(57)【要約】【課題】車輪用軸受装置において、スリンガが車両インナ側へ移動するのを阻止する。【解決手段】車輪用軸受装置は、ハブ軸１１と、外輪１２と、複数の玉１３と、外輪１２に取り付けられている環状のシール部材２０と、ハブ軸１１の一部の外周側に取り付けられシール部材２０が滑り接触する環状のスリンガ３０と、スリンガ３０の車両インナ側への移動を阻止するための環状のストップ部材６０とを備えている。ハブ軸１１は、スリンガ３０の取り付け部２９に雄ねじ部６７を有している。スリンガ３０は、内周側に雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部６５を有している。ストップ部材６０は、内周側に雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部６１を有しており、スリンガ３０の車両インナ側に隣接して設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取り付けられるフランジ部を車両アウタ側に有するハブ軸と、前記ハブ軸の径方向外側に設けられている外輪と、前記ハブ軸と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記外輪に取り付けられている環状のシール部材と、前記ハブ軸の一部の外周側に取り付けられ前記シール部材が滑り接触する環状のスリンガと、前記スリンガの車両インナ側への移動を阻止するための環状のストップ部材と、を備え、
前記ハブ軸は、前記スリンガの取り付け部に雄ねじ部を有し、
前記スリンガは、内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、
前記ストップ部材は、内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し前記スリンガの車両インナ側に隣接して設けられている、車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記シール部材は、前記ストップ部材に接触可能であるリップを有し、
前記ストップ部材は、外周面が滑らかな樹脂製部材であり、前記リップが当該ストップ部材の外周面に接触可能である、請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
車両が前進する場合の回転方向に前記ハブ軸が回転すると、前記シール部材が滑り接触する前記スリンガの前記雌ねじ部が、当該滑り接触により生じる回転力によって前記ハブ軸の前記雄ねじ部に締め付けられる方向に、当該雌ねじ部及び当該雄ねじ部それぞれのねじ山が形成されている、請求項１又は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ものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、車輪を回転自在に支持するために車輪用軸受装置（ハブユニット）が用いられている。車輪用軸受装置は、車輪が取り付けられるフランジ部を車両アウタ側に有するハブ軸と、このハブ軸の径方向外側に設けられている外輪と、ハブ軸と外輪との間に設けられている複数の転動体（例えば、複数の玉）と、複数の転動体を保持する保持器とを備えている。また、このような車輪用軸受装置では、ハブ軸と外輪との間であって転動体が設けられている軸受内部に、泥水等の異物が軸受外部から浸入するのを防ぐために、密封装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の密封装置として、外輪の内周面の一部にシール部材が取り付けられており、このシール部材のリップをハブ軸の一部に滑り接触させる構成が提案されている。しかし、ハブ軸は、例えば機械構造用炭素鋼からなるため、リップが滑り接触する部分に泥水が付着して錆が発生すると、錆がリップを攻撃してリップの摩耗が促進され、やがて、軸受内部に異物が浸入するおそれがある。そこで、図３に示すように、ハブ軸９０の一部の外周側に環状のスリンガ９９（ステンレス製）を嵌合させて取り付け、シール部材９３のリップ９４をスリンガ９９に滑り接触させることで、リップ９４の摩耗を防ぐという対策が講じられているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両が走行すると、車輪用軸受装置では、やがてスリンガ９９が車両インナ側へ移動する現象（以下、ウォークアウトという。）が確認されている。ウォークアウトの原因の一つとして、次のように考えることができる。すなわち、車両が旋回すると車両旋回荷重が作用し、この旋回荷重によってハブ軸９０が断面において真円形状から楕円形状に弾性的に変形する。スリンガ９９は、ハブ軸９０の一部に嵌合しているが、前記のようなハブ軸９０の変形に完全には追従しないことから、スリンガ９９とハブ軸９０との間の面圧が部分的に小さくなり、この面圧の低下によってハブ軸９０とスリンガ９９との間の静止摩擦力が弱くなり、静止摩擦力が弱くなった部分においてスリンガ９９とハブ軸９０との間において位置ずれが発生し、更に、ハブ軸９０が継続して回転することで、この位置ずれが蓄積され、この結果、スリンガ９９がウォークアウトすると推測される。
【０００６】
車両の走行に伴ってスリンガ９９が車両インナ側（シール部材９３側）へ移動すると、シール部材９３のリップ９４の潰れ代が増し、摩擦抵抗が増加して回転損失が大きくなる他、リップ９４の異常摩耗や発熱による劣化の原因となってしまう。
【０００７】
そこで、本発明では、車輪用軸受装置において、スリンガが車両インナ側へ移動するのを阻止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車輪用軸受装置は、車輪が取り付けられるフランジ部を車両アウタ側に有するハブ軸と、前記ハブ軸の径方向外側に設けられている外輪と、前記ハブ軸と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記外輪に取り付けられている環状のシール部材と、前記ハブ軸の一部の外周側に取り付けられ前記シール部材が滑り接触する環状のスリンガと、前記スリンガの車両インナ側への移動を阻止するための環状のストップ部材と、を備え、前記ハブ軸は、前記スリンガの取り付け部に雄ねじ部を有し、前記スリンガは、内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、前記ストップ部材は、内周側に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し前記スリンガの車両インナ側に隣接して設けられている。
【０００９】
この車輪用軸受装置によれば、スリンガの雌ねじ部と、このスリンガに隣接して設けられているストップ部材の雌ねじ部とによるダブルナットの作用によって、スリンガが車両インナ側へ移動するのを阻止することが可能となる。
【００１０】
また、前記シール部材は、前記ストップ部材に接触可能であるリップを有し、前記ストップ部材は、外周面が滑らかな樹脂製部材であり、前記リップが当該ストップ部材の外周面に接触可能であるのが好ましい。
この場合、シール部材のうちのストップ部材に接触するリップにおける摩耗を抑制することができる。
【００１１】
また、車両が前進する場合の回転方向に前記ハブ軸が回転すると、前記シール部材が滑り接触する前記スリンガの前記雌ねじ部が、当該滑り接触により生じる回転力によって前記ハブ軸の前記雄ねじ部に締め付けられる方向に、当該雌ねじ部及び当該雄ねじ部それぞれのねじ山が形成されているのが好ましい。
車両が前進すると、外輪に取り付けられているシール部材に対して、ハブ軸と共にスリンガは回転し、シール部材がスリンガに摺接することで、スリンガには摩擦による回転力が作用する。そこで、スリンガの雌ねじ部及びハブ軸の雄ねじ部それぞれのねじ溝が前記のとおり形成されていることで、前記摩擦による回転力によってスリンガが回って車両インナ側へ移動するのを阻止することができる。なお、車両は後退も行い、この場合、スリンガに作用する回転力は反対方向となるが、後退の頻度は前進と比較すると圧倒的に少ないことから、前記のとおり構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スリンガが車両インナ側へ移動するのを阻止することが可能となる。この結果、スリンガに滑り接触するシール部材の潰れ代を長期にわたって維持することができ、これらスリンガとシール部材とによって高い密封性能を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】密封装置を示す拡大断面図である。
【図３】従来のスリンガ及びその周囲を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は車輪用軸受装置の断面図である。この車輪用軸受装置（ハブユニット）１０は、例えば自動車の車体側の懸架装置（ナックル）に取り付けられ、車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１０は、ハブ軸１１と、外輪１２と、転動体１３と、保持器１４と、密封装置１５，１７とを備えている。
【００１５】
外輪１２は、円筒状の部材であり、例えば機械構造用炭素鋼により製造されている。外輪１２は、円筒形状である外輪本体５１と、この外輪本体５１から径方向外側に延びて設けられている固定用のフランジ部５２とを有している。このフランジ部５２が車体側部材であるナックル（図示せず）に固定されることで、外輪１２を含む車輪用軸受装置１０はナックルに固定される。
【００１６】
車輪用軸受装置１０が車体側に固定された状態で、ハブ軸１１が有する後述の車輪取り付け用のフランジ部５６側が車両の外側となる。つまり、図１の左側（フランジ部５６側）が車両アウタ側となり、図１の右側が車両インナ側となる。また、図１の左右方向が車輪用軸受装置１０の軸方向となる。
【００１７】
外輪１２の内周面には、車両アウタ側の外輪軌道面１２ａと、車両インナ側の外輪軌道面１２ｂとが形成されている。
【００１８】
ハブ軸１１は、軸本体部５５と、車輪取り付け用のフランジ部５６と、内輪部材５７とを有している。これらは、例えば機械構造用炭素鋼により製造されている。軸本体部５５は軸方向に長い軸部材である。フランジ部５６は、軸本体部５５の車両アウタ側から径方向外側に延びて設けられており、円環形状を有している。フランジ部５６には、周方向に沿って複数の穴が形成されており、この穴に、車輪取り付け用のボルト６９が取り付けられている。フランジ部５６には、図外の車輪の他にブレーキロータが取り付けられる。内輪部材５７は、環状の部材であり、軸本体部５５の車両インナ側に嵌合して取り付けられている。軸本体部５５の車両アウタ側の外周面に軸軌道面１１ａが形成され、内輪部材５７の外周面に内輪軌道面１１ｂが形成されている。
【００１９】
車両アウタ側の外輪軌道面１２ａと軸軌道面１１ａとが径方向に対向し、車両インナ側の外輪軌道面１２ｂと内輪軌道面１１ｂとが径方向に対向し、車両アウタ側及びインナ側それぞれの軌道面間に転動体１３である玉が配置されている。転動体（玉）１３は二列設けられており、各列の転動体（玉）１３は、環状の保持器１４によって保持されている。ハブ軸１１と外輪１２との間に複数の転動体１３が設けられていることで、外輪１２は、ハブ軸１１（軸本体部５５）の径方向外側においてハブ軸１１と同心状に設けられた構成となる。
【００２０】
車両アウタ側の保持器１４は、車両アウタ側に位置する転動体列に含まれる複数の転動体１３を、周方向に間隔をあけて保持する。車両インナ側の保持器１４は、車両インナ側に位置する転動体列に含まれる複数の転動体１３を、周方向に間隔をあけて保持する。保持器１４は、例えば樹脂製とすることができる。
【００２１】
車両インナ側の密封装置１７は、環状のシール部材４０と、環状のスリンガ５０とによって構成されている。シール部材４０は、外輪１２（外輪本体５１）の内周側であって車両インナ側に嵌合して取り付けられている。スリンガ５０は、内輪部材５７の外周面に締り嵌めの状態で嵌合して取り付けられている。シール部材４０（シール部材４０のリップ）が、スリンガ５０に滑り接触（摺接）することで、車両インナ側の外部から異物が軸受内部に浸入するのを抑制することができる。軸受内部とは、ハブ軸１１と外輪１２との間であって、二列の転動体１３が設けられている領域である。
【００２２】
車両アウタ側の密封装置１５は、環状のシール部材２０と、環状のスリンガ３０とによって構成されている。更に、本実施形態の密封装置１５は、スリンガ３０が車両インナ側へ移動するのを阻止するためのストップ部材６０を有している。
【００２３】
シール部材２０は、外輪１２（外輪本体５１）の内周側であって車両アウタ側に嵌合して取り付けられている。図２は、密封装置１５を示す拡大断面図である。スリンガ３０は、軸本体部５５の車両アウタ側の一部の外周側に取り付けられている。シール部材２０のリップ２１ａがスリンガ３０に滑り接触（摺接）することで、車両アウタ側の外部から異物が軸受内部に浸入するのを抑制することができる。
【００２４】
シール部材２０は、金属製の芯金２５と、ゴム製のシール本体２６とを有している。芯金２５は、外輪１２（外輪本体５１）の車両アウタ側の端部１２ｃの内周面に締り嵌めの状態で取り付けられている。シール本体２６は、芯金２５に固定（加硫接着）されており、スリンガ３０に滑り接触する複数（図例では二つ）の第一のリップ２１ａと、ストップ部材６０に滑り接触する第二のリップ２１ｂとを有している。第一のリップ２１ａは、スリンガ３０との間から泥水等の異物が軸受内部に浸入するのを防ぐ機能を有しており、第二のリップ２１ｂは、主として軸受内部のグリースが外部へ流出するのを防ぐ機能を有している。第一のリップ２１ａは、スリンガ３０に対して軸方向から接触する。第二のリップ２１ｂは、ストップ部材６０に対して径方向から接触する。
【００２５】
図２に示すシール本体２６は、外輪１２（外輪本体５１）の車両アウタ側の端部１２ｃの外周面に締め代を有して接触している第三のリップ２２を更に有している。このリップ２２は、外輪１２と芯金２５との間を通って泥水等の異物が軸受内部に浸入するのを防ぐ機能を有している。
【００２６】
スリンガ３０は、金属製の環状部材であり、本実施形態ではステンレス製（ＳＵＳ４３０）である。スリンガ３０は、軸本体部５５の車両アウタ側の一部（２９）に取り付けられている円筒部（第一の円筒部）３１と、この円筒部３１の車両アウタ側から径方向外側に延びている円環部３２とを有している。円環部３２は、ハブ軸１１のフランジ部５６の側面５６ａに接触している。本実施形態では、車輪用軸受装置１０の軸線を含む断面（図２に示す断面）において、フランジ部５６の基部５６ｂが凹アール形状を有していることから、これに応じてスリンガ３０の円環部３２はアール形状の曲面部３３を有している。なお、曲面部３３は、アール形状以外として、円弧に沿って折り曲げられた形状であってもよい。
【００２７】
スリンガ３０は、更に、円環部３２の径方向外側の端部３２ａから車両インナ側に延びている第二の円筒部３５を有している。この円筒部３５は、シール部材２０の第三のリップ２２の径方向外側に位置している。第二の円筒部３５と第三のリップ２２との間にラビリンス隙間が形成されており、このラビリンス隙間は、第一のリップ２１ａとスリンガ３０との滑り接触部分に、外部から泥水等の異物が浸入するのを抑制する機能を有している。
【００２８】
ストップ部材６０は、環状の部材であり、スリンガ３０の車両インナ側に隣接して設けられている。本実施形態では、ストップ部材６０は樹脂製であり、その外周面６０ａは滑らかな円筒面となっている。ストップ部材６０は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製とすることができる。
【００２９】
以上のように、この車輪用軸受装置１０では、外輪１２の車両アウタ側の内周側の一部（端部１２ｃ）に取り付けられている環状のシール部材２０と、ハブ軸１１の車両アウタ側の一部（２９）の外周側に取り付けられている環状のスリンガ３０と、このスリンガ３０の車両インナ側への移動を阻止するための環状のストップ部材６０とを備えており、シール部材２０の第一のリップ２１ａがスリンガ３０に滑り接触し、シール部材２０の第二のリップ２１ｂがストップ部材６０に滑り接触する。ハブ軸１１のうち、スリンガ３０（円筒部３１）及びストップ部材６０が取り付けられている部分（前記一部）を「取り付け部２９」と呼ぶ。取り付け部２９の外周面２８は、ハブ軸１１（車輪用軸受装置１０）の軸線を中心線とする円筒面からなり、この外周面２８に雄ねじ部６７が設けられている。
【００３０】
そして、スリンガ３０の円筒部３１の内周側に、この雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部（第一の雌ねじ部）６５が形成されている。スリンガ３０の雌ねじ部６５が、取り付け部２９の雄ねじ部６７に螺合することで、スリンガ３０はハブ軸１１に取り付けられる。
ストップ部材６０の内周側に、ハブ軸１１の雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部（第二の雌ねじ部）６１が形成されている。この雌ねじ部６５が、取り付け部２９の雄ねじ部６７に螺合することで、ストップ部材６０はハブ軸１１に取り付けられる。
ストップ部材６０の雌ねじ部６１とスリンガ３０の雌ねじ部６５とは、共通する雄ねじ部６７に螺合した状態となり、ストップ部材６０はスリンガ３０の円筒部３１に軸方向に全周にわたって接触した状態となり、更に、ストップ部材６０にはトルクが付与されて、ストップ部材６０がスリンガ３０を締め付けた状態となっている。このストップ部材６０によりスリンガ３０はフランジ部５６に押し付けられた状態となる。
【００３１】
以上のように構成された車輪用軸受装置１０では、ハブ軸１１は、スリンガ３０の取り付け部２９に雄ねじ部６７を有している。これに対して、スリンガ３０の円筒部３１は、内周側に雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部６５を有しており、また、ストップ部材６０は、内周側に雄ねじ部６７に螺合する雌ねじ部６１を有している。そして、スリンガ３０及びストップ部材６０がハブ軸１１に螺合した状態で、ストップ部材６０は、スリンガ３０の車両インナ側に隣接して設けられている。
【００３２】
この構成によれば、スリンガ３０の雌ねじ部６５と、このスリンガ３０に隣接して設けられているストップ部材６０の雌ねじ部６１とによるダブルナットの作用によって、スリンガ３０の回転が防止され、スリンガ３０が車両インナ側へ移動するのを阻止することができる。この結果、スリンガ３０に滑り接触するシール部材２０（リップ２１ａ）の潰れ代を長期にわたって維持することができ、これらスリンガ３０とシール部材２０とによって高い密封性能を確保することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態では、ハブ軸１１の雄ねじ部６７、スリンガ３０の雌ねじ部６５、及び、ストップ部材６０の雌ねじ部６１それぞれのねじ山（ねじ溝）は、下記に説明するような螺旋状となるように形成されている。
【００３４】
ここで、車両が前進すると、外輪１２に取り付けられているシール部材２０のリップ２１ａ，２１ｂに対して、ハブ軸１１と共にスリンガ３０は回転する。これにより、シール部材２０（リップ２１ａ）がスリンガ３０に摺接することで、スリンガ３０には摩擦による回転力が作用する。
そこで、前記螺旋状のねじ山（ねじ溝）について説明すると、車両が前進する場合の回転方向にハブ軸１１が回転すると、シール部材２０（リップ２１ａ）が滑り接触するスリンガ３０の雌ねじ部６５が、この滑り接触により生じる回転力（摩擦力）によってハブ軸１１の雄ねじ部６７に対して締め付けられる方向に、スリンガ３０の雌ねじ部６５及びハブ軸１１の雄ねじ部６７それぞれのねじ山が形成されている。なお、前記のスリンガ３０がハブ軸１１に締め付けられる方向とは、スリンガ３０がフランジ部５６を押し付ける方向である。
【００３５】
また、ストップ部材６０側のねじ山（ねじ溝）について説明すると、車両が前進する場合の回転方向にハブ軸１１が回転すると、シール部材２０（リップ２１ｂ）が滑り接触するストップ部材６０の雌ねじ部６１が、この滑り接触により生じる回転力（摩擦力）によってハブ軸１１の雄ねじ部６７に対して締め付けられる方向に、ストップ部材６０の雌ねじ部６１（及びハブ軸１１の雄ねじ部６７それぞれ）のねじ山が形成されている。なお、前記のストップ部材６０が締め付けられる方向は、ストップ部材６０がスリンガ３０をフランジ部５６に押し付ける方向である。
【００３６】
以上より、前記摩擦による回転力によってスリンガ３０及びストップ部材６０が回って車両インナ側へ移動するのを阻止することができる。なお、車両は後退も行い、この場合、スリンガ３０（ストップ部材６０）に作用する回転力は反対方向となるが、後退の頻度は前進と比較すると圧倒的に少ないことから、前記のとおり構成するのが好ましい。
【００３７】
また、前記のとおり、シール部材２０のシール本体２６は、第二のリップ２１ｂを有している。そして、ストップ部材６０は、外周面６０ａが滑らかな樹脂製部材であり、第二のリップ２１ｂが、このストップ部材６０の外周面６０ａに接触可能となっている。この構成により、第二のリップ２１ｂにおける摩耗を抑制することができる。
【００３８】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の車輪用軸受装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、図２に示すスリンガ３０は径方向外側に第二の円筒部３５を有しているが、この円筒部３５は省略されてもよい。また、シール部材２０は図示した形状以外であってもよい。
前記実施形態では、スリンガ３０は金属製（ステンレス製）であり、ストップ部材６０は樹脂製である場合について説明したが、スリンガ３０も樹脂製とすることができ、また、ストップ部材６０を金属製（ステンレス製）としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０：車輪用軸受装置          １１：ハブ軸              １２：外輪
１３：玉（転動体）            １４：保持器              ２０：シール部材
２１ｂ：リップ                ２９：取り付け部          ３０：スリンガ
５６：フランジ部              ６０：ストップ部材        ６０ａ：外周面
６１：雌ねじ部                ６５：雌ねじ部            ６７：雄ねじ部
【図１】
2017172718.tif 000003
【図２】
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【図３】
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