JP2015010681A - 軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材周辺への泥水の侵入を抑制することができる軸受ユニットを提供する。
【解決手段】ナックルを介して車体側に固定される外輪部材、この外輪部材の内部に回転自在に挿通される内輪部材、及び外輪部材と内輪部材との間に形成される環状空間の両端に配設されるシール部材を有するハブユニットと、外輪部材の外周に配設されており、軸方向から見て略円盤形状を呈するダストカバーとを備えた軸受ユニット。ダストカバーは、外側リング部と、この外側リング部の内周縁からアウトボード側に延設された短円筒部と、この短円筒部の先端から径内方向に延設された内側リング部とを有している。ダストカバーの短円筒部の上側外周面には、アウトボード側のシール部材への泥水の侵入を抑制する衝立が設けられている。短円筒部における衝立のインボード側には、泥水を外部に排出する水抜き用開口が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は軸受ユニットに関する。さらに詳しくは、外輪部材の外周にダストカバーが配設された軸受ユニットに関する。

自動車の車輪を車体の懸架装置に対して回転自在に支持するために軸受ユニットが用いられている。従来の一般的な軸受ユニットでは、図５に示されるように、ハブユニット３０、ブレーキロータ３１及びホイール３２が固定ボルト３３によって連結されている。ハブユニット３０を構成する外輪部材３４は、ナックル３５を介して車体側に固定されている。このナックル３５は、前記外輪部材３４の外周に形成されたフランジ（図示せず）に連結される。

外輪部材３４の外周には、車両走行時にブレーキロータ３１の摺動面に飛び石が衝突するのを防ぐために、軸方向から見て略円盤形状のダストカバー３６が配設されている。ダストカバー３６は、外輪部材３４の前記フランジと、ナックル３５との間に取り付けられている。また、ダストカバー３６には、ブレーキロータ３１の過熱を防ぐべく当該ブレーキロータ３１を空冷するための複数の空気導入口３７が周方向に沿って形成されている。

また、ハブユニット３０を構成する外輪部材３４と内輪部材３８との間に形成される環状空間Ｓの両端には、主に外部からの異物（泥水や微小ごみなど）が軸受内部に侵入するのを防ぐためにシール部材３９ａ、３９ｂが配設されている。このうち、アウトボード側（車両アウタ側。図５において右側）のシール部材３９ｂは、タイヤ巻き掛けでの泥水が軸受内部に入らないようにするために重要な役割を果たしている。

しかし、前記従来技術では、ダストカバー３６とブレーキロータ３１との間の隙間ｇを伝って泥水がハブユニット３０側に侵入することがある。また、ブレーキロータ３１の空冷用の空気導入口３７を通って泥水がハブユニット３０側に侵入することもある。

前述したように、ハブユニット３０のアウトボード側には泥水遮断用のシール部材３９ｂが配設されているが、当該シール部材３９ｂ周辺に侵入する泥水の量が多くなると、シール部材３９ｂのシール機能が不足し、軸受内部に泥水が侵入する恐れがある。軸受内部に泥水が侵入すると当該軸受内部のグリースが劣化する。また、異物が軸受内部に侵入することにより、剥離寿命が低下したり、圧痕が生じたりし、結果として異音が発生する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シール部材周辺への泥水の侵入を抑制することができる軸受ユニットを提供することを目的としている。

本発明の軸受ユニットは、ナックルを介して車体側に固定される外輪部材、この外輪部材の内部に回転自在に挿通される内輪部材、及び前記外輪部材と内輪部材との間に形成される環状空間の両端に配設されるシール部材を有するハブユニットと、
前記外輪部材の外周に配設されており、軸方向から見て略円盤形状を呈するダストカバーと
を備えた軸受ユニットであって、
前記ダストカバーは、外側リング部と、この外側リング部の内周縁からアウトボード側に延設された短円筒部と、この短円筒部の先端から径内方向に延設された内側リング部とを有しており、
前記ダストカバーの短円筒部の上側外周面には、アウトボード側のシール部材への泥水の侵入を抑制する衝立が設けられており、
前記短円筒部における前記衝立のインボード側には、泥水を外部に排出する水抜き用開口が形成されていることを特徴としている。

本発明の軸受ユニットでは、ダストカバーの短円筒部の上側外周面に衝立が形成されているので、ダストカバーとブレーキロータの隙間を伝った泥水や、ダストカバーの空気導入口を通った泥水を当該衝立でせき止めることができ、泥水がシール部材の周辺へ侵入するのを抑制することができる。また、短円筒部における前記衝立のインボード側に水抜き用開口が形成されているので、前記衝立によりせき止められた泥水を当該水抜き用開口から外部に排出することができる。

本発明の軸受ユニットによれば、シール部材周辺への泥水の侵入を抑制することができることができる。

本発明の軸受ユニットの一実施形態の部分断面説明図である。 図１におけるダストカバーの斜視説明図である。 図１に示されるダストカバーの製法例の説明図である。 本発明の軸受ユニットの他の実施形態の部分断面説明図である。 従来の軸受ユニットの部分断面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の軸受ユニットの実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットＨの部分断面説明図であり、図２は、図１におけるダストカバー１の斜視説明図であり、図３は、図１に示されるダストカバー１の製法例の説明図である。なお、図１及び後出する図４において、左側がインボード側であり、右側がアウトボード側である。

本実施形態に係る軸受ユニットＨは、車両における駆動輪側の車軸用軸受ユニットであり、車体側に固定される外輪部材２、この外輪部材２の内部に回転自在に挿通される内輪部材３、及び前記外輪部材２と内輪部材３との間に形成される環状空間Ｓの両端に配設されるシール部材４ａ、４ｂを有するハブユニット５と、前記外輪部材２の外周に配設されるダストカバー１とを備えている。

外輪部材２は、ナックル６を介して車体側に固定される。また、外輪部材２は、その内周面に複列の外輪軌道面２ａを有しており、内輪部材３は、その外周面に前記外輪軌道面２ａと対向する内輪軌道面３ａを有している。そして、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動体であるボール７が配設されている。

内輪部材３は、ハブ軸８と、このハブ軸８のインボード側端部の外径に嵌合された別体の内輪構成部材９とで構成されている。ハブ軸８は、複列のボール７を介して外輪部材２に回転自在に支持されている。

ボール７は、保持器１０によって内輪軌道面３ａにおいて周方向に所定間隔で保持されており、また、内輪部材３と外輪部材２との間の環状空間Ｓの両端部は、シール部材４ａ、４ｂにより密封されている。両シール部材４ａ、４ｂは、主に外部からの異物（泥水や微小ごみなど）が軸受内部に侵入するのを防ぐために配設されており、このうち、アウトボード側のシール部材４ｂは、タイヤ巻き掛けでの泥水が軸受内部に入らないようにするために重要な役割を果たしている。

前記ハブ軸８のアウトボード側端部の外周には、軸受ユニットＨに車輪を取り付けるための車輪取付用フランジ１１が形成されており、この車輪取付用フランジ１１の周縁部には、ボルト孔１２が所定の間隔で穿設されている。このボルト孔１２に圧入された固定ボルト１３に車輪側構成部品であるホイール１４やブレーキロータ１５が取り付けられる。ホイール１４及びブレーキロータ１５は、ナット１６により共締めされている。

ダストカバー１は、図２に示されるように、軸受装置Ｈの軸方向から見て中央に孔１ａを有する略円盤形状を呈している。ダストカバー１は３つの部位で構成されている。すなわち、ダストカバー１は、外側リング部１ｂと、この外側リング部１ｂの内周縁からアウトボード側に延設された短円筒部１ｃと、この短円筒部１ｃの先端から径内方向に延設された内側リング部１ｄとで構成されている。外側リング部１ｂと内側リング部１ｄは互いに略平行であり、いずれも軸受装置Ｈの軸心に対して垂直に配設される。短円筒部１ｃは、アウトボード側に向かうに従い先細となる形状である。なお、外側リング部１ｂの周縁部に形成された切り欠き１ｅは、キャリパ（図示せず）配設用の逃げである。

外側リング部１ｂの内径寄りの部分には、ブレーキロータ１５を空冷する空気が通過する空気導入口１７が周方向に沿って所定間隔（図示例では９０度間隔）で形成されている。空気導入口１７を介してブレーキロータ１５に空気を供給することにより当該ブレーキロータ１５が過熱するのを防ぐことができる。空気導入口１７の形状、数及び配置は、本発明において特に限定されるものではなく、適宜選定することができる。

内側リング部１ｄには、周方向に沿って所定間隔（図示例では９０度間隔）でボルト孔１８が形成されている。ダストカバー１は、当該ダストカバー１が、ナックル６と外輪部材２の外周に形成されたフランジ（図示せず）との間に位置するように、前記ボルト孔１８に挿通されるボルトによって前記フランジに固定される。

本実施形態では、ダストカバー１の短円筒部１ｃの外周面１ｃ１のうち上側（図１〜２において上側）の外周面１ｃ１に衝立１９が設けられている。この衝立１９は、軸方向から見て略帯状ないし長方形状を呈しており、その高さｈは、本発明において特に限定されるものではない。また、短円筒部１ｃにおける衝立１９のインボード側には略長方形状の水抜き用開口２０が形成されている。

衝立１９は、図１に示されるように、ダストカバー１とブレーキロータ１５との間の隙間ｇを伝って落下する泥水がハブユニット５側に侵入する経路に位置している。また、ダストカバー１の空気導入口１７を通った泥水がハブユニット５側に侵入する経路に位置している。このような位置に衝立１９を配設することにより前記泥水を当該衝立１９でせき止めることができ、泥水がシール部材４ｂの周辺へ侵入するのを抑制することができる。また、短円筒部１ｃにおける前記衝立１９のインボード側に水抜き用開口２０が形成されているので、前記衝立１９によりせき止められた泥水を当該水抜き用開口２０から外部に排出することができる。

シール部材４ｂ周辺に侵入する泥水の量を抑制することで、シール部材４ｂのシール機能を好適な状態に維持することができる。その結果、軸受内部に泥水が侵入するのを防止することができ、軸受内部に侵入した泥水によるグリースの劣化を防ぐことができる。また、異物が軸受内部に侵入するのも防止されるので、剥離寿命の低下や圧痕の発生も防止される。

また、本実施形態では、ダストカバー１は、前記外側リング部１ｂの内周縁１ｂ１がナックル６の表面６ａに近接して対向するように配設されている。これにより、当該外側リング部１ｂの内周縁１ｂ１とナックル６の表面６ａとでラビリンスシールＬが構成されている。その結果、ナックル６とダストカバー１との間のスペースを通り、前述した水抜き用開口２０を、図１において下側から上側に抜け、さらにシール部材４ｂの周辺に泥水が侵入するのを抑制することができる。

ダストカバー１は、例えばオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板などをプレス加工することで作製することができる。図３は、ダストカバー１の製法の一例を示す説明図である。図３の（ａ）は第１工程を示しており、この第１工程では、中央に短円筒部１ｃに対応する形状の凹所２１を有する第１下パンチ２２の上に予め衝立１９の形状に対応する切り込み２３が入れられた板材２４をセットし、その後、中央に短円筒部１ｃに対応する形状の凸部２５を有する第１上パンチ２６を下降させてダストカバー１の全体形状を作製する。

続く第２工程において、図３の（ｂ）に示されるように、第１工程で作製したダストカバー１を第２下パンチ２７内にセットし、第２上パンチ２８を下降させることで、前記空気導入口１７及びボルト孔１８を穿設するとともに、予め切り込み２３が入れられた部分を折り曲げることで衝立１９を形成する。この場合、衝立１９が形成されると同時に水抜き用開口２０も形成される。したがって、衝立１９及び水抜き用開口２０を簡単に作製することができる。また、衝立１９は、内側リング部１ｄと略面一となるように形成される。

図４は、本発明の他の実施形態に係る軸受ユニットＨ´の部分断面説明図である。この実施形態では、ダストカバー１の短円筒部１ｃと対向するナックル６´の表面に水抜き用の凹部２９が形成されている。この凹部２９は、図４において前後方向（紙面垂直方向）に沿って形成されている。この凹部２９とダストカバー１の内側リング部１ｄとで水抜き用の溝Ｇが形成される。このような溝Ｇを水抜き用開口２０の下方に設けることにより、当該水抜き用開口２０を通った泥水の排水性をさらに向上させることができる。なお、図４に示される実施形態において、図１に示される実施形態と同じ部材ないし要素には同一の符号を付している。そして、簡単のためにそれらの説明を省略する。

〔その他の変形例〕
なお、今回開示された実施形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、前述した実施形態では、板材のプレス加工により衝立と水抜き用開口を同時に作製しているが、水抜き用開口だけをプレス加工により形成し、別途作製した衝立をダストカバーの短円筒部に溶着や接着などで取り付けることも可能である。この場合、衝立の形状や位置を適宜選定することができる。

また、前述した実施形態では、転動体としてボールを用いているが、円すいころを用いることもできる。
また、前述した実施形態は、車両における駆動輪側の車軸用軸受ユニットであるが、従動輪側の車軸用軸受ユニットにも本発明を適用することができる。

１：ダストカバー、１ｂ：外側リング部、１ｃ：短円筒部、１ｄ：内側リング部、２：外輪部材、３：内輪部材、４ａ、４ｂ：シール部材、５：ハブユニット、６、６´：ナックル、７：ボール（転動体）、８：ハブ軸、９：内輪構成部材、１１：車輪取付用フランジ、１３：固定ボルト、１４：ホイール、１５：ブレーキロータ、１７：空気導入口、１９：衝立、２０：水抜き用開口、Ｈ、Ｈ´：軸受ユニット

Claims (3)

1. ナックルを介して車体側に固定される外輪部材、この外輪部材の内部に回転自在に挿通される内輪部材、及び前記外輪部材と内輪部材との間に形成される環状空間の両端に配設されるシール部材を有するハブユニットと、
   前記外輪部材の外周に配設されており、軸方向から見て略円盤形状を呈するダストカバーと
   を備えた軸受ユニットであって、
   前記ダストカバーは、外側リング部と、この外側リング部の内周縁からアウトボード側に延設された短円筒部と、この短円筒部の先端から径内方向に延設された内側リング部とを有しており、
   前記ダストカバーの短円筒部の上側外周面には、アウトボード側のシール部材への泥水の侵入を抑制する衝立が設けられており、
   前記短円筒部における前記衝立のインボード側には、泥水を外部に排出する水抜き用開口が形成されていることを特徴とする、軸受ユニット。
2. 前記ダストカバーは、前記外側リング部の内周縁がナックルの表面に近接して対向するように配設されており、当該外側リング部の内周縁とナックルの表面とでラビリンスシールが構成されている、請求項１に記載の軸受ユニット。
3. 前記ダストカバーの衝立は、当該ダストカバーを構成する板材の一部を切り起こすことで形成され、前記水抜き用開口は、前記板材の一部を切り起こすことで当該板材に形成される開口からなる、請求項１又は２に記載の軸受ユニット。

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