JP6774278B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
本発明は車輪用軸受装置に関する。
従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、外方部材内部のグリースが減ったり雨水や粉塵が入り込んだりしたりすることで転動体や内方部材の軌道面が損傷して軸受寿命が短くなる。このため、車輪用軸受装置には、外方部材と内方部材との隙間から内部に封入されているグリースの漏出を防止するとともに外部から雨水や粉塵等の入り込みを防止するシール部材がナックル側（インナー側）とハブ輪側（アウター側）とに設けられている。
このような車輪用軸受装置において、軸受寿命を長くするために、シール部材に複数のシール機構を設けてシール性を向上させているものがある。シール部材には、複数のシールリップによってラビリンスが構成されている。このように構成することで、シール部材は、ラビリンスによりシールリップ先端への雨水や粉塵の入り込みが抑制され、シールリップ先端の損傷を防止し、シール性を向上させることができる。また、ハブ輪側のシール部材は、良好なシール性能を維持するためにハブ輪に沿うように形成された金属環にシールリップが接触するように構成されている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載の軸受装置（車輪用軸受装置）におけるフランジ側（ハブ輪側）のベアリングシール（シール部材）は、芯金に固着された複数のシールリップおよび最外径側であってフランジ側に向かって延びるように設けられる堰部を備えるシール体と、内輪（内方部材）のハブ輪に勘合されている金属環とによって構成されている。金属環の外径側端部には、車体側に向かって延びる延出部が形成されている。シール体の堰部と金属環の延出部とは径方向において重なるように設けられ、ラビリンスを構成している。このような構成によって、フランジ側（ハブ輪側）のシール部材は、シール体と金属環とによって内輪と外輪との間にグリースを封入するとともに泥土や異物の混入を防止している。
しかし、軸受装置の回転による温度上昇によってグリースの粘度が低下した場合、シールリップに塗布されているグリースが遠心力により流れたり飛散したりする場合がある。この際、ベアリングシールは、シール体の堰部や金属環の延出部によって飛散するグリースを受け止めることができる。しかし、シール体の堰部や金属環の延出部の径方向に対する角度によっては、堰部や延出部に溜まったグリースが遠心力によって外部に流出して周囲に飛散する可能性があった。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。
即ち、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記芯金に設けられ、前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成されるものである。
前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記芯金に設けられ、前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成されるものである。
車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記外方部材に設けられ、前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成されるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記金属環のシールリップ接触位置よりも径方向外側に、前記外方部材に向かって突出する円環状の内方部材側堰部が前記金属環に設けられるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記内方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する内方部材側拡径部が形成されるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記内方部材側堰部の先端と外方部材側拡径部とが、径方向で重複するように構成されるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の溝に形成されるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の凹曲面に形成されるものである。
前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側堰部と内方部材側堰部とのうち少なくとも一方の内径が先端に向かって縮径するように形成されるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても外方部材側拡径部によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても内方部材側堰部を伝って内方部材側拡径部または外方部材側拡径部によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても内方部材側堰部によって外方部材側拡径部に案内される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
車輪用軸受装置によれば、遠心力により潤滑剤が任意の径方向に飛散しても前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
以下に、図１から図３を用いて、車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。
図１に示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外輪２、ハブ輪３、内輪４、転動体である二列のボール列５（図２参照）、インナー側シール部材６およびアウター側シール部材７を具備する。
図２に示すように、外方部材である外輪２は、ハブ輪３と内輪４とを支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成され、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２は、一側端が車載時に車両側であるインナー側に配置され、他側端が車輪側であるアウター側に配置される（以下、車載時の車両側を「インナー側」、車載時の車輪側を「アウター側」と記す）。外輪２の内周面には、周方向に環状の外側転走面２ａがインナー側とアウター側とに平行になるように形成されている。各外側転走面２ａ・２ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ｂが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部２ｃが形成されている。外輪２の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けるための車体取り付けフランジ２ｄが一体に形成されている。
内方部材の一部であるハブ輪３は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、有底円筒状に形成され、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３のインナー側端部には、外周面に縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが軸方向断面視で円弧状に拡径するように一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置にハブボルト３ｃが設けられている（図１参照）。また、ハブ輪３のアウター側の外周面には、周方向に環状の内側転走面３ｄが形成されている。
ハブ輪３のインナー側端部の小径段部３ａは、内方部材の一部である内輪４が圧入されている。内方部材は、ハブ輪３と内輪４とによって構成されている。内輪４は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側転走面４ａが形成されている。内輪４は、ハブ輪３のインナー側端が径方向の外側に向かって塑性変形（加締め）されることで所定の予圧が付与された状態でハブ輪３のインナー側端部に一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側転走面４ａが構成されている。ハブ輪３は、インナー側の小径段部３ａからアウター側の内側転走面３ｄまでを高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪３の耐久性が向上する。なお、インナー側端の加締め部分は鍛造加工後の表面硬さのままである。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４に形成されている内側転走面４ａが外輪２のインナー側の外側転走面２ａに対向し、アウター側に形成されている内側転走面３ｄが外輪２のアウター側の外側転走面２ａに対向するように配置されている。
転動体である二列のボール列５は、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。二列のボール列５は、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。二列のボール列５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。二列のボール列５のうち一方のボール列５は、内輪４に形成されている内側転走面４ａと、それに対向している外輪２のインナー側の外側転走面２ａとの間に転動自在に挟まれている。二列のボール列５のうち他方のボール列５は、ハブ輪３に形成されている内側転走面３ｄと、それに対向している外輪２のアウター側の外側転走面２ａとの間に転動自在に挟まれている。つまり、二列のボール列５は、外輪２に対してハブ輪３と内輪４とを回転自在に支持している。このように、車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と二列のボール列５とから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていても良い。
インナー側シール部材６は、外輪２と内輪４との隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材６は、略円筒状のシール板６ａと略円筒状のスリンガ６ｂとを具備する。インナー側シール部材６は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）等によって構成されているシール板６ａに、弾性体であるＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなる複数の一側シールリップが加硫接着されている。スリンガ６ｂは、シール板６ａと同等の鋼板によって構成されている。インナー側シール部材６は、シール板６ａが外輪２のインナー側開口部２ｂに嵌合され、スリンガ６ｂが内輪４に嵌合され、パックシールを構成している。インナー側シール部材６は、シール板６ａの一側シールリップが油膜を介してスリンガ６ｂと接触することでスリンガ６ｂに対して摺動可能に構成されている。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２の内部からの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。
図３に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金８と金属環９とによって構成されている。
芯金８は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）によって構成されている。芯金８は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外方部材のアウター側開口部２ｃに嵌合可能な円筒部８ａと円板部８ｂとが形成されている。
芯金８の円板部８ｂの板面には、それぞれ円環状に形成されているラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ８ｃは、円板部８ｂの最も内径側に形成されている。内側アキシアルリップ８ｄは、ラジアルリップ８ｃよりも外径側に形成されている。外側アキシアルリップ８ｅは、内側アキシアルリップ８ｄよりも外径側に形成されている。ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅは、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムによって構成されている。
さらに、芯金８は、外方部材のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の側面に円環状の外方部材側堰部８ｆが加硫接着されている。外方部材側堰部８ｆは、外側アキシアルリップ８ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部８ｆは、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部８ｆの内周面には、外方部材側拡径部８ｇが形成されている。外方部材側拡径部８ｇは、外方部材側堰部８ｆの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されている。なお、本実施形態において、外方部材側堰部８ｆは、芯金８に合成ゴムが加硫接着されて形成されているがこれに限定するものではなく、芯金８を屈曲させる構成でもよい。
アウター側シール部材７の金属環９は、耐食性を有する鋼板であるオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）によって構成されている。金属環９は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲されて一方の端部が拡径している円筒状に形成されている。金属環９は、内方部材に嵌合可能な円筒部９ａと軸方向断面視で略円弧状の湾曲部９ｂと径方向に延びる円板部９ｃと円筒部側に向かって突出する円環状の内方部材側堰部９ｄとが一体に形成されている。円筒部９ａは、金属環９の一側端部に形成されている。湾曲部９ｂは円筒部９ａと隣接して連続的に形成されている。円板部９ｃは、湾曲部９ｂと隣接して金属環９の他側端部に連続的に形成されている。内方部材側堰部９ｄは、円板部９ｃの外縁において円筒部９ａ側に突出するように形成されている。なお、本実施形態において、内方部材側堰部９ｄは、金属環９を屈曲させて形成されているがこれに限定するものではなく、合成ゴムを加硫接着する構成でもよい。
アウター側シール部材７は、芯金８の円筒部８ａが外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されている。また、アウター側シール部材７は、金属環９の円筒部９ａがハブ輪３に嵌合されている。この際、アウター側シール部材７は、芯金８に一体に加硫接着されている各シールリップのうち、ラジアルリップ８ｃが潤滑材であるグリースの油膜を介して金属環９の円筒部９ａに接触し、内側アキシアルリップ８ｄがグリースの油膜を介して金属環９の湾曲部９ｂに接触し、外側アキシアルリップ８ｅがグリースの油膜を介して金属環９の円板部９ｃに接触するように配置されている。アウター側シール部材７は、各シールリップがグリースの油膜を介して金属環９に接触することで金属環９に対して摺動可能に構成されている。また、金属環９は、鋼板の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲になるように形成されている。これにより、アウター側シール部材７は、各シールリップと金属環９との良好な摺動状態を確保し、外輪２のアウター側開口部２ｃから内部のグリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。
アウター側シール部材７は、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅが金属環９の内方部材側堰部９ｄの内径側に配置されている。つまり、内方部材側堰部９ｄは、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅを囲う円筒状の壁として配置されている。また、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄが芯金８の外方部材側堰部８ｆの内側に配置されている。つまり、外方部材側堰部８ｆは、内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。これにより、アウター側シール部材７は、芯金８と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外方部材側堰部８ｆによって外部から視認できないように構成されている。
さらに、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄの先端と外方部材側堰部８ｆの外方部材側拡径部８ｇとが径方向から見て重複するように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄに到達したグリースを内方部材側堰部９ｄが外方部材側拡径部８ｇに流入させるように構成されている。外方部材側拡径部８ｇは、各シールリップ部に塗布されているグリースを全て保持できる程度の体積（例えば、グリース密度０．９ｇ／ｃｍ３のグリースが１ｇ塗布されている場合において１．１ｃｍ２）を有するように形成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部８ｆが障壁となってグリースの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部８ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースを捕獲することで外部へのグリースの流出および飛散を防止する。
このように構成される車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と二列のボール列５とから複列アンギュラ玉軸受が構成され、ハブ輪３が二列のボール列５を介して外輪２に回転自在に支持されている。さらに、車輪用軸受装置１は、インナー側シール部材６によって外輪２と内輪４との隙間が塞がれ、アウター側シール部材７によって外輪２とハブ輪３との隙間が塞がれることで内部のグリースの流出や水や粉塵等の流入を防止している。また、車輪用軸受装置１は、アウター側シール部材７に設けられる内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆとによって各シールリップに塗布されているグリースの流出および飛散が抑制される。
次に、図４を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。車輪用軸受装置１の内部に封入されているグリースｇｒは、ハブ輪３の回転に伴う車輪用軸受装置１の温度上昇により粘度が低下する。
図４（ａ）に示すように、アウター側シール部材７の各シールリップに塗布されているグリースｇｒ（薄墨部分）には、ハブ輪３の遠心力によって径方向外側へ向かって押し出される力が働いている。アウター側シール部材７の外側アキシアルリップ８ｅに塗布されているグリースｇｒの粘度が低下している場合、グリースｇｒの一部は、金属環９を伝って金属環９の径方向外側に向かって移動し、金属環９の外縁に形成されている内方部材側堰部９ｄによって受け止められる（黒塗矢印参照）。
図４（ｂ）に示すように、内方部材側堰部９ｄに受け止められているグリースｇｒの量が限界量を超えた場合、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから芯金８の外方部材側堰部８ｆに向かって流出する（黒塗矢印）。グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって内方部材側堰部９ｄの先端と径方向で重複する位置に形成されている外方部材側拡径部８ｇに案内される。グリースｇｒは、外方部材側拡径部８ｇである溝の内部に流入し、保持される。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから流出しても外方部材側拡径部８ｇによって捕獲される。さらに、外方部材側拡径部８ｇのグリースｇｒは、外気と接触している外方部材側堰部８ｆを介して冷却されることで粘度が増大し、外方部材側拡径部８ｇから流出し難くなる。
図４（ｂ）に示すように、内方部材側堰部９ｄに受け止められているグリースｇｒの量が限界量を超えた場合、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから芯金８の外方部材側堰部８ｆに向かって流出する（黒塗矢印）。グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって内方部材側堰部９ｄの先端と径方向で重複する位置に形成されている外方部材側拡径部８ｇに案内される。グリースｇｒは、外方部材側拡径部８ｇである溝の内部に流入し、保持される。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから流出しても外方部材側拡径部８ｇによって捕獲される。さらに、外方部材側拡径部８ｇのグリースｇｒは、外気と接触している外方部材側堰部８ｆを介して冷却されることで粘度が増大し、外方部材側拡径部８ｇから流出し難くなる。
このように構成される車輪用軸受装置１は、アウター側シール部材７の金属環９に内方部材側堰部９ｄを設けることで内方部材側堰部９ｄが障壁としてグリースｇｒを堰き止める。さらに、車輪用軸受装置１は、芯金８に外方部材側堰部８ｆと外方部材側拡径部８ｇとを設けることで、内方部材側堰部９ｄから流出するグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄによって外方部材側拡径部８ｇに案内する。そして、車輪用軸受装置１は、グリースｇｒを外方部材側拡径部８ｇによって捕獲する。つまり、車輪用軸受装置１は、外側アキシアルリップ８ｅ等から流出したグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆによって堰き止めるだけでなく、外方部材側拡径部８ｇによってグリースｇｒが外方部材側堰部８ｆから外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
なお、本実施形態の車輪用軸受装置１には、内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆとが設けられているが、第一実施形態を含む以下の各実施形態において、外方部材側だけに堰部を設ける構成でもよい。車輪用軸受装置１の外方部材側堰部８ｆは、回転しない外方部材である外輪２に設けられているので、外方部材側堰部８ｆの外方部材側拡径部８ｇによってグリースｇｒを外部に向かって移動しないように保持することができる。
以下の実施形態においても同様である。
以下の実施形態においても同様である。
次に、図５を用いて、車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１０について説明する。なお、以下の実施形態に係る車輪用軸受装置１０は、図１から図４に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図５に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１１と金属環９とによって構成されている。
外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の芯金１１の側面には、円環状の外方部材側堰部１１ｆが一体に加硫接着されている。外方部材側堰部１１ｆは、外側アキシアルリップ１１ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１１ｆは、ラジアルリップ１１ｃ、内側アキシアルリップ１１ｄおよび外側アキシアルリップ１１ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１１ｆの内周面には、外方部材側拡径部１１ｇが形成されている。外方部材側拡径部１１ｇは、外方部材側堰部１１ｆの内周面が全周に渡って軸方向断面視で所定の曲率で湾曲している円環状の凹曲面によって構成されている。つまり、外方部材側堰部１１ｆの内周面は、その全面によって外方部材側拡径部１１ｇを構成している。
アウター側シール部材７は、芯金１１に一体に加硫接着されている外方部材側堰部１１ｆが金属環９の内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、芯金１１と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外部から視認できないように構成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部１１ｆが障壁となってグリースの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部１１ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースを捕獲することで外部へのグリースの流出および飛散を防止する。
次に、図６を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。
図６に示すように、金属環９の内方部材側堰部９ｄから流出したグリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって外方部材側堰部１１ｆの内周面全面で形成されている外方部材側拡径部１１ｇに案内される。グリースｇｒは、外方部材側堰部１１ｆの内周面全体に形成されている外方部材側拡径部１１ｇに保持される（黒塗矢印参照）。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから外方部材側堰部１１ｆの内周面のどの位置に案内されても外方部材側拡径部１１ｇによって捕獲される。
このように構成される車輪用軸受装置１０は、内方部材側堰部９ｄによってグリースｇｒを外方部材側堰部１１ｆの任意の位置に流入するように案内するだけでグリースｇｒを外方部材側拡径部１１ｇによって捕獲する。つまり、車輪用軸受装置１０は、外側アキシアルリップ１１ｅ等から流出したグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部１１ｆによって堰き止めるだけでなく、外方部材側拡径部１１ｇによってグリースｇｒが外方部材側堰部１１ｆから外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
次に、図７を用いて、車輪用軸受装置の第三実施形態である車輪用軸受装置１２について説明する。
図７に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１３と金属環９とによって構成されている。
外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の芯金１３の側面には、円環状の外方部材側堰部１３ｆが一体に加硫接着されている。外方部材側堰部１３ｆは、外側アキシアルリップ１３ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１３ｆは、ラジアルリップ１３ｃ、内側アキシアルリップ１３ｄおよび外側アキシアルリップ１３ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１３ｆの内周面には、外方部材側拡径部１３ｇが形成されている。外方部材側拡径部１３ｇは、外方部材側堰部１３ｆの内径が外方部材側堰部１３ｆの先端に向かうにつれて縮径する（窄む）逆テーパ状の内周面によって構成されている。つまり、外方部材側堰部１３ｆの内周面は、その全面が外方部材側拡径部１３ｇを構成している。
アウター側シール部材７は、芯金１３に一体に加硫接着されている外方部材側堰部１３ｆが金属環９の内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、芯金１３と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外部から視認できないように構成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部１３ｆが障壁となってグリースｇｒの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部１３ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースｇｒを捕獲することでグリースｇｒの流出および飛散を防止する。
次に、図８を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。
図８に示すように、金属環９の内方部材側堰部９ｄから芯金１３の外方部材側堰部１３ｆに向かって流出したグリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって外方部材側堰部１３ｆの内周面に案内される。グリースｇｒは、外方部材側堰部１３ｆの内周面全体に形成されている外方部材側拡径部１３ｇに保持される。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから外方部材側堰部１３ｆの内周面のどの位置に流出しても外方部材側拡径部１３ｇによって捕獲される。
このように構成される車輪用軸受装置１２は、内方部材側堰部９ｄによってグリースｇｒを外方部材側堰部１３ｆの任意の位置に流入するように案内するだけでグリースｇｒを外方部材側拡径部１３ｇによって捕獲し、外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
次に、図９を用いて、車輪用軸受装置の第四実施形態である車輪用軸受装置１４について説明する。
図９に示すように、外方部材である外輪１５は、ハブ輪３と内輪４とを支持するものである。外輪１５は、略円筒状に形成されている。外輪１５のアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部１５ｃが形成されている。さらに、外輪１５のアウター側端部には、円環状の外方部材側堰部１５ｅが一体に形成されている。外方部材側堰部１５ｅは、金属環９の内方部材側堰部９ｄの外径側においてハブ輪３側に突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１５ｅは、アウター側開口部１５ｃに嵌合されるアウター側シール部材７を囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１５ｅの内周面には、外方部材側拡径部１５ｆが形成されている。外方部材側拡径部１５ｆは、外方部材側堰部１５ｅの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されている。なお、本実施形態において、外方部材側拡径部１５ｆは、外方部材側堰部１５ｅの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されているがこれに限定するものではなく内周面を凹曲面や逆テーパ状に形成したものでもよい。
アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部１５ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１６と金属環９とによって構成されている。
芯金１６は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外方部材のアウター側開口部１５ｃに嵌合可能な円筒部１６ａと円板部１６ｂとが形成されている。円板部１６ｂの板面には、円環状のラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ１６ｃは、芯金１６の最も内径側に形成されている。内側アキシアルリップ１６ｄは、ラジアルリップ１６ｃよりも外径側に形成されている。外側アキシアルリップ１６ｅは、内側アキシアルリップ１６ｄよりも外径側に形成されている。
アウター側シール部材７は、芯金１６の円筒部１６ａが外輪１５のアウター側開口部１５ｃに嵌合されている。また、アウター側シール部材７は、金属環９の円筒部９ａがハブ輪３に嵌合されている。アウター側シール部材７は、ラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅが金属環９の内方部材側堰部９ｄの内径側に配置されている。つまり、内方部材側堰部９ｄは、ラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅを囲う円筒状の壁として配置されている。また、アウター側シール部材７は、外輪１５の外方部材側堰部１５ｅの内径側に配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄが外方部材側堰部１５ｅによって覆われるように配置されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄの先端と芯金１６との隙間が外方部材側堰部１５ｅによって外部から視認できないように構成されている。さらに、アウター側シール部材７は、径方向から見て内方部材側堰部９ｄの先端が外方部材側堰部１５ｅの外方部材側拡径部１５ｆに重複するように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄから流出するグリースを内方部材側堰部９ｄが外方部材側拡径部１５ｆに案内するように構成されている。
このように構成される車輪用軸受装置１４は、内方部材側堰部９ｄによってグリースを外輪１５の外方部材側拡径部１５ｆに流入するように案内することで、グリースを外方部材側拡径部１５ｆによって捕獲し、外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースの外部への流出および飛散を抑制することができる。
また、図１０に示すように、上述した第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４の変形例（図１０は、車輪用軸受装置１２の変形例）として、アウター側シール部材７の内方部材堰部１８ｄにも内方部材側拡径部１８ｅが形成されている車輪用軸受装置１７でもよい。すなわち、第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４は、外方部材側堰部と内方部材側堰部とのうち少なくとも一方にグリースを捕獲し、保持する拡径部が形成されていればよい。
また、図１１に示すように、述した第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４の変形例（図１１は、車輪用軸受装置１２の変形例）として、グリースが外方部材側拡径部１３ｇに流入し易いようにアウター側シール部材７の内方部材堰部２０ｄの内周面２０ｅが内方部材側堰部２０ｄの先端に向かうにつれて拡径するテーパ状に形成されている車輪用軸受装置１９でもよい。
以上、本実施形態に係る車輪用軸受装置１・１０・１２・１４・１７・１９は、ハブ輪３の外周にボール列５の内側転走面３ｄが直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置として説明したがこれに限定されるものではなく、例えば、ハブ輪３に一対の内輪４が圧入固定された内輪回転の第２世代構造であっても良い。また、上述の実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ａ 外側転走面
３ ハブ輪
３ａ 小径段部
４ 内輪
４ａ 内側転走面
５ ボール列
７ アウター側シール部材
８ 芯金
８ｆ 外方部材側堰部
８ｇ 外方部材側拡径部
９ 金属環
９ｄ 内方部材側堰部
１１ｆ 外方部材側堰部
１１ｇ 外方部材側拡径部
ｇｒ グリース
２ 外輪
２ａ 外側転走面
３ ハブ輪
３ａ 小径段部
４ 内輪
４ａ 内側転走面
５ ボール列
７ アウター側シール部材
８ 芯金
８ｆ 外方部材側堰部
８ｇ 外方部材側拡径部
９ 金属環
９ｄ 内方部材側堰部
１１ｆ 外方部材側堰部
１１ｇ 外方部材側拡径部
ｇｒ グリース
Claims (6)
- 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記芯金に設けられ、
前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成され、
前記金属環のシールリップ接触位置よりも径方向外側に、前記外方部材に向かって突出する円環状の内方部材側堰部が前記金属環に設けられ、
前記内方部材側堰部の内周面に前記潤滑材を保持する内方部材側拡径部が形成され、
前記潤滑材はグリースであり、
前記外方部材側堰部および前記内方部材側堰部は、前記外方部材の外周面よりも径方向内側に設けられる
車輪用軸受装置。 - 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記外方部材に設けられ、
前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成され、
前記金属環のシールリップ接触位置よりも径方向外側に、前記外方部材に向かって突出する円環状の内方部材側堰部が前記金属環に設けられ、
前記内方部材側堰部の内周面に前記潤滑材を保持する内方部材側拡径部が形成され、
前記潤滑材はグリースであり、
前記内方部材側堰部は、前記外方部材の外周面よりも径方向内側に設けられる
車輪用軸受装置。 - 前記内方部材側堰部の先端と外方部材側拡径部とが、径方向で重複するように構成される
請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。 - 前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の溝に形成される
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。 - 前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の凹曲面に形成される
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。 - 前記外方部材側堰部と内方部材側堰部とのうち少なくとも一方の内径が先端に向かって縮径するように形成される
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
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