール部材としてのキャップ部材６０が設けられている。そして、本実施形態に係る密封装置は、第２シール部材としてのキャップ部材６０に関して特に主要な構成を有している。なお、「アウター側」とは車両の外側を意味し、「インナー側」とは車両の内側を意味する。以上のように、転動体としてのボールＢ１，Ｂ２が複数設けられた領域を介して両側に設けられた第１シール部材４０と第２シール部材（キャップ部材６０）とによって、密閉空間が形成される。以下、「インナー側」を「一方側」といい、「アウター側」を「他方側」ということがある。
　ハブベアリング１０において、第１シール部材４０の構成については特に制限はなく、例えば、公知のリップシールを採用することができる。例えば、第１シール部材４０は、金属環と、その金属環に対して一体的に設けられるゴム状弾性体製のシール本体部とから構成されたものを挙げることができる。シール本体部は、内向きフランジ部の先端付近から、密閉空間側に向かって伸び、かつハブ１００の外周表面に対して摺動自在に接触するシールリップが設けられている。以上の構成により、外輪３０に対してハブ１００が回転している際においては、ハブ１００の外周表面に対して第１シールリップが摺動接触した状態を保つことで密封性が発揮される。
　＜密封装置（キャップ部材）＞
　次に、図２～図５を参照して、第２シール部材としてのキャップ部材６０について、より詳細に説明する。キャップ部材６０は、外輪３０の一方側であるインナー側の端部内周全体を封止する密封装置である。キャップ部材６０は外輪３０の内径側に装着され、ベアリング内部を密封するためのシール部材である。キャップ部材６０は、例えば、円板状に切り出された鋼板をプレス加工等によって屈曲され、軸方向断面が一以上の曲点を経て折り曲げられた形状に形成されている。これにより、キャップ部材６０は、外輪３０の内径側内周面３０ａに嵌合する円筒嵌合部６１と、円筒嵌合部６１の圧入方向Ａの末端部６１ｃ側において円筒嵌合部６１の径方向内側に向かって延びる円板状の蓋板部６６と、が形成されている。なお、円筒嵌合部６１と蓋板部６６との間には、円筒嵌合部６１の末端部６１ｃから径方向内側に向かって、少なくともその一部分において縮径する縮径部６４を有していてもよい。円筒嵌合部６１は、円筒嵌合部６１の圧入方向Ａの先端側を先端部６１ｂとし、圧入方向Ａの後端側を末端部６１ｃとする中空円筒状に形成されている。中空円筒状の円筒嵌合部６１の円筒表面が、外輪３０の内径側内周面３０ａに嵌合する嵌合面６１ａとなる。ここで、円筒嵌合部６１の圧入方向Ａとは、キャップ部材６０を外輪３０の内径側に装着する際の押込み方向のことであり、具体的には、中空円筒状の円筒嵌合部６１の軸方向と平行な方向のことをいう。
　また、キャップ部材６０は、上述した円筒嵌合部６１に加えて、外輪３０の大気側において、外輪３０の内径側内周面３０ａと弾性変形を伴い接触する弾性嵌合部６２を有している。弾性嵌合部６２は、円筒嵌合部６１の末端部６１ｃから延びるように設けられた縮径部６４に配設されている。キャップ部材６０を構成する円筒嵌合部６１と弾性嵌合部６２とは一体成型されたものであることが好ましい。これは、外輪３０とキャップ部材６０の嵌合部分（外輪３０とキャップ部材６０が接している部分を指す）に水が侵入して腐食しないように考慮したものである。ここで、「隙間なく密閉」とは、嵌合状態において泥水や砂塵の侵入を防止し、且つ内部グリスの漏出を防止している状態をいう。
　ここで、外輪３０にキャップ部材６０を圧入した状態における円筒嵌合部６１のアウター側を「先端側」と定義し、円筒嵌合部６１のインナー側を「後端側」と定義した場合、キャップ部材６０は、円筒嵌合部６１の先端側の先端部６１ｂから圧入されて後端側の末端部６１ｃまで内輪２０の内側に収まることとなる。外輪３０は、キャップ部材６０の圧入が容易となるように、そのインナー側の端部に面取り加工された面取り部を有していてもよい。
　キャップ部材６０を構成する円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａには、内圧除去のための中空円筒状の内外を連通する孔部６３が設けられている。より具体的には、孔部６３は、円筒嵌合部６１の一部を径方向に貫通し、円筒嵌合部６１の円筒表面側と円筒内面側とを連通するように設けられている。このように構成されたキャップ部材６０によれば、円筒嵌合部６１の先端部６１ｂが外輪３０の内径側内周面３０ａに接触してから、円筒嵌合部６１の孔部６３が外輪３０の内径側内周面３０ａ側の面取り部を通過するまで、キャップ部材６０内の空気を逃がすことができるため、内圧上昇の抑制が図れ、内部グリスの滲み漏れ発生を抑制することができる。したがって、例えば、外観良好な状態を長期的に維持することができる。また、上記のように構成されたキャップ部材６０は、孔部６３が貫通しているため接着剤等で完全に孔部６３がつまりづらく、空気を好適に逃すことができる。また、キャップ部材６０は、内部グリスの滲み漏れを抑制することで、転動体の潤滑切れによる損傷を抑制することができる。更に、内部圧力の上昇を抑制することで、第１シール部材４０（図１参照）側の潤滑切れも抑制して、摺動部分のトルク上昇や摩耗を抑制することもできる。
　キャップ部材６０の円筒嵌合部６１が、非磁性（オーステナイト系）のステンレス材からなることが好ましい。
　孔部６３は、円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａの円周方向等間隔に複数個設けられていることが好ましい。例えば、図２～図５に示すキャップ部材６０は、円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａに、８個の孔部６３が円周方向等間隔に設けられている。
　孔部６３は、円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａの圧入方向Ａにおける中央よりも外部側に、当該孔部６３の中心位置を有することが好ましい。ここで、圧入方向Ａにおける外部側とは、円筒嵌合部６１の末端部６１ｃ寄りの後端側のことを意味する。円筒嵌合部６１の先端側寄りに孔部６３を設けると、キャップ部材６０を圧入する際に、空気が抜ける量が少なくなることがある。これに対し、円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａの圧入方向Ａにおける中央よりも外部側に孔部６３を設けることで、空気が抜ける量が少なくなることを抑制することができる。また、孔部６３の開口径ｔについては特に制限はないが、例えば、嵌合面の圧入方向Ａにおける長さの１／２程度であることが好ましく、１．０ｍｍ～３．０ｍｍ程度とすることができる。
　キャップ部材６０が弾性嵌合部６２を有することにより、孔部６３よりもインナー側を弾性嵌合部６２で封止することができるため、孔部６３を埋める必要がない。キャップ部材６０の弾性嵌合部６２は、外輪３０の内径側内周面３０ａに接触する第一弾性部６２ａと、外輪３０のインナー側の端部が面取り加工された面取り部と接触する第二弾性部６２ｂとの２か所の接触を有するように構成されたものであることが好ましい。弾性嵌合部６２は、コム弾性を有するゴム材料から構成されたものであることが好ましく、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、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）、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、シリコンゴム等の各種の合成ゴムによって構成されている。
　本実施形態に係る密封装置としてのキャップ部材６０を備えた密封構造においては、図２に示すように、内輪２０に環状部材５３が取り付けられている。この環状部材５３は、金属環５２と、金属環５２に一体的に設けられる磁気エンコーダー５０とから構成される。金属環５２は、内輪２０に対して嵌合により固定される。また、磁気エンコーダー５０は、金属環５２のインナー側の面を覆うように設けられる。なお、磁気エンコーダー５０については、公知技術であるので詳細説明は省略するが、ゴム磁石などにより構成され、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に設けられた構成である。これにより、磁界の変化を検出する機能を有する回転速度検出用の磁気センサ５１を設けることによって、内輪２０の回転速度を検出することが可能となる。そして、これまでに説明したキャップ部材６０は、上記したような内輪２０の外周面側に取り付けられた磁気エンコーダー５０が適用されている部位でのキャップとして特に有効な作用効果を奏するものである。
　ハブベアリング１０における内輪２０及び外輪３０の構成については特に制限はなく、例えば、公知のハブベアリング１０における内輪２０及び外輪３０の構成を適宜採用することができる。
　以上説明したように、本実施形態に係る密封装置を備えた密封構造によれば、円筒嵌合部６１の嵌合面６１ａに孔部６３が設けられたキャップ部材６０を圧入することでインナー側の密封性が確保されており、内部グリスの滲み漏れの発生を有効に抑制し、外観良好な状態を長期的に維持することができる。また、本実施形態に係る密封装置は、量産品としての加工性にも優れ、組み付け時の作業にも優れたものである。
　本発明の密封装置は、例えば、自動車用又はトラック用のハブベアリングの密封構造、及びその他、産業用ベアリングなどの一般用ベアリングの密封構造に利用することができる。
１０：ハブベアリング
２０：内輪
３０：外輪
３０ａ：内径側内周面
４０：第１シール部材
５０：磁気エンコーダー
５１：磁気センサ
５２：金属環
５３：環状部材
６０：キャップ部材（第２シール部材）
６１：円筒嵌合部
６１ａ：嵌合面
６１ｂ：先端部
６１ｃ：末端部
６２：弾性嵌合部
６２ａ：第一弾性部
６２ｂ：第二弾性部
６３：孔部
６４：縮径部
６６：蓋板部
１００：ハブ
１２０：内輪
１３０：外輪
１５０：磁気エンコーダー
１５１：磁気センサ
１６０：キャップ部材
１６１：金属嵌合部
１６２：ゴム嵌合部
Ｂ１，Ｂ２：ボール

Claims (5)

  1. 　外輪及び内輪を有するベアリング装置における前記外輪の一方側の端部内周全体を封止する密封装置であって、
    　前記外輪の前記一方側の端部に装着され、ベアリング内部を密封するキャップ部材からなり、当該キャップ部材は、前記外輪の内径側内周面に嵌合する中空円筒状の円筒嵌合部を有し、
    　前記円筒嵌合部には、当該円筒嵌合部の円筒表面側と円筒内面側とを連通する孔部が設けられている、密封装置。
  2. 　前記孔部は、前記円筒嵌合部の嵌合面の円周方向等間隔に複数個設けられている、請求項１に記載の密封装置。
  3. 　前記孔部は、前記円筒嵌合部の嵌合面の圧入方向における中央よりも外部側に、当該孔部の中心位置を有する、請求項１又は２に記載の密封装置。
  4. 　前記キャップ部材は、前記円筒嵌合部と、前記外輪の大気側において弾性変形を伴い接触する弾性嵌合部とを有し、前記円筒嵌合部と前記弾性嵌合部とが一体成型されたものである、請求項１～３のいずれか一項に記載の密封装置。
  5. 　前記円筒嵌合部が、非磁性のステンレス材からなる、請求項１～４のいずれか一項に記載の密封装置。
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