(57)【要約】      （修正有）【課題】密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性を高め、この嵌合部からの異物の侵入を防止することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪２は、軸方向の端面であるシール密着部２ｄに全周に亘って窪む凹部２ｅを有し、密封装置７は、外輪２の端部の内周面に圧入嵌合される円筒部７１ａを有する芯金７１と、芯金７１に固着され内軸３の外周面に摺接するシール７２と、を有し、芯金７１は、円筒部７１ａの軸受外方側の端部から径方向外方へ延在し、シール密着部２ｄに当接する円板状の当接部７１ｃを備え、シール７２は、当接部７１ｃの軸方向外方側に沿って形成される円板部と、円板部の外径側の端部から径方向外方へ延在してシール密着部２ｄに弾性変形した状態で密着する密着部と、密着部の軸方向内方側から突出し、凹部２ｅに締め代をもって嵌合される凸部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向の両端に配置されて前記環状空間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受において、
前記外輪は、軸方向の両端部又はどちらか一方の端部の端面に形成されるシール密着部に全周に亘って軸方向内方へ窪む凹部を有し、
前記密封装置は、前記外輪の前記シール密着部が形成される端部の内周面に圧入嵌合される円筒部を有する芯金と、この芯金に一体的に固着され前記内輪の外周面に摺接するシールと、を有し、
前記芯金は、前記円筒部の軸受外方側の端部から径方向外方へ延在し、前記圧入嵌合状態で前記シール密着部に当接する円板状の当接部を備え、
前記シールは、前記当接部の軸方向外方側に沿って形成される円板部と、この円板部の外径側の端部から径方向外方へ延在して前記シール密着部に弾性変形した状態で密着する密着部と、この密着部の軸方向内方側から軸方向内方へ突出し、前記凹部に締め代をもって嵌合される凸部とを備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記凹部及び前記凸部は、軸方向断面において、それぞれの窪み開始位置及び突出開始位置に対してそれぞれの前記凹部及び前記凸部の径方向の長さが長いことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の車輪を支持する転がり軸受では、外輪が車両インナ側の車両固定部材に固定され、内輪には車両アウタ側の車輪が取り付けられている。この転がり軸受は、雨水や泥水等（以下、総称して「異物」と記載する。）の影響を受けるような悪環境で使用されるため、外輪と内輪との間の環状空間を軸方向の両端で密封装置により密封して軸受内部空間を構成している。この密封装置は、外輪の内周端部に圧入して嵌合することにより、軸受内部空間に異物が侵入するのを防止している。
【０００３】
具体的には、車両アウタ側に圧入される密封装置は、芯金と、この芯金に加硫接着されて弾性体からなるシールとを有し、このシールが内輪に摺接して構成される。芯金は、外輪に嵌合される円筒部を有する。この円筒部の外周の軸受外方側の一部にシールが形成され、このシールが外輪との間に締め代を有している。（例えば、特許文献１を参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４５６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の転がり軸受では、円筒部に固着されたシールが締め代を有するので、密封装置を外輪に圧入する際に、密封装置が圧入によって軸方向に移動する距離である圧入量の管理が難しく、所望の嵌合位置に圧入できない場合がある。また、密封装置が圧入される外輪の内周端部は、密封装置を案内するために面取り加工されており、この面取り寸法には微少ながらばらつきがある。その結果、密封装置と外輪との間の嵌合部が密着不足となり、この嵌合部から軸受内部空間に異物が侵入する。そこで、転がり軸受は、密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性を高め、この嵌合部からの異物の侵入を防止することが課題となっていた。
【０００６】
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、密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性を高め、この嵌合部からの異物の侵入を防止することができる転がり軸受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】
【０００７】
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、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向の両端に配置されて前記環状空間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受において、前記外輪は、軸方向の両端部又はどちらか一方の端部の端面に形成されるシール密着部に全周に亘って軸方向内方へ窪む凹部を有し、前記密封装置は、前記外輪の前記シール密着部が形成される端部の内周面に圧入嵌合される円筒部を有する芯金と、この芯金に一体的に固着され前記内輪の外周面に摺接するシールと、を有し、前記芯金は、前記円筒部の軸受外方側の端部から径方向外方へ延在し、前記圧入嵌合状態で前記シール密着部に当接する円板状の当接部を備え、前記シールは、前記当接部の軸方向外方側に沿って形成される円板部と、この円板部の外径側の端部から径方向外方へ延在して前記シール密着部に弾性変形した状態で密着する密着部と、この密着部の軸方向内方側から軸方向内方へ突出し、前記凹部に締め代をもって嵌合される凸部とを備えることである。
【０００８】
請求項１の転がり軸受によれば、外輪への密封装置の圧入は、芯金の当接部が外輪のシール密着部に当接することにより圧入を終了するので、所望の嵌合位置に圧入できる。さらに、この転がり軸受によれば、外輪のシール密着部の凹部にシールの密着部から突出した凸部が締め代をもって嵌合し、且つ、密封装置の密着部が弾性変形して外輪のシール密着部に密着するので、密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性が高まり、この嵌合部からの異物の侵入を防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記凹部及び前記凸部は、軸方向断面において、それぞれの窪み開始位置及び突出開始位置に対してそれぞれの前記凹部及び前記凸部の径方向の長さが長いことである。
【００１０】
請求項２の転がり軸受によれば、凹部及び凸部がそれぞれの開始位置に対して径方向の長さが長く形成されるので、これらの嵌合が確実に行なわれる。これにより、この転がり軸受によれば、密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性が高まり、この嵌合部からの異物の侵入を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、密封装置と外輪との間の嵌合部の密封性を高め、この嵌合部からの異物の侵入を防止することができる転がり軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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軸方向の断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図２のＣ部拡大図である。
【図４】本発明に係る密封装置の圧入方法を示す説明図である。
【図５】図３の変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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の軸方向の断面図である。図１を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは車軸側の事であり図１における左側を示し、車両アウタ側とは車輪を取り付ける側の事であり図１における右側を示すものとする。
【００１４】
ハブユニット１（転がり軸受）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、車両インナ側のナックル２０に固定される外輪２と、外輪２の軸線１１と同軸に配置されて車両アウタ側の車輪（図示省略）及びブレーキディスクロータ３０が取り付けられる内軸３（内輪）と、内軸３の車両インナ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。
【００１５】
外輪２の内周面には、車両インナ側に配列された玉５用の軌道面２ａと、車両アウタ側に配列された玉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、径方向外方へ突出してナックル２０に固定される車両取付フランジ部２ｃが形成されている。外輪２の材料としては、例えば、高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。
【００１６】
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側には、径方向外方へ突出して車輪及びブレーキディスクロータ３０が取り付けられるフランジ３ｃが形成されている。内軸３の材料としては、例えば、高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。
【００１７】
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。内輪４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。
【００１８】
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環状空間Ｓが形成される。環状空間Ｓには、車両アウタ側に環状の密封装置７が装着され、車両インナ側に環状の密封装置８が装着されている。密封装置７及び密封装置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た軸受内部空間６（環状空間）が構成されている。
【００１９】
図２は、図１のＡ部拡大図である。図３は、図２のＣ部拡大図である。図２及び図３を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図２及び図３における左側を示し、車両アウタ側とは図２及び図３における右側を示すものとする。
【００２０】
外輪２には、軸方向の車両アウタ側端面に密封装置７が密着するシール密着部２ｄが形成される。シール密着部２ｄには、周方向の全周に亘って軸方向内方へ窪み、軸方向断面における窪み形状が台形からなる凹部２ｅが形成されている。凹部２ｅでは、径方向において、窪み開始位置Ｌ１の長さに対して、窪む底位置Ｌ２の長さが長く形成されている。外輪２は、丸棒状の素材が鍛造加工された後、シール密着部２ｄを旋削加工する際に、凹部２ｅが同時に所定の形状に形成される。
【００２１】
密封装置７は、環状の芯金７１と環状のシール７２とからなる。
【００２２】
芯金７１は、外輪２の内周の車両アウタ側端部に圧入嵌合される円筒状の円筒部７１ａと、内側円板部７１ｂと、当接部７１ｃとからなる。内側円板部７１ｂは、円筒部７１ａの車両インナ側の端部から径方向内方へ延在して形成される。当接部７１ｃは、円筒部７１ａの車両アウタ側の端部から径方向外方へ延在し、シール密着部２ｄに当接して形成される。芯金７１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。
【００２３】
芯金７１には、弾性体からなる環状のシール７２が加硫接着されて一体化されている。シール７２は、基部７２ｂ、リップ部７２c、及び外輪側シール部７２ｇからなる。基部７２ｂは、円筒部７１ａの内周面から内側円板部７１ｂの車両アウタ側の面に沿って形成される。リップ部７２ｃは、基部７２ｂから内軸３の軌道面側外周に向けて延在し、アキシャルリップ７２ｄ及びラジアルリップ７２ｅ，７２ｆを備える。
【００２４】
アキシャルリップ７２ｄは、基部７２ｂから軸方向のフランジ３ｃ側且つ径方向の外輪２側（径方向の外方側）へ延在している。アキシャルリップ７２ｂは、その先端がフランジ３ｃの車両インナ側側面に全周に亘って摺接している。
【００２５】
ラジアルリップ７２ｅは、ラジアルリップ７２ｆよりも軸方向の外方に位置している。ラジアルリップ７２ｅ，７２ｆは、それぞれ基部７２ｂから径方向の内方側へ延在し、内軸３の軌道面側外周に全周に亘って摺接している。
【００２６】
外輪側シール部７２ｇは、基部７２ｂから当接部７１ｃの車両アウタ側の面に沿って形成される円板部７２ｈと、円板部７２ｈの外径側端部から径方向外方へ延在してシール密着部２ｄに弾性変形した状態で密着する密着部７２ｊと、密着部７２ｊの車両インナ側の面から車両インナ側へ突出する凸部７２ｉとを備える。凸部７２ｉは、周方向の全周に亘って突出し、軸方向断面における突出形状が台形に形成されてなる。凸部７２ｉでは、径方向において、突出開始位置Ｌ１ａの長さに対して、突出先端位置Ｌ２ａの長さが長く形成されている。凸部７２ｉは、対向する凹部２ｅに締め代をもって嵌合する。これにより、密封装置７と外輪２との間に嵌合部Ｆ１が形成される。
【００２７】
図４は、本発明に係る密封装置７の圧入方法を示す説明図である。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図４における左側を示し、車両アウタ側とは図４における右側を示すものとする。
【００２８】
ハブユニット１の組立工程は、外輪２に玉５を組み込み、次に密封装置７を圧入する。密封装置７は、円板状の圧入治具１０を用いて、軸方向に圧入荷重を付与して外輪２に圧入嵌合される。圧入治具１０は、外径側の端部に環状の押し圧部１０ａが軸方向に突設している。押し圧部１０ａは、当接部７１ｃ及び外輪側シール部７２ｇに対向配置され、外輪側シール部７２ｇの車両アウタ側の全周面に当接する形状に形成されている。
【００２９】
密封装置７の圧入は、圧入治具１０に対して矢印Ｂの方向に所定の圧入荷重を付与し続け、当接部７１ｃがシール密着部２ｄに当接すると圧入荷重に対する反作用力が急激に増加し、その増加を検出して圧入を終了することにより行われる。
【００３０】
これにより、ハブユニット１は、密封装置７が圧入によって軸方向に移動する距離である圧入量の管理が容易となるので、密封装置７を所望の嵌合位置に確実に圧入できる。さらに、ハブユニット１では、凹部２ｅ及び凸部７２ｉがそれぞれの開始位置に対して径方向の長さが長く形成され、また、これらが締め代をもって嵌合するので、密封性が高まって確実に嵌合することができる。また、ハブユニット１では、密着部７２ｊがシール密着部２ｄに弾性変形した状態で密着するので、密封性が高まり、嵌合部Ｆ１からの異物の侵入を防止することができる。
【００３１】
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７と外輪２との間の嵌合部Ｆ１の密封性が高まり、嵌合部Ｆ１からの異物の侵入を防止することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、凹部２ｅ及び凸部７２ｉが軸方向断面における形状が台形に形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、図５に示すように円形に形成される構成に適用しても良い。
図５は、図３の変形例を示す要部拡大図である。外輪２のシール密着部２ｄには、周方向の全周に亘って軸方向内方へ窪み、軸方向断面における窪み形状が円形からなる凹部２ｅ１が形成されている。凹部２ｅ１では、径方向において、窪み開始位置Ｌ３の長さに対して、窪む円の直径位置Ｌ４の長さが長く形成されている。シール７２の外輪側シール部７２ｇは、密着部７２ｊの車両インナ側の面から車両インナ側へ突出する凸部７２ｉ１を備える。凸部７２ｉ１は、周方向の全周に亘って突出し、軸方向断面における突出形状が円形に形成されてなる。凸部７２ｉ１では、径方向において突出開始位置Ｌ３ａの長さに対して、突出する円の直径位置Ｌ４ａの長さが長く形成されている。凸部７２ｉ１は、対向する凹部２ｅ１に締め代をもって嵌合する。これにより、密封装置７と外輪２との間に嵌合部Ｆ２が形成される。
これにより、ハブユニット１ａによれば、密封装置７と外輪２との間の嵌合部Ｆ２の密封性が高まり、嵌合部Ｆ２からの異物の侵入を防止することができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、駆動輪の構成について説明したが、本発明は従動輪においても、もちろん適用できるものである。
【００３４】
また、上記実施形態では、ハブユニットの車両アウタ側の密封装置の構成について説明したが、それに限るものではなく、例えば、ハブユニットの車両インナ側の密封装置（所謂、パックシール）に適用する構成でも良く、また、ハブユニットの車両アウタ側及び車両インナ側の両方の密封装置に適用する構成でも良い。
【００３５】
また、上記実施形態では、車両に用いるハブユニットの構成について説明したが、本発明は他の構成に用いる転がり軸受においても、もちろん適用できるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ：ハブユニット（転がり軸受）、  ２：外輪、  ２ｃ：車両取付フランジ部、  ２ｄ：シール密着部、  ２e，２ｅ１：凹部、  ３：内軸（内輪）、  ３ｃ：フランジ、  ４：内輪、  ５：玉、  ６：軸受内部空間（環状空間）、  ７，８：密封装置、  ７１：芯金、  ７１ａ：円筒部、  ７１ｂ：内側円板部、  ７１ｃ：当接部、  ７２：シール、  ７２ｂ：基部、  ７２ｃ：リップ部、  ７２ｄ:アキシャルリップ、  ７２ｅ，７２ｆ:ラジアルリップ、  ７２ｇ：外輪側シール部、  ７２ｈ：円板部、  ７２ｊ：密着部、  ７２ｉ，７２ｉ１：凸部、  １０：圧入治具、  １０ａ：押し圧部、  １１：軸線、  Ｆ１，Ｆ２：嵌合部、  Ｌ１，Ｌ３：窪み開始位置の長さ、  Ｌ２，Ｌ４：凹部の長さ、  Ｌ１ａ，Ｌ３ａ：突出開始位置の長さ、  Ｌ２ａ，Ｌ４ａ：凸部の長さ、  Ｓ：環状空間
【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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