JP6852825B2 - Hub unit bearing - Google Patents

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本発明は、自動車の車輪(従動輪)を懸架装置に対して回転自在に支持するハブユニット軸受に関する。 The present invention relates to a hub unit bearing that rotatably supports a wheel (driving wheel) of an automobile with respect to a suspension device.

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するハブユニット軸受に、ABS等の制御に必要な車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を組み合わせて成る、回転速度検出装置付のハブユニット軸受が、従来から広く使用されている。 With a rotation speed detection device, which is a combination of a hub unit bearing that rotatably supports the wheels of an automobile with respect to a suspension device, and a rotation speed detection device for detecting the rotation speed of the wheels required for control of ABS or the like. Hub unit bearings have been widely used in the past.

図8は、回転速度検出装置付のハブユニット軸受の従来構造の1例として、特許文献1に記載されたものを示している。回転速度検出装置付のハブユニット軸受1は、図示しない懸架装置に支持固定された外輪2の内径側に、車輪を支持した状態で車輪と共に回転するハブ3を、複数個の転動体4を介して、回転自在に支持している。外輪2の外周面には、懸架装置(ナックル)に結合固定される固定側フランジ5が設けられている。ハブ3の外周面のアウトボード側部分には、車輪及びブレーキロータを支持固定する為の回転側フランジ6が設けられている。尚、軸方向に関して、「アウトボード(外)」とは、車両に組み付け状態で車体の幅方向外側となる側を言い、図1,2,4,6,8の左側を言う。反対に、車体の幅方向中央側となる、図1,2,4,6,8の右側を、「インボード(内)」と言う。 FIG. 8 shows the one described in Patent Document 1 as an example of the conventional structure of the hub unit bearing with the rotation speed detection device. The hub unit bearing 1 with a rotation speed detection device has a hub 3 that rotates together with the wheels while supporting the wheels on the inner diameter side of an outer ring 2 that is supported and fixed to a suspension device (not shown) via a plurality of rolling elements 4. And supports it rotatably. A fixed side flange 5 is provided on the outer peripheral surface of the outer ring 2 so as to be coupled and fixed to the suspension device (knuckle). A rotating side flange 6 for supporting and fixing the wheel and the brake rotor is provided on the outboard side portion of the outer peripheral surface of the hub 3. Regarding the axial direction, the “outboard (outside)” refers to the side that is outside in the width direction of the vehicle body when assembled to the vehicle, and refers to the left side in FIGS. 1, 2, 4, 6, and 8. On the contrary, the right side of FIGS. 1, 2, 4, 6 and 8, which is the center side in the width direction of the vehicle body, is referred to as "inboard (inside)".

外輪2の内周面とハブ3の外周面との間で各転動体4を設置した空間のアウトボード端部開口を、シールリング7により塞いでいる。これに対し、外輪2のインボード端部開口を、有底円筒状の軸受キャップ8により塞いでいる。軸受キャップ8は、合成樹脂製で全体を有底円筒状に構成されたキャップ本体9と、キャップ本体9にモールド固定(インサート成形により固定)された金属環10及びナット11とから構成されている。
キャップ本体9は、樹脂筒部12と、樹脂筒部12のインボード端部を塞ぐ状態で設けられた樹脂底板部13とを備えている。樹脂筒部12にモールド固定した金属環10を、外輪2のインボード端部に内嵌固定することにより、外輪2のインボード端部に、軸受キャップ8を装着している。
The seal ring 7 closes the outboard end opening of the space where each rolling element 4 is installed between the inner peripheral surface of the outer ring 2 and the outer peripheral surface of the hub 3. On the other hand, the inboard end opening of the outer ring 2 is closed by the bottomed cylindrical bearing cap 8. The bearing cap 8 is composed of a cap body 9 made of synthetic resin and having a bottomed cylindrical shape as a whole, and a metal ring 10 and a nut 11 molded and fixed to the cap body 9 (fixed by insert molding). ..
The cap body 9 includes a resin cylinder portion 12 and a resin bottom plate portion 13 provided so as to close the inboard end portion of the resin cylinder portion 12. The bearing cap 8 is attached to the inboard end of the outer ring 2 by internally fitting and fixing the metal ring 10 molded and fixed to the resin cylinder 12 to the inboard end of the outer ring 2.

回転速度検出装置を構成する円環状のエンコーダ14が、ハブ3のインボード端部に、ハブ3と同軸に支持固定されている。回転速度検出装置を構成する円柱状のセンサ15が、樹脂底板部13に支持固定されている。センサ15は、合成樹脂製で、先端部に磁気検出素子を包埋しており、基端部に取付フランジ部19を備えている。樹脂底板部13の周方向の一部分に、他の部分に比べて軸方向の肉厚が大きくなった厚肉部16を設けている。厚肉部16は、エンコーダ14と軸方向に対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔17を形成すると共に、挿入孔17に隣接する部分に、ナット11をモールド固定している。そして、センサ15を挿入孔17内に挿入した状態で、取付フランジ部19を挿通したボルト20をナット11に螺合している。 An annular encoder 14 constituting the rotation speed detection device is supported and fixed coaxially with the hub 3 at the inboard end of the hub 3. A columnar sensor 15 constituting the rotation speed detection device is supported and fixed to the resin bottom plate portion 13. The sensor 15 is made of synthetic resin, has a magnetic detection element embedded in the tip portion, and has a mounting flange portion 19 at the base end portion. A thick portion 16 having a larger wall thickness in the axial direction than the other portion is provided in a part of the resin bottom plate portion 13 in the circumferential direction. The thick portion 16 has an insertion hole 17 that penetrates in the axial direction in a portion that faces the encoder 14 in the axial direction, and a nut 11 is molded and fixed in a portion that is adjacent to the insertion hole 17. Then, with the sensor 15 inserted into the insertion hole 17, the bolt 20 through which the mounting flange portion 19 is inserted is screwed into the nut 11.

回転速度検出装置付のハブユニット軸受1の使用時には、外輪2の固定側フランジ5を懸架装置(ナックル)に結合固定すると共に、ハブ3の回転側フランジ6に車輪を固定する事で、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する。車輪が回転すると、センサ15に保持された検出素子の近傍を、エンコーダ14に配置されたS極とN極とが交互に通過する事で、センサ15の出力信号が変化する。センサ15の出力信号が変化する周波数は、車輪の回転数に比例するので、出力信号を図示しない制御器に送れば、ABSやTCSを適切に制御できる。 When using the hub unit bearing 1 with a rotation speed detection device, the fixed side flange 5 of the outer ring 2 is coupled and fixed to the suspension device (knuckle), and the wheels are fixed to the rotation side flange 6 of the hub 3 to fix the suspension device. The wheel is rotatably supported. When the wheel rotates, the S pole and the N pole arranged in the encoder 14 alternately pass in the vicinity of the detection element held by the sensor 15, and the output signal of the sensor 15 changes. Since the frequency at which the output signal of the sensor 15 changes is proportional to the number of rotations of the wheels, ABS and TCS can be appropriately controlled by sending the output signal to a controller (not shown).

合成樹脂製で有底円筒状のキャップ本体9は、金属製のキャップに比べて複雑な形状が製作可能であり、ナット11のモールド固定などにも対応して、射出成形により量産が可能である。この為、軸受キャップ8は、単に外輪2のインボード端部開口を塞ぐだけでなく、回転速度検出装置を構成するセンサ15のセンサホルダとしての機能も備えている。
しかしながら、樹脂材料は金属材料に比べて熱伝導率が数十〜数百分の1程度の材料である為、樹脂製の軸受キャップ8は、回転側フランジ6に取り付けられたブレーキロータからの熱を、キャップ本体9を通じて外部空間に放熱する冷却性能が非常に低い。従って、樹脂製の軸受キャップ8が装着されたハブユニット軸受1は、金属製の軸受キャップが装着されたハブユニット軸受に比べて軸受内部の温度が上昇しやすく、熱により潤滑剤やシールが劣化したり、温度が急激に上昇した場合には、軸受内圧の上昇で軸受キャップが外れたりする虞がある。更に、ハブユニット軸受が常温に戻った際、軸受内圧の低下により、シールリング7のシールリップがハブ3の摺接面に貼り付いて、回転トルクの上昇やシールリップの摩耗等の問題が発生する虞があった。
The bottomed cylindrical cap body 9 made of synthetic resin can be manufactured in a more complicated shape than the metal cap, and can be mass-produced by injection molding in response to mold fixing of the nut 11. .. Therefore, the bearing cap 8 not only closes the inboard end opening of the outer ring 2, but also has a function as a sensor holder of the sensor 15 constituting the rotation speed detection device.
However, since the resin material has a thermal conductivity of about several tens to several hundredths that of the metal material, the resin bearing cap 8 receives heat from the brake rotor attached to the rotating side flange 6. The cooling performance of radiating heat to the external space through the cap body 9 is very low. Therefore, in the hub unit bearing 1 to which the resin bearing cap 8 is attached, the temperature inside the bearing is likely to rise as compared with the hub unit bearing to which the metal bearing cap is attached, and the lubricant and the seal are deteriorated by heat. If the temperature rises sharply, the bearing cap may come off due to the rise in the bearing internal pressure. Further, when the hub unit bearing returns to room temperature, the seal lip of the seal ring 7 sticks to the sliding contact surface of the hub 3 due to the decrease in the bearing internal pressure, causing problems such as an increase in rotational torque and wear of the seal lip. There was a risk of doing so.

キャップ本体9を構成する樹脂材料は、強化材として、熱伝導率が高いカーボンファイバーやカーボンナノチューブ、或は銅などの金属繊維などを複合して使用する事もできる。しかし、図8に示した軸受キャップ8の樹脂底板部13の形状(平板形状)の場合、強化材は、樹脂材料の流れ方向(径方向、或は周方向)に配向され、軸方向には配向されない。従って、強化材は軸方向に熱を伝導することができず、キャップ本体9の冷却性能を高める効果は小さい。 The resin material constituting the cap body 9 can also be used as a reinforcing material by combining carbon fibers and carbon nanotubes having high thermal conductivity, metal fibers such as copper, and the like. However, in the case of the shape (flat plate shape) of the resin bottom plate portion 13 of the bearing cap 8 shown in FIG. 8, the reinforcing material is oriented in the flow direction (diameter direction or circumferential direction) of the resin material, and is oriented in the axial direction. Not oriented. Therefore, the reinforcing material cannot conduct heat in the axial direction, and the effect of improving the cooling performance of the cap body 9 is small.

特開2015−045350号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-045350

本発明は、合成樹脂製のキャップ本体を有する軸受キャップの冷却性能を高めて、ハブユニット軸受の温度上昇を抑制する事を課題とする。 An object of the present invention is to improve the cooling performance of a bearing cap having a cap body made of synthetic resin and suppress the temperature rise of the hub unit bearing.

上記課題を解決する為に、本発明のハブユニット軸受は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有し、アウトボード側に車輪を支持する為の回転側フランジを設けたハブと、前記各外輪軌道と前記各内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ設けられた転動体と、前記外輪のインボード端部開口を塞ぐ軸受キャップと、を備え、
前記軸受キャップは、金属製の嵌合芯金と、合成樹脂製のキャップ本体と、を有し、前記キャップ本体は、全体が有底円筒状で、円筒状の樹脂筒部と、前記樹脂筒部の開口部を塞ぐ樹脂底板部と、を有し、前記嵌合芯金は、インボード側部分を前記樹脂筒部に結合固定され、アウトボード側部分を前記外輪のインボード端部に嵌合している。
In order to solve the above problems, the hub unit bearing of the present invention has an outer ring having a double row of outer ring races on the inner peripheral surface and a double row of inner ring races on the outer peripheral surface, and supports the wheels on the outboard side. A hub provided with a flange on the rotating side for this purpose, a plurality of rolling elements provided in each row between each outer ring track and each inner ring track, and a bearing that closes the inboard end opening of the outer ring. With a cap,
The bearing cap has a metal fitting core metal and a cap body made of synthetic resin, and the cap body has a bottomed cylindrical shape as a whole, and has a cylindrical resin cylinder portion and the resin cylinder. The fitting core metal has a resin bottom plate portion that closes the opening of the portion, the inboard side portion is coupled and fixed to the resin cylinder portion, and the outboard side portion is fitted to the inboard end portion of the outer ring. It fits.

特に本発明のハブユニット軸受は、前記合成樹脂は、樹脂材よりも熱伝導率が高い強化材を複合しており、前記樹脂底板部は、軸方向両側面からそれぞれ軸方向に延出し、且つ軸方向で対称に設けられる突起部を有しており、前記強化材は、軸方向で対称に設けられる前記突起部の内部で軸方向に配向されている。 In particular, in the hub unit bearing of the present invention, the synthetic resin is a composite of a reinforcing material having a higher thermal conductivity than the resin material, and the resin bottom plate portion extends axially from both side surfaces in the axial direction. It has protrusions provided symmetrically in the axial direction, and the reinforcing material is axially oriented inside the protrusions provided symmetrically in the axial direction.

上述の様に構成する本発明の軸受キャップによれば、合成樹脂製のキャップ本体を有する軸受キャップの冷却性能を高めて、ハブユニット軸受の温度上昇を抑制する事により、潤滑剤やシールの劣化や、回転トルクの上昇を防止できる。 According to the bearing cap of the present invention configured as described above, the cooling performance of the bearing cap having the cap body made of synthetic resin is improved, and the temperature rise of the hub unit bearing is suppressed, so that the lubricant and the seal are deteriorated. Also, it is possible to prevent an increase in rotational torque.

第1実施形態を示す、ハブユニット軸受の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a hub unit bearing showing the first embodiment. 図1に示した軸受キャップの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the bearing cap shown in FIG. 図2の軸受キャップをインボード側(右側)から見た図。The view which saw the bearing cap of FIG. 2 from the inboard side (right side). 第2実施形態を示す、軸受キャップの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a bearing cap showing a second embodiment. 図4の軸受キャップをインボード側(右側)から見た図。The view which saw the bearing cap of FIG. 4 from the inboard side (right side). 第3実施形態を示す、軸受キャップの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a bearing cap showing a third embodiment. 図6の軸受キャップをインボード側(右側)から見た図。The view which saw the bearing cap of FIG. 6 from the inboard side (right side). 従来構造のハブユニット軸受の1例を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a hub unit bearing having a conventional structure.

[第1実施形態]
図1〜3は、本発明の第1実施形態を示している。本実施形態の軸受キャップ8aを組み込んだ、ハブユニット軸受1aは、従動輪である車輪をナックル等の懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、車輪の回転速度を検出するもので、静止輪である外輪2の内径側に、回転輪であるハブ3を、複数個の転動体4を介して、回転自在に支持している。
[First Embodiment]
1 to 3 show the first embodiment of the present invention. The hub unit bearing 1a incorporating the bearing cap 8a of the present embodiment rotatably supports a wheel, which is a driven wheel, with respect to a suspension device such as a knuckle, and detects the rotation speed of the wheel. A hub 3 which is a rotating wheel is rotatably supported on the inner diameter side of the outer ring 2 via a plurality of rolling elements 4.

外輪2は、外周面に懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定される固定側フランジ5を有し、内周面に複列の外輪軌道21a、21bを有している。ハブ3は、ハブ本体22と内輪23とを、かしめ部24により結合固定して成るもので、外周面に複列の内輪軌道25a、25bを有している。ハブ本体22のアウトボード側で、外輪2のアウトボード端部開口よりもアウトボード側に突出した部分には、車輪を支持する為の回転側フランジ6を設けている。そして、各外輪軌道21a、21bと、各内輪軌道25a、25bとの間に、それぞれ複数個ずつ転動体4を設けている。 The outer ring 2 has a fixed side flange 5 that is coupled and fixed to a knuckle (not shown) constituting the suspension device on the outer peripheral surface, and has a double row of outer ring tracks 21a and 21b on the inner peripheral surface. The hub 3 is formed by connecting and fixing the hub main body 22 and the inner ring 23 by a caulking portion 24, and has a double-row inner ring tracks 25a and 25b on the outer peripheral surface. On the outboard side of the hub body 22, a rotating side flange 6 for supporting the wheels is provided at a portion of the outer ring 2 protruding toward the outboard side from the outboard end opening. A plurality of rolling elements 4 are provided between the outer ring raceways 21a and 21b and the inner ring raceways 25a and 25b, respectively.

回転速度検出装置を構成する円環状のエンコーダ14が、内輪23のインボード端部に支持固定されている。エンコーダ14は、支持環26と、エンコーダ本体27とから構成されている。支持環26は、SUS430等のフェライト系ステンレス鋼板やSPCC等の圧延鋼板に、プレス加工を施す事により、断面L字形で全体を円環状に形成されている。支持環26のアウトボード側部分が、内輪23に外嵌固定されている。エンコーダ本体27は、フェライト粉末等の磁性体を混入した永久磁石により全体を円輪状に造られたもので、支持環26のインボード側面に添着固定されている。エンコーダ本体27のインボード側面(被検出面)には、S極とN極が円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置されている。 The annular encoder 14 constituting the rotation speed detection device is supported and fixed to the inboard end of the inner ring 23. The encoder 14 is composed of a support ring 26 and an encoder main body 27. The support ring 26 is formed in an annular shape with an L-shaped cross section by pressing a ferrite stainless steel plate such as SUS430 or a rolled steel plate such as SPCC. The outboard side portion of the support ring 26 is externally fitted and fixed to the inner ring 23. The encoder main body 27 is entirely formed in a ring shape by a permanent magnet mixed with a magnetic material such as ferrite powder, and is attached and fixed to the inboard side surface of the support ring 26. On the inboard side surface (detected surface) of the encoder main body 27, S poles and N poles are arranged alternately and at equal pitches in the circumferential direction.

外輪2の内周面とハブ3の外周面との間で各転動体4を設置した内部空間18のアウトボード端部開口は、シールリング7により塞がれている。一方、外輪2のインボード端部には、有底円筒状の軸受キャップ8aを装着して、外輪2のインボード端部開口を塞いでいる。
軸受キャップ8aは、合成樹脂製で有底円筒状に構成されたキャップ本体9aと、キャップ本体9aにモールド固定された、金属環10a及びナット11aとから構成されている。キャップ本体9aは、合成樹脂を射出成形(アキシャルドロー成形)する事により、全体が有底円筒状に造られており、樹脂筒部12aと、樹脂筒部12aの軸方向中間部開口を塞ぐ樹脂底板部13aとを備えている。
The outboard end opening of the internal space 18 in which each rolling element 4 is installed between the inner peripheral surface of the outer ring 2 and the outer peripheral surface of the hub 3 is closed by the seal ring 7. On the other hand, a bottomed cylindrical bearing cap 8a is attached to the inboard end of the outer ring 2 to close the inboard end opening of the outer ring 2.
The bearing cap 8a is composed of a cap body 9a made of synthetic resin and having a bottomed cylindrical shape, and a metal ring 10a and a nut 11a molded and fixed to the cap body 9a. The cap body 9a is entirely formed into a bottomed cylindrical shape by injection molding (axial draw molding) of synthetic resin, and is a resin that closes the opening of the resin cylinder portion 12a and the axial intermediate portion of the resin cylinder portion 12a. It is provided with a bottom plate portion 13a.

キャップ本体9aを構成する合成樹脂材としては、例えばポリアミド66樹脂に、繊維状の強化材として、樹脂材よりも熱伝導率に優れたカーボンファイバーやカーボンナノチューブ、或いは銅などの金属繊維を複合させた繊維強化ポリアミド樹脂材料を使用している。又、必要に応じて、ポリアミド樹脂に、非晶性芳香族ポリアミド樹脂(変性ポリアミド6T/6I)、低吸水脂肪族ポリアミド樹脂(ポリアミド11樹脂、ポリアミド12樹脂、ポリアミド610樹脂、ポリアミド612樹脂)を適宜加える事で、より耐水性を向上させても良い。何れにしても、樹脂材よりも熱伝導率の高い強化材を複合させた合成樹脂材により、キャップ本体9aは成形されている。 As the synthetic resin material constituting the cap body 9a, for example, a polyamide 66 resin is compounded with carbon fiber, carbon nanotube, or a metal fiber such as copper, which is superior in thermal conductivity to the resin material, as a fibrous reinforcing material. The fiber-reinforced polyamide resin material is used. If necessary, the polyamide resin may be an amorphous aromatic polyamide resin (modified polyamide 6T / 6I) or a low water absorption aliphatic polyamide resin (polyamide 11 resin, polyamide 12 resin, polyamide 610 resin, polyamide 612 resin). The water resistance may be further improved by adding it as appropriate. In any case, the cap body 9a is molded by a synthetic resin material in which a reinforcing material having a higher thermal conductivity than the resin material is compounded.

金属環10aは、ステンレス鋼板や圧延鋼板等から造られており、断面L字形で、全体が円環状に形成されている。金属環10aのインボード側に設けられたフランジ部は、樹脂筒部12aの内部にモールド固定されている。樹脂筒部12aのアウトボード端面の内径側に、全周に亙り係止溝を形成し、この係止溝にOリング28を係止している。 The metal ring 10a is made of a stainless steel plate, a rolled steel plate, or the like, has an L-shaped cross section, and is formed in an annular shape as a whole. The flange portion provided on the inboard side of the metal ring 10a is molded and fixed inside the resin cylinder portion 12a. A locking groove is formed on the inner diameter side of the end surface of the outboard of the resin cylinder portion 12a over the entire circumference, and the O-ring 28 is locked in the locking groove.

樹脂底板部13aは、全体が略円板状に構成されている。樹脂底板部13aの上端部に、他の部分よりも軸方向の肉厚が大きくなった(軸方向両側に向けて膨出した)厚肉部16aを設けている。厚肉部16aの上端部で、エンコーダ本体27の被検出面と軸方向に対向する部分に、厚肉部16aを軸方向に貫通する挿入孔17aを設けている。挿入孔17aは、センサ15(図8参照)を挿入する為のもので、挿入孔17aの内周面は、センサ15の外径寸法よりも僅かに大きい内径寸法を有している。
厚肉部16aの下端部に、ナット11aをモールド固定している。ナット11aは、アウトボード端部に底部を設けた有底円筒状の袋ナットであり、内周面に雌ねじが形成されている。
The entire resin bottom plate portion 13a is formed in a substantially disk shape. A thick wall portion 16a having a larger wall thickness in the axial direction (bulging toward both sides in the axial direction) is provided at the upper end portion of the resin bottom plate portion 13a. An insertion hole 17a that axially penetrates the thick portion 16a is provided at the upper end portion of the thick portion 16a so as to face the detected surface of the encoder main body 27 in the axial direction. The insertion hole 17a is for inserting the sensor 15 (see FIG. 8), and the inner peripheral surface of the insertion hole 17a has an inner diameter dimension slightly larger than the outer diameter dimension of the sensor 15.
A nut 11a is molded and fixed to the lower end of the thick portion 16a. The nut 11a is a bottomed cylindrical bag nut having a bottom portion at the end of the outboard, and a female screw is formed on the inner peripheral surface.

厚肉部16aの軸方向から見た形状を、上下方向に長い長円形状とすると共に、挿入孔17aとナット11aとの間に挟まれた部分に、厚肉部16aのアウトボード側面にのみ開口した除肉部30を設けている。除肉部30を設ける事により、厚肉部16aを構成する各部分(挿入孔17a及びナット11aの周囲部分)の肉厚を、可能な限り薄く且つ均一に近づけている。これにより、キャップ本体9aをアキシャルドロー成形する際の樹脂材料の凝固時間を短くしてラインタクトの向上を図ると共に、ひけ等によるキャップ本体9aの変形の防止を図っている。除肉部30の形状は、インボード側に向けて先細りとなる四角錐台状となっている。 The shape of the thick portion 16a seen from the axial direction is an oval shape that is long in the vertical direction, and is sandwiched between the insertion hole 17a and the nut 11a, and only on the outboard side surface of the thick portion 16a. An open meat removal portion 30 is provided. By providing the thinning portion 30, the wall thickness of each portion (the peripheral portion of the insertion hole 17a and the nut 11a) constituting the thick portion 16a is made as thin and uniform as possible. As a result, the solidification time of the resin material when the cap body 9a is axially draw-molded is shortened to improve the line tact, and the deformation of the cap body 9a due to sink marks or the like is prevented. The shape of the thinning portion 30 is a quadrangular pyramid that tapers toward the inboard side.

合成樹脂製であるキャップ本体9aの冷却性能を改善する為に、樹脂底板部13aの軸方向両側面に、それぞれ複数の環状突起32a,32bを設けている。各環状突起32a,32bは、樹脂底板部13aと同心に配置された、直径が異なる複数(図示の例では4個)の円筒状リブである。各環状突起32a,32bの径方向幅は、径方向に隣接する環状突起32a,32bの径方向距離とほぼ同等であり、径方向に関して、ほぼ等間隔に各環状突起32a,32bを配置している。
各環状突起32a,32bは、軸方向に関する突出量が同一であり、アウトボード側の環状突起32aとインボード側の環状突起32bとは、樹脂底板部13の軸方向中央に位置する仮想平面に関して対称である。インボード側の環状突起32bの先端面(インボード側面)は、樹脂筒部12aのインボード側面と同一の仮想平面上に位置している。
In order to improve the cooling performance of the cap body 9a made of synthetic resin, a plurality of annular protrusions 32a and 32b are provided on both side surfaces of the resin bottom plate portion 13a in the axial direction, respectively. Each of the annular protrusions 32a and 32b is a plurality of (four in the illustrated example) cylindrical ribs having different diameters arranged concentrically with the resin bottom plate portion 13a. The radial width of each annular projection 32a, 32b is substantially the same as the radial distance of the annular projections 32a, 32b adjacent to each other in the radial direction, and the annular projections 32a, 32b are arranged at approximately equal intervals in the radial direction. There is.
The annular protrusions 32a and 32b have the same amount of protrusion in the axial direction, and the annular protrusion 32a on the outboard side and the annular protrusion 32b on the inboard side are related to a virtual plane located at the center of the resin bottom plate portion 13 in the axial direction. It is symmetric. The tip surface (inboard side surface) of the annular protrusion 32b on the inboard side is located on the same virtual plane as the inboard side surface of the resin cylinder portion 12a.

樹脂底板部13aのインボード側面で、厚肉部16aに隣接する部分には、略半長円形の凸部31が設けられている。そして、凸部31のインボード側面で、キャップ本体9aの略中央部を、キャップ本体9aをアキシャルドローにより射出成形する際のゲート位置としている。
キャップ本体9aを射出成形する際には、図示しない固定型に対して可動型を軸方向に近づけて突き合わせる事により、成形用空間を形成する。そして、可動型に設けられたゲートを通じて、成形用空間内に溶融樹脂(前述した様な強化材を含んだ樹脂材料を加熱して、溶融した樹脂)を送り込む。
A substantially semi-oval convex portion 31 is provided on the inboard side surface of the resin bottom plate portion 13a and adjacent to the thick portion 16a. Then, on the inboard side surface of the convex portion 31, a substantially central portion of the cap body 9a is set as a gate position when the cap body 9a is injection-molded by an axial draw.
When the cap body 9a is injection-molded, a molding space is formed by bringing the movable mold closer to the axial direction and abutting the fixed mold (not shown). Then, the molten resin (the molten resin by heating the resin material containing the reinforcing material as described above) is sent into the molding space through the gate provided in the movable mold.

キャップ本体9aを成形する際の前記ゲートの位置は、キャップ本体9aの略中央部に設けている為、ゲートから注入した溶融樹脂は、中央部から径方向外側に向けて放射状に広がる。そして、溶融樹脂が放射状に広がる樹脂底板部13aの途中には、樹脂底板部13aを軸方向に貫く様に、軸方向両側(アウトボード側及びインボード側)へそれぞれ突出する環状突起32a,32bが存在している。
ゲートから注入された溶融樹脂は、樹脂底板部13aを径方向外側に向けて移動した後、環状突起32a,32bの部分で軸方向に二手に分かれて軸方向に移動する。従って、環状突起32a,32bに充填された樹脂に複合される強化材は、各環状突起32a,32bの内部で軸方向に配向されている。
Since the position of the gate when molding the cap body 9a is provided at a substantially central portion of the cap body 9a, the molten resin injected from the gate spreads radially outward from the central portion. Then, in the middle of the resin bottom plate portion 13a in which the molten resin spreads radially, the annular protrusions 32a and 32b projecting to both sides (outboard side and inboard side) in the axial direction so as to penetrate the resin bottom plate portion 13a in the axial direction, respectively. Exists.
The molten resin injected from the gate moves the resin bottom plate portion 13a radially outward, and then splits into two axially at the annular projections 32a and 32b and moves in the axial direction. Therefore, the reinforcing material composited with the resin filled in the annular protrusions 32a and 32b is axially oriented inside the annular protrusions 32a and 32b.

軸受キャップ8aは、金属環10aのアウトボード側を外輪2のインボード端部内周面に内嵌すると共に、樹脂筒部12aのアウトボード端面を外輪2のインボード端面に突き当てた状態で、外輪2に装着される。この時、外輪2のインボード端面と樹脂筒部12aとの間にOリング28を狭持する事により、外輪2と軸受キャップ8aとの嵌合部を密封している。
軸受キャップ8aを外輪2に装着した状態に於いて、アウトボード側の環状突起32aは、内部空間18に密封された空気と接触しており、インボード側の環状突起32bは、外部空間の空気(大気)と接触している。
The bearing cap 8a has the outboard side of the metal ring 10a fitted inwardly on the inner peripheral surface of the inboard end portion of the outer ring 2, and the outboard end surface of the resin cylinder portion 12a is abutted against the inboard end surface of the outer ring 2. It is attached to the outer ring 2. At this time, the fitting portion between the outer ring 2 and the bearing cap 8a is sealed by sandwiching the O-ring 28 between the inboard end surface of the outer ring 2 and the resin cylinder portion 12a.
In the state where the bearing cap 8a is attached to the outer ring 2, the annular projection 32a on the outboard side is in contact with the air sealed in the internal space 18, and the annular projection 32b on the inboard side is the air in the external space. It is in contact with (atmosphere).

同心円状に成形された環状突起32a,32bは、表面積が大きく、環状突起32a,32bと接触する空気との熱の移動を容易にしている。従って、アウトボード側の環状突起32aは、ハブユニット軸受1aの内部空間18に密封され、回転するハブ3(エンコーダ14)により回転する気流となった空気と接触しており、軸受内部の熱を迅速に集める事ができる。集められた熱は、環状突起32a,32bの内部に軸方向に配向され、熱伝導率が高い強化材を伝わってインボード側に迅速に伝達される。インボード側の環状突起32bに伝えられた熱は、インボード側の環状突起32bが接触する外部空間の空気へ放熱される。 The concentrically formed annular protrusions 32a and 32b have a large surface area and facilitate the transfer of heat to the air in contact with the annular protrusions 32a and 32b. Therefore, the annular protrusion 32a on the outboard side is sealed in the internal space 18 of the hub unit bearing 1a, and is in contact with the air that has become a rotating air flow by the rotating hub 3 (encoder 14), and the heat inside the bearing is dissipated. Can be collected quickly. The collected heat is axially oriented inside the annular projections 32a and 32b, and is quickly transferred to the inboard side through the reinforcing material having high thermal conductivity. The heat transferred to the annular projection 32b on the inboard side is dissipated to the air in the external space in contact with the annular projection 32b on the inboard side.

上述の様に構成する本実施形態のハブユニット軸受1aによれば、合成樹脂製のキャップ本体を有する軸受キャップの冷却性能を高めて、ハブユニット軸受の温度上昇を抑制する事により、潤滑剤やシールの劣化や、回転トルクの上昇を防止できる。
即ち、熱伝導率に優れた強化材を含む樹脂材料により成形されたキャップ本体9aの樹脂底板部13aは、軸方向に突出する環状突起32a,32bを備えており、この環状突起32a,32bの内部には繊維状の強化材が軸方向に配向されている。軸受内部の熱は、表面積が大きいアウトボード側の環状突起32aから効率よく吸収された後、熱伝導率に優れた強化材を伝ってインボード側の環状突起32bに迅速に伝達される。表面積が大きいインボード側の環状突起32bは、効率よく熱を外部空間に放熱する事ができる。この様に、軸受キャップ8aは、軸受内部の熱を迅速に外部空間に放熱する冷却性能が高いので、ハブユニット軸受1aの温度上昇を抑制する事ができる。従って、軸受温度の上昇による潤滑剤やシールの劣化を防止し、軸受内圧の変化による回転トルクの上昇等を抑制する事ができる。
According to the hub unit bearing 1a of the present embodiment configured as described above, the cooling performance of the bearing cap having the cap body made of synthetic resin is enhanced, and the temperature rise of the hub unit bearing is suppressed, thereby providing a lubricant or a lubricant. It is possible to prevent deterioration of the seal and increase in rotational torque.
That is, the resin bottom plate portion 13a of the cap body 9a formed of a resin material containing a reinforcing material having excellent thermal conductivity includes annular projections 32a and 32b protruding in the axial direction, and the annular projections 32a and 32b of the annular projections 32a and 32b. A fibrous reinforcing material is axially oriented inside. The heat inside the bearing is efficiently absorbed from the annular projection 32a on the outboard side, which has a large surface area, and then is rapidly transferred to the annular projection 32b on the inboard side through the reinforcing material having excellent thermal conductivity. The annular protrusion 32b on the inboard side, which has a large surface area, can efficiently dissipate heat to the external space. As described above, since the bearing cap 8a has a high cooling performance of quickly dissipating the heat inside the bearing to the external space, it is possible to suppress the temperature rise of the hub unit bearing 1a. Therefore, deterioration of the lubricant and the seal due to an increase in the bearing temperature can be prevented, and an increase in the rotational torque due to a change in the bearing internal pressure can be suppressed.

[第2実施形態]
図4,5は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態の軸受キャップ8bは、樹脂底板部13bの軸方向両側に、軸方向に突出する複数の柱状突起33a,33bを設けている。各柱状突起33a,33bは、それぞれが円柱形状で、樹脂底板部13bの側面に碁盤の目のように縦横に配置されており、柱状突起33a,33bの内部には、繊維状の強化材が軸方向に配向されている。
[Second Embodiment]
FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. The bearing cap 8b of the present embodiment is provided with a plurality of columnar protrusions 33a and 33b protruding in the axial direction on both sides of the resin bottom plate portion 13b in the axial direction. Each of the columnar protrusions 33a and 33b has a cylindrical shape, and is arranged vertically and horizontally on the side surface of the resin bottom plate portion 13b like a grid. Inside the columnar protrusions 33a and 33b, a fibrous reinforcing material is provided. It is oriented in the axial direction.

アウトボード側の柱状突起33aにより吸収された熱は、熱伝導率に優れた強化材を迅速に伝わって、インボード側の柱状突起33bから外部空間に放熱される。樹脂底板部13bの側面に形成された多数の柱状突起33a,33bは、第1実施形態の環状突起32a,32bより表面積が大きくなるので、ハブユニット軸受の冷却性能をより向上する事ができる。その他の構成及び作用は、前述した第1実施形態の場合と同様である。 The heat absorbed by the columnar protrusions 33a on the outboard side is quickly transmitted through the reinforcing material having excellent thermal conductivity, and is dissipated from the columnar protrusions 33b on the inboard side to the external space. Since the surface areas of the large number of columnar protrusions 33a and 33b formed on the side surfaces of the resin bottom plate portion 13b are larger than those of the annular protrusions 32a and 32b of the first embodiment, the cooling performance of the hub unit bearing can be further improved. Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment described above.

[第3実施形態]
図6,7は、本発明の第3実施形態を示している。本実施形態の軸受キャップ8cは、樹脂底板部13cの断面を、樹脂底板部13cの中央部から径方向外側に向けて放射状に波打つ、波型に成形している。キャップ本体9cを射出成形により成形する際、凸部31のゲートから注入された溶融樹脂は波型に沿って移動するので、繊維状の強化材は、樹脂底板部13cに沿って波型に配向されている。従って、樹脂底板部13cの軸方向中央部分では、強化材は軸方向に配向されている。
[Third Embodiment]
6 and 7 show a third embodiment of the present invention. The bearing cap 8c of the present embodiment has a corrugated shape in which the cross section of the resin bottom plate portion 13c undulates radially outward from the central portion of the resin bottom plate portion 13c. When the cap body 9c is molded by injection molding, the molten resin injected from the gate of the convex portion 31 moves along the corrugated shape, so that the fibrous reinforcing material is oriented in a corrugated shape along the resin bottom plate portion 13c. Has been done. Therefore, in the axially central portion of the resin bottom plate portion 13c, the reinforcing material is oriented in the axial direction.

アウトボード側の頂部34a(集熱効果の高い部位)で集めた熱は、熱伝導率が高い強化材を伝導して、インボード側の頂部34b(放熱効果の高い部位)へ迅速に伝える事ができ、冷却性能が高いハブユニット軸受を得られる。その他の構成及び作用は、前述した第1実施形態の場合と同様である。 The heat collected at the top 34a on the outboard side (part with high heat collection effect) conducts the reinforcing material with high thermal conductivity and is quickly transferred to the top 34b on the inboard side (part with high heat dissipation effect). A hub unit bearing with high cooling performance can be obtained. Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment described above.

本発明のハブユニット軸受は、自動車の車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして好適に利用できる。 The hub unit bearing of the present invention can be suitably used as a bearing unit that rotatably supports the wheels of an automobile.

1、1a ハブユニット軸受
2 外輪
3 ハブ
4 転動体
5 固定側フランジ
6 回転側フランジ
7 シールリング
8、8a〜8c 軸受キャップ
9、9a〜9c キャップ本体
10、10a 金属環
11、11a ナット
12、12a 樹脂筒部
13、13a〜13c 樹脂底板部
14 エンコーダ
15 センサ
16、16a 厚肉部
17、17a 挿入孔
18 内部空間
19 取付フランジ部
20 ボルト
21a,21b 外輪軌道
22 ハブ本体
23 内輪
24 かしめ部
25a,25b 内輪軌道
26 支持環
27 エンコーダ本体
28 Oリング
30 除肉部
31 凸部
32a,32b 環状突起
33a,33b 柱状突起
34a,34b 頂部
1, 1a Hub unit bearing 2 Outer ring 3 Hub 4 Rolling element 5 Fixed side flange 6 Rotating side flange 7 Seal ring 8, 8a to 8c Bearing cap 9, 9a to 9c Cap body 10, 10a Metal ring 11, 11a Nut 12, 12a Resin cylinder part 13, 13a ~ 13c Resin bottom plate part 14 Encoder 15 Sensor 16, 16a Thick part 17, 17a Insertion hole 18 Internal space 19 Mounting flange part 20 Bolt 21a, 21b Outer ring track 22 Hub body 23 Inner ring 24 Caulking part 25a, 25b Inner ring orbit 26 Support ring 27 Encoder body 28 O-ring 30 Thickening part 31 Convex part 32a, 32b Annular protrusion 33a, 33b Columnar protrusion 34a, 34b Top

Claims (1)

内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に複列の内輪軌道を有し、アウトボード側に車輪を支持する為の回転側フランジを設けたハブと、
前記各外輪軌道と前記各内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ設けられた転動体と、
前記外輪のインボード端部開口を塞ぐ軸受キャップと、を備え、
前記軸受キャップは、金属製の嵌合芯金と、合成樹脂製のキャップ本体と、を有し、
前記キャップ本体は、全体が有底円筒状で、円筒状の樹脂筒部と、前記樹脂筒部の開口部を塞ぐ樹脂底板部と、を有し、
前記嵌合芯金は、インボード側部分を前記樹脂筒部に結合固定され、アウトボード側部分を前記外輪のインボード端部に嵌合しているハブユニット軸受であって、
前記合成樹脂は、樹脂材よりも熱伝導率が高い強化材を複合しており、
前記樹脂底板部は、軸方向両側面からそれぞれ軸方向に延出し、且つ軸方向で対称に設けられる突起部を有しており、
前記強化材は、軸方向で対称に設けられる前記突起部の内部で軸方向に配向されている事を特徴とするハブユニット軸受。
An outer ring having a double row of outer ring tracks on the inner peripheral surface,
A hub that has a double row of inner ring tracks on the outer peripheral surface and a rotating side flange for supporting the wheels on the outboard side.
A plurality of rolling elements provided in each row between the outer ring orbits and the inner ring orbits, and
A bearing cap that closes the inboard end opening of the outer ring is provided.
The bearing cap has a metal fitting core and a cap body made of synthetic resin.
The cap body has a bottomed cylindrical shape as a whole, and has a cylindrical resin cylinder portion and a resin bottom plate portion that closes an opening of the resin cylinder portion.
The fitting core metal is a hub unit bearing in which the inboard side portion is coupled and fixed to the resin cylinder portion and the outboard side portion is fitted to the inboard end portion of the outer ring.
The synthetic resin is a composite of a reinforcing material having a higher thermal conductivity than the resin material.
The resin bottom plate portion has protrusions extending in the axial direction from both side surfaces in the axial direction and provided symmetrically in the axial direction.
The reinforcing material is a hub unit bearing characterized in that the reinforcing material is axially oriented inside the protrusions provided symmetrically in the axial direction.
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