JP2009162304A

JP2009162304A - 軸受用密封装置

Info

Publication number: JP2009162304A
Application number: JP2008000718A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kajiwara; 一寿梶原; Toshihiro Hakata; 稔博羽方
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】シール部材と固定部材との間の圧着力を強化し、シール部材と固定部材との間に水分が浸入することを抑制し、もって固定部材に錆が発生することを抑制するよう改良された軸受用密封装置を提供する。
【解決手段】シール部材１３と固定部材との接触部分２０は、前記回転部材の回転軸方向において芯金１２の外方の端部Ａより内方に位置する。即ち、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部Ｂは芯金１２の外方の端部Ａより内方に位置している。軸受用密封装置１１においては、上記従来の軸受用密封装置に比べ、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部において大きな圧力でシール部材１３が圧着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸受用密封装置に関し、特に、固定輪側への水分浸入が生じ難い軸受用密封装置に関する。

一般に、自動車等に用いられる軸受装置には、走行時に泥水等の水分の浸入を防止するための軸受用密封装置が備えられている。近年、車両の軽量化のために泥除け用のカバー等の泥除け構造が簡素化され、軸受用密封装置のみによって、水分の浸入を防止することが求められており、軸受用密封装置の防水能力の向上が急務となっている。

例えば、図４に示す従来の軸受用密封装置１１１は、固定部材である外輪１０４に芯金１１２が嵌合固定され、この芯金１１２にシール部材１１３が加硫接着されるとともにシール部材１１３のリップ１１４，１１５，１１６を回転部材たる内輪１０１へ摺接させている。この軸受用密封装置１１１は、外部から浸入した泥水等の水分が車両用軸受装置１１０の内部空間１２１に移動し、転動体１０２等を害することをこのリップ１１４，１１５，１１６によって防止している（例えば、特許文献１）。
特開２００６−２００６１６号公報

しかし、特許文献１にかかる軸受用密封装置１１１においては、図５に示すようにシール部材１１３と外輪１０４との間はシール部材１１３の弾性力に基づく圧力Ｆ１のみによって圧着されている。そのため圧着力が十分でなく、シール部材１１３と外輪１０４との間に水分が浸入することがあった。そして一度浸入した水分を除去することは困難であるため、外輪１０４が鉄素材等で形成されている場合は、この外輪１０４に錆が発生し、更に水分が浸入しやすい環境が形成される。特に、路上に散布される融雪剤に含まれる塩類が、泥水等の水分に溶解している場合には、錆の発生が顕著となる。

本発明は、かかる実情を鑑みて成されたもので、シール部材と固定部材との間の圧着力を強化し、シール部材と固定部材との間に水分が浸入することを抑制し、もって固定部材に錆が発生することを抑制するよう改良された軸受用密封装置を提供することを課題とする。

本発明にかかる軸受用密封装置は、車両に固定される固定部材と、車輪に固定され、車輪とともに回転する回転部材とを有する車両用軸受装置に用いられる軸受用密封装置である。また、前記車両用軸受装置の径方向に圧力がかかるように、前記固定部材に圧入固定される芯金と、前記芯金に固定され、前記芯金により前記固定部材に圧着されることによって前記芯金と前記固定部材とに挟持されるとともに、前記回転部材に摺接するシール部材とを備える。更に、前記圧着による前記固定部材と前記シール部材との接触部分が、前記回転部材の回転軸方向において前記芯金の外方の端部より内方に位置する。

上記構成によると、シール部材が、芯金により固定部材に圧着されることによって芯金と固定部材とに挟持されるため、固定部材に圧入固定された芯金の反力を利用して、シール部材が固定部材に径方向に押し付けられる。更に、圧着による固定部材とシール部材との接触部分が、回転部材の回転軸方向において芯金の外方の端部より内方に位置する。即ち、上述の芯金の反力が加わる部分のみによってシール部材が、固定部材に接触している。従って、固定部材とシール部材との接触部分の一部がシール部材の弾性力のみによって圧着されている上記従来に比べて、強い力で圧着され、シール部材と固定部材との間に水分が浸入することを抑制し、もって固定部材に錆が発生することを抑制することが可能となる。

本発明にかかる軸受用密封装置は、前記接触部分が、前記回転部材の回転軸方向において前記芯金の外方の端部より内方の端部に向けて延設されていることが好ましい。

上記構成によると、接触部分が、回転部材の回転軸方向において芯金の外方の端部より内方の端部に向けて延設されているため、固定部材と芯金の間には全てシール部材が介在しており、シール部材と固定部材との間に水分が浸入することを一層抑制することができる。

本発明によれば、シール部材と固定部材との間の圧着力を強化し、シール部材と固定部材との間に水分が浸入することを抑制し、もって固定部材に錆が発生することを抑制するよう改良された軸受用密封装置を提供することができる。

本発明を具体化した軸受用密封装置を車両用軸受装置に適用した１実施形態につき、図１および図２を参照して、以下に説明する。

図１（ａ）に示すように、車両用軸受装置１０において、固定部材である略円筒形状の外輪４は車両（不図示）に固定されるとともに内周面に軌道面５を備える。一方、略円柱形状の回転部材である内輪１は、ボルト７を介して車輪（不図示）に取り付けられるとともに外周面に軌道面３を備える。更に、この外輪４の軌道面５および内輪１の軌道面３にそれぞれ摺接して、転動体２が転動可能に備えられている。

転動体２の回転軸方向における外方には、水分の浸入を防止する軸受用密封装置１１が設けられている。図１（ｂ）に示すように、軸受用密封装置１１は外輪４の内周面端部において、径方向に圧力がかかるように嵌合固定された芯金１２と、加硫接着によって芯金１２に固定されるとともに芯金１２により固定部材に圧着されたシール部材１３とを有する。このシール部材１３は芯金１２と固定部材とに挟持されるとともに、シール部材１３から延設されたリップ１４〜１６が内輪１の外周面に摺接している。シール部材１３のリップ１４〜１６が内輪１の外周面が摺接していることにより、外輪４、内輪１および軸受用密封装置１１で形成された車両用軸受装置１０の内部空間２１に、外部からの泥水等の水分が浸入することを防止している。

また、シール部材１３と固定部材との接触部分２０は、前記回転部材の回転軸方向において芯金１２の外方の端部Ａより内方に位置する。即ち、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部Ｂは芯金１２の外方の端部Ａより内方に位置している。

上述したシール部材１３は弾性を有するニトリルゴムで形成されている。また芯金１２は耐水性の高いステンレスで形成されており、内輪１、外輪４および転動体２は、例えば、強度および耐久性の高い鉄系材料であるＳ５５Ｃ等の炭素鋼で形成されている。

ここで、径方向において外向きに圧力がかかるように芯金１２は外輪４に圧入されているため、芯金１２は径方向において外向きに反力を有している。本実施形態においては、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部Ｂは、芯金１２の回転軸方向において外方の端部Ａより内方に位置するため、芯金１２の反力を受けて、図２に示すように、圧力Ｆ３で圧着されている。

上記従来の軸受用密封装置においては、図４（ｂ）に示すように、接触部分１２０の回転軸方向において外方の端部Ｂは、芯金１１２の回転軸方向において外方の端部Ａより外方に位置していたため、芯金１１２の反力を受けることができず、図５に示すように、シール部材１１３の弾性力に基づく圧力Ｆ１で圧着されている。一方、本実施形態における、芯金１２の反力を受けた圧力Ｆ３は、芯金１１２の反力を受けていない圧力Ｆ１に比べて大きいため、本実施形態における軸受用密封装置１１は上記従来の軸受用密封装置１１１に比べ、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部Ｂにおいて大きな圧力でシール部材１３が圧着されている。

上記実施形態の軸受用密封装置によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１によれば、シール部材１３が、芯金１２により固定部材たる外輪４に圧着されることによって芯金１２と固定部材とに挟持されるため、径方向に圧力がかかるように、外輪４に圧入固定された芯金１２の反力を利用して、シール部材１３が外輪４に圧力Ｆ３で押し付けられる。更に、圧着による外輪４とシール部材１３との接触部分２０が、回転部材たる内輪１の回転軸方向において芯金１２の外方の端部より内方に位置する、即ち、上述の芯金１２の反力が加わる部分のみによってシール部材１３が、外輪４に接触している。従って、外輪１０４とシール部材１１３との接触部分１２０の一部がシール部材１１３の弾性力に基づく圧力Ｆ１によって圧着されている上記従来に比べて、強い力で圧着され、シール部材１３と固定部材との間に水分が浸入することを抑制し、もって鉄系材料である炭素鋼で形成される外輪４に錆が発生することを抑制することが可能となる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１において、接触部分２０の回転軸方向において外方の端部Ｂは芯金１２の外方の端部Ａより内方に位置していればいずれの位置でもよい。例えば、回転軸方向において芯金１２の外方の端部Ａに、外方の端部Ｂが位置した場合にも芯金１２の反力に基づく圧力Ｆ２が得られるため、水分の浸入が防止される。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１において、シール部材１３はニトリルゴムにより形成されているが、天然ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等で形成されていてもよい。即ち、弾性を有するとともに耐油性、耐水性を有する素材で形成されていてもよい。また、シール部材１３は上記素材を組み合わせて形成されていても良い。例えば、リップ１４およびリップ１５が耐水性を有する素材で形成され、リップ１６は耐油性を有する素材で形成されていても良い。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１によれば、内輪１、外輪４および転動体２は炭素鋼で形成されているが、用途に応じて、高炭素クロム軸受鋼、浸炭軸受用鋼（肌焼鋼）、真空アーク再溶解鋼、エレクトロスラグ再溶解鋼等で形成されていても良い。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１によれば、シール部材１３は加硫接着によって芯金１２に固定されているが、他の接着方法でも良い。即ち、接着強度が得られかつ経済的合理性が得られる接着方法であれば特に限定されない。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１によれば、外輪４とシール部材１３との接触部分２０は回転軸方向において外方の端部Ｂから芯金１２の嵌合部分までであるが、図３に示すように、接触部分２０が、回転部材たる内輪１の回転軸方向において芯金１２の外方の端部Ａより内方の端部Ｃに向けて延設されていても良い。この構成によると、外輪４と芯金１２の間には全てシール部材１３が介在していることとなり、シール部材１３と外輪４との間に水分が浸入することを一層抑制することができる。

・上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１は、固定部材が外輪４であり、回転部材が内輪１である車両用軸受装置１０に適用されているが、固定部材が内輪であり、回転部材が外輪であっても適用可能である。その場合においては、芯金１２は径方向において内向きに圧入されるとともに、シール部材１３も径方向において内向きに圧着される。また、上記実施形態にかかる軸受用密封装置１１は、主動輪用の車両用軸受装置１０に適用されているが、従動輪にも同様に適用可能である。

本発明は、軸受用密封装置、特に水分が浸入しにくい軸受用密封装置であり、産業上広く利用可能である。

本発明にかかる軸受用密封装置の一実施形態について説明する図面であり、（ａ）は当該軸受用密封装置を用いた軸受装置の軸方向断面図であり、（ｂ）は要部拡大図である。本発明にかかる軸受用密封装置の一実施形態について説明する図面であり、図１の要部拡大断面図であってシール部材に加わる圧着力について説明する図である。本発明にかかる軸受用密封装置の変更例について説明する図面であり、（ａ）は当該軸受用密封装置を用いた軸受装置の軸方向断面図であり、（ｂ）は要部拡大図である。従来の軸受用密封装置について説明する図面であり、（ａ）は当該軸受用密封装置を用いた軸受装置の軸方向断面図であり、（ｂ）は要部拡大図である。従来の軸受用密封装置について説明する図面であり、図１の要部拡大断面図であってシール部材に加わる圧着力について説明する図である。

符号の説明

１…内輪（回転部材）、２…転動体、３…軌道面、４…外輪（固定部材）、５…軌道面、７…ボルト、１０…車両用軸受装置、１１…軸受用密封装置、１２…芯金、１３…シール部材、１４，１５，１６…リップ、２０…接触部分、２１…内部空間、１０１…内輪、１０２…転動体、１０４…外輪、１１０…車両用軸受装置、１１１…軸受用密封装置、１１２…芯金、１１３…シール部材、１１４，１１５，１１６…リップ、１２０…接触部分、１２１…内部空間、Ａ…（回転軸方向において外方の芯金の）端部、Ｂ…（回転軸方向において外方のシール部材の）端部、Ｃ…（回転軸方向において内方の芯金の）端部。

Claims

車両に固定される固定部材と、
車輪に固定され、車輪とともに回転する回転部材とを有する車両用軸受装置に用いられる軸受用密封装置であって、
前記車両用軸受装置の径方向に圧力がかかるように、前記固定部材に圧入固定される芯金と、
前記芯金に固定され、前記芯金により前記固定部材に圧着されることによって前記芯金と前記固定部材とに挟持されるとともに、前記回転部材に摺接するシール部材とを備え、
前記圧着による前記固定部材と前記シール部材との接触部分が、前記回転部材の回転軸方向において前記芯金の外方の端部より内方に位置することを特徴とする軸受用密封装置。
前記接触部分が、前記回転部材の回転軸方向において前記芯金の外方の端部より内方の端部に向けて延設されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用密封装置。