JP2021017976A - ハブユニット用の密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期回転時にサイドリップからのグリースが大気側に飛散するのを抑制することができるハブユニット用の密封装置を提供する。【解決手段】ハブ軸の内軸と外輪との間の環状空間を、車両アウタ側の端部において密封するハブユニット用の密封装置。密封装置は、前記外輪に取り付けられる芯金と、前記芯金に固定されるシール本体とを備える。前記シール本体は、前記内軸の軸方向一端に形成されたフランジ部の車両インナ側の側面と摺接する外側サイドリップと、当該外側サイドリップより径方向内側に設けられ前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接する内側サイドリップと、前記内軸の外周面と摺接するラジアルリップとを有している。前記外側サイドリップの側面のうち前記フランジ部の車両インナ側の側面と対向する側面において、当該サイドリップの先端から所定距離までの範囲をグリース非塗布領域としている。【選択図】図２

Description

本発明は、ハブユニット（車輪用軸受装置）用の密封装置に関する。

自動車等の車両においては、車輪を回転自在に装着するためにハブユニットが用いられている。このハブユニットは、車体側に固定される外輪と、外輪の内周側に転動体を介して回転自在に支持されるハブ軸とを備えている。また、ハブ軸は、外輪の径方向内側に配置される内軸を有しており、この内軸の車両アウタ側の端部には径方向外側に延びる車輪取付用のフランジ部が形成されている。

かかるハブユニットでは、外輪とハブ軸との間の環状空間に転動体が配設されるが、当該転動体を収容する環状空間に水（泥水等）や異物が侵入するのを抑制するとともに、環状空間の内部を潤滑する潤滑剤が外部へ漏洩するのを抑制するために、当該環状空間の両端に密封装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１００８２６号公報

車両アウタ側に設けられる密封装置５０として、図４に示されるように、金属製の芯金５１と、例えばＮＢＲ等のゴム製のシール本体５２とを備えたものがある。密封装置５０は、外輪５３の外輪本体５４の車両アウタ側端部の内周面に嵌合して取り付けられている。シール本体５２は、芯金５１に加硫接着により固定されている。シール本体５２は、内軸５５の軸方向一端に形成されたフランジ部５６の車両インナ側の側面５６ａと摺接する外側サイドリップ５７と、当該外側サイドリップ５７より径方向内側に設けられる内側サイドリップ５８と、内軸５５の外周面５５ａと摺接するラジアルリップ５９とを有している。外側サイドリップ５７及び内側サイドリップ５８の先端領域であって、フランジ部５６の車両インナ側の側面５６ａと対向する側面、並びに、ラジアルリップ５９の先端領域であって、内軸５５の外周面５５ａと対向する側面には、潤滑用のグリースＧが塗布されている。なお、図４及び後出する図２〜３では、分かり易くするために、前記先端領域に塗布されたグリースＧを誇張して描いている。

前記のような密封装置５０が組み付けられたハブユニットを、例えば軸受の音を確認する音響検査のために回転（初期回転）させると、外側サイドリップ５７に塗布されたグリースＧ、特にグリースＧ中の基油が遠心力によって大気側に飛び出ることがある。飛び出たグリースＧがフランジ部等の周辺部品に付着すると外観上好ましくない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、初期回転時にサイドリップから大気側にグリースが飛散するのを抑制することができるハブユニット用の密封装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係るハブユニット用の密封装置（以下、単に「密封装置」ともいう）は、
（１）ハブ軸の内軸と外輪との間の環状空間を、車両アウタ側の端部において密封するハブユニット用の密封装置であって、
前記外輪に取り付けられる芯金と、
前記芯金に固定されるシール本体と
を備え、
前記シール本体は、前記内軸の軸方向一端に形成されたフランジ部の車両インナ側の側面と摺接する外側サイドリップと、当該外側サイドリップより径方向内側に設けられ前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接する内側サイドリップと、前記内軸の外周面と摺接するラジアルリップとを有しており、
前記外側サイドリップの側面のうち前記フランジ部の車両インナ側の側面と対向する側面において、当該外側サイドリップの先端から所定距離までの範囲をグリース非塗布領域としている。

本発明の第１の観点に係る密封装置では、フランジ部の車両インナ側の側面と対向する側面において、当該外側サイドリップの先端から所定距離までの範囲をグリース非塗布領域としている。これにより、例えば、当該密封装置を装着したハブユニットの軸受の音を確認する音響検査のためにハブ軸を初期回転させたときに、前記フランジ部の側面と摺接している外側サイドリップの先端から遠心力によってグリースが大気側に飛び出る（飛散する）のを抑制することができる。その結果、飛散したグリースがフランジ部等の周辺部品に付着してハブユニットの外観を損ねるのを抑制することができる。

前記（１）の密封装置において、前記グリース非塗布領域を、前記密封装置をハブユニットに組み付けるときの初期接触領域とすることができる。締め代を有して外側サイドリップがフランジ部の車両インナ側の側面と初期接触する領域をグリース非塗布領域とすることで、ハブ軸を初期回転させたときに、前記フランジ部の側面と摺接している外側サイドリップの先端から遠心力によってグリースが大気側に飛び出る（飛散する）のを抑制することができる。

前記（１）又は（２）の密封装置において、前記グリース非塗布領域を、前記外側サイドリップの先端から０．１〜０．５ｍｍまでの範囲とすることができる。外側サイドリップの先端から０．１〜０．５ｍｍまでの範囲をグリース非塗布領域とすることで、ハブ軸を初期回転させたときに、前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接している外側サイドリップの先端から遠心力によってグリースが大気側に飛び出る（飛散する）のを抑制することができる。

前記（１）〜（３）の密封装置において、前記外側サイドリップの先端領域に、前記フランジ部の車両インナ側の側面との間に空隙を形成し得る薄肉部が形成されており、当該薄肉部の、前記フランジ部の車両インナ側の側面と対応する側面が前記グリース非塗布領域とされていることが望ましい。外側サイドリップの先端領域に薄肉部を設けて、当該薄肉部の先端をフランジ部の車両インナ側の側面と摺接させることで、かかる薄肉部を保護リップとして機能させることができ、初期回転時に外側サイドリップの先端からグリースが大気側に飛散しようとするのを当該薄肉部で抑制することができる。

本発明の第２の観点に係る密封装置は、
（５）ハブ軸の内軸と外輪との間の環状空間を、車両アウタ側の端部において密封するハブユニット用の密封装置であって、
前記外輪に取り付けられる芯金と、
前記芯金に固定されるシール部材と
を備え、
前記シール部材は、前記内軸の軸方向一端に形成されたフランジ部の車両インナ側の側面と摺接する外側サイドリップと、当該外側サイドリップより径方向内側に設けられ前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接する内側サイドリップと、前記内軸の外周面と摺接するラジアルリップとを有しており、
前記外側サイドリップの先端領域に、前記フランジ部の車両インナ側の側面との間に空隙を形成し得る薄肉部が形成されており、当該薄肉部の、前記フランジ部の車両インナ側の側面と対応する側面がグリース非塗布領域とされている。

本発明の第２の観点に係る密封装置では、外側サイドリップの先端に、前記フランジ部の車両インナ側の側面との間に空隙を形成し得る薄肉部を形成し、この薄肉部の、前記フランジ部の車両インナ側の側面と対応する側面をグリース非塗布領域としている。これにより、例えば、当該密封装置を装着したハブユニットの軸受の音を確認する音響検査のためにハブ軸を初期回転させたときに、前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接している外側サイドリップの先端から遠心力によってグリースが大気側に飛び出る（飛散する）のを、保護リップとして機能する薄肉部で抑制することができる。その結果、飛散したグリースがフランジ部等の周辺部品に付着してハブユニットの外観を損ねるのを抑制することができる。

本発明の密封装置によれば、初期回転時にサイドリップから大気側にグリースが飛散するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る密封装置を含むハブユニットの断面説明図である。 図１に示される密封装置周辺の拡大断面説明図である。 本発明の他の実施形態に係る密封装置周辺の拡大断面説明図である。 従来の密封装置の断面説明図である。

以下、本発明の密封装置の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

〔第１実施形態〕
図１は本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る密封装置１を含むハブユニットＨの断面説明図であり、図２は図１に示される密封装置１の周辺の拡大断面説明図である。ハブユニットＨは、例えば自動車の車体側の懸架装置（ナックル）に取り付けられ、自動車の車輪を回転自在に支持する。ハブユニットＨは、ハブ軸２と、外輪３と、転動体である玉４と、保持器５と、密封装置１、６とを備えている。

ハブ軸２は、内軸７と、内輪８とを備えている。内軸７は、本体部９と、フランジ部１０とを有している。本体部９及びフランジ部１０は、例えば機械構造用炭素鋼により製造されている。また、内輪８は、例えば高炭素クロム軸受鋼により製造されている。

本体部９は、軸方向に長い軸状の部材である。フランジ部１０は、内軸７の本体部９の車両アウタ側の端部から径方向外側に延びて設けられており、円環形状を有している。フランジ部１０には、周方向に沿って複数の孔１１が形成されており、この孔１１に、車輪取付用のボルト１２が取り付けられている。フランジ部１０には、図示しない車輪及びブレーキロータが取り付けられる。

内輪８は、環状の部材であり、本体部９の車両インナ側の端部に嵌合して取り付けられている。本体部９の車両アウタ側の外周面に内輪軌道面１３ａが形成され、内輪８の外周面に内輪軌道面１３ｂが形成されている。

外輪３は、円筒状の部材であり、例えば機械構造用炭素鋼により製造されている。外輪３は、円筒形状である外輪本体１４と、この外輪本体１４から径方向外側に延びて設けられている固定用のフランジ部１５とを有している。このフランジ部１５が車体側部材であるナックル（図示せず）に固定されることで、外輪３を含むハブユニットＨは当該ナックルに固定される。

ハブユニットＨが車体側に取り付けられた状態で、ハブ軸２が有するフランジ部１０側が車両の外側となる。換言すれば、図１の左側（フランジ部１０側）が車両アウタ側となり、図１の右側が車両インナ側となる。また、図１の左右方向がハブユニットＨの軸方向となる。

外輪３の内周面には、車両アウタ側の外輪軌道面１６ａと、車両インナ側の外輪軌道面１６ｂとが形成されている。

車両アウタ側の外輪軌道面１６ａと内輪軌道面１３ａとが径方向において対向し、車両インナ側の外輪軌道面１６ｂと内輪軌道面１３ｂとが径方向において対向し、車両アウタ側及び車両インナ側それぞれの軌道面間に玉４が配置されている。玉４は軸方向に二列設けられており、各列の玉４は環状の保持器５によって保持されている。ハブ軸２と外輪３との間に複数の玉４が設けられていることで、外輪３は、ハブ軸２の本体部９の径方向外側において当該ハブ軸２と同心状に設けられた構成となる。

車両アウタ側の保持器５は、車両アウタ側の列に含まれる複数の玉４を周方向に間隔をあけて保持する。車両インナ側の保持器５は、車両インナ側の列に含まれる複数の玉４を周方向に間隔をあけて保持する。保持器５は、例えば合成樹脂で作製することができる。

密封装置１、６は、外輪３とハブ軸２との間に形成される空間であって、保持器５に保持された複数の玉４が配設される環状空間Ｓ内に外部から水（泥水等）や異物が侵入するのを抑制するとともに、環状空間Ｓの内部を潤滑する潤滑剤が外部へ漏洩するのを抑制するために当該環状空間Ｓの軸方向両端に設けられている。

車両インナ側の密封装置６は、環状のシール部材１７と、環状のスリンガ１８とで構成されている。シール部材１７は、金属製の芯金１９と、例えばＮＢＲ等のゴム製のシール本体２０とを有している。シール部材１７は、外輪３の外輪本体１４の車両インナ側端部の内周面に嵌合して取り付けられている。スリンガ１８は、ハブ軸２を構成する内輪８の車両インナ側端部の外周面に締り嵌めの状態で嵌合して取り付けられている。

本実施形態に係る車両アウタ側の密封装置１は、図２に示されるように、金属製の芯金２１と、例えばＮＢＲ等のゴム製のシール本体２２とを有している。密封装置６は、外輪３の外輪本体１４の車両アウタ側端部の内周面１４ａに嵌合して取り付けられている。

芯金２１は、外輪３の外輪本体１４の車両アウタ側端部の内周面１４ａに嵌合される円筒部２３と、この円筒部２３の車両アウタ側端から車両アウタ側且つ径方向内側に延びる曲げ部２４と、この曲げ部２４の径方向内側端から径方向内側に延びる環状部２５とを有している。

シール本体２２は、径方向の外側から内側に向けて順に外側サイドリップ２６と、内側サイドリップ２７と、ラジアルリップ２８とを有している。外側サイドリップ２６及び内側サイドリップ２７は、フランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａに対向して設けられている。ラジアルリップ２８は、内軸７の本体部９の外周面９ａに対向して設けられている。外側サイドリップ２６及び内側サイドリップ２６の形状及びサイズは、密封装置１がハブ軸２に取り付けられたときに、それらの車両アウタ側先端がフランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａに締め代を有して初期接触するように設定されている。同様にラジアルリップ２８は内軸７の本体部９の外周面９ａに締め代を有して初期接触するように設定されている。

前記外側サイドリップ２６及び内側サイドリップ２７の先端領域、より詳細には、当該外側サイドリップ２６及び内側サイドリップ２６の側面のうちフランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａと対向する側面における先端領域には、潤滑用のグリースＧが塗布されている。また、ラジアルリップ２８の先端領域、より詳細には、当該ラジアルリップ２８の側面のうち内軸７の本体部９の外周面９ａと対向する側面における先端領域にも、潤滑用のグリースＧが塗布されている。

本実施形態に係る密封装置１では、外側サイドリップ２６の側面のうち前記フランジ部１０の車両インナ側の側面１０と対向する側面２６ａにおいて、当該外側サイドリップ２６の先端から所定距離までの範囲をグリースを塗布しないグリース非塗布領域Ｎとしている。この所定距離までの範囲は、本発明において特に限定されるものではないが、例えば、外側サイドリップ２６をフランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａに締め代を有して当接させる領域である初期接触領域とすることができる。外側サイドリップの形状やサイズにもよるが、かかる所定距離は、例えば０．１〜０．５ｍｍとすることができる。このような初期接触領域又は先端から０．１〜０．５ｍｍまでの範囲をグリース非塗布領域とすることで、密封装置１を装着したハブユニットＨの軸受の音を確認する音響検査のためにハブ軸２を初期回転させたときに、前記フランジ部１０の側面１０ａと摺接している外側サイドリップ２６の先端から遠心力によってグリースＧが大気側に飛び出る（飛散する）のを抑制することができる。その結果、飛散したグリースＧがフランジ部１０等の周辺部品に付着してハブユニットＨの外観を損ねるのを抑制することができる。

車両アウタ側の密封装置では、初期回転時に外側サイドリップのグリースＧが大気側に流出又は飛散し易いが、本実施形態に係る密封装置１では、外側サイドリップ２６の先端領域にグリースが存在しておらず、初期回転時には、内側サイドリップ２７から外側サイドリップ２６に流れたグリースＧが当該外側サイドリップ２６の初期潤滑の役割を果たしている。そして、中長期的には、外側サイドリップ２６に塗布したグリースＧが当該外側サイドリップ２６の潤滑を行う。

〔第２実施形態〕
図３は、本発明の他の実施形態（第２実施形態）に係る密封装置３０周辺の拡大断面説明図である。この実施形態では、外側サイドリップの先端部の形状が図１〜２に示される実施形態と異なっている。したがって、図３において、図１〜２に示される実施形態と共通する構成ないし要素には同じ参照符号を付し、簡単のため、それらについての説明は省略する。

本実施形態に係る密封装置３０では、外側サイドリップ３１の先端に、フランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａとの間に空隙を形成し得る薄肉部３２が形成されている。そして、前記フランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａと対向する前記薄肉部３２の側面３２ａがグリース非塗布領域とされている。薄肉部３２は、外側サイドリップ３１の先端領域の内、フランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａと対向する側の側面を除肉して凹所とすることで形成されている。保護リップとして機能する薄肉部３２の厚さｔは、当該薄肉部３２の根元部分における外側サイドリップ２６の厚さＴの、例えば１０〜５０％とすることができる。また、薄肉部３２の長さＬは、第１実施形態における初期接触領域と同程度の長さとすることができる。

外側サイドリップ３１の先端に、前記フランジ部１０の側面１０ａとの間に空隙を形成し得る薄肉部３２を形成し、この薄肉部３２の、前記フランジ部１０の側面１０ａと対向する側面３２ａをグリース非塗布領域とすることにより、例えば、当該密封装置３０を装着したハブユニットＨの軸受の音を確認する音響検査のためにハブ軸２を初期回転させたときに、前記フランジ部１０の車両インナ側の側面１０ａと摺接している外側サイドリップ３０の先端から遠心力によってグリースＧが大気側に飛び出る（飛散する）のを、保護リップとして機能する前記薄肉部３２により抑制することができる。その結果、飛散したグリースＧがフランジ部１０の側面１０ａ等に付着してハブユニットＨの外観を損ねるのを抑制することができる。

〔その他の変形例〕
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、密封装置１の芯金２１を円筒部、曲げ部及び環状部とで構成しているが、芯金の形状は適宜変更することができる。

１ ： 密封装置
２ ： ハブ軸
３ ： 外輪
４ ： 玉（転動体）
５ ： 保持器
６ ： 密封装置
７ ： 内軸
８ ： 内輪
９ ： 本体部
１０ ： フランジ部
１０ａ： 側面（車両インナ側の側面）
１１ ： 孔
１２ ： ボルト
１３ａ： 内輪軌道面
１３ｂ： 内輪軌道面
１４ ： 外輪本体
１５ ： フランジ部
１６ａ： 外輪軌道面
１６ｂ： 外輪軌道面
１７ ： シール部材
１８ ： スリンガ
１９ ： 芯金
２０ ： シール本体
２１ ： 芯金
２２ ： シール本体
２３ ： 円筒部
２４ ： 曲げ部
２５ ： 環状部
２６ ： 外側サイドリップ
２７ ： 内側サイドリップ
２８ ： ラジアルリップ
３０ ： 密封装置
３１ ： 外側サイドリップ
３２ ： 薄肉部
Ｈ ： ハブユニット
Ｎ ： 非塗布領域
Ｓ ： 環状空間

Claims (5)

1. ハブ軸の内軸と外輪との間の環状空間を、車両アウタ側の端部において密封するハブユニット用の密封装置であって、
   前記外輪に取り付けられる芯金と、
   前記芯金に固定されるシール本体と
   を備え、
   前記シール本体は、前記内軸の軸方向一端に形成されたフランジ部の車両インナ側の側面と摺接する外側サイドリップと、当該外側サイドリップより径方向内側に設けられ前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接する内側サイドリップと、前記内軸の外周面と摺接するラジアルリップとを有しており、
   前記外側サイドリップの側面のうち前記フランジ部の車両インナ側の側面と対向する側面において、当該外側サイドリップの先端から所定距離までの範囲をグリース非塗布領域としている、ハブユニット用の密封装置。
2. 前記グリース非塗布領域は、前記密封装置をハブユニットに組み付けるときの初期接触領域である、請求項１に記載のハブユニット用の密封装置。
3. 前記グリース非塗布領域は、前記外側サイドリップの先端から０．１〜０．５ｍｍまでの範囲である、請求項１又は請求項２に記載のハブユニット用の密封装置。
4. 前記外側サイドリップの先端領域に、前記フランジ部の車両インナ側の側面との間に空隙を形成し得る薄肉部が形成されており、当該薄肉部の、前記フランジ部の車両インナ側の側面と対応する側面が前記グリース非塗布領域とされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハブユニット用の密封装置。
5. ハブ軸の内軸と外輪との間の環状空間を、車両アウタ側の端部において密封するハブユニット用の密封装置であって、
   前記外輪に取り付けられる芯金と、
   前記芯金に固定されるシール部材と
   を備え、
   前記シール部材は、前記内軸の軸方向一端に形成されたフランジ部の車両インナ側の側面と摺接する外側サイドリップと、当該外側サイドリップより径方向内側に設けられ前記フランジ部の車両インナ側の側面と摺接する内側サイドリップと、前記内軸の外周面と摺接するラジアルリップとを有しており、
   前記外側サイドリップの先端領域に、前記フランジ部の車両インナ側の側面との間に空隙を形成し得る薄肉部が形成されており、当該薄肉部の、前記フランジ部の車両インナ側の側面と対応する側面がグリース非塗布領域とされている、ハブユニット用の密封装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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