JP2007113759A

JP2007113759A - ハブユニット軸受

Info

Publication number: JP2007113759A
Application number: JP2005308520A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 明高橋; Hisashi Hayashi; 久之林; Toshiaki Maeda; 俊秋前田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】シールトルクの増大を招くことなく、車幅方向外側における静止輪と回転輪との間のシール性能を向上することができるハブユニット軸受を提供する。
【解決手段】静止輪１１と回転輪１２，１３との間の転動体１４より車幅方向外側に、第１接触シール部２１及び第２接触シール部２２を設け、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間に空気を供給するエア供給部３０を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受に関する。

従来、ハブユニット軸受に装着されるシール部としては、例えば、図５に示すように、外輪（静止輪）１の車幅方向外側の端部に嵌合されるシール心金２と、このシール芯金２に固着され、３本のリップを有するシールリップ３と、を備え、このシールリップ３をハブ（回転輪）４に摺接させるものが知られている。また、このシール部の取付部位は直接泥水に曝されることになるため、一般に、シール心金２が嵌合される外輪１の車幅方向外側の端面とシールリップ３が摺動するハブ４に設けられるフランジ５との隙間を小さくすることによりラビリンスシール部６を形成して、シールリップ３に直接泥水等が掛からないようにしている（例えば、特許文献１〜５参照。）。

特開２０００−０３８００４号公報米国特許第５２０３３９１号明細書米国特許出願公開第２００３／０２１７７９８号明細書米国特許出願公開第２００３／０２３５３５８号明細書米国特許出願公開第２００４／０００５１０４号明細書

しかしながら、上記した従来のハブユニット軸受では、外輪１の車幅方向外側の端面とハブ４のフランジ５との間にラビリンスシール部６を持つことで、シールリップ３に直接泥水が掛からないようにしているものの、ラビリンスシール部６とシールリップ３との距離が非常に短く、また、ラビリンスシール部６を形成する外輪１及びハブ４の素材がいずれも炭素鋼であるため、腐食し易く、この腐食が容易にシールリップ３の摺動面まで進行してしまうので、シールリップ３のシール性能が低下してしまう可能性がある。また、シール部の耐水性能を向上するには、シールリップ３の剛性を上げる等の変更が有効であるが、このような対策では、シールトルクが増大するという問題が発生してしまう。

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、シールトルクの増大を招くことなく、車幅方向外側における静止輪と回転輪との間のシール性能を向上することができるハブユニット軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）静止輪と回転輪との間に複数の転動体が転動自在に配設されると共に、回転輪の車幅方向外側の端部にブレーキロータ等を取り付けるためのフランジが設けられるハブユニット軸受であって、静止輪と回転輪との間の転動体より車幅方向外側に、第１接触シール部及び第２接触シール部を設け、第１接触シール部と第２接触シール部との間に空気を供給するエア供給部を設けることを特徴とするハブユニット軸受。

本発明のハブユニット軸受によれば、静止輪と回転輪との間に複数の転動体が転動自在に配設されると共に、回転輪の車幅方向外側の端部にブレーキロータ等を取り付けるためのフランジが設けられるハブユニット軸受であって、静止輪と回転輪との間の転動体より車幅方向外側に、第１接触シール部及び第２接触シール部を設け、第１接触シール部と第２接触シール部との間に空気を供給するエア供給部を設けるため、静止輪と回転輪との間を二重の接触シール構造にすることができると共に、第１接触シール部と第２接触シール部との間の圧力を外部より高くすることができる。これにより、シールトルクの増大を招くことなく、車幅方向外側における静止輪と回転輪との間のシール性能を向上することができる。

以下、本発明に係るハブユニット軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図２を参照して、本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態を説明するための要部断面図、図２は図１のＡ部拡大図である。

本実施形態のハブユニット軸受１０は、図１に示すように、静止輪である外輪１１と、回転輪であるハブ輪１２及び内輪１３と、複数の転動体１４と、転動体１４を円周方向に等間隔に保持する一対の保持器１５，１５と、を備えている。

外輪１１は、不図示の懸架装置を構成するナックルに内嵌固定されている。また、外輪１１の内周面には、２列の外輪軌道面１１ａ，１１ａが形成され、一方、ハブ輪１２及び内輪１３の外周面には、外輪１１の外輪軌道面１１ａ，１１ａに対応する１列の内輪軌道面１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されており、これら両軌道面１１ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａの間に転動体１４が転動自在に配設されている。

ハブ輪１２は、その外周面のアウトボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向外側の端部：図１の左端部）に、径方向外方に延びるフランジ１６を有しており、このフランジ１６には、不図示のホイール及びブレーキロータ等を締結するためのハブボルト１６ａが周方向に略等間隔で複数植設されている。

内輪１３は、ハブ輪１２の外周面のインボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向内側の端部：図１の右端部）に形成される小径段部１２ｂに外嵌され、ハブ輪１２のインボード側端部に螺着されるナット１７によって、ハブ輪１２に結合固定される。また、ナット１７によって内輪１３を押圧することで適正な与圧が付与されている。

そして、本実施形態では、外輪１１のアウトボード側端部とハブ輪１２との間、且つ転動体１４よりアウトボード側に、第１接触シール部２１及び第２接触シール部２２が設けられ、外輪１１のインボード側端部には、ハブキャップ２３が嵌合されている。これにより、ハブユニット軸受１０の軸方向の両端部開口をシールして、封入グリースの漏洩を防止すると共に、外部から塵埃、水、泥水等の異物が軸受空間１８へ浸入するのを防止している。

第１接触シール部２１は、図２に示すように、外輪１１のアウトボード側端部の内周面に嵌合されるシール心金２４と、シール芯金２４に接着固定されてハブ輪１２の外周面と摺接するシールリップ２５と、を備えている。

シール心金２４は、外輪１１のアウトボード側端部の内周面に内嵌固定される円筒部２４ａと、この円筒部２４ａのアウトボード側端部から径方向内方に延びる円環板２４ｂと、を有して、断面略Ｌ字状に形成される。

シールリップ２５は、ゴム材料によって形成され、シール芯金２４の円環板２４ｂに接着固定される。また、シールリップ２５は、ハブ輪１２の外周面に対して径方向に摺接する一対のラジアルリップ２５ａ，２５ａを有する。なお、シールリップ２５は、ハブ輪１２に摺接していればよく、ハブ輪１２のフランジ１６の側面に対して軸方向に摺接するアキシアルリップを設けるようにしてもよい。

第２接触シール部２２は、図２に示すように、ハブ輪１２のフランジ１６のインボード側の側面に嵌合されるシール心金２６と、シール芯金２６に接着固定されて外輪１１のアウトボード側端面と摺接するシールリップ２７と、を備えている。

シール芯金２６は、ハブ輪１２のフランジ１６のインボード側の側面に形成される段部１２ｃに外嵌固定される円筒部２６ａと、この円筒部２６ａのインボード側端部から径方向内方に延びる円環板２６ｂと、を有して、断面略Ｌ字状に形成される。

シールリップ２７は、ゴム材料によって形成され、シール芯金２６の円環板２６ｂに接着固定される。また、シールリップ２７は、外輪１１のアウトボード側端面に対して軸方向に摺接する一対のアキシアルリップ２７ａ，２７ａを有する。なお、シールリップ２７は、外輪１１に摺接していればよく、外輪１１の外周面に対して径方向に摺接するラジアルリップを設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、外輪１１のアウトボード側端部に、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間に空気を供給するエア供給部３０が設けられる。このエア供給部３０は、外輪１１の外周面と第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間の空間２８とを連通するエア供給孔３１と、外輪１１の外周面に形成される嵌合凹部１１ｂに取り付けられ、エア供給孔３１に接続されるエア供給ノズル３２と、エア供給ノズル３２に接続され、不図示のエア供給装置から空気が供給されるエア供給ホース３３と、を備えている。これにより、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間の空間２８に空気が供給され、この空間２８の内圧が常に外気圧よりも高く設定される。なお、空間２８の内圧が必要以上に高くならないように、シールリップ２７のアキシアルリップ２７ａは、大気側である径方向外側に向くように形成する方が好ましい。

従って、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、外輪１１とハブ輪１２及び内輪１３との間の転動体１４より車幅方向外側に、第１接触シール部２１及び第２接触シール部２２を設け、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間に空気を供給するエア供給部３０を設けるため、外輪１１とハブ輪１２及び内輪１３との間を二重の接触シール構造にすることができると共に、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間の圧力を外部より高くすることができる。これにより、シールトルクの増大を招くことなく、車幅方向外側における外輪１１とハブ輪１２及び内輪１３との間のシール性能を向上することができる。

また、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、第１接触シール部２１と第２接触シール部２２との間に空気を供給するエア供給部３０を設けるため、例え、第２接触シール部２２のシール性能が低下したとしても、エア供給部３０から空気を供給することによって、第１接触シール部２１への水の到達を防止することができるので、第１接触シール部２１の耐久性を向上することができる。

（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態について説明する。
図３は本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図である。

本実施形態のハブユニット軸受１０では、図３に示すように、外輪１１のアウトボード側端部に、第１接触シール部４１及び第２接触シール部４２が取り付けられており、この第１接触シール部４１及び第２接触シール部４２は共通のシール芯金４３を有している。

シール芯金４３は、外輪１１のアウトボード側端部の内周面に内嵌固定される円筒部４４と、円筒部４４のインボード側端部から軸方向外方に折り曲げられた後に径方向内方に延びる円環板４５と、円筒部４４のアウトボード側端部から径方向外方に延びて外輪１１のアウトボード側端面を覆う円環板４６と、を備えている。また、円筒部４４には、エア供給孔３１に連通する貫通孔４７が形成されている。なお、貫通孔４７は、少なくとも１つ形成されていればよいが、複数ヶ所形成されていてもよい。

第１接触シール部４１は、外輪１１のアウトボード側端部の内周面に取り付けられ、第２接触シール部４２のシール芯金と一体のシール芯金４３と、シール芯金４３の円環板４５に接着固定されてハブ輪１２の外周面と摺接するシールリップ４８と、を備えている。シールリップ４８は、ハブ輪１２の外周面に対して径方向に摺接する一対のラジアルリップ４８ａ，４８ａを有している。

第２接触シール部４２は、外輪１１のアウトボード側端部の内周面に取り付けられ、第１接触シール部４１のシール芯金と一体のシール芯金４３と、シール芯金４３の円環板４６に接着固定されてハブ輪１２のフランジ１６のインボード側端面と摺接するシールリップ４９と、を備えている。シールリップ４９は、ハブ輪１２のフランジ１６のインボード側端面に対して軸方向に摺接するアキシアルリップである。

従って、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、第１接触シール部４１及び第２接触シール部４２のシール芯金４３を共通（一体）にしているため、部品点数を少なくすることができるので、組立て工数や製造コストを削減することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記した第１実施形態と同様である。

なお、本実施形態の変形例として、シールリップ４８とシールリップ４９とを一体化するようにしてもよい。この場合、シールリップ４８及びシールリップ４９を一体化した部分のゴム部材に円筒部４４の貫通孔４７と同位置の貫通孔を形成する。

（第３実施形態）
次に、図４を参照して、本発明に係るハブユニット軸受の第３実施形態について説明する。
図４は本発明に係るハブユニット軸受の第３実施形態を説明するための要部拡大断面図である。

本実施形態のハブユニット軸受１０では、図４に示すように、外輪１１のアウトボード側端部に、第１接触シール部２１及び第２接触シール部５２が取り付けられると共に、ハブ輪１２のフランジ１６に、第１接触シール部２１と第２接触シール部５２との間の空間２８に連通する貫通孔５０が形成される。

第２接触シール５２は、外輪１１のアウトボード側端部の外周面に外嵌固定されるシール心金５３と、シール芯金５３に接着固定されてハブ輪１２のフランジ１６のインボード側端面と摺接する一対のシールリップ５４，５４と、を備えている。シールリップ５４は、ハブ輪１２のフランジ１６のインボード側端面に対して軸方向に摺接するアキシアルリップである。なお、本実施形態では、空間２８の内圧が第１実施形態より高くなると考えられるので、空気が漏れ出さないように、シールリップ５４は、軸受内部側である径方向内側に向くように形成する方が好ましい。

貫通孔５０は、ハブ輪１２のフランジ１６に軸方向に沿って形成され、ハブ輪１２のフランジ１６のアウトボード側端面と第１接触シール部２１と第２接触シール部５２との間の空間２８とを連通している。また、貫通孔５０には、不図示のタイヤに連通する耐圧ホースが接続されている。なお、貫通孔５０は、少なくとも１つ形成されていればよいが、複数ヶ所形成されていてもよい。

そして、このように構成された本実施形態のハブユニット軸受１０では、外部のエア供給装置からエア供給部３０に供給された空気は、エア供給ホース３３→エア供給ノズル３２→エア供給孔３１→空間２８→貫通孔５０→不図示の耐圧ホース→不図示のタイヤの順で供給され、不図示のタイヤの空気圧を所定の圧力に設定する。また、空間２８の内圧を常に外気圧よりも高く設定する。

従って、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、外輪１１とハブ輪１２及び内輪１３との間の転動体１４より車幅方向外側に、第１接触シール部２１及び第２接触シール部５２を設け、第１接触シール部２１と第２接触シール部５２との間の空間２８に空気を供給するエア供給部３０を設け、ハブ輪１２のフランジ１６に、第１接触シール部２１と第２接触シール部５２との間の空間２８に連通する貫通孔５０を設けるため、エア供給部３０から供給される空気をハブユニット軸受１０を介してタイヤに供給することができる。

また、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、第１接触シール部２１と第２接触シール部５２との間の空間２８に供給される空気が軸受空間１８を通過しない構造を採用しているため、軸受に対する空気の悪影響を回避することができる。

さらに、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、ハブユニット軸受１０は、空気の供給ありなしで共通化することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記した第１実施形態と同様である。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、エア供給部を１個設ける場合を例示したが、これに限定されず、複数個設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、外輪のインボード側端部にハブキャップを嵌合する場合を例示したが、これに限定されず、内輪のインボード側端部と外輪との間に接触シール部を設けるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、内輪回転の従動輪用のハブユニット軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、内輪回転の駆動輪用のハブユニット軸受の他、外輪回転の従動輪用及び駆動輪用のハブユニット軸受に本発明を適用してもよい。
また、上記各実施形態では、転動体より車幅方向外側に第１接触シール部及び第２接触シール部を設ける場合を例示したが、これに限定されず、転動体より車幅方向内側に第１接触シール部及び第２接触シール部を設けるようにしてもよい。この場合、ハブユニット軸受を軸方向にコンパクトにできる。
さらに、上記各実施形態では、転動体として玉を使用しているが、これに代えて、円筒ころ、円錐ころ及び針状ころ等を使用してもよい。

本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態を説明するための要部断面図である。図１のＡ部拡大図である。本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図である。本発明に係るハブユニット軸受の第３実施形態を説明するための要部拡大断面図である。従来のハブユニット軸受の一例を説明するための要部断面図である。

符号の説明

１０ハブユニット軸受
１１外輪（静止輪）
１２ハブ輪（回転輪）
１３内輪（回転輪）
１４転動体
１５保持器
１６フランジ
２１第１接触シール部
２２第２接触シール部
３０エア供給部
３１エア供給孔
３２エア供給ノズル
３３エア供給ホース

Claims

静止輪と回転輪との間に複数の転動体が転動自在に配設されると共に、前記回転輪の車幅方向外側の端部にブレーキロータ等を取り付けるためのフランジが設けられるハブユニット軸受であって、
前記静止輪と前記回転輪との間の前記転動体より車幅方向外側に、第１接触シール部及び第２接触シール部を設け、
前記第１接触シール部と前記第２接触シール部との間に空気を供給するエア供給部を設けることを特徴とするハブユニット軸受。