JP2007285499A

JP2007285499A - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2007285499A
Application number: JP2006116647A
Authority: JP
Inventors: Isao Hirai; 功平井; Kohei Yoshino; 康平芳野; Shinji Morita; 慎治森田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】回転センサを装着した車輪用軸受装置で、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することである。
【解決手段】スリンガ１５の円環部１５ｂの外面側に取り付けられた磁性ゴム１７を、半径方向隙間１６を形成する円環部１５ｂの先端から内面側に回り込ませ、この円環部１５ｂの先端から内面側に回り込ませた磁性ゴム１７とシール部材１２のゴム部材１４との間で、隙間１６を軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜させて形成することにより、隙間１６の長さを長くして、泥水が隙間１６から入り難くするとともに、隙間１６から入った泥水が車輪の回転に伴う遠心力で、半径方向外向きに傾斜させた隙間１６から排出されるようにし、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

自動車の車輪を支持する車輪用軸受装置には、複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなるものがあり、外方部材と内方部材のうちのいずれか一方が車体側に取り付けられる固定部材、他方が車輪側に取り付けられる回転部材とされている。このような車輪用軸受装置では、外方部材と内方部材の間の軸受空間に泥水等が浸入しないように、軸受空間の一端側または両端側が密封手段で密封される。なお、軸受空間の一端側のみを密封手段で密封したものでは、他端側は軸受部の外方でキャップ等によって密封される。

また近年では、自動車の走行安定性を向上させるために、ＡＢＳ（Antilock Brake System）等が組み込まれることが多く、その制御のための車輪の回転を検出する回転センサが車輪用軸受装置に装着されている。このような回転センサを装着した車輪用軸受装置には、軸受空間の一端側を密封する密封手段を、固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、回転部材側に装着され、シール部材との間に半径方向隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、シールリップの少なくとも１つを、スリンガの円環部の内面側に接触させるものとし、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムをスリンガの円環部の外面側に取り付けて、この円環部の外面側に取り付けた磁性ゴムを回転センサの磁気エンコーダとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−６０７５１号公報（第６図）

特許文献１に記載されたような回転センサを装着した車輪用軸受装置では、外部に飛散する泥水等が、スリンガの円環部である程度遮断され、ラビリンス隙間となる間隔を持つ円環部の先端とシール部材との間の半径方向隙間から浸入する泥水等が、円環部の内面側等に接触されるシールリップで遮断される。この泥水等を遮断するためのシールリップの個数や形態は種々工夫されているが、半径方向隙間から浸入する特に泥水は完全な遮断が難しく、一部が軸受空間に浸入する。

このため、車輪用軸受装置の軸受寿命は、通常の軸受における転動疲労寿命よりも、軸受空間に浸入する泥水に起因する不良現象、すなわち、泥分の噛み込みによる疵の発生や、水分による錆の発生等で尽きることが多い。この傾向は、市場回収品の調査によっても確認されている。

そこで、本発明の課題は、回転センサを装着した車輪用軸受装置で、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなり、前記外方部材と内方部材のうちのいずれか一方を車体側に取り付けられる固定部材、他方を車輪側に取り付けられる回転部材とし、前記外方部材と内方部材の間の軸受空間の一端側を、前記固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、前記回転部材側に装着され、前記シール部材との間に半径方向隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、前記シールリップの少なくとも１つを、前記スリンガの円環部の内面側に接触させる密封手段で密封し、このスリンガの円環部の外面側に、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムを取り付けた車輪用軸受装置において、前記スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、前記半径方向隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムと前記シール部材との間で、前記半径方向隙間を軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜させて形成した構成を採用した。

すなわち、スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、半径方向隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムとシール部材との間で、半径方向隙間を軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜させて形成することにより、ラビリンス隙間となる間隔を持つ半径方向隙間の長さを長くして、泥水が隙間から入り難くするとともに、隙間から入った泥水が車輪の回転に伴う遠心力で、半径方向外向きに傾斜させた隙間から排出されるようにし、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長できるようにした。

前記半径方向隙間を半径方向外向きに傾斜させた傾斜角は、２５〜４５°とするのが好ましい。傾斜角が２５°未満では、半径方向隙間の長さをあまり延長できず、傾斜角が４５°を越えると、半径方向寸法が大きくなって、密封手段のコンパクトな設計が阻害されるからである。

本発明の車輪用軸受装置は、スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、半径方向隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムとシール部材との間で、半径方向隙間を軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜させて形成することにより、ラビリンス隙間となる間隔を持つ半径方向隙間の長さを長くして、泥水が隙間から入り難くするとともに、隙間から入った泥水が車輪の回転に伴う遠心力で、半径方向外向きに傾斜させた隙間から排出されるようにしたので、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図１に示すように、複列の軌道面２ａ、２ｂを内径側に有する外方部材１と、外方部材１の各軌道面２ａ、２ｂと対向する複列の軌道面４ａ、４ｂを外径側に有する内方部材３と、これらの外方部材１と内方部材３の間の軸受空間に複列に配列され、保持器５で保持された転動体としてのボール６とからなり、外方部材１がフランジ７で車体側に取り付けられる固定部材とされ、内方部材３が内径面の車軸孔８で等速ジョイントまたは車軸に取り付けられる回転部材とされて、内方部材３に設けられたフランジ９に車輪がハブボルト１０で取り付けられるようになっている。なお、内方部材３のインボード側の軌道面４ｂは、内方部材３に外嵌固定された別体の内輪３ａの外径面に設けられている。

また、前記外方部材１と内方部材３の間の軸受空間のアウトボード側は、外方部材１側に装着されたシール部材１１で密封され、軸受空間のインボード側は、外方部材１側に装着されたシール部材１２と内方部材３側の内輪３ａに装着されたスリンガ１５とからなる密封手段によって密封されている。

図２に示すように、前記密封手段のシール部材１２は、外方部材１の内径面端部に内嵌される円筒部１３ａと、円筒部１３ａの軸方向内端から直角に立ち上がる円環部１３ｂとからなる芯金１３と、芯金１３に加硫接着されたゴム部材１４とからなり、このゴム部材１４に、後述するスリンガ１５の円環部１５ｂの内側面に接触する２つのシールリップ１４ａと、スリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に接触する１つのシールリップ１４ｂとが形成されている。また、スリンガ１５は、内輪３ａの外径面端部に外嵌される円筒部１５ａと、円筒部１５ａの軸方向外端から立ち上がり、先端がシール部材１２のゴム部材１４との間に半径方向隙間１６を形成する円環部１５ｂとからなり、円環部１５ｂの外側面に、回転センサの磁気エンコーダとなり、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴム１７が、加硫接着で取り付けられている。

前記スリンガ１５の円環部１５ｂの外側面に加硫接着された磁性ゴム１７は、円環部１５ｂの先端から内面側に回り込むように形成され、この円環部１５ｂの先端から内面側に回り込んだ磁性ゴム１７と、シール部材１２のゴム部材１４との間で、半径方向隙間１６が軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜するように形成されており、この傾斜角θは２５〜４５°とされている。したがって、ラビリンス隙間となる間隔を持つ半径方向隙間１６の長さが、従来のθ＝０°である場合に較べて長くなり、泥水が隙間１６から入り難くなるとともに、隙間１６から入った泥水が車輪の回転に伴う遠心力で、半径方向外向きに傾斜した隙間１６から排出され、軸受空間への泥水の浸入が効果的に防止される。

図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記シール部材１２の変形例を示す。図３（ａ）の変形例は、シール部材１２のゴム部材１４に、スリンガ１５の円環部１５ｂの内側面に接触する１つのシールリップ１４ａと、スリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に接触する２つのシールリップ１４ｂとが形成されている。また、図３（ｂ）の変形例は、図３（ａ）の変形例における円筒部１５ａの外径面に接触する２つのシールリップ１４ｂのうちの内側のシールリップ１４ｃが、円筒部１５ａの外径面との間にわずかな隙間を開けた非接触のものとされ、軸受空間に封入された粘度の高いグリースの漏れは防止しつつ、回転トルクを低減させることができる。また、気体の漏れは許容するようになっているため、軸受空間の空気が温度上昇で膨張しても、この膨張した空気の圧力で、シールリップ１４ｃがスリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に押圧されることはない。

図４は、第２の実施形態の車輪用軸受装置における前記軸受空間のインボード側の密封手段を示す。この密封手段は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記シール部材１２の芯金１３が、外方部材１の内径面端部に内嵌される円筒部１３ａと、円筒部１３ａの軸方向外端から軸方向内方へ斜めに立ち上がる円錐筒部１３ｃと、円錐筒部１３ｃの先端に連なる円環部１３ｂとからなり、円錐筒部１３ｃに加硫接着されたゴム部材１４と、スリンガ１５の円環部１５ｂの先端から内面側に回り込んだ磁性ゴム１７との間で、ラビリンス隙間となる間隔を持つ半径方向隙間１６が軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜するように形成されている点が異なる。

上述した実施形態では、外方部材を車体側に取り付けられる固定部材とし、内方部材を車輪側に取り付けられる回転部材として、インボード側の軌道面を別体の内輪に設けたが、本発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材を回転部材、内方部材を固定部材としたものにも適用でき、これらの形態も実施形態のものに限定されることはない。また、軸受空間密封手段におけるシール部材のシールリップの個数、形態やスリンガの形態も、実施形態のものに限定されることはない。

第１の実施形態の車輪用軸受装置を示す縦断面図図１の軸受空間のインボード側を密封する密封手段を拡大して示す断面図ａ、ｂは、それぞれ図２の変形例を示す断面図第２の実施形態の車輪用軸受装置の軸受空間のインボード側を密封する密封手段を拡大して示す断面図

符号の説明

１外方部材
２ａ、２ｂ軌道面
３内方部材
３ａ内輪
４ａ、４ｂ軌道面
５保持器
６ボール
７フランジ
８車軸孔
９フランジ
１０ハブボルト
１１、１２シール部材
１３芯金
１３ａ円筒部
１３ｂ円環部
１３ｃ円錐筒部
１４ゴム部材
１４ａ、１４ｂ、１４ｃシールリップ
１５スリンガ
１５ａ円筒部
１５ｂ円環部
１６隙間
１７磁性ゴム

Claims

複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなり、前記外方部材と内方部材のうちのいずれか一方を車体側に取り付けられる固定部材、他方を車輪側に取り付けられる回転部材とし、前記外方部材と内方部材の間の軸受空間の一端側を、前記固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、前記回転部材側に装着され、前記シール部材との間に半径方向隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、前記シールリップの少なくとも１つを、前記スリンガの円環部の内面側に接触させる密封手段で密封し、このスリンガの円環部の外面側に、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムを取り付けた車輪用軸受装置において、前記スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、前記半径方向隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムと前記シール部材との間で、前記半径方向隙間を軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜させて形成したことを特徴とする車輪用軸受装置。
前記半径方向隙間を半径方向外向きに傾斜させた傾斜角を２５〜４５°とした請求項１に記載の車輪用軸受装置。