(57)【要約】【課題】被水量の低減を図ると共に、密封部材に浸入した泥水の排水性の向上を図った車輪用転がり軸受装置を提供する。【解決手段】車体側に固定される外輪部材２４と、外輪部材２４内に挿通されて配置され軸方向一端部に車輪を取付けるためのハブフランジ４２を有するハブ軸部材３０と、ハブ軸部材３０と外輪部材２４との間に介装される玉２６（転動体）と、を備えてハブ軸部材３０が外輪部材２４に対し軸心回りに回動可能に支承される転がり軸受が構成され、外輪部材２４とハブ軸部材３０の間の環状空間のハブフランジ４２側の位置に、転がり軸受用密封装置５０（密封部材）が設けられている車輪用転がり軸受装置２０であって、ハブフランジ４２と、これに対向する外輪部材２４の軸方向端面との間の隙間は、相対的に、車輪の接地面である地側隙間が大きく、地側隙間と反対の天側隙間が小さく設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定される外輪部材と、
該外輪部材内に挿通されて配置され軸方向一端部に車輪を取付けるためのハブフランジを有するハブ軸部材と、
該ハブ軸部材と外輪部材との間に介装される転動体と、を備えて前記ハブ軸部材が外輪部材に対し軸心回りに回動可能に支承される転がり軸受が構成されており、該転がり軸受が構成される前記外輪部材とハブ軸部材の間の環状空間の前記ハブフランジ側の位置に、密封部材が設けられている車輪用転がり軸受装置であって、
前記ハブ軸部材のハブフランジと、これに対向する外輪部材の軸方向端面との間の隙間は、相対的に、車輪の接地面である地側が大きく、該地側と反対の天側が小さく設定されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
前記ハブ軸部材のハブフランジと、これに対向する外輪部材の軸方向端面との間の隙間は、前記外輪部材の軸方向端面を段差形状で一体形成することで構成されることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のホイール用軸受として、特許文献１のような車輪用転がり軸受装置が知られている。この車輪用転がり軸受装置は、車体側に固定される外輪部材と、この外輪部材内に挿通されて配置され軸方向一端部に車輪を取付けるためのハブフランジを有するハブ軸部材と、このハブ軸部材と外輪部材との間に介装される転動体と、を備えてハブ軸部材が外輪部材に対し軸心回りに回動可能に支承される転がり軸受が構成されており、転がり軸受が構成される外輪部材とハブ軸部材の間の環状空間のハブフランジ側の位置に、密封部材が設けられている。そして、一般的な使用環境においては、外輪部材とハブ軸部材の間にラビリンスすきまを設けて、密封部材への被水量を低減して泥水浸入の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、過酷な自然環境下や悪質な道路状態などの泥水環境が厳しい地域での使用では、上記構成のラビリンスすきまによっては十分な耐泥水性能を確保できないおそれがある。また、一度ラビリンスすきまを抜けて密封部材に浸入した泥水は抜け難いといった問題が懸念される。
【０００５】
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、被水量の低減を図ると共に、密封部材に浸入した泥水の排水性の向上を図った車輪用転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の車輪用転がり軸受装置は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係る車輪用転がり軸受装置は、車体側に固定される外輪部材と、該外輪部材内に挿通されて配置され軸方向一端部に車輪を取付けるためのハブフランジを有するハブ軸部材と、該ハブ軸部材と外輪部材との間に介装される転動体と、を備えて前記ハブ軸部材が外輪部材に対し軸心回りに回動可能に支承される転がり軸受が構成されており、該転がり軸受が構成される前記外輪部材とハブ軸部材の間の環状空間の前記ハブフランジ側の位置に、密封部材が設けられている車輪用転がり軸受装置であって、前記ハブ軸部材のハブフランジと、これに対向する外輪部材の軸方向端面との間の隙間は、相対的に、車輪の接地面である地側が大きく、該地側と反対の天側が小さく設定されていることを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明によれば、ハブ軸部材のハブフランジと、これに対向する外輪部材の軸方向端面との間の隙間は、相対的に、車輪の接地面である地側が大きく、地側と反対の天側が小さく設定されている。天側の隙間を詰めることで密封部材への被水を低減することができる。また地側の隙間は、相対的に天側の隙間より大きく設定されていることから排水性も確保されている。これにより、被水量の低減を図ると共に、密封部材に浸入した泥水の排水性の向上を図ることができる。
【０００８】
次に、第２の発明に係る車輪用転がり軸受装置は、前記ハブ軸部材のハブフランジと、これに対向する外輪部材の軸方向端面との間の隙間は、前記外輪部材の軸方向端面を段差形状で一体形成することで構成されることを特徴とする。
【０００９】
この第２の発明によれば、天側及び地側の隙間は、外輪部材の軸方向端面を段差形状で一体形成することで構成される。これは、外輪部材の軸方向端面の形状を利用して隙間を構成するものであり、新たな部材を要することがなくコストアップの抑制が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記各発明の手段をとることにより、被水量の低減を図ると共に、密封部材に浸入した泥水の排水性の向上を図った車輪用転がり軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る車輪用転がり軸受装置に車輪が装着された状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る車輪用転がり軸受装置を示す断面図である（図１のＩＩ部分の部分拡大断面図）。
【図３】図２のＩＩＩ部分の部分拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ部分の部分拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る車輪用転がり軸受装置の外輪部材の側面図である（図２のＶ方向矢視図）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明を実施するための実施形態１を図１〜図５にしたがって説明する。なお、各図に適宜矢印で示す方向は、車輪用転がり軸受装置２０を適用する車両の外方側、内方側、天側、地側とそれぞれ一致する方向である。
図１に図示されるように、車両において、タイヤ１２及びホイール１４から構成される車輪１０を懸架装置（図示省略）に支持するとともに、ブレーキディスクロータ１６を介して車輪１０を回転可能に支持する車輪用転がり軸受装置２０が構成されている。
この車輪用転がり軸受装置２０は、図２に図示されるように外輪部材２４と、ハブ軸部材３０と、複数の玉（転動体）２６、２６と、転がり軸受用密封装置５０（密封部材）と、を主体として構成される。
【００１３】
図２に図示されるように、外輪部材２４は、車体側のナックルアーム等の懸架装置（図示省略）に固定される部材である。外輪部材２４は、略円筒状に構成された部材である。内周面に複列の外輪軌道面２４ａが形成されている。なお、外輪部材の軸方向端面の段差形状については、後述する。
【００１４】
図２に図示されるように、ハブ軸部材３０は、外輪部材２４内に挿通されて配置され軸方向一端部に車輪１０（図１参照）を取付けるためのハブフランジ４２を有する。
詳しくは、ハブ軸部材３０は、外輪部材２４内に挿通されるとともに転がり軸受が組み付けられる軸部３２と、この軸部３２の一端に形成されかつこの軸部３２よりも大径で車輪１０（図１参照）の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部３６と、軸部３２と嵌合軸部３６との間に位置する外周面に外径方向へ放射状に延出されかつ車輪１０（図１参照）を締め付けるハブボルト３８が配置されるボルト孔４０が貫設されたハブフランジ４２とを有している。
この軸部３２のハブフランジ４２側の根元部３３に内輪軌道面３３ａが形成されている。また軸部３２の端部に嵌合される内輪素子２２の外周面に内輪軌道面２２ａが形成されている。これら内輪軌道面３３ａ及び内輪軌道面２２ａによって内輪を構成している。また、内輪軌道面３３ａ及び内輪軌道面２２ａの外周側には、内周面に複列の外輪軌道面２４ａが形成される外輪部材２４が構成されている。
【００１５】
また、ハブ軸部材３０の内輪軌道面３３ａ及び内輪素子２２の内輪軌道面２２ａと、外輪部材２４の外輪軌道面２４ａの間には複数の玉（転動体）２６、２６が配置構成されている。また、この転動体２６を内輪軌道面２２ａと外輪軌道面２４ａとの間で転動可能に保持する保持器２８が構成されている。
これらの構成によって、ハブ軸部材３０の軸部３２の外周面には、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受が組み付けられる構成となる。よって、ハブ軸部材３０は外輪部材２４に対し軸心回りに回動可能に支承される。
【００１６】
図２に図示されるように、この車輪用転がり軸受装置２０の内部空間にはグリースが封入されており、低摩擦化、低磨耗化を図っている。
そして、図３、４に図示されるように車輪用転がり軸受装置２０の外輪部材２４とハブ軸部材３０の間の環状空間の開口端のうちハブフランジ４２側の位置には、先端にシールリップ６２を有する弾性シール部材６０を取付けた環状部材５２が構成される転がり軸受用密封装置５０（密封部材）が介挿されている。
この転がり軸受用密封装置５０（密封部材）は、上記車輪用転がり軸受装置２０の内部空間に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に外部からの水、埃、泥等の異物の侵入を防止するために構成されるものである。
【００１７】
図３、４に図示されるように、転がり軸受用密封装置５０は、環状部材５２と弾性シール部材６０から構成されている。
環状部材５２は、シールリップ６２を有する弾性シール部材６０を環状に配置形成するための骨格となるものである。この環状部材５２は、金属製（例えば、炭素鋼板）の板状部材をプレス成型等の塑性加工、打ち抜き加工等により形成されており、外周面が外輪部材２４の内周面に嵌合する第１円筒部５４と、この第１円筒部５４の端部から径方向内方に延出した環状平板部５６と、この環状平板部５６における第１円筒部５４が配設される径方向端部とは反対側の端部から軸方向に延出した第２円筒部５８と、によって断面略Ｕ字状の環状に一体形成されている。この環状部材５２には、外部からの水、埃、泥等の異物の侵入を防止するために弾性シール部材６０のシールリップ６２が配設されている。
【００１８】
図３、４に図示されるように、この弾性シール部材６０における先端のシールリップ６２は、内輪としても構成されるハブ軸部材３０の軸部３２の根元部３３側に構成される２つの摺接面に摺接することで外部からの水、埃、泥等の異物の侵入を防止する構成とされている。まず、ハブ軸部材３０の軸部３２の根元部３３の外周に構成されるのが根元部摺接面３４である。次に、ハブ軸部材３０の軸部３２とハブフランジ４２が交差する部位には、ハブフランジ４２に向けて滑らかな隅Ｒの面形状が形成されている。そして、ハブ軸部材３０のハブフランジ４２においてこの隅Ｒ近傍に構成されるのがハブフランジ摺接面４４である。
この弾性シール部材６０における先端のシールリップ６２は、この根元部摺接面３４とハブフランジ摺接面４４に向かって３方向に突き出し状に環状形成され、主リップ６４、補助リップ６６、サイドリップ６８の３つの構成からなる。根元部摺接面３４に対し径方向の弾性力を付与して摺接するのが主リップ６４、補助リップ６６である。また、ハブフランジ摺接面４４に対し軸方向の弾性力を付与して摺接するのがサイドリップ６８である。
【００１９】
更に、図３、４に図示されるように外輪部材２４は、ハブ軸部材３０のハブフランジ４２と対向する軸方向端面が段差形状で一体形成されている。
図４に図示されるように、車輪１０（図１参照）の接地面である地側には地側外輪端面２４１が形成されている。また図３に図示されるように、地側外輪端面２４１と反対の天側には天側外輪端面２４３が形成されている。この地側外輪端面２４１、天側外輪端面２４３の構成により、ハブ軸部材３０のハブフランジ４２との間に２つの隙間を有している。
図４に図示されるように、地側外輪端面２４１とハブフランジ４２との間の隙間は、地側隙間２４１ｄとして構成される。図３に図示されるように、天側外輪端面２４３とハブフランジ４２との間の隙間は、天側隙間２４３ｄとして構成される。
【００２０】
図３、４に図示されるように、両隙間２４１ｄ、２４３ｄの関係は、相対的に地側隙間２４１ｄが大きく、天側隙間２４３ｄが小さく設定されている。
詳細には、図４に図示されるように地側隙間２４１ｄは、１．２ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。
これは、地側隙間２４１ｄは、１．２ｍｍ未満であると泥水の円滑な排水が期待できないし、２．０ｍｍより大きいとかかる地側隙間２４１ｄから泥水の浸入が促進されるおそれがあるためである。
【００２１】
図３に図示されるように、天側隙間２４３ｄは、０．４ｍｍ〜０．８ｍｍであることが好ましい。
これは、密封性を担保するために、天側隙間２４３ｄを０．４ｍｍ未満にすると天側外輪端面２４３とハブフランジ４２との間が非常に近接した状態となる。そうすると、車両に車輪用転がり軸受装置２０を搭載したときに、車輪１０（図１参照）からの捩れ荷重によりハブフランジ４２が倒れることがある。この倒れにより、ハブフランジ４２が、天側外輪端面２４３や転がり軸受用密封装置５０と干渉して、天側外輪端面２４３の磨耗が発生したり、転がり軸受用密封装置５０の密封性能が損なわれることが発生し得るためである。一方、天側隙間２４３ｄが０．８ｍｍより大きいと、被水量の低減が図れないおそれがあるためである。
【００２２】
また、地側外輪端面２４１の形成領域２４５は、図５に図示されるように外輪部材２４の軸方向の側面視において、外輪部材２４の軸中心２４４の中心角で６０度〜１５０度であることが好ましい。これは、地側外輪端面２４１の形成領域２４５が、６０度未満であると泥水の円滑な排水が期待できないし、１５０度より大きいと地側隙間２４１ｄから泥水の浸入が促進されるおそれがあるためである。
【００２３】
この地側外輪端面２４１は、外輪部材２４の鍛造成形時において予め形成することが好ましい。この地側外輪端面２４１による地側隙間２４１ｄは、１．２ｍｍ〜２．０ｍｍと天側隙間２４３ｄに比べて大きく、鍛造による成形時において形成が容易であるからである。
一方、天側隙間２４３ｄが構成される天側外輪端面２４３は、鍛造成形後、旋削加工によって端面を仕上げ加工する。また、必要に応じて研磨加工を施す。
これは、被水量の低減に鑑み、ハブフランジ４２との距離を極力詰める必要があるためである。すなわち、天側隙間２４３ｄは０．４ｍｍ〜０．８ｍｍに設定されることが好ましく精密な寸法精度が要求されるため上記仕上げ加工が必要となる。
【００２４】
このように、実施形態１の車輪用転がり軸受装置によれば、ハブ軸部材３０のハブフランジ４２と、これに対向する外輪部材２４の軸方向端面との間の隙間は、相対的に地側隙間２４１ｄが大きく、天側隙間２４３ｄが小さく設定されている。すなわち、天側隙間２４３ｄを詰めることで転がり軸受用密封装置５０（密封部材）への被水を低減することができる。また地側隙間２４１ｄは、相対的に天側隙間２４３ｄより大きく設定されていることから排水性も確保されている。これにより、被水量の低減を図ると共に、転がり軸受用密封装置５０に浸入した泥水の排水性の向上を図ることができる。
【００２５】
また、地側隙間２４１ｄ、天側隙間２４３ｄは、外輪部材２４の軸方向端面が段差形状の地側外輪端面２４１と天側外輪端面２４３で一体形成することで構成される。これは、外輪部材２４の軸方向端面の形状を利用して地側隙間２４１ｄ、天側隙間２４３ｄを構成するものであり、新たな部材を要することがなくコストアップの抑制が図れる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態１について説明したが、本発明の車輪用転がり軸受装置は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。
例えば、実施形態１において、転動体が玉で構成されるものについて示した。しかしながらこれに限定されるものではなく、本発明における車輪用転がり軸受装置の転動体は、ころであってもよい。
また、実施形態１における車輪用転がり軸受装置は、従動輪のものについて示したが、本発明における車輪用転がり軸受装置は、駆動輪についても適用できるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０        車輪
１２        タイヤ
１４        ホイール
１６        ブレーキディスクロータ
２０        車輪用転がり軸受装置
２２        内輪素子
２２ａ      内輪軌道面
２４        外輪部材
２４ａ      外輪軌道面
２４１      地側外輪端面
２４１ｄ    地側隙間
２４３      天側外輪端面
２４３ｄ    天側隙間
２４４      外輪部材の軸中心
２４５      地側外輪端面の形成領域
２６        玉（転動体）
２８        保持器
３０        ハブ軸部材
３２        軸部
３３        根元部
３３ａ      内輪軌道面
３４        根元部摺接面
３６        嵌合軸部
３８        ハブボルト
４０        ボルト孔
４２        ハブフランジ
４４        ハブフランジ摺接面
５０        転がり軸受用密封装置（密封部材）
５２        環状部材
５４        第１円筒部
５６        環状平板部
５８        第２円筒部
６０        弾性シール部材
６２        シールリップ
６４        主リップ
６６        補助リップ
６８        サイドリップ
【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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