JP6564797B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

従来より、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、懸架装置を構成するナックルやインホイールモータを構成するケースに外方部材が固定される。また、車輪用軸受装置は、外方部材の内側に内方部材が配置され、外方部材と内方部材の両転走面間に複数の転動体が介装されている。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としているのである。

ところで、このような車輪用軸受装置は、外方部材と内方部材によって形成された環状空間に泥水や砂塵等の異物が侵入すると、転走面や転動体等が損傷して軸受寿命が短くなる。また、環状空間に封入されているグリースが漏出しても、転走面や転動体等が損傷して軸受寿命が短くなる。このため、車輪用軸受装置は、泥水や砂塵等の異物の侵入を防止するとともにグリースの漏出を防止すべく、環状空間の両側開口端を塞ぐシール部材を備えている。

特許文献１に記載の車輪用軸受装置は、外方部材と、内方部材と、複数の転動体のほか、外方部材と内方部材によって形成された環状空間の両側開口端を塞ぐシール部材を備えている。しかし、このような車輪用軸受装置は、外方部材を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水、車輪に跳ね上げられた泥水等がシール部材に到達すると、泥水に含まれる異物を噛み込んでシール部材が破損したり摩耗したりしてしまう場合があった。つまり、シール部材の密封性が低下してしまう場合があった。

そこで、特許文献２に記載の車輪用軸受装置は、泥水がアウター側（ここで「アウター側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置の車輪側を表す）のシール部材に到達するのを防ぐよう、外方部材のアウター側外周に径方向外側へ突出する堰部が設けられている。しかし、このような車輪用軸受装置は、例えばナックルに取り付けられる際に、車体取付フランジのボルト挿通穴にナックルボルトを挿通してナックルのボルト締結穴に螺合する仕様があり、この仕様においてはナックルボルトの締付工具が堰部に干渉してしまうという問題があった（図１９参照）。また、このような車輪用軸受装置は、車輪取付フランジのボルト圧入穴にハブボルトが圧入されており、ハブボルトの頭部が堰部に近接した状態となっている。そのため、ハブボルトを交換する際に、このハブボルトの頭部が堰部に干渉してしまうという問題もあった（図２０参照）。

特開２０１６−１６８８６０号公報 特開２０１１−７２７２号公報

本発明は、ナックルボルトの締付作業を行う際に、ナックルボルトの締付工具が堰部に干渉するのを防ぐことができる車輪用軸受装置を提供するものである。また、ハブボルトの交換作業を行う際に、ハブボルトの頭部が堰部に干渉するのを防ぐことができる車輪用軸受装置を提供するものである。

第一の発明は、
内周に外側転走面が形成された外方部材と、
軸方向へ延びる小径段部が形成されたハブ輪および前記小径段部に嵌合される少なくとも一つの内輪からなり、外周に内側転走面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材の両転走面間に転動自在に介装される複数の転動体と、
前記外方部材と前記内方部材によって形成された環状空間の両側開口端を塞ぐシール部材と、を備え、
前記外方部材に車体取付フランジが形成されるとともに当該車体取付フランジに複数のボルト挿通穴が設けられて、それぞれの前記ボルト挿通穴にナックルボルトが挿通されており、
前記ハブ輪に車輪取付フランジが形成されるとともに当該車輪取付フランジの回転軸を中心とする同心円上に等間隔で複数のボルト圧入穴が設けられて、それぞれの前記ボルト圧入穴にハブボルトが圧入されている車輪用軸受装置において、
前記外方部材のアウター側外周に径方向外側へ突出する堰部を設け、
前記堰部には、前記ボルト挿通穴に挿通される前記ナックルボルトの締付工具を通すための切欠部が形成されている、ものである。

第二の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記車輪取付フランジを回転させて前記ボルト挿通穴と前記ボルト圧入穴の位相を合わせた場合、
前記切欠部は、前記ボルト圧入穴を中心とする内接円の内側に前記ハブボルトの頭部が収まるように形成されている、ものである。

第三の発明は、第二の発明に係る車輪用軸受装置において、
複数の前記切欠部が形成されており、
それぞれの前記切欠部は、前記ボルト圧入穴を中心とする内接円の内側に前記ハブボルトの頭部が収まるように形成されている、ものである。

第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記堰部の外縁部分が弾性体で構成されており、
前記切欠部は、前記弾性体に形成されている、ものである。

第五の発明は、第一から第四のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記回転軸を水平とした際の当該回転軸と交わる上下方向線を想定した場合、
前記切欠部は、前記上下方向線に交わらない位置に形成されている、ものである。

第六の発明は、第五の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記堰部に径方向内端から径方向外端までの寸法が大きい高堰部分を有しており、
前記高堰部分は、前記上下方向線に交わる位置に形成されている、ものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第一の発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材のアウター側外周に径方向外側へ突出する堰部が設けられている。そして、堰部には、ボルト挿通穴に挿通されるナックルボルトの締付工具を通すための切欠部が形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、ナックルボルトの締付作業を行う際に、ナックルボルトの締付工具が堰部に干渉するのを防ぐことができる。

第二の発明に係る車輪用軸受装置において、車輪取付フランジを回転させてボルト挿通穴とボルト圧入穴の位相を合わせた場合、切欠部は、ボルト圧入穴を中心とする内接円の内側にハブボルトの頭部が収まるように形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、ハブボルトの交換作業を行う際に、ハブボルトの頭部が堰部に干渉するのを防ぐことができる。

第三の発明に係る車輪用軸受装置においては、複数の切欠部が形成されている。そして、それぞれの切欠部は、ボルト圧入穴を中心とする内接円の内側にハブボルトの頭部が収まるように形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、複数のハブボルトが同時に切欠部に重なるので、かかる交換作業を円滑に進めることができる。

第四の発明に係る車輪用軸受装置においては、堰部の外縁部分が弾性体で構成されている。そして、切欠部は、弾性体に形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、ナックルボルトの締付工具が堰部に干渉しても、堰部の変形等を防ぐことができる。また、ハブボルトの頭部が堰部に干渉しても、堰部の変形等を防ぐことができる。従って、かかる締付作業や交換作業を円滑に進めることができる。

第五の発明に係る車輪用軸受装置において、回転軸を水平とした際の当該回転軸と交わる上下方向線を想定した場合、切欠部は、上下方向線に交わらない位置に形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、外方部材の上方側においては、外方部材を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が切欠部を通ってアウター側のシール部材に到達しにくくなる。また、外方部材の下方側においては、車輪に跳ね上げられた泥水等が切欠部を通ってアウター側のシール部材に到達しにくくなる。従って、アウター側のシール部材の密封性が低下するのを抑制することができる。

第六の発明に係る車輪用軸受装置においては、堰部に径方向内端から径方向外端までの寸法が大きい高堰部分を有している。そして、高堰部分は、上下方向線に交わる位置に形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、外方部材の上方側においては、外方部材を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が堰部を乗り越えてアウター側のシール部材に到達しにくくなる。また、外方部材の下方側においては、車輪に跳ね上げられた泥水等が堰部を乗り越えてアウター側のシール部材に到達しにくくなる。従って、アウター側のシール部材の密封性が低下するのを更に抑制することができる。

車輪用軸受装置を示す斜視図。 車輪用軸受装置の構造を示す断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す断面図。 車輪用軸受装置の締結構造を示す断面図。 第一実施形態に係る堰部材を示す断面図。 図６におけるＢ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を示す断面図。 ナックルボルトの締付作業を示す斜視図。 ナックルボルトの締付工具が堰部材に干渉しないことを示す断面図。 ハブボルトの交換作業を示す斜視図。 ハブボルトの頭部が堰部材に干渉しないことを示す断面図。 第一実施形態に係る堰部材の切欠部の位置を示す断面図。 第二実施形態に係る堰部材を示す断面図。 図１３におけるＢ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を示す断面図。 第三実施形態に係る堰部材の切欠部の位置を示す断面図。 堰部材に沿って泥水が流れる状況を示す斜視図。 第四実施形態に係る堰部材の高堰部分の位置を示す断面図。 堰部材に沿って泥水が流れる状況を示す斜視図。 ナックルボルトの締付工具が堰部材に干渉した状況を示す断面図。 ハブボルトの頭部が堰部材に干渉した状況を示す断面図。

まず、図１から図４を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置１について説明する。図１は、車輪用軸受装置１を示す斜視図である。図２は、車輪用軸受装置１の構造を示す断面図である。図３および図４は、車輪用軸受装置１の一部構造を示す断面図である。

車輪用軸受装置１は、車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材２と、内方部材３と、転動体４と、インナー側シール部材５と、アウター側シール部材６と、を備える。なお、本明細書において、「インナー側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、「アウター側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。

外方部材２は、転がり軸受構造の外輪部分を構成するものである。外方部材２は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。外方部材２のインナー側端部には、封止面２ａが形成されている。また、外方部材２のアウター側端部には、封止面２ｂが形成されている。更に、外方部材２の内周には、二つの外側転走面２ｃ・２ｄが形成されている。外側転走面２ｃは、後述する内側転走面３ｃに対向する。外側転走面２ｄは、後述する内側転走面３ｄに対向する。なお、外側転走面２ｃ・２ｄには、例えば高周波焼入れが施され、表面硬度が５８〜６４ＨＲＣの範囲となっている。加えて、外方部材２の外周には、車体取付フランジ２ｅが一体的に形成されている。車体取付フランジ２ｅには、複数のボルト挿通穴２ｆが設けられている。

内方部材３は、転がり軸受構造の内輪部分を構成するものである。内方部材３は、ハブ輪３１と内輪３２で構成されている。

ハブ輪３１は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３１には、そのインナー側端部から軸方向中央部まで小径段部３ａが形成されている。小径段部３ａは、ハブ輪３１の外径が小さくなった部分を指し、その外周面が回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。また、ハブ輪３１には、そのインナー側端部からアウター側端部まで貫かれた自在継手取付穴３ｂが形成されている。自在継手取付穴３ｂは、ハブ輪３１の中心に設けられた貫通穴を指し、その内周面が凹部と凸部が交互に並ぶ凹凸形状（スプライン穴）となっている。但し、従動仕様については、自在継手取付穴３ｂが形成されていない。更に、ハブ輪３１の外周には、内側転走面３ｃが形成されている。内側転走面３ｃは、前述した外側転走面２ｃに対向する。なお、小径段部３ａから内側転走面３ｃを経てシールランド部（後述する軸面部３ｅと曲面部３ｆと側面部３ｇで構成される）までには、例えば高周波焼入れが施され、表面硬度が５８〜６４ＨＲＣの範囲となっている。加えて、ハブ輪３１の外周には、車輪取付フランジ３ｈが一体的に形成されている。車輪取付フランジ３ｈには、回転軸Ａを中心とする同心円上に等間隔（例えば位相角９０°おきに四箇所）で複数のボルト圧入穴３ｉが設けられ、それぞれのボルト圧入穴３ｉにはハブボルト３３が圧入されている。また、車輪取付フランジ３ｈには、同じく同心円上に等間隔（例えば位相角９０°おきに四箇所）で複数の工具挿通穴３ｊが設けられている。

内輪３２は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。内輪３２の外周には、封止面３ｋが形成されている。また、内輪３２の外周には、内側転走面３ｄが形成されている。内輪３２は、ハブ輪３１の小径段部３ａに嵌合（外嵌）されることにより、ハブ輪３１の外周に内側転走面３ｄを構成する。内側転走面３ｄは、前述した内側転走面２ｄに対向する。なお、内輪３２は、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となっている。

転動体４は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。転動体４は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。インナー側の転動体列４Ｒは、複数の転動体４が保持器によって環状に配置されたものである。それぞれの転動体４は、外方部材２の外側転走面２ｄと内方部材３の内側転走面３ｄの間に転動自在に介装されている。一方で、アウター側の転動体列４Ｒも、複数の転動体４が保持器によって環状に配置されたものである。それぞれの転動体４は、外方部材２の外側転走面２ｃと内方部材３の内側転走面３ｃの間に転動自在に介装されている。なお、転動体４は、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲となっている。

インナー側シール部材５は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓのインナー側端部を密封するものである。但し、インナー側シール部材５については、様々な仕様が存在しており、本願の仕様に限定するものではない。また、インナー側シール部材５の代わりにキャップが取り付けられる仕様や何も取り付けられない仕様も存在する。

インナー側シール部材５は、スリンガ５１を含んでいる。スリンガ５１は、内輪３２の封止面３ｋに嵌合（外嵌）される。スリンガ５１は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、あるいはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板で構成されている。スリンガ５１は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられた形状となっている。これにより、スリンガ５１は、円筒状の嵌合部５１ａと、その端部から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部５１ｂと、が形成されている。

インナー側シール部材５は、シールリング５２を含んでいる。シールリング５２は、外方部材２の嵌合部２ａに嵌合（内嵌）される。シールリング５２は、芯金５３とシールゴム５４で構成されている。芯金５３は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、あるいはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板で構成されている。芯金５３は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられた形状となっている。これにより、芯金５３は、円筒状の嵌合部５３ａと、その端部から内輪３２に向かって延びる円板状の側板部５３ｂと、が形成されている。なお、嵌合部５３ａと側板部５３ｂには、弾性体であるシールゴム５４が例えば加硫接着で一体的に形成されている。

シールゴム５４は、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムで構成されている。シールゴム５４に形成されたシールリップ５４ａは、その先端縁がスリンガ５１の嵌合部５１ａに接触している。また、シールリップ５４ｂ・５４ｃは、その先端縁がスリンガ５１の側板部５１ｂに接触している。このようにして、インナー側シール部材５は、泥水や砂塵等の異物が環状空間Ｓに侵入するのを防ぐとともに、グリースが環状空間Ｓから漏出するのを防いでいる。

アウター側シール部材６は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓのアウター側端部を密封するものである。但し、アウター側シール部材６については、様々な仕様が存在しており、本願の仕様に限定するものではない。

アウター側シール部材６は、外方部材２の嵌合部２ｂに嵌合（内嵌）される。アウター側シール部材６は、芯金６２とシールゴム６３で構成されている。芯金６２は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、あるいはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板で構成されている。芯金６２は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられた形状となっている。これにより、芯金６２は、円筒状の嵌合部６２ａと、その端部からハブ輪３１に向かって延びる円板状の側板部６２ｂと、が形成されている。なお、嵌合部６２ａと側板部６２ｂには、弾性体であるシールゴム６３が例えば加硫接着で一体的に形成されている。

シールゴム６３は、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムで構成されている。シールゴム６３に形成されたシールリップ６３ａは、その先端縁がハブ輪３１の軸面部３ｅに接触している。また、シールリップ６３ｂは、その先端縁がハブ輪３１の曲面部３ｆに接触している。更に、シールリップ６３ｃは、その先端縁がハブ輪３１の側面部３ｇに接触している。このようにして、アウター側シール部材６は、泥水や砂塵等の異物が環状空間Ｓに侵入するのを防ぐとともに、グリースが環状空間Ｓから漏出するのを防いでいるのである。

次に、図５を用いて、車輪用軸受装置１の締結構造について説明する。図５は、車輪用軸受装置１の締結構造を示す断面図である。

車輪用軸受装置１は、パイロット２ｇと車体取付フランジ２ｅを用いて車体に取り付けられる。具体的に説明すると、車輪用軸受装置１は、円筒形状であるパイロット２ｇをナックルＮの丸穴に嵌め合わせるとともに、車体取付フランジ２ｅの端面をナックルＮの端面に当接させた状態で、ナックルボルト３４を介して取り付けられる。このとき、ナックルボルト３４は、車体取付フランジ２ｅのボルト挿通穴２ｆにアウター側から挿通され、ナックルＮのボルト締結穴Ｎｈに螺合される。従って、車輪用軸受装置１を取り付ける工程には、車体取付フランジ２ｅのボルト挿通穴２ｆにナックルボルト３４を挿通し、これを締め付ける作業（締付作業）が含まれる。なお、車輪用軸受装置１は、インホイールモータを構成するケースに取り付けられる場合がある。この場合は、車体取付フランジ２ｅの端面をケースの端面に当接させた状態で、ケースボルトを介して取り付けられる。このとき、ケースボルトは、車体取付フランジ２ｅのボルト挿通穴２ｆにアウター側から挿通され、ケースのボルト締結穴に螺合される。

次に、図６および図７を用いて、第一実施形態に係る堰部材７について説明する。図６は、第一実施形態に係る堰部材７を示す断面図である。図７は、図６におけるＢ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、以下において、「径方向外側」とは、回転軸Ａから遠ざかる方向を表し、「径方向内側」とは、回転軸Ａへ近づく方向を表す。

堰部材７は、外方部材２のアウター側外周（アウター側端部における外周）に嵌合される。堰部材７は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、あるいはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板で構成されている。堰部材７は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。これにより、堰部材７は、円筒状の嵌合部７ａと、その端部から径方向外側へ向かって延びる円板状の立板部７ｂと、が形成されている。そして、立板部７ｂには、その外縁から径方向内側へ窪んだ切欠部７ｃが形成されている。但し、堰部材７は、堰部を構成するという事実以外について限定するものではない。例えば、材質や形状について限定するものではない。

図７の（Ａ）に示すように、切欠部７ｃは、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円Ｖの中心がボルト挿通穴２ｆの中心に重なる（同軸となる）ように形成されている。内接円Ｖの直径Ｄは、ナックルボルト３４の直径Ｅ（図９参照）よりも大きな値となっている。また、内接円Ｖの直径Ｄは、ナックルボルト３４の締付工具３４Ｔの直径Ｆ（図９参照）よりも大きな値となっている。更に、内接円Ｖの直径Ｄは、工具挿通穴３ｊの直径Ｇ（図９参照）と同じ若しくは僅かに大きな値となっている。従って、これらの関係は、Ｄ≧Ｇ＞Ｆ＞Ｅを満たしている。

同時に、図７の（Ｂ）に示すように、切欠部７ｃは、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円Ｖの中心がボルト圧入穴３ｉの中心に重なる（同軸となる）ように形成されている。内接円Ｖの直径Ｄは、ハブボルト３３の頭部３３ｈの直径Ｈ（図１１参照）よりも大きな値となっている。従って、これらの関係は、Ｄ＞Ｈを満たしている。なお、本車輪用軸受装置１においては、Ｄ≧Ｇ＞Ｆ＞Ｈ＞Ｅを満たすように設計されているが、Ｇ＞Ｆ＞Ｈ＞Ｅについては限定するものではない。

次に、図８および図９を用いて、ナックルボルト３４の締付作業について説明する。図８は、ナックルボルト３４の締付作業を示す斜視図である。図９は、ナックルボルト３４の締付工具３４Ｔが堰部材７に干渉しないことを示す断面図である。なお、ナックルボルト３４の締付作業は、車輪取付フランジ３ｈを回転させてボルト挿通穴２ｆと工具挿通穴３ｊの位相を合わせて行われる。つまり、ボルト挿通穴２ｆの中心と工具挿通穴３ｊの中心が重なる（同軸となる）ように位相を合わせて行われる。このとき、工具挿通穴３ｊの中心と切欠部７ｃの中心も重なる（同軸となる）こととなる。

ナックルボルト３４の締付作業は、締付工具３４Ｔにナックルボルト３４を装着し、工具挿通穴３ｊを介して車体取付フランジ２ｅのボルト挿通穴２ｆに挿通する。その後、締付工具３４Ｔを回転させることにより、ナックルボルト３４を回して締め付けるのである。なお、工具挿通穴３ｊの直径Ｇに対して締付工具３４Ｔの直径Ｆは、わずかに小さい値なので、締付工具３４Ｔが工具挿通穴３ｊの内周面に沿ってガタつくことなく案内される。

このように、本車輪用軸受装置１は、外方部材２のアウター側外周に径方向外側へ突出する堰部（本車輪用軸受装置１においては堰部材７を指す）が設けられている。そして、堰部（堰部材７）には、ボルト挿通穴２ｆに挿通されるナックルボルト３４の締付工具３４Ｔを通すための切欠部７ｃが形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、ナックルボルト３４の締付作業を行う際に、ナックルボルト３４の締付工具３４Ｔが堰部（堰部材７）に干渉するのを防ぐことができる。

次に、図１０および図１１を用いて、ハブボルト３３の交換作業について説明する。図１０は、ハブボルト３３の交換作業を示す斜視図である。図１１は、ハブボルト３３の頭部３３ｈが堰部材７に干渉しないことを示す断面図である。なお、ハブボルト３３の交換作業は、車輪取付フランジ３ｈを回転させてボルト挿通穴２ｆとボルト圧入穴３ｉの位相を合わせて行われる。つまり、ボルト挿通穴２ｆの中心とボルト圧入穴３ｉの中心が重なる（同軸となる）ように位相を合わせて行われる。このとき、ボルト圧入穴３ｉの中心と切欠部７ｃの中心も重なる（同軸となる）こととなる。

ハブボルト３３の交換作業は、ハンマー等によってハブボルト３３の先端を叩き、このハブボルト３３の頭部３３ｈを切欠部７ｃに通す。その後、車輪取付フランジ３ｈを回転させることにより、ハブボルト３３を車体取付フランジ２ｅの窪んだ部分から抜き取るのである。そして、新たなハブボルト３３を車体取付フランジ２ｅの窪んだ部分からボルト圧入穴３ｉに差し込み、車輪取付フランジ３ｈを回転させる。その後、新たなハブボルト３３の頭部３３ｈが切欠部７ｃを通るよう、ナット等を螺合していくことによって引き込んでいくのである。

このように、車輪用軸受装置１において、車輪取付フランジ３ｈを回転させてボルト挿通穴２ｆとボルト圧入穴３ｉの位相を合わせた場合、切欠部７ｃは、ボルト圧入穴３ｉを中心とする内接円Ｖの内側にハブボルト３３の頭部３３ｈが収まるように形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、ハブボルト３３の交換作業を行う際に、ハブボルト３３の頭部３３ｈが堰部（堰部材７）に干渉するのを防ぐことができる。

加えて、第一実施形態に係る堰部材７の他の特徴点について説明する。図１２は、第一実施形態に係る堰部材７の切欠部７ｃの位置を示す断面図である。具体的には、図２におけるＩ−Ｉ断面を示す断面図である。なお、図１２には、重力が作用する方向に対して平行となり、かつ回転軸Ａと交わる直線を上下方向線Ｌｖとして表す。

車輪用軸受装置１は、四つのハブボルト３３を有しており、それぞれ回転軸Ａを中心とする位相角が９０°ごととなる位置に設けられている。但し、倍数である８ヶ所に切欠部７ｃが設けられていてもよい。このとき、切欠部７ｃは、それぞれ回転軸Ａを中心とする位相角が４５°ごととなる位置に形成される。また、車輪用軸受装置１は、四つのハブボルト３３を有しているが、例えば五つのハブボルト３３を有するものとし、それぞれ回転軸Ａを中心とする位相角が７２°ごととなる位置に設けられるとしてもよい。但し、倍数である１０ヶ所が設けられるとしてもよい。このとき、切欠部７ｃは、それぞれ回転軸Ａを中心とする位相角が３６°ごととなる位置に形成される。

このように、本車輪用軸受装置１においては、複数の切欠部３ｃが形成されている。そして、それぞれの切欠部７ｃは、ボルト圧入穴３ｉを中心とする内接円Ｖの内側にハブボルト３３の頭部３３ｈが収まるように形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、複数のハブボルト３３が同時に切欠部７ｃに重なるので、かかる交換作業を円滑に進めることができる。

次に、図１３および図１４を用いて、第二実施形態に係る堰部材７について説明する。図１３は、第二実施形態に係る堰部材７を示す断面図である。図１４は、図１３におけるＢ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、以下において、「径方向外側」とは、回転軸Ａから遠ざかる方向を表し、「径方向内側」とは、回転軸Ａへ近づく方向を表す。

堰部材７は、外方部材２のアウター側外周（アウター側端部における外周）に嵌合される。堰部材７は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、あるいはＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板で構成されている。堰部材７は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。これにより、堰部材７は、円筒状の嵌合部７ａと、その端部から径方向外側へ向かって延びる円板状の立板部７ｂと、が形成されている。なお、立板部７ｂには、弾性体であるプレートゴム７１が例えば加硫接着で一体的に形成されている。

プレートゴム７１は、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムで構成されている。あるいはＡＢＳやＰＶＣ等の樹脂で構成されていてもよい。そして、プレートゴム７１には、その外縁から径方向内側へ窪んだ切欠部７ｃが形成されている。

図１４の（Ａ）に示すように、切欠部７ｃは、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円Ｖの中心がボルト挿通穴２ｆの中心に重なる（同軸となる）ように形成されている。なお、本実施形態においても、Ｄ≧Ｇ＞Ｆ＞Ｅを満たしている。

同時に、図１４の（Ｂ）に示すように、切欠部７ｃは、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円Ｖの中心がボルト圧入穴３ｉの中心に重なる（同軸となる）ように形成されている。なお、本実施形態においても、Ｄ＞Ｈを満たしている。

このように、本車輪用軸受装置１においては、堰部（堰部材７）の外縁部分が弾性体７１で構成されている。そして、切欠部７ｃは、弾性体７１に形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、ナックルボルト３４の締付工具３４Ｔが堰部（堰部材７）に干渉しても、堰部（堰部材７）の変形等（変形や破損）を防ぐことができる。また、ハブボルト３３の頭部３３ｈが堰部（堰部材７）に干渉しても、堰部（堰部材７）の変形等（変形や破損）を防ぐことができる。従って、かかる締付作業や交換作業を円滑に進めることができる。

次に、図１５および図１６を用いて、第三実施形態に係る堰部材７について説明する。図１５は、第三実施形態に係る堰部材７の切欠部７ｃの位置を示す断面図である。具体的には、図２におけるＩ−Ｉ断面に相当する断面図である。図１６は、堰部材７に沿って泥水が流れる状況を示す斜視図である。なお、ここでは、重力が作用する方向に対して平行となり、かつ回転軸Ａに交わる直線を上下方向線Ｌｖと定義する。また、上下方向線Ｖに対して垂直となり、かつ回転軸Ａに交わる直線を前後方向線Ｌｈと定義する。更に、回転軸Ｌを中心とする位相角が上下方向線Ｌｖから４５°となる直線と前後方向線Ｌｈから４５°となる直線を傾斜方向線Ｌｓと定義する。以下において、「外方部材２の上方側」とは、前後方向線Ｌｈよりも上側を表し、「外方部材２の下方側」とは、前後方向線Ｌｈよりも下側を表す。

図１５に示すように、第三実施形態に係る堰部材７においては、周方向に四つの切欠部７ｃが形成されており、回転軸Ａを中心とする位相角が９０°となっている。但し、それぞれの切欠部７ｃが上下方向線Ｌｖに交わらない位置に形成されている。つまり、それぞれの切欠部７ｃが傾斜方向線Ｌｓに交わる位置若しくはその近傍に形成されている。このため、外方部材２を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が堰部材７に沿って流れるので、切欠部７ｃを通りにくくなる（図１６の矢印参照）。また、車輪に跳ね上げられた泥水等も堰部材７に当たって流れ落ちるので、切欠部７ｃを通りにくくなる。

このように、本車輪用軸受装置１において、回転軸Ａを水平とした際の当該回転軸Ａと交わる上下方向線Ｌｖを想定した場合、切欠部７ｃは、上下方向線Ｌｖに交わらない位置に形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、外方部材２の上方側においては、外方部材２を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が切欠部７ｃを通ってアウター側のシール部材（アウター側シール部材６）に到達しにくくなる。また、外方部材２の下方側においては、車輪に跳ね上げられた泥水等が切欠部７ｃを通ってアウター側のシール部材（６）に到達しにくくなる。従って、アウター側のシール部材（６）の密封性が低下するのを抑制することができる。

次に、図１７および図１８を用いて、第四実施形態に係る堰部材７について説明する。図１７は、第四実施形態に係る堰部材７の高堰部分７ｄの位置を示す断面図である。具体的には、図２におけるＩ−Ｉ断面に相当する断面図である。図１８は、堰部材７に沿って泥水が流れる状況を示す斜視図である。なお、ここでは、重力が作用する方向に対して平行となり、かつ回転軸Ａに交わる直線を上下方向線Ｌｖと定義する。また、上下方向線Ｖに対して垂直となり、かつ回転軸Ａに交わる直線を前後方向線Ｌｈと定義する。更に、回転軸Ｌを中心とする位相角が上下方向線Ｌｖから４５°となる直線と前後方向線Ｌｈから４５°となる直線を傾斜方向線Ｌｓと定義する。以下において、「外方部材２の上方側」とは、前後方向線Ｌｈよりも上側を表し、「外方部材２の下方側」とは、前後方向線Ｌｈよりも下側を表す。

図１７に示すように、第四実施形態に係る堰部材７においては、周方向に四つの切欠部７ｃが形成されており、回転軸Ａを中心とする位相角が９０°となっている。そして、第三実施形態に係る堰部材７と同じく、それぞれの切欠部７ｃが上下方向線Ｌｖに交わらない位置に形成されている。但し、第四実施形態に係る堰部材７は、径方向内端から径方向外端までの寸法が大きい二つの高堰部分７ｄを有しており、それぞれの高堰部分７ｄが上下方向線Ｌｖに交わる位置に形成されている。このため、外方部材２を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が高堰部分７ｄに堰き止められて堰部材７に沿って流れるので、切欠部７ｃを通りにくくなる（図１８の矢印参照）。また、車輪に跳ね上げられた泥水等も堰部材７の高堰部分７ｄに当たって流れ落ちるので、切欠部７ｃを通りにくくなる。なお、高堰部分７ｄは、外方部材２の上方側若しくは下方側のいずれか一方に設けられているとしてもよい。

このように、本車輪用軸受装置１においては、堰部（堰部材７）に径方向内端から径方向外端までの寸法が大きい高堰部分７ｄを有している。そして、高堰部分７ｄは、上下方向線Ｌｖに交わる位置に形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、外方部材２の上方側においては、外方部材２を伝って流れる泥水や車体から流れ落ちた泥水等が堰部（堰部材７）を乗り越えてアウター側のシール部材（アウター側シール部材６）に到達しにくくなる。また、外方部材２の下方側においては、車輪に跳ね上げられた泥水等が堰部（堰部材７）を乗り越えてアウター側のシール部材（アウター側シール部材６）に到達しにくくなる。従って、アウター側のシール部材（アウター側シール部材６）の密封性が低下するのを更に抑制することができる。

本願における車輪用軸受装置１は、車体取付フランジ２ｅを有している外方部材２と、ハブ輪３１に一つの内輪３２が嵌合されている内方部材３と、で構成された内方部材回転仕様の第３世代構造としているが、これに限定するものではない。例えば、ハブ輪として形成された外方部材と、車体取付フランジを有している支持軸に一つの内輪が嵌合されている内方部材と、で構成された外方部材回転仕様の第３世代構造であってもよい。更に、車体取付フランジを有している外方部材と、一対の内方部材で構成され、この一対の内方部材がハブ輪の外周に嵌合される内方部材回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、ハブ輪として形成された外方部材と、一対の内方部材で構成され、この一対の内方部材が支持軸の外周に嵌合される外方部材回転仕様の第２世代構造であってもよい。更に、車体取付フランジを有しているハウジングに圧入される外方部材と、一対の内方部材で構成され、この一対の内方部材がハブ輪の外周に嵌合される第１世代構造であってもよい。更に、内方部材としてハブ輪と自在継手が連結されており、車体取付フランジを有している外方部材と、ハブ輪と自在継手の嵌合体である内方部材と、で構成された第４世代構造であってもよい。

本発明は、各実施形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。例えば、各実施形態に係る堰部材７は、外方部材２のアウター側外周（アウター側端部における外周）に嵌合されるものであるが、アウター側のシール部材（アウター側シール部材６）を構成している芯金６２やシールゴム６３を外方部材２の径方向外側へ突出させ、この突出部分で堰部を構成したものも含む。

１ 車輪用軸受装置
２ 外方部材
２ｃ 外側転走面
２ｄ 外側転走面
２ｅ 車体取付フランジ
２ｆ ボルト挿通穴
３ 内方部材
３１ ハブ輪
３２ 内輪
３３ ハブボルト
３３ｈ 頭部
３４ ナックルボルト
３４Ｔ 締付工具
３ａ 小径段部
３ｃ 内側転走面
３ｄ 内側転走面
３ｈ 車輪取付フランジ
３ｉ ボルト圧入穴
３ｊ 工具挿通穴
４ 転動体
５ シール部材（インナー側シール部材）
６ シール部材（アウター側シール部材）
７ 堰部材（堰部）
７１ 弾性体
７ａ 嵌合部
７ｂ 立板部
７ｃ 切欠部
７ｄ 高堰部分
Ａ 回転軸
Ｓ 環状空間
Ｖ 内接円
Ｌｖ 上下方向線

Claims (5)

1. 内周に外側転走面が形成された外方部材と、
   軸方向へ延びる小径段部が形成されたハブ輪および前記小径段部に嵌合される少なくとも一つの内輪からなり、外周に内側転走面が形成された内方部材と、
   前記外方部材と前記内方部材の両転走面間に転動自在に介装される複数の転動体と、
   前記外方部材と前記内方部材によって形成された環状空間の両側開口端を塞ぐシール部材と、を備え、
   前記外方部材に車体取付フランジが形成されるとともに当該車体取付フランジに複数のボルト挿通穴が設けられて、それぞれの前記ボルト挿通穴にナックルボルトが挿通されており、
   前記ハブ輪に車輪取付フランジが形成されるとともに当該車輪取付フランジの回転軸を中心とする同心円上に等間隔で複数のボルト圧入穴が設けられて、それぞれの前記ボルト圧入穴にハブボルトが圧入されている車輪用軸受装置において、
   前記外方部材のアウター側外周に径方向外側へ突出する堰部を設け、
   前記堰部には前記ボルト挿通穴に挿通される前記ナックルボルトの締付工具を通すための切欠部が形成されており、
   前記車輪取付フランジを回転させて前記ボルト挿通穴の中心と前記ボルト圧入穴の中心が重なるように位相を合わせた場合、
   前記切欠部は、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円の中心が前記ボルト圧入穴の中心に重なるとともに当該内接円の内側に前記ハブボルトの頭部が収まるように形成されている、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 複数の前記切欠部が形成されており、
   それぞれの前記切欠部は、軸方向から見て円弧形状となっており、その内接円の中心が前記ボルト圧入穴の中心に重なるとともに当該内接円の内側に前記ハブボルトの頭部が収まるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記堰部の外縁部分が弾性体で構成されており、
   前記切欠部は、前記弾性体に形成されている、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. 前記回転軸を水平とした際の当該回転軸と交わる上下方向線を想定した場合、
   前記切欠部は、前記上下方向線に交わらない位置に形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記堰部に径方向内端から径方向外端までの寸法が大きい高堰部分を有しており、
   前記高堰部分は、前記上下方向線に交わる位置に形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の車輪用軸受装置。
   

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