JP2014105786A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device.
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体側部材に固定され、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。
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。
Conventionally, for example, in a wheel bearing device that supports a vehicle wheel, an outer ring is fixed to a vehicle body side member on the vehicle inner side, and a vehicle outer side wheel is attached to the inner ring. Since this wheel bearing device is used in a bad environment affected by rainwater, muddy water, etc. (hereinafter collectively referred to as “muddy water”), the annular space between the outer ring and the inner ring is pivoted. A bearing internal space is configured by sealing with seal members at both ends in the direction.
The inner ring is formed with a flange for projecting radially outward at an end on the vehicle outer side to attach the wheel. A seal member mounted on the outer side of the vehicle has a metal core fitted and fixed to an inner peripheral end of the outer ring on the flange side, and a lip made of an elastic body and vulcanized and bonded to the metal core. The lip has a predetermined tightening allowance and is slidably contacted with the side surface of the flange to prevent muddy water from entering the bearing internal space.
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、車輪が跳ね上げる泥水が車両搭載状態において軸受の上方から降りかかるとして、リップにおいて下側に配置される部分の締め代を上側に配置される部分の締め代よりも小さく設定し、低トルク化を図っている。(例えば、特許文献1を参照) In recent years, from the viewpoint of improving the fuel efficiency of vehicles, there has been an increasing demand for lower torque for wheel bearing devices. Therefore, in the wheel bearing device, assuming that the muddy water splashed by the wheel falls from above the bearing in the vehicle mounted state, the tightening allowance of the lower portion of the lip is smaller than the tightening allowance of the upper portion. It is set to reduce torque. (For example, see Patent Document 1)
しかしながら、上記の車輪用軸受装置では、車輪が跳ね上げる泥水のうち外輪の外周面を伝わる泥水が、内輪のフランジと外輪の端面との間の開口部の上側からリップ近くに浸入する。浸入した泥水は、周方向且つ下方へ移動するが開口部の下側からは直ぐに軸受外部に排水されず、下側のリップ近くに滞留する。その結果、車輪用軸受装置は、この泥水が締め代を小さく設定した下側の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、シール機能を確保しつつ、低トルク化を図ることが課題となっていた。 However, in the above-described wheel bearing device, muddy water that travels on the outer peripheral surface of the outer ring out of the muddy water that the wheel jumps in enters near the lip from the upper side of the opening between the flange of the inner ring and the end surface of the outer ring. The infiltrated muddy water moves in the circumferential direction and downward, but does not immediately drain from the lower side of the opening to the outside of the bearing, and stays near the lower lip. As a result, in the wheel bearing device, the muddy water may enter the bearing internal space from the sliding contact portion of the lower lip having a small tightening allowance, thus reducing the sealing function. Therefore, it has been a problem to reduce the torque of the wheel bearing device while ensuring a sealing function.
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、シール機能を確保しつつ、低トルク化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。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of reducing torque while ensuring a sealing function.
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、車両の車体側部材に固定される外輪と、前記外輪に転動体を介して軸線回りに回転可能に支持される内輪と、を備え、前記内輪の軸方向の一端部には径方向外向きに突出形成されて車輪を取り付け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、鉛直方向の中央付近に領域を設定する中央部に配置される部分の締め代を、前記中央部より上側に領域を設定する上部及び前記中央部より下側に領域を設定する下部に配置される部分の締め代よりも小さく設定していることである。
In order to solve the above-mentioned problems, the structural feature of the wheel bearing device according to
請求項1の車輪用軸受装置によれば、リップは車輪が跳ね上げる泥水の影響を受けることが少ない中央部に配置される部分の締め代を、上部及び下部に配置される部分の締め代よりも小さく設定しているので、シール機能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる。
According to the wheel bearing device of
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、鉛直方向の前記中央部に配置される部分の軸方向の長さを前記上部及び前記下部に配置される部分の長さよりも短く形成していることである。
A structural feature of the wheel bearing device according to
請求項2の車輪用軸受装置によれば、リップが中央部に配置される部分の長さを上部及び下部に配置される部分の長さよりも短く形成されるので、リップの中央部に配置される部分の締め代が上部及び下部に配置される部分の締め代よりも小さく設定され、シール機能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる。 According to the wheel bearing device of the second aspect, since the length of the portion where the lip is disposed at the central portion is shorter than the length of the portion disposed at the upper and lower portions, the lip is disposed at the central portion of the lip. The tightening allowance of the portion to be set is set smaller than the tightening allowance of the portion arranged at the upper part and the lower part, and the torque can be reduced while ensuring the sealing function.
本発明によれば、シール機能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる車輪用軸受装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wheel bearing apparatus which can aim at low torque can be provided, ensuring a sealing function.
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。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a wheel bearing device of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a
ハブユニット1(車輪用軸受装置)は、例えば前輪駆動車の前輪用(駆動軸用)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、車両インナ側の車体側部材であるナックル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(転動体)とを備えている。
The hub unit 1 (wheel bearing device) is, for example, for a front wheel (for a drive shaft) of a front wheel drive vehicle, and has a double-row outward angular ball bearing structure. Specifically, the
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。
On the inner peripheral surface of the
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。フランジ3cと外輪2の端面との間には、泥水が軸受の内方へ浸入するのを防止するため開口部9が微少な隙間(例えば1mm)として環状に形成されている。内軸3の材料としては、例えば、高炭素鋼「S55C」が用いられる。
A
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。
The
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S1が形成される。環状空間S1には、車両アウタ側に環状のシール部材7が装着され、車両インナ側に環状のシール部材8が装着されている。シール部材7及びシール部材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6が構成されている。
Between the
図2は、図1のA部拡大図である。図3は、図1のB部拡大図である。図4は、リップ72dが無負荷状態であるときのシール部材7の軸方向の断面図である。図2、図3及び図4を参照しつつ説明する。
FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. FIG. 4 is a sectional view in the axial direction of the
図2及び図3に示すように、シール部材7は、環状の芯金71と環状のシール72とからなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
芯金71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71aと、円筒部71a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71bとからなる。芯金71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。
The
芯金71には、弾性体からなるシール72が加硫接着されて一体化されている。シール72は、嵌合部72a、基部72b、及びリップ部72cからなる。嵌合部72aは、円筒部71a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71a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72bは、嵌合部72aから円板部71b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72cは、基部72bから内軸3の軌道面側外周に向けて延在し、リップ72d及びラジアルリップ72e,72fを備える。シール72の材料としては、例えば、ニトリルゴムが用いられる。
A
リップ72dは、基部72b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72d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72g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72dは、リップ72g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。
The
図4に示すように、リップ72dは、車両搭載状態の鉛直方向の中央付近に領域を設定する中央部H1、中央部H1より上側に領域を設定する上部H2、及び中央部H1より下側に領域を設定する下部H3の領域の比率を、例えば5:2:1としている。リップ72dは、ハブユニット1に装着しない単体の状態において、中央部H1に配置される部分の軸方向の長さL1を例えば2.8mm、締め代を例えば0.5mmに形成している。また、リップ72dは、上部H2及び下部H3に配置される部分の軸方向の長さL2を例えば3.0mm、締め代を例えば0.7mmに形成している。これにより、リップ72dは、中央部H1に配置される部分の締め代を上部H2及び下部H3に配置される部分の締め代よりも小さく設定されている。これらから、車輪が跳ね上げる泥水の影響を受ける上部H2及び下部H3に配置されるリップ72dは、所望のシール機能を確保するために所定の締め代を有している。一方、車輪が跳ね上げる泥水の影響を受けることが少ない中央部H1に配置されるリップ72dは、締め代を小さく設定し低トルク化している。
As shown in FIG. 4, the
ここで、リップ72d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、外輪2とシール部材7との合わせ面である外輪2の外周面の端部及びリップ72d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。
Here, since it is necessary to specify the circumferential position of the
ラジアルリップ72eは、ラジアルリップ72fよりも軸方向の外方に位置している。ラジアルリップ72e,72fは、それぞれ基部72b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。
The
図2に示すように、車輪が跳ね上げる泥水のうち外輪2の外周面を伝わる泥水は、2点鎖線F1で示すように開口部9から軸受内方に配置されるリップ72dの近くに浸入し、泥水の溜まりW1となる。ここで、溜まりW1に対応する上部H2に配置されるリップ72dは、所定の締め代を有してシール機能を確保しているので、軸受内部空間6への泥水の浸入を防止している。
As shown in FIG. 2, the muddy water that travels on the outer peripheral surface of the
そして、泥水W1は、リップ72dの近くを周方向且つ鉛直方向の下側に移動し、図3に示すように、開口部9の下側のリップ72dの近くに到達し、泥水の溜まりW2となる。泥水W2では、その一部が2点鎖線F2で示すように開口部9から軸受外部に排水される。しかし、泥水W2の大部分は、開口部9が微少な隙であるため直ぐには排出されずに、リップ72dの近くに滞留する。ここで、溜まりW2に対応する下部H3に配置されるリップ72dは、所定の締め代を有してシール機能を確保しているので、軸受内部空間6への泥水の浸入を防止している。
Then, the muddy water W1 moves in the vicinity of the
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、シール機能を確保しつつ、低トルク化を図ることができる。
As described above, according to the
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。
In addition, this invention is not limited to this embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form.
In the present embodiment, the rolling elements are
また、上記実施形態では、駆動輪の構成について説明したが、本発明は従動輪においても、もちろん適用できるものである。 In the above embodiment, the configuration of the driving wheel has been described. However, the present invention can also be applied to a driven wheel.
また、上記実施形態では、リップ72dの上部H2及び下部H3に配置される部分の長さが同一で長さL2としたが、それに限るものではなく、例えば、車輪が跳ね上げる泥水の影響が大きい上部H2に配置される部分の長さが、下部H3に配置される部分の長さよりも長い構成に適用しても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the length of the part arrange | positioned at the upper part H2 and the lower part H3 of the
また、上記実施形態では、図4におけるリップ72dの長さが中央部H1及び上部H2の境目と、中央部H1及び下部H3の境目とで変曲点を形成するとして記載したが、それに限るものではなく、例えば、周方向にもっとなだらかに変化する構成に適用しても良い。
In the above embodiment, the length of the
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)、 3c:フランジ、 3d:側面、 4:内輪、 5:玉(転動体)、 6:軸受内部空間、 7,8:シール部材、 9:開口部、 11:軸線、 71:芯金、 71a:円筒部、 71b:円板部、 72:シール、 72a:嵌合部、 72b:基部、 72c:リップ部、 72d:リップ、 72e,72f:ラジアルリップ、 F1,F2:泥水の流れ、 H1:中央部、 H2:上部、 H3:下部、 L1:リップ中央部の長さ、 L2:リップ上部及び下部の長さ、 S1:環状空間、 W1,W2:泥水の溜まり 1: hub unit (wheel bearing device), 2: outer ring, 2c: vehicle mounting flange, 3: inner shaft (inner ring), 3c: flange, 3d: side surface, 4: inner ring, 5: ball (rolling element), 6: Bearing internal space, 7, 8: Seal member, 9: Opening part, 11: Axis, 71: Core metal, 71a: Cylindrical part, 71b: Disk part, 72: Seal, 72a: Fitting part, 72b: Base, 72c: Lip part, 72d: Lip, 72e, 72f: Radial lip, F1, F2: Muddy water flow, H1: Center part, H2: Upper part, H3: Lower part, L1: Length of lip center part, L2: Length of upper and lower lip, S1: annular space, W1, W2: mud pool
Claims (2)
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、鉛直方向の中央付近に領域を設定する中央部に配置される部分の締め代を、前記中央部より上側に領域を設定する上部及び前記中央部より下側に領域を設定する下部に配置される部分の締め代よりも小さく設定していることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer ring that is fixed to a vehicle body side member of the vehicle, and an inner ring that is supported by the outer ring so as to be rotatable about an axis via a rolling element, and is radially outward at one end in the axial direction of the inner ring. A flange for attaching a wheel is formed to project, and is fitted to an inner peripheral surface end portion of the outer ring on the flange side, sealing an annular space between the outer ring and the inner ring to thereby make a bearing inner space. Comprising a sealing member,
In the wheel bearing device, the seal member is formed of an elastic body and has an annular lip that continuously contacts the side surface of the flange.
In the vehicle mounted state, the lip has a tightening margin of a portion arranged in a central portion that sets an area near the center in the vertical direction, an upper portion that sets an area above the central portion, and a lower side than the central portion. A bearing device for a wheel, characterized in that it is set smaller than a tightening allowance of a portion arranged in a lower portion for setting an area.
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Cited By (1)
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WO2020179727A1 (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 内山工業株式会社 | Sealing device and bearing apparatus provided with same |
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2012
- 2012-11-28 JP JP2012259555A patent/JP2014105786A/en active Pending
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