(57)【要約】【課題】密封性能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる車輪用転がり軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用転がり軸受装置１は、車体側に固定されるとともに外輪軌道面３ａを有する外輪部材３と、車輪が取り付けられるとともに内輪軌道面４ａを有する内輪部材４と、外輪軌道面３ａと内輪軌道面４ａとの間に転動可能に配置された複数の転動体７と、外輪部材３に固定されているとともに内輪部材４に締め代を有して摺接することにより外輪部材３と内輪部材４との間に形成される環状空間を密封するシール部材１２とを備えている。前記シール部材１２は、外周部が外輪部材３に固定されているともに内周部が内輪部材４の外周面に締め代を有して摺接している円環状のシール部材１２を有している。前記シール部材１２は、使用時において下側に配置される部分の締め代を上側に配置される部分の締め代よりも小さくしている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されるとともに固定軌道面を有する固定軌道輪と、
車輪が取り付けられるとともに回転軌道面を有する回転軌道輪と、
前記固定軌道面と回転軌道輪面との間に転動可能に配置された複数の転動体と、
前記固定軌道輪に固定されているとともに前記回転軌道輪に締め代を有して摺接することにより、前記固定軌道輪と回転軌道輪との間に形成される環状空間を密封する円環状のシール部材とを備えた車輪用転がり軸受装置であって、
前記シール部材は、使用時において下側に配置される部分の締め代を上側に配置される部分の締め代よりも小さくしていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記固定軌道輪の固定軌道面側の周面には、前記シール部材を固定するためのシール溝が全周に亘って形成されており、
前記シール溝の曲率中心が、前記回転軌道輪の軸心に対して偏心している請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。
【請求項３】
前記シール部材の前記回転軌道輪に摺接するシールリップの先端の曲率中心が、前記回転軌道輪の軸心に対して偏心している請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪を支持するための車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車輪を支持する車輪用転がり軸受装置は、車輪が跳ね上げる泥水等の異物が、軸受内部に浸入するのを防止するために、内外輪間を密閉する密封装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の密封装置は、固定軌道輪（外輪）に外周部が固定された円環状の芯金と、この芯金に固定された複数のシールリップを有するシール部材とを有している。シール部材は、各シールリップの先端が回転軌道輪（内輪）の外周面に押し付けられた状態で摺接することで、回転軌道輪と固定軌道輪との間に形成された環状空間の車輪側（車両アウタ側）開口を密封するようになっている。各シールリップは、回転軌道輪の外周面に対する密封性を高めるために、当該外周面に対して所定の締め代を有している。これにより、車両により跳ね上げられた泥水等は、図示しないホイールやサスペンション部品に当たり、固定軌道輪の上方からその外周面を伝って下方に流れることにより前記環状空間の車輪側開口に到達するが、この車輪側開口を密封するシールリップにより、軸受内部に泥水等が浸入するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０４８４号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、自動車の低燃費化及びＣＯ２排出量低減化の観点から、車輪用転がり軸受装置に対しても低トルク化の要求が高まっている。そこで、車輪用転がり軸受装置の低トルク化を図るために、前記シール部材のシールリップの締め代を小さくしたり、シールリップの枚数を減らしたりすることが提案されているが、これらの場合は、いずれも密封性能が低下するという問題があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、密封性能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる車輪用転がり軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明の車輪用転がり軸受装置は、車体側に固定されるとともに固定軌道面を有する固定軌道輪と、車輪が取り付けられるとともに回転軌道面を有する回転軌道輪と、前記固定軌道面と回転軌道輪面との間に転動可能に配置された複数の転動体と、前記固定軌道輪に固定されているとともに前記回転軌道輪に締め代を有して摺接することにより、前記固定軌道輪と回転軌道輪との間に形成される環状空間を密封する円環状のシール部材とを備えた車輪用転がり軸受装置であって、前記シール部材は、使用時において下側に配置される部分の締め代を上側に配置される部分の締め代よりも小さくしていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、シール部材は、使用時において下側に配置される部分が小さい締め代を有して回転軌道輪に摺接しているため、回転軌道輪に対するシール部材の摺接抵抗を低減することができる。また、シール部材は、使用時において下側よりも高い密閉性が要求される上側に配置される部分が前記下側に配置される部分よりも大きい締め代を有して回転軌道輪に摺接するため、シール部材の前記上側に配置される部分から軸受内部に泥水等が浸入するのを防止することができる。これにより、密封性能を確保しつつ、低トルク化を達成することができる。
【０００８】
また、前記固定軌道輪の固定軌道面側の周面には、前記シール部材を固定するためのシール溝が全周に亘って形成されており、前記シール溝の曲率中心が、前記回転軌道輪の軸心に対して偏心しているであることが好ましい。
この場合、固定軌道輪に形成されたシール溝を回転軌道輪の軸心に対して偏心させているため、シール部材の前記下側に配置される部分の締め代を容易に小さくすることができる。
【０００９】
また、前記シール部材の前記回転軌道輪に摺接するシールリップの先端の曲率中心が、前記回転軌道輪の軸心に対して偏心していることが好ましい。
この場合、シール部材のシールリップの先端を回転軌道輪の軸心に対して偏心させているため、シール部材の前記下側に配置される部分の締め代を容易に小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車輪用転がり軸受装置によれば、密封性能を確保しつつ、低トルク化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車輪用転がり軸受装置の断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ部拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車輪用転がり軸受装置の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の車輪用転がり軸受装置の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車輪用転がり軸受装置の断面図である。図１において、右側は車体側（車両インナ側）であり、右側は車輪側（車両アウタ側）である。
【００１３】
車輪用転がり軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受タイプの転がり軸受２を備え、この転がり軸受２は、車体側に固定される外輪部材（固定軌道輪）３と、車輪が取り付けられる内輪部材（回転軌道輪）４と、２列に配置された複数の玉からなる転動体７と、この転動体７をそれぞれ周方向に沿って所定間隔で保持する保持器８とを備えている。
【００１４】
外輪部材３の内周には、外輪軌道面（固定軌道面）３ａが形成されている。一方、内輪部材４は、内軸５と内輪構成部材６とからなり、外輪軌道面３ａに対向する内軸５及び内輪構成部材６の外周には内輪軌道面（回転軌道面）４ａが形成され、転動体７が内輪軌道面４ａと外輪軌道面３ａとの間で転動するようになっている。
【００１５】
内軸５の車輪側端部には、車輪取付用の環状のインロー部（嵌合部）５ａが当該車輪側へ突出形成されている。内軸５の車輪側端部よりも車体側にはフランジ部５ｂが径方向外方に突設されており、このフランジ部５ｂには複数本のハブボルト２０が圧入固定されている。インロー部５ａの外周面には、ブレーキディスク３１や車輪のホイール３２が外嵌され、前記ハブボルト２０及びナット２１によって前記フランジ部５ｂに固定されている。
【００１６】
内軸５の車体側には段部５ｃが形成されており、この段部５ｃに内輪構成部材６が外嵌されている。さらに、この内輪構成部材６は、段部５ｃの車体側の端部を径方向外向きに屈曲変形させたカシメ部５ｄによって内軸５に固定されている。
【００１７】
外輪部材３の外周面にはフランジ部３ｂが形成されており、このフランジ部３ｂにはボルト孔３ｃが形成されている。そしてフランジ部３ｂには、車両の懸架装置（図示せず）に含まれる円環状のナックル３０がボルト孔３ｃに螺合されたボルト３３によって固定されている。
【００１８】
また、転がり軸受２は、外輪部材３と内輪部材４との間に形成された環状空間を軸方向両側に配置された密封装置１０を備えている。この密封装置１０は、前記環状空間を密封するものであり、例えば車両により跳ね上げられた泥水等が、ホイール３２や図示しないサスペンション部品に当たり、図１の矢印Ｐで示すように、ナックル３０及び外輪部材３の外周面を伝って前記環状空間の車輪側開口から転がり軸受２内部へ浸入するのを防止している。
【００１９】
図２は、前記環状空間の車輪側開口に配置された密封装置１０を示す図１のＡ部拡大断面図である。この密封装置１０は、外輪部材３に内嵌される断面略Ｌ字形の環状の芯金１１と、この芯金１１に固定されているシール部材１２とで構成されている。
【００２０】
芯金１１は、金属（例えば、ＳＰＣＣ）製の環状部材であり、外輪部材３の内周に形成されたシール溝３ｄに固定される円筒部１１ａと、この円筒部１１ａの車輪側の端部から径方向内向きに屈曲した環状板部１１ｂとから構成される。
【００２１】
シール部材１２は、合成ゴム等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付け等により芯金１１に固定されている。このシール部材１２は、円筒部１１ａの車輪側の外周を覆う外周部１２ａと、環状板部１１ｂの車輪側及び径方向内方を覆う本体部１２ｂとを有している。これにより、シール部材１２の外周部は、芯金１１を介して外輪部材３に固定されている。
【００２２】
また、シール部材１２は、本体部１２ｂの径方向中間部から車輪側の径方向斜め外向きにスカート状に延伸している第１サイドリップ１２ｃと、本体部１２ｂの内周側から車輪側の径方向斜め外向きにスカート状に延伸し、第１サイドリップ１２ｃより径方向内側に位置する第２サイドリップ１２ｄと、本体部１２ｂの内周側から内軸５側で且つ車体側へ延伸しているラジアルリップ（シールリップ）１２ｅとを備えている。
【００２３】
第１及び第２サイドリップ１２ｃ，１２ｄの先端は、車輪側を向いて内軸５の外周面５ｅに締め代を有して摺接している。また、シール部材１２のラジアルリップ１２ｅの先端は、車体側を向いて前記外周面５ｅに締め代（例えば０．２ｍｍ）を有して摺接している。
【００２４】
図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。外輪部材３の外周面は、その曲率中心が内軸５の軸心Ｘと一致するように配置されている。また、外輪部材３のシール溝３ｄは、外輪部材３の内周の全周に亘って形成されており、その曲率中心Ｙは、内軸５の軸心Ｘに対して鉛直方向下側に偏心している。
【００２５】
一方、シール部材１２は、その外周の曲率中心と内周の曲率中心とが一致するように形成されている。そして、外周部がシール溝３ｄに固定されることにより、ラジアルリップ１２ｅの先端の曲率中心は、シール溝３ｄの曲率中心Ｙと一致し、内軸５の軸心Ｘに対して鉛直方向下側に偏心した状態となる。これにより、シール部材１２の図３のクロスハッチで示す部分が内軸５の外周面５ｅに対する締め代となり、シール部材１２は、使用時において下側に配置される部分の締め代を、上側に配置される部分の締め代よりも小さくしている。なお、本明細書中の「上側」とは、転がり軸受装置を組み付けたとき、車輪の接地面の反対側のことをいい、「下側」とは車輪の接地面側のことをいう。
【００２６】
図４は、シール部材１２の前記下側に配置される部分を示す図１のＣ部拡大断面図である。外輪部材３のシール溝３ｄの曲率中心は、上述のように偏心しているため、使用時においてシール溝３ｄの下側に配置される部分の径方向の深さｈ２は、上側に配置される部分の径方向の深さｈ１よりも深く形成されている。これにより、シール部材１２の前記下側に配置される部分であるラジアルリップ１２ｅの先端は、内軸５の外周面５ｅに対して、前記上側に配置される部分の締め代よりも小さい締め代（例えば０．０５ｍｍ）を有して摺接している。
【００２７】
以上、本発明の実施形態に係る車輪用転がり軸受装置１によれば、シール部材１２は、使用時において下側に配置される部分が小さい締め代を有して内輪部材４に摺接しているため、内輪部材４に対するシール部材１２の摺接抵抗を低減することができる。また、シール部材１２は、使用時において下側よりも高い密閉性が要求される上側に配置される部分が前記下側に配置される部分よりも大きい締め代を有して内輪部材４に摺接するため、シール部材１２の前記上側に配置される部分から軸受内部に泥水等が浸入するのを防止することができる。これにより、密封性能を確保しつつ、低トルク化を達成することができる。
【００２８】
また、外輪部材３に形成されたシール溝３ｄの曲率中心Ｙを、内軸５の軸心Ｘに対して偏心させているため、シール部材１２の前記下側に配置される部分の締め代を容易に小さくすることができる。
【００２９】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車輪用転がり軸受装置の拡大断面図である。本実施形態では、外輪部材３のシール溝３ｄの曲率中心Ｙは内軸５の軸心Ｘと一致しており、シール部材１２のラジアルリップ１２ｅの先端の曲率中心Ｚが、内軸５の軸心Ｘに対して鉛直方向下方に偏心している。これにより、シール部材１２の図５のクロスハッチで示す部分が内軸５の外周面５ｅに対する締め代となり、シール部材１２は、使用時において下側に配置される部分の締め代を、上側に配置される部分の締め代よりも小さくして、内軸５の外周面５ｅに摺接するようになっている。
【００３０】
本実施形態の車輪用転がり軸受装置１によれば、シール部材１２のラジアルリップ１２ｅを内軸５の軸心Ｘに対して偏心させているため、シール部材１２の前記下側に配置される部分の締め代を容易に小さくすることができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、上記各実施形態では、外輪部材を固定軌道輪、内輪部材を回転軌道輪としているが、外輪部材を回転軌道輪、内輪部材を固定軌道輪としてもよい。この場合、シール部材の内周部を内輪部材に固定し、シール部材のラジアルリップを外輪部材の内周面に締め代を有して摺接させる。そして、第１の実施形態の場合は、シール溝の曲率中心を外輪部材の軸心に対して鉛直方向上側に偏心させればよい。また、第２の実施形態の場合は、ラジアルリップ先端の曲率中心を外輪部材の軸心に対して鉛直方向上側に偏心させればよい。
【００３２】
さらに、本実施形態の車輪用転がり軸受装置は、図１に示される構造に限定されず、車輪用であれば他の構造にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：車輪用転がり軸受装置、３：外輪部材（固定軌道輪）、３ａ：外輪軌道面（固定軌道面）、３ｄ：シール溝、４：内輪部材（回転軌道輪）、４ａ：内輪軌道面（回転軌道面）、７：転動体、１２：シール部材、１２ｅ：ラジアルリップ（シールリップ）
【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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