JP2014095403A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させ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に玉５を介して回転可能に支持される内軸３と、を備え、内軸３の軸方向の一端部には径方向外方へ突出形成されて車輪を取り付けるためのフランジ３ｃが形成され、外輪２のフランジ３ｃ側の内周端部に嵌合され、外輪２と内軸３との間の環状空間Ｓ１を密封して軸受内部空間６を構成する密封装置７と、外輪２のフランジ３ｃ側の外周端部に固定されフランジ３ｃの側面近傍まで延びて形成されるデフレクタ９と、を備えるハブユニット１であって、外輪２のフランジ３ｃ側の端面２ｄには、全周に亘って窪む周溝２ｅが形成され、車両搭載状態において、デフレクタ９は少なくとも軸線１１より上側に形成され、鉛直方向の下側には周溝２ｅから外輪２の外周に貫通する排水溝２ｆが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

従来、例えば車両の車輪を支持する車輪用軸受装置では、外輪が車両インナ側の車体側部材に固定され、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「泥水」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密封装置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密封装置は、外輪のフランジ側の内周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、軸受内部空間に泥水が浸入するのを防止している。

このような密封装置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、軸受内部空間に泥水が浸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泥水を堰き止めるデフレクタを装着して、フランジと外輪との間の隙間を覆いシール機能を強化している。ここで、デフレクタはトルク低減のため、フランジの側面近傍まで延びて形成し、フランジに非接触としている。（例えば、特許文献１を参照）

特開２００６−１００５５号公報

しかしながら、上記の車輪用軸受装置では、デフレクタを伝った泥水が、デフレクタの内周面及び外輪端面を伝わり、外輪内周面と密封装置の芯金との間の嵌合部に浸入する場合がある。その結果、嵌合部が発錆し、その部位から軸受内部空間に泥水が浸入してシール機能を低下させていた。そこで、車輪用軸受装置は、密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させ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、密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させ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、車両の車体側部材に固定される外輪と、前記外輪に転動体を介して軸線回りに回転可能に支持される内輪と、を備え、前記内輪の軸方向の一端部には径方向外方へ突出形成されて車輪を取り付け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密封装置と、前記外輪の前記フランジ側の外周端部に固定され前記フランジの側面近傍まで延びて形成されるデフレクタと、を備える車輪用軸受装置であって、前記外輪の前記フランジ側の端面には、全周に亘って窪む周溝が形成され、車両搭載状態において、前記デフレクタは少なくとも軸線より上側に形成され、鉛直方向の下側には前記周溝から前記外輪の外周に貫通する排水溝が形成されることである。

請求項１の車輪用軸受装置によれば、デフレクタの外周から内周面を伝った泥水が、外輪端面の周溝に溜まり、周溝を周方向に移動して鉛直方向の下側に設けられた排水溝を通って軸受の外部に排出される。これにより、この車輪用軸受装置によれば、密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させることができる。

請求項２に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記周溝は、軸方向断面において、半円状に形成されることである。

請求項２の車輪用軸受装置によれば、周溝が半円状であるため、表面張力が大きく作用して周溝に多く泥水を溜めることができる。これにより、この車輪用軸受装置によれば、泥水が周溝を周方向に移動して排水溝を通って軸受の外部に排出されるので、密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させることができる。

本発明によれば、密封装置と外輪との間の嵌合部からの泥水の浸入を低減してシール機能を向上させ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。 図１のＡ部拡大図である。 図１のＢ部拡大図である。 図１の外輪及びデフレクタを矢印Ｃの方向から見た図である。

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以下の図面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以下の図面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、車両インナ側の車体側部材であるナックル２０に固定される外輪２と、外輪２の軸線１１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（転動体）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。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Ｓ１が形成される。環状空間Ｓ１には、車両アウタ側に環状の密封装置７が装着され、車両インナ側に環状の密封装置８が装着されている。密封装置７及び密封装置８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６が構成されている。

図２は、図１のＡ部拡大図である。図３は、図１のＢ部拡大図である。図４は、図１の外輪２及びデフレクタ９を矢印Ｃの方向から見た図である。図２、図３及び図４を参照しつつ説明する。

密封装置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圧入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。

芯金７１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、基部７２ｂ、及びリップ部７２cからなる。嵌合部７２ａは、円筒部７１ａの車両アウタ側の端部に外輪２との間で所定の締め代を持って形成されて、円筒部７１ａとともに、外輪２の内周面に圧入により内嵌されて固定されている。これにより、密封装置７と外輪２との間に嵌合部Ｆ１が形成される。基部７２ｂは、嵌合部７２ａから円板部７１ｂに沿って内軸３の軌道面側外周に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側且つ径方向の外輪２側（径方向の外方側）へ延在している。アキシャルリップ７２ｄは、その先端がフランジ３ｃの車両インナ側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へ延在し、内軸３の軌道面側外周に全周に亘って摺接している。

外輪２の車両アウタ側の端面２ｄには、全周に亘って軸方向内方へ窪み、軸方向断面における窪み形状が半円形からなる周溝２ｅが形成されている。また、端面２ｄには、鉛直方向の下側に周溝２ｅから外輪２の外周に貫通する排水溝２ｆが形成される。外輪２は、丸棒状の素材が鍛造加工された後、端面２ｄを旋削加工する際に、周溝２ｅ及び排水溝２ｆが同時に所定の形状に形成される。

外輪２の車両アウタ側端部には、泥水を堰き止めるデフレクタ９が装着され、フランジ３ｃと外輪２との間の隙間を覆うことにより、密封装置７への泥水の接近を低減しシール機能を強化している。デフレクタ９は、半円状に形成され、車両搭載状態において、軸線１１より上側に形成される。デフレクタ９は、外輪２の外周端部に嵌合して固定される固定部９１と、固定部９１の端部からフランジ３ｃの側面近傍まで延びて形成される延出部９２とからなり、フランジ３ｃとの間に隙間Ｓ２を形成し、トルク低減のためフランジ３ｃに非接触としている。デフレクタ９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。

デフレクタ９に降りかかる泥水は、２点鎖線Ｌ１で示すようにデフレクタ９を伝って隙間Ｓ２から軸受内方へ浸入し、デフレクタ９の内周面９３及び端面２ｄを伝わり、周溝２ｅに溜まる。ここで、周溝２ｅは、半円状に窪んでいるので表面張力が大きく作用し泥水を多く溜めることができる。周溝２ｅに溜まった泥水は、周溝２ｅを周方向、且つ鉛直方向の下側に移動し、２点鎖線Ｌ２で示すように排水溝２ｆを通って軸受の外部に排出される。

これにより、ハブユニット１は、デフレクタ９に降りかかる泥水がデフレクタ９を伝って軸受内方へ浸入しても、密封装置７と外輪２の内周面との間の嵌合部Ｆ１からの浸入を低減できるので、シール機能を向上させることができる。また、ハブユニット１は、嵌合部Ｆ１における芯金７１の発錆を低減し、その部位から軸受内部空間６への泥水の浸入を防止するので、シール機能を向上させることができる。

なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
本実施形態では、転動体が玉５としたが、それに限るものではなく、例えば、円錐ころの構成に適用しても良い。

また、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、周溝２ｅの形状が半円形としたが、それに限るものではなく、例えば、四角形などの構成に適用しても良い。

また、上記実施形態では、デフレクタ９が車両搭載状態において、軸線１１より上側に形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、車両の構成から悪環境で使用される場合には、デフレクタ９が円周の２／３程度に形成されるなどの構成に適用しても良い。

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、 ２ｅ：周溝、 ２ｆ：排水溝、 ３：内軸（内輪）、 ３ｃ：フランジ、 ４：内輪、 ５：玉（転動体）、 ６：軸受内部空間、 ７，８：密封装置、 ９：デフレクタ、 １１：軸線、 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、 ７２ｅ，７２ｆ:ラジアルリップ、 ９１：固定部、 ９２：延出部、 ９３：内周面、 Ｆ１：嵌合部、 Ｌ１，Ｌ２：泥水の流れ、 Ｓ１：環状空間、 Ｓ２：隙間

Claims (2)

1. 車両の車体側部材に固定される外輪と、前記外輪に転動体を介して軸線回りに回転可能に支持される内輪と、を備え、前記内輪の軸方向の一端部には径方向外方へ突出形成されて車輪を取り付け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密封装置と、前記外輪の前記フランジ側の外周端部に固定され前記フランジの側面近傍まで延びて形成されるデフレクタと、を備える車輪用軸受装置であって、
   前記外輪の前記フランジ側の端面には、全周に亘って窪む周溝が形成され、
   車両搭載状態において、前記デフレクタは少なくとも軸線より上側に形成され、鉛直方向の下側には前記周溝から前記外輪の外周に貫通する排水溝が形成されることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記周溝は、軸方向断面において、半円状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。

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