(57)【要約】【課題】車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車両インナ側の車両固定部材２０に固定される外輪２と、車両アウタ側の車輪に接続されるフランジ３ｃを有する内軸３と、外輪２のフランジ３ｃ側の内周面端部に嵌合され、外輪２と内軸３との間の環状空間Ｓを密封して軸受内部空間Ｓ１を構成するシール部材６とを備え、シール部材６は、弾性体からなりフランジ３ｃの側面３ｄに連続して摺接する環状のリップ６２ｄを有するハブユニット１において、リップ６２ｄは、車両搭載状態において、鉛直方向の上側に配置される部分の締め代を下側に配置される部分の締め代よりも大きく設定し、車両の荷重による変形を補正してリップ６２ｄの締め代を適正化する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両インナ側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウタ側の車輪に接続されるフランジを有する内輪と、前記外輪の前記フランジ側の内周面端部に嵌合され、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シール部材とを備え、
前記シール部材は、弾性体からなり前記フランジの側面に連続して摺接する環状のリップを有する車輪用軸受装置において、
前記リップは、車両搭載状態において、鉛直方向の上側に配置される部分の締め代を下側に配置される部分の締め代よりも大きく設定し、前記車両の荷重による変形を補正して前記リップの締め代を適正化することを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記リップは、車両搭載状態において、鉛直方向の上側に配置される部分の軸方向の長さを下側に配置される部分の長さよりも長く形成し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。
【請求項３】
前記リップは、車両搭載状態において、その軸方向の長さを鉛直方向の上端から下端に向けて漸次短く形成し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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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両固定部材に固定され、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シール部材により密封して軸受内部空間を構成している。
【０００３】
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シール部材は、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、このリップが所定の締め代を有して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。（例えば、特許文献１を参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５０４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両の燃費向上の観点から、車輪用軸受装置に対しても低トルク化の要求が高まっている。そこで、車輪用軸受装置は、リップの締め代を小さく設定し、低トルク化を図っている。そして、車輪用軸受装置では、車両インナ側にて車両の荷重が車両固定部材を介して外輪に負荷されるので、車輪が接続される車両アウタ側に対して、車両インナ側が鉛直方向の下側へ変形する。その結果、車輪用軸受装置は、車両アウタ側に装着されるシール部材の上側に配置されるリップの締め代がさらに小さくなり、リップの摺接部から軸受内部空間に浸入する場合があり、シール機能を低下させていた。そこで、車輪用軸受装置は、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保することが課題となっていた。
【０００６】
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、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、車両インナ側の車両固定部材に固定される外輪と、車両アウタ側の車輪に接続されるフランジを有する内輪と、前記外輪の前記フランジ側の内周面端部に嵌合され、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シール部材とを備え、前記シール部材は、弾性体からなり前記フランジの側面に連続して摺接する環状のリップを有する車輪用軸受装置において、前記リップは、車両搭載状態において、鉛直方向の上側に配置される部分の締め代を下側に配置される部分の締め代よりも大きく設定し、前記車両の荷重による変形を補正して前記リップの締め代を適正化することである。
【０００８】
請求項１の車輪用軸受装置によれば、車両インナ側にて車両の荷重が車両固定部材を介して外輪に負荷されるので、車輪が接続される車両アウタ側に対して、車両インナ側が鉛直方向の下側へ変形する。しかし、この車輪用軸受装置は、車両アウタ側に装着されるシール部材の上側に配置されるリップの締め代を下側に配置される部分の締め代よりも大きく設定し、車両の荷重による変形を補正してリップの締め代を適正化する。これにより、この車輪用軸受装置は、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる。
【０００９】
請求項２に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記リップは、車両搭載状態において、鉛直方向の上側に配置される部分の軸方向の長さを下側に配置される部分の長さよりも長く形成していることである。
【００１０】
請求項２の車輪用軸受装置によれば、リップが鉛直方向の上側に配置される部分の長さを下側に配置される部分の長さよりも長く形成されるので、車両の荷重による変形を補正してリップの締め代を適正化できる。そして、この車輪用軸受装置は、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる。
【００１１】
請求項３に係る車輪用軸受装置の構成上の特徴は、前記リップは、車両搭載状態において、その軸方向の長さを鉛直方向の上端から下端に向けて漸次短く形成していることである。
【００１２】
請求項３の車輪用軸受装置によれば、リップの長さを鉛直方向の上端から下端に向けて漸次短く形成しているので、車両の荷重による変形を忠実に補正してリップの締め代を適正化できる。そして、この車輪用軸受装置は、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる車輪用軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】リップが無負荷状態であるときのシール部材の軸方向の断面図である。
【図４】車両の荷重が負荷されないときのハブユニットの状態を説明する軸方向断面の模式図である。
【図５】車両の荷重が負荷されたときのハブユニットの状態を説明する軸方向断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
ハブユニット１（車輪用軸受装置）は、例えば車両の従動輪側のものであり、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、車両の懸架装置である車両インナ側のナックル、アクスルハウジングなどの車両固定部材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とを備えている。
【００１７】
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車両固定部材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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
ハブユニット１の車両インナ側には、内軸３及び内輪４の回転を検出するために、周方向に沿って磁界が交互に変化する着磁パルサー組立品７と、この着磁パルサー組立品７の磁界を検出することによって内軸３及び内輪４の回転速度を計測するセンサー組立品８とが装着されている。
【００２１】
着磁パルサー組立品７は、周方向に磁界特性（Ｓ極、Ｎ極）が交互に変化するように着磁された円板状の着磁パルサー７ａが、取付部材７ｂの車両インナ側に加硫接着等により固定されて形成される。着磁パルサー組立品７は、内軸３の車両インナ側端面に当接して内輪４に外嵌圧入される。
【００２２】
センサー組立品８は、着磁パルサー７ａの回転による磁気変化を検出する検出体（図示せず）を樹脂モールドして形成されるセンサー８ａが、取付部材８ｂに固定されて形成される。センサー組立品８は、外輪２の車両インナ側端面に内嵌圧入されて、センサー８ａが着磁パルサー７ａに対して軸方向で対向配置される。
【００２３】
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Ｓが形成される。環状空間Ｓには、車両アウタ側に環状のシール部材６が配設され、車両インナ側にセンサー組立品８が配設されている。シール部材６及びセンサー組立品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Ｓ１が構成されている。
【００２４】
図２は、図１のＡ部拡大図である。図３は、リップ６２ｄが無負荷状態であるときのシール部材６の軸方向の断面図である。図２及び図３を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両搭載状態において、鉛直方向の上側とは以下の図面における上側を示し、鉛直方向の下側とは以下の図面における下側を示すものとする。
【００２５】
図２に示すように、シール部材６は、環状の芯金６１と環状のシール６２とからなる。
【００２６】
芯金６１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６１ａと、円筒部６１ａ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６１ｂとからなる。芯金６１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。
【００２７】
芯金６１には、弾性体からなるシール６２が加硫接着されて一体化されている。シール６２は、嵌合部６２ａ、基部６２ｂ、及びリップ部６２cからなる。嵌合部６２ａは、円筒部６１ａ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有して形成され、円筒部６１ａ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。基部６２ｂは、嵌合部６２ａから円板部６１ｂ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６２ｃは、基部６２ｂから内軸３の軌道面側外周に向けて延在し、リップ６２ｄ及びラジアルリップ６２ｅ，６２ｆを備える。シール６２の材料としては、例えば、ニトリルゴムが用いられる。
【００２８】
リップ６２ｄは、基部６２ｂ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。リップ６２ｄは、その先端がフランジ３ｃの車両インナ側の側面３ｄに全周に亘って摺接している。図２に破線で示すリップ６２ｇは、側面３ｄに摺接していない状態、即ち無負荷状態を示している。リップ６２ｄは、リップ６２ｇとの軸方向における長さの差が締め代となり、これが側面３ｄを押し付ける緊迫力となってシール機能を確保している。ここで、ハブユニット１は、近年、車両の燃費向上の観点から低トルク化の要求が高まっており、リップ６２ｄの締め代を小さく設定し、低トルク化を図っている。
【００２９】
図３に示すように、リップ６２ｄは、ハブユニット１に装着しない単体の状態において、車両搭載状態の鉛直方向の上端６２ｈにおけるその軸方向の長さＬ１を例えば３．１ｍｍ、締め代を例えば０．８ｍｍに形成している。リップ６２ｄは、その軸方向の長さを上端６２ｈから下端６２ｉに向けて漸次短く形成し、下端６２ｉにおけるその軸方向の長さＬ２を例えば２．９ｍｍ、締め代を例えば０．６ｍｍに形成している。
【００３０】
ここで、リップ６２ｄはハブユニット１の組立て時に周方向の位置を特定する必要があるため、ハブユニット１は、図２に示す外輪２とシール部材６との合わせ面である外輪２の外周面の端部及びリップ６２ｄの外周面のそれぞれに突起を設けるなどして周方向の位相合わせを容易にしている。
【００３１】
ラジアルリップ６２ｅは、ラジアルリップ６２ｆよりも軸方向の外方に位置している。ラジアルリップ６２ｅ，６２ｆは、それぞれ基部６２ｂから径方向の内方側へ延在し、内軸３の軌道面側外周に所定の締め代を有し全周に亘って摺接している。
【００３２】
次に、車両の荷重が負荷されたときのハブユニット１の状態について図４及び図５を参照しつつ説明する。図４は、車両の荷重が負荷されないときのハブユニット１の状態を説明する軸方向断面の模式図である。図５は、車両の荷重が負荷されたときのハブユニット１の状態を説明する軸方向断面の模式図である。なお、図４及び図５に加え以下の説明においては、内輪４が簡略化のため省略されている。
【００３３】
図４に示すハブユニット１では、車両の荷重が負荷されないため、軸線１１に対して外輪２及び内軸３が変形せず、側面３ｄと外輪２の端面との間の隙間である鉛直方向の上側の隙間Ｋ１及び下側の隙間Ｋ２が同一である。
【００３４】
図５に示すハブユニット１では、車両の荷重が車両固定部材２０を介して外輪２に矢印Ｂの方向へ負荷されるので、車輪が接続される車両アウタ側に対して、車両インナ側が鉛直方向の下側へ変形（例えば、０．１ｍｍ）する。その結果、ハブユニット１では、車両の荷重が負荷されないときに対して、鉛直方向の上側の隙間Ｋ１は大きくなり、下側の隙間Ｋ２は小さくなる。そこで、この変形を補正するため、前述したようにリップ６２ｄは、その軸方向の長さを上端６２ｈから下端６２ｉに向けて漸次短く形成することにより、変形を忠実に補正して締め代を適正化している。これにより、ハブユニット１は、適正なシール機能を確保している。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、車両の荷重が負荷されたときにも、適正なシール機能を確保できる。
【００３６】
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。
【００３７】
また、上記実施形態では、従動輪の構成について説明したが、本発明は駆動輪においても、もちろん適用できるものである。
【００３８】
また、上記実施形態では、リップ６２ｄの長さが上端６２ｈから下端６２ｉに向けて漸次短く形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、鉛直方向の上側に配置される部分の長さを下側に配置される部分の長さよりも長く形成する構成に適用しても良い。
【符号の説明】
【００３９】
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、  ３：内軸（内輪）、  ３ａ：嵌め合い部、  ３ｃ：フランジ、  ３ｄ：側面、  ４：内輪、  ５：玉、  ６：シール部材、  ７：着磁パルサー組立品、  ７ａ：着磁パルサー、  ７ｂ：取付部材、  ８：センサー組立品、  ８ａ：センサー、  ８ｂ：取付部材、  １１：軸線、  ２０：車両固定部材、  ６１：芯金、  ６１ａ：円筒部、  ６１ｂ：円板部、  ６２：シール、  ６２ａ：嵌合部、  ６２ｂ：基部、  ６２ｃ：リップ部、  ６２ｄ:リップ、  ６２ｅ，６２ｆ:ラジアルリップ、  ６２ｈ：上端、  ６２ｉ：下端、  Ｋ１，Ｋ２：隙間、  Ｌ１：リップ上端の長さ、  Ｌ２：リップ下端の長さ、  Ｓ：環状空間、  Ｓ１：軸受内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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