JP2019157892A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材をハブユニットに組み付ける際にリップに塗布されたグリースが外部空間側へはみ出すのを抑制することができる密封装置を提供する。【解決手段】ハブユニット１における転がり軸受の外輪３と内軸４との間に形成される空間と外部空間との間を封止する密封装置であって、外輪３における車両アウタ側の端部に取り付けられ、内軸４の被接触面１１ａに締め代ｔ１，ｔ２をもって接触する２つの隣り合うリップ３４ａ，３４ｂを有する円環状のシール部材３０と、２つのリップ３４ａ，３４ｂのうち、より径方向外側に配置された一方のリップ３４ａに、周方向に間隔をあけて塗布されたグリースＧと、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、ハブユニット（車輪用軸受装置）に適用される密封装置に関する。

自動車などの車両には、車輪を回転自在に支持するハブユニット（車輪用軸受装置）が設けられている。このハブユニットは、同心状に配置された内軸及び外輪と、これら内軸と外輪との間に配設された転動体とを備え、外輪に対して内軸が回転自在に支持されている。内軸の車両アウタ側の端部には、径方向外側に延びるフランジが設けられ、このフランジに車輪及びブレーキディスクが取り付けられる。

このようなハブユニットでは、内軸と外輪との間の転動体が配置されている空間に外部から泥水などが浸入するのを防ぐため、当該空間の軸方向両端部に密封装置が装着されている。
例えば図５に示すように、車両アウタ側に用いられる密封装置は、外輪１０３の内周面に取り付けられるシール部材１３０を備え、シール部材１３０は、内軸１０４の外周面１０７ｂ及びフランジ部１１１の車両インナ側の側面１１１ａ（以下、これらを「被接触面」ともいう）に接触する複数のリップ１３４ａ〜１３４ｃを有している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−４６５１８号公報

以上のようなシール部材１３０は、ハブユニットに組み付ける前に、被接触面１０７ｂ，１１１ａに接触する各リップ１３４ａ〜１３４ｃの側面に予めグリースＧが塗布される。このグリースＧにより、リップ１３４ａ〜１３４ｃと被接触面１０７ｂ，１１１ａとの間の摩擦抵抗を低減し、リップ１３４ａ〜１３４ｃと被接触面１０７ｂ，１１１ａとの間のシール性を高めることができる。

しかしながら、従来は、図６に示すように、リップ１３４ａ〜１３４ｃの側面の全周にグリースＧが塗布されていたので、次のような不都合があった。
ハブユニットにシール部材１３０を組み付けるとき、各２つのサイドリップ１３４ａ，１３４ｂを締め代をもって被接触面１１１ａに接触させると、２つのサイドリップ１３４ａ，１３４ｂ間の空間Ｓの容積が縮小し、これに伴って当該空間Ｓ内の空気が径方向外側のサイドリップ１３４ａと被接触面１１１ａとの間を通って外部空間へ排出される。このとき、サイドリップ１３４ａに予め塗布されたグリースＧは、図５（ｂ）に符号Ｇａで示すように、空気と一緒に外部空間側へはみ出してしまうことがあった。はみ出したグリースＧａは、内軸１０４の回転により周囲に飛び散り、周囲のものを汚してしまう可能性がある。

本発明は、シール部材をハブユニットに組み付ける際にリップに塗布されたグリースが外部空間側へはみ出すのを抑制することができる密封装置を提供することを目的とする。

（１）ハブユニットにおける転がり軸受の外輪と内軸との間に形成される空間と外部空間との間を封止する密封装置であって、
前記外輪における車両アウタ側の端部に取り付けられ、前記内軸に設けられた被接触面に締め代をもって接触する２つの隣り合うリップを有する円環状のシール部材と、
２つの前記リップのうち、より径方向外側に配置された一方のリップに、周方向に間隔をあけて塗布されたグリースと、を備えている。

以上の構成によれば、密封装置のシール部材をハブユニットに組み付ける際に、２つのリップ間の空気は、圧縮されることによって径方向外側のリップと被接触面との間から外部空間へ排出されるが、当該リップにはグリースが周方向に間隔をあけて塗布されているので、各グリースの間を空気が通り、空気と共にグリースが外部空間側へはみ出してしまうのを抑制することができる。

（２）好ましくは、前記グリースが周方向に間隔をあけて点状に塗布される。
このような構成によって、空気を排出するための通路が周方向に多数形成され、グリースが外部空間側へはみ出してしまうのをより抑制することができる。

（３）好ましくは、前記周方向の間隔が、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。
このような構成によって、外部空間側へのグリースのはみ出しを抑制しつつ、ハブユニットの内軸を回転させたときに即座にリップの全周にグリースを行き渡らせることができる。

（４）好ましくは、前記グリースが、前記一方のリップの先端との間に径方向の間隔をあけて塗布される。
このような構成によって、グリースが外部空間側へはみ出してしまうのをより抑制することができる。

（５）好ましくは、前記径方向の間隔が、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。
このような構成によって、外部空間側へのグリースのはみ出しを抑制しつつ、ハブユニットの使用時にリップの先端までグリースを容易に行き届かせることができる。

（６）前記グリースの４０℃での基油動粘度が、１０ｍｍ^２／ｓｅｃ〜６０ｍｍ^２／ｓｅｃである。

本発明によれば、リップに塗布されるグリースのはみ出しを抑制することができる。

一実施形態に係る密封装置を備えたハブユニットの断面図である。 図１のＡ部を拡大して示す断面図である。 自然状態のシール部材を示す断面図である。 図３のＢ矢視図である。 （ａ）は、従来技術に係る密封装置の図２に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部の拡大図である。 従来技術に係る密封装置の図４に対応する図面である。

以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
［ハブユニットの構成］
図１は、一実施形態に係る密封装置を備えたハブユニット（車輪用軸受装置）の断面図である。なお、本明細書では、図１の左右方向を軸方向といい、図１の左側を車両アウタ側、右側を車両インナ側という。

ハブユニット１は、自動車の車体に設けられている懸架装置２に対して車輪を回転自在に支持するものであり、外輪３と内軸４とを備えている。外輪３と内軸４は同心状に配置されている。本実施形態では、外輪３に対して内軸４が回転自在となっている。そして、ハブユニット１は、図示しない車輪やブレーキディスクがフランジ部１１に固定された内軸４を、車両に対して回転自在に支持することができる。

外輪３は円筒形状に形成されている。外輪３の外周面３ｂにはフランジ５が形成されている。フランジ５は、ボルト６により車体側の懸架装置２に固定される。外輪３の内周面には、複列の外輪軌道面３ｄが形成されている。

内軸４は、軸本体部７と、内輪部材８とを備えている。
軸本体部７の車両アウタ側の端部には、車輪やブレーキディスク（図示せず）を取り付けるためのフランジ部１１が形成されている。
内輪部材８は、環状に形成されて軸本体部７の車両インナ側の端部に外嵌され、かしめ固定されている。

軸本体部７の外周面には、車両アウタ側の外輪軌道面３ｄの径方向内側に対向する内輪軌道面７ａが形成されている。内輪部材８の外周面には、車両インナ側の外輪軌道面３ｄの径方向内側に対向する内輪軌道面８ａが形成されている。
各列の外輪軌道面３ｄと内輪軌道面７ａ，８ａとの間には、複数の転動体９が配設されている。本実施形態の転動体９は玉である。各列の複数の玉９は、保持器１０により周方向の間隔が所定に保持されている。

外輪３の軸方向両端部と内軸４との間、より詳細には、外輪３の車両アウタ側端部と軸本体部７との間、及び、外輪３の車両インナ側端部と内輪部材８との間には、それぞれ密封装置１２、１３が取り付けられている。これらの密封装置１２、１３は、外輪３と内軸４との間に形成される環状空間Ｒと外部空間との間を封止し、外輪３の径方向外側から環状空間Ｒに泥水等の異物が浸入するのを防ぎ、かつ環状空間Ｒ内の潤滑剤が漏出するのを防ぐ役割を有している。そして、これらの密封装置１２、１３のうち、車両アウタ側（図１において左側）に配設される密封装置１２が本発明の実施形態に係る密封装置である。

［密封装置の構成］
図２は、図１のＡ部を拡大して示す断面図である。また、図３は、ハブユニットに組み付けられていない自然状態のシール部材を示す断面図である。
密封装置１２は、図２に示すように、シール部材３０と、シール部材３０に塗布されるグリースＧとを備えている。そして、本実施形態に密封装置１２は、シール部材３０にグリースＧを塗布した状態で製品として出荷される。

シール部材３０は、芯材３２と、弾性部材３３とを有する。
芯材３２は、ＳＰＣＣなどの鋼板をプレス加工することによって環状に形成されている。芯材３２は、外輪３の車両アウタ側端部の内周面３ａに嵌合されることによって、外輪３に固定されている。

芯材３２は、円筒部３２ａと、円環部３２ｂとを有している。円筒部３２ａは、外輪３の車両アウタ側端部の内周面３ａに嵌合されている。円環部３２ｂは、円筒部３２ａの車両アウタ側の端部から径方向内方に延びている。

弾性部材３３は、ニトリルゴム等によって円環状に形成されている。弾性部材３３は、芯材３２に加硫により接着されている。弾性部材３３は、複数のリップ３４ａ〜３４ｃを有している。
複数のリップ３４ａ〜３４ｃは、２つの隣り合う第１及び第２のサイドリップ（アキシアルリップ）３４ａ，３４ｂと１つのラジアルリップ３４ｃとを含む。

第１のサイドリップ３４ａと第２のサイドリップ３４ｂとは径方向に並べて配置されている。径方向外側に配置された第１のサイドリップ３４ａは、芯材３２の円環部３２ｂから車両アウタ側でかつ径方向外側へ延びている。第１のサイドリップ３４ａの先端部は、外輪３のフランジ部１１における車両インナ側の側面１１ａに締め代ｔ１をもって接触している。この締め代ｔ１は、例えば０．４ｍｍ〜１．０ｍｍとされる。

径方向内側に配置された第２のサイドリップ３４ｂは、芯材３２の円環部３２ｂから車両アウタ側でかつ径方向外側へ延びている。第２のサイドリップ３４ｂの先端部は、フランジ部１１の車両インナ側の側面１１ａに締め代ｔ２をもって接触している。この締め代ｔ２は、例えば０．４ｍｍ〜１．０ｍｍとされる。
ここで、フランジ部１１の車両インナ側の側面１１ａは、シール部材３０の第１及び第２のサイドリップ３４ａ，３４ｂが接触する被接触面を構成している。

ラジアルリップ３４ｃは、芯材３２の内円環部３２ｄの径方向内端部から車両インナ側でかつ径方向内方へ延びている。ラジアルリップ３４ｃは、内軸４の軸本体部７の外周面７ｂに締め代ｔ３をもって接触している。この締め代ｔ３は、例えば０．１ｍｍ〜０．３５ｍｍとされる。
ここで、軸本体部７の外周面７ｂは、シール部材３０のラジアルリップ３４ｃが接触する被接触面を構成している。

なお、軸本体部７は、その外周面７ｂとフランジ部１１の車両インナ側の側面１１ａとを覆う、断面略Ｌ字形状に形成された金属製のスリンガを備えていてもよい。この場合、各リップ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが接触する被接触面はスリンガに形成される。

シール部材３０は、ハブユニット１に組み付けられる前の状態で各リップ３４ａ〜３４ｃにグリースＧが塗布される。図３に示すように、グリースＧは、各リップ３４ａ〜３４ｃにおける被接触面１１ａ，７ｂに接触する面に設けられている。

図４は、図３のＢ矢視図である。
シール部材３０の第１のサイドリップ３４ａには、周方向に間隔ａをあけてグリースＧが塗布されている。より具体的には、周方向に間隔ａをあけて点状にグリースＧが塗布されている。隣接するグリースＧの間隔ａは、例えば、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍとされている。また、点状のグリースＧの幅ｃは、例えば、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとされている。

グリースＧは、第１のサイドリップ３４ａの先端と径方向（又は軸方向）の間隔ｂをあけて塗布されている。この間隔ｂは、例えば０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとされる。また、本実施形態のグリースＧは、４０℃での基油動粘度１０ｍｍ^２／ｓ〜６０ｍｍ^２／ｓであり、各点のグリースＧの重量は、０．００１〜０．０１ｇとされている。グリースＧの幅ｃや重量は、一定であることが好ましく、間隔ａも一定（等間隔）であることが好ましい。

以上のようにグリースＧを塗布したシール部材３０をハブユニット１に組み付けるには、シール部材３０の芯材３２を外輪３の車両アウタ側端部に嵌合し、各リップ３４ａ〜３４ｃを被接触面１１ａ，７ｂに接触させる。各リップ３４ａ〜３４ｃは、締め代ｔ１〜ｔ３をもって被接触面１１ａ，７ｂに接触するので、例えば、第１のサイドリップ３４ａと第２のサイドリップ３４ｂとの間の空間Ｓの容積は、被接触面１１ａに接触することによって縮小する。そのため、当該空間Ｓ内の空気は、圧縮されて外部空間側（径方向外側）の第１のサイドリップ３４ａと被接触面１１ａとの間から排出される。

このとき、第１のサイドリップ３４ａには、グリースＧが周方向に間隔ａをあけて塗布されているので、各グリースＧの間を通って空気が排出され、グリースＧそのものが第１のサイドリップ３４ａから外部空間側へはみ出してしまうことが抑制される。したがって、図５に示す従来技術のようにサイドリップ１３４ａからはみ出したグリースＧａが内軸４の回転で飛び散って周囲のものを汚してしまうこともない。

また、グリースＧの周方向の間隔ａは、上述したように０．３ｍｍ〜０．６ｍｍとされている。これは、間隔ａが０．３ｍｍよりも小さいと空気の排出が困難となってグリースＧがはみ出してしまう可能性が高まり、間隔ａが０．６ｍｍよりも大きいとグリースＧを第１のサイドリップ３４ａの全周に行き渡らせにくくなる可能性があるからである。したがって、間隔ａを上記の範囲内で設定することにより、外部空間側へのグリースＧのはみ出しを抑制しつつ、ハブユニット１の内軸４を回転させたとき即座に第１のサイドリップ３４ａに全周にグリースＧを行き渡らせることができる。

グリースＧと第１のサイドリップ３４ａの先端との間には径方向の間隔ｂがあけられているので、グリースＧが第１のサイドリップ３４ａからはみ出してしまうのをより抑制することができる。この間隔ｂは、例えば、上述したように０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとされ、グリースＧの第１のサイドリップ３４ａからのはみ出しを抑制しつつ、ハブユニット１の使用時にはグリースＧが第１のサイドリップ３４ａの先端まで行き届くような寸法に設定される。

第２のサイドリップ３４ｂに塗布されるグリースＧは、上記と同様に点状に塗布されていてもよいが、仮に当該グリースＧが第２のサイドリップ３４ｂと第１のサイドリップ３４ａとの間の空間Ｓにはみ出したとしても特に問題がないため、周方向に連続した状態（線状）に塗布されていてもよい。ラジアルリップ３４ｃに塗布されるグリースＧも同様に点状に塗布されていてもよいが、仮に当該グリースＧが転がり軸受内部側へはみ出したとしても特に問題がないため、周方向に連続した状態（線状）に塗布されていてもよい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜設計変更することができる。
例えば、密封装置は、シール部材の第２のサイドリップを省略し、第１のサイドリップとラジアルリップとの間の空気が外部空間側へ排出されるときのグリースのはみ出しを抑制するものであってもよい。

１ ：ハブユニット
３ ：外輪
４ ：内軸
７ａ ：軸本体部の外周面（被接触面）
１１ａ：フランジ部の側面（被接触面）
１２ ：密封装置
３０ ：シール部材
３４ａ：第１のサイドリップ
３４ｂ：第２のサイドリップ
ａ ：間隔
ｂ ：間隔
Ｇ ：グリース
ｔ１ ：締め代
ｔ２ ：締め代
ｔ３ ：締め代

Claims (6)

1. ハブユニットにおける転がり軸受の外輪と内軸との間に形成される空間と外部空間との間を封止する密封装置であって、
   前記外輪における車両アウタ側の端部に取り付けられ、前記内軸に設けられた被接触面に締め代をもって接触する２つの隣り合うリップを有する円環状のシール部材と、
   ２つの前記リップのうち、より径方向外側に配置された一方のリップに、周方向に間隔をあけて塗布されたグリースと、を備えている、密封装置。
2. 前記グリースが周方向に間隔をあけて点状に塗布される、請求項１に記載の密封装置。
3. 前記周方向の間隔が、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の密封装置。
4. 前記グリースが、前記一方のリップの先端との間に径方向の間隔をあけて塗布される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記径方向の間隔が、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である、請求項４に記載の密封装置。
6. 前記グリースの４０℃での基油動粘度が、１０ｍｍ^２／ｓｅｃ〜６０ｍｍ^２／ｓｅｃである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の密封装置。
   

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