JP2010137738A

JP2010137738A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2010137738A
Application number: JP2008316498A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Seo; 信之瀬尾
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-24

Abstract

【課題】シール装置を改良することなく、このシール装置に到達する水の浸入量自体を低減させ、シール装置のシール機能低下を防止するようにした転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】車両インナー側の車両固定部材２１に固定される外輪２と、車両アウター側のブレーキデイスク７及び車輪に接続され、外輪２と相対回転する内輪３と、車両アウター側の外輪２と内輪３との間に設けられ、内外輪間を密封するシール装置３１と、を備える転がり軸受装置であって、外輪２が車両固定部材２１に固定された態様で、外輪２の外周面には、該外周面に付着する水を外輪２のラジアル方向下方へ誘導するための環状となした複数の誘導排水溝が外輪２のアキシャル方向Ｚに並列形成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用する転がり軸受装置に関する。

自動車等の車両には、タイヤホイールやブレーキデイスクを取り付けるための転がり軸受装置が用いられている。この転がり軸受装置は、車体側に固定された外輪と、この外輪と同心に配置され、タイヤホイールやブレーキデイスクの取付け用のハブフランジを備えた内輪と、これら外輪と内輪との間に介装される転動体とを備えている。さらに内輪と外輪との間に、この軸受部内に砂や融雪剤を含む泥水などの異物が浸入すると充填されているグリースが劣化したり、他の構成部材が発錆して、軸受部自体の寿命の低下を招くため、ハブフランジ側の内外輪の間にシール装置を配置するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−６４２９６号公報

この特許文献１のような転がり軸受装置のシール装置は、外輪の内周面に圧入される芯金と、内輪の外周面に摺接するラジアルリップと、ハブフランジに摺接するアキシャルリップとを備えている。ところが内輪のハブフランジにおけるアキシャル方向側の側面と外輪のアキシャル方向側の端面との間には、外部に対して直接的に開口される形態のラビリンス隙間が存在している。
そして、近年では、ブレーキデイスクの冷却のために、外気を導入する通気孔が設けられるようになってきている。この結果、ラビリンス隙間に到達する異物としての水の浸入量も、かかる通気孔を通って必然的に増加する傾向にあり、この増加した浸入量に対しては十分なシール機能を発揮できなくなるおそれがある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、シール装置を改良することなく、このシール装置に到達する水の浸入量自体を低減させ、シール装置のシール機能低下を防止するようにした転がり軸受装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置は、車両インナー側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウター側のブレーキデイスク及び車輪に接続され、前記外輪と相対回転する内輪と、車両アウター側の前記外輪と前記内輪との間に設けられ、前記内外輪間を密封するシール装置と、を備える転がり軸受装置であって、前記外輪が前記車両固定部材に固定された態様で、前記外輪の外周面には、該外周面に付着する水を前記外輪のラジアル方向下方へ誘導するための環状となした複数の誘導排水溝が前記外輪のアキシャル方向に並列形成されたことを特徴とする。

上記構成とすることにより、外部から外輪の外周面に砂や融雪剤を含む泥水などの水が達しても、誘導排水溝によってアキシャル方向への水の流れを規制してラジアル方向下方へ誘導できるため、シール装置に到達する水の浸入量自体を低減でき、この結果、シール装置のシール機能低下を防止できることとなる。また、誘導排水溝は外輪の外周面に形成するため、その加工（切削）も容易にできる効果を奏する。

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置において、前記誘導排水溝は前記シール装置から遠ざかるように、アキシャル方向に傾斜させて複列状で形成したことを特徴とすることにより、複数の誘導排水溝で外部から外輪の外周面に達した水を分散できるため、シール装置側への水の浸入量自体を低減できる。また、前記誘導排水溝を、連続した螺旋溝状に形成したことを特徴とすることにより、連続加工が可能となり、切削加工を容易にすることができる。また、前記誘導排水溝の底面を、湾曲面状に形成したことを特徴とすることにより、応力集中し難くなり、溝形成によって軽量化した際の外輪の強度低下を防止することができる。

また、前記誘導排水溝は、その一部としての凸状の突堤を有し、該突堤の外周面を帯状形態の平坦面となしたことを特徴とすることにより、この突堤によってシール装置側へ流れようとする水を堰き止めることができ、かつこの突堤はアキシャル方向に複数配設されるため、シール装置側に達する前に、各突堤によってその流れの勢いを弱めることができる。このため、その下流側での誘導排水溝によるラジアル方向下方への誘導が効果的となり、これによって水の浸入量自体の低減機能がさらに向上する。また、突堤の外周面が平坦面であるため、加工基準面としたり、組立基準面にすることができる。

以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明に係る転がり軸受装置の取付状態の断面図である。図１において、転がり軸受装置１は、軸受鋼材からなる固定輪としての外輪２と、回転輪としての内輪３と、該内輪３と外輪２との間に介在される複数列で配列される転動体４から構成される転がり軸受５を備えている。

また、内輪３は軸部１１と一体形成されている。軸部１１は車両アウター側でブレーキデイスク７及び車輪としてのタイヤホイール８と接続するようにして装着するためのハブボルト９が固定され、外方へ突設される円盤状のハブフランジ１０を備えている。該ハブフランジ１０は、内輪３を構成する軸部１１の一端部（車両アウター側）の外周に一体形成されることによってハブ６を備える構成となしている。

また、軸部１１の他端部（車両インナー側）には、外径が一段小径となった小径部１２が形成されている。該小径部１２には、別体で形成され、その外周面が複数列で配列される一方の転動体４が転動する内輪転動面１３を備える内輪分割体１４が圧入固定されている。また、軸部１１の一端部と他端部との間の外周面には、複数列で配列される他方の転動体４が転動する内輪転動面１５が形成されている。このように軸部１１の他端部に内輪分割体１４が圧入されて一体化されることによって、一端部にハブフランジ１０を備えた内輪３が構成される。

また、外輪２は概ね円筒状に形成される外輪本体１６からなり、該外輪本体１６の内周面１７には、転動体４が転動する外輪転動面１８が形成されている。この外輪本体１６の車両アウター側の一端面１９は、ハブフランジ１０の側面２０と対向配置され、このハブフランジ１０の側面２０と外輪２の一端面１９との間には、所定のラビリンス隙間Ｓが設けられている。また、外輪本体１６は円筒形態に限定されず、例えば図２、３に示すように、その一端面１９側が拡径若しくは縮径形態となすように、テーパ筒状に形成することもできる。

また、図１に戻り、外輪２は、車両における懸架装置の車両インナー側のナックル、アクスルハウジングなどの車両固定部材２１の取付口２２に接続される。この接続は外輪２を取付口２２内に挿入して嵌装するとともに、外輪本体１６から外方へ突設される外輪鍔部２３をボルト・ナットなどの締結部材２４を介して車両固定部材２１の取付口２２の周辺面（車両アウター側）に固定させている。

また、外輪２が車両固定部材２１に固定された態様で、図４に示すように、外輪本体１６の外周面２５には、該外周面２５に、ブレーキデイスク７を冷却するために形成される通風孔（図示せず）などを通って、外部から到達して付着する砂や融雪剤を含む泥水などの異物としての水を、外輪２のラジアル方向Ｘ下方へ誘導するための独立した環状の複数の誘導排水溝２６が外輪２のアキシャル方向Ｚに並列形成されている。

図５に示すように、この誘導排水溝２６は、少なくとも外輪本体１６のラジアル方向Ｘにおける上方域（半円部分）に形成される部分がアキシャル方向Ｚにおける車両インナー側に傾斜して、外輪本体１６の一端面１９とハブフランジ１０の側面２０との間のラビリンス隙間Ｓ（後述するシール装置３１）から遠ざかるように、並列状に形成することもできる。

また、図６に示すように、この誘導排水溝２６は独立した環状形態に代えて、連続した螺旋溝状に形成することもできる。また、図７に示すように、これらの誘導排水溝２６の底面２７は、湾曲面状（円弧面）に形成されている。また、これらの誘導排水溝２６は、その一部としての凸状の突堤２８を有し、該突堤２８の外周面２９をアキシャル方向Ｚに所定幅寸法で形成される帯状形態の平坦面となしている。この突堤２８によって一端面１９（ラビリンス隙間Ｓ、シール装置３１）側へ流れようとする水を堰き止めることができる。また、一端面１９（ラビリンス隙間Ｓ、シール装置３１）側に達する前に、各突堤２８によってその流れの勢いを弱めることができる。

図１に戻り、この転がり軸受２には、外輪２と内輪３との間の環状空間室３０を外部から密封するためのシール装置３１、３２が設けられる。該シール装置３１、３２は転がり軸受２のアキシャル方向Ｚの両端側に設けられる。また、内輪３と外輪２との間の軸受内部の環状空間室３０内にはグリースが封入される。

また、少なくとも車両アウター側に設けられるシール装置３１は、図８に示すように、外輪２の内周面１７に圧入嵌装される芯金３３を有している。芯金３３は鋼板等の金属製からなる板金材によって全体形状が円環状に形成される。外輪２の内周面１７に圧入嵌装される筒状の芯金筒部３４が形成される。この芯金筒部３４の車両アウター側からラジアル方向Ｘ内側に折り曲げられ、内輪３側に伸びる芯金鍔部３５が形成されている。

この芯金３３には、ゴム状弾性部材からなるシール部材３６が加硫接着されている。このシール部材３６はアキシャルリップ３７とラジアルリップ３８とを有している。アキシャルリップ３７は、先端側がアキシャル方向Ｚの斜め外方に延び、ハブフランジ１０側に指向させている。これによってアキシャルリップ３７の先端側をハブフランジ１０の側面２０に接触させることによって、ラビリンス隙間Ｓからの水の環状空間室３０内への浸入を防止するシール機能を発揮させている。また、ラジアルリップ３８は、先端側がラジアル方向Ｘの下方に延び、軸部１１側に指向させている。これによってラジアルリップ３８の先端側を軸部１１の外周面に接触させることによって、グリースの外部への漏洩を防止するシール機能を発揮させている。

図１に戻り、内輪３の軸部１１には、動力を伝達する駆動軸としてのドライブシャフト４０がスプライン結合される連結挿通孔４１が形成されている。該連結挿通孔４１に動力伝達を可能となすようにドライブシャフト４０を通している。そして、ドライブシャフト４０の軸端面４２を、この軸端面４２と対向する内輪分割体１４における車両インナー側の内輪端面４３に当接させるようにして、ドライブシャフト４０の延出側の端部に、ねじ締結手段としてのナット４４を螺合することにより固定されている。

また、本例は駆動輪側の転がり軸受装置１であるも、軸部１１に連結挿通孔４１を形成しない形態の場合には、図９に示すように、軸部１１の他端側を外部まで延出させ、その他端側を加締めるように、ラジアル方向Ｘ外方に塑性変形させて形成した加締部４５によってアキシャル方向Ｚに抜けないように固定して、従動輪用の転がり軸受装置１とすることも可能である。

本発明の転がり軸受装置の取付状態を示す断面図。転がり軸受装置の外輪の外形形態を示す図。転がり軸受装置の外輪の他の外形形態を示す図。外輪における誘導排水溝の形態を示す図。外輪における誘導排水溝の他の形態を示す図。外輪における誘導排水溝の他の形態を示す図。外輪における誘導排水溝の概略部分断面図。シール装置を示す部分拡大図。転がり軸受装置の他の形態を示す部分拡大図。

符号の説明

２外輪
３内輪
７ブレーキデイスク
２１車両固定部材
２５外周面
２６誘導排水溝
２７底面
２８突堤
３１シール装置
Ｘラジアル方向
Ｚアキシャル方向

Claims

車両インナー側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウター側のブレーキデイスク及び車輪に接続され、前記外輪と相対回転する内輪と、車両アウター側の前記外輪と前記内輪との間に設けられ、前記内外輪間を密封するシール装置と、を備える転がり軸受装置であって、
前記外輪が前記車両固定部材に固定された態様で、前記外輪の外周面には、該外周面に付着する水を前記外輪のラジアル方向下方へ誘導するための環状となした複数の誘導排水溝が前記外輪のアキシャル方向に並列形成されたことを特徴とする転がり軸受装置。
前記誘導排水溝は前記シール装置から遠ざかるように、前記アキシャル方向に傾斜させて並列形成したことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
前記誘導排水溝を、連続した螺旋溝状となしたことを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受装置。
前記誘導排水溝の底面を、湾曲面状に形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
前記誘導排水溝は、その一部としての凸状の突堤を有し、該突堤の外周面を帯状形態の平坦面となしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。