パックシール
【課題】スリンガと弾性シール部材を備えた芯金との相互のばらけを効果的に防止する機能を備えたパックシールを提供する。
【解決手段】相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシール６であって、前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着されるスリンガ７と、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部８ａ及びこの円筒部の一端に連設された鍔部８ｂを備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部９を備える弾性シール部材１０とよりなり、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾接部９ｄを備えており、前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴とする。
【解決手段】相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシール６であって、前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着されるスリンガ７と、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部８ａ及びこの円筒部の一端に連設された鍔部８ｂを備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部９を備える弾性シール部材１０とよりなり、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾接部９ｄを備えており、前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、例えば自動車などの車軸を支持する軸受部における回転側部材と固定側部材との間に介装され、両部材間の軸受空間をシールするパックシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用車輪は、内輪、外輪及び内外輪間に介在される転動体によって構成される軸受部を介して回転自在に支持される。そして、転動体が介在される軸受空間は、内外輪間に介装されたシールリングによって密封され、軸受部内に装填された潤滑剤の漏出防止や外部からの汚泥等の浸入嵌合一体に装着される芯金と、スリンガに弾性摺接する弾性シール部材とを組合わせたいわゆるパックシールが多用されるようになった。
【０００３】
スリンガとシール部材とは、軸受部内に組付けられる状態に組合わされて出荷・搬送され、この出荷・搬送時は、取り扱い上或いは軸受部に装着させる際に圧入治具によって圧入させ易いよう、決まった個数毎に一方向に方向性を持たせて積み重ねられる。
このように積み重ねて梱包する際や、製品を取り出して軸受部に介装させる際に、スリンガとシール部材とがばらけてしまうと作業性が悪くなることが問題となっている。特に、多くの種類のパックシールを扱う軸受部の組立工場においては、このようなばらけが生じると、スリンガとシール部材の再組付が必要となったり、誤組み付け防止のため設備の点検、シールの検査が必要になったりする。
【０００４】
下記特許文献１、２には、芯金に固着されたシールリップの基部に径方向内方に突出した外径側係合部（特許文献１ではｒｅｌｉｅｆ２３）を設けたパックシールが記載されている。これらによれば、該外径側係合部の内径を、スリンガの外周縁の外径よりも小さく形成することにより、スリンガとシール部材の分離を防止し、搬送、組付け作業を容易にすることができるとされている。
下記特許文献３には、スリンガの円筒部の一端部を径外側に屈曲形成されたばらけ防止用突部が設けられたパックシールが記載されている。これによれば、芯金に固着されたメインとなるラジアルリップがスリンガの円筒部から外れてしまうことを防止できるとされている。
【特許文献１】米国特許第６，１７０，９９２号明細書
【特許文献２】特開２００２−２０６５５０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７０８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のパックシールは、スリンガとシール部材とがばらけて分離しないように、スリンガの鍔部の外周縁寄り部分を軸方向内側に全周に亙り断面クランク形に折り曲げて、芯金の外端縁よりも軸方向内側に形成する必要がある。また上記特許文献３に記載のパックシールも、スリンガの円筒部の一端部を径外側に屈曲する必要がある。すなわち、いずれもばらけを防止するために、スリンガの一端部を折曲加工する必要があるため、製造工程が増えてしまう。
更に特許文献１〜３のシール部材は、いずれもスリンガの円筒部に弾性的に当接するラジアルリップを備えたものであり、このラジアルリップの存在により、スリンガとシール部材との相互の嵌合力を保持する構造となっている。
よって回転トルクの低減を図るためには、ラジアルリップを少なく構成することが望ましいが、これらの場合は、両者の嵌合力を保持するため、ラジアルリップを減らすことができず、シールリップの設計自由度が制約される。
また、特許文献１〜３に記載のパックシールは、軸受部に介装される前は、スリンガとシール部材とが分離しないとしても結合状態となっているわけではないので、がたつきが生じる。よって軸受部に介装される前にパックシール内にグリスを封入しているような場合は、封入していたグリスが想定外の場所に付着してしまうという問題もある。またスリンガとシール部材がパックされた状態でも、スリンガとシール部材間にがたつきが生じる場合があり、両者が完全に分離するわけではないが、両者の芯がずれた場合にスリンガの一部が係合部を越え、ばらけが生じるという問題もある。
【０００６】
本発明は、前記実情に鑑みなされたものであり、スリンガと弾性シール部材を備えた芯金との相互のばらけを効果的に防止する機能を備えたパックシールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパックシールは、相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備えるスリンガと、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部を備える弾性シール部材とよりなり、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えており、前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記弾接部は、肉厚或いは前記スリンガの鍔部の周縁部側に突出して形成されているものとすることができる。また一方の部材が回転側部材、他方の部材が固定側部材であり、前記スリンガにおける鍔部の前記芯金の鍔部に対向する面とは反対側の面には、環状多極ゴム磁石からなる磁気エンコーダが固着一体とされているものとしてもよい。更に前記磁気エンコーダの一部は、スリンガの鍔部の周縁部に回り込むように配されており、前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部に、前記磁気エンコーダの一部を介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成されているものとしてもよい。そして、本発明において前記結合状態における前記スリンガと前記弾性シール部材とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に前記結合状態が解除されるものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るパックシールによれば、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えている。よって、２部材間に介装される前において、前記弾接部とスリンガの鍔部の周縁部とは、スリンガとシール部材とがばらけることなく、弾性的に結合状態となっているので、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなる。また軸受部に介装される前でもスリンガとシール部材とが結合状態となっているので、がたつきが生じることがない。よって軸受部に介装される前にパックシール内にグリスを封入しているような場合でも、グリスを保持でき、想定外の場所に付着してしまうことがない。
更にシールリップ部の形状を工夫するだけでよく、従来のようにスリンガを折曲加工する必要がないので、コストアップの懸念がなく、製造に手間がかからない。
そしてスリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるようシールリップ部の基部に弾接部が形成されているので、例えばスリンガの円筒部に弾性的に当接するラジアルリップを備えていなくても、スリンガとシール部材との相互の嵌合力を保持することができる。よって回転トルクを低減するためにラジアルリップを減らすことができ、シール部材の設計自由度が増す。
また、２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されるので、パックシールの介装部位への組付性に問題が生じることがなく、シール性が低減されるおそれもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態のパックシールを用いて組立てられた軸受ユニットの一例を示す縦断面図、図２は図１におけるＸ部の拡大図、図３（ａ）〜図３（ｃ）は同パックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図、図４は複数個の同パックシールを積み重ねた状態を示す縦断面図、図５は同パックシールに磁気エンコーダを備えた例を示した図であり、同軸受部に介装される前の状態を示す縦断面図、図６は図５に示すパックシールの変形例であって、図５と同様図、図７は本発明の第２の実施形態のパックシールであって、図２と同様図、図８（ａ）〜図８（ｃ）は図７に示すパックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【００１１】
まず、本発明に係るパックシールの第１の実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は自動車の車輪を転がり軸受ユニット１により支持する構造の一例を示すものであり、内輪（回転側部材）２を構成するハブ２Ａのハブフランジ２ａにボルト２ｂによりタイヤホイール（不図示）が固定される。また、ハブ２Ａに形成されたスプライン軸孔２ｃには駆動シャフト（不図示）がスプライン嵌合されて、該駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達される。そして、ハブ２Ａは内輪部材２Ｂと共に内輪２を構成する。外輪（固定側部材）３は、車体の懸架装置（不図示）に取付固定される。この外輪３と前記内輪２との間に２列の転動体（玉）４…がリテーナ４ａで保持された状態で介装されている。この転動体４…及び内外輪２，３に形成された各軌道面により軸受部１Ａが構成され、軸受部１Ａを介して、内輪２が外輪３に対して軸回転可能に支持される。２列の転動体（玉）４…の軌道面の軸方向外側、即ち、前記軸受部１Ａの軸方向両側には、前記転動体４…の転動部（軸受空間）に装填される潤滑剤（グリス）の漏出或いは外部からの汚泥等の浸入を防止するためのシールリング５，６が、外輪３と内輪２との間に圧入装着されており、特に６で使用されているのがパックシールである（以下、６をパックシールという）。
【００１２】
図２は、車体側に介装されたパックシール６の装着部の拡大断面図を示す。該パックシール６は、前記内輪部材（回転側部材）２Ｂの外周（外径面）に嵌合一体に装着される円筒部７ａ（以下、スリンガ円筒部と言う）及びこのスリンガ円筒部７ａの一端に連設された外向鍔部（以下、スリンガ鍔部と言う）７ｂを備えるスリンガ７と、外輪（固定側部材）３に嵌合一体に装着される円筒部（以下、芯金円筒部と言う）８ａ及びこの芯金円筒部８ａの一端に連設された内向鍔部（以下、芯金鍔部という）８ｂを備える芯金８に固着一体とされ上記スリンガ７に弾性摺接する複数のシールリップ部９（９ａ、９ｂ）を備えるシール部材１０とよりなる。
【００１３】
シールリップ部９は、ゴムの成型体からなり、基部９ｃをして、芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂに固着一体とされ、該基部９ｃよりスリンガ７側に向いて複数構成されている。図例では、スリンガ円筒部７ａの外周面に弾接するシールリップ部９がラジアルリップ９ａとされ、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に弾接するシールリップ９がサイドリップ（アキシャルリップ）９ｂとされている。
シールリップ部９の基部９ｃは、芯金円筒部８ａの他端部（芯金鍔部８ｂが連設されている側とは反対側の端部）の外周に形成された環状段部８ａａに回り込むように固着されており、この回り込み部分９ｆの外輪４側と弾接する部分に環状突部９ｅが形成されている。
また芯金円筒部８ａに配された基部９ｃは、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに弾接し、弾性的に結合状態となるようゴム材が肉厚に形成された弾接部９ｄを備えている。
なお、シールリップ部９の形状、構成は図例に限定されるものではなく、図７に示すようにラジアルリップ９ａを２個、サイドリップ９ｂを１個備えたものにも適用可能である。
【００１４】
次にパックシール６の組立て及び軸受部１Ａへの装着要領について、図２〜図４を参照して説明する。図中、１３は軸受部１Ａの装着部位へパックシール６を圧入させるための圧入治具である。
まず、パックシール６の組立て要領について説明する。
シールリップ部９を固着一体に備えた芯金８を、図４に示すように、芯金鍔部８ｂが下になるように作業台（不図示）の上に平置きする。次いで、スリンガ７を図４に示すようにスリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下向きになるように芯金８の上方に同軸的に配置する。このとき、弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合されるようスリンガ７を押し込むようにして嵌め合せる。スリンガ鍔部７ｂが芯金鍔部８ｂ方向へ押し込まれることにより、サイドリップ９ｂが押し込み圧を受け、スリンガ鍔部７ｂとシールリップ部９の基部９ｃとの間に形成される空間内で圧縮変形された状態となる。
その結果、図３（ａ）或いは図４に示すように、軸受部１Ａに介装する前のパックシール６は、スリンガ７のスリンガ円筒部７ａ及びスリンガ鍔部７ｂ及び芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂとが、それぞれが互いに対向するよう組合わされ、シールリップ部９の弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となる。この結合状態は、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除されるよう構成されている。詳しくは後記する。
【００１５】
図４は軸受部１Ａに介装される前の複数個のパックシール６を積み重ねた状態を示す縦断面図である。
上述の要領で組立てられたパックシール６は、図３（ａ）或いは図４に示すように組合わせたものを完成品として、順次積み重ねられ、梱包、出荷、保管される。
パックシール６の１個当たりの平均重量はおよそ２０ｇであり、これが５０個ぐらい積み重ねられて梱包されるので、最下段に置かれたパックシール６にはおよそ１０００ｇの荷重が加わることになる。
よって、弾性部９ｄと周縁部７ｂａの結合状態は、梱包されている状態で解除されてしまうことがないように、２ｋｇｆ以上の力が加わらないと両者の結合状態が解除されないよう構成される。一方、弾性部９ｄと周縁部７ｂａの結合力が高すぎると、軸受部１Ａの所定部位（内輪部材２Ｂと外輪３との間）にパックシール６を圧入する際に圧入治具１０を用いても結合状態が解除されない場合がある。このような場合は、シール部材１０とスリンガとをばらす必要があったときに、手でばらすことが出来ず、扱い辛くなるので、最高でも２０ｋｇｆの力を加えた場合に、両者の結合状態が解除されるように構成される。
これによれば、弾接部９ｄと周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態であり、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えないと、両者（スリンガ７とシール部材１０）がばらけてしまうことがないので、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなり、前記両者間にがたつきが生じることがない。また図例のように回り込み部分９ｆの突出量とスリンガ円筒部７ａの他端部７ａａの突出量が同じになるように設計すれば、回り込み部分９ｆが芯金鍔部８ｂの外面側に弾接するとともに、スリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下に重ねられたスリンガ７の折曲角部に当接するので、介装前のパックシール６を整然と積み重ねていくことができる。
【００１６】
また弾接部９ｄはゴム材など弾性力のある素材からなるので、別途治具を用意することなく、手の力で押し込めば容易に図３（ａ）に示す結合状態とすることができる。
これによれば、図例のようにスリンガ円筒部７ａに摺接するラジアル方向に配されたラジアルリップ９ａが一個しかなくても、弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となるので、スリンガ７とシール部材１０との相互の嵌合力が低下することなく、しっかり組合わさった状態を保持することができる。よってシール部材１０の設計自由度が増し、図例のように回転トルクの低減に配慮したシール設計も可能となる。
なお、パックシール６の組立て要領は、上述の例に限定されるものではなく、スリンガ７を上記とは天地逆にして作業台に平置きし、この上からシール部材１０を被せるように嵌合合体するようにしてもよい。
【００１７】
次に、軸受部１Ａへの装着要領を説明する。
上述のように組立てられ、結合状態のパックシール６を取り出し、内輪部材２Ｂと外輪３との間に圧入していく（図３（ａ）参照）。圧入の際には、圧入治具１３が用いられる。ここで用いられる圧入治具１３は図のように押圧部１３ａが平らに形成されている。該圧入治具１３を用いて、スリンガ円筒部７ａを内輪部材２Ｂの外径部に、芯金円筒部８ａを外輪３の内径部に圧嵌する。このとき、圧入治具１３によってパックシール６を装着方向（図３（ａ）の矢印方向）に押すと弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとの結合状態が解除される（図３（ｂ）参照）。このとき、結合状態のパックシール６は、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向（図３（ａ）の矢印方向）に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に、結合状態が解除されるよう構成されているので、圧入する前は結合状態が維持され、圧入治具１３で力を加えるとスムーズに解除をなされる。
【００１８】
そしてまた圧入治具１３でパックシール６を押していくと、芯金円筒部８ａの環状段部８ａａに回り込むように固着された回り込み部分９ｆが、スリンガ鍔部７ｂより突出しているので、芯金円筒部８ａがスリンガ円筒部８ａよりも先に外輪３の内径部に圧嵌される（図３（ｂ）〜図３（ｃ）参照）。このとき、回り込み部分９ｆが押圧されるに伴って、パックシール６の組立て時に押し込み圧を受け、スリンガ鍔部７ｂとシールリップ部９の基部９ｃとの間に形成される空間内で圧縮変形されたサイドリップ９ｂが、次第にその押し込み圧から解放されていく。
【００１９】
更に回り込み部分９ｆを押圧部１３ａで押圧していくと、回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とが面一になる（図３（ｃ）参照）。すると弾接部９ｄと回り込み部分９ｆとが段差状になっているため、弾接部９ｄと周縁部７ｂａの結合状態が解除された空間にラビリンス構造が形成される。
そして回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とを圧入治具１３で圧入していくと、スリンガ円筒部７ａと芯金円筒部８ａとが一緒に内輪部材２Ｂ、外輪３に圧嵌されていき、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となる。このとき、環状突部９ｅが両嵌合面間で環状段部８ａａへのゴム材の逃げを伴いながら圧縮される。よって環状突部９ｅの復元弾力により、外輪３と芯金円筒部８ａとの嵌合面間が密封され、外部から軸受部１Ａ内への水などの浸入が阻止される。圧入治具１３の押圧部１３ａが外輪３及び内輪部材２Ｂの車体側面に到達すると、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となり、押圧され圧縮変形されていたサイドリップ９ｂが、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に、ラジアルリップ９ａがスリンガ円筒部７ａの外周面に、それぞれ弾性摺接される（図２参照）。
よって、軸受部１Ａがシールされ、軸受部１Ａ内に装填されたグリスの外部への漏出が阻止され、また外部から軸受部１Ａ内への汚泥などの侵入が阻止される。
【００２０】
続いて説明する図５は第１の実施形態のパックシール６に磁気エンコーダを備えた場合を示した図であり、図６は図５に示すパックシール６の変形例である。なお、上述の例と共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。
ここでは、スリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに、周方向に沿って多数のＮ極、Ｓ極が交互に着磁形成された磁気エンコーダ１１が貼着一体とされたパックシール６を示している。外輪３又は車体の固定側部材には、磁気センサ１２（図１参照）が固定配置されており、磁気エンコーダ１１とにより、タイヤホイールの回転速度を検出する回転検出装置が構成される。磁気エンコーダ１１は、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭ等から選ばれたいずれかのゴム材にフェライト系、希土類系等の磁性粉末を事前に混練してなる磁性ゴムシートからなり、周方向に多数のＮ極、Ｓ極が交互に並ぶよう着磁形成されている。磁気エンコーダ１１としては、上述の磁性ゴムからなるものに限定されず、プラスチック磁石、焼結磁石としてもよい。
【００２１】
磁気エンコーダ１１はスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに加硫接着或いは接着剤を介して固着一体とされている。接着剤としては、エポキシ系或いはフェノール系の接着剤が接着力が強く望ましく採用されるが、シアノ系、エポキシ系、フェノール系、ゴム系、ウレタン系などの接着剤或いは、シーラントやエラストマー系接着剤のような弾性接着剤も使用可能である。
その他、弾接部９ｄを備えており、内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装される前は、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａにシールリップ部９の弾接部９ｄが弾性的に結合状態とされる点、結合状態における前記スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除される点などは上述の例と同様である。
これによれば、図４のようにパックシール６を積み重ねた場合、磁気エンコーダ１１が、磁気エンコーダ１１より突出して形成されている回り込み部分９ｆによって保護された状態となるので、磁気エンコーダ１１への傷付きを防止できる。また磁気エンコーダ１１より突出して形成されている該回り込み部分９ｆによって、磁気エンコーダ１１の上（或いは下）に芯金鍔部８ｂが直接積み重ねられることがない。よって、磁気エンコーダ１１が持つ磁力によって金属材からなる芯金鍔部８ｂに引き寄せられて、くっついてしまうことがなく、梱包作業や軸受部１Ａの介装作業のときなどにおいて、取り扱い性が向上する。もちろん第１の実施形態におけるパックシール６の効果も備えたものであることはいうまでもない。
【００２２】
図６は図５に示すパックシール６の変形例である。
図５に示す例とは磁気エンコーダ１１の一部が、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに回り込むように配されたエンコーダ回り込み部分１１ａを備えている点で異なる。この場合、弾接部９ｄは、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに、エンコーダ回り込み部分１１ａを介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成される。
このように磁気エンコーダ１１の一部をスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに回り込むように配することにより、磁気エンコーダ１１とスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂとの固着関係がより強固になり、外れにくいものとすることができる。よって、上述した第１の実施形態におけるパックシール６の効果も兼ね備えたものでありながら、磁気エンコーダ１１がスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに強固に固着されたものとすることができる。また磁気エンコーダ１１が磁性ゴムシートからなる場合は、このようにエンコーダ回り込み部分１１ａが、弾接部９ｄと周縁部７ｂａとの間に介在することにより、弾性同士が結合状態となるため、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ７とシール部材１０とがよりばらけにくくなる。
【００２３】
次に、本発明に係るパックシールの第２の実施形態について、図７、図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。なお、上述の例と共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。
ここに示す例は、シール部材１０のシールリップ部９の形状が上述の例とは異なる。
芯金８に固着されたシールリップ部９は、ゴムの成型体からなり、基部９ｃをして、芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂに固着一体とされ、該基部９ｃよりスリンガ円筒部７ａの外周面に弾接するラジアルリップ９ａが２個、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に弾接する１個のサイドリップが形成されている。
シールリップ部９の基部９ｃは、芯金円筒部８ａの環状段部８ａａに回り込むように固着されている点、この回り込み部分９ｆの外輪４側と弾接する部分に環状突部９ｅが形成されている点は上述と同様である。
芯金円筒部８ａに配された基部９ｃは、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに弾接し、弾性的に結合状態となるようゴム材が周縁部７ｂａ側（内径側）へ突出して形成された弾接部９ｄを備えている。
内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装される前は、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａにシールリップ部９の弾接部９ｄが弾性的に結合状態とされる点、結合状態における前記スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除される点も上述と同様である。
なお、シールリップ部９の形状、構成は図例に限定されるものではなく、図２に示すようにラジアルリップ９ａを１個、サイドリップ９ｂを２個備えたものも適用可能である。
【００２４】
パックシール６の組立て要領は、上述の例と同様に行うことができる。
シールリップ部９を固着一体に備えた芯金８を芯金鍔部８ｂが下になるように作業台（不図示）の上に平置きにし、スリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下向きになるように芯金８の上方に同軸的に配置する。このとき、弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合されるようスリンガ７を押し込むようにして嵌め合せれば、シールリップ部９の弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となる。
これによれば、両者（スリンガ７とシール部材１０）がばらけてしまうことがなく、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなり、介装前のパックシール６をきれいに積み重ねていくことができる。
なお、パックシール６の組立て要領は、上述の例に限定されるものではなく、スリンガ７を上記とは天地逆にして作業台に平置きし、この上からシール部材１０を被せるように嵌合合体するようにしてもよい。
【００２５】
次に、軸受部１Ａへの装着要領を説明する。
上述のように組立てられ、結合状態のパックシール６を取り出し、内輪部材２Ｂと外輪３との間に圧入していく（図８（ａ）参照）。圧入の際には、上述の例と同様に圧入治具１３が用いられる。ここで用いられる圧入治具１３は図に示すように、回り込み部分９ｆ及び弾接部９ｄの突出具合に応じて形成された段部１３ｂとスリンガ鍔部７ｂを押圧する押圧部１３ａとを備えたものを用いる。段部１３ｂと押圧部１３ａの段差度合いは、上述の結合状態が解除されたときにラビリンスが形成されるよう設計される。
【００２６】
該圧入治具１３を用いて、スリンガ円筒部７ａを内輪部材２Ｂの外径部に、芯金円筒部８ａを外輪３の内径部に圧嵌する。このとき、圧入治具１３によってパックシール６を装着方向（図８（ａ）の矢印方向）に押すと、まず押圧部１３ａによってスリンガ鍔部７ｂが押圧され、弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとの結合状態が容易に解除される（図８（ｂ）参照）。更に圧入治具１３でパックシール６を圧入していくと、押圧部１３ａによって押されるスリンガ円筒部８ａが、芯金円筒部８ａよりも先に内輪部材２Ｂの外径部に圧嵌されていく（図８（ｃ）参照）。弾接部９ｄの端部９ｄａを押圧部１３ａの弾接部９ｄ側の側面１３ｃに弾接させた状態で、回り込み部分９ｆが段部１３ｂに弾接するまで圧入治具１３をスライドさせる。すると、弾接部９ｄと周縁部７ｄの結合状態が解除され、その解除された空間にラビリンス構造が形成される。
そして更に回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とを圧入治具１３で圧入していくと、スリンガ円筒部７ａと芯金円筒部８ａとが一緒に内輪部材２Ｂ、外輪３に圧嵌されていく。このとき、環状突部９ｅが両嵌合面間で環状段部８ａａへのゴム材の逃げを伴いながら圧縮される。
圧入治具１３の段部１３ｂの押圧面が外輪３の車体側面に到達すると、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となり、サイドリップ９ｂが、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に、ラジアルリップ９ａがスリンガ円筒部７ａの外周面に、それぞれ弾性摺接される。
ここでは磁気エンコーダ１１を備えていないパックシール６について説明したが、図５に示す例のように磁気エンコーダ１１を備えたものにも適用可能である。
【００２７】
なお、前記各実施形態では、内輪２が回転側部材、外輪３が固定側部材である例について述べたが、内輪２が固定側部材、外輪３が回転側部材である場合にも適用可能である。更に、自動車の車輪を支持する軸受ユニットに適用した例について述べたが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態のパックシールを用いて組立てられた軸受ユニットの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同パックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【図４】複数個の同パックシールを積み重ねた状態を示す縦断面図である。
【図５】同パックシールに磁気エンコーダを備えた例を示した図であり、同軸受部に介装される前の状態を示す縦断面図である。
【図６】図５に示すパックシールの変形例であって、図５と同様図である。
【図７】同パックシールの変形例であって、図２と同様図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は図７に示すパックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 軸受ユニット
１Ａ 軸受部
２ 内輪（回転側部材）
３ 外輪（固定側部材）
６ パックシール
７ スリンガ
７ａ スリンガ円筒部
７ｂ スリンガ鍔部
７ｂａ 周縁部
９ シールリップ部
９ａ ラジアルリップ
９ｂ サイドリップ
９ｄ 弾接部
１０ （弾性）シール部材
１１ 磁気エンコーダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、例えば自動車などの車軸を支持する軸受部における回転側部材と固定側部材との間に介装され、両部材間の軸受空間をシールするパックシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用車輪は、内輪、外輪及び内外輪間に介在される転動体によって構成される軸受部を介して回転自在に支持される。そして、転動体が介在される軸受空間は、内外輪間に介装されたシールリングによって密封され、軸受部内に装填された潤滑剤の漏出防止や外部からの汚泥等の浸入嵌合一体に装着される芯金と、スリンガに弾性摺接する弾性シール部材とを組合わせたいわゆるパックシールが多用されるようになった。
【０００３】
スリンガとシール部材とは、軸受部内に組付けられる状態に組合わされて出荷・搬送され、この出荷・搬送時は、取り扱い上或いは軸受部に装着させる際に圧入治具によって圧入させ易いよう、決まった個数毎に一方向に方向性を持たせて積み重ねられる。
このように積み重ねて梱包する際や、製品を取り出して軸受部に介装させる際に、スリンガとシール部材とがばらけてしまうと作業性が悪くなることが問題となっている。特に、多くの種類のパックシールを扱う軸受部の組立工場においては、このようなばらけが生じると、スリンガとシール部材の再組付が必要となったり、誤組み付け防止のため設備の点検、シールの検査が必要になったりする。
【０００４】
下記特許文献１、２には、芯金に固着されたシールリップの基部に径方向内方に突出した外径側係合部（特許文献１ではｒｅｌｉｅｆ２３）を設けたパックシールが記載されている。これらによれば、該外径側係合部の内径を、スリンガの外周縁の外径よりも小さく形成することにより、スリンガとシール部材の分離を防止し、搬送、組付け作業を容易にすることができるとされている。
下記特許文献３には、スリンガの円筒部の一端部を径外側に屈曲形成されたばらけ防止用突部が設けられたパックシールが記載されている。これによれば、芯金に固着されたメインとなるラジアルリップがスリンガの円筒部から外れてしまうことを防止できるとされている。
【特許文献１】米国特許第６，１７０，９９２号明細書
【特許文献２】特開２００２−２０６５５０号公報
【特許文献３】特開２００７−２７０８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のパックシールは、スリンガとシール部材とがばらけて分離しないように、スリンガの鍔部の外周縁寄り部分を軸方向内側に全周に亙り断面クランク形に折り曲げて、芯金の外端縁よりも軸方向内側に形成する必要がある。また上記特許文献３に記載のパックシールも、スリンガの円筒部の一端部を径外側に屈曲する必要がある。すなわち、いずれもばらけを防止するために、スリンガの一端部を折曲加工する必要があるため、製造工程が増えてしまう。
更に特許文献１〜３のシール部材は、いずれもスリンガの円筒部に弾性的に当接するラジアルリップを備えたものであり、このラジアルリップの存在により、スリンガとシール部材との相互の嵌合力を保持する構造となっている。
よって回転トルクの低減を図るためには、ラジアルリップを少なく構成することが望ましいが、これらの場合は、両者の嵌合力を保持するため、ラジアルリップを減らすことができず、シールリップの設計自由度が制約される。
また、特許文献１〜３に記載のパックシールは、軸受部に介装される前は、スリンガとシール部材とが分離しないとしても結合状態となっているわけではないので、がたつきが生じる。よって軸受部に介装される前にパックシール内にグリスを封入しているような場合は、封入していたグリスが想定外の場所に付着してしまうという問題もある。またスリンガとシール部材がパックされた状態でも、スリンガとシール部材間にがたつきが生じる場合があり、両者が完全に分離するわけではないが、両者の芯がずれた場合にスリンガの一部が係合部を越え、ばらけが生じるという問題もある。
【０００６】
本発明は、前記実情に鑑みなされたものであり、スリンガと弾性シール部材を備えた芯金との相互のばらけを効果的に防止する機能を備えたパックシールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパックシールは、相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備えるスリンガと、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部を備える弾性シール部材とよりなり、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えており、前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記弾接部は、肉厚或いは前記スリンガの鍔部の周縁部側に突出して形成されているものとすることができる。また一方の部材が回転側部材、他方の部材が固定側部材であり、前記スリンガにおける鍔部の前記芯金の鍔部に対向する面とは反対側の面には、環状多極ゴム磁石からなる磁気エンコーダが固着一体とされているものとしてもよい。更に前記磁気エンコーダの一部は、スリンガの鍔部の周縁部に回り込むように配されており、前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部に、前記磁気エンコーダの一部を介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成されているものとしてもよい。そして、本発明において前記結合状態における前記スリンガと前記弾性シール部材とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に前記結合状態が解除されるものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るパックシールによれば、前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えている。よって、２部材間に介装される前において、前記弾接部とスリンガの鍔部の周縁部とは、スリンガとシール部材とがばらけることなく、弾性的に結合状態となっているので、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなる。また軸受部に介装される前でもスリンガとシール部材とが結合状態となっているので、がたつきが生じることがない。よって軸受部に介装される前にパックシール内にグリスを封入しているような場合でも、グリスを保持でき、想定外の場所に付着してしまうことがない。
更にシールリップ部の形状を工夫するだけでよく、従来のようにスリンガを折曲加工する必要がないので、コストアップの懸念がなく、製造に手間がかからない。
そしてスリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるようシールリップ部の基部に弾接部が形成されているので、例えばスリンガの円筒部に弾性的に当接するラジアルリップを備えていなくても、スリンガとシール部材との相互の嵌合力を保持することができる。よって回転トルクを低減するためにラジアルリップを減らすことができ、シール部材の設計自由度が増す。
また、２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されるので、パックシールの介装部位への組付性に問題が生じることがなく、シール性が低減されるおそれもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態のパックシールを用いて組立てられた軸受ユニットの一例を示す縦断面図、図２は図１におけるＸ部の拡大図、図３（ａ）〜図３（ｃ）は同パックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図、図４は複数個の同パックシールを積み重ねた状態を示す縦断面図、図５は同パックシールに磁気エンコーダを備えた例を示した図であり、同軸受部に介装される前の状態を示す縦断面図、図６は図５に示すパックシールの変形例であって、図５と同様図、図７は本発明の第２の実施形態のパックシールであって、図２と同様図、図８（ａ）〜図８（ｃ）は図７に示すパックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【００１１】
まず、本発明に係るパックシールの第１の実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は自動車の車輪を転がり軸受ユニット１により支持する構造の一例を示すものであり、内輪（回転側部材）２を構成するハブ２Ａのハブフランジ２ａにボルト２ｂによりタイヤホイール（不図示）が固定される。また、ハブ２Ａに形成されたスプライン軸孔２ｃには駆動シャフト（不図示）がスプライン嵌合されて、該駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達される。そして、ハブ２Ａは内輪部材２Ｂと共に内輪２を構成する。外輪（固定側部材）３は、車体の懸架装置（不図示）に取付固定される。この外輪３と前記内輪２との間に２列の転動体（玉）４…がリテーナ４ａで保持された状態で介装されている。この転動体４…及び内外輪２，３に形成された各軌道面により軸受部１Ａが構成され、軸受部１Ａを介して、内輪２が外輪３に対して軸回転可能に支持される。２列の転動体（玉）４…の軌道面の軸方向外側、即ち、前記軸受部１Ａの軸方向両側には、前記転動体４…の転動部（軸受空間）に装填される潤滑剤（グリス）の漏出或いは外部からの汚泥等の浸入を防止するためのシールリング５，６が、外輪３と内輪２との間に圧入装着されており、特に６で使用されているのがパックシールである（以下、６をパックシールという）。
【００１２】
図２は、車体側に介装されたパックシール６の装着部の拡大断面図を示す。該パックシール６は、前記内輪部材（回転側部材）２Ｂの外周（外径面）に嵌合一体に装着される円筒部７ａ（以下、スリンガ円筒部と言う）及びこのスリンガ円筒部７ａの一端に連設された外向鍔部（以下、スリンガ鍔部と言う）７ｂを備えるスリンガ７と、外輪（固定側部材）３に嵌合一体に装着される円筒部（以下、芯金円筒部と言う）８ａ及びこの芯金円筒部８ａの一端に連設された内向鍔部（以下、芯金鍔部という）８ｂを備える芯金８に固着一体とされ上記スリンガ７に弾性摺接する複数のシールリップ部９（９ａ、９ｂ）を備えるシール部材１０とよりなる。
【００１３】
シールリップ部９は、ゴムの成型体からなり、基部９ｃをして、芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂに固着一体とされ、該基部９ｃよりスリンガ７側に向いて複数構成されている。図例では、スリンガ円筒部７ａの外周面に弾接するシールリップ部９がラジアルリップ９ａとされ、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に弾接するシールリップ９がサイドリップ（アキシャルリップ）９ｂとされている。
シールリップ部９の基部９ｃは、芯金円筒部８ａの他端部（芯金鍔部８ｂが連設されている側とは反対側の端部）の外周に形成された環状段部８ａａに回り込むように固着されており、この回り込み部分９ｆの外輪４側と弾接する部分に環状突部９ｅが形成されている。
また芯金円筒部８ａに配された基部９ｃは、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに弾接し、弾性的に結合状態となるようゴム材が肉厚に形成された弾接部９ｄを備えている。
なお、シールリップ部９の形状、構成は図例に限定されるものではなく、図７に示すようにラジアルリップ９ａを２個、サイドリップ９ｂを１個備えたものにも適用可能である。
【００１４】
次にパックシール６の組立て及び軸受部１Ａへの装着要領について、図２〜図４を参照して説明する。図中、１３は軸受部１Ａの装着部位へパックシール６を圧入させるための圧入治具である。
まず、パックシール６の組立て要領について説明する。
シールリップ部９を固着一体に備えた芯金８を、図４に示すように、芯金鍔部８ｂが下になるように作業台（不図示）の上に平置きする。次いで、スリンガ７を図４に示すようにスリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下向きになるように芯金８の上方に同軸的に配置する。このとき、弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合されるようスリンガ７を押し込むようにして嵌め合せる。スリンガ鍔部７ｂが芯金鍔部８ｂ方向へ押し込まれることにより、サイドリップ９ｂが押し込み圧を受け、スリンガ鍔部７ｂとシールリップ部９の基部９ｃとの間に形成される空間内で圧縮変形された状態となる。
その結果、図３（ａ）或いは図４に示すように、軸受部１Ａに介装する前のパックシール６は、スリンガ７のスリンガ円筒部７ａ及びスリンガ鍔部７ｂ及び芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂとが、それぞれが互いに対向するよう組合わされ、シールリップ部９の弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となる。この結合状態は、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除されるよう構成されている。詳しくは後記する。
【００１５】
図４は軸受部１Ａに介装される前の複数個のパックシール６を積み重ねた状態を示す縦断面図である。
上述の要領で組立てられたパックシール６は、図３（ａ）或いは図４に示すように組合わせたものを完成品として、順次積み重ねられ、梱包、出荷、保管される。
パックシール６の１個当たりの平均重量はおよそ２０ｇであり、これが５０個ぐらい積み重ねられて梱包されるので、最下段に置かれたパックシール６にはおよそ１０００ｇの荷重が加わることになる。
よって、弾性部９ｄと周縁部７ｂａの結合状態は、梱包されている状態で解除されてしまうことがないように、２ｋｇｆ以上の力が加わらないと両者の結合状態が解除されないよう構成される。一方、弾性部９ｄと周縁部７ｂａの結合力が高すぎると、軸受部１Ａの所定部位（内輪部材２Ｂと外輪３との間）にパックシール６を圧入する際に圧入治具１０を用いても結合状態が解除されない場合がある。このような場合は、シール部材１０とスリンガとをばらす必要があったときに、手でばらすことが出来ず、扱い辛くなるので、最高でも２０ｋｇｆの力を加えた場合に、両者の結合状態が解除されるように構成される。
これによれば、弾接部９ｄと周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態であり、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えないと、両者（スリンガ７とシール部材１０）がばらけてしまうことがないので、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなり、前記両者間にがたつきが生じることがない。また図例のように回り込み部分９ｆの突出量とスリンガ円筒部７ａの他端部７ａａの突出量が同じになるように設計すれば、回り込み部分９ｆが芯金鍔部８ｂの外面側に弾接するとともに、スリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下に重ねられたスリンガ７の折曲角部に当接するので、介装前のパックシール６を整然と積み重ねていくことができる。
【００１６】
また弾接部９ｄはゴム材など弾性力のある素材からなるので、別途治具を用意することなく、手の力で押し込めば容易に図３（ａ）に示す結合状態とすることができる。
これによれば、図例のようにスリンガ円筒部７ａに摺接するラジアル方向に配されたラジアルリップ９ａが一個しかなくても、弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となるので、スリンガ７とシール部材１０との相互の嵌合力が低下することなく、しっかり組合わさった状態を保持することができる。よってシール部材１０の設計自由度が増し、図例のように回転トルクの低減に配慮したシール設計も可能となる。
なお、パックシール６の組立て要領は、上述の例に限定されるものではなく、スリンガ７を上記とは天地逆にして作業台に平置きし、この上からシール部材１０を被せるように嵌合合体するようにしてもよい。
【００１７】
次に、軸受部１Ａへの装着要領を説明する。
上述のように組立てられ、結合状態のパックシール６を取り出し、内輪部材２Ｂと外輪３との間に圧入していく（図３（ａ）参照）。圧入の際には、圧入治具１３が用いられる。ここで用いられる圧入治具１３は図のように押圧部１３ａが平らに形成されている。該圧入治具１３を用いて、スリンガ円筒部７ａを内輪部材２Ｂの外径部に、芯金円筒部８ａを外輪３の内径部に圧嵌する。このとき、圧入治具１３によってパックシール６を装着方向（図３（ａ）の矢印方向）に押すと弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとの結合状態が解除される（図３（ｂ）参照）。このとき、結合状態のパックシール６は、スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向（図３（ａ）の矢印方向）に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に、結合状態が解除されるよう構成されているので、圧入する前は結合状態が維持され、圧入治具１３で力を加えるとスムーズに解除をなされる。
【００１８】
そしてまた圧入治具１３でパックシール６を押していくと、芯金円筒部８ａの環状段部８ａａに回り込むように固着された回り込み部分９ｆが、スリンガ鍔部７ｂより突出しているので、芯金円筒部８ａがスリンガ円筒部８ａよりも先に外輪３の内径部に圧嵌される（図３（ｂ）〜図３（ｃ）参照）。このとき、回り込み部分９ｆが押圧されるに伴って、パックシール６の組立て時に押し込み圧を受け、スリンガ鍔部７ｂとシールリップ部９の基部９ｃとの間に形成される空間内で圧縮変形されたサイドリップ９ｂが、次第にその押し込み圧から解放されていく。
【００１９】
更に回り込み部分９ｆを押圧部１３ａで押圧していくと、回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とが面一になる（図３（ｃ）参照）。すると弾接部９ｄと回り込み部分９ｆとが段差状になっているため、弾接部９ｄと周縁部７ｂａの結合状態が解除された空間にラビリンス構造が形成される。
そして回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とを圧入治具１３で圧入していくと、スリンガ円筒部７ａと芯金円筒部８ａとが一緒に内輪部材２Ｂ、外輪３に圧嵌されていき、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となる。このとき、環状突部９ｅが両嵌合面間で環状段部８ａａへのゴム材の逃げを伴いながら圧縮される。よって環状突部９ｅの復元弾力により、外輪３と芯金円筒部８ａとの嵌合面間が密封され、外部から軸受部１Ａ内への水などの浸入が阻止される。圧入治具１３の押圧部１３ａが外輪３及び内輪部材２Ｂの車体側面に到達すると、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となり、押圧され圧縮変形されていたサイドリップ９ｂが、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に、ラジアルリップ９ａがスリンガ円筒部７ａの外周面に、それぞれ弾性摺接される（図２参照）。
よって、軸受部１Ａがシールされ、軸受部１Ａ内に装填されたグリスの外部への漏出が阻止され、また外部から軸受部１Ａ内への汚泥などの侵入が阻止される。
【００２０】
続いて説明する図５は第１の実施形態のパックシール６に磁気エンコーダを備えた場合を示した図であり、図６は図５に示すパックシール６の変形例である。なお、上述の例と共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。
ここでは、スリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに、周方向に沿って多数のＮ極、Ｓ極が交互に着磁形成された磁気エンコーダ１１が貼着一体とされたパックシール６を示している。外輪３又は車体の固定側部材には、磁気センサ１２（図１参照）が固定配置されており、磁気エンコーダ１１とにより、タイヤホイールの回転速度を検出する回転検出装置が構成される。磁気エンコーダ１１は、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭ等から選ばれたいずれかのゴム材にフェライト系、希土類系等の磁性粉末を事前に混練してなる磁性ゴムシートからなり、周方向に多数のＮ極、Ｓ極が交互に並ぶよう着磁形成されている。磁気エンコーダ１１としては、上述の磁性ゴムからなるものに限定されず、プラスチック磁石、焼結磁石としてもよい。
【００２１】
磁気エンコーダ１１はスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに加硫接着或いは接着剤を介して固着一体とされている。接着剤としては、エポキシ系或いはフェノール系の接着剤が接着力が強く望ましく採用されるが、シアノ系、エポキシ系、フェノール系、ゴム系、ウレタン系などの接着剤或いは、シーラントやエラストマー系接着剤のような弾性接着剤も使用可能である。
その他、弾接部９ｄを備えており、内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装される前は、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａにシールリップ部９の弾接部９ｄが弾性的に結合状態とされる点、結合状態における前記スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除される点などは上述の例と同様である。
これによれば、図４のようにパックシール６を積み重ねた場合、磁気エンコーダ１１が、磁気エンコーダ１１より突出して形成されている回り込み部分９ｆによって保護された状態となるので、磁気エンコーダ１１への傷付きを防止できる。また磁気エンコーダ１１より突出して形成されている該回り込み部分９ｆによって、磁気エンコーダ１１の上（或いは下）に芯金鍔部８ｂが直接積み重ねられることがない。よって、磁気エンコーダ１１が持つ磁力によって金属材からなる芯金鍔部８ｂに引き寄せられて、くっついてしまうことがなく、梱包作業や軸受部１Ａの介装作業のときなどにおいて、取り扱い性が向上する。もちろん第１の実施形態におけるパックシール６の効果も備えたものであることはいうまでもない。
【００２２】
図６は図５に示すパックシール６の変形例である。
図５に示す例とは磁気エンコーダ１１の一部が、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに回り込むように配されたエンコーダ回り込み部分１１ａを備えている点で異なる。この場合、弾接部９ｄは、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに、エンコーダ回り込み部分１１ａを介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成される。
このように磁気エンコーダ１１の一部をスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに回り込むように配することにより、磁気エンコーダ１１とスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂとの固着関係がより強固になり、外れにくいものとすることができる。よって、上述した第１の実施形態におけるパックシール６の効果も兼ね備えたものでありながら、磁気エンコーダ１１がスリンガ鍔部７ｂの車体側面７ｂｂに強固に固着されたものとすることができる。また磁気エンコーダ１１が磁性ゴムシートからなる場合は、このようにエンコーダ回り込み部分１１ａが、弾接部９ｄと周縁部７ｂａとの間に介在することにより、弾性同士が結合状態となるため、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ７とシール部材１０とがよりばらけにくくなる。
【００２３】
次に、本発明に係るパックシールの第２の実施形態について、図７、図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。なお、上述の例と共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。
ここに示す例は、シール部材１０のシールリップ部９の形状が上述の例とは異なる。
芯金８に固着されたシールリップ部９は、ゴムの成型体からなり、基部９ｃをして、芯金８の芯金円筒部８ａ及び芯金鍔部８ｂに固着一体とされ、該基部９ｃよりスリンガ円筒部７ａの外周面に弾接するラジアルリップ９ａが２個、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に弾接する１個のサイドリップが形成されている。
シールリップ部９の基部９ｃは、芯金円筒部８ａの環状段部８ａａに回り込むように固着されている点、この回り込み部分９ｆの外輪４側と弾接する部分に環状突部９ｅが形成されている点は上述と同様である。
芯金円筒部８ａに配された基部９ｃは、軸受部１Ａに介装される前において、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａに弾接し、弾性的に結合状態となるようゴム材が周縁部７ｂａ側（内径側）へ突出して形成された弾接部９ｄを備えている。
内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装される前は、スリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａにシールリップ部９の弾接部９ｄが弾性的に結合状態とされる点、結合状態における前記スリンガ７とシール部材１０とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に結合状態が解除される点も上述と同様である。
なお、シールリップ部９の形状、構成は図例に限定されるものではなく、図２に示すようにラジアルリップ９ａを１個、サイドリップ９ｂを２個備えたものも適用可能である。
【００２４】
パックシール６の組立て要領は、上述の例と同様に行うことができる。
シールリップ部９を固着一体に備えた芯金８を芯金鍔部８ｂが下になるように作業台（不図示）の上に平置きにし、スリンガ円筒部７ａの他端部７ａａが下向きになるように芯金８の上方に同軸的に配置する。このとき、弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合されるようスリンガ７を押し込むようにして嵌め合せれば、シールリップ部９の弾接部９ｄとスリンガ鍔部７ｂの周縁部７ｂａとが弾性的に結合状態となる。
これによれば、両者（スリンガ７とシール部材１０）がばらけてしまうことがなく、取り扱い性が向上し、出荷の際の梱包作業、製品管理などがし易くなり、介装前のパックシール６をきれいに積み重ねていくことができる。
なお、パックシール６の組立て要領は、上述の例に限定されるものではなく、スリンガ７を上記とは天地逆にして作業台に平置きし、この上からシール部材１０を被せるように嵌合合体するようにしてもよい。
【００２５】
次に、軸受部１Ａへの装着要領を説明する。
上述のように組立てられ、結合状態のパックシール６を取り出し、内輪部材２Ｂと外輪３との間に圧入していく（図８（ａ）参照）。圧入の際には、上述の例と同様に圧入治具１３が用いられる。ここで用いられる圧入治具１３は図に示すように、回り込み部分９ｆ及び弾接部９ｄの突出具合に応じて形成された段部１３ｂとスリンガ鍔部７ｂを押圧する押圧部１３ａとを備えたものを用いる。段部１３ｂと押圧部１３ａの段差度合いは、上述の結合状態が解除されたときにラビリンスが形成されるよう設計される。
【００２６】
該圧入治具１３を用いて、スリンガ円筒部７ａを内輪部材２Ｂの外径部に、芯金円筒部８ａを外輪３の内径部に圧嵌する。このとき、圧入治具１３によってパックシール６を装着方向（図８（ａ）の矢印方向）に押すと、まず押圧部１３ａによってスリンガ鍔部７ｂが押圧され、弾接部９ｄとスリンガ７の周縁部７ｂａとの結合状態が容易に解除される（図８（ｂ）参照）。更に圧入治具１３でパックシール６を圧入していくと、押圧部１３ａによって押されるスリンガ円筒部８ａが、芯金円筒部８ａよりも先に内輪部材２Ｂの外径部に圧嵌されていく（図８（ｃ）参照）。弾接部９ｄの端部９ｄａを押圧部１３ａの弾接部９ｄ側の側面１３ｃに弾接させた状態で、回り込み部分９ｆが段部１３ｂに弾接するまで圧入治具１３をスライドさせる。すると、弾接部９ｄと周縁部７ｄの結合状態が解除され、その解除された空間にラビリンス構造が形成される。
そして更に回り込み部分９ｆの車体側面とスリンガ鍔部７ｂの車体側面とを圧入治具１３で圧入していくと、スリンガ円筒部７ａと芯金円筒部８ａとが一緒に内輪部材２Ｂ、外輪３に圧嵌されていく。このとき、環状突部９ｅが両嵌合面間で環状段部８ａａへのゴム材の逃げを伴いながら圧縮される。
圧入治具１３の段部１３ｂの押圧面が外輪３の車体側面に到達すると、パックシール６が内輪部材２Ｂと外輪３との間に介装された状態となり、サイドリップ９ｂが、スリンガ鍔部７ｂの反車体側面に、ラジアルリップ９ａがスリンガ円筒部７ａの外周面に、それぞれ弾性摺接される。
ここでは磁気エンコーダ１１を備えていないパックシール６について説明したが、図５に示す例のように磁気エンコーダ１１を備えたものにも適用可能である。
【００２７】
なお、前記各実施形態では、内輪２が回転側部材、外輪３が固定側部材である例について述べたが、内輪２が固定側部材、外輪３が回転側部材である場合にも適用可能である。更に、自動車の車輪を支持する軸受ユニットに適用した例について述べたが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態のパックシールを用いて組立てられた軸受ユニットの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同パックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【図４】複数個の同パックシールを積み重ねた状態を示す縦断面図である。
【図５】同パックシールに磁気エンコーダを備えた例を示した図であり、同軸受部に介装される前の状態を示す縦断面図である。
【図６】図５に示すパックシールの変形例であって、図５と同様図である。
【図７】同パックシールの変形例であって、図２と同様図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は図７に示すパックシールを軸受ユニットの軸受部に介装していく状態を段階的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 軸受ユニット
１Ａ 軸受部
２ 内輪（回転側部材）
３ 外輪（固定側部材）
６ パックシール
７ スリンガ
７ａ スリンガ円筒部
７ｂ スリンガ鍔部
７ｂａ 周縁部
９ シールリップ部
９ａ ラジアルリップ
９ｂ サイドリップ
９ｄ 弾接部
１０ （弾性）シール部材
１１ 磁気エンコーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、
前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備えるスリンガと、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部を備える弾性シール部材とよりなり、
前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えており、
前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴としたパックシール。
【請求項２】
請求項１に記載のパックシールにおいて、
前記弾接部は、肉厚に形成されてなることを特徴とするパックシール。
【請求項３】
請求項１に記載のパックシールにおいて、
前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部側に突出して形成されてなることを特徴とするパックシール。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパックシールにおいて、
前記一方の部材が回転側部材、他方の部材が固定側部材であり、
前記スリンガにおける鍔部の前記芯金の鍔部に対向する面とは反対側の面には、環状多極ゴム磁石からなる磁気エンコーダが固着一体とされていることを特徴とするパックシール。
【請求項５】
請求項４に記載のパックシールにおいて、
前記磁気エンコーダの一部は、スリンガの鍔部の周縁部に回り込むように配されており、
前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部に、前記磁気エンコーダの一部を介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成されていることを特徴とするパックシール。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパックシールにおいて、
前記結合状態における前記スリンガと前記弾性シール部材とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に、前記結合状態が解除されることを特徴とするパックシール。
【請求項１】
相互に同軸回転する２部材間に介装されるパックシールであって、
前記２部材の一方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備えるスリンガと、他方の部材に嵌合一体に装着される円筒部及びこの円筒部の一端に連設された鍔部を備える芯金に固着一体とされ前記スリンガに弾性摺接するシールリップ部を備える弾性シール部材とよりなり、
前記芯金の円筒部に配された前記シールリップ部の基部は、前記２部材間に介装される前において、前記スリンガと芯金のそれぞれの円筒部及び鍔部が互いに対向するように組合わされた状態で、前記スリンガの鍔部の周縁部に、弾性的に結合状態となるよう形成された弾接部を備えており、
前記２部材間に介装されたときには、前記弾接部による前記結合状態が解除された空間に、ラビリンス構造が形成されることを特徴としたパックシール。
【請求項２】
請求項１に記載のパックシールにおいて、
前記弾接部は、肉厚に形成されてなることを特徴とするパックシール。
【請求項３】
請求項１に記載のパックシールにおいて、
前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部側に突出して形成されてなることを特徴とするパックシール。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパックシールにおいて、
前記一方の部材が回転側部材、他方の部材が固定側部材であり、
前記スリンガにおける鍔部の前記芯金の鍔部に対向する面とは反対側の面には、環状多極ゴム磁石からなる磁気エンコーダが固着一体とされていることを特徴とするパックシール。
【請求項５】
請求項４に記載のパックシールにおいて、
前記磁気エンコーダの一部は、スリンガの鍔部の周縁部に回り込むように配されており、
前記弾接部は、前記スリンガの鍔部の周縁部に、前記磁気エンコーダの一部を介在させた状態で弾性的に結合状態となるよう形成されていることを特徴とするパックシール。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパックシールにおいて、
前記結合状態における前記スリンガと前記弾性シール部材とに対して、軸方向に２ｋｇｆ〜２０ｋｇｆの力を加えた場合に、前記結合状態が解除されることを特徴とするパックシール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１２４８９（Ｐ２０１０−１１２４８９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８６３３０（Ｐ２００８−２８６３３０）
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
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