JP2008223775A - 車輪支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や組付工数の増加を抑制しながら、シール性の向上を図ることができる車輪支持装置を提供する。
【解決手段】ハウジング３０と車軸２０とが転がり軸受４０を介して相対的に回転可能に組み付けられる。転がり軸受４０の内輪４１と外輪５０のうち、内輪４１が車軸２０の外周面に嵌装される一方、外輪５０がハウジング３０の内孔の内周面に嵌装される。ハウジング３０の内孔の内周面に、外輪５０の一端面と環状スペーサ３５を間に挟んで止め輪３６が固定されることで外輪５０の軸方向への移動が規制される。内輪４１と外輪５０との間の環状空間に密封装置７０が配設される。密封装置７０のシール構成体７８の側面に、環状スペーサ３５の一側面に弾性的に密接する弾性シール体８７が設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、ハウジングと車軸とが転がり軸受を介して相対的に回転可能に組み付けられた車輪支持装置に関する。

この種の車輪支持装置においては、例えば、図４に示すような構造のものが知られている。
これにおいては、ハウジング１３０と車軸１２０とが転がり軸受１４０を介して相対回転に組み付けられている。
また、転がり軸受１４０は、内輪１４１が車軸１２０の先端軸部１２５の外周面に嵌装される一方、外輪１５０がハウジング１３０の内孔内周面に嵌装されている。
そして、ハウジング１３０の内孔の開口部近傍の内周面には、外輪１５０の一端面と環状スペーサ１３５を間に挟んで止め輪（例えば、Ｃリング）１３６が固定されることで外輪１５０の軸方向への移動が規制されている。
また、内輪１４１と外輪１５０との間の環状空間には、環状の第１のシール部材１７１と環状の第２のシール部材１８１とを備えた密封装置１７０が配設されている。
すなわち、外輪１５０の内周面には、第１のシール部材１７１が芯金１７３において嵌装され、内輪１４１の外周面には、第２のシール部材１８１が芯金１８３において嵌装されている。
そして、第１のシール部材１７１の芯金１７３には第２のシール部材１８１の芯金１８３に弾性的に密接する弾性シール体１７７、１７８が設けられている。
なお、ハウジングの内孔の開口部近傍の内周面に外輪を止め輪によって止着した車輪支持装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
実開昭６１−１４２９６４号公報

ところで、図４に示す従来の車輪支持装置においては、環状の第１のシール部材１７１と環状の第２のシール部材１８１との間で密封性（シール性）を確保する構造となっており、これら両者の製作や組付位置が一定していないと、シール不良をまねく恐れがあるため、製品検査を必要以上に厳しく行う必要があり、製造コストが上昇する。
一方、想定外の悪路を走行した場合など、車両走行時に車輪（タイヤ）が跳ね上げる泥水がハウジング１３０と車軸１２０との間に浸入し、その泥水が車軸１２０外周面と環状スペーサ１３５の内周面との間を隙間を通過して第１、第２の両シール部材１７１、１８１の間のシール部に到達することが予見される。
この際、第１のシール部材１７１と第２のシール部材１８１との間のシール部（弾性シール体１７７、１７８）にシール不良が存在すると、泥水がシール部を通過して転がり軸受１４０の内部に浸入することになる。
このため、例えば、転がり軸受４０の密封装置７０とは別のシール部材を製作してハウジング１３０と車軸１２０との間に組み付けることで、シール性の向上を図ることが考えられる。しかしながら、これにおいては、部品点数や組付工数が多くなりコスト高となると共に、ハウジング１３０と車軸１２０との間にシール部材を組み付けるスペースを確保しなければならない。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、部品点数や組付工数の増加を抑制しながら、シール性のより一層の向上を図ることができる車輪支持装置を提供することである。

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る車輪支持装置は、ハウジングと車軸とが転がり軸受を介して相対的に回転可能に組み付けられた車輪支持装置であって、
前記転がり軸受の内輪と外輪のうち、前記内輪が前記車軸の外周面に嵌装される一方、
前記外輪が前記ハウジングの内孔の内周面に嵌装され、
前記ハウジングの内孔の内周面に、前記外輪の一端面と環状スペーサを間に挟んで止め輪が固定されることで前記外輪の軸方向への移動が規制され、
前記内輪と前記外輪との間の環状空間に密封装置が配設され、
前記密封装置のシール構成体の側面に、前記環状スペーサの一側面に弾性的に密接する弾性シール体が設けられていることを特徴とする。

前記構成によると、転がり軸受の内輪と外輪との間の環状空間に配設される密封装置のシール構成体の側面に設けられた弾性シール体が環状スペーサの一側面に弾性的に密接することで、泥水の浸入を防止することができる。
すなわち、万一、車両走行時に車輪（タイヤ）が跳ね上げる泥水がハウジングと車軸との間に浸入したとしても、泥水が密封装置の内部に達する前に、弾性シール体によって泥水の浸入を防止することができる。
このようにして、密封装置のシール構成体の側面に設けられた弾性シール体によって泥水の浸入を防止することができるため、部品点数や組付工数の増加を抑制しながら、シール性の向上を図ることができる。

請求項２に係る車輪支持装置は、請求項１に記載の車輪支持装置であって、
弾性シール体は、リップ形状をなすと共に、泥水の浸入方向に凹む湾曲状に弾性変形して環状スペーサの一側面に密接することを特徴とする。
前記構成によると、リップ形状の弾性シール体が、泥水の浸入方向に凹む湾曲状をなして弾性変形し、その弾性変形に基づく弾発力によって環状スペーサの一側面に良好に密接するため、シール性をより一層高めることができる。

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。

（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る車輪支持装置を示す側断面図である。図２は車輪支持装置の転がり軸受と密封装置との組み付け状態を拡大して示す断面図である。図３は密封装置のシール構成体としての第２のシール部材の側面に弾性シール体が設けられた状態を拡大して示す断面図である。
図１に示すように、この実施例１に係る車輪支持装置は、ハウジングとしてのハブホイール３０と、車軸２０とが転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受４０を介して相対的に回転可能に組み付けられて構成されている。

図１に示すように、車軸２０は、車両の懸架装置に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材（図示しない）に支持されて車幅方向外側に突出されている。
また、車軸２０は、根元軸部２１と、根元軸部２１よりも小径で段差面２２をもって形成された中間軸部２３と、中間軸部２３よりも小径で段差面２４をもって形成された先端軸部２５と、先端軸部２５の先端から突出された雄ねじ部２６とを同一中心線上に一体に有している。
そして、車軸２０の先端軸部２５には、複列のアンギュラ玉軸受４０の第１、第２の内輪４１、４５が順次に嵌挿され、車軸２０の雄ねじ部２６に座金２９ａを通して締付ナット２９が締め付けられることで、第１、第２の内輪４１、４５が段差面２４と座金２９ａの間に挟持された状態で車軸２０の先端軸部２５に固定されている。

図１に示すように、ハウジングとしてのハブホイール３０は、筒軸状をなすハブ軸３１と、ハブ軸３１の一端部寄り外周面に形成されたフランジ３２とを一体に有している。そして、ハブホイール３０のフランジ３２には、周知のように、ブレーキロータ（図示しない）を間に挟んで車輪（図示しない従動輪）を取り付けるための複数本のハブボルト３３が所定ピッチでかつ圧入によって固定されている。

ハブ軸３１の内孔は、一端側の小径で他端側が大径の段差孔状に形成され、大径側の内孔の内周面には、複列のアンギュラ玉軸受４０の外輪５０が嵌込まれている。
そして、外輪５０の一端面が内孔の段差面に当接した状態で、外輪５０の端面に環状スペーサ３５を間に挟んでハブ軸３１の大径側内孔の開口部内周面の環状溝にＣリングよりなる止め輪３６が嵌込まれて固定されることで、外輪５０の軸方向への移動が規制されている。
また、第１、第２の両内輪４１、４５の外周面にそれぞれ形成された軌道面と、外輪５０の内周面に並設された軌道面との間に転動体としての各複数個の玉６１、６２が保持器６５、６６によって保持された状態で転動可能に組み込まれている。

図１と図２に示すように、第１の内輪４１の外周面と外輪５０の内周面との一側端部の環状空間には密封装置７０が配設されている。
図２に示すように、密封装置７０は、環状の第１のシール部材７１と環状の第２のシール部材８１とを備えて構成されている。
第１のシール部材７１は、金属製の環状の芯金７３と、軟質樹脂、ゴム等の環状の環状の弾性層７６とを一体状に有している。芯金７３は、外輪５０の内周面に圧入固定される筒部７４と、その筒部７４の奥側端から半径方向中心側に向けて張り出されたフランジ部７５とを有している。
弾性層７６は、芯金７３の筒部７４の外周面の奥側からフランジ部７５の奥側面及び手前側面の一部にわたる表面を覆うようにして形成され、この弾性層７６からリップ状をなす第１〜第３の弾性シール体７７、７８、７９がそれぞれ一体に延出されている。そして、第１の弾性シール体７７の先端部が、次に詳述する第２のシール部材８１の芯金８３のフランジ部８５に弾性的に密接し、第２の弾性シール体７８の略中央部がばねリング８０を介して第２のシール部材８１の芯金８３の筒部８４外周面に弾性的に密接し、第３の弾性シール７９の先端部が第１の内輪４１の外周面に弾性的に密接するようになっている。

また、この実施例１において、第１のシール部材７１の芯金７３は、鋼板等の金属板がプレス加工されることで形成され、芯金７３が成形型内にセットされた状態で、成形型内に軟質樹脂、ゴム等の弾性材料が射出充填されることによって、第１〜第３の弾性シール体７７、７８、７９を有する弾性層７６が芯金７３の表面に一体状に接合（ゴム材の場合には加硫接合）されて形成される。

一方、図２と図３に示すように、環状の第２のシール部材８１は、その本体部をなすシール構成体としての金属製の環状の芯金８３と、軟質樹脂、ゴム等の環状の弾性層８６とを一体状に有している。芯金８３は、第１の内輪４１の外周面に圧入固定される筒部８４と、その筒部８４の手前側端から半径方向外側に向けて張り出されたフランジ部８５とを有している。
弾性層８６は、環状の芯金８３のフランジ部８５の手前側面を覆うようにして形成され、この弾性層８６から弾性シール体８７が一体に延出されている。そして、弾性シール体８７は環状スペーサ３５の一側面３５ａに弾性的に密接して環状スペーサ３５との間のシール性を確保するようになっている。
また、この実施例１において、図３に示すように、弾性シール体８７は、リップ形状をなすと共に、図３の二点鎖線に示すように、泥水の浸入方向に凹む湾曲状に弾性変形して環状スペーサ３５の一側面３５ａに密接するようになっている。

また、この実施例１において、第２のシール部材８１の芯金８３は、第１のシール部材７１の芯金７３と同様にして、鋼板等の金属板がプレス加工されることで形成される。そして、芯金８３が成形型内にセットされた状態で、成形型内に軟質樹脂、ゴム等の弾性材料が射出充填されることによって、弾性シール体８７を有する弾性層８６が芯金８３の表面に一体状に接合（ゴム材の場合には加硫接合）されて形成される。

この実施例１に係る車輪支持装置は上述したように構成される。
したがって、第２のシール部材８１の芯金８３のフランジ部８５の側面から延出された弾性シール体８７の先端部が環状スペーサ３５の一側面３５ａに弾性的に密接することによって、第２のシール部材８１と環状スペーサ３５との間の隙間が密封される。
このため、万一、車両走行時に車輪（タイヤ）が跳ね上げる泥水が、ハウジングとしてのハブホイール３０のハブ軸３１と車軸２０との間に浸入したとしても、密封装置７０の内部に泥水が達する前に、弾性シール体８７によって泥水の浸入を防止することができる。
前記したように、密封装置７０のシール構成体としての第２のシール部材８１の芯金８３を有効に活用して、その芯金８３のフランジ部８５の側面に弾性シール体８７を一体状に設けることによって泥水の浸入を防止することができる。このため、部品点数や組付工数の増加を抑制しながら、シール性の向上を図ることができる。

また、この実施例１において、弾性シール体８７は、芯金８３のフランジ部８５の側面の弾性層８６からリップ形状をなして環状スペーサ３５の一側面３５ａに向けて延出され、泥水の浸入方向に凹む湾曲状をなして弾性変形する。そして、弾性シール体８７は、その弾性変形に基づく弾発によって環状スペーサ３５の一側面３５ａに良好に密接するため、シール性をより一層高めることができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、ハブホイール３０のハブ軸３１をハウジングとし、その内周面に、転がり軸受（アンギュラ玉軸受４０）の外輪５０が嵌込まれて組み付けられる場合を例示したが、例えば、車体側部材（ナックル）をハウジングとして外輪５０が嵌込まれて組み付けられる場合においてもこの発明を実施可能である。
この場合、ハブホイールのハブ軸の外周面に転がり軸受の内輪が設けられ、ハブ軸の内向に車軸がスプライン嵌合等によってトルク伝達可能に嵌挿される構造のものと、ハブホイールのハブ軸を車軸とし、そのハブ軸の外周面に転がり軸受の内輪が設けられる構造のものとがある。
また、前記実施例１においては、転がり軸受として、アンギュラ玉軸受４０が採用された場合を例示したが、円すいころ軸受けを用いてもこの発明を実施可能である。

この発明の実施例１に係る車輪支持装置を示す側断面図である。 同じく車輪支持装置の転がり軸受と密封装置との組み付け状態を拡大して示す断面図である。 同じく密封装置のシール構成体としての第２のシール部材の芯金の側面に弾性シール体が設けられた状態を拡大して示す断面図である。 従来の車輪支持装置の転がり軸受と密封装置との組み付け状態を拡大して示す断面図である。

符号の説明

２０ 車軸
３０ ハブホイール
３１ ハブ軸
４０ アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
４１ 第１の内輪（内輪）
５０ 外輪
６１ 玉（転動体）
７０ 密封装置
７１ 第１のシール部材
８１ 第２のシール部材（シール構成体）
８３ 芯金
８７ 弾性シール体

Claims (2)

1. ハウジングと車軸とが転がり軸受を介して相対的に回転可能に組み付けられた車輪支持装置であって、
   前記転がり軸受の内輪と外輪のうち、前記内輪が前記車軸の外周面に嵌装される一方、
   前記外輪が前記ハウジングの内孔の内周面に嵌装され、
   前記ハウジングの内孔の内周面に、前記外輪の一端面と環状スペーサを間に挟んで止め輪が固定されることで前記外輪の軸方向への移動が規制され、
   前記内輪と前記外輪との間の環状空間に密封装置が配設され、
   前記密封装置のシール構成体の側面に、前記環状スペーサの一側面に弾性的に密接する弾性シール体が設けられていることを特徴とする車輪支持装置。
2. 請求項１に記載の車輪支持装置であって、
   弾性シール体は、リップ形状をなすと共に、泥水の浸入方向に凹む湾曲状に弾性変形して環状スペーサの一側面に密接することを特徴とする車輪支持装置。

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