JP2008106931A - 車輪支持装置の密封構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】転がり軸受の内部に泥水等が浸入することを抑制することができる車輪支持装置の密封構造を提供する。
【解決手段】シールカバー４１は、円筒部４１ａが車軸１０の外周面１７に固定されるとともに、フランジ部４１ｂがハウジング２０の軸方向端面２２ｂと微小隙間を介して対峙し、デフレクタ部４１ｃがハウジング２０の外周面２２ｃと微小隙間を介して対峙する。このため、車両の外部から環状の隙間Ｘに泥水等が到達する経路を微小隙間で形成することができるとともに、その経路を長くすることができる。また、デフレクタ部４１ｃとハウジング２０の外周面２２ｃとの軸方向のオーバーラップ量Ａを確保することができるため、車輪に跳ね上げられてハウジング２０の外周側から内周側に向かってくる泥水等が、空間Ｓ１に浸入し難くすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪支持装置の転がり軸受の内部に泥水等が浸入することを抑える車輪支持装置の密封構造に関するものである。
一般に、自動車等の従動側車輪を支持する車輪支持装置は、車体に取り付けられる車軸と、車輪が取り付けられて車軸の周囲に転がり軸受を介して回転自在に支持される円環状のハウジングとを備えて構成されている。このような車輪支持装置においては、転がり軸受の内部に泥水、砂利、小石等の異物が浸入して転がり軸受が破損することを抑えるための密封構造が設けられている。こうした密封構造としては、特許文献１に示されるように、転がり軸受の軸方向外側で且つ車軸の外周面とハウジングの内周面との間の環状の隙間に、パックシール等のシール部材を配置するようにしたものが広く知られている。
図９は特許文献１に係る車輪支持装置の密封構造を示す縦断面図である。この車輪支持装置は、図９（ａ）に示すように、車体に取り付けられる車軸１００と、車輪が取り付けられるハウジング１１０と、ハウジング１１０を車軸１００に対して回転自在に支持する転がり軸受１２０とを備える。車軸１００の外周には、転がり軸受１２０を構成する一対の内輪１２１が外嵌されている。内輪１２１は、車軸１００の端部側から螺合されたナット１０１と、車軸１００の基部側に形成された肩部１０２とによって挟持され、これにより車軸１００に対して固定されている。ハウジング１１０の中心孔１１１には、転がり軸受１２０を構成する外輪１２２が内嵌されている。外輪１２２は、中心孔１１１に形成された鍔部１１２と、中心孔１１１に嵌め込まれる止め輪１１３とによって挟持され、これによりハウジング１１０に対して固定されている。また、ハウジング１１０には、車輪を取り付けるためのフランジ部１１４が形成されている。転がり軸受１２０は、複列アンギュラ玉軸受であり、内輪１２１の外周面に形成された転走面と外輪１２２の内周面に形成された転走面との間に複列のボール１２３を配置して構成される。
そして、転がり軸受１２０のインナー側（車輪が取り付けられる側の反対側）には、車軸１００の外周面とハウジング１１０の内周面との間の環状の隙間に、パックシール１３０が配設され、外部から泥水等が浸入することを抑えている。パックシール１３０は、図９（ｂ）に示すように、内輪１２１の外周に嵌合するスリンガ１３１と、ハウジング１１０の中心孔１１１の内径に嵌合するシール部材１３２とからなる。スリンガ１３１は、円筒部１３１ａと、この円筒部１３１ａから外径に延びるフランジ部１３１ｂとからなる断面Ｌ字状に形成される。シール部材１３２は、スリンガ１３１の円筒部１３１ａに摺接する二股状のラジアルリップ１３２ａ，１３２ｂと、スリンガ１３１のフランジ部１３１ｂに摺接するサイドリップ１３２ｃとを芯金１３３に対して一体的にゴムを加硫接着することで形成される。このように、転がり軸受１２０のインナー側においては、パックシール１３０を配設することで密封構造を構成し、外部から泥水等が浸入することを抑え、泥水等の浸入による転がり軸受の破損を抑制するようにしている。
特開２００３−２１１５１号公報
ところで、特許文献１に示されるような車輪支持装置では、転がり軸受のインナー側の密封構造をパックシールのみに依存しているため、泥水等の転がり軸受内部への浸入を確実に防止することが困難になる場合がある。すなわち、車両の外部からパックシールまでの間には他の密封構造が存在しないため、パックシールに対して大量の泥水等が送り込まれ得る。泥水等が大量に送り込まれると、パックシールのシール機能だけでは、泥水等の浸入を確実に排除することが困難となり、転がり軸受の内部に多くの泥水等が浸入してしまうおそれがある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、転がり軸受の内部に泥水等が浸入することを抑制することができる車輪支持装置の密封構造を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車体に取り付けられる車軸と、車輪が取り付けられて車軸の周囲に転がり軸受を介して回転自在に支持される円環状のハウジングとを備える車輪支持装置に適用され、転がり軸受の軸方向外側で且つ車軸の外周面とハウジングの内周面との間の環状の隙間に形成される密封構造であって、車軸の外周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向外側へ延びるように形成され、ハウジングの軸方向端面と対峙する環状のフランジ部と、同フランジ部の外周縁部から軸方向に延びるように形成され、ハウジングの外周面と対峙する円筒状のデフレクタ部とを有するシールカバーを備えることをその要旨としている。
同構成によれば、シールカバーは、円筒部が車軸の外周面に固定されるとともに、フランジ部がハウジングの軸方向端面と対峙し、デフレクタ部がハウジングの外周面と対峙するため、転がり軸受の軸方向外側で且つ車軸の外周面とハウジングの内周面との間の環状の隙間に、外部から泥水等が到達する経路を長くすることができる。また、デフレクタ部がハウジングの外周面と対峙していることから、デフレクタ部とハウジングの外周面との軸方向のオーバーラップ量を確保することができるため、車輪に跳ね上げられてハウジングの外周側から内周側に向かってくる泥水等が、前記経路に浸入することを好適に抑えることができる。このため、この密封構造によって前記環状の隙間に泥水等が浸入することを抑えることができ、転がり軸受の内部に泥水等が到達することを抑制することができる。従って、泥水等の浸入による転がり軸受の破損を極力抑えるように構成することができる。
請求項２に記載の発明は、車体に取り付けられる車軸と、車輪が取り付けられる円環状のハウジングと、円筒状の内輪と円筒状の外輪を備えると共に、前記内輪が前記車軸の外周部に固定され、前記外輪が前記ハウジングに固定される転がり軸受とを備える車輪支持装置に適用され、前記内輪の軸方向車体側の端部の外周面と、ハウジングの内周面との間の環状の隙間に形成される密封構造であって、前記外周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向外側へ延びるように形成され、ハウジングの軸方向端面と対峙する環状のフランジ部と、同フランジ部の外周縁部から軸方向に延びるように形成され、ハウジングの外周面と対峙する円筒状のデフレクタ部とを有するシールカバーを備えることをその要旨としている。
同構成によれば、シールカバーは、転がり軸受の内輪の軸方向車体側の端部の外周面に固定されるとともに、フランジ部がハウジングの軸方向端面と対峙し、デフレクタ部がハウジングの外周面と対峙するため、転がり軸受の内輪の軸方向車体側の端部の外周面とハウジングの内周面との間の環状の隙間に、外部から泥水等が到達する経路を長くすることができる。また、デフレクタ部がハウジングの外周面と対峙していることから、デフレクタ部とハウジングの外周面との軸方向のオーバーラップ量を確保することができるため、車輪に跳ね上げられてハウジングの外周側から内周側に向かってくる泥水等が、前記経路に浸入することを好適に抑えることができる。このため、この密封構造によって前記環状の隙間に泥水等が浸入することを抑えることができ、転がり軸受の内部に泥水等が到達することを抑制することができる。従って、泥水等の浸入による転がり軸受の破損を極力抑えるように構成することができる。
また、本発明が備えるシールカバーは、転がり軸受の内輪の軸方向車体側の端部の外周面に、円筒部で固定されている。即ち、当該シールカバーは転がり軸受に付属した付加的構造物である。従って、転がり軸受製造と同時に同シールカバーを成形できる。また、車軸に同シールカバーを装着する際に特段の工程を必要とせず、軸受の取り付けにより同時にシールカバーの装着が可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車輪支持装置の密封構造において、前記シールカバーには、前記円筒部と前記フランジ部との間の角部に環状のシールゴムが固定されており、前記シールゴムは、前記ハウジングの軸方向端面と前記フランジ部との対峙する空間に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って凹部が形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、シールカバーに固定されるシールゴムには、ハウジングの軸方向端面とフランジ部との対峙する空間に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って凹部が形成されているため、前記空間から浸入する泥水等を樋効果によって排水することができる。すなわち、外部から浸入した泥水等は、車両停止時等に滞留することなく凹部を伝って下方に流れ、前記空間を通って外部に排出される。また、この凹部によって、前記空間を径方向内側に浸入してくる泥水等が、軸方向に向かい難くすることができるため、転がり軸受側に泥水等が導かれることを抑制することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車輪支持装置の密封構造において、前記シールカバーの円筒部と対向する前記ハウジングの内周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向内側へ延びるように形成され、前記シールカバーのフランジ部と軸方向に対向するフランジ部とを有するスリンガを更に備え、前記シールゴムは、スリンガのフランジ部と摺接するリップ部を有することをその要旨としている。
同構成によれば、スリンガは、円筒部がハウジングの内周面に固定されるとともに、フランジ部が径方向内側へ延びるように形成される。そして、シールゴムのリップ部が、スリンガのフランジ部と摺接するように構成されるため、このリップ部により泥水等が浸入することをより一層抑制することができる。また、リップ部は個別に設けられたスリンガと摺接するため、摺接部の密封性を確保しつつ、ハウジングの回転により発生する摺接負荷を極力低減するように構成することが可能となる。
また、リップ部が摺接するスリンガのフランジ部とハウジングの軸方向端面との軸方向の距離、すなわちハウジングの内周面とシールゴムとの軸方向のオーバーラップ量を確保することで、前記空間を径方向内側に浸入してくる泥水等が、軸方向側に導かれ難くすることができるため、転がり軸受側に泥水等が浸入することをより好適に抑制することができる。
本発明によれば、車輪支持装置の密封構造は、円筒部、フランジ部、及びデフレクタ部を有するシールカバーを備えるため、転がり軸受の軸方向外側で且つ車軸の外周面とハウジングの内周面との間に形成される環状の隙間に、外部から泥水等が到達する経路を長くすることができる。また、デフレクタ部とハウジングの外周面との軸方向のオーバーラップをとることができるため、車輪に跳ね上げられてハウジングの外周側から内周側に向かってくる泥水等が、前記経路に浸入することを好適に抑えることができる。このため、前記隙間に泥水等が浸入することを抑えることができ、転がり軸受の内部に泥水等が到達することを抑制することができる。
（第１の実施形態）
以下、図１，２を参照して、本発明に係る車輪支持装置の密封構造を具体化した一実施形態について説明する。図１は車輪支持装置１の構成を示す縦断面図である。この車輪支持装置１は、自動車等の従動側車輪を支持するものであり、車体に取り付けられる車軸１０と、車輪が取り付けられるハウジング２０と、ハウジング２０を車軸１０に対して回転自在に支持する転がり軸受３０とを備える。なお、以下の説明では、車輪が取り付けられる側をアウター側といい、車輪が取り付けられる側の反対側をインナー側という。
車軸１０は、インナー側に大径部１１を有するとともに、アウター側に小径部１２を有し、大径部１１のインナー側は、図示しない取付部によって車体に対して固定されている。小径部１２の外周には、転がり軸受３０を構成する一対の内輪３１が外嵌されている。小径部１２のアウター側端部には、ねじ部１３が形成されており、このねじ部１３には環状のスペーサ１４を介してナット１５が螺合されている。内輪３１は、このナット１５の螺合により、小径部１２のアウター側に形成された段部のインナー側端面１６とスペーサ１４とによって挟持され、車軸１０の外周部３７に固定されている。
ハウジング２０は、中心孔２１が形成される軸部２２のアウター側端部に車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ部２３を有し、このフランジ部２３の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト２４が植設されている。なお、軸部２２の外周側には、ハウジング２０の回転に対して制動力を付与する制動機構（図示せず）が配置されている。
ハウジング２０の中心孔２１の内周には、転がり軸受３０を構成する外輪３２が内嵌されている。中心孔２１のインナー側の内周には溝部２５が形成されており、この溝部２５には止め輪２６が嵌め込まれている。外輪３２は、止め輪２６の嵌め込みにより、中心孔２１に形成された段部のインナー側の端面２７と、止め輪２６のアウター側に挿入された環状のスペーサ２８とによって挟持され、ハウジング２０に対して固定されている。
転がり軸受３０は、複列円錐ころ軸受であり、アウター側及びインナー側に配置された一対の内輪３１と、外輪３２と、複列の円錐ころ３３と、保持器３４と、インナー側及びアウター側に配置されたシール部材３５，３６とを有する。一対の内輪３１は、その外周面に円錐ころ３３の軌道面３１ａ，３１ｂをそれぞれ有している。外輪３２は、一対の軌道面３１ａと対向する位置に軌道面３２ａ，３２ｂを有している。そして、円錐ころ３３が、軌道面３１ａ，３１ｂと軌道面３２ａ，３２ｂとの間にそれぞれ配置されている。保持器３４は、内輪３１の外周面と外輪３２の内周面とにより形成される空間に配置され、円錐ころ３３を転動自在に保持している。シール部材３５，３６は、内輪３１の両端部と外輪３２の両端部との間に介在して配置され、公知のパックシール等により構成されている。このシール部材３５，３６により、泥水等が内輪３１と外輪３２との隙間から転がり軸受３０の内部に浸入することを抑制するとともに、転がり軸受３０内に封入した潤滑グリースが外部に飛散することを抑制している。
次に、転がり軸受３０のインナー側の、車軸１０の外周面１７とハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａとの間の環状の隙間Ｘにおける密封構造について説明する。図２は環状の隙間Ｘにおける密封構造を示す要部拡大断面図である。この密封構造は、シールカバー４１と、スリンガ４２と、シールゴム４３とを備えて構成される。
シールカバー４１は、円筒部４１ａとフランジ部４１ｂとデフレクタ部４１ｃとにより構成され、断面がコの字状に形成されている。円筒部４１ａは、車軸１０の外周面１７に圧入固定されている。フランジ部４１ｂは、円筒部４１ａのインナー側端部から径方向外側へ延びるように環状に形成され、ハウジング２０の軸部２２の軸方向端面２２ｂと微小隙間を介して対峙している。デフレクタ部４１ｃは、フランジ部４１ｂの外周縁部から軸方向に延びるように円筒状に形成され、ハウジング２０の軸部２２の外周面２２ｃと微小隙間を介して対峙している。
スリンガ４２は、円筒部４２ａとフランジ部４２ｂとにより構成され、断面がＬ字状に形成されている。円筒部４２ａは、シールカバー４１の円筒部４１ａと対向するハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａに圧入固定されている。フランジ部４２ｂは、円筒部４２ａのアウター側端部から径方向内側へ延びるように形成され、シールカバー４１のフランジ部４１ｂと軸方向に対向している。
環状のシールゴム４３は、環状の隙間Ｘに配置され、シールカバー４１の円筒部４１ａ及びフランジ部４１ｂの内周面の角部３８に、加硫接着により固定されている。シールゴム４３は、凹部４３ａとリップ部４３ｂとを有する。凹部４３ａは、ハウジング２０の軸部２２の軸方向端面２２ｂとシールカバー４１のフランジ部４１ｂとが対峙する空間Ｓ２に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って形成されている。リップ部４３ｂは、アウター側で且つ内周側に延びるように形成され、その先端がスリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接する。
次に、上記のように構成される密封構造の作用について説明する。車両の走行時においては、泥水等が車輪等により跳ね上げられて、ハウジング２０の外周側から内周側に向かって浸入してくる。このとき、シールカバー４１のデフレクタ部４１ｃと、ハウジング２０の軸部２２の外周面２２ｃとの軸方向のオーバーラップ量Ａが大きくとられているため、泥水等は外周面２２ｃとデフレクタ部４１ｃとが対峙する空間Ｓ１に浸入し難くなる。空間Ｓ１に泥水等が浸入した場合には、その泥水等が環状の隙間Ｘに到達するまでに、空間Ｓ１及び空間Ｓ２といった微小隙間の長い経路を通過する必要があるため、外部の泥水等は環状の隙間Ｘに到達し難くなる。
そして、空間Ｓ２を通過して環状の隙間Ｘに到達する泥水等は、空間Ｓ２と対向して形成されたシールゴム４３の凹部４３ａに導かれる。この凹部４３ａは、シールゴム４３の全周に亘って形成されているため、凹部４３ａに導かれた泥水等は樋効果によって排水される。すなわち、凹部４３ａの泥水等は、滞留することなく凹部４３ａを伝って下方に流れ、空間Ｓ２及び空間Ｓ１を通って外部に排出される。また、凹部４３ａのアウター側の壁によって、凹部４３ａに導かれた泥水等が、シールゴム４３のリップ部４３ｂの外周側に形成される空間Ｓ３に向かって移動し難くなる。さらに、ハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａとシールゴム４３との軸方向のオーバーラップ量Ｂが確保されているため、空間Ｓ２を径方向内側に浸入してくる泥水等が、アウター側に配置された空間Ｓ３に導かれ難くなる。
そして、シールゴム４３のリップ部４３ｂがスリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接しているため、空間Ｓ３から転がり軸受３０側に浸入する泥水等をほとんど無くすことができる。また、転がり軸受３０のインナー側端部にはシール部材３５が配置されているため、泥水等の転がり軸受３０内部への浸入がより一層抑制される。
このように、密封構造の各構成部及びシール部材３５において、転がり軸受３０側へと導かれる泥水等の量が順次低減されるため、車両の外部から転がり軸受３０内部へと導かれる泥水等をほぼ無くすことが可能となる。これにより、泥水等の浸入による転がり軸受３０の破損が防止される。
なお、転がり軸受３０のアウター側からの泥水等の浸入は、ハウジング２０のアウター側に形成されたインロー部２９にエンドキャップ４４が装着されることにより抑制される。また、転がり軸受３０のアウター側端部に配置されるシール部材３６によって、泥水等の浸入がさらに抑制されように構成されている。
上記実施形態の車輪支持装置の密封構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、シールカバー４１は、フランジ部４１ｂがハウジング２０の軸方向端面２２ｂと微小隙間を介して対峙し、デフレクタ部４１ｃがハウジング２０の外周面２２ｃと微小隙間を介して対峙するため、車両の外部から環状の隙間Ｘに泥水等が到達する経路を微小隙間で形成することができるとともに、その経路を長くすることができる。また、デフレクタ部４１ｃとハウジング２０の外周面２２ｃとの軸方向のオーバーラップ量Ａを確保することができるため、車輪に跳ね上げられてハウジング２０の外周側から内周側に向かってくる泥水等が、空間Ｓ１に浸入し難くすることができる。このため、隙間Ｘに泥水等が浸入することを抑えることができ、転がり軸受３０の内部に泥水等が到達することを抑制することができる。従って、泥水等の浸入による転がり軸受３０の破損を抑制することができる。
（２）上記実施形態では、シールゴム４３には、空間Ｓ２に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って凹部４３ａが形成されているため、空間Ｓ２から浸入する泥水等を樋効果によって排水することができる。また、シールゴム４３の凹部４３ａのアウター側の壁によって、凹部４３ａに導かれた泥水等が、シールゴム４３のリップ部４３ｂの外周側に形成される空間Ｓ３に向かって移動し難くすることができるため、転がり軸受３０側に泥水等が導かれることを抑制することができる。
（３）上記実施形態では、スリンガ４２のフランジ部４２ｂとハウジング２０の軸方向端面２２ｂとの軸方向の距離、すなわちハウジング２０の内周面２２ａとシールゴム４３との軸方向のオーバーラップ量Ｂを確保することにより、空間Ｓ２を径方向内側に浸入してくる泥水等が、アウター側に配置された空間Ｓ３に導かれ難くすることができる。このため、転がり軸受３０側に泥水等が浸入することを好適に抑制することができる。
（４）上記実施形態では、シールゴム４３のリップ部４３ｂは、スリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接するように構成されるため、空間Ｓ３から転がり軸受３０側に浸入する泥水等をほとんど無くすことができる。また、リップ部４３ｂはスリンガ４２と摺接するため、摺接部の密封性を確保しつつ、ハウジング２０の回転により発生する摺接負荷を極力低減するような構成をとることが可能となる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の密封構造は、ハウジングの軸方向端面に着磁部材を付設し、磁気センサにより着磁部材の磁極検出を行ってハウジングの回転速度を検出できるように構成した車輪支持装置に適用してもよい。図３はこのように構成される車輪支持装置２の密封構造を示す要部拡大断面図である。なお、上記実施形態と同一構成については同一符号を付している。ハウジング２０の軸部２２には、着磁部材としてのパルサリング５１が設けられる。パルサリング５１は、軸部２２の外周面２２ｃに圧入固定される円筒部５１ａと、軸部２２の軸方向端面２２ｂ上に配置されて周方向に多極磁化された円環状の着磁部５１ｃとを有する。そして、シールカバー４１、スリンガ４２、及びシールゴム４３からなる密封構造は、上記実施形態と同様に構成される。車軸１０の大径部１１のアウター側には、磁気センサ５２が配置され、シールカバー４１のフランジ部４１ｂに形成された孔部４１ｄを通じて着磁部５１ｃの磁極検出を行う。このように構成される車輪支持装置２においても、車輪支持装置１と同様の密封構造をとることができ、転がり軸受側に泥水等が浸入することを抑制することができる。
・上記実施形態の密封構造は、ハウジングの軸方向端面に着磁部材を付設し、磁気センサにより着磁部材の磁極検出を行ってハウジングの回転速度を検出できるように構成した車輪支持装置に適用してもよい。図４はこのように構成される車輪支持装置２の密封構造を示す要部拡大断面図である。なお、上記実施形態と同一構成については同一符号を付している。ハウジング２０の軸部２２には、着磁部材としてのパルサリング５１が設けられる。パルサリング５１は、軸部２２の外周面２２ｃに圧入固定される円筒部５１ａと、軸部２２の軸方向端面２２ｂ上に配置された円環状の着磁部支持部５１ｂと、同着磁部支持部５１ｂに取り付けられると共に周方向に多極磁化された円環状の着磁部５１ｃとを有する。着磁部５１ｃは、ゴムや合成樹脂にフェライト等の磁性粉を混入した後、円環状に成形し、Ｓ極とＮ極とを周方向に交互に着磁したものである。そして、シールカバー４１、スリンガ４２、及びシールゴム４３からなる密封構造は、上記実施形態と同様に構成される。車軸１０の大径部１１のアウター側には、磁気センサ５２が配置され、その検出部５２ａが、シールカバー４１のフランジ部４１ｂに形成された孔部４１ｄを通じて着磁部５１ｃ側に突出し、着磁部５１ｃの磁極検出を行う。このように構成される車輪支持装置２においても、車輪支持装置１と同様の密封構造をとることができ、転がり軸受側に泥水等が浸入することを抑制することができる。また、この構造によると磁気センサ５２の検出部５２ａが着磁部５１ｃに近接するため磁気センサ５２の検出感度を低くすることが可能となり、小型または安価な磁気センサを用いることができる。
・上記実施形態では、シールゴム４３のリップ部４３ｂは、スリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接するように構成されるが、スリンガ４２を設けずに、リップ部４３ｂがハウジング２０又は止め輪２６の表面と摺接するように構成してもよい。また、摺接するリップ部をシールゴム４３に複数個設けるように構成してもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３０のインナー側端部にシール部材３５を配置しているが、上記密封構造により泥水等の転がり軸受３０内部への浸入を十分に抑えることができれば、シール部材３５を設けなくてもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３０の内輪３１を、２つの内輪部材により構成したが、インナー側の内輪を車軸１０と一体化した構成としてもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３０として複列円錐ころ軸受を用いているが、複列のアンギュラ玉軸受を用いてもよい。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る車輪支持装置の密封構造を具体化した第２の実施形態を図５〜図７にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の内輪３１の軸方向インナー側の長さを変更したのみの構成である。また、実質的に同様な部分には同じ符号を付した。
以下、図５，６を参照して、本発明に係る車輪支持装置の密封構造を具体化した第２の実施形態について説明する。図５は車輪支持装置１の構成を示す縦断面図である。この車輪支持装置１は、自動車等の従動側車輪を支持するものであり、車体に取り付けられる車軸１０と、車輪が取り付けられるハウジング２０と、ハウジング２０を車軸１０に対して回転自在に支持する転がり軸受３０とを備える。なお、以下の説明では、第１の実施形態の説明と同様、車輪が取り付けられる側をアウター側といい、車輪が取り付けられる側の反対側をインナー側という。
車軸１０は、インナー側に大径部１１を有するとともに、アウター側に小径部１２を有し、大径部１１のインナー側は、図示しない取付部によって車体に対して固定されている。小径部１２の外周には、転がり軸受３０を構成する一対の内輪３１が外嵌されている。小径部１２のアウター側端部には、ねじ部１３が形成されており、このねじ部１３には環状のスペーサ１４を介してナット１５が螺合されている。内輪３１は、このナット１５の螺合により、小径部１２と大径部１１との境界を成すインナー側端面１６とによって挟持され、車軸１０の外周部３７に固定されている。なお、第１の実施形態と異なり、小径部１２と大径部１１との間に段部は形成されない。
ハウジング２０は、中心孔２１が形成される軸部２２のアウター側端部に車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ部２３を有し、このフランジ部２３の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト２４が植設されている。なお、軸部２２の外周側には、ハウジング２０の回転に対して制動力を付与する制動機構（図示せず）が配置されている。
ハウジング２０の中心孔２１の内周には、転がり軸受３０を構成する外輪３２が内嵌されている。中心孔２１のインナー側の内周には溝部２５が形成されており、この溝部２５には止め輪２６が嵌め込まれている。外輪３２は、止め輪２６の嵌め込みにより、中心孔２１に形成された段部のインナー側の端面２７と、止め輪２６のアウター側に挿入された環状のスペーサ２８とによって挟持され、ハウジング２０に対して固定されている。
転がり軸受３０は、複列円錐ころ軸受であり、アウター側及びインナー側に配置された一対の内輪３１と、外輪３２と、複列の円錐ころ３３と、保持器３４と、インナー側及びアウター側に配置されたシール部材３５，３６とを有する。一対の内輪３１は、その外周面に円錐ころ３３の軌道面３１ａ，３１ｂをそれぞれ有している。外輪３２は、一対の軌道面３１ａ，３１ｂと対向する位置に軌道面３２ａ，３２ｂを有している。そして、円錐ころ３３が、軌道面３１ａ，３１ｂと軌道面３２ａ，３２ｂとの間にそれぞれ配置されている。保持器３４は、内輪３１の外周面と外輪３２の内周面とにより形成される空間に配置され、円錐ころ３３を転動自在に保持している。シール部材３５，３６は、内輪３１の両端部と外輪３２の両端部との間に介在して配置され、公知のパックシール等により構成されている。このシール部材３５，３６により、泥水等が内輪３１と外輪３２との隙間から転がり軸受３０の内部に浸入することを抑制するとともに、転がり軸受３０内に封入した潤滑グリースが外部に飛散することを抑制している。
次に、転がり軸受の内輪の軸方向車体側の端部の外周面１７とハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａとの間の環状の隙間Ｘにおける密封構造について説明する。図６は環状の隙間Ｘにおける密封構造を示す要部拡大断面図である。この密封構造は、シールカバー４１と、スリンガ４２と、シールゴム４３とを備えて構成される。
シールカバー４１は、円筒部４１ａとフランジ部４１ｂとデフレクタ部４１ｃとにより構成され、断面がコの字状に形成されている。円筒部４１ａは、車軸１０の外周面１７に圧入固定されている。フランジ部４１ｂは、円筒部４１ａのインナー側端部から径方向外側へ延びるように環状に形成され、ハウジング２０の軸部２２の軸方向端面２２ｂと微小隙間を介して対峙している。デフレクタ部４１ｃは、フランジ部４１ｂの外周縁部から軸方向に延びるように円筒状に形成され、ハウジング２０の軸部２２の外周面２２ｃと微小隙間を介して対峙している。
スリンガ４２は、円筒部４２ａとフランジ部４２ｂとにより構成され、断面がＬ字状に形成されている。円筒部４２ａは、シールカバー４１の円筒部４１ａと対向するハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａに圧入固定されている。フランジ部４２ｂは、円筒部４２ａのアウター側端部から径方向内側へ延びるように形成され、シールカバー４１のフランジ部４１ｂと軸方向に対向している。
環状のシールゴム４３は、環状の隙間Ｘに配置され、シールカバー４１の円筒部４１ａ及びフランジ部４１ｂの内周面の角部３８に、加硫接着により固定されている。シールゴム４３は、凹部４３ａとリップ部４３ｂとを有する。凹部４３ａは、ハウジング２０の軸部２２の軸方向端面２２ｂとシールカバー４１のフランジ部４１ｂとが対峙する空間Ｓ２に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って形成されている。リップ部４３ｂは、アウター側で且つ内周側に延びるように形成され、その先端がスリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接する。
次に、上記のように構成される密封構造の作用について説明する。車両の走行時においては、泥水等が車輪等により跳ね上げられて、ハウジング２０の外周側から内周側に向かって浸入してくる。このとき、シールカバー４１のデフレクタ部４１ｃと、ハウジング２０の軸部２２の外周面２２ｃとの軸方向のオーバーラップ量Ａが大きくとられているため、泥水等は外周面２２ｃとデフレクタ部４１ｃとが対峙する空間Ｓ１に浸入し難くなる。空間Ｓ１に泥水等が浸入した場合には、その泥水等が環状の隙間Ｘに到達するまでに、空間Ｓ１及び空間Ｓ２といった微小隙間の長い経路を通過する必要があるため、外部の泥水等は環状の隙間Ｘに到達し難くなる。
そして、空間Ｓ２を通過して環状の隙間Ｘに到達する泥水等は、空間Ｓ２と対向して形成されたシールゴム４３の凹部４３ａに導かれる。この凹部４３ａは、シールゴム４３の全周に亘って形成されているため、凹部４３ａに導かれた泥水等は樋効果によって排水される。すなわち、凹部４３ａの泥水等は、滞留することなく凹部４３ａを伝って下方に流れ、空間Ｓ２及び空間Ｓ１を通って外部に排出される。また、凹部４３ａのアウター側の壁によって、凹部４３ａに導かれた泥水等が、シールゴム４３のリップ部４３ｂの外周側に形成される空間Ｓ３に向かって移動し難くなる。さらに、ハウジング２０の軸部２２の内周面２２ａとシールゴム４３との軸方向のオーバーラップ量Ｂが確保されているため、空間Ｓ２を径方向内側に浸入してくる泥水等が、アウター側に配置された空間Ｓ３に導かれ難くなる。
そして、シールゴム４３のリップ部４３ｂがスリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接しているため、空間Ｓ３から転がり軸受３０側に浸入する泥水等をほとんど無くすことができる。また、転がり軸受３０のインナー側端部にはシール部材３５が配置されているため、泥水等の転がり軸受３０内部への浸入がより一層抑制される。
このように、密封構造の各構成部及びシール部材３５において、転がり軸受３０側へと導かれる泥水等の量が順次低減されるため、車両の外部から転がり軸受３０内部へと導かれる泥水等をほぼ無くすことが可能となる。これにより、泥水等の浸入による転がり軸受３０の破損が防止される。
なお、転がり軸受３０のアウター側からの泥水等の浸入は、ハウジング２０のアウター側に形成されたインロー部２９にエンドキャップ４４が装着されることにより抑制される。また、転がり軸受３０のアウター側端部に配置されるシール部材３６によって、泥水等の浸入がさらに抑制されように構成されている。
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１）第２の実施形態では、シールカバー４１は、転がり軸受３０の内輪３１であって軸方向車体側の端部の外周面１７に、円筒部４１ａにおいて固定されている。即ち、シールカバー４１は転がり軸受３０に付属した付加的構造である。従って、転がり軸受製造と同時に同シールカバー４１を成形できる。また、車軸に同シールカバー４１を装着する際に特段の工程を必要とせず、転がり軸受３０を車軸１０への取り付けることにより同時にシールカバー４１の装着が可能となる。よって転がり軸受３０取り付け時の工程を減少させることができる。
（２）また、第２の実施形態では、ハウジング２０と軸受３０とが一体となった形態の軸受を使用する場合、シールカバー４１に加え、スリンガ４２およびシールゴム４３を含む車輪支持装置の密封構造の全てを、転がり軸受製造と同時に成形できる。また、車軸に車輪支持装置の密封構造を形成する際に特段の工程を必要とせず、転がり軸受３０を車軸１０への取り付けることにより同時に車輪支持装置の密封構造が形成される。よって、工程を一層減少させることができる。
なお、第２の実施形態は第１の実施形態と同様に、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の密封構造は、ハウジングの軸方向端面に着磁部材を付設し、磁気センサにより着磁部材の磁極検出を行ってハウジングの回転速度を検出できるように構成した車輪支持装置に適用してもよい。図７はこのように構成される車輪支持装置２の密封構造を示す要部拡大断面図である。なお、上記実施形態と同一構成については同一符号を付している。ハウジング２０の軸部２２には、着磁部材としてのパルサリング５１が設けられる。パルサリング５１は、軸部２２の外周面２２ｃに圧入固定される円筒部５１ａと、軸部２２の軸方向端面２２ｂ上に配置されて周方向に多極磁化された円環状の着磁部５１ｃとを有する。そして、シールカバー４１、スリンガ４２、及びシールゴム４３からなる密封構造は、上記実施形態と同様に構成される。車軸１０の大径部１１のアウター側には、磁気センサ５２が配置され、シールカバー４１のフランジ部４１ｂに形成された孔部４１ｄを通じて着磁部５１ｃの磁極検出を行う。このように構成される車輪支持装置２においても、車輪支持装置１と同様の密封構造をとることができ、転がり軸受側に泥水等が浸入することを抑制することができる。
・上述の変更例にかかる密封構造は、更に以下のように変更してもよい。図８はこのように構成される車輪支持装置２の密封構造を示す要部拡大断面図である。なお、上記実施形態と同一構成については同一符号を付している。ハウジング２０の軸部２２には、着磁部材としてのパルサリング５１が設けられる。パルサリング５１は、軸部２２の外周面２２ｃに圧入固定される円筒部５１ａと、軸部２２の軸方向端面２２ｂ上に配置された円環状の着磁部支持部５１ｂと、同着磁部支持部５１ｂに取り付けられると共に周方向に多極磁化された円環状の着磁部５１ｃとを有する。着磁部５１ｃは、ゴムや合成樹脂にフェライト等の磁性粉を混入した後、円環状に成形し、Ｓ極とＮ極とを周方向に交互に着磁したものである。そして、シールカバー４１、スリンガ４２、及びシールゴム４３からなる密封構造は、上記実施形態と同様に構成される。車軸１０の大径部１１のアウター側には、磁気センサ５２が配置され、その検出部５２ａが、シールカバー４１のフランジ部４１ｂに形成された孔部４１ｄを通じて着磁部５１ｃ側に突出し、着磁部５１ｃの磁極検出を行う。このように構成される車輪支持装置２においても、車輪支持装置１と同様の密封構造をとることができ、転がり軸受側に泥水等が浸入することを抑制することができる。また、この構造によると磁気センサ５２の検出部５２ａが着磁部５１ｃに近接するため磁気センサ５２の検出感度を低くすることが可能となり、小型または安価な磁気センサを用いることができる。
・上記実施形態では、シールゴム４３のリップ部４３ｂは、スリンガ４２のフランジ部４２ｂと摺接するように構成されるが、スリンガ４２を設けずに、リップ部４３ｂがハウジング２０又は止め輪２６の表面と摺接するように構成してもよい。また、摺接するリップ部をシールゴム４３に複数個設けるように構成してもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３０のインナー側端部にシール部材３５を配置しているが、上記密封構造により泥水等の転がり軸受３０内部への浸入を十分に抑えることができれば、シール部材３５を設けなくてもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３０として複列円錐ころ軸受を用いているが、複列のアンギュラ玉軸受を用いてもよい。
第１の実施形態にかかる車輪支持装置の構成を示す縦断面図。 第１の実施形態にかかる車輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 第１の実施形態にかかる他の例における輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 第１の実施形態にかかる更に他の例における輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 第２の実施形態にかかる車輪支持装置の構成を示す縦断面図。 第２の実施形態にかかる車輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 第２の実施形態にかかる他の例における輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 第２の実施形態にかかる更に他の例における輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。 （ａ）は従来例における車輪支持装置の構成を示す縦断面図、（ｂ）はこの車輪支持装置の密封構造を示す要部拡大断面図。
符号の説明
１，２…車輪支持装置、１０…車軸、２０…ハウジング、２２…軸部、２２ａ…内周面、２２ｂ…軸方向端面、２２ｃ…外周面、３０…転がり軸受、４１…シールカバー、４１ａ…円筒部、４１ｂ…フランジ部、４１ｃ…デフレクタ部、４２…スリンガ、４２ａ…円筒部、４２ｂ…フランジ部、４３…シールゴム、４３ａ…凹部、４３ｂ…リップ部。

Claims (4)

  1. 車体に取り付けられる車軸と、車輪が取り付けられて車軸の周囲に転がり軸受を介して回転自在に支持される円環状のハウジングとを備える車輪支持装置に適用され、転がり軸受の軸方向外側で且つ車軸の外周面とハウジングの内周面との間の環状の隙間に形成される密封構造であって、
    車軸の外周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向外側へ延びるように形成され、ハウジングの軸方向端面と対峙する環状のフランジ部と、同フランジ部の外周縁部から軸方向に延びるように形成され、ハウジングの外周面と対峙する円筒状のデフレクタ部とを有するシールカバーを備える
    ことを特徴とする車輪支持装置の密封構造。
  2. 車体に取り付けられる車軸と、
    車輪が取り付けられる円環状のハウジングと、
    円筒状の内輪と円筒状の外輪を備えると共に、前記内輪が前記車軸の外周部に固定され、前記外輪が前記ハウジングに固定される転がり軸受とを備える車輪支持装置に適用され、
    前記内輪の軸方向車体側の端部の外周面と、ハウジングの内周面との間の環状の隙間に形成される密封構造であって、
    前記内輪の軸方向車体側の端部の前記外周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向外側へ延びるように形成され、ハウジングの軸方向端面と対峙する環状のフランジ部と、同フランジ部の外周縁部から軸方向に延びるように形成され、ハウジングの外周面と対峙する円筒状のデフレクタ部とを有するシールカバーを備える
    ことを特徴とする車輪支持装置の密封構造。
  3. 請求項１または２に記載の車輪支持装置の密封構造において、
    前記シールカバーには、前記円筒部と前記フランジ部との間の角部に環状のシールゴムが固定されており、
    前記シールゴムは、前記ハウジングの軸方向端面と前記フランジ部との対峙する空間に対して径方向に対向する円筒状の表面に、全周に亘って凹部が形成されている
    ことを特徴とする車輪支持装置の密封構造。
  4. 請求項３に記載の車輪支持装置の密封構造において、
    前記シールカバーの円筒部と対向する前記ハウジングの内周面に固定される円筒部と、同円筒部の軸方向端部から径方向内側へ延びるように形成され、前記シールカバーのフランジ部と軸方向に対向するフランジ部とを有するスリンガを更に備え、
    前記シールゴムは、スリンガのフランジ部と摺接するリップ部を有する
    ことを特徴とする車輪支持装置の密封構造。
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