(57)【要約】  本発明は、汚れた環境ないし攻撃性のある環境のなかでも、長い耐用寿命ないし延びた耐用寿命と、高い信頼度を有することを特徴とするシール構造を提供する。第１の軸受リング（１）と、第１の軸受リング（１）に対して相対的に回転可能な第２の軸受リング（２）とを含む軸受のための本発明によるシール構造は、第１の軸受リング（１）の領域に配置され、軸受円周方向で周回するシール材（７）を有している。第２の軸受リング（２）は周回するシール面（２２）を備えており、シール材（７）は、シール面（２２）の上に封止をするように載る少なくとも２つの周回するシールリップ（９、１０）を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸受リング（１）と、前記第１の軸受リング（１）に対して相対的に回転可能な第２の軸受リング（２）とを含む軸受のためのシール構造において、
前記第１の軸受リング（１）の領域には軸受円周方向で周回するシール材（７）が配置されており、
前記第２の軸受リング（２）は周回するシール面（２２）を備えており、
前記シール材（７）は前記シール面（２２）の上に封止をするように載る少なくとも２つの周回するシールリップ（９、１０）を有しているシール構造。
【請求項２】
少なくとも１つの前記シールリップ（９）は薄膜弾性的にばね作用をもつように構成されている、請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
少なくとも１つの前記シールリップ（１０）は体積弾性的にばね作用をもつように構成されている、請求項１または２に記載のシール構造。
【請求項４】
ばね部材（２５）が前記シールリップ（１０）を前記シール面（２２）に押し付ける、請求項２または３に記載のシール構造。
【請求項５】
前記ばね部材（２５）は渦巻ばねである、請求項４に記載のシール構造。
【請求項６】
少なくとも２つの前記シールリップ（３２、３３）は前記シール面の軸方向に延びる区域（３６）に当接しており、
シール材（３１）は半径方向に延びるシール面（４０）に当接する別のシールリップ（３９）を有している、請求項１から５のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項７】
前記シール面（２２）の少なくとも１つの部分は前記第２の軸受リング（２）の軸方向の延長部（２４）で形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項８】
前記シール面の少なくとも１つの部分は前記第２の軸受リングの軸方向の延長部（３６）に装着されたシール薄板（３５）に構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項９】
周回する前記シール材（７）は前記第１の軸受リング（１）の端面側の受け部に配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受および滑り軸受の分野に属しており、転動体または摺動面を介在させながら第１の軸受リングに対して第２の軸受リングが相対的に回転可能である軸受のためのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような種類の軸受には多様な用途があり、たとえば、第１の軸受リングは軸受外輪として構成されて軸受外輪ハウジングで受けられていてよいのに対し、第２の軸受リングは回転する機械要素の上に、たとえばシャフトや軸の上に装着されていてよい。
【０００３】
支承の品質およびこれに伴う支承部の耐用寿命ないし耐久性は、対応する転動面ないし軸受面の品質および支障のない転動ないし摺動に著しく大きく左右される。すなわち転がり軸受の場合、第１ないし第２の軸受リングの付属の回転面で、転動体が妨げられずに転動することが重要である。このような転動運動は、侵入する望ましくない異物によって、たとえば汚れや磨耗粒子によって妨げられる可能性があり、そのために、もっとも不都合な場合には軸受の信頼度が脅かされたり、ないしはその耐用寿命が短くなる可能性がある。  
このような要請は相応に汚れのつきやすい利用分野で、特に飛行装置／航空機のホイール支承部で、特別に重要となる。その場合、たとえば離陸プロセスないし着陸プロセスのあいだに、汚れていることが多い環境（離着陸滑走路）で、離着陸装置のタイヤおよびこれに伴うホイール軸受の非常に強力な加速が生じる可能性がある。これに加えて飛行装置では、飛行高度が比較的高いときに発生する圧力変化に基づき、および熱による負荷（ブレーキディスクの加熱）やこれに伴って起こる体積変化の結果として、支承部に異物を吸い込む可能性のある圧力補償プロセスが生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上を背景とする本発明の課題は、汚れた環境ないし攻撃性のある環境のなかでも、長い耐用寿命ないし延びた耐用寿命と、高い信頼度とを有することを特徴とするシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明によると、請求項１の構成要件を備えるシール構造によって解決される。
【０００６】
それによると本発明のシール構造は、第１の軸受リングの領域に配置された、軸受円周方向で周回するシール材を意図している。第２の軸受リングは周回するシール面を備えている。シール材の少なくとも２つの周回するシールリップが、シール面の上に封止をするように載る。支承内側領域（「潤滑側」）から、外側に位置する他方の軸受側（「汚れ側」）へと延びるシール経路に関して相前後して、かつ好ましくは間隔をおいて配置された２つのシール材の配置によって、特別に信頼度が高く長持ちのするシール作用が得られる。このシール作用は、たとえば冒頭に説明したような圧力補償や、航空機の場合における離着陸滑走路のしばしば埃の多い環境との関連で特別な負荷が生じるケースでも、支承部が高い信頼度で十分に防護されることに貢献する。それにより、支承部の耐用寿命ないし信頼度の向上が得られ、このことは少ない保守整備コストや、これと結びついた利用者ないし運営者の少ないロジスティクスコストをもたらす。
【０００７】
本発明の１つの特別な利点は、比較的簡単な追加のコンポーネントによって、しばしばコストの集中する高価値な支承部が恒常的に防護されるという点にある。本発明のさらに別の利点は、互いに独立して振るまうシールリップがそれぞれ異なる構成となっていてよく、特に、異なる要求事項に基づいて最適化されていてよいという点にある。
【０００８】
これとの関連で有利な本発明の実施形態は、少なくとも１つのシールリップが薄膜弾性的にばね作用をもつように構成されることを意図している。薄膜弾性的にばね作用をもつとは、本発明の枠内においては、いわば片持ち梁のような延長部として周回するように構成されており、その幾何学形状の弾性的な変化に基づき、ばね作用をもつように自由端でシール面の上に載るシールリップを意味している。
【０００９】
本発明の代替的または補足的な実施形態は、少なくとも１つのシールリップが体積弾性的にばね作用をもつように構成されることを意図しているのが有利である。体積弾性的にばね作用をもつとは、シールリップ材料の相応の弾性的な変形によって具体化される、シールリップの材料のばね作用を意味している。
【００１０】
本発明の有利な発展例では、ばね部材がシールリップをシール面に押し付けることによって、シール作用を最適化して調節することができる。このとき、ばね部材は周回する曲がりばねであってよく、好ましくは渦巻ばねであってよい。
【００１１】
特に第２の（半径方向の）次元でシール作用をいっそう高めるために、本発明の好ましい発展例は、少なくとも２つのシールリップは軸方向に延びているシール面の区域で当接し、シール材は、半径方向に延びるシール面に当接するさらに別のシールリップを有していることを意図している。
【００１２】
原則として、シール面は第２の軸受リングの表面の部分領域で形成されていてよい。この関連において好ましい本発明の実施形態は、シール面の少なくとも１つの部分が第２の軸受リングの軸方向延長部で形成されることを意図している。この延長部は、第２の軸受リングの材料からなる一体化された構成要素として形成されていてよく、たとえば、支承部の外部に向かって軸方向へスリーブ状に延びているのが好ましい。このような種類の延長部はボードとも呼ばれる。
【００１３】
シール面の上での１つないし複数のシールリップの摺動特性をいっそう最適化できるようにするために、シール面は成形部材の上に構成されていてもよい。このとき、シール面の少なくとも１つの部分は、第２の軸受リングの軸方向延長部（ボード）に装着されたシール薄板の上に構成されていると特別に好ましい。
【００１４】
組立工学的に特別に好ましい仕方でシール材を第１の軸受リングと結合するために、周回するシール材は、第１の軸受リングの端面側の受け部に保持ないし配置されることが意図される。
【００１５】
次に、本発明の実施例およびその他の利点について、図面を参照しながらさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるシール構造の取付状況を模式的に示す図である。
【図２】本発明による第１のシール構造を詳細に示す図である。
【図３】本発明による第２のシール構造を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面において、同じ部材または機能が同じ部材には同一の符号が付されている。
【００１８】
図１は、第１の軸受リング１と、これに対して相対的に回転する第２の軸受リング２とを含む軸受のためのシール構造を示している。シール構造の支持体３はステンレス鋼でできており、穴４に軸受外輪ハウジング５が押し込まれている。図示した支承部では、類似するシール構造を備える、対応する第２の軸受が右側に示されている。
【００１９】
図２では、図１に示す用途に適したシール構造は、断面が「Ｐ字型」に構成された支持体３を有することができる。「Ｐ」の脚部領域には、ゴムでできた周回するシールリング７が結合領域８で固定されている。このシールリングは第１のシールリップ９と第２のシールリップ１０とを有している。第１のシールリップは、断面が片持ち梁のような突出する薄い延長部１２の形態で構成されている。このような構成のことを、薄膜弾性的にばね作用があるとも呼ぶ。延長部１２は、他のゴム材料１４との接合領域１３で、ヒンジのような形式で矢印方向１５へ撓むことが可能だからである。
【００２０】
第２のシールリップ１０は周回する材料先端部１８で形成されており、この材料先端部はその先端が、第２の軸受リング２の表面２２との間で実質的に線形の接触部１９を形成している（図１も参照）。この表面は、軸方向２３で外方に向かって延びるスリーブ状の延長部２４で形成されている。第２の軸受リングが長軸を中心として回転すると、シールリップ９、１０は延長部２４の表面の上で摺動する。第２のリップのシール作用を高めるために、若干の撓曲によってばね力を半径方向で延長部２４に対して及ぼし、そのようにして第２のシールリップ１０に圧着する、周回する渦巻ばね３０が設けられている。
【００２１】
このようなシール構造により、軸受構造の内部領域２６を外側領域２７に対して塵や媒体から密閉する、卓越した封止がすでに保証される。
【００２２】
図３は、軸受のためのシール構造の１つの変形例を示しており、支持薄板３０が軸受外輪ハウジング５の穴４（図１も参照）に押し込まれている。支持薄板３０は、弾性的なゴム材料からなる周回するシール材３１を保持している。シール材３１は、すでに図２との関連で詳細に説明した薄膜弾性的にばね作用のあるシールリップとしての構造で構成された、第１のシールリップ３２を有している。第２のシールリップ３３は、上ですでに詳細に説明したように、渦巻ばね３４によってシール薄板３５の表面に押し付けられている。第１のシールリップ３２は、図にはわずかしか示されていない第２の軸受リングの表面３６の上で摺動する。表面３６は、軸方向のスリーブ状の延長部（ボード）の外套面で構成されている。シール薄板３５は実質的に直角に配置されており、その内側領域が延長部の上に装着される。シール薄板の半径方向に延びる第２の領域３７は、別の（第３の）シールリップ３９が封止をするように支持される別の表面３８を形成しており、このシールリップは、片持ち梁のような周回する幾何学形状に基づき、薄膜弾性的にばね作用がある。その意味で、シール薄板のこの領域の表面は半径方向のシール面４０を形成している。
【００２３】
本発明は、航空機の離着陸装置で適用されるのが好ましい。その場合、極端な動作条件のもとでも、信頼度の高い耐久性のある離着陸装置のシールが特別に重要となるからである。本発明のシール構造により、外部媒体（たとえば汚れや水）の侵入に対して改善された防護が実現される。その場合、支承部の冷却や圧力変動の結果としての汚れや異物の吸込も、高い信頼度で防止される。しかも、支承部の内部が環境に対して密封されるので、改善された環境保護という観点からも、油脂が外に漏れる危険性が最低限に抑えられる。
【符号の説明】
【００２４】
１  第１の軸受リング
２  第２の軸受リング
３  支持体
４  穴
５  軸受外輪ハウジング
７  シールリング
８  結合領域
９  シールリップ
１０  シールリップ
１２  延長部
１３  接合領域
１４  ゴム材料
１５  矢印方向
１８  材料先端部
１９  接触部
２２  表面
２３  軸方向
２４  延長部
２５  渦巻ばね
２６  内部領域
２７  外部領域
３０  支持薄板
３１  シール材
３２  第１のシールリップ
３３  第２のシールリップ
３４  渦巻ばね
３５  シール薄板
３６  表面
３７  領域
３８  表面
３９  シールリップ
４０  シール面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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