(57)【要約】【課題】軸受への組付けが容易で、組付後の位置ずれを確実に防止することで、長期に亘って一定の密封性能を維持可能な耐久性に優れた軸受用密封装置を提供する。【解決手段】相対回転可能に対向配置された軌道輪10,12、軌道輪間に転動可能に組み込まれた転動体１８を具備した軸受装置Ａの内部を密封する軸受用密封装置６であって、軸受用密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部６２ａ、及び固定部の一方側延出端６２ｔに連続して所定角度で延出する円板部６２ｂで成る環状のスリンガ６２を備えて構成されており、スリンガには、その内径寸法を縮径させる方向へ凸出した突起部６２ｄを固定部と円板部との連続部分に設け、当該スリンガは、固定部が軌道輪に当接された状態で、当該軌道輪の当接面１６ｂと端面１６ａとの連続部分に設けられた面取り部１６ｃに突起部を位置付けて固定する。【選択図】図１
2008248957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の軌道輪と、当該軌道輪間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体を具備した軸受装置の内部を密封するための軸受用密封装置であって、当該軸受用密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状のスリンガを少なくとも備えて構成されており、
スリンガには、その内径寸法を縮径させる方向へ凸出した突起部が前記固定部と円板部との連続部分に設けられ、当該スリンガは、前記固定部が軌道輪に当接された状態で、当該軌道輪の当接面と端面との連続部分に設けられた面取り部に前記突起部を位置付けて固定されていることを特徴とする軸受用密封装置。
【請求項２】
スリンガは、突起部を固定部と円板部との連続部分の全周に亘って連続して設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用密封装置。
【請求項３】
スリンガは、突起部を固定部と円板部との連続部分に周方向へ沿って断続的に少なくとも１つ設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用密封装置。
【請求項４】
スリンガは、突起部を前記軌道輪の面取り部に当接させて位置決め固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受用密封装置。
【請求項５】
スリンガは、突起部を前記軌道輪の面取り部と所定の間隔を空けて対向させて位置決め固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受用密封装置。
【請求項６】
スリンガの円板部には、所定の磁性材で成る磁極体が磁気センサのエンコーダとして取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軸受用密封装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の構造を成すスリンガと、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、前記スリンガと芯金との間に介在され、当該スリンガ及び芯金の一方に連結されるとともに、他方に摺接するシールを備え、前記スリンガ、芯金及びシールを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせた構造を成していることを特徴とする軸受用密封装置。
【請求項８】
車体構成部材に固定される静止輪、及び車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪を相対回転可能に対向配置して成る軌道輪と、当該静止輪と回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを具備した車輪支持用軸受ユニットであって、その内部を密封するために、請求項１〜７のいずれかに記載の軸受用密封装置が設けられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の軸受(例えば、自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受(車輪支持用軸受ユニット)等の軸受装置など)の内部を密封状態に保つための密封構造の改良に関し、特に、当該車輪支持用軸受ユニットに設けられた密封装置の位置ずれ防止構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軸受装置には、軸受の内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つために各種の密封装置が設けられており、当該密封装置を設けることで、軸受装置の外部から異物(例えば、泥水、塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、内部に封入された潤滑剤(例えば、グリース、潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。
【０００３】
このような密封装置は、接触型と非接触型とに大別することができ、例えば、接触型としては、鋼板等を断面がＬ字状を成すようにプレス加工などにより成形した環状の芯金の一部に、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を連結した構造を成すシールがあり、非接触型としては、ステンレス板、鉄板等の金属板(鋼板)からプレス加工などにより成形されたシールドがある。さらには、前記接触型シールと非接触型シールド(いわゆるスリンガ)とを断面形状が略箱形(矩形)状となるように組み合わせ、パッケージ構造とした接触型の密封装置(いわゆるパックシール)も知られている(図２(ｂ),(ｃ))。
【０００４】
一般的に、接触型の方が非接触型よりも密封性能が高く、軸受装置の使用条件や使用目的などに応じて要求される密封性(気密性や液密性)のレベルによって、これらの密封装置の使い分けが行われている。
一例として、パックシールは、その断面積が小さく、大きな配設スペースを確保する必要がないという特長を有するだけでなく、その密封性能が非常に高いという優れた特長を有するため、厳しい密封性能(例えば、高レベルの泥水浸入防止効果)が要求される軸受装置、例えば、図２(ａ)に示すような自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受(以下、軸受ユニットという)Ａに対する密封装置として広く使用されている。
【０００５】
図２(ｂ),(ｃ)には、かかるパックシールの構成例が示されており、当該パックシール２は、所定の間隔を空けて対向して配置されたスリンガ２２及び芯金(以下、シール芯金という)２４と、これらの間に介在するシール２６で構成されている。この場合、スリンガ２２及びシール芯金２４は、いずれも断面形状が略Ｌ字状を成す環状に構成されており、シール２６は、当該スリンガ２２あるいはシール芯金２４の一方に連結されるとともに、他方に摺接する複数のリップ部２６ｌを設けて構成されている。
【０００６】
このような構成を成すパックシール２が、図２(ａ)に示すように軸受ユニットＡに組み付けられた場合、スリンガ２２は、回転輪１０(具体的には、内輪構成体１６)に固定(具体的には、嵌合)されて当該回転輪１０(内輪構成体１６)とともに回転するのに対し、シール芯金２４は、静止輪１２に固定(具体的には、嵌合)されて常時静止状態に維持される。なお、この際、シール２６は、図２(ｂ)に示す構成ではその一部がスリンガ２２とともに回転するのに対して、同図(ｃ)に示す構成では回転するスリンガ２２にリップ２６ｌを摺接させた状態で静止している。
【０００７】
ところで、パックシール２のスリンガ２２及びシール芯金２４は、加工の容易性やコストなどを考慮し、通常、薄い鋼板などをプレス加工することによって成形されている。このため、例えば、軸受ユニットＡの回転輪１０(内輪構成体１６)との嵌合面であるスリンガ２２の内径面(図２(ｂ),(ｃ)の下側の面)２２ａ、並びに静止輪１２との嵌合面であるシール芯金２４の外径面(同図の上側の面)２４ａの寸法の公差幅は、いずれも約１ｍｍ程度となり、回転輪１０(内輪構成体１６)及び静止輪１２の寸法公差、あるいは回転軸やハウジング(いずれも図示しない)の寸法公差などが重畳されると、かかる公差幅はさらに大きくなってしまう。この結果、実質的な公差幅によって、回転輪１０(内輪構成体１６)と嵌合させる際のスリンガ２２(内径面２２ａ)の嵌合代、並びに静止輪１２と嵌合させる際のシール芯金２４(外径面２４ａ)の嵌合代が、いずれも大きくばらついてしまう場合がある。
【０００８】
例えば、スリンガ２２の嵌合代が過大であると、当該スリンガ２２を回転輪１０(内輪構成体１６)へ嵌合させる際、その内径面２２ａに連続する薄肉の円板部分２２ｂ(図２(ｅ))がシール２６と接近する方向、若しくはその逆方向のいずれかへテーパ状に傾いて変形してしまう場合がある。図２(ｄ),(ｅ)には、一例として、同図(ｃ)に示すパックシール２を軸受ユニットＡへ組み付ける(嵌合させる)際の当該パックシール２の状態が示されており、同図(ｄ)が嵌合前の状態、同図(ｅ)が嵌合後の状態(実線で示すスリンガ２２ａが円板部分２２ｂをシール２２ｃと接近する方向へ傾けて変形した状態、点線がその逆方向へ円板部分２２ｂを傾けて変形した状態)をそれぞれ示す。
【０００９】
このようにスリンガ２２が変形すると、当該スリンガ２２とシール２６のリップ２６ｌとの摺接状態(いわゆる、リップ２６ｌのしめ代(以下、単にしめ代という))が変化してしまう。具体的には、図２(ｅ)の実線で示すようにスリンガ２２が円板部分２２ｂをシール２６と接近する方向へ傾けて変形した場合には、しめ代が増加してしまうのに対し、同図の点線で示すようにスリンガ２２がその逆方向へ円板部分２２ｂを傾けて変形した場合には、しめ代が減少してしまう。この場合、しめ代が増加すると、スリンガ２２とシール２６(リップ２６ｌ)とが過度に摺接し、摩擦による発熱などが生じて当該スリンガ２２及びシール２６の早期劣化を招く虞があるのに対し、しめ代が減少すると、スリンガ２２とシール２６との摺接圧が不足し、パックシール２の密封性能(例えば、泥水浸入防止効果)を低下させてしまう虞がある。
【００１０】
なお、シール芯金２４の嵌合代が過大である場合も、静止輪１２への嵌合時において、外径面２４ａに連続する薄肉の円板部分２４ｂがシール２６と接近する方向、若しくはその逆方向のいずれかへテーパ状に傾いて変形すると、当該シール芯金２４に連結されたシール２６のリップ２６ｌとスリンガ２２との摺接状態(上述と同様のしめ代)が変化してしまう。結果として、上述したスリンガ２２の場合と同様にパックシール２の早期劣化や密封性能の低下を招いてしまう。
【００１１】
したがって、パックシール２を製造する際には、まずシール２６のリップ２６ｌのしめ代限界(しめ代の最大値)からスリンガ２２及びシール芯金２４の最大嵌合代を設定し、次いで当該最大嵌合代から加工時における寸法公差を差し引くことで最小嵌合代を設定する場合が多い。このため、スリンガ２２及びシール芯金２４の嵌合代が最小値付近に加工された場合、当該スリンガ２２やシール芯金２４を軸受ユニットＡへ組み付ける(嵌合させる)際、不用意に力(押込力)を加えると、これらが必要以上に動いてしまう虞があるだけでなく、当該押込力の大きさによってはこれらが変形してしまう虞もある。
【００１２】
また、嵌合代が最小値付近に加工されたスリンガ２２及びシール芯金２４は、軸受ユニットＡへの組み付け後(嵌合後)、例えば、転動体(玉)１８の転動により回転輪１０(内輪構成体１６)、あるいは静止輪１２が瞬間的に撓んだ場合など、クリープにより位置ずれを起こしてしまう虞もある。
【００１３】
このようにスリンガ２２やシール芯金２４が位置ずれを起こした場合、シール２６のリップ２６ｌのしめ代が変動してパックシール２の早期劣化や密封性能の低下を招き、例えば、軸受ユニットＡの内部に泥水が浸入する事態となると、回転輪１０(内輪構成体１６)や静止輪１２の軌道面、あるいは転動体(玉)１８の転動面にフレーキングなどの損傷が生じてしまう虞がある。さらに、スリンガ２２やシール芯金２４が軸受ユニットＡの内部方向へ位置ずれ(移動)し、転動体(玉)１８に接触した場合、接触したスリンガ２２やシール芯金２４が当該転動体(玉)１８に噛み込まれ、その程度によっては軸受が破損してしまう虞もある。
【００１４】
これらの不都合を回避すべく、従来から各種の方策が講じられており、例えば、特許文献１には、図３(ａ)に示すように回転輪１０の外周面１０ａに所定の段部１０ｓを形成し、当該段部１０ｓにスリンガ２２及び当該スリンガ２２に連結されたシール２６を嵌合させることで、これらのスリンガ２２及びシール２６で成る密封装置２が軸受の内部方向(同図の右側)へ位置ずれ(移動)することを防止する構造が一例として開示されている。
【００１５】
同様に、特許文献２にも、図３(ｂ)に示すように回転輪１０の外周面１０ａに形成した段部１０ｓにスリンガ２２、シール芯金２４及びシール２６で成る密封装置２を嵌合させることで、当該密封装置２の位置ずれ(移動)防止を図った構造が一例として開示されている。なお、この場合、スリンガ２２には、所定の折り返し部２２ｒが設けられており、当該折り返し部２２ｒを段部１０ｓに嵌合させている。
【００１６】
また、特許文献３には、図３(ｃ)に示すようにスリンガ２２に対してエンコーダ２８を介して保護カバー３０を設け、当該保護カバー３０が回転輪１０(ハブ１４)の加締部１４ｄに当接されることで、密封装置(パックシール)２の位置ずれ(移動)防止を図った構造が一例として開示されている。
【特許文献１】登録実用新案第２５２９９５６号公報
【特許文献２】米国特許第５９６９５１８号明細書
【特許文献３】特開２００５−９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に開示された方策(構造)では、例えば、回転輪１０の加工時に段差部１０ｓを形成する工程やスリンガ２２の加工時に折り返し部２２ｒを設ける工程、あるいは保護カバー３０を形成して密封装置(パックシール)２に取り付ける工程などが増えることになり、加工コストの上昇を招いてしまう。
また、これらの密封装置(パックシール)２を軸受に対して組み付ける(嵌合させる)際の圧入作業が容易でないという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、軸受への組み付けを容易に成し得るとともに、組み付け後の位置ずれを確実に防止することで、長期に亘って一定の密封性能を保ち続けることが可能な耐久性に優れた軸受用密封装置、及び当該軸受用密封装置を組み付けることで密封性能の向上を図った車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような目的を達成するために、本発明に係る軸受用密封装置は、相対回転可能に対向配置された少なくとも一対の軌道輪と、当該軌道輪間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体を具備した軸受装置の内部を密封しており、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状のスリンガを少なくとも備えて構成されている。スリンガには、その内径寸法を縮径させる方向へ凸出した突起部が前記固定部と円板部との連続部分に設けられ、当該スリンガは、前記固定部が軌道輪に当接された状態で、当該軌道輪の当接面と端面との連続部分に設けられた面取り部に前記突起部を位置付けて固定されている。
【００２０】
この場合、スリンガは、突起部を固定部と円板部との連続部分の全周に亘って連続して設けた構成としてもよいし、突起部を当該固定部と円板部との連続部分に周方向へ沿って断続的に少なくとも１つ設けた構成としてもよい。
また、スリンガは、突起部を前記軌道輪の面取り部に当接させて位置決め固定してもよいし、突起部を当該軌道輪の面取り部と所定の間隔を空けて対向させて位置決め固定してもよい。
なお、スリンガの円板部には、所定の磁性材で成る磁極体を磁気センサのエンコーダとして取り付けることができる。
【００２１】
ここで、軸受用密封装置は、上述したような構造を成すスリンガ単体構成であってもよいが、当該スリンガと、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、前記スリンガと芯金との間に介在され、当該スリンガ及び芯金の一方に連結されるとともに、他方に摺接するシールを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせた構造としてもよい。
【００２２】
また、以上のような軸受用密封装置は、一例として、車体構成部材に固定される静止輪、及び車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪を相対回転可能に対向配置して成る軌道輪と、当該静止輪と回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを具備した車輪支持用軸受ユニットの内部を密封するための密封装置として適用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の軸受用密封装置によれば、軸受への組み付けを容易に行うことができるとともに、組み付け後の位置ずれを確実に防止することができる。この結果、長期に亘って一定の密封性能を保ち続けることが可能な耐久性に優れた軸受用密封装置を提供することができる。また、かかる軸受用密封装置を組み付けることで、車輪支持用軸受ユニットの密封性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の軸受用密封装置(以下、単に密封装置ともいう)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る軸受用密封装置は、各種の軸受装置の内部を密封するための密封装置として適用することができるが、ここでは、図２(ａ)に示すような自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受(軸受ユニットＡ)の内部を密封するために、かかる密封装置が用いられている場合を一例として想定する。また、この場合、かかる密封装置は、図示しない自動車の車体側(いわゆるインボード側(図２(ａ)の右側))へ配設されている場合を一例として想定する。
【００２５】
なお、図２(ａ)には、自動車の駆動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の後輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受の構成が一例として示されているが、軸受ユニットは、自動車の従動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。
【００２６】
また、軸受ユニットの型式(タイプ)は特に限定されず、例えば、回転輪１０(ハブ１４)のフランジ１４ｆの有無や数、静止輪１２のフランジ１２ｆの有無や数、あるいは内輪構成体１６の有無、及び転動体１８の種類(玉や各種のころ)などは、いずれも軸受ユニットの使用条件や使用目的などに応じて任意に設定すればよい。さらに、図２(ａ)に示す構成においては、外方部材(外方軌道輪)を静止輪１２、内方部材(内方軌道輪)を回転輪１０(ハブ１４及び内輪構成体１６)としているが、これとは逆に外方部材(外方軌道輪)を回転輪、内方部材(内方軌道輪)を静止輪とした構成の軸受ユニットであってもよい。
なお、いずれの軸受ユニットにおいても、回転輪１０は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転しているのに対し、静止輪１２は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて静止状態に維持される。
【００２７】
図１(ａ)〜(ｄ)には、本発明の各実施形態に係る軸受用密封装置６が示されており、当該密封装置６は、図２(ａ)に示すような軸受ユニットＡ、すなわち、相対回転可能に対向配置して成る軌道輪10,12、当該軌道輪10,12間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(玉やころ)１８を具備した車輪支持用軸受ユニット(ハブユニット軸受)の内部を密封する。具体的には、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪１２、及び車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪１０を相対回転可能に対向配置して軌道輪10,12が構成されており、当該静止輪１２及び回転輪１０にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ複数の転動体(玉やころ)１８が転動可能に組み込まれている。
【００２８】
密封装置６は、所定方向に延出する筒状の固定部６２ａ、及び当該固定部６２ａの一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部６２ａに対して所定の角度で延出する円板部６２ｂで成る環状のスリンガ６２を備えて構成されている。
図１(ａ)には、本発明の第１実施形態に係る密封装置６(スリンガ６２)が示されており、当該スリンガ６２は、固定部６２ａが所定方向(同図の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されているとともに、円板部６２ｂが固定部６２ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部６２ａの一方側の延出端(同図の右端、以下、固定部延出外端という)６２ｔに連続して拡径方向(同図の上方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、スリンガ６２は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されている。
【００２９】
また、この場合、スリンガ６２は、その内径寸法(具体的には、固定部６２ａの内径寸法)に対し、回転輪１０(内輪構成体１６)へ嵌合させる際の嵌合代を設けて構成されている。すなわち、スリンガ６２は、固定部６２ａの内径寸法を回転輪１０(内輪構成体１６)の外径寸法(具体的には、回転輪１０(内輪構成体１６)が固定部６２ａと嵌合(当接)する面(図１(ａ)の上側の面)１６ｂの径寸法)よりも、当該嵌合代の分だけ小さな寸法に設定して構成されている。その際、スリンガ６２の固定部６２ａに設定する嵌合代は、回転輪１０(内輪構成体１６)の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００３０】
なお、固定部６２ａの大きさ(延出長さ、及び厚さ(図１(ａ)の上下方向の距離)などの寸法)、及び円板部６２ｂの大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向の距離)及び径などの寸法)は、例えば、軸受ユニットＡの回転輪１０(内輪構成体１６)の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、円板部６２ｂの固定部６２ａに対する傾斜角度も特に限定されず、密封装置６の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
【００３１】
スリンガ６２には、固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(すなわち、固定部延出外端)６２ｔに突起部６２ｄが設けられており、この場合、当該突起部６２ｄは、スリンガ６２の内径寸法を縮径させる方向(図１(ａ)の下方向)へ所定の大きさ及び形状で凸出するように構成されている。
【００３２】
なお、突起部６２ｄの大きさや形状は特に限定されず、例えば、スリンガ６２の大きさや回転輪１０(内輪構成体１６)の形状などに応じて任意に設定すればよい。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、突起部６２ｄが固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(固定部延出外端)６２ｔの全周に亘って連続した構造を成している場合を想定している。この場合、突起部６２ｄは、スリンガ６２の固定部６２ａと円板部６２ｂとを、全周に亘ってなだらかな凸曲状に連続させている。
【００３３】
また、突起部６２ｄの形成方法も特に限定されず、例えば、スリンガ６２が所定の金属板製(鋼板製)である場合、当該金属板(鋼板)をプレス加工する際、当該スリンガ６２の成形と同時に突起部６２ｄを形成すればよい。これにより、突起部６２ｄを加工するための別途のコストを発生させることなく、スリンガ６２に対して容易に突起部６２ｄを設けることができる。なお、成形後のスリンガ６２に対してしごき加工、あるいは切削加工や研削加工などを施すことで、突起部６２ｄを形成してもよい。
【００３４】
あるいは、突起部６２ｄをスリンガ６２とは別体成形し、当該別体成形した突起部６２ｄをスリンガ６２の固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(固定部延出外端)６２ｔに接着や溶接などにより固着して一体化させることで、当該スリンガ６２に対して突起部６２ｄを設けた構成としてもよい。
【００３５】
かかるスリンガ６２は、固定部６２ａが回転輪１０(内輪構成体１６)に当接された状態で、回転輪１０(内輪構成体１６)の当接面(固定部６２ａが当接する面(図１(ａ)の上側の面))１６ｂと、当該回転輪１０(内輪構成体１６)の端面(同図の右側の面)１６ａとの連続部分に設けられた面取り部１６ｃに突起部６２ｄを位置付けて固定されている。
一例として、図１(ａ)には、突起部６２ｄが回転輪１０(内輪構成体１６)の面取り部１６ｃと所定の間隔を空けて対向するように位置決め固定されたスリンガ６２の構成を示している。
【００３６】
また、図１(ａ)に示す構成においては、一例として、回転輪１０(内輪構成体１６)の当接面(同図の上側の面)１６ｂを外側(同図の左側)へ向かうに従って、徐々にスリンガ６２(具体的には、突起部６２ｄ)と離間する方向(同図の下方向)へ傾斜させるように、面取り部１６ｃが形成されている。ただし、面取り部１６ｃは、このような傾斜状に特に限定されず、例えば、回転輪１０(内輪構成体１６)の当接面１６ｂと端面１６ａとを所定の曲率を成すＲ状に連続させた構成としてもよい。あるいは、図１(ｂ)に示す変形例のように、当接面１６ｂの外端部(同図の右端部)に形成した所定の段部として、面取り部１６ｃを構成してもよい。
【００３７】
いずれの場合であっても、突起部６２ｄと面取り部１６ｃは、スリンガ６２の固定部６２ａが回転輪１０(内輪構成体１６)の当接面１６ｂに当接された状態で、当該突起部６２ｄと面取り部１６ｃとが相互に所定の間隔を空けて対向可能となる大きさにそれぞれ設定して構成すればよい。また、突起部６２ｄは、ローレット加工などにより円周方向に凹凸を設けた形状であってもよい。
【００３８】
このような構成によれば、スリンガ６２に対して突起部６２ｄを設け、当該突起部６２ｄを回転輪１０(内輪構成体１６)の面取り部１６ｃに位置付けるだけで、当該スリンガ６２の軸受ユニットＡへの組み付けを容易に行うことができるとともに、組み付け後の位置ずれを確実に防止することができる。すなわち、スリンガ６２を軸受ユニットＡの回転輪１０(具体的には、内輪構成体１６)に組み付ける際には、内輪構成体１６に面取り部１６ｃが設けられているため、圧入時にスリンガ６２の突起部６２ｄが内輪構成体１６に干渉することなく、スムーズに当該スリンガ６２を当該内輪構成体１６に嵌合させることができる。
【００３９】
また、スリンガ６２の内輪構成体１６への組み付け後は、仮に当該スリンガ６２が軸受ユニットＡの内部方向(図１(ａ)の左方向)へ移動した場合であっても、スリンガ６２の突起部６２ｄが内輪構成体１６の面取り部１６ｃに当接して係止されるため、当該スリンガ６２は、それ以上内部方向へ移動することがなく(すなわち、位置ずれすることなく)、常に所定の範囲内に位置決めすることができる。
さらにまた、面取り部１６ｃを当接面１６ｂと一体研削することで、さらに位置決め精度を向上させることが可能である。
【００４０】
なお、この場合、図１(ｃ)に示す本発明の第２実施形態のように、予め突起部６２ｄが内輪構成体１６の面取り部１６ｃに当接された状態で、スリンガ６２を位置決め固定した構成としてもよい。これにより、内輪構成体１６への組み付け後、スリンガ６２が軸受ユニットＡの内部方向(図１(ｃ)の左方向)へ移動(すなわち、位置ずれ)することを完全に防止することができる。
【００４１】
また、図１(ｃ)に示す本発明の第２実施形態のように、スリンガ６２の円板部６２ｂに対し、所定の磁性材で成る磁極体４０を磁気センサ(図示しない)のエンコーダとして取り付けた構成としてもよい。これにより、内部を密封状態に保ちつつ、その回転状態(例えば、回転速度、回転角度あるいは回転方向など)を計測することが可能なセンサ機能を備えた軸受ユニットを構成することが可能となる。なお、この場合、スリンガ６２は、密封装置６として構成されているとともに、磁極体(エンコーダ)４０を取り付けるための芯金(すなわち、エンコーダ芯金)としても構成されている。
【００４２】
ここで、本発明に係る密封装置６は、上述した第１実施形態(図１(ａ))及び変形例(同図(ｂ))のようなスリンガ６２の単体構成であってもよいし、第２実施形態(同図(ｃ))のようにスリンガ６２をエンコーダ芯金とした構成であってもよいが、例えば、同図(ｄ)に示す本発明の第３実施形態のように、パッケージ構造(いわゆる、パックシール)を成していてもよい。
【００４３】
すなわち、図１(ｄ)に示す構成においては、密封装置６がスリンガ６２、芯金６４及びシール６６を組み合わせた構造を成している。芯金(以下、シール芯金という)６４は、所定方向(図１(ｄ)の左右方向)に延出する筒状の固定部６４ａ、及び当該固定部６４ａの一方側の延出端(同図の左端)に連続するとともに、当該固定部６４ａに対して所定の角度で延出する円板部６４ｂで成り、全体形状が環状を成すように構成され、軸受ユニットＡの静止輪１２に圧入されて固定(具体的には、嵌合)されている。
【００４４】
この場合、シール芯金６４は、固定部６４ａが所定方向(図１(ｄ)の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されており、円板部６４ｂが固定部６４ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部６４ａの一方側の延出端(同図の左端)に連続して縮径方向(同図の下方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、シール芯金６４は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されている。
また、シール芯金６４は、その外径寸法(具体的には、固定部６４ａの外径寸法)に対し、静止輪１２へ嵌合させる際の嵌合代を設けて構成されている。すなわち、シール芯金６４は、固定部６４ａの外径寸法を静止輪１２の内径寸法(回転輪１０との対向部分の径寸法)よりも、当該嵌合代の分だけ大きな寸法に設定して構成されている。その際、シール芯金６４の固定部６４ａに設定する嵌合代は、静止輪１２の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００４５】
なお、固定部６４ａの大きさ(延出長さ、及び厚さ(図１(ｄ)の上下方向の距離)などの寸法)や形状、及び円板部６２ｂの大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向の距離)及び径などの寸法)や形状などは、例えば、軸受ユニットＡの静止輪１２の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、円板部６４ｂの固定部６４ａに対する傾斜角度も特に限定されず、密封装置６の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
さらに、シール芯金６４の材質及び形成方法も特に限定されず、例えば、シール芯金６４を所定の金属板製(鋼板製)とし、当該金属板(鋼板)をプレス加工することで形成すればよい。
【００４６】
また、シール６６は、スリンガ６２とシール芯金６４との間に介在され、当該スリンガ６２及びシール芯金６４の一方に連結されるとともに、他方に摺接する構造を成している。図１(ｄ)に示す構成においては、一例として、シール６６がシール芯金６４の円板部６４ｂに連結され、複数(例えば、３つ)のリップ６６ｌをスリンガ６２(具体的には、固定部６２ａと円板部６２ｂ)へ向けて延出するように設けた構造を成している。
【００４７】
なお、シール６６の材料は、スリンガ６２やシール芯金６４の材質などに応じて、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を任意に選択して適用すればよい。また、シール６６に設けるリップ６６ｌの数や形状も図１(ｄ)に示す構成には限定されず、例えば、シール６６に対して２つのリップ６６ｌを設けた構成としてもよいし、４つ以上のリップ６６ｌを設けた構成としてもよい。さらに、シール芯金６４とシール６６(各種の弾性材)との連結は、接着、かしめ、コーティング、射出成形及び加硫成形など、各種の方法を任意に選択して行えばよい。
【００４８】
そして、かかるシール６６のリップ６６ｌがスリンガ６２(具体的には、固定部６２ａと円板部６２ｂ)と当接(摺接)するように、当該シール６６が連結されたシール芯金６４とスリンガ６２とを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせて、密封装置(以下、パックシールという)６が構成されている。なお、パックシール６は、図１(ｄ)に示す構成には特に限定されず、例えば、図２(ｂ)に示すパックシール２のように、シールを２つの分割構成とし、一方をスリンガに連結するとともに、他方をシール芯金に連結させ、スリンガに連結したシールをシール芯金に摺接させるとともに、シール芯金に連結したシールをスリンガに摺接させる構成としてもよい。
【００４９】
このようなパックシール６においても、スリンガ６２には、上述した第１実施形態(図１(ａ))及び変形例(同図(ｂ))、並びに第２実施形態(同図(ｃ))と同様に、固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(固定部延出外端)６２ｔに突起部(以下、ポッチ部という)６２ｇが設けられている。
【００５０】
図１(ｄ)に示す構成においては、一例として、ポッチ部６２ｇが固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(固定部延出外端)６２ｔに周方向へ沿って断続的に少なくとも１つ(例えば、複数)設けられた構造を成している場合を想定している。この場合、ポッチ部６２ｇの数は、パックシール６の大きさ、スリンガ６２の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため特に限定されないが、上述したような軸受ユニットＡへの組み付け後におけるパックシール６(より具体的には、スリンガ６２)の位置ずれ防止効果を考慮すれば、スリンガ６２に対してより多くのポッチ部６２ｇを設けるとともに、これらを固定部延出外端６２ｔの周方向に沿って等間隔で配置することが好ましい。あるいは、２〜４個程度のより大きな(周方向に長い)ポッチ部６２ｇを固定部延出外端６２ｔの周方向に沿って等間隔で配置することが好ましい。
【００５１】
なお、図１(ｄ)に示す構成においては、一例として、複数のポッチ部６２ｇを固定部延出外端６２ｔの周方向に沿って断続的に設けた構成としているが、パックシール６(スリンガ６２)の密封性能を考慮すれば、上述した第１実施形態(同図(ａ))、変形例(同図(ｂ))、及び第２実施形態(同図(ｃ))に係るスリンガ６２の突起部６２ｄと同様に、ポッチ部６２ｇを固定部延出外端６２ｔの周方向に沿って連続させ、全周に亘って設けた(すなわち、突起部６２ｄを設けた)構成とすることがさらに好ましい。
【００５２】
すなわち、スリンガ６２に突起部６２ｄ(あるいは、ポッチ部６２ｇ)を設けることで、当該突起部６２ｄ(あるいは、ポッチ部６２ｇ)が固定部６２ａの内周面(図１(ａ)〜(ｄ)の下側の面)と内輪構成体１６の当接面１６ｂとの当接部分(嵌合部分)を覆って塞ぐ構成とすることができる。このため、かかる当接部分(嵌合部分)が軸受ユニットＡの外部に直接さらされることがなく、当該当接部分(嵌合部分)をユニット外部に対して遮蔽することができる。この結果、軸受ユニットＡの外部からの異物(例えば、泥水、塵埃など)の侵入をさらに確実に防止することができ、ユニット内部を常に密封状態に保つことができる。
【００５３】
なお、ポッチ部６２ｇの形状は特に限定されず、例えば、スリンガ６２の大きさや回転輪１０(内輪構成体１６)の形状などに応じて任意に設定すればよい。一例として、図１(ｄ)に示す構成においては、ポッチ部６２ｇをスリンガ６２の固定部６２ａと円板部６２ｂとをなだらかな凸曲状に連続させた構造としている。
【００５４】
また、ポッチ部６２ｇの形成方法も特に限定されず、例えば、スリンガ６２が所定の金属板製(鋼板製)である場合、当該金属板(鋼板)をプレス加工する際、当該スリンガ６２の成形と同時にポッチ部６２ｇを形成すればよい。これにより、ポッチ部６２ｇを加工するための別途のコストを発生させることなく、スリンガ６２に対して容易にポッチ部６２ｇを設けることができる。なお、成形後のスリンガ６２に対してローレット加工やしごき加工、あるいは切削加工や研削加工などを施すことで、ポッチ部６２ｇを形成してもよい。
【００５５】
あるいは、ポッチ部６２ｇをスリンガ６２とは別体成形し、当該別体成形したポッチ部６２ｇをスリンガ６２の固定部６２ａと円板部６２ｂとの連続部分(固定部延出外端)６２ｔに接着や溶接などにより固着して一体化させることで、当該スリンガ６２に対してポッチ部６２ｇを設けた構成としてもよい。
【００５６】
以上、本発明に係る密封装置(スリンガ６２、あるいはパックシール６)によれば、軸受ユニットＡへの組み付けを容易に行うことができるとともに、組み付け後の位置ずれを確実に防止することができる。この結果、かかる密封装置(スリンガ６２、あるいはパックシール６)の耐久性の向上を図り、密封性能を長期に亘って一定に保ち続けることができる。
したがって、当該密封装置(スリンガ６２、あるいはパックシール６)を組み付けることで、軸受ユニットＡを長期に亘って、一定の精度で安定して回転させ続けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る密封装置の構成例を示す図であって、(ａ)は、第１実施形態に係る密封装置(スリンガ)及び回転輪の構成を示す断面図、(ｂ)は、変形例に係る回転輪の構成を示す断面図、(ｃ)は、第２実施形態に係る密封装置(スリンガ)の構成を示す断面図、(ｄ)は、第３実施形態に係る密封装置(パックシール)の構成を示す断面図。
【図２】従来の密封装置(パックシール)の構成例を示す図であって、(ａ)は、パックシールが取り付けられた軸受ユニット(ハブユニット軸受)の断面図、(ｂ),(ｃ)は、パックシールの構成を示す断面図、(ｄ)は、軸受ユニット(ハブユニット軸受)への組み付け前のパックシールの状態を示す断面図、(ｅ)は、軸受ユニット(ハブユニット軸受)への組み付け後のパックシールの状態を示す断面図。
【図３】(ａ)〜(ｃ)は、従来の密封装置の位置ずれ防止に係る構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
６  密封装置
１０  回転輪
１２  静止輪
１４  ハブ
１６  内輪構成体
１６ａ  端面
１６ｂ  当接面
１６ｃ  面取り部
１８  転動体(玉)
６２  スリンガ
６２ａ  固定部
６２ｂ  円板部
６２ｄ  突起部
６２ｇ  ポッチ部
６２ｔ  固定部延出外端
６４  シール芯金
６６  シール
６６ｌ  リップ
Ａ  軸受ユニット(ハブユニット軸受)
【図１】
2008248957.tif 000003
【図２】
2008248957.tif 000004
【図３】
2008248957.tif 000005