JP2012082913A

JP2012082913A - 車輪用転がり軸受装置の密封装置

Info

Publication number: JP2012082913A
Application number: JP2010230432A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 山本　　明; Toshihiro Hakata; 稔博羽方
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-26

Abstract

【課題】外輪とシール部材の間の密封性を高めた、車輪用転がり軸受装置の密封装置を提供する。
【解決手段】密封装置３０は、外輪１８の内周面に嵌合固定される環状芯金部３２と、環状芯金部３２のフランジ部１４側に取付けられ、ハブ軸１２の外周面に摺接するシールリップ３６を有するゴム製のシール部材３４を備えている。そして、環状芯金部３２の外周側に延設されたシール部材３４のシール延設部３８の外周面には、軸方向の断面が４分の１円の形状とされ、フランジ部１４側の側面が径方向に直線状とされ反対側の側面が円弧状とされた突起状リップ４０が形成されている。そして、外輪１８の内周面には、断面が矩形状の環状溝部２０が形成されており、密封装置３０を外輪１８に取付けた時に、突起状リップ４０が環状溝部２０に収納される構成とされている。
【選択図】図１

Description

この発明は車輪用転がり軸受装置の密封装置に関する。具体的には、内輪部材を構成するハブ軸および内輪と、外輪と、転動体とを有し、ハブ軸の一側の外周に車輪が取付けられるフランジ部が形成された車輪用転がり軸受装置において、ハブ軸と外輪のフランジ部側端部との間に配置される密封装置に関する。

自動車の車輪を懸架装置に支持するために車輪用転がり軸受装置が用いられている。図３に車輪用転がり軸受装置１０の軸方向断面図を示す。車輪用転がり軸受装置１０は、内輪部材を構成するハブ軸１２及び内輪１６と、図示しない懸架装置に固定される外輪１８と、複列の転動体２４と、転動体２４を保持する保持器２６とを有している。そして、ハブ軸１２の一側の外周には車輪が取付けられるフランジ部１４が形成され、ハブ軸１２のフランジ部１４側にはハブ軸１２の外周面を内輪軌道面とし、外輪１８の内周面を外輪軌道面とする転動体２４が配置されている。そして、この転動体２４のフランジ部１４側に、外輪１８のフランジ部１４側端部の内周面とハブ軸１２の外周面との間を塞ぐ密封装置１３０が配置されている。

図４に、図３のＡで示した密封装置１３０の部分の拡大図を示す。図４に示した密封装置１３０は、従来技術による密封装置であり、外輪１８の内周面に圧入された環状芯金部１３２と、環状芯金部１３２のフランジ部１４側の側面に取付けられ、ハブ軸１２の外周面に摺接するシールリップ１３６を有するゴム製のシール部材１３４とを備えている。そして、環状芯金部１３２の外周側に延設されるシール部材１３４のシール延設部１３８の外周面には、外輪１８の内周面に圧接される突起部１４０が形成されている。そして、シール部材１３４の内径側にはハブ軸摺接部１４２が形成されており、ハブ軸摺接部１４２は環状のガータスプリング１４４により径方向内方に付勢されてハブ軸１２に摺接する構成とされている。そして、環状芯金部１３２とシール部材１３４により、ハブ軸１２の外周面と外輪１８の内周面の間を密封する構成とされている。
特許文献１には、車輪用軸受装置の外輪と内輪の間に配置された密封装置が記載されている。特許文献１の密封装置は、外輪に圧入される金属環（図４の環状芯金部１３２に相当）の軸受外方を弾性体（図４のシール部材１３４に相当）で覆った構造とされており、弾性体の外輪側の外周面に外輪の内周面に圧接するリップ部（図３の突起部１４０に相当）を備えている。（特許文献１の図１〜図３参照）。

特開２００８−２５６００号公報

図４や特許文献１に記載の密封装置は、シール部材の突起部と外輪の内周面の間は、しまり嵌合により密封性が確保される構成である。しかし、経年変化によりシール部材が変形して外輪の内周面との嵌合が緩くなることがある。すると、シール部材の突起部と外輪の内周面との間からの水の侵入の抑止が困難となる。そして、外輪の内周面とシール部材の突起部の間から水が侵入して環状芯金部の外輪の内周面との嵌合部に達すると、環状芯金部が徐々に腐食して環状芯金部にスジ状の隙間が生じて、この隙間から水が軸受内部に侵入することがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、外輪とシール部材の間の密封性を高めた、車輪用転がり軸受装置の密封装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる車輪用転がり軸受装置の密封装置は次の手段をとる。
本発明は、内輪部材を構成するハブ軸および内輪と、外輪と、転動体とを有し、該ハブ軸の一側の外周に車輪が取付けられるフランジ部が形成された車輪用転がり軸受装置において、前記ハブ軸と前記外輪のフランジ部側端部の間に配置される密封装置であって、
前記密封装置は、前記外輪の内周面に嵌合固定される環状芯金部と、該環状芯金部のフランジ部側に取付けられ、前記ハブ軸の外周面に摺接するシールリップを有するゴム状弾性材からなるシール部材とを備え、
前記環状芯金部の外周側に延設された前記シール部材の延設部の外周面に、前記外輪のフランジ部側端部の内周面に形成された環状溝部に収納され、該環状溝部の側面に当接する突起状リップを備えた、ことを特徴とする車輪用転がり軸受装置の密封装置である。

この発明によれば、密封装置のシール部材の突起状リップは、外輪のフランジ部側端部の内周面に形成された環状溝部に収納されて、環状溝部の側面に当接する構造とされているので、経年変化によりシール部材が変形してシール部材が径方向に縮んだ場合でも、シール部材の突起状リップが外輪の環状溝部に収納されて環状溝部の側面に当接する状態は維持されるので、外輪とシール部材の間の密封性が高い。

上述の本発明によれば、外輪とシール部材の間の密封性を高めた、車輪用転がり軸受装置の密封装置を提供することができる。

実施例１における車輪用転がり軸受装置の密封装置の軸方向断面図である。変形例における車輪用転がり軸受装置の密封装置の軸方向断面図である。車輪用転がり軸受装置の軸方向断面である。図３のＡで示した部分に用いられている、従来技術による密封装置の軸方向断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

［実施例の構成］
図１に本発明の実施例１の車輪用転がり軸受装置に使用される密封装置３０の軸方向断面図を示す。密封装置３０は、図３に示した車輪用転がり軸受装置１０の図３のＡで示した部分において、ハブ軸１２と外輪１８のフランジ部１４側端部の間を密封するために使用される密封装置である。
始めに、密封装置３０の構造について説明する。密封装置３０は、図１に示すとおり、外輪１８の内周面に嵌合固定される軸方向の断面形状が略Ｌ字形状とされた環状芯金部３２と、環状芯金部３２のフランジ部１４に面する側に取付けられ、ハブ軸１２の外周面に摺接するシールリップ３６を有するゴム製のシール部材３４と、シール部材３４を内径側に付勢する環状のガータスプリング４４を備えている。

そして、環状芯金部３２の外周側に延設されたシール部材３４のシール延設部３８の外周面には、径方向外方に突出形成され、軸方向の断面が４分の１円の形状とされ、フランジ部１４側の側面が径方向に直線状とされ反対側の側面が円弧状とされた突起状リップ４０が形成されている。そして、外輪１８の内周面には、断面が矩形状の環状溝部２０が形成されており、密封装置３０を外輪１８に取付けた時に、突起状リップ４０が環状溝部２０に収納される構成とされている。そして、環状溝部２０の幅に比べて突起状リップ４０は約１．１倍の幅を有しており、環状溝部２０の深さに比べて突起状リップ４０は約１．１倍の高さを有しており、突起状リップ４０の断面積は、自然状態では、環状溝部２０の断面積の９５％程度とされている。
そして、シール部材３４の内径側にはハブ軸摺接部４２が形成されており、ハブ軸摺接部４２はガータスプリング４４により径方向内方に付勢されてハブ軸１２の外周面に摺接する構成とされている。

［密封装置の取付け方法］
次に、密封装置３０の外輪１８への取付け方法について説明する。密封装置３０は、外輪１８をハブ軸１２に組付ける前に、環状芯金部３２とシール部材３４を一体で外輪１８の内周面に圧入することにより取付けられる。まず、環状芯金部３２が外輪１８に圧入され、続いてシール部材３４のシール延設部３８が外輪１８に圧入される。そして、シール延設部３８に形成された突起状リップ４０は圧縮されながら圧入され、突起状リップ４０が外輪１８の環状溝部２０の位置に来た時に、突起状リップ４０が環状溝部２０の中に入り込んで、密封装置３０の外輪１８への圧入が終了する。
ここで、環状溝部２０の断面積は突起状リップ４０の断面積よりも少し大きいので、突起状リップ４０は環状溝部２０にわずかな隙間を残し変形した状態で収納される。そして、突起状リップ４０の幅および高さが環状溝部２０の幅および深さよりも少し大きめに形成されているので、突起状リップ４０は環状溝部２０に対して適度な締め代を持つ。そして、突起状リップ４０のフランジ部側の側面が径方向に直線状とされているので、突起状リップ４０のフランジ部１４側の側面が環状溝部２０のフランジ部１４側の側面に密着した状態となる。

［効果］
実施例１によれば、シール部材３４の突起状リップ４０が外輪１８の環状溝部２０に収納されており、環状溝部２０に対して適度な締め代を持っている。そして、突起状リップ４０のフランジ部１４側の側面と環状溝部２０のフランジ部１４側の側面が軸方向で密着した状態となっている。そのため、水が外輪１８の内周面沿いに軸受内部に侵入することが困難であり、密封装置３０によれば外輪１８とシール部材３４の間の密封性が高い。そして、経年変化によりシール部材３４が変形してシール部材３４が径方向に縮んだ場合でも、突起状リップ４０のフランジ部１４側の側面と環状溝部２０のフランジ部１４側の側面が軸方向で密着した状態は維持されるので、密封装置３０は高い密封性を維持することができる。

［変形例］
図２に、実施例１の変形例である密封装置３０ａの軸方向断面図を示す。密封装置３０ａの実施例１の密封装置３０との違いは、外輪１８の環状溝部２０に収納される部位のシール部材３４ａの形状を、環状溝部２０の側面に当接するアキシアルリップ４１に変更したことである。密封装置３０ａの他の構成は実施例１と同様であるので、同一符号を付して説明は省略する。
この変形例によれば、シール部材３４ａのアキシアルリップ４１が外輪１８の環状溝部２０の側面に当接して、水が軸受装置の軸方向内部へ侵入することが抑止される。よって、外輪１８とシール部材３４ａの嵌合部の密封性が高い。また、経年変化によりシール部材３４ａが変形してシール部材３４ａが径方向に縮んだ場合でも、アキシアルリップ４１が外輪１８の環状溝部２０の側面に当接する状態が維持されるので、密封装置３０ａは高い密封性を維持することができる。

その他、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の密封装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

１０車輪用転がり軸受装置
１２ハブ軸
１４フランジ部
１６内輪
１８外輪
２０環状溝部
２４転動体
２６保持器
３０、３０ａ密封装置
３２環状芯金部
３４、３４ａシール部材
３６シールリップ
３８シール延設部
４０突起状リップ
４１アキシアルリップ
４２ハブ軸摺接部
４４ガータスプリング

Claims

内輪部材を構成するハブ軸および内輪と、外輪と、転動体とを有し、該ハブ軸の一側の外周に車輪が取付けられるフランジ部が形成された車輪用転がり軸受装置において、前記ハブ軸と前記外輪のフランジ部側端部の間に配置される密封装置であって、
前記密封装置は、前記外輪の内周面に嵌合固定される環状芯金部と、該環状芯金部のフランジ部側に取付けられ、前記ハブ軸の外周面に摺接するシールリップを有するゴム状弾性材からなるシール部材とを備え、
前記環状芯金部の外周側に延設された前記シール部材の延設部の外周面に、前記外輪のフランジ部側端部の内周面に形成された環状溝部に収納され、該環状溝部の側面に当接する突起状リップを備えた、ことを特徴とする車輪用転がり軸受装置の密封装置。