JP2008240948A - 車輪用転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封部材を外方部材に対して容易に軸方向に位置決めできる車輪用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪用転がり軸受装置１は、内方部材２と外方部材４と密封部材５を有し、密封部材５がアキシアルリップ５ｂ４を有している。密封部材５は、弾性材料から形成されかつ外方部材４に向けて径方向に突出する突出部５ｂ２を有し、外方部材４は、突出部５ｂ２が突入される段部４ｄを有している。そして突出部５ｂ２と段部４ｄによって密封部材５の外方部材４に対する軸方向の位置決めを成す。
【選択図】図２

Description

本発明は、転動体を介して相対回動する内方部材と外方部材と、これらの間を密封する密封部材とを有する車輪用転がり軸受装置に関する。

従来、車輪用転がり軸受装置は、車輪が装着されるフランジを備える内方部材と、内方部材の外周側に配設される転動体と、その転動体を介して内方部材を回動可能に支持する外方部材と、内方部材と外方部材の間を密封する密封部材を備えている（特許文献１，２参照）。密封部材は、金属環と、金属環に一体に設けられる弾性体とを有しており、金属環は、外輪部材の内周面に圧入嵌合される。弾性体は、径方向に延出して内方部材の外周面に摺接するラジアルリップと、軸方向に延出してフランジの基端部に摺接するアキシアルリップを有している。アキシアルリップは、密封部材の外方部材に対する軸方向の位置、すなわち圧入量によってフランジとの距離が変化して密封効果が変わる。そのため密封部材の外方部材に対する位置を注意しつつ密封部材を外方部材に組付ける必要がある。
実開平４−１３０５０４号公報 特開２００５−２９１２３１号公報

そこで本発明は、密封部材を内方部材または外方部材に対して容易に軸方向に位置決めできる車輪用転がり軸受装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える軸受用密封部材であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、内方部材と外方部材と密封部材を有し、密封部材が内方部材と外方部材のいずれか一方の部材に取付けられ、かつ軸方向に延出していずれか他方の部材側に摺接するアキシアルリップを有している。密封部材は、弾性材料から形成されかつ一方の部材に向けて突出する突出部を有し、一方の部材は、突出部が突入される段部を有している。そして突出部と段部によって密封部材の一方の部材に対する軸方向の位置決めを成す。

したがって密封部材が一方の部材に対して軸方向に位置決めされることで、アキシアルリップの他方の部材側に対する軸方向の距離が決定される。かくしてアキシアルリップによる密封効果を確実に得ることができる。

請求項２に記載の発明によると、密封部材は、金属環と、その金属環に一体に設けられる弾性体を有している。弾性体は、アキシアルリップと突出部を有するとともに、内方部材の外周面または外方部材の内周面に圧入嵌合される嵌合部を有している。そして密封部材を一方の部材に圧入することで嵌合部が弾性変形し、突出部が段部に突入することで、突出部と段部によって嵌合部の弾性戻りによる軸方向の移動を規制する構成になっている。

ところで従来の密封部材は、金属環と弾性体を有し、金属環の外周面が外方部材の内周面等に圧入嵌合される形態であった（特許文献１，２参照）。そのため密封部材の外方部材等に対する軸方向の位置を比較的容易に所定位置にすることが可能である。これに対して本発明に係る弾性体は、圧入嵌合される嵌合部を有している。そのため弾性体の嵌合部によって密封効果が高くなる一方で、圧入時に嵌合部が弾性変形し、その弾性戻りによって一方の部材に対して軸方向に位置ずれするおそれが高い構成になっている。ところが本発明は、弾性体が突出部を有し、突出部が一方の部材の段部に突入することで、嵌合部の弾性戻りによる密封部材の軸方向の戻りが規制される。かくして密封部材は、一方の部材に対して容易に軸方向に位置決めされ得る。

請求項３に記載の発明によると、段部と突出部は、内方部材、外方部材または密封部材の全周に渡って形成されている。したがって密封部材は、周方向の位置に関わらず、内方部材および外方部材に対して確実に軸方向に位置決めされ得る。かくして密封部材を容易に内方部材または外方部材に組付けることができる。

（実施の形態１）
実施の形態１を図１，２にしたがって説明する。図１に示すように転がり軸受装置１は、図１に示すようにハブ軸部材２と内輪部材３から構成される内方部材と、内方部材を回動可能に支持する外方部材４を有している。ハブ軸部材２は、一端部外周にフランジ２ａを有し、フランジ２ａに圧入されたボルト２ｄに車輪が取付けられる。ハブ軸部材２の他端部外周面には、内輪部材３が嵌合される小径円筒部２ｃが形成されている。ハブ軸部材２と内輪部材３の外周面のそれぞれに転動体６が設置される軌道面２ｂ，３ａが形成されている。内輪部材３は、小径円筒部２ｃの先端を拡径して、かしめることによりハブ軸部材２に固定されている。

外方部材４は、図１に示すように外周面に車体側の部材（ナックル等）に取付けられる取付フランジ４ａを有している。外方部材４の内周面には、二列の軌道面４ｂが形成されており、軌道面４ｂ，４ｂと軌道面２ｂ，３ａの間に複数の転動体６が二列に配されている。二列の転動体６は、各列毎に保持器７によって周方向に所定間隔に保持されている。

ハブ軸部材２のフランジ２ａの基端部と外方部材４の間には、図２に示すようにこれらの間の環状空間を密封する環状の密封部材５が設けられている。密封部材５は、環状の金属環５ａと金属環５ａに一体に設けられる環状の弾性体５ｂを有している。金属環５ａは、ステンレス鋼などの金属製であって、外側円筒部５ａ１と、外側円筒部５ａ１の一端から径方向中心に延出する円環部５ａ２と、円環部５ａ２の内周端から軸方向に延出する内側円筒部５ａ３を一体に有している。

弾性体５ｂは、ゴムまたは合成樹脂等の弾性材料から形成されており、図２に示すように外側円筒部５ａ１の外周面全体を覆う嵌合部５ｂ１と、嵌合部５ｂ１の一端から円環部５ａ２に沿って径方向中心に延出する覆い部５ｂ３と、覆い部５ｂ３から軸方向に延出するアキシアルリップ５ｂ４と、覆い部５ｂ３から径方向中心に延出する二枚のラジアルリップ５ｂ５，５ｂ６を有している。

嵌合部５ｂ１は、図２に示すように外方部材４の内周側に圧入されることで弾性変形されて外方部材４の内周面に圧入嵌合される。嵌合部５ｂ１の先端部には、径方向外方に突出する突出部５ｂ２が形成されている。突出部５ｂ２は、密封部材５の全周に渡って環状に形成されており、外方部材４に形成された段部４ｄに突入する。

外方部材４の段部４ｄは、図２に示すように外方部材４の内周面に凹状に形成されている。段部４ｄは、外方部材４の一端部４ｃの内周面に全周に渡って環状に形成されている。したがって密封部材５は、嵌合部５ｂ１と突出部５ｂ２が弾性変形されつつ外方部材４に圧入され、突出部５ｂ２が段部４ｄに到達した際に、突出部５ｂ２が弾性戻りをして段部４ｄに突入する。

段部４ｄは、図２に示すように突出部５ｂ２に対して立設する立設面４ｄ１を有している。したがって密封部材５は、圧入時に嵌合部５ｂ１が弾性変形して、その弾性戻り力によって軸方向に戻ろうとするが、立設面４ｄ１によってその移動が規制される。かくして密封部材５は、外方部材４に対して所定位置に位置決めされる。

アキシアルリップ５ｂ４は、図２に示すように軸方向に延出して、ハブ軸部材２のフランジ２ａの基端部側面に摺接する。ラジアルリップ５ｂ５，５ｂ６は、径方向に延出してハブ軸部材２の外周面に摺接する。したがって密封部材５は、外方部材４の一端部４ｃとハブ軸部材２の間を密封する。図１に示すように外方部材４の他端部（図１左端部）と内輪部材３の間にも、これらの間を密封する密封部材８が設けられている。そして密封部材５，８の間には、グリースが充填される。

以上のようにして実施の形態１が形成されている。すなわち密封部材５は、弾性材料から形成されかつ外方部材４に向けて径方向に突出する突出部５ｂ２を有し、外方部材４は、突出部５ｂ２が突入される段部４ｄを有している。そして突出部５ｂ２と段部４ｄによって密封部材５の外方部材４に対する軸方向の位置決めを成す。

したがって密封部材５が外方部材４に対して軸方向に位置決めされる。そして外方部材４とハブ軸部材２は、転動体６を介して軸方向に位置決めされる。そのためアキシアルリップ５ｂ４は、ハブ軸部材２のフランジ２ａに対して軸方向に位置決めされる。かくしてアキシアルリップ５ｂ４による密封効果を確実に得ることができる。

ところで従来の密封部材は、金属環と弾性体を有し、金属環の外周面が直接外方部材の内周面等に圧入嵌合される形態であった。そのため密封部材の外方部材等に対する軸方向の位置を比較的容易に所定位置にすることが可能である。これに対して本形態に係る弾性体５ｂは、圧入嵌合される嵌合部５ｂ１を有している。そのため弾性体５ｂの嵌合部５ｂ１によって密封効果が高くなる一方で、圧入時に嵌合部５ｂ１が弾性変形し、その弾性戻りによって外方部材４に対して軸方向に位置ずれするおそれが高い構成になっている。ところが本形態は、弾性体５ｂが突出部５ｂ２を有し、突出部５ｂ２が外方部材４の段部４ｂに突入することで、嵌合部５ｂ１の弾性戻りによる密封部材５の軸方向の戻りが規制される。かくして密封部材５は、外方部材４に対して容易に軸方向に位置決めされ得る。

また段部４ｄと突出部５ｂ２は、外方部材４と密封部材５の全周に渡って形成されている。したがって密封部材５は、周方向の位置に関わらず、外方部材４に対して確実に軸方向に位置決めされ得る。そのため密封部材５を容易に外方部材４に組付けることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されている。しかし実施の形態２は、図２に示す突出部５ｂ２と段部４ｄに代えて、図３に示す突出部５ｂ７と段部４ｅを有している。以下、相違点を中心に実施の形態２について説明する。

密封部材５の弾性体５ｂは、図３に示すように突出部５ｂ７を有している。突出部５ｂ７は、弾性体５ｂの嵌合部５ｂ１の略中央領域から径方向外方に突出しており、密封部材５の全周に渡って形成されている。外方部材４は、突出部５ｂ７に対応する内周面に段部４ｅを有している。段部４ｅは、外方部材４の一端部４ｃの内周面に凹状に形成されており、外方部材４の全周に渡って環状に形成されている。そしてこの段部４ｅに突出部５ｂ７が突入される。

段部４ｅは、突出部５ｂ７に対して立設する立設面４ｅ１，４ｅ２を有している。立設面４ｅ１は、密封部材５の外方部材４に対する軸方向の抜けを防止する。したがって密封部材５を外方部材４に圧入することで嵌合部５ｂ１が弾性変形し、その弾性戻りによって密封部材５が軸方向に戻る量が突出部５ｂ７と段部４ｅによって規制される。一方、立設面４ｅ２は、密封部材５の外方部材４に対する軸方向の挿入過ぎを防止する。これにより密封部材５は、突出部５ｂ７と段部４ｅによって軸方向に位置決めされ得る。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１とほぼ同様に形成されている。しかし実施の形態３は、図２に示す突出部５ｂ２と段部４ｄに代えて、図４に示す突出部５ｂ８と窪み部５ｂ９および段部４ｆ，４ｇを有している。以下、相違点を中心に実施の形態３について説明する。

密封部材５の弾性体５ｂは、図４に示すように突出部５ｂ８と窪み部５ｂ９を有している。突出部５ｂ８は、弾性体５ｂの嵌合部５ｂ１の先端領域に形成されており、窪み部５ｂ９は、嵌合部５ｂ１の略中央領域に形成されている。突出部５ｂ８と窪み部５ｂ９は、密封部材５の全周に渡って形成されている。突出部５ｂ８と窪み部５ｂ９に対応する外方部材４の内周面には、段部４ｆ，４ｇが形成されている。段部４ｆには、突出部５ｂ８が突入され、窪み部５ｂ９には段部４ｇが突入される。これら段部４ｆ，４ｇは、外方部材４の一端部４ｃの全周に渡って環状に形成されている。

段部４ｆは、突出部５ｂ８に対して立設する立設面４ｆ１を有しており、立設面４ｆ１によって密封部材５の外方部材４に対する軸方向の抜けを防止する。そのため密封部材５を外方部材４に圧入した際に嵌合部５ｂ１が弾性変形し、その弾性戻りによって密封部材５が軸方向に戻ろうとする移動量が突出部５ｂ８と段部４ｆによって規制される。一方、段部４ｇは、弾性体５ｂの嵌合部５ｂ１の窪み部５ｂ９の間において立設する立設面４ｇ１を有している。そして立設面４ｇ１によって密封部材５の外方部材４に対する軸方向の挿入過ぎを防止する。これによって密封部材５の位置を突出部５ｂ８と窪み部５ｂ９および段部４ｆ，４ｇによって決定することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）例えば実施の形態１〜３の密封部材５は、図２に示すように外方部材４の内周面に取付けられ、内方部材であるハブ軸部材２に摺接する形態であった。しかし密封部材が内方部材の外周面に取付けられ、外方部材に摺接する形態等であっても良い。
（２）実施の形態１〜３の密封部材５のアキシアルリップ５ｂ４は、ハブ軸部材２のフランジ２ａの基端部に摺接する形態であった。しかし密封部材がいわゆるパックシールであって、ハブ軸部材の外周面等に圧入嵌合される金属環を有し、その金属間にアキシアルリップが軸方向に延出しかつ摺接する形態等であっても良い。
（３）実施の形態１〜３の密封部材５の弾性体５ｂは、嵌合部５ｂ１を有し、嵌合部５ｂ１が金属環５ａの外周面全てを覆いかつ外方部材４に圧入嵌合される形態であった。しかし金属環が弾性体によって覆われていない一部を有し、その一部が外方部材の内周面に圧入嵌合される形態等であっても良い。
（４）実施の形態１〜３の段部４ｄ〜４ｇと突出部５ｂ２，５ｂ７，５ｂ８は、外方部材４または密封部材５の全周に渡って形成されていた。しかしこれらのうちの少なくとも一つが周方向の一部のみに形成される形態であっても良い。
（５）実施の形態１〜３の弾性体５ｂの一端部は、図２〜４に示すように金属環５ａの外側円筒部５ａ１の先端位置まで延設されていた。しかし弾性体の一端部からさらに外側円筒部の先端を覆って外側円筒部５ａ１の内周面まで延出し、嵌合部の金属環からのめくれを防止するめくれ防止部を有している形態等であっても良い。

車輪用転がり軸受装置の断面図である。 フランジの基端部近傍における車輪用転がり軸受装置の一部断面拡大図である。 実施の形態２に係る外輪部材の段部近傍における車輪用転がり軸受装置の一部断面拡大図である。 実施の形態３に係る外輪部材の段部近傍における車輪用転がり軸受装置の一部断面拡大図である。

符号の説明

１・・・軸受装置
２・・・ハブ軸部材（内方部材）
２ａ・・・フランジ
２・・・外方部材
３・・・内輪部材（内方部材）
４・・・外方部材
４ａ・・・取付フランジ
４ｂ〜４ｇ・・・段部
５，８・・・密封部材
５ａ・・・金属環
５ｂ・・・弾性体
５ｂ２，５ｂ７，５ｂ８・・・突出部
５ｂ４・・・アキシアルリップ
５ｂ５，５ｂ６・・・ラジアルリップ
６・・・転動体

Claims (3)

1. 転動体を介して相対回動する内方部材と外方部材と、これらの間の環状空間を密封する環状の密封部材とを有し、前記密封部材が前記内方部材と前記外方部材のいずれか一方の部材に取付けられ、かつ軸方向に延出していずれか他方の部材側に摺接するアキシアルリップを有する車輪用転がり軸受装置であって、
   前記密封部材は、弾性材料から形成されかつ前記一方の部材に向けて径方向に突出する突出部を有し、前記一方の部材は、前記突出部が突入される段部を有し、前記突出部と前記段部によって前記密封部材の前記一方の部材に対する軸方向の位置決めを成すことを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
2. 請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
   密封部材は、金属環と、その金属環に一体に設けられる弾性体を有し、
   前記弾性体は、前記アキシアルリップと前記突出部を有するとともに、内方部材の外周面または外方部材の内周面に圧入嵌合される嵌合部を有し、
   前記密封部材を前記一方の部材に圧入することで前記嵌合部が弾性変形し、前記突出部が前記段部に突入することで、前記突出部と前記段部によって前記嵌合部の弾性戻りによる軸方向の移動を規制する構成になっていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
3. 請求項１または２に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
   段部と突出部は、内方部材、外方部材または密封部材の全周に渡って形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
   
   
   

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