JP2009287710A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受装置において、内輪部材又は外輪部材における密封部材の嵌合部がさびたり、腐食したりした場合であっても、水が浸入することを確実に防止できるようにすることである。
【解決手段】ハブユニットを構成する外輪部材１に圧入されるシール４の芯金部２１に、水膨潤ゴムより成る圧入部２２を取り付ける。外輪部材１の嵌合部１４が雨水や融雪剤を含んだ水によってさびたり、腐食したりした場合であっても、圧入部の水膨潤ゴムが水と接触することによって膨潤し、外輪部材１とシール４との密封性がそのまま維持される。
【選択図】図２

Description

本発明は転がり軸受装置に関するものであり、詳細には転がり軸受装置の密封部材に関するものである。

転がり軸受装置は、車両用のハブユニット（例えば、特許文献１を参照）や、ガイドローラ（例えば、特許文献２を参照）として使用されている。本明細書では、主に車両用のハブユニットの場合について説明する。

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内輪部材（ハブホイール）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、内輪部材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内輪部材と外輪部材との間には、雨水や融雪剤が浸入することを防ぐためのシール（密封部材）が取り付けられている。このシールは、外輪部材の内周面に圧入される芯金部と、内輪部材の外周面に摺接するリップ部とを備えている。芯金部は外輪部材の内周面に圧入されるが、芯金部の外周面の全面を密着させることは困難である。このため、シールの芯金部と外輪部材の内周面との隙間から雨水や融雪剤を含んだ水が浸入し、外輪部材に錆を発生させたり、外輪部材を腐食させたりするおそれがある。

近時の車両では、ＡＢＳ装置等が搭載されているものが多くなっている。そして、これらの装置をより高精度に作動させるために、シールによる密封性をより確実にすることが要求されている。
特開２００６−１１２５８１号公報 特開２００８−２５８１１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、内輪部材又は外輪部材における密封部材の嵌合部がさびたり、腐食したりした場合であっても、水が浸入することを確実に防止できるようにすることを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

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、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であって、
前記密封部材は、前記内輪部材又は外輪部材の一方に圧入される芯金部と、前記内輪部材又は外輪部材の他方に摺接するリップ部とを有し、
前記芯金部における前記内輪部材又は外輪部材との圧入部分に、水分と接触することにより膨張する性質を有する高分子材料を被着したことを特徴としている。

本発明に係る転がり軸受装置は、上記したように構成されているため、転がり軸受装置に雨水や融雪剤を含んだ水が浸入すると、密封部材の芯金部と内輪部材又は外輪部材との圧入部分に被着された高分子材料が膨張する。この高分子材料は、例えば水膨潤ゴムである。これにより、内輪部材又は外輪部材がさびたり、腐食したりして生じた隙間に膨張した高分子材料が入り込む。このため、密封部材による密封状態が悪化するおそれを小さくできる。

前記芯金部に被着された高分子材料における前記内輪部材又は外輪部材との対向面に、突起部が設けることにより、密封部材による密封状態を一層確実に維持できる。

本発明の実施例について説明する。図１は本発明の第１実施例のハブユニット１０１の正面断面図、図２はシール４の拡大断面図である。

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１０１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１０１は、外輪部材１と、この外輪部材１と同心に配置される内輪部材２（ハブホイール）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シール４（密封部材）とを備え、外輪部材１と内輪部材２とがそれらの軸線５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、内輪部材２について説明する。内輪部材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６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６の所定位置には、ハブボルト７を挿通するためのボルト孔８が形成されている。またハブフランジ６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７を締め込むことにより、ハブフランジ６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、内輪部材２には、多数個の転動体４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４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、内輪部材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４は、保持器１２によって周方向に所定間隔で配置され、内輪部材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面部には、シール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１０１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と内輪部材２とが軸線５を同一にして取り付けられた状態において、外輪部材１の車両アウタ側の端面部と内輪部材２におけるハブフランジ６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シール４が装着されている。このシール４は環状で、外輪部材１と内輪部材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。

このハブユニット１０１は、車両の従動輪側に使用されるものである。このため、ハブユニット１０１における車両インナ側端部には、カバー１８が取り付けられている。このカバー１８には、ＡＢＳセンサ１９が取り付けられている。ＡＢＳセンサ１９が、内輪部材２の車両インナ側に取り付けられたディスク板２０の回転を読み取って、車速を計測する。

本実施例のハブユニット１０１におけるシール４について、更に詳細に説明する。図２に示されるように、シール４は、断面Ｌ字状で環状の芯金部２１と、芯金部２１における外周面の側に高分子材料が被着されて成る圧入部２２と、芯金部２１の内周面の側に被着され、外輪部材１に嵌合された状態で内輪部材２の外周面に接触するリップ部２３とを備えている。本実施例の圧入部２２の高分子材料は、水膨潤ゴムである。この水膨潤ゴムは、弾性ゴムに水膨潤剤（例えば、高吸水性樹脂）を配合させたものであり、水分と接触することにより膨張する。

本実施例のシール４のリップ部２３は通常のゴム材より成り、ラジアル方向の内側に向かって突出する２本のシールリップ２３ａ，２３ｂと、アキシャル方向にほぼ沿って車両アウタ側に突出する１本のシールリップ２３ｃとを備えている。嵌合部１４にシール４が圧入された外輪部材１が内輪部材２に装着されたとき、リップ部２３のシールリップ２３ａ，２３ｂが内輪部材２の外周面に接触し、シールリップ２３ｃが内輪部材２の起立面（ハブフランジ６の背面部）に接触する。

図３に示されるように、本実施例のシール４の場合、圧入部２２における車両アウタ側の外周面がラジアル方向の外側に突出され、突起部２２ａが形成されている。このため、シール４が外輪部材１の嵌合部１４に圧入されたとき、圧入部２２の外周面が外輪部材１の嵌合部１４の内周面を押圧するとともに、突起部２２ａが、嵌合部１４の内周面を更に強固に押圧する。これにより、外輪部材１の内周面とシール４の外周面とが一層確実に密着される。

第１実施例のハブユニット１０１の作用について説明する。ハブユニット１０１の内輪部材２に付着した雨水等の水は、内輪部材２の外周面を伝って転動体３の部分に浸入しようとする。しかし、外輪部材１と内輪部材２との間の空間部には、シール４が取り付けられている。このシール４の圧入部２２は、外輪部材１の嵌合部１４に圧入されていて、同じくリップ部２３の各シールリップ２３ａ〜２３ｃの先端部が内輪部材２の外周面に摺接している。このため、水の浸入が阻止される。しかも、シール４の圧入部２２に突起部２２ａが設けられているため、外輪部材１とシール４との密封状態が良好になる。

そして、雨水や融雪剤を含んだ水により、外輪部材１の嵌合部１４の内周面がさびたり腐食したりすることによって、シール４との密封性が悪化する場合がある。この場合であっても、圧入部２２の水膨潤ゴムが、水と接触することによって膨張するため、外輪部材１とシール４との密封状態が維持される。

次に、転がり軸受装置の別の実施例である車両用のガイドローラ１０２について説明する。図４は本発明の第２実施例のガイドローラ１０２の正面断面図、図５はシール２８の拡大断面図である。

このガイドローラ１０２は、例えばワンボックスカーのスライドドアの部分に使用されるものである。図４に示されるように、ガイドローラ１０２は、支持軸２４の先端部（上端部）にかしめ固定される内輪２５（内輪部材）と、車両に取り付けられたガイドレール（図示せず）に沿って遊転する外輪２６（外輪部材）と、それらの間に収容される多数個の転動体２７（玉）と、それらのアキシャル方向の両端開口を密封する一対のシール２８（密封部材）とを備え、内輪２５と外輪２６とがそれらの軸線２９の周りに相対回転可能とされている。なお、図４において３１は、多数個の転動体２７が周方向に一定間隔をおいて配置させるための保持器である。

図５に示されるように、シール２８は、断面Ｌ字状で環状の芯金部３２と、芯金部３２における外輪２６の側に被着され、水膨潤ゴムより成る圧入部３３と、同じく内輪２５の側に被着され、外輪２６に嵌合された状態で内輪２５のアキシャル方向の端面に接触する通常のゴム製のリップ部３４とを備えている。

シール２８の圧入部３３が、外輪２６のシール溝部３５に圧入される。上記したハブユニット１０１の場合と同様に、雨水や融雪剤を含んだ水により、外輪２６のシール溝部３５の内周面がさびたり腐食したりすることによって、シール２８との密封性が悪化しても、圧入部３３の水膨潤ゴムが、水と接触することによって膨張するため、外輪２６とシール２８との密封状態が維持される。

本発明の第１実施例のハブユニット１０１の正面断面図である。 シール４の拡大断面図である。 外輪部材１にシール４を圧入させる状態の作用説明図である。 本発明の第２実施例のガイドローラ１０２の正面断面図である。 シール２８の拡大断面図である。

符号の説明

１０１ ハブユニット（転がり軸受装置）
１０２ ガイドローラ（転がり軸受装置）
１ 外輪部材
２ 内輪部材
３，２７ 転動体
４，２８ シール（密封部材）
５，２９ 軸線
１４ 嵌合部（対向面）
２１，３２ 芯金部
２２，３３ 圧入部（圧入部分）
２３，３４ リップ部
２５ 内輪（内輪部材）
２６ 外輪（外輪部材）
３５ シール溝部（対向面）

Claims (3)

1. 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、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であって、
   前記密封部材は、前記内輪部材又は外輪部材の一方に圧入される芯金部と、前記内輪部材又は外輪部材の他方に摺接するリップ部とを有し、
   前記芯金部における前記内輪部材又は外輪部材との圧入部分に、水分と接触することにより膨張する性質を有する高分子材料を被着したことを特徴とする転がり軸受装置。
2. 前記芯金部に被着された高分子材料における前記内輪部材又は外輪部材との対向面に、突起部が設けら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。
3. 前記高分子材料は水膨潤ゴムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。

Images