JP2008248958A - 車輪支持用軸受ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた密封性能を備えながら、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を図ることが可能な車輪支持用軸受ユニットを提供する。
【解決手段】静止輪４０、回転輪４２、複数の転動体４４、密封装置４６を具備した車輪支持用軸受ユニットＸであって、密封装置は、筒状の固定部５２、及び固定部に連続して延出する円板部５４で成る芯金５０と、芯金に連結されたシール６０とを備え、シールには、回転輪と摺接する複数のリップ６０ｌが設けられており、芯金は、固定部を静止輪の外周面４０ｇに当接させ、円板部を静止輪の車輪構成部材側の端面４０ｃに当接させて固定された状態で、円板部がその延出端部５４ｔを回転輪と所定間隔を空けて対向させて構成され、シールは、回転輪と最も外側で摺接するリップ６２ｌを軸受ユニットの外方へ向けて延出させ、回転輪と最も内側で摺接するリップ６６ｌを軸受ユニットの内方へ向けて延出させている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や鉄道車両などの車輪を車体に対して回転自在に軸支する車輪支持用軸受ユニットに関し、特に、当該車輪支持用軸受ユニットの密封構造の改良、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化に関する。
従来から、自動車や鉄道車両など、様々な車両の車輪を支持するための各種のハブユニット軸受(車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという))が知られている。
例えば、特許文献１には、このような軸受ユニットの構成の一例として、自動車の車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受が開示されており、当該ハブユニット軸受(以下、軸受ユニットＡという)の構成を図２(ａ)に例示する。
図２(ａ)に示すように、かかる軸受ユニットＡは、車体(懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪２と、車輪(ディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪４とを備えている。また、軸受ユニットＡには、複数の転動体(玉)２０が、静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成された相互に対向する複列(２列)の軌道溝6,8間へ転動可能に組み込まれている。この場合、転動体(玉)２０は、環状を成す保持器２２に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝6,8間を転動している。
この場合、静止輪２には、その外周面から外方(径を拡大する方向)に向かって突出した固定フランジ２ｆが一体成形されており、当該固定フランジ２ｆを貫通する固定孔２ｈに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)のナックルに固定することができる。
一方、回転輪４には、略円筒形を成すハブ１０が設けられており、当該ハブ１０は、ブレーキのブレーキロータ(図示しない)を介して車輪のディスクホイール(図示しない)に固定され、当該ディスクホイールとともに回転するように構成されている。なお、かかるハブ１０には、その軸方向(図２(ａ)の左右方向)の一方側(車輪側(同図の左側)、以下、アウトボード側という)に、ブレーキロータ及びディスクホイールを固定(外嵌)するためのハブフランジ１０ｆが周方向に沿って連続して突設されている。
この場合、ハブフランジ１０ｆは、静止輪２を越えて外方(ハブ１０の拡径方向)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って複数の貫通孔(ボルト孔)１０ｈが設けられている。また、図示しないブレーキロータ及びディスクホイールにも、それぞれ当該ボルト孔１０ｈと連通可能な貫通孔が周方向に沿って複数個(一例として、ボルト孔１０ｈと同数個)設けられている。そして、ハブボルト１０ｂをボルト孔１０ｈから前記貫通孔へ挿通し、ハブナット(図示しない)で締結(供締め)することにより、ブレーキロータ及びディスクホイールをハブフランジ１０ｆに対して位置決めして固定することができる。
また、ハブ１０には、その軸方向(図２(ａ)の左右方向)の他方側(車体内側(同図の右側)、以下、インボード側という)に環状の内輪構成体１２が外嵌されるようになっており、例えば、静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体２０を保持器２２で保持した状態で、内輪構成体１２をハブ１０に形成された段部まで外嵌した後、ハブ１０のインボード側端部(同図の右端)を加締めることにより、当該内輪構成体１２をハブ１０のインボード側に固定することができるとともに、軸受ユニットＡ(より具体的には、転動体(玉)２０)に対して所定の予圧を与えることができる。ここで、内輪構成体１２は、静止輪２のインボード側の軌道溝６と対向する軌道溝８が形成され、ハブ１０とともに回転輪４を構成する部材のことを指す。
なお、上述したような加締固定に代えて、例えば、内輪構成体１２をハブ１０に形成された段部まで外嵌した後、インボード側からナットなどの締結部材により締め付けることで、当該内輪構成体１２がハブ１０のインボード側に固定される場合もある。
この状態において、複列(２列)の各転動体(玉)２０は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道溝6,8にそれぞれ接触して転動可能に組み込まれている。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道溝6,8に直交し且つ各転動体２０の中心を通り、軸受ユニットＡの中心線上の１点(作用点)で交差する。すなわち、軸受ユニットＡは、背面組合せ形(ＤＢ)の軸受として構成されている。
なお、自動車の走行中は、ハブフランジ１０ｆに固定されたディスクホイール(図示しない)を介し、車輪から軸受ユニットＡに対して各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、及びモーメント荷重など)が作用する。しかしながら、軸受ユニットＡは、上述したように背面組合せ形(ＤＢ)の軸受構造を成しているため、これらの各種の荷重を負荷することができ、高い剛性を維持することができる。
ところで、かかる軸受ユニットＡには、ユニットの内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つために各種の密封装置が設けられており、当該密封装置を設けることで、軸受ユニットの外部から異物(例えば、泥水、塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、内部に封入された潤滑剤(例えば、グリース、潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。
図２(ａ)に示す構成においては、軸受ユニットＡのインボード側に円板状のカバー部材(以下、インボードキャップという)２６が設けられているのに対し、アウトボード側にはシール部材(以下、アウトボードシールという)２４が設けられており、これらのインボードキャップ２６及びアウトボードシール２４を設けることで、ユニット内部の密封性(気密性及び液密性)を保っている。
この場合、アウトボードシール２４は、図２(ｂ)に示すように、鋼板等をプレス加工などにより成形した環状の芯金２４ａの一部に各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で成るシール２４ｂが連結され、当該シール２４ｂに複数(一例として、３つ)のリップ２４ｃが設けられた構造を成している。そして、アウトボードシール２４は、静止輪２の回転輪４(具体的には、ハブ１０)との対向面のアウトボード側端部に装着された状態で、シール部２４ｂのリップ２４ｃがハブフランジ１０ｆの根元部分、及びハブ１０のアウトボード側の軌道溝８の肩部(以下、溝肩部という)８ｓに摺接するように位置付けられている。
ここで、軸受ユニットは、上述したように背面組合せ形(ＤＢ)の軸受構造とすることで高剛性化を図ることができるが、このようなＤＢ形の軸受構造をとる場合、転動体の列間距離(軌道列間距離)を大きく(広く)設定するほど剛性を高めた構造とし易く、長寿命化も図り易い。
その一方で、例えば、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の前輪用の軸受ユニットにおいては、軸方向の寸法に制約があるため、軸受ユニットのサイズアップには限界があり、単純に転動体の列間距離を拡大することは容易ではない。このため、ハブのアウトボード側軌道溝の溝肩部のスペースを軌道列間スペースへ転用し、転動体の列間距離を拡大した構造を成す軸受ユニットの実現が望まれている。
また、アウトボード側軌道溝に溝肩部を設けた場合、ハブの重量がその分だけ増加することとなり、当該溝肩部を予め欠落させた構成とすることで、軸受ユニット(具体的には、ハブ)の軽量化を図ることが可能となる。自動車への組み付け後は軸受ユニットがバネ下荷重(バネ下重量)となるため、軸受ユニットを軽量化することができれば、自動車の操縦安定性の向上を図ることができる。
特開２００２−２１８５８号公報
しかしながら、アウトボード側軌道溝の溝肩部を予め欠落させ、転動体の列間距離を拡大した軸受ユニット構造とした場合、アウトボードシールと転動体とが非常に接近して位置付けられるため、転動体の列からアウトボード側へ流動した潤滑剤(一例として、グリース)によってアウトボードシールのシール(具体的には、リップ)に作用される押圧力(軸受ユニットの外部方向への押圧力)が大きくなってしまう。そして、その押圧力の大きさによっては、リップが回転輪から離れ、グリースが軸受ユニットの外部へ漏洩してしまう虞がある。上述したように、軸受ユニットのハブフランジにはブレーキのブレーキロータ(図示しない)が固定されており、漏洩したグリースが当該ブレーキロータに付着するとブレーキの制動力の悪化を招くため、かかるグリースの漏洩は確実に防止する必要がある。
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、優れた密封性能を備えながら、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を図ることが可能な車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置を具備している。かかる車輪支持用軸受ユニットにおいて、前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、当該芯金に連結されたシールとを備え、当該シールには、前記回転輪と摺接するように延出して成る複数のリップが設けられている。また、前記芯金は、固定部を静止輪の外周面に当接させるとともに、円板部を静止輪の前記車輪構成部材側の端面に当接させて当該静止輪に対して固定され、この状態において、当該円板部がその延出端部を回転輪と所定間隔を空けて対向するように構成されているのに対し、前記シールは、前記回転輪と最も外側で摺接するリップを軸受ユニットの外方へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪と最も内側で摺接するリップを軸受ユニットの内方へ向けて延出させるように構成されている。
この場合、前記芯金は、円板部が回転輪の前記車輪構成部材側の軌道溝の軸受ユニット外方の周縁部から接線を延出させた場合、当該接線と交差するように位置決め固定されている。
その際、前記芯金は、円板部の延出端部が回転輪の外周面に沿って軸受ユニットの内方へ向けて屈曲した構造とすることが好ましい。
なお、静止輪及び回転輪には、２列の軌道溝がそれぞれ形成されており、これらのうち少なくとも前記車輪構成部材側の軌道溝から前記密封装置の配設側の溝肩部を予め欠落させることで、転動体の列間距離を拡大させた構造を成している。
本発明の車輪支持用軸受ユニットによれば、優れた密封性能を備えながら、アウトボード側軌道溝の溝肩部を欠落させ、転動体の列間距離を拡大させることで、長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を図ることができる。
以下、本発明の車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、各種の車両の車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして適用することができるが、ここでは、自動車の車輪を支持するハブユニット軸受として適用されている場合を一例として想定する。この場合、本発明に係る軸受ユニットの基本的構成は、上述した従来の軸受ユニットＡ(図２(ａ))と同様である場合を想定しており、これと同一若しくは類似の構成部材についてはその説明を省略若しくは簡略化し、以下においては、本発明の特徴的な構成について説明する。
なお、かかる軸受ユニットは、図２(ａ)に示すような自動車の従動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の前輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の駆動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。
図１(ａ)〜(ｄ)には、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットＸの軸方向の一方側(車輪側(同図の左側)、以下、アウトボード側という)における密封構造が示されている。
なお、かかる軸受ユニットＸは、車体(懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪４０と、車輪(ディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪４２と、静止輪４０及び回転輪４２にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(一例として、２列(ただし、アウトボード側のみ図示))の軌道溝40a,42a間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(玉)４４と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置４６を具備している。
この場合、転動体(玉)４４は、環状を成す保持器４８に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝40a,42a間を転動している。これにより、各転動体４４は、その転動面が相互に接触することなく軌道溝40a,42a間を転動することができ、結果として、当該各転動体４４が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。なお、軸受ユニットＸには、このような回転抵抗の増大や焼付きなどをさらに効果的に防止すべく、内部に潤滑剤(一例として、グリース)が封入されている。
ここで、図１(ａ)には、転動体４４として玉が適用された構成を一例として示しているが、転動体４４として、玉に代えて各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころなど)を適用した軸受構成としてもよい。
また、かかる軸受ユニットＸは、軸受ユニットＡ(図２(ａ))と同様に背面組合せ形(ＤＢ)の軸受構造を成している場合を想定し、静止輪４０のアウトボード側の軌道溝４０ａから密封装置４６の配設側の溝肩部(図２(ｂ)に示す６ｓ部分)を予め欠落させるとともに、回転輪４２のアウトボード側の軌道溝４２ａから密封装置４６の配設側の溝肩部(図２(ｂ)に示す８ｓ部分)を予め欠落させることで、転動体４４の列間距離を拡大させて構成されている。これにより、軸方向(図１(ａ)の左右方向)への寸法(サイズ)を特段大きくすることなく、転動体４４の列間距離のみを拡大させることができ、軸受ユニットＸの剛性を効果的に高めることができる。
加えて、静止輪４０及び回転輪４２の軸方向寸法を溝肩部に相当する分だけ小さくすることができ、結果として、軸受ユニットＸを容易に小型化することができる。また、静止輪４０及び回転輪４２をかかる溝肩部に相当する分だけ軽量化することができ、結果として、軸受ユニットＸを容易に軽量化することができる。
本実施形態において、密封装置(以下、アウトボードシールという)４６は、環状を成す芯金５０、及び当該芯金５０に連結されたシール６０を備えている。この場合、芯金５０は、所定方向に延出する筒状の固定部５２、及び当該固定部５２の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部５２に対して所定の角度で延出する円板部５４で構成されている。一方、シール６０には、回転輪４２と摺接するように延出して成る複数のリップ６０ｌが設けられている。
一例として、図１(ａ)に示す構成において、芯金５０は、固定部５２が所定方向(同図の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されているとともに、円板部５４が固定部５２に対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部５２の一方側の延出端(同図の左端)に連続して縮径方向(同図の下方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、芯金５０は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されており、軸受ユニットＸの静止輪４０に圧入されて固定(具体的には、嵌合)され、常時静止状態に維持されている。
芯金５０は、固定部５２を静止輪４０の外周面４０ｂのアウトボード側の端部に当接させるとともに、円板部５４を静止輪４０のアウトボード側の端面４０ｃに当接させて当該静止輪４０に対して固定され、この状態において、当該円板部５４がその延出端部(図１(ａ)の下端部)５４ｔを回転輪４２(具体的には、ハブフランジ４２ｆの根元部分の周面４２ｓ)と所定間隔を空けて対向するように構成されている。
その際、円板部５４の延出端部５４ｔと回転輪４２の周面４２ｓとの対向間隔は、特に限定されないが、可能な限り狭めて設定することが好ましい。本実施形態においては、一例として、図１(ｂ)に示すように、円板部５４が回転輪４２のアウトボード側の軌道溝４２ａの軸受ユニット外方(同図の左方)の周縁部４２ｃから接線を延出させた場合、当該接線(同図の直線Ｌ、以下、接線Ｌという)と交差するように、芯金５０が位置決め固定されている。すなわち、芯金５０をこのように位置決めすることで、円板部５４の延出端部５４ｔを接線Ｌよりも回転輪４２の周面４２ｓへ接近させて位置付けることができる。
ここで、軸受ユニットＸの運転中、当該軸受ユニットＸの内部に封入された潤滑剤(一例として、グリース)が転動体(玉)４４の列からアウトボード側へ流動する場合、かかる潤滑剤は、当該転動体(玉)４４の列から接線Ｌの方向へ流動(排出)される。
その際、円板部５４の延出端部５４ｔが接線Ｌよりも回転輪４２の周面４２ｓへ接近して位置付けられているため、当該接線Ｌ方向へ流動(排出)したグリースは、円板部５４にぶつかることになる。
すなわち、流動したグリースから作用される押圧力(具体的には、軸受ユニットＸの外部方向への押圧力)を芯金５０の円板部５４で確実に受けることができる。円板部５４の延出端部５４ｔと回転輪４２の周面４２ｓとの対向間隔は、非常に狭めて設定されているため、結果として、シール６０のリップ６０ｌに対して作用されるグリースからの押圧力を極めて小さく抑制することが可能となる。
これにより、回転輪４２(周面４２ｓ)に対するリップ６０ｌの摺接状態の変動が抑止され、アウトボードシール４６の密封性能を常に一定に保つことができる。この結果、軸受ユニットＸの内部を長期に亘って外部から遮蔽し、密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つことができる。
なお、芯金５０は、図１(ｃ)に示すように、円板部５４の延出端部５４ｔが回転輪４２の外周面(具体的には、ハブフランジ４２ｆの根元部分の周面４２ｓ)に沿って軸受ユニットＸの内方(同図の右方)へ向けて屈曲した構造を成すように構成することがより好ましい。円板部５４の延出端部５４ｔをこのような屈曲した構造とすることで、接線Ｌ方向へ流動(排出)して円板部５４にぶつかったグリースを、当該延出端部５４ｔの屈曲方向へ沿って案内することができる。
すなわち、円板部５４にぶつかったグリースは、延出端部５４ｔの屈曲方向へ沿って案内されてその流動方向を変え、当該延出端部５４ｔから円板部５４を伝って静止輪４０の方向(図１(ａ),(ｃ)の上方向)へ流動する。そして、静止輪４０方向へ流動したグリースは、回転輪４２の周面４２ｓに対する静止輪４０の対向面４０ｓにぶつかり、当該対向面４０ｓ、さらには転動体(玉)４４の表面を伝って当該転動体(玉)４４の列間に流動する。これにより、軸受ユニットＸの内部でグリースが循環されることになる。
このように、円板部５４の延出端部５４ｔを屈曲構造とすることで、転動体(玉)４４の列から接線Ｌの方向へ流動(排出)されたグリースを積極的に循環させる(グリースの循環流を作る)ことができる。このため、芯金５０の円板部５４に対して作用されるグリースからの押圧力を抑制することができ、結果として、シール６０のリップ６０ｌに対して作用されるグリースからの押圧力をより確実に抑制することが可能となる。これにより、アウトボードシール４６の密封性能を格段に高めることができ、軸受ユニットＸを非常に優れた密封構造とすることができる。
なお、図１(ｃ)に示す構成においては、円板部５４の延出端部５４ｔを回転輪４２の外周面(具体的には、ハブフランジ４２ｆの根元部分の周面４２ｓ)に沿って軸受ユニットＸの内方(同図の右方)へ向けて湾曲させた構造としているが、延出端部５４ｔの屈曲構造は、このような湾曲構造に限定されない。例えば、図１(ｄ)に示す構成のように、円板部５４の延出端部５４ｔを回転輪４２の周面４２ｓに沿って軸受ユニットＸの内方へ向けて平坦状に傾斜させた構造としてもよい。
また、図１(ｅ)に示す構成のように、円板部５４の連続側とは反対側の固定部５２の端部(同図の右端)を軸受ユニットＸの外方(同図の上方)へ向けて延出させた後、アウトボード側へ折り返し、その先端部５２ｔをハブフランジ４２ｆと極僅かな隙間を空けて対向させた構造(すなわち、ラビリンス構造)としてもよい。このようなラビリンスＬａを形成することで、さらにアウトボードシール４６の耐泥水性の向上を図ることができる。
ここで、固定部５２の大きさ(延出長さ、厚さ(図１(ａ)の上下方向の距離)及び径などの寸法)や形状、及び円板部５４の大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向の距離)及び径などの寸法)や形状などは、例えば、軸受ユニットＸの静止輪４０の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、特に限定されない。
また、円板部５４の固定部５２に対する傾斜角度も特に限定されず、アウトボードシール４６の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。なお、固定部５２に対する傾斜角度にかかわらず、円板部５４の延出端部５４ｔは、回転輪４２の外周面(具体的には、ハブフランジ４２ｆの根元部分の周面４２ｓ)に沿って軸受ユニットＸの内方(図１(ａ)の右方)へ向けて屈曲させた構造とすればよい。
さらに、芯金５０の材質及び形成方法も特に限定されず、例えば、芯金５０を所定の金属板製(鋼板製)とし、当該金属板(鋼板)をプレス加工することなどによって形成すればよい。
図１(ａ)に示す構成においては、一例として、静止輪４０に対し、その外周面４０ｂのアウトボード側の端部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部４０ｇが設けられており、当該段部４０ｇに芯金５０の固定部５２が固定(嵌合)されることでアウトボードシール４６が組み付けられる構造を成している。
なお、段部４０ｇの大きさ(幅(図１(ａ)の左右方向の距離)及び深さ(同図の上下方向の距離))や形状などは特に限定されず、例えば、静止輪４０の大きさや形状、及び密封装置４６(芯金５０)の大きさや形状などに応じて任意に設定すればよい。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、段部４０ｇの幅が芯金５０の固定部５２の延出長さ(同図の左右方向の距離)よりも僅かに大きな寸法に設定されているとともに、その深さが当該固定部５２の厚さ(同図の上下方向の距離)よりも僅かに大きな寸法に設定されている。
このような構成とすることで、段部４０ｇに対し、芯金５０の固定部５２の全体を配設することができ、芯金５０の固定部５２と静止輪４０の段部４０ｇとの当接面積(嵌合面積)を大きくすることができる。
この結果、芯金５０の静止輪４０に対する嵌合力を高めることができ、軸受ユニットＸへの組み付け後、転動体(玉)４４の列からアウトボード側へ流動した潤滑剤(一例として、グリース)によってアウトボードシール４６に押圧力(軸受ユニットの外部方向(図１(ａ)の左方向)への押圧力)が作用した場合であっても、当該押圧力に十分対抗することができる。したがって、芯金５０が当該軸受ユニットＸの外部方向(図１(ａ)の左方向)へ移動(すなわち、位置ずれ)することを防止することができ、アウトボードシール４６の密封性能を常時一定に保つことができる。
また、芯金５０の固定部５２の軸方向寸法(延出長さ)は、静止輪４０の軸方向寸法に吸収させることができるため、アウトボードシール４６の軸方向の実質的な寸法を、芯金５０の円板部５４の厚さ寸法、及びシール６０の軸方向寸法(リップ６０ｌ(62l,64l,66l)の延出長さ)の合計に抑えることができる。したがって、このような密封構造とすることで、軸受ユニットＸの小型化を図ることができる。
なお、この場合、アウトボードシール４６には、その内径寸法(具体的には、芯金５０の固定部５２の内径寸法)に対し、静止輪４０へ嵌合させる際の嵌合代が設けられている。すなわち、アウトボードシール４６は、芯金５０の固定部５２の内径寸法を静止輪４０の段部４０ｇ部分の径寸法よりも、当該嵌合代の分だけ小さな寸法に設定して構成されている。その際、芯金５０の固定部５２に設定する嵌合代は、静止輪４０の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、特に限定されない。
また、図１(ａ)に示す構成においては、静止輪４０に段部４０ｇを設け、当該段部４０ｇに芯金５０(固定部５２)が固定(嵌合)されることでアウトボードシール４６が組み付けられる構造としたが、例えば、このような段部４０ｇを設けることなく、芯金５０の固定部５２を静止輪４０の外周面４０ｂのアウトボード側の端部に固定(嵌合)するとともに、円板部５４を静止輪４０のアウトボード側の端面４０ｃに当接させることで、当該静止輪４０に対してアウトボードシール４６が組み付けられる構造であってもよい。なお、芯金５０の固定部５２は、例えば、静止輪４０の外周面４０ｂのアウトボード側の端部に対して所定の接着剤などにより接着固定させてもよい。
また、図１(ａ)に示す構成において、シール６０は、芯金５０、具体的には、円板部５４の外面(同図の左側の面)に連結され、複数(一例として、３つ)のリップ62l,64l,66lを回転輪４２のハブフランジ４２ｆの根元部分へ向けて延出させるとともに、これらのリップ62l,64l,66lを当該ハブフランジ４２ｆの根元部分と摺接させた構造を成している。
この場合、シール６０は、回転輪４２の周面４２ｓと最も外側(図１(ａ)の上側)で摺接するリップ６２ｌを軸受ユニットＸの外方(同図の上方)へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪４２の周面４２ｓと最も内側(同図の下側)で摺接するリップ６６ｌを軸受ユニットＸの内方(同図の下方)へ向けて延出させるように構成されている。なお、シール６０に設けられた３つのリップ６０ｌのうち、中間に位置付けられたリップ６４ｌは、一例として、軸受ユニットＸの外方(図１(ａ)の上方)へ向けて延出させるように構成されている。ただし、リップ６４ｌは、軸受ユニットＸの内方(図１(ａ)の下方)へ向けて延出させるように構成してもよい。
シール６０をこのような構成とすることで、軸受ユニットＸの外部から内部への異物(例えば、泥水や塵埃など)の侵入をリップ62l,64lで防止することができるとともに、軸受ユニットＸの内部から外部への潤滑剤(一例として、グリース)の漏洩をリップ６６ｌで防止することができる。これにより、シール６０は、効果的に軸受ユニットＸの内部を外部から遮蔽し、ユニット内部を常時、密封状態(気密状態、及び液密状態)に維持することができる。
なお、シール６０の材料は、芯金５０の材質などに応じて、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を任意に選択して適用すればよい。また、シール６０に設けるリップ６０ｌの数や形状も図１(ａ)に示す構成には限定されず、例えば、シール６０に対して２つのリップ６０ｌを設けた構成としてもよいし、４つ以上のリップ６０ｌを設けた構成としてもよい。さらに、芯金５０とシール６０(各種の弾性材)との連結は、接着、かしめ、コーティング、射出成形など、各種の方法を任意に選択して行えばよいが、本実施形態においては、一例として、芯金５０とシール６０(各種の弾性材)とが加硫成形によって連結されている場合を想定する。
以上、本発明に係る車輪支持用軸受ユニット(軸受ユニットＸ)によれば、優れた密封性能を備えながら、アウトボード側軌道溝40a,42aの溝肩部を欠落させた構造とすることができる。これにより、軸受ユニットＸのサイズ(特に、軸方向の寸法)を特段拡大させることなく、転動体(玉)４４の列間距離を拡大させることができる。さらには、軸受ユニットＸの軸方向の寸法自体を小さくすることも可能となる。
この結果、軸受ユニットＸの長寿命化及び高剛性化、並びに小型化及び軽量化を容易に図ることができる。
本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、アウトボードシールを組み付けた状態の密封構造を説明するための要部断面図、(ｂ)は、芯金の配設位置を説明するための概念断面図、(ｃ)は、円板部の延出端部を湾曲構造とした芯金の構成を示す断面図、(ｄ)は、円板部の延出端部を傾斜構造とした芯金の構成を示す断面図、(ｅ)は、固定部と回転輪(ハブフランジ)との間でラビリンスを形成した芯金の構成を示す断面図。 従来の車輪支持用軸受ユニットの密封構造を説明するための図であって、(ａ)は、軸受ユニットの全体構成例を示す断面図、(ｂ)は、アウトボードシールを組み付けた状態の密封構造を説明するための要部断面図。
符号の説明
４０ 静止輪
４０ｇ 段部
４２ 回転輪
４４ 転動体
４６ 密封装置(アウトボードシール)
５０ 芯金
５２ 固定部
５４ 円板部
５４ｔ 延出端部
６０ シール
６０ｌ(６２ｌ，６４ｌ，６６ｌ) リップ
Ｘ 車輪支持用軸受ユニット

Claims (4)

  1. 車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置を具備した車輪支持用軸受ユニットであって、
    前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、当該芯金に連結されたシールとを備え、当該シールには、前記回転輪と摺接するように延出して成る複数のリップが設けられており、
    前記芯金は、固定部を静止輪の外周面に当接させるとともに、円板部を静止輪の前記車輪構成部材側の端面に当接させて当該静止輪に対して固定され、この状態において、当該円板部がその延出端部を回転輪と所定間隔を空けて対向するように構成されているのに対し、前記シールは、前記回転輪と最も外側で摺接するリップを軸受ユニットの外方へ向けて延出させるように構成されているとともに、当該回転輪と最も内側で摺接するリップを軸受ユニットの内方へ向けて延出させるように構成されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
  2. 前記芯金は、円板部が回転輪の前記車輪構成部材側の軌道溝の軸受ユニット外方の周縁部から接線を延出させた場合、当該接線と交差するように位置決め固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪支持用軸受ユニット。
  3. 前記芯金は、円板部の延出端部が回転輪の外周面に沿って軸受ユニットの内方へ向けて屈曲した構造を成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪支持用軸受ユニット。
  4. 静止輪及び回転輪には、２列の軌道溝がそれぞれ形成されており、これらのうち少なくとも前記車輪構成部材側の軌道溝から前記密封部材の配設側の溝肩部を予め欠落させることで、転動体の列間距離を拡大させた構造を成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輪支持用軸受ユニット。
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JP2017036769A (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 内山工業株式会社 密封装置

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JP2012056411A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Ntn Corp 車輪用軸受装置
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