(57)【要約】【課題】シールリップ部に複数の突起を備えた転がり軸受用シールを圧縮加硫成形する金型の製造コストを低減する。【解決手段】転がり軸受用シールは、芯金７と芯金７に加硫接着されたゴムからなる。前記ゴムは、芯金７の内径側から径方向内方へ延びて転がり軸受の内輪のシール摺動面に摺動する、複数の突起を周方向全周に亘って備えたシールリップ部、及び芯金７の外径側から径方向外方へ延びて転がり軸受の外輪に取り付ける取付部を含む。圧縮加硫成形用金型Ａは、前記ゴムを成形するキャビティを形成する雌型１及び雄型２を含む。雌型１は、芯金７を位置決めするガイド部３を有するとともに、前記シールリップ部に前記複数の突起を形成する凹凸形状４を有する。雄型２は、内径側バリ溝５及び外径側バリ溝６を有するとともに、内径側バリ溝５の径方向最大部５Ａの形状を円とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の内輪及び外輪間に形成される軸受内部空間及び外部間を区切る転がり軸受用シールの圧縮加硫成形に用いる金型であって、
前記転がり軸受用シールは、環状の芯金と、前記芯金に加硫接着されたゴムからなり、
前記ゴムは、前記芯金の内径側から径方向内方へ延びて前記内輪のシール摺動面に周方向に摺動するシールリップ部、及び前記芯金の外径側から径方向外方へ延びて前記外輪に取り付ける取付部を含み、
前記シールリップ部は、前記軸受内部空間及び外部間に亘って連通する油通路を前記シール摺動面及び当該シールリップ部間に生じさせる複数の突起を周方向全周に亘って備えたものであり、
前記金型は、前記ゴムを成形するための環状のキャビティを形成する雌型及び雄型を含み、
前記雌型は、前記芯金を位置決めするガイド部を有するとともに、前記シールリップ部に前記複数の突起を形成する凹凸形状を有し、
前記雄型は、前記キャビティの内径側周縁部及び外径側周縁部に内径側バリ溝及び外径側バリ溝を有するとともに、前記内径側バリ溝の径方向最大部の形状を円としてなることを特徴とする、
転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型。
【請求項２】
前記内径側バリ溝の径方向最大部の形状である円の直径ｄ（ｍｍ）を、前記複数の突起の先端に接する円の直径Ｄ（ｍｍ）に対して、（Ｄ−０．２）≦ｄ≦Ｄとしてなる、
転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２記載の転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型を用いて転がり軸受用シールを圧縮加硫成形する転がり軸受用シールの製造方法であって、
前記金型を開いて前記雌型の前記ガイド部に前記芯金を配置する工程と、
前記雌型に未加硫ゴム材料を載置する工程と、
前記金型を閉じて加圧及び加熱して前記ゴム材料を加硫する工程と、
前記金型を開いて成形品である前記転がり軸受用シールを取り出す工程と、
を含む転がり軸受用シールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受用シールを圧縮加硫成形する際に用いる金型、及び前記シールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のトランスミッション等に用いる転がり軸受として、軸受内への異物の侵入をシールにより防止するシール付き転がり軸受がある。このようなシール付き転がり軸受において、転がり軸受のシール摺動面にシールが摺動する摩擦抵抗に基づく回転トルクの上昇による燃費の悪化を抑制するために、前記回転トルクを低減するための様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１ないし４参照）。
ここで、特許文献４のシール付き転がり軸受は、シール摺動面及びシールリップ部間に軸受内部空間及び外部間に亘って連通する油通路を生じさせるために、シールリップ部に突起を備えている。それにより、軸受の回転に伴って、油通路内の潤滑油が、シール摺動面及びシールリップ部間にくさび効果で引きずり込まれ、この間での油膜形成が促進される。このため、シールリップ部とシール摺動面とが油膜によって完全に分離されて直接接触しない状態（すなわち流体潤滑状態）になる。
よって、シール付き転がり軸受の低トルク化及び高速化を図ることができるという顕著な効果を奏する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−００７４６３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６６６５４号公報
【特許文献３】特開２０１６−１６６６５５号公報
【特許文献４】国際公開第２０１６／１４３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献４のようなシールリップ部に複数の突起を備えた転がり軸受用シールを製造する場合、例えば、図７（Ａ）の縦断面図及び図７（Ｂ）の要部拡大縦断面斜視図、並びに図８の斜視図に示すような圧縮加硫成形用金型Ａ’を用いるのが一般的である。
前記転がり軸受用シールＳは、環状の芯金７と、芯金７に加硫接着されたゴム８からなり、ゴム８を圧縮加硫成形する金型Ａ’は、ゴム８を成形するための環状のキャビティＣを形成する雌型１及び雄型２’を含む。
雌型１は、芯金７を位置決めするガイド部３を有するとともに、シールリップ部８Ａに前記複数の突起を形成する凹凸形状４を有し、雄型２’は、キャビティＣの内径側周縁部Ｃ１及び外径側周縁部Ｃ２に内径側バリ溝５’及び外径側バリ溝６を有する。
バリ溝５’，６は、加硫中にキャビティＣから余分な未加硫ゴム材料を漏出させるための溝（円環状凹部）であり、図８に示すように、雌型１の凹凸形状４に対応させて、雄型２’の内径側バリ溝５’の径方向最大部５Ａ’の形状を凹凸形状（波形形状）にし、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す径方向隙間Ｉを全周に亘って略均一に形成している。
【０００５】
このような圧縮加硫成形用金型Ａ’は、雄型２’に形成する内径側バリ溝５’の径方向最大部５Ａ’の凹凸形状（波形形状）を、マシニングセンター等による機械加工で行う必要があるので金型コストが増大する。
その上、凹凸形状（波形形状）の径方向隙間Ｉを全周に亘って略均一に形成するために、雌型１及び雄型２’を周方向に精度良く位置合わせ（角度合わせ）する必要があるので、生産性が低下する。
【０００６】
上述の背景に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、シール摺動面及びシールリップ部間に軸受内部空間及び外部間に亘って連通する油通路を生じさせるために、シールリップ部に複数の突起を備えた転がり軸受用シールを圧縮加硫成形する金型の製造コストを低減すること、及び前記シールの製造における生産性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型は、前記課題解決のために、
転がり軸受の内輪及び外輪間に形成される軸受内部空間及び外部間を区切る転がり軸受用シールの圧縮加硫成形に用いる金型であって、
前記転がり軸受用シールは、環状の芯金と、前記芯金に加硫接着されたゴムからなり、
前記ゴムは、前記芯金の内径側から径方向内方へ延びて前記内輪のシール摺動面に周方向に摺動するシールリップ部、及び前記芯金の外径側から径方向外方へ延びて前記外輪に取り付ける取付部を含み、
前記シールリップ部は、前記軸受内部空間及び外部間に亘って連通する油通路を前記シール摺動面及び当該シールリップ部間に生じさせる複数の突起を周方向全周に亘って備えたものであり、
前記金型は、前記ゴムを成形するための環状のキャビティを形成する雌型及び雄型を含み、
前記雌型は、前記芯金を位置決めするガイド部を有するとともに、前記シールリップ部に前記複数の突起を形成する凹凸形状を有し、
前記雄型は、前記キャビティの内径側周縁部及び外径側周縁部に内径側バリ溝及び外径側バリ溝を有するとともに、前記内径側バリ溝の径方向最大部の形状を円としてなることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、雄型の内径側バリ溝の径方向最大部の形状が円であることから、雄型の内径側バリ溝の径方向最大部の形状を凹凸形状（波形形状）にする従来の金型と比較して、雄型の形状が簡単になるので、金型の製造コストを低減できる。
その上、発生するバリの大きさを許容範囲とすることで、複数の突起をシールリップ部の先端からシール摺動面と径方向に対面し得る範囲の全域に亘って形成することができる。
その上さらに、雄型の内径側バリ溝の径方向最大部の形状を凹凸形状（波形形状）にする従来の金型と比較して、凹凸形状（波形形状）の径方向隙間を全周に亘って略均一に形成するために、雌型及び雄型を周方向に精度良く位置合わせ（角度合わせ）する必要がないので、生産性を向上できる。
【０００９】
ここで、前記内径側バリ溝の径方向最大部の形状である円の直径ｄ（ｍｍ）を、前記複数の突起の先端に接する円の直径Ｄ（ｍｍ）に対して、（Ｄ−０．２）≦ｄ≦Ｄとしてなるのが好ましい。
このような構成によれば、内径側バリ溝の径方向最大部の形状である円の直径ｄ（ｍｍ）を、シールリップ部の複数の突起の先端に接する円の直径Ｄ（ｍｍ）に対して前記不等式の範囲内に設定していることから、０．２（ｍｍ）は、許容範囲のバリの大きさであるので、圧縮加硫成形用金型を用いた転がり軸受用シールの製造において、シールリップ部の先端に複数の突起を有するゴムの成形の信頼性が高くなる。
【００１０】
本発明に係る転がり軸受用シールの製造方法は、前記軸受用シールの圧縮加硫成形用金型を用いて転がり軸受用シールを圧縮加硫成形する転がり軸受用シールの製造方法であって、
前記金型を開いて前記雌型の前記ガイド部に前記芯金を配置する工程と、
前記雌型に未加硫ゴム材料を載置する工程と、
前記金型を閉じて加圧及び加熱して前記ゴム材料を加硫する工程と、
前記金型を開いて成形品である前記転がり軸受用シールを取り出す工程と、
を含む。
【００１１】
このような製造方法によれば、前記転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型を用いるので、前記転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明に係る転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型、及び転がり軸受用シールの製造方法によれば、主に以下に示す効果がある。
（１）雄型の内径側バリ溝の径方向最大部の形状が円であることから、雄型の形状が簡単になるので、金型の製造コストを低減できる。
（２）従来の金型のように雌型及び雄型を周方向に精度良く位置合わせする必要がないので、生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る転がり軸受用シールを装着した転がり軸受を示す要部拡大縦断面図である。
【図２】（Ａ）は前記転がり軸受用シールの斜視図、（Ｂ）は同じく要部拡大縦断面斜視図である。
【図３】（Ａ）はシールリップ部及び内輪のシール摺動面を径方向から見た要部拡大縦断面図、（Ｂ）は同じく軸方向から見た要部拡大縦断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型の縦断面図、（Ｂ）は同じく要部拡大縦断面斜視図である。
【図５】前記圧縮加硫成形用金型を開いた状態を示す斜視図であり、雌型のガイド部に芯金を配置した状態を示している。
【図６】前記圧縮加硫成形用金型により転がり軸受用シールを成形した状態について、雌型を省略して示した要部拡大斜視図である。
【図７】（Ａ）は従来の転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型の縦断面図、（Ｂ）は同じく要部拡大縦断面斜視図である。
【図８】従来の転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型を開いた状態を示す斜視図であり、雌型のガイド部に芯金を配置した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
本明細書において、転がり軸受の回転軸の方向を「軸方向」といい、前記回転軸の軸芯を基準として「径方向」及び「周方向」を定義する。
【００１５】
＜シール付き転がり軸受＞
図１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シール付き転がり軸受Ｂは、内輪１１、外輪１２、内輪１１及び外輪１２間を転動する、複数の転動体１３，１３，…、転動体１３，１３，…の周方向の間隔を一定に保持する保持器１４、並びに、軸方向に離間した一対の転がり軸受用シールＳ，Ｓを有する。
シールＳ，Ｓは軸受内部空間Ｇと外部との間を区切り、軸受内部空間Ｇには、グリース、オイルバス等の適宜の手段により、潤滑油を供給する。
【００１６】
シールＳ，Ｓを境界とした外部側には、例えば、ギア等の摩耗粉、微小砕石等、シール付き転がり軸受Ｂの組み込み先に応じた異物が存在する。このような粉状の異物は、潤滑油や雰囲気の流れによって転がり軸受Ｂ付近に到達し得る。シールＳ，Ｓは、外部から軸受内部空間Ｇへの前記異物の侵入を防止する。
シールＳは、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）又はステンレス鋼板（ＳＵＳ）等の金属製である環状の芯金７と、芯金７に加硫接着されたゴム８からなる。ゴム８は、芯金７の内径側から径方向内方へ延びて内輪１１のシール摺動面Ｆに周方向に摺動する環状のシールリップ部８Ａ、及び芯金８の外径側から径方向外方へ延びて外輪１２のシール溝Ｈに取り付ける取付部８Ｂを含む。
なお、シール付き転がり軸受Ｂは、内輪１１が回転する内輪回転タイプ、及び外輪１２が回転する外輪回転タイプがある。内径側にシールリップ８Ａを有し、外径側に取付部８Ｂを有する転がり軸受用シールＳは、前記内輪回転タイプ及び前記外輪回転タイプの両方に対して使用される。
【００１７】
ここで、シールＳのゴム８の材料としては、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。
また、ゴム材料の練り加工性、加硫成形性、芯金７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使用態様である。
【００１８】
＜転がり軸受用シールのシールリップ部の形状＞
図２（Ａ）の斜視図及び図２（Ｂ）の要部拡大縦断面斜視図、並びに図３（Ａ）の径方向から見た要部拡大縦断面図及び図３（Ｂ）の軸方向から見た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転がり軸受用シールＳのシールリップ部８Ａには、軸受内部空間Ｇ及び外部間に亘って連通する油通路９，９，…をシール摺動面Ｆ及びシールリップ部８Ａ間に生じさせる複数の突起１０，１０，…を備えている。複数の突起１０，１０，…は、転がり軸受用シールＳのシールリップ部８Ａの周方向全周に亘って形成されている。また、複数の突起１０はそれぞれ、シールリップ部８Ａの先端からシール摺動面Ｆと径方向に対面し得る範囲の全域に亘って形成されている。それにより、転がり軸受Ｂの回転に伴って、油通路９，９，…内の潤滑油が、シール摺動面Ｆ及びシールリップ部８Ａ間にくさび効果で引きずり込まれるので、シール摺動面Ｆの全周に亘って油膜形成を均一に促進できる。このため、シールリップ部８Ａとシール摺動面Ｆとが油膜によって完全に分離されて直接接触しない状態（すなわち流体潤滑状態）になる。
よって、シール付き転がり軸受Ｂの低トルク化及び高速化を図ることができる。
なお、本実施の形態に係る転がり軸受用シールＳのシールリップ部８Ａが備える複数の突起１０，１０，…は、周方向全周に亘って均一間隔であるが、本発明の対象は、複数の突起１０，１０，…が周方向全周に亘って均一間隔であるものに限定されない。すなわち、複数の突起１０，１０，…の間隔は不均一であってもよい。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態に係る転がり軸受用シールＳの圧縮加硫成形に用いる金型Ａ、及び金型Ａを用いた転がり軸受用シールＳの製造方法について説明する。
【００２０】
＜圧縮加硫成形用金型＞
図４（Ａ）の縦断面図及び図４（Ｂ）の要部拡大縦断面斜視図、並びに図５の斜視図に示すように、圧縮加硫成形用金型Ａは、シールＳのゴム８を成形するための環状のキャビティＣを形成する雌型１及び雄型２を含む。
雌型（下型、ダイ）１は、シールＳの芯金７を位置決めするガイド部３を有するとともに、シールリップ部８Ａに複数の突起１０，１０，…を形成する凹凸形状４を有する。
雄型（上型、パンチ）２は、キャビティＣの内径側周縁部Ｃ１及び外径側周縁部Ｃ２に内径側バリ溝５及び外径側バリ溝６を有するとともに、内径側バリ溝５の径方向最大部５Ａの形状を円としてなる。
【００２１】
図６の雌型を省略して示した要部拡大斜視図に示すように、本実施の形態では、内径側バリ溝５の径方向最大部５Ａの形状である円の直径ｄを、シールリップ部８Ａの複数の突起１０，１０，…の先端に接する円Ｅ（図２（Ｂ）も参照）の直径Ｄと等しくしている。
なお、内径側バリ溝５の径方向最大部５Ａの形状である円の直径ｄ（ｍｍ）は、複数の突起１０，１０，…の先端に接する円Ｅの直径Ｄ（ｍｍ）に対して、（Ｄ−０．２）≦ｄ≦Ｄの範囲内に設定すればよく、この不等式の範囲内であれば、０．２（ｍｍ）は、許容範囲のバリの大きさであるので、圧縮加硫成形用金型Ａを用いた転がり軸受用シールＳの製造において、シールリップ部８Ａの先端に複数の突起１０，１０，…を有するゴム８の成形の信頼性が高くなる。
【００２２】
＜転がり軸受用シールの製造方法＞
圧縮加硫成形用金型Ａを用いて行う軸受用シールＳの製造方法の一例について説明する。
【００２３】
（芯金配置工程）
先ず、図５のように金型Ａを開いた状態で、雌型１のガイド部３に芯金７を配置する。
なお、芯金７を雌型１に配置する工程の前に、芯金７のゴム８と接する範囲に熱硬化性樹脂接着剤を塗布しておき、後工程のゴム材料加硫工程で間接加硫（架橋）接着をしてもよいし、前記接着剤を塗布しないで、後工程のゴム材料加硫工程で直接加硫（架橋）接着をしてもよい。
【００２４】
（ゴム材料載置工程）
次に、雌型１に未加硫ゴム材料である、例えばゴムシートを載置する。このゴムシートの体積は、ゴム８を成形するための環状のキャビティＣの容積よりも大きくする。
【００２５】
（ゴム材料加硫工程）
次に、図４（Ａ）のように金型Ａを閉じて加圧及び加熱して前記ゴムシートを加硫する。余分な未加硫ゴム材料は、雌型１及び雄型２の割り面（パーティングライン）からバリ溝５，６に漏出する。
【００２６】
（成形品取出し工程）
次に、金型Ａを開いて、図２（Ａ）及び図４（Ａ）に示す成形品である転がり軸受用シールＳを取り出す。
なお、成形品である転がり軸受用シールＳを金型Ａから取り出した状態では、複数の突起１０,１０，…は、シールリップ部８Ａの先端から、シール摺動面Ｆと径方向に対面し得る範囲の全域に亘って形成されている。また、シールリップ部８Ａ先端の複数の突起１０，１０，…において、隣り合う突起１０，１０の間に、薄いバリを生じる。しかしながら、このバリは、転がり軸受Ｂの軸方向外方へ突出するものであるとともに許容範囲のバリの大きさであり、図３（Ａ）のようにシール摺動面Ｆに接触しないので、転がり軸受用シールＳの機能を阻害することはなく、問題にならない。
【００２７】
以上のような構成の転がり軸受用シールの圧縮加硫成形用金型Ａ、及び転がり軸受用シールＳの製造方法によれば、雄型２の内径側バリ溝５の径方向最大部５Ａの形状が円であることから、雄型２’の内径側バリ溝５’の径方向最大部５Ａ’の形状を凹凸形状（波形形状）にする従来の金型Ａ’（図７（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図８）と比較して、雄型２の形状が簡単になるので、金型Ａの製造コストを低減できる。
その上、上記構成の圧縮加硫成形用金型Ａ、及び転がり軸受用シールＳの製造方法によれば、発生するバリの大きさを許容範囲とすることで、複数の突起１０，１０，…をシールリップ部８Ａの先端からシール摺動面Ｆと径方向に対面し得る範囲の全域に亘って形成することができる。
その上さらに、従来の金型Ａ’と比較して、雌型１及び雄型２を周方向に精度良く位置合わせ（角度合わせ）する必要がないので、生産性を向上できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  雌型（下型、ダイ）
２，２’  雄型（上型、パンチ）
３  ガイド部
４  凹凸形状
５，５’  内径側バリ溝
５Ａ，５Ａ’  径方向最大部
６  外径側バリ溝
７  芯金
８  ゴム
８Ａ  シールリップ部
８Ｂ  取付部
９  油通路
１０  突起
１１  内輪
１２  外輪
１３  転動体
１４  保持器
Ａ，Ａ’  圧縮加硫成形用金型
Ｂ  シール付き転がり軸受
Ｃ  キャビティ
Ｃ１  内径側周縁部
Ｃ２  外径側周縁部
Ｄ  シールリップ部の突起の先端に接する円の直径
ｄ  内径側バリ溝の径方向最大部の形状である円の直径
Ｅ  シールリップ部の突起の先端に接する円
Ｆ  シール摺動面
Ｇ  軸受内部空間
Ｈ  シール溝
Ｉ  径方向隙間
Ｓ  転がり軸受用シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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