(57)【要約】      （修正有）【課題】スリンガと回転輪の嵌合面からの異物の侵入を防止する。【解決手段】回転輪７２と、固定輪と、回転輪と固定輪との間に転動自在に配設された転動体と、回転輪の少なくとも片方の端部に嵌合固定されて回転輪と固定輪との間の環状空間の開口を閉塞するスリンガ７４を有する密封部材と、少なくとも回転輪と固定輪と密封部材で形成される軸受内部空間に封入された少なくとも基油と増ちょう剤からなるグリース組成物７８とを備える転がり軸受において、回転輪７２のスリンガ７４との嵌合面７６に、円周方向周溝７５が設けられ、溝７５には、Ｏリング７７と、基油と増ちょう剤からなるグリース組成物７８が充填されており、スリンガ７４が嵌めあわされた後にＯリング７７が膨潤して当該部分を密封する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪と、固定輪と、前記回転輪と前記固定輪との間に転動自在に配設された転動体と、前記回転輪の少なくとも片方の端部に嵌合固定されて当該回転輪と前記固定輪との間の環状空間の開口を閉塞するスリンガを有する密封部材と、を備える転がり軸受において、前記回転輪の前記スリンガとの嵌合面もしくは前記スリンガの前記回転輪との嵌合面の少なくとも一方に単列もしくは複列の円周方向の溝を設け、前記周溝には、弾性部材からなるＯリングと、少なくとも基油と増ちょう剤からなるグリース組成物が配置されており、前記配置されているグリース組成物は、少なくとも前記Ｏリングを膨潤させるものであり、前記スリンガが嵌合される際に、Ｏリングは、前記溝から突出していないことを特徴とする転がり軸受であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置を有し、密封装置により転がり軸受内部に保持されたグリース組成物で潤滑され、前記密封装置にスリンガを備えた転がり軸受に関し、特に、前記密封装置の密封性能が強化された転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軸受内部に封入された潤滑剤（通常はグリース組成物）が軸受外部に漏洩するのを防止すると共に軸受外部から異物（例えば、水や塵埃）が軸受内部に侵入するのを防止するために、回転輪と固定輪との間の環状空間の開口に密封装置が取付けられている。
【０００３】
密封装置の従来例として、特許文献１に開示されている技術がある。具体的には、図８に内輪回転で使用され、主に自動車の車輪で用いられ速度を検出するためのエンコーダ部材５８を備える転がり軸受の従来の密封装置１０の一例を示す。図８に示される密封装置１０は、転がり軸受５０の回転輪である内輪５２に固定されたスリンガ（フリンガともいう）５４と、固定輪である外輪５１に固定されたシール５３とで構成されている。シール５３は、スリンガ５４の背後（図８における左側）にあって、弾性のゴムや樹脂からなる円環状のリップ５３ａをスリンガ５４に摺接させている。
【０００４】
スリンガ５４は一般に圧入によって回転輪である内輪５２の外周面５６に嵌合固定されている。このような構成を有する密封装置１０により、転がり軸受の内部空間５９と外部が離隔されている。通常、密封装置１０で区画される転がり軸受の軸受内部空間５９には、潤滑のためのグリース組成物が封入されている。
【０００５】
ここで、スリンガ５４の内周面５４ａと内輪５２の外周面５６で形成される嵌合部は金属接触しているが、スリンガ５４の内周面５４ａや内輪５２の外周面５６の面粗さになどによって微小隙間が生じてしまう。この微小隙間の存在により、転がり軸受５０の外部に存在する水等の異物が、この微小隙間を通過して、転がり軸受５０の軸受内部空間５９に浸入する場合がある。特に、水は粘度が低く、微小な隙間に入り易いため、この部分からの浸水が問題となっていた。すなわち、転がり軸受５０の軸受内部空間５９への浸水は、転がり軸受５０の軸受内部空間５９の各部に錆を生じさせ、また、軸受内部空間５９に封入した潤滑剤の劣化を発生させ、結果的に軸受寿命の低下等の問題を引き起こすおそれがあるという課題があった。
【０００６】
この課題を解決するべく、図８に示す従来例においては、スリンガ５４と回転輪である内輪５２との嵌合面間にＯリング５７を介在させて、スリンガ５４及び回転輪である内輪５２の外周面５６との嵌合面からの浸水を防止している。
【０００７】
しかしながら、この先行技術では、スリンガ５４及び回転輪である内輪５２の嵌合面からの圧力をうけて圧縮された状態でＯリング５７を介在させているため、Ｏリング５７の膨張力によってスリンガ５４と回転輪である内輪５２との間のラジアル方向の嵌合力が、Ｏリング５７の圧縮により吸収されてしまい、スリンガ５４の固定力が低下するという問題があった。
【０００８】
すなわち、スリンガ５４の固定力が低下するということは、Ｏリング５７とスリンガ５４、内輪５２とのラジアル方向の接触圧力が高まり、その部分の密封性能は低下せずスリンガ５４と内輪５２の嵌合面からの水等の浸入は防止できると考えられる。しかし、スリンガ５４の軸方向の固定力は逆に弱くなってしまい、内輪５２の外周面５６において、スリンガ５４が軸方向に動きやすくなってしまう。
【０００９】
そのため、密封装置部１０を構成する要素であるリップ５３ａがスリンガ５４から離間して隙間が形成され異物の侵入を招いたり、逆にリップ５３ａがスリンガ５４に過度に強く当り、リップ５３ａの摩耗が促進される場合があり、シール装置全体としては、長期に渡り安定した密封性能を維持できない可能性があるという問題が有った。
【００１０】
また、特許文献１には、図９に示す第二の従来例も開示されている。具体的には、図９に示す転がり軸受６０は、回転輪である内輪６２の外周面６６とスリンガ６４の内周面６４ａとで形成される嵌合部に弾性体であるゴム組成物６７を介在させたものである。すなわち、ゴム組成物６７を介在させることにより水等の異物の侵入防止効果を期待しているものである。
【００１１】
しかしながら、ゴム組成物６７も圧縮されて介在するため、スリンガの６４の嵌合力を弱めてしまい、結果的に前述したＯリングを介在させた場合と同様の問題が発生するおそれがある。
【００１２】
また、内輪６２の外周面６６とスリンガ６４の内周面６４ａとで形成される嵌合面にゴム組成物６７を圧縮させた状態で介在させるためには、あらかじめ、内輪６２の外周面６６もしくはスリンガ６４の内周面６４ａに、図１０（ａ）に示す通り、ゴム組成物６７を巻いておき、その後スリンガ６４を内輪６２の軸方向端面側（図１０の右側）から圧入する方法とする必要がある。そのため、図１０（ｂ）に示す通り、介在させたゴム組成物６７が圧入時にめくれてしまったり、所々断裂したりする可能性がある。すなわち、適正にゴム組成物６７を介在させるためには、相当の手間とコストがかかることになる。
【００１３】
同様の問題は、第一の従来例において、Ｏリング６９を介在させる場合にも発生する。すなわち、内輪６２に設けられた溝６５にあらかじめ装着されるＯリング６９は、図１１（ａ）に示す通り、内輪６２の外周面６６から突出した状態で装着され、その後、スリンガ６４が内輪６２の軸方向端面側（図１１の右側）から圧入される。そのため、図１１（ｂ）に示す通り、介在させたＯリング６９が圧入時に破断してしまう可能性がある。したがって、適正にＯリング６９を介在させるためにも、相当の手間とコストがかかることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−２１５１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記課題に鑑み、嵌合面の面粗さなどによって生じる微小隙間を介して軸受内部空間へ侵入しようとする水等の異物を効果的に防止でき、スリンガの嵌合力を弱めることもなく、長期に渡り安定した性能を有する密封装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記問題を解決するために、回転輪と、固定輪と、前記回転輪と前記固定輪との間に転動自在に配設された転動体と、前記回転輪の少なくとも片方の端部に嵌合固定されて当該回転輪と前記固定輪との間の環状空間の開口を閉塞するスリンガを有する密封部材と、を備える転がり軸受において、前記回転輪の前記スリンガとの嵌合面もしくは前記スリンガの前記回転輪との嵌合面の少なくとも一方に単列もしくは複列の円周方向の溝を設け、前記周溝には、弾性部材からなるＯリングと、少なくとも基油と増ちょう剤からなるグリース組成物が配置されており、前記配置されているグリース組成物は、少なくとも前記Ｏリングを膨潤させるものであり、前記スリンガが嵌合される際に、Ｏリングは、前記溝から突出していないことを特徴とする転がり軸受であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、前記周溝に配置されたＯリングとグリース組成物により、嵌合面の面粗さなどによって生じる微小隙間を介して軸受内部へ侵入しようとする水等の異物を効果的に防止できる。また、Ｏリングが嵌合面に突出していないため、スリンガの圧入が円滑に行え、さらには、スリンガ圧入後にスリンガと回転輪である内輪の嵌合力を弱めることもなく、長期に渡り安定した性能を有する密封装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図８】第一の従来例を示す要部拡大断面図である。
【図９】第二の従来例を示す要部拡大断面図である。
【図１０】第二の従来例を説明する要部拡大断面図である。
【図１１】第一の従来例を説明する要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の転がり軸受の第一の実施形態を示す要部拡大断面図であり、スリンガ７４を内輪７２の外周面７６に沿って嵌合しつつある状態を示す。内輪７２の外周面７６には、Ｏリング７７用の溝７５が設けられている。Ｏリング７７は、溝７５にはめ込まれた状態において内輪７２の外周面７６から突出しないものが選定され、あらかじめはめ込まれている。
【００２１】
Ｏリング用の溝７５には、さらに、少なくとも基油と増ちょう剤からなるグリース組成物が充填されている。また、その充填量は、内輪７２の外周面７６から突出する程度、すなわちＯリング用の溝７５が形成する体積からＯリング７７の体積を引いた体積よりも多く充填されている。
【００２２】
図２は、スリンガ７４が所定の位置に嵌合された状態を示す。スリンガ７４により、Ｏリング７７用の溝７５から突出していたグリース組成物７８は、その突出していた部分７８ｂとして軸受内部空間側（図２の左側）に押し込まれることになる。そして、この時、Ｏリング７７は溝７５から突出していないため、スリンガ７４と溝７５に挟まれ、破断や断裂を引き起こすことがない。
【００２３】
図３は、スリンガ７４が所定の位置に嵌合されてから、しばらく経過した後の状態を示す。Ｏリング７７は、Ｏリング溝７５に残留したグリース組成物７８ａにより膨潤し、Ｏリング用の溝７５とスリンガ７４の内周面７４ａで形成される空間を埋めている。
【００２４】
この状態においては、膨潤したＯリング７７が、内輪７２の外周面７６に設けられたＯリング用の溝７５の壁面とスリンガ７４の内周面７４ａに密着するため、軸受外部からの水等の浸入を効果的に防止できる。
【００２５】
さらには、Ｏリング７７は膨潤しているため、スリンガ７４に及ぼす力は適正に保たれており、スリンガ７４の嵌合力を過度に弱めることも無い。すなわち、膨潤しても元々Ｏリング７７用の溝７５に存在していたグリース組成物７８ａとＯリング７５の体積の合計はほとんど変化しないため適度にＯリング７７用の溝７５の壁面とスリンガ７４の内周面７４ａに膨潤したＯリング７７が接触している状態になる。
【００２６】
その上、Ｏリング７７用の溝７５に存在していたグリース組成物７８ａは、Ｏリングに吸収されて存在することになるため、Ｏリング用の溝７５からの漏洩が、より一層少なくなる。すなわち、グリース組成物のみが充填されている場合は、過度の振動や温度変化等により所定の充填箇所からの漏洩が発生する可能性があるが、本実施例の場合は、グリース組成物はＯリングに吸収されて存在するため、かかる場合でもより一層漏洩の可能性を低減することができる。そのため、本実施形態によれば、長期安定した密封性能が得られる。
【００２７】
ここで、グリース組成物７８ｂは、軸受内部空間に押し込まれることになる。そのため、グリース組成物７８ｂの少なくとも基油と増ちょう剤は、潤滑のために軸受内部に封入されているグリース組成物と同種のものとすることが好ましい。これにより、グリース組成物７８ｂと潤滑のためにあらかじめもしくはスリンガ７４圧入後に封入されるグリース組成物とが混合されても、潤滑のためのグリース組成物の性状変化の可能性を低減することができる。より好ましくは、同一のグリース組成物を用いることが好ましい。
【００２８】
また、あらかじめ、Ｏリング７７用の溝７５に充填するグリース組成物の量７８を一定のものとすれば、所定の量のグリース組成物を軸受内部空間に充填することもできる。
【００２９】
次に、本発明の第二の実施形態について図４〜６を参照して説明する。第二の実施形態は、図４に示す通り、スリンガ８４の内周面８４ａにＯリング８７用の溝８５を設けた形態である。
【００３０】
第二の実施形態に係る作用効果は第一の実施形態と同様であるが、第一の実施形態と異なり、図５に示す通り、Ｏリング８７用の溝８５から突出したグリース組成物は軸受内部空間には押し込まれず、内輪８２の端面もしくは端面面取り部に残存することになる。すなわち、軸受内部空間に、突出したグリース組成物８８ｂを押し込むことがない。
【００３１】
そのため、軸受内部空間に潤滑のために封入されているグリース組成物と、グリース組成物８８とが、軸受内部空間で混合される可能性を低減することができる。そのため、グリース組成物８８と潤滑のためのグリース組成物の相性において、過度でなければ、いわゆる相性の良くない組合せとすることも可能である。
【００３２】
さらに、スリンガ８４を圧入後に、あらかじめ所定の量のグリース組成物８８を用いていれば、残存したグリース組成物８８ｂを目視等で確認できるため、所定の量のグリース組成物８８ａがＯリング８７用の溝８５に充填されたか否かを容易に確認することができる。そのため、密封性能の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
なお、残存したグリース組成物８８ｂは、その後ふき取る等して除去することが好ましい。また、図６は、Ｏリング８７が膨潤した状態を示す。作用効果は第一の実施形態と同様である。
【００３４】
また、通常、図４に示す形態にＯリング８７を保持するのは困難であるが、本実施形態の場合、グリース組成物８８の粘着力によりＯリングを適正な位置に保持することができる。そのため、本実施形態の場合、グリース組成物８８としては、比較的硬め（混和ちょう度の低い）のものを選定することが好ましい。
【００３５】
図７は、本発明の第三の実施形態に係るスリンガ９４を示す。スリンガ９４は、Ｏリング用の溝９５が設けられ、その対応する外周部分９９が凸形状となっている。この形状であれば、プレス加工等によりスリンガ９４にＯリング用の溝９５を比較的低コストで加工することができる。
【００３６】
ここで、Ｏリングとグリース組成物における、第一〜第三の実施形態に共通する好ましい形態について説明する。
【００３７】
Ｏリングの材質としては、シリコンゴム、天然ゴム等が好ましい。これらは、鉱油もしくは合成油を比較的よく吸収するが、比較的耐熱性、耐候性の良くないゴム組成物ともいえる。しかしながら耐熱性、耐候性等に関しては、本実施形態においてＯリングは、Ｏリング用の溝とスリンガの内周に囲まれた密封空間に存在するため影響は少ない。
【００３８】
これら材質のＯリングを膨潤させるグリース組成物としては、その基油が鉱油もしくは合成油からなるものが好ましい。また、増ちょう剤としては、リチウム石鹸、ウレア化合物、ベントナイト、フッ素樹脂等各種のものが使用できる。
【００３９】
また、Ｏリングが所定の体積まで膨潤するまでの時間は、前記ゴム材質とグリース組成物の組合せ、あるいは、Ｏリングとグリース組成物を所定の位置に設置してからの温度管理等により調整することが可能である。
【００４０】
第一、第二の実施形態では、断面円形のＯリングを示したが、Ｏリングの断面はこれに限られるものではなく、断面矩形、三角形、四角を超える多角形等でもかまわない。
【００４１】
また、第一〜第三の実施形態では、断面矩形及び断面円弧のＯリング用溝を示したが、Ｏリング用の溝の形態もこれに限られるものではない。
【００４２】
さらに、第一〜第三の実施形態では、Ｏリング用溝、Ｏリングは単列のものを示したが、複列であってもかまわない。
【００４３】
第一〜第二の実施形態では、内輪を回転輪としたが、外輪が回転輪の形態にも本発明は適用できる。
【００４４】
また、図１〜７においては、スリンガの平面部に取り付けられるエンコーダ等を省略して図示したが、これらが取り付けられている形態にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の転がり軸受は、水等の異物が軸受外部から浸入しやすい環境で使用できる軸受として、特に、自動車の車軸を回転自在に支持するためのハブユニット軸受において好適に使用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  密封装置
５５  溝
７８  グリース組成物
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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