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JP2007285500A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

車輪用軸受装置 Download PDF

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Kohei Yoshino
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Abstract

【課題】回転センサを装着した車輪用軸受装置で、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することである。
【解決手段】スリンガ１５の円環部１５ｂの外面側に取り付けられた磁性ゴム１７を、環状隙間１６を形成する円環部１５ｂの先端から内面側に回り込ませ、この円環部１５ｂの先端から内面側に回り込ませた磁性ゴム１７に、環状隙間１６を密封する補助シールリップ１７ａを形成することにより、環状隙間１６から泥水が入り難くし、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。
自動車の車輪を支持する車輪用軸受装置には、複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなるものがあり、外方部材と内方部材のうちのいずれか一方が車体側に取り付けられる固定部材、他方が車輪側に取り付けられる回転部材とされている。このような車輪用軸受装置では、外方部材と内方部材の間の軸受空間に泥水等が浸入しないように、軸受空間の一端側または両端側が密封手段で密封される。なお、軸受空間の一端側のみを密封手段で密封したものでは、他端側は軸受部の外方でキャップ等によって密封される。
また近年では、自動車の走行安定性を向上させるために、ＡＢＳ（Antilock Brake System）等が組み込まれることが多く、その制御のための車輪の回転を検出する回転センサが車輪用軸受装置に装着されている。このような回転センサを装着した車輪用軸受装置には、軸受空間の一端側を密封する密封手段を、固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、回転部材側に装着され、シール部材との間に半径方向隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、シールリップの少なくとも１つを、スリンガの円環部の内面側に接触させるものとし、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムをスリンガの円環部の外面側に取り付けて、この円環部の外面側に取り付けた磁性ゴムを回転センサの磁気エンコーダとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−６０７５１号公報（第６図）
特許文献１に記載されたような回転センサを装着した車輪用軸受装置では、外部に飛散する泥水等が、スリンガの円環部である程度遮断され、円環部の先端とシール部材との間の半径方向隙間から浸入する泥水等が、円環部の内面側等に接触されるシールリップで遮断される。この泥水等を遮断するためのシールリップの個数や形態は種々工夫されているが、半径方向隙間から浸入する特に泥水は完全な遮断が難しく、一部が軸受空間に浸入する。
このため、車輪用軸受装置の軸受寿命は、通常の軸受における転動疲労寿命よりも、軸受空間に浸入する泥水に起因する不良現象、すなわち、泥分の噛み込みによる疵の発生や、水分による錆の発生等で尽きることが多い。この傾向は、市場回収品の調査によっても確認されている。
そこで、本発明の課題は、回転センサを装着した車輪用軸受装置で、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなり、前記外方部材と内方部材のうちのいずれか一方を車体側に取り付けられる固定部材、他方を車輪側に取り付けられる回転部材とし、前記外方部材と内方部材の間の軸受空間の一端側を、前記固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、前記回転部材側に装着され、前記シール部材との間に環状隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、前記シールリップの少なくとも１つを、前記スリンガの円環部の内面側に接触させる密封手段で密封し、このスリンガの円環部の外面側に、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムを取り付けた車輪用軸受装置において、前記スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、前記環状隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムに、前記環状隙間を密封する補助シールリップを形成した構成を採用した。
すなわち、スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、環状隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムに、環状隙間を密封する補助シールリップを形成することにより、環状隙間から泥水が入り難くし、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長できるようにした。
前記環状隙間を密封する補助シールリップを、前記シール部材に接触させることにより、環状隙間から泥水がより入り難くすることができる。
前記補助シールリップの先端を、前記シール部材に軸方向外向きに接触させることにより、環状隙間から泥水がさらに入り難くするとともに、シール部材とスリンガとの組立て時における補助シールリップのまくれを防止することができる。
前記シール部材を、前記複数のシールリップを有するゴム部材を芯金に取り付けたものとし、前記補助シールリップをこのシール部材の芯金に接触させることにより、補助シールリップとシール部材との摺接抵抗を低減して、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。
前記環状隙間を密封する補助シールリップを、前記シール部材と非接触とすることによっても、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。
本発明の車輪用軸受装置は、スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、環状隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムに、環状隙間を密封する補助シールリップを形成することにより、環状隙間から泥水が入り難くしたので、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長することができる。
前記環状隙間を密封する補助シールリップを、シール部材に接触させることにより、環状隙間から泥水がより入り難くすることができる。
前記補助シールリップの先端を、シール部材に軸方向外向きに接触させることにより、環状隙間から泥水がさらに入り難くするとともに、シール部材とスリンガとの組立て時における補助シールリップのまくれを防止することができる。
前記シール部材を、複数のシールリップを有するゴム部材を芯金に取り付けたものとし、補助シールリップをこのシール部材の芯金に接触させることにより、補助シールリップとシール部材との摺接抵抗を低減して、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。
前記環状隙間を密封する補助シールリップを、シール部材と非接触とすることによっても、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図１に示すように、複列の軌道面２ａ、２ｂを内径側に有する外方部材１と、外方部材１の各軌道面２ａ、２ｂと対向する複列の軌道面４ａ、４ｂを外径側に有する内方部材３と、これらの外方部材１と内方部材３の間の軸受空間に複列に配列され、保持器５で保持された転動体としてのボール６とからなり、外方部材１がフランジ７で車体側に取り付けられる固定部材とされ、内方部材３が内径面の車軸孔８で等速ジョイントまたは車軸に取り付けられる回転部材とされて、内方部材３に設けられたフランジ９に車輪がハブボルト１０で取り付けられるようになっている。なお、内方部材３のインボード側の軌道面４ｂは、内方部材３に外嵌固定された別体の内輪３ａの外径面に設けられている。
また、前記外方部材１と内方部材３の間の軸受空間のアウトボード側は、外方部材１側に装着されたシール部材１１で密封され、軸受空間のインボード側は、外方部材１側に装着されたシール部材１２と内方部材３側の内輪３ａに装着されたスリンガ１５とからなる密封手段によって密封されている。
図２に示すように、前記密封手段のシール部材１２は、外方部材１の内径面端部に内嵌される円筒部１３ａと、円筒部１３ａの軸方向内端から直角に立ち上がる円環部１３ｂとからなる芯金１３と、芯金１３に嵌合されたゴム部材１４とからなり、このゴム部材１４に、後述するスリンガ１５の円環部１５ｂの内側面に接触する２つのシールリップ１４ａと、スリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に接触する１つのシールリップ１４ｂとが形成されている。また、スリンガ１５は、内輪３ａの外径面端部に外嵌される円筒部１５ａと、円筒部１５ａの軸方向外端から立ち上がり、先端がシール部材１２との間に環状隙間１６を形成する円環部１５ｂとからなり、円環部１５ｂの外側面に、回転センサの磁気エンコーダとなり、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴム１７が、加硫接着で取り付けられている。
前記スリンガ１５の円環部１５ｂの外側面に加硫接着された磁性ゴム１７は、円環部１５ｂの先端から内面側に回り込むように形成され、この円環部１５ｂの先端から内面側に回り込んだ磁性ゴム１７に、環状隙間１６を密封する補助シールリップ１７ａが形成されている。補助シールリップ１７ａの先端は、ゴム部材１４で覆われていない芯金１３の円筒部１３ａに、軸方向外向きに接触している。
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記シール部材１２の変形例を示す。図３（ａ）の変形例は、前記芯金１３の円筒部１３ａの軸方向外端部が別体のゴム部材１４で覆われ、外方部材１に内嵌される円筒部１３ａの外径面側からの水の浸入を防止するようになっている。図３（ｂ）の変形例は、前記ゴム部材１４のシールリップ１４ｂがスリンガ１５の円筒部１５ａの外径面との間にわずかな隙間を開けた非接触のものとされ、軸受空間に封入された粘度の高いグリースの漏れは防止しつつ、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。また、気体の漏れは許容するようになっているため、軸受空間の空気が温度上昇で膨張しても、この膨張した空気の圧力で、シールリップ１４ｂがスリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に押圧されることはない。
図４は、第２の実施形態の車輪用軸受装置における前記軸受空間のインボード側の密封手段を示す。この密封手段は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記磁性ゴム１７で形成された補助シールリップ１７ａが、シール部材１２と非接触とされている点が異なる。
図５（ａ）は、第３の実施形態の車輪用軸受装置における前記軸受空間のインボード側の密封手段を示す。この密封手段も、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、シール部材１２のゴム部材１４に、スリンガ１５の円環部１５ｂの内側面に接触する１つのシールリップ１４ａと、スリンガ１５の円筒部１５ａの外径面に接触する２つのシールリップ１４ｂとが形成されている点が異なる。
図５（ｂ）は、第３の実施形態の変形例を示す。この変形例では、前記円筒部１５ａの外径面に接触する２つのシールリップ１４ｂのうちの内側のシールリップ１４ｂが、円筒部１５ａの外径面との間にわずかな隙間を開けた非接触のものとされ、軸受空間に封入された粘度の高いグリースの漏れは防止しつつ、車輪回転のトルクロスを少なくすることができる。
上述した各実施形態では、外方部材を車体側に取り付けられる固定部材とし、内方部材を車輪側に取り付けられる回転部材として、インボード側の軌道面を別体の内輪に設けたが、本発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材を回転部材、内方部材を固定部材としたものにも適用でき、これらの形態も実施形態のものに限定されることはない。また、軸受空間密封手段におけるシール部材のシールリップの個数、形態やスリンガの形態も、各実施形態のものに限定されることはない。
第１の実施形態の車輪用軸受装置を示す縦断面図 図１の軸受空間のインボード側を密封する密封手段を拡大して示す断面図 ａ、ｂは、それぞれ図２の変形例を示す断面図 第２の実施形態の車輪用軸受装置の軸受空間のインボード側を密封する密封手段を拡大して示す断面図 ａは第３の実施形態の車輪用軸受装置の軸受空間のインボード側を密封する密封手段を拡大して示す断面図、ｂはａの変形例を示す断面図
符号の説明
１ 外方部材
２ａ、２ｂ 軌道面
３ 内方部材
３ａ 内輪
４ａ、４ｂ 軌道面
５ 保持器
６ ボール
７ フランジ
８ 車軸孔
９ フランジ
１０ ハブボルト
１１、１２ シール部材
１３ 芯金
１３ａ 円筒部
１３ｂ 円環部
１４ ゴム部材
１４ａ、１４ｂ シールリップ
１５ スリンガ
１５ａ 円筒部
１５ｂ 円環部
１６ 環状隙間
１７ 磁性ゴム
１７ａ 補助シールリップ

Claims (5)

  1. 複列の軌道面を内径側に有する外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有する内方部材と、これらの外方部材と内方部材の間の軸受空間に複列に配列された転動体とからなり、前記外方部材と内方部材のうちのいずれか一方を車体側に取り付けられる固定部材、他方を車輪側に取り付けられる回転部材とし、前記外方部材と内方部材の間の軸受空間の一端側を、前記固定部材側に装着され、複数のシールリップを有するシール部材と、前記回転部材側に装着され、前記シール部材との間に環状隙間を先端で形成する円環部を有するスリンガとからなり、前記シールリップの少なくとも１つを、前記スリンガの円環部の内面側に接触させる密封手段で密封し、このスリンガの円環部の外面側に、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴムを取り付けた車輪用軸受装置において、前記スリンガの円環部の外面側に取り付けられた磁性ゴムを、前記環状隙間を形成する円環部の先端から内面側に回り込ませ、この円環部の先端から内面側に回り込ませた磁性ゴムに、前記環状隙間を密封する補助シールリップを形成したことを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記環状隙間を密封する補助シールリップを、前記シール部材に接触させた請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記補助シールリップの先端を、前記シール部材に軸方向外向きに接触させた請求項２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記シール部材を、前記複数のシールリップを有するゴム部材を芯金に取り付けたものとし、前記補助シールリップをこのシール部材の芯金に接触させた請求項２または３に記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記環状隙間を密封する補助シールリップを、前記シール部材と非接触とした請求項１に記載の車輪用軸受装置。
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