JP2019094977A

JP2019094977A - 密封装置

Info

Publication number: JP2019094977A
Application number: JP2017224746A
Authority: JP
Inventors: 豪上村; Go Uemura; 恭平吉田; Kyohei Yoshida
Original assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-06-20

Abstract

【課題】外輪に対して泥水等が触れるのを抑制することができる密封装置を提供する。【解決手段】外輪１１及び内輪１２を有する転がり軸受１０の軸方向の端部に設けられる密封装置であって、外輪１１の内周面１１ａに取り付けられる芯材２５、及び、芯材２５に接着されかつ第１リップ部２６ａを含む弾性部材２６を有する第１のシール部材２１と、内輪１２に取り付けられかつ第１リップ部２６ａが接触するスリンガ２３と、外輪１１の外周面１１ｂに取り付けられかつ外輪１１の軸方向端面１１ｄを覆う芯材２８、及び、芯材２８に接着された弾性部材２９を有する第２のシール部材２２と、を備え、第２のシール部材２２の弾性部材２９は、外輪１１の軸方向端面１１ｄと内周面１１ａとの境界部１１ｅを覆う第２リップ部２９ｂを含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、ハブユニット等の転がり軸受に適用される密封装置に関する。

下記特許文献１には、車両のハブユニット（車軸用軸受装置）に用いられる密封装置が開示されている。この密封装置は、転がり軸受の軸方向両端部において、外輪の内周面に固定されるシール部材と、内輪の外周面に固定されるスリンガとを備え、シール部材のリップ部をスリンガに接触させることで外部からの泥水等の異物の浸入を防止しつつ、転がり軸受の内部の潤滑剤の漏洩を防止している。また、特許文献１には、外輪の外周面に取り付けられる第２のシール部材が開示されている。この第２のシール部材は、内輪に取り付けられた外付けスリンガに接触するリップ部を備えており、泥水等が第１のシール部材に直接かかるのを防止している。

特開２００９−１９７９７５号公報

特許文献１記載の技術においては、第１のシール部材だけでなく第２のシール部材を備えることによって転がり軸受内への泥水等の浸入をより確実に防止することができる。
しかしながら、第２のシール部材内に一旦泥水等が入り込んでしまうと、外部に排出され難くなり、第２のシール部材内に泥水等が残りやすくなる。第２のシール部材内では、第１のシール部材が取り付けられる外輪の内周面と、第２のシール部材が取り付けられる外輪の軸方向端面との境界部分が第１及び第２のシール部材によって覆われず、露出した状態となるため、泥水等が触れて錆びが生じ、この錆が外輪の内周面に沿って進行し、転がり軸受内部にまで到る可能性がある。

本発明は、外輪に対して泥水等が触れるのを抑制することができる密封装置を提供することを目的とする。

本発明は、
外輪及び内輪を有する転がり軸受の軸方向の端部に設けられる密封装置であって、
前記外輪の内周面に取り付けられる芯材、及び、前記芯材に接着されかつ第１リップ部を含む弾性部材を有する第１のシール部材と、
前記内輪に取り付けられかつ前記第１リップ部が接触するスリンガと、
前記外輪の外周面に取り付けられかつ前記外輪の軸方向端面を覆う芯材、及び、前記芯材に接着された弾性部材を有する第２のシール部材と、を備えており、
前記第２のシール部材の弾性部材は、前記外輪の軸方向端面と内周面との境界部を覆う第２リップ部を含んでいる。

上記構成の密封装置によれば、第２のシール部材が、外輪の軸方向端面と内周面との境界部を覆う第２リップ部を含んでいるので、前記境界部に泥水等が接触し難くなり、当該境界部から錆が進行して転がり軸受内部に到るのを防止することができる。

好ましくは、前記第２リップ部が、前記第１のシール部材に接触している。
このような構成によって、外輪の軸方向端面と内周面との境界部に泥水等が接触するのを確実に防止することができる。また、第２リップ部と第１のシール部材とはともに外輪に固定され、相対回転しないので、両者が接触することに伴って転がり軸受の回転抵抗が増大したり、第２リップ部が摩耗したりすることもほとんどない。

好ましくは、前記第２リップ部が、前記第１のシール部材の弾性部材に接触している。
このような構成によって、第２リップ部が金属に接触する場合に比べてシール性を高めることができる。

好ましくは、前記第２のシール部材の弾性部材が第３リップ部をさらに含み、前記第３リップ部が、当該第３リップ部に対向する被密封面に対して隙間をあけて配置されている。
このような構成によって、第３リップ部によってラビリンスシールを形成することができ、転がり軸受の回転抵抗の増大を抑制することができる。

本発明によれば、外輪に対して泥水等が触れるのを防止することができる。

実施形態に係る密封装置を適用した転がり軸受の断面図である。密封装置を拡大して示す断面図である。自然状態の第２のシール部材の第２リップ部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る密封装置を適用した転がり軸受の断面図である。
この転がり軸受１０は、ハブユニットに適用される複列の転がり軸受であり、一対の軌道輪１１，１２と、転動体１３と、保持器１４とを有している。

一対の軌道輪は、外輪１１と、外輪１１の径方向内側に配置された内輪１２とからなる。
外輪１１は、円環状に形成され、内周面１１ａに複列の軌道面１１ａ１が形成されている。各軌道面１１ａ１は、軸方向の外側ほど内径が大きくなるテーパー状に形成されている。外輪１１の外周面１１ｂには、車体側のナックルに取り付けられるフランジ部１１ｃが設けられている。

内輪１２は、軸方向に並べて２つ設けられている。各内輪１２の外周面１２ａには、外輪１１の軌道面１１ａ１に対向する軌道面１２ａ１が形成されている。内輪１２の軌道面１２ａ１は、軸方向外側ほど外径が大きくなるテーパー状に形成されている。
内輪１２の軌道面１２ａ１の軸方向両側には、転動体１３を案内する大鍔部１２ｃ及び小鍔部１２ｄが設けられている。内輪１２の内周面１２ｂには、車輪を取り付けるためのフランジ部を備えたハブ輪（図示省略）が挿入される。転がり軸受１０はハブ輪を回転自在に支持している。

転動体１３は、外輪１１の軌道面１１ａ１と内輪１２の軌道面１２ａ１との間に周方向に間隔をあけて複数設けられている。本実施形態の転動体１３は円すいころである。複数の転動体１３は、保持器１４によって周方向の間隔が保持される。

転がり軸受１０の軸方向両端部には、密封装置２０が設けられている。以下、軸方向一方側（図１における右側）の密封装置２０について詳細に説明する。

図２は、密封装置２０を拡大して示す断面図である。
密封装置２０は、転がり軸受１０の内部に封入された潤滑剤の外部への漏洩を防止するとともに、外部から転がり軸受１０の内部への泥水等の浸入を防止する。密封装置２０は、外輪１１の内周面１１ａに装着される第１のシール部材２１と、内輪１２の外周面１２ａに装着されるスリンガ２３と、外輪１１の外周面１１ｂに装着される第２のシール部材２２とを備えている。

第１のシール部材２１は、芯材２５と、弾性部材２６とを有する。芯材２５は、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等の金属製であり、断面が略Ｌ字形状に形成されている。具体的に、芯材２５は、円筒形状に形成された円筒部２５ａと、円筒部２５ａの軸方向内側（転がり軸受１０の内部側；図２における左側）の端部から径方向内方に屈曲する円環部２５ｂとを有している。第１のシール部材２１は、円筒部２５ａの外周面２５ａ１が外輪１１の内周面１１ａに嵌合されることによって、外輪１１に固定されている。

弾性部材２６は、ニトリルゴム等により形成され、主に芯材２５の円筒部２５ａの内周面２５ａ２及び円環部２５ｂの軸方向の外側面２５ｂ１に加硫により接着されている。弾性部材２６は、第１リップ部２６ａを有している。第１リップ部２６ａは、１対のラジアルリップ２６ａ１，２６ａ２と、アキシアルリップ２６ａ３とからなる。

スリンガ２３は、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等の金属製であり、断面が略Ｌ字形状に形成されている。具体的に、スリンガ２３は、円筒形状に形成された円筒部２３ａと、円筒部２３ａの軸方向外側（転がり軸受１０の外部側；図２における右側）の端部から径方向外方へ屈曲する円環部２３ｂとを有している。スリンガ２３は、円筒部２３ａの内周面２３ａ１が内輪１２の外周面１２ａに嵌合されることによって、内輪１２に固定されている。スリンガ２３の円筒部２３ａにおける外周面２３ａ２には、弾性部材２６のラジアルリップ２６ａ１，２６ａ２が接触している。また、スリンガ２３の円環部２３ｂにおける軸方向内側の側面２３ｂ１には、アキシアルリップ２６ａ３が接触している。

第２のシール部材２２は、芯材２８と、弾性部材２９とを有する。芯材２８は、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等の金属製であり、断面が略Ｌ字形状に形成されている。具体的に、芯材２８は、円筒形状に形成された円筒部２８ａと、円筒部２８ａの軸方向外側の端部から径方向内方に屈曲する円環部２８ｂとを有している。

第２のシール部材２２は、円筒部２８ａの内周面２８ａ１が外輪１１の外周面１１ｂに嵌合されることによって外輪１１に固定されている。円環部２８ｂは、軸方向内側の側面面２８ｂ１が外輪１１の軸方向の端面１１ｄに接触し、当該端面１１ｄを覆っている。したがって、芯材２８の円環部２８ｂは、外輪１１の軸方向の端面１１ｄを覆う「被覆部」を構成している。

弾性部材２９は、ニトリルゴム等により形成され、主に芯材２８の円筒部２８ａの外周面２８ａ２及び円環部２８ｂの軸方向外側の側面２８ｂ２に加硫により接着されている。弾性部材２９は、第２リップ部２９ｂ及び第３リップ部２９ｃを有している。

第２リップ部２９ｂは、外輪１１の内周面１１ａと軸方向端面１１ｄとの境界部１１ｅを覆っている。この境界部１１ｅは、テーパー面に形成されている。
第２リップ部２９ｂは、図３にも示すように、軸方向内側及び径方向内側に向けて斜めに延びている。そして、第２リップ部２９ｂの先端部は第１のシール部材２１に接触している。

具体的に、第１のシール部材２１の芯材２５の円筒部２５ａの軸方向一端面２５ａ３は弾性部材２６の一部２６ｂによって覆われており、第２リップ部２９ｂは、弾性部材２６の一部２６ｂに接触している。したがって、第２リップ部２９ｂと弾性部材２６の一部２６ｂとの接触は、弾性部材同士の接触となっている。また、図３に２点鎖線で示すように、第２リップ部２９ｂは、弾性部材２６の一部２６ｂに接触することによって軸方向外側に弾性変形している。

第３リップ部２９ｃは、芯材２８における円筒部２８ａと円環部２８ｂとの境界付近から軸方向外側及び径方向外側に向けて斜めに延びている。
第３リップ部２９ｃは、例えば内輪１２に挿入されるハブ輪のフランジ部又は内輪１２に固定されるスリンガ等からなる被密封面３０に対して隙間ｓをあけて配置され、当該被密封面３０との間にラビリンスシールを形成している。

図１に示すように、軸方向他方側（図１の左側）に配置された密封装置２０は、上述の第１のシール部材２１とスリンガ２３とを備えているが、第２のシール部材２２を備えていない。ただし、当該密封装置２０においても第２のシール部材２２を備えていてもよい。

以上に説明した本実施形態の密封装置２０は、図２に示すように、外輪１１に取り付けられた第２のシール部材２２を備え、この第２のシール部材２２が第２リップ部２９ｂを備えている。この第２リップ部２９ｂは、外輪１１の軸方向端面１１ｄと内周面１１ａとの間の境界部１１ｅを覆っているので、当該境界部１１ｅに泥水等が接触するのを抑制することができる。

また、第２リップ部２９ｂは、第１のシール部材２１に接触しているので、外輪１１の境界部１１ｅへの泥水等の浸入を確実に防止することができる。また、第２のシール部材２２と第１のシール部材２１とは共に外輪１１に取り付けられているので、互いに相対回転することがない。そのため、第１のシール部材２１との接触によって第２リップ部２９ｂが摩耗することがなく、第２リップ部２９ｂが内輪１２の回転抵抗を増大させることもない。

第２リップ部２９ｂは、第１のシール部材２１における弾性部材２６の一部２６ｂに接触しているので、例えば、第１のシール部材２１における金属製の芯材２５の軸方向一端面２５ａ３が弾性部材２６の一部２６ｂで覆われずに、第２リップ部２９ｂが当該芯材２５の軸方向一端面２５ａ３に直接的に接触する場合に比べて、シール性を高めることができる。
また、第２のシール部材２２の第３リップ部２９ｃは、被密封面３０に接触しておらず、被密封面３０との間にラビリンスシールを形成しているので、第３リップ部２９ｃが内輪１２の回転抵抗を増大させることはない。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することが可能である。
例えば、転がり軸受１０は、転動体として円錐ころを備えたものに限らず、玉、円筒ころ等を備えたものであってもよい。
第２のシール部材２２における第２リップ部２９ｂは、第１のシール部材２１との間にわずかな隙間をもって配置されていてもよい。この場合、ラビリンスシールを形成することができ、境界部１１ｅに水が接触するのを抑制することができる。

また、第２のシール部材２２における第２リップ部２９ｂは、第１のシール部材２１の芯材２５に接触していてもよい。例えば、芯材２５の円筒部２５ａにおける軸方向端面２５ａ３を弾性部材２６によって被覆することなく露出した状態とし、この円筒部２５ａの軸方向端面２５ａ３に第２リップ部２９ｂを接触させてもよい。

第２のシール部材２２における第３リップ部２９ｃは、被密封面３０に接触していてもよい。
第１のシール部材２１の第１リップ部２６ａにおけるラジアルリップ及びアキシアルリップの数や形状等は限定されるものではない。

１０：転がり軸受
１１：外輪
１１ａ：内周面
１１ｂ：外周面
１１ｄ：軸方向端面
１１ｅ：境界部
１２：内輪
２０：密封装置
２１：第１のシール部材
２２：第２のシール部材
２３：スリンガ
２６：弾性部材
２６ａ：第１リップ部
２９：弾性部材
２９ｂ：第２リップ部
２９ｃ：第３リップ部
３０：被密封面

Claims

外輪及び内輪を有する転がり軸受の軸方向の端部に設けられる密封装置であって、
前記外輪の内周面に取り付けられる芯材、及び、前記芯材に接着されかつ第１リップ部を含む弾性部材を有する第１のシール部材と、
前記内輪に取り付けられかつ前記第１リップ部が接触するスリンガと、
前記外輪の外周面に取り付けられかつ前記外輪の軸方向端面を覆う芯材、及び、前記芯材に接着された弾性部材を有する第２のシール部材と、を備えており、
前記第２のシール部材の弾性部材は、前記外輪の軸方向端面と内周面との境界部を覆う第２リップ部を含んでいる、密封装置。
前記第２リップ部が、前記第１のシール部材に接触している、請求項１に記載の密封装置。
前記第２リップ部が、前記第１のシール部材の弾性部材に接触している、請求項２に記載の密封装置。
前記第２のシール部材の弾性部材が第３リップ部をさらに含み、前記第３リップ部が、当該第３リップ部に対向する被密封面に対して隙間をあけて配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の密封装置。