シール部材及びシール部材の取付方法
【課題】通常のシール部材を使用したとしても、シール部材を軌道輪に容易且つ確実に取り付けることができるシール部材及びシール部材の取付方法を提供する。
【解決手段】シール部材２０は、円環形状の芯金２１と、芯金２１に射出成形される樹脂製の弾性体２２と、を備え、弾性体２２が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、シール部材２０が軌道輪１１に設けられる嵌合溝１１ｂに圧入固定される。
【解決手段】シール部材２０は、円環形状の芯金２１と、芯金２１に射出成形される樹脂製の弾性体２２と、を備え、弾性体２２が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、シール部材２０が軌道輪１１に設けられる嵌合溝１１ｂに圧入固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材及びシール部材の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、工作機械等の回転部材には、シール部材を備える軸受がよく利用される。この種の軸受は、例えば、互いに相対回転可能に配置される外輪（軌道輪）及び内輪（軌道輪）を備え、この外輪又は内輪に設けられる嵌合溝にシール部材を取り付けて、外輪及び内輪の間の空間が密封されるものである。これにより、軸受内部の潤滑剤の漏洩が防止されると共に、外部からの粉塵や水等の異物の浸入が防止されて、軸受の信頼性及び耐久性等を高めることができる。なお、シール部材としては、円環形状の芯金とこの芯金により補強される樹脂製の弾性体を備えるものがよく使用される。
【０００３】
そして、シール部材を転がり軸受に取り付ける一般的な方法は、例えば、外輪又は内輪の端面側からシール部材を配置・挿入した後、シール部材の外側面を専用の治具等で内側に押圧して、大きな圧入力により嵌合溝に圧入固定するという手順で行われる。
【０００４】
ここで、このようなシール部材の取り付け方法においては、嵌合溝とシール部材との物理的干渉が大きい場合には挿入に大きな圧入力を必要とし、逆に、圧入力が不十分或いは嵌合溝とシール部材との物理的干渉が少ない場合にはシール部材の外れが発生する可能性がある。
【０００５】
そこで、これを改善するため、従来のシール部材として、嵌合溝に芯金が挿入されるに従って、徐々に弾性体が嵌合溝に引き込まれるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９６９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のシール部材では、弾性体が嵌合溝に引き込まれるように、弾性体が芯金の周縁部より軸方向外側で傾斜して突出する形状に形成されるため、挿入の際に芯金と弾性体が分離してしまう可能性があった。また、上記特許文献１のシール部材では、通常のシール部材とは形状が異なるため、その採用にあたっては軸受側の新規設計や専用金型の作成など、製造コストが増加する可能性があった。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材を軌道輪に容易且つ確実に取り付けることができるシール部材及びシール部材の取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材であって、前記弾性体が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、前記軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されることを特徴とするシール部材。
（２）相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、前記弾性体を、加熱により雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
（３）相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、前記弾性体を、超音波振動により前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シール部材の樹脂製の弾性体を加熱又は超音波振動により軟化状態にした後、シール部材が軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されるため、シール部材を軌道輪に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材を軌道輪に容易且つ確実に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るシール部材の一実施形態を備える転がり軸受を説明する要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るシール部材及びシール部材の取付方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の転がり軸受１０は、図１に示すように、例えば、深溝玉軸受であり、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪（軌道輪）１１と、外輪１１に対向して配置され、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪（軌道輪）１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に設けられる複数の玉１３と、複数の玉１３を周方向に所定の間隔で回転自在に保持する保持器１４と、を備える。
【００１４】
外輪１１の軸方向両端部には、外輪１１及び内輪１２間の軸受空間１５を密封する一対のシール部材２０がそれぞれ取り付けられている。シール部材２０は、円環形状の芯金２１と、芯金２１に射出成形される樹脂製の弾性体２２と、を備える。
【００１５】
また、外輪１１の内周面の軸方向両端部には、一対の嵌合溝１１ｂが全周に亘ってそれぞれ形成されており、この嵌合溝１１ｂには、シール部材２０の弾性体２２の外周縁部に形成される嵌合部２３が圧入嵌合される。これにより、シール部材２０が転がり軸受１０に固定される。
【００１６】
また、内輪１２の外周面の軸方向両端部には、一対のシール溝１２ｂが全周に亘ってそれぞれ形成されており、このシール溝１２ｂには、シール部材２０の弾性体２２の内周縁部に形成されるシールリップ２４が摺接する。
【００１７】
そして、本実施形態では、シール部材２０の弾性体２２を、ホットプレート又はヒートガン等の加熱器を用いて加熱して軟化状態にした後、外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入固定する。なお、転がり軸受１０は、雰囲気温度（常温）に維持されている。
【００１８】
そして、弾性体２２を加熱する温度は、雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ弾性体２２が劣化する温度以下又はシール部材２０を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整する。なお、弾性体２２の加熱温度を、雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度に設定したのは、弾性体２２に通常使用される樹脂材料の劣化温度を考慮したためであるが、他の樹脂材料を用いる場合は、使用する樹脂材料の特性に応じて加熱温度を調整する。さらに、劣化温度に達していなくとも、弾性体２２が軟化し過ぎると耳残り等が生じる可能性があり、特に、弾性体２２の嵌合部２３ではこの傾向になりやすいため、シール部材２０の形状によっても加熱温度を調整する。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態のシール部材２０の取付方法によれば、シール部材２０の樹脂製の弾性体２２を加熱により軟化状態にした後、シール部材２０が外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入嵌合されるため、シール部材２０を外輪１１に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材２０を外輪１１に容易且つ確実に取り付けることができる。
【００２０】
また、本実施形態のシール部材２０の取付方法によれば、シール部材２０に対して何ら設計変更を加える必要がないので、従来の製造工程にシール部材の加熱工程を加えるのみで、製造工程の大幅な変更を伴うものではない。
【００２１】
なお、本実施形態のシール部材２０の取付方法の変形例として、シール部材２０の弾性体２２を、超音波発振装置等の超音波振動により軟化状態にした後、外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入固定してもよい。
【００２２】
そして、弾性体２２の温度は、超音波振動によって、弾性体２２が劣化する温度以下又はシール部材２０を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整されている。また、超音波振動の強さ及び付与時間は、弾性体２２に使用する樹脂材料やシール部材２０の形状に応じて調整する。
【００２３】
従って、本変形例によれば、シール部材２０の樹脂製の弾性体２２を超音波振動により軟化状態にした後、シール部材２０が外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入嵌合されるため、シール部材２０を外輪１１に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材２０を外輪１１に容易且つ確実に取り付けることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、本願発明を深溝玉軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、シール部材を有する各種の転がり軸受に本願発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、シール部材は、外輪に取り付けられているが、内輪に取り付けられていてもよい。この場合、嵌合溝は内輪に、シール溝は外輪に形成される。
また、上記実施形態では、シール部材のシールリップは内輪のシール溝に摺接しているが、摺接していなくてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 転がり軸受
１１ 外輪（軌道輪）
１１ａ 外輪軌道面
１１ｂ 嵌合溝
１２ 内輪（軌道輪）
１２ａ 内輪軌道面
１２ｂ シール溝
１３ 玉
１４ 保持器
１５ 軸受空間
２０ シール部材
２１ 芯金
２２ 弾性体
２３ 嵌合部
２４ シールリップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材及びシール部材の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、工作機械等の回転部材には、シール部材を備える軸受がよく利用される。この種の軸受は、例えば、互いに相対回転可能に配置される外輪（軌道輪）及び内輪（軌道輪）を備え、この外輪又は内輪に設けられる嵌合溝にシール部材を取り付けて、外輪及び内輪の間の空間が密封されるものである。これにより、軸受内部の潤滑剤の漏洩が防止されると共に、外部からの粉塵や水等の異物の浸入が防止されて、軸受の信頼性及び耐久性等を高めることができる。なお、シール部材としては、円環形状の芯金とこの芯金により補強される樹脂製の弾性体を備えるものがよく使用される。
【０００３】
そして、シール部材を転がり軸受に取り付ける一般的な方法は、例えば、外輪又は内輪の端面側からシール部材を配置・挿入した後、シール部材の外側面を専用の治具等で内側に押圧して、大きな圧入力により嵌合溝に圧入固定するという手順で行われる。
【０００４】
ここで、このようなシール部材の取り付け方法においては、嵌合溝とシール部材との物理的干渉が大きい場合には挿入に大きな圧入力を必要とし、逆に、圧入力が不十分或いは嵌合溝とシール部材との物理的干渉が少ない場合にはシール部材の外れが発生する可能性がある。
【０００５】
そこで、これを改善するため、従来のシール部材として、嵌合溝に芯金が挿入されるに従って、徐々に弾性体が嵌合溝に引き込まれるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９６９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のシール部材では、弾性体が嵌合溝に引き込まれるように、弾性体が芯金の周縁部より軸方向外側で傾斜して突出する形状に形成されるため、挿入の際に芯金と弾性体が分離してしまう可能性があった。また、上記特許文献１のシール部材では、通常のシール部材とは形状が異なるため、その採用にあたっては軸受側の新規設計や専用金型の作成など、製造コストが増加する可能性があった。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材を軌道輪に容易且つ確実に取り付けることができるシール部材及びシール部材の取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材であって、前記弾性体が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、前記軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されることを特徴とするシール部材。
（２）相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、前記弾性体を、加熱により雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
（３）相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、前記弾性体を、超音波振動により前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シール部材の樹脂製の弾性体を加熱又は超音波振動により軟化状態にした後、シール部材が軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されるため、シール部材を軌道輪に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材を軌道輪に容易且つ確実に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るシール部材の一実施形態を備える転がり軸受を説明する要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るシール部材及びシール部材の取付方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の転がり軸受１０は、図１に示すように、例えば、深溝玉軸受であり、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪（軌道輪）１１と、外輪１１に対向して配置され、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪（軌道輪）１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に設けられる複数の玉１３と、複数の玉１３を周方向に所定の間隔で回転自在に保持する保持器１４と、を備える。
【００１４】
外輪１１の軸方向両端部には、外輪１１及び内輪１２間の軸受空間１５を密封する一対のシール部材２０がそれぞれ取り付けられている。シール部材２０は、円環形状の芯金２１と、芯金２１に射出成形される樹脂製の弾性体２２と、を備える。
【００１５】
また、外輪１１の内周面の軸方向両端部には、一対の嵌合溝１１ｂが全周に亘ってそれぞれ形成されており、この嵌合溝１１ｂには、シール部材２０の弾性体２２の外周縁部に形成される嵌合部２３が圧入嵌合される。これにより、シール部材２０が転がり軸受１０に固定される。
【００１６】
また、内輪１２の外周面の軸方向両端部には、一対のシール溝１２ｂが全周に亘ってそれぞれ形成されており、このシール溝１２ｂには、シール部材２０の弾性体２２の内周縁部に形成されるシールリップ２４が摺接する。
【００１７】
そして、本実施形態では、シール部材２０の弾性体２２を、ホットプレート又はヒートガン等の加熱器を用いて加熱して軟化状態にした後、外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入固定する。なお、転がり軸受１０は、雰囲気温度（常温）に維持されている。
【００１８】
そして、弾性体２２を加熱する温度は、雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ弾性体２２が劣化する温度以下又はシール部材２０を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整する。なお、弾性体２２の加熱温度を、雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度に設定したのは、弾性体２２に通常使用される樹脂材料の劣化温度を考慮したためであるが、他の樹脂材料を用いる場合は、使用する樹脂材料の特性に応じて加熱温度を調整する。さらに、劣化温度に達していなくとも、弾性体２２が軟化し過ぎると耳残り等が生じる可能性があり、特に、弾性体２２の嵌合部２３ではこの傾向になりやすいため、シール部材２０の形状によっても加熱温度を調整する。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態のシール部材２０の取付方法によれば、シール部材２０の樹脂製の弾性体２２を加熱により軟化状態にした後、シール部材２０が外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入嵌合されるため、シール部材２０を外輪１１に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材２０を外輪１１に容易且つ確実に取り付けることができる。
【００２０】
また、本実施形態のシール部材２０の取付方法によれば、シール部材２０に対して何ら設計変更を加える必要がないので、従来の製造工程にシール部材の加熱工程を加えるのみで、製造工程の大幅な変更を伴うものではない。
【００２１】
なお、本実施形態のシール部材２０の取付方法の変形例として、シール部材２０の弾性体２２を、超音波発振装置等の超音波振動により軟化状態にした後、外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入固定してもよい。
【００２２】
そして、弾性体２２の温度は、超音波振動によって、弾性体２２が劣化する温度以下又はシール部材２０を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整されている。また、超音波振動の強さ及び付与時間は、弾性体２２に使用する樹脂材料やシール部材２０の形状に応じて調整する。
【００２３】
従って、本変形例によれば、シール部材２０の樹脂製の弾性体２２を超音波振動により軟化状態にした後、シール部材２０が外輪１１の嵌合溝１１ｂに圧入嵌合されるため、シール部材２０を外輪１１に固定する際の圧入力を低減することができる。これにより、通常のシール部材を使用したとしても、シール部材２０を外輪１１に容易且つ確実に取り付けることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、本願発明を深溝玉軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、シール部材を有する各種の転がり軸受に本願発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、シール部材は、外輪に取り付けられているが、内輪に取り付けられていてもよい。この場合、嵌合溝は内輪に、シール溝は外輪に形成される。
また、上記実施形態では、シール部材のシールリップは内輪のシール溝に摺接しているが、摺接していなくてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 転がり軸受
１１ 外輪（軌道輪）
１１ａ 外輪軌道面
１１ｂ 嵌合溝
１２ 内輪（軌道輪）
１２ａ 内輪軌道面
１２ｂ シール溝
１３ 玉
１４ 保持器
１５ 軸受空間
２０ シール部材
２１ 芯金
２２ 弾性体
２３ 嵌合部
２４ シールリップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材であって、
前記弾性体が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、前記軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、
前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
前記弾性体を、加熱により雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【請求項３】
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、
前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
前記弾性体を、超音波振動により前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【請求項１】
円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材であって、
前記弾性体が加熱又は超音波振動により軟化状態とされた後、前記軌道輪に設けられる嵌合溝に圧入固定されることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、
前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
前記弾性体を、加熱により雰囲気温度に対して２０℃〜５０℃高い温度、且つ前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【請求項３】
相対回転可能に対向して配置される一対の軌道輪の一方に取り付けられ、前記一対の軌道輪間の空間を密封するシール部材の取付方法であって、
前記シール部材は、円環形状の芯金と、前記芯金に射出成形される樹脂製の弾性体と、を備え、
前記弾性体を、超音波振動により前記弾性体が劣化する温度以下又は前記シール部材を圧入固定する際に耳残りが発生する温度以下に調整して、軟化状態にした後、前記シール部材を前記軌道輪に圧入固定することを特徴とするシール部材の取付方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２３７３６８（Ｐ２０１２−２３７３６８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６４５８（Ｐ２０１１−１０６４５８）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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