JP2014109297A - 密封装置及び密封装置を備える転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能を向上すると共にトルクの低減が可能な密封装置及び密封装置つき転がり軸受ユニットを提供する。
【解決手段】密封装置１６は、内輪１１に固定され、第１円筒部３１、第１円環部３２を有する断面略Ｌ字形状のスリンガ２３と、外輪１３に固定され、第２円筒部３６、第２円環部３７を有する断面略Ｌ字形状の芯金２４と、芯金２４に固着されて第２円環部３７の端面３７ａから略径方向に延びる基幹部４１の分岐部４１ｂから分岐して第１円筒部及び第１円環部３２へと向かって延びて第１円筒部又は第１円環部の全周に摺接する内側シールリップ４６、中間シールリップ４７、外側シールリップ４８を有するシール部２５を備える。基幹部は、端面３７ａ側と外側シールリップ４８側の間において、肉厚が最も小さい基幹部最小肉厚部４１ｃを有する。外側シールリップ４８は、基幹部４１側から第１円環部側へと向かって肉厚が増大するように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置及び密封装置を備える転がり軸受ユニットに関する。

車両の車輪支持部に用いられる転がり軸受には、外部からの異物進入と内部からの潤滑剤漏洩とを防止するために、密封装置が設けられる。このような密封装置としては、従来、回転部材及び静止部材のうち一方の部材に嵌合固定される芯金と、芯金に固着されて弾性体からなるシール部材と、シール部材に対向して回転部材及び静止部材のうち他方の部材に嵌合固定されるスリンガと、を備える密封装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の密封装置１１６は、具体的には、図２に示すように、内輪１１１の端部に締り嵌めにより外嵌固定されたスリンガ１２３と、外輪１１３の端部に締り嵌めにより内嵌固定された芯金１２４と、芯金１２４に固着されたシール部１２５と、を備える。スリンガ１２３は、スリンガ円筒部１３１とスリンガ円環部１３２とからなる断面Ｌ字形状の部材であり、芯金１２４も、芯金円筒部１３６と芯金円環部１３７とからなる断面Ｌ字形状の部材である。

シール部１２５は、弾性材により形成されると共に、芯金円環部１３７に固着された部分から分岐した３つのシールリップを有している。３個のシールリップは、スリンガ１２３のスリンガ円筒部１３１に摺接する内側シールリップ１４６及び中間シールリップ１４７と、スリンガ１２３のスリンガ円環部１３２に摺接する外側シールリップ１４８と、からなる。これら内側シールリップ１４６、中間シールリップ１４７及び外側シールリップ１４８によって、軸受空間が密封される。

ここで、外側シールリップ１４８の根元側には、最小肉厚部１４８ａが設けられている。この最小肉厚部１４８ａによって、外側シールリップ１４８の先端部をスリンガ円環部１３２に効率よく倣わせて摺動させることができる。また、外側シールリップ１４８の締め代が変化する場合でも、外側シールリップ１４８の先端部における接触荷重の変化を抑えることが可能である。

特開２００５−１６６０３号公報

しかしながら、特許文献１においては、内側シールリップ１４６と中間シールリップ１４７の締め代の変化や、接触荷重の変化に対する抑制手段については、何ら記載されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、密封性能を向上すると共にトルクの低減が可能な密封装置及び密封装置つき転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 同心上且つ互いに相対回転可能に配置される回転部材、及び静止部材間をシールする密封装置であって、
前記回転部材及び前記静止部材の一方に固定され、第１円筒部及び第１円環部を有する断面略Ｌ字形状のスリンガと、
前記回転部材及び前記静止部材の他方に固定され、第２円筒部及び第２円環部を有する断面略Ｌ字形状の芯金と、
前記芯金に固着されて前記第２円環部の端面から略径方向に延びる基幹部と、前記基幹部の先端から分岐して前記第１円筒部及び前記第１円環部へと向かって延びて前記第１円筒部及び前記第１円環部に全周にわたって摺接する複数のシールリップと、を有するシール部と、を備え、
前記基幹部は、前記端面側と前記シールリップ側との間において、肉厚が最も小さい最小肉厚部を有し、
前記第１円環部に摺接する前記シールリップは、前記基幹部側から前記第１円環部側へと向かって肉厚が増大するように形成されることを特徴とする密封装置。
（２） （１）に記載の密封装置を備えることを特徴とする転がり軸受ユニット。

本発明によれば、密封性能を向上すると共にトルクの低減が可能な密封装置及び密封装置つき転がり軸受ユニットを提供することが可能である。

本発明に係る密封装置の第１実施形態の拡大断面図である。 従来の密封装置の拡大断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る密封装置について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の密封装置１６は、内輪１１の端部の外周面１１ａに圧入固定されるスリンガ２３と、外輪１３の端部の内周面１３ａに圧入固定される芯金２４と、芯金２４に固着され、後述する３個のシールリップを有するシール部２５と、を備える。

スリンガ２３は、金属板から形成された第１円筒部３１及び第１円環部３２からなる断面略Ｌ字形状の部材であり、第１円筒部３１が内輪１１の端部の外周面１１ａに圧入されることにより、内輪１１に固定される。

芯金２４は、金属板から形成された第２円筒部３６及び第２円環部３７からなる断面略Ｌ字形状の部材であり、第２円筒部３６が外輪１３の端部の内周面１３ａに圧入されることにより、外輪１３に固定される。スリンガ２３及び芯金２４は、その第１円環部３２と第２円環部３７とが軸方向に対向するように配置される。

シール部２５は、ゴムなどの弾性材料によって成形される。シール部２５は、芯金２４の第２円環部３７の内周面及び第２円環部３７の側面に沿って、接着剤などによって芯金２４に固着され、第２円環部３７の端面３７ａから略径方向へと延びる基幹部４１を有する。基幹部４１は、第２円環部３７の端面３７ａに固着された端部４１ａから、略径方向に向かって、先端に位置する分岐部４１ｂまで略直線的に延びる。ここで、芯金２４の第２円環部３７の軸方向寸法Dは、内輪１１の端部の外周面１１ａおよび外輪１３の端部の内周面１３ａ間におけるシール幅をＥとしたとき、０．３≦Ｄ／Ｅ≦０．５の関係を満たすように設定される。

分岐部４１ｂには、内側シールリップ４６、中間シールリップ４７、及び外側シールリップ４８の３つのシールリップが一体的に接続されている。内側シールリップ４６は、分岐部４１ｂから径方向内側且つ軸方向内側へと延びて、スリンガ２３の第１円筒部３１に全周にわたって摺接する。また、中間シールリップ４７は、分岐部４１ｂから径方向内側且つ軸方向外側へと延びて、スリンガ２３の第１円筒部３１に全周にわたって摺接する。また、外側シールリップ４８は、分岐部４１ｂから径方向外側且つ軸方向外側へと延びて、スリンガ２３の第１円環部３２に全周にわたって摺接する。これにより、内輪１１と外輪１３との間がシールされ、外部からの異物進入と内部からの潤滑剤漏洩とが防止される。

外側シールリップ４８は、基幹部４１の分岐部４１ｂに接続された根元部近傍において、肉厚が最小となる最小肉厚部４８ａを有している。この最小肉厚部４８ａの肉厚Ｂは、外側シールリップ４８の根元部から先端部４８ｂまでの距離をＡとしたとき、０．０８≦Ｂ／Ａ≦０．１２の関係を満たすように設定される。このように、外側シールリップ４８に最小肉厚部４８ａを設けることによって、寸法誤差や組み付け誤差、及び振動や偏心等に起因して外側シールリップ４８の締め代が変化した場合に、外側シールリップ４８の追従性を確保できる。また、外側シールリップ４８は、根元部から先端部４８ｂへと向かって肉厚が略増大しており、先端部４８ｂ近傍の、スリンガ２３の第１円環部３２に摺接する部分において、肉厚が最大となる最大肉厚部４８ｃを有する。この最大肉厚部４８ｃの肉厚Ｃは、最小肉厚部４８ａの肉厚Ｂに対して、Ｃ≧２Ｂの関係を満たすように設定される。これにより、先端部４８ｂにおける過度の変形を防止することができ、密封性を確保できると共にトルクを低減することができる。また、先端部４８ｂにおける過度の変形を防止することにより、先端部４８ｂと第１円環部３２との間の接触面積の変化が抑制されるので、接触荷重の変化を十分に抑えることができる。また、外側シールリップ４８の先端部４８ｂの肉厚が大きいことによって剛性が確保できるので、先端部４８ｂは磨耗によっても大きく変形せず、密封性を確保できると共に低トルクを実現することができる。

また、基幹部４１は、端部４１ａから分岐部４１ｂに向かって肉厚が変化しており、略中間部において、肉厚が最小となる基幹部最小肉厚部４１ｃを有している。この基幹部最小肉厚部４１ｃの肉厚Ｆは、内輪１１の端部の外周面１１ａおよび外輪１３の端部の内周面１３ａ間におけるシール幅Ｅに対して、０．０６≦Ｆ／Ｅ≦０．１５の関係を満たすように設定される。これにより、寸法誤差や組み付け誤差、及び振動や偏心等に起因して内側シールリップ４６及び中間シールリップ４７の締め代が変化した場合に、内側シールリップ４６及び中間シールリップ４７の追従性を確保できるので、密封性を確保できる。また、内側シールリップ４６及び中間シールリップ４７における接触荷重を抑制することができ、トルクを低減することができる。

以上説明したように、本実施形態の密封装置１６によれば、内側シールリップ４６、中間シールリップ４７、及び外側シールリップ４８の追従性を確保できると共に、内側シールリップ４６、中間シールリップ４７、及び外側シールリップ４８とスリンガ２３との間の接触荷重の変化を十分に抑えることができるので、密封性を確保できると共に低トルクを実現することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。

１６ 密封装置
２３ スリンガ
２４ 芯金
２５ シール部
３１ 第１円筒部
３２ 第１円環部
３６ 第２円筒部
３７ 第２円環部
３７ａ 端面
４１ 基幹部
４１ａ 端部
４１ｂ 分岐部
４１ｃ 基幹部最小肉厚部
４８ 外側シールリップ
４８ａ 最小肉厚部
４８ｂ 先端部

Claims (2)

1. 同心上且つ互いに相対回転可能に配置される回転部材、及び静止部材間をシールする密封装置であって、
   前記回転部材及び前記静止部材の一方に固定され、第１円筒部及び第１円環部を有する断面略Ｌ字形状のスリンガと、
   前記回転部材及び前記静止部材の他方に固定され、第２円筒部及び第２円環部を有する断面略Ｌ字形状の芯金と、
   前記芯金に固着されて前記第２円環部の端面から略径方向に延びる基幹部と、前記基幹部の先端から分岐して前記第１円筒部及び前記第１円環部へと向かって延びて前記第１円筒部及び前記第１円環部に全周にわたって摺接する複数のシールリップと、を有するシール部と、を備え、
   前記基幹部は、前記端面側と前記シールリップ側との間において、肉厚が最も小さい最小肉厚部を有し、
   前記第１円環部に摺接する前記シールリップは、前記基幹部側から前記第１円環部側へと向かって肉厚が増大するように形成されることを特徴とする密封装置。
2. 請求項１に記載の密封装置を備えることを特徴とする転がり軸受ユニット。

Images