JP2008115998A

JP2008115998A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2008115998A
Application number: JP2006301681A
Authority: JP
Inventors: Hitohiro Ozawa; 仁博小澤; Kenta Yamazaki; 健太山崎; Manabu Hoshino; 学星野; Shinya Nakajo; 晋也中条
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】部品点数を少なくして製造コストの削減を図ると共に、組付け作業性・分解作業性が向上する軸受装置を提供する。
【解決手段】内周に外側転走面１ｂを形成した外方部材１と、軸状のステム部７を一体に有すると共に外周に前記外側転走面１ｂと対向する内側転走面２ａ（２ｂ）を形成した内方部材２と、前記外方部材１と内方部材２の両転走面間１ｂ，２ａ（２ｂ）に転動自在に内装した転動体３３と、前記内方部材２のステム部７と連結した等速自在継手４を備えた軸受装置において、前記等速自在継手４の外側継手部材１３の外周面にブーツ５の一端部を付設すると共に、前記内方部材２の外周面に前記ブーツ５の他端部を付設し、かつ、そのブーツ５の他端部に前記外方部材１の内周面に対向するシールリップ２８を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車輪等を支持する軸受装置に関する。

例えば、自動車の車輪用軸受装置には、ハブ輪と複列転がり軸受と等速自在継手をユニット化したものがある。具体的には、ハブ輪と等速自在継手の外輪とが一体となった内方部材と、外方部材を備え、内方部材の外周に形成した内側転走面と外方部材の内周に形成した外側転走面との間に転動体（ボール）を転動自在に保持する。

また、上記等速自在継手の開口部や、転動体を収納する外方部材と内方部材の間に、雨水や埃などが侵入するのを防ぐために、等速自在継手の開口部を筒状のブーツで覆い、外方部材と内方部材との間にシール材を介装していた。

また、ブーツを内方部材及び駆動軸と供回りしないように、ブーツの一端部を外方部材に付設し、他端部を駆動軸に軸受を介して取り付けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１３７８３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の従来の軸受装置は、駆動軸に軸受を付設しなければならないので、その取付作業が面倒となる上に、コストが高くなるといった欠点があった。

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、部品点数を少なくして製造コストの削減を図ると共に、組付け作業性・分解作業性が向上する軸受装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、内周に外側転走面を形成した外方部材と、軸状のステム部を有すると共に外周に前記外側転走面と対向する内側転走面を形成した内方部材と、前記外方部材と内方部材の両転走面間に転動自在に内装した転動体と、前記内方部材のステム部と連結した等速自在継手を備えた軸受装置において、前記等速自在継手の外側継手部材の外周面にブーツの一端部を付設すると共に、前記内方部材の外周面に前記ブーツの他端部を付設し、かつ、そのブーツの他端部に前記外方部材の内周面に対向するシールリップを設けたものである。

ブーツの端部（他端部）に設けたシールリップによって、外方部材と内方部材との間に水や埃が侵入することを防止することができる。すなわち、端部にシールリップを有するブーツが、等速自在継手用の防塵カバー部材の役割と、転がり軸受用のシール材の役割を兼ねることができる。

請求項２の発明は、内周に外側転走面を形成した外方部材と、等速自在継手の外側継手部材を一体に有すると共に外周に前記外側転走面と対向する内側転走面を形成した内方部材と、前記外方部材と内方部材の両転走面間に転動自在に内装した転動体と、前記等速自在継手の内側継手部材に連結したシャフトを備えた軸受装置において、前記シャフトの外周面にブーツの一端部を付設すると共に、前記内方部材の外周面に前記ブーツの他端部を付設し、かつ、そのブーツの他端部に前記外方部材の内周面に対向するシールリップを設けたものである。

ブーツの端部（他端部）に設けたシールリップによって、外方部材と内方部材の間に水や埃が侵入することを防止することができる。すなわち、端部にシールリップを有するブーツが、等速自在継手用の防塵カバー部材の役割と、転がり軸受用のシール材の役割を兼ねることができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の軸受装置において、前記ブーツの前記内方部材への取付部の外径寸法を、前記外方部材の車輌ナックル部に挿通する部分の外径寸法より小さく設定したものである。このように設定したことで、この軸受装置を車輌ナックル部に挿通し車輌に容易に組みつけることができる。

本発明の軸受装置によれば、端部にシールリップを有するブーツが、等速自在継手用の防塵カバー部材の役割と、転がり軸受用のシール材の役割を兼ねることができる。つまり、従来のブーツと転がり軸受用のシール材を一体化した構造とすることで、部品点数を少なくすることができる。したがって、製造コストを削減することができると共に、組付け作業性・分解作業性が向上するものとなる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施形態を示す縦断面図である。本発明は例えば自動車の車輪用軸受装置であって、同図に示すように、自動車の車輪を回転自在に支持するハブユニットＵと、それに連動連結した等速自在継手４を備える。なお、以下の説明においては、この軸受装置を車両に組付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側といい、図１では左側がアウトボード側となる。一方、車両の中央寄りとなる側をインボード側といい、同図では右側がインボード側となる。

ハブユニットＵは、外方部材１と内方部材２と複列の転動体３３，３３を主要な構成要素とし、外方部材１の内周面と内方部材２の外周面とそれらの間に転動自在に収納した転動体３３にて転がり軸受３を構成している。

外方部材１は、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１ａを有し、内周には複列の外側転走面１ｂ，１ｂが形成されている。

一方、内方部材２は、アウトボード側のハブ輪６とインボード側の軸状のステム部７を一体に有する本体部１０と、本体部１０の中間部外周に嵌合された嵌合部１１とから成る。嵌合部１１は本体部１０の端部に形成された雄ねじに、ナット１２を螺合させて取り付けられている。ハブ輪６は車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６ａを有し、その円周等配位置にハブボルト８を植設している。

また、内方部材２の外周には上記外側転走面１ｂ，１ｂと対向する内側転走面２ａ，２ｂが形成され、一方の内側転走面２ａは本体部１０の外周に形成し、他方の内側転走面２ｂは嵌合部１１の外周に形成してある。

外方部材１と内方部材２の両転走面１ｂ，１ｂ，２ａ，２ｂ間には転動体３３を収容し、転動体３３は保持器９にて転動自在に保持されている。また、ナット１２を締め付けて本体部１０と嵌合部１１を突き合わせることにより、転がり軸受３内部に予圧を与えている。

等速自在継手４は、外輪１３と内輪１４とトルク伝達ボール１５とケージ１６を備える。外側継手部材としての外輪１３はベル型で、閉じた端部側に軸部１７を一体に設けてある。また、内側継手部材としての内輪１４は、内周にスプライン２０を有し、そのスプライン２０に上記内方部材２のステム部７を連結している。外輪１３の内周と内輪１４の外周には、それぞれボール溝１９，２２が形成され、対を成す両ボール溝１９，２２にて形成されたトラックに１個のトルク伝達ボール１５が組み込まれている。そして、ボール１５はケージ１６によって転動自在に保持されている。

外輪１３の開口端部はゴム又は樹脂を含む柔軟性の素材から成る蛇腹状のブーツ５で覆われ、そのブーツ５の一端部（インボード側の端部）を外輪１３の外周面にバンド部材２５にて締め付けて固定している。また、ブーツ５の他端部（アウトボード側の端部）は内方部材２の外周面にバンド部材２６にて締め付けて取り付けられ、そのブーツ５の他端縁（他端部の端縁）５ａは転がり軸受３のインボード側開口端２７ａ内に配置されている。すなわち、ブーツ５は等速自在継手４と内方部材２に渡って付設されているので、ブーツ５は等速自在継手４及び内方部材２と供回りするようになっている。

図２（ａ）は、転がり軸受３のインボード側開口端２７ａ内に配置されたブーツ５の他端縁５ａとその周辺の拡大図であり、同図に示すように、ブーツ５の他端縁５ａには、外方部材１の（インボード側の）内周面１ｃに対向するシールリップ２８を設け、シールリップ２８は外方部材１の内周面１ｃに形成した段差部３０より開口端２７ａ側に配置されている。このシールリップ２８は二股状のダブルリップ部２８ａ，２８ｂを有し、各リップ部２８ａ，２８ｂは、外方部材１の端部内周面１ｃと微小隙間を隔てて非接触状に設けられている。また、ブーツ５の他端縁５ａには断面Ｌ字形の芯金２９を固着している。本図では、外方部材１の内周面１ｃとダブルリップ部２８ａ，２８ｂとの間に微小隙間を設けているが、密封性を高めるためにダブルリップ部２８ａ，２８ｂを外方部材１の内周面１ｃに接触させてもよい。

図２（ｂ）は、外方部材１の他の実施形態を示し、この場合は、外方部材１のインボード側の内周面１ｃに段差部３０から開口端２７ａ側へ角型の溝部３１を連設し、この溝部３１にシールリップ２８（リップ部２８ａ，２８ｂ）が非接触状態で収容される。図２（ｂ）に示すような構造とすることで、転がり軸受３内部（転動体側）への水や埃の侵入をより効果的に阻止することができる。なお、図２（ｂ）において、図２（ａ）と同一の符号は図２（ａ）と同様の構成であるので説明を省略する。

また、図１において、転がり軸受３のアウトボード側の開口端２７ｂには、芯金にゴムシールを加硫接着した環状のシール材３２を設けている。このように、転がり軸受３の両開口端２７ａ，２７ｂに、シールリップ２８とシール材３２を内装することで、転がり軸受３内へ水や埃が侵入するのを防止している。

次に、本発明の第２実施形態について、図３の縦断面図を参照して説明する。第２実施形態の軸受装置は、ハブ輪６と等速自在継手４と転がり軸受３をユニット化したハブユニットＵを備えている。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態の場合と同様に、車両に組付けた状態で車両の外側寄り（図面左側）となる側をアウトボード側、中央寄り側（図面右側）をインボード側という。

等速自在継手４は、外側継手部材としての外輪１３と、内側継手部材としての内輪１４と、複数個のトルク伝達ボール１５と、ケージ１６を備えている。外輪１３は、カップ状のマウス部３４と、マウス部３４の底部を成す肩部３５と、肩部３５から軸線方向に延びる軸部３６を有し、マウス部３４の内周にはボール溝１９が形成されている。

内輪１４はその外周に外輪１３のボール溝１９と対を成すボール溝２２が形成され、外輪１３・内輪１４の両ボール溝１９，２２の間にトルク伝達ボール１５がケージ１６にて転動自在に保持されている。また、内輪１４は内周にスプライン２０を有し、そのスプライン２０にシャフト１８の端部を挿嵌している。

転がり軸受３は、外方部材１の内周面と内方部材２の外周面とそれらの間に転動自在に収納された複列の転動体３３，３３から成る。外方部材１は、外周に車体取付フランジ１ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面１ｂ，１ｂが形成されている。一方、内方部材２は、車輪取付フランジ６ａを有するハブ輪６と等速自在継手４の外輪１３とを一体化した部材であり、その外周に上記外方部材１の外側転走面１ｂ，１ｂに対向する内側転走面２ａ，２ｂが形成されている。

詳しくは、ハブ輪６に外輪１３の軸部３６を圧嵌合して一体状に組付けされて内方部材２を構成し、複列の内側転走面２ａ，２ｂのうち、アウトボード側の内側転走面２ａがハブ輪６の外周に形成され、インボード側の内側転走面２ｂが外輪１３の外周に形成されている。そして、複列の転動体３３，３３がこれら両転走面１ｂ，１ｂ，２ａ，２ｂ間に収容され、各転動体３３は保持器９にて転動自在に保持する。ハブ輪６と外輪１３を突き合わせることにより、転がり軸受３内部に予圧を与えている。

外輪１３の開口端部は柔軟性を有する蛇腹状のブーツ５で覆われ、そのブーツ５の一端部（インボード側の端部）をシャフト１８の外周面にバンド部材２５にて締め付けて固定している。ブーツ５の他端部（アウトボード側の端部）は内方部材２の外周面にバンド部材２６にて締め付けて取り付けられ、そのブーツ５の他端縁（他端部の端縁）５ａは転がり軸受３のインボード側開口端２７ａ内に配置されている。そして、ブーツ５は内方部材２及びシャフト１８と供回りするようになっている。

ブーツ５の他端縁５ａとその周辺の構造は、図２（ａ）又は（ｂ）で説明したのと同様の構造であり、すなわちブーツ５の他端縁５ａには外方部材１の内周面１ｃと対向するシールリップ２８が設けられている。また、転がり軸受３のアウトボード側の開口端２７ｂには、芯金にゴムシールを加硫接着した環状のシール材３２を設けている。

また、この軸受装置を車輌ナックル部に挿通し車輌に容易に組みつけられるように、ブーツ５の内方部材２への取付部の外径寸法Ｄ１を、外方部材１の車輌ナックル部に嵌合する部分の外径寸法Ｄ２より小さく設定している。また、図１のような構造においても同様に、ブーツ５の等速自在継手４への取付部の外径寸法を、外方部材１の車輌ナックル部に嵌合する部分の外径寸法より小さく設定している。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、等速自在継手と転がり軸受を備えるものであって、その等速自在継手に付設したブーツと転がり軸受の開口端に内装されるシール材を一体化可能な構造のものであれば適用することができる。
また、図２に示すシールリップ２８の形状も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る軸受装置の第１実施形態を示す縦断面図である。前記図１の要部拡大断面図であって、（ａ）は要部の実施の一形態を示す拡大断面図、（ｂ）は要部の他の実施形態を示す拡大図である。本発明の軸受装置の第２実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

１外方部材
１ｂ外側転走面
１ｃ内周面
２内方部材
２ａ内側転走面
２ｂ内側転走面
４等速自在継手
５ブーツ
７ステム部
１３外側継手部材
１４内側継手部材
１８シャフト
２８シールリップ
３３転動体

Claims

内周に外側転走面を形成した外方部材と、軸状のステム部を有すると共に外周に前記外側転走面と対向する内側転走面を形成した内方部材と、前記外方部材と内方部材の両転走面間に転動自在に内装した転動体と、前記内方部材のステム部と連結した等速自在継手を備えた軸受装置において、
前記等速自在継手の外側継手部材の外周面にブーツの一端部を付設すると共に、前記内方部材の外周面に前記ブーツの他端部を付設し、かつ、そのブーツの他端部に前記外方部材の内周面に対向するシールリップを設けたことを特徴とする軸受装置。
内周に外側転走面を形成した外方部材と、等速自在継手の外側継手部材を一体に有すると共に外周に前記外側転走面と対向する内側転走面を形成した内方部材と、前記外方部材と内方部材の両転走面間に転動自在に内装した転動体と、前記等速自在継手の内側継手部材に連結したシャフトを備えた軸受装置において、
前記シャフトの外周面にブーツの一端部を付設すると共に、前記内方部材の外周面に前記ブーツの他端部を付設し、かつ、そのブーツの他端部に前記外方部材の内周面に対向するシールリップを設けたことを特徴とする軸受装置。
前記ブーツの前記内方部材への取付部の外径寸法を、前記外方部材の車輌ナックル部に挿通する部分の外径寸法より小さく設定したことを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。