JP2007045236A

JP2007045236A - 軸受ユニット

Info

Publication number: JP2007045236A
Application number: JP2005229724A
Authority: JP
Inventors: Masato Nagano; 正人永野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】錆の発生を防止することにより、回転輪(ハブ)に対する車輪や制動部材の着脱を容易に行うことが可能な軸受ユニットを提供する。
【解決手段】車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪４と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えた軸受ユニットであって、車輪側の構成部材４０と回転輪との接続部Ｊ１には、少なくとも１つの密封部材Ｍ１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するとともに、錆の発生を防止することが可能な軸受ユニットに関する。

従来、この種の軸受ユニットには、例えば図３に示すように、車体(懸架装置(図示しない))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、車輪(ディスクホイール４０)に接続されて車輪と共に回転する回転輪４とが設けられている(特許文献１参照)。また、静止輪２には、当該静止輪２を車体側に固定するためのフランジ(固定フランジ２ａ)が設けられており、回転輪４には共に回転するハブ１２が設けられ、当該ハブ１２には回転輪４を車輪側に接続させるためのフランジ(ハブフランジ１２ａ)が突設されている。なお、ハブフランジ１２ａと車輪(ディスクホイール４０)との間には制動部材(ブレーキディスク４２)が介在し、ブレーキディスク４２は車輪(ディスクホイール４０)に接続(内嵌)されるとともに、ハブフランジ１２ａのパイロット部１２ｐに接続(外嵌)されている。

ところで、かかる軸受ユニットにおいて、車輪(ディスクホイール４０)の表面(例えば、制動部材(ブレーキディスク４２)や回転輪４(ハブ１２)に対する接続面40b,40h)、ブレーキディスク４２の表面(例えば、ディスクホイール４０やハブ１２(ハブフランジ１２ａ)に対する接続面42d,42h)、ハブ１２の表面(例えば、ブレーキディスク４２やディスクホイール４０に対する接続面12s,12h)に錆が発生する場合がある。このような錆は、例えばディスクホイール４０と回転輪４(ハブ１２)との接続部Ｊ１、ディスクホイール４０とブレーキディスク４２との接続部Ｊ２、ブレーキディスク４２とハブ１２(ハブフランジ１２ａ)との接続部Ｊ３に外部から泥水などが浸入することにより発生する。

このように、車輪(ディスクホイール４０)、制動部材(ブレーキディスク４２)、回転輪４(ハブ１２)相互の接続面40b,40h,42d,42h,12s,12hに錆が発生すると、例えばディスクホイール４０とハブ１２、ブレーキディスク４２とハブ１２とがそれぞれ固着し、ディスクホイール４０やブレーキディスク４２の交換時に、これらをハブ１２から着脱することが容易にできなくなってしまう虞がある。
特開２００３−７２３１０号公報

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、錆の発生を防止することにより、回転輪(ハブ)に対する車輪や制動部材の着脱を容易に行うことが可能な軸受ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体とを備えている。このような構成において、車輪側の構成部材と回転輪との接続部には、少なくとも１つの密封部材が設けられている。

また、車輪側の構成部材には、車輪と制動部材とが含まれていると共に、回転輪に対して制動部材を介在して車輪が接続されており、車輪と回転輪との接続部、制動部材と車輪との接続部、制動部材と回転輪との接続部のうち、少なくとも車輪と回転輪との接続部には密封部材が設けられている。この場合、密封部材には、少なくともＯリング、オイルシール、パッキンが含まれる。

本発明の軸受ユニットによれば、車輪側の構成部材と回転輪との接続部に、少なくとも１つの密封部材を設けて錆の発生を防止することにより、回転輪(ハブ)に対する車輪や制動部材の着脱を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。
なお、従来の軸受ユニット(図３)と同一の構成には図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の第１実施形態に係る軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体(懸架装置(図示しない))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、車輪(ディスクホイール４０)に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間に複列(例えば、２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えており、車輪側の静止輪２と回転輪４との間にはシール部材１０が介在されている。なお、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、ころを適用してもよい。

静止輪(外輪)２には、その外径面から外方に向かって突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)に固定することができる。
また、回転輪(内輪)４には、例えば制動部材(ブレーキディスク４２)を介して自動車のディスクホイール４０が接続されて共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられている。このようなハブ１２には、その軸方向一方側にディスクホイール４０のディスク部を接続(外嵌)させるためのハブフランジ１２ａが突設されている。

ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスク部(ディスクホイール４０)に形成されたボルト孔４６に差し込んでハブナット４４で締め付けることにより、ディスク部(ディスクホイール４０)をハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。

また、ハブ１２には、その軸方向他方側に環状の内輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する部材)が外嵌されるようになっており、例えば静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、内輪構成体６をハブ１２に形成された段部１２ｂまで外嵌した後、ハブ１２の他方側端部１２ｃを加締めることにより、当該内輪構成体１６をハブ１２の軸方向他方側に固定することができる。なお、この状態において、複列の各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面に直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。

このような構成において、例えば自動車の車輪に作用する力は、全てディスクホイール(ディスク部)から軸受ユニットを通じて車体(例えば、懸架装置)に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対して高い剛性を維持することができる。

また、本実施形態に係る軸受ユニットには、車輪側の構成部材(車輪のディスクホイール４０)と回転輪４(ハブ１２)との接続部Ｊ１に、少なくとも１つの密封部材Ｍ１が設けられている。本実施形態においては、一例として接続部Ｊ１には、１つの密封部材(ＯリングＭ１)が設けられており、ＯリングＭ１は、ディスクホイール４０の接続面４０ｈとハブ１２の接続面１２ｈとの間に介在している。
この場合、ディスクホイール４０の接続面４０ｈには、一例として１つの凹曲面５０を周方向に沿って形成し、ハブ１２の接続面１２ｈには、一例として１つの凹曲面５２を接続面４０ｈの凹曲面５０と対向するように周方向に沿って形成している。そして、接続面４０ｈの凹曲面５０と接続面１２ｈの凹曲面５２との間にＯリングＭ１を介在させ、ＯリングＭ１と凹曲面50,52とを密着させることで、ディスクホイール４０とハブ１２との接続部Ｊ１を密封している。

このようにＯリングＭ１を設けてディスクホイール４０とハブ１２との接続部Ｊ１を密封することで、当該接続部Ｊ１に外部から例えば泥水などが浸入することを防止することができ、ディスクホイール４０の接続面４０ｈ及びハブ１２の接続面１２ｈに錆が発生することを防止することができる。
これにより、車輪(ディスクホイール４０)と回転輪４(ハブ１２)とが固着することもなく、例えばディスクホイール４０の交換時に、ディスクホイール４０をハブ１２から容易に着脱することができる。

なお、密封部材(ＯリングＭ１)の材料は特に限定されず、任意の材料を用いることができ、例えばゴム(ニトリルゴム)や合成樹脂などの材料を用いればよい。
また、本実施形態において、密封部材には、一例としてＯリングＭ１を適用したが、これに代えて、例えばオイルシールやパッキンなどを適用してもよい。また、本実施形態において、密封部材(ＯリングＭ１)は、ディスクホイール４０とハブ１２との接続部Ｊ１(ディスクホイール４０の接続面４０ｈとハブ１２の接続面１２ｈとの間)に１つだけ設けたが、その数は特に限定されず、任意の数の密封部材を設けることができる。なお、複数の密封部材を設ける場合、例えば全ての密封部材をＯリングとしてもよく、Ｏリングやオイルシール、パッキンを任意に組み合わせてもよい。

また、図２(ａ),(ｂ)には、本発明の第２実施形態に係る軸受ユニットが示されている。本実施形態に係る軸受ユニットには、上述した接続部Ｊ１の密封部材Ｍ１に加えて、ディスクホイール４０と車輪側の構成部材(制動部材(ブレーキディスク４２))との接続部Ｊ２に密封部材Ｍ２が設けられているとともに、ブレーキディスク４２とハブ１２との接続部Ｊ３に密封部材Ｍ３が設けられている。また、本実施形態においては、一例として接続部J1,J2,J3には１つの密封部材(ＯリングM1,M2,M3)が設けられており、ＯリングＭ１はディスクホイール４０の接続面４０ｈとハブ１２の接続面１２ｈとの間、ＯリングＭ２はディスクホイール４０の接続面４０ｂとブレーキディスク４２の接続面４２ｄとの間、ＯリングＭ３はブレーキディスク４２の接続面４２ｈとハブ１２(ハブフランジ１２ａ)の接続面１２ｓとの間にそれぞれ介在している。

この場合、ディスクホイール４０の接続面４０ｈには、一例として１つの凹曲面５０を周方向に沿って形成し、ハブ１２の接続面１２ｈには、一例として１つの凹曲面５２を接続面４０ｈの凹曲面５０と対向するように周方向に沿って形成している。同様に、ディスクホイール４０の接続面４０ｂとブレーキディスク４２の接続面４２ｄには、一例として対向する凹曲面５４と凹曲面５６、ブレーキディスク４２の接続面４２ｈとハブ１２(ハブフランジ１２ａ)の接続面１２ｓには、一例として対向する凹曲面５８と凹曲面６０をそれぞれ周方向に沿って形成している。

そして、接続面４０ｈの凹曲面５０と接続面１２ｈの凹曲面５２との間にＯリングＭ１を介在させ、ＯリングＭ１と凹曲面50,52とを密着させることで、ディスクホイール４０とハブ１２との接続部Ｊ１を密封している。同様に、接続面４０ｂの凹曲面５４と接続面４２ｄの凹曲面５６との間にＯリングＭ２、接続面４２ｈの凹曲面５８と接続面１２ｓの凹曲面６０との間にＯリングＭ３をそれぞれ介在させ、ＯリングＭ２と凹曲面54,56、ＯリングＭ３と凹曲面58,60とをそれぞれ密着させることで、ディスクホイール４０とブレーキディスク４２との接続部Ｊ２及びブレーキディスク４２とハブ１２(ハブフランジ１２ａ)との接続部Ｊ３をそれぞれ密封している。

このようにＯリングM1,M2,M3を設けて接続部J1,J2,J3を密封することで、当該接続部J1,J2,J3に外部から例えば泥水などが浸入することを防止することができ、車輪(ディスクホイール４０)、制動部材(ブレーキディスク４２)、回転輪４(ハブ１２)相互の接続面40b,40h,42d,42h,12s,12hに錆が発生することを防止することができる。
これにより、車輪(ディスクホイール４０)、制動部材(ブレーキディスク４２)、回転輪４(ハブ１２)とが相互に固着することもなく、例えばディスクホイール４０やブレーキディスク４２の交換時に、これらをハブ１２から容易に着脱することができる。

なお、密封部材(ＯリングM1,M2,M3)の材料は特に限定されず、任意の材料を用いることができ、例えばゴム(ニトリルゴム)や合成樹脂などの材料を用いればよい。
また、本実施形態において、密封部材には、一例としてＯリングM1,M2,M3を適用したが、これに代えて、例えばオイルシールやパッキンなどを適用してもよい。また、本実施形態において、密封部材(ＯリングM1,M2,M3)は、各接続部J1,J2,J3(ディスクホイール４０、ブレーキディスク４２、ハブ１２相互の接続面間)に１つだけ設けたが、その数は特に限定されず、任意の数の密封部材を設けることができ、この場合、各接続部J1,J2,J3で異なる数の密封部材を設けてもよい。なお、複数の密封部材を設ける場合、例えば全ての密封部材をＯリングとしてもよく、Ｏリングやオイルシール、パッキンを任意に組み合わせてもよい。

また、本実施形態において、密封部材(ＯリングM1,M2,M3)は、３つの接続部J1,J2,J3(ディスクホイール４０、ブレーキディスク４２、ハブ１２相互の接続面間)すべてに設けたが、少なくとも接続部Ｊ１(車輪(ディスクホイール４０)と回転輪４(ハブ１２)の接続面間)に設けられていればよく、例えば、接続部Ｊ１と接続部Ｊ２のみ、接続部Ｊ１と接続部Ｊ３のみに密封部材(例えば、Ｏリング)を設けてもよい。

本発明の第１実施形態に係る軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、断面図、(ｂ)は、主要構成部の断面図。本発明の第２実施形態に係る軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、断面図、(ｂ)は、主要構成部の断面図。従来の軸受ユニットの構成例を示す断面図。

符号の説明

２静止輪(外輪)
４回転輪(内輪)
６，８転動体
１０シール部材
１２ハブ
１２ａハブフランジ
１２ｐハブパイロット部
１２ｈ,１２ｓ接続面
１４ハブボルト
１６内輪構成体
１８保持器
４０ディスク部(ディスクホイール)
４０ｂ,４０ｈ接続面
４２制動部材(ブレーキディスク)
４２ｄ,４２ｈ接続面
４４ハブナット
４６ボルト孔
５０,５２,５４,５６,５８,６０凹曲面
Ｍ１,Ｍ２,Ｍ３密封部材

Claims

車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体とを備えた軸受ユニットであって、
車輪側の構成部材と回転輪との接続部には、少なくとも１つの密封部材が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
車輪側の構成部材には、車輪と制動部材とが含まれていると共に、回転輪に対して制動部材を介在して車輪が接続されており、車輪と回転輪との接続部、制動部材と車輪との接続部、制動部材と回転輪との接続部のうち、少なくとも車輪と回転輪との接続部には密封部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
密封部材には、少なくともＯリング、オイルシール、パッキンが含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。