JP2017227301A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間内の圧力変化を抑えられる構造を実現する。【解決手段】ハブ３ａの内周面に設けられた内側円筒部２３に、ピストン２９のヘッド部３０を、気密に、且つ、軸方向変位を可能に嵌装する。温度上昇に伴い、内部空間１７ａ内の圧力が上昇傾向になると、前記ピストン２９が軸方向外方に変位してこの内部空間１７ａの容積を増大させる。これに対し、温度低下に伴い、前記内部空間１７ａ内の圧力が低下傾向になると、前記ピストン２９が軸方向内方に変位してこの内部空間１７ａの容積を減少させる。【選択図】図１

Description

この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に使用する、車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。

図７は、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットとして、特許文献１に記載された従来構造の１例を示している。車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２の内径側にハブ３を、複数個の転動体４、４を介して、回転自在に支持している。このうちの外輪２は、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面に静止側フランジ６を、それぞれ有する。又、前記ハブ３は、外周面に複列の内輪軌道７ａ、７ｂと回転側フランジ８とを有し、使用時に、この回転側フランジ８に結合固定した車輪及び制動用回転体と共に回転する。前記各転動体４、４は、前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂと前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂとの間に、保持器９、９に保持された状態で、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。

又、前記ハブ３は、ハブ本体１０と内輪１１とを結合固定して成る。このうちのハブ本体１０は、軸方向外端寄り部分（軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側を言い、図１〜７の左側。反対に、車両の幅方向中央側となる、図１〜７の右側を、軸方向に関して「内」と言う。）の外周面に前記回転側フランジ８を、軸方向中間部外周面に、前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂのうち軸方向外側列の内輪軌道７ａを、それぞれ直接設けている。前記内輪１１は、外周面に前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂのうち軸方向内側列の内輪軌道７ｂを設けている。この様な内輪１１は、前記ハブ本体１０の軸方向内端寄り部分に設けられた小径段部１２に外嵌固定した状態で、軸方向内端面をこのハブ本体１０の軸方向内端部に設けたかしめ部１３により抑え付けて、このハブ本体１０に対し結合固定している。

又、前記外輪２の軸方向外端部内周面と前記ハブ３の軸方向中間部外周面との間にシールリング１４を設け、前記外輪２の内周面とこのハブ３の外周面との間に存在し、前記各転動体４、４を設けた転動体設置空間１５の軸方向外側開口を塞いでいる。又、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６により塞いでいる。

上述の様な従来構造の車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外部空間（大気下）に晒された状態で車体に取り付けられ、前記シールリング１４と前記カバー１６とにより、前記外輪２の内径側に存在する内部空間１７（前記転動体設置空間１５を含む）が密封されている。この為、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１を構成する各部材（外輪２、ハブ３、転動体４、４及びカバー１６等）の温度が変化する事に伴い、前記内部空間１７内の圧力が変化する。前記車輪支持用転がり軸受ユニット１は、使用時に車重が加わった状態で、前記ハブ３が車輪と共に回転する為、前記各転動体４、４の転動面と、前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂ及び前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂとの転がり接触部分での発熱量が相当多くなる。又、制動時に、前記制動用回転体で発生した熱は、前記回転側フランジ８から前記ハブ３に伝わる。この様に、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１を構成する各部材の温度は大きく変化する為、前記内部空間１７内の圧力変化も大きくなり易い。特に、この内部空間１７内の圧力が負圧状態になり、前記シールリング１４を構成するシールリップが前記ハブ３の外周面に貼り付くと、回転トルクが増大したり、このシールリップの著しい摩耗を発生し易くなる。又、泥水等の異物を、外部空間から前記転動体設置空間１５内に引き込み易くなる。一方、前記内部空間１７内の圧力が大きく上昇すると、前記カバー１６が脱落する可能性がある。

これに対し、特許文献２には、外輪を径方向に貫通する（転動体設置空間と外部空間とを連通する）ガス流通路を設け、このガス流通路の外部空間側開口にガスバルブを設けた構造が記載されている。この様な特許文献２に記載された構造は、前記転動体設置空間内の圧力変化に応じて前記ガスバルブの開閉状態を調節する事により、この転動体設置空間内の圧力を一定に保持できる。しかしながら、前記特許文献２に記載された構造の場合にも、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、自動車の走行時に、路面から跳ね上げられた雨水や泥水等が外輪にかかってこの外輪の温度が急激に低下すると、この外輪の内径側に存在する転動体設置空間内の圧力が急激に低下して負圧になる可能性がある。この状態で、この転動体設置空間内の圧力を一定に保持すべくガスバルブを開くと、このガスバルブの周辺部分に付着した雨水や泥水等が、このガスバルブから前記転動体設置空間内に侵入する可能性がある。

特開２０１６−４１９４９号公報 特開２０１０−３８２５０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、内部空間内の圧力変化を抑えられる、車輪支持用転がり軸受ユニットの構造を実現する事を目的としている。

本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、シールリングと、カバーとを備える。
前記外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有する。
前記ハブは、前記外輪の内径側にこの外輪と同時に配置され、外周面のうち、前記複列の外輪軌道に対向する部分に複列の内輪軌道を有する。
前記各転動体は、前記複列の外輪軌道とこれら複列の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられている。
前記シールリングは、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する転動体設置空間の軸方向外側開口を塞ぐ。
前記カバーは、前記外輪の軸方向内側開口を塞ぐ。

特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットにおいては、シリンダ部と、ピストンとから成る内圧調整機構を備える。このうちのシリンダ部は、前記外輪と同軸に設けられている。前記ピストンは、このシリンダ部に軸方向変位を可能に嵌装（内嵌）されている。そして、この様な内圧調整機構により、前記外輪の内径側に存在し、前記シールリングと前記カバーとにより軸方向両側開口を塞がれた内部空間の容積を調節可能としている。

尚、上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの使用状態では、前記外輪は懸架装置に対し結合固定され回転しない。一方、前記ハブには、車輪及び制動用回転体が結合固定され、このハブは、これら車輪及び制動用回転体と共に回転する。

上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合、具体的には、請求項２に記載した発明の様に、前記シリンダ部を前記ハブの内周面に設ける。
或いは、請求項３に記載した発明の様に、前記シリンダ部を前記カバーの内周面に設ける。

上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合、前記シリンダ部の内径を、好ましくは前記外輪の軸方向内端部の外径以下とし、より好ましくはこの外輪の軸方向内端部の内径以下とする。

上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、内部空間内の圧力変化を抑える事ができる。
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪の内径側に存在し、シールリングとカバーとにより軸方向両側開口を塞がれた内部空間（転動体設置空間を含む）の容積を、内圧調整機構により調節可能としている。従って、前記内部空間内の圧力（内圧）が上昇傾向にある場合には、前記内部空間の容積を増大させる事により、この内圧の上昇を抑えられる。一方、この内圧が低下傾向にある場合には、前記内部空間内の容積を減少させる事により、この内圧の低下を抑えられる。この様にして、この内部空間内の圧力が変化するのを抑える（圧力を一定に保つ）事ができる。

又、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、前記内部空間内の圧力変化を抑えられる構造を、前述の特許文献２に記載された構造の様に、開閉状態を切り換え可能なガスバルブを設ける事なく実現できる。従って、車両の走行時に、路面から跳ね上げられた雨水や泥水等の異物が前記外輪にかかってこの外輪の温度が急激に低下しても、この異物がガスバルブを通じて前記内部空間のうちの転動体設置空間内に侵入する事はない。

更に、本発明の場合、内圧調整機構を構成するシリンダ部を、前記外輪と同軸に設けている為、この内圧調整機構の小型化を図り易い。

本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。 同第２例について、ピストンを取り出して示す断面図。 同第３例を示す、図２と同様の図。 同第４例を示す断面図。 同第５例を示す断面図。 同第６例を示す断面図。 従来構造の１例を示す断面図。

［実施の形態の第１例］
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、従動輪用のもので、外輪２と、ハブ３ａと、複数個の転動体４、４と、シールリング１４ａと、カバー１６ａとを備える。このうちの外輪２は、中炭素鋼製で、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面に静止側フランジ６を、それぞれ有する。この静止側フランジ６の円周方向複数箇所には、軸方向に貫通するねじ孔１８が設けられている。前記外輪２は、使用時にはこれら各ねじ孔１８に螺合されたボルトにより、懸架装置を構成するナックルに支持固定され、回転する事はない。

前記ハブ３ａは、前記外輪２の内径側にこの外輪２と同軸に配置されており、外周面のうち、前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂに対向する部分に複列の内輪軌道７ａ、７ｂを、同じく前記外輪２の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に回転側フランジ８を、それぞれ有する。この回転側フランジ８の円周方向複数箇所には、軸方向に貫通する通孔１９が設けられており、これら各通孔１９の内側にそれぞれスタッド２０の基端部が圧入固定されている。使用時には、これら各スタッド２０により、ディスクロータやドラムブレーキ等の制動用回転体及び車輪を構成するホイールを前記回転側フランジ８に支持固定する。

この様なハブ３ａは、ハブ本体１０ａと内輪１１とを結合固定して成る。このうちのハブ本体１０ａは、中炭素鋼製で、外周面のうち、軸方向外端寄り部分に車輪及び制動用回転体を結合固定する為の回転側フランジ８を、同じく軸方向中間部に前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂのうち軸方向外側列の内輪軌道７ａを、それぞれ設けている。又、前記ハブ本体１０ａは、内周面のうち、軸方向中間部に径方向内方に突出した内向鍔部２１を、同じく軸方向外半部に、前記ハブ本体１０ａの軸方向外端面の中央部に開口する外側円筒部２２を、同じく軸方向内半部に、このハブ本体１０ａの軸方向内端面の中央部に開口する内側円筒部２３を、それぞれ設けている。このうちの内向鍔部２１の内周面には、低摩擦材製のブッシュ２４を締り嵌めで内嵌固定している。尚、この内向鍔部２１の円周方向１乃至複数箇所に、前記内部空間１７ａ内に進入した雨水や泥水等の水分を外部空間に排出する為の排出孔を軸方向に貫通する状態で設ける事もできる。又、前記外側円筒部２２及び前記内側円筒部２３は、前記外輪２と同軸の（この外輪２の中心軸を中心とする）円筒面である。更に、この内側円筒部２３には、研磨加工等の仕上加工を施している。尚、本例の場合、前記外側円筒部２２の内径を、この内側円筒部２３の内径よりも大きくしている。前記内輪１１は、軸受鋼製で、外周面に前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂのうち軸方向内側列の内輪軌道７ｂを設けている。この様な内輪１１は、前記ハブ本体１０ａの軸方向内端寄り部分に設けられた小径段部１２に外嵌固定した状態で、軸方向内端面をこのハブ本体１０ａの軸方向内端部に設けたかしめ部１３により抑え付けて、このハブ本体１０ａに対し結合固定されている。

前記各転動体４、４は、軸受鋼或いはセラミック製で、前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂと前記複列の内輪軌道７ａ、７ｂとの間に、保持器９、９に保持された状態で、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。尚、図示の例では、前記各転動体４、４として玉を使用しているが、玉に代えて円すいころを使用する事もできる。又、図示の例では、両列の転動体４、４のピッチ円直径を互いに等しくしているが、これら両列の転動体４、４のピッチ円直径を異ならせる事もできる。これら両列の転動体４、４のピッチ円直径を異ならせる場合には、これら両列の転動体（玉）４、４の直径（玉径）を互いに異ならせても良い。

前記シールリング１４ａは、金属板製の芯金により、ゴムの如きエラストマー製の弾性材を補強して、全体を円環状に構成して成る。この様なシールリング１４ａを、前記外輪２の軸方向外端部内周面と、前記ハブ３ａの軸方向中間部（軸方向に関して前記回転側フランジ８と軸方向外側列の内輪軌道７ａとの間に位置する部分）外周面との間に設け、前記外輪２の内周面と前記ハブ３ａの外周面との間に存在し、前記各転動体４、４を設けた転動体設置空間１５の軸方向外側開口部を塞いでいる。即ち、前記芯金を前記外輪２の軸方向外端部内周面に内嵌固定すると共に、前記弾性材を構成する３本のシールリップを、前記ハブ本体３ａの軸方向中間部内周面と前記回転側フランジ８の軸方向内側面に全周に亙って摺接させている。

前記カバー１６ａは、金属板製で、略円板状の底板部２５と、この底板部２５の外周縁から１８０度折り返された突き当て部２６と、この突き当て部２６の内周縁から軸方向外方に直角に折れ曲がる状態で設けられた嵌合筒部２７とから構成される。この様なカバー１６ａは、この嵌合筒部２７を前記外輪２の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌する事により、この外輪２の軸方向内側開口を塞いでいる。

更に、本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、前記外輪２の内径側に存在する（前記転動体設置空間１５を含む）内部空間１７ａ内の圧力（内圧）変化に応じてこの内部空間１７ａの容積を変化させる（調節する）事により、この内圧変化を抑える（この内圧を一定に保つ）為の内圧調整機構２８を備える。この様な内圧調整機構２８は、特許請求の範囲に記載したシリンダ部に相当する前記内側円筒部２３と、ピストン２９とから構成されている。

前記ピストン２９は、前記内側円筒部２３に嵌装（内嵌）されるヘッド部３０と、このヘッド部３０の軸方向外端面中央部から軸方向外方に突出する状態で設けられたロッド部３１とから構成されている。このうちのヘッド部３０は、外径が軸方向長さよりも大きな円柱状に構成されており、前記内側円筒部２３に、気密に、且つ、軸方向変位を可能に嵌装されている。この為に、このヘッド部３０の外周面の軸方向外端寄り部分に係止凹溝３２を全周に亙って形成し、この係止凹溝３２に弾性リング３３を係止している。この弾性リング３３は、Ｏリングの如く、自由状態での断面形状が円形のもので、断面形状に関する外径は、自由状態で、前記係止凹溝３２の深さよりも大きい。この様な弾性リング３３を、前記ヘッド部３０を前記内径側円筒部２３内に嵌装した状態で、前記係止凹溝３２の底面とこの内径側円筒部２３との間で弾性的に圧縮している。尚、本例の場合、初期状態（前記内部空間１７ａ内の圧力が大気圧と等しい状態）で、前記ヘッド部３０の軸方向内半部を、前記内側円筒部２３の軸方向内端縁よりも軸方向内方に突出させている。これにより、前記内部空間１７ａの容積を小さく抑えている。

又、前記ロッド部３１は、軸方向に長い円柱状であり、前記ブッシュ２４の内側に、このロッド部３１の外周面とこのブッシュ２４の内周面との間に微小な径方向隙間を設け、この径方向隙間を空気が流通するのを可能にした状態で挿通している。この様なロッド部３１の先端部（軸方向外端部）に止め輪３４を係止して、このロッド部３１の先端部が前記ブッシュ２４の内側から、前記ヘッド部３０が前記内側円筒部２３から、それぞれ軸方向内方に抜け出るのを防止している。尚、前記ピストン２９が最も軸方向内側に位置した状態（前記止め輪３４の軸方向内側面が前記内向鍔部２１の軸方向外側面に当接した状態）でも、前記ヘッド部３０が前記ハブ３ａの軸方向内端面から突出しない様に、前記止め輪３４の係止位置を規制している。これにより、前記ピストン２９の軸方向位置にかかわらず、前記ヘッド部３０と前記カバー１６ａとが接触しない様にしている。一方、前記ピストン２９が最も軸方向外側に位置した状態（前記ヘッド部３０の軸方向外側面が前記内向鍔部２１の軸方向内側面に当接した状態）でも、前記ロッド部３１の先端部が前記ハブ３ａの軸方向外側面から突出しない様に、このロッド部３１の軸方向長さを規制している。尚、前記ピストン２９の材質は特に問わない。金属製であっても、合成樹脂製であっても良いが、軽量である事が好ましい。

上述の様な本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、前記内部空間１７ａ内の圧力変化を抑える事ができる。
即ち、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、前記転動体設置空間１５を含む内部空間１７ａ（外径側を前記外輪２の内周面により、軸方向外側を前記シールリング１４ａと前記ハブ３ａの軸方向内端面と前記ピストン２９のヘッド部３０とにより、軸方向内側を前記カバー１６ａにより、それぞれ画成される空間）の容積を、前記内圧調整機構２８を構成するピストン２９を軸方向に変位させる事により調節可能としている。要するに、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａを構成する各部材の温度上昇に伴い、前記内部空間１７ａ内の圧力（内圧）が上昇傾向になると、前記ヘッド部３０の軸方向内端面が軸方向外方に向けて押圧され、前記ピストン２９が軸方向外方に変位する。この結果、前記内部空間１７ａの容積が増大し、この内部空間１７ａ内の圧力が上昇するのを抑える（圧力を大気と略同一の状態に保つ）事ができる。一方、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａを構成する各部材の温度低下に伴い、前記内部空間１７ａ内の圧力が低下傾向になると、前記ヘッド部３０が軸方向内方に引っ張られ（このヘッド部３０の軸方向外側面が大気により軸方向内方に向けて押圧され）、前記ピストン２９が軸方向内方に変位する。この結果、前記内部空間１７ａの容積が減少し、この内部空間１７ａ内の圧力が低下するのを抑える（圧力を大気と略同一の状態に保つ）事ができる。この様にして、この内部空間１７ａ内の圧力が変化するのを抑える（圧力を一定に保つ）事ができる。

又、本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、前記内部空間１７ａ内の圧力変化を抑えられる構造を、前述の特許文献２に記載の構造の様に、開閉状態を切り換え可能なガスバルブを設ける事なく実現できる。従って、車両の走行時に、路面から跳ね上げられた雨水や泥水等の異物が前記外輪２にかかってこの外輪２の温度が急激に低下しても、この異物がガスバルブを通じて前記内部空間１７ａのうちの転動体設置空間１５内に侵入する事はない。

更に、本例の場合、シリンダ部に相当する前記内側円筒部２３を前記外輪２と同軸に設け、この内側円筒部２３に前記ピストン２９のヘッド部３０を嵌装する事により、前記内圧調整機構２８を構成している。この為、前記内部空間１７ａ内の圧力変化を抑えられる構造の小型化を図り易い。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、上述の図１に加え、図２を参照しつつ説明する。上述した実施の形態の第１例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、ハブ３ａの周囲に、外輪２、転動体４、４及びシールリング１４ａを組み付け、ロッド部３１をブッシュ２４の内側に挿通すると共に、ヘッド部３０を内側円筒部２３に嵌装した後で、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞ぐ必要がある。この為、このカバー１６ａをこの外輪２の軸方向内端部に内嵌する前に、ピストン２９の軸方向の位置合わせを行う必要があり、組立作業が面倒になる可能性がある。

これに対し、本例の車輪支持用転がり軸受ユニットは、ピストン２９ａを構成するロッド部３１ａの先端面（軸方向外端面）に、テーパ状の内周面を有する凹部３５を設け、この凹部３５の内周面に雌ねじ部を設けている。そして、この凹部３５の底面とヘッド部３０ａの軸方向内端面とを連通する状態で通気孔３６を設けている。この通気孔３６の軸方向外側開口は、使用状態で、前記凹部３５に、外周面に雄ねじ部を設けた盲栓３７を螺合する事により塞がれている。この様な本例の車輪支持用転がり軸受ユニットは、次の様にして組み立てる。先ず、ハブ３ａの周囲に、外輪２、転動体４、４及びシールリング１４ａを組み付け、前記ロッド部３１ａをブッシュ２４の内側に挿通すると共に、前記ヘッド部３０ａを内側円筒部２３に嵌装する。次いで、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞いだ後、前記ピストン２９ａの軸方向の位置合わせを行う。最後に、前記凹部３５に前記盲栓３７を螺合し、前記通気孔３６の軸方向外側開口を塞ぐ。この様に、本例の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞いだ後で、前記ピストン２９ａの軸方向の位置合わせを行う事ができる為、前記実施の形態の第１例と比較して組立作業を容易化できる。
その他の構成及び作用は、前記実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、前述の図１に加え、図３を参照しつつ説明する。本例の車輪支持用転がり軸受ユニットは、ピストン２９ｂの中心部にこのピストン２９ｂを軸方向に貫通する（このピストン２９ｂを構成するヘッド部３０ｂの軸方向内端面とロッド部３１ｂの軸方向外端面とを連通する）通気孔３６ａを設け、この通気孔３６ａの軸方向内端寄り部分にチェック弁３８を設けている。このチェック弁３８は、軸方向外向きに所定以上の圧力が加わると、開状態に切り換わる。具体的には、内部空間１７ａ内の圧力に基づいて前記ヘッド部３０ｂの軸方向内端面に加わる軸方向外方に向いた力が、このヘッド部３０ｂの内側円筒部２３に対する嵌装強度よりも（この軸方向外方に向いた力により前記ピストン２９ｂが軸方向外方に変位する圧力を超えて）大きくなると、前記チェック弁３８が開状態となる様にしている。但し、前記ピストン２９ｂが軸方向外方に変位し始める際の前記内部空間１７ａ内の圧力が、外輪２の軸方向外端部に内嵌固定したシールリング１４ａの耐圧（このシールリング１４ａを構成するシールリップが軸方向に弾性変形させられて、このシールリップがハブ３ａの外周面に過度に押し付けられたり、このシールリップとこのハブ３ａの外周面との間に隙間が生じる事がない程度の圧力）以下となる様に、前記嵌装強度を規制している。

本例の車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立てる際には、先ず、前記ハブ３ａの周囲に、前記外輪２、転動体４、４及び前記シールリング１４ａを組み付ける。次に、前記ロッド部３１ｂをブッシュ２４の内側に挿通すると共に、前記ヘッド部３０ｂを内側円筒部２３に嵌装し、前記ピストン２９ｂを軸方向に関する最外位置まで移動させる（前記ヘッド部３０ｂの軸方向外端面を内向鍔部２１の軸方向内側面に突き当てる）。次いで、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞ぐ。その後、前記ピストン２９ｂを、前記チェック弁３８が開状態に切り換わるまで、軸方向内方に変位させる。このチェック弁３８は、前記内部空間１７ａ内の空気が排出され、圧力が下がると、閉状態に切り換わる。この様に、本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合も、上述した実施の形態の第２例と同様に、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞いだ後で、前記ピストン２９ｂの軸方向の位置合わせを行える為、組立作業の容易化を図れる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜２例と同様である。

［実施の形態の第４例］
図４は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂは、ハブ３ｂを構成するハブ１０ｂの内周面を、軸方向外半部に設けられた外側円筒部２２ａと、軸方向内半部に設けられた内側円筒部２３ａとを、段部３９により連続させた段付円筒面状としている。そして、この内側円筒部２３ａにピストン２９ｃを、軸方向変位を可能に、且つ、軸方向両端部をこの内側円筒部２３ａの軸方向両側開口から突出させた状態で嵌装する事により、内圧調整機構２８ａを構成している。前記ピストン２９ｃは、外周面のうち、軸方向両端部に１対の止め輪３４ａ、３４ａを係止すると共に、同じく軸方向中間部２箇所位置に全周に亙って１対の係止凹溝３２ａ、３２ａを設け、これら１対の係止凹溝３２ａ、３２ａに１対の弾性リング３３ａ、３３ａを係止している。この様なピストン２９ｃの外周面は、前記１対の止め輪３４ａ、３４ａ及び前記１対の係止凹溝３２ａ、３２ａを設けた部分を除き、軸方向に亙って外径が変化しない単一円筒面状としている。

前記内側円筒部２３ａに前記ピストン２９ｃを嵌装して前記内圧調整機構２８ａを構成するには、先ず、このピストン２９ｃの１対の係止凹溝３２ａ、３２ａに前記１対の弾性リング３３ａ、３３ａを係止すると共に、前記ピストン２９ｃの軸方向両端部のうちの片端部（例えば軸方向外端部）に前記止め輪３４ａを係止する。次いで、このピストン２９ｃを前記内側円筒部２３ａに軸方向片側から嵌装（挿入）し、このピストン２９ｃの軸方向両端部のうちの他端部を、この内側円筒部２３ａの軸方向他側開口から突出させる。その後、前記ピストン２９ｃの他端部に前記止め輪３４ａを係止する。

上述の様な本例の場合も、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂを構成する各部材の温度変化に伴う、内部空間１７ａ内の圧力変化に応じて前記ピストン２９ｃを軸方向に変位させ、この内部空間１７ａの容積を調節する事により、この内部空間１７ａの圧力変化を抑える事ができる。又、本例の場合、前記ピストン２９ｃの外周面を、前記１対の止め輪３４ａ、３４ａ及び前記１対の係止凹溝３２ａ、３２ａを設けた部分を除き単一円筒面状としている為、前記ピストン２９ｃ、延いては前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂ全体の製造コストを、前述した実施の形態の第１例に係る車輪支持用転がり軸受ユニット１ａと比較して抑える事ができる。
その他の構成及び作用は、前記実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第５例］
図５は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃを構成する内圧調整機構２８ｂは、ハブ３ａの軸方向内半部内周面に設けられた内側円筒部２３に、ピストン２９ｄのヘッド部３０ｃを嵌装している。このピストン２９ｄの中心部にこのピストン２９ｄを軸方向に貫通する（前記ヘッド部３０ｃの軸方向内端面とロッド部３１ｃの軸方向外端面とを連通する）通気孔３６ｂを設けている。又、ゴム質材料製で風船状の封止部材４０を前記ロッド部３１ｃの先端部に取り付け、前記通気孔３６ｂの軸方向外側開口を封止している。この様な封止部材４０は、例えば、前記ロッド部３１ｃの先端部に係止された止め輪３４により、このロッド部３１ｃの先端部に取り付けられる。

本例の場合、内部空間１７ａ内の圧力上昇に伴って前記封止部材４０が膨張する事に対する抵抗（膨張抵抗）を、同じく前記ピストン２９ｄが軸方向外方に変位する事に対する抵抗（変位抵抗）よりも大きくしている。即ち、前記内部空間１７ａ内の圧力が上昇すると、先ず、前記ピストン２９ｄが軸方向外方に変位し、この内部空間１７ａの容積が増大する。この内部空間１７ａ内の圧力上昇が大きくなり、このピストン２９ｄのヘッド部３０ｃの軸方向外端面と、内向鍔部２１の軸方向内側面とが当接すると、図５に二点鎖線で示す様に、前記封止部材４０が膨張して前記内部空間１７ａの容積が更に増大する。この様な本例によれば、この内部空間１７ａの容積の変化量（増大可能量）を、前述した実施の形態の第１例よりも大きくする事ができる。又、本例の場合、前記封止部材４０の膨張抵抗を前記ピストン２９ｄの変位抵抗よりも大きくして、このピストン２９ｄが軸方向に関する最外位置まで変位した後、前記封止部材４０が膨張する様にしている。要するに、この封止部材４０は、前記ハブ３ａの軸方向外端部に設けられた、車輪及び制動用回転体を外嵌する為のパイロット部４１の内径側で膨張する。この様に、前記封止部材４０を比較的広い空間で膨張させられる為、この封止部材４０が圧迫されて破裂するのを防止できる。

上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃを組み立てる際には、先ず、前記ハブ３ａの周囲に、外輪２、転動体４、４及びシールリング１４ａを組み付ける。そして、前記ロッド部３１ｃをブッシュ２４の内側に挿通すると共に、前記ヘッド部３０ｃを内側円筒部２３に嵌装する。次いで、前記外輪２の軸方向内側開口をカバー１６ａにより塞いだ後、前記ピストン２９ｄの軸方向の位置合わせを行う。最後に、前記ロッド部３１ｃの先端部に前記封止部材４０を取り付け、前記通気孔３６ｂの軸方向外側開口を封止する。この様に、本例によれば、前記外輪２の軸方向内側開口を前記カバー１６ａにより塞いだ後で、前記ピストン２９ｄの軸方向の位置合わせを行える為、組立作業を容易化できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第６例］
図６は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｄは、ハブ３ｂを構成するハブ本体１０ｂを中実状とし、内圧調整機構２８ｃを外輪２の軸方向内側開口を塞ぐカバー１６ｂの内径側に設けている。このカバー１６ｂは、この外輪２と同軸に設けられており、円輪板状の底板部２５ａと、内径側円筒部４２と、外径側円筒部４３と、突き当て部２６ａと、嵌合筒部２７ａとを備える。このうちの内径側円筒部４２は、前記底板部２５ａの内周縁から軸方向内方に直角に折れ曲がった状態で設けられており、内周面にブッシュ２４ａを締り嵌めで内嵌固定している。前記外径側円筒部４３は、前記底板部２５ａの外周縁から軸方向外方に直角に折れ曲がった状態で設けられており、下端部（車両への取付状態で下方に位置する部分）に、前記カバー１６ｂの内側に侵入した雨水等の水分を排出する為の排水孔４４を、径方向に貫通する状態で設けている。前記突き当て部２６ａは、前記外径側円筒部４３の軸方向外端縁を軸方向外方に直角に折り曲げた後、１８０度折り返す事により形成されている。前記嵌合筒部２７ａは、前記突き当て部２６ａの内周縁から軸方向外方に直角に折れ曲がった状態で設けられている。

前記内圧調整機構２８ｃは、特許請求の範囲に記載したシリンダ部に相当する前記外径側円筒部４３の内周面に、ピストン２９ｅのヘッド部３０ｄを嵌装して成る。このピストン２９ｅは、このヘッド部３０ｄと、このヘッド部３０ｄの軸方向内端面中央部から軸方向内方に突出する状態で設けられたロッド部３１ｄと、このヘッド部３０ｄの軸方向外端面中央部に設けられた凸部４５とから構成されている。このうちのヘッド部３０ｄを、前記外径側円筒部４３の内周面に、気密に、且つ、軸方向変位を可能に嵌装している。この為に、前記ヘッド部３０ｄの外周面に全周に亙って設けられた係止凹溝３２ｂに、自由状態での断面形状が円形の弾性リング３３ｂを係止し、前記ヘッド部３０ｄを前記外径側円筒部４３の内周面に嵌装した状態で、この弾性リング３３ｂを前記係止凹溝３２ｂの底面とこの外径側円筒部４３の内周面との間で弾性的に圧縮している。

前記ロッド部３１ｄは前記ブッシュ２４ａの内側に、このロッド部３１ｄの外周面とこのブッシュ２４ａの内周面との間に径方向隙間を介在させた状態で挿入されている。この様なロッド部３１ｄの先端部（軸方向内端部）に止め輪３４ｂを係止し、このロッド部３１ｄが前記ブッシュ２４ａの内側から抜け出して、前記ピストン２９ｅが軸方向外方に過度に変位して、使用時に回転する前記ハブ３ｂと接触するのを防止している。

又、前記凸部４５の外径を、前記ハブ３ｂの軸方向内端面中央部に開口する状態で設けられた凹部４６の内径よりも小さくしている。これにより、前記ピストン２９ｅが軸方向外方に変位した場合に、前記凸部４５が前記凹部４６の内径側に収まる様にしている。この様な凸部４５は、前記外輪２の内径側に存在する内部空間１７ａの容積を小さく抑える為の部分である。

上述の様な本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｄの場合も、前述した実施の形態の第１例と同様に、前記内部空間１７ａ内の圧力変化を抑える事ができる。
即ち、温度上昇に伴い、この内部空間１７ａ内の圧力が上昇傾向になると、前記ヘッド部３０ｄ及び前記凸部４５の軸方向内端面が軸方向内方に向けて押圧され、前記ピストン２９ｅが軸方向内方に変位する。この結果、前記内部空間１７ａの容積が増大し、この内部空間１７ａ内の圧力の上昇が抑えられる。一方、温度低下に伴い、この内部空間１７ａ内の圧力が低下傾向になると、前記ピストン２９ｅが軸方向外方に引っ張られる、この結果、前記内部空間１７ａの容積が減少し、この内部空間１７ａ内の圧力の低下が抑えられる。又、本例の場合、前記内圧調整機構２８ｃを、前記カバー１６ｂの外径側円筒部４３の内周面に前記ピストン２９ｅのヘッド部３０ｄを嵌装する事により構成している為、前記内圧調整機構２８ｃの小型化を図り易い。

上述の様な本例の構造は、上述した実施の形態の第２、３、５例の構造と組み合わせて実施する事もできる。即ち、前記ピストン２９ｅの中心部にこのピストン２９ｅを軸方向に貫通する通気孔を設け、この通気孔の軸方向内側開口を盲栓により塞いだり、この通気孔の軸方向中間部乃至軸方向内端寄り部分にチェック弁を設けたりしても良い。或いは、この通気孔の軸方向内側開口を風船状の封止部材により封止する事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

１、１ａ〜１ｂ 車輪支持用転がり軸受ユニット
２ 外輪
３、３ａ〜３ｂ ハブ
４ 転動体
５ａ、５ｂ 外輪軌道
６ 静止側フランジ
７ａ、７ｂ 内輪軌道
８ 回転側フランジ
９ 保持器
１０、１０ａ ハブ本体
１１ 内輪
１２ 小径段部
１３ かしめ部
１４、１４ａ シールリング
１５ 転動体設置空間
１６、１６ａ、１６ｂ カバー
１７、１７ａ、１７ａ 内部空間
１８ ねじ孔
１９ 通孔
２０ スタッド
２１ 内向鍔部
２２ 外側円筒部
２３、２３ａ 内側円筒部
２４、２４ａ ブッシュ
２５、２５ａ 底板部
２６、２６ａ 突き当て部
２７、２７ａ 嵌合筒部
２８、２８ａ〜２８ｃ 内圧調整機構
２９、２９ａ〜２９ｅ ピストン
３０、３０ａ〜３０ｄ ヘッド部
３１、３１ａ〜３１ｄ ロッド部
３２、３２ａ、３２ｂ 係止凹溝
３３、３３ａ、３３ｂ 弾性リング
３４、３４ａ、３４ｂ 止め輪
３５ 凹部
３６、３６ａ〜３６ｂ 通気孔
３７ 盲栓
３８ チェック弁
３９ 段部
４０ 封止部材
４１ パイロット部
４２ 内径側円筒部
４３ 外径側円筒部
４４ 排水孔
４５ 凸部
４６ 凹部

Claims (3)

1. 内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
   前記外輪の内径側にこの外輪と同軸に配置され、外周面のうち、前記複列の外輪軌道に対向する部分に複列の内輪軌道を有するハブと、
   前記複列の外輪軌道とこれら複列の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と、
   前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する転動体設置空間の軸方向外側開口を塞ぐシールリングと、
   前記外輪の軸方向内側開口を塞ぐカバーとを備える車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
   前記外輪と同軸に設けられたシリンダ部と、このシリンダ部に軸方向変位を可能に嵌装されたピストンとから成る内圧調整機構を備え、この内圧調整機構により、前記外輪の内径側に存在し、前記シールリングと前記カバーとにより軸方向両側開口を塞がれた内部空間の容積を調節可能としている事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
2. 前記シリンダ部が前記ハブの内周面に設けられている、請求項１に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
3. 前記シリンダ部が前記カバーの内周面に設けられている、請求項１に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。

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