(57)【要約】【課題】内部空間の軸方向端部開口を塞ぐシールリングからグリースが漏洩した場合でも、ディスクブレーキを構成するブレーキロータを汚してしまう事の防止を図れる構造を実現する。【解決手段】外輪２ａの軸方向外端面と薄肉部２０ａの軸方向内側面とが軸方向に近接対向すると共に、外輪２ａの軸方向外端部内周面と連続部２１ａとが径方向に近接対向して、ラビリンスシールを形成している。外輪２ａの軸方向外端部内周面には、外輪２ａの軸方向外端面の内径よりも大径である大径段部２７が形成されており、大径段部２７は、厚肉部１９ａの径方向外端縁に形成された稜部２２ａと径方向に重畳している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に複列の内輪軌道を有し、外周面の軸方向外側部分に車輪を支持する為の回転側フランジが形成されたハブと、
前記各外輪軌道と前記各内輪軌道との間に、転動自在に設けられた複数個の転動体と、
前記外輪の軸方向外端部に支持固定されたシール装置と、を備えており、
前記回転側フランジは、径方向内側に形成された厚肉部と、前記厚肉部よりも径方向外側に形成された薄肉部と、前記厚肉部と前記薄肉部とを繋ぐ連続部とを有し、前記厚肉部の軸方向内側面の径方向外端縁には稜部が形成されており、
前記シール装置は、前記厚肉部の軸方向内側面に全周に亘り摺接するシールリップを有している車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
前記外輪の軸方向外端面と前記薄肉部の軸方向内側面とが軸方向に近接対向すると共に、前記外輪の軸方向外端部内周面と前記連続部とが径方向に近接対向して、ラビリンスシールを形成しており、
前記外輪の軸方向外端部内周面には、前記外輪の軸方向外端面の内径よりも大径である大径段部が形成されており、前記大径段部が前記稜部と径方向に重畳することを特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を構成するホイール（図示省略）、及び、制動用回転部材であって制動装置であるディスクブレーキを構成するブレーキロータ（図示省略）は、例えば特許文献１に記載され、図３に示す様な車輪支持用転がり軸受ユニット１により、懸架装置を構成するナックル（図示省略）に対して回転自在に支持される。車輪支持用転がり軸受ユニット１は、駆動輪（ＦＲ車及びＭＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全車輪）用のものであり、外輪２の内側にハブ３を、複数個の転動体４を介して回転自在に支持して成る。
【０００３】
外輪２は、外周面に懸架装置に支持固定する為の静止側フランジ５が、内周面に複列の外輪軌道６が、それぞれ設けられている。
ハブ３は、ハブ本体７と内輪８とから成る。ハブ本体７の外周面で、外輪２の軸方向外端開口から突出した部分に、回転側フランジ９が形成されている。尚、軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図３の左側を言う。反対に、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図３の右側を、軸方向に関して「内」と言う。
回転側フランジ９の円周方向複数箇所には、当該部分を軸方向に貫通する通孔２４が設けられており、各通孔２４にそれぞれスタッド２５を圧入固定する事で、ブレーキロータ及びホイールを、回転側フランジ９に支持固定する様にしている。
ハブ本体７の外周面には、軸方向中間部に軸方向外側の内輪軌道１０が、軸方向内端部に小径段部１１が、それぞれ形成されている。又、ハブ本体７の内周面には、スプライン孔１２が形成されている。
内輪８は、筒状部材であり、軸方向内側の内輪軌道１０が外周面に形成されている。内輪８は、ハブ本体７の小径段部１１に外嵌されている。
【０００４】
上述の様な構成を有する車輪支持用転がり軸受ユニット１は、ハブ本体７のスプライン孔１２に、等速ジョイント用外輪１３の軸方向外端面に固設したスプライン軸１４が挿入されると共に、スプライン軸１４の先端部にナット１５を螺合し、更に締め付ける事により車両に組み付けられる。等速ジョイント用外輪１３の軸方向外端面は、内輪８の軸方向内端面に当接している。
【０００５】
車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２の内周面と、ハブ３の外周面との間に存在する内部空間１６の軸方向両端開口部を、軸方向外端開口部を塞ぐシールリング１７と、軸方向内端開口部を塞ぐ組み合わせシールリング１８とにより、それぞれ全周に亘り塞がれている。シールリング１７及び組み合わせシールリング１８は、外部に存在する水、粉塵等の各種異物が内部空間１６に入り込む事を防止するだけでなく、内部空間１６に封入されたグリースが、内部空間１６の軸方向端部開口から外部に漏洩する事を防止する為のものである。内部空間１６の軸方向外端開口部からグリースが漏洩した場合、グリースが飛散して、ディスクブレーキを構成するブレーキロータを汚してしまう可能性があり、対策が望まれている。
【０００６】
図３に記載された構造の場合、回転側フランジ９が、径方向内側に設けられた厚肉部１９と、厚肉部１９よりも径方向外方に設けられた薄肉部２０と、厚肉部１９と薄肉部２０とを径方向に繋ぐ連続部２１とから成る。又、厚肉部１９の軸方向内側面の径方向外端縁と、連続部２１の軸方向内側面の径方向内端縁とを連続する部分には、稜部（角部）２２が存在している。内部空間１６の軸方向外端開口部からグリースが漏洩した場合、グリースが、遠心力により厚肉部１９の軸方向内側面に沿う様に移動した後、稜部２２で厚肉部１９の軸方向内側面から離れる（振り切られる）様にして飛散する。飛散したグリースが、回転側フランジ９に取り付けられたブレーキロータに付着する可能性がある。
近年、燃費向上の為に車輪支持用転がり軸受ユニットの低トルク化が求められており、シールリップの緊迫力（面圧）が低下傾向である事に加えて、基油の動粘度が低いグリースが使用される傾向にある。この為、以前よりグリース漏れが発生し易い状況になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１１８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、転動体が配置された内部空間の軸方向外端開口部を塞ぐシールリングからグリースが漏洩した場合でも、ディスクブレーキを構成するブレーキロータを汚してしまう事の防止を図れる構造を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、  外周面に複列の内輪軌道を有し、外周面の軸方向外側部分に車輪を支持する為の回転側フランジが形成されたハブと、前記各外輪軌道と前記各内輪軌道との間に、転動自在に設けられた複数個の転動体と、前記外輪の軸方向外端部に支持固定されたシール装置と、を備えており、前記回転側フランジは、径方向内側に形成された厚肉部と、前記厚肉部よりも径方向外側に形成された薄肉部と、前記厚肉部と前記薄肉部とを繋ぐ連続部とを有し、前記厚肉部の軸方向内側面の径方向外端縁には稜部が形成されており、前記シール装置は、前記厚肉部の軸方向内側面に全周に亘り摺接するシールリップを有している。
【００１０】
特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、前記外輪の軸方向外端面と前記薄肉部の軸方向内側面とが軸方向に近接対向すると共に、前記外輪の軸方向外端部内周面と前記連続部とが径方向に近接対向して、ラビリンスシールを形成しており、前記外輪の軸方向外端部内周面には、前記外輪の軸方向外端面の内径よりも大径である大径段部が形成されており、前記大径段部が前記稜部と径方向に重畳している。
【発明の効果】
【００１１】
上述した様な構成を有する本発明の場合、外輪の内周面とハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外端開口部を塞ぐシールリングが、回転側フランジの厚肉部の軸方向内側面に、全周に亘り締め代を持った状態で摺接するシールリップを有している。そして、外輪の軸方向外端部内周面には、厚肉部の軸方向内側面と連続部の軸方向内側面との間に存在する稜部よりも径方向外方で、且つ稜部と径方向に重畳した状態で、径方向外側に凹んだ状態で存在する事により、内部空間に封入されたグリースが飛散する事を防止する為の飛散防止機能を備えた大径段部を設けている。さらに、薄肉部の軸方向内側面と連続部の外周面とが、外輪の軸方向外端部分との間に断面略Ｌ字状のラビリンスシールを形成している。この為、外輪の軸方向外端開口部を塞ぐシールリングからグリースが漏洩した場合でも、ブレーキロータを汚してしまう事の防止を効果的に図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す、スタッドが有る位相でのシールリングの拡大断面図。
【図２】スタットが無い位相でのシールリングの拡大断面図。
【図３】従来構造の１例を示す、車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に就いて、図１，２により説明する。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪２ａと、外輪２ａの径方向内側に配置されたハブ３ａと、ハブ３ａを外輪２ａに回転自在に支持する複数個の転動体４とを備えている。各転動体４は、外輪２ａの内周面に形成された複列の外輪軌道６と、ハブ３ａの外周面に形成された複列の内輪軌道１０との間に、各列毎に保持器２３に保持された状態で転動自在に配置されている。以上の様な車輪支持用転がり軸受ユニットの基本的な構造は、図３に示した従来構造とほぼ同様であり、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。
【００１４】
車輪支持用転がり軸受ユニットは、ハブ３ａを構成するハブ本体７ａの外周面の一部で、外輪２ａの軸方向外端開口から突出した部分に回転側フランジ９ａが形成されている。回転側フランジ９ａは、基端寄り部分から基端部に掛けて設けられた厚肉部１９ａと、厚肉部１９ａよりも径方向外側に設けられた薄肉部２０ａと、厚肉部１９ａと薄肉部２０ａとを径方向に繋ぐ連続部２１ａとから成る。
厚肉部１９ａは、軸方向外側面が、径方向の全長に亘り軸方向に関する位置が変わらない平坦面状に形成されている。厚肉部１９ａの軸方向内側面は、径方向内側に向かうほど軸方向内側に曲線的に傾斜した凹曲面状に形成されており、厚肉部１９ａの軸方向の厚さは、径方向内側に向かうほど大きくなる様に変化している。尚、上述の様な厚肉部１９ａの形状（断面形状）は、回転側フランジ９ａの全周に亘り同形状である。
【００１５】
薄肉部２０ａは、円周方向複数箇所に、当該部分を軸方向に貫通する通孔２４が設けられており（図３参照）、各通孔２４にそれぞれスタッド２５を圧入固定している。薄肉部２０ａの軸方向外側面は、径方向の全長及び円周方向の全周に亘り軸方向に関する位置が変わらない平坦面状に形成されている。尚、薄肉部２０ａの軸方向外側面と、厚肉部１９ａの軸方向外側面と、後述する連続部２１ａの軸方向外側面とは、同一面上に位置している。薄肉部２０ａの軸方向内側面は、厚肉部１９ａの軸方向内側面よりも軸方向外側に位置している。
【００１６】
薄肉部２０ａの軸方向に関する厚さ寸法は、図１に示す様なスタッド２５が圧入固定される（通孔２４が形成された）位相部分と、図２に示す様な円周方向に関してスタッド２５（通孔２４）同士の間部分（スタッド２５が無い部分）とで変えた構造にしている（所謂スキャロップフランジ）。具体的には、薄肉部２０ａに於いて、スタッド２５が無い部分に除肉部２６を設ける事により、この部分の軸方向に関する厚さ寸法を、スタッド２５が圧入される部分の軸方向に関する厚さ寸法よりも小さくしている。本構成により、回転側フランジ９ａの剛性を確保しながら軽量化（慣性モーメントの低減）を図っている。
尚、薄肉部２０ａの軸方向に関する厚さ寸法は、薄肉部２０ａの円周方向に関する全周に亘り一定に形成した構造とする事もできる。
【００１７】
連続部２１ａは、厚肉部１９ａと薄肉部２０ａとを径方向に繋いで連続させている。連続部２１ａの軸方向外側面は、径方向の全長に亘り軸方向に関する位置が変わらない平坦面状に形成されている。一方、連続部２１ａの軸方向内側面は、径方向内側に向かうほど軸方向内側に曲線的に傾斜した凹曲面状に形成されており、その径方向外端縁は、薄肉部２０ａの軸方向内側面の径方向内端縁に滑らかに連続している。連続部２１ａの軸方向内側面の径方向内端縁は、厚肉部１９ａの軸方向内側面の径方向外端縁と、微分不可能な部分である稜部（角部）２２ａにより連続している。稜部２２ａは、外輪２ａの軸方向外端面よりも軸方向内側、且つ外輪２ａの軸方向外端部内周面よりも径方向内側に位置している。
尚、連続部２１ａの形状（断面形状）は、回転側フランジ９ａの全周に亘り同形状である。又、連続部２１ａの軸方向内側面のうち、稜部２２ａに隣接する部分は、円筒面状か、軸方向内側に向かうほど径方向外側に向かう方向に僅かに傾斜した傾斜面状（部分円錐面状、球面状）に形成すれば、後述するグリースの振り切り効果を高める事ができる。
【００１８】
外輪２ａの内周面の軸方向外端部分には、全周に亘り径方向外側に凹んだ大径段部２７が形成されており、大径段部２７の軸方向外側には、大径段部２７よりも径方向内側に突出した内径突起２８が形成されている。大径段部２７の内径は、内径突起２８の内径よりも大きい。又、大径段部２７の軸方向外側の段差面（内径突起２８の軸方向内側面）は、径方向内側に向かうほど軸方向外側に向かう方向に傾斜した円錐面状に形成されている。尚、内径突起２８の軸方向外側面は、外輪２ａの軸方向外端面の一部を構成している。
外輪２ａの軸方向外端面は、回転側フランジ９ａを構成する薄肉部２０ａの軸方向内側面の径方向内側部分に、僅かな軸方向の隙間を介した状態で近接対向している。さらに、内径突起２８の内周面は、回転側フランジ９ａを構成する連続部２１ａの外周面に、僅かな径方向の隙間を介して近接対向している。この様に、外輪２ａの軸方向外端部分と回転側フランジ９ａの軸方向内側面との間に、断面略Ｌ字状のラビリンスシール２９を全周に亘り形成している。
【００１９】
ハブ３ａを外輪２ａに組み付けた状態で、ラビリンスシール２９及び大径段部２７は、稜部２２ａよりも径方向に関して外側部分に形成されており、外輪２ａの軸方向外端面及び内径突起２８は、稜部２２ａよりも軸方向に関して外側に位置している。又、径方向外方に凹んだ大径段部２７をグリース溜まりとしており、このグリース溜まり（大径段部２７）は、稜部２２ａと径方向に重畳する部分に位置している。
【００２０】
車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪２ａの内周面とハブ３ａの外周面との間に存在し、グリースが封入された内部空間１６（図３参照）の軸方向外端開口部を塞ぐシールリング１７ａを備えている。シールリング１７ａは、芯金３０と、シール材３１とから成る。芯金３０は、軟鋼板等の金属板を曲げ形成して成るもので、嵌合筒部３２と、嵌合筒部３２の軸方向外端縁から径方向内方に折れ曲がった状態で形成された円輪状部３３とから成る。芯金３０は、嵌合筒部３２の外周面を、外輪２ａの軸方向外側部分の内周面で、大径段部２７よりも軸方向内側部分に内嵌固定している。尚、嵌合筒部３２が内嵌する外輪２ａの上記内周面は、内径突起２８の内径より若干小径として、シールリング１７ａを外輪２ａに圧入する際、内径突起２８により嵌合筒部３２が傷つくことを防止すると共に、内径突起２８をシールリング１７ａの圧入ガイドとして活用している。
【００２１】
シール材３１は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金３０に加硫成形接着されており、３本の接触式のシールリップ（グリースリップ３９、メインリップ４０、サイドリップ４１）を備えている。尚、図１、２は、これら各シールリップの自由状態に於ける形状を示している。又、各シールリップにはグリース（不図示）が塗布されている。
シール材３１は、芯金３０の円輪状部３３の軸方向外側面から、円輪状部３３の内周面を介して、芯金３０の軸方向内側面の径方向内端部に掛けての部分を覆う状態で、芯金３０に加硫成形接着されている。
【００２２】
一般的に、シールリップとシールリップの摺接面との間には、流体潤滑膜が形成されている。グリースリップ３９は、軸方向内側且つ径方向内側に傾斜して延出した状態で形成されており、その先端縁は、バブ本体７ａの外周面に、全周に亘り締め代を持った状態で摺接している。従って、ハブ３ａの回転によりグリースリップ３９の円筒状の流体潤滑膜に作用する遠心力はグリースを漏らす方向には働かない為、ハブ３ａの回転によってグリースリップ３９からのグリースの漏れが助長される事は無い。  
一方、メインリップ４０は、軸方向外側に延出した状態で形成されており、その先端縁は、厚肉部１９ａの軸方向内側面の径方向内端部に、全周に亘り締め代を持った状態で摺接しており、サイドリップ４１は、軸方向外側且つ径方向外方に傾斜して延出した状態で形成されており、その先端縁は、厚肉部１９の軸方向内側面の径方向内端寄り部分で、稜部２２ａよりも径方向内側となる部分に、全周に亘り締め代を持った状態で摺接している。従って、メインリップ４０及びサイドリップ４１の流体潤滑膜は円板状であり、遠心力はグリースを漏らす方向に作用し、ハブ３ａの回転によりグリースの漏れが助長される虞がある。この様に、シールリップから漏洩するグリースは、各シールリップ間に塗布されたグリースの比率が高くなる。尚、稜部２２ａは、サイドリップ４１よりも径方向外側に位置している。
【００２３】
以上の様な構成を有する本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットは、回転側フランジ９ａが厚肉部１９ａと薄肉部２０ａと連続部２１ａとを備え、厚肉部１９ａの径方向外端縁に微分不可能な断面形状を有する稜部２２ａが存在しており、シールリング１７ａを構成するサイドリップ４１の先端縁が、厚肉部１９ａの軸方向内側面で、稜部２２ａよりも径方向内側となる部分に全周に亘り摺接する構造を前提として、各シールリップ間に塗布されたグリース又は内部空間１６に封入されたグリースが漏洩した場合、外輪２ａの軸方向外端側内周面で、稜部２２ａと径方向に重畳した位置に大径段部２７を設ける事により、グリースが、遠心力により飛散してブレーキロータを汚す事の防止を図れる構造を実現する事ができる。
【００２４】
即ち、内部空間１６から漏洩したグリースは、遠心力により回転側フランジ９ａの厚肉部１９ａの軸方向内側面を沿う様に径方向外方に移動して稜部２２ａに達する。すると、グリースは、遠心力により厚肉部１９ａの軸方向内側面（稜部２２ａ）から振り切られて、径方向外方に移動する。外輪２ａの内周面のうち、稜部２２ａと径方向に重畳する部分に、グリース溜まりである大径段部２７を設けており、大径段部２７のグリース溜まりとしての容積は、各シールリップ間に塗布されたグリースの体積以上としている。この為、上述の様に移動したグリースを、大径段部２７に溜めておく事ができる。更に、グリースが、大径段部２７から軸方向外方に漏れ出した（溢れ出した）としても、ラビリンスシール２９を設けている為、グリースが外輪２ａの軸方向外端面よりも径方向外方の空間に漏洩する事の防止を図っている。この様に、内部空間１６からグリースが漏洩した場合でも、グリースが、遠心力により飛散して、ディスクブレーキを構成するブレーキロータを汚す事の防止を図る事ができる。
【００２５】
尚、上記実施形態ではグリース溜まりとして径方向外側に凹んだ段部を例示したが、軸方向内側に向かうほど径方向外側に傾斜したと傾斜面等の、各種形状がグリース溜まりとして利用可能である。又、本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、各転動体４として玉を使用しているが、重量の嵩む車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、転動体として円すいころを使用する場合もある。又、本発明は、ハブ本体が中実である従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の軸受ユニットとして、好適に使用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  車輪支持用転がり軸受ユニット
２、２ａ  外輪
３、３ａ  ハブ
４  転動体
５  静止側フランジ
６  外輪軌道
７、７ａ  ハブ本体
８  内輪
９、９ａ  回転側フランジ
１０  内輪軌道
１１  小径段部
１２  スプライン孔
１３  等速ジョイント用外輪
１４  スプライン軸
１５  ナット
１６  内部空間
１７、１７ａ  シールリング
１８  組み合わせシールリング
１９、１９ａ  厚肉部
２０、２０ａ  薄肉部
２１、２１ａ  連続部
２２、２２ａ  稜部
２３  保持器
２４  通孔
２５  スタッド
２６  除肉部
２７  大径段部
２８  内径突起
２９  ラビリンスシール
３０  芯金
３１  シール材
３２  嵌合筒部
３３  円輪状部
３９  グリースリップ
４０  メインリップ
４１  サイドリップ
【図１】
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【図２】
2016211664.tif 000004
【図３】
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