JP2010038249A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転がり軸受装置において、密封部材と外輪部材との嵌合面に、雨水や泥水が浸入しにくくなるようにすることである。
【解決手段】 ハブユニット１００において、転がり軸受を密封する密封部材４に隣接させて、外輪部材１にガイド部材７を嵌合（圧入）させる。ガイド部材７の芯金部２９の密封部材４の側を、軸線６に対する所定角度で屈曲させ、この屈曲部２９ａの内周面と外周面とをゴム材より成るシール部３１で覆う。更に、シール部３１に、密封部材４の芯金部２６に密着する突条３２を設ける。ハブホイール２が回転したときに周囲にはじき飛ばされる雨水や泥水は、ガイド部材７に遮られて、密封部材４と外輪部材１との嵌合面に浸入しにくくなる。
【選択図】 図３

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、転がり軸受の部分に雨水や泥水を浸入させにくくした転がり軸受装置に関するものである。

本明細書では、転がり軸受装置の一例である車両用のハブユニットについて説明する。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が使用されている。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成る転がり軸受を有しており、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、雨水や泥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）。この密封部材は、金属部材より成り、外輪部材に圧入されるリング状の芯金部と、ゴム材より成り、芯金部に被着されるシール部とを有している。外輪部材に圧入された状態で、密封部材のシール部から延設されたリップ部が、ハブユニットの内輪部材（ハブホイール）に当接する。これにより、転がり軸受の部分に外部から雨水や泥水が浸入することを防止している。

冬期の寒冷地においては、大量の融雪剤が散布されることがある。融雪剤は、塩化カルシウムを含んでいる。密封部材を越えてハブユニットに融雪剤の塩化カルシウムが溶けた泥水が浸入すると、外輪部材の内周面に錆が発生するおそれがある。これにより、外輪部材と密封部材との密着性が低下し、雨水や泥水が浸入し易くなって転がり軸受の外輪部材や内輪部材を損傷させてしまう。

上記した不具合を防止するため、密封部材の緊迫力（外輪部材への押付力）を高めると、密封部材の組付けに時間がかかってしまう。また、外輪部材と密封部材との密着性を高めるため、外輪部材の内周面の加工精度を高めると、外輪部材の加工に時間がかかってしまう。
特開２００１−６５７０４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、密封部材をそのままにして、雨水や泥水が浸入しにくくな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、
静止状態で配置される筒状の外輪部材と、該外輪部材と同心に配置され、その軸線周りに回転可能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、を備えた転がり軸受装置であって、
前記外輪部材には、前記密封部材と隣接して、前記内輪部材が回転したときに周囲にはじき飛ばされる雨水や泥水を案内して外部に排出するためのガイド部材が嵌合され、
前記ガイド部材は、前記外輪部材に嵌合されるリング状の芯金部と、
前記芯金部における前記密封部材に近い側の周縁部に設けられ、その全周に亘って高分子材料が被着されて形成される案内部と、を備え、
前記ガイド部材の案内部におけるアキシャル方向の端面部が、前記密封部材と密着し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は、上記したように構成されていて、内輪部材が回転したときに周囲にはじき飛ばされる雨水や泥水を案内して外部に排出するためのガイド部材が、外輪部材に嵌合されている。しかも、ガイド部材に被着された高分子材料の案内部の突条が、密封部材と密着している。これにより、内輪部材からはじき飛ばされる雨水や泥水が、密封部材と外輪部材との嵌合面に浸入しにくくなり、当該嵌合面に錆が発生しにくくなる。この結果、転がり軸受（特に、転動体の転動面）に雨水や泥水が浸入しにくくなり、転がり軸受装置の長寿命化が図られる。

前記案内部の内周面を、前記密封部材に近い側の内径よりも前記密封部材から遠い側の内径の方が大きくなるように、前記軸線に対して傾斜させることが望ましい。

これにより、内輪部材からはじき飛ばされた雨水や泥水が、案内部に停留することを防止できる。この結果、雨水や泥水が、密封部材と外輪部材との嵌合面に一層浸入しにくくなる。

前記芯金部における前記密封部材に近い側の周縁部は、前記案内部の傾斜内周面に対応して傾斜させてもよい。

芯金部を傾斜させることにより、案内部の剛性が高くなる。このため、転がり軸受装置に作用する振動等によって、ガイド部材の案内部におけるアキシャル方向の端面部と密封部材との密着性が低下することを防止できる。

本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例のハブユニット１００の断面図、図２は図１の要部の拡大図である。

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玉３（転動体）と、それらのアキシャル方向の開口を密封する車両インナ側の密封部材４と車両アウタ側の密封部材５とを備えていて、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。そして、外輪部材１には、車両インナ側の密封部材４に隣接して、ガイド部材７が嵌合されている。なお、図１において、図面視における右側は車両インナ側であり、同じく左側は車両アウタ側である。

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８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８の所定位置には、ハブボルト９を挿通するためのボルト孔８ａが形成されている。また、ハブフランジ８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インロー部１０が、車両アウタ側に突出して形成されている。このインロー部１０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８ａに挿通されたハブボルト９を締め込むことにより、ハブフランジ８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。

ハブホイール２には、多数個の玉３を転動自在に配置するための内輪側軌道面１１，１２が形成されている。多数個の玉３は、冠形の保持器１３，１４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の内輪側軌道面１１，１２と対向する部分には、各外輪側軌道面１５，１６が形成されている。保持器１３，１４によって周方向に一定間隔で配置された多数個の玉３は、各内輪側軌道面１１，１２と外輪部材１の各外輪軌道面１５，１６とによって転動自在に保持される。外輪部材１における車両インナ側の端面部には、密封部材４を圧入して嵌合させるためのインナ側嵌合部１７が設けられている。同様に、外輪部材１における車両アウタ側の端面部にも、密封部材５を圧入して嵌合させるためのアウタ側嵌合部１８が設けられている。

図２に示されるように、外輪部材１のインナ側嵌合部１７には、玉３の外輪側軌道面１５の他に、密封部材４を嵌合させるための第１内周面１９、ガイド部材７を嵌合させるための第２内周面２１、及び第１及び第２の内周面１９，２１を接続する第３内周面２２が連続して形成されている。第２内周面の内径は、第１内周面の内径よりも大きい。このため、第３内周面２２は、軸線６に対して斜めに形成されている。

そして、図１に示されるように、外輪部材１の外周面には、ラジアル方向外側に突出する外輪フランジ部２３が形成されている。ハブユニット１００は、外輪フランジ部２３のボルト孔（図示せず）に挿通されたボルト２４により、車体２５に固定される。

次に、密封部材４，５について説明する。図１に示されるように、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の車両インナ側嵌合部１７とハブホイール２との間、及び外輪部材１の車両アウタ側嵌合部１８とハブホイール２との間には空間部が形成されていて、これらの空間部を密封する密封部材４，５が装着されている。密封部材４，５はリング状で、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４，５の構成は殆ど同一なので、本明細書では、車両インナ側の密封部材４についてのみ説明する。

本実施例の密封部材４は、図２に示されるように、リング状でかつ断面略Ｌ字状の外側及び内側の芯金部２６，２７が対向配置されて一体に組み付けられたパックシール構造となっている。そして、外側芯金部２６における内側部分（内側芯金部２７の対向部分）にシール部２８が被着されている。このシール部２８はゴム材等の弾性変形可能な高分子材料より成り、内側芯金部２７（スリンガ）に当接するリップ部２８ａ〜２８ｃが突設されている。

次に、本発明の特徴用件であるガイド部材７について説明する。図２に示されるように、本実施例のガイド部材７は、金属部材より成るリング状の芯金部２９と、ゴム材等の弾性変形可能な高分子材料より成り、芯金部２９における軸方向の一端部の周縁部に全周に亘って被着されるシール部３１とを備えている。芯金部２９における軸方向の一端部（アキシャル方向における内側の端部）は、ラジアル方向の内側（軸線６の側）に向かって所定角度で屈曲されていて、その内径は、アキシャル方向におけるほぼ中央部から一端部に向かうにつれて連続的に小さくなっている。以下、この部分を芯金部２９の屈曲部２９ａと記載する。そして、シール部３１は、芯金部２９の屈曲部２９ａの内周面から外周面にかけての部分に巻き付く形で被着されている。このため、シール部３１の内径ｄは、芯金部２９と同様に一端部に向かうにつれて連続的に小さくなっている。また、シール部３１における一端部側の端面部には、その全周に亘って突出する突条３２が設けられている。この突条３２の外径Ｄは、密封部材４における外側芯金部２６の外径とほぼ等しい。図３に示されるように、ガイド部材７が外輪部材１に嵌合されたときに、ガイド部材７の突条３２が、密封部材４の外側芯金部２６の端面部２６ａを押圧する。これにより、外輪部材１のインナ側嵌合部１７の第２及び第３の内周面２１，２２がガイド部材７によって覆われ、ハブホイール２が回転したときに周囲にはじき飛ばされる雨水や泥水が外輪部材１のインナ側嵌合部１７の内周面２１，２２に停留することが防止される。

本実施例のハブユニット１００におけるガイド部材７の作用を説明する。図３に示されるように、密封部材４が、外輪部材１におけるインナ側嵌合部１７の第１内周面１９に嵌合（圧入）される。これにより、外輪部材１とハブホイール２（内輪部材）との開口が閉塞される。続いて、ガイド部材７が、外輪部材におけるインナ側嵌合部１７の第２内周面２１に嵌合（圧入）される。このとき、ガイド部材７のシール部３１の突条３２が、密封部材４の外側芯金部２６の端面部２６ａを押圧する。このため、外輪部材１におけるインナ側嵌合部１７の第２及び第３の内周面２２，２３が全周に亘って覆われる。

図示しない車輪の回転に伴い、ハブホイール２が回転する。すると、ハブホイール２の外周面に付着した雨水や融雪剤を含んだ泥水が周囲にはじき飛ばされる。従来のハブユニットの場合、はじき飛ばされた雨水や泥水が、外輪部材１におけるインナ側嵌合部１７の第２及び第３の内周面２１，２２を伝って、密封部材４とインナ側嵌合部１７の第１内周面１９との間に浸入し、錆を発生させてしまう。しかし、本実施例のハブユニット１００の場合、ガイド部材７が、外輪部材１におけるインナ側嵌合部１７の第２及び第３の内周面２１，２２を覆っていて、かつガイド部材７のシール部３１の突条３２が、全周に亘って密封部材４の外側芯金部２６の端面部２６ａに当接している。このため、はじき飛ばされた雨水や泥水は、ガイド部材７のシール部３１及び芯金部２９に遮られ、外輪部材１におけるインナ側嵌合部１７の内周面２１，２２に付着するおそれはない。この結果、外輪部材１の内周面１９，２１，２２に錆が発生することを防止できる。

第１実施例のガイド部材７における芯金部２９には屈曲部２９ａが設けられている。しかし、図４に示される第２実施例のガイド部材３３の芯金部３４のように、ストレート形状であってもよい。この実施例の場合、芯金部３４の製作が容易になるという利点がある。また、芯金部３４がストレート形状であっても、シール部３５の内周面は、付着した雨水や泥水を停留させないように傾斜させることが望ましい。

上記した各実施例のハブユニット１００では、密封部材４は既存のものをそのまま使用できるという利点がある。

本明細書では、転がり軸受装置の一例であるハブユニット１００の場合について説明したが、ハブユニット１００以外の転がり軸受装置であってもよいのはもちろんである。

本発明の実施例のハブユニット１００の断面図である。 図１の要部の拡大図である。 外輪部材１に密封部材４を嵌合させる状態の作用説明図である。 第２実施例のガイド部材３３の断面図である。

符号の説明

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 玉（転動体）
４，５ 密封部材
６ 軸線
７，３３ ガイド部材
２９，３４ 芯金部
２９ａ 屈曲部（密封部材に近い側）
３１，３５ シール部（案内部）
３２ 突条（端面部）
ｄ 内径

Claims (3)

1. 静止状態で配置される筒状の外輪部材と、該外輪部材と同心に配置され、その軸線周りに回転可能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、を備えた転がり軸受装置であって、
   前記外輪部材には、前記密封部材と隣接して、前記内輪部材が回転したときに周囲にはじき飛ばされる雨水や泥水を案内して外部に排出するためのガイド部材が嵌合され、
   前記ガイド部材は、前記外輪部材に嵌合されるリング状の芯金部と、
   前記芯金部における前記密封部材に近い側の周縁部に設けられ、その全周に亘って高分子材料が被着されて形成される案内部と、を備え、
   前記ガイド部材の案内部におけるアキシャル方向の端面部が、前記密封部材と密着していることを特徴とする転がり軸受装置。
2. 前記案内部の内周面は、前記密封部材に近い側の内径よりも前記密封部材から遠い側の内径の方が大きくなるように、前記軸線に対して傾斜し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. 前記芯金部における前記密封部材に近い側の周縁部は、前記案内部の傾斜内周面に対応して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受装置。

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