(57)【要約】【課題】外輪が回転部材に固定される転がり軸受において、密封性を向上することができる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置５０は、スリンガ５１と芯金５２と第１シールリング５３と第２シールリング５４とから構成される。スリンガ５１は第１円筒部５１ａと、内輪２０側へ延びる第１フランジ部５１ｂとを備え、外輪３０の内周面に第１円筒部５１ａが固定されている。芯金５２は第２円筒部５２ａと、外輪３０側へ延びる第２フランジ部５２ｂとを備え、内輪２０の外周面に第２円筒部５２ａが固定されている。スリンガ５１には第１シールリング５３が固着されるとともに、芯金５２には第２シールリング５４が固着されている。第１シールリング５３は先端が内輪側へ向いた状態で第２フランジ部５２ｂに摺接するアキシャルリップ５３ａを有し、第２シールリング５４は第１円筒部５１ａに摺接するラジアルリップ５４ａを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材に固定される外輪と静止部材に固定される内輪とを備える転がり軸受に適用され、外輪の内周面と内輪の外周面とにより形成される空間の軸方向端部の開口を密封する密封装置において、
外輪の内周面に固定される第１円筒部と、第１円筒部の軸方向外側端部から内輪側へ延びる第１フランジ部とを備えたスリンガと、
前記第１円筒部と対向する内輪の外周面に固定される第２円筒部と、第２円筒部の軸方向内側端部から外輪側へ延びる第２フランジ部とを備えた芯金と、
前記スリンガに固着され、先端が内輪側へ向いた状態で前記第２フランジ部に摺接するアキシャルリップを有する第１シールリングと、
前記芯金に固着され、前記第１円筒部に摺接するラジアルリップを有する第２シールリングと
を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の密封装置において、
前記アキシャルリップは、前記第１フランジ部の内周先端から、略直線状に延びて前記第２フランジ部に摺接していることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受における、外輪の内周面と内輪の外周面とにより形成される空間の軸方向端部の開口を密封する密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、外輪と内輪とを備えた転がり軸受においては、転がり軸受の内部に泥水等の異物が侵入すること、及び転がり軸受の内部に封入した潤滑グリースが外部に飛散することを防止するための密封装置が設けられている。こうした密封装置としては、特許文献１に示されるように、外輪の内周面と内輪の外周面とにより形成される空間の軸方向端部の開口を密封するようにしたものが広く知られている。
【０００３】
図３は、特許文献１に示される密封装置を示したものである。この密封装置１３０は、スリンガ１３１と芯金１３２とシールリング１３３とから構成される。スリンガ１３１は、内輪１１０の外周面に固定される円筒部１３１ａと、軸方向外側（内輪１１０と外輪１２０とにより形成される空間が開口する側）端部において外輪１２０側へ延びる環状板部１３１ｂとを備えている。芯金１３２は、スリンガ１３１に対向する外輪１２０の内周面に固定される円筒部１３２ａと、軸方向内側（軸方向外側の反対側）端部において内輪１１０側へ延びる環状板部１３２ｂとを備えている。シールリング１３３は、ラジアルリップ１３３ａとアキシャルリップ１３３ｂとが形成された弾性ゴムからなり、芯金１３２に対して加硫接着されている。そして、ラジアルリップ１３３ａは、所定の締め代をもってスリンガ１３１の円筒部１３１ａと当接するように配置される。一方、アキシャルリップ１３３ｂは、所定の締め代をもってスリンガ１３１の環状板部１３１ｂと当接し、その先端が外輪１２０側を向くように配置される。これにより、ラジアルリップ１３３ａ及びアキシャルリップ１３３ｂは、内輪１１０と外輪１２０との相対回転時に、スリンガ１３１に対する密封性を確保しながら摺接する。このように、上記の密封装置１３０では、ラジアルリップ１３３ａ及びアキシャルリップ１３３ｂの摺接によって、転がり軸受内部への異物の浸入、及び転がり軸受外部への潤滑グリースの飛散を抑えるようにしている。ここで、本明細書において軸方向とは図の左右方向である。
【特許文献１】特開２００２−２５０４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような密封装置を、外輪が回転部材に固定される転がり軸受に適用した場合、外輪が回転部材に固定されると、外輪の回転によって外輪に取付けられている芯金が回転するため、芯金に接着されたシールリングに対して遠心力が加わることになる。このとき、シールリングのラジアルリップには、スリンガの円筒部とは逆の方向に遠心力が加わるので、ラジアルリップとスリンガの円筒部との締め代が減少する可能性がある。さらに、シールリングのアキシャルリップにも外輪側への遠心力が加わるため、先端が外輪側を向いているアキシャルリップとスリンガの環状板部との締め代も減少する可能性がある。このため、ラジアルリップ及びアキシャルリップの摺接による密封性の確保が困難となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、外輪が回転部材に固定される転がり軸受において、密封性を向上することができる密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、回転部材に固定される外輪と静止部材に固定される内輪とを備える転がり軸受に適用され、外輪の内周面と内輪の外周面とにより形成される空間の軸方向端部の開口を密封する密封装置において、スリンガと芯金と第１シールリングと第２シールリングとを備えるものである。スリンガは外輪の内周面に固定される第１円筒部と、第１円筒部の軸方向外側端部から内輪側へ延びる第１フランジ部とを備える。芯金は第１円筒部と対向する内輪の外周面に固定される第２円筒部と、第２円筒部の軸方向内側端部から外輪側へ延びる第２フランジ部とを備える。また、第１シールリングは、スリンガに固着され、先端が内輪側へ向いた状態で第２フランジ部に摺接するアキシャルリップを有する。一方、第２シールリングは芯金に固着され、第１円筒部に摺接するラジアルリップを有する。
【０００７】
同構成の特徴を備えた密封装置によれば、転がり軸受の外輪の回転によって、外輪に対して取付けられている第１シールリングのアキシャルリップには、外輪側への遠心力が加わるため、先端が内輪側を向いているアキシャルリップは、より一層第２フランジ部側に付勢され、アキシャルリップと第２フランジ部との締め代が増加する。一方、回転しない内輪に対して取付けられている第２シールリングのラジアルリップには、遠心力が加わらないため、ラジアルリップとスリンガの第１円筒部との締め代は変化しない。このため、第１シールリングに加わる遠心力によって、アキシャルリップの密封性を向上させることができるとともに、第２シールリングに遠心力が加わらないようにして、ラジアルリップの密封性に対する悪影響を排除することができる。従って、遠心力により各リップの密封性が低下してしまうことを抑えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の密封装置において、アキシャルリップは、第１フランジ部の内周先端から、略直線状に延びて第２フランジ部に摺接していることを特徴とする。
【０００９】
同構成によれば、アキシャルリップは、第１フランジ部の内周先端と第２フランジ部とを略直線状に繋ぐように配置される。このため、第１フランジ部の内周先端と第２円筒部とによって形成される開口部から侵入する異物は、回転するアキシャルリップに弾かれて、開口部の外側へ排出され易くなる。従って、転がり軸受内部への異物の混入を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外輪の回転による遠心力によって、アキシャルリップ及びラジアルリップの密封性が低下してしまうことを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜２を参照して、本発明に係る密封装置を車輪用転がり軸受に搭載した一実施形態について説明する。図１は、車輪用転がり軸受の構造を示す一部断面図である。
車輪用転がり軸受は、図１に示すように、固定部材としての車軸１０に取り付けられる一対の内輪２０と、回転部材としての車輪に取り付けられる外輪３０と、転動体としての玉４０と、密封装置５０とを備える。
【００１２】
内輪２０は、中心に貫通孔を有して環状に形成され、その貫通孔には車両に固定された車軸１０の小径部１１が挿通されている。一対の内輪２０は、車軸１０の先端に設けられるねじ部１３にナット１４が螺合されることにより、ナット１４と大径部１２の軸方向端部とで狭持され、車軸１０に対して固定される。また、内輪２０の外周には、複列の玉４０が転動する転動面２１が形成されている。
【００１３】
外輪３０は、内輪２０の外周よりも大きい内周を有するように環状に形成されている。外輪３０の外周面にはフランジ部３１が形成されており、このフランジ部３１に図示しない車輪がボルト３２を介して固定される。また、外輪３０の内周には、複列の玉４０が転動する転動面３３が形成されている。
【００１４】
玉４０は、内輪２０の転動面２１と外輪３０の転動面３３とに対応する位置に周方向に沿って２列配置されている。
密封装置５０は、内輪２０の外周面と外輪３０の内周面とにより形成される空間を密封するように軸方向両端部の開口に配置されている。密封装置５０は、泥水等が内輪２０と外輪３０との隙間から車輪用転がり軸受の内部に侵入することを抑制するとともに、車輪用転がり軸受の内部に封入された潤滑グリースが外部に飛散することを抑制している。
【００１５】
図２は、図１の平面右上の密封装置５０を拡大した断面図である。密封装置５０は、スリンガ５１と芯金５２と第１シールリング５３と第２シールリング５４とを備えるものである。スリンガ５１は第１円筒部５１ａと、第１円筒部５１ａの軸方向外側（すなわち、車輪用転がり軸受の内部側の反対側）端部から内輪２０側へ延びる第１フランジ部５１ｂとを備え、外輪３０の内周面に第１円筒部５１ａが固定されている。芯金５２は第２円筒部５２ａと、第２円筒部５２ａの軸方向内側（すなわち、車輪用転がり軸受の内部側）端部から外輪３０側へ延びる第２フランジ部５２ｂとを備え、第１円筒部５１ａと対向する内輪２０の外周面に第２円筒部５２ａが固定されている。スリンガ５１には第１シールリング５３が固着されるとともに、芯金５２には第２シールリング５４が固着されている。
【００１６】
第１シールリング５３は弾性部材から形成されており、先端５３ｂが内輪側へ向いた状態で第２フランジ部５２ｂに摺接するアキシャルリップ５３ａを有している。このアキシャルリップ５３ａは、第１フランジ部５１ｂの内周先端から略直線状に延びて、第２フランジ部５２ｂに摺接している。すなわち、アキシャルリップ５３ａは、その内側面５３ｃが第２フランジ部５２ｂとの間で所定の締め代をもって当接するように配置されている。
【００１７】
一方、第２シールリング５４は弾性部材から形成されており、第１円筒部５１ａに摺接するラジアルリップ５４ａを有している。このラジアルリップ５４ａは二股状に形成されており、主リップ５４ｂと補助リップ５４ｃとを有し、第１円筒部５１ａに摺接している。すなわち、主リップ５４ｂと補助リップ５４ｃとは、それらの先端が第１円筒部５１ａとの間で所定の締め代をもって当接するように配置されている。
【００１８】
次に、車輪用転がり軸受の外輪３０が回転した場合における密封装置５０の作用について説明する。
車両の走行に伴って車輪が回転すると、外輪３０が車軸１０を中心に回転する。従って、スリンガ５１及び第１シールリング５３は外輪３０と一体的に回転し、アキシャルリップ５３ａには外輪３０側への遠心力が加わる。このため、先端５３ｂが内輪２０側を向いているアキシャルリップ５３ａの内側面５３ｃは、より一層第２フランジ部５２ｂに付勢される。この結果、締め代が増加し、アキシャルリップ５３ａと第２フランジ部５２ｂとの間の密封性が向上する。
【００１９】
また、アキシャルリップ５３ａは、第１フランジ部５１ｂの内周先端から内輪２０側へ斜め方向に略直線状に延びて配置されている。このように構成されているため、第１フランジ部５１ｂの内周先端と第２円筒部５２ａとによって形成される開口部から侵入する泥水等の異物は、回転するアキシャルリップ５３ａに弾かれて外部へ排出される。
【００２０】
一方、内輪２０は車軸１０に対して固定されているため、外輪の回転によっても、芯金５２と第２シールリング５４とに遠心力が加わらない。従って、ラジアルリップ５４ａには遠心力が加わらないため、ラジアルリップ５４ａと第１円筒部５１ａとの締め代が維持される。
【００２１】
このようにして、密封装置５０は外輪３０の回転に起因する遠心力により、アキシャルリップ５３ａと第２フランジ部５２ｂとの締め代、及びラジアルリップ５４ａと第１円筒部５１ａとの締め代が減少することを抑制し、各リップによる密封性の低下を抑えている。
【００２２】
上記実施形態の密封装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、外輪３０の回転によって、第１シールリング５３のアキシャルリップ５３ａには、外輪３０側への遠心力が加わるため、先端５３ｂが内輪２０側を向いているアキシャルリップ５３ａは、より一層第２フランジ部５２ｂ側に付勢され、アキシャルリップ５３ａと第２フランジ部５２ｂとの締め代が増加する。従って、遠心力によってアキシャルリップ５３ａの密封性を向上させることができ、遠心力によってアキシャルリップ５３ａの密封性が低下してしまうことを抑えることができる。
【００２３】
（２）上記実施形態では、第２シールリング５４のラジアルリップ５４ａには遠心力が加わらないため、ラジアルリップ５４ａと第１円筒部５１ａとの締め代が変化しない。従って、ラジアルリップ５４ａの密封性に対する遠心力の悪影響を排除することができ、遠心力によってラジアルリップ５４ａの密封性が低下してしまうことを抑えることができる。
【００２４】
（３）上記実施形態では、アキシャルリップ５３ａは第１フランジ部５１ｂの内周先端と第２フランジ部５２ｂとを略直線状に繋ぐように配置されているため、第１フランジ部５１ｂの内周先端と第２円筒部５２ａとによって形成される開口部から進入する異物が回転するアキシャルリップ５３ａに弾かれて、開口部の外側へ排出され易くなる。従って、車輪用転がり軸受内部への異物の侵入を好適に抑制することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、玉４０が周方向に沿って２列配置された複列の車輪用転がり軸受に本発明を適用しているが、玉４０が単列の車輪用転がり軸受に本発明を適用してもよい。
【００２６】
・上記実施形態では、転動体として玉４０を用いたが、円筒状のころを用いてもよい。
・上記実施形態では、密封装置５０を車輪用転がり軸受に適用したが、外輪が回転する転がり軸受であれば車輪用以外の転がり軸受に適用してもよい。
【００２７】
・上記実施形態では、外輪３０に車輪を固定するフランジ部３１を一体的に形成していたが、フランジ部を有する環状のハウジングを別個に設けて、このハウジングの内周に外輪を固定するようにしてもよい。
【００２８】
・上記実施形態では、ラジアルリップ５４ａは二股状に形成され、主リップ５４ｂと補助リップ５４ｃとを有し、第１円筒部５１ａに摺接しているが、二股状に形成せずに第１円筒部５１ａと摺接させてもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、アキシャルリップ５３ａは第１フランジ部５１ｂの内周先端から第２フランジ部５２ｂへ略直線状に延びて摺接しているが、第１フランジ部５１ｂの内周先端ではない部分から第２フランジ部５２ｂへ延びて摺接するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の密封装置を用いた車輪用転がり軸受を示す一部断面図である。
【図２】本発明の密封装置を示す断面図である。
【図３】従来の密封装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…固定部材としての車軸、２０…内輪、３０…外輪、４０…転動体としての玉、５０…密封装置、５１…スリンガ、５１ａ…第１円筒部、５１ｂ…第１フランジ部、５２…芯金、５２ａ…第２円筒部、５２ｂ…第２フランジ部、５３…第１シールリング、５３ａ…アキシャルリップ、５３ｂ…先端、５４…第２シールリング、５４ａ…ラジアルリップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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