JP2012071654A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪取付フランジ６にダストカバー１８が装着され、このダストカバー１８が防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、車輪取付フランジ６の外径に圧入される嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に屈曲され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する鍔部１８ｂと、この鍔部１８ｂから軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部１８ｃとを備えると共に、この張出部１８ｃの先端部をナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０が構成されているので、泥水がダストカバー内に浸入したとしても、アウター側のシールに到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、密封性能の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。

従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。

これらの車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、シール装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。一般的に、シール装置は、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材の外周面に摺接されている。特に、オフロードカーやピックアップトラック等のように、劣悪な環境で運転される車両においては、密封性をさらに向上させるための手段が種々講じられている。

こうした車輪用軸受装置の一例を図１２に示す。この車輪用軸受装置は、回転輪としてのハブ輪５１と、このハブ輪５１を車体に対して回転自在に支承する静止輪としての外方部材５２と、外方部材５２とハブ輪５１との間に転動自在に設けられた多数のボール５３とを備えており、ハブ輪５１の外周面に形成された車輪取付フランジ５４には、車輪５５およびブレーキロータ５６が複数のハブボルト５７とハブナット５８により固定されている。

ハブ輪５１は、外周に一方の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成され、この小径段部５１ｂに内輪５９が圧入されている。このハブ輪５１と内輪５９によって内方部材６０が構成されている。内輪５９の外周には他方の内側転走面５９ａが形成され、小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃによって軸方向に固定されている。

外方部材５２は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジ５２ｂを一体に有し、内周に内方部材６０の複列の内側転走面５１ａ、５９ａに対向する複列の外側転走面５２ａ、５２ａが一体に形成されている。これらの両転走面間に複列のボール５４が保持器６１を介して収容されている。そして、外方部材５２と内方部材６０との間に形成される環状空間の開口部にはシール６２とキャップ６３が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

車輪取付フランジ５４には、ステンレス鋼等の耐食性材料からなるカバー部材６４が外方部材５２と車輪取付フランジ５４との間に形成された間隙６５を覆うように設けられている。このカバー部材６４は、車輪取付フランジ５４よりも小さい外径で円環状に形成されたプレート部６４ａを有しており、このプレート部６４ａには、複数のハブボルト挿通孔６６がカバー部材６４の円周方向に一定ピッチで穿設されている。

また、カバー部材６４はプレート部６４ａの内周端部からハブ輪５１の軸方向に延設された先細り状の円筒部６４ｂを有しており、プレート部６４ａは、車輪５５およびブレーキロータ５６と反対側のフランジ側面５４ａにハブボルト５７およびハブナット５８によって固定されている。

このように、車輪取付フランジ５４にカバー部材６４を設けたことで、外方部材５２と車輪取付フランジ５４との間に形成された間隙６５から泥水が浸入することを防止できる。したがって、泥水に含まれる固形物がハブ輪５１や外方部材５２とボール５３との間に異物として入り込むことを防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−２４２５１号公報

然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、車輪取付フランジ５４にカバー部材６４を設けたことで、外方部材５２と車輪取付フランジ５４との間に形成された間隙６５から泥水が浸入することを防止できるが、カバー部材６４の円筒部６４ｂが、外方部材５２と車輪取付フランジ５４との間に形成された間隙６５に近い箇所に設けられているため、カバー部材６４内に泥水が浸入した場合、そのまま間隙６５に到達してしまう恐れがある。そのため、耐泥水性向上のためさらなる改善が必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持す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している。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにダストカバーが装着され、このダストカバーが防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、前記外方部材のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部を備えると共に、この張出部の先端部を前記ナックルの側面に対向させ、前記外方部材のアウター側の端部と前記車輪取付フランジとの開口部が閉塞されている。

このように、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、外方部材と内方部材および両部材間に転動自在に収容された複列の転動体を備え、両部材間に形成される環状空間の開口部にシールが装着された第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、車輪取付フランジにダストカバーが装着され、このダストカバーが防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、外方部材のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部を備えると共に、この張出部の先端部をナックルの側面に対向させ、外方部材のアウター側の端部と車輪取付フランジとの開口部が閉塞されているので、泥水がアウター側のシールに直接浸入するのを防止することができると共に、ダストカバーの張出部の先端部とナックルの側面との対向部が外方部材のアウター側の端部と車輪取付フランジとの開口部から遠い部分に配置されているので、泥水がダストカバー内に浸入したとしても、アウター側のシールに到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記張出部の先端部が前記ナックルの側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されていても良い。

また、請求項３に記載の発明のように、前記張出部の先端が径方向外方に折曲されて舌片が形成され、前記ナックルの側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されていれば、密封性能を一層向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ナックルの側面に環状溝が形成され、この環状溝に前記張出部の先端部が係合し、ラビリンスシールが構成されていれば、ラビリンスシールから泥水が内部に浸入するのを一層防止することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記張出部の先端に合成ゴムからなるシール部材が加硫接着によって一体に接合され、前記ナックルの側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されていれば、この部位から泥水が内部に浸入するのを一層防止して密封性能を向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記ダストカバーが、前記車輪取付フランジに圧入される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に屈曲され、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着する鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる前記張出部とを備えていれば、ダストカバーの位置決め精度を高めることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記車輪取付フランジの円周等配位置にハブボルトが植設されると共に、前記ダストカバーが、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着する円板部と、この円板部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備え、前記円板部に前記ハブボルトに対応する位置に挿通孔が穿設され、この挿通孔に当該ハブボルトを挿入することで、前記ダストカバーが前記車輪取付フランジに固定されていても良い。

好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記挿通孔の内周部にスリットが等間隔に形成されていれば、挿通孔にハブボルトを圧入しても内周部に過大な応力が発生せず、変形なく容易に圧入することができると共に、ガタなくダストカバーを車輪取付フランジに固定することができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記ダストカバーが、前記円板部の内径部から軸方向に延びる円筒部と、この円筒部から前記外方部材の車体取付フランジに沿って径方向外方に延びる屈曲部と、この屈曲部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備えていれば、全体の強度・剛性を向上させ、走行中に飛石等が衝突しても変形するのを防止し、耐久性を向上させることができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記ダストカバーが、前記円板部の内径部から径方向外方に延びる重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる前記屈曲部と、この屈曲部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備えていれば、複雑なラビリンス構造を形成して泥水がダストカバー内に浸入したとしてもアウター側のシールに到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、前記アウター側のシールが、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを備え、このサイドリップが前記ダストカバーの重合部に所定の軸方向シメシロをもって摺接されていれば、サイドリップ摺動面が錆びずに泥水性の耐久性を向上させることができ、ラビリンス構造と相俟って耐泥水性を向上させることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにダストカバーが装着され、このダストカバーが防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、前記外方部材のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部とを備えると共に、この張出部の先端部を前記ナックルの側面に対向させ、前記外方部材のアウター側の端部と前記車輪取付フランジとの開口部が閉塞されているので、泥水がアウター側のシールに直接浸入するのを防止することができると共に、ダストカバーの張出部の先端部とナックルの側面との対向部が外方部材のアウター側の端部と車輪取付フランジとの開口部から遠い部分に配置されているので、泥水がダストカバー内に浸入したとしても、アウター側のシールに到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図２のダストカバーの変形例を示す要部拡大図である。 図３のダストカバーを示す正面図である。 図４の要部拡大図である。 図３のダストカバーの変形例を示す要部拡大図である。 図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図である。 図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図である。 図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 図１０の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにダストカバーが装着され、このダストカバーが防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、前記車輪取付フランジの外径に圧入される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に屈曲され、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着する鍔部と、この鍔部から軸方向に延び、前記外方部材のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部とを備えると共に、この張出部の先端部を前記ナックルの側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、図２のダストカバーの変形例を示す要部拡大図、図４は、図３のダストカバーを示す正面図、図５は、図４の要部拡大図、図６は、図３のダストカバーの変形例を示す要部拡大図、図７は、図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図、図８は、図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図、図９は、図２のダストカバーの他の変形例を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。

外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックルＫに固定ボルトＢを介して取り付けるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら複列の外側転走面２ａ、２ａは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。

ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｃが形成されている。

一方、内輪５は外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、ハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部７によって所定の軸受予圧が付与された状態で内輪５が軸方向に固定されている。

外方部材２の複列の外側転走面２ａ、２ａと、これらに対向する複列の内側転走面４ａ、５ａ間には複列の転動体３、３がそれぞれ収容され、保持器８、８によって転動自在に保持されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にシール９、１０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

なお、ここでは、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第２世代構造、あるいは等速自在継手の外側継手部材に内側転走面が直接形成された第４世代構造であっても良い。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面４ａをはじめ車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部７は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、シール９のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪４の耐久性が向上する。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

アウター側のシール９は、外方部材２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１１と、この芯金１１に接合されたシール部材１２とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。

シール部材１２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１１に一体に接合されている。そして、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１２ａと、このサイドリップ１２ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ１２ｂ、および軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ１２ｃを一体に有している。

車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１２ａとダストリップ１２ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ１２ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。なお、シール部材１３の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

インナー側のシール１０は、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置された環状のシール板１３とスリンガ１４とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板１３は、外方部材２の端部内周に圧入される芯金１１５と、この芯金１５に一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。

シール部材１６は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１５に一体に接合されている。そして、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａと、このサイドリップ１６ａの内径側に二股状に形成されたダストリップ１６ｂとグリースリップ１６ｃを一体に有している。

一方、スリンガ１４は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪５の外径に圧入される円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとからなる。そして、シール部材１６に一体に形成されたサイドリップ１６ａがこのスリンガ１４の立板部１４ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、円筒部１４ａにはダストリップ１６ｂとラジアルリップ１６ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。

立板部１４ｂのインナー側の側面には磁気エンコーダ１７が加硫接着によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ１７は、合成ゴムにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁され、ロータリーエンコーダを構成している。スリンガ１４が、防錆能を有し、強磁性体の鋼板で形成されているため、発錆するのを防止すると共に、磁気エンコーダ１７の磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。

ここで、本実施形態では、車輪取付フランジ６が円形に形成され、この外径にダストカバー１８が嵌着されている。このダストカバー１８は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて略円筒形に形成され、図２に拡大して示すように、車輪取付フランジ６に圧入される嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に屈曲され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着して位置決め精度を高める鍔部１８ｂと、この鍔部１８ｂから軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部１８ｃとを備えている。そして、張出部１８ｃの先端がナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０を構成している。

このように、ダストカバー１８を車輪取付フランジ６の外径に嵌着し、このダストカバー１８の先端をナックルＫの側面１９に対向させてラビリンスシール２０が形成されているので、泥水がアウター側のシール９に直接浸入するのを防止することができると共に、外方部材２のアウター側の端部と車輪取付フランジ６との開口部から遠い部分にラビリンスシール２０が形成されているので、泥水がダストカバー１８内に浸入したとしても、アウター側のシール９に到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。

図３は、図２のダストカバー１８の変形例を示す要部拡大図である。このダストカバー２１は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する円板部２１ａと、この円板部２１ａの外径部から軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部２１ｂとを備えている。そして、張出部２１ｂの先端がナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０を構成している。

円板部２１ａには、図４に示すように、ハブボルト６ａに対応する位置に挿通孔２２が穿設され、この挿通孔２２にハブボルト６ａを挿入することで、ダストカバー２１が車輪取付フランジ６に固定されている。ここで、この挿通孔２２は、図５に拡大して示すように、内周部にスリット２２ａが等間隔に形成されている。このスリット２２ａにより、挿通孔２２にハブボルト６ａを圧入しても内周部に過大な応力が発生せず、変形なく容易に圧入することができると共に、ガタなくダストカバー２１を車輪取付フランジ６に固定することができる。

図６は、図３のダストカバー２１の変形例を示す要部拡大図である。このダストカバー２３は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する円板部２３ａと、この円板部２３ａの内径部から軸方向に延びる円筒部２３ｂと、この円筒部２３ｂから外方部材２の車体取付フランジ２ｂに沿って径方向外方に延びる屈曲部２３ｃと、この屈曲部２３ｃの外径部から軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部２３ｄとを備えている。そして、張出部２３ｄの先端がナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０を構成している。

本実施形態では、ダストカバー２３を屈曲形状にすることにより、全体の強度・剛性を向上させ、走行中に飛石等が衝突しても変形するのを防止し、耐久性を向上させることができると共に、外方部材２との間でラビリンス構造をなし、泥水等がアウター側のシール部に浸入するのを防止して、耐泥水性を向上させることができる。

図７は、図２のダストカバー１８の変形例を示す要部拡大図である。このダストカバー２４は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて略円筒形に形成され、車輪取付フランジ６の外径に圧入される嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に屈曲され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する鍔部１８ｂと、この鍔部１８ｂから軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部２４ａとを備えている。そして、張出部２４ａの先端が径方向外方に折曲されて舌片２４ｂが形成され、ナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０を構成している。

本実施形態では、ダストカバー２４の張出部２４ａの先端に舌片２４ｂが形成され、この舌片２４ｂとナックルＫの側面１９との間にラビリンスシール２０が形成されているので、密封性能を一層向上させることができる。

図８は、図２のダストカバー１８の他の変形例を示す要部拡大図である。このダストカバー２５は、前述したダストカバー１８と張出部１８ｃのみが異なるだけで、基本的には前述したダストカバー１８と同じである。すなわち、車輪取付フランジ６の外径に圧入される嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に屈曲され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する鍔部１８ｂと、この鍔部１８ｂから軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部２５ａとを備えている。そして、張出部２５ａの先端が、ナックルＫの側面１９に形成された環状溝２６に係合してラビリンスシール２０を構成している。

本実施形態では、ダストカバー２５の張出部２５ａの先端がナックルＫの環状溝２６に係合してラビリンスシール２０が形成されているので、このラビリンスシール２０から泥水が内部に浸入するのを一層防止して密封性能を向上させることができる。

図９は、図２のダストカバー１８の他の変形例を示す要部拡大図である。このダストカバー２７は、前述したダストカバー１８と張出部１８ｃの構成のみが異なる。すなわち、車輪取付フランジ６の外径に圧入される嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に屈曲され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する鍔部１８ｂと、この鍔部１８ｂから軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部２７ａとを備えている。そして、張出部２７ａの先端にＮＢＲ等の合成ゴムからなるシール部材２８が加硫接着によって一体に接合され、ナックルＫの側面１９に所定の軸方向シメシロを介して摺接されている。

本実施形態では、ダストカバー２７の張出部２７ａの先端にシール部材２８が接合され、ナックルＫの側面１９に摺接されているので、この部位から泥水が内部に浸入するのを一層防止して密封性能を向上させることができる。

図１０は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図１１は、図１０の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態と基本的にはダストカバーの構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材２９と外方部材２、および両部材２９、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２９は、ハブ輪３０と、このハブ輪３０に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪３０は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション４ｃが形成されている。

外方部材２の複列の外側転走面２ａ、２ａと、これらに対向する複列の内側転走面４ａ、５ａ間には複列の転動体３、３がそれぞれ収容され、保持器８、８によって転動自在に保持されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にシール３１、１０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ハブ輪３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面４ａをはじめ車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｄから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

アウター側のシール３１は、外方部材２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金３２と、この芯金３２に接合されたシール部材３３とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３２は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板をプレス加工にて断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。

シール部材３３は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３２に一体に接合されている。そして、図１１に示すように、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ３３ａ、３３ｂと、内径側に軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３３ｃを一体に有している。

車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃにはダストカバー３４が装着されている。このダストカバー３４は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着する円板部３４ａと、この円板部３４ａの内径部から径方向外方に延びる重合部３４ｂと、この重合部３４ｂから軸方向に延びる円筒部３４ｃと、この円筒部３４ｃから外方部材２の車体取付フランジ２ｂに沿って径方向外方に延びる屈曲部３４ｄと、この屈曲部３４ｄの外径部から軸方向に延び、外方部材２のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部３４ｅとを備えている。そして、張出部３４ｅの先端がナックルＫの側面１９に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール２０を構成している。

ここで、本実施形態では、ダストカバー３４の重合部３４ｂにシール３１のサイドリップ３３ａ、３３ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ３３ｃが所定の径方向シメシロを介して基部６ｄに摺接されている。

これにより、ダストカバー３４によって泥水がアウター側のシール３１に直接浸入するのを防止することができると共に、外方部材２のアウター側の端部と車輪取付フランジ６との開口部から遠い部分にラビリンスシール２０が形成され、複雑なラビリンス構造を形成しているので、泥水がダストカバー３４内に浸入したとしても、アウター側のシール３１に到達するまでに路面側に落下するので、耐泥水性を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する外方部材を備えた第２乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

１、２９ 内方部材
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ セレーション
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ、６ｄ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 加締部
８ 保持器
９、３１ アウター側のシール
１０ インナー側のシール
１１、１５、３２ 芯金
１２、１６、２８、３３ シール部材
１２ａ、１６ａ、３３ａ、３３ｂ サイドリップ
１２ｂ、１６ｂ ダストリップ
１２ｃ、１６ｃ、３３ｃ グリースリップ
１３ シール板
１４ スリンガ
１４ａ、２３ｂ、３４ｃ 円筒部
１４ｂ 立板部
１７ 磁気エンコーダ
１８、２１、２３、２４、２５、２７、３４ ダストカバー
１８ａ 嵌合部
１８ｂ 鍔部
１８ｃ、２１ｂ、２３ｄ、２４ａ、２５ａ、２７ａ、３４ｅ 張出部
１９ ナックルのアウター側の側面
２０ ラビリンスシール
２１ａ、２３ａ、３４ａ 円板部
２２ 挿通孔
２２ａ スリット
２３ｃ、３４ｄ 屈曲部
２４ｂ 舌片
２６ 環状溝
３４ｂ 重合部
５１ ハブ輪
５１ａ、５９ａ 内側転走面
５１ｂ 小径段部
５１ｃ 加締部
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体取付フランジ
５３ ボール
５４ 車輪取付フランジ
５４ａ フランジ側面
５５ 車輪
５６ ブレーキロータ
５７ ハブボルト
５８ ハブナット
５９ 内輪
６０ 内方部材
６１ 保持器
６２ シール
６３ キャップ
６４ カバー部材
６４ａ プレート部
６４ｂ 円筒部
６５ 隙間
６６ ハブボルト挿通孔
Ｂ 固定ボルト
Ｋ ナックル

Claims (11)

1. 外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
   前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
   前記車輪取付フランジにダストカバーが装着され、このダストカバーが防錆能を有する鋼板からプレス加工により円環状に形成され、前記外方部材のアウター側の外径部を覆う円筒状の張出部を備えると共に、この張出部の先端部を前記ナックルの側面に対向させ、前記外方部材のアウター側の端部と前記車輪取付フランジとの開口部が閉塞されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記張出部の先端部が前記ナックルの側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記張出部の先端が径方向外方に折曲されて舌片が形成され、前記ナックルの側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記ナックルの側面に環状溝が形成され、この環状溝に前記張出部の先端部が係合し、ラビリンスシールが構成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記張出部の先端に合成ゴムからなるシール部材が加硫接着によって一体に接合され、前記ナックルの側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
6. 前記ダストカバーが、前記車輪取付フランジに圧入される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に屈曲され、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着する鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる前記張出部とを備えている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
7. 前記車輪取付フランジの円周等配位置にハブボルトが植設されると共に、前記ダストカバーが、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着する円板部と、この円板部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備え、前記円板部に前記ハブボルトに対応する位置に挿通孔が穿設され、この挿通孔に当該ハブボルトを挿入することで、前記ダストカバーが前記車輪取付フランジに固定されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
8. 前記挿通孔の内周部にスリットが等間隔に形成されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
9. 前記ダストカバーが、前記円板部の内径部から軸方向に延びる円筒部と、この円筒部から前記外方部材の車体取付フランジに沿って径方向外方に延びる屈曲部と、この屈曲部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備えている請求項７または８に記載の車輪用軸受装置。
10. 前記ダストカバーが、前記円板部の内径部から径方向外方に延びる重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる前記屈曲部と、この屈曲部の外径部から軸方向に延びる前記張出部とを備えている請求項７または８に記載の車輪用軸受装置。
11. 前記アウター側のシールが、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを備え、このサイドリップが前記ダストカバーの重合部に所定の軸方向シメシロをもって摺接されている請求項１０に記載の車輪用軸受装置。

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