JP2006009965A - ホイール用ハブユニット軸受の密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２枚のラジアルリップの挙動が互いに影響を及ぼすことなく、一方が磨耗した場合でも、他方のシール性能を維持することができる簡単な構成のホイール用ハブユニット軸受の密封装置を提供すること。
【解決手段】 弾性シール体に突出して設けた少なくとも２つのラジアルリップがスリンガー部材に摺接することにより、外輪と内輪間に形成された環状空間を密封する構成のホイール用ハブユニット軸受の密封装置において、２つのラジアルリップ間の根元部分には、芯がね近傍位置にこれら２つのラジアルリップの挙動を互いに独立にする軸方向断面が直線形状で長さ０.１〜１.０ｍｍである筒部が形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車のホイール用ハブユニット軸受の密封装置に関し、特に、そのシールリップの改良に関するものである。

従来より、自動車のホイール用ハブユニット軸受の密封装置としては、図３に示すように、Ｌ字状芯がねを有するシール体１１と、該シール体１１に対向するＬ字状スリンガー部材１３とのそれぞれを、図示しない外輪内径面及び内輪外径面に嵌合固着し、シール体１１の弾性シール部材にスリンガー１３に摺接する一つのアキシアルリップ１２ａと、１つあるいは２つのラジアルリップ１２ｂ，１２ｃが設けられているものが広く使用されている。

また、図３（ａ）に示すように、２つのラジアルリップ１２ｂ，１２ｃを持つ弾性シール部材１２の構造としては、ラジアルリップの一方（１２ｂ）が軸受外側、他方（１２ｃ）が軸受内側に配置されているものが一般的である。

このような構造のハブユニット軸受用パックシール２０において、アキシアルリップ１２ａを第１リップ、２枚のラジアルリップの内、軸受外側に配置される方（１２ｂ）を第２リップ、軸受内側の方（１２ｃ）を第３リップとすると、第２リップ１２ｂは主に泥水等の軸受内への侵入を防止する機能を有し、第３リップ１２ｃは軸受内部からのグリースの漏出防止する機能を有している。但し、第３リップ１２ｃもスリンガー１３に締め代を持って摺接することから、泥水等の侵入についてもある程度の防止効果を持っている。

このような構造を示すものとしては、特許文献１が知られている。
特開平７−２１７６６３号公報

しかしながら、従来の上記ホイール用ハブユニット軸受の密封装置２０においては、図３（ｂ）に示すように、２枚のラジアルリップ１２ｂ，１２ｃがその根元では、単一あるいは複数の円弧１２ｄによって繋がった形状を有しているため、一方のリップの挙動が他方のリップの挙動に対して影響を与えてしまう。

具体的には、泥水の侵入によって、第２リップ１２ｂが磨耗し、締め代（リップ１２ｂのスリンガー１３に対する面圧）が減少した際に、第２リップ１２ｂと根元で繋がった第３リップ１２ｃの締め代も影響を受けてしまい、当初のシール性能を発揮できなくなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、２枚のラジアルリップの挙動が互いに影響を及ぼすことなく、一方のラジアルリップが磨耗した場合でも、他方のリップのシール性能を維持することができる簡単な構成のホイール用ハブユニット軸受の密封装置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に、本発明では、静止輪に固定された芯がねと該芯がねに固着された弾性シール体とからシール体を構成し、弾性シール体に突出して設けた２つのラジアルリップが回転輪に固定されたスリンガー部材に摺接することにより、静止輪と回転輪間に形成された環状空間を密封する構成のホイール用ハブユニット軸受の密封装置において、前記ラジアルリップの根元部分の間には、軸方向断面に直線部を有し、前記直線部長さが０.１〜１.０ｍｍである筒部が形成されていることを特徴とするホイール用ハブユニット軸受の密封装置を提供する。

本発明のホイール用ハブユニット軸受の密封装置において、前記２つのラジアルリップは芯がねの内径側端部軸方向中心に対して反対側に設けられていることが好ましい。
また、本発明のホイール用ハブユニット軸受は、前記密封装置を設けていることを特徴とする。

本発明によれば、一方のリップの挙動が他方のリップのシール性能に影響を与えることがなく、特に、軸受外側のラジアルリップの磨耗によって軸受内側のラジアルリップのシール性能が劣化するといった不具合を防止することができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を示すハブユニット軸受の密封装置の断面図（ａ）とＡ部分の拡大図（ｂ）、図２は本発明の密封装置が軸受に組み込まれた状態を示す全体断面図（ａ）と部分拡大断面図（ｂ）である。

本発明の密封装置は、図２に示すような、複列アンギュラ玉軸受であるホイール用ハブユニット軸受に組み込まれている。同図において、固定輪である外輪５と回転輪である内輪６との間に、保持器７に保持された２列の玉８、８が転動自在に挟持されている。外輪５と内輪６間の両側端部には密封装置１０、１０が取り付けられている。密封装置１０，１０は左右対称形であるので、一方のみについて以下説明する。

図２（ｂ）にも示すように、外輪５の軸方向端部内周面には円環状のシール体の芯がね１が内嵌固着されている。芯がね１は厚さ０．６ｍｍの薄い金属板材から形成され、外輪５の軸方向端部内周面に内嵌固着された円筒部１ａと、該円筒部１ａの軸方向内端部から半径方向内向きに曲がって延びる第１円板部１ｂと、該第１円板部１ｂの内径端から軸方向外向きに折れ曲がり部を経て半径方向内向きに延びる第２円板部１ｃとが一体に形成された部材である。
芯がね１の円筒部１ａ内周側から第１円板部１ｂおよび第２円板部１ｃの軸受外側、すなわち芯がね１の軸受外側面全体に亘り、かつ第２円板部１ｃの内周端面から第２円板部１ｃの軸受内面の一部にかけて、ゴム等から成る弾性シール体２が被着固定されている。
内輪６の軸方向端部外周面にはスリンガー部材３が外嵌固着されている。スリンガー部材３は芯がね同様薄い金属板材で形成され、内輪６の軸方向端部外周面に外嵌固着された円筒部３ａと、該円筒部３ａの軸方向外端から半径方向外向きに外輪内周面近くにまで延びたフランジ部３ｂとから一体に成る。
弾性シール体２はアキシアルリップ２ａとラジアルリップ２ｂ，２ｃとを一体に有している。アキシアルリップ２ａは、弾性シール体２の、芯がね１の第２円板部の半径方向中間部に対応するあたりの部分から軸受外方かつ半径方向外向きに突出して延びて、スリンガー部材３のフランジ部３ｂの内側面に摺接していて軸受外部から軸受内部への水等の侵入を防ぐ。ラジアルリップ２ｂは弾性シール体２の半径方向内端から半径方向内向きかつ軸方向に軸受外向きに突出してスリンガー部材３の円筒部３ａの外周面に芯がね１の第２円板部１ｃの軸受外側表面よりも軸方向外側位置で接触していて、軸受内部へ泥水等の異物の浸入を防ぐ。ラジアルリップ２ｃは弾性シール体２の第２円板部１ｃの軸受内側面よりも半径方向内側で軸方向に軸受内向きにかつ半径方向内向きに突出していて、スリンガー部材３の円筒部３ａの外周面に、芯がね１の第２円板部１ｃの軸受内側表面よりも軸方向内側位置で接触していて軸受内部からグリース等潤滑材の漏出を妨げる。これらラジアルリップ２ｂ，２ｃは芯がね１の第２円板部１ｃの軸方向中心線に対して反対側においてそれぞれスリンガー部材３の円筒部３ａの外周面に摺接していれば良い。
このような接触を達成するためラジアルリップ２ｂは、組み付け前の自然状態で、スリンガー部材３の円筒部３ａの外周面に面する側の表面が弾性シール体２の半径方向内端から半径方向内向きかつ軸方向に軸受外向きに突出して円筒部３ａの外周面に接触する先端部で半径方向外向きに折れ曲がっている。また、ラジアルリップ２ｃは、組み付け前の自然状態で、スリンガー部材３の円筒部３ａの外周面に面する側の表面が弾性シール体２の半径方向内端から半径方向内向きかつ軸方向に軸受内向きに突出して円筒部３ａの外周面に接触する部分に半径方向先端部を有している。これらラジアルリップ２ｂ，２ｃのそれぞれの先端部間の距離Ｌは、組み付け前の自然状態で、本実施形態の場合５ｍｍ以下に設定されている。

弾性シール体２のラジアルリップ２ｂ、２ｃの根元において、弾性シール体２は芯がね１の第２円板部内終端面付近に軸方向断面直線状部、すなわち半径方向に実質上均一な厚みの、軸方向長さＤの筒部２ｄを形成している。筒部２ｄは少なくともその一部が、芯がね１の内径側端部における軸方向両端面延長線間の範囲Ｓ内にあることが望ましい。筒部２ｄの外周面の外径は、軸方向長さが同じであるかもしくは傾斜した直線上であることが好ましく、また筒部の厚さＴは０．１〜３．０ｍｍの範囲であり、好ましくは２．０ｍｍ以下である。この値を超えると、スペースが大きくなり過ぎ、かつシール摺動により弾性シール体２が壊れやすくなる。この軸方向長さＤは、本実施形態で０.１〜１.０ｍｍである。

このような構成で、芯がね１、弾性シール体２、スリンガー部材３により密封装置１０が構成されており、これにより外輪５と内輪６間に形成された環状空間９を密封する構成となっている。

本実施形態においては、このようにラジアルリップ２ｂ，２ｃの根元には、従来のような円弧形状は設けられておらず、ラジアルリップ２ｂ，２ｃは、芯がね１の半径方向内端部近傍から直接、各々軸方向断面が「ハ」の字形状に突出するように形成され、リップ２ｂ，２ｃ間の根元部分には、軸方向断面が直線形状の筒部２ｄが軸方向長さＤに亘り配設されている。

このように、２枚のラジアルリップ２ｂ，２ｃは、従来のように円弧形状によって繋がっておらず、その部分が不連続な直線形状（筒部２ｄ）となって各リップが独立して配設されているので、一方のリップの挙動は筒部２ｄによって他方のリップへ伝達されにくくなっており、一方のリップの挙動が他方のリップに影響を与えるのを極力抑えることができる。特に、軸受外側のラジアルリップ２ｂの磨耗によって軸受内側のラジアルリップ２ｃのシール性能が劣化するといった不具合を防止することができる。

尚、ラジアルリップ２ｂ，２ｃ間の筒部２ｄの軸方向長さＤは、０.１ｍｍより小さい場合（Ｄ＜０.１）は、２つのラジアルリップ２ｂ，２ｃ間で挙動の影響が出る。一方、この軸方向長さＤが１.０ｍｍより大きい場合（Ｄ＞１.０）は、スペースを取るようになって弾性体２も大きくなり、結果としてコスト高になるので、好ましくない。また、筒部２ｄが芯がね１の内径側端部近傍とは筒部２ｄの軸方向長さＤを０.１〜１.０ｍｍとした時に２枚のラジアルリップ２ｂ，２ｃが互いに独立した挙動をとり得る位置範囲を言う。

本発明の実施形態を示すハブユニット軸受の密封装置の断面図（ａ）とＡ部分の拡大図（ｂ）である。 本発明の密封装置が軸受に組み込まれた状態を示す全体断面図（ａ）と部分拡大断面図（ｂ）である。 従来のハブユニット軸受を示す全体断面図（ａ）とＢ部分の拡大図（ｂ）である。

符号の説明

１：芯がね
２：弾性シール体
２ａ：アキシアルリップ
２ｂ，２ｃ：ラジアルリップ
２ｄ：直線部(筒部)
３：スリンガー部材
５：外輪
６：内輪
７：保持器
８：玉
１０：密封装置

Claims (3)

1. 静止輪に固定された芯がねと該芯がねに固着された弾性シール体とからシール体を構成し、弾性シール体に突出して設けた２つのラジアルリップが回転輪に固定されたスリンガー部材に摺接することにより、静止輪と回転輪間に形成された環状空間を密封する構成のホイール用ハブユニット軸受の密封装置において、
   前記ラジアルリップの根元部分の間には、軸方向断面に直線部を有し、前記直線部長さが０.１〜１.０ｍｍである筒部が形成されていることを特徴とするホイール用ハブユニット軸受の密封装置。
2. 前記２つのラジアルリップは芯がねの内径側端部軸方向中心に対して反対側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のホイール用ハブユニット軸受の密封装置。
3. 請求項１または２記載の密封装置を設けたホイール用ハブユニット軸受。

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