JP2013221611A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】外輪２と、外輪２と相対回転する内軸３及び内輪４と、を備え、内軸３の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して車輪を固定するためのフランジ３ｃが形成され、外輪２のフランジ側の内周面端部に嵌合され、外輪２と内軸３及び内輪４との間の環状空間６を密封して軸受内部空間６ａを構成するシール部材７を備え、シール部材７は、弾性体からなりフランジ３ｃの外輪２側の側面に摺接する環状のアキシャルリップ７２ｄを有するハブユニット１において、シール部材７より径方向外方に配置されて環状空間６を密封する外方シール部材９を備え、外方シール部材９は、フランジ３ｃの外輪２側の側面に固定され、外輪２のフランジ３ｃ側の端面２ｄに摺接する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

車両の車輪に用いる車輪用軸受装置では、外輪が車両インナ側の車両固定部材に固定され、内輪には車両アウタ側の車輪が取り付けられている。この車輪用軸受装置は、雨水や泥水等（以下、総称して「異物」と記載する。）の影響を受けるような悪環境で使用されるため、外輪と内輪との間の環状空間を軸方向の両端でシール部材により密封して軸受内部空間を構成している。
内輪には、車両アウタ側の端部に径方向外方へ突出して車輪を取り付けるためのフランジが形成されている。車両アウタ側に装着されるシール部材は、外輪のフランジ側端部に嵌合固定される芯金と、弾性体からなりこの芯金に加硫接着されるリップとを有し、このリップがフランジの側面に摺接して構成される。

このようなシール部材を備える車輪用軸受装置であっても、雨天時やオフロード走行時の過酷な環境によっては、充分なシール機能が得られず、軸受内部空間に異物が侵入する場合があった。そこで、車輪用軸受装置は、さらに外輪の外周端部に外方シール部材を装着してフランジの側面に摺接し、フランジと外輪との間の隙間を覆っている。外輪の外周を伝わる異物が、外方シール部材により堰き止められ、この異物は周方向に移動して軸受の下側に流れ落ちる。これにより、車輪用軸受装置は、内方側のシール部材のリップがフランジに摺接する摺接部への異物の接近を低減することによりシール機能を強化している。（例えば、特許文献１を参照）

特開２００７−３０３４９０号公報

しかしながら、上記の車輪用軸受装置においては、冠水路走行時などのように多量の異物が外方シール部材により堰き止められた場合、異物が軸受の下側に流れ落ちるまでの間、外方シール部材が異物にさらされることになる。その結果、外方シール部材の負担が大きくなり、外方シール部材を通り抜けて外方シール部材と内方側のシール部材との間に異物が侵入する場合がある。侵入した異物は、内方側のシール部材のリップの摺接部へ接近し、ついには異物が軸受内部空間に侵入する場合がある。そこで、車輪用軸受装置は、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、車両インナ側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウタ側の車輪が取り付けられて前記外輪と相対回転する内輪と、を備え、前記内輪の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して前記車輪を固定するためのフランジが形成され、前記外輪の前記フランジ側の内周面端部に嵌合され、前記外輪と前記内輪との間の環状空間を密封して軸受内部空間を構成するシール部材を備え、前記シール部材は、弾性体からなり前記フランジの前記外輪側の側面に連続して摺接する環状のリップを有する車輪用軸受装置において、前記シール部材より径方向外方に配置されて前記環状空間を密封する外方シール部材を備え、この外方シール部材は、前記フランジの前記外輪側の側面に固定され、前記外輪の前記フランジ側の端面に摺接することである。

請求項１の車輪用軸受装置によれば、外方シール部材により堰き止められた異物が、フランジに固定された外方シール部材の回転による遠心力により径方向外方へ飛ばされるので、外方シール部材の周りに存在する異物を低減し外方シール部材の負担を軽減できる。これにより、この車輪用軸受装置は、外方シール部材を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。

請求項２に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記フランジには、前記シール部材が摺接する位置より径方向外方であって、周方向の複数箇所に軸方向に貫通する貫通孔が形成され、前記フランジに前記車輪を取り付けるためのハブボルトが、前記貫通孔に車両インナ側から圧入固定され、前記外方シール部材は、外方芯金と、弾性体からなりこの外方芯金に一体的に固着される外方リップとを有し、前記外方芯金が前記フランジの側面に前記ハブボルトにより挟まれて固定され、前記外方リップが前記外輪に摺接することである。

請求項２の車輪用軸受装置によれば、外方シール部材がフランジの側面にハブボルトにより挟まれて強固に固定されることにより、外方シール部材とフランジとの接触面の密着性が高まる。これにより、この車輪用軸受装置は、外方シール部材を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。

請求項３に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記外方シール部材と前記フランジとの間には接着剤層が介在することである。

請求項３の車輪用軸受装置によれば、接着剤層が介在することにより、外方シール部材とフランジとの接触面の密着性がより高まる。これにより、この車輪用軸受装置は、外方シール部材を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。

請求項４に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記外方リップが摺接する前記外輪の面が研磨面からなることである。

請求項４の車輪用軸受装置によれば、外方リップが円滑に摺動するので、外方リップの磨耗が低減できる。これにより、この車輪用軸受装置は、外方シール部材を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。

本発明によれば、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる車輪用軸受装置を提供できる。

本発明の一実施形態である車輪用軸受装置を備えたハブユニットの軸方向の断面図である。 （ａ）は図１のＢ部拡大図であり、（ｂ）は図１のＣ部拡大図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。

以下、本発明の車輪用軸受装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である車輪用軸受装置を備えたハブユニット１の軸方向の断面図である。図１を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは車軸側の事であり図１における左側を示し、車両アウタ側とは車輪を取り付ける側の事であり図１における右側を示すものとする。

ハブユニット１（車輪用軸受装置）は、例えば、前輪駆動車の前輪用（駆動軸用）のものであり、複列外向きのアンギュラ玉軸受構造とされている。具体的には、ハブユニット１は、車両インナ側のナックル２０（車両固定部材）に固定される外輪２と、この外輪２の軸線２１と同軸に配置されて車両アウタ側の車輪（図示省略）が取り付けられる内軸３（内輪）と、内軸３の車両インナ側端に一体形成された嵌め合い部３ａの外周面に嵌着される内輪４と、外輪２と内軸３及び内輪４との間にて周方向に配置される複列の玉５とを備えている。

外輪２の内周面には、車両インナ側に配列された玉５用の軌道面２ａと、車両アウタ側に配列された玉５用の軌道面２ｂとが形成されている。外輪２の外周面には、径方向外方へ突出してナックル２０に固定される車両取付フランジ部２ｃが形成されている。外輪２の材料としては、例えば、高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。

内軸３の外周面には、外輪２の軌道面２ｂに対向する軌道面３ｂが形成され、軌道面３ｂよりもさらに車両アウタ側には、径方向外方へ突出して車輪が取り付けられるフランジ３ｃが形成されている。フランジ３ｃには、周方向の５箇所に軸方向に貫通する貫通孔３ｄが形成されている。フランジ３ｃに車輪を取り付けるためのハブボルト１１が貫通孔３ｄに車両インナ側から圧入固定されている。内軸３の材料としては、例えば、高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。

内輪４は、嵌め合い部３ａに外嵌圧入され、嵌め合い部３ａと一体化されている。内輪４の外周面には、外輪２の軌道面２ａに対向する軌道面４ａが形成されている。内輪４の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。

外輪２と内軸３及び内輪４との間には、転動体としての玉５を配置するための環状の環状空間６が形成されている。環状空間６には、車両インナ側に環状のシール部材８が配設され、車両アウタ側に環状のシール部材７とシール部材７より径方向外方に配置される環状の外方シール部材９とが配設されている。シール部材８、シール部材７、及び外方シール部材９により、外輪２と内軸３及び内輪４とのそれぞれの相対回転を許容した状態で密封された軸受内部空間６ａが構成されている。

図２（ａ）は図１のＢ部拡大図であり、図２（ｂ）は図１のＣ部拡大図である。図３は、図１のＡ−Ａ矢視図である。図２（ａ），（ｂ）及び図３を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図２（ａ），（ｂ）における左側を示し、車両アウタ側とは図２（ａ），（ｂ）における右側を示すものとする。

シール部材７は、環状の芯金７１と環状のシール７２とからなる。

芯金７１は、外輪２の内周の車両アウタ側端部に嵌合される円筒状の円筒部７１ａと、円筒部７１ａの車両アウタ側の端部から径方向内方へ延在する円板部７１ｂとからなり、断面が略Ｌ字形に形成されている。芯金７１の材料としては、例えば、防錆処理された冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。

円筒部７１ａ及び円板部７１ｂには、弾性体からなる環状のシール７２が加硫接着されて一体化されている。シール７２は、嵌合部７２ａと基部７２ｂとリップ部７２cとからなる。嵌合部７２ａは、円筒部７１ａのフランジ３ｃ側の端部に外輪２との間で所定の締め代を持って形成され、円筒部７１ａと共に、外輪２の軌道面側内周面に圧入により内嵌されて固定されている。基部７２ｂは、嵌合部７２ａから円板部７１ｂに沿って内軸３の軌道面側外周へ向けて延在している。リップ部７２ｃは、基部７２ｂから内軸３の軌道面側外周に向けて延在し、アキシャルリップ７２ｄ（リップ）及びラジアルリップ７２ｅ，７２ｆを備える。

アキシャルリップ７２ｄは、基部７２ｂから軸方向のフランジ３ｃ側かつ径方向の外輪２側（径方向の外方側）に延在している。アキシャルリップ７２ｄでは、その先端近くの摺接部７２ｄ１がフランジ３ｃの車両インナ側の側面に全周に亘って摺接している。

ラジアルリップ７２ｅは、ラジアルリップ７２ｆよりも軸方向の外方に位置している。ラジアルリップ７２ｅ，７２ｆは、それぞれ基部７２ｂから径方向の内方側に延在し、内軸３の軌道面側外周に全周に亘って摺接している。

外方シール部材９は、環状の外方芯金９１と環状の外方リップ９２とからなる。

外方芯金９１は、フランジ３ｃの車両インナ側の側面に固定される円板状の外方円板部９１ａと、外方円板部９１ａの内周縁部から車両インナ側に延在する外方円筒部９１ｂとからなり、断面が略Ｌ字形に形成されている。外方円板部９１ａのフランジ３ｃ側の面には、予め接着剤１０（接着剤層）が塗布されている。外方芯金９１は、フランジ３ｃの側面に接着され、密着した状態で５本のハブボルト１１により挟まれて強固に固定される。外方芯金９１の材料としては、例えば、防錆処理された冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。

外方円筒部９１ｂには、弾性体からなる環状の外方リップ９２が加硫接着されて一体化されている。外方リップ９２は、外輪２のフランジ３ｃ側の端面２ｄ（研磨面）に全周に亘って摺接している。ここで、外輪２の端面２ｄは研磨仕上げされており、外方リップ９２の摺動を円滑にしている。端面２ｄの研磨仕上げとしては、例えば、表面粗さがＲａ０．８０とされる。

図３に示すように、外方シール部材９は、ハブボルト１１により挟まれる部分が、径方向外方へ突出する形状に形成されている。

これにより、ハブユニット１では、車両走行により路面から飛散する異物が外輪２の外周を伝わるなどして外方シール部材９により堰き止められる。堰き止められた異物は、外方シール部材９の回転による遠心力により径方向外方へ飛ばされる。そのため、ハブユニット１は、外方シール部材９の周りに存在する異物を低減し、外方シール部材９の負担を軽減できる。その結果、ハブユニット１は、外方シール部材９を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減できる。更には、ハブユニット１は、軸受内部空間６ａへの異物の侵入を低減できる。

また、ハブユニット１は、外方シール部材９がフランジ３ｃの側面にハブボルト１１により挟まれて強固に固定されることにより、外方シール部材９とフランジ３ｃとの接触面の密着性が高まる。これにより、ハブユニット１は、外方シール部材９を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減できる。

また、ハブユニット１は、接着剤１０が介在することにより、外方シール部材９とフランジ３ｃとの接触面の密着性がより高まる。これにより、ハブユニット１は、外方シール部材９を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減できる。

また、ハブユニット１は、外方リップ９２が摺接する端面２ｄが研磨仕上げされることにより、外方リップ９２が円滑に摺動するので、外方リップ９２の磨耗が低減できる。これにより、ハブユニット１は、外方シール部材９を通り抜けて軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減できる。

以上のように、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。

なお、上記実施形態では、駆動輪の構成について説明したが、本発明は従動輪においても、もちろん適用できるものである。

また、上記実施形態では、シール７２が、アキシャルリップ７２ｄとラジアルリップ７２ｅ，７２ｆとを備えるとしたが、それに限るものではなく、例えば、アキシャルリップ７２ｄを備え、ラジアルリップ７２ｅ，７２ｆを備えていない構成に適用してもよい。

１：ハブユニット（車輪用軸受装置）、 ２：外輪、 ２ｃ：車両取付フランジ部、 ２ｄ：端面（研磨面）、 ３：内軸（内輪）、 ３ｃ：フランジ、 ３ｄ：貫通孔、 ４：内輪、 ５：玉、 ６：環状空間、 ６ａ：軸受内部空間、 ７：シール部材、 ７１：芯金、 ７１ａ：円筒部、 ７１ｂ：円板部、 ７２：シール、 ７２ａ：嵌合部、 ７２ｂ：基部、 ７２ｃ：リップ部、 ７２ｄ:アキシャルリップ（リップ）、 ７２ｄ１：摺接部、 ７２ｅ，７２ｆ:ラジアルリップ、 ８：シール部材、 ９：外方シール部材、 ９１：外方芯金、 ９１ａ：外方円板部、 ９１ｂ：外方円筒部、 ９２：外方リップ、 １０：接着剤（接着剤層）、 １１：ハブボルト、 ２０：ナックル（車両固定部材）、 ２１：軸線

Claims (4)

1. 車両インナ側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウタ側の車輪が取り付けられて前記外輪と相対回転する内輪と、を備え、前記内輪の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して前記車輪を固定するためのフランジが形成され、前記外輪の前記フランジ側の内周面端部に嵌合され、前記外輪と前記内輪との間の環状空間を密封して軸受内部空間を構成するシール部材を備え、前記シール部材は、弾性体からなり前記フランジの前記外輪側の側面に連続して摺接する環状のリップを有する車輪用軸受装置において、
   前記シール部材より径方向外方に配置されて前記環状空間を密封する外方シール部材を備え、
   この外方シール部材は、前記フランジの前記外輪側の側面に固定され、前記外輪の前記フランジ側の端面に摺接することを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記フランジには、前記シール部材が摺接する位置より径方向外方であって、周方向の複数箇所に軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記フランジに前記車輪を取り付けるためのハブボルトが、前記貫通孔に車両インナ側から圧入固定され、
   前記外方シール部材は、外方芯金と、弾性体からなりこの外方芯金に一体的に固着される外方リップとを有し、前記外方芯金が前記フランジの側面に前記ハブボルトにより挟まれて固定され、前記外方リップが前記外輪に摺接することを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記外方シール部材と前記フランジとの間には接着剤層が介在することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記外方リップが摺接する前記外輪の面が研磨面からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。

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