(57)【要約】【課題】ストラット用軸受やＣＶＪサポート用軸受などの密封型転がり軸受の耐異物性、耐水性を向上させることを目的とする。【解決手段】ストラット式サスペンション装置用の転がり軸受を、軸側支持部材６と車体側支持部材７間の隙間８に設置されるシール部に撥水性繊維の植毛部９ａ、９ｂが含まれ、その植毛部９ａ、９ｂによって軸受の内部への異物、水、泥水の侵入路が封鎖された構造にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（１）及び外輪（２）と、前記内輪（１）と外輪（２）間に配置される転動体（３）と、この転動体（３）を転動可能に保持する保持器（４）と、前記内輪（１）が固定された軸側支持部材（６）と、前記外輪（２）が固定された車体側支持部材（７）と、前記軸側支持部材（６）と車体側支持部材（７）間の隙間（８）に設置されるシール部とを備えるストラット式サスペンション装置用の転がり軸受であって、
前記シール部に、撥水性を有する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体（９ａ、９ｂ）が設けられている転がり軸受。
【請求項２】
前記軸側支持部材（６）と車体側支持部材（７）間の隙間（８）をモバイルシール（５）で封止するシール部を具備し、
前記モバイルシール（５）及び前記隙間（８）の入口部の少なくとも一方に前記柔軟性構造体（９ａ、９ｂ）が設けられている請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
内輪（１）及び外輪（２）と、前記内輪（１）と外輪（２）間に配置される転動体（３）と、この転動体（３）を転動可能に保持する保持器（４）と、前記内輪（１）と外輪（２）との間の軸受空間（１０）の出入口を封止するシールとを備える密封型の転がり軸受であって、
前記シールに、撥水性を有する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体（９ａ、９ｂ）が設けられている転がり軸受。
【請求項４】
前記柔軟性構造体（９ａ、９ｂ）が、前記シールの前記転動体（３）に対して背を向ける外側面に設けられた請求項３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記シールとして、内側シール（１１）と外側シール（１２）の２者が前記転動体（３）を間に挟む位置にそれぞれ設けられ、前記内側シール（１１）と外側シール（１２）は、いずれか一方が前記内輪（１）に、他方が前記外輪（２）にそれぞれ固定され、その内側シール（１１）と外側シール（１２）に、前記柔軟性構造体（９ａ、９ｂ）がそれぞれ設けられた請求項４に記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記外側シール（１２）が内輪（１）又は外輪（２）に固定されたスリンガによって構成され、そのスリンガに前記柔軟性構造体（９ｂ）が設けられた請求項４に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ストラット式サスペンション装置に利用される転がり軸受（以下では、ストラット用軸受と記す）や、等速ジョイント軸の支持に利用される転がり軸受（以下では、ＣＶＪサポート用軸受と記す）等の転がり軸受、詳しくは、内部（転動体が配置された軌道輪間の軸受空間）への異物や泥水などの侵入防止に関する性能を高めて、耐異物性と耐水性を向上させた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストラット用軸受やＣＶＪサポート用軸受などは、ダストなどの異物や泥水が内部に侵入し易い環境下で使用される。特に、ストラット用軸受は、車が高圧洗浄されることで高圧水の被水も起こり得る。
【０００３】
これ等の事態は、転がり軸受の内部における異物の噛み込みや潤滑不良等の原因になることから、この種の転がり軸受については、泥水等の浸入防止や異物の侵入防止に関して、優れた性能が要求される。
【０００４】
そこで、下記特許文献１〜３に示されるようなストラット用軸受や、下記特許文献４、５に示されるようなＣＶＪサポート用軸受が提案されている。
【０００５】
特許文献１のストラット用軸受は、内輪の外周縁にラジアル方向に延出するフランジ部を形成し、そのフランジ部に固定したシール部材のリップを外輪に設けられたリング部材の下面に接触させて軸受空間の片方の開口を塞いでいる。
【０００６】
また、特許文献２のストラット用軸受は、上側軌道輪の内側筒状部の下端に一体化されたシール部を設け、そのシール部を、下側軌道輪の外側筒状部の外側に一体回転可能に組付けられたアッパースプリングシートに摺接させている。
【０００７】
さらに、特許文献３のストラット用軸受（スラスト軸受）は、対の軌道輪をそれぞれ取り付けた上ケースと下ケース間に、軸受空間の両側の開口に個別に通じる隙間を設け、その隙間にラビリンスシール部を設けてそのラビリンスシール部で軸受空間への泥水などの浸入を防いでいる。
【０００８】
特許文献４の軸受は、内輪を回転側軌道輪とするＣＶＪサポート用の密封型転がり軸受であり、軸受空間の両側に、リップを外輪に接触させる内側シールと、外輪に対して非接触の外側シール（スリンガ）とで構成される二重構造のシール部をそれぞれ設けている。この軸受での内側シールと外側シールの支持は、内輪で行っている。
【０００９】
特許文献５の軸受も、内輪を回転側軌道輪とするＣＶＪサポート用の二重シール構造の密封型転がり軸受である。かかる軸受は、内側シールと外側シール（スリンガ）を外輪に固定した点と、外側シールに、内側シールとの間に侵入した異物を軸受の外部に排出するためのスリットを設けた点が特許文献４の軸受と相違する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−１５１９５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４８９５０号公報
【特許文献３】特開２００６−３２２５０７号公報
【特許文献４】特開２０１３−１６０２８０号公報
【特許文献５】特開２０１３−１６７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１、２のストラット用軸受は、どちらも接触シールタイプであるため、トルクが大きくなることから、運転者のハンドルフィーリングに悪影響を及ぼす問題があり、自動車メーカの低トルク化の要望に応え難い。
【００１２】
また、特許文献３のストラット用軸受は、ラビリンスシール部を採用しているため、シール部の設置などに関してレイアウトが制約されるという課題が発生すると共に、軸受サイズの増加も伴う。
【００１３】
さらに、特許文献４、５のＣＶＪサポート用軸受は、内側シールと外側シール（スリンガ）間の隙間を小さくすることができ、複数リップのシールとスリンガとを併用した一般的なＣＶＪサポート用軸受に比べて軸受の幅（軸心方向の寸法）を縮小できる利点があるが、どちらも、シールの信頼性について改善の余地を残している。
【００１４】
即ち、特許文献４のＣＶＪサポート用軸受は、内側シールと外側シールによるシール部が共に内輪側に、一方、特許文献５のＣＶＪサポート用軸受は、前記シール部が共に外輪側にあるため、ラビリンス性が悪く、泥水の浸入やダストなどの異物の侵入防止が万全なものになり難い。
【００１５】
特許文献５のＣＶＪサポート用軸受は、内側シールと外側シール間に入り込んだ異物の排出を目的として外側シールに設けたスリットから逆に、水、泥水、異物が入り込む可能
性もある。
【００１６】
この発明は、上記の現状技術に鑑みてなされたものであって、ストラット用軸受やＣＶＪサポート用軸受などの密封型転がり軸受の耐異物性、耐水性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するため、この発明は、内輪及び外輪と、その内輪と外輪間に配置される転動体と、この転動体を転動可能に保持する保持器と、前記内輪が固定された軸側支持部材と、前記外輪が固定された車体側支持部材と、前記軸側支持部材と車体側支持部材との間の隙間を遮断するシール部とを備えるストラット用転がり軸受であって、
前記シール部に、撥水性を有する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体が設けられている転がり軸受を提供する。
【００１８】
また、内輪及び外輪と、その内輪と外輪間に配置される転動体と、この転動体を転動可能に保持する保持器と、前記内輪と外輪との間の軸受空間の出入口を封止するシールとを備える密封型の転がり軸受であって、
前記シールに、撥水性を有する繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体が設けられている転がり軸受も併せて提供する。
【００１９】
前記軸側支持部材と車体側支持部材間の隙間をモバイルシールで封止するシール部を具備した前者のストラット用軸受については、前記モバイルシール及び前記隙間の入口部の少なくとも一方に前記柔軟性構造体を設けるとよい。
【００２０】
また、密封型の転がり軸受（ＣＶＪサポート用軸受など）については、前記柔軟性構造体を、前記シールの前記転動体に対して背を向ける外側面に設けることができる。また、前記シールとして、内側シールと外側シールの２者が前記転動体を間に挟む位置にそれぞれ設け、前記内側シールと外側シールのいずれか一方を前記内輪に、他方を前記外輪にそれぞれ固定し、その内側シールと外側シールに、前記柔軟性構造体をそれぞれ設けることもできる。
【００２１】
前記外側シールは、内輪又は外輪に固定されたスリンガによって構成されていてもよく、その形態の転がり軸受では、前記スリンガに前記柔軟性構造体が設けることもできる。
【００２２】
なお、使用する撥水性を有する繊維材は、それ自体がシリコンやフッ素系樹脂などの撥水性材料で形成されたもの、シリコン、樹脂ワックス、フッ素系化合物などの撥水コーティング剤を用いて非撥水性材料の表面に撥水加工を施したもののどちらであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の転がり軸受は、内・外輪間の軸受空間や前記内輪と外輪に個別に固定された軸側支持部材と車体側支持部材間に設けられるシール部に撥水性繊維の植毛部が含まれており、その植毛部が軸受の内部への異物、水、泥水の侵入路を封鎖している。
【００２４】
そのため、シール部のラビリンス性、撥水性が向上し、水、泥水、異物の通過が植毛部に遮断されて、外部からの水、泥水、異物の軸受空間への侵入が効果的に防止される。
【００２５】
また、ラビリンス性、撥水性の向上により、複数リップのシールを採用しているシール部を備える転がり軸受ではシールのリップ数を減らしたり、転がり軸受の使用条件によっては、従来採用していたスリンガを廃止したりすることも可能になり、軸受の幅の減少による小型化や部品点数削減による低コスト化なども可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】耐異物性、耐水性を付与したこの発明の転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図２】耐異物性、耐水性を付与したこの発明の転がり軸受の他の例を示す断面図である。
【図３】静電吹き付け植毛法による植毛域の表面へのランダム植毛状態を示す縦断面図である。
【図４】静電植毛法による起立植毛状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の転がり軸受の実施の形態を、添付図面の図１〜図４に基づいて説明する。
【００２８】
図１に、この発明を、ストラット用軸受に適用した例を示す。この図１の転がり軸受（ストラット用軸受）２０は、内輪１が固定された軸側支持部材６と、外輪２が固定された車体側支持部材７と、内・外輪間に配置された転動体（この例では、ボール）３と、この転動体３をポケット４ａに転動可能に収容した保持器４と、軸側支持部材６と車体側支持部材７間に設置されたモバイルシール５を有する。
【００２９】
軸側支持部材６は、ストラット式サスペンション装置のストラット軸（図示せず）の上端に取り付けられる部材（軸側支持部材）である。
【００３０】
この図１の転がり軸受２０には、モバイルシール５の表面に加えて、軸側支持部材６と車体側支持部材７との間の隙間８の泥水入口となる箇所にそれぞれ撥水性を有する繊維材（以下では撥水性繊維と言う）、軟質発泡材または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体９ａ、９ｂが設けられており、その柔軟性構造体９ａ、９ｂにより耐異物性、耐水性が付与されている。
【００３１】
なお、柔軟性構造体９ａ、９ｂは、それ自体がシリコンやフッ素系樹脂などの撥水性材料で形成されたもの、シリコン、樹脂ワックス、フッ素系化合物などの撥水コーティング剤を用いて非撥水性材料の表面に撥水加工を施したもののどちらであってもよい。本実施形態では、柔軟性構造体９ａ、９ｂは、多数の撥水性繊維がモバイルシールの表面に植設された植毛部である。
【００３２】
撥水コーティング剤を用いて撥水加工を施す繊維として、例えば、合成樹脂繊維、無機繊維、再生繊維、天然繊維が挙げられる。
【００３３】
前記合成樹脂繊維として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどが挙げられる。
【００３４】
また、前記無機繊維として、例えば、カーボン繊維、グラスファイバーなどが挙げられる。また、再生繊維として、例えば、レーヨン、アセテートなどが挙げられる。また、天然繊維として、例えば、綿、絹、麻、羊毛などが挙げられる。
【００３５】
前記柔軟性構造体９ａ，９ｂは、撥水加工を施した軟質発泡材または軟質樹脂材で構成してもよい。軟質発泡材としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂や、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡したものが挙げられる。軟質樹脂材としては、コルク材、ゴム板材、ポリエチレンや塩化ビニルなどの軟質シートが挙げられる。
【００３６】
柔軟性構造体（植毛部）９ａを構成する撥水性繊維は、適度に密集させて植毛されており、その撥水性繊維の先端が車体側支持部材７の内面に軽く接触してモバイルシール５と車体側支持部材７の内面との間に生じる隙間（異物、水、泥水の侵入路）が封鎖されている。
【００３７】
これにより、モバイルシール５によるシール部を通り抜けようとする水は、柔軟性構造体（植毛部）９ａの撥水性繊維にはじかれて内側（外輪１と外輪２のある側）への浸入が効果的に防止される。
【００３８】
前記隙間８の泥水入口となる箇所の柔軟性構造体（植毛部）９ｂは、隙間８の入口部において対向した軸側支持部材６と車体側支持部材７の内面６ａ、７ａに、それぞれ撥水性繊維を適度に密集させて植毛して設けられている。
【００３９】
内面６ａに植毛された繊維と内面７ａに植毛された撥水性繊維は互いに軽く接触するようにしており、これにより、隙間８の泥水入口となる箇所でも、水、泥水の内側への浸入が効果的に防止される。
【００４０】
柔軟性構造体（植毛部）９ａ、９ｂを構成する撥水性繊維は、それ自体がシリコンやフッ素系樹脂などの撥水性材料で形成されたもの、又は、シリコン、樹脂ワックス、フッ素系化合物などの撥水コーティング剤を用いて非撥水性繊維の表面に撥水加工を施したものが用いられている（後述する実施形態も同様）。
【００４１】
撥水性繊維の植毛方法としては、例えば、静電吹き付け植毛法や静電植毛法を採用できる。モバイルシール５の先端のようなエッジ部においても、多量の繊維を短時間で密に植毛できることから、静電吹き付け植毛法や静電植毛法を採用することが好ましい。
【００４２】
静電植毛法としては、公知の方法を採用できる。例えば、図４に示すように、静電植毛する範囲に接着剤１３を塗布し、繊維１４を帯電させて静電気力により上記接着剤の塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥、仕上げなどを行なう方法が挙げられる。
【００４３】
静電吹き付け植毛法は、図３に示すように、植毛対象物（本実施形態では、モバイルシール５と、軸側支持部材６と、車体側支持部材７）の植毛領域に接着剤１３を塗布し、高電圧電極により静電界を形成するとともに、長さが、例えば、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の繊維１４にエアを吹き付けることによって、この繊維１４を起立状態で植毛対象物に固定する方法である。
【００４４】
この静電吹き付け植毛法によると、繊維１４は、植毛位置の面法線に対して傾斜した状態で植毛される。繊維１４の傾斜角は、植毛対象物へのエアの吹き付け方によって適宜変えることができるが、３〜６０度の範囲内とするのが好ましい。
【００４５】
静電吹き付け植毛法では、植毛の態様として、図３に示すように、短繊維１４をランダムな方向に傾斜させることができる。
【００４６】
このように繊維１４を傾斜させることによって、図４のように植毛を直立させた場合と比較して、少ない植毛量で植毛対象物の植毛領域の表面を覆うことができ、植毛コストの削減を図ることができる。
【００４７】
静電吹き付け植毛法による植毛態様は、植毛対象物や対象域の配置や形状等を総合的に勘案して適宜決めることができる。繊維１４の接着剤への植毛後に乾燥、仕上げなどが行なわれ、静電吹き付け植毛法による一連の植毛作業が完了する。
【００４８】
植毛に際しては、静電吹き付け植毛法、静電植毛法を問わず、繊維１４の先端が、シール部を構成する相手材に軽く接触するか、もしくは、全く接触しないように、その長さを決定するのが好ましい。このようにすることで、短繊維１４の接触による外輪や内輪の回転抵抗が大きくなるのを防止することができる。
【００４９】
植毛に用いる繊維１４は、静電吹き付け植毛法、または静電植毛法のどちらによっても植毛可能なものであればよく、特に限定されない。既述のような繊維を使用することができる。
【００５０】
繊維１４の長さは、上述したように、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができるが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内とすることが好ましく、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内とすることがさらに好ましい。また、繊維１４の太さは、０．５〜５０デシテックスの範囲内とするのが好ましく、植毛部の繊維１４の密度としては、植毛領域の単位面積当たりの繊維１４の占める割合が１０〜５０％の範囲内とするのが好ましい。
【００５１】
繊維１４を植毛域の表面に固定する接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする接着剤が挙げられる。
【００５２】
例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤等を採用することができる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５３】
なお、モバイルシール５に対する撥水性繊維の植毛は、使用するモバイルシール５をシール溝６ｂに遊嵌されるものにして、表面の全域を対象にすることもできる。
【００５４】
また、モバイルシール５の固定支持は、そのモバイルシールを収めるシール溝を車体側支持部材７に設けて車体側支持部材７で行なってもよい。
【００５５】
図２に、ＣＶＪサポート用軸受等として利用される転がり軸受に、この発明を適用した例を示す。
【００５６】
この図２の転がり軸受（密封型転がり軸受）３０も、柔軟性構造体を設けて耐異物性、耐水性を付与したものである。この図２の転がり軸受３０は、内輪１及び外輪２と、内・外輪間に配置された転動体（ボール）３と、この転動体３をポケット４ａに転動可能に収容した保持器４と、外輪１と外輪２との間の軸受空間１０に配置される内側シール１１及び外側シール１２を有している。
【００５７】
図示の転がり軸受３０の内側シール１１は、外輪２に固定され、自由端側に設けられた２個のリップ１１ａ，１１ｂが内輪１に軽く接触している。
【００５８】
一方、外側シール１２は、内輪１に固定され、自由端側に設けられた２個のリップ１２ａ，１２ｂが外輪２に軽く接触している。
【００５９】
また、内側シール１１と外側シール１２の自由端側の外側面（転動体３に対して背を向ける側の面）には、それぞれ、柔軟性構造体（図のそれは撥水性繊維の植毛部）９ａ、９ｂが設けられ、その柔軟性構造体９ａ、９ｂ（植毛部）の繊維が内輪１や外輪２に軽く接触して外輪２とリップ１２ａとの界面の入口及び内輪１とリップ１１ａとの界面の入口が封鎖されている。
【００６０】
なお、前記界面は隙間となり得る箇所であるので、この発明では、界面の入口は隙間の入口と考える。
【００６１】
前記柔軟性構造体９ａ、９ｂの設置により、内輪１の外径面とリップ１１ａとの間及び外輪２の内径面とリップ１２ａとの間に入り込もうとする水は、柔軟性構造体（植毛部）９ａ、９ｂの撥水性繊維にはじかれてその入り込みが効果的に防止される。
【００６２】
これにより、内輪１に対するリップ１１ａの接触圧と、外輪２に対するリップ１２ａの接触圧を下げて軸受３０の低トルク化を図ることが可能になる。
【００６３】
また、軸受の用途によっては、内側シール１１と外側シール１２のリップを１つに減らしたり、内側シール１１と外側シール１２のどちらか片方を省いたり、外側シール１２をスリンガ（図示せず）に置き換え代えたりすることも可能になる。
【００６４】
外側シール１２に置き換えるスリンガは、柔軟性構造体（植毛部）９ｂを外径側に設けてその植毛部の繊維を外輪２に軽く接触させるとよい。
【００６５】
なお、図２とは逆に、内側シール１１を内輪１に、外側シール１２を外輪２にそれぞれ固定してもよく、その形態では、内側シール１１に含ませる柔軟性構造体（植毛部）９ａを外輪２側に、外側シール１２に含ませる柔軟性構造体（植毛部）９ｂを内輪１１側にそれぞれ配置する。
【符号の説明】
【００６６】
１          内輪
２          外輪
３          転動体
４          保持器
４ａ        ポケット
５          モバイルシール
６          軸側支持部材
６ａ        内面
６ｂ        シール溝
７          車体側支持部材
７ａ        内面
８          隙間
９ａ、９ｂ  柔軟性構造体（植毛部）
１０        軸受空間
１１        内側シール
１１ａ、１１ｂ  リップ
１２        外側シール
１２ａ、１２ｂ  リップ
１３        接着剤
１４        繊維
２０        転がり軸受（ストラット用軸受）
３０        転がり軸受（密封型転がり軸受）
【図１】
2018119652.tif 000003
【図２】
2018119652.tif 000004
【図３】
2018119652.tif 000005
【図４】
2018119652.tif 000006