JP2019206977A - ハブユニット軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】密封部材の開発コストを抑えられ、かつ、回転フランジと内輪との突き当て部に水分が侵入するのを防止できる構造を実現する。【解決手段】内側密封部材５を、内側シール部２８を有しかつ外輪２の軸方向内側部に内嵌された内側シールリング２４と、内側スリンガ２５と、該内側スリンガ２５に支持される磁性ゴム製のエンコーダ２６とを有するものとする。外側密封部材６を、内側シール部２８を軸方向に反転した断面形状を有する外側シール部３３を有し、かつ、外輪２の軸方向外側部に内嵌された外側シールリング２９と、外側スリンガ３０と、エンコーダ２６を軸方向に反転した断面形状を有し、かつ、外側スリンガ３０に支持された非磁性ゴム製のエンコーダ相当部３１とを有するものとし、エンコーダ相当部３１の径方向内側部を回転フランジ１１の軸方向内側面に全周にわたり密接させる。【選択図】図１

Description

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

自動車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は、泥水が直接跳ねかかる環境で使用されるため、ハブユニット軸受には高度な密封性能が要求される。一方、ハブユニット軸受に対しては、自動車の燃費を抑える面から回転トルクを低く抑えることや、自動車の操縦性能および走行安定性能などを確保する面から高剛性であることが求められている。

ハブユニット軸受は、懸架装置に支持された外輪の径方向内側に、複数の転動体を介して、車輪を固定したハブを回転自在に支持している。転動体が設置された空間には、グリースなどの潤滑剤を封入し、該空間の開口部を密封部材により塞いでいる。このため、密封部材の性能が、ハブユニット軸受に対して要求される密封性能や低トルク化などの性能に与える影響は大きくなる。したがって、密封部材は、ハブユニット軸受に対して要求される各種性能を満足するように設計する必要がある。

また、従来から車輪の回転速度を検出するために、ハブユニット軸受を利用することが考えられている。例えば特開２００７−２９２０９２号公報には、転動体が設置された空間の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材に、エンコーダを設ける構造が開示されている。このように、密封部材にエンコーダを設ける場合には、密封部材を、エンコーダの機能確保やエンコーダの取付性などを考慮して設計する必要がある。したがって、エンコーダを設ける内側密封部材と、エンコーダを設けない外側密封部材とで、２重の開発が必要になる。

このような事情に鑑みて、特開２０１６−１３８６５４号公報には、エンコーダを設けない外側密封部材のシール部の基部を厚さを、エンコーダを設ける内側密封部材のシール部の基部の厚さよりも、エンコーダの厚さ分だけ大きくする構造が開示されている。このような構造によれば、外側密封部材と内側密封部材との間で、シール部を構成するリップの断面形状を、互いに左右反転した断面形状にできる。このため、外側密封部材及び内側密封部材を加硫成形する際に用いる成形型に関して、金型素子の多くを共通に使用することが可能になる。したがって、成形型の開発などに要する工数を低減できる。

また、特開２００７−０８５４７８号公報には、エンコーダを設ける必要がない密封部材に、ダミーのエンコーダである非磁性ゴム製のエンコーダ相当部を設ける構造が開示されている。このような構造によれば、エンコーダを設ける密封部材とダミーのエンコーダを設ける密封部材との間で、シール部全体の断面形状を、互いに同じにできる。このため、成形型を共通化することが可能になり、開発工数を低減できる。

特開２００７−２９２０９２号公報 特開２０１６−１３８６５４号公報 特開２００７−０８５４７８号公報 特開２０１５−０２８３７２号公報

ところで、自動車の車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受は、構成部品のユニット化の程度に応じて、複数の世代に区別されている。ハブユニット軸受は、第３世代のハブユニット軸受を除いて、ハブ輪の嵌合軸部に１対の内輪を外嵌することが行われており、ハブ輪に対する１対の内輪の軸方向の位置決めを図るために、軸方向外側に配置された内輪の軸方向外側面を、ハブ輪に設けられた回転フランジの径方向内側部の軸方向内側面に突き当てている。

回転フランジと内輪との突き当て部は、転動体を設置した空間の軸方向外側開口を塞ぐ外側密封部材によって塞ぐことは行われていないため、回転フランジの軸方向内側面に付着した泥水が突き当て部に到達し、該突き当て部に水分が侵入する可能性がある。この結果、突き当て部にフレッチング摩耗が生じる可能性があり、軸受予圧の低下を招いたり、回転フランジの強度を低下させたりする可能性がある。

これに対し、特開２０１５−０２８３７２号公報には、転動体を設置した空間の軸方向外側開口を塞ぐ外側密封部材よりも径方向外側に、回転フランジの軸方向内側面に摺接する庇状のリップを備えた補助密封部材を設ける構造が開示されている。このような構造によれば、泥水が外側密封部材に直接付着することを防止できるとともに、泥水が突き当て部にまで到達することを有効に防止できる。このため、ハブユニット軸受の耐泥水性能を向上できる。ところが、補助密封部材のリップと回転フランジとの摺接部を通過した水分が、補助密封部材と外側密封部材との間に存在する空間に閉じ込められる可能性がある。この場合には、水分が、突き当て部に長期間にわたり滞留し、フレッチング摩耗が促進される可能性がある。また、ハブ輪や内輪に錆が発生し、アルカリ性の錆汁を発生させる可能性がある。このような錆汁が発生すると、外側密封部材及び補助密封部材に関して、シール部と芯金との接着層が破壊され、シール部が芯金から剥がれる可能性がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みて、密封部材の開発工数を抑えられるとともに、回転フランジと内輪との突き当て部に水分が侵入することを有効に防止できる、ハブユニット軸受の構造を実現すべく発明したものである。

本発明のハブユニット軸受は、外輪と、１対の内輪と、複数の転動体と、ハブ輪と、内側密封部材と、外側密封部材と、を備えている。
前記外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有している。
前記１対の内輪は、外周面に単列の内輪軌道を有している。
前記複数の転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置されている。
前記ハブ輪は、前記１対の内輪を外嵌した嵌合軸部と、該嵌合軸部の軸方向外側に隣接する部分から径方向外方に突出し、かつ、径方向内側部の軸方向内側面に軸方向外側に配置された前記内輪の軸方向外側面が突き当てられた回転フランジと、を有している。
前記内側密封部材は、内側シール部を有し、かつ、前記外輪の軸方向内側部に内嵌された内側シールリングと、軸方向内側に配置された前記内輪に外嵌された内側スリンガと、該内側スリンガに支持された磁性ゴム製で円輪状のエンコーダと、を有しており、前記複数の転動体が設置された空間の軸方向内側開口を塞ぐ。
前記外側密封部材は、外側シール部を有し、かつ、前記外輪の軸方向外側部に内嵌された外側シールリングと、軸方向外側に配置された前記内輪に外嵌された外側スリンガと、該外側スリンガに支持された非磁性ゴム製で円輪状のエンコーダ相当部と、を有しており、前記空間の軸方向外側開口を塞ぐ。
また、本発明のハブユニット軸受では、前記内側シール部と前記外側シール部とは、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有している。
また、前記エンコーダ相当部の軸方向外側面の径方向外側部から径方向中間部は、前記ハブ輪の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面である。
また、前記エンコーダと前記エンコーダ相当部とは、少なくとも径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有している。
さらに、前記エンコーダ相当部の径方向内側部を、少なくとも自由状態において、軸方向外側に配置された前記内輪の軸方向外側面よりも軸方向外側に位置させており、前記回転フランジの軸方向内側面に全周にわたり密接させている。
前記エンコーダ相当部は、たとえばニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどの、磁性材を含有しない非磁性ゴム製とすることができる。
なお、前記内側シール部の断面形状と前記外側シール部の断面形状とが、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した形状であるとは、前記内側シール部の断面形状と前記外側シール部の断面形状とのうち一方を反転した際に、他方の断面形状と完全に一致する場合に限らず、実質的に一致する場合を含む。また、前記エンコーダの断面形状と前記エンコーダ相当部の断面形状とが、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した形状であるとは、前記エンコーダの断面形状と前記エンコーダ相当部の断面形状とのうち一方を反転した際に、他方の断面形状と完全に一致する場合に限らず、材料の収縮率の差に起因したわずかな相違がある場合など、実質的に一致する場合を含む。

本発明では、前記外輪の軸方向外側部に、該外輪の軸方向外側部と前記回転フランジの軸方向内側面との間の隙間を塞ぐ補助密封部材を外嵌することができる。

本発明では、前記エンコーダ相当部を、軸方向外側面の径方向内側部に、軸方向外方に向けて張り出した張出部を全周にわたり有するものとし、前記張出部を前記回転フランジの軸方向内側面に密接させることもできる。この場合には、前記エンコーダ相当部と前記エンコーダとを、径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有するものとすることができる。
または、前記エンコーダ相当部を、径方向内側部に、軸方向外方に向けて伸長したリップを全周にわたり有するものとし、前記リップを、前記回転フランジの軸方向内側面に密接させることもできる。この場合にも、前記エンコーダ相当部と前記エンコーダとを、径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有するものとすることができる。

本発明のハブユニット軸受によれば、密封部材の開発工数を抑えられるとともに、回転フランジと内輪との突き当て部に水分が侵入することを有効に防止できる。

図１は、実施の形態の第１例にかかるハブユニット軸受を示す断面図である。 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、実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。 図５は、実施の形態の第３例を示す、図２に相当する図である。

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図３を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１は、使用状態で回転しない外輪２と、使用状態で車輪及びディスク、ドラムなどの制動用回転体とともに回転するハブ３と、複数個の円すいころ４と、内側密封部材５と、外側密封部材６と、補助密封部材７とを備えている。

なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図１〜図３の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図１〜図３の右側である。

外輪２は、複列の外輪軌道８ａ、８ｂと、静止フランジ９とを有する。複列の外輪軌道８ａ、８ｂは、外輪２の内周面に設けられており、それぞれが軸方向に関する互いに近接した側を小径側とする部分円すい面形状を有する。静止フランジ９は、懸架装置のナックルに結合するためのもので、外輪２の軸方向中間部に径方向外側に突出するように設けられている。

ハブ３は、外輪２の径方向内側に外輪２と同軸に配置されており、複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂと、回転フランジ１１と、パイロット部１２とを有する。複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂは、複列の外輪軌道８ａ、８ｂと対向するハブ３の外周面に設けられており、それぞれが軸方向に関する互いに近接した側を小径側とする部分円すい面形状を有する。回転フランジ１１は、車輪を構成するホイール及び制動用回転体を取り付けるためのもので、外輪２よりも軸方向外側に突出したハブ３の軸方向外側部に設けられており、径方向外側に向けて伸長する略円輪形状を有する。パイロット部１２は、車輪を構成するホイール及び制動用回転体をがたつきのない隙間嵌めで外嵌するためのもので、ハブ３の軸方向外側部の径方向中間部から軸方向外方に突出するように設けられており、略円筒形状を有する。また、本例のハブユニット軸受１は、駆動輪用であるため、ハブ３は、図示しない駆動軸部材を構成するスプライン軸をスプライン係合させるためのスプライン孔１３を有している。スプライン孔１３は、ハブ３の径方向中心部を軸方向に貫通するように設けられている。ただし、本発明は、従動輪用のハブユニット軸受にも適用可能である。

円すいころ４は、複列の外輪軌道８ａ、８ｂと複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂとの間に、保持器１４に保持されて、それぞれの列ごとに複数個ずつ転動自在に配置されている。これにより、ハブ３が、外輪２の径方向内側に回転自在に支持されている。

本例では、ハブ３は、１対の内輪１５ａ、１５ｂと、ハブ輪１６とを組み合わせて構成されている。

内輪１５ａは、外輪２の軸方向外側部に形成された軸方向外側列の外輪軌道８ａの径方向内側に配置されており、軸方向中間部外周面に軸方向外側列の単列の内輪軌道１０ａを有している。また、内輪１５ａは、内輪軌道１０ａの軸方向内側に隣接する軸方向内側部から径方向外方に突出した小鍔部１７ａを有し、かつ、内輪軌道１０ａの軸方向外側に隣接する軸方向外側部から径方向外方に突出した大鍔部１８ａを有する。

内輪１５ｂは、外輪２の軸方向内側部に形成された軸方向内側列の外輪軌道８ｂの径方向内側に配置されており、軸方向中間部外周面に軸方向内側列の単列の内輪軌道１０ｂを有している。また、内輪１５ｂは、内輪軌道１０ｂの軸方向外側に隣接する軸方向外側部から径方向外方に突出した小鍔部１７ｂを有し、かつ、内輪軌道１０ｂの軸方向内側に隣接する軸方向内側部から径方向外方に突出した大鍔部１８ｂを有する。

ハブ輪１６は、１対の内輪１５ａ、１５ｂを外嵌保持する軸部材であり、スプライン孔１３と、嵌合軸部１９と、回転フランジ１１と、パイロット部１２とを有する。スプライン孔１３は、ハブ輪１６の径方向中心部を軸方向に貫通している。嵌合軸部１９は、ハブ輪１６の軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に設けられており、１対の内輪１５ａ、１５ｂが、互いの小鍔部１７ａ、１７ｂを当接させた状態で締り嵌めで外嵌されている。回転フランジ１１は、嵌合軸部１９の軸方向外側に隣接するハブ輪１６の軸方向外側部から径方向外方に突出しており、略円輪形状を有する。パイロット部１２は、回転フランジ１１の径方向中間部から軸方向外側に突出しており、略円筒形状を有する。

回転フランジ１１は、パイロット部１２よりも径方向外側に位置する径方向外側部の周方向等間隔となる複数箇所（図示の例では５箇所）に、貫通孔である取付孔２０を有している。取付孔２０のそれぞれには、ハブボルト２１の基端部である軸方向内側の端部が、圧入により内嵌されている。

ハブ３を、図示しない駆動軸部材に対して組み付ける際には、ハブ輪１６に設けられたスプライン孔１３に、駆動軸部材を構成するスプライン軸をスプライン係合し、かつ、軸方向内側に配置された内輪１５ｂの軸方向内側面に、駆動軸部材を構成する等速ジョイント用外輪の軸方向外側面を突き当てる。また、スプライン孔１３から軸方向外方に突出したスプライン軸の先端部に図示しないナットを螺合し、さらに締め付ける。これにより、ハブ３を駆動軸部材に対し、回転駆動力の伝達を可能に取り付ける。この際、軸方向外側に配置された内輪１５ａの軸方向外側面を、回転フランジ１１の径方向内側部の軸方向内側面に突き当てて、１対の内輪１５ａ、１５ｂを、回転フランジ１１の径方向内側部の軸方向内側面と等速ジョイント用外輪の軸方向外側面との間で軸方向両側から挟持する。このため、回転フランジ１１の径方向内側部の軸方向内側面には、ハブ輪１６の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面である、突き合わせ面２２が形成されている。

外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在し、かつ、複数の円すいころ４が設置された環状の空間２３には、ハブユニット軸受１の転がり疲れ寿命を確保するために、図示しないグリースを封入している。また、空間２３に封入したグリースが外部に漏洩することを防止し、かつ、泥水などの異物が空間２３に侵入することを防止するために、空間２３の軸方向内側開口を内側密封部材５により塞ぎ、かつ、空間２３の軸方向外側開口を外側密封部材６により塞いでいる。本例では、ハブユニット軸受１を利用して車輪の回転速度を検出するために、内側密封部材５として、エンコーダ２６を備えたものを使用している。

内側密封部材５は、図３に示すように、組み合わせシールリングを構成する内側シールリング２４及び内側スリンガ２５と、エンコーダ２６とを備えている。

内側シールリング２４は、外輪２の軸方向内側部に内嵌固定されており、内側芯金２７と、該内側芯金２７に固定された内側シール部２８とを有している。

内側芯金２７は、冷間圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して造られており、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。内側芯金２７は、外輪２の軸方向内側部に内嵌固定された円筒状の固定円筒部２７ａと、該固定円筒部２７ａの軸方向外側部から径方向内方に向けて折れ曲がった円輪状の固定円輪部２７ｂとを備えている。

内側シール部２８は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの弾性材製で、内側芯金２７の表面に全周にわたり固定されている。内側シール部２８は、加硫成形型を用いて加硫成形されており、固定円筒部２７ａの内周面及び固定円筒部２７ａの軸方向内端部を全周にわたり覆い、かつ、固定円輪部２７ｂの軸方向内側面及び固定円輪部２７ｂの径方向内端部を全周にわたり覆っている。また、内側シール部２８は、複数本（図示の例では３本）のシールリップ２８ａ〜２８ｃを有している。シールリップ２８ａ〜２８ｃのうち、最も径方向外側に配置されたシールリップ２８ａは、軸方向内方に伸長したアキシアルリップ（サイドリップ）であり、残り２本のシールリップ２８ｂ、２８ｃは、径方向内方に伸長したラジアルリップである。なお、図３及び後述する図２には、各部の自由状態における形状を示している。

内側スリンガ２５は、ＳＵＳ４３０などのフェライト系ステンレス鋼板又は防錆処理が施された冷間圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して造られており、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。内側スリンガ２５は、軸方向内側に配置された内輪１５ｂの大鍔部１８ｂに外嵌固定されている。内側スリンガ２５は、大鍔部１８ｂの外周面に締り嵌めで外嵌固定される円筒状の回転円筒部２５ａと、回転円筒部２５ａの軸方向内端部から径方向外方に向けて直角に折れ曲がった円輪状の回転円輪部２５ｂとを備えている。回転円筒部２５ａの外周面及び回転円輪部２５ｂの軸方向外側面は、それぞれ平滑面である。シールリップ２８ａ〜２８ｃのうちで、最も径方向外側に配置されたシールリップ２８ａの先端縁を、回転円輪部２５ｂの軸方向外側面に摺接させている。また、残り２本のシールリップ２８ｂ、２８ｃの先端縁を、回転円筒部２５ａの外周面に摺接又は近接対向させている。

エンコーダ２６は、フェライトなどの磁性材を８０ｗｔ％〜９０ｗｔ％程度含む磁性ゴム製で、全体が円輪状である。エンコーダ２６は、複数の金型素子から成る加硫成形型を用いた加硫成形により、内側スリンガ２５に一体化されている。具体的には、エンコーダ２６は、内側スリンガ２５を構成する回転円輪部２５ｂの軸方向内側面に支持されている。エンコーダ２６は、軸方向に着磁されており、その着磁方向は、円周方向に関して交互にかつ等間隔で変化している。このため、エンコーダ２６の被検出面には、Ｓ極とＮ極とが、円周方向に関して交互にかつ等間隔に配置されている。エンコーダ２６の被検出面である軸方向内側面は、ハブ輪１６の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面である。エンコーダ２６の被検出面に対して図示しないセンサを近接配置することにより、車輪の回転速度を検出可能としている。

外側密封部材６は、図２に示すように、組み合わせシールリングを構成する外側シールリング２９及び外側スリンガ３０と、ダミーのエンコーダであるエンコーダ相当部３１とを備えている。

外側シールリング２９は、外輪２の軸方向外側部に内嵌固定されており、外側芯金３２と、該外側芯金３２に固定された外側シール部３３とを有している。外側シールリング２９は、内側密封部材５を構成する内側シールリング２４と同一部品であるが、その組み付け方向は、内側シールリング２４の組み付け方向と軸方向に関して反対向きである。

外側芯金３２は、内側密封部材５を構成する内側芯金２７と同一部品であり、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。外側芯金３２は、外輪２の軸方向外側部に内嵌固定された円筒状の固定円筒部３２ａと、該固定円筒部３２ａの軸方向内側部から径方向内方に向けて折れ曲がった円輪状の固定円輪部３２ｂとを備えている。

外側シール部３３は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの弾性材製で、外側芯金３２の表面に全周にわたり固定されている。外側シール部３３は、内側密封部材５を構成する内側シール部２８の断面形状を、ハブ輪１６の軸方向（図１〜図３の左右方向）に反転した断面形状を有している。具体的には、外側シール部３３は、固定円筒部３２ａの内周面及び固定円筒部３２ａの軸方向外端部を全周にわたり覆い、かつ、固定円輪部３２ｂの軸方向外側面及び固定円輪部３２ｂの径方向内端部を全周にわたり覆っている。また、外側シール部３３は、複数本（図示の例では３本）のシールリップ３３ａ〜３３ｃを有している。シールリップ３３ａ〜３３ｃのうち、最も径方向外側に配置されたシールリップ３３ａは、軸方向外方に伸長したアキシアルリップ（サイドリップ）であり、残り２本のシールリップ３３ｂ、３３ｃは、径方向内方に伸長したラジアルリップである。本例では、内側シール部２８と外側シール部３３とで、３本のシールリップ２８ａ〜２８ｃ、３３ａ〜３３ｃのそれぞれの断面形状が、ハブ輪１６の軸方向に互いに反転した形状であるだけでなく、内側芯金２７及び外側芯金３２の表面を覆った基部の断面形状に関しても、ハブ輪１６の軸方向に互いに反転した形状になっている。

外側スリンガ３０は、内側密封部材５を構成する内側スリンガ２５と同一部品であり、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。外側スリンガ３０は、軸方向外側に配置された内輪１５ａの大鍔部１８ａの外周面に外嵌固定されている。外側スリンガ３０は、大鍔部１８ａの外周面に締り嵌めで外嵌固定される円筒状の回転円筒部３０ａと、回転円筒部３０ａの軸方向外端部から径方向外方に向けて直角に折れ曲がった円輪状の回転円輪部３０ｂとを備えている。回転円筒部３０ａの外周面及び回転円輪部３０ｂの軸方向内側面は、それぞれ平滑面である。シールリップ３３ａ〜３３ｃのうちで、最も径方向外側に配置されたシールリップ３３ａの先端縁を、回転円輪部３０ｂの軸方向内側面に摺接させている。また、残り２本のシールリップ３３ｂ、３３ｃの先端縁を、回転円筒部３０ａの外周面に摺接又は近接対向させている。

エンコーダ相当部３１は、弾性材製で、全体が円輪状である。エンコーダ相当部３１は、複数の金型素子から成る加硫成形型を用いた加硫成形により、外側スリンガ３０に一体化されている。具体的には、エンコーダ相当部３１は、外側スリンガ３０を構成する回転円輪部３０ｂの軸方向外側面に支持されている。エンコーダ相当部３１は、径方向外側部から径方向内側部にわたる全範囲で、内側密封部材５を構成するエンコーダ２６の断面形状を、ハブ輪１６の軸方向に反転した断面形状を有している。このため、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面は、径方向外側部から径方向内側部にわたる全範囲で、ハブ輪１６の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面である。

エンコーダ相当部３１を構成する材料は、エンコーダ２６を加硫成形する際に使用する加硫成形型と同じ成形型により加硫成形可能なものであれば良く、例えばニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどの非磁性ゴム、すなわち、磁性材が添加されていないシールゴムを採用することができる。このため、エンコーダ相当部３１は、フェライトなどの磁性体を８０ｗｔ％〜９０ｗｔ％程度含む磁性ゴム製のエンコーダ２６に比べて、成型時の収縮量が多くなる。したがって、エンコーダ相当部３１とエンコーダ２６とを、同じ成形型を用いて加硫成形した場合にも、エンコーダ相当部３１とエンコーダ２６との断面形状は、完全には同一にならず、エンコーダ相当部３１は、エンコーダ２６よりもわずかに小さくなる。ただし、材料の収縮率の差に起因して生じる断面形状の相違はわずかであるため、同じ成形型を用いて加硫成形した場合には、エンコーダ相当部３１とエンコーダ２６との断面形状は、実質的に同一である。したがって、ハブユニット軸受１に組み付けた状態で、エンコーダ相当部３１とエンコーダ２６とは、ハブ輪１６の軸方向に互いに反転した断面形状を有している。なお、外側密封部材６と内側密封部材５とを識別するために、例えばエンコーダ相当部３１に着色を施し、外側密封部材６と内側密封部材５との誤組み付けを防止することもできる。

本例では、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面が、内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側にわずかに出っ張るように、内輪１５ａに対する外側スリンガ３０の外嵌位置を規制している。これにより、ハブユニット軸受１を組み立てた際に、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面の径方向内側部を、突き合わせ面２２の径方向外側部に全周にわたり密接させている。換言すれば、自由状態において内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に位置させたエンコーダ相当部３１の径方向内側部を、軸方向に弾性変形させて、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面の径方向内側部と突き合わせ面２２の径方向外側部との間に、締め代を発生させている。エンコーダ相当部３１の軸方向外側面を、内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に出っ張らせる程度は、エンコーダ相当部３１のゴムの硬さ（デュロメータＡ）が６０〜７５の場合、エンコーダ相当部３１の厚さ寸法の５％〜２０％程度（軸方向寸法にして０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）である。出っ張り量が５％よりも少ないと、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面の径方向内側部と突き合わせ面２２の径方向外側部との間の接触面圧が不足して、十分な密封性を得ることが難しくなる。また、出っ張り量が２０％を超えると、エンコーダ相当部３１のうちで、突き合わせ面２２に接触した部分（径方向内側部）と接触していない部分（径方向中間部）との境界での引っ張り応力が増加し、永久ひずみが大きくなる、あるいは、Ｏリングにおける圧縮割れと同様に、上記境界が割れるというような問題が発生する可能性がある。

ハブユニット軸受１を組み立てるには、円すいころ４を周囲に配置した１対の内輪１５ａ、１５ｂを外輪２の径方向内側に挿入し、かつ、円すいころ４が配置された環状の空間２３の軸方向両側開口を内側密封部材５及び外側密封部材６によりそれぞれ塞いで、複列円すいころ軸受とする。内側密封部材５及び外側密封部材６を装着する際には、内側密封部材５を構成するエンコーダ２６の軸方向内側面及び外側密封部材６を構成するエンコーダ相当部３１の軸方向外側面をそれぞれ押し込むが、エンコーダ２６は、エンコーダ相当部３１に比べて、多量に含まれる磁性材の影響で変形しにくい。このため、例えば、エンコーダ２６の軸方向側面とエンコーダ相当部３１の軸方向側面とをそれぞれ同じ位置まで押し込んで除荷したとすると、エンコーダ２６のほうがエンコーダ相当部３１よりも深く押し込まれる。したがって、エンコーダ２６の軸方向内側面を内輪１５ｂの軸方向内側面に面一にするのと同じ条件（圧入条件）でエンコーダ相当部３１を押し込むと、エンコーダ相当部３１を押し込む力を除荷した後は、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面は、内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に若干突出した状態になる。そして、内側密封部材５及び外側密封部材６をそれぞれ装着した複列円すいころ軸受を、ハブ輪１６の嵌合軸部１９に圧入し、内輪１５ａの軸方向外側面を突き合わせ面２２に突き当てて、突き当て部３６を形成している。この際、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面の径方向内側部を、軸方向に弾性変形させて、突き合わせ面２２の径方向外側部に全周にわたり密接させる。なお、エンコーダ２６とエンコーダ相当部３１との間で、押し込み位置（圧入量）を互いに異ならせることにより、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面を、内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に位置させてもよい。

補助密封部材７は、外輪２の軸方向外側部に外嵌固定されており、芯金３４と、シール部３５とを有している。芯金３４は、略Ｌ字形の断面形状を有しており、全体が円環状である。芯金３４は、外輪２の軸方向外側部に外嵌固定された芯金円筒部３４ａと、該芯金円筒部３４ａの軸方向外端部から径方向内方に折れ曲がり、かつ、軸方向内側面を外輪２の軸方向外端面に接触させた芯金円輪部３４ｂとを有している。シール部３５は、芯金円筒部３４ａの外周面の軸方向内端部から芯金円輪部３４ｂの軸方向外側面の径方向内端部までの連続した範囲を覆うシール基部３５ａと、基端部がシール基部３５ａの軸方向外側部でかつ径方向外側部に結合されたシールリップ３５ｂとを備える。シールリップ３５ｂは、円すい筒状で、軸方向外側に向かう程径方向外側に向かう方向に傾斜しており、先端部を回転フランジ１１の径方向中間部の軸方向内側面に、全周にわたり摺接又は近接対向させている。本例では、このような補助密封部材７を設けることにより、外輪２の軸方向外端面と回転フランジ１１の軸方向内側面との間の隙間を塞いでいる。

以上のような本例のハブユニット軸受１によれば、内側密封部材５及び外側密封部材６の開発工数を抑えられるとともに、回転フランジ１１と内輪１５ａとの突き当て部３６に水分が侵入することを有効に防止できる。
エンコーダ２６を備える内側密封部材５と、エンコーダを備える必要のない外側密封部材６とを、それぞれ別々に開発した場合には、２重の開発が必要になるが、本例では、外側密封部材６に、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した断面形状を有する、ダミーのエンコーダであるエンコーダ相当部３１を設けることで、開発工数を低減している。すなわち、外側密封部材６にエンコーダ相当部３１を設けることで、外側密封部材６のうち、エンコーダ相当部３１以外の組み合わせシールリング部分と、内側密封部材５のうち、エンコーダ２６以外の組み合わせシールリング部分とで、同一部品を使用することが可能になる。具体的には、内側芯金２７と外側芯金３２とを共通化できるとともに、内側スリンガ２５と外側スリンガ３０とを共通化できる。このため、プレス金型などの開発工数を抑えることができる。さらに、内側シール部２８の断面形状と外側シール部３３の断面形状とを、ハブ輪１６の軸方向に互いに反転した形状にできるため、内側シール部２８を加硫成形する際に用いる成形型と、外側シール部３３を加硫成形する際に用いる成形型とを共通化できる。したがって、加硫成形型の開発工数を抑えることもできる。加えて、エンコーダ２６の断面形状とエンコーダ相当部３１の断面形状とを、ハブ輪１６の軸方向に互いに反転した形状にしているため、エンコーダ２６を加硫成形する際に使用する加硫成形型と、エンコーダ相当部３１を加硫成形する際に使用する加硫成形型とを共通化できる。したがって、この面からも加硫成形型の開発工数を抑えることができる。この結果、内側密封部材５及び外側密封部材６の開発工数を抑えることができる。

また、外側密封部材６よりも径方向外側に補助密封部材７を設けて、外輪２の軸方向外端面と回転フランジ１１の軸方向内側面との間の隙間を塞いでいる。このため、泥水が外側密封部材６に直接付着することを防止できるとともに、泥水が突き当て部３６にまで到達することを有効に防止できる。このため、ハブユニット軸受１の耐泥水性能を向上できるとともに、ハブ輪１６や内輪１５ａに錆が発生することを有効に防止できる。また、もし、補助密封部材７を構成するシールリップ３５ｂと回転フランジ１１の軸方向内側面との摺接部を通過した水分が、補助密封部材７と外側密封部材６との間に存在する空間に滞留しても、エンコーダ相当部３１の軸方向外側面の径方向内側部を、回転フランジ１１の突き合わせ面２２の径方向外側部に全周にわたり密接させているため、突き合わせ面２２と内輪１５ａの軸方向外側面との突き当て部３６に、水分が侵入することを有効に防止できる。特に、エンコーダ相当部３１は、磁性材が添加されていない非磁性ゴム製であるため、突き当て部３６の密封性能を十分に確保できるので、発錆を伴うフレッチング摩耗（アグレッシブ摩耗）に起因して、軸受予圧の低下を招いたり、回転フランジ１１の強度が低下することも防止できる。また、エンコーダ相当部３１の径方向内側に露出する外側スリンガ３０との接着面も密封されるので、該接着面に毛細管現象により前記アルカリ性の錆汁が滞留し、エンコーダ相当部３１が外側スリンガ３０から剥がれることも防止できる。さらに、ハブ輪１６や内輪１５ａに錆が発生することを有効に防止できるため、外側密封部材６に関して、外側シール部３３が外側芯金３２から剥がれることを防止できるとともに、補助密封部材７に関して、シール部３５が芯金３４から剥がれることを防止できる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図４を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例に対して、空間２３の軸方向外側開口を塞ぐ外側密封部材６ａの構造を変更している。空間２３の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材５（図１及び図３参照）の構造は、実施の形態の第１例と同じである。

本例の外側密封部材６ａは、エンコーダ相当部３１ａの軸方向外側面の径方向内側部に、軸方向外方に向けて張り出した、矩形状（長方形状）の断面形状を有する張出部３７を全周にわたり有している。張出部３７の軸方向外方への張出量（突出量）である軸方向寸法は、張出部３７から径方向に外れた部分におけるエンコーダ相当部３１ａの厚さ寸法（軸方向寸法）と同等以下としており、張出部３７の径方向寸法は、エンコーダ相当部３１ａの厚さ寸法と同等としている。そして、このような張出部３７の先端部を、回転フランジ１１の軸方向内側面に形成した突き合わせ面２２の径方向外側部に密接させている。換言すれば、自由状態において内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に位置させた張出部３７を、軸方向に弾性変形させて、張出部３７と突き合わせ面２２の径方向外側部との間に、締め代を発生させている。本例では、張出部３７を設けた分だけ、エンコーダ相当部３１ａの径方向内側部の厚さ寸法を大きくできるため、張出部３７と突き合わせ面２２との間に発生させる締め代を、実施の形態の第１例に関して、エンコーダ相当部３１（図２参照）の軸方向外側面と突き合わせ面２２との間に発生させる締め代よりも大きくしている。また、エンコーダ相当部３１ａの径方向内側部に張出部３７を設けているため、エンコーダ相当部３１ａの径方向内側部については、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した形状にはなっていない。ただし、エンコーダ相当部３１ａの軸方向外側面の径方向外側部から径方向中間部は、ハブ輪１６の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面になっている。このため、エンコーダ相当部３１ａは、径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した断面形状を有している。

本例では、張出部３７と突き合わせ面２２との間に発生させる締め代を大きく確保できるため、実施の形態の第１例に比べて、内輪１５ａに対する外側スリンガ３０の外嵌位置を厳密に規制しなくて済む。換言すれば、内輪１５ａに対する外側スリンガ３０の取付位置に関する公差を大きくすることができる。また、張出部３７が設けられた径方向内側部を除いて、エンコーダ相当部３１ａの断面形状を、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した形状にしているため、エンコーダ２６を加硫成形する際に用いる成形型と、エンコーダ相当部３１ａを加硫成形する際に用いる成形型とで、張出部３７を成形する部分の形状のみが異なるものを使用できる。つまり、複数の金型素子からなる加硫成形型のうち、一部の金型素子のみを変更するだけで、エンコーダ相当部３１ａとエンコーダ２６とを成形することができる。このため、大きなコストアップを招くことなく、エンコーダ相当部３１ａとエンコーダ２６とを成形することができる。

なお、エンコーダ相当部３１ａとエンコーダ２６とを、同じ成形型を用いて加硫成形した場合には、エンコーダ２６の軸方向外側面の径方向内側部に、張出部３７と略同一の断面形状を有する環状突起部が形成される。このような環状突起部は、エンコーダ２６の軸方向内側面に近接配置するセンサの検出部と干渉する可能性がある。また、環状突起部は、エンコーダ２６を着磁する際に邪魔になる可能性がある。このため、上述したように、金型素子を一部変更して、張出部３７を有するエンコーダ相当部３１ａと、環状突起部を有しないエンコーダ２６を成形することが好ましい。
その他の構成及び作用は、実施の形態の第１例と同じである。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図５を用いて説明する。本例でも、実施の形態の第１例に対して、空間２３の軸方向外側開口を塞ぐ外側密封部材６ｂの構造を変更している。空間２３の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材５（図１及び図３参照）の構造は、実施の形態の第１例と同じである。

本例の外側密封部材６ｂは、エンコーダ相当部３１ｂの径方向内側部に、軸方向外方に向けて伸長したリップ３８を全周にわたり有している。リップ３８の軸方向外方への伸長量は、リップ３８から径方向に外れた部分におけるエンコーダ相当部３１ｂの厚さ寸法よりも十分に大きい。リップ３８は、円すい筒状で、軸方向外側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜しており、自由状態だけでなく弾性変形状態においても、内輪１５ａの軸方向外側面よりも軸方向外側に位置している。本例では、このようなリップ３８の先端部を、回転フランジ１１の軸方向内側面の径方向中間部で、かつ、突き合わせ面２２よりも径方向外側に位置する、円弧状の断面形状を有する部分に密接させている。リップ３８と回転フランジ１１の軸方向外側面との接触部は、突き合わせ面２２の径方向外端部に位置する陵部よりも径方向外側に位置している。また、内輪１８ａの大鍔部１８ａの外周面についても、突き合わせ面２２の陵部よりも径方向外側に位置している。また、リップ３８と回転フランジ１１の軸方向内側面との間に発生させる締め代を、実施の形態の第２例に関して、張出部３７（図４参照）と突き合わせ面２２との間に発生させる締め代よりも大きくしている。本例では、エンコーダ相当部３１ｂの径方向内側部にリップ３８を設けているため、エンコーダ相当部３１ｂの径方向内側部については、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した形状にはなっていない。ただし、エンコーダ相当部３１ｂの軸方向外側面の径方向外側部から径方向中間部は、ハブ輪１６の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面になっている。このため、エンコーダ相当部３１ｂは、径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した断面形状を有している。

本例では、リップ３８と回転フランジ１１の軸方向内側面との間に発生させる締め代をより大きく確保できるため、実施の形態の第２例に比べて、内輪１５ａに対する外側スリンガ３０の外嵌位置を厳密に規制しなくて済む。換言すれば、内輪１５ａに対する外側スリンガ３０の取付位置に関する公差をより大きくすることができる。また、リップ３８が設けられた径方向内側部を除いて、エンコーダ相当部３１ｂの断面形状を、エンコーダ２６の断面形状をハブ輪１６の軸方向に反転した形状にしているため、エンコーダ２６を加硫成形する際に用いる成形型と、エンコーダ相当部３１ｂを加硫成形する際に用いる成形型とで、リップ３８を成形する部分の形状のみが異なるものを使用できる。つまり、複数の金型素子からなる加硫成形型のうち、一部の金型素子のみを変更するだけで、エンコーダ相当部３１ｂとエンコーダ２６とを成形することができる。このため、大きなコストアップを招くことなく、エンコーダ相当部３１ｂとエンコーダ２６とを成形することができる。

なお、エンコーダ相当部３１ｂとエンコーダ２６とを、同じ成形型を用いて加硫成形した場合にも、エンコーダ２６に用いる磁性ゴムでは、エンコーダ２６の径方向内側部に、リップ３８と同一の断面形状を有するリップを成形することは困難である。このため、本例では、エンコーダ２６を加硫成形する際に用いる成形型と、エンコーダ相当部３１ｂを加硫成形する際に用いる成形型とで、一部形状が異なるものを使用することが好ましい。ただし、一部の金型素子を変更するだけで良いため、開発コストは十分に抑えることができる。
その他の構成及び作用は、実施の形態の第１例と同じである。

本発明は、転動体として、円すいころを使用する構造に限らず、玉を使用する構造に適用することもできる。また、本発明は、駆動輪用に限らず、従動輪用のハブユニット軸受に適用することができる。また、ハブ輪の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させることで、ハブ輪の軸方向内端部にかしめ部を形成し、該かしめ部と回転フランジの軸方向内側面との間で、１対の内輪を軸方向両側から挟持する構造を採用することもできる。

１ ハブユニット軸受
２ 外輪
３ ハブ
４ 円すいころ
５ 内側密封部材
６、６ａ、６ｂ 外側密封部材
７ 補助密封部材
８ａ、８ｂ 外輪軌道
９ 静止フランジ
１０ａ、１０ｂ 内輪軌道
１１ 回転フランジ
１２ パイロット部
１３ スプライン孔
１４ 保持器
１５ａ、１５ｂ 内輪
１６ ハブ輪
１７ａ、１７ｂ 小鍔部
１８ａ、１８ｂ 大鍔部
１９ 嵌合軸部
２０ 取付孔
２１ ハブボルト
２２ 突き合わせ面
２３ 空間
２４ 内側シールリング
２５ 内側スリンガ
２５ａ 回転円筒部
２５ｂ 回転円輪部
２６ エンコーダ
２７ 内側芯金
２７ａ 固定円筒部
２７ｂ 固定円輪部
２８ 内側シール部
２８ａ〜２８ｃ シールリップ
２９ 外側シールリング
３０ 外側スリンガ
３０ａ 回転円筒部
３０ｂ 回転円輪部
３１、３１ａ、３１ｂ エンコーダ相当部
３２ 外側芯金
３２ａ 固定円筒部
３２ｂ 固定円輪部
３３ 外側シール部
３３ａ〜３３ｃ シールリップ
３４ 芯金
３４ａ 芯金円筒部
３４ｂ 芯金円輪部
３５ シール部
３５ａ シール基部
３５ｂ シールリップ
３６ 突き当て部
３７ 張出部
３８ リップ

Claims (3)

1. 内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
   外周面に単列の内輪軌道を有する１対の内輪と、
   前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、
   前記１対の内輪を外嵌した嵌合軸部と、該嵌合軸部の軸方向外側に隣接する部分から径方向外方に突出し、かつ、径方向内側部の軸方向内側面に軸方向外側に配置された前記内輪の軸方向外側面が突き当てられた回転フランジと、を有するハブ輪と、
   内側シール部を有しかつ前記外輪の軸方向内側部に内嵌された内側シールリングと、軸方向内側に配置された前記内輪に外嵌された内側スリンガと、該内側スリンガに支持された磁性ゴム製で円輪状のエンコーダと、を有し、前記複数の転動体が設置された空間の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材と、
   外側シール部を有しかつ前記外輪の軸方向外側部に内嵌された外側シールリングと、軸方向外側に配置された前記内輪に外嵌された外側スリンガと、該外側スリンガに支持された非磁性ゴム製で円輪状のエンコーダ相当部と、を有し、前記空間の軸方向外側開口を塞ぐ外側密封部材と、を備え、
   前記内側シール部と前記外側シール部とは、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有しており、
   前記エンコーダ相当部の軸方向外側面の径方向外側部から径方向中間部は、前記ハブ輪の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面であり、
   前記エンコーダと前記エンコーダ相当部とは、少なくとも径方向外側部から径方向中間部にわたる範囲で、前記ハブ輪の軸方向に互いに反転した断面形状を有しており、
   前記エンコーダ相当部の径方向内側部が、少なくとも自由状態において軸方向外側に配置された前記内輪の軸方向外側面よりも軸方向外側に位置しており、前記回転フランジの軸方向内側面に全周にわたり密接している、
   ハブユニット軸受。
2. 前記エンコーダ相当部は、軸方向外側面の径方向内側部に、軸方向外方に向けて張り出した張出部を全周にわたり有しており、前記張出部の先端部が前記回転フランジの軸方向内側面に密接している、請求項１に記載したハブユニット軸受。
3. 前記エンコーダ相当部は、径方向内側部に、軸方向外方に向けて伸長したリップを全周にわたり有しており、前記リップの先端部が前記回転フランジの軸方向内側面に密接している、請求項１に記載したハブユニット軸受。

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