JP2009293677A - 転がり軸受装置の密封部材及びその取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 転がり軸受装置において、融雪剤による錆が生じにくい密封部材を提供することである。
【解決手段】 転がり軸受装置の一例であるハブユニット100において、密封部材4の芯金部18の上辺部21の外面に、その全体に亘ってシール部材19の上辺被着部24を被着させる。これにより、密封部材4の芯金部18に、融雪剤が侵入しにくくなる。そして、シール部材19の上辺被着部24の画面に、断面三角形状の突起部31と溝部32を軸方向に交互に配置し、鋸刃形状の移動防止部を形成する。また、圧入状態で、外輪部材1の嵌合部14の内周面に、シール部材19の突起部31を入り込ませる溝部34を形成する。これにより、圧入状態での密封部材4が軸方向に移動しにくくなり、スプリングバックが防止される。
【選択図】 図2
【解決手段】 転がり軸受装置の一例であるハブユニット100において、密封部材4の芯金部18の上辺部21の外面に、その全体に亘ってシール部材19の上辺被着部24を被着させる。これにより、密封部材4の芯金部18に、融雪剤が侵入しにくくなる。そして、シール部材19の上辺被着部24の画面に、断面三角形状の突起部31と溝部32を軸方向に交互に配置し、鋸刃形状の移動防止部を形成する。また、圧入状態で、外輪部材1の嵌合部14の内周面に、シール部材19の突起部31を入り込ませる溝部34を形成する。これにより、圧入状態での密封部材4が軸方向に移動しにくくなり、スプリングバックが防止される。
【選択図】 図2
Description
本発明は転がり軸受装置の密封部材及びその取付構造に関するものである。
車両(例えば、自動車)には、タイヤホイールやブレーキディスクを取り付けるためのハブユニット(転がり軸受装置)が用いられている。ハブユニットは、車体側に固定された外輪部材と、この外輪部材と同心に配置されたハブホイール(内輪部材)と、これら外輪部材と内輪部材との間に介装される転動体とを備えており、ハブホイールが軸線周りに回転自在にされている。そして、このハブホイールに車輪が取り付けられる。
ハブユニットを構成するハブホイールと外輪部材との間には、雨水が浸入することを防ぐための密封部材が取り付けられている(例えば、特許文献1を参照)。この密封部材51は、外輪部材52の内周面に圧入される芯金部53と、ゴム材より成り、芯金部53に被着されるシール部材54とを備えている。シール部材54から、3本のリップ部55が延設されていて、各リップ部55の先端部が内輪部材54の外周面に摺接している。これにより、転動体56の部分に雨水が浸入することを防止している。
図4に示されるように、従来の密封部材51では、芯金部53における外輪部材52に圧入される部分53aのうちの一部が、シール部材54によって被着されている(ハーフラバータイプ)。なぜならば、芯金部53における圧入部分53aの全面を被着した場合、密封部材51を外輪部材52に圧入したときのスプリングバックにより、シール部材54のリップ部55が内輪部材54と非接触に配置されるおそれが生じるからである。
上記した従来の密封部材51の場合、外輪部材52とシール部材54との密着部分を越えて融雪剤が侵入すると、外輪部材52の内周面に錆を発生させて腐食させてしまう。これにより、更に融雪剤が侵入し易くなり、芯金部53の圧入部分53aに錆を発生させる。すると、転動体56の部分に雨水が浸入し易くなり、転動体56の軌道部57を損傷(フレッチングやピッチング)させてしまう。この種の不具合は、特に、北欧や北米のように大量の融雪剤が散布される地域において顕著である。
特開2005−299684号公報
本発明は上記した事情に鑑み、転がり軸受装置において、融雪剤による錆が生じにくい密封部材を提供することを課題としている。
上記課題を達成するための本発明は、
外輪部材と、該外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に介装される転動体とを備え、前記外輪部材と前記内輪部材とがそれらの軸線周りに相対回転可能にされた転がり軸受装置において、前記外輪部材と前記内輪部材との開口を密封する密封部材であって、
芯金部と、前記芯金部に被着されるシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記芯金部における前記外輪部材の内周面と対向する面の全面に亘って被着され、かつ密封部材が前記外輪部材に圧入されたときに、前記シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、前記密封部材が軸方向に相対的に移動することを防止するための移動防止部が設けられていることを特徴としている。
外輪部材と、該外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に介装される転動体とを備え、前記外輪部材と前記内輪部材とがそれらの軸線周りに相対回転可能にされた転がり軸受装置において、前記外輪部材と前記内輪部材との開口を密封する密封部材であって、
芯金部と、前記芯金部に被着されるシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記芯金部における前記外輪部材の内周面と対向する面の全面に亘って被着され、かつ密封部材が前記外輪部材に圧入されたときに、前記シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、前記密封部材が軸方向に相対的に移動することを防止するための移動防止部が設けられていることを特徴としている。
本発明に係る転がり軸受装置の密封部材は、上記したように構成されていて、シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、密封部材が前記外輪部材に圧入されたときに該密封部材が軸方向に相対的に移動することを防止するための移動防止部が設けられている。外輪部材に圧入された密封部材の芯金部で外輪部材の内周面と対向する部分には、その全面に亘ってシール部材が被着されているため、芯金部に雨水や融雪剤が侵入することが防止される。この結果、芯金部に錆が発生しにくくなり、転がり軸受装置の内部に雨水が浸入することを防止できる。また、シール部材における外輪部材の内周面と対向する部分に、圧入状態の密封部材が軸方向に移動することを防止するための移動防止部が設けられているため、圧入後のスプリングバックにより、シール部材と内輪部材との当接状態が解除されることが防止される。
前記移動防止部は、前記シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、突起部と溝部が軸方向に交互に配置された凹凸形状に形成されている。例えば、移動防止部を、断面三角形状の突起部と溝部とが交互に配置された鋸刃形状とすることができる。
更に、前記外輪部材の内周面に、前記密封部材の移動防止部を係合させるための係合部を設けてもよい。これにより、外輪部材に圧入された状態における密封部材の移動防止部が外輪部材の係合部に係合されるため、確実に密封部材の移動防止が図られる。
本発明の実施例について説明する。図1は本発明の実施例のハブユニット100の正面断面図、図2は密封部材4の断面図、図3の(a)は密封部材4の移動防止部の拡大図であり、同じく(b)は別の実施例の移動防止部を示す図である。
最初に、転がり軸受装置の一例である車両用のハブユニット100の全体構成について説明する。図1に示されるように、ハブユニット100は、外輪部材1と、この外輪部材1と同心に配置されるハブホイール2(内輪部材)と、それらの間に介装された転動体3(玉)と、それらのアキシャル方向の開口を密封する密封部材4,5とを備え、外輪部材1とハブホイール2とがそれらの軸線6の周りに相対回転可能とされている。なお、図1において、図面視における右側は車両アウタ側であり、同じく左側は車両インナ側である。
最初に、ハブホイール2について説明する。ハブホイール2には、車輪やブレーキディスク(いずれも図示せず)を固定するためのハブフランジ7がラジアル方向外側に突出して設けられている。このハブフランジ7の所定位置には、ハブボルト8を挿通するためのボルト孔7aが形成されている。またハブフランジ7における車両アウタ側の主表面には、ブレーキディスクロータ及びタイヤホイール(いずれも図示せず)を取り付ける際に位置決めの役割を果たす案内部9(インロー部)が、車両アウタ側に突出して形成されている。この案内部9により、ブレーキディスクロータ及びタイヤホイールの位置決めを行う。そして、ボルト孔8に挿通されたハブボルト8を締め込むことにより、ハブフランジ7にブレーキディスクロータ及びタイヤホイールを固定する。
また、ハブホイール2には、多数個の転動体3を配置するための転動体軌道部11が形成されている。多数個の転動体3は、冠形の保持器12によって周方向に一定間隔となるように保持されている。
次に、外輪部材1について説明する。外輪部材1は炭素鋼を熱間鍛造して製造される。外輪部材1において、ハブホイール2の転動体軌道部11と対向する部分には、転動体軌道部13が形成されている。多数個の転動体3は、保持器12によって周方向に所定間隔で配置され、ハブホイール2と外輪部材1の各転動体軌道部11,13とによって転動自在に支持される。外輪部材1における車両アウタ側の端部には、密封部材4を圧入して嵌合させるための嵌合部14が設けられている。そして、外輪部材1における車両インナ側の端面部には、案内部15(インロー部)が車両インナ側に突出して形成されているとともに、ラジアル方向に突出する外輪フランジ部16が形成されている。ハブユニット100は、案内部15により車体(図示せず)に対して位置決めされる。そして、外輪フランジ部16のボルト孔17に挿通したボルト(図示せず)により、車体に固定される。
外輪部材1とハブホイール2とが軸線6を同一にして取り付けられた状態において、外輪部材1の嵌合部14の端面部とハブホイール2におけるハブフランジ7との間には空間部が形成されていて、この空間部を密封する密封部材4が装着されている。この密封部材4は、外輪部材1とハブホイール2との相対回転を許容した状態で空間部を密封している。
密封部材4について説明する。図2に示されるように、本実施例の密封部材4は環状で、金属部材より成る芯金部18と、芯金部18の外周面の全体に亘って被着されるシール部材19とを備えている。このシール部材19は、弾性部材(例えば、ゴム材)より成る。芯金部18は断面略「コ」の字状であり、外輪部材1の嵌合部14の内周面に対向配置される上辺部21と、上辺部21の車両アウタ側の端部からラジアル方向の下方に向かって(軸線6に向かって)ほぼ直角に屈曲されて、ハブホイール2の車両インナ側の主表面2aに対向配置される中辺部23と、中辺部23の下端部から車両インナ側に向かってほぼ直角に屈曲されて、上辺部21とほぼ平行に対向配置される下辺部23とを備えている。そして、下辺部23の先端部23aは、ラジアル方向の下方に向かって(軸線6に向かって)ほぼ直角に屈曲されている。
シール部材19は、芯金部18の上辺部21の端面部から外面の全体に亘って被着される上辺被着部24と、中辺部22の車両アウタ側の面に被着される中辺被着部25と、下辺部22の外面から先端部23aのほぼ全体に亘って被着される下辺被着部26とを備えている。上辺被着部24、中辺被着部25及び下辺被着部26は、連続して形成されている。そして、中辺被着部25と下辺被着部26との接合部近傍からハブホイール2の車両インナ側の主表面2aに向かってサイドリップ27が延設されているとともに、下辺被着部26の先端部近傍からハブホイール2の外周面に向かって2本のラジアルリップ28,29が延設されている。密封部材4が圧入された外輪部材1がハブホイール2に取り付けられたとき、サイドリップ27の先端部は、ハブホイール2の車両インナ側の主表面2aに当接する。また、同じ状態で、ラジアルリップ28,29の先端部は、ハブホイール2の内周面に当接する。これにより、外輪部材1とハブホイール2との開口から雨水が侵入することが防止される。
上記したように、本実施例のハブユニット100の密封部材4では、芯金部18の上辺部21の外面の全体をシール部材19で覆っている。これにより、芯金部18の上辺部21と外輪部材1の嵌合部14とが直接的に接触しなくなる。これは、芯金部18の上辺部21に融雪剤が接触するおそれが小さくなることを意味する。この結果、芯金部18に錆を発生することが防止される。なお、外輪部材1の嵌合部14の内周面に錆が生じても、シール部材19の弾性復元力によって外輪部材1と密封部材4との密着状態が維持される。
ここで、密封部材4を外輪部材1に圧入したときに、シール部材19にスプリングバックが発生し、圧入状態でシール部材19のサイドリップ27がハブホイール2の車両インナ側の主表面2aに当接しないおそれがある。これを防止するため、本実施例の密封部材4では、圧入状態で密封部材4が軸方向に相対的に移動しないように、シール部材19の上辺被着部24に移動防止部が形成されていて、外輪部材1の嵌合部14に移動防止部を係合する係合部が形成されている。
即ち、図3の(a)に示されるように、シール部材19における上辺被着部24の外面(圧入状態で、外輪部材1の嵌合部14に対向する面)には、断面三角形状の突起部31と溝部32が、軸方向に交互に連続して鋸刃状に形成されている(移動防止部)。また、外輪部材1の嵌合部14の内周面には、シール部材19の突起部31と溝部32を受け入れて係合するための突起部33と溝部34が、軸方向に交互に連続して鋸刃状に形成されている(係合部)。
外輪部材1の嵌合部14に密封部材4が圧入されるとき、シール部材19の各突起部31が弾性変形しながら嵌合部14の溝部34に入り込むとともに、シール部材19の各溝部32に嵌合部14の突起部33が入り込む。これにより、圧入状態における密封部材4が軸方向に相対的に移動することが抑止されるため、スプリングバックによるシール部材19のサイドリップ27の位置のずれを最小にできる。
外輪部材1の嵌合部14の突起部33と溝部34は、外輪部材1の内周面を加工するときに同時に形成することができる。例えば、外輪部材1の内周面を旋削加工するときに、旋削目を残す加工を行うことにより、突起部33と溝部34を形成してもよい。この場合、外輪部材1の嵌合部14の内周面を研摩加工することが不要となり、加工工数及び加工コストを低減することができる。
図3の(b)に示されるように、密封部材4のシール部材19に形成された突起部31の車両アウタ側の斜面部31aを、軸線6と直交するように形成してもよい。このとき、突起部31の断面形状は直角三角形となる。そして、突起部31における車両インナ側の斜面部31bの傾斜角度θ(軸線6に対する角度)を小とする(例えば、傾斜角度θを45度よりも小さくする。)ことが望ましい。これにより、外輪部材1の嵌合部14に密封部材4を圧入するときの抵抗が小さくなって圧入作業が容易になるとともに、シール部材19の突起部31の車両アウタ側の斜面部31aが、嵌合部14の突起部33の斜面部33aに押圧されて生じる弾性復元力が大きくなって、密封部材4が軸方向に移動しにくくなる。
100 ハブユニット(転がり軸受装置)
1 外輪部材
2 ハブホイール(内輪部材)
3 転動体
4,5 密封部材
6 軸線
14 嵌合部(外輪部材)
18 芯金部
19 シール部材
24 上辺被着部(外輪部材の内周面と対向する部分)
31 突起部(移動防止部)
32 溝部(移動防止部)
33 突起部(係合部)
34 溝部(係合部)
1 外輪部材
2 ハブホイール(内輪部材)
3 転動体
4,5 密封部材
6 軸線
14 嵌合部(外輪部材)
18 芯金部
19 シール部材
24 上辺被着部(外輪部材の内周面と対向する部分)
31 突起部(移動防止部)
32 溝部(移動防止部)
33 突起部(係合部)
34 溝部(係合部)
Claims (3)
- 外輪部材と、該外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に介装される転動体とを備え、前記外輪部材と前記内輪部材とがそれらの軸線周りに相対回転可能にされた転がり軸受装置において、前記外輪部材と前記内輪部材との開口を密封する密封部材であって、
芯金部と、前記芯金部に被着されるシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記芯金部における前記外輪部材の内周面と対向する面の全面に亘って被着され、かつ密封部材が前記外輪部材に圧入されたときに、前記シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、前記密封部材が軸方向に相対的に移動することを防止するための移動防止部が設けられていることを特徴とする転がり軸受装置の密封部材。 - 前記移動防止部は、前記シール部材における前記外輪部材の内周面と対向する部分に、突起部と溝部が軸方向に交互に配置された凹凸形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受装置の密封部材。
- 請求項1又は2に記載の密封部材と外輪部材との取付構造であって、
前記外輪部材の内周面に、前記密封部材の移動防止部を係合させるための係合部が設けられていることを特徴とする転がり軸受装置の密封部材の取付構造。
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JP2008146766A JP2009293677A (ja) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | 転がり軸受装置の密封部材及びその取付構造 |
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