(57)【要約】【課題】軸受装置への組付時の密封装置の塑性変形を回避し、長期に亘って一定の密封性能を保持可能な耐久性に優れた密封構造を成す軸受用密封装置、及び車輪支持用軸受ユニットを提供する。【解決手段】軌道輪10,12、複数の転動体１８を具備した軸受装置Ａの内部を密封するために、スリンガ２２、シール芯金２４及びシール２６が組み合わされた構造を成す軸受用密封装置２であって、スリンガは、筒状を成し、一方軌道輪に固定されるスリンガ固定部２２ａ、及びスリンガ固定部の一方側延出端に連続して延出するスリンガ円板部２２ｂで構成されるとともに、芯金は、筒状を成し、他方軌道輪に固定される芯金固定部２４ａ、及び芯金固定部の一方側延出端に連続して延出する芯金円板部２４ｂで構成され、シールは、スリンガと芯金との間に介在され、これらの一方に連結されるとともに、他方に摺接しており、少なくともスリンガを超弾性合金製としている。【選択図】図１
2009250406.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気密並びに液密に保つために、スリンガ、芯金及びシールが組み合わされた構造を成す軸受用密封装置であって、
スリンガは、所定方向に延出する筒状を成し、前記一方の軌道輪に固定されるスリンガ固定部、及び当該スリンガ固定部の一方側の延出端に連続し、当該スリンガ固定部に対して所定の角度で延出するスリンガ円板部で構成されるとともに、
芯金は、所定方向に延出する筒状を成し、前記他方の軌道輪に固定される芯金固定部、及び当該芯金固定部の一方側の延出端に連続し、当該芯金固定部に対して所定の角度で延出する芯金円板部で構成され、
シールは、所定の間隔を空けて対向配置された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、他方に摺接しており、
少なくともスリンガは、超弾性合金を材料として形成されていることを特徴とする軸受用密封装置。
【請求項２】
前記超弾性合金は、ニッケル及びチタンを含有する合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)であ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】
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、その内部を気密並びに液密に保つために、請求項１又は２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に関し、特に、当該車輪支持用軸受ユニットの密封性の向上を図る密封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、塵埃や泥水など)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、グリースや潤滑油など)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(特許文献１参照)。
【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。
【０００５】
一例として、パックシールは、その断面積が小さくコンパクトで、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、密封性能が非常に高く、低トルクであるという優れた特長を有するため、外部に曝される環境下で使用され、厳しい密封性能(例えば、高レベルの塵埃侵入防止効果、並びに泥水浸入防止効果)が要求される軸受装置、例えば、図２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(車輪支持用軸受ユニット(以下、軸受ユニットという))Ｂに対する密封装置として広く使用されている。
【０００６】
図２には、このようなパックシールが組み付けられた軸受ユニットＢの構成が例示されており、当該軸受ユニットＢにおいて、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、当該シール芯金２４に連結されるとともに、当該スリンガ２２に摺接する複数のリップ部２６ｌを設けて構成されている。また、図２に示す構成においては、所定の磁性材で成る磁極体３２が磁気センサ３０のエンコーダとしてスリンガ２２に取り付けられている。
【０００７】
なお、このような構成を成すパックシール２を製造する際、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。
また、このような構成を成すパックシール２が軸受ユニットＢに組み付けられる場合、スリンガ２２は、回転輪１０に固定(具体的には、嵌合)されて当該回転輪１０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。
【０００８】
ところで、上述したようにパックシール２は非常にコンパクトであるという特長を有する一方で、コンパクトである(すなわち、断面積が小さい)がため、軸受ユニットＢへの組み付け時における回転輪１０及び静止輪１２との嵌合長さ(軸方向(図２の左右方向)の長さ)が短くなってしまい、当該嵌合力を十分確保できない場合がある。
このため、嵌合長さが短い場合であっても十分な嵌合力を得られるよう、パックシール２を軸受ユニットＢへ組み付ける際には、金属嵌合が行われている。
【０００９】
しかしながら、軸受ユニットＢは、外部に曝される厳しい環境下(泥水などを非常に受けやすい状況下)で使用されるため、パックシール２と軸受ユニットＢとの組み付け部分、具体的には、回転輪１０とスリンガ２２との嵌合部分へ浸水し、嵌合面である回転輪１０の外径面(以下、嵌合面１０ｓという)や、スリンガ２２の内径面(以下、嵌合面２２ｓという)が発錆してしまう場合がある。
【００１０】
このように回転輪１０やスリンガ２２の嵌合面10s,22sが発錆すると体積膨張が生じ、さらに錆が進行すると当該嵌合面10s,22sが部分的に盛り上がるなどの変形が生じ、回転輪１０とスリンガ２２との嵌合力を低下させてしまう。すなわち、このような嵌合面10s,22sへの発錆は、回転輪１０とスリンガ２２との嵌合部分から軸受ユニットＢの内部への浸水を招く虞があり、パックシール２の密封性能(浸水防止効果)を低下させる大きな要因となる。
【００１１】
このため、回転輪１０とスリンガ２２との嵌合部分への浸水を防止すべく、従来から各種の方策が講じられており、例えば、スリンガ２２を回転輪１０に嵌合させる際の嵌合代を大きくする方策が知られている。
【特許文献１】特開２００２−１４７４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えば、スリンガ２２に対して設定した嵌合代が過大であると、当該スリンガ２２を回転輪１０へ嵌合させる際、その嵌合面２２ｓに連続する薄肉の円板部分(以下、スリンガ円板部という)２２ｂ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塑性変形してしまう場合がある。
【００１３】
このようにスリンガ２２が塑性変形すると、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、スリンガ２２がスリンガ円板部２２ｂをシール２６と接近する方向へ傾けて塑性変形した場合には、しめ代が増加してしまうのに対し、スリンガ２２がその逆方向へスリンガ円板部２２ｂを傾けて塑性変形した場合には、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。
したがって、スリンガ２２の塑性変形の程度によっては、十分なパックシール２の密封性能(例えば、泥水浸入防止効果)を確保することができなくなってしまう場合がある。
【００１４】
また、上述したようにスリンガ２２が鋼材製である場合、当該鋼材製のスリンガ２２を完全に防錆化させることは非常に困難であり、結果として、パックシール２の密封性能(例えば、泥水浸入防止効果)を低下させることなく、長期に亘って一定の密封性能を維持させ続けることにも限界がある。
【００１５】
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、軸受装置への組み付け時における密封装置の塑性変形を回避し、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密封構造を成す軸受用密封装置、及び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】
【００１６】
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気密並びに液密に保つために、スリンガ、芯金及びシールが組み合わされた構造を成している。かかる軸受用密封装置において、スリンガは、所定方向に延出する筒状を成し、前記一方の軌道輪に固定されるスリンガ固定部、及び当該スリンガ固定部の一方側の延出端に連続し、当該スリンガ固定部に対して所定の角度で延出するスリンガ円板部で構成されるとともに、芯金は、所定方向に延出する筒状を成し、前記他方の軌道輪に固定される芯金固定部、及び当該芯金固定部の一方側の延出端に連続し、当該芯金固定部に対して所定の角度で延出する芯金円板部で構成され、シールは、所定の間隔を空けて対向配置された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、他方に摺接しており、少なくともスリンガを超弾性合金製としている。
【００１７】
この場合、一例として、超弾性合金には、ニッケル及びチタンを含有する合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)が用いられている。
【００１８】
なお、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気密並びに液密に保つ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】
【００１９】
本発明によれば、スリンガを超弾性合金製(一例として、Ｎｉ−Ｔｉ合金製)とすることで、密封装置を軸受装置へ組み付ける際におけるスリンガの塑性変形を有効に回避することができる。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密封構造を成す軸受用密封装置、及び車輪支持用軸受ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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)、及び車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットともいう)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１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。この場合、本発明に係る密封装置の基本的構成は、上述した従来の密封装置(パックシール)２(図２)と同様であり、これと同一の構成については、図面上で同一の符号を付す。
また、ここでは、かかる密封装置が、図示しない自動車の車体内側(図１の右側)へ配設されている場合を一例として想定する。なお、以下の説明においては、密封装置が配設される図示しない自動車の車体内側(図１の右側)をインボード側といい、これと反対側、すなわち図示しない自動車の車輪側(同図の左側)をアウトボード側という。
【００２１】
この場合、軸受ユニットＡ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、並びに四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の従動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪)を支持する車輪支持用軸受ユニットとして構成してもよい。
【００２２】
なお、車輪支持用軸受ユニットの型式(タイプ)は特に限定されず、例えば、静止輪には、図示しない車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル)に固定されるフランジが一体成形などにより設けられていてもよいし、回転輪には、図示しない車輪構成部材(例えば、ディスクホイール)が固定されるハブフランジが一体成形などにより設けられていてもよい。また、回転輪は、第１の内輪(インボード側内輪)と第２の内輪(アウトボード側内輪)の分割構成であってもよいし、ハブと内輪構成体で構成されていてもよい。なお、ハブは、静止輪のアウトボード側の軌道面と対向する軌道面が形成されるとともに、前記ハブフランジが設けられた略円筒状の回転部材のことを指し、内輪構成体は、静止輪のインボード側の軌道面と対向する軌道面が形成され、ハブに外嵌されて当該ハブとともに回転する回転部材のことを指す。
さらに、転動体は、図１に示すような玉１８のほか、車輪支持用軸受ユニットの使用条件や使用目的などに応じて、円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなどの各種のころを任意に選択して用いてもよい。
【００２３】
ここで、図１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車輪支持用軸受ユニットであってもよい。
また、上述したいずれの車輪支持用軸受ユニットにおいても、静止輪は、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のに対し、回転輪は、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。
【００２４】
図１には、本発明の一実施形態に係る軸受用密封装置２が示されており、当該密封装置２は、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)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)の内部を外部から遮蔽し、その内部を密封状態(気密状態並びに液密状態)に保っている。具体的には、軌道輪10,12として、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が相対回転可能に対向配置されており、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２列の軌道面(図１には、インボード側の軌道面10t,12tのみ示す)間へ複数の転動体(玉)１８がそれぞれ転動可能に組み込まれて、軸受ユニットＡが構成されている。
【００２５】
かかる軸受ユニットＡにおいて、密封装置２は、スリンガ２２、シール芯金２４及びシール２６を断面形状が略矩形状となるように組み合わせた構造(いわゆるパッケージ構造)を成すパックシール(以下、パックシール２という)として構成されている。
【００２６】
スリンガ２２は、所定方向に延出する筒状を成し、回転輪１０に固定される固定部(以下、スリンガ固定部という)２２ａ、及び当該スリンガ固定部２２ａの一方側の延出端に連続するとともに、当該スリンガ固定部２２ａに対して所定の角度で延出する円板部(以下、スリンガ円板部という)２２ｂで構成されている。
【００２７】
図１には、スリンガ固定部２２ａ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、スリンガ円板部２２ｂがスリンガ固定部２２ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該スリンガ固定部２２ａの一方側の延出端(同図の右端)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)に形成されたスリンガ２２の構成を示している。すなわち、この場合、スリンガ２２は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されており、軸受ユニットＡの回転輪１０に圧入して固定(具体的には、嵌合)され、当該回転輪１０とともに回転する構造を成している。
【００２８】
また、この場合、スリンガ２２は、その内径寸法(具体的には、スリンガ固定部２２ａの内径寸法)に対し、回転輪１０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２２は、スリンガ固定部２２ａの内径寸法を回転輪１０の外径寸法(具体的には、回転輪１０がスリンガ固定部２２ａと嵌合(当接)する面(図１)の上側の面(以下、嵌合面１０ｓという))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２２のスリンガ固定部２２ａに設定する嵌合代は、回転輪１０の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。
【００２９】
なお、スリンガ固定部２２ａの大きさ(延出長さ、及び厚さ(図１の上下方向の距離)などの寸法)、及びスリンガ円板部２２ｂ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、スリンガ円板部２２ｂのスリンガ固定部２２ａに対する傾斜角度も特に限定されず、パックシール２の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
【００３０】
加えて、スリンガ２２は、スリンガ円板部２２ｂ(例えば、そのインボード側の面(図１の右側の面))に対して所定の磁性材で成る磁極体(図示しない)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(軸受ユニットＢ(図２)参照)。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Ａを構成することができる。この場合、スリンガ２２は、密封装置であるパックシール２の構成部材であるとともに、磁極体(エンコーダ)を取り付けるための芯金(すなわち、エンコーダ芯金)としても構成される。
【００３１】
また、シール芯金２４は、所定方向に延出する筒状を成し、静止輪１２に固定される固定部(以下、芯金固定部という)２４ａ、及び当該芯金固定部２４ａの一方側の延出端に連続するとともに、当該芯金固定部２４ａに対して所定の角度で延出する円板部(以下、芯金円板部という)２４ｂで構成されている。
【００３２】
図１には、芯金固定部２４ａ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、芯金円板部２４ｂが芯金固定部２４ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該芯金固定部２４ａ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)に形成されたシール芯金２４の構成を示している。すなわち、この場合、シール芯金２４は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されており、軸受ユニットＡの静止輪１２に圧入して固定(具体的には、嵌合)され、常時静止状態に維持される構造を成している。
【００３３】
また、この場合、シール芯金２４は、その外径寸法(具体的には、芯金固定部２４ａ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２４は、芯金固定部２４ａの外径寸法を静止輪１２の内径寸法(具体的には、静止輪１２が芯金固定部２４ａと嵌合(当接)する面の径寸法)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２４の芯金固定部２４ａ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。
【００３４】
なお、芯金固定部２４ａの大きさ(延出長さ、及び厚さ(図１の上下方向の距離)などの寸法)、及び芯金円板部２４ｂ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、芯金円板部２４ｂの芯金固定部２４ａに対する傾斜角度も特に限定されず、パックシール２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２４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２４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などによって形成すればよい。
【００３５】
ここで、シール芯金２４には、芯金固定部２４ａの延出端とは反対側の端部(図１の右端部)にシール２６を連結(例えば、加硫成形)することで、シール部(いわゆる、ノーズガスケット)を形成してもよい。これにより、芯金固定部２４ａを静止輪１２と密着させ、これらの嵌合部分を密封状態に保つことで、例えば、軸受ユニットＡの外部から当該嵌合部分への浸水を有効に防止することができる。
【００３６】
また、シール２６は、所定の間隔を空けて対向配置されたスリンガ２２とシール芯金２４との間に介在され、当該スリンガ２２及びシール芯金２４の一方に連結されるとともに、他方に摺接する構造を成している。図１に示す構成においては、一例として、シール２６がシール芯金２４の芯金固定部２４ａ及び芯金円板部２４ｂ(具体的には、これらの内側の面(同図の下面及び右面))に連結され、複数(例えば、３つ)のリップ２６ｌをスリンガ２２(具体的には、スリンガ固定部２２ａとスリンガ円板部２２ｂ)へ向けて延出するように設けた構造を成している。
【００３７】
なお、シール２６の材料は、スリンガ２２やシール芯金２４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２６に設けるリップ２６ｌの数や形状も図１に示す構成には限定されず、例えば、シール２６に対して２つのリップ２６ｌを設けた構成としてもよいし、４つ以上のリップ２６ｌを設けた構成としてもよい。さらに、シール芯金２４とシール２６(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。
【００３８】
そして、かかるシール２６のリップ２６ｌがスリンガ２２(具体的には、スリンガ固定部２２ａとスリンガ円板部２２ｂ)と当接(摺接)するように、当該シール２６が連結されたシール芯金２４とスリンガ２２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(パックシール)２が構成されている。
【００３９】
なお、パックシール２は、図１に示す構成には特に限定されず、例えば、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。
【００４０】
本実施形態においては、スリンガ２２が超弾性合金を材料として形成され、当該超弾性合金製のスリンガ２２をシール２６が連結されたシール芯金２４と組み合わせることでパックシール２が構成されている。ここで、超弾性とは、変態ヒステリシスの小さい、いわゆる熱弾性形マルテンサイト変態に起因し、オーステナイト温度領域で変形した材料が、変形に伴う応力誘起マルテンサイト変態によって、マルテンサイト逆変態(オーステナイト変態)温度以上に加熱しなくとも、最大で７〜８％程度の変形歪であればゴムのように弾性的に元の状態(形状)まで戻る現象(性質)のことをいう。すなわち、超弾性合金とは、このような超弾性効果を有する各種の合金のことをいう。なお、似たような金属の現象(性質)として、形状記憶もあるが、当該形状記憶は、マルテンサイト温度領域で変形されたものがマルテンサイト逆変態(オーステナイト変態)温度以上に加熱された場合、元の状態(形状)まで戻る現象(性質)のことをいう。
【００４１】
このような超弾性効果は、各種の分野に応用されており、当該超弾性効果を有する素材は、例えば、携帯電話のアンテナ、歯列矯正ワイヤー、ブラジャーのカップワイヤー、あるいはインプラント(人口歯根)などの製品の材料として実用化されている。
この場合、超弾性効果を有する素材(合金)として実用化されているものには、ニッケル(Ｎｉ)及びチタン(Ｔｉ)を含有する合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)と、銅系及び鉄系の合金の一部などがある。
したがって、パックシール２のスリンガ２２は、軸受ユニットＡの使用条件や使用目的などに応じて、これらの各種の超弾性合金を材料として任意に選択し、形成すればよい。
【００４２】
ただし、形状回復特性、繰り返し特性、並びに耐久性、耐食性などの点においては、Ｎｉ−Ｔｉ合金が最も優れており、超弾性合金としてはＮｉ−Ｔｉ合金を使用することが好ましい。このため、本実施形態においては、パックシール２のスリンガ２２がＮｉ−Ｔｉ合金製である場合を一例として想定する。
この際、スリンガ２２は任意の方法を選択して形成すればよく、その具体的な方法は特に限定されない。例えば、スリンガ２２を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)板製とし、当該超弾性合金板(Ｎｉ−Ｔｉ合金板)をプレス加工することによって、スリンガ２２を形成すればよい。
【００４３】
このように、スリンガ２２を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)製とすることで、当該スリンガ２２の内径寸法(具体的には、スリンガ固定部２２ａの内径寸法)に対し、回転輪１０へ嵌合させる際の嵌合代を大きく設定することができる。すなわち、嵌合代を大きく設定した場合であっても、パックシール２を回転輪１０へ嵌合させる際、スリンガ２２のスリンガ円板部２２ｂが従来のように塑性変形することがない。
【００４４】
具体的に説明すると、スリンガ２２の嵌合面２２ｓを回転輪１０の嵌合面１０ｓと当接させた状態で、当該スリンガ２２に対して軸受ユニットＡの内部方向(図１の右方向(アウトボード側))へ押圧力を加えて回転輪１０に圧入する際、かかるスリンガ２２は、当該押圧力により、シール２６と接近する方向へテーパ状に傾いて一時的に弾性変形する。あるいは、かかる押圧力に対する内部応力により、上記とは逆方向(シール２６と離間する方向)へテーパ状に傾いて一時的に弾性変形する。
【００４５】
本実施形態においては、スリンガ２２を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)製としているため、回転輪１０への嵌合作業が完了し、前記押圧力から解放された後(内部応力が消失した後)は、当該弾性変形したスリンガ２２を回転輪１０への嵌合前の状態まで戻すことができる。この結果、嵌合作業時にスリンガ２２が塑性変形されること、より具体的には、嵌合作業後にスリンガ２２が変形されたままの状態となる(すなわち塑性変形される)ことを回避することができ、スリンガ２２とシール２６のリップ２６ｌとのしめ代が変化することがない。
【００４６】
したがって、スリンガ２２の嵌合代を従来よりも大きく設定することが可能となり、当該スリンガ２２の嵌合面２２ｓを回転輪１０の嵌合面１０ｓと強力に密着させることができ、これらの嵌合部分への浸水を確実に防止することができる。この結果、回転輪１０やスリンガ２２の嵌合面10s,22sに対する発錆を有効に防止でき、当該回転輪１０とスリンガ２２との嵌合部分から軸受ユニットＡの内部への浸水を招くこともなく、パックシール２の密封性能(浸水防止効果)の低下を確実に回避することができる。
【００４７】
以上のように、パックシール２のスリンガ２２を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)製とすることで、パックシール２を軸受ユニットＡへ組み付ける際におけるスリンガ２２の塑性変形を有効に回避することができ、スリンガ２２の嵌合代を大きく設定し、当該スリンガ２２の回転輪１０に対する嵌合力、すなわちパックシール２の軸受ユニットＡへの組み付け力を強固にすることができる。この結果、長期に亘って一定の密封性能(例えば、泥水浸入防止効果)を維持することが可能な耐久性に優れた軸受装置(車輪支持用軸受ユニット)に対する密封構造を、容易に実現することができる。
したがって、かかる密封構造を適用することで、軸受ユニットＡの内部を長期に亘って外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つことができ、かかる軸受ユニットＡを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。
【００４８】
なお、上述した本実施形態においては、パックシール２のスリンガ２２を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)製として構成したが、これに加えて、シール芯金２４を超弾性合金(Ｎｉ−Ｔｉ合金)製として構成してもよい。これにより、シール芯金２４の外径寸法(具体的には、芯金固定部２４ａの外径寸法)に対し、静止輪１２へ嵌合させる際の嵌合代を大きく設定することができる。
すなわち、嵌合代を大きく設定した場合であっても、パックシール２を静止輪１２へ嵌合させる際、シール芯金２４の芯金円板部２４ｂが塑性変形することを有効に回避しつつ、当該シール芯金２４の静止輪１２に対する嵌合力、すなわちパックシール２の軸受ユニットＡへの組み付け力を強固にすることができる。この結果、さらに長期に亘って一定の密封性能(例えば、泥水浸入防止効果)を維持することが可能な耐久性に優れた軸受ユニットＡ(車輪支持用軸受ユニット)に対する密封構造を、容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る軸受用密封装置(パックシール)の構成例を示す断面図。
【図２】従来の軸受用密封装置(パックシール)の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５０】
２  密封装置(パックシール)
１０  回転輪
１０ｓ  嵌合面
１２  静止輪
２２  スリンガ
２２ａ  スリンガ固定部
２２ｂ  スリンガ円板部
２２ｓ  嵌合面
２４  芯金
２４ａ  芯金固定部
２４ｂ  芯金円板部
２６  シール
２６ｌ  リップ
Ａ  軸受ユニット(ハブユニット軸受)
【図１】
2009250406.tif 000003
【図２】
2009250406.tif 000004