(57)【要約】【課題】密封装置の組付けを容易とし、組付後の位置ずれを防止することで、耐久性に優れた密封構造を成す車輪支持用軸受ユニットを提供する。【解決手段】静止輪１２、回転輪１０、複数の転動体１８、密封装置６を具備した車輪支持用軸受ユニットＡであって、密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部６２ａ、及び固定部の一方側の延出端６２ｔに連続するとともに、固定部に対して所定の角度で延出する円板部６２ｂで成る環状のスリンガ６２を少なくとも備えて構成されており、回転輪には、スリンガを固定するために、静止輪との外周面１０ａの一部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部１０ｄを設けるとともに、段部には、ユニット内部側の端部１０ｅを全周に亘って連続して凹状に窪ませた溝部１０ｇを形成し、スリンガは、溝部に装着された弾性材で成る係止部材４６に固定部を密着させて固定する。【選択図】図１
2008256064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置を具備した車輪支持用軸受ユニットであって、
前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状のスリンガを少なくとも備えて構成されており、
前記回転輪には、前記スリンガを固定するために、前記静止輪との対向面の一部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部が設けられているとともに、当該段部には、ユニット内部側の端部を全周に亘って連続して凹状に窪ませた溝部が形成され、前記スリンガは、前記溝部に装着された弾性材で成る係止部材に固定部を密着させて固定されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
【請求項２】
スリンガは、前記固定部の他方側の延出端を前記段部のユニット内部側の端部と当接させて位置決め固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪支持用軸受ユニット。
【請求項３】
スリンガは、前記固定部の他方側の延出端を前記段部のユニット内部側の端部と所定の間隔を空けて対向させて位置決め固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪支持用軸受ユニット。
【請求項４】
密封装置は、前記スリンガと、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、前記スリンガと芯金との間に介在され、当該スリンガ及び芯金の一方に連結されるとともに、他方に摺接するシールを備え、前記スリンガ、芯金及びシールを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせた構造を成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輪支持用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の車輪支持用軸受ユニット(例えば、自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受など)の内部を密封状態に保つための密封構造の改良に関し、特に、当該軸受ユニットに設けられた密封装置の位置ずれ防止構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという)には、軸受の内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つために各種の密封装置が設けられており、当該密封装置を設けることで、軸受ユニットの外部から異物(例えば、泥水、塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、内部に封入された潤滑剤(例えば、グリース、潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。
【０００３】
このような密封装置は、接触型と非接触型とに大別することができ、例えば、接触型としては、鋼板等を断面がＬ字状を成すようにプレス加工などにより成形した環状の芯金の一部に、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を連結した構造を成すシールがあり、非接触型としては、ステンレス板、鉄板などの金属板(鋼板)からプレス加工などにより成形されたシールドがある。さらには、前記接触型シールと非接触型シールド(いわゆるスリンガ)とを断面形状が略箱形(矩形)状となるように組み合わせ、パッケージ構造とした接触型の密封装置(いわゆるパックシール)も知られている(図７)。
【０００４】
一般的に、接触型の方が非接触型よりも密封性能が高く、軸受ユニットの使用条件や使用目的などに応じて要求される密封性(気密性や液密性)のレベルによって、これらの密封装置の使い分けが行われている。
一例として、パックシールは、その断面積が小さく、大きな配設スペースを確保する必要がないという特長を有するだけでなく、その密封性能が非常に高いという優れた特長を有するため、厳しい密封性能(例えば、高レベルの泥水浸入防止効果)が要求される軸受ユニット、例えば、図２〜６に示すような自動車の車輪を支持するためのハブユニット軸受(以下、軸受ユニットＡという)に対する密封装置として広く使用されている。
【０００５】
図７には、かかるパックシールの構成例が示されており、当該パックシール２は、所定の間隔を空けて対向して配置されたスリンガ２２及び芯金(以下、シール芯金という)２４と、これらの間に介在するシール２６で構成されている。この場合、スリンガ２２及びシール芯金２４は、固定部22a,24aと円板部22b,24bを略直角に連続させて、いずれも断面形状が略Ｌ字状を成す環状に構成されており、シール２６は、当該スリンガ２２あるいはシール芯金２４の一方に連結されるとともに、他方に摺接する複数のリップ部２６ｌを設けて構成されている。
【０００６】
このような構成を成すパックシール２が、図２〜６に示すような軸受ユニットＡに組み付けられた場合、スリンガ２２は、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に固定(具体的には、嵌合)されて当該回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)とともに回転するのに対し、シール芯金２４は、静止輪１２に固定(具体的には、嵌合)されて常時静止状態に維持される。なお、図７に示す構成においては、回転するスリンガ２２にリップ２６ｌを摺接させた状態でシール２６が静止している。
【０００７】
通常、かかるパックシール２は、軸受ユニットＡに対して圧入により組み付けられている。具体的には、スリンガ２２が回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に圧入されて嵌合されているのに対し、シール芯金２４が静止輪１２に圧入されて嵌合されることで、パックシール２が軸受ユニットＡに対して組み付けられる。このため、例えば、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)との嵌合面であるスリンガ２２の内径面(図７の下側の面)２２ｓに傷が生じた場合や、スリンガ２２に歪みが生じて真円度が悪化した場合など、当該内径面２２ｓと回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面(スリンガ２２との嵌合面)１０ａとの間に極僅かな隙間が生じ、当該隙間から異物(例えば、軸受ユニットＡの外部の泥水など)が軸受ユニットＡの内部へ浸入してしまう虞がある。
【０００８】
このように軸受ユニットＡの内部が浸水すると、ユニット内部に封入された潤滑剤(一例として、グリース)と混合され当該グリースの潤滑性能が劣化して、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)及び静止輪１２の軌道面と転動体(玉)１８の転動面とが摩擦により磨耗し、さらには焼き付きを起こしてしまう場合がある。また、スリンガ２２とシール２６(リップ２６ｌ)とが過度に摺接し、摩擦による磨耗や発熱などが生じて当該スリンガ２２及びシール２６の早期劣化を招く場合もある。
【０００９】
さらに、例えば、スリンガ２２の内径面２２ａに生じた傷により、あるいは、スリンガ２２に生じた歪みによる真円度の悪化により、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａに対するスリンガ２２(内径面２２ｓ)の嵌合代が不足すると、軸受ユニットＡへの組み付け後(嵌合後)、当該スリンガ２２がクリープにより位置ずれを起こしてしまう虞がある(具体的には、軸受ユニットＡの外部へ抜け出てしまう虞や軸受ユニットＡの内部へ移動してしまう虞がある)。
例えば、スリンガ２２が軸受ユニットＡの内部へ位置ずれ(移動)すると、位置ずれ(移動)したスリンガ２２が転動体(玉)１８に接触し、さらには接触したスリンガ２２が当該転動体(玉)１８に噛み込まれる場合があり、その程度によっては軸受が破損してしまう虞もある。
【００１０】
これらの不都合を回避すべく、従来から各種の方策が講じられており、例えば、特許文献１には、図７に示すように回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａに対し、その全周に亘って連続する凹状の溝部１０ｈを形成し、当該溝部１０ｈにＯリング４６を装着した軸受ユニットＡの密封構造が一例として開示されている。かかる密封構造によれば、スリンガ２２の内径面２２ｓと回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａとをＯリング４６を介して相互に密着させることで、当該スリンガ２２と回転輪１０との嵌合部分を密封するとともに、当該スリンガ２２の位置ずれ防止を図っている。
【特許文献１】特開２００１−２１５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、パックシール２のスリンガ２２及びシール芯金２４は、加工の容易性やコストなどを考慮し、通常、薄い鋼板などをプレス加工することによって成形されているため、その成形後にスプリングバックが生じることによって僅かに変形してしまう場合がある。例えば、スリンガ２２は、固定部２２ａがその先端部２２ｔから円板部２２ｂと連続する部分へ向かうに従って、徐々に内径寸法を拡径させるように傾斜状(テーパ状)を成している場合が多い。
【００１２】
ここで、スリンガ２２との嵌合面である回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａには、軸受ユニットＡの端部(図７の左端部)を外径寸法が徐々に縮径されるように傾斜させ、スリンガ２２を圧入する際に当該スリンガ２２を案内(ガイド)し、圧入をスムーズに行うための面取り部１０ｃを設けることができる(図７)。
これに対し、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の溝部１０ｈは、Ｏリング４６を安定して装着させる(係合させる)必要があるため、当該溝部１０ｈに対して、上述したような面取り部１０ｃを設けることができない。
【００１３】
このため、上述したように固定部２２ａが傾斜状(テーパ状)を成すスリンガ２２を軸受ユニットＡに組み付けると、すなわち回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に圧入させると、傾斜した固定部２２ａの先端部２２ｔが溝部１０ｈを通過する際、当該溝部１０ｈの周縁に干渉(接触)してしまう場合がある。このようにスリンガ２２の先端部２２ｔが溝部１０ｈの周縁に干渉(接触)した場合、圧入作業がスムーズに行えないだけでなく、その干渉(接触)の程度によっては、スリンガ２２が変形してしまう虞や内径面２２ｓへ傷が生じてしまう虞があり、さらには、スリンガ２２(固定部２２ａ)の先端部２２ｔがＯリング４６を削り取ってしまう虞もある。
【００１４】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、密封装置の組み付けを容易に成し得るとともに、組み付け後の密封装置の位置ずれを確実に防止することで、長期に亘って一定の密封性能を保ち続けることが可能な耐久性に優れた密封構造を成す車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置を具備している。かかる車輪支持用軸受ユニットにおいて、前記密封装置は、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状のスリンガを少なくとも備えて構成されており、前記回転輪には、前記スリンガを固定するために、前記静止輪との対向面の一部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部が設けられているとともに、当該段部には、ユニット内部側の端部を全周に亘って連続して凹状に窪ませた溝部が形成され、前記スリンガは、前記溝部に装着された弾性材で成る係止部材に固定部を密着させて固定されている。
【００１６】
この場合、スリンガは、前記固定部の他方側の延出端を前記段部のユニット内部側の端部と当接させて位置決め固定してもよいし、前記固定部の他方側の延出端を前記段部のユニット内部側の端部と所定の間隔を空けて対向させて位置決め固定してもよい。
なお、密封装置は、上述したような構造を成すスリンガ単体構成であってもよいが、前記スリンガと、所定方向に延出する筒状の固定部、及び当該固定部の一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部に対して所定の角度で延出する円板部で成る環状の芯金と、前記スリンガと芯金との間に介在され、当該スリンガ及び芯金の一方に連結されるとともに、他方に摺接するシールを備え、前記スリンガ、芯金及びシールを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせた構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の車輪支持用軸受ユニットによれば、密封装置の組み付けを容易に行うことができるとともに、組み付け後の密封装置の位置ずれを確実に防止することができる。この結果、長期に亘って一定の密封性能を保ち続けることが可能な耐久性に優れた密封構造を成す車輪支持用軸受ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、各種の車両の車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして適用することができるが、ここでは、図２〜６に示すような自動車の車輪を支持するハブユニット軸受(軸受ユニットＡ)として適用されている場合を一例として想定する。
【００１９】
かかる軸受ユニットＡは、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪１２と、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪１０と、当該静止輪１２及び当該回転輪１０にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体１８と、内部を気密並びに液密に保つための密封装置６を具備している。
この場合、転動体１８は、環状を成す保持器２０に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道面間へ組み込まれている。これにより、各転動体１８は、その転動面が相互に接触することなく軌道面間を転動することができ、結果として、当該各転動体１８が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。
【００２０】
なお、かかる軸受ユニットＡは、自動車の駆動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の後輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受(図２〜６)として構成してもよいし、自動車の従動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪)を支持するハブユニット軸受(図２,４,６)として構成してもよい。
【００２１】
また、軸受ユニットＡの型式(タイプ)も特に限定されず、例えば、回転輪１０は、軸受ユニットＡの使用目的や使用条件などに応じて、２つに分割された内輪16p,16qとして構成してもよいし(図２〜５)、ハブ１４及び当該ハブ１４に外嵌される内輪構成体１６として構成してもよい(図６)。さらに、回転輪１０(内輪16p,16q、ハブ１４及び内輪構成体１６)のフランジ１４ｆの有無や数、静止輪１２のフランジ１２ｆの有無や数、あるいは内輪構成体１６の有無、及び転動体１８の種類(玉や各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころ等))なども、軸受ユニットＡの使用目的や使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
加えて、図２〜６に示す構成においては、外方部材(外方軌道輪)を静止輪１２、内方部材(内方軌道輪)を回転輪１０(内輪16p,16q、ハブ１４及び内輪構成体１６)としているが、これとは逆に外方部材(外方軌道輪)を回転輪、内方部材(内方軌道輪)を静止輪として軸受ユニットを構成してもよい。
【００２２】
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットＡの密封構造が示されており、かかる密封構造において、密封装置６は、所定方向に延出する筒状の固定部６２ａ、及び当該固定部６２ａの一方側の延出端に連続するとともに、当該固定部６２ａに対して所定の角度で延出する円板部６２ｂで成る環状のスリンガ６２を少なくとも備えて構成されている。一例として、図１(ａ)には、スリンガ６２、芯金６４及びシール６６を組み合わせたパッケージ構造を成す密封装置(いわゆるパックシール)６の構成を示している。
なお、密封装置６は、必ずしもこのようなパックシールとして構成しなくともよく、例えば、スリンガ６２の単体構成であってもよい。
【００２３】
図１(ａ)に示す構成において、スリンガ６２は、一例として、固定部６２ａが所定方向(同図の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されているとともに、円板部６２ｂが固定部６２ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部６２ａの一方側の延出端(同図の右端、以下、固定部延出外端という)６２ｔに連続して拡径方向(同図の上方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、スリンガ６２は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されており、軸受ユニットＡの回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に圧入されて固定(具体的には、嵌合)され、当該回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)とともに回転する構造を成している。
【００２４】
なお、固定部６２ａの大きさ(延出長さ、厚さ(図１(ａ)の上下方向距離)及び径等の寸法)や形状、及び円板部６２ｂの大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向距離)及び径等の寸法)や形状などは、例えば、軸受ユニットＡの回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、固定部６２ａの他方側の延出端(固定部延出外端６２ｔとは反対側の端部(同図の左端)、以下、固定部先端という)６２ｕが、当該固定部６２ａの内径寸法を拡径する方向へ徐々に傾斜するように形成されている。
また、円板部６２ｂの固定部６２ａに対する傾斜角度も特に限定されず、密封装置６の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
さらに、スリンガ６２の材質及び形成方法も特に限定されず、例えば、スリンガ６２を所定の金属板製(鋼板製)とし、当該金属板(鋼板)をプレス加工することなどによって形成すればよい。
【００２５】
これに対し、芯金(以下、シール芯金という)６４は、所定方向(図１(ａ)の左右方向)に延出する筒状の固定部６４ａ、及び当該固定部６４ａの一方側の延出端(同図の左端)に連続するとともに、当該固定部６４ａに対して所定の角度で延出する円板部６４ｂで成り、全体形状が環状を成すように構成されている。
【００２６】
この場合、シール芯金６４は、固定部６４ａが所定方向(図１(ａ)の左右方向)に所定の長さ(同図同方向の距離)で延出した円筒状に形成されており、円板部６４ｂが固定部６４ａに対して略直角に所定の長さ(同図の上下方向の距離)で、当該固定部６４ａの一方側の延出端(同図の左端)に連続して縮径方向(同図の下方向)へ延出した円環の平板状(リング板状)に形成されている。すなわち、この場合、シール芯金６４は、縦断面形状が略Ｌ字状を成すように構成されており、軸受ユニットＡの静止輪１２に圧入されて固定(具体的には、嵌合)され、常時静止状態に維持されている。
【００２７】
なお、固定部６４ａの大きさ(延出長さ、厚さ(図１(ａ)の上下方向距離)及び径等の寸法)や形状、及び円板部６２ｂの大きさ(延出長さ、厚さ(同図の左右方向距離)及び径等の寸法)や形状などは、例えば、軸受ユニットＡの静止輪１２の大きさや形状、あるいはスリンガ６２の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
また、円板部６４ｂの固定部６４ａに対する傾斜角度も特に限定されず、密封装置６の使用条件などに応じて任意に設定すればよい。
さらに、シール芯金６４の材質及び形成方法も特に限定されず、例えば、シール芯金６４を所定の金属板製(鋼板製)とし、当該金属板(鋼板)をプレス加工することなどによって形成すればよい。
【００２８】
また、シール６６は、スリンガ６２とシール芯金６４との間に介在され、当該スリンガ６２及びシール芯金６４の一方に連結されるとともに、他方に摺接する構造を成している。図１(ａ)に示す構成においては、一例として、シール６６がシール芯金６４の固定部６４ａ及び円板部６４ｂ(具体的には、これらの内側の面(同図の下面及び右面))に連結され、複数(例えば、３つ)のリップ６６ｌをスリンガ６２(具体的には、固定部６２ａと円板部６２ｂ)へ向けて延出するように設けた構造を成している。
【００２９】
なお、シール６６の材料は、スリンガ６２やシール芯金６４の材質などに応じて、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を任意に選択して適用すればよい。また、シール６６に設けるリップ６６ｌの数や形状も図１(ａ)に示す構成には限定されず、例えば、シール６６に対して２つのリップ６６ｌを設けた構成としてもよいし、４つ以上のリップ６６ｌを設けた構成としてもよい。さらに、シール芯金６４とシール６６(各種の弾性材)との連結は、接着、かしめ、コーティング、射出成形及び加硫成形など、各種の方法を任意に選択して行えばよい。
【００３０】
そして、かかるシール６６のリップ６６ｌがスリンガ６２(具体的には、固定部６２ａと円板部６２ｂ)と当接(摺接)するように、当該シール６６が連結されたシール芯金６４とスリンガ６２とを断面の輪郭形状が略矩形状となるように組み合わせて、密封装置(パックシール)６が構成されている。
なお、パックシール６は、図１(ａ)に示す構成には特に限定されず、例えば、シールを２つの分割構成とし、一方をスリンガに連結するとともに、他方をシール芯金に連結させ、スリンガに連結したシールをシール芯金に摺接させるとともに、シール芯金に連結したシールをスリンガに摺接させる構成としてもよい。
【００３１】
本実施形態において、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)には、スリンガ６２を固定するために、静止輪１２との対向面(回転輪１０の外周面)１０ａの一部を全周に亘って連続して凹状に切り欠いて成る段部１０ｄが設けられているとともに、当該段部１０ｄには、ユニット内部側の端部(図１(ａ)の左端部、以下、段部内端という)１０ｅを全周に亘って連続して凹状に窪ませた溝部１０ｇが形成されている。
【００３２】
この場合、段部１０ｄの大きさ(幅(図１(ａ)の左右方向の距離)及び深さ(同図の上下方向の距離))や形状などは特に限定されず、例えば、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の大きさや形状、及び密封装置(パックシール)６の大きさや形状などに応じて任意に設定すればよい。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、段部１０ｄの幅がスリンガ６２の固定部６２ａの延出長さ(同図の左右方向の距離)よりも僅かに大きな寸法に設定されているとともに、その深さが当該固定部６２ａの厚さ(同図の上下方向の距離)と略同一寸法に設定されている。
【００３３】
このような構成とすることで、段部１０ｄに対し、スリンガ６２の固定部６２ａの全体を配設することができる。なお、その際、段部１０ｄに配設された固定部６２ａの外側の面(図１(ａ)の上側の面)は、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａと略面一となるように位置付けられる。
【００３４】
これにより、スリンガ６２の固定部６２ａと回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の段部１０ｄとの当接面積(嵌合面積)を大きくすることができる。この結果、スリンガ６２の回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対する嵌合力を高めることができ、密封装置(パックシール)６の密封性能(例えば、泥水の浸入防止効果)を高めることができるとともに、軸受ユニットＡへの組み付け後、スリンガ６２が当該軸受ユニットＡの内部方向(図１(ａ)の左方向)へ移動(すなわち、位置ずれ)することを防止することができる。
【００３５】
この場合、パックシール６には、その内径寸法(具体的には、スリンガ６２の内径寸法)に対し、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)へ嵌合させる際の嵌合代が設けられているとともに、その外径寸法(具体的には、シール芯金６４の外径寸法)に対し、静止輪１２へ嵌合させる際の嵌合代が設けられている。すなわち、パックシール６は、スリンガ６２の内径寸法を回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外径寸法(具体的には、段部１０ｄ部分の径寸法)よりも、当該嵌合代の分だけ小さな寸法に設定して構成されているとともに、シール芯金６４の外径寸法を静止輪１２の内径寸法(回転輪１０との対向面部分の径寸法)よりも、当該嵌合代の分だけ大きな寸法に設定して構成されている。
その際、パックシール６のスリンガ６２に設定する嵌合代、及びシール芯金６４に設定する嵌合代は、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の大きさや静止輪１２の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、特に限定されない。
【００３６】
なお、段部１０ｄのユニット外部側の端部(段部内端１０ｅとは反対側の端部(図１(ａ)の右端部))を、その径寸法がスリンガ６２の内径寸法よりも僅かに大きくなるように設定して構成することで、スリンガ６２の固定部６２ａを段部１０ｄの段部内端１０ｅとその反対側(ユニット外部側)の端部との間で挟み込むことができ、軸受ユニットＡへの密封装置(パックシール)６の組み付け後において、スリンガ６２が当該軸受ユニットＡの内部及び外部の両方向(図１(ａ)の左右方向)へ移動(位置ずれ)することを完全に防止することができる。
【００３７】
また、溝部１０ｇの大きさ(幅(図１(ａ)の左右方向の距離)及び深さ(同図の上下方向の距離))や形状などは特に限定されず、例えば、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の大きさや形状、及び密封装置(パックシール)６の大きさや形状などに応じて任意に設定すればよい。
【００３８】
本実施形態においては、溝部１０ｇに対して弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で成る所定の係止部材４６が装着されており、固定部６２ａを当該係止部材４６に密着させることで、スリンガ４２を固定している。このため、溝部１０ｇは、係止部材４６を装着するために、当該係止部材４６を収容(配設)可能な所定の大きさ及び形状を成して構成すればよい。
【００３９】
一例として、図１(ａ)には、段部１０ｄの段部内端１０ｅの周方向に沿って連続する底部と、当該底部の両端に全周に亘って連続し、段部１０ｄ及び外周面１０ａ方向(回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の拡径方向)へ立ち上がって相互に対向する一対の壁部とで成る、縦断面の輪郭を矩形状の溝とした溝部１０ｇの構成を示している。ただし、溝部１０ｇは、係止部材４６を装着可能であればこのような縦断面視矩形状でなくともよく、例えば、縦断面の輪郭を曲線状やＵ字状とした溝、あるいは底部を省略し相互に対向する壁部を直接連続させた、縦断面の輪郭がＶ字状を成す溝などとして構成してもよい。
【００４０】
なお、係止部材４６は、固定部６２ａを密着させ、スリンガ４２を固定することが可能であれば、その種類は特に限定されず、例えば、スリンガ４２の材質などに応じて、各種のパッキンやＯリングなど、任意の部材を選択して適用すればよい。また、係止部材４６は、必ずしも環状に構成されていなくともよく、例えば、所定の弾性材を一部断絶させて円環状(欠円環状(略Ｃ字状))に構成することで、その径を拡縮自在とした止め輪などであってもよい。
【００４１】
図１(ａ)に示す構成においては、一例として、環状のＯリングが係止部材４６として溝部１０ｇに装着されており、この場合、かかるＯリング４６が溝部１０ｇに装着された状態で、固定部６２ａの固定部先端６２ｕが当該Ｏリング４６に密着可能となるように、溝部１０ｇの大きさ及び形状、並びにＯリング４６の大きさ及び形状を相対的に設定すればよい。
【００４２】
このように、スリンガ６２は、溝部１０ｇに装着されたＯリング４６に固定部先端６２ｕを密着させた状態で固定されている。これにより、固定部先端６２ｕをＯリング４６に密着させてスリンガ６２が回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対して固定(嵌合)されることで、密封装置(パックシール)６の密封性を高めることができるとともに、当該密封装置(パックシール)６の位置ずれを確実に防止することができる。
なお、その際、スリンガ６２は、固定部先端６２ｕを回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の段部１０ｄの段部内端１０ｅと当接させて位置決め固定すればよい。あるいは、固定部先端６２ｕを段部１０ｄのユニット内部側の端部１０ｅと所定の間隔を空けて対向させて位置決め固定してもよい。
【００４３】
例えば、固定部先端６２ｕを段部１０ｄの段部内端１０ｅに当接させた状態で、スリンガ６２を位置決め固定した場合、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)への組み付け後，スリンガ６２が軸受ユニットＡの内部方向(図１(ａ)の左方向)へ移動(すなわち、位置ずれ)することを完全に防止することができる。
【００４４】
これに対し、固定部先端６２ｕを段部１０ｄの段部内端１０ｅと所定の間隔を空けて対向させた状態で、スリンガ６２を位置決め固定した場合、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)への組み付け後、スリンガ６２を常に所定の範囲内(前記固定部先端６２ｕと端部１０ｅとの対向間隔)に位置決めすることができる。すなわち、スリンガ６２の回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)への組み付け後は、仮に当該スリンガ６２が軸受ユニットＡの内部方向(図１(ａ)の左方向)へ移動した場合であっても、スリンガ６２の固定部先端６２ｕが段部１０ｄの段部内端１０ｅに当接されるため、当該スリンガ６２は、それ以上内部方向へ移動する(位置ずれする)ことがない。
【００４５】
いずれの場合も、スリンガ６２の固定部先端６２ｕが回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の溝部１０ｇを乗り越えて段部１０ｄから外れることがないため、スリンガ６２の軸受ユニットＡへの組み付け時、すなわち回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)への圧入時、スリンガ６２の固定部先端６２ｕが溝部１０ｇを通過する際に当該溝部１０ｇの周縁と干渉(接触)することがない。このため、スリンガ６２の軸受ユニットＡへの組み付けをスムーズに行うことができ、例えば、スリンガ６２の固定部先端６２ｕがＯリング４６を削り取ってしまうような不都合の発生を防止することができる。
【００４６】
ここで、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対する段部１０ｄ及び溝部１０ｇの形成方法は特に限定されず、当該回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の材質などに応じて選択した任意の方法でこれらを形成すればよい。例えば、鋳造加工や鍛造加工などにより成形した回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対し、その外周面１０ａに切削加工や研削加工などを施すことで、まず段部１０ｄを形成し、その後に当該段部１０ｄの段部内端１０ｅに同様の切削加工や研削加工などを施し、溝部１０ｇを形成することができる。
【００４７】
このように、溝部１０ｇを別途の工程で回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対して形成してもよいが、図１(ｂ)に示すように、当該回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の軌道面１０ｓに対する研削加工、並びに外周面１０ａに形成した段部１０ｄに対する研削加工を施す際の逃げ溝１０ｈを溝部１０ｇとして転用してもよい。
すなわち、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)は、転動体１８をスムーズに転動させるため、その軌道面１０ｓの滑面精度を可能な限り高めた構成としておくことが好ましい。また、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)は、スリンガ４２をスムーズに圧入させるとともに、圧入後のスリンガ４２を固定する(嵌合させる)ため、その嵌合代を適正に調整しておくことが好ましい。
【００４８】
したがって、軌道面１０ｓ及び段部１０ｄが形成された回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対し、図１(ｂ)に示すような研削加工を軸受ユニットＡの組立前に施している。この場合、例えば、ダイヤモンドホイールなどで成形された砥石５０を軌道面１０ｓ及び段部１０ｄに同時に当て付け、当該砥石５０と軌道面１０ｓ及び段部１０ｄを相対的に摺動させることで、当該軌道面１０ｓ及び段部１０ｄを同時に研削している。その際、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対して所定の逃げ溝１０ｈを予め形成しておくことで、研削加工時に砥石５０が回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に干渉(接触)することなく、かかる研削加工をスムーズに行うことが可能となる。
【００４９】
このため、図１(ｂ)に示す構成においては、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対して、かかる研削加工時の逃げ溝１０ｈが設けられており、かかる逃げ溝１０ｈは、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)の外周面１０ａ、より具体的には段部１０ｄのユニット内部側の端部(段部内端)１０ｅを全周に亘って連続して凹状に窪ませて形成されている。
【００５０】
このように、回転輪１０(内輪16p,16q、あるいは内輪構成体１６)に対して逃げ溝１０ｈを形成することで、上述したような軌道面１０ｓ及び段部１０ｄに対する研削加工の終了時において、当該逃げ溝１０ｈを溝部１０ｇとして転用することが可能となる。すなわち、逃げ溝１０ｈを予め溝部１０ｇと同様の大きさ、形状及び位置に形成しておくことで、段部１０ｄの形成後に別途改めて溝部１０ｇを形成する必要がなくなり、結果として、当該逃げ溝１０ｈを溝部１０ｇと兼用可能な構成とすることができる。これにより、加工コストを効率よく低減させることができる。
【００５１】
以上、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットによれば、密封装置(パックシール)６の組み付けを容易に行うことができるとともに、組み付け後の密封装置(パックシール)６の位置ずれを確実に防止することができる。この結果、長期に亘って一定の密封性能を保ち続けることが可能な耐久性に優れた密封構造を成す車輪支持用軸受ユニットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットの密封構造の構成例を示す図であって、(ａ)は、密封装置(パックシール)及び回転輪の構成を示す断面図、(ｂ)は、回転輪の軌道面及び段部に対して施す研削加工の工程を説明するための断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る密封構造を適用した車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る密封構造を適用した車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る密封構造を適用した車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る密封構造を適用した車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る密封構造を適用した車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。
【図７】従来の車輪支持用軸受ユニットの密封構造の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
６  密封装置
１０  回転輪
１０ａ  外周面
１０ｄ  段部
１０ｅ  段部内端
１０ｇ  溝部
１０ｈ  逃げ溝
１２  静止輪
１４  ハブ
１６  内輪構成体
１６ｐ，１６ｑ  内輪
１８  転動体
６２  スリンガ
６２ａ  固定部
６２ｂ  円板部
６２ｔ  固定部延出外端
６２ｕ  固定部先端
６４  シール芯金
６４ａ  固定部
６４ｂ  円板部
６６  シール
６６ｌ  リップ
Ａ  軸受ユニット(ハブユニット軸受)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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