(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を提供する。【解決手段】外径面に軌道面が形成された内輪４と、内径面に軌道面が形成された外輪２と、内輪４と外輪２との間の軸受内部空間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、内輪４及び外輪２は、いずれか一方が回転輪４となり他方が固定輪２となり、密封装置８は、固定輪２の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部８３を有するハブユニット１において、嵌合部８３は、軸方向に軸受内部側端部Ｐ１から軸受外部側に向かう途中位置Ｐ２まで連通する少なくとも１個の排気溝８１ａを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径面に軌道面が形成された内輪と、
内径面に軌道面が形成された外輪と、
前記内輪と前記外輪との間の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、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部を有する転がり軸受において、
前記嵌合部は、軸方向に軸受内部側端部から軸受外部側に向かう途中位置まで連通する少なくとも１個の排気溝を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記密封装置は、
前記固定輪に嵌合し前記回転輪に摺接する弾性部材と、
前記弾性部材に一体的に接合され前記弾性部材を補強する補強部材と、を有し、
前記排気溝は、前記補強部材に形成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】
前記排気溝は、軸方向に軸受内部側端部から前記途中位置に向けて順に溝の深さが浅く形成され、又は／及び、周方向に軸受内部側端部から前記途中位置に向けて順に溝の幅が小さく形成され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。
【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】
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、軸受の外部と内部との間を弾性部材からなる泥水耐久性に優れた密封装置により密封し、密封性を高めている。
【０００３】
車輪用転がり軸受は、車両の運転初期に急激に転がり軸受の回転速度が高まり、転がり軸受の温度が上昇することにより、転がり軸受内部の圧力が上昇し、転がり軸受の内部に封入したグリースが軸受内部から押し出され、漏洩することがある。また、その際には、密封装置のリップが転がり軸受の外方に向かって変形し、リップと摺接面との間隔が開くことにより、外部から転がり軸受の内部に水や塵埃が浸入する場合がある。
【０００４】
また、転がり軸受が定常状態で運転されていても、車両が水溜りの中等を走行して車輪が水や泥水を巻き上げることにより、転がり軸受が水や泥水に曝されることとなる。この場合は、温度が上昇している転がり軸受が急激に冷却されるため、転がり軸受内部の圧力が低下して、リップと摺接面との間から転がり軸受内部に水や塵埃が吸引される場合がある。さらに、リップの先端部が摺接面に強く押し付けられ、摩擦抵抗が上昇して、リップの先端部に著しい磨耗をきたすことがある。このようにして、リップの先端部が磨耗してしまうと、転がり軸受の密封性が低下する場合がある。
【０００５】
このため、軸受内部と軸受外部との両方に露出している密封装置が、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】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、上記の転がり軸受は、軸受の組立工程において、内輪と外輪と転動体とを組み立て、次にグリースを封入し、最後に密封装置を圧入するが、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。密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇は、上記の温度変化による圧力上昇に比べてはるかに大きく、転がり軸受が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。
【０００８】
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】
【０００９】
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、外径面に軌道面が形成された内輪と、
内径面に軌道面が形成された外輪と、
前記内輪と前記外輪との間の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、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部を有する転がり軸受において、
前記嵌合部は、軸方向に軸受内部側端部から軸受外部側に向かう途中位置まで連通する少なくとも１個の排気溝を備えることである。
【００１０】
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体積分が軸受内部空間から排気溝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。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。
【００１１】
請求項２に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記密封装置は、
前記固定輪に嵌合し前記回転輪に摺接する弾性部材と、
前記弾性部材に一体的に接合され前記弾性部材を補強する補強部材と、を有し、
前記排気溝は、前記補強部材に形成されることである。
【００１２】
請求項２の転がり軸受によれば、補強部材により密封装置の強度を上げて密封性を向上させることができ、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。
【００１３】
請求項３に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記排気溝は、軸方向に軸受内部側端部から前記途中位置に向けて順に溝の深さが浅く形成され、又は／及び、周方向に軸受内部側端部から前記途中位置に向けて順に溝の幅が小さく形成されることである。
【００１４】
請求項３の転がり軸受によれば、排気溝が、軸方向での内部側に対して外部側が径方向断面の面積が小さいので、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とともに、軸受外部からの水浸入を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
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を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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転がり軸受の組立工程で密封装置の圧入開始状態の要部拡大断面図であり、（ｂ）は密封装置を圧入する途中状態の要部拡大断面図であり、（ｃ）は密封装置の圧入終了状態の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の図２（ａ）の変形例を説明する図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＣ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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、車両インナ側とは図１における左側を示し、車両アウタ側とは図１における右側を示すものとする。
【００１８】
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、車体側のナックル２０に固定される外輪２（固定輪）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、回転輪）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（回転輪）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。
【００１９】
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、径方向に突出形成された車体取付フランジ部２ｃが形成されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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空間が形成されており、この環状空間は、車両アウタ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。
【００２３】
図２（ａ）は本発明の一実施形態である転がり軸受の組立工程で密封装置８の圧入開始状態の要部拡大断面図であり、図２（ｂ）は密封装置８を圧入する途中状態の要部拡大断面図であり、図２（ｃ）は密封装置８の圧入終了状態の要部拡大断面図である。
【００２４】
密封装置８は、環状のパックシールであり、芯金８１（補強部材）、スリンガ８４及び弾性部材８２からなる。
【００２５】
芯金８１は、金属板を屈曲してなり、円筒状芯金部８１ｂと、この円筒状芯金部８１ｂの端部から径方向内側に延在する環状芯金部８１ｃとからなる断面Ｌ字形に形成されている。円筒状芯金部８１ｂは、外周面に、外輪２の軌道面側内周の軸方向端部の外輪嵌合面２１に嵌合する嵌合部８３を有する。嵌合部８３には、軸受内部側端部Ｐ１から軸受外部側に向かう途中位置Ｐ２まで連通する排気溝８１ａが形成される。芯金８１の材料としては、例えば、冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。
【００２６】
スリンガ８４は、防錆処理された圧延鋼板などの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、ステンレス鋼が用いられる。
【００２７】
芯金８１とスリンガ８４は、円筒状芯金部８１ｂと円筒状スリンガ部８４ａとを、また、環状芯金部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。
【００２８】
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、嵌合部８３の軸方向軸受外部側端部から軸方向軸受外部側端部Ｐ３まで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外輪嵌合面２１に嵌合する弾性部材嵌合部８２ｄと、を有している。
【００２９】
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。図２（ａ）に示す密封装置８の圧入開始時は、外輪嵌合面２１の軸方向軸受外部側端部である外輪端部Ｐ１０と軸受内部側端部Ｐ１とが一致しているので、密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気溝８１ａ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、これ以降、軸受内部空間６の圧力上昇はない。
【００３０】
そして、密封装置８を圧入し続け、図２（ｂ）に示す密封装置８を圧入する途中状態である外輪端部Ｐ１０が途中位置Ｐ２に一致すると、排気溝８１ａが終端となり、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。
【００３１】
さらに、密封装置８を圧入し続け、図２（ｃ）に示す外輪端部Ｐ１０が弾性部材嵌合部８２ｄの軸受外部側端部Ｐ３に一致すると、密封装置８の圧入を終了する。
【００３２】
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。
【００３３】
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外輪端部Ｐ１０が途中位置Ｐ２に一致するまでの間は、圧入する密封装置８の体積分が軸受内部空間６から排気溝８１ａ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。
【００３４】
なお、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように排気溝８１ａの形状が深さ及び幅とも一定としたが、それに限るものではなく、例えば、軸受内部側に対して軸受外部側が、深さは浅く、幅は狭く形成される構成に適用してもよい。
図３（ａ）は、は第１実施形態の図２（ａ）の変形例を説明する図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ矢視図である。
図３（ａ）に示すように、排気溝８１ａの形状が、軸受内部側に対して軸受外部側の深さが浅く形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、排気溝８１ａの形状が、軸受内部側に対して軸受外部側の幅が狭く形成されている。
これにより、排気溝８１ａが、軸方向内部側に対して軸方向外部側が径方向断面の面積が小さいので、軸受外部からの水浸入を防止することができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、補強部材の芯金８１により密封装置８の強度を上げて密封性を向上させる構成としたが、それに限るものではなく、例えば、密封装置の形状が小さく強度をあまり必要としない場合、芯金８１を備えていない構成に適用してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、スリンガ８１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】
【００３７】
１：ハブユニット（転がり軸受）、  ２：外輪（固定輪）、  ３：内軸（内輪、回転輪）、  ４：内輪（回転輪）、  ５：玉、  ６：軸受内部空間、  ７，８：密封装置、  ８１：芯金（補強部材）、  ８１ａ：排気溝、  ８２：弾性部材、  ８３：嵌合部、  ８４：スリンガ、  Ｐ１：軸受内部側端部、  Ｐ２：途中位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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