JP2003222145A - シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents
シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 必要とするシール性能を確保しつつ、ハブ８
の回転抵抗を低減して、車両の走行性能の向上を可能に
する。 【解決手段】 外輪６の内周面とハブ８の外周面との間
の内部空間２３の外端開口部を、シールリング２１ａに
より塞ぐ。このシールリング２１ａに設けた３本のシー
ルリップのうち、サイドリップ２６は相手面に対し０．
３５〜１．４mm程度の、ダストリップは同じく０．０９
〜１．０mm程度程度の、それぞれ締め代を持たせて摺接
させる。これに対してグリースリップ２８ａは上記ハブ
８の外周面に対し、ラビリンス隙間４０を持たせて近接
対向させるか、或は０．３５mm以下の締め代を持たせて
摺接させる。上記グリースリップ２８ａの先端縁とハブ
８の外周面との間の摩擦抵抗を低減若しくは解消する事
により、上記課題を解決する。
の回転抵抗を低減して、車両の走行性能の向上を可能に
する。 【解決手段】 外輪６の内周面とハブ８の外周面との間
の内部空間２３の外端開口部を、シールリング２１ａに
より塞ぐ。このシールリング２１ａに設けた３本のシー
ルリップのうち、サイドリップ２６は相手面に対し０．
３５〜１．４mm程度の、ダストリップは同じく０．０９
〜１．０mm程度程度の、それぞれ締め代を持たせて摺接
させる。これに対してグリースリップ２８ａは上記ハブ
８の外周面に対し、ラビリンス隙間４０を持たせて近接
対向させるか、或は０．３５mm以下の締め代を持たせて
摺接させる。上記グリースリップ２８ａの先端縁とハブ
８の外周面との間の摩擦抵抗を低減若しくは解消する事
により、上記課題を解決する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の懸架装
置に対して車輪を回転自在に支持する為のシールリング
付車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。特に
本発明は、実用上十分なシール性を確保しつつ回転抵抗
を低減する事により、車両の性能向上を図るものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１、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
レーキを構成するロータ２は、例えば図２に示す様な構
造により、懸架装置を構成するナックル３に回転自在に
支承している。即ち、このナックル３に形成した円形の
支持孔４部分に、転がり軸受ユニット５を構成する外輪
６を、複数本のボルト７により固定している。一方、こ
の転がり軸受ユニット５を構成するハブ８に上記ホイー
ル１及びロータ２を、複数本のスタッド９とナット１０
とにより結合固定している。又、上記外輪６の内周面に
は外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には結合フランジ
１２を、それぞれ形成している。この様な外輪６は、こ
の結合フランジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト
７で結合する事により、このナックル３に対し固定して
いる。 【０００３】これに対して、上記ハブ８は、ハブ本体１
３と内輪１４とを組み合わせて成る。このうちのハブ本
体１３の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（軸方
向に関して外とは、車両への組み付け状態で幅方向外側
となる部分を言い、各図の左側。反対に、車両への組み
付け状態で幅方向中央側となる、各図の右側を内と言
う。本明細書全体で同じ。）から突出した部分には、取
付フランジ１５を形成している。上記ホイール１及びロ
ータ２はこの取付フランジ１５の外側面に、上記各スタ
ッド９とナット１０とにより、結合固定している。 【０００４】又、前記ハブ本体１３の中間部外周面で、
上記外輪６の内周面に形成した複列の外輪軌道１１ａ、
１１ｂのうちの外側の外輪軌道１１ａに対向する部分に
は、内輪軌道１６ａを形成している。更に、上記本体１
３の内端部に形成した小径段部１７に、このハブ本体１
３と共に上記ハブ８を構成する上記内輪１４を外嵌固定
している。そして、この内輪１４の外周面に形成した内
輪軌道１６ｂを、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂの
うちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。これら
各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪軌道１６ａ、１６ｂ
との間には、それぞれが転動体である玉１８、１８を複
数個ずつ、それぞれ保持器１９、１９により保持した状
態で転動自在に設けている。尚、図示の例では、上記ハ
ブ本体１３の内端部で上記内輪１４の内端面よりも内方
に突出した部分を径方向外方に塑性変形さて形成したか
しめ部２０により、上記内輪１４の内端面を抑え付け、
この内輪１４と上記ハブ本体１３との分離防止を図って
いる。この構成により、背面組み合わせである複列アン
ギュラ型の玉軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記ハ
ブ８を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト
荷重を支承自在に支持している。 【０００５】尚、上記外輪６の両端部内周面と、上記ハ
ブ８の中間部外周面及び内端部外周面との間には、それ
ぞれシールリング２１、２２を設けて、上記各玉１８、
１８を設けた内部空間２３と外部空間とを遮断してい
る。これら各シールリング２１、２２は、それぞれこの
外部空間に浮遊する雨水や塵芥等の異物が上記内部空間
２３内に入り込むのを防止すると共に、この内部空間２
３内に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止する
為に設けている。このうち、上記外輪６の外端側に設け
るシールリング２１は、図３〜４に詳示する様に、軟鋼
板等の金属板製の芯金２４と、ゴムの如きエラストマー
等の弾性材製のシール材２５とから成る。そして、この
シール材２５は、互いに同心の３本のシールリップ、即
ち、サイドリップ２６と、ダストリップ２７と、グリー
スリップ２８とを備える。尚、各シールリップの断面形
状は、図５以外の図面では、自由状態で描いている。 【０００６】これら３本のシールリップのうち、最も外
径側に設けたサイドリップ２６は、先端縁に向かう程径
方向外方に位置する方向に傾斜したもので、その先端縁
は前記取付フランジ１５の内側面内径寄り部分に、全周
に亙って締め代を持った状態で摺接している。この様な
サイドリップ２６は、外部空間に存在して上記取付フラ
ンジ１５の内側面に降り懸かった異物が、この内側面に
沿って上記内部空間２３側に入り込む事を阻止する。
又、中間に設けたダストリップ２７は、先端縁を上記内
部空間２３と反対側である軸方向外側に向けた状態で、
上記取付フランジ１５の内側面と上記ハブ８の外周面と
の連続部に設けた曲面部２９に、全周に亙って締め代を
持った状態で摺接している。この様なダストリップ２７
は、上記サイドリップ２６を通過した少量の異物が、上
記曲面部２９に沿って上記内部空間２３側に入り込む事
を阻止する。更に、最も上記内部空間２３寄りに設けた
グリースリップ２８は、先端縁をこの内部空間２３に向
けた状態で、上記ハブ８の外周面に、全周に亙って締め
代を持った状態で摺接している。この様なグリースリッ
プ２８は、上記内部空間２３内に存在するグリースが、
上記ハブ８の外周面に沿ってこの内部空間２３外に漏洩
する事を阻止する。 【０００７】一方、上記外輪６の内端側に設けるシール
リング２２としては、図５に詳示する様な、シールリン
グ本体３０とスリンガ３１とを組み合わせて成る、組み
合わせシールリングを使用する。このうちのシールリン
グ本体３０は、断面Ｌ字形の芯金３２に弾性材製のシー
ル材３３を添着して成るもので、この芯金３２を上記外
輪６の内端部に締り嵌めで内嵌する事により、この外輪
６に対し支持固定している。又、上記スリンガ３１は、
金属板を曲げ加工する事により、断面Ｌ字形で全体を円
環状としたもので、前記内輪１４の内端部に締り嵌めで
外嵌する事により、上記ハブ８に対し支持固定してい
る。上記シール材３３は、上記外端側のシールリング２
１の場合と同様に、３本のシールリップ、即ち、サイド
リップ３４と、ダストリップ３５と、グリースリップ３
６とを備える。そして、このうちのサイドリップ３４を
上記スリンガ３１を構成する円輪部の側面に、ダストリ
ップ３５をこのスリンガ３１を構成する円筒部の外周面
に、それぞれ締め代を持たせた状態で、全周に亙って摺
接させている。 【０００８】更に、図示の例は、駆動輪（ＦＲ車の後
輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を支持する構造で
ある為、前記ハブ８に結合固定した車輪を回転駆動すべ
く、前記ハブ本体１３の中心部に、スプライン孔３７を
形成している。そして、このスプライン孔３７に、等速
ジョイント３８のスプライン軸３９を挿入している。 【０００９】上述の様な転がり軸受ユニット５の使用時
には、図２に示す様に、上記外輪６をナックル３に固定
すると共に、上記ハブ８の取付フランジ１５に、図示し
ないタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固
定する。又、このうちのロータ２と、上記ナックル３に
支持した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合
わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来構造の場
合、内部空間２３の外端開口部を塞ぐ為に設けたシール
リング２１を構成する、サイドリップ２６と、ダストリ
ップ２７と、グリースリップ２８との締め代（各リップ
の先端縁の、自由状態から使用状態までの弾性変形量）
を、サイドリップ２６に関しては０．３５〜１．４mm程
度、ダストリップ２７に関しては０．０９〜１．０mm程
度、グリースリップ２８に関しては０．４〜０．９mm程
度としていた。従って、上記各リップ２６〜２８の先端
縁は総て、ハブ８の表面と擦れ合う事になる。この為、
これら各リップ２６〜２８の先端縁とハブ８の表面との
摩擦抵抗の合計が大きくなり、このハブ８の回転抵抗が
大きくなる。この結果、シールリング付車輪支持用転が
り軸受ユニットを組み込んだ車両の、加速性能、燃費性
能を中心とする走行性能が悪化する為、近年に於ける省
エネルギ化の流れを受けて、改良が望まれる。 【００１１】シールリング設置部分の抵抗を低減して転
がり軸受の回転トルクを低減する構造として従来から、
特開平１０−２５２７６２号公報に記載されたものが知
られている。但し、この公報に記載された従来技術は、
上記内部空間２３の内端開口部を塞ぐ為のシールリング
２２に適用するものであって、この内部空間２３の外端
開口部を塞ぐ為のシールリング２１に適用する事は考慮
されていない。勿論、上記内端開口部側のシールリング
２２に上記公報に記載された技術を適用すれば、その分
だけ上記ハブ８の回転抵抗を低減できる。但し、上記走
行性能をより向上させるべく、この回転抵抗をより低減
する為には、上記外端開口部側のシールリング２１部分
の摩擦抵抗も低減する事が望まれる。本発明のシールリ
ング付車輪支持用転がり軸受ユニットは、この様な事情
に鑑みて発明したものである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明のシールリング付
車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複
数個の転動体と、シールリングとを備える。このうちの
外輪は、内周面に外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に
支持固定された状態で回転しない。又、上記ハブは、外
周面の外端部に車輪及び制動用回転体を支持する為の取
付フランジを、同じく上記外輪軌道と対向する部分に内
輪軌道を、それぞれ有し、使用時に車輪と共に回転す
る。又、上記各転動体は、上記外輪軌道と上記内輪軌道
との間に転動自在に設けられている。又、上記シールリ
ングは、上記外輪の内周面と上記ハブの外周面との間に
存在する内部空間の外端開口部を塞ぐもので、互いに同
心の３本のシールリップを有する。これら３本のシール
リップのうち、最も外径側に設けたサイドリップは、先
端縁に向かう程径方向外方に位置する方向に傾斜したも
ので、その先端縁は上記取付フランジの内側面内径寄り
部分に、全周に亙って締め代を持った状態で摺接してい
る。又、中間に設けたダストリップは、先端縁を上記内
部空間と反対側に向けた状態で、上記取付フランジの内
側面と上記ハブの外周面との連続部に、全周に亙って締
め代を持った状態で摺接している。更に、最も上記内部
空間寄りに設けたグリースリップは、先端縁をこの内部
空間に向けた状態で上記ハブの外周面に摺接若しくは近
接対向している。そして、上記グリースリップの自由状
態での内径の１／２と上記ハブの外周面でこのグリース
リップの先端縁が摺接若しくは近接対向する部分の外径
の１／２との差である、このグリースリップの締め代
が、−０．２５mm〜＋０．３５mmである。特に好ましく
は、この締め代を、−０．２５〜０mm（微小な正の隙間
を備えるか、又は締め代ゼロ）とする。 【００１３】 【作用】上述の様に構成する本発明のシールリング付車
輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、グリースリッ
プの先端縁とハブの外周面とが摩擦しないか、仮に摩擦
しても極く軽微の摩擦状態でしかない。この為、外輪の
内径側でハブが回転する事に関する抵抗を小さく抑える
事ができる。尚、上記グリースリップの先端縁とハブの
外周面とが摩擦しない場合には、このグリースリップの
先端縁とハブの外周面との間にラビリンス隙間が存在す
る状態となるが、このラビリンス隙間は、内部空間の外
端開口部のうちの内径寄り部分に存在する。又、この内
部空間内に封入されたグリースは、上記ハブの回転に伴
って加わる遠心力により、この内部空間の外径寄りに集
まる傾向になる。従って、上記グリースの漏洩防止は十
分に図られる。一方、外部空間に存在する異物が上記内
部空間に入り込む事に関しては、従来と同等の締め代で
ハブの表面と摩擦係合したサイドリップ及びダストリッ
プが、これを阻止する。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。尚、本例の特徴は、外輪６の外端部に
内嵌固定したシールリング２１ａのグリースリップ２８
ａの先端縁（内周縁）とハブ８の中間部外周面との係合
状態を工夫する事により、上記外輪６の内径側での、こ
のハブ８の回転抵抗を低減する点にある。上記シールリ
ング２１ａを組み込んで成るシールリング付転がり軸受
ユニットの全体構造及び作用に関しては、前述の図２に
示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図
示並びに説明は省略し、以下、本発明の特徴部分を中心
に説明する。 【００１５】上記シールリング２１ａは、上記外輪６の
内周面と上記ハブ８の外周面との間に存在する内部空間
２３の外端開口部を塞ぐもので、互いに同心の３本のシ
ールリップ、即ち、サイドリップ２６と、ダストリップ
２７と、グリースリップ２８ａとを備える。 【００１６】これら３本のシールリップのうち、最も外
径側に設けたサイドリップ２６は、先端縁に向かう程径
方向外方に位置する方向に傾斜したもので、その先端縁
は上記ハブ８の外周面に設けた取付フランジ１５の内側
面内径寄り部分に、全周に亙って締め代を持った状態で
摺接している。上記サイドリップ２６の先端縁の上記取
付フランジ１５の内側面に対する締め代δ26、即ち、こ
のサイドリップ２６が自由状態から設置状態にまで弾性
変形する事に伴う上記先端縁の弾性変位量は、従来と同
様に、０．３５〜１．４mmの範囲内に規制している。 【００１７】又、中間に設けたダストリップ２７は、先
端縁を上記内部空間２３と反対側に向けた状態で、上記
取付フランジ１５の内側面と上記ハブ８の外周面との連
続部に設けた曲面部２９に、全周に亙って締め代を持っ
た状態で摺接している。上記ダストリップ２７の先端縁
の上記曲面部２９に対する締め代δ27、即ち、このダス
トリップ２７が自由状態から設置状態にまで弾性変形す
る事に伴う上記先端縁の弾性変位量も、従来と同様に、
０．０９〜１．０mmの範囲内に規制している。 【００１８】更に、最も上記内部空間２３寄りに設けた
グリースリップ２８ａは、先端縁をこの内部空間２３に
向けた状態で、上記ハブ８の外周面に摺接若しくは近接
対向している。但し、摺接させる場合でも、極く軽く摺
接させるべく、上記グリースリップ２８ａの先端縁の締
め代δ28を極く小さくしている。本例の場合、このグリ
ースリップ２８ａの先端縁は、上記ハブ８の外周面のう
ちで円筒状部分に近接対向若しくは摺接している。従っ
て、上記締め代δ28は、上記グリースリップ２８ａの自
由状態での内径Ｒ28の１／２と上記ハブ８の外周面でこ
のグリースリップ２８ａの先端縁が摺接する部分の外径
Ｄ8 の１／２との差として表される｛δ 28＝（Ｄ8 −Ｒ
28）／２｝。本例の場合、この様なグリースリップ２８
ａの締め代δ28を、−０．２５mm〜＋０．３５mmの範
囲、より好ましくは−０．２５〜０mmの範囲に規制して
いる。尚、上記締め代δ28が「−」であるとは、上記グ
リースリップ２８ａの内周縁と上記ハブ８の外周面との
間にラビリンス隙間４０が存在する状態を、同じく
「＋」であるとは、上記グリースリップ２８ａの内周縁
が上記ハブ８の外周面に摺接している状態を、それぞれ
表す。 【００１９】上述の様に構成する本例のシールリング付
車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記グリー
スリップ２８ａの先端縁と上記ハブ８の中間部外周面と
が、摩擦しないか、仮に摩擦しても極く軽微の摩擦状態
でしかない。この為、前記外輪６の内径側で、車輪を固
定する上記ハブ８が回転する事に関する抵抗を小さく抑
える事ができる。 【００２０】又、図示の例の様に、上記グリースリップ
２８ａの先端縁と上記ハブ８の中間部外周面とが摩擦し
ない場合には、このグリースリップ２８ａの先端縁とハ
ブ８の外周面との間に、上記δ28なる径方向寸法を有す
るラビリンス隙間４０が存在する状態となる。但し、前
記内部空間２３内に封入したグリースがこのラビリンス
隙間４０を通じて、上記グリースリップ２８ａよりも外
部空間側に漏れ出す事は殆どない。この理由は、上記ラ
ビリンス隙間４０が、上記内部空間２３の外端開口部の
うちの内径寄り部分に存在する為である。この内部空間
２３内に封入されたグリースは、上記ハブ８の回転に伴
って加わる遠心力により、この内部空間２３の外径寄り
に集まる傾向になる。即ち、上記ハブ８が回転すると、
この内部空間２３内に設置した玉１８及び保持器１９
が、このハブ８の回転速度の凡そ１／２の回転速度で回
転し、この回転が上記グリースに伝わる。この結果この
グリースは、上記内部空間２３の径方向外側に集まり、
上記ラビリンス隙間４０が存在する内径寄り部分には殆
どグリースが存在しない状態となる。従って、上記グリ
ースリップ２８ａを、径方向内方に向かう程上記内部空
間２３に向かう方向に傾斜させた事と相まって、上記グ
リースが上記ラビリンス隙間４０を通過して上記内部空
間２３外に漏れ出す事を殆どなくして、上記グリースの
漏洩防止を十分に図れる。 【００２１】一方、外部空間に存在する異物が上記内部
空間２３に入り込む事に関しては、従来と同等の締め代
でハブ８の表面と摩擦係合した、前記サイドリップ２６
及びダストリップ２７がこれを阻止する。従って、上記
内部空間２３内に、雨水や塵芥等の異物が入り込む事
は、従来構造の場合と同様に防止できる。従って、この
様な異物によって、上記グリースが劣化したり、外輪軌
道１１ａ、１１ｂ及び内輪軌道１６ａ、１６ｂが損傷を
受ける事を防止できる。 【００２２】 【発明の効果】本発明のシールリング付車輪支持用転が
り軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用する
ので、車輪と共に回転するハブの回転抵抗を低減して、
加速性能、燃費性能を中心とする車両の走行性能の向上
に寄与できる。
置に対して車輪を回転自在に支持する為のシールリング
付車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。特に
本発明は、実用上十分なシール性を確保しつつ回転抵抗
を低減する事により、車両の性能向上を図るものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１、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
レーキを構成するロータ２は、例えば図２に示す様な構
造により、懸架装置を構成するナックル３に回転自在に
支承している。即ち、このナックル３に形成した円形の
支持孔４部分に、転がり軸受ユニット５を構成する外輪
６を、複数本のボルト７により固定している。一方、こ
の転がり軸受ユニット５を構成するハブ８に上記ホイー
ル１及びロータ２を、複数本のスタッド９とナット１０
とにより結合固定している。又、上記外輪６の内周面に
は外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には結合フランジ
１２を、それぞれ形成している。この様な外輪６は、こ
の結合フランジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト
７で結合する事により、このナックル３に対し固定して
いる。 【０００３】これに対して、上記ハブ８は、ハブ本体１
３と内輪１４とを組み合わせて成る。このうちのハブ本
体１３の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（軸方
向に関して外とは、車両への組み付け状態で幅方向外側
となる部分を言い、各図の左側。反対に、車両への組み
付け状態で幅方向中央側となる、各図の右側を内と言
う。本明細書全体で同じ。）から突出した部分には、取
付フランジ１５を形成している。上記ホイール１及びロ
ータ２はこの取付フランジ１５の外側面に、上記各スタ
ッド９とナット１０とにより、結合固定している。 【０００４】又、前記ハブ本体１３の中間部外周面で、
上記外輪６の内周面に形成した複列の外輪軌道１１ａ、
１１ｂのうちの外側の外輪軌道１１ａに対向する部分に
は、内輪軌道１６ａを形成している。更に、上記本体１
３の内端部に形成した小径段部１７に、このハブ本体１
３と共に上記ハブ８を構成する上記内輪１４を外嵌固定
している。そして、この内輪１４の外周面に形成した内
輪軌道１６ｂを、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂの
うちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。これら
各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪軌道１６ａ、１６ｂ
との間には、それぞれが転動体である玉１８、１８を複
数個ずつ、それぞれ保持器１９、１９により保持した状
態で転動自在に設けている。尚、図示の例では、上記ハ
ブ本体１３の内端部で上記内輪１４の内端面よりも内方
に突出した部分を径方向外方に塑性変形さて形成したか
しめ部２０により、上記内輪１４の内端面を抑え付け、
この内輪１４と上記ハブ本体１３との分離防止を図って
いる。この構成により、背面組み合わせである複列アン
ギュラ型の玉軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記ハ
ブ８を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト
荷重を支承自在に支持している。 【０００５】尚、上記外輪６の両端部内周面と、上記ハ
ブ８の中間部外周面及び内端部外周面との間には、それ
ぞれシールリング２１、２２を設けて、上記各玉１８、
１８を設けた内部空間２３と外部空間とを遮断してい
る。これら各シールリング２１、２２は、それぞれこの
外部空間に浮遊する雨水や塵芥等の異物が上記内部空間
２３内に入り込むのを防止すると共に、この内部空間２
３内に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止する
為に設けている。このうち、上記外輪６の外端側に設け
るシールリング２１は、図３〜４に詳示する様に、軟鋼
板等の金属板製の芯金２４と、ゴムの如きエラストマー
等の弾性材製のシール材２５とから成る。そして、この
シール材２５は、互いに同心の３本のシールリップ、即
ち、サイドリップ２６と、ダストリップ２７と、グリー
スリップ２８とを備える。尚、各シールリップの断面形
状は、図５以外の図面では、自由状態で描いている。 【０００６】これら３本のシールリップのうち、最も外
径側に設けたサイドリップ２６は、先端縁に向かう程径
方向外方に位置する方向に傾斜したもので、その先端縁
は前記取付フランジ１５の内側面内径寄り部分に、全周
に亙って締め代を持った状態で摺接している。この様な
サイドリップ２６は、外部空間に存在して上記取付フラ
ンジ１５の内側面に降り懸かった異物が、この内側面に
沿って上記内部空間２３側に入り込む事を阻止する。
又、中間に設けたダストリップ２７は、先端縁を上記内
部空間２３と反対側である軸方向外側に向けた状態で、
上記取付フランジ１５の内側面と上記ハブ８の外周面と
の連続部に設けた曲面部２９に、全周に亙って締め代を
持った状態で摺接している。この様なダストリップ２７
は、上記サイドリップ２６を通過した少量の異物が、上
記曲面部２９に沿って上記内部空間２３側に入り込む事
を阻止する。更に、最も上記内部空間２３寄りに設けた
グリースリップ２８は、先端縁をこの内部空間２３に向
けた状態で、上記ハブ８の外周面に、全周に亙って締め
代を持った状態で摺接している。この様なグリースリッ
プ２８は、上記内部空間２３内に存在するグリースが、
上記ハブ８の外周面に沿ってこの内部空間２３外に漏洩
する事を阻止する。 【０００７】一方、上記外輪６の内端側に設けるシール
リング２２としては、図５に詳示する様な、シールリン
グ本体３０とスリンガ３１とを組み合わせて成る、組み
合わせシールリングを使用する。このうちのシールリン
グ本体３０は、断面Ｌ字形の芯金３２に弾性材製のシー
ル材３３を添着して成るもので、この芯金３２を上記外
輪６の内端部に締り嵌めで内嵌する事により、この外輪
６に対し支持固定している。又、上記スリンガ３１は、
金属板を曲げ加工する事により、断面Ｌ字形で全体を円
環状としたもので、前記内輪１４の内端部に締り嵌めで
外嵌する事により、上記ハブ８に対し支持固定してい
る。上記シール材３３は、上記外端側のシールリング２
１の場合と同様に、３本のシールリップ、即ち、サイド
リップ３４と、ダストリップ３５と、グリースリップ３
６とを備える。そして、このうちのサイドリップ３４を
上記スリンガ３１を構成する円輪部の側面に、ダストリ
ップ３５をこのスリンガ３１を構成する円筒部の外周面
に、それぞれ締め代を持たせた状態で、全周に亙って摺
接させている。 【０００８】更に、図示の例は、駆動輪（ＦＲ車の後
輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を支持する構造で
ある為、前記ハブ８に結合固定した車輪を回転駆動すべ
く、前記ハブ本体１３の中心部に、スプライン孔３７を
形成している。そして、このスプライン孔３７に、等速
ジョイント３８のスプライン軸３９を挿入している。 【０００９】上述の様な転がり軸受ユニット５の使用時
には、図２に示す様に、上記外輪６をナックル３に固定
すると共に、上記ハブ８の取付フランジ１５に、図示し
ないタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固
定する。又、このうちのロータ２と、上記ナックル３に
支持した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合
わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来構造の場
合、内部空間２３の外端開口部を塞ぐ為に設けたシール
リング２１を構成する、サイドリップ２６と、ダストリ
ップ２７と、グリースリップ２８との締め代（各リップ
の先端縁の、自由状態から使用状態までの弾性変形量）
を、サイドリップ２６に関しては０．３５〜１．４mm程
度、ダストリップ２７に関しては０．０９〜１．０mm程
度、グリースリップ２８に関しては０．４〜０．９mm程
度としていた。従って、上記各リップ２６〜２８の先端
縁は総て、ハブ８の表面と擦れ合う事になる。この為、
これら各リップ２６〜２８の先端縁とハブ８の表面との
摩擦抵抗の合計が大きくなり、このハブ８の回転抵抗が
大きくなる。この結果、シールリング付車輪支持用転が
り軸受ユニットを組み込んだ車両の、加速性能、燃費性
能を中心とする走行性能が悪化する為、近年に於ける省
エネルギ化の流れを受けて、改良が望まれる。 【００１１】シールリング設置部分の抵抗を低減して転
がり軸受の回転トルクを低減する構造として従来から、
特開平１０−２５２７６２号公報に記載されたものが知
られている。但し、この公報に記載された従来技術は、
上記内部空間２３の内端開口部を塞ぐ為のシールリング
２２に適用するものであって、この内部空間２３の外端
開口部を塞ぐ為のシールリング２１に適用する事は考慮
されていない。勿論、上記内端開口部側のシールリング
２２に上記公報に記載された技術を適用すれば、その分
だけ上記ハブ８の回転抵抗を低減できる。但し、上記走
行性能をより向上させるべく、この回転抵抗をより低減
する為には、上記外端開口部側のシールリング２１部分
の摩擦抵抗も低減する事が望まれる。本発明のシールリ
ング付車輪支持用転がり軸受ユニットは、この様な事情
に鑑みて発明したものである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明のシールリング付
車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複
数個の転動体と、シールリングとを備える。このうちの
外輪は、内周面に外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に
支持固定された状態で回転しない。又、上記ハブは、外
周面の外端部に車輪及び制動用回転体を支持する為の取
付フランジを、同じく上記外輪軌道と対向する部分に内
輪軌道を、それぞれ有し、使用時に車輪と共に回転す
る。又、上記各転動体は、上記外輪軌道と上記内輪軌道
との間に転動自在に設けられている。又、上記シールリ
ングは、上記外輪の内周面と上記ハブの外周面との間に
存在する内部空間の外端開口部を塞ぐもので、互いに同
心の３本のシールリップを有する。これら３本のシール
リップのうち、最も外径側に設けたサイドリップは、先
端縁に向かう程径方向外方に位置する方向に傾斜したも
ので、その先端縁は上記取付フランジの内側面内径寄り
部分に、全周に亙って締め代を持った状態で摺接してい
る。又、中間に設けたダストリップは、先端縁を上記内
部空間と反対側に向けた状態で、上記取付フランジの内
側面と上記ハブの外周面との連続部に、全周に亙って締
め代を持った状態で摺接している。更に、最も上記内部
空間寄りに設けたグリースリップは、先端縁をこの内部
空間に向けた状態で上記ハブの外周面に摺接若しくは近
接対向している。そして、上記グリースリップの自由状
態での内径の１／２と上記ハブの外周面でこのグリース
リップの先端縁が摺接若しくは近接対向する部分の外径
の１／２との差である、このグリースリップの締め代
が、−０．２５mm〜＋０．３５mmである。特に好ましく
は、この締め代を、−０．２５〜０mm（微小な正の隙間
を備えるか、又は締め代ゼロ）とする。 【００１３】 【作用】上述の様に構成する本発明のシールリング付車
輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、グリースリッ
プの先端縁とハブの外周面とが摩擦しないか、仮に摩擦
しても極く軽微の摩擦状態でしかない。この為、外輪の
内径側でハブが回転する事に関する抵抗を小さく抑える
事ができる。尚、上記グリースリップの先端縁とハブの
外周面とが摩擦しない場合には、このグリースリップの
先端縁とハブの外周面との間にラビリンス隙間が存在す
る状態となるが、このラビリンス隙間は、内部空間の外
端開口部のうちの内径寄り部分に存在する。又、この内
部空間内に封入されたグリースは、上記ハブの回転に伴
って加わる遠心力により、この内部空間の外径寄りに集
まる傾向になる。従って、上記グリースの漏洩防止は十
分に図られる。一方、外部空間に存在する異物が上記内
部空間に入り込む事に関しては、従来と同等の締め代で
ハブの表面と摩擦係合したサイドリップ及びダストリッ
プが、これを阻止する。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。尚、本例の特徴は、外輪６の外端部に
内嵌固定したシールリング２１ａのグリースリップ２８
ａの先端縁（内周縁）とハブ８の中間部外周面との係合
状態を工夫する事により、上記外輪６の内径側での、こ
のハブ８の回転抵抗を低減する点にある。上記シールリ
ング２１ａを組み込んで成るシールリング付転がり軸受
ユニットの全体構造及び作用に関しては、前述の図２に
示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図
示並びに説明は省略し、以下、本発明の特徴部分を中心
に説明する。 【００１５】上記シールリング２１ａは、上記外輪６の
内周面と上記ハブ８の外周面との間に存在する内部空間
２３の外端開口部を塞ぐもので、互いに同心の３本のシ
ールリップ、即ち、サイドリップ２６と、ダストリップ
２７と、グリースリップ２８ａとを備える。 【００１６】これら３本のシールリップのうち、最も外
径側に設けたサイドリップ２６は、先端縁に向かう程径
方向外方に位置する方向に傾斜したもので、その先端縁
は上記ハブ８の外周面に設けた取付フランジ１５の内側
面内径寄り部分に、全周に亙って締め代を持った状態で
摺接している。上記サイドリップ２６の先端縁の上記取
付フランジ１５の内側面に対する締め代δ26、即ち、こ
のサイドリップ２６が自由状態から設置状態にまで弾性
変形する事に伴う上記先端縁の弾性変位量は、従来と同
様に、０．３５〜１．４mmの範囲内に規制している。 【００１７】又、中間に設けたダストリップ２７は、先
端縁を上記内部空間２３と反対側に向けた状態で、上記
取付フランジ１５の内側面と上記ハブ８の外周面との連
続部に設けた曲面部２９に、全周に亙って締め代を持っ
た状態で摺接している。上記ダストリップ２７の先端縁
の上記曲面部２９に対する締め代δ27、即ち、このダス
トリップ２７が自由状態から設置状態にまで弾性変形す
る事に伴う上記先端縁の弾性変位量も、従来と同様に、
０．０９〜１．０mmの範囲内に規制している。 【００１８】更に、最も上記内部空間２３寄りに設けた
グリースリップ２８ａは、先端縁をこの内部空間２３に
向けた状態で、上記ハブ８の外周面に摺接若しくは近接
対向している。但し、摺接させる場合でも、極く軽く摺
接させるべく、上記グリースリップ２８ａの先端縁の締
め代δ28を極く小さくしている。本例の場合、このグリ
ースリップ２８ａの先端縁は、上記ハブ８の外周面のう
ちで円筒状部分に近接対向若しくは摺接している。従っ
て、上記締め代δ28は、上記グリースリップ２８ａの自
由状態での内径Ｒ28の１／２と上記ハブ８の外周面でこ
のグリースリップ２８ａの先端縁が摺接する部分の外径
Ｄ8 の１／２との差として表される｛δ 28＝（Ｄ8 −Ｒ
28）／２｝。本例の場合、この様なグリースリップ２８
ａの締め代δ28を、−０．２５mm〜＋０．３５mmの範
囲、より好ましくは−０．２５〜０mmの範囲に規制して
いる。尚、上記締め代δ28が「−」であるとは、上記グ
リースリップ２８ａの内周縁と上記ハブ８の外周面との
間にラビリンス隙間４０が存在する状態を、同じく
「＋」であるとは、上記グリースリップ２８ａの内周縁
が上記ハブ８の外周面に摺接している状態を、それぞれ
表す。 【００１９】上述の様に構成する本例のシールリング付
車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記グリー
スリップ２８ａの先端縁と上記ハブ８の中間部外周面と
が、摩擦しないか、仮に摩擦しても極く軽微の摩擦状態
でしかない。この為、前記外輪６の内径側で、車輪を固
定する上記ハブ８が回転する事に関する抵抗を小さく抑
える事ができる。 【００２０】又、図示の例の様に、上記グリースリップ
２８ａの先端縁と上記ハブ８の中間部外周面とが摩擦し
ない場合には、このグリースリップ２８ａの先端縁とハ
ブ８の外周面との間に、上記δ28なる径方向寸法を有す
るラビリンス隙間４０が存在する状態となる。但し、前
記内部空間２３内に封入したグリースがこのラビリンス
隙間４０を通じて、上記グリースリップ２８ａよりも外
部空間側に漏れ出す事は殆どない。この理由は、上記ラ
ビリンス隙間４０が、上記内部空間２３の外端開口部の
うちの内径寄り部分に存在する為である。この内部空間
２３内に封入されたグリースは、上記ハブ８の回転に伴
って加わる遠心力により、この内部空間２３の外径寄り
に集まる傾向になる。即ち、上記ハブ８が回転すると、
この内部空間２３内に設置した玉１８及び保持器１９
が、このハブ８の回転速度の凡そ１／２の回転速度で回
転し、この回転が上記グリースに伝わる。この結果この
グリースは、上記内部空間２３の径方向外側に集まり、
上記ラビリンス隙間４０が存在する内径寄り部分には殆
どグリースが存在しない状態となる。従って、上記グリ
ースリップ２８ａを、径方向内方に向かう程上記内部空
間２３に向かう方向に傾斜させた事と相まって、上記グ
リースが上記ラビリンス隙間４０を通過して上記内部空
間２３外に漏れ出す事を殆どなくして、上記グリースの
漏洩防止を十分に図れる。 【００２１】一方、外部空間に存在する異物が上記内部
空間２３に入り込む事に関しては、従来と同等の締め代
でハブ８の表面と摩擦係合した、前記サイドリップ２６
及びダストリップ２７がこれを阻止する。従って、上記
内部空間２３内に、雨水や塵芥等の異物が入り込む事
は、従来構造の場合と同様に防止できる。従って、この
様な異物によって、上記グリースが劣化したり、外輪軌
道１１ａ、１１ｂ及び内輪軌道１６ａ、１６ｂが損傷を
受ける事を防止できる。 【００２２】 【発明の効果】本発明のシールリング付車輪支持用転が
り軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用する
ので、車輪と共に回転するハブの回転抵抗を低減して、
加速性能、燃費性能を中心とする車両の走行性能の向上
に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に実施の形態の１例を示す、図２のＡ部
に相当する拡大断面図。 【図２】本発明の対象となるシールリング付車輪支持用
転がり軸受ユニットを組み付けた懸架装置部分の断面
図。 【図３】図２のＡ部拡大図。 【図４】シールリングのみを取り出して示す部分断面
図。 【図５】図２のＢ部に装着した別のシールリングを取り
出して示す部分断面図。 【符号の説明】 １ ホイール ２ ロータ ３ ナックル ４ 支持孔 ５ 転がり軸受ユニット ６ 外輪 ７ ボルト ８ ハブ ９ スタッド １０ ナット １１ａ、１１ｂ 外輪軌道 １２ 結合フランジ １３ ハブ本体 １４ 内輪 １５ 取付フランジ １６ａ、１６ｂ 内輪軌道 １７ 小径段部 １８ 玉 １９ 保持器 ２０ かしめ部 ２１、２１ａ シールリング ２２ シールリング ２３ 内部空間 ２４ 芯金 ２５ シール材 ２６ サイドリップ ２７ ダストリップ ２８、２８ａ グリースリップ ２９ 曲面部 ３０ シールリング本体 ３１ スリンガ ３２ 芯金 ３３ シール材 ３４ サイドリップ ３５ ダストリップ ３６ グリースリップ ３７ スプライン孔 ３８ 等速ジョイント ３９ スプライン軸 ４０ ラビリンス隙間
に相当する拡大断面図。 【図２】本発明の対象となるシールリング付車輪支持用
転がり軸受ユニットを組み付けた懸架装置部分の断面
図。 【図３】図２のＡ部拡大図。 【図４】シールリングのみを取り出して示す部分断面
図。 【図５】図２のＢ部に装着した別のシールリングを取り
出して示す部分断面図。 【符号の説明】 １ ホイール ２ ロータ ３ ナックル ４ 支持孔 ５ 転がり軸受ユニット ６ 外輪 ７ ボルト ８ ハブ ９ スタッド １０ ナット １１ａ、１１ｂ 外輪軌道 １２ 結合フランジ １３ ハブ本体 １４ 内輪 １５ 取付フランジ １６ａ、１６ｂ 内輪軌道 １７ 小径段部 １８ 玉 １９ 保持器 ２０ かしめ部 ２１、２１ａ シールリング ２２ シールリング ２３ 内部空間 ２４ 芯金 ２５ シール材 ２６ サイドリップ ２７ ダストリップ ２８、２８ａ グリースリップ ２９ 曲面部 ３０ シールリング本体 ３１ スリンガ ３２ 芯金 ３３ シール材 ３４ サイドリップ ３５ ダストリップ ３６ グリースリップ ３７ スプライン孔 ３８ 等速ジョイント ３９ スプライン軸 ４０ ラビリンス隙間
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内周面に外輪軌道を有し、使用時に懸架
装置に支持固定された状態で回転しない外輪と、外周面
の外端部に車輪及び制動用回転体を支持する為の取付フ
ランジを、同じく上記外輪軌道と対向する部分に内輪軌
道を、それぞれ有し、使用時に車輪と共に回転するハブ
と、上記外輪軌道と上記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、上記外輪の内周面と上記ハ
ブの外周面との間に存在する内部空間の外端開口部を塞
ぐシールリングとを備え、このシールリングは、互いに
同心の３本のシールリップを有するものであるシールリ
ング付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、これら
３本のシールリップのうち、最も外径側に設けたサイド
リップは、先端縁に向かう程径方向外方に位置する方向
に傾斜したもので、その先端縁は上記取付フランジの内
側面内径寄り部分に、全周に亙って締め代を持った状態
で摺接しており、中間に設けたダストリップは、先端縁
を上記内部空間と反対側に向けた状態で、上記取付フラ
ンジの内側面と上記ハブの外周面との連続部に、全周に
亙って締め代を持った状態で摺接しており、最も上記内
部空間寄りに設けたグリースリップは、先端縁をこの内
部空間に向けた状態で上記ハブの外周面に摺接若しくは
近接対向しており、上記グリースリップの自由状態での
内径の１／２と上記ハブの外周面でこのグリースリップ
の先端縁が摺接若しくは近接対向する部分の外径の１／
２との差である、このグリースリップの締め代が、−
０．２５mm〜＋０．３５mmである事を特徴とするシール
リング付車輪支持用転がり軸受ユニット。
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|---|---|---|---|
| JP2002019842A JP2003222145A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット |
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Publications (2)
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|---|---|
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