JP6665553B2

JP6665553B2 - 車輪支持用転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JP6665553B2
Application number: JP2016012972A
Authority: JP
Inventors: 明治加藤; フールブリッタ
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: DE202017100447U1; JP2017133578A

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の車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。

自動車の車輪及び制動用回転体は、例えば特許文献１〜２等に記載された、車輪支持用転がり軸受ユニットにより懸架装置に対し回転自在に支持される。このうちの特許文献１に記載された車輪支持用転がり軸受ユニットは、ハブを構成する回転側フランジの径方向中間部の周方向複数箇所に通孔を設けている。そして、車輪及び制動用回転体を前記回転側フランジの軸方向外側面に、前記各通孔を軸方向内側から挿通した複数本のスタッドとナットとにより結合固定している。この状態で、これら各スタッドの頭部は、前記回転側フランジの軸方向内側面よりも軸方向内方に突出している。これら各スタッドの頭部のこの回転側フランジの軸方向内側面から突出量は、車両の重量や、車輪及び制動用回転体の直径（外径）等によっても異なるが、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合で、４〜７ｍｍ程度である。この様な特許文献１に記載された構造の場合、これら各スタッドの頭部と、外輪の軸方向外端部とを径方向に重畳させる（これら各スタッドの頭部を、この外輪の軸方向外端部の径方向外方に位置させる）事で、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの軸方向寸法を小さくして、小型化を図っている。従って、前記外輪の軸方向外端部の外径を大きくする事ができず、転動体（特に軸方向外側列の転動体）のピッチ円直径の大きさが制限されてしまい、設計の自由度が制限される。

尚、本明細書及び特許請求の範囲に於いて、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、各図の左側を言う。反対に、車両の幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関して「内」と言う。

これに対し、特許文献２には、車輪及び制動用回転体を回転側フランジに、ボルトにより支持固定する事で、車輪支持用転がり軸受ユニットの小型化を図りつつ、設計の自由度を確保できる構造が記載されている。図５は、前記特許文献２に記載された、駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットを示している。車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４、４とを備える。このうちの外輪２は、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向中間部に静止側フランジ６を、それぞれ設けている。この静止側フランジ６の径方向中間部の周方向複数箇所には、前記外輪２を懸架装置に結合固定する為のボルトを挿通する通孔７を設けている。

又、前記ハブ３は、ハブ本体８と内輪９とを組み合わせて成るもので、前記外輪２の径方向内側にこの外輪２と同軸に配置されている。前記ハブ本体８は、外周面のうち、この外輪２の軸方向外端部よりも軸方向外側に突出した部分に回転側フランジ１０を、同じく前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂのうち、軸方向外側列の外輪軌道５ａと対向する軸方向中間部に、軸方向外側列の内輪軌道１１ａを、同じく軸方向内端部に小径段部１２を、それぞれ設けている。そして、前記回転側フランジ１０の径方向中間部の周方向複数箇所に、ねじ孔１３を設けている。前記内輪９は、外周面に軸方向内側列の内輪軌道１１ｂを設け、前記小径段部１２に外嵌固定されている。

又、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１１ａ、１１ｂとの間に、保持器１４ａ、１４ｂにより保持された状態で、両列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。

前記車輪支持用転がり軸受ユニット１は、車輪及び制動用回転体を前記回転側フランジ１０の軸方向外側面に、これら車輪及び制動用回転体に設けられた通孔を挿通した複数本のボルトを、前記回転側フランジ１０のねじ孔１３に、軸方向外側から螺合し更に締め付ける事で結合固定する。この状態で、前記各ボルトの先端面（軸方向内端面）を、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面よりも軸方向外方に位置させて、前記各ボルトの先端部（軸方向内端部）が、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面から突出しない様に、前記各ボルトの軸部の長さを規制している。

更に、前記外輪２の内周面と前記ハブ３の外周面との間に存在し、前記各転動体４、４を設けた内部空間１５の軸方向両端開口部のうち、軸方向外端開口部をシールリング１６により塞ぐと共に、この内部空間１５の軸方向内端開口部を、シールリングとスリンガとを組み合わせて成る組み合わせシールリング２８により塞いでいる。これにより、前記内部空間１５内に塵芥や雨水等の異物が侵入したり、この内部空間１５内に充填したグリースが外部空間に漏洩するのを防止している。前記シールリング１６は、芯金１７とシール材１８とから成る。このうちの芯金１７は、軟鋼板等の金属板製で、嵌合筒部１９と、この嵌合筒部１９の軸方向外端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部２０と、この嵌合筒部１９の軸方向内端縁から径方向内方及び軸方向外方に向けてＵ字形に折り返された折れ曲がり部２１とを備える。そして、このうちの嵌合筒部１９を、前記外輪２の軸方向外端部内周面に締り嵌めで内嵌固定すると共に、前記円輪部２０の軸方向内側面を、この外輪２の外端面に、前記シール材１８の一部を介在させた状態で突き当てている。

このシール材１８は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、前記芯金１７に接合固定しており、３本の接触式のシールリップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、ラビリンスシールを構成する、庇状のラビリンスリップ２３とを備える。このうちの各シールリップ２２ａ〜２２ｃは、それぞれの先端縁を前記回転側フランジ１０の軸方向内側面又は前記ハブ３の中間部外周面に、全周に亙って摺接させている。一方、前記ラビリンスリップ２３は、前記各シールリップ２２ａ〜２２ｃのうち、最も径方向外側に設けられたシールリップ２２ａよりも更に径方向外方に設けられている。又、前記ラビリンスリップ２３は、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面の基端寄り部分（径方向内寄り部分）に設けられた段部２４よりも径方向外方に位置させて、前記ラビリンスリップ２３の先半部（軸方向外半部）とこの段部２４とを径方向に重畳させている。そして、このラビリンスリップ２３の先端面及び先端部内周面と、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面及び前記段部２４の外周面とを、全周に亙り近接対向させて、前記ラビリンスリップ２３の先端面及び先端部内周面と、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面及び前記段部２４の外周面との間部分にラビリンスシール２５を設けている。又、前記シールリング１６を構成するシール材１８のうちで、前記ラビリンスリップ２３の基端部から軸方向内方に連続する部分により、前記芯金１７を構成する円輪部２０のうちで前記外輪２の軸方向外端面から径方向外方に突出する部分を覆い、当該部分に水の侵入を堰き止める為の堰部２６を設けている。

尚、図示の例の場合、前記内輪９の軸方向内端部に嵌合固定した円環状のカバー２７により、前記内部空間１５の軸方向内端開口部を覆って、前記組み合わせシールリング２８、延いては、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１全体の耐久性の向上を図っている。

上述の様な特許文献２に記載された構造の場合、前記各ボルトの先端部を、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面から突出しない様にしている為、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の小型化を図りつつ、設計の自由度を確保する事ができる。しかしながら、前記内部空間１５の軸方向外端開口部からのこの内部空間１５内への塵芥や雨水等の異物の侵入防止効果の向上を図る面からは更なる改良の余地がある。

特開２００９−１３２２０７号公報特開２０１４−１４２０５４号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、設計の自由度を確保しつつ、内部空間内への異物の侵入防止効果をより向上させる事ができる、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、複数本のボルトと、シールリングとを備える。
このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用状態で懸架装置に支持されて回転しない。
前記ハブは、複列の内輪軌道と回転側フランジとを有し、前記外輪の径方向内側にこの外輪と同軸に配置されている。このうちの複列の内輪軌道は、前記ハブの外周面のうちで前記複列の外輪軌道と対向する部分に設けられている。前記回転側フランジは、前記ハブの外周面のうちで前記外輪の軸方向外端部よりも軸方向外側に突出した部分に設けられており、径方向中間部の周方向複数箇所にねじ孔が設けられている。
前記各転動体は、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。
前記各ボルトは、車輪及び制動用回転体を前記回転側フランジに対し結合固定する為のものであって、前記ねじ孔に螺合されている。
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内部空間の軸方向外端開口部を塞ぐものであって、前記外輪の軸方向外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから構成されている。このうちのシール材は、前記回転側フランジの軸方向内側面又は前記ハブの外周面に全周に亙り摺接するシールリップと、このシールリップよりも径方向外方に設けられ、先端縁（軸方向外端縁）を前記回転側フランジの軸方向内側面に近接対向させた庇リップと、前記外輪の軸方向外端面よりも外径が大きい堰部とを有する。

特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、前記各ボルトの先端部（軸方向内端部）を、前記回転側フランジの軸方向内側面よりも軸方向内方に突出させている。即ち、前記各ボルトは、この回転側フランジのねじ孔に軸方向外側から螺合されている。そして、前記庇リップの先端縁を、前記各ボルトの先端部外周面（のうち、前記ハブの径方向に関する内半部）に近接対向させている。又、前記堰部と、前記各ボルトの先端面とを軸方向に重畳させると共に、この堰部の軸方向外側面と、これら各ボルトの先端面とを近接対向させている。

更に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、前記堰部の外径を、前記各ボルトのピッチ円直径（これら各ボルトの中心軸を通る円の直径）よりも大きくしている。

上述の様な本発明を実施する場合に、具体的には、前記各ボルトの先端部の前記回転側フランジの軸方向内側面からの突出量を、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットで実施する場合で、３ｍｍ以上、５ｍｍ以下とする。但し、前記突出量は、車両の重量や、車輪及び制動回転体の直径（外径）等に応じて適宜変更する事ができる。尚、本発明を、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットで実施する場合には、前記各ボルトとして、例えば、ねじの呼びがＭ１２〜Ｍ１４（ねじ部の外径が１２〜１４ｍｍ）で、細目ピッチのものを使用する。

上述の様な本発明を実施する場合、前記庇リップの先端縁と、前記各ボルトの先端部外周面との間の距離（径方向に関する距離）を、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットで実施する場合で、好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下とする。前記庇リップの先端縁と、前記各ボルトの先端部外周面との間の距離を１ｍｍ未満とすると、これら各ボルトの先端面及び先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化により、前記庇リップの先端縁が、前記各ボルト側に引き寄せられてこれら各ボルトの先端面又は先端部外周面と接触する可能性がある。一方、前記庇リップの先端縁と、前記各ボルトの先端部外周面との間の距離が３ｍｍより大きいと、これら各ボルトの先端面及び先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化を十分に大きくする事ができず、後述するベンチュリー効果が得難くなる可能性がある。又、この圧力変化にかかわらず、前記堰部の軸方向外側面と前記各ボルトの先端面との接触を防止すると共に、この堰部が振動して異音が発生する事を防止する為に、この堰部の軸方向外側面と、前記各ボルトの先端面との間の距離（軸方向に関する距離）を、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットで実施する場合で、好ましくは、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とする。但し、前記各距離は、前記各ボルトのピッチ円直径や、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの軸方向寸法、前記複数個の転動体に付与する予圧の大きさ、各構成部材の材質等に応じて適宜変更する事ができる。

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、設計の自由度を確保しつつ、転動体を設置した内部空間内への異物の侵入防止効果をより向上させる事ができる。
このうち、設計の自由度の確保は、車輪及び制動用回転体をハブの回転側フランジに支持固定する為の複数本のボルトを、これら車輪及び制動用回転体の取付孔を挿通若しくは螺合した状態で、前記回転側フランジのねじ孔に軸方向外側から螺合する事により図れる。即ち、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、前記各ボルトの先端部を、前記回転側フランジの軸方向内側面から突出させているが、この突出量は、前述の特許文献１に記載された構造の様に、車輪及び制動用回転体をスタッドにより回転側フランジに結合固定する構造に於いて、これら各スタッドの頭部が、この回転側フランジの軸方向内側面から突出する量よりも小さく抑えられる。従って、本発明の場合、前記各ボルトの先端部と、外輪の軸方向外端部とを径方向に重畳させる必要がない。又、前記各ボルトの先端部の外径は、スタッドの外径よりも小径である為、仮に、これら各ボルトの先端部と、前記外輪の軸方向外端部とを径方向に重畳させた場合でも、この外輪の軸方向外端部の外径を、前記特許文献１に記載された構造よりも大きくする事ができる。何れにしても、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、この特許文献１に記載された構造と比較して、設計の自由度を向上させられると共に、軸方向外側列の外輪軌道の曲率半径を大きくできて、転がり疲れ寿命やモーメント剛性の向上を図る事ができる。更に、本発明の場合には、前記回転側フランジの軸方向内側面に、スタッドの頭部の軸方向外側面を当接させる為の座面を設ける必要がない為、前記回転側フランジの径方向中間部の径方向厚さを大きくできて、この回転側フランジの強度及び剛性の向上を図る事ができる。

又、この車輪支持用転がり軸受ユニットの運転時には、前記ハブの回転に伴って、前記回転側フランジに支持された前記各ボルトが、このハブの中心軸を中心に回転（公転）する。これら各ボルトが回転すると、これら各ボルトの先端面及び先端部外周面（のうち、ハブの径方向に関する内半部）と、堰部の軸方向外側面及び庇リップの外周面との間に気流が発生する。この気流により、車両の走行時に跳ね上げられる等して前記庇リップの外周面に付着した異物は、ベルヌーイの定理からも明らかな通り、速度が速く圧力が低い、前記各ボルト側に引き寄せられ、遠心力の作用により外部空間に排出される。又、これら各ボルトの先端面及び先端部外周面が、前記堰部の軸方向外側面及び前記庇リップの外周面を通過する際には、ベンチュリー効果によって、当該部分で前記気流が加速される。この加速された気流の作用により、前記庇リップの径方向内側部分に侵入した異物が前記外部空間に排出される。この結果、前記内部空間内への異物の侵入防止効果をより向上させられる。

本発明に関連する参考例の１例を示す断面図。図１のＸ部拡大図。本発明の実施の形態の第１例を示す、図２に相当する図。同第２例を示す、図２に相当する図。従来構造の１例を示す断面図。

［参考例の１例］
図１〜２は、本発明に関連する参考例の１例を示している。本参考例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、一般的な乗用車の駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットであって、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４、４と、複数本のボルト２９と、シールリング１６ａと、組み合わせシールリング２８とを備える。このうちの外輪２は、内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向中間部に静止側フランジ６を、それぞれ設けている。この静止側フランジ６の径方向中間部の周方向複数箇所には、前記外輪２を懸架装置に結合固定する為のボルトを挿通する通孔７を設けている。

又、前記ハブ３は、ハブ本体８と内輪９とを組み合わせて成るもので、前記外輪２の径方向内側にこの外輪２と同軸に配置されている。前記ハブ本体８は、外周面のうち、この外輪２の軸方向外端部よりも軸方向外側に突出した部分に回転側フランジ１０を、同じく前記複列の外輪軌道５ａ、５ｂのうち、軸方向外側列の外輪軌道５ａと対向する軸方向中間部に、軸方向外側列の内輪軌道１１ａを、同じく軸方向内端部に小径段部１２を、それぞれ設けている。そして、前記回転側フランジ１０の径方向中間部の周方向複数箇所に、ねじ孔１３を設けている。又、前記ハブ本体８の中心部には、等速ジョイント３７を構成するスプライン軸３８をスプライン係合させる為のスプライン孔３９を設けている。前記内輪９は、外周面に軸方向内側列の内輪軌道１１ｂを設け、前記小径段部１２に締り嵌めで外嵌固定されている。

又、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１１ａ、１１ｂとの間に、保持器１４ａ、１４ｂにより保持された状態で、両列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。尚、図示の例の場合、前記各転動体４、４として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、玉に代えて円すいころを使用する事もできる。

又、前記各ボルト２９は、車輪を構成するホイール３０、及び、制動用回転体であるディスク（又はロータ）３１に設けられた取付孔３２ａ、３２ｂを軸方向外側から挿通した状態で、前記回転側フランジ１０に設けられた前記ねじ孔１３に軸方向外側から螺合されている。この様な構成により、前記ホイール３０及び前記ディスク３１を前記回転側フランジ１０の軸方向外側面に結合固定している。本参考例の場合、前記各ボルト２９の先端部（軸方向内端部）を、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面よりも軸方向内方に突出させている。具体的には、前記各ボルト２９の先端部の前記回転側フランジ１０の軸方向内側面からの突出量Ｌ_２９を、３ｍｍ以上、５ｍｍ以下としている。但し、この突出量Ｌ_２９は、車両の重量や、車輪及び制動用回転体の直径（外径）等に応じて適宜変更する事ができる。尚、本参考例の場合、前記各ボルト２９として、ねじの呼びがＭ１２〜Ｍ１４（ねじ部の外径が１２〜１４ｍｍ）で、細目ピッチのものを使用している。

又、前記シールリング１６ａは、前記外輪２の内周面と前記ハブ３の外周面との間に存在する内部空間１５の軸方向外端開口部を塞ぐものであって、芯金１７ａとシール材１８ａとから成る。このうちの芯金１７ａは、軟鋼板等の金属板製で、嵌合筒部１９ａと、この嵌合筒部１９ａの軸方向外端縁から径方向内方に折れ曲がった円輪部２０ａとを備える。そして、このうちの嵌合筒部１９ａを、前記外輪２の軸方向外端部外周面に締り嵌めで外嵌固定すると共に、前記円輪部２０ａの径方向外半部の軸方向内側面を、前記外輪２の軸方向外端面に突き当てている。尚、前記嵌合筒部１９ａの内周面のうちの軸方向中間部乃至軸方向内端寄り部分には、前記芯金１７ａに前記シール材１８ａを射出成形する際に、金型の一部を突き当てる為の段部３５を設けている。

前記シール材１８ａは、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、前記芯金１７ａに加硫接着等により接着固定されており、３本の接触式のシールリップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、庇リップ３３と、堰部２６ａと、ガスケット部３４とを備える。このうちの各シールリップ２２ａ〜２２ｃは、それぞれの先端縁を前記回転側フランジ１０の軸方向内側面又は前記ハブ３の中間部外周面に、全周に亙って摺接させている。

前記庇リップ３３は、前記各シールリップ２２ａ〜２２ｃのうち、最も径方向外側に設けられたシールリップ２２ａよりも更に径方向外方に設けられ、且つ、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面の基端寄り部分（径方向内寄り部分）に設けられた段部２４よりも径方向外方に位置させている。これにより、前記庇リップ３３の先半部（軸方向外半部）とこの段部２４とを径方向に重畳させている。又、この庇リップ３３の先端縁（軸方向外端縁）を、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面に近接対向させている。具体的には、前記ハブ３が回転していない状態での、前記庇リップ３３の先端縁とこの回転側フランジ１０の軸方向内側面との間の距離（軸方向に関する距離）ｄ_ａを、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下としている。本参考例の場合、前記庇リップ３３が、前記各シールリップ２２ａ〜２２ｃよりも径方向外方に設けられている為、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの運転時（前記ハブ３の回転時）には、前記距離ｄ_ａが大きく変動する。この距離ｄ_ａが０．５ｍｍ未満の場合、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの運転時に、前記庇リップ３３の先端縁と前記回転側フランジ１０の軸方向内側面とが接触する可能性がある。一方、前記距離ｄ_ａが１．５ｍｍよりも大きくなると、前記各ボルト２９の先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化を十分に大きくする事ができず、後述する様な、前記庇リップ３３の径方向内側部分に侵入した異物の外部空間への排出効果を十分に得難くなる可能性がある。前記庇リップ３３の先端縁を前記回転側フランジ１０の軸方向内側面に近接対向させる事により、これら庇リップ３３の先端縁と回転側フランジ１０の軸方向内側面との間に、ラビリンスシール２５ａを設けている。尚、前記距離ｄ_ａは、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の軸方向寸法等に応じて適宜変更する事ができる。又、前記庇リップ３３の先半部内周面と前記段部２４とを近接対向させて、前記ラビリンスシール２５ａの全長を確保する事もできる。更に、本参考例の場合、前記庇リップ３３の先端縁を、前記各ボルト２９のうちで前記回転側フランジ１０の軸方向内側面から突出した部分の外周面（のうち、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の径方向に関する内半部）に近接対向させている。具体的には、前記ハブ３が回転していない状態での、前記庇リップ３３の先端縁と前記各ボルト２９の外周面との間の距離（径方向に関する距離）ｄ_ｒを、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下としている。前記庇リップ３３の先端縁と、前記各ボルト２９の先端部外周面との間の距離を１ｍｍ未満とすると、これら各ボルト２９の先端面及び先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化により、前記庇リップ３３の先端縁が、前記各ボルト２９側に引き寄せられてこれら各ボルト２９の先端面又は先端部外周面と接触する可能性がある。一方、前記庇リップ３３の先端縁と、前記各ボルト２９の先端部外周面との間の距離が３ｍｍより大きいと、これら各ボルト２９の先端面及び先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化を十分に大きくする事ができず、後述するベンチュリー効果が得難くなる可能性がある。但し、前記距離ｄ_ｒは、前記各ボルト２９のピッチ円直径（これら各ボルト２９の中心を通る円の直径）、材質等に応じて適宜変更する事ができる。

前記堰部２６ａは、前記シール材１８ａのうちで、前記庇リップ３３の基端部から径方向外方に連続する部分により、前記外輪２の軸方向外端部よりも径方向外方に突出した状態で設けられている。そして、前記堰部２６ａと、前記各ボルト２９の先端面（のうち、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１の径方向に関する内半部）とを軸方向に重畳させると共に、前記堰部２６ａの軸方向外側面と、前記各ボルト２９の先端面とを近接対向させている。具体的には、この堰部２６ａの軸方向外側面と、これら各ボルト２９の先端面との間の距離ｄ_２６ａを、３ｍｍ以上、５ｍｍ以下としている。この距離ｄ_２６ａを３ｍｍ未満とすると、前記各ボルト２９の先端面及び先端部外周面が通過する際の気流の変化に伴う圧力変化により、前記堰部２６ａの軸方向外側面と前記各ボルト２９の先端面とが接触したり、この堰部２６ａが振動して異音が発生する可能性がある。一方、前記距離ｄ_２６ａを５ｍｍより大きくすると、前記圧力変化を十分に大きくする事ができず、前記ベンチュリー効果が得難くなる可能性がある。本参考例の場合、前記堰部２６ａにより、この外輪２の外周面に付着した水分が、この外輪２の外周面を伝って、前記内部空間１５内に侵入する事を防止している（堰き止めている）。

前記ガスケット部３４は、前記芯金１７ａの嵌合筒部１９ａ（の外周面、軸方向内端面及び段部３５）を、前記シール材１８ａにより覆う事で設けられている。この様なガスケット部３４により、前記外輪２の外周面に付着した水分が、前記嵌合筒部１９ａの内周面と、この外輪２の軸方向外端部外周面との嵌合部から、前記内部空間１５内に侵入する事を防止している。

又、前記組み合わせシールリング２８は、前記内部空間１５の軸方向内端開口部を塞ぐ状態で設けられている。

上述の様な本参考例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａによれば、設計の自由度を確保しつつ、前記各転動体４、４を設置した前記内部空間１５内への異物の侵入防止効果をより向上させる事ができる。
このうち、設計の自由度の確保は、前記ホイール３０及び前記ディスク３１を前記回転側フランジ１０に支持固定する為の前記各ボルト２９を、これらホイール３０及びディスク３１の取付孔３２ａ、３２ｂを挿通した状態で、前記回転側フランジ１０のねじ孔１３に軸方向外側から螺合する事により図れる。即ち、本参考例の場合、前記各ボルト２９の先端部を、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面から軸方向内方に突出させているが、この突出量Ｌ_２９は、前述の特許文献１に記載された構造の様に、車輪及び制動用回転体をスタッドにより回転側フランジに結合固定する構造に於いて、これら各スタッドの頭部が、この回転側フランジの軸方向内側面から突出する量よりも小さく抑えられる。従って、本参考例の場合には、前記各ボルト２９の先端部と、前記外輪２の軸方向外端部とを径方向に重畳させる必要がない。又、これら各ボルト２９の先端部の外径は、スタッドの外径よりも小径である為、仮に、これら各ボルト２９の先端部と、前記外輪２の軸方向外端部とを径方向に重畳させた場合でも、この外輪２の軸方向外端部の外径を、前記特許文献１に記載された構造よりも大きくする事ができる。何れにしても、本参考例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａによれば、この特許文献１に記載された構造と比較して、設計の自由度を向上させられると共に、軸方向外側列の外輪軌道５ａの曲率半径を大きくできて、転がり疲れ寿命やモーメント剛性の向上を図る事ができる。更に、本参考例の場合、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面に、スタッドの頭部の軸方向外側面を当接させる為の座面を設ける必要がない為、前記回転側フランジ１０の径方向中間部の径方向厚さを大きくできて、この回転側フランジ１０の強度及び剛性の向上を図る事ができる。

又、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの運転時には、前記ハブ３の回転に伴って、前記回転側フランジ１０に支持された前記各ボルト２９が、このハブ３の中心軸を中心に回転（公転）する。これら各ボルト２９が回転すると、これら各ボルト２９の先端面及び先端部外周面（のうち、前記ハブ３の径方向に関する内半部）と、前記堰部２６ａの軸方向外側面及び前記庇リップ３３の外周面との間に気流が発生する。この気流により、車両の走行時に跳ね上げられる等して前記庇リップ３３の外周面に付着した異物は、ベルヌーイの定理からも明らかな通り、速度が速く圧力が低い、前記各ボルト２９側に引き寄せられ、遠心力の作用により外部空間に排出される。又、これら各ボルト２９の先端面及び先端部外周面が、前記堰部２６ａの軸方向外側面及び前記庇リップ３３の外周面を通過する際には、ベンチュリー効果によって、当該部分（前記各ボルト２９の先端面及び先端部外周面が通過した部分）で前記気流が加速される。この加速された気流の作用により、前記庇リップ３３の径方向内側部分（この庇リップ３３の内周面と前記最も外側に設けられたシールリップ２２ａの外周面との間の環状空間）に侵入した異物が前記外部空間に排出される。この結果、前記内部空間１５内への異物の侵入防止効果を、前述の図５に示した従来構造よりも向上させる事ができる。

尚、本発明を実施する場合に、前記内部空間１５の軸方向外端開口部を塞ぐシールリングを、前記図５に示した従来構造の様に、芯金の嵌合筒部を外輪の軸方向外端部内周面に締り嵌めで内嵌固定し、この嵌合筒部の軸方向外端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部の軸方向内側面を前記外輪の軸方向外端面に突き当てる構造とする事もできる。

又、本発明は、ハブの中心部に、等速ジョイントを構成する駆動軸を動力の伝達を可能に係合させる為のスプライン孔等の係合孔が設けられた駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに限らず、ハブが中実の従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する事も可能である。本発明を、従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する場合には、外輪の内周面とハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向内端開口部を、この外輪の軸方向内端部に嵌合固定した有底円筒状のカバーにより塞ぐ様に構成する事もできる。
更に、本発明は、両列の転動体のピッチ円直径が等しい構造に限らず、両列の転動体のピッチ円直径が互いに異なる（軸方向外側列の転動体のピッチ円直径が、軸方向内側列のピッチ円直径よりも大きな又は小さな）、所謂異径ＰＣＤ型の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する事も可能である。

［実施の形態の第１例］
図３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１ｂは、内部空間１５の軸方向外端開口部を塞ぐシールリング１６ｂの堰部２６ｂの外径Ｄ_２６ｂを、複数本のボルト２９のピッチ円直径Ｄ_２９よりも大きくしている（Ｄ_２６ｂ＞Ｄ_２９）。この様な本例によれば、これら各ボルト２９の先端面が前記堰部２６ａの軸方向外側面を通過する際の気流の加速量（増速量）を、上述した参考例の１例の構造と比較して大きくする事ができて、庇リップ３３の径方向内側部分からの異物排出効果を更に向上させる事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前記参考例の１例と同様である。

［実施の形態の第２例］
図４は、本発明の実施の形態の第２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は、内部空間１５の軸方向外端開口部を塞ぐシールリング１６ｃの堰部２６ｃを、芯金１７ｂの一部により補強している。即ち、この芯金１７ｂを、嵌合筒部１９ｂと、この嵌合筒部１９ｂの軸方向外端縁から径方向外方に折れ曲がった軸方向内側円輪部３６と、この軸方向内側円輪部３６の径方向外端縁から径方向内方に向けてＵ字形に折り返さ円輪部２０ｂとから構成している。そして、前記堰部２６ｃを、前記軸方向内側円輪部３６と、この円輪部２０ｂの径方向外端部とを、径方向外方及び軸方向両側から覆う状態で設けている。尚、前記シールリング１６ｃは、前記芯金１７ｂの嵌合筒部１９ｂを、外輪２の軸方向外端部外周面に締り嵌めで外嵌固定すると共に、前記円輪部２０ｂの径方向中間部を前記外輪２の軸方向外端面に突き当てた状態で、この外輪２に支持固定されている。

この様な本例によれば、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃの運転時に発生する気流の影響により、前記堰部２６ｃが、回転側フランジ１０に支持された複数本のボルト２９側に引き寄せられて、この堰部２６ｃとこれら各ボルト２９の先端面とが接触したり、この堰部２６ｃが振動して異音が発生するのを確実に防止する事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の１例及び実施の形態の第１例と同様である。

１、１ａ〜１ｃ車輪支持用転がり軸受ユニット
２外輪
３ハブ
４転動体
５ａ、５ｂ外輪軌道
６静止側フランジ
７通孔
８ハブ本体
９内輪
１０回転側フランジ
１１ａ、１１ｂ内輪軌道
１２小径段部
１３ねじ孔
１４ａ、１４ｂ保持器
１５内部空間
１６、１６ａ〜１６ｃシールリング
１７、１７ａ、１７ｂ芯金
１８、１８ａ、１８ｂシール材
１９、１９ａ、１９ｂ嵌合筒部
２０、２０ａ、２０ｂ円輪部
２１折れ曲がり部
２２ａ〜２２ｂシールリップ
２３ラビリンスリップ
２４段部
２５、２５ａラビリンスシール
２６、２６ａ〜２６ｃ堰部
２７カバー
２８組み合わせシールリング
２９ボルト
３０ホイール
３１ディスク
３２ａ、３２ｂ取付孔
３３庇リップ
３４ガスケット部
３５段部
３６軸方向内側円輪部
３７等速ジョイント
３８スプライン軸
３９スプライン孔

Claims

使用状態で懸架装置に支持されて回転しない外輪と、この外輪の径方向内側にこの外輪と同軸に配置されたハブと、複数個の転動体と、複数本のボルトと、シールリングとを備え、
前記外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有するものであり、
前記ハブは、外周面のうちでこれら複列の外輪軌道と対向する部分に設けられた複列の内輪軌道と、外周面のうちで前記外輪の軸方向外端部よりも軸方向外側に突出した部分に設けられ、径方向中間部の周方向複数箇所にねじ孔が設けられた回転側フランジとを有するものであり、
前記各転動体は、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられており、
前記各ボルトは、車輪及び制動用回転体を前記回転側フランジに対し結合固定する為のものであって、前記ねじ孔に螺合されており、
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内部空間の軸方向外端開口部を塞ぐものであって、前記外輪の軸方向外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから構成され、このシール材は、前記回転側フランジの軸方向内側面又は前記ハブの外周面に全周に亙り摺接するシールリップと、このシールリップよりも径方向外方に設けられ、先端縁を前記回転側フランジの軸方向内側面に近接対向させた庇リップと、前記外輪の軸方向外端面よりも外径が大きい堰部とを有するものである
車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、
前記各ボルトの先端部を、前記回転側フランジの軸方向内側面よりも軸方向内方に突出させており、
前記庇リップの先端縁を、前記各ボルトの先端部外周面に近接対向させており、
前記堰部と、前記各ボルトの先端面とを軸方向に重畳させると共に、この堰部の軸方向外側面と、これら各ボルトの先端部外周面とを近接対向させており、
前記堰部の外径が、前記各ボルトのピッチ円直径よりも大きい事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。