(57)【要約】【課題】密封装置付ハブユニット軸受に組み込まれる密封装置を、十分な密封性能を確保しながら、安価に提供する。【解決手段】密封装置２０は、外部空間に面する外側シールリング２１と内部空間に面する内側シールリング２２とを組み合わせて構成されており、外側シールリング２１は、内周縁を内輪の外周面に形成された内輪係止溝に係止すると共に、外周縁を外輪の内周面に摺接している。外側シールリング２１の外部空間側の側面の径方向外側に、断面略三角形状の環状突起４０を全周に亙り設け、外側シールリング２１の外周縁の軸方向位置が、環状突起４０の頂点よりも内部空間側に配置している。【選択図】図２
2019206990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に形成されて、前記転動体が配置された内部空間を外部空間から密封する密封装置と、を備え、
前記密封装置は、外部空間に面する外側シールリングと、前記内部空間に面する内側シールリングと、を組み合わせて構成されており、
前記外側シールリングは、内周縁を前記内輪の外周面に形成された内輪係止溝に係止すると共に、外周縁を前記外輪の内周面に摺接しており、
前記内側シールリングは、外周縁を前記外輪の内周面に形成された外輪係止溝に係止すると共に、内周縁を前記内輪の外周面に摺接している、密封装置付ハブユニット軸受であって、
前記外側シールリングの外部空間側の側面の径方向外側に、断面略三角形状の環状突起を全周に亙り設けており、
前記外側シールリングの外周縁の軸方向位置が、前記環状突起の頂点よりも前記内部空間側に配置している事を特徴とする密封装置付ハブユニット軸受。
【請求項２】
前記外側シールリングが、円輪状の芯金と、前記芯金により補強された弾性材とにより構成されており、
前記環状突起が、前記芯金の側面を覆う前記弾性材により形成され、前記芯金の側面と軸方向に重なっている、請求項１に記載の密封装置付ハブユニット軸受。
【請求項３】
前記環状突起の頂角が、略直角である、請求項１又は２に記載の密封装置付ハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する軸受ユニットであって、軸受ユニットの内部空間を密封する密封装置を組み込んだ、密封装置付ハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪支持部を構成する軸受ユニットの場合、自動車の走行時に舞い上げられる泥水が軸受ユニットの内部空間に進入する事を防止する為、高度の密封性が要求される。従来から、この様な軸受ユニットの軸方向両端の開口部には、１対のシールリングを配置した密封装置が使用されている。図３は、特許文献１に記載された、密封装置付ハブユニット軸受に組み込まれた密封装置の、従来構造の１例を示している。
【０００３】
外輪２の軸方向端部の内周面と、内輪３の軸方向端部の外周面との間には、密封装置５０が設けられている。密封装置５０は、軸方向（図３の左右方向）に対向した状態で設けられた、１対のシールリング５１ａ，５１ｂにより構成されている。各シールリング５１ａ，５１ｂは、それぞれが円輪状の芯金５２ａ，５２ｂと、芯金５２ａ，５２ｂにより補強された弾性材５３ａ，５３ｂとにより、円輪状に構成されている。
【０００４】
１対のシールリング５１ａ，５１ｂのうち、軸方向外側（図３の右側）に設けられて外部空間に面する外側のシールリング５１ａは、弾性材５３ａの内周縁を内輪３の軸方向端部外周面に形成した係止溝５５ａに係止している。弾性材５３ａの外周縁に設けられたシールリップ５４ａは、外輪２の軸方向端部内周面に摺接している。また、外側のシールリング５１ａの軸方向内側（図３の左側）に設けられた内側のシールリング５１ｂは、弾性材５３ｂの外周縁を外輪２の軸方向端部内周面に形成した係止溝５５ｂに係止している。弾性材５３ｂに設けられた２つのシールリップ５４ｂ，５４ｃうち、シールリップ５４ｂは外側のシールリング５１ａを構成する芯金５２ａの軸方向内側面に摺接し、シールリップ５４ｃは内輪３の外周面に摺接している。尚、図３の各シールリップ５４ａ〜５４ｃは、自由状態で描かれている。
【０００５】
この様に構成される従来の密封装置５０の場合、外部空間と軸受の内部空間８との間に、シールリップ５４ａと外輪２の内周面、シールリップ５４ｂと芯金５２ａの軸方向内側面、シールリップ５４ｃと内輪３の外周面、の各摺接部が、泥水等の進入経路に対して直列に存在する。この為、外部空間に存在する泥水等の異物が、内部空間８までは侵入しにくい。
【０００６】
ハブユニット軸受用の密封装置は、泥水耐久性と低トルク、低コストを両立する必要があることは勿論であるが、ハブユニット軸受にモーメント剛性を持たせる観点から、複列に構成された軸受ユニット部の列間距離を大きくする為に、少しでも密封装置の軸方向寸法が小さい事が求められる。
図３に示した特許文献１の密封装置５０は、上記の観点から、比較的安価で軸方向寸法が小さい１対のシールリングを組み合わせて成る密封装置の構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１９６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３に示す様な従来構造の場合、車輪と共に内輪３が回転すると、外部空間に面する外側のシールリング５１ａも内輪３と一緒に回転するので、シールリング５１ａがスリンガとして機能して、良好な密封性を発揮する。即ち、外側のシールリング５１ａに付着した外部空間の泥水等は、回転する外側のシールリング５１ａの遠心力によって、径方向外側に振り飛ばされる（図３の矢印Ａを参照）。
【０００９】
しかしながら、外側のシールリング５１ａの軸方向外側面の径方向外側の延長線上付近には、シールリップ５４ａと外輪２の摺接点が存在する。従って、外側のシールリング５１ａが回転すると、遠心力によって軸方向外側面から振り飛ばされた泥水等は、シールリップ５４ａの摺接点の近傍に付着してしまう。
更に、外輪２の内周面に対して径方向内側から摺接するシールリップ５４ａは、締め代を大きくすると、トルクが増大すると共に、シールリップ５４ａが開口してしまう（シールリップ５４ａの先端が周方向に座屈する）。この為、シールリップ５４ａの締め代を大きくすることが出来ず、他のシールリップ５４ｂ，５４ｃに比べて密封性が劣っている。
【００１０】
また、図３に示した従来構造のシールリング５１ａは、複数のシールリング５１ａを軸方向に積み重ねて棒状にした状態で、シール製造工場から出荷される。軸受の組立工場では、棒状に積み重ねられた複数のシールリング５１ａから、定配装置により一枚ずつ切り出して、軸受に装着している。この時、積み重ねたシールリング５１ａが隣接するシールリング５１ａに貼り付き、定配装置での切り出しが困難になる場合がある。この為、弗素樹脂を塗装するなどして、シールリングの貼り付きを防止する処理が必要となり、コストが上昇する。
【００１１】
本発明は、上述した様な事情に鑑みて、密封装置付ハブユニット軸受に組み込まれる密封装置を、十分な密封性能を確保しながら、安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の密封装置付ハブユニット軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に形成されて、前記転動体が配置された内部空間を外部空間から密封する密封装置と、を備えている。
そして、前記密封装置は、外部空間に面する外側シールリングと、前記内部空間に面する内側シールリングと、を組み合わせて構成されており、前記外側シールリングは、内周縁を前記内輪の外周面に形成された内輪係止溝に係止すると共に、外周縁を前記外輪の内周面に摺接しており、前記内側シールリングは、外周縁を前記外輪の内周面に形成された外輪係止溝に係止すると共に、内周縁を前記内輪の外周面に摺接している。
【００１３】
特に、本発明の密封装置付ハブユニット軸受は、前記外側シールリングの外部空間側の側面の径方向外側に、断面略三角形状の環状突起を全周に亙り設けており、前記外側シールリングの外周縁の軸方向位置が、前記環状突起の頂点よりも前記内部空間側に配置している。
更に、前記外側シールリングが、円輪状の芯金と、前記芯金により補強された弾性材とにより構成されており、前記環状突起が、前記芯金の側面を覆う前記弾性材により形成され、前記芯金の側面と軸方向に重なっている。
更に、前記環状突起の頂角が、略直角である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の密封装置付ハブユニット軸受によれば、密封装置付ハブユニット軸受に組み込まれる密封装置を、十分な密封性能を確保しながら、安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す、密封装置付ハブユニット軸受の断面図。
【図２】図１の密封装置の周辺を示す、拡大断面図。
【図３】従来構造の１例を示す、密封装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１，２は、本発明の実施形態を示している。本実施形態の密封装置付ハブユニット軸受１は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の、所謂第１世代のハブユニット軸受であり、１個の外輪２ａと、１対（２個）の内輪３ａと、転動体である複数個の玉４と、１対（２個）の密封装置２０とを備えている。
【００１７】
外輪２ａの内周面には、アンギュラ型で複列の外輪軌道面５が形成されている。一方、各内輪３ａの外周面には、アンギュラ型の内輪軌道面６がそれぞれ形成されている。各玉４は、保持器７により転動自在に保持された状態で、各外輪軌道面５と各内輪軌道面６との間に組み込まれている。複列に構成された各玉４には、背面組み合わせ型（ＤＢ型）の接触角が付与されて、複列アンギュラ玉軸受を構成している。
【００１８】
車両に組み付けた状態で、外輪２ａは、懸架装置を構成するナックル（不図示）に、円周方向並びに軸方向の変位を阻止された状態で内嵌固定される。一方、１対の内輪３ａは、車輪を支持する為のハブフランジを有するハブ（不図示）に外嵌固定される。従って、外輪２ａは使用時に回転しない静止輪に相当し、各内輪３ａは使用時に回転する回転輪に相当する。
【００１９】
外輪２ａの内周面と１対の内輪３ａの外周面との間部分で、各玉４を設置した内部空間８には、グリースを封入（充填）している。このグリースにより、各玉４の転動面と各外輪軌道面５及び各内輪軌道面６との転がり接触部の潤滑を図っている。内部空間８の軸方向両端開口部は、それぞれ密封装置２０により塞いでいる。密封装置２０は、内部空間８内に封入したグリースが外部空間に漏洩する事を防止すると共に、外部空間に存在する雨水、塵等の各種異物が内部空間８に侵入する事を防止している。
【００２０】
密封装置２０は、外側シールリング２１と内側シールリング２２とを組み合わせて構成されており、外輪２ａの軸方向外端部の内周面と各内輪３ａの軸方向端部の外周面との間に、それぞれ設けられている。外側シールリング２１は、円輪状に形成された金属板製の外側芯金３０と、外側芯金３０により補強された弾性材３１とにより、全体を円輪状に構成されている。同様に、内側シールリング２２は、円輪状に形成された金属板製の内側芯金３５と、内側芯金３５により補強された弾性材３６とにより、全体を円輪状に構成されている。
【００２１】
軸方向外側（外部空間側で、図２の右側）に設けられて、外部空間に面する外側シールリング２１は、外側芯金３０に弾性材３１を加硫接着して構成されている。弾性材３１の内周縁は、内輪３ａの軸方向外端部の外周面に形成した内輪係止溝１１に係止している。弾性材３１の外周縁に形成したシールリップ３２の先端部は、外輪２ａの軸方向外端部の内周面に形成された外輪摺接面１２に摺接している。外輪摺接面１２は、軸方向外側に向かうに従い内径が大きくなる方向に傾斜した、テーパ面である。
【００２２】
軸方向内側（内部空間８側で、図２の左側）に設けられて、内部空間８に面する内側シールリング２２は、外側シールリング２１と内部空間８との間に位置しており、内側芯金３５に弾性材３６を加硫接着して構成されている。弾性材３６の外周縁部は、外輪２ａの軸方向外端部の内周面に形成した外輪係止溝１０に係止している。弾性材３６は、２個のシールリップ３７ａ，３７ｂを有している。弾性材３６の内周縁部に形成したシールリップ３７ｂの先端部は、内輪３ａの外周面で、内輪係止溝１１よりも軸方向内側に位置する内輪溝肩部９に摺接している。弾性材３６の軸方向外側面に形成したシールリップ３７ａの先端部は、外側シールリング２１を構成する外側芯金３０の軸方向内側面に摺接している。
【００２３】
特に、本実施形態の場合、外側シールリング２１は、外部空間に面する軸方向外側面の径方向外側の部分に、全周に亙って環状突起４０を設けている。環状突起４０は、外側芯金３０の軸方向外側面を覆う弾性材３１により形成されており、外側芯金３０の径方向中間及び内側を覆う弾性材３１に対して、０．０５〜０．２０ｍｍの範囲内で軸方向外側に突出している。環状突起４０は、断面が略二等辺三角形で、その頂角θが軸方向外側に位置しており、頂角θが略９０度（直角）に形成されている。外側芯金３０の軸方向外側を覆う弾性材３１の軸方向外側面は、環状突起４０が形成された部分を除いて、外側シールリング２１の中心軸と直交する平坦面である。
【００２４】
外側シールリング２１を構成する外側芯金３０は、径方向外側部を軸方向内側に向かって直角に折り曲げる事により、芯金円筒部３３を有している。環状突起４０は、外側芯金３０の軸方向外側面で、径方向に関して芯金円筒部３３と軸方向に重なる位置に形成されている（芯金円筒部３３と環状突起４０とは、径方向位置が同じ）。従って、複数の外側シールリング２１を軸方向に積み重ねて棒状にした場合、環状突起４０は、隣接する外側シールリング２１に於いて、芯金円筒部３３の軸方向内端部を覆う弾性材３１により形成された、突起当接部４１に当接する。
【００２５】
上述の様に構成される密封装置付ハブユニット軸受１の場合、泥水等の異物が存在する外部空間と玉４が設置された内部空間８との間に３つのシールリップ３２，３７ａ，３７ｂの摺接部が、異物の進入経路に対して互いに直列に存在する。しかも、各シールリップ３２，３７ａ，３７ｂは、その先端部を外部空間に向かう状態で摺接部に摺接させているので、外部空間に存在する異物が、内部空間８にまで入り込むのを防止している。
【００２６】
軸方向外側に設けられて外部空間に面する外側シールリング２１は、使用時に内輪３ａと共に回転する。従って、外部空間に存在する異物が外側シールリング２１の軸方向外側面に付着した場合、この異物は遠心力により、外側シールリング２１の軸方向外側面に沿って径方向外側に移動（図２の矢印Ｂ参照）した後、環状突起４０の先端部（頂角）から外部空間側に向かってに振り飛ばされる（図２の矢印Ｃ参照）。更に、外側シールリング２１を構成するシールリップ３２の先端部（外周縁）の軸方向位置が、環状突起４０の頂点よりも、引込み量ｄだけ、内部空間８側に配置されている。尚、引込み量ｄは、０．１〜０．４ｍｍの範囲に設定されている。
この結果、外側シールリング２１の軸方向外側面に付着した異物が、外側シールリング２１のシールリップ３２と外輪２ａの外輪摺接面１２との摺接部に飛ばされて、内部空間８に入り込む事を防止している。
【００２７】
棒状に積み重ねられた複数の外側シールリング２１から、定配装置で一枚ずつ切り出して、軸受に装着する場合、軸方向に突出する環状突起４０により、隣接する外側シールリング２１同士が互いに貼り付くのを防止している。本実施形態の場合、環状突起４０が、金属板製の外側芯金２１の軸方向外側面と軸方向に重なる位置に設けられており、弾性材製である環状突起４０の剛性を高めている（潰れ難くしている）。更に、環状突起４０と突起当接部４１の間は、金属製の芯金円筒部３３により支持する事により、外側シールリング２１全体としての剛性も確保している。従って、弗素樹脂塗装等の張り付き防止処理が不要となり、製造コストの低減が可能となる。
【００２８】
本実施形態では、環状突起４０の頂角θを略直角に設定する事により、外側シールリング２１の軸方向外側面に付着した異物を吹き飛ばす効果（頂角θが鋭角且つ断面が高いほうが好ましい）と、外側シールリング２１同士の貼り付き防止効果（頂角θが鈍角で剛性を持たせることが好ましい）を両立している。尚、環状突起４０の頂角θは、８０〜１００度の範囲に設定する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の密封装置付ハブユニット軸受は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為のハブユニット軸受として、好適に利用できる。また、本発明の密封装置は、所謂第１世代のハブユニット軸受に限らず、第２、３世代のハブユニット軸受にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  密封装置付ハブユニット軸受
２、２ａ  外輪
３、３ａ  内輪
４  玉
５  外輪軌道
６  内輪軌道
７  保持器
８  内部空間
９  内輪溝肩部
１０  外輪係止溝
１１  内輪係止溝
１２  外輪摺接面
２０  密封装置
２１  外側シールリング
２２  内側シールリング
３０  外側芯金
３１  弾性材
３２  シールリップ
３３  芯金円筒部
３５  内側芯金
３６  弾性材
３７ａ、３７ｂ  シールリップ
４０  環状突起
４１  突起当接部
５０  密封装置
５１ａ，５１ｂ  シールリング
５２ａ，５２ｂ  芯金
５３ａ，５３ｂ  弾性材
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ  シールリップ
５５ａ，５５ｂ  係止溝
【図１】
2019206990.tif 000003
【図２】
2019206990.tif 000004
【図３】
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