JP2005121102A - Seal structure for bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受用シール構造に係り、詳しくは、相対回転する一対の部材間を、一方の部材に固定したシール部材のリング状シールリップと他方の部材の周面との接触によってシールさせてある軸受用シール構造に関するものである。 The present invention relates to a bearing seal structure, and more specifically, a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member. The present invention relates to a bearing seal structure.
軸受の一例であるボールベアリングにおいては、ボールと内輪並びに外輪との転がり部の潤滑用として、グリース等の潤滑油が設けられている。そして、その潤滑油の漏れ出しを防止して良好な耐久性を得るべく、外輪と内輪との間をシールするシール部材が設けられているもの(シール付きベアリング)が多い。 In a ball bearing which is an example of a bearing, lubricating oil such as grease is provided for lubricating a rolling portion between the ball and the inner ring and the outer ring. And many of them are provided with a seal member for sealing between the outer ring and the inner ring in order to prevent the leakage of the lubricating oil and obtain good durability (bearing with seal).
軸受にシール部材を設ける構造としては、非接触型のラビリンスシール構造と、接触型のリップシール構造とに大別される。前者のシール構造は、固定側となる一方の輪(外輪)にリング状の板状体(鋼板、合成樹脂板等)を固定装備し、その内周部と回転側となる他方の輪(内輪)との間にラビリンスを形成させるというものである。後者のシール構造は、固定側となる一方の輪(外輪)にシール部材を固定装備し、その内周側に形成されたリング状のシールリップ(一般にゴム製である)を、回転側となる他方の輪(内輪)の外周に押圧接触させるというものである。 The structure in which the seal member is provided on the bearing is roughly classified into a non-contact type labyrinth seal structure and a contact type lip seal structure. In the former seal structure, one ring (outer ring) on the fixed side is fixedly equipped with a ring-shaped plate (steel plate, synthetic resin plate, etc.), and the other ring (inner ring) on the inner periphery and the rotation side ) To form a labyrinth. In the latter seal structure, a seal member is fixedly mounted on one ring (outer ring) on the fixed side, and a ring-shaped seal lip (generally made of rubber) formed on the inner peripheral side is on the rotating side. The other ring (inner ring) is pressed against the outer periphery.
これら両者のシール構造を比較すると、前記前者のものでは、シール性は劣るが回転抵抗は無いという特性であるに対して、前記後者のものでは、回転抵抗は多少生じるがシール性には優れるという特性を持つ。従って、シール性が重視される場合には前記後者のシール構造が採用される。このような接触型シール構造の例としては、特許文献1に示されたものが知られており、固定側部材であるフロントハウジングにシール部材が固定され、そのシール部材の複数のリング状シールリップの内周部と回転軸の外周面とを接触させてシールさせている。 Comparing these two seal structures, the former is inferior in sealing performance but has no rotational resistance, whereas in the latter, the rotational resistance is somewhat generated but excellent in sealing performance. Has characteristics. Therefore, when the sealing performance is important, the latter sealing structure is adopted. As an example of such a contact-type seal structure, the one shown in Patent Document 1 is known, and a seal member is fixed to a front housing which is a stationary member, and a plurality of ring-shaped seal lips of the seal member The inner peripheral portion of the rotating shaft and the outer peripheral surface of the rotating shaft are brought into contact with each other for sealing.
接触型シール構造では、シール部材の耐久性を向上させることが課題である。前述の特許文献1に示されたシール構造では、シール接触部の摩耗に対する耐久性を向上させて、シール装置としての長寿命化を図るために、シールリップの先端部や回転軸の外周面に、摩擦係数を大きく低減可能なダイヤモンド・ライク・カーボン膜(ダイヤモンド状硬質炭素膜)を形成してある。
つまり、リップと回転軸との接触部にダイヤモンド・ライク・カーボン膜を形成することにより、良好なシール性を維持しながらも、摩擦係数を大きく低減させて、摩擦による回転抵抗の軽減、並びに長寿命化を企図したものであるが、実際には思ったほど効果が現れないことが分かってきた。 In other words, by forming a diamond-like carbon film at the contact portion between the lip and the rotating shaft, while maintaining good sealing performance, the friction coefficient is greatly reduced to reduce rotational resistance due to friction and increase the length. Although it was intended to extend the service life, it has been found that the effect is not shown as expected.
即ち、図8に示すように、ダイヤモンド・ライク・カーボン膜40は、シールリップや回転軸50の表面に起伏や凹凸51があると、それら起伏や凹凸51に倣ってコーティングされるので、接触部におけるダイヤモンド・ライク・カーボン膜40は平滑な面による接触状態にはならない。その結果、接触部の面圧は殆ど低下しないことになり、それによって摩擦抵抗軽減や耐久性向上の効果があまり発揮されないのである。
That is, as shown in FIG. 8, if the surface of the seal lip or the rotating
そこで、本発明の目的は、良好なシール性を有する前述の接触型シール構造を呈する軸受用シール構造において、接触部の摩擦抵抗を不都合なく低減させて、長寿命化が図れるようにする点にある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bearing seal structure having the above-described contact-type seal structure having a good sealing property, which can reduce the frictional resistance of the contact portion without inconvenience so as to extend the service life. is there.
請求項1の構成は、相対回転する一対の部材間を、一方の部材に固定したシール部材のリング状シールリップと他方の部材の周面との接触によってシールさせてある軸受用シール構造において、
前記シールリップと他方の前記部材の周面との接触部に作用する潤滑油を設けるとともに、その潤滑油には真球状微粒子が添加されていることを特徴とする。
The structure of claim 1 is a bearing seal structure in which a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member.
Lubricating oil acting on a contact portion between the seal lip and the peripheral surface of the other member is provided, and spherical oil is added to the lubricating oil.
請求項2の構成は、相対回転する一対の部材間を、一方の部材に固定したシール部材のリング状シールリップと他方の部材の周面との接触によってシールさせてある軸受用シール構造において、
前記シール部材は、真球状微粒子が添加されたゴム材料から形成されていることを特徴とする。
The structure of
The seal member is formed of a rubber material to which true spherical fine particles are added.
請求項3の構成は、請求項1において、
前記シール部材は、真球状微粒子が添加されたゴム材料から形成されていることを特徴とする。
The structure of
The seal member is formed of a rubber material to which true spherical fine particles are added.
請求項4の構成は、相対回転する一対の部材間を、一方の部材に固定したシール部材のリング状シールリップと他方の部材の周面との接触によってシールさせてある軸受用シール構造において、
前記シールリップにおける前記他方の部材との接触部には、ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成されているとともに、前記膜層が形成された部位には微細な亀裂状部分が形成されていることを特徴とする。
The configuration of claim 4 is a bearing seal structure in which a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member.
A film layer made of a diamond-like hard carbon film is formed at the contact portion of the seal lip with the other member, and a fine crack-like part is formed at a portion where the film layer is formed. It is characterized by that.
請求項5の構成は、請求項4において、
前記シールリップと他方の前記部材の周面との接触部に作用する潤滑油を設けるとともに、その潤滑油には真球状微粒子が添加されていることを特徴とする。
The structure of
Lubricating oil acting on a contact portion between the seal lip and the peripheral surface of the other member is provided, and spherical oil is added to the lubricating oil.
請求項6の構成は、請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記他方の部材における前記シールリップとの接触部に、ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成されていることを特徴とする。
The configuration of claim 6 is any one of claims 1 to 5,
A film layer made of a diamond-like hard carbon film is formed at a contact portion of the other member with the seal lip.
請求項1の軸受用シール構造においては、詳しくは実施例において説明するが、他方の部材に生じている微細な起伏や凹凸に、潤滑油に加えて真球状微粒子が入り込んで埋める作用が生じ、それら起伏や凹凸を事実上なくして平滑な面にすることができる。これにより、シールリップと他方の部材との接触による摩擦抵抗が大きく減少し、シール性に優れる接触型シール構造としながら、摩擦係数を激減させて長寿命化を図ることが可能となるのである。 In the bearing seal structure according to claim 1, although described in detail in the examples, the action of filling the fine undulations and irregularities generated in the other member with spherical fine particles in addition to the lubricating oil occurs, These undulations and irregularities can be virtually eliminated to make a smooth surface. As a result, the frictional resistance due to the contact between the seal lip and the other member is greatly reduced, and it is possible to prolong the service life by drastically reducing the friction coefficient while providing a contact-type seal structure with excellent sealing performance.
請求項2の軸受用シール構造においては、シール部材のゴム材料に真球状微粒子を添加してあるので、他方の部材との接触部に潤滑油が無くなった(油膜切れを起した)場合でも、低摩擦係数の真球状微粒子が他方の部材と接触して、フリクションの増加が抑制されるようになり、一方の部材と他方の部材との軽快な相対回転状態が維持可能になる。
In the bearing seal structure according to
請求項3の軸受用シール構造においては、請求項1の構成よる前記効果と、請求項2の構成よる前記効果との双方が得られるようになる。 In the bearing seal structure according to the third aspect, both of the effect by the structure of the first aspect and the effect by the structure of the second aspect can be obtained.
請求項4の軸受用シール構造においては、詳しくは実施例において説明するが、シールリップにおけるダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成された部分に、予め、微細な求心方向の亀裂状部分を形成してあるので、一方の部材と他方の部材とを組付けるだけで、それら亀裂状部分に潤滑油を入れ込むことができ、接触部の平滑化が可能となる。その結果、組付け直後から、膜層による摩擦係数低減効果が発揮でき、良好なシール性と長寿命化とを高次元で両立し得る軸受用シール構造を実現することができる。 The bearing seal structure according to claim 4 will be described in detail in the embodiment. However, a fine crack-like portion in the centripetal direction is formed in advance on the portion of the seal lip where the diamond-like hard carbon film is formed. Therefore, the lubricating oil can be introduced into the cracked portions only by assembling one member and the other member, and the contact portion can be smoothed. As a result, the effect of reducing the friction coefficient by the film layer can be exhibited immediately after assembly, and a bearing seal structure that can achieve both good sealing performance and long life at a high level can be realized.
請求項5の軸受用シール構造においては、潤滑油に真球状微粒子が添加されているので、亀裂状部分に潤滑油だけでなく真球状微粒子も入り込み、表面の平滑化がより促進されるようになる。その結果、摩擦係数をより小さくすることができ、軸受のフリクション(回転抵抗)低下効果とシール性向上効果とをより一層高められる利点がある。
In the bearing seal structure according to
請求項6の軸受用シール構造においては、シールリップと接触する他方の部材にダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成されている場合では、摩擦係数が極端に小さくなって、低面圧で摺動させることができるので、軸受のフリクション(回転抵抗)が大きく低下させることができるとともに、シール性も向上するようになる。他方の部材表面が平滑な状態になるので、シールリップを削り取るような作用は生じない利点もある。 In the bearing seal structure according to claim 6, in the case where a film layer made of a diamond-like hard carbon film is formed on the other member in contact with the seal lip, the friction coefficient becomes extremely small, and the sliding is performed at a low surface pressure. Since it can be moved, the friction (rotational resistance) of the bearing can be greatly reduced and the sealing performance is also improved. Since the surface of the other member is in a smooth state, there is also an advantage that the action of scraping off the seal lip does not occur.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1に、自動車のタイヤ等の駆動輪を回転自在に支持するアンギュラ型のベアリング(軸受)9、及びその周辺の構造を示してある。また、図2には、ベアリング9及び組み込まれている内外シールリング16,17等の拡大断面図を示してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an angular type bearing (bearing) 9 that rotatably supports a drive wheel such as a tire of an automobile, and a structure around it. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
ベアリング9は、図1に示すように、車輪を構成するためのものであって回転側となるハブ(図示省略)を内嵌する内輪5を、非回転側であるハブキャリア8に対して回転自在に支持するものであり、ハブキャリア8の一部分である外輪13と、内輪5と、これら外輪13と内輪5との間に装備された左右2列の転動体であるボール(回転球)15と、これらボール15を周方向に等間隔配置するためのリテーナ1,2とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
外輪13と内輪5との左右方向で内側の端部間には、図2に示すように、固定側シールリング18と回転側シールリング19との対で成る内シールリング16が、そして、外側の端部間には、固定側シールリング25と回転側シールリング26との対で成る外シールリング17が夫々装備されている。
As shown in FIG. 2, an
3は、外輪13を兼ねるハブキャリア8を、例えば車体側の支持部材14に取付け固定するための取付ボルトであり、周方向で等間隔に複数個装備されている。内輪5の中心部には、前述のハブや等速ジョイントの軸部等を挿入して装着するための装着孔4が形成されている。内外のシールリング16,17は、ボール15部分に充填されているグリース等の潤滑油の外部流出を防止するとともに、外部からゴミ、異物等のダストがボール15部分に流入するのを防止する。
内シールリング16の側方近傍位置には、取付けステー6を介してハブキャリア8に固定される磁気センサ24が装備されており、この磁気センサ24と、内シールリング16に装備されているトーンホイール21とによって、車輪の、すなわち、内輪5の単位時間当りの回転数を検出自在な回転速度検出用エンコーダ10を構成している。尚、7は、磁気センサ24に接続されたリード線である。
A
内シールリング16は、図2及び図3に示すように、外輪13の内側端部と内輪5の内側端部との間に装備されており、外輪13の内側端部に内嵌支持される固定側シールリング18と、内輪5の内側端部に外嵌支持される回転側シールリング19とで成るトーンホイール付き組合わせシールリングに構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
回転側シールリング19は、圧延鋼板或はステンレス鋼板等の金属板製で、内輪5の端部に外嵌支持される断面L字形で全体が円環状の内側芯金(スリンガとも言う)20と、内側芯金20に嵌着支持されるトーンホイール21とで構成されている。内側芯金20は、内輪5に嵌合される嵌合筒部20aと、この嵌合筒部20aの一端(図2における右側端)から固定側シールリング18に向けて(外輪13側に向けて)突出する第1立壁部20bとを有して構成されている。
The rotary
トーンホイール21は、固定側及び回転側の両シールリング18,19の相対回転速度を検出するものであり、第1立壁部20bの外側面(図2における右側面)に装備すべく、第1立壁部20bを越えてその裏側に回りこむ形状に形成し、かつ、接着材を用いて貼着されている。すなわち、第1立壁部20bの外側に位置する最外径部21aと、第1立壁部20bの裏側(図2における左側)に若干回りこんだストップ部21b、とを有して、断面が略鉤状のリングに形成されている。
The
固定側シールリング18は、断面L字形で全体が円環状の外側芯金22と、ゴム製のシール部材23とから成る。外側芯金22は、外輪13の内周面に圧入によって内嵌支持される筒状の嵌合筒部22aと、この嵌合筒部22aの軸方向端(図2における左側端)から内輪5の外周面に向けて直径方向内方に折れ曲がったリング状の第2立壁部22bとを有している。第2立壁部22bの内径側端部は内側(図2における右側)に若干寄る状態に屈曲形成されている。
The stationary-
シール部材23は、外側芯金22のほぼ内側面における全周に亙って添着されたもので、第1芯金20に押圧接触する1乃至複数箇所(図示の例では3箇所)のリップ片23a,23b,23cを有している。第1シールリップ(サイドリップ)23aは第1立壁部20bに押圧接触され、そして、第2シールリップ(メインリップ)23b及び第3シールリップ(グリースリップ)23cは、嵌合筒部20aに押圧接触されることとなる。シール部材23は、一般的に、外側芯金22に焼き付け接着により一体化されることが多い。尚、シール部材23には、トーンホイール21との間にラビリンスr1を形成するべく、先端側近接部27や根元側近接部28が形成されている。
The
外シールリング17は、図2に示すように、トーンホイール21が無い以外は、基本的に内シールリング16と同じ部品から構成されている。すなわち、内側芯金20のみから成る回転側シールリング26と、内シールリング16の固定側シールリング18と全く同一である固定側シールリング25とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
本発明では、これら内外のシールリング16,17において、シール部材23と内芯金20との摩擦抵抗を低減させる種々の工夫が為されており、それらの例を、内シールリング16の場合について、以下に説明する。
In the present invention, various measures for reducing the frictional resistance between the
内シールリング16においては、図3に示すように、第1〜第3シールリップ23a〜23cと内側芯金20の周面との接触部に作用するグリース(潤滑油の一例)Gを設けるとともに、そのグリースGには真球状微粒子30(図4参照)が添加されている。これらのグリースGは、組付け前に予め必要量塗布されている。
As shown in FIG. 3, the
例えば、第2シールリップ23bと嵌合筒部20aとの接触部Sにおいては、図4に示す部分拡大図のように、嵌合筒部20aに生じている微細な起伏や凹凸に、グリースGに加えて真球状微粒子30が入り込んで埋める作用が生じ、それら起伏や凹凸を事実上なくして平滑な面にすることができる。これにより、第2シールリップ23bと内側芯金20との接触による摩擦抵抗が大きく減少し、シール性に優れる接触型シール構造としながら、摩擦係数を激減させて長寿命化が可能となるのである。
For example, at the contact portion S between the
ここで、真球状微粒子30の材料としては、グリース中で溶解せず、かつ、耐熱性に優れるものが良く、アルミナやシリカ粒子の他、CdS,CdSe,TiO2,BaTiO3,ZnO,Ag,Au,Pt,Ru,CoFe3O4,等が可能である。つまり、真球状微粒子30は、セラミック系多孔質真球状微粒子の他、金属やその他の材料による粒子から成るものも可能である。
Here, the material of the spherical
真球状微粒子30の製造方法としては、アルミナ等の金属紛末を酸化気流中で燃焼合成あせる方法(収率30%以下)や、真空下で原材料となる液体を冷却し、加圧下で凝縮させる方法(収率95%以上)がある。後者の方法では、粒径分布が小さく量産性に優れるとともに、製造した粒子のうちの95%のものを、目標粒径の寸法に収めることができる点で前者の方法よりも好適なものである。
As the manufacturing method of the spherical
また、真球状微粒子30の径は、100nm〜30μmとなるように形成されている。真球状微粒子30の表面は多孔質であり、吸油性、幾何学的な表面粗さでグリース中のポリマーが粒子表面に付着し、あたかもマリモのような状態になる。
Further, the diameter of the true spherical
つまり、グリースG中に添加した真球状微粒子30が内側芯金20の嵌合筒部20aにおける金属表面の粒子間に入り込み、金属表面を平滑な状態にする。微粒子は真球状であって、その表面はマリモ状となるから、相手面(この場合はシールリップ23a〜23cの先端部)を削り取るような作用が生じないという好ましい利点もある。
That is, the spherical
実施例2のシール構造は、図5に示すように、各シールリップ23a〜23cと内側芯金20の周面との接触部Sに、真球状微粒子30が添加されているグリースGを塗布して設けるとともに、シール部材23を、真球状微粒子30が添加されたゴム材料から形成してある。つまり、図3に示すシール構造において、シール部材23を形成するゴム材料に、真球状微粒子30が添加されたものである。
As shown in FIG. 5, the seal structure of Example 2 is obtained by applying grease G to which true spherical
シール部材23のゴム材料に真球状微粒子30を添加すれば、内側芯金20との接触部Sにグリースが無くなった(油膜切れを起した)場合でも、低摩擦係数の真球状微粒子30が内側芯金20と接触することでフリクションの増加が抑制され、固定側シールリング18と回転側シールリング19とが円滑に相対回転できる、という利点がある。勿論、図3の構造による前述の作用効果も得られる。
If the spherical
尚、シール部材23のゴム材料としては、NBR、ACM、FKM等がある。
The rubber material for the
実施例3のシール構造は、図6及び図7に示すように、第1〜第3シールリップ23a〜23cの先端部である内側芯金20との接触部S、並びに内側芯金20における各シールリップ23a〜23cとの接触部Sには、ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層40が形成されているとともに、その膜層40が形成された各シールリップ23a〜23cの先端部位には、微細な割れ(亀裂状部分の一例)41が形成されている、というものである。加えて、各接触部Sには、真球状微粒子30が添加されたグリースGが塗布されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the seal structure of the third embodiment includes a contact portion S with the
図7は、図6におけるA部分を拡大したものである。第2シールリップ23bの先端部、特に内側芯金20と接触する内周部分には、多数の割れ41が形成されており、使用状態では、それら割れ41に、真球状微粒子30を含むグリースGが入り込んだ状態になっている。割れ41は軸方向(図7の紙面に向って左右方向)だけでなく、径方向(図7の紙面に向って前後方向)にも多数発生する。
FIG. 7 is an enlarged view of portion A in FIG. A large number of
ここで、膜層5の材質であるダイヤモンド状硬質炭素膜について説明する。ダイヤモンド状硬質炭素膜(DLC膜:ダイヤモンド・ライク・カーボン膜)は、耐久性があり、表面が滑らかなうえに下地材料への付着性が優れている。膜質は、緻密性に富んでおり、グラファイトや高分子カーボンのような構造の材料では透過できる溶液でも、緻密なDLC膜を浸透、通過することはできない。DLCはアモルファスであるため、ダイヤモンドの結晶構造のような長範囲規制性を有していない。硬度の点からダイヤモンドやサファイヤのような超硬材料のグループに分類されている。可視光線や赤外線を通し、電気抵抗が高く、低摩擦性や耐摩耗性に優れ、化学的に不活性である。
Here, the diamond-like hard carbon film that is the material of the
そして、室温でDLCの成膜が可能であるという利点がある。その成膜方法としては、スパッタリングとプラズマCVD法とを合体させ、傾斜的にDLC膜を生成するMe−DLC(メタルDLC:チタンやクロムをDLCに混合させる)を成膜するプラズマブースタースパッタリング法(PBS法)等がある。 And there exists an advantage that film-forming of DLC is possible at room temperature. As a film formation method, plasma booster sputtering method (metal DLC: mixing titanium or chromium with DLC) that forms a DLC film in an inclined manner by combining sputtering and plasma CVD method is used. PBS method).
ところで、膜層40が形成されたことで、シールリップ23a〜23cの表面硬度が増し、低摩擦係数化が図られて耐久性に優れるようになるが、反面、膜層40が形成されたシールリップ23a〜23c先端部は脆くなってしまう。そのため、膜層40が形成された状態で、内側芯金20に嵌合すると、それによるシールリップ23a〜23cの弾性変形に追従できず、シール部材23の膜層40に割れ41が生じるのである。この割れ41は、膜層40のみに止まらず、シール部材20の内部にまで及ぶこともある。
By the way, since the
従って、固定側シールリング18と回転側シールリング19とを組付けた際に、初めてシールリップ23a〜23cに割れ41が生じると、粘性に富むグリースGが割れ41に入り込み難いこととなり、その結果、シールリップ23a〜23cと内側芯金20との接触部Sは、荒れた接触状態になって面圧が増してしまい、折角の膜層40の摩擦低減効果が有効とならないおそれがある。
Accordingly, when the
そこで、組付けに先だって、シール部材20における膜層40が形成された部分(接触部S)に、割れ41を形成しておくことにより、その後に塗布されるグリースGが、割れ41中に入り込む機会が大幅に増えるので、固定側シールリング18と回転側シールリング19とを組付けた際には、殆どの割れ41にはグリースGが入り込んだ状態とすることが可能になる。その結果、組付けられている固定側シールリング18と回転側シールリング19とを一旦外し、接触部SにグリースGを塗り付けてから、再組付けする等の、割れ41にグリースGを充填させる処理が不要になり、実質的に組付け工数が削減できる利点が得られるのである。
Therefore, prior to assembly, by forming a
即ち、シールリップ23a〜23cの先端にコーティングされたダイヤモンド状硬質炭素膜の膜層40によって表面硬度が増すため、内側芯金20に嵌合させて押圧接触させると、それによって微細な割れ41がシールリップの接触部Sに多数形成されてしまうようになる。この場合、シール部材23を内側芯金20に嵌合させることで初めてシールリップに割れが生じる状態では、塗布されているグリースGが割れ41の内部までには到達し難いことから、面圧が下がるには長い時間が必要となる。
That is, since the surface hardness is increased by the
これに対して、本発明実施例3のように、シールリップ23a〜23cの膜層40が形成された部分を、予め微細な割れ41が形成された状態にしておけば、内側芯金20に嵌合する際には、既にそれら割れ41にグリースGが入り込んで平滑化された状態になっている。従って、シール部材23を内側芯金20に嵌合させて組付けたそのときから低面圧状態になるという利点が得られるのである。また、膜層40により、ゴムの膨潤が防止される作用もある。
On the other hand, if the part in which the
ところで、細かな割れ41を予め作成する方法としては、次のa.〜d.等が考えられる。a.シールリップ23b,23cに、その内径よりも大径となる凸部が形成された軸を通す、b.シールリップ23b,23cに、その内径より大径となる段差を設けた軸を通す、c.シールリップ23b,23cに、その内径より大径となるテーパーを設けた軸を通す、d.シールリップ23b,23cに軸を通してもみ回す、というものである。尚、第1シールリップ23aの場合は、リング状の円板を押付ける、等が考えられる。
By the way, as a method of creating the
以上のように、シールリップ23a〜23cにおけるダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層40が形成された先端部に、予め、微細な求心方向の割れ41を多数形成してあるので、固定側シールリング18と回転側シールリング19とを組付けるだけで、それら割れ41にグリースGを入れ込むでの平滑化が可能となる。その結果、組付け直後から、膜層40による摩擦係数低減効果が発揮でき、良好なシール性と長寿命化とを高次元で両立し得る軸受用シール構造を実現することができる。
As described above, since a number of
加えて、グリースGに真球状微粒子30が添加されている場合には、割れ41にグリースGだけでなく真球状微粒子30も入り込み、表面の平滑化がより促進されるようになる。従って、摩擦係数をより小さくすることができ、軸受のフリクション(回転抵抗)低下効果とシール性向上効果とがさらに優れる利点がある。
In addition, when the true spherical
以上においては、外側芯金22が「一方の部材」に、内側芯金20が「他方の部材」に夫々相当するが、シール部材23を直接に外輪13に嵌合させる構造の場合には、その外輪13が「一方の部材」に相当する。また、シールリップ23b,23cを直接に内輪5に嵌合させる構造では、その内輪5が「他方の部材」に相当する。
In the above, the
20 他方の部材
22 一方の部材
23 シール部材
23a〜23c シールリップ
30 真球状微粒子
40 ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層
41 亀裂状部分
G 潤滑油
S 接触部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記シールリップと他方の前記部材の周面との接触部に作用する潤滑油を設けるとともに、その潤滑油には真球状微粒子が添加されている軸受用シール構造。 A bearing seal structure in which a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member,
A bearing seal structure in which lubricating oil acting on a contact portion between the seal lip and the peripheral surface of the other member is provided, and the spherical oil is added to the lubricating oil.
前記シール部材は、真球状微粒子が添加されたゴム材料から形成されている軸受用シール構造。 A bearing seal structure in which a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member,
The seal member is a bearing seal structure formed of a rubber material to which spherical fine particles are added.
前記シール部材は、真球状微粒子が添加されたゴム材料から形成されている軸受用シール構造。 In claim 1,
The seal member is a bearing seal structure formed of a rubber material to which spherical fine particles are added.
前記シールリップにおける前記他方の部材との接触部には、ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成されているとともに、前記膜層が形成された部位には微細な亀裂状部分が形成されている軸受用シール構造。 A bearing seal structure in which a pair of relatively rotating members is sealed by contact between a ring-shaped seal lip of a seal member fixed to one member and a peripheral surface of the other member,
A film layer made of a diamond-like hard carbon film is formed at the contact portion of the seal lip with the other member, and a fine crack-like part is formed at a portion where the film layer is formed. Seal structure for bearings.
前記シールリップと他方の前記部材の周面との接触部に作用する潤滑油を設けるとともに、その潤滑油には真球状微粒子が添加されている軸受用シール構造。 In claim 4,
A bearing seal structure in which lubricating oil acting on a contact portion between the seal lip and the peripheral surface of the other member is provided, and the spherical oil is added to the lubricating oil.
前記他方の部材における前記シールリップとの接触部に、ダイヤモンド状硬質炭素膜による膜層が形成されている軸受用シール構造。 In any one of Claims 1-5,
A bearing seal structure in which a film layer of a diamond-like hard carbon film is formed at a contact portion of the other member with the seal lip.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN103104617A (en) * | 2013-03-04 | 2013-05-15 | 苏州航天特谱风能技术有限公司 | Main bearing sealing system for wind generating set |
WO2014112137A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Nok株式会社 | Sealing device |
CN110036214A (en) * | 2016-11-25 | 2019-07-19 | Nok株式会社 | Sealing device and seal construction |
JP7489734B2 (en) | 2018-11-12 | 2024-05-24 | Nok株式会社 | Sealing device and grease application method |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014112137A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Nok株式会社 | Sealing device |
US9683662B2 (en) | 2013-01-21 | 2017-06-20 | Nok Corporation | Sealing device |
CN103104617A (en) * | 2013-03-04 | 2013-05-15 | 苏州航天特谱风能技术有限公司 | Main bearing sealing system for wind generating set |
CN110036214A (en) * | 2016-11-25 | 2019-07-19 | Nok株式会社 | Sealing device and seal construction |
CN110036214B (en) * | 2016-11-25 | 2020-11-24 | Nok株式会社 | Sealing device and sealing structure |
JP7489734B2 (en) | 2018-11-12 | 2024-05-24 | Nok株式会社 | Sealing device and grease application method |
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