(57)【要約】【課題】簡単な方法で軸受内部を軸受外部から確実に密封することが可能な低コストのシール構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】軌道輪間に介在され、軸受内部を軸受外部から密封するシール構造であり、一方の軌道輪に嵌合されるスリンガ２０と、他方の軌道輪に嵌合され且つスリンガに摺接するシール本体とを具備し、スリンガは、一方の軌道輪の嵌合面に嵌合可能な側周面Ｍ３が形成された筒状のスリンガ基部２０ａと、スリンガ基部から他方の軌道輪に向けて折り返された環状のスリンガ壁部２０ｂとを備えており、スリンガの全表面のうち、少なくともスリンガ基部の側周面は、熱硬化性樹脂Ｊで被覆されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪間に介在され、軸受内部を軸受外部から密封するシール構造であって、
一方の軌道輪に嵌合されるスリンガと、他方の軌道輪に嵌合され且つスリンガに摺接するシール本体とを具備し、
スリンガは、一方の軌道輪の嵌合面に嵌合可能な側周面が形成された筒状のスリンガ基部と、スリンガ基部から他方の軌道輪に向けて折り返された環状のスリンガ壁部とを備えており、
スリンガの全表面のうち、少なくともスリンガ基部の側周面は、熱硬化性樹脂で被覆されていることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
請求項１に記載のシール構造を製造する方法であって、
槽内に溜められた熱硬化性樹脂に少なくともスリンガ基部の側周面を浸漬する工程と、
槽からスリンガを引き上げた後、当該スリンガを振動させることで余剰な熱硬化性樹脂を飛散して仮乾燥させ、スリンガ基部の側周面に所定の膜厚の樹脂層を形成する工程と、
樹脂層が形成されたスリンガに対して所定温度で熱処理を施す工程とを有することを特徴とするシール構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受内部を軸受外部から密封するためのシール構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や鉄道などの各種車両には、その車軸を回転自在に支持する軸受が用いられており、当該軸受には、軸受内部を軸受外部から密封するための種々のシール構造が設けられている。一例として図１(ａ)には、駆動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪２の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えており、静止輪２と回転輪４との間には、軸受内部を軸受外部から密封するためのシール構造(車輪側のリップシール１０ａ、車体側のパックシール１０ｂ)が設けられている。
【０００３】
静止輪(外輪)２には、その外周側から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。一方、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ(スピンドル)１２が設けられており、ハブ１２には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。
【０００４】
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ１２の車輪側に突設されたパイロット部１２ｄによって車輪の径方向の位置決めが成される。
【０００５】
また、ハブ１２(回転輪４)には、その車体側の嵌合面４ｎに環状の回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に各転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、回転輪構成体１６を嵌合面４ｎに形成された段部１２ｂまで嵌合(外嵌)した後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４(ハブ１２)に固定することができる。
【０００６】
このような軸受ユニットに設けられたシール構造において、リップシール１０ａは、静止輪２の車輪側の固定面２ｎ-1に固定され、回転輪４(ハブ１２)の摺動面４ｎ-1に対して摺動自在に位置決めされている。一方、パックシール１０ｂは、静止輪２の車体側の固定面２ｎ-2と回転輪構成体１６との間に摺動自在に位置決めされている(例えば、特許文献１参照)。具体的には、回転輪構成体１６には、静止輪２の固定面２ｎ-2に対向して嵌合面１６ｍが形成されており、パックシール１０ｂは、当該嵌合面１６ｍと上記固定面２ｎ-2との間に嵌合した状態で位置決めされている。
【０００７】
ここで、パックシール１０ｂについて説明する。
図１(ｂ)に示すように、パックシール１０ｂは、回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍに嵌合されるスリンガ２０と、静止輪２の固定面２ｎ-2に嵌合されるシール本体とから構成されている。ここで、シール本体は、心金２２の内周面(スリンガ２０に対向する面)にシール材２４を加硫して構成されており、シール材２４には、例えば３つのシールリップ24a,24b,24cが一体成形されている。なお、心金２２は、固定面２ｎ-2に嵌合される中空円筒部２２ａと、中空円筒部２２ａから回転輪構成体１６(嵌合面１６ｍ)に向けて折り返された環状折返部２２ｂとを備えて構成されている。
【０００８】
一方、スリンガ２０は、回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍに嵌合される筒状のスリンガ基部２０ａと、当該スリンガ基部２０ａから静止輪２(固定面２ｎ-2)に向けて折り返された環状のスリンガ壁部２０ｂとを備えて構成されている。この場合、シール材２４に成形された各シールリップ24a,24b,24cは、それぞれスリンガ２０の環状スリンガ面M1,M2に摺接している。なお、一方の環状スリンガ面Ｍ１は、スリンガ壁部２０ｂの内周(シール本体に対向する周面)に形成され、他方の環状スリンガ面Ｍ２は、スリンガ基部２０ａの内周(シール本体に対向する周面)に形成されている。
【０００９】
このようなパックシール１０ｂによれば、外内輪2,4が相対回転する間又は非回転状態において、例えば２つのシールリップ24a,24bが環状スリンガ面M1,M2に対して常に摺接状態となり、残りのシールリップ２４ｃと環状スリンガ面Ｍ２との間にラビリンスが構成される。これにより、軸受内部を軸受外部から密封することができるため、軸受外部への潤滑剤の漏洩防止や軸受内部への異物(例えば、水、塵埃)の浸入防止を図ることが可能となる。なお、シール材２４としては、例えばゴムやエラストマーなどの弾性材を適用することができると共に、当該シール材２４を心金２２の内周面に付加する方法としては、例えば焼き付けや接着剤により付加すれば良い。
【００１０】
ところで、パックシール１０ｂは、回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍと静止輪２の固定面２ｎ-2との間に嵌合されるため、そのときの嵌合力によっては、心金２２(中空円筒部２２ａ)と固定面２ｎ-2との嵌合面同士や、スリンガ２０(スリンガ基部２０ａ)と嵌合面１６ｍとの間の嵌合面同士が損傷してしまう場合がある。この場合、その損傷の程度によっては、軸受内部と軸受外部との密封状態が低下し、その結果、軸受外部へ潤滑剤が漏洩したり、或いは軸受内部へ異物が浸入したりする虞がある。
【００１１】
そこで、このための密封対策として、例えば図１(ｃ)に示すように、心金２２(中空円筒部２２ａ)の車体側端部２２ｃ(環状折返部２２ｂとは反対側の端部)にシール材２４でノーズカスケット２６を形成する方法が知られている。なお、ノーズカスケット２６は、心金２２の車体側端部２２ｃを覆うようにシール材２４を回し込んで形成されており、その一部が静止輪２(固定面２ｎ-2)に向けて突出した形状を成している。これにより、パックシール１０ｂを嵌合面１６ｍと固定面２ｎ-2との間に嵌合させた際に嵌合面同士が損傷しても、ノーズカスケット２６により嵌合部分の密封性を一定に維持することができる。
【００１２】
これに対して、スリンガ２０(スリンガ基部２０ａ)と嵌合面１６ｍとの間の密封対策としては、例えばゴム素材を含有したシーリング材をスリンガ２０に塗布したり、或いはスリンガ２０(スリンガ基部２０ａ)と嵌合面１６ｍとの間に環状の密封部材を介在させる方法が知られている。しかしながら、近年ではシール構造に対する更なる低コスト化が要望されているが、上述したような方法は、面倒な処理を行うために手間がかかるため、その製造コストを低減するには限界があった。
【特許文献１】特開２００１−２５５３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような要望に応えるためになされており、その目的は、簡単な方法で軸受内部を軸受外部から確実に密封することが可能な低コストのシール構造及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明は、軌道輪間に介在され、軸受内部を軸受外部から密封するシール構造であって、一方の軌道輪に嵌合されるスリンガと、他方の軌道輪に嵌合され且つスリンガに摺接するシール本体とを具備し、スリンガは、一方の軌道輪の嵌合面に嵌合可能な側周面が形成された筒状のスリンガ基部と、スリンガ基部から他方の軌道輪に向けて折り返された環状のスリンガ壁部とを備えており、スリンガの全表面のうち、少なくともスリンガ基部の側周面は、熱硬化性樹脂で被覆されている。
【００１５】
また、本発明は、上述したシール構造を製造する方法であって、槽内に溜められた熱硬化性樹脂に少なくともスリンガ基部の側周面を浸漬する工程と、槽からスリンガを引き上げた後、当該スリンガを振動させることで余剰な熱硬化性樹脂を飛散して仮乾燥させ、スリンガ基部の側周面に所定の膜厚の樹脂層を形成する工程と、樹脂層が形成されたスリンガに対して所定温度で熱処理を施す工程とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な方法で軸受内部を軸受外部から確実に密封することが可能な低コストのシール構造及びその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係るシール構造について添付を参照して説明する。
なお、本実施の形態は、上述したシール構造(図１(ａ)〜(ｃ))の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。
本実施の形態のシール構造において、スリンガ２０の全表面のうち、少なくともスリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３は、熱硬化性樹脂Ｊで被覆されている。図１(ｄ)には、一例としてスリンガ２０の全表面を熱硬化性樹脂Ｊで被覆した構成が示されている。
【００１８】
熱硬化性樹脂Ｊとしては、例えばエポキシ樹脂や、ゴム用接着剤が含まれた熱硬化性樹脂などを適用することができるが、これ以外の樹脂であっても耐熱性や耐久性に優れた樹脂であれば適用可能である。また、熱硬化性樹脂Ｊを被覆することでスリンガ２０(スリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３)に形成される樹脂層の膜厚は、例えばシール構造の使用目的や使用環境に応じて最適な厚さに設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
【００１９】
ここで、スリンガ２０(スリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３)に熱硬化性樹脂Ｊを被覆する方法の一例について説明する。
まず、図示しない槽内に溜められた熱硬化性樹脂Ｊにスリンガ２０を浸漬する。次に、槽からスリンガ２０を引き上げた後、当該スリンガ２０を振動させることで余剰な熱硬化性樹脂Ｊを飛散して仮乾燥(例えば、常温で乾燥)させ、スリンガ２０の全表面に所定の膜厚の樹脂層を形成する。そして、樹脂層が形成されたスリンガ２０をベーキング炉にセットして所定温度(例えば、２００℃以下)で熱処理を施す。これにより、スリンガ２０の全表面を熱硬化性樹脂Ｊで被覆することができる。
【００２０】
なお、スリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３のみを熱硬化性樹脂Ｊで被覆する場合、槽内に溜められた熱硬化性樹脂Ｊにスリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３のみを浸漬すれば良い。その後の処理は上記同様であるため、その説明は省略する。また、スリンガ２０を振動させる際の周波数(振動数)は、熱硬化性樹脂Ｊにスリンガ２０を浸漬した際に付着する樹脂量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。
【００２１】
以上、本実施の形態のシール構造によれば、少なくともスリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３を熱硬化性樹脂Ｊで被覆したことにより、パックシール１０ｂを回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍと静止輪２の固定面２ｎ-2との間に嵌合する際に、スリンガ２０(スリンガ基部２０ａ)の側周面Ｍ３と回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍとの間の嵌合面同士が直接触れ合うことが無くなる。即ち、側周面Ｍ３と嵌合面１６ｍとの間に熱硬化性樹脂Ｊが介在することで、嵌合面同士が直接触れ合って損傷するといったような事態を防止することができるため、当該嵌合部分の密封性を一定に維持することができる。これにより、軸受内部を軸受外部から確実に密封することができる。
【００２２】
また、本実施の形態のシール構造の製造方法によれば、耐久性に優れた強固で且つ膜厚の安定した熱硬化性樹脂Ｊから成る樹脂層を形成することができるため、スリンガ２０(スリンガ基部２０ａ)の側周面Ｍ３を回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍに嵌合させる際、熱硬化性樹脂Ｊが剥がれて接合面同士が直接触れ合うようなことは無い。これにより、当該嵌合部分の密封性を一定に維持することができる。
【００２３】
更に、本実施の形態のシール構造の製造方法によれば、シール材２４のゴム用接着剤が含まれた熱硬化性樹脂Ｊを使用することができるため、その場合、スリンガ２０を浸漬する工程は、心金２２にシール材２４を加硫するまでの工程をそのまま利用することができると共に、ベーキング炉はシール材２４に対する２次加硫炉としてそのまま利用することができる。この結果、新たな設備を導入すること無く、スリンガ２０全表面(少なくともスリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３)に熱硬化性樹脂Ｊから成る樹脂層を形成することができる。これにより、シール構造の製造コストを低減することが可能となる。
【００２４】
また、上述した実施の形態において、スリンガ２０を熱硬化性樹脂槽に浸漬する前に、当該スリンガ２０の全表面を例えばリン酸などで化成処理したり、タンフラー加工などで粗さの調整を行うようにしても良い。こうすることで、スリンガ２０全表面(少なくともスリンガ基部２０ａの側周面Ｍ３)に対して、より安定して熱硬化性樹脂Ｊから成る樹脂層を形成することができる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態において、熱硬化性樹脂Ｊから成る樹脂層が環状スリンガ面M1,M2にも被覆された場合でも、当該リンガ面M1,M2は、シールリップ24a,24b,24cに対する摺動面として有効に機能することは言うまでもない。
【００２６】
また、上述した実施の形態において、シール構造(パックシール１０ｂ)の配置を天地反転して、スリンガ２０を静止輪２の固定面２ｎ-2に嵌合させると共に、シール本体を回転輪構成体１６の嵌合面１６ｍに嵌合させるような構成であっても、本発明の技術を適用することができる。
【００２７】
また、上述した実施の形態では、駆動輪用の軸受ユニットに設けられるシール構造を想定しているが、従動輪用のシール構造にも本発明の技術を適用することができる。更に、本発明は、駆動輪用及び従動輪用のシール構造に限定されることは無く、上述した軸受ユニット以外の他の軸受に設けられるシール構造にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】(ａ)は、駆動輪用の軸受ユニットの構成例を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)の軸受ユニットに設けられたシール構造の構成例を示す断面図、(ｃ)は、密封対策が施されたシール構造の構成例を示す断面図、(ｄ)は、本発明の一実施の形態に係るシール構造の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２９】
２０  スリンガ
２０ａ  スリンガ基部
２０ｂ  スリンガ壁部
Ｊ  熱硬化性樹脂
【図１】
2008115982.tif 000003