JP2016121753A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封装置周辺の泥水の流れを制御した、密封性能に優れた車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外輪部材１０と、ハブフランジ２２が形成されたハブ軸２０と、内輪と、転動体４０と、密封装置５０と、を有する車輪用軸受装置１であって、外輪部材１０はハブフランジ２２に対向する端部に端段部１６を有し、端段部１６は端段面１７と、外輪端縁面１８とからなり、密封装置５０は、外リップ６１と、内周を外輪部材１０の端段面１７に外嵌する、筒状のゴム環体５３と、外リップ６１の端部から、ゴム環体５３の外周に連なる第１円盤面５４と、ゴム環体５３の軸線方向外輪側の端面である第２円盤面５５と、を有し、外輪端縁面１８と、第２円盤面５５の間に樋３が形成され、第２円盤面５５の外周の直径Ｄ１は、外輪端縁面１８の外周Ｄ２の直径より大きく、第２円盤面５５と外輪端縁面１８との軸線方向の間隔Ｗは、第２円盤面５５の半径方向の幅より大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に使用する車輪用軸受装置に関する。

車輪用軸受装置としては、外輪部材に車体の支持部材への取付けフランジを、内輪部材の車両アウター側に車輪取付け用のハブフランジを有するものがある。

前記車輪用軸受装置においては、外輪部材と内輪部材との間の軸受内部空間にグリースなど潤滑剤が封入されている。また、軸受内部空間に泥水や異物が侵入すると、グリースが劣化したり、構成部品に錆が発生して、軸受としての寿命の低下をまねく。軸受内部空間のグリースの漏洩の防止、また、外部からの泥水や異物の進入防止のため、密封装置が設けられている。例えば、密封装置として、外輪部材の両端開口部の内側にシール部材を装着して、そのシールリップを内輪部材や軸などの軸部品に弾性的に接触させたハブ用シールが知られている。

車輪用軸受装置の車両アウター側においては、路面からの泥水や異物が、車体の支持部材やブレーキ部品を伝って、前記外輪部材の外周や、車両アウター側の前記ハブ用シールに到達する。このため、車両アウター側にも優れた密封性能が要求される。しかし、前記車輪用軸受装置の車両アウター側は、組立て上の制約および寸法的な制約があり、車両インナー側に比べ、密封性能の向上が難しい。密封性能を向上させる方策として、ハブ用シールの端部に堰を設けた車輪用軸受装置が提案されている。（特許文献１参照）

特開２０１０−２１００８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車輪用軸受装置においては、外輪部材の外周に振りかかる泥水は、外輪部材の外周を、前記ハブ用シールの方向に流動し、直接前記堰に達する。さらに泥水は、堰の面を伝ってハブ用シールの外周に達し、ハブ用シールと車輪取付け用のハブフランジとの間の前記シールリップ部から軸受内部空間に侵入することがある。このように、特許文献１に記載の車輪用軸受装置はハブ用シールの十分な密封性能を得ることができない。

本発明は、密封装置周辺の泥水の流れが制御され、前記シールリップ部からの泥水の侵入が防止できる、密封性能に優れた車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、外周に外輪外周面を有し、内周に２列の外輪軌道が形成された外輪部材と、軸方向一方側端部に半径方向に拡径するハブフランジ、他方側端部に軸方向に延在する内輪嵌合面および前記ハブフランジと前記内輪嵌合面の中間の外周に第１内輪軌道が形成されたハブ軸と、外周の軸線方向中央に第２内輪軌道が形成され、前記内輪嵌合面に外嵌して固定された内輪と、前記２列の外輪軌道の一方および前記ハブ軸の第１内輪軌道の間で転動するとともに、他方の外輪軌道および前記内輪の第２内輪軌道の間で転動する、２列の複数の転動体と、前記外輪部材および前記ハブ軸の間に配置され、前記ハブ軸および前記内輪と、前記外輪部材との間の軸受内部空間を密封する密封装置と、を有する車輪用軸受装置であって、前記外輪部材は、前記外輪外周面の前記ハブフランジに対向する端部に、端段部を有し、前記端段部は円筒形状の端段面と、前記端段面の前記ハブフランジと反対方向の端部から径方向に前記外輪外周面まで延在する外輪端縁面とからなり、前記密封装置は、金属性の芯金と、合成ゴムからなるシール部と、からなり、前記シール部は、外周側に、前記ハブフランジに対向し、前記ハブフランジの方向に拡径する外リップと、前記外リップの軸線方向外輪側の端部から、前記外輪部材の方向に延在し、内周を前記外輪部材の前記端段面に外嵌する、筒状のゴム環体と、前記外リップの軸方向外輪側の端部から、前記ゴム環体の外周に連なる第１円盤面と、前記ゴム環体の軸方向外輪側の端面である第２円盤面と、を有し、前記外輪部材の前記外輪端縁面と、前記密封装置の前記第２円盤面の間に樋が形成され、前記第２円盤面の外周の直径は、前記外輪端縁面の外周の直径より大きく、前記第２円盤面と前記外輪端縁面との軸線方向の間隔は、前記第２円盤面の半径方向の幅より大きいことである。

本発明の構成によれば前記ゴム環体の外周と前記外リップの軸線方向外輪側の端部との間、すなわち前記樋の前記第２円盤面側の外方には、第１円盤面を有している。前記外輪部材の外周に振りかかる泥水は、前記外輪部材の外周を前記ハブ用シールの方向に流動し、前記樋に達する。前記樋は、側面の径方向の幅より底面すなわち端段面の幅が広く、十分な流量の泥水を円周方向に導くことができる。

また、前記樋の、前記外リップ側の側面である前記第２円盤面の外周の直径は、他方の側面である前記外輪端縁面の外周の直径より大きく、泥水が前記樋から溢れ出ても、前記外リップの方向への流動は防止できる。万一、前記樋から流出した泥水が、前記外リップの方向に流動した場合、泥水は前記第２円盤面に遮られ、泥水の前記外リップの先端への到達を防止できる。このように泥水は、前記樋と、前記第２円盤面に導かれて、前記外輪部材の下方から車輪用軸受装置の外方に放出され、前記ハブフランジと前記外リップの間のからの軸受内部空間への泥水の侵入が防止される。

本発明によれば、密封装置周辺の泥水の流れが制御され、前記シールリップ部からの泥水の侵入が防止できる、密封性能に優れた車輪用転がり軸受装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の断面図である。 本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の主要部の断面図である。 本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の作用を説明する説明図である。

この発明の一実施の形態を、以下図面を参照して説明する。図１、図２、図３において右側が車両アウター側、左側が車両インナー側を示している。

図１は、本発明の一実施形態の車輪用軸受装置としての軸受装置１の軸方向の断面図である。図２は本発明の一実施形態の軸受装置１の主要部の断面図である。
図１、図２において軸受装置１は、内周に２列の外輪軌道１１、１２が形成された外輪部材１０と、車両アウター側の端部に半径方向に拡径したハブフランジ２２を有し、外周に第１内輪軌道２１が形成されたハブ軸２０と、外周に第２内輪軌道３１が形成された内輪３０と、外輪部材１０の一方の外輪軌道１１とハブ軸２０の第１内輪軌道２１の間、および、外輪部材１０の他方の外輪軌道２２と内輪３０の第２内輪軌道３１の間で転動する２列の複数の転動体としての玉４０と、前記２列の複数の玉４０を所定の間隔で保持する２個の保持器４１とを有する。

ここで、ハブ軸２０の外周および内輪３０の外周と、外輪部材１０の内周と、の間で軸受内部空間２が構成されている。軸受内部空間２には、潤滑剤としてのグリースが充填され、外輪部材１０の車両アウター側の端部に配置された密封装置としてのアウターシール５０と、外輪部材１０の車両インナー側の端部に固定されたキャップ７０と、で密封されている。

外輪部材１０はＳ５５Ｃ等の合金鋼からなる環状体で、外周の車両インナー側端部に半径方向外方に拡径して、軸受装置１を車体部材９０に取付けるための固定フランジ１３を有し、固定フランジ１３から車両アウター側に向けて、外輪外周面１５が形成されている。固定フランジ１３には取付け用ボルト９１が貫通するための複数の通し穴１５が設けられている。外輪部材１０の内周には、車両アウター側に一方側の外輪軌道である外輪軌道１１が、車両インナー側に他方側の外輪軌道である外輪軌道１２が形成されている。

外輪部材１０の外輪外周面１５の車両アウター側の端部には、端段部１６を有し、端段部１６には、円筒形状の端段面１７と、端段面１７の、ハブフランジ２２と反対方向、すなわち車両インナー側の端部から径方向に拡径して外輪外周面１５まで延在する外輪端縁面１８が形成されている。外輪部材１０の内周の車両アウター側の端部にはシール嵌合面１９が形成されている。

ハブ軸２０はＳ５５Ｃ等の合金鋼からなり、ハブ軸２０は、外周の軸方向一方側端部すなわち車両アウター側端部に半径方向に拡径して、ブレーキディスク９２とホイール９３が取付けられるハブフランジ２２を有している。ハブフランジ２２には、ブレーキディスク９２とホイール９３を固定する複数のハブボルト９４が埋め込まれている。ハブ軸２０の外周の軸方向他方側端部すなわち車両インナー側端部には半径方向に縮径して内輪嵌合面２３が形成されている。ハブフランジ２２と内輪嵌合面２３の中間の外周には第１内輪軌道２１が形成されている。

ハブフランジ２２の車両インナー側の側面には、アウターシール５０との間で、軸受内部空間２を密封する、シール対向部２４が形成されている。シール対向部２４には、車両インナー側から車両アウター側に向けて、軸線に平行な円筒形状のラジアル摺接面２４ａと、ラジアル摺接面２４ａから径方向に拡径して平面状の第１アキシャル摺接面２４ｂ、が形成され、第１アキシャル摺接面２４ｂの径方向外方に、平面状の第２アキシャル摺接面２４ｃ、さらに径方向外方に、車両アウター側に凹む曲面のラビリンス構成面２４ｄが形成されている。

アウターシール５０は、鋼板等の金属からなる環体の芯金５１および芯金５１と一体に加硫成形されたＮＢＲ等の合成ゴムからなるシール部５２からなる。芯金５１は、外輪部材１０のシール嵌合面１９に内嵌する円筒部５１ａと、円筒部５１ａの車両インナー側端部から縮径して延在する第１平板部５１ｂおよび円筒部５１ａの車両アウター側端部から拡径して延在する第２平板部５１ｃを有している。

シール部５２は、芯金５１の第１平板部５１ｂの径方向内方の、車両インナー側に補助リップ６２、車両アウター側にメインリップ６３を有し、第１平板部５１ｂの車両アウター側に第１サイドリップ６４が形成されている。芯金５１の第２平板部５１ｃの車両アウター側には第２サイドリップ６５が形成されている。

また、シール部５２の外周には、第２サイドリップ６５の径方向外方、芯金５１の第２平板部１ｃの径方向外方に、ハブフランジ２２に対向し、ハブフランジ２２の方向、すなわち車両アウター側に拡径する外リップ６１と、外リップ６１の車両インナー側端部から、車両インナー側に延在する筒状のゴム環体５３とが形成されている。さらに、シール部５２は、外リップ６１の車両インナー側端部から、ゴム環体５３の外周に連なる第１円盤面５４と、ゴム環体５３の車両インナー側端面である第２円盤面５５と、を有している。また、第２円盤面５５の外周の直径Ｄ１は、外輪端縁面１８の外周の直Ｄ２径より大きい。

アウターシール５０は、芯金５１の円筒部５１ａを外輪部材１０のシール嵌合面１９に内嵌し、ゴム環体５３の内周５６を外輪部材１０の端段面１７に外嵌して外輪部材１０に固定されている。このとき、外輪部材１０の外輪端縁面１８と、アウターシール５０の第２円盤面５５の間に樋３が形成されている。樋３において、外輪端縁面１８と第２円盤面５５との軸線方向の間隔、すなわち底面の幅Ｗは、樋３の側面の半径方向の幅すなわち第２円盤面５５の半径径方向の幅より広い。

ここで、アウターシール５０の補助リップ６２、メインリップ６３は、ハブ軸２０のラジアル摺接面２４ａに、第１サイドリップ６４は、第１アキシャル摺接面２４ｂに、第２サイドリップ６５は、第２アキシャル摺接面２４ｃに摺接している。外リップ６１は、ラビリンス構成面２４ｄとの間で、ラビリンスシールを構成している。

内輪３０はＳＵＪ２等の軸受鋼からなる円環状で、外周の軸線方向中央に第２内輪軌道３１が形成され、内周に内輪軌道３１と同心の内径面３２が形成されている。内輪３０は、内径面３２をハブ軸２０の内輪嵌合面２３に外嵌し、一方の端面をハブ軸２０の車両インナー側端部のかしめによって圧着されて、ハブ軸２０に固定されている。

軸受装置１は外輪部材１０の固定フランジ１３が車体部材９０複数の取付け用ボルト９１で車体部材９０に固定され、ハブ軸２０のハブフランジ２２にホイール９３およびブレーキディスク９２が、複数のハブボルト９４とハブナット９５で固定されている。すなわちホイール９３およびブレーキディスク９２は軸受装置１を介して車体部材９０に回転自在に取付けられている。

図３は、軸受装置１の作用を説明するための説明図である。図３における白抜き矢印は泥水や異物の流れを示している。以下図２、図３に基づいて、軸受装置１の作用および効果を説明する。
車体部材９０に取付けられた軸受装置１において、路面からの泥水や異物が、車体部材９０の表面、やブレーキディスク９２の表面等を伝って、車両インナー側から外輪部材１０の外輪外周面１５や、アウターシール５０の周辺に振りかかる。外輪外周面１５を車両アウター方向に流動する泥水は、樋３に達し、重力によって円周方向に導かれる。樋３は、側面１８、５５の径方向の幅より底面の幅Ｗが広く、十分な流量の泥水を円周方向に導くことができる。

また、樋３の、外リップ６１側の側面である第２円盤面５５の外周の直径が、外輪端縁面１８の外周の直径より大きいため、泥水が樋３から溢れ出ても、外リップ６１の方向への流動は防止できる。万一、樋３から流出した泥水が、外リップ６１の方向に流動した場合、泥水は第１円盤面５４に遮られ、泥水の外リップ６１の先端への到達を防止できる。このように泥水は、樋３と、第１円盤面５４に導かれて、外輪部材１０の下方から軸受装置１の外方に放出され、ハブフランジ２２と外リップ６１の間のからの軸受内部空間への泥水の侵入が防止される。

上述のごとく、本発明の一実施形態によれば、アウターシール５０の周辺の泥水の流れが制御され、ハブフランジ２２と外リップ６１の間のからの軸受内部空間への泥水の侵入が防止され、密封性能に優れた車輪用転がり軸受装置を提供することができる。

上述の実施形態では、転動体はボールであるが、この発明では、転動体は円すいころ等の他の形式の転動体であっても良い。

上述の実施形態では、ハブ軸２０と内輪３０は、かしめで一体化されているが、この発明では、ハブ軸２０と内輪３０はナット締結等、他の結合手段で一体化される形式であっても良い。

上述の実施形態では、アウターシール５０は、外リップ６１以外に３個のリップを有し、３個のリップは、それぞれ、ハブ軸２０のシール対向部２４に摺接する形式であるが、この発明では、外リップ６１以外のリップの個数が異なる形式や、外リップ６１以外のリップが、スリンガーに摺接する形式等、他の形式のアウターシールであっても良い。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは当然である。

１ ‥ 軸受装置（車輪用軸受装置）
１０ ‥ 外輪部材
１１、１２ ‥ 外輪軌道
１５ ‥ 外輪外周面
１６ ‥ 端段部
１７ ‥ 端段面
１８ ‥ 外輪端縁面
２ ‥ 軸受内部空間
２０ ‥ ハブ軸
２１ ‥ 第1内輪軌道
２２ ‥ ハブフランジ
２３ ‥ 内輪嵌合面
３ ‥ 樋
３０ ‥ 内輪
３１ ‥ 第２内輪軌道
４０ ‥ ボール（転動体）
５０ ‥ アウターシール（密封装置）
５１ ‥ 芯金
５２ ‥ シール部
５３ ‥ ゴム環体
５４ ‥ 第１円盤面
５５ ‥ 第２円盤面
６１ ‥ 外リップ

Claims (1)

1. 外周に外輪外周面を有し、内周に２列の外輪軌道が形成された外輪部材と、
   軸方向一方側端部に半径方向に拡径するハブフランジ、他方側端部に軸方向に延在する内輪嵌合面および前記ハブフランジと前記内輪嵌合面の中間の外周に第１内輪軌道が形成されたハブ軸と、
   外周の軸線方向中央に第２内輪軌道が形成され、前記内輪嵌合面に外嵌して固定された内輪と、
   前記２列の外輪軌道の一方および前記ハブ軸の第１内輪軌道の間で転動するとともに、他方の外輪軌道および前記内輪の第２内輪軌道の間で転動する、２列の複数の転動体と、
   前記外輪部材および前記ハブ軸の間に配置され、前記ハブ軸および前記内輪と、前記外輪部材との間の軸受内部空間を密封する密封装置と、を有する車輪用軸受装置であって、
   前記外輪部材は、前記外輪外周面の前記ハブフランジに対向する端部に、端段部を有し、
   前記端段部は円筒形状の端段面と、前記端段面の前記ハブフランジと反対方向の端部から径方向に前記外輪外周面まで延在する外輪端縁面とからなり、
   前記密封装置は、金属性の芯金と、合成ゴムからなるシール部と、からなり、
   前記シール部は、外周側に、前記ハブフランジに対向し、前記ハブフランジの方向に拡径する外リップと、
   前記外リップの軸線方向外輪側の端部から、前記外輪部材の方向に延在し、内周を前記外輪部材の前記端段面に外嵌する、筒状のゴム環体と、
   前記外リップの軸方向外輪側の端部から、前記ゴム環体の外周に連なる第１円盤面と、
   前記ゴム環体の軸方向外輪側の端面である第２円盤面と、を有し、
   前記外輪部材の前記外輪端縁面と、前記密封装置の前記第２円盤面の間に樋が形成され、
   前記第２円盤面の外周の直径は、前記外輪端縁面の外周の直径より大きく、
   前記第２円盤面と前記外輪端縁面との軸線方向の間隔は、前記第２円盤面の半径方向の幅より大きいことを特徴とする車輪用軸受装置。

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