JP2012167683A - 車輪用転がり軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 内外輪間を密封するシール部材の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる車輪用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】 本発明の車輪用転がり軸受装置１０は、内軸１２と、内軸１２の外周側に同心に配置された外輪１１と、これらの間に介在している複数の玉１３と、玉１３を周方向に保持する一対の保持器２０を備えている。一対の保持器２０それぞれの内周面には、軸方向外側端部２２ｃから内側端部に亘って径方向外側に凹むことで前記グリースを留めるための凹部２５が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の車輪等を支持するための車輪用転がり軸受装置に関する。
自動車等の車両には、車輪を支持するための車輪用転がり軸受装置が用いられている。この車輪用転がり軸受装置は、図５に示すように、車両のブレーキロータや車輪が取り付けられるフランジ１００を有する内軸１０１と、車両側に固定され内軸１０１に同心に配置された外輪１０２と、内軸１０１と外輪１０２との間にそれぞれ転動自在に復列に配置された複数の玉１０３と、内軸１０１及び外輪１０２の間の環状隙間を密封するシール部材１０４と、複数の玉１０３を周方向所定間隔に保持する保持器１０５と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
上記車輪用転がり軸受装置の内外輪間には潤滑のためのグリースが封入されている。シール部材１０４は、外輪側に固定され先端が内軸１０１の外周面に押圧されて摺接する環状のシールリップを有しており、このシールリップによって内外輪間の環状隙間を密封し、グリースが外部に漏洩するのを防止している。
上記車輪用転がり軸受装置において、フランジ側のシール部材１０４からグリース漏れが発生すると、漏れたグリースがフランジ１００を伝わってブレーキロータに付着するおそれがある。このため、グリース漏れを予防すべく、シール部材１０４の締め代（シールリップの押圧の度合）を比較的大きく設定し、シール部材１０４の密封性をより高めるといったことがなされていた。
特開２００４−１１６７１５号公報
近年、経済性や省エネルギーの観点から、上記車輪用転がり軸受装置においても低回転トルク化の要求が高まっている。
これに対して、予防的に大きく設定されているシール部材１０４の締め代をできるだけ小さくし、シール部材１０４と内軸１０１との間のフリクションを低減させることが考えられるが、上述したように、グリース漏れの発生が懸念される。
このようなことから、回転トルクを低減するためにシール部材１０４の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる方策が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、内外輪間を密封するシール部材の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる車輪用転がり軸受装置を提供することを目的とする。
本発明は、一端部に車輪が取り付けられるフランジが形成された内輪部材と、前記内輪部材の外周側に同心に配置された外輪部材と、複列に配置され前記内輪部材及び前記外輪部材の間に介在している複数の転動体と、前記複数の転動体の両列に配置され、前記転動体を周方向に保持する一対の保持器と、各部材を潤滑するためのグリースが導入された前記内輪部材及び前記外輪部材の間の環状空間の両端開口を密封するシール部材と、を備えた車輪用転がり軸受装置において、前記一対の保持器それぞれの内周面には、軸方向外側端部から内側端部に亘って径方向外側に凹むことで前記グリースを留めるための凹部が形成されていることを特徴としている。
上記のように構成された車輪用転がり軸受装置によれば、一対の保持器それぞれの内周面に径方向外側に凹む凹部が形成されているので、内輪部材が回転しその遠心力によって保持器の内周面にグリースが付着すると、そのグリースは内周面において最も遠心力の作用する最も内周径が大きい凹部の底に留まろうとする。このため、保持器内周面に付着したグリースが保持器の外側端部から軸方向外側へ向けて振り切られるのが抑制され、さらに、保持器内周面に付着するグリースは、凹部に留まりきれない量となると径方向内側に戻され、再度各部を潤滑することとなる。これにより、グリースを保持器の内周面と内輪部材外周面との間で循環させることができ、グリースが軸方向外側へ流出するのを抑制することができる。この結果、内外輪間を密封するシール部材の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる。
また、上記車輪用転がり軸受装置において、前記凹部が、前記保持器の内周面における軸方向外側端部から軸方向内側に向かって漸次拡径するように傾斜している傾斜面を含んでいることが好ましい。
この場合、凹部に留まるグリースを径方向内側に向けて振り切ることができ、より確実に、グリースを保持器の内周面と内輪部材外周面との間で循環させることができる。
上記車輪用転がり軸受装置において、前記保持器の軸方向内側端部には、前記内輪部材外周面に形成された周溝の段差に係合し、前記保持器を軸方向に保持する突起部が形成されていてもよく、この場合、突起部によって、保持器の回転を安定させることができる。
さらにこの場合、グリースが保持器の内周面から径方向内周側に戻されて周溝に留まったとしても、その周溝内のグリースを保持器の回転によって周溝内を移動する突起部によって掻き出すことができ、グリースを効率よく循環させることができる。
以上のように、本発明の車輪用転がり軸受装置によれば、内外輪間を密封するシール部材の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる。
本発明の一実施形態である車輪用転がり軸受装置の構成を示す断面図である。 図１中の要部を示す拡大断面図である。 保持器を環状部側から軸方向に見たときの一部外観図である。 保持器の他の例を示す断面図である。 従来の車輪用転がり軸受装置の断面図である。
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である車輪用転がり軸受装置の構成を示す断面図である。この車輪用転がり軸受装置１０は、自動車などの車両の車輪を回転自在に支持する装置として用いられるものである。
車輪用転がり軸受装置１０は、内輪部材としての内軸１２と、内軸１２の外周側に同心に配置された外輪部材としての外輪１１と、複列に配置され外輪１１及び内軸１２の間に転動自在に介在している複数の転動体としての玉１３と、外輪１１及び内軸１２の間の環状空間の両端開口を密封する一対のシール部材１５と、両列の玉１３を周方向に保持する一対の保持器２０とを備えており、複列のアンギュラ玉軸受を構成している。
このうち、内軸１２は図示しない車輪が取り付けられる車軸を構成しており、内軸本体１６と、環状部材１７とを組み合わせて成るものである。
内軸本体１６は、車輪を取り付けるためのインロー部１６ａ及びフランジ部１６ｂを一端側に備えている。フランジ部１６ｂには、車輪を固定するための複数本のハブボルト（図示せず）が固定される。
また、内軸本体１６の外周面には、第一の内輪軌道１２ａが形成されているとともに、内軸本体１６の他端側には内輪軌道１２ａよりも小径の小径部１６ｄが形成されている。この小径部１６ｄには、円環状に成形された環状部材１７が圧入状態で挿入されている。
環状部材１７の外周面には、第二の内輪軌道１２ｂが形成されている。環状部材１７は、その一端面が内軸本体１６の外周面と小径部１６ｄとをつなぐ段部１６ｅに当接した状態で圧入されており、さらに、小径部１６ｄの先端部をかしめて形成された、かしめ部１６ｆによって、内軸本体１６に一体回転可能に固定されている。
外輪１１は、その内周面に第一及び第二の内輪軌道１２ａ，１２ｂに対向する第一及び第二の外輪軌道１１ａ，１１ｂが形成され、玉１３を介して内軸１２を回転自在に支持している。
外輪１１は、外周面に形成された取付フランジ（図示せず）によって車両側の懸架装置等に固定される。これによって、車輪用転がり軸受装置１０は、車両に取り付けられる。
シール部材１５は、外輪１１側に固定され先端が内軸１２の外周面に押圧されて摺接する環状のシールリップ（図示せず）を有しており、このシールリップによって、各部材を潤滑するためのグリースが導入された外輪１１及び内軸１２の間の環状空間の両端開口を密封し、前記グリースが外部に漏洩するのを防止している。
図２は、図１中の要部を示す拡大断面図である。
一対の保持器２０は、樹脂等によって形成された環状の部材であり、互いに軸方向内側の端面を突き合わされ、後述する内軸１２に設けられた周溝１２ｃに係合した状態で配置されている。保持器２０は、複列に配置されている玉１３の両列に配置され、各玉１３を周方向に等間隔となるように保持している。
各保持器２０は、環状部２１と、環状部２１から軸方向外側に突設された複数の腕部２２とを備えている。従って、腕部２２の先端が保持器２０における軸方向外側に位置し、環状部２１が保持器２０における軸方向内側端部に位置している。
腕部２２の側面は、玉１３の外周面に沿う形状に形成されており、互いに隣接する腕部２２同士の間には、玉１３を保持するためのポケット２３が形成されている。従って、各玉１３は、この腕部２２によって周方向等間隔に保持されている。
さらに、各腕部２２の外周面２２ａには、玉１３を安定して保持するため、玉１３の外周面に摺接する爪部２４が形成されている。
また、各腕部２２の内周面２２ｂには、径方向外側に凹むことで前記グリースを留めるための凹部２５が形成されている。この凹部２５は、各腕部２２に亘り、周方向に沿って凹む溝状に形成されている。
凹部２５は、腕部２２内周面２２ｂの軸方向外側端部２２ｃから軸方向内側に向かって漸次拡径するように傾斜している傾斜面２５ａと、この傾斜面２５ａの軸方向内側端と環状部２１の端面とを繋ぐ曲面２５ｂとを含んで構成されている。従って、凹部２５は、軸方向外側端部２２ｃから軸方向内側端部に位置する環状部２１に亘って形成されている。
環状部２１は、互いの内側端面２１ｂが突き合わされた状態で配置されている。環状部２１の内周面２１ａは、軸方向外側から軸方向内側に向かって漸次縮径するように傾斜する曲面に形成されている。
図３は、保持器２０を環状部２１側から軸方向に見たときの一部外観図である。
図２及び図３を参照して、環状部２１の内周面２１ａには、内軸１２の外周面に形成された周溝１２ｃの段差に係合し、保持器２０を軸方向に保持する突起部２６が形成されている。この突起部２６は、周方向に所定間隔で複数個等配されており、内周面２１ａから径方向内側に向かって突設されている。
本実施形態では、互いの軸方向内側の環状部２１が突き合わされた状態で周溝１２ｃに係合する突起部２６が、保持器２０に形成されているので、当該保持器２０の回転を安定させることができる。
上記のように構成された車輪用転がり軸受装置１０によれば、一対の保持器２０それぞれの腕部２２の内周面２２ｂに径方向外側に凹む凹部２５が形成されているので、内軸１２が回転しその遠心力によって内周面２２ｂにグリースが付着すると、そのグリースは内周面２２ｂにおいて最も遠心力の作用する最も内周径が大きい凹部２５の底に留まろうとする。このため、内周面２２ｂに付着したグリースが保持器２０の外側端部２２ｃから軸方向外側へ向けて振り切られるのが抑制され、さらに、内周面２２ｂに付着するグリースは、凹部２５に留まりきれない量となると径方向内側に戻され、再度各部を潤滑することとなる。これにより、グリースを保持器２０の内周面２２ｂと内軸１２の外周面との間で循環させることができ、グリースが軸方向外側へ流出するのを抑制することができる。この結果、内外輪間を密封するシール部材１５の締め代を小さくしたとしてもグリース漏れを防止することができる。
さらに、本実施形態によれば、シール部材１５の締め代を小さくできることによって、車輪用転がり軸受装置１０の回転トルクを低減することができる。
また、本実施形態において、凹部２５が保持器２０の内周面２２ｂにおける軸方向外側端部２２ｃから軸方向内側に向かって漸次拡径するように傾斜している傾斜面２５ａを含んで構成されているので、凹部２５に留まるグリースを径方向内側に向けて振り切ることができ、より確実に、グリースを保持器２０の内周面２２ｂと内軸１２の外周面との間で循環させることができる。
さらに本実施形態では、保持器２０の軸方向内側端部である環状部２１には、内軸１２の外周面に形成された周溝１２ｃの段差に係合し、保持器２０を軸方向に保持する突起部２６が形成されているので、グリースが保持器２０の内周面２２ｂから径方向内周側に戻されて周溝１２ｃに留まったとしても、その周溝１２ｃ内のグリースを保持器２０の回転によって周溝１２ｃ内を移動する突起部２６によって掻き出すことができ、グリースを効率よく循環させることができる。
なお、保持器２０の環状部２１の内周面２１ａの軸方向外側の端縁は内軸１２の外周面よりも大径に形成されているので、突起部２６によって掻き出される周溝１２ｃのグリースは、周溝１２ｃの外部に速やかに排出される。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、保持器２０の内周面２２ｂに形成された凹部２５が、腕部２２の軸方向外側端部２２ｃから軸方向内側に向かって漸次拡径するように傾斜している傾斜面２５ａと、この傾斜面２５ａの軸方向内側端と環状部２１の側面とを繋ぐ曲面２５ｂとによって構成される場合を示したが、凹部２５は、保持器２０内周面２２ｂの軸方向外側端部２２ｃから内側端部に亘って径方向外側に凹むように形成されていればよく、例えば、図４に示すように、傾斜面２５ａと、曲面２５ｂとの間に軸方向に平らな底面２５ｃを介して構成されていてもよい。
また、上記実施形態において、保持器２０は、樹脂を用いて形成した場合を例示したが、例えば、鋼板や銅、アルミニウム等、金属を用いて形成することもできる。
また、上記実施形態では、本発明を複列のアンギュラ玉軸受に適用した場合を例示したが、例えば、複列の円筒ころ軸受や、円錐ころ軸受にも適用することができる。
１０ 車輪用転がり軸受装置 １１ 外輪（外輪部材）
１２ 内軸（内輪部材） １２ｃ 周溝 １３ ころ（転動体）
１５ シール部材 ２０ 保持器 ２２ｂ 内周面
２２ｃ 軸方向外側端部 ２５ 凹部 ２５ａ 傾斜面
２６ 突起部

Claims (3)

  1. 一端部に車輪が取り付けられるフランジが形成された内輪部材と、
    前記内輪部材の外周側に同心に配置された外輪部材と、
    複列に配置され前記内輪部材及び前記外輪部材の間に介在している複数の転動体と、
    前記複数の転動体の両列に配置され、前記転動体を周方向に保持する一対の保持器と、
    各部材を潤滑するためのグリースが導入された前記内輪部材及び前記外輪部材の間の環状空間の両端開口を密封するシール部材と、
    を備えた車輪用転がり軸受装置において、
    前記一対の保持器それぞれの内周面には、軸方向外側端部から内側端部に亘って径方向外側に凹むことで前記グリースを留めるための凹部が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
  2. 前記凹部が、前記保持器の内周面における軸方向外側端部から軸方向内側に向かって漸次拡径するように傾斜している傾斜面を含んでいる請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。
  3. 前記保持器の軸方向内側端部には、前記内輪部材外周面に形成された周溝の段差に係合し、前記保持器を軸方向に保持する突起部が形成されている請求項１又は２に記載の車輪用転がり軸受装置。
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