JP5609166B2 - 車輪用転がり軸受装置 - Google Patents
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Description
この種の車輪用転がり軸受装置において、例えば、図12に示すように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
これにおいては、内輪部材840の一端部寄りに小径軸部840bの外周面に、一方の列の転動体835に対応する一方の内輪軌道面851が形成される内輪体850が嵌合状態で組み付けられる。この内輪体850には、その内輪軌道面851の片側に設けられた鍔部852の軸方向端面から同鍔部852よりも小径の延長部858が径方向の段差面856をもって同軸上に形成される。
また、内輪体850の鍔部852の外周面855に、スリンガー861と奥側シール部材865とを備えたパックシール860が組み付けられる。このスリンガー861の外側面に、車速センサ870に対応するパルサーリング(磁気エンコーダ)863が貼り付けられて配置される。
一方、外輪部材831の一端部外周面には、車速センサ870が取り付けられるカバー部材880が組み付けられる。
また、カバー部材880の内径端部に折返し状に形成された内径筒部885と、内輪体850の延長部858との間の環状の隙間を密封するために、延長部858の外周面に外側シール部材890が配設されている。
この外側シール部材890は、鋼板製の芯金891と、ゴム製のシールリップ895とを一体に備える。
また、芯金891は、内輪体850の延長部858の外周面859に圧入される固定筒部892と、この固定筒部892の一端部から径方向外方へ環状に形成されて内輪体850の段差面856に当接する環状部894とを一体に有している。
一方、シールリップ895は、その基部が固定筒部892の外周面に加硫接着によって固着され、同シールリップ895の先端部がカバー部材880の内径筒部885の内周面に摺接することによって、カバー部材880の内径筒部885と、内輪体850の延長部858との間の環状の隙間を密封するようになっている。
また、図13に示すように、内輪体850は、延長部858と反対側端面を基準面850aとして、この基準面850aと、内輪軌道面851と、鍔部852の外周面855とが研磨される。この際、基準面850aと、内輪軌道面851と、鍔部852の外周面855とにそれぞれ対応する研磨面を外周面に設けられた研磨ローラ800が、内輪体850の中心軸線に直交する直交線L’に対し45°程度の角度θ’をもって進退される。
このため、基準面850aと、内輪軌道面851と、鍔部852の外周面855とを研磨する際に、延長部858の外周面859全長を同時に研磨加工することが困難となり、延長部858の外周面859全長を研磨加工する工程が必要となり、コスト高となる。
前記内輪部材の一端部外周面には、前記複列の転動体に対応する両内輪軌道面のうち、一方の軌道面が形成される内輪体が組み付けられ、
前記内輪体には、その内輪軌道面の片側に設けられた鍔部の軸方向端面から同鍔部よりも小径の延長部が段差状に形成され、
前記内輪体の鍔部と前記延長部との間の段差部は、前記鍔部の端縁から前記延長部に向けてしだいに小径をなすテーパ面に形成され、
前記内輪体の延長部と反対側端面を基準面として、この基準面と、前記内輪軌道面と、前記鍔部の外周面と、前記延長部の外周面とが同時に研磨加工される構成にしてあり、
前記外輪部材の一端部外周面には、カバー部材が組み付けられ、
前記カバー部材の内径端部に折返し状に形成された内径筒部には、前記内輪体の延長部の外周面に摺接する外側シール部材が配設され、
前記外側シール部材は、前記カバー部材の前記内径筒部に圧入される固定筒部を有する芯金と、前記固定筒部の内周面に固着されて前記内輪体の延長部の外周面に摺接するシールリップとを備え、
前記外側シール部材と前記カバー部材との間には、前記固定筒部の軸方向内側への圧入量を制限して前記外側シール部材の位置決めをなす位置決め部が形成されていることを特徴する。
そして、カバー部材の内径筒部に配設される外側シール部材が内輪体の延長部の外周面(研磨面)に摺接することによって、カバー部材の内径筒部と内輪体の延長部との間の環状の隙間が密封状態に保たれる。
このようにして、内輪体の端面の基準面と、内輪軌道面と、鍔部の外周面と、延長部の外周面とを同時に研磨加工することができるため、内輪体の延長部を別工程で研磨加工する必要がなく、コスト低減に効果が大きい。
さらに、車体側部材に組み付けられる外輪部材に固定のカバー部材は、車両走行時においても非回転の状態にあり、この非回転のカバー部材の内径筒部に、外側シール部材が配設される。
この結果、外側シール部材が遠心力の作用を受けてシール不良をまねくことを防止できるため、密封性の向上を良好に図ることができる。
また、外側シール部材は、カバー部材の前記内径筒部に圧入される固定筒部を有する芯金と、前記固定筒部の内周面に固着されて前記内輪体の延長部の外周面に摺接するシールリップとを備え、外側シール部材とカバー部材との間には、固定筒部の軸方向内側への圧入量を制限して外側シール部材の位置決めをなす位置決め部が形成されている。
このため、カバー部材の内径筒部に対し、外側シール部材の芯金の固定筒部を圧入することによって、その固定筒部の軸方向内側への圧入量を位置決め部によって制限して外側シール部材を設定された位置に位置決めして固定することができる。
外側シール部材の芯金は、固定筒部の一端縁から径方向内方へ曲げ形成されかつ内径端が内輪体の延長部の外周面に接近して非接触のシール部を構成する環状部を有していることを特徴する。
図1に示すように、この実施例1に係る車輪用転がり軸受装置(車輪用ハブユニットとも呼ばれることがある)は、複列の転がり軸受(図1ではアンギュラ玉軸受)を構成する外輪部材31、内輪部材(ハブホイールと呼ばれることもある)40、各複数個の転動体(図1では玉)34、35及び保持器36、37を備えている。
外輪部材31は、筒状をなし、その外周面の軸方向中央部には、車体側部材、例えば、車両の懸架装置(図示しない)に支持されたナックル、又はキャリア(図示しない)の取付面に固定するため固定フランジ38が形成されている。そして、外輪部材31は、その一端部外周面がナックルの組付孔に嵌挿され、固定フランジ38がナックルの取付面に当接した状態で複数本のボルト(図示しない)が固定フランジ38を通してナックルの取付面にねじ込まれることによって固定される。この外輪部材31の内周面には複列の外輪軌道面32、33が形成されている。
そして、内輪部材40は、そのハブ軸42の内孔に、車軸の端部から車幅方向外方へ突出されたスプライン軸部(図示しない)がスプライン嵌合され、スプライン軸部先端の雄ねじ部に締付ナット(図示しない)が締め付けられることで、内輪部材40と車軸とがトルク伝達可能に結合される。
また、フランジ43には、ブレーキロータ(図示しない)を間に挟んで車輪(図示しない)を取り付けるための複数本のハブボルト45が所定ピッチで圧入によって固定されている。
そして、ハブ軸42の両内輪軌道面46、51のうち、ハブ軸42のフランジ43側に位置する内輪軌道面46は、ハブ軸42の大径軸部40aの端部外周面に形成され、ハブ軸42の先端側の内輪軌道面51は、ハブ軸42の小径軸部40bの外周面に嵌合(圧入固定)された内輪体50の外周面に形成されている。
また、内輪体50の鍔部52と延長部58との間の段差部56は、鍔部52の端縁から延長部58に向けてしだいに小径をなすテーパ面に形成されている。
そして、内輪体50の延長部58と反対側端面を基準面50aとして、この基準面50aと、内輪軌道面51と、鍔部52の外周面55と、延長部58の外周面59とが同時に研磨加工される構成にしてある。
そして、研磨ローラ98は、例えば、内輪体50の中心軸線に直交する直交線Lに対し45°程度の角度θをもって進退されることで、内輪体50の基準面50aと、内輪軌道面51と、鍔部52の外周面55と、延長部58の外周面59とが同時に研磨加工される。
この際、内輪体50の段差部56のテーパ面の角度θ1は、内輪体50の中心軸線に直交する直交線に対し45°(研磨ローラ98の進退方向の角度)以上の角度に設定されることが望ましい。
この実施例1において、内輪体50の鍔部52が外周面55と外輪部材31の一側端部内周面の間に、スリンガー61と、奥側シール部材65とを備えたパックシール60が配設されている。
スリンガー61は、円筒状に形成された筒状部62と、この筒状部62の一端から径方向外方へ直角状に曲げられた環状部63とを備えて縦断面L字状に形成されている。そして、スリンガー61は、その筒状部62において、内輪体50の鍔部52の外周面55に圧入固定される。
また、スリンガー61の環状部63の外側面にパルサーリング64が接着剤等によって貼り付けられている。
また、奥側シール部材65には、ゴム弾性をするアキシャルリップ67、ラジアルリップ68及びグリースリップ69が加硫接着等によって固着されている。そして、アキシャルリップ67はスリンガー61の環状部63の内側面に摺接し、ラジアルリップ68及びグリースリップ69は、スリンガー61の筒状部62の外周面に摺接する。
このカバー部材80は、固定筒部81と、この固定筒部81の一端縁から径方向内方へ曲げられた環状部82と、この環状部82の内径縁から軸方向に突出された小径のカバー筒部83とを備えて段差円筒状に形成されている。
さらに、カバー筒部83の先端縁から径方向内方へ曲げられて環状端板部84が形成され、この環状端板部84の内径縁には、カバー筒部83に平行して筒状に折返された内径筒部85が形成されている。この内径筒部85は、内輪体50の延長部58の外周面59との間に環状の隙間を構成する。
外側シール部材90は、鋼板製の芯金91と、ゴム製のシールリップ95とを一体に備えている。
芯金91は、カバー部材80の内径筒部85の内周面に圧入される固定筒部92と、この固定筒部92の一端縁から径方向外方へ折返し状に曲げられかつ固定筒部92の圧入量を制限する位置決め部としてのフランジ部93と、このフランジ部93の端縁から径方向内方へ曲げられた環状部94とを備えている。
また、芯金91の環状部94の内径端は内輪体50の延長部58の外周面59に接近して非接触のシール部を構成している。
また、シールリップ95は、その根元部95aが芯金91の固定筒部92の内周面にゴムの加硫接着によって固着され、先端部95bが内輪体50の延長部58の外周面59に摺接する。
したがって、内輪体50の鍔部52と延長部58との間の段差部56が、鍔部52の端縁から延長部58に向けてしだいに小径をなすテーパ面に形成されることで、内輪体50の端面の基準面50aと、内輪軌道面51と、鍔部52の外周面55と、延長部58の外周面59とを同時に研磨加工することができる(図3参照)。
そして、カバー部材80の内径筒部85に固定状態で配設される外側シール部材90のシールリップ95が内輪体50の延長部58の外周面(研磨面)55に摺接する。
これによって、カバー部材80の内径筒部85と内輪体50の延長部58との間の環状の隙間を良好に密封することができる。
さらに、車体側部材に組み付けられる外輪部材31に、カバー部材80が固定されるため、車両走行時においてもカバー部材80が非回転の状態にあり、この非回転のカバー部材80の内径筒部85に、外側シール部材90が配設される。
この結果、外側シール部材90が遠心力の作用を受けてシール不良をまねくことを防止できるため、密封性の向上を良好に図ることができる。
すなわち、カバー部材80の内径筒部85に対し、位置決め部としてのフランジ部93によって外側シール部材90を設定された位置に正確に位置決めして固定することができる。
このため、奥側シール部材65のアキシャルリップ67とラジアルリップ68とのうち、一方のリップを廃止しても充分な密封性を確保することが可能となる。
図4に示すように、この実施例2に係る車輪用転がり軸受装置において、外輪部材31の一端部外周面に組み付けられるカバー部材180は、実施例1と同様にして、固定筒部181と、環状部182と、カバー筒部183と、環状端板部184と、内径筒部185とを一体に備えている。
特に、この実施例2において、内径筒部185の先端部(内端部)には、径方向内方へ曲げ形成されて外側シール部材190の芯金191の固定筒部192の圧入量を制限して外側シール部材190の位置決めをなすストッパ(この発明の位置決め部に相当する)186が形成されている。
芯金191は、カバー部材180の内径筒部185の内周面に圧入される固定筒部192と、この固定筒部192の一端縁から径方向内方へ曲げられた環状部194とを一体に備えて縦断面L字状をなしている。そして、環状部194の内径端が内輪体50の延長部58の外周面59に接近して非接触のシール部を構成する。
また、シールリップ195は、実施例1と同様にして、根元部195aが芯金191の固定筒部192の内周面にゴムの加硫接着によって固着され、先端部195bが内輪体50の延長部58の外周面59に摺接する。
この実施例2のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
図5に示すように、この実施例3に係る車輪用転がり軸受装置において、外輪部材31の一端部外周面に組み付けられるカバー部材280は、実施例1と同様にして、固定筒部281と、環状部282と、カバー筒部283と、環状端板部284と、内径筒部285とを一体に備えている。
特に、この実施例3においては、カバー部材280の内径筒部285の内周面に、ゴム製のシールリップ295の根元部295aがゴムの加硫接着によって固着され、シールリップ295の先端部295bが内輪体50の延長部58の外周面59に摺接する。
すなわち、この実施例3は、シールリップ295単体が外側シール部材290を構成している。
この実施例3のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
また、実施例3においても、非回転のカバー部材380の内径筒部385に固着されたシールリップ295は、遠心力の作用を受けることがないため、密封性を良好に確保することができる。
この結果、奥側シール部材65のアキシャルリップ67とラジアルリップ68とのうち、一方のリップを廃止しても充分な密封性を確保することが可能となる。
すなわち、図6に示すように、カバー部材280の内径筒部285の内周面にゴムの加硫接着によって固着されるゴム製のシールリップ(外側シール部材390を構成する)395の根元部395aの奥側端からシールリップ395の先端部(内径端部)395bを外側へ向けてテーパ状に形成して内輪体50の延長部58の外周面59に摺接するようにしてもよい。
この場合、多毛シート部材590aのシート部591から突出された多毛部595が内輪体50の延長部58の外周面59に摺接又は接近することによってシール性が保たれる。
また、多毛シート部材590aは、例えば、市販の面ファスナ(ループ側が好ましい)を用いることが可能である。
図9に示すように、この実施例4に係る車輪用転がり軸受装置において、外輪部材31の一端部外周面に組み付けられるカバー部材280は、実施例1と同様にして、固定筒部281と、環状部282と、カバー筒部283と、環状端板部284と、内径筒部285とを一体に備えている。
特に、この実施例4においては、内輪体50の延長部58の外周面59に、外側シール部材690が組み付けられる。
この外側シール部材690は、カバー部材280と協働してラビリンス構造の非接触シール部を構成するものであり、内輪体50の延長部58の外周面59に圧入固定される内径筒部691と、この内筒部691の一端(圧入方向の前側端)から径方向外方へ環状に突出された環状部692と、この環状部692の外径端から折返し状に形成された外径筒部693と、この外径筒部693の先端から径方向外方へ環状に突出された外径フランジ部694とを一体連続状に有している。
そして、内輪体50の延長部58の外周面59に外側シール部材690を圧入する際に、外径フランジ部695を押圧することによって容易に圧入できるようになっている。 この実施例4のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
図10と図11に示すように、この実施例5に係る車輪用転がり軸受装置において、内輪体50の延長部58の外周面59に、外側シール部材790が組み付けられる。
この外側シール部材790は、外輪部材31の端部内周面31aと協働してラビリンス構造の非接触シール部を構成するものであり、内輪体50の延長部58の外周面59に圧入固定される筒部791と、この筒部791から突出された複数の羽根板部792とを有している。
複数の羽根板部792の両側部は互いに重なると共に、これら羽根板部792の外周面と外輪部材31の端部内周面31aとの間には、僅かな隙間による非接触シール部が構成される。
さらに、内輪体50と一体となって外側シール部材790の複数の羽根板部792が回転する際には、泥水等を排出する回転方向となるように、これら複数の羽根板部792の姿勢が設定されている。
この実施例5のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
32、33 外輪軌道面
34、35 転動体
40 内輪部材
46、51 内輪軌道面
47 基準端面
50 内輪体
52 鍔部
55 外周面
56 段差部
58 延長部
59 外周面
61 スリンガー
64 パルサーリング
65 奥側シール部材
70 車速センサ
80 カバー部材
85 内径筒部
90 外側シール部材
95 シールリップ
Claims (2)
- 車体側部材に組み付けられる外輪部材と、車軸側に組み付けられる内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材との間に転動可能に配置される複列の転動体とを備えた車輪用転がり軸受装置であって、
前記内輪部材の一端部外周面には、前記複列の転動体に対応する両内輪軌道面のうち、一方の軌道面が形成される内輪体が組み付けられ、
前記内輪体には、その内輪軌道面の片側に設けられた鍔部の軸方向端面から同鍔部よりも小径の延長部が段差状に形成され、
前記内輪体の鍔部と前記延長部との間の段差部は、前記鍔部の端縁から前記延長部に向けてしだいに小径をなすテーパ面に形成され、
前記内輪体の延長部と反対側端面を基準面として、この基準面と、前記内輪軌道面と、前記鍔部の外周面と、前記延長部の外周面とが同時に研磨加工される構成にしてあり、
前記外輪部材の一端部外周面には、カバー部材が組み付けられ、
前記カバー部材の内径端部に折返し状に形成された内径筒部には、前記内輪体の延長部の外周面に摺接する外側シール部材が配設され、
前記外側シール部材は、前記カバー部材の前記内径筒部に圧入される固定筒部を有する芯金と、前記固定筒部の内周面に固着されて前記内輪体の延長部の外周面に摺接するシールリップとを備え、
前記外側シール部材と前記カバー部材との間には、前記固定筒部の軸方向内側への圧入量を制限して前記外側シール部材の位置決めをなす位置決め部が形成されていることを特徴する車輪用転がり軸受装置。 - 請求項1に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
外側シール部材の芯金は、固定筒部の一端縁から径方向内方へ曲げ形成されかつ内径端が内輪体の延長部の外周面に接近して非接触のシール部を構成する環状部を有していることを特徴する車輪用転がり軸受装置。
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