JP2008223783A

JP2008223783A - 車輪支持装置の密封構造

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Publication number: JP2008223783A
Application number: JP2007058456A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Terawaki; 雅弘寺脇; Masao Takimoto; 将生滝本; Tetsuya Ishikawa; 鉄也石川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2008-09-25

Abstract

【課題】筒状のハウジングの先端部外周面において密封することで、泥水等の固形成分の蓄積を抑制してシール性を長期間にわたって維持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】車軸２０と、車軸２０の外周に転がり軸受４０を介して相対的に回転可能に組み付けられた筒状のハウジング３０との間の隙間Ｓを密封する車輪支持装置の密封構造において、ハウジング３０の先端部外周面にはハウジング側筒状体８０が嵌合される。車軸２０には、その外周面に嵌合される小径筒部７１と、半径方向外側に張り出されたフランジ部７２と、ハウジング側筒状体８０の外周面を覆い囲むようにして延出された大径筒部７３とを一体に有する車軸側筒状体７０が配設される。ハウジング側筒状体８０の外周面と、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面との一方の周面には、他方の周面に密接するシール体７４が突設されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、車軸と、車軸の外周に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筒状のハウジングとの間の隙間を密封する車輪支持装置の密封構造に関する。

この種の車輪支持装置の密封構造としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。
これにおいては、図６に示すように、ホイールハブのハブ軸（ハウジングに相当する）１３１の先端にオイルシール１８０が装着され、このオイルシール１８０に、ナックルスピンドル（車軸に相当する）１２０の外周面に圧入固定された環状部材１２５に摺接する主リップ１８１とダストリップ１８２がそれぞれ形成されると共に、ナックルスピンドル１２０の段面１２１に摺接するサイドリップ１８３が形成されている。
また、ナックルスピンドル１２０の段面１２１にはビス１７５によって補助プレート１７０が固定され、保持プレート１７０にはオイルシール１８０の外周面に所定の隙間を隔ててフランジ部１７１が折り曲げ形成されている。
そして、車両走行時に車輪が跳ね上げた泥水を補助プレート１７１によってさえぎるようになっている。
実開昭６１−１４２９６４号公報

ところで、図６に示す従来の車輪支持装置の密封構造においては、例えば、車両走行時に車輪が跳ね上げた泥水等が補助プレート１７０のフランジ１７１を伝って図６の矢印Ｐで示すように浸入する場合がある。浸入した泥水等はサイドリップ１８３で止められ、これ以上奥側に浸入することが抑制される。
しかしながら、浸入した泥水等の固形成分（泥、砂、塵等）がサイドリップ１８３に受止められて蓄積され、この蓄積された固形成分によって、サイドリップ１８３が摩耗される場合も予想され、シール性を長期間にわたって維持することができない恐れがある。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、筒状のハウジングの先端部外周面において密封することで、泥水等の固形成分の蓄積を抑制してシール性を長期間にわたって維持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の密封構造は、車軸と、前記車軸の外周に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筒状のハウジングとの間の隙間を密封する車輪支持装置の密封構造であって、
前記ハウジングの先端部外周面にはハウジング側筒状体が嵌合される一方、
前記車軸には、その外周面に嵌合される小径筒部と、この小径筒部から半径方向外側に張り出されたフランジ部と、このフランジ部の外周縁から前記ハウジング側筒状体の外周面を覆い囲むようにして延出された大径筒部とを一体に有する車軸側筒状体が配設され、
前記ハウジング側筒状体の外周面と、前記車軸側筒状体の大径筒部の内周面とのうち、少なくとも一方の周面には、他方の周面に密接するシール体が突設されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハウジング側筒状体の外周面と、車軸側筒状体の大径筒部の内周面との少なくとも一方の周面に、他方の周面に密接するシール体が突設されることによって、車両走行時に車輪が跳ね上げる泥水のうち、車軸の外周面と筒状のハウジングとの間の環状の隙間に向かう泥水が前記シール体によって止められ、これ以上内部に浸入することが防止される。
前記したようにして、筒状のハウジングの先端部外周面の部分においてシール体によって密封することができるため、泥水等の固形成分がシール体の近傍に蓄積することを抑制することができる。ひいては、泥水等の固形成分の蓄積が原因となるシール体の摩耗を抑えることができ、長期間にわたってシール性を維持することができる。
仮に、泥水等の固形成分がシール体の近傍に蓄積したとしても、蓄積した泥水等の固形成分を外方から容易に洗浄することができる。

請求項２に係る車輪支持装置の密封構造は、請求項１に記載の車輪支持装置の密封構造であって、
車軸側筒状体の小径筒部の内周面の少なくとも一部には、車軸の外周面に密接する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、車軸側筒状体の小径筒部の内周面のシール体によって、車軸側筒状体の小径筒部の内周面と車軸の外周面との嵌合部分を水密状態に保つことができ、前記嵌合部分からの泥水浸入を防止することができる。

請求項３に係る車輪支持装置の密封構造は、請求項１又は２に記載の車輪支持装置の密封構造であって、
車軸側筒状体のフランジ部の側面には、車軸の外周面に弾性的に密接する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、車軸側筒状体のフランジ部の側面のシール体によって、車軸側筒状体のフランジ部の側面と車軸の外周面の間からの泥水浸入を防止することができる。

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は車輪支持装置を拡大して示す半断面図である。図３は車輪支持装置の密封構造を拡大して示す側断面図である。
この実施例１においては従動輪に対応する車輪支持装置である場合を例示するものであり、図１に示すように、車輪支持装置は、車軸２０、ハブホイール３０及び転がり軸受として複列のアンギュラ玉軸受４０を備えて構成されている。

図１と図２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。

車軸２０の先端軸部２５の外周面には、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受４０を介してハブホイール３０が回転可能に取り付けられる。
すなわち、ハブホイール３０は、ハウジングとしての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、ハブ軸３１の内周面に形成された組付孔に複列のアンギュラ玉軸受４０の外輪５０が嵌込まれ、この外輪５０の端面がスペーサ３５を間に挟んで止め輪３６によって止着されている。なお、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。

一方、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、これによって、車軸２０の先端軸部２５の外周面に複列のアンギュラ玉軸受４０を介してハブホイール３０が回転可能に取り付けられるようになっている。
また、第１の内輪４１と外輪５０との一側端部の間には、周知のパックシールとも呼ばれているシール体６８が組み込まれている。

図２に示すように、複列のアンギュラ玉軸受４０の第１、第２の内輪４１、４５の外周面にそれぞれ形成された軌道面４２、４６と、外輪５０の内周面に並設された軌道面５１、５２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〜図３に示すように、車軸２０の外周面のうち、中間軸部２３の外周面とハウジングとしてのハブ軸３１との間には、これら両者間の環状の隙間Ｓを塞ぐ密封構造が施されている。この密封構造は車軸側筒状体７０とハウジング側筒状体８０とを備えて構成されている。
図３に示すように、ハウジング側筒状体８０は、金属板のプレス加工によって形成され、ハブホイール３０のハブ軸３１の外周面先端部近傍に圧入固定される筒部８１と、筒部８１の端部周縁から中心側に向けて直角状に曲げられて環状をなし、かつ筒部８１をハブ軸３１の外周面に押し込むための突輪部８２とを備えている。

図３に示すように、車軸側筒状体７０は、車軸２０の中間軸部２３の外周面に圧入によって嵌合固定される小径筒部７１と、この小径筒部７１の一端部外周から車軸２０の段差面２２に接して半径方向外側に張り出されたフランジ部７２と、このフランジ部７２の外周縁からハウジング側筒状体８０の外周を覆い囲むようにして延出された大径筒部７３とを一体に有している金属製の芯金７０ａを主体として形成されている。
また、大径筒部７３の先端部寄り内周面には、軟質樹脂、ゴム等の水密性に優れる弾性体よりなるシール体７４が一体状に設けられている。
このシール体７４は、大径筒部７３の先端部寄り内周面から奥側に向けて傾斜状をなす傾斜部７４ａと、その傾斜部７４ａの先端から屈曲部７４ｃをもって大径筒部７３の内周面に向けて折り返された折返し部７４ｂとを有して断面略鉤形状に形成されてている。そして、シール体７４は、その屈曲部７４ｃにおいてハウジング側筒状体８０の筒部８１外周面に弾性的に密接（摺接）している。

また、車軸側筒状体７０の小径筒部７１の内周面の少なくとも一部、この実施例においては、車軸２０の中間軸部２３と段差面２２とにそれぞれ接する小径筒部７１とフランジ部７２の各部に、軟質樹脂、ゴム等の水密性に優れる弾性体よりなる層状のシール体７５、７６が断続的（又は連続的）に形成されている。
また、車軸側筒状体７０のフランジ部７２の側面に、車軸２０の根元軸部２１の外周面に弾性的に密接し、かつ軟質樹脂、ゴム等の水密性に優れる弾性体よりなるリップ状のシール体７７が形成されている。
すなわち、この実施例１において、車軸側筒状体７０は、金属製の芯金７０ａと弾性体よりなるシール体７４、７５、７６、７７を備えて構成されている。
また、シール体７４、７５、７６、７７は、射出成形型内に芯金７０ａがセットされた状態で、射出成形型内に軟質樹脂、ゴム等のエラストマ材料が射出されることによって形成（インサート成形）されている。
また、シール体７４、７５、７６、７７が加硫ゴム材料によって形成される場合には、芯金７０ａの各部にシール体７４、７５、７６、７７の各接合面が加硫接着によって強固に接合される。

この実施例１に係る車輪支持装置の密封構造は上述したように構成される。
したがって、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面に突設された断面略鉤形のシール体７４の屈曲部７４ｃがハウジング側筒状体８０の筒部８１の外周面に弾性的に密接（摺接）することで、車軸２０の外周面とハブホイール３０のハブ軸３１との間の環状の隙間Ｓが密閉される。
このため、車両走行時に車輪が跳ね上げる泥水のうち、車軸２０の外周面とハブホイール３０のハブ軸３１との間の環状の隙間Ｓに向かう泥水は、シール体７４によって止められ、これ以上内部に浸入することが防止される。
前記したようにして、ハブホイール３０のハブ軸３１の先端部外周面の部分においてシール体７４によって密封することができるため、泥水等の固形成分がシール体７４の近傍に蓄積することを良好に抑制することができる。ひいては、泥水等の固形成分の蓄積が原因となるシール体７４の摩耗を抑えることができ、長期間にわたってシール性を維持することができる。
仮に、泥水等の固形成分がシール体７４の近傍に蓄積したとしても、蓄積した泥水等の固形成分を外方から容易に洗浄することができる。

また、この実施例１において、車軸側筒状体７０のフランジ部７２の側面に設けたシール体７７によってフランジ部７２の側面と車軸２０の根元軸部２１との水密性を図ることができ、フランジ部７２の側面と車軸２０の根元軸部２１の外周面の間からの泥水浸入を防止することができる。
また、この実施例１において、仮に、シール体７７によるシール不良が発生し、フランジ部７２の側面と車軸２０の根元軸部２１の外周面の間との間から泥水が浸入したとしても、車軸側筒状体７０のフランジ部７２及び小径筒部７１にそれぞれ設けたシール体７５、７６によって、水密状態に保つことができるため、泥水浸入を二重、三重に防止することができる。

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、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面に突設されたシール体７４が断面略鉤形状に形成される場合を例示したがシール体７４の形状は適宜に設定すればよい。
例えば、図４に示すように、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の先端部外周面を覆うようにして接合される接合部７４ｄを根元部に備えたシール体７４を大径筒部７３の先端部寄り内周面から奥側に向けて傾斜状に形成し、その先端部７４ｅをハウジング側筒状体８０の筒部８１外周面に弾性的に密接（摺接）するようにしてもよい。
この場合においては、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面からシール体７４が不測に剥がれる不具合を良好に防止することができる。
また、車軸側筒状体７０のシール体７４以外のシール体７５、７６、７７は必ずしも設けなくともよく、必要に応じて設ければよい。

また、図５に示すように、ハウジング側筒状体８０の筒部８１外周面の奥側寄り部分から先端側に向けてシール体８４を傾斜状に形成し、そのシール体８４の先端部８４ａを車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面に弾性的に密接（摺接）するようにしてもよい。
すなわち、この発明は、ハウジング側筒状体８０の外周面と、車軸側筒状体７０の大径筒部７３の内周面とのうち、少なくとも一方の周面に他方の周面に密接するシール体７４（８４）が突設されることによって実施可能である。

また、車軸側筒状体７０の車軸２０の外周面に嵌合接触する部分にシール材の塗布によって層状のシール体を形成してもよい。
また、ハウジング側筒状体８０のハブ軸３１の外周面に嵌合接触する筒部８１内周面にシール材の塗布によって層状のシール体を形成してもよい。
また、前記実施例１においては、従動輪に対応する車輪支持装置であり、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、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、駆動輪に対応する車輪支持装置である場合においてもこの発明を実施することができる。この場合には、車体側部材（例えば、ナックル、キャリア等）をハウジングとし、駆動軸である車軸にハブホイールがトルク伝達可能に設けられる。
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を拡大して示す半断面図である。同じく車輪支持装置の密封構造を拡大して示す側断面図である。車軸側筒状体のシール体の他の実施態様を示す断面図である。ハウジング側筒状体の外周面にシール体を形成した実施態様を示す断面図である。従来の車輪支持装置の密封構造を示す断面図である。

符号の説明

２０車軸
３０ハブホイール
３１ハブ軸（ハウジング）
４０アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
７０車軸側筒状体
７１小径筒部
７２フランジ部
７３大径筒部
７４（８４）シール体
７５、７６、７７シール体
８０ハウジング側筒状体
８１筒部
８２突輪部

Claims

車軸と、前記車軸の外周に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筒状のハウジングとの間の隙間を密封する車輪支持装置の密封構造であって、
前記ハウジングの先端部外周面にはハウジング側筒状体が嵌合される一方、
前記車軸には、その外周面に嵌合される小径筒部と、この小径筒部から半径方向外側に張り出されたフランジ部と、このフランジ部の外周縁から前記ハウジング側筒状体の外周面を覆い囲むようにして延出された大径筒部とを一体に有する車軸側筒状体が配設され、
前記ハウジング側筒状体の外周面と、前記車軸側筒状体の大径筒部の内周面とのうち、少なくとも一方の周面には、他方の周面に密接するシール体が突設されていることを特徴とする車輪支持装置の密封構造。
請求項１に記載の車輪支持装置の密封構造であって、
車軸側筒状体の小径筒部の内周面の少なくとも一部には、車軸の外周面に密接する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の密封構造。
請求項１又は２に記載の車輪支持装置の密封構造であって、
車軸側筒状体のフランジ部の側面には、車軸の外周面に弾性的に密接する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の密封構造。