(57)【要約】【課題】  スリンガの軸受装着時の支障を解消してシール部材の軸方向の緊迫力低下を防ぐことで密封性能の向上を図ることができる密封装置を提供すること。【解決手段】  内輪の外周面と外輪の内周面との間の環状空間の端部開口を塞ぐ密封装置１０であって、円環状のシール部材１３と、シール部材１３を支持するスリンガ１２上のシール部材１３に向いた周面と端面とにシール部材１３を摺接または近接させる密封装置１０において、スリンガ１２が、内輪の外周面及び外輪の内周面のうちの少なくとも一方に嵌着される円筒部１６と、軸方向にシール部材１３を摺接させる円輪部１７と、を有し、円筒部１６と円輪部１７との繋がる部分に、軸方向に折曲された環状折曲部１８を有する密封装置１０。【選択図】        図１
2007009945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と、外輪の内周面に設けた外輪軌道と、前記内輪の前記内輪軌道と前記外輪の前記外輪軌道との間に相対回転自在に配置した複数の転動体と、を有する転がり軸受に組み込まれ、該内輪の前記外周面と該外輪の前記内周面との間の環状空間の端部開口を塞ぐ密封装置であって、
弾性材により作られた円環状のシール部材と、このシール部材を支持する部材のうち、前記内輪の外周面及び前記外輪の内周面のいずれか一方に組付けられたスリンガ上の前記シール部材に向いた周面と端面とに該シール部材を摺接または近接させる密封装置において、前記スリンガが、前記内輪の該外周面及び前記外輪の該内周面のうちの少なくとも一方に嵌着される円筒部と、軸方向に前記シール部材を摺接させる円輪部と、を有し、前記円筒部と前記円輪部との繋がる部分に、軸方向に折曲された環状折曲部を有することを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記環状折曲部が、略半円形に形成されて中心から１８０度を超える円周長さを有するとともに、半円形の内寸が前記円筒部の厚さよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載した密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用車輪の支持装置等の回転支持部に装備される転がり軸受やハブ軸受等に組み込まれる密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の回転支持部に、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の転がり軸受が装備されている。このような転がり軸受には密封装置を組み込んで、この転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込むことを防止している。
【０００３】
従来の密封装置の一例として、３本のシールリップのうち、中間に位置する中間シールリップを、先端寄り部分に設けた肉厚部と、肉厚部の最大厚さよりも厚さを小さくして基端寄り部分に設けた括れ部とにより構成し、括れ部の内周面に内側シールリップを径方向内方に突出させて設け、内側シールリップの先端縁と肉厚部の先端縁とをスリンガの外周面に摺接させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来の密封装置の他の一例として、３本のシールリップのうち、中間に位置する中間シールリップの基端部を、最も外側に位置する外側シールリップの内周面の中間部に結合させたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８４８５８号公報（第５−６頁、図１）
【特許文献２】特開２００４−１９７９１３号公報（第４−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示すように、上記特許文献１及び上記特許文献２に開示された密封装置１００では、芯金１０１と、スリンガ１０２と、シール部材１０３とから成る。このうち芯金１０１は、外輪の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部１０４と、この外径側円筒部１０４の軸方向内端縁（転がり軸受の軸方向中央寄り端縁）から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１０５を備えた断面視Ｌ字形状で全体を円環状としている。
【０００７】
また、スリンガ１０２は、内輪の端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部１０６と、この内径側円筒部１０６の軸方向外端縁（転がり軸受の軸方向開口寄り端縁）から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１０７とを備えた断面視Ｌ字形状で円環状としている。さらに、シール部材１０３は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の３本のシールリップ１０８，１０９，１１０を備え、芯金１０１にその基端部を結合固定している。そして、最も外側に位置する外側シールリップ１０８の先端縁を、スリンガ１０２の外側円輪部１０７の内側面に摺接させ、残り２本の中間シールリップ１０９及び内側シールリップ１１０の先端縁を、スリンガ１０２の内径側円筒部１０６の外周面に摺接させている。
【０００８】
このような密封装置１００では、スリンガ１０２の外側円輪部１０７が内径側円筒部１０６から小さい半径（Ｒ）を持ちながら内径側円筒部１０６から直接に折れ曲がって形成されている。そして、転がり軸受の端部開口を塞ぐことで、転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止するとともに、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込むのを防止する。
【０００９】
ところが、このような密封装置１００では、スリンガ１０２を圧入加工により内輪の端部外周面に外嵌固定した際に、内輪からの直径方向反力による内径側円筒部１０６の膨張変形が発生して外側円輪部１０７がシールリップ１０８から離れる方向に傾くことになり、その結果、スリンガ１０２における軸方向のシールリップ１０８との間の緊迫力が低下して密封性能が悪化する。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリンガの軸受装着時の支障を解消してシール部材の軸方向の緊迫力低下を防ぐことで密封性能の向上を図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】
【００１１】
（１）本発明に係る密封装置は、内輪の外周面に設けた内輪軌道と、外輪の内周面に設けた外輪軌道と、前記内輪の前記内輪軌道と前記外輪の前記外輪軌道との間に相対回転自在に配置した複数の転動体と、を有する転がり軸受に組み込まれ、該内輪の前記外周面と該外輪の前記内周面との間の環状空間の端部開口を塞ぐ密封装置であって、弾性材により作られた円環状のシール部材と、このシール部材を支持する部材のうち、前記内輪の外周面及び前記外輪の内周面のいずれか一方に組付けられたスリンガ上の前記シール部材に向いた周面と端面とに該シール部材を摺接または近接させる密封装置において、前記スリンガが、前記内輪の該外周面及び前記外輪の該内周面のうちの少なくとも一方に嵌着される円筒部と、軸方向に前記シール部材を摺接させる円輪部と、を有し、前記円筒部と前記円輪部との繋がる部分に、軸方向に折曲された環状折曲部を有することを特徴としている。
【００１２】
上記（１）に記載の発明によれば、スリンガの環状折曲部は、スリンガの一部の局部剛性を低くすると同時に、円筒部における嵌め合い長さを円輪部の外側に伸ばすことで円輪部の内側と外側の変形バランスを良好にする機能を有する。そして、環状折曲部の基部が支点となって、円輪部の円周方向張力が自身の傾斜変形を戻す方向のモーメントとして働くことで、スリンガの円筒部を内輪の外周面及び外輪の内周面のうちの少なくとも一方に嵌着した際に円輪部が傾斜したままにならずにシール部材との緊迫力の低下を防ぐことができる。従って、スリンガの軸受装着時の支障を解消してシール部材の軸方向の緊迫力低下を防ぐことで密封性能の向上を図ることができる。
【００１３】
（２）また、本発明に係る密封装置は、上記（１）に記載した密封装置において、前記環状折曲部が、略半円形に形成されて中心から１８０度を超える円周長さを有するとともに、半円形の内寸が前記円筒部の厚さよりも大きく設定されていることを特徴としている。
【００１４】
上記（２）に記載の発明によれば、スリンガの環状折曲部は、中心から１８０度を超える円周長さを有して半円形の内寸が円筒部の厚さよりも大きく設定されることで、スリンガの一部の局部剛性を全体剛性の低下をまねくことなく低くすることができるので、円輪部の内側と外側の変形バランスを更に良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の密封装置によれば、スリンガにおける軸方向のシール部材との間の緊迫力が低下して密封性能が悪化する、という問題を解消でき、これにより、スリンガの軸受装着時の支障を解消してシール部材の軸方向の緊迫力低下を防ぐことで密封性能の向上を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る密封装置の一実施形態を示す半断面図、図２は図１に示す密封装置を組付けたハブユニットの断面図、図３は図１に示す密封装置を組付けた転がり軸受の半断面図、図４は図１に示す密封装置の変形例の半断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態である密封装置１０は、芯金１１と、スリンガ１２と、シール部材１３と、から構成されている。
【００１８】
芯金１１は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施すことで断面視略Ｌ字形の円環形状に形成されており、外径側円筒部１４と、内側円輪部１５と、を一体成形している。
【００１９】
外径側円筒部１４は、転がり軸受における内輪の外端側外周面及び前記外輪の外端側内周面のいずれか一方や、ハブユニットにおける内輪の外端側外周面及び外方部材の外端側内周面のいずれか一方に嵌着される。
【００２０】
内側円輪部１５は、外径側円筒部１４の軸方向内端縁から直径方向内方に折れ曲がって形成されており、転がり軸受やハブユニットの軸受部分の内端側開口に配置される。
【００２１】
スリンガ１２は、ステンレス鋼板等の優れた耐食性を有する金属板に、やはりプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施すことで断面視略Ｌ字形の円環形状に形成されており、内径側円筒部１６と、外側円輪部１７と、環状折曲部１８と、を一体成形している。
【００２２】
内径側円筒部１６は、芯金１１の外径側円筒部１４に対向配置されるもので、転がり軸受における外輪の外端側内周面及び内輪の外端側外周面のいずれか一方や、ハブユニットにおける外方部材の外端側内周面及び内輪の外端側外周面のいずれか一方に嵌着される。内径側円筒部１６は厚さｔ１を有する。
【００２３】
外側円輪部１７は、環状折曲部１８を介して内径側円筒部１６の軸方向外端縁から直径方向内方に折れ曲がって形成されており、転がり軸受やハブユニットの軸受部分の外端側開口に配置される。
【００２４】
そして、環状折曲部１８は、内径側円筒部１６と外側円輪部１７との繋がる部分において、断面視略半円筒形状にして軸方向外方に向けて突出するように折曲されて形成されている。この環状折曲部１８は、円筒部分が中心から１８０度を超える円周長さＬ１を有し、円筒部分の内側長さ（内寸）Ｌ２が内径側円筒部１６の厚さｔ１よりも大きい。
【００２５】
環状折曲部１８は、スリンガ１２の一部の局部剛性を低くすると同時に、内径側円筒部１６における嵌め合い長さを外側円輪部１７の外側に伸ばすことで外側円輪部１７の内側と外側の変形バランスを良好にする機能を有する。そして、環状折曲部１８は、基部が支点となって外側円輪部１７の円周方向張力が自身の傾斜変形を戻す方向のモーメントとして働くことで、内径側円筒部１６を内輪の外周面及び外輪の内周面のうちの少なくとも一方に嵌着した際に外側円輪部１７が傾斜したままにならずにシール部材１３との緊迫力の低下を防ぐ。
【００２６】
シール部材１３は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の３本のシールリップ１９，２０，２１を備え、これらシールリップ１９，２０，２１の基端部に有する基部２２が、芯金１１の内側円輪部１５端部に結合固定されている。３本のシールリップ１９，２０，２１のうちの中間のシールリップ２０は、先端寄り部分に設けた肉厚部２３と、基端寄り部分に肉厚部２３の最大厚さよりも厚さを小さくした括れ部２４と、を備える。
【００２７】
シール部材１３は、３本のシールリップ１９，２０，２１のうちの外側のシールリップ１９の先端縁をスリンガ１２の外側円輪部１７の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップ２０，２１の先端縁を、スリンガ１２の内径側円筒部１６の外周面において軸方向に離隔した位置で摺接させる。
【００２８】
図２に示すように、密封装置１０はハブユニット４０に組み付けられる。ハブユニット４０は、外周部のフランジ４２にハブボルト４３が固定されているとともに車体中心側端部に別体内輪４４が外嵌固定された内方部材４１と、外周部のフランジ４６にナックルアーム４７がボルト４８によって固定された外方部材４５と、を備え、内方部材４１の外周面に形成された転走面４９及び別体内輪４４の外周面に形成された転走面５０と、外方部材４２の内周面に転走面４９，５０に対向して形成された転走面５１，５２と、の間に回転自在に配置された複数の転動体５３を備える。複数の転動体５３は、保持器５４，５４によって周方向に等間隔で転動自在に保持されている。内方部材４１の中心には、等速ジョイント５５が挿入されてボルト５６により固定されている。
【００２９】
そして、密封装置１０は、外方部材４５の車体中心側における外端側内周面に芯金１１の外径側円筒部（図１参照）１４が内嵌され、別体内輪４４の外端側外周面にスリンガ１２の内径側円筒部（図１参照）１６が外嵌されてハブユニット４０に装着される。なお、外方部材４５の車体外側における外端側内周面と、内方部材４１の車体反中心側の外端側内周面とには、他の密封装置５７が組み付けられる。
【００３０】
このようなハブユニット４０では、密封装置１０（密封装置５７）によって、外方部材４５と、内方部材４１及び別体内輪４４との間の軸受空間に封入されたグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が軸受空間の内部に入り込むことを防止することができる。そして、密封装置１０の環状折曲部１８によってスリンガ１２の一部の局部剛性が低くされていると同時に、内径側円筒部１６における嵌め合い長さを外側円輪部１７の外側に伸ばすことで外側円輪部１７の内側と外側の変形バランスを良好にしているために、環状折曲部１８は、基部が支点となって外側円輪部１７の円周方向張力が自身の傾斜変形を戻す方向のモーメントとして働くことで、外側円輪部１７が傾斜したままにならずにシール部材１３との緊迫力の低下を防ぐことができる。
【００３１】
図３に示すように、密封装置１０は転がり軸受６０に組み付けられる。転がり軸受６０は、複列のアンギュラ玉軸受であって、外周面に単一の内輪軌道６３，６４を有する一対の内輪６１，６２と、内周面に２列の外輪軌道６６，６７を有する単一の外輪６５と、内輪６１，６２の内輪軌道６３，６４と外輪６５の外輪軌道６６，６７との間に相対回転自在に配置した複数の転動体６８と、を備える。複数の転動体６８は、保持器６９，６９によって周方向に等間隔で転動自在に保持されている。
【００３２】
そして、密封装置１０は一対用意される。一方の密封装置１０は、外輪６５の一方側の外端側内周面に芯金１１の外径側円筒部（図１参照）１４が内嵌され、一方の内輪６１の外端側外周面にスリンガ１２の内径側円筒部（図１参照）１６が外嵌され、他方の密封装置１０は、外輪６５の他方側の外端側内周面に芯金１１の外径側円筒部（図１参照）１４が内嵌され、他方の内輪６２の外端側外周面にスリンガ１２の内径側円筒部（図１参照）１６が外嵌されることで転がり軸受６０に組み付けられる。
【００３３】
このような転がり軸受６０では、一対の密封装置１０によって、外輪６５と、一対の内輪６１，６２との間の軸受空間に封入されたグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が軸受空間の内部に入り込むことを防止することができる。そして、密封装置１０の環状折曲部１８によってスリンガ１２の一部の局部剛性が低くされていると同時に、内径側円筒部１６における嵌め合い長さを外側円輪部１７の外側に伸ばすことで外側円輪部１７の内側と外側の変形バランスを良好にしているために、環状折曲部１８は、基部が支点となって外側円輪部１７の円周方向張力が自身の傾斜変形を戻す方向のモーメントとして働くことで、外側円輪部１７が傾斜したままにならずにシール部材１３との緊迫力の低下を防ぐことができる。
【００３４】
次に、図４を参照して、密封装置１０の変形例について説明する。
【００３５】
本変形例に係る密封装置１０は、芯金１１と、スリンガ１２と、の間にエンコーダ８０を組付けたエンコーダ付密封装置である。
【００３６】
エンコーダ８０は、スリンガ１２における外側円輪部１７の外端部に、軸方向に沿って設けられたホルダ８１に組み込まれた磁性部材８２と、この磁性部材８２に非接触に対向して配置され、芯金１１における外径側円筒部１４の軸方向端部に組み付けられた磁気センサ８３と、からなる。
【００３７】
磁性部材８２は、周方向に、Ｎ極とＳ極とが所定のピッチで交互に着磁されており、例えば、磁性粉体を混入した合成樹脂塗料の塗膜形成後に着磁される。ここで、合成樹脂塗料としては、塗膜形成主要素と、溶剤または希釈剤と、を含むものであって良い。一般的な塗料は、塗膜形成主要素と、溶剤または希釈剤と、を含むものである。また、合成樹脂塗料は、少なくとも塗膜形成主要素が粉体であって良い。磁性部材８２は、磁性粉体の混入した合成樹脂塗料からなるため、安定したセンシングの得られる磁力を確保しながら薄肉化できて、エンコーダ８０をコンパクト化することができるとともに耐摩耗性に優れ、また生産性も良好とすることができる。
【００３８】
磁気センサ８３は、磁性部材８２がスリンガ１２とともに回転することで、Ｎ極とＳ極との通過を検出し、例えばパルス状の電気信号を発生する。そして、この電気信号を増幅処理して不図示のコントローラに与えることで、スリンガ１２が組付けられる内輪や外輪の回転数検知を行うことができる。
【００３９】
上述した密封装置１０によれば、スリンガ１２の環状折曲部１８は、スリンガ１２の一部の局部剛性を低くすると同時に、内径側円筒部１６における嵌め合い長さを外側円輪部１７の外側に伸ばすことで外側円輪部１７の内側と外側の変形バランスを良好にすることができる。そして、環状折曲部１８の基部が支点となって、外側円輪部１７の円周方向張力が自身の傾斜変形を戻す方向のモーメントとして働くことで、スリンガ１２の内径側円筒部１６を、ハブユニット４０における別体内輪４４の外周面や転がり軸受６０における内輪６１，６２の外周面に嵌着した際に外側円輪部１７が傾斜したままにならずにシール部材１３との緊迫力の低下を防ぐことができる。これにより、スリンガ１２のハブユニット４０や転がり軸受６０での装着時の支障を解消してシール部材１３の軸方向の緊迫力低下を防ぐことで密封性能の向上を図ることができる。
【００４０】
また、密封装置１０によれば、スリンガ１２の環状折曲部１８は、中心から１８０度を超える円周長さＬ１を有して半円形の内寸Ｌ２が内径側円筒部１６の厚さよりも大きく設定されることで、スリンガ１２の一部の局部剛性を全体剛性の低下をまねくことなく低くすることができるので、外側円輪部１７の内側と外側の変形バランスを更に良好にすることができる。
【００４１】
また、密封装置１０によれば、エンコーダ８０を一体に組み付けることで、軸受を構成する内輪や外輪を加工したり、別体のセンサを取付けたりすることなく、ハブユニット４０や転がり軸受６０に密封装置１０を組み付けるだけで、回転検出を行うことができる。
【００４２】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、転がり軸受として、図示した複列のアンギュラ玉軸受に代えて、単列アンギュラ玉軸受や、複列，単列ころ軸受等の各種転がり軸受を採用しても良い。
【００４３】
また、芯金とスリンガとの位置を反対にした構造にして、芯金の外径側円筒部を内輪の外周面に外嵌し、スリンガの内径側円筒部を外輪の内周面に内嵌して用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る密封装置の一実施形態を示す半断面図である。
【図２】図１に示した密封装置を組付けたハブユニットの断面図である。
【図３】図１に示した密封装置を組付けた転がり軸受の半断面図である。
【図４】図１に示した密封装置の変形例の半断面図である。
【図５】従来の密封装置を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０        密封装置
１１        芯金
１２        スリンガ
１３        シール部材
１６        内径側円筒部（円筒部）
１７        外側円輪部（円輪部）
１８        環状折曲部
４０        ハブユニット（転がり軸受）
４１        内方部材（内輪）
４４        別体内輪（内輪）
４５        外方部材（外輪）
４９        転走面（内輪軌道）
５０        転走面（内輪軌道）
５１，５２  転走面（外輪軌道）
５３，６８  転動体
６０        転がり軸受
６１，６２  内輪
６３，６４  内輪軌道
６５        外輪
６６，６７  外輪軌道
【図１】
2007009945.tif 000003
【図２】
2007009945.tif 000004
【図３】
2007009945.tif 000005
【図４】
2007009945.tif 000006
【図５】
2007009945.tif 000007