JP2003021151A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厳しい管理を有する組立を必要とせず、高い密
封性を有し、低コスト・軽量・コンパクトな車輪用軸受
装置を提供する。 【解決手段】この車輪用軸受装置は、円筒状基部２の一
端部に車輪取付フランジ３と、この車輪取付フランジ３
に連設したブレーキドラム５からなるハブドラム１と、
このハブドラム１の基部２の内径に嵌合した複列アンギ
ュラ玉軸受１０と、車体に取り付けるための車体取付部
２２を一体に有するアクスル２０とを備え、このアクス
ル２０に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装
置において、基部２のインボード側端部にシール９を装
着し、このシール９のリップ９ａを内輪１２の外周面に
摺接させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の従動側
車輪を支持する車輪用軸受装置に関するもので、特に、
軽量・コンパクト化を追及した軽自動車の車輪用軸受装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＦ車の後輪やＲＲ車の前輪といった自
動車の従動輪を支持する車輪用軸受装置、特に、軽自動
車の車輪用軸受装置は、近年、組立性を向上させて低コ
スト化を図るためのユニット化と軽量・コンパクト化が
急速に進んでいる。

【０００３】図３は従来の従動輪側の車輪用軸受装置を
示す縦断面図で、ハブドラム５０と、複列アンギュラ玉
軸受６０と、アクスル７０とを主要な構成としている。
ハブドラム５０は、円筒状の基部５１の一端部に車輪
（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５２
を一体に有し、この車輪取付フランジ５１の円周等配位
置には車輪を固定するためのハブボルト５３を植設して
いる。また、車輪取付フランジ５２にブレーキドラム５
４を連設し、その内周にシュー面５４ａを形成してい
る。このブレーキドラム５４内には制動力を付与する制
動機構を収容しているが、図では省略している。

【０００４】基部５１の内径には複列アンギュラ玉軸受
６０を嵌合し、車体７１に取り付けるための車体取付部
７２を一体に有するアクスル７０に対して車輪を回転自
在に支承している。この基部５１の車輪取付フランジ側
端部の内径には、複列アンギュラ玉軸受６０の位置決め
用の鍔５５を一体に形成し、止め輪５６で抜け止めを行
っている。

【０００５】複列アンギュラ玉軸受６０は、内周に複列
のボール転走面６１ａ、６１ａを一体形成した外輪６１
と、このボール転走面６１ａ、６１ａに対向するボール
転走面６２ａを外周に一体形成した一対の内輪６２、６
２と、これら転走面６１ａ、６２ａ間に収容した複列の
ボール６３、６３と、ボール６３を転動自在に保持する
保持器６４とからなる。

【０００６】アクスル７０は、肩部７３から小径段部７
４を連設し、その外周面に前記複列アンギュラ玉軸受６
０を外嵌している。アクスル７０の端部にはねじ部７５
を設け、このねじ部７５に螺合するナット７６と肩部７
３とで一対の内輪６２、６２を挟持し、軸方向に位置決
め固定している。

【０００７】ハブドラム５０の車輪パイロット部５７に
は鋼鈑プレス製のエンドキャップ５８を装着し、外部か
ら泥水が浸入するのを防止している。一方、基部５１の
端部内径にはシール５９を嵌合し、二股状に一体形成し
たラジアルリップ５９ａがアクスル７０の肩部７３の外
周面に摺接している。このシール５９により、外部から
泥水が浸入するのを防止すると共に、軸受内に封入した
潤滑グリースがブレーキドラム５４内に飛散して制動不
良になるのを防止している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の従動輪
側の車輪用軸受装置において、組立はハブドラム５０の
基部５１の内径に複列アンギュラ玉軸受６０を圧入し、
止め輪５６を装着して後、シール５９を専用治具で圧入
する。この後、アクスル７０を内挿して、ナット７６で
締結する訳であるが、下記のような問題があった。 シール５９のシールリップ５９ａがアクスル７０に摺
接する構造であるため、アクスル７０を内挿する際にシ
ールリップ５９ａを反転させたり、損傷する恐れがあ
り、厳しい工程管理を必要とした。 組立前、すなわち、アクスル７０を挿入する前は、シ
ール５９のシールリップ５９ａが露出しているため、複
列アンギュラ玉軸受６０内に封入した潤滑グリースが漏
洩するだけでなく、組立時に粉塵等の不純物が軸受内に
侵入する恐れがあり、厳しい品質管理を必要とした。 また、シールリップ５９ａが摺接するシールランドを
アクスル７０の肩部７３に設けているため、この部分を
研削仕上げする必要があり、コストアップを招来してい
た。

【０００９】こうした問題を回避するため、軸受内にシ
ールを一体に装着してユニット化することも考えられる
が、組立の際の厳しい工程管理や品質管理は緩和できる
も、複列アンギュラ玉軸受６０の外輪６１の内径と内輪
６２の環状空間内にシール５９を納める必要が生じ、シ
ール断面高さが著しく小さくなって最適なシール設計が
できないといった相反する新たな問題が生じる。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、組立性を向上させて低コスト化を図るための
ユニット化と軽量・コンパクト化といった所期の技術的
課題を解決するだけでなく、前記した相反する問題を一
気に解決し、厳しい管理の組立を必要とせず、かつ、従
来と同等以上の密封性を有する車輪用軸受装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成すべく、
本発明のうち請求項１記載の発明は、円筒状基部の内周
に複列の転走面を有し、前記基部の一端部に車輪取付フ
ランジを一体に形成したハブ輪と、前記複列の転走面に
対向する転走面を外周に形成した一対の内輪と、これら
内輪の転走面と前記ハブ輪の転走面間に収容した複列の
転動体と、前記内輪に内嵌し、車体取付部を一体に有す
るアクスルとを備え、このアクスルに対して車輪を回転
自在に支承した車輪用軸受装置において、前記基部の両
端部のうち、少なくともインボード側端部の内径にシー
ルを装着し、このシールのリップを前記内輪の外周面に
摺接させた構成を採用した。

【００１２】このようにハブドラムと軸受間にシールを
ユニット化したので、装置組立時における厳しい管理が
不要となり、また、充分なシール断面高さを確保するこ
とができ、設計自由度が増し、密封性の高い最適なシー
ル設計が可能となった。

【００１３】また、請求項２に記載の発明のように、前
記車輪取付フランジにブレーキドラムを一体形成しても
良い。

【００１４】また、請求項３に記載の発明のように、前
記基部の内径に複列の転走面を一体に形成した外輪を嵌
合しても良い。

【００１５】また、請求項４に記載の発明は、前記シー
ルの外径寸法を前記外輪の外径寸法以上とすることもで
き、さらにシール設計の自由度が増す。

【００１６】また、請求項５に記載の発明のように、前
記基部のアウトボード側端部の内径に鍔を一体形成し、
この鍔の内周面を前記内輪の外周面に僅かな径方向すき
まを介して対峙させた構成を採用することにより、簡単
な構成でラビリンスシールができ、例えエンドキャップ
から泥水等が浸入しても軸受内への浸入を防止すること
ができ、軸受の耐久性を高めることができる。また、軸
受内のグリースの漏洩も防止することができるため、従
来のようにある程度の漏洩を前提としてグリースを余分
に封入する必要がないため、装置の軽量・低コスト化に
一段と寄与できる。

【００１７】さらに、請求項６に記載の発明のように、
前記シールが、前記内輪に外嵌する円筒部と、この円筒
部から外径に延びる立板部とからなる断面Ｌ字状のスリ
ンガと、前記基部の端部内径に嵌合し、前記スリンガの
立板部と円筒部とにそれぞれ摺接するサイドリップとラ
ジアルリップとを一体に有するシール部材とからなる構
成を採用すれば、高い密封性を有するシールが得られ、
軸受の耐久性を向上させると共に、軸受内に封入した潤
滑グリースがブレーキドラム内に飛散して制動不良にな
るのを確実に防止することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動
車輪用軸受の実施形態を示す縦断面図である。

【００１９】この車輪用軸受装置は、ハブドラム１と、
複列アンギュラ玉軸受１０と、アクスル２０とを主要な
構成としている。なお、以下の説明では、車両に組み付
けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード
側、中央寄り側をインボード側という。

【００２０】ハブドラム１は、円筒状の基部２の一端部
に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フラン
ジ３を一体に有し、この車輪取付フランジ３の円周等配
位置には車輪を固定するためのハブボルト４を植設して
いる。また、車輪取付フランジ３にブレーキドラム５を
連設し、その内周にシュー面５ａを形成している。この
ブレーキドラム５内には制動力を付与する制動機構を収
容しているが、図では省略している。

【００２１】基部２の内径には複列アンギュラ玉軸受１
０を嵌合し、車体２１に取り付けるための車体取付部２
２を一体に有するアクスル２０に対して車輪を回転自在
に支承している。この基部２のアウトボード側端部の内
径には、複列アンギュラ玉軸受１０の位置決め用の鍔６
を一体に形成し、止め輪７で抜け止めを行っている。

【００２２】複列アンギュラ玉軸受１０は、内周に複列
のボール転走面１１ａ、１１ａを一体形成した外輪１１
と、このボール転走面１１ａ、１１ａに対向するボール
転走面１２ａを外周に一体形成した一対の内輪１２、１
２と、これら転走面１１ａ、１２ａ間に収容した複列の
ボール１３、１３と、ボール１３を転動自在に保持する
保持器１４とからなる。ここで軸受部２は転動体１３、
１３をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示した
が、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円
すいころ軸受であっても良い。

【００２３】前記した軸受の軸方向位置決め用として基
部２の内周に一体形成した鍔６は、その内周面を、アウ
トボード側内輪１２の外周面に対し、０．１〜０．５ｍ
ｍの径方向すきまを介して対峙するように形成し、軸受
内部のグリースの漏洩を防止すると共に、外部からの泥
水等が軸受内に浸入するのを防止するラビリンスシール
を構成している。

【００２４】アクスル２０は、肩部２３から小径段部２
４を連設し、その外周面に前記複列アンギュラ玉軸受１
０を外嵌している。アクスル2０の端部にはねじ部２５
を設け、このねじ部２５に螺合するナット２６と肩部２
３とで一対の内輪１２、１２を挟持し、軸方向に位置決
め固定している。

【００２５】ハブドラム１の車輪パイロット部３ａには
鋼鈑プレス製のエンドキャップ８を装着し、外部から泥
水が浸入するのを防止している。一方、基部２の端部内
径にはシール９を嵌合し、二股状に一体形成したラジア
ルリップ９ａがインボード側内輪１２の外周面に摺接し
ている。このシール９により、外部から泥水が浸入する
のを防止すると共に、軸受内に封入した潤滑グリースが
ブレーキドラム５内に飛散して制動不良になるのを防止
している。ここで、シール９を嵌合する基部２の内径
を、外輪１１の外径寸法以上に形成すれば、シール９の
断面高さを大きく設定することができ好適である。ま
た、止め輪７をシール９の軸方向外方側に装着するよう
にし、このシール９を介して複列アンギュラ玉軸受１０
を軸方向に位置決め固定するようにしても良い。

【００２６】軸受の内輪１２は、高炭素クローム鋼、所
謂ＳＵＪ２等の軸受鋼からなり、焼入れにより表面硬さ
を５８ＨＲＣ以上に形成している。このため、シールリ
ップ９ａの摺接によってシールランドとなる表面の耐摩
耗性が向上し、長期間優れた密封性を維持することがで
きる。また、従来のように、アクスルの肩部を研削する
加工工数に比べ、内輪１２の外周表面を研削仕上げする
ことは格段に工数削減に繋がり、その表面粗さ自体も向
上させることができ、さらに密封性を高めることができ
る。

【００２７】図２（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受の
他の実施形態を示す縦断面図で、（ｂ）は、シール部分
を示す要部拡大断面図である。この車輪用軸受装置は、
前述した実施形態と異なる点は、インボード側に装着し
たシール構造のみで、同一部位、同一部品には同じ符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００２８】シール３０は、内輪１２の外周に嵌合する
スリンガ３１と基部２の内径に嵌合するシール部材３２
とからなる。このスリンガ３１は円筒部３１ａと、この
円筒部３１ａから外径に延びる立板部３１ｂとからなる
断面Ｌ字状をなし、防錆能を有するＳＵＳ４３０等から
なるステンレス鋼や、表面に耐食性を有する表面処理を
施した冷間圧延鋼鈑で形成している。

【００２９】一方、シール部材３２は、スリンガ３１の
円筒部３１ａに摺接する二股状のラジアルリップ３２
ａ、３２ｂと、スリンガ３１の立板部３１ｂに摺接する
サイドリップ３２ｃを芯金３３に一体的にゴムを加硫接
着することにより形成している。このサイドリップ３２
ｃは、先端が外径方向に傾斜し、断面Ｕ字状の樋を構成
する。したがって、車両停止時等に外部から浸入した泥
水はリップ摺接部に滞留することなく下方に流れ、回転
と共に外部へ飛散し、軸受内に浸入することはない。

【００３０】また、芯金３３とスリンガ３１の立板部３
１ｂとを僅かなすきまを介して対峙させ、ラビリンスシ
ール３４を構成しているので、さらにシール３０の密封
性を高めることができる。シール構造はこれに限らず、
芯金をスリンガと同様の断面Ｌ字状の形状を採用して対
向配置させた構造でも良いし、スペースに応じてラジア
ルリップを単一としても良い。

【００３１】前述した車輪用軸受装置は、ブレーキドラ
ムとハブ輪とを一体に形成した構造を例示したが、ブレ
ーキシューとしての特性を備えたＦＣＤ２０等の可鍛鋳
鉄からなるブレーキドラムと、強度、靭性を備えたＳ５
３Ｃ等の炭素鋼からなるハブ輪とを別体に形成しても良
い。また、このハブ輪の基部に、複列の軸受転走面を直
接形成し、高周波誘導加熱と焼入れを施すことにより表
面硬化処理を行えば、さらに軽量・コンパクトな車輪用
軸受装置を提供することができる。

【００３２】また、アクスルを前記した炭素鋼で形成
し、一対の内輪のうちインボード側を直接アクスルの肩
部に形成すれば、軽量・コンパクトな車輪用軸受装置を
提供することもできる。

【００３３】以上、本発明の実施の形態について説明を
行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定され
るものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実
施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特
許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の
範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更
を含む。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る車輪
用軸受装置は、以下に挙げるような格別な効果を奏す
る。 シールをハブドラムと軸受間にユニット化したため、
装置の組立時、アクスルを内挿する際にシールリップを
反転させたり、損傷する恐れがなく、厳しい工程管理を
不要としし、アウトボード側のラビリンスシールと相俟
って、軸受部の密封性を向上させることができる。 また、組立前に軸受内に封入した潤滑グリースが漏洩
し、組立時に粉塵等の不純物が軸受内に浸入する恐れが
なくなり、厳しい品質管理を不要とした。 さらに、組立性を向上させて低コスト化を図るための
ユニット化と軽量・コンパクト化といった所期の技術的
課題と、設計自由度があり、小スペースにおいてもシー
ル断面高さの制約を受けず、最適なシール設計ができる
といった相反する問題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を示す
縦断面図である。

【図２】（ａ）は本発明に係る車輪用軸受装置の他の実
施形態を示す縦断面図である。（ｂ）は（ａ）のシール
部を拡大して示した要部拡大断面図である。

【図３】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・ハブドラム ２・・・・・基部 ３・・・・・車輪取付フランジ ３ａ・・・・車輪パイロット部 ４・・・・・ハブボルト ５・・・・・ブレーキドラム ５ａ・・・・シュー面 ６・・・・・鍔 ７・・・・・止め輪 ８・・・・・エンドキャップ ９・・・・・シール ９ａ・・・・シールリップ １０・・・・複列アンギュラ玉軸受 １１・・・・外輪 １１ａ・・・ボール転走面 １２・・・・内輪 １２ａ・・・ボール転走面 １３・・・・ボール １４・・・・保持器 ２０・・・・アクスル ２１・・・・車体 ２２・・・・車体取付部 ２３・・・・肩部 ２４・・・・小径段部 ２５・・・・ねじ部 ２６・・・・ナット ３０・・・・シール ３１・・・・スリンガ ３１ａ・・・円筒部 ３１ｂ・・・立板部 ３２・・・・シール部材 ３２ａ・・・ラジアルリップ ３２ｂ・・・ラジアルリップ ３２ｃ・・・サイドリップ ３３・・・・芯金 ３４・・・・ラビリンスシール ５０・・・・ハブドラム ５１・・・・基部 ５２・・・・車輪取付フランジ ５３・・・・ハブボルト ５４・・・・ブレーキドラム ５４ａ・・・シュー面 ５５・・・・鍔 ５６・・・・止め輪 ５７・・・・車輪パイロット部 ５８・・・・エンドキャップ ５９・・・・シール ６０・・・・複列アンギュラ玉軸受 ６１・・・・外輪 ６１ａ・・・ボール転走面 ６２・・・・内輪 ６２ａ・・・ボール転走面 ６３・・・・ボール ６４・・・・保持器 ６５・・・・保持器 ７０・・・・アクスル ７１・・・・車体 ７２・・・・車体取付部 ７３・・・・肩部 ７４・・・・小径段部 ７５・・・・ねじ部 ７６・・・・ナット

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J016 AA02 AA03 BB03 BB05 CA02 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 FA51 FA53 GA01 GA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状基部の内周に複列の転走面を有し、
   前記基部の一端部に車輪取付フランジを一体に形成した
   ハブ輪と、前記複列の転走面に対向する転走面を外周に
   形成した一対の内輪と、これら内輪の転走面と前記ハブ
   輪の転走面間に収容した複列の転動体と、前記内輪に内
   嵌し、車体取付部を一体に有するアクスルとを備え、こ
   のアクスルに対して車輪を回転自在に支承した車輪用軸
   受装置において、 前記基部の両端部のうち、少なくともインボード側端部
   の内径にシールを装着し、このシールのリップを前記内
   輪の外周面に摺接させたことを特徴とする車輪用軸受装
   置。
2. 【請求項２】前記車輪取付フランジにブレーキドラムを
   一体形成した請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 【請求項３】前記基部の内径に複列の転走面を一体に形
   成した外輪を嵌合した請求項１または２に記載の車輪用
   軸受装置。
4. 【請求項４】前記シールの外径寸法を前記外輪の外径寸
   法以上とした請求項３に記載の車輪用軸受装置。
5. 【請求項５】前記基部のアウトボード側端部の内径に鍔
   を一体形成し、この鍔の内周面を前記内輪の外周面に僅
   かな径方向すきまを介して対峙させた請求項１乃至４い
   ずれかに記載の車輪用軸受装置。
6. 【請求項６】前記シールが、前記内輪に外嵌する円筒部
   と、この円筒部から外径に延びる立板部とからなる断面
   Ｌ字状のスリンガと、前記基部の端部内径に嵌合し、前
   記スリンガの立板部と円筒部とにそれぞれ摺接するサイ
   ドリップとラジアルリップとを一体に有するシール部材
   とからなる請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受
   装置。