(57)【要約】【課題】シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外輪２と、外輪２と相対回転する内軸３及び内輪４と、を備え、内軸３の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して車輪を固定するためのフランジ３ｃが形成され、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及び内輪４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を備え、シール部材６は、弾性体からなりフランジ３ｃの外輪２側の側面に連続して摺接する環状のアキシャルリップ７２ｄを有するハブユニット１において、外輪２のフランジ３ｃ側の外周面端部には、車両インナ側から車両アウタ側に向けて漸次拡径する堰部２ｄが形成され、堰部２ｄは、軸方向断面において、拡径開始位置２ｄ１から拡径終了位置２ｄ２までが、直線形状に形成される。【選択図】図２
2013241960.tif 000002
【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が取り付けられて前記外輪と相対回転する内輪と、を備え、前記内輪の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して前記車輪を固定するためのフランジが形成され、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前記外輪側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、
前記外輪の前記フランジ側の外周面端部の径方向外方には、前記外輪の軸方向の内方から外方に向けて漸次拡径する堰部材を備え、
前記堰部材は、軸方向断面において、拡径開始位置から拡径終了位置までが、直線形状又は円弧形状に形成され、前記円弧形状は円弧の中心点が円弧に対して径方向外方側となるように形成され、
車両搭載状態において、少なくとも軸線より上方には前記堰部材が形成されることを特徴とする車輪用軸受装置。
【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】
車両の車輪に用い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「異物」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。
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、このリップがフランジの側面に摺接して構成される。
【０００３】
近年、車両の燃費向上のニーズから車輪用軸受装置においても低トルク化の要求があり、上記リップはフランジに対して小さい接触圧力、所謂軽接触して摺動している。そのため、車輪用軸受装置は、シール部材のシール機能が低下するので、トルク上昇することなくシール機能を高める必要がある。そこで、車輪用軸受装置は、軸方向の断面がクランク形状の堰部材が外輪のフランジ側の外周端部に装着され、フランジと外輪端面との間の隙間を非接触で覆っている。そして、雨天走行時などに路面から飛散する異物が、外輪の外周を伝わって堰部材により堰き止められ、この異物は周方向に移動して軸受の下側に流れ落ちる。これにより、車輪用軸受装置は、リップがフランジに摺接する摺接部への異物の接近を低減することによりシール機能を強化している。（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２００６−１００５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、雨天時の高速走行などにおいては、路面から飛散する異物は多量でしかも勢いが強い。そして、上記の車輪用軸受装置においては、この勢いが強い異物は、外輪の外周を伝わってクランク形状の堰部材に衝突すると、周囲に飛散する。飛散した異物は、フランジと堰部材との間の隙間から軸受内方へ侵入する場合がある。侵入した異物は、シール部材のリップの摺接部へ接近し、ついには異物が軸受内部空間に侵入する場合がある。そこで、車輪用軸受装置は、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図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、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることが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が取り付けられて前記外輪と相対回転する内輪と、を備え、前記内輪の車両アウタ側の端部には、径方向外方へ突出して前記車輪を固定するためのフランジが形成され、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前記外輪側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、前記外輪の前記フランジ側の外周面端部の径方向外方には、前記外輪の軸方向の内方から外方に向けて漸次拡径する堰部材を備え、前記堰部材は、軸方向断面において、拡径開始位置から拡径終了位置までが、直線形状又は円弧形状に形成され、前記円弧形状は円弧の中心点が円弧に対して径方向外方側となるように形成され、車両搭載状態において、少なくとも軸線より上方には前記堰部材が形成されることである。
【０００８】
請求項１の車輪用軸受装置によれば、外輪の外周を伝わる勢いが弱い異物は、堰部材により堰き止められ、周方向に移動して軸受の下側に流れ落ちる。一方、外輪の外周を伝わる勢いが強い異物は、堰部材により整流されて径方向外方且つフランジ側に飛び出す。飛び出した異物は、フランジの側面の径方向に軸受内部に対して距離が離れた位置に当たる。当たった異物は、フランジが回転することによる遠心力により、径方向外方へ飛ばされる。これにより、この車輪用軸受装置は、フランジと堰部材との間の隙間から軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シール部材のリップの摺接部への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる車輪用軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態：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】第１実施形態：図１のＡ部拡大図である。
【図３】第１実施形態：図２の変形例を示す図である。
【図４】第２実施形態：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断面の要部拡大図である。
【図５】第２実施形態：図４の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
＜第１実施形態＞
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図１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図１における右側を示すものとする。
【００１２】
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、車両インナ側のナックル１０（車両固定部材）に固定される外輪２と、この外輪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。
【００１３】
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ナックル１０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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、図１のＡ部拡大図である。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図２における左側を示し、車両アウタ側とは図２における右側を示すものとする。
【００２１】
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。
【００２２】
芯金６１は、外輪２の内周の車両アウタ側端部に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とからなり、断面が略Ｌ字形に形成されている。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。
【００２３】
円筒部６１ａ及び円板部６１ｂには、弾性体からなる環状のシール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と基部６２ｂとリップ部６２cとからなる。嵌合部６２ａは、円筒部６１ａのフランジ３ｃ側の端部に外輪２との間で所定の締め代を持って形成され、円筒部６１ａと共に、外輪２の軌道面側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の軌道面側外周へ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、アキシャルリップ６２ｄ（リップ）及びラジアルリップ６２ｅを備える。
【００２４】
アキシャルリップ６２ｄは、基部６２ｂから軸方向のフランジ３ｃ側かつ径方向の外輪２側（径方向の外方側）に延在している。アキシャルリップ６２ｄでは、その先端近くの摺接部６２ｄ１がフランジ３ｃの車両インナ側の側面に全周に亘って摺接している。ラジアルリップ７２ｅは、基部７２ｂから径方向の内方側に延在し、内軸３の軌道面側外周に全周に亘って摺接している。
【００２５】
外輪２の車両アウタ側の外周面端部には、車両インナ側から車両アウタ側に向けて漸次拡径する堰部（堰部材）２ｄが周方向に連続して形成されている。堰部２ｄは、軸方向断面において、拡径開始位置２ｄ１から拡径終了位置２ｄ２までが、略直線形状に形成される。外輪２は、丸棒状の素材が鍛造加工されて、所定の鍛造形状に形成される際に、堰部２ｄが同時に所定の形状に形成される。
【００２６】
これにより、ハブユニット１では、車両走行により路面から飛散する勢いが弱い異物は、矢印Ｂ１で示す方向で外輪２の外周を伝わり、堰部２ｄにより堰き止められ、そして、周方向に移動して軸受の下側に流れ落ちる。一方、外輪２の外周を伝わる勢いが強い異物は、矢印Ｂ１で示す方向で外輪２の外周を伝わり、矢印Ｂ２で示す方向に堰部２ｄにより整流され、そして、径方向外方且つフランジ３ｃ側、即ち矢印Ｂ３で示す方向へ飛び出す。飛び出した異物は、フランジ３ｃの側面の径方向に軸受内部に対して距離が離れた位置３ｃ１に当たる。当たった異物は、フランジ３ｃが回転することによる遠心力により、径方向外方、即ち矢印Ｂ４で示す方向へ飛ばされる。この結果、ハブユニット１は、フランジ３ｃと堰部２ｄとの間の隙間から軸受内方へ侵入する異物を低減でき、そして、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減できる。更には、ハブユニット１は、軸受内部空間Ｓ１への異物の侵入を低減できる。
【００２７】
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、シール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、堰部２ｄが外輪２の鍛造加工と同時に形成されることから、低コストでシール部材７のアキシャルリップ７２ｄの摺接部７２ｄ１への異物の接近を低減して、シール機能の向上を図ることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態では、堰部２ｄが、軸方向断面において、拡径開始位置２ｄ１から拡径終了位置２ｄ２までが、略直線形状に形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、図３に示すように拡径開始位置２ｅ１から拡径終了位置２ｅ２までが、円弧形状に形成される構成に適用しても良い。図３は、図２の変形例を示す図である。円弧形状は円弧の中心点２ｅ３が円弧に対して径方向外方側となるように形成されている。
【００３０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態における堰部２ｄが、外輪２とは物の部材により形成される実施形態である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
図４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１００の軸方向断面の要部拡大図である。図４を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図４における左側を示し、車両アウタ側とは図４における右側を示すものとする。
【００３１】
ハブユニット１００（車輪用軸受装置）は、円筒状の堰部材９ａを備える。堰部材９ａは、軸方向断面において、拡径開始位置である軸方向の一端９ａ１から拡径終了位置である軸方向の他端９ａ２向けて略直線にて漸次拡径して形成される。堰部材９ａは、外輪２の車両アウタ側の外周面端部に、一端９ａ１が車両インナ側となるように外嵌圧入され、外輪２と一体化される。堰部材９ａの材料としては、例えば、高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
以上より、第２実施形態のハブユニット１００は、第１実施形態と同一の機能を果たし、同一の作用、効果を得ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、堰部材９ａが、軸方向断面において、拡径開始位置９ａ１から拡径終了位置９ａ２までが、略直線形状に形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、図５に示すように拡径開始位置９ｂ１から拡径終了位置９ｂ２までが、円弧形状に形成される構成に適用しても良い。図５は、図４の変形例を示す図である。円弧形状は円弧の中心点９ｂ３が円弧に対して径方向外方側となるように形成されている。
【００３３】
また、第１、第２実施形態では、堰部２ｄ，２ｅ又は堰部材９ａ，９ｂが周方向に連続して形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、車両搭載状態において、軸線より上方には堰部２ｄ，２ｅ又は堰部材９ａ，９ｂが形成され、軸線より下方には堰部２ｄ，２ｅ又は堰部材９ａ，９ｂが形成されない構成に適用しても良い。
【００３４】
また、第１、第２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。
【００３５】
また、第１、第２実施形態では、シール６２が、アキシャルリップ６２ｄとラジアルリップ６２ｅとを備えるとしたが、それに限るものではなく、例えば、アキシャルリップ６２ｄを備え、ラジアルリップ６２ｅを備えていない構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１，１００：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、  ２ｄ，２ｅ：堰部（堰部材）、  ２ｄ１，２ｅ１：拡径開始位置、  ２ｄ２，２ｅ２：拡径終了位置、  ２ｅ３：円弧の中心点、  ３：内軸（内輪）、  ３ｃ：フランジ、  ４：内輪、  ５：玉、  ６：シール部材、  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:アキシャルリップ（リップ）、  ６２ｄ１：摺接部、  ６２ｅ:ラジアルリップ、  ９ａ，９ｂ：堰部材、  ９ａ１，９ｂ１：拡径開始位置、  ９ａ２，９ｂ２：拡径終了位置、  ９ｂ３：円弧の中心点、  １０：ナックル（車両固定部材）、  １１：軸線、  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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