JP2008196627A

JP2008196627A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2008196627A
Application number: JP2007033350A
Authority: JP
Inventors: Masao Takimoto; 将生滝本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】ラビリンスシールより水が侵入するのを効果的に防止することができる転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】外輪３の第一段差部９にシールカバー４０の円筒部４０ａを外嵌し、内輪２の第二段差部１０にシールカバー４０のリップ部４０ｃを摺接させて、ラビリンスシールＳを閉塞する。第一段差部９の段差Ｈを、シールカバー４０の円筒部４０ａの厚み以上に設定し、シールカバー４０の環状部４０ｂを、内輪２の軸方向外側端面６ｃと面一又は当該端面６ｃよりも軸方向内方に配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、密封装置を備えた転がり軸受装置に関する。

自動車等の車両の車輪が取り付けられる転がり軸受装置（ハブユニット）として、車輪が取り付けられる内輪と、この内輪と同軸に設けられた外輪と、内輪と外輪との間に設けられた複列の転動体とを備え、前記内輪と外輪との間の環状空間を、円環状の密封装置で封止したものが知られている。

例えば、図３に示されるように、前記密封装置１０１は、外輪１０３の内周に固定されるシールリング１０９と、内輪１０２の外周に固定される金属製のスリンガー１０４とを備えている。
シールリング１０９は、外輪１０３の内周に嵌合固定される芯金円筒部１１０ａ及びこの芯金円筒部１１０ａの軸方向一方側（図３において左側）の端縁から径方向内方に延びる芯金環状部１１０ｂを有する芯金１１０と、主に芯金円筒部１１０ａの内周面及び芯金環状部１１０ｂの軸方向他方側（図３において右側）の側面に取り付けられたゴム製の弾性シール１１１とで構成されている。

スリンガー１０４は、内輪１０２の外周面に嵌合されるスリンガー円筒部１０４ａと、このスリンガー円筒部１０４ａの軸方向他方の端縁から径方向外方に延びるスリンガー環状部１０４ｂとで構成されている。なお、スリンガー環状部１０４ｂの外周とシールリング１０９との間でラビリンスシールＳを形成している。
また、前記弾性シール１１１の内周側には、スリンガー円筒部１０４ａの外周面に摺接するラジアルリップ１１２と、スリンガー環状部１０４ｂの軸方向一方側側面に摺接するアキシャルリップ１１３とが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−８３９８１号公報

前述した従来の密封装置１０１は、装置外部から弾性シール１１１側へ泥水等の水が浸入するのを、ラビリンスシールＳ及びスリンガー１０４により防止している。しかし、このラビリンスシールＳによるシール機能は十分でなく、外部の水がラビリンスシールＳよりスリンガー１０４の内側まで浸入することがあった。そして、この浸入した水はアキシャルリップ１１３及びラジアルリップ１１２を通過して軸受内部まで浸入し、転がり軸受装置の寿命が短くなるおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外部から水が浸入するのをより効果的に防止することができる転がり軸受装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本発明の転がり軸受装置は、固定側である外輪と回転側である内輪との間に転動体を介在した軸受部と、前記軸受部の外輪と内輪との間の環状空間を密封する密封部とを備え、前記密封部が、前記外輪の内周に嵌合された芯金及びこの芯金に取り付けられた弾性シールを有するシールリングと、前記内輪の外周に嵌合され、前記弾性シールのリップ部を摺接させるとともに、前記シールリングとの間でラビリンスシールを構成しているスリンガーとを備える転がり軸受装置であって、前記外輪の外周の軸方向外側端部に設けられ、全周が所定の段差でもって縮径された第一段差部と、前記内輪の外周の軸方向外側端部に設けられ、全周が所定の段差でもって縮径された第二段差部と、前記第一段差部に外嵌された円筒部と、この円筒部の軸方向外側の端縁から前記第二段差部に向かって延びる環状部と、この環状部の内周部に設けられ、前記第二段差部に摺接するリップ部とを有するシールカバーとを備え、前記第一段差部の段差が、前記シールカバーの円筒部の厚み以上に設定され、前記シールカバーの環状部の軸方向外側面が、前記内輪の軸方向外側端面と面一又は当該端面よりも軸方向内方に配置されていることを特徴としている。

本発明の転がり軸受装置によれば、前記シールカバーによってシールリングを密封性良好に覆うことができるので、ラビリンスシールから水が浸入するのを効果的に防止することができる。また、前記第一段差部の段差が前記カバーの円筒部の厚み以上に設定され、前記シールカバーの環状部が、前記内輪の軸方向外側端面と面一又は当該端面よりも軸方向内方に配置されているので、シールカバーを設けるための余分なスペースが不要である。

前記転がり軸受装置においては、外輪の軸方向外側端面が内輪の軸方向外側端面よりも軸方向内方に位置し、前記シールカバーの環状部の外周縁が前記外輪の軸方向外側端面に接触しているとともに、当該環状部の内周側が軸方向外方へ膨出しているのが好ましい。
この場合には、前記シールカバーの環状部の外周縁が、前記外輪の軸方向外側端面に接触しているので、当該シールカバーが軸受部の軸線に対して傾倒するのを防止することができる。このため、シールカバーのリップ部を第二段差部に対して確実に摺接させることができ、その密封性をさらに高めることができる。しかも、前記膨出部分によって、シールカバーの環状部の内周側と第二段差部との間隔を確保することができるので、リップ部の設計の自由度を高めることができる。

本発明の転がり軸受装置の密封装置によれば、シールカバーによって軸受内部に水が浸入するのを効果的に防止することができるので、当該水の浸入によって転がり軸受装置の寿命が短くなるのを防止することができる。また、シールカバーを設けるための余分なスペースが不要であるので、スペース的に余裕がない場合でもシールカバーを支障なく設けることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の転がり軸受装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置１を示す断面図である。
図１に示すように、この転がり軸受装置１は、車両の車輪が取り付けられる回転側である内輪２と、この内輪２と同軸に設けられた固定側である外輪３と、内輪２と外輪３との間に設けられた複列の転動体５とを備える軸受部Ａと、この軸受部Ａの内輪２と外輪３との間の環状空間Ｒを密封する第一密封部Ｂ１及び第二密封部Ｂ２とを備えている。

軸受部Ａの内輪２は、内軸４とこの内軸４に嵌合された内輪軌道部材６とから構成されている。前記内軸４の車両アウタ側（図１において左側）端部には、車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ部２ｃが形成されている。また、前記内輪軌道部材６は、内軸４の車両インナ側（図１において右側）に形成された小径部２ｄに圧入されている。

内輪軌道部材６の外周面には、車両インナ側の転動体５を転走させる第一内輪軌道６ａが形成されており、内輪２の軸方向中間部２ｅには、車両アウタ側の転動体５を転走させる第二内輪軌道２ａが形成されている。さらに、内輪２の車両インナ側端部には、外周側が径方向外方に広げられたかしめ部２ｆが形成されており、このかしめ部２ｆによって内輪軌道部材６の軸方向への移動が規制されている。

一方、外輪３は、複列の転動体５を介して内輪２の外周外方に同軸に設けられている。この外輪３の内周面には、転動体５を転走させる外輪軌道３ａが複列形成されている。外輪３の外周面にはフランジ部３ｃが形成されており、このフランジ部３ｃを車体側部材（図示せず）に取り付けることにより、転がり軸受装置１が車体側に固定される。

第一密封部Ｂ１は、軸受部Ａの車両インナ側端部において、当該軸受部Ａの内部に充填された潤滑剤が漏洩したり、軸受部Ａ内部に泥水等の異物が浸入したりするのを防止するものである。図２も参照して、前記第一密封部Ｂ１は、外輪３の内周に嵌合されたシールリング２０と、内輪軌道部材６の外周に嵌合されたスリンガー２２と、外輪３と内輪軌道部材６とを跨いで取り付けられたシールカバー４０とを備えている。

スリンガー２２は、内輪軌道部材６の外周面６ｂに嵌合されたスリンガー円筒部２２ａと、このスリンガー円筒部２２ａの車両インナ側の端部２２ｃから径方向外方へ折り曲げられたスリンガー環状部２２ｂとからなり、断面Ｌ字型にて全体が環状となっている。このスリンガー２２は、例えばステンレス鋼等の金属板をプレス加工することで形成される。

シールリング２０は、芯金２１とこの芯金２１に固着されたゴム製の弾性シール２３とから構成されており、前記スリンガー２２を包囲するように設けられている。芯金２１は、外輪３の内周面３ｂに嵌合された芯金円筒部２１ａと、この芯金円筒部２１ａの車両アウタ側の端部２１ｃから径方向内方へ折り曲げられた芯金環状部２１ｂとからなり、断面Ｌ字型にて全体が環状となっている。この芯金２１は、例えば、冷延鋼板であるＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ等をプレス加工することで形成される。前記芯金円筒部２１ａは、スリンガー円筒部２２ａと対向しており、芯金環状部２１ｂは、スリンガー環状部２２ｂと対向している。

弾性シール２３は、芯金円筒部２１ａ及び芯金環状部２１ｂの内面側に加硫接着されており、その内周側には、スリンガー円筒部２２ａに摺接させるラジアルリップ２４と、スリンガー環状部２２ｂに摺接させるアキシャルリップ２５とを備えている。
ラジアルリップ２４は、スリンガー環状部２２ｂ側に延びるメインリップ２４ａと、これと反対側に延びるサブリップ２４ｂとから構成されている。また、アキシャルリップ２５は、スリンガー環状部２２ｂ側に向かって図２において車両インナ側に向って斜め上方に延びており、その先端部はスリンガー環状部２２ｂの軸方向内側面（図２において左側面）に接触している。前記スリンガー環状部２２ｂは、芯金円筒部２１ａ付近まで延びており、その外周と芯金円筒部２１ａ側との間の隙間がラビリンスシールＳとして構成されている。

シールカバー４０は、外輪３に嵌合されたカバー円筒部４０ａと、このカバー円筒部４０ａの車両インナ側の端部４０ｄから径方向内方へ折り曲げられたカバー環状部４０ｂとから構成され、全体が環状となっている。このシールカバー４０は、例えば、冷延鋼板であるＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ等をプレス加工することで形成される。

前記カバー円筒部４０ａは、外輪３の外周の車両インナ側（軸方向外側）端部に設けられた第一段差部９の外周３ｅに嵌合されている。この第一段差部９は、全周が所定の段差Ｈでもって縮径されたものであり、当該段差Ｈはカバー円筒部４０ａの厚み以上に設定されている。

さらに、前記第一段差部９よりも車両アウタ側には、当該第一段差部９と隣接し、且つカバー円筒部４０ａの外径よりも大きい外径を有する円周面３ｇが設けられている。この円周面３ｇには、車両側部材であるナックル（図示省略）が嵌合され、このナックルと前記フランジ部３ｃの車両インナ側の側面とがボルト（図示省略）で固定されることで、本転がり軸受装置１が車体に組み付けられる。なお、この組み付けにおいて、前記円周面３ｇがカバー円筒部４０ａよりも大径であるため前記ナックル内周面をカバー円筒部４０ａと干渉することなく円滑に組み付けることができる。

前記カバー環状部４０ｂの内周側は、車両インナ側へ膨出する膨出部４０ｄが設けられており、この膨出部４０ｄの車両アウタ側（軸方向内側）の側面から内周面にかけて、ゴム等の弾性体からなるリップ部４０ｃが加硫接着されている。このリップ部４０ｃの内周側は、内輪２の外周の車両インナ側端部に設けられた第二段差部１０に導入されており、その車両アウタ側の側面が、当該第二段差部１０の側面１０ａに接触している。

前記外輪３の車両インナ側端面３ｆは、内輪２の車両インナ側端面６ｃよりも車両アウタ側（軸方向内方）に位置している。この実施の形態においては、外輪３の車両インナ側端面３ｆは、第二段差部１０の側面１０ａとほぼ面一になっている。また、カバー環状部４０ｂは、その外周縁の軸方向内側面を外輪３の前記車両インナ側端面３ｆに接触させた状態で、第二段差部１０に向かって延びている。さらに、第二段差部１０の軸方向幅Ｗは、カバー環状部４０ｂの軸方向の全幅Ｄと同じか、それよりも大きく設定されている。したがって、カバー環状部４０ｂの膨出部４０ｄにおける車両インナ側の側面４０ｅは、内輪２の車両インナ側端面６ｃと面一か当該端面６ｃよりも車両アウタ側（軸方向内方）に位置している。また、前記カバー環状部４０ｂとこれに対向するスリンガー環状部２２ｂとの間には、所定の隙間が設けられている。
なお、第二密封部Ｂ２は、前記第一密封部Ｂ１のシールリング２０及びスリンガー２２と同じものを、線対称に配置している。

前記第一密封部Ｂ１によれば、シールリング２０をシールカバー４０によって密封性良好に覆っているので、シールリング２０のラビリンスシールＳ部分から泥水等の水が浸入するのを効果的に防止することができる。このため、当該水の浸入によって転がり軸受装置１の寿命が短くなるのを防止することができる。
また、第一段差部９の段差がカバー円筒部４０ａの厚み以上に設定され、カバー環状部４０ｂが、内輪２の車両インナ側端面６ｃと面一又は当該端面６ｃよりも軸方向内方に位置するので、シールカバー４０を設けるための余分なスペースが不要である。このため、スペース的に余裕がない場合でもシールカバー４０を支障なく設けることができる。

また、シールカバー４０のカバー環状部４０ｂが、外輪３の車両インナ側端面３ｆに接触しているので、当該シールカバー４０が軸受部Ａの軸線に対して傾倒するのを防止することができる。このため、シールカバー４０のリップ部４０ｃを第二段差部１０の側面１０ａに対して確実に摺接させることができる結果、その密封性をさらに高めることができる。しかも、前記膨出部４０ｄによって、カバー環状部４０ｂの内周側と第二段差部１０との間隔を確保することができるので、リップ部４０ｃの設計の自由度を高めることができる。このため、例えば、リップ部４０ｃと第二段差部１０の側面１０ａとの適正な接触圧の確保が容易となる。

なお、前記軸受部Ａは、前記したアンギュラ玉軸受の他、円錐ころ軸受等の他の転がり軸受で構成することができる。
また、本発明の転がり軸受装置は、前記した車両用の転がり軸受装置に限らず各種装置に用いられる転がり軸受装置にも適用して実施することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。密封装置の拡大断面図である。従来の転がり軸受装置を示す要部断面である。

符号の説明

１転がり軸受装置
２内輪
３外輪
９第一段差部
１０第二段差部
２０シールリング
２１芯金
２２スリンガー
２２ａスリンガー円筒部
２２ｂスリンガー環状部
２３弾性シール
２４ラジアルリップ
２５アキシャルリップ
４０シールカバー
４０ａカバー円筒部
４０ｂカバー環状部
４０ｃリップ部
Ａ軸受部
Ｂ１第一密封部（密封部）
Ｈ段差
Ｒ環状空間
Ｓラビリンスシール

Claims

固定側である外輪と回転側である内輪との間に転動体を介在した軸受部と、
前記軸受部の外輪と内輪との間の環状空間を密封する密封部とを備え、
前記密封部が、前記外輪の内周に嵌合された芯金及びこの芯金に取り付けられた弾性シールを有するシールリングと、前記内輪の外周に嵌合され、前記弾性シールのリップ部を摺接させるとともに、前記シールリングとの間でラビリンスシールを構成しているスリンガーとを備える転がり軸受装置であって、
前記外輪の外周の軸方向外側端部に設けられ、全周が所定の段差でもって縮径された第一段差部と、
前記内輪の外周の軸方向外側端部に設けられ、全周が所定の段差でもって縮径された第二段差部と、
前記第一段差部に外嵌された円筒部と、この円筒部の軸方向外側の端縁から前記第二段差部に向かって延びる環状部と、この環状部の内周部に設けられ、前記第二段差部に摺接するリップ部とを有するシールカバーと、を備え、
前記第一段差部の段差が、前記シールカバーの円筒部の厚み以上に設定され、
前記シールカバーの環状部の軸方向外側面が、前記内輪の軸方向外側端面と面一又は当該端面よりも軸方向内方に配置されていることを特徴とする転がり軸受装置。
前記外輪の軸方向外側端面が内輪の軸方向外側端面よりも軸方向内方に位置し、前記シールカバーの環状部の外周縁が前記外輪の軸方向外側端面に接触しているとともに、当該環状部の内周側が軸方向外方へ膨出している請求項１記載の転がり軸受装置。