JP6819202B2 - 駆動輪用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は駆動輪用軸受装置に関する。

例えば、ＦＦ車両では、前輪用軸受装置は、前輪が装着されるハブと、ハブを回転可能に支持するハブベアリングと、ハブを駆動する駆動軸と、ハブベアリングを支持するナックルとを備えている。
このような駆動輪用軸受装置においては、ハブベアリングの車幅方向内側で車幅方向に延在してナックルと駆動軸との間の隙間を塞ぐダストカバーが設けられている（特許文献１、２参照）。

特開２００６−２８１９３９号公報 特開２００６−２８１９５９号公報

しかしながら、ダストカバーは駆動軸と一体に回転するように配置されるため、ダストカバーの先端はナックルと離されて配置され、ダストカバーの先端とナックルとの間にはわずかな隙間が残存せざるを得ない。
そのため、このような隙間からダストカバーの半径方向内側に水や泥、砂などの異物がいったん侵入した場合、ダストカバーが設けられているがゆえに、それら異物は排出され難く、ハブベアリングの内部に侵入するおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ハブベアリングの内部への異物の侵入を抑制する上で有利な駆動輪用軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ハブを回転駆動する駆動軸と、ハブベアリングを支持する支持部材と、前記ハブベアリングの車幅方向内側で前記支持部材と前記駆動軸との間の隙間に配置され前記駆動軸と一体に回転するダストカバーとを備える駆動輪用軸受装置であって、前記ダストカバーは、前記ハブベアリングより車幅方向内側で、前記駆動軸の外周面に圧入され、前記駆動軸の軸方向に延在する内周壁部と、前記内周壁部から前記駆動軸の半径方向外側に延在する接続壁部と、前記接続壁部の外周端から車幅方向外側に延在し前記支持部材に近接する外周壁部と、を有し、前記ダストカバーの前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの前記外周壁部の半径方向内側に侵入した異物を前記ダストカバーの前記外周壁部の半径方向外側に排出する開口部が形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記支持部材は、前記ハブベアリングのアウターレースが嵌合される円孔を有し、記ダストカバーは、前記外周壁部の先部が前記駆動軸の半径方向外側に折り曲げられた屈曲部として形成され、前記屈曲部の先端は、前記円孔の内周面に僅かな隙間を残して近接されることを特徴とする。
また、本発明は、前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの回転方向に沿って次第に半径方向内側に変位する傾斜片が形成され、前記開口部は前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向外側に位置する前記外周壁部の箇所との間に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向外側に位置する前記外周壁部の箇所とは、前記外周壁部の半径方向の外側から見て、オーバーラップしていることを特徴とする。
また、本発明は、前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの回転方向と逆向きの回転方向に沿って次第に半径方向外側に変位する傾斜片が形成され、前記開口部は前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向内側に位置する前記外周壁部の箇所との間に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向内側に位置する前記外周壁部の箇所とは、前記外周壁部の半径方向の外側から見て、オーバーラップしていることを特徴とする。

本発明によれば、隙間からハブベアリング側に侵入した異物は、駆動軸の回転時に遠心力により開口部からダストカバーの半径方向外側に排出されるため、異物のハブベアリングへの侵入を抑制する上で有利となる。
また、本発明によれば、ダストカバーの構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、ダストカバーの開口部からの異物の侵入を阻止する上で有利となる。

第１の実施の形態の駆動輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。 図１の要部を拡大した断面図である。 （Ａ）はダストカバーの斜視図、（Ｂ）は変形例におけるダストカバーの斜視図である。 ダストカバーの外周壁部をダストカバーの軸心と直交する平面で破断した断面図であり、（Ａ）は第１の実施の形態の断面図、（Ｂ）は第２の実施の形態の断面図、（Ｃ）は第３の実施の形態の断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号ＩＮは車幅方向内側を示し、符号ＯＵＴは車幅方向外側を示す。
本実施の形態では、ＦＦ車両の前輪に本発明を適用した場合について説明する。
図１に示すように、駆動輪用軸受装置１０は、ハブ１２と、ナックル１４と、ハブベアリング１６と、駆動軸１８と、ダストカバー２０とを含んで構成されている。

ハブ１２は、ハブ軸２２と、ハブフランジ２４と、筒部２６と、スプライン部２６０２とを有している。
ハブ軸２２は、車輪のホイールのハブ孔に挿入される箇所である。
ハブフランジ２４は、ホイールの内周部とブレーキディスク２８の内周部が取着される箇所である。
筒部２６は、ハブベアリング１６のインナーレース１６０２に圧入される箇所である。
スプライン部２６０２は、駆動軸１８が一体回転可能に結合される箇所であり、筒部２６の内周部にスプラインが形成されることで構成されている。

ナックル１４の本体部１４０２には、ハブベアリング１６のアウターレース１６０４が嵌合される円孔１４０４が形成され、円孔１４０４の内周面１４０６は、アウターレース１６０４の車幅方向内側端部よりも車幅方向内側に延在している。
なお、図１において符号１６０６、１６０８は、ハブベアリング１６の軸心方向の両側においてインナーレース１６０２とアウターレース１６０４とにわたって設けられたシール部材を示し、符号１６１０は、インナーレース１６０２とアウターレース１６０４との間に設けられたローラを示し、符号３０Ａはナックル１４とアウターレース１６０４とを締結するボルトを示す。
本実施の形態では、ナックル１４は、ハブベアリング１６を支持する支持部材に相当している。

駆動軸１８は、エンジンあるいはモータなどの駆動源からの駆動力が伝達される箇所であり、前輪を回転駆動するものである。
駆動軸１８には雄ねじが形成されたボルト軸部１８０２と、スプライン部１８０４と、スプライン部１８０４よりも大径の中間軸部１８０６と、中間軸部１８０６よりも大径の大径部１８０８とを有している。
スプライン部１８０４がハブ１２のスプライン部２６０２に一体回転可能に噛合し、ボルト軸部１８０２にナット３２が螺合されることで、駆動軸１８とハブ１２とが結合されている。
駆動軸１８とハブ１２とが結合された状態で、ハブベアリング１６のインナーレース１６０２はハブ１２のハブフランジ２４と駆動軸１８の中間軸部１８０６の端面１８０６Ａとにより挟持固定される。

図２に示すように、ダストカバー２０は、駆動軸１８と一体に回転するように設けられている。
ダストカバー２０は、駆動軸１８とハブ１２とが結合された状態で、ハブベアリング１６の車幅方向内側で、ナックル１４の円孔１４０４の内周面１４０６と、この内周面１４０６から車幅方向外側に離れた駆動軸１８の中間軸部１８０６の外周面１８１０との間の隙間Ｓを塞いでいる。
ダストカバー２０は、中間軸部１８０６の外周面１８１０に圧入される内周壁部２００２と、内周壁部２００２に対向し隙間Ｓを塞ぐ外周壁部２００４と、それら内周壁部２００２と外周壁部２００４とを接続し中間軸部１８０６と大径部１８０８との境の端面１８０７に当接される接続壁部２００６とを含んで構成されている。
すなわち、本実施の形態では、内周壁部２００２は、接続壁部２００６の半径方向の内側端部から中間軸部１８０６の外周面１８１０に沿って車幅方向外側に向かって駆動軸１８の軸方向に延在し、外周壁部２００４は、接続壁部２００６の半径方向の外側端部から車幅方向外側に延在し、外周壁部２００４の先部は、中間軸部１８０６の半径方向外側に折り曲げられた折曲部２００８として形成されている。
この場合、駆動軸１８の軸方向に延在するとは、駆動軸１８の軸方向に平行に延在する場合や、駆動軸１８の軸方向に対して斜めに延在する場合を含む。
折曲部２００８の先端は、ダストカバー２０が駆動軸１８と一体に回転することから、円孔１４０４の内周面１４０６に近接した箇所に位置し、折曲部２００８の先端と円孔１４０４の内周面１４０６との間には僅かではあるが隙間Ｓ１が残存している。

図３および図４（Ａ）に示すように、外周壁部２００４の周方向に間隔をおいた複数箇所に、隙間Ｓ１からダストカバー２０の外周壁部２００４の径方向内側に侵入した水や泥、砂などの異物をダストカバー２０の半径方向外側に排出する、詳細には異物を外周壁部２００４の半径方向外側に排出する開口部２０１０が形成されている。
開口部２０１０は、ダストカバー２０の軸心方向において、外周壁部２００４の中間部から折曲部２００８の先端にわたって設けられている。
なお、図３（Ａ）は、開口部２０１０に折曲部２００８が設けられていない場合を示しており、図３（Ｂ）は、開口部２０１０にも折曲部２００８が設けられている場合を示している。

本実施の形態によれば次のような作用効果が奏される。
単に、ナックル１４の円孔１４０４の内周面１４０６と駆動軸１８の中間軸部１８０６の外周面１８１０との間の隙間Ｓをダストカバーで塞いだ場合、隙間Ｓから異物がダストカバーの半径方向内側に侵入しないように図られるものの、隙間Ｓ１から異物がダストカバーの半径方向内側にいったん侵入すると、その異物はダストカバーの半径方向外側に排出されにくく、ハブベアリング１６に侵入するおそれがある。
本実施の形態では、ダストカバー２０の周方向に間隔をおいた複数箇所に、隙間Ｓ１から侵入した異物をダストカバー２０の半径方向外側に排出する開口部２０１０が形成されている。
したがって、開口部２０１０の無いダストカバーに比べ、開口部２０１０があるため異物はダストカバー２０の半径方向内側に若干侵入しやすくなるものの、隙間Ｓ１や開口部２０１０から侵入した異物は、駆動軸１８の回転時には、遠心力によりダストカバー２０の半径方向外側に開口部２０１０から排出され、駆動軸１８の静止時には、重力によりダストカバー２０の半径方向外側に開口部２０１０から排出される。
したがって、異物のハブベアリング１６への侵入を抑制する上で有利となる。

（第２、第３の実施の形態）
次に図４（Ｂ）、（Ｃ）を参照して第２、第３の実施の形態について説明する。
第２、第３の実施の形態では、開口部２０１０がダストカバー２０の回転方向と逆向きに開口している点が第１の実施の形態と異なっている。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付してその説明を省略し、異なった点を重点的に説明する。
まず、図４（Ｂ）を参照して第２の実施の形態について説明する。
外周壁部２００４の周方向に間隔をおいた複数箇所に、ダストカバー２０の回転方向Ｄに沿って次第に半径方向内側に変位する傾斜片２０１２が形成されている。
そして、開口部２０１０は傾斜片２０１２の先端２０１２Ａと、先端２０１２Ａの半径方向外側に位置する外周壁部２００４の箇所２００４Ａとの間に形成されている。
このような第２の実施の形態によれば、駆動軸１８の回転時、異物が開口部２０１０から外周壁部２００４の半径方向内側に向かって侵入しようとしても、異物は傾斜片２０１２により弾かれるため、開口部２０１０からの異物の侵入を阻止する上で有利となる。
この場合、傾斜片２０１２の先端２０１２Ａと、先端２０１２Ａの半径方向外側に位置する外周壁部２００４の箇所２００４Ａとを、外周壁部２００４の半径方向の外側から見て、オーバーラップさせると、開口部２０１０からの異物の侵入を阻止する上で有利となる。

次に、図４（Ｃ）を参照して第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、傾斜片２０１２の突出する向きが第２の実施の形態と異なっている。
すなわち、第３の実施の形態では、外周壁部２００４の周方向に間隔をおいた複数箇所に、ダストカバー２０の回転方向Ｄと逆向きの回転方向に沿って次第に半径方向外側に変位する傾斜片２０１４が形成されている。
そして、開口部２０１０は傾斜片２０１４の先端２０１４Ａと、先端２０１４Ａの半径方向内側に位置する外周壁部２００４の箇所２００４Ａとの間に形成されている。
このような第３の実施の形態によれば、駆動軸１８の回転時、異物が開口部２０１０から外周壁部２００４の半径方向内側に向かって侵入しようとしても、異物は傾斜片２０１４により弾かれるため、開口部２０１０からの異物の侵入を阻止する上で有利となる。
この場合、傾斜片２０１４の先端２０１４Ａと、先端２０１４Ａの半径方向内側に位置する外周壁部２００４の箇所２００４Ａとを、外周壁部２００４の半径方向の外側から見て、オーバーラップさせると、開口部２０１０からの異物の侵入を阻止する上で有利となる。

なお、本実施の形態では、本発明を駆動輪でありまた操舵輪である前輪の軸受装置に適用した場合について説明したが、本発明は、駆動輪である後輪の軸受装置や、インホイールモータ駆動装置により回転駆動される車輪の軸受装置にも無論適用可能であり、この場合には、駆動軸はモータの出力軸となり、ハブベアリングを支持する支持部材はインホイールモータハウジングとなり、本発明が適用される駆動輪用軸受装置に対応して駆動軸や支持部材の名称が適宜決定される。
また、本実施の形態では、車両がエネルギーとして化石燃料を用いる自動車や、モータのみを駆動源とする電気自動車、ハイブリッド車、あるいは、プラグインハイブリッド車などの電動車である場合について説明したが、本発明はハブ１２と、ハブベアリング１６と、駆動軸１８と、ハブベアリング１６を支持する支持部材と、ダストカバー２０とを備える自動車以外の各種の車両に広く適用可能である。

１０ 駆動輪用軸受装置
１２ ハブ
１４ ナックル（支持部材）
１４０６ 内周面
１６ ハブベアリング
１６０２ インナーレース
１６０４ アウターレース
１８ 駆動軸
１８１０ 外周面
２０ ダストカバー
２００２ 外周壁部
２００４ 内周壁部
２０１０ 開口部
２０１２ 傾斜片
２０１４ 傾斜片

Claims (6)

1. ハブを回転駆動する駆動軸と、ハブベアリングを支持する支持部材と、前記ハブベアリングの車幅方向内側で前記支持部材と前記駆動軸との間の隙間に配置され前記駆動軸と一体に回転するダストカバーとを備える駆動輪用軸受装置であって、
   前記ダストカバーは、前記ハブベアリングより車幅方向内側で、前記駆動軸の外周面に圧入され、前記駆動軸の軸方向に延在する内周壁部と、前記内周壁部から前記駆動軸の半径方向外側に延在する接続壁部と、前記接続壁部の外周端から車幅方向外側に延在し前記支持部材に近接する外周壁部と、を有し、
   前記ダストカバーの前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの前記外周壁部の半径方向内側に侵入した異物を前記ダストカバーの前記外周壁部の半径方向外側に排出する開口部が形成されている、
   ことを特徴とする駆動輪用軸受装置。
2. 前記支持部材は、前記ハブベアリングのアウターレースが嵌合される円孔を有し、
   前記ダストカバーは、前記外周壁部の先部が前記駆動軸の半径方向外側に折り曲げられた屈曲部として形成され、
   前記屈曲部の先端は、前記円孔の内周面に僅かな隙間を残して近接される
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動輪用軸受装置。
3. 前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの回転方向に沿って次第に半径方向内側に変位する傾斜片が形成され、
   前記開口部は前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向外側に位置する前記外周壁部の箇所との間に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動輪用軸受装置。
4. 前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向外側に位置する前記外周壁部の箇所とは、前記外周壁部の半径方向の外側から見て、オーバーラップしている、
   ことを特徴とする請求項３記載の駆動輪用軸受装置。
5. 前記外周壁部の周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記ダストカバーの回転方向と逆向きの回転方向に沿って次第に半径方向外側に変位する傾斜片が形成され、
   前記開口部は前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向内側に位置する前記外周壁部の箇所との間に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動輪用軸受装置。
6. 前記傾斜片の先端と、前記先端の半径方向内側に位置する前記外周壁部の箇所とは、前記外周壁部の半径方向の外側から見て、オーバーラップしている、
   ことを特徴とする請求項５記載の駆動輪用軸受装置。

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