(57)【要約】【課題】密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる転がり軸受及び車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】固定側の軌道面を有する外輪２と、回転側の軌道面を有する内輪４と、外輪２と内輪４との間の軸受内部空間６に配置される転動体５と、軸受内部空間６のアキシャル方向の両端に配置されて、軸受内部空間６を圧入密封する密封装置８と、を備え、密封装置８は、円筒部８１ｂと、円筒部８１ｂの一端から径方向内側に延在する円板部８１ｃとからなって、断面Ｌ字形に形成される芯金８１を有し、外輪２は、その軌道面側周面の軸方向端部に円筒部８１ｂが嵌合される嵌合部２ｄを有するハブユニット１において、外輪２は、その径方向に嵌合部２ｄから外周面まで貫通する少なくとも１個の排気孔９を備える。【選択図】図２
2013100853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側の軌道面を有する外輪と、
回転側の軌道面を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪との間の軸受内部空間に配置される転動体と、
前記軸受内部空間のアキシャル方向の両端に配置されて、前記軸受内部空間を圧入密封する密封装置と、を備え、
前記密封装置は、円筒部と、前記円筒部の一端から径方向内側に延在する円板部とからなって、断面Ｌ字形に形成される芯金を有し、
前記外輪は、その軌道面側周面の軸方向端部に前記円筒部が嵌合される嵌合部を有する転がり軸受において、
前記外輪は、その径方向に前記嵌合部から外周面まで貫通する少なくとも１個の排気孔を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記排気孔は、前記転がり軸受の軸心に対して下側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記密封装置により前記軸受内部空間を密封した後、前記外輪の外周面に位置する前記排気孔の端部開口を、弾性材からなり嵌挿して封止する封止部材を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受を備え、
前記外輪は車両インナー側の車両固定部材に固定され、前記内輪は車両アウター側の車輪に接続され、前記排気孔は前記車両固定部材によって封止されることを特徴とする車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受及び車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪に用いる転がり軸受は、雨水や泥水の影響を受けるような悪環境で使用されるため、軸受の外輪と内輪との間の軸受内部を弾性部材からなる密封装置により密封し、密封性を高めている。
【０００３】
この転がり軸受は、組立工程において、内輪と外輪と転動体とを組み立て、次に軸受内部にグリースを封入し、最後に軸受の軸方向端部の外輪と内輪との間に密封装置を圧入嵌合するが、密封装置を圧入するときに、軸受内部の体積が密封装置の体積分減少するので、軸受内部の圧力が上昇する。そして、軸受内部の圧力が上昇すると、軸受内部に封入したグリースが密封装置と外輪及び内輪との嵌合面から押し出されて、漏洩する場合がある。
【０００４】
そこで、軸受内部の圧力を調整できる転がり軸受として、軸受が使用される温度変化による軸受内部の圧力変化を、弾性部材からなり軸受内部と軸受外部との両方に露出して設けられる変形可能部材が、軸受内外の圧力差によって弾性変形することにより軸受内部の体積が変化して、軸受内部の圧力が軸受外部の圧力に近づくように調整する内圧調整手段を備えた車輪用転がり軸受がある。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２６８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の転がり軸受は、組立工程において、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇が、上記の温度変化による軸受内部の圧力上昇に比べてはるかに大きく、密封装置を圧入するときの圧力上昇を、上記の内圧調整手段では調整しきれないことがある。そこで、転がり軸受は、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することが課題となっていた。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる転がり軸受及び車輪用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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る転がり軸受の構成上の特徴は、固定側の軌道面を有する外輪と、
回転側の軌道面を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪との間の軸受内部空間に配置される転動体と、
前記軸受内部空間のアキシャル方向の両端に配置されて、前記軸受内部空間を圧入密封する密封装置と、を備え、
前記密封装置は、円筒部と、前記円筒部の一端から径方向内側に延在する円板部とからなって、断面Ｌ字形に形成される芯金を有し、
前記外輪は、その軌道面側周面の軸方向端部に前記円筒部が嵌合される嵌合部を有する転がり軸受において、
前記外輪は、その径方向に前記嵌合部から外周面まで貫通する少なくとも１個の排気孔を備えることである。
【０００９】
請求項１の転がり軸受によれば、密封装置の圧入開始時から圧入途中までの間は、密封装置を圧入する際の密封装置の体積分が軸受内部空間から排気孔を介して軸受外部に排気されるので、軸受内部の圧力上昇はない。そして、密封装置が外輪の軌道面側周面の軸方向端部に圧入されると、密封装置が有する芯金の円筒部が外輪の嵌合部に嵌合して排気孔を封止するので、軸受内部空間が密封される。これにより、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記排気孔は、前記転がり軸受の軸心に対して下側に配置されることである。
【００１１】
請求項２の転がり軸受によれば、排気孔が軸心に対して下側に配置されるので、軸受上側から軸受内部への異物の侵入を防止して軸受内部の密封性をより高めることができ、また、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００１２】
請求項３に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記密封装置により前記軸受内部空間を密封した後、前記外輪の外周面に位置する前記排気孔の端部開口を、弾性材からなり嵌挿して封止する封止部材を備えることである。
【００１３】
請求項３の転がり軸受によれば、密封装置を転がり軸受に圧入後、排気孔を封止部材により封止するので、軸受内部への異物の侵入を確実に防止して軸受内部の密封性をより高めることができ、また、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００１４】
請求項４に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記外輪は車両インナー側の車両固定部材に固定され、前記内輪は車両アウター側の車輪に接続され、前記排気孔は前記車両固定部材によって封止されることである。
【００１５】
請求項４の車輪用軸受装置によれば、密封装置を車輪用軸受装置に圧入後、この軸受の外輪が車両固定部材に固定されて、車両固定部材により排気孔が封止されるので、軸受内部への異物の侵入を確実に防止して軸受内部の密封性をより高めることができ、また、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる転がり軸受及び車輪用軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である転がり軸受を備えたハブユニットの縦断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態であるハブユニットの組立工程において、密封装置を圧入する途中状態の要部拡大断面図であり、（ｂ）はハブユニットに密封装置を圧入後、ハブユニットが車両に取り付けられた状態の要部拡大断面図である。
【図３】は第１実施形態の図２（ｂ）の変形例を説明する図である。
【図４】は第１実施形態の図２（ｂ）の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の転がり軸受を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である転がり軸受を備えたハブユニット１（車輪用軸受装置）の縦断面図である。図１を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナー側とは図１における左側を示し、車両アウター側とは図１における右側を示すものとする。
【００１９】
ハブユニット１は、例えば前輪駆動車の前輪用（駆動軸用）のものであり、複列外向きのアンギュラ玉軸受構造とされている。具体的には、ハブユニット１は、車両側のナックル２０に固定される外輪２と、この外輪２の中心軸線０１と同軸に配置されて車軸側のタイヤホイール（図示省略）及びブレーキディスクロータ３０に固定される内軸３（内輪）と、内軸３の車両インナー側端に一体形成された嵌め合い部３ａの外周面に嵌着される内輪４と、外輪２と内軸３及び内輪４との間にて周方向に配置される複列の玉５とを備えている。
【００２０】
外輪２の内周面には、車両インナー側に配列された玉５用の軌道面２ａと、車両アウター側に配列された玉５用の軌道面２ｂとが形成されている。外輪２の外周面には、径方向に突出形成された車両取付フランジ部２ｃが形成されている。
【００２１】
内軸３の外周面には、外輪２の軌道面２ｂに対向する軌道面３ｂが形成され、軌道面３ｂよりもさらに車両アウター側には、径方向に突出形成された車輪取付フランジ部３ｃが形成されている。
【００２２】
内輪４は、嵌め合い部３ａに外嵌圧入され、嵌め合い部３ａと一体化されている。内輪４の外周面には、外輪２の軌道面２ａに対向する軌道面４ａが形成されている。
【００２３】
外輪２と内軸３及び内輪４との間には、転動体としての玉５を配置するための環状の軸受内部空間６が形成されており、この軸受内部空間６は、車両アウター側にて弾性部材からなる環状の密封装置７により、車両インナー側にて弾性部材からなる環状の密封装置８により、外輪２と内軸３及び内輪４とのそれぞれの相対回転を許容した状態で密封されている。
【００２４】
外輪２には、ハブユニット１の中心軸線０１に対して下側に、外輪２の内周面から外輪２の外周面まで貫通する１個の排気孔９が形成されている。
【００２５】
図２（ａ）は本発明の一実施形態であるハブユニット１の組立工程において、密封装置８を圧入する途中状態の要部拡大断面図であり、図２（ｂ）はハブユニット１に密封装置８を圧入後、ハブユニット１がナックル２０に取り付けられた状態の要部拡大断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しつつ説明する。
【００２６】
図２（ａ）に示すように外輪２は、車両インナー側内周面の軸方向端部に密封装置８が圧入嵌合される嵌合部２ｄを備え、嵌合部２ｄから外輪２の外周面まで貫通する排気孔９が形成されて、軸受内部空間６と軸受外部空間とを連通している。外輪２の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。
【００２７】
密封装置８は、環状のパックシールであり、芯金８１、スリンガ８４及び弾性部材８２からなる。
【００２８】
芯金８１は、金属板を屈曲してなり、円筒部８１ｂと、この円筒部８１ｂの端部から径方向内側に延在する円板部８１ｃとからなる断面Ｌ字形に形成されている。円筒部８１ｂは、その外周面が外輪２の嵌合部２ｄに嵌合する。芯金８１の材料としては、例えば、防錆処理された冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。
【００２９】
スリンガ８４は、金属板を屈曲してなり、円筒状スリンガ部８４ａと、この円筒状スリンガ部８４ａの端部から径方向外側に延在する環状スリンガ部８４ｂとからなる断面Ｌ字形に形成されている。円筒状スリンガ部８４ａが、内輪４の軌道面側外周の軸方向端部に嵌合する。スリンガ８４の材料としては、例えば、防錆処理された冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。
【００３０】
芯金８１とスリンガ８４は、円筒部８１ｂと円筒状スリンガ部８４ａとを、また、円板部８１ｃと環状スリンガ部８４ｂとを対峙させて組み合わされ、パックシールと呼ばれる構成となっている。
【００３１】
芯金８１には、ゴムからなる弾性部材８２が取り付けられている。この弾性部材８２は、芯金８１の全周に沿って延設される長尺のものであり、スリンガ８４の環状スリンガ部８４ｂの内周面に摺接するリップ８２ａと、円筒状スリンガ部８４ａの内周面に摺接するリップ８２ｂ，８２ｃと、円筒部８１ｂの外周の軸方向の軸受外部側端部に締め代をもって形成されて、外輪２の軌道面側内周の軸方向端部の嵌合部２ｄに嵌合する弾性部材嵌合部８２ｄと、を有している。
【００３２】
ハブユニット１の組立工程は、外輪２と内軸３及び内輪４と玉５と密封装置７とを組み立て、次に軸受内部空間６にグリースを封入し、次に密封装置８を圧入する。密封装置８の圧入開始時から図２（ａ）に示す圧入する途中状態までの間は、圧入した密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気孔９を介して矢印Ｂに示すように軸受外部に排気されるので、軸受内部空間６の圧力上昇はない。
【００３３】
そして、密封装置８を圧入し続け、排気孔９の軸受内部側端部Ｐ１が円筒部８１ｂにより塞がれて軸受内部空間６が密封されると、これ以降、軸受内部空間６の体積が圧入する密封装置８の体積分が減少するので、軸受内部の圧力が上昇する。
【００３４】
さらに、密封装置８を圧入し続け、図２（ｂ）に示す密封装置８の圧入が終了して、ハブユニット１の組立が終了する。このようにして組み立てられたハブユニット１が車両（図示省略）の組立工程においてナックル２０に固定されると、排気孔９がナックル２０により封止されて、軸受内部空間６がさらに密封される。
【００３５】
これにより、密封装置８を圧入することによる軸受内部空間６の体積減少は、密封装置８の体積よりも大幅に低減することができる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、密封装置８を圧入する開始時から排気孔９の軸受内部側端部Ｐ１が円筒部８１ｂにより塞がれるまでの間は、圧入する密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気孔９を介して矢印Ｂに示すように軸受外部に排気されるので、軸受内部空間６の圧力上昇はなく、密封装置８を圧入することによる軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、排気孔９が中心軸線０１に対して下側に配置されるので、軸受上側から軸受内部への異物の侵入を防止して軸受内部の密封性をより高めることができる。
【００３８】
また、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、車両の組立工程においてナックル２０に固定されると、ナックル２０により排気孔９が封止されるので、軸受内部への異物の侵入を確実に防止して軸受内部の密封性をより高めることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、図２（ｂ）に示すようにハブユニット１がナックル２０に固定されたときに、排気溝９がナックル２０により排気孔９が封止されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、外輪２の外周面とナックル２０との間に後述する隙間Ｓが形成される構成に適用してもよい。図３及び図４を参照しつつ説明する。
【００４０】
図３は、第１実施形態の図２（ｂ）の変形例を説明する図である。図３に示すように外輪２の外周面とナックル２０との間に隙間Ｓが形成されている。ハブユニット１は、密封装置８を圧入する開始時から排気孔９の軸受内部側端部Ｐ１が円筒部８１ｂにより塞がれるまでの間は、圧入する密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気孔９を介して軸受外部に排気されるので、軸受内部空間６の圧力上昇はなく、密封装置８を圧入することによる軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。また、ハブユニット１は、円筒部８１ｂにより排気孔９が封止されるので、軸受内部への異物の侵入を防止して軸受内部を密封している。
【００４１】
図４は、第１実施形態の図２（ｂ）の変形例を説明する図である。図３との違いは、ハブユニット１が密封装置８を圧入後、ゴムなどの弾性材からなる封止部材１０により排気孔９を封止して、ナックル２０に固定されることである。
図４に示すように外輪２の外周面とナックル２０との間に隙間Ｓが形成されている。ハブユニット１は、密封装置８を圧入する開始時から排気孔９の軸受内部側端部Ｐ１が円筒部８１ｂにより塞がれるまでの間は、圧入する密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気孔９を介して軸受外部に排気されるので、軸受内部空間６の圧力上昇はなく、密封装置８を圧入することによる軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。ハブユニット１は密封装置８を圧入後、封止部材１０により排気孔９が封止されるので、軸受内部への異物の侵入を確実に防止して軸受内部の密封性をより高めることができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、排気孔９が１箇所に設けられるとしたが、それに限るものではなく、例えば、２箇所に設けられるなど圧入する密封装置の体積や圧入条件などにより適宜決定すればよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、排気孔９が中心軸線０１に対して下側に配置されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、転がり軸受が用いられる構成から異物の浸入箇所が上側の一部である場合には、上側にも配置される構成であってもよく、転がり軸受を適用する構成や環境などにより決定すればよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、スリンガ８４を備える構成としたが、それに限るものではなく、例えば、密封装置が芯金及び弾性部材からなり、弾性部材のリップが回転輪の軌道面に摺接する構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１：ハブユニット（転がり軸受、車輪用軸受装置）、  ２：外輪、  ２ｄ：嵌合部、  ３：内軸（内輪）、  ４：内輪、  ５：玉、  ６：軸受内部空間、  ７，８：密封装置、  ９：排気孔、  １０：封止部材、  ２０：ナックル（車両固定部材）、  ８１：芯金、  ８１ｂ：円筒部、  ８１ｃ：円板部、  ８２：弾性部材、  ８４：スリンガ、  Ｐ１：軸受内部側端部、  Ｓ：隙間
【図１】
2013100853.tif 000003
【図２】
2013100853.tif 000004
【図３】
2013100853.tif 000005
【図４】
2013100853.tif 000006