(57)【要約】【課題】ラジアルリップの反転を抑制できて、ラジアルリップのトルクの増大および異常摩耗を抑制できる密封装置および転がり軸受を提供すること。【解決手段】密封装置８に、ラジアルリップ５３を設け、そのラジアルリップ５３を、芯金部材４０に固着されている弾性部材５０の基部５１から径方向の内方かつ軸方向の密封側に延在させる。ラジアルリップ５３の軸方向の外部側の環状面７０に、軸方向に突出すると共に、互いに接触可能な第１突出部７１、第２突出部７２および第３突出部７３を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部と、この筒状部から上記筒状部の略径方向に延在する径方向延在部とを有する芯金部材と、
上記芯金部材に固定された弾性部材と
を備え、
上記弾性部材は、
上記芯金部材の上記径方向延在部に固着された基部と、
上記基部から上記径方向の上記筒状部側とは反対側かつ軸方向の密封側に延在して、被摺動周面上を摺動する環状のラジアルリップと
を有し、
上記ラジアルリップの密封側とは反対側の外部側の環状面は、径方向に互いに隣接する第１突出部および第２突出部を有し、
上記第１突出部と上記第２突出部とは、上記被摺動周面への上記ラジアルリップの組み込み前に互いに間隔をおいて位置する一方、上記被摺動周面への上記ラジアルリップの組み込み時および組み込み後に互いに接触可能であり、
上記第１突出部と上記第２突出部との接触によって、上記軸方向の密封側への力が上記ラジアルリップの先端部に付与されることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の密封装置と、
上記芯金部材の上記筒状部が固定されると共に、上記密封装置に対して上記密封側に位置する軌道面を有する第１軌道部材と、
上記被摺動周面と、上記密封装置に対して上記密封側に位置する軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備えることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関する。本発明は、例えば、軌道面を有する軌道部材が複数の筒部材のみからなる転がり軸受、軌道面を有する軌道部材に軸部材が含まれる転がり軸受（例えば、車輪用転がり軸受）、ウォータポンプ、または、転がり軸受を使用したモータに使用されれば好適な密封装置に関する。また、本発明は、密封装置を備える転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封装置としては、特開２００３−２２２１４５号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封装置は、ハブユニット（車輪用転がり軸受）において、外輪と、内軸との間を密封している。この密封装置は、芯金部材と、芯金部材に固着された弾性部材とを備える。上記芯金部材は、円筒部と、径方向延在部とを有し、上記円筒部は、外輪の内周面に内嵌されて固定されている。また、上記径方向延在部は、上記円筒部から上記円筒部の略径方向に延在している。
【０００４】
一方、上記弾性部材は、基部、二つのアキシアルリップ、および、ラジアルリップを有し、上記基部は、上記径方向延在部に固着されている。上記各アキシアルリップは、上記基部から延在して、上記内軸の軸方向の端面に摺動している。また、上記ラジアルリップは、上記基部から径方向の内方かつ軸方向の上記内軸の上記端面側とは反対側に延在して、内軸の外周面に摺動している。
【０００５】
上記密封装置は、上記内軸の上記外周面への上記アキシアルリップの組み込み時等に、上記ラジアルリップが反転して、ラジアルリップのトルクが過大になったり、ラジアルリップが異常摩耗を起こしたりするという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２２１４５号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ラジアルリップの反転を抑制できて、ラジアルリップのトルクの増大および異常摩耗を抑制できる密封装置および転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
筒状部と、この筒状部から上記筒状部の略径方向に延在する径方向延在部とを有する芯金部材と、
上記芯金部材に固定された弾性部材と
を備え、
上記弾性部材は、
上記芯金部材の上記径方向延在部に固着された基部と、
上記基部から上記径方向の上記筒状部側とは反対側かつ軸方向の密封側に延在して、被摺動周面上を摺動する環状のラジアルリップと
を有し、
上記ラジアルリップの密封側とは反対側の外部側の環状面は、径方向に互いに隣接する第１突出部および第２突出部を有し、
上記第１突出部と上記第２突出部とは、上記被摺動周面への上記ラジアルリップの組み込み前に互いに間隔をおいて位置する一方、上記被摺動周面への上記ラジアルリップの組み込み時および組み込み後に互いに接触可能であり、
上記第１突出部と上記第２突出部との接触によって、上記軸方向の密封側への力が上記ラジアルリップの先端部に付与されることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、ラジアルリップの変形によって、第１突出部と、第２突出部とが、接触した場合、軸方向の密封側への力がラジアルリップの先端部に付与され、ラジアルリップの更なる変形が妨げられ、ラジアルリップの先端部の軸方向の上記外部側への反転が妨げられる。したがって、例えば、ラジアルリップの被摺動周面への組み込み時や、密封側と外部側との気圧差がある場合に、ラジアルリップの先端部が、被摺動周面から軸方向の外部側へ過度に大きな力を受けたとしても、ラジアルリップが、軸方向の外部側へ反転しにくくなる。したがって、ラジアルリップの反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できると共に、ラジアルリップの反転に起因するラジアルリップの異常摩耗を抑制できる。
【００１０】
また、一実施形態では、
上記ラジアルリップの上記外部側の上記環状面は、上記第１突出部および上記第２突出部を含むと共に、径方向に互いに隣接する３以上の突出部を有する。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記ラジアルリップの上記環状面が、径方向に互いに隣接する３以上の突出部を有しているから、ラジアルリップの軸方向の外部側への反転の可能性を更に大きく減ずることができる。
【００１２】
また、本発明の転がり軸受は、
本発明の密封装置と、
上記芯金部材の上記筒状部が固定されると共に、上記密封装置に対して上記密封側に位置する軌道面を有する第１軌道部材と、
上記被摺動周面と、上記密封装置に対して上記密封側に位置する軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備えることを特徴としている。
【００１３】
上記「芯金部材の上記筒状部が固定される」という文言には、芯金部材の筒状部が弾性部を介して第１軌道部材に間接的に固定される場合も含まれる。
【００１４】
本発明によれば、密封装置のラジアルリップの反転を抑制できて、ラジアルリップの反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できると共に、ラジアルリップの反転に起因するラジアルリップの異常摩耗を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の密封装置によれば、ラジアルリップの変形による第１突出部と第２突出部との接触が、ラジアルリップの先端部の軸方向の上記外部側への反転を妨げるから、ラジアルリップに外部側への過度な力が作用したとしても、ラジアルリップの先端部が、軸方向の密封側から軸方向の外部側へ反転することを抑制できる。したがって、ラジアルリップの反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できると共に、ラジアルリップの反転に起因するラジアルリップの異常摩耗を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の車輪用転がり軸受の軸方向の断面図である。
【図２】図１における第１密封装置の周辺の模式拡大断面図である。
【図３】第１乃至第３突出部の非接触時におけるラジアルリップの一部の模式断面図である。
【図４】第１乃至第３突出部の接触時におけるラジアルリップの一部の模式断面図である。
【図５】変形例の密封装置における図２に対応する図である。
【図６】従来の密封装置において、ラジアルリップが軸方向の外部側へ反転している例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態である車輪用転がり軸受の軸方向の断面図である。
【００１９】
この車輪用転がり軸受は、第１軌道部材としての外輪２、第２軌道部材としての内軸３,内輪４、複数の第１の玉５、複数の第２の玉６、本発明の一実施形態の第１密封装置８および第２密封装置９を備える。上記第１の玉５および第２の玉６は、転動体を構成する。上記内軸３は、摺動部材として機能している。
【００２０】
上記内軸３は、軸方向の一端部に、ブレーキディスク１１を取り付けるための径方向に広がる円板状のブレーキディスク取付用フランジ１０を有する。このブレーキディスク取付用フランジ１０の略中心を中心とする同心円上には、複数のボルト貫通穴が形成されている。上記ブレーキディスク取付用フランジ１０に、ブレーキディスク１１を当接させ、さらに、ブレーキディスク１１にホイール部材１３を当接させた状態で、ホイール部材１３のブレーキディスク１１側とは反対側の端面と、ブレーキディスク取付用フランジ１０との間を、複数のボルト１５で固定している。
【００２１】
上記内軸３の軸方向の他端部には、内輪４が外嵌されて固定されている。上記内軸３における、内輪４と、ブレーキディスク取付用フランジ１０との間には、軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝１６が形成されている。また、上記内輪４の外周面には、軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝１７が形成されている。
【００２２】
上記外輪２は、内軸３におけるブレーキディスク取付用フランジ１０よりも上記他端部側に、内軸３に径方向に対向するように、配置されている。上記外輪２は、軸方向の上記他端部側に、径方向に広がる車体側取付用フランジ１４を有する。この円板状の車体側取付用フランジ１４には、車体側取付用フランジ１４を車体側（ナックル）に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴が複数形成されている。上記外輪２は、外輪２の内周面に軸方向に離間配置された第１軌道面としてのアンギュラ型の第１軌道溝２６および第２軌道面としてのアンギュラ型の第２軌道溝２７を有している。上記第１軌道溝２６は、第２軌道溝２７よりも上記一端部側に位置している。
【００２３】
上記複数の第１の玉５は、内軸３の軌道溝１６と外輪２の第１軌道溝２６との間に、保持器１８に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて配置されている。また、上記複数の第２の玉６は、内輪４の軌道溝１７と外輪２の第２軌道溝２７との間に、保持器１９に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて配置されている。
【００２４】
上記第１密封装置８は、内軸３と外輪２との間における、軸方向の上記一端部側（ブレーキディスク取付用フランジ１０側）の開口付近に配置されている。上記第１密封装置８は、内軸３と外輪２との間における上記一端部側の開口を密封している。
【００２５】
一方、上記第２密封装置９は、内輪４と外輪２との間における、軸方向の上記他端部側（車体取付用フランジ１４側）の開口付近に配置されている。上記第２密封装置９は、内輪４と外輪２との間における上記他端部側の開口を密封している。
【００２６】
図２は、図１における第１密封装置８の周辺の模式拡大断面図である。尚、図２では、第１密封装置８は、ラジアルリップ５３が反転していない正常な状態が図示されている。
【００２７】
図２に示すように、上記第１密封装置（以下、単に密封装置という）８は、金属製の芯金部材４０と、ゴム製の弾性部材４１とを備え、芯金部材４０は、筒状部６０と、径方向延在部６１とを有する。上記筒状部６０は、外輪２の内周面のブレーキディスク取付用フランジ１０側の端部に、内嵌されて固定されている。また、上記径方向延在部６１は、筒状部６０から筒状部６０の略径方向に延在している。
【００２８】
一方、上記弾性部材４１は、ブロック状の基部５０、環状の第１アキシアルリップ５１、環状の第２アキシアルリップ５２および環状のラジアルリップ５３を有し、基部５０は、径方向延在部６１に固着されている。
【００２９】
上記第１アキシアルリップ５１は、第２アキシアルリップ５２よりも径方向の外方に位置している。上記第１アキシアルリップ５１および第２アキシアルリップ５２の夫々は、基部５０から軸方向のブレーキディスク取付用フランジ１０側かつ径方向の外輪２側（径方向の外方側）に延在している。上記第１アキシアルリップ５１および第２アキシアルリップ５２の夫々は、内軸３のブレーキディスク取付用フランジ１０の軸方向の第１の玉５側の端面５９に摺動するようになっている。
【００３０】
一方、上記ラジアルリップ５３は、基部５０から軸方向の第１の玉５側かつ径方向の内方側に延在している。言い換えると、上記ラジアルリップ５３は、基部５０から軸方向の密封側かつ径方向の内方側に延在している。上記ラジアルリップ５３は、被摺動周面の一例としての内軸３の外周面９０に摺動するようになっている。
【００３１】
図２に示すように、上記第ラジアルリップ５３の密封側とは反対側の外部側の環状面７０は、環状の第１突出部７１、環状の第２突出部７２および環状の第３突出部７３を有している。上記第１突出部７１、第２突出部７２および第３突出部７３は、軸方向の上記端面５９側に突出している。上記第１突出部７１は、径方向の芯金部材４０側に位置する一方、第３突出部７３は、径方向の内軸３の外周面９０側に位置している。また、上記第２突出部７２は、径方向において、第１突出部７１と、第３突出部７３との間に位置している。上記第１突出部７１と、第２突出部７２とは、径方向に僅かな隙間を置いて径方向に隣接している。また、上記第２突出部７２と、第３突出部７３とは、径方向に僅かな隙間をおいて径方向に隣接している。
【００３２】
上記構成において、このラジアルリップ５３は、次のような変形によって、ラジアルリップ５３の反転を防止するようになっている。
【００３３】
先ず、ラジアルリップ５３に内軸３の外周面９０から過度な力が作用していない場合には、図３、すなわち、ラジアルリップ５３の一部の模式断面図に示すように、第１突出部７１、第２突出部７２および第３突出部７３は、互いに間隔をおいて位置し、この状態で、ラジアルリップ５３は、径方向の内方かつ軸方向の密封側に延在している。
【００３４】
次に、上記密封装置８の外輪２と内軸３への組み込み時や、密封側と外部側との気圧差がある場合等に、ラジアルリップ５３が、上記外周面９０から軸方向の外方側へ過度な力を受けた場合には、図４、すなわち、ラジアルリップ５３の一部の模式断面図に示すように、第１突出部７１、第２突出部７２および第３突出部７３は、互いに径方向に接触し、互いに押圧し合うようになっている。そして、この場合に、軸方向の密封側への力がラジアルリップ５３の先端部に付与されるようになっている。このようにして、この状態からのラジアルリップ５３の更なる変形を大きく抑制するようになっており、ラジアルリップ５３の先端部の軸方向の外方側への反転を防止するようになっている。尚、図５では、ラジアルリップ５３の変形を誇張して描いている。
【００３５】
図６は、従来の密封装置２０８において、しばしば見られるラジアルリップ２５３の軸方向の外部側への反転を示す図である。上記実施形態の密封装置８では、ラジアルリップ５３が、第１突出部７１、第２突出部７２および第３突出部７３を有するから、このような反転が起こることが殆ど起こることがないのである。
【００３６】
上記実施形態の密封装置８によれば、ラジアルリップ５３の変形によって、第１突出部７１と、第２突出部７２とが、接触した場合、軸方向の密封側への力がラジアルリップ５３の先端部に付与され、ラジアルリップ５３の更なる変形が妨げられ、ラジアルリップ５３の先端部の軸方向の上記外部側への反転が妨げられる。したがって、例えば、ラジアルリップ５３の内軸３の外周面９０への組み込み時や、密封側と外部側との気圧差がある場合に、ラジアルリップ５３の先端部が、上記外周面９０から軸方向の外部側へ過度に大きな力を受けたとしても、ラジアルリップ５３が、軸方向の外部側へ反転しにくくなる。したがって、ラジアルリップ５３の反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できると共に、ラジアルリップ５３の反転に起因するラジアルリップ５３の異常摩耗を抑制できる。
【００３７】
また、上記実施形態の密封装置８によれば、上記ラジアルリップ５３の環状面７０が、第１突出部７１および第２突出部７２を含むと共に、径方向に互いに隣接する３以上の突出部７１,７２,７３を有しているから、ラジアルリップ５３の軸方向の外部側への反転の可能性を更に大きく減ずることができる。
【００３８】
また、本発明の車輪用転がり軸受によれば、密封装置８のラジアルリップ５３の反転を抑制できて、ラジアルリップ５３の反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できると共に、ラジアルリップ５３の反転に起因するラジアルリップ５３の異常摩耗を抑制できる。
【００３９】
尚、上記実施形態の密封装置８は、ラジアルリップ５３を一つのみ有し、その一つのラジアルリップに、三つの突出部５１,５２を形成したが、この発明は、ラジアルリップを、Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）個以上有し、そのうちＭ（Ｎ以下の自然数）個のアキシアルリップの夫々に、２以上の突出部を形成しても良い。尚、この２以上の各突出部が、径方向に隣接する突出部において、正常な状態で、間隔をおいて位置する離間配置を取る一方、径方向に隣接する突出部同士が接触する接触配置を取ることができることは、言うまでもない。尚、この明細書では、グリースリップを、ラジアルリップに含めるものとする。
【００４０】
また、上記実施形態の密封装置８は、２つのアキシアルリップ５１,５２を有していたが、この発明は、アキシアルリップを有さなくても良く、また、アキシアルリップを、１または３以上有していても良い。
【００４１】
また、上記実施形態の密封装置８は、ラビリンスシールを有していなかったが、この発明では、ラビリンスシールを有していても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の密封装置８では、第１突出部７１、第２突出部７２が、環状であったが、この発明では、第１突出部および第２突出部は、環状でなくても良い。上記第１突出部および第２突出部の夫々は、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の部分からなっていても良く、また、環状でない一の部分からなっていても良い。要は、第１突出部および第２突出部は、径方向に重なることが可能である部分を有していれば、如何なる形状、形態であっても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の密封装置８では、ラジアルリップ５３が、内軸３の外周面９０に摺動する構成であったが、この発明では、ラジアルリップが、内輪の外周面、内軸または内輪の外周面に固定されたスリンガ（軸方向の半断面において断面略Ｌ字状の形状を有する部材）の外周面、外輪の内周面、外輪の内周面に固定されたスリンガの内周面等に摺動する構成であっても良い。
【００４４】
また、上記実施形態の密封装置８では、第１突出部７１が、径方向の最内方に位置する第２アキシアルリップ５２と間隔をおいて位置していたが、この発明では、図５、すなわち、変形例の密封装置１０８における図２に対応する図に示すように、径方向の最外方に位置する突出部１７１が、最内方に位置するアキシアルリップ１５２の径方向の内方の端面につながっていても良い。このような突出部１７１を形成すると、アキシアルリップ１５３の反転に対する反発力を大きくできて、アキシアルリップ１５３の反転を大きく抑制できる。
【００４５】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受では、密封装置８の芯金部材４０の筒状部６０が、直接外輪２の内周面に圧入固定されたが、この発明では、密封装置の芯金部材の筒状部は、弾性部材を介して間接的に第１軌道部材の周面に圧入されて、その周面に固定されても良い。
【００４６】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受では、玉配置室９１（図２参照）の軸方向の一端側の開口の近傍に、本発明の密封装置８が配置されていたが、本発明の密封装置は、車輪用転がり軸受の転動体配置室（潤滑剤封入室）の軸方向の両側、又は、軸方向の他端側のみに配置されても良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、転がり軸受が、内軸３を有する車輪用転がり軸受であったが、この発明の転がり軸受は、軌道面を有する部材が複数（２以上）の筒部材のみからなる構成であっても良い。また。この発明の転がり軸受は、ウォータポンプ、または、モータ等であっても良く、転動体および軌道面を有する如何なる転がり軸受であっても良い（尚、この明細書では、転がり軸受を、転動体と、この転動体が転動する軌道面とを有する装置として定義する）。また、この発明の転がり軸受は、転動体は、玉でなくて、ころであっても良い、また、玉ところの両方であっても良い。転動体が、ころであるとは、転動体が、円錐ころである場合、円筒ころである場合および凸面ころである場合を含むが、転動体がころである場合、転動体が円錐ころであると好ましい。また、この発明の転がり軸受は、第１軌道部材は、一体部材であっても、複数の部材からなっていても良く、第２軌道部材も、一体部材であっても、複数の部材からなっていても良い。また、この発明の転がり軸受は、転動体が、単列で配置されても良く、転動体が、２列以上に亘って配置されていても良い。
【符号の説明】
【００４８】
２  外輪
３  内軸
５  第１の玉
６  第２の玉
８  密封装置
４０  芯金部材
４１  弾性部材
５０  基部
５３  ラジアルリップ
６０  筒状部
６１  径方向延在部
７１  第１突出部
７２  第２突出部
７３  第３突出部
９０  内軸の外周面
【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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