JP7119992B2

JP7119992B2 - ハブユニット軸受

Info

Publication number: JP7119992B2
Application number: JP2018244787A
Authority: JP
Inventors: 達也古川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2022-08-17
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP2020106081A

Description

本発明は、自動車の車輪及び制動用回転体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。このため、このようなハブユニット軸受には、密封装置を組み込んで、雨水や泥などの異物が転動体を設置した空間に入り込むことを防止するとともに、封入したグリースが外部に漏洩することを防止している。

従来構造のハブユニット軸受では、たとえば特開２００５－１５５８８２号公報に記載されているように、転動体を設置した空間の軸方向外側開口を塞ぐために、複数本のシールリップを備えたシールリングを、外輪の軸方向外側部に内嵌することが行われている。そして、複数本のシールリップのうちで、軸方向外側に向けて伸長したシールリップ（泥水リップ）を、ハブを構成する回転フランジの軸方向内側面に摺接させ、軸方向内側に向けて伸長したシールリップ（グリースリップ）を、ハブの外周面に摺接させている。

ただし、回転フランジの軸方向内側面には、特開２０１７－１８０５９９号公報などに開示されているように、研削による仕上加工に起因して、軸方向に凹んだ凹部と軸方向に突出した凸部とが径方向に関して交互に配置された対数螺旋状（渦巻き状）の研削筋目が形成されることが知られている。このため、シールリップの先端縁を回転フランジの軸方向内側面に直接接触させる構造を採用した場合には、シールリップの先端縁が回転フランジの軸方向内側面に押し付けられてシールトルクが上昇したり、シール鳴きと呼ばれる異音を発生させるなどの問題を生じる可能性がある。

このような問題が生じることを防止するために、シールリップの先端縁を回転フランジの軸方向内側面に直接接触させない構造を採用することが考えられている。図４及び図５は、特開２０１２－６１８７５号公報に記載された従来構造のハブユニット軸受を示している。

ハブユニット軸受１は、使用状態で回転しない外輪２と、使用状態で回転するハブ３と、複数個の転動体４と、内側密封部材５と、外側密封部材６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４及び図５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４及び図５の右側である。

外輪２は、内周面に複列の外輪軌道７ａ、７ｂを有するとともに、軸方向両側に隣接する部分よりも径方向外方に突出した静止フランジ８を有している。外輪２は、静止フランジ８をナックルなどの懸架装置に固定するため、使用状態で回転しない。

ハブ３は、外輪２の内径側に外輪２と同軸に配置されており、ハブ輪９と内輪１０とを組み合わせて構成されている。ハブ輪９は、内輪１０を外嵌保持する軸部材であり、軸部１１と、回転フランジ１２とを有している。軸部１１は、ハブ輪９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いる。軸部１１は、その軸方向内側部に内輪１０を外嵌するための小径段部１３を有しており、その軸方向中間部の外周面に外側列の内輪軌道１４ａを有している。回転フランジ１２は、軸部１１の軸方向外側に隣接するハブ輪９の軸方向外側部から径方向外方に伸長しており、略円輪形状を有している。回転フランジ１２には、円周方向複数箇所に、円孔（丸穴）である取付孔１５が形成されている。取付孔１５には、スタッド１６の軸方向中間部が圧入されている。車輪及び制動用回転体は、スタッド１６の軸方向外側部に図示しないナットを螺合することで、回転フランジ１２に対して結合固定される。内輪１０は、ハブ輪９の小径段部１３に外嵌されており、外周面に内側列の内輪軌道１４ｂを有している。

保持器１７により転動自在に保持された転動体４は、複列の外輪軌道７ａ、７ｂと複列の内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間に配置されている。また、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在し、かつ、複数の転動体４が設置された環状の空間１８には、図示しないグリースを封入している。そして、空間１８に封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、泥水などの異物が空間１８に侵入することを防止するために、空間１８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１８の軸方向外側開口を外側密封部材６により塞いでいる。

外側密封部材６は、組み合わせシールリングであり、外輪２の軸方向外側部に内嵌された外側シールリング１９と、ハブ輪９の軸方向中間部に外嵌された金属製の摺接環２０とを備えている。そして、外側シールリング１９に備えられた複数本のシールリップ２１ａ～２１ｃの先端縁を、摺接環２０の表面及びハブ輪９の表面に全周にわたり摺接させている。図示の例では、外側シールリング１９は、軸方向外側に向けて伸長した泥水リップと呼ばれる２本のシールリップ２１ａ、２１ｂと、軸方向内側に向けて伸長したグリースリップと呼ばれる１本のシールリップ２１ｃとを備えている。そして、泥水リップと呼ばれる２本のシールリップ２１ａ、２１ｂの先端縁を、摺接環２０の表面に摺接させており、グリースリップと呼ばれる１本のシールリップ２１ｃの先端縁を、ハブ輪９の外周面に摺接させている。

特開２００５－１５５８８２号公報特開２０１７－１８０５９９号公報特開２０１２－６１８７５号公報

ところで、ハブユニット軸受は、懸架装置を構成するばねよりも路面側に設けられる、いわゆるバネ下荷重であるので、その軽量化により、乗り心地や走行安定性を中心とする走行性能の向上を図ることが可能になる。そこで近年、スタッドに螺合するナットの省略による軽量化を図れることから、回転フランジに形成した雌ねじ孔にハブボルトを螺合する形式のハブユニット軸受が、欧州を中心に普及している。

回転フランジに形成した雌ねじ孔にハブボルトを螺合する構造の場合、高剛性、高負荷容量のために外側列の転動体のピッチ円直径を大きくしたハブユニット軸受では、雌ねじ孔と外側密封部材とが軸方向に重畳する可能性がある。この場合には、回転フランジの軸方向内側面に対してシールリップ（泥水リップ）の先端縁を直接摺接させることができないため、前記図４及び図５に示した構造のように、シールリップの先端縁を摺接環の表面に摺接させる構造を採用する必要がある。

ただし、シールリップの先端縁を摺接環の表面に摺接させる構造を採用した場合にも、回転フランジに形成した雌ねじ孔にハブボルトを螺合する構造を採用した場合には、次のような問題を生じる可能性がある。以下、図６を参照して説明する。
図６に示すように、回転フランジ１２に形成された雌ねじ孔２２にハブボルト２３を螺合する構造の場合、ハブボルト２３の軸方向内端面（尾部）は、（Ａ）に示したように、回転フランジ１２の軸方向内側面よりも軸方向内側に位置（ハブボルト２３の尾部が雌ねじ孔２２から軸方向内側に突出）したり、あるいは、（Ｂ）に示したように、回転フランジ１２の軸方向内側面よりも軸方向外側に位置（ハブボルト２３の尾部を雌ねじ孔２２の内部に収納）する場合がある。そして、いずれの場合にも、回転フランジ１２が回転した際に、回転フランジ１２の軸方向内側に存在する空間のうち、ハブボルト２３と径方向位置が同じ部分で、空間の断面積が変化することに起因して回転気流の速度変化が生じる。この結果、ハブボルト２３が外輪２の軸方向外端面の近傍を周方向に通過する際に、摺接環２０の径方向外端縁と外輪２の内周面との間を軸方向に移動する気流（図６中の矢印参照）が増加し、外側密封部材６の内部に泥などの異物が溜まりやすくなる。

本発明は、上述のような事情に鑑み、回転フランジに形成した雌ねじ孔にハブボルトを螺合する構造に関して、外側密封部材の密封性能の向上を図れる、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、ハブと、複数の転動体と、外側密封部材と、ハブボルトとを備えている。
前記外輪は、内周面に外輪軌道を有している。
前記ハブは、外周面に内輪軌道を有するとともに回転フランジを有している。
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配置されている。
前記外側密封部材は、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、径方向に伸長した環状の立板部を有し前記ハブに外嵌された摺接環とを有している。
前記ハブボルトは、前記回転フランジに対して車輪を固定するためのものである。
また、前記回転フランジは、前記ハブボルトが螺合される貫通孔である雌ねじ孔を有している。

特に本発明のハブユニット軸受では、前記外輪を、軸方向外端部の内周面に、軸方向外側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有するものとしている。
前記立板部の軸方向外側面を、前記外輪の軸方向外端面よりも軸方向内側に位置させるとともに、前記立板部の径方向外端縁を、前記傾斜面に対して径方向及び軸方向に対向させている。
前記雌ねじ孔を、前記外側密封部材及び前記外輪の軸方向外端面と軸方向に重畳する位置に形成している。
さらに、前記立板部の径方向外端縁と前記傾斜面との対向距離（Ａ）を、前記ハブボルトの軸方向内端面と前記外輪の軸方向外端面との対向距離（Ｂ）よりも小さくし、かつ、前記回転フランジの軸方向内側面と前記外輪の軸方向外端面との対向距離（Ｃ）よりも小さくしている。

本発明のハブユニット軸受では、前記摺接環を、前記ハブに外嵌した嵌合筒部と、前記嵌合筒部の軸方向内端部から径方向内側に向けて折れ曲がった内向フランジ部とをさらに備えたものとし、前記内向フランジ部の軸方向外側面を、前記ハブの外周面に形成された突き当て面に対して軸方向に当接させて軸方向位置を規制することができる。

本発明によれば、回転フランジに形成した雌ねじ孔にハブボルトを螺合する構造に関して、外側密封部材の密封性能の向上を図ることができる。

図１は、実施の形態の第１例にかかるハブユニット軸受の半部断面図である。図２は、図１のＡ部に相当する部分の拡大図であり、（Ａ）は、ハブボルトの軸方向内端面が回転フランジの軸方向内側面よりも軸方向内側に位置する場合を示しており、（Ｂ）は、ハブボルトの軸方向内端面が回転フランジの軸方向内側面よりも軸方向内側に位置する場合を示している。図３は、実施の形態の第２例を示す、図１のＡ部に相当する部分の拡大図である。図４は、ハブユニット軸受の従来構造の１例を示す断面図である。図５は、図４のＢ部拡大図である。図６は、回転フランジに形成した雌ねじ孔に螺合するハブボルトを利用して、車輪及び制動用回転体を固定する構造を採用した場合に生じる問題を説明するために示す断面図であり、（Ａ）は、ハブボルトの軸方向内端面が回転フランジの軸方向内側面よりも軸方向内側に位置する場合を示しており、（Ｂ）は、ハブボルトの軸方向内端面が回転フランジの軸方向内側面よりも軸方向外側に位置する場合を示している。

［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２を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１ａは、使用状態で回転しない外輪２ａ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３ａと、複数個の転動体４と、内側密封部材５ａと、外側密封部材６ａとを備えている。
なお、ハブユニット軸受１ａ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及び図２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及び図２の右側である。

外輪２ａは、Ｓ５３Ｃなどの中炭素鋼製で、略円筒形状を有している。外輪２ａの軸方向中間部には、懸架装置のナックルに結合される静止フランジ８ａを有している。外輪２ａの内周面には、複列の外輪軌道７ｃ、７ｄを有している。外輪２ａの軸方向外端面２４は、外輪２ａ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。外輪２ａの軸方向外端部の内周面には、傾斜面２５が設けられている。傾斜面２５は、円すい面であり、軸方向外側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜している。傾斜面２５の軸方向外端部は、軸方向外端面２４の径方向内端部につながっている。外輪２ａの中心軸に対する傾斜面２５の傾斜角度は、２０度～３０度程度であり、図示の例では３０度である。外輪２ａの内周面のうち、傾斜面２５の軸方向内側に隣接する部分には、軸方向にわたり内径が変化しないシール固定面２６が設けられている。なお、本例では、傾斜面を、母線形状が直線である円すい面とした場合を示したが、傾斜面は、母線形状が曲線である曲面でも良いし、面取りされた面（例えばＣ面取り、Ｒ面取り）でも良い。

ハブ３ａは、外輪２ａの内径側に外輪２ａと同軸に配置されており、Ｓ５３Ｃなどの中炭素鋼製のハブ輪９ａと、ＳＵＪ２などの高炭素クロム鋼製の内輪１０ａとを組み合わせて構成されている。ハブ３ａの外周面には、複列の外輪軌道７ｃ、７ｄと対向する部分に、複列の内輪軌道１４ｃ、１４ｄが設けられている。

ハブ輪９ａは、内輪１０ａを外嵌保持する軸部材であり、軸部１１ａと、回転フランジ１２ａと、パイロット部２７とを有している。また、本例のハブユニット軸受１ａは、駆動輪用であるため、ハブ輪９ａ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２８を有している。スプライン孔２８は、ハブ輪９ａ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。従動輪用のハブユニット軸受に適用する場合には、前記図４に示したように、ハブ輪として中実状のものを使用することができる。

軸部１１ａは、ハブ輪９ａ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いる。軸部１１ａは、その軸方向内側部に内輪１０ａを外嵌するための小径段部１３ａを有しており、その軸方向中間部の外周面に外側列の内輪軌道１４ｃを有している。また、軸部１１ａの軸方向内端部には、径方向外方に折れ曲がったかしめ部２９が形成されている。かしめ部２９は、小径段部１３ａに外嵌した内輪１０ａの軸方向内側面を抑え付けている。

回転フランジ１２ａは、軸部１１ａの軸方向外側に隣接するハブ輪９ａの軸方向外側部から径方向外方に伸長しており、略円輪形状を有している。回転フランジ１２ａは、径方向中間部の周方向等間隔となる複数箇所（例えば４個所又は５箇所）に、貫通孔である雌ねじ孔２２を有している。雌ねじ孔２２のそれぞれの中心軸Ｏ_２２は、ハブ３ａの中心軸Ｏ_３と平行に配置されている。そして本例では、雌ねじ孔２２のピッチ円直径を、外輪２ａの軸方向外端面２４の外径とほぼ同じとしている。また、すべての雌ねじ孔２２に内径側から接する仮想円の直径ｄ_２２を、外輪２ａのシール固定面２６の内径ｄ_２６よりも小さくしている（ｄ_２２＜ｄ_２６）。このため、雌ねじ孔２２は、外輪２ａの軸方向外端面２４と軸方向に重畳する位置に形成されているとともに、後述するようにシール固定面２６の内径側に配置される外側密封部材６ａと軸方向に重畳する位置に形成されている。また、回転フランジ１２ａの軸方向内側面は、外輪２ａの軸方向外端面２４と平行に配置されている。このため、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間の軸方向距離である対向距離（Ｃ）は、径方向及び周方向にわたり一定である。

雌ねじ孔２２のそれぞれには、外周面に雄ねじ部を有するハブボルト２３が螺合される。本例のハブユニット軸受１ａは、特開２０１２－６１８７５号公報に記載された構造とは異なり、ナットを利用せず、雌ねじ孔２２に直接螺合するハブボルト２３を利用して、車輪を構成するホイール及び制動用回転体を、回転フランジ１２ａの軸方向外側に固定する。パイロット部２７は、車輪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、回転フランジ１２ａ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、略円筒形状を有している。

内輪１０ａは、円環形状を有しており、軸部１１ａの軸方向内側部に設けられた小径段部１３ａに締り嵌めで外嵌されている。また、内輪１０ａの軸方向外端面は、軸部１１ａの外周面に形成された段差面３０に突き当てられており、内輪１０ａの軸方向内端面は、かしめ部２９により抑え付けられている。内輪１０ａは、外周面に内側列の内輪軌道１４ｄを有している。

保持器１７により転動自在に保持された転動体４は、複列の外輪軌道７ｃ、７ｄと複列の内輪軌道１４ｃ、１４ｄとの間に配置されている。また、外輪２ａの内周面とハブ３ａの外周面との間に存在し、かつ、複数の転動体４が設置された環状の空間１８ａには、図示しないグリースを封入している。そして、空間１８ａに封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、泥水などの異物が空間１８ａに侵入することを防止するために、空間１８ａの軸方向内側開口を内側密封部材５ａにより塞ぎ、かつ、空間１８ａの軸方向外側開口を外側密封部材６ａにより塞いでいる。

内側密封部材５ａは、組み合わせシールリングであり、外輪２ａの軸方向内端部に内嵌固定された内側シールリング３１と、内輪１０ａに外嵌固定された金属板製の内側スリンガ３２とを備えている。そして、内側シールリング３１に備えられた複数本（図示の例では４本）のシールリップ３３ａ～３３ｄの先端縁を、内側スリンガ３２の表面に摺接又は近接対向させている。

外側密封部材６ａは、組み合わせシールリングであり、外側シールリング１９ａと、摺接環（外側スリンガ）２０ａとを備えている。

外側シールリング１９ａは、外輪２ａの軸方向外側部に内嵌固定されている。具体的には、外側シールリング１９ａは、外輪２ａのシール固定面２６に内嵌固定されている。また、外側シールリング１９ａは、外側芯金３４と、該外側芯金３４に固定された外側シール部３５とを有している。

外側芯金３４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。外側芯金３４は、外輪２ａのシール固定面２６に内嵌固定された筒状の固定部３６と、該固定部３６の軸方向外側部から径方向内方に向けて折れ曲がった内向鍔状の折れ曲がり部３７とを備えている。固定部３６は、軸方向内半部に円筒状部３６ａを有しており、軸方向外半部に円すい筒状部３６ｂを有している。折れ曲がり部３７は、クランク形の断面形状を有している。

外側シール部３５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３４の表面に全周にわたり固定されている。外側シール部３５は、加硫成形型を用いて加硫成形されており、円すい筒状部３６ｂの外周面を全周にわたり覆い、折れ曲がり部３７の軸方向外側面及び径方向内端部を全周にわたり覆っている。

外側シール部３５は、複数本（図示の例では３本）のシールリップ３８ａ～３８ｃを有している。図示の例では、外側シール部３５は、軸方向外側に向けて伸長した泥水リップと呼ばれる２本のシールリップ３８ａ、３８ｂと、軸方向内側に向けて伸長したグリースリップと呼ばれる１本のシールリップ３８ｃとを備えている。泥水リップと呼ばれる２本のシールリップ３８ａ、３８ｂのうち、径方向外側に配置されたシールリップ３８ａは、外側シール部３５の径方向中間部に設けられ、軸方向外側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜している。また、径方向内側に配置されたシールリップ３８ｂは、外側シール部３５の径方向内端部に設けられており、軸方向外側に向かうほど径方向外側に向かう方向にわずかに傾斜している。グリースリップと呼ばれるシールリップ３８ｃは、外側シール部３５の径方向内端部に設けられており、軸方向内側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜している。なお、図１及び図２には、シールリップ３８ａ～３８ｃの自由状態における形状を示している。

摺接環２０ａは、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３０などの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。摺接環２０ａは、軸部１１ａの軸方向外端部に外嵌固定されている。摺接環２０ａは、軸部１１ａに締り嵌めで外嵌固定される円筒状の嵌合筒部３９と、嵌合筒部３９の軸方向外端部から径方向外側かつ軸方向外側に向けて円弧状に折れ曲がった湾曲部４０と、湾曲部４０の径方向外端部から径方向外方に向けて伸長した環状の立板部４１とを備えている。

立板部４１は、摺接環２０ａが固定されたハブ輪９ａの中心軸に直交する方向に伸長している。立板部４１の外径Ｄ_４１は、外輪２ａのシール固定面２６の内径ｄ_２６及びすべての雌ねじ孔２２に内径側から接する仮想円の直径ｄ_２２よりも大きい（Ｄ_４１＞ｄ_２６＞ｄ_２２）。したがって、立板部４１の径方向外側部は、雌ねじ孔２２及びハブボルト２３と軸方向に重畳している。本例では、軸部１１ａに対する摺接環２０ａの軸方向に関する嵌合位置を、組立時の圧入位置により規制することで、立板部４１を外輪２ａの傾斜面２５と径方向に重畳する位置に配置している。そして、立板部４１の軸方向外側面４２を、外輪２ａの軸方向外端面２４よりも軸方向内側に位置させるとともに、立板部４１の径方向外端縁を、外輪２ａの傾斜面２５に対して微小隙間を介して径方向及び軸方向に対向させている。傾斜面２５は、軸方向外側に向かうほど内径が大きくなるように傾斜しているため、立板部４１の径方向外端縁から傾斜面２５までの距離は、立板部４１の径方向外端縁の軸方向内側の角部（陵部）Ｘにて最小となる。このため、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との対向距離（Ａ）は、立板部４１の角部Ｘから傾斜面２５までの、傾斜面２５の法線方向の距離となる。

嵌合筒部３９の外周面、湾曲部４０の外周面（軸方向内側面）及び立板部４１の軸方向内側面は、それぞれ滑らかな面となっている。そして、泥水リップと呼ばれる２本のシールリップ３８ａ、３８ｂのうち、径方向外側に配置されたシールリップ３８ａの先端縁を、立板部４１の軸方向内側面に摺接させており、径方向内側に配置されたシールリップ３８ｂの先端縁を、湾曲部４０の外周面に摺接させている。また、グリースリップと呼ばれるシールリップ３８ｃの先端縁を、嵌合筒部３９の外周面に摺接させている。

本例では、摺接環２０ａを構成する湾曲部４０の内周面（軸方向外側面）を、円環状のガスケット４４により全周にわたり覆っている。ガスケット４４は、弾性材製で、略台形状の断面形状を有している。ガスケット４４の軸方向外側面４４ａは、摺接環２０ａを構成する立板部４１の軸方向外側面４２と同一面上に位置している。ガスケット４４の内周面は、軸方向外側に配置された傾斜面部４４ｂと、軸方向内側に配置された円筒面部４４ｃとを有している。傾斜面部４４ｂは、軸方向内側に向かうほど内径が小さくなる方向に傾斜している。円筒面部４４ｃは、軸方向にわたり内径が一定であり、自由状態で、摺接環２０ａを構成する嵌合筒部３９の内径よりも小さい内径を有している。このため、嵌合筒部３９を軸部１１ａに外嵌した際に、ガスケット４４の軸方向内側部は、軸部１１ａの外周面に対して締め代を持って接触する。これにより、摺接環２０ａと軸部１１ａとの嵌合部に泥水などの異物が侵入することを防止している。なお、図１及び図２には、ガスケット４４の自由状態での形状を示している。

上述したような本例のハブユニット軸受１ａでは、車輪を構成するホイール及び制動用回転体を固定するために、ホイール及び制動用回転体にそれぞれ設けられた通孔を挿通したハブボルト２３を、回転フランジ１２ａの雌ねじ孔２２に軸方向外側から螺合する。この場合、ハブボルト２３の軸方向寸法（全長）によっては、ハブボルト２３の軸方向内端面（尾部）は、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と同一平面上には存在せずに、図２の（Ａ）に示したように、回転フランジ１２ａの軸方向内側面よりも軸方向内側に位置する（出っ張る）か、あるいは、図２の（Ｂ）に示したように、回転フランジ１２ａの軸方向内側面よりも軸方向外側に位置する（引っ込む）。なお、いずれの場合にも、ハブボルト２３の軸方向内端面は、外輪２ａの軸方向外端面２４と略平行に配置されるため、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間の軸方向距離である対向距離（Ｂ）は、径方向及び周方向にわたり一定になる。

図２の（Ａ）に示したように、ハブボルト２３の軸方向内端面が、回転フランジ１２ａの軸方向内側面よりも軸方向内側に位置する場合には、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｂ）は、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｃ）よりも小さくなる（Ｂ＜Ｃ）。

これに対し、図２の（Ｂ）に示すように、ハブボルト２３の軸方向内端面が、回転フランジ１２ａの軸方向内側面よりも軸方向外側に位置する場合には、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｂ）は、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｃ）よりも大きくなる（Ｂ＞Ｃ）。

そこで本例は、ハブボルト２３の軸方向内端面が、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と同一平面上に存在しないことに起因して、回転フランジ１２ａの回転時に、回転フランジ１２ａの軸方向内側に存在する空間のうちハブボルト２３と径方向位置が同じ部分に、回転気流の速度変化が生じ、外側密封部材６ａの内部に異物が溜まりやすくなることを防止するために、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との対向距離（Ａ）を小さく設定している。具体的には、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との対向距離（Ａ）を、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｂ）よりも小さくし、かつ、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｃ）よりも小さくしている（Ａ＜Ｂ、Ａ＜Ｃ）。つまり、図２の（Ａ）に示したように、対向距離（Ｂ）が対向距離（Ｃ）よりも小さい場合には、対向距離（Ａ）を対向距離（Ｂ）よりも小さくし、図２の（Ｂ）に示したように、対向距離（Ｂ）が対向距離（Ｃ）よりも大きい場合には、対向距離（Ａ）を対向距離（Ｃ）よりも小さくする。別の言い方をすれば、対向距離（Ａ）を、３種類の対向距離の中で１番小さくする。

以上のような本例のハブユニット軸受１ａによれば、回転フランジ１２ａに形成した雌ねじ孔２２にハブボルト２３を螺合する構造に関して、外側密封部材６ａの密封性能の向上を図ることができる。
すなわち、本例では、摺接環２０ａを構成する立板部４１の軸方向外側面４２を、外輪２ａの軸方向外端面２４よりも軸方向内側に位置させている。このため、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間部分を通じて径方向内側に侵入した異物が、外側密封部材６ａの内部に進入することを抑制できる。具体的には、異物の多くを、立板部４１の軸方向外側に存在する空間に位置させることができる。また、立板部４１の軸方向外側に存在する空間に侵入した異物は、ハブ３ａの回転に伴う遠心力や重力を利用して外部に排出することができる。

また、摺接環２０ａを構成する立板部４１の軸方向外側面４２を、外輪２ａの軸方向外端面２４よりも軸方向内側に位置させている。このため、外輪２ａの軸方向外端面２４からハブボルト２３の軸方向内端面までの軸方向距離（対向距離Ｂ）よりも、立板部４１の軸方向外側面４２からハブボルト２３の軸方向内端面までの軸方向距離を大きくできるとともに、外輪２ａの軸方向外端面２４から回転フランジ１２ａの軸方向内側面までの軸方向距離（対向距離Ｃ）よりも、立板部４１の軸方向外側面４２から回転フランジ１２ａの軸方向内側面までの軸方向距離よりを大きくできる。したがって、回転フランジ１２ａの回転時に、外輪２ａの軸方向外端面２４の軸方向外側に存在する空間に生じる圧力変化よりも、立板部４１の径方向外側部の軸方向外側に存在する空間に生じる圧力変化を小さくすることができる。これにより、外輪２ａの軸方向外端面２４の軸方向外側に存在する空間から押し出された気流を、径方向内側に移動させやすくできるため、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との間を軸方向に移動する気流（図６の矢印を参照）を少なくできる。

さらに、外輪２ａの軸方向外端部の内周面に、径方向外側に向かうほど内径が大きくなる傾斜面２５を設けている。このため、外輪２ａの軸方向外端面２４からハブボルト２３の軸方向内端面までの軸方向距離（対向距離Ｂ）よりも、傾斜面２５からハブボルト２３の軸方向内端面までの軸方向距離を大きくできるとともに、外輪２ａの軸方向外端面２４から回転フランジ１２ａの軸方向内側面までの軸方向距離（対向距離Ｃ）よりも、傾斜面２５から回転フランジ１２ａの軸方向内側面までの軸方向距離を大きくできる。したがって、回転フランジ１２ａの回転時に、外輪２ａの軸方向外端面２４の軸方向外側に存在する空間に生じる圧力変化よりも、傾斜面２５の軸方向外側に存在する空間に生じる圧力変化を小さくすることができる。このため、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との間を軸方向に移動する気流を少なくできる。

しかも、立板部４１の径方向外端縁と傾斜面２５との対向距離（Ａ）を、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｂ）よりも小さくし、かつ、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との対向距離（Ｃ）よりも小さくしている。このため、立板部４１の径方向外端縁の軸方向内側の角部Ｘと傾斜面２５との間部分に生じる気流が、図２の（Ａ）の場合には、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間部分に生じる気流よりも速くなり、図２の（Ｂ）の場合には、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間部分に生じる気流よりも速くなる。したがって、立板部４１の角部Ｘと傾斜面２５との間の空間の圧力が、図２の（Ａ）の場合には、ハブボルト２３の軸方向内端面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間の空間の圧力よりも低下し、図２の（Ｂ）の場合には、回転フランジ１２ａの軸方向内側面と外輪２ａの軸方向外端面２４との間の空間の圧力よりも低下する。この結果、摺接環２０ａの径方向外側を軸方向内側に向けて移動しようとする異物を、立板部４１の角部Ｘと傾斜面２５との間の空間に留めておくができ、異物がシールリップ３８ａにまで到達することを抑制できる。また、立板部４１の角部Ｘと傾斜面２５との間の空間に留められた異物は、ハブ３ａの回転速度が低下した場合やハブ３ａの回転が停止した場合に、傾斜面２５のうちで鉛直方向下側に位置する部分を伝って外部に直ちに排出される。したがって、外側密封部材６ａの密封性能の向上を図ることができる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図３を用いて説明する。
本例では、外側密封部材６ｂの構造を、実施の形態の第１例の構造から変更している。具体的には、摺接環２０ｂを構成する嵌合筒部３９の軸方向内端部に、径方向内側に向けて略直角に折れ曲がった略円輪状の内向フランジ部４５を設けている。そして、摺接環２０ｂを軸部１１ｂの軸方向外端部に外嵌固定した状態で、内向フランジ部４５の軸方向外側面を、軸部１１ｂの外周面に形成した、ハブ３ａの中心軸Ｏ_３（図１参照）に直交する仮想平面上に存在する平坦面状の突き当て面４６に対して軸方向に当接させて、摺接環２０ｂの軸方向位置を規制している。

また、外側シールリング１９ａの外側シール部３５を構成する複数本のシールリップ３８ａ～３８ｃのうち、グリースリップと呼ばれるシールリップ３８ｃの周囲に、円環状のガータスプリング４７を外嵌している。そして、ガータスプリング４７が発揮する弾力により、シールリップ３８ｃの先端縁を嵌合筒部３９の外周面に向けて押し付けている。また、ガータスプリング４７の脱落を防止するために、シールリップ３８ｃの先端部（軸方向内端部）に、径方向外側に向けて略垂直に折れ曲がった外向フランジ部４８を設けている。

以上のような本例の構造では、摺接環２０ｂを軸部１１ｂに外嵌する際に、押圧治具により、内向フランジ部４５の軸方向内側面を押圧することができ、摺接面となる立板部４１の軸方向内側面を押圧しなくて済む。このため、立板部４１の軸方向内側面に傷などの損傷が生じることを防止できるとともに、立板部４１が軸方向に変形することを防止できる。したがって、外側密封部材６ｂのさらなる密封性能の向上を図れる。また、摺接環２０ｂの圧入位置を、内向フランジ部４５の軸方向外側面を突き当て面４６に対して軸方向に当接させることで規制できるため、摺接環２０ｂの圧入位置精度を向上することができ、この面からも外側密封部材６ｂの密封性能の向上を図れる。

また、シールリップ３８ｃの周囲にガータスプリング４７を外嵌し、シールリップ３８ｃの先端縁を嵌合筒部３９の外周面に向けて押し付けているため、シールリップ３８ｃの先端部と嵌合筒部３９の外周面との接触部を通じてグリース漏れが生じることを有効に防止できる。空間１８ａ内に封入されたグリースは、転動体４が公転することで生じるポンピング作用により軸方向に押し出されるため、外側列の転動体４の近傍に配置されたシールリップ３８ｃには、軸方向内側からグリースが押し付けられる傾向になる。本例では、ガータスプリング４７を利用して、嵌合筒部３９の外周面に対するシールリップ３８ｃの先端縁の摺接圧（リップ圧）を高めることができるため、グリースが漏れ出すことを有効に防止できる。また、シールリップ３８ｃの先端部に径方向外側に向けて折れ曲った外向フランジ部４８を設けているため、グリースの軸方向外側への移動を阻止し、グリースの還流を促すことができる。また、外向フランジ部４８の内周面を嵌合筒部３９の外周面に対して近接対向させることで、当該部分にラビリンスシールを形成することもできるため、グリース漏れをより有効に防止することができる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同じである。

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、外側密封部材を構成する外側シールリング及び摺接環の構造は、実施の形態の各例に示した構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用することができる。内側密封部材の構造についても、実施の形態の各例に示した構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用すことができる。転動体としては、玉に限らず、円すいころや円筒ころを使用することもできる。また、実施の形態の各例は、適宜組み合わせて実施することができる。

１、１ａハブユニット軸受
２、２ａ外輪
３、３ａハブ
４転動体
５、５ａ内側密封部材
６、６ａ、６ｂ外側密封部材
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ外輪軌道
８、８ａ静止フランジ
９、９ａハブ輪
１０、１０ａ内輪
１１、１１ａ、１１ｂ軸部
１２、１２ａ回転フランジ
１３、１３ａ小径段部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ内輪軌道
１５取付孔
１６スタッド
１７保持器
１８、１８ａ空間
１９、１９ａ外側シールリング
２０、２０ａ、２０ｂ摺接環
２１ａ～２１ｃシールリップ
２２雌ねじ孔
２３ハブボルト
２４軸方向外端面
２５傾斜面
２６シール固定面
２７パイロット部
２８スプライン孔
２９かしめ部
３０段差面
３１内側シールリング
３２内側スリンガ
３３ａ～３３ｄシールリップ
３４外側芯金
３５外側シール部
３６固定部
３６ａ円筒状部
３６ｂ円すい筒状部
３７折れ曲がり部
３８ａ～３８ｃシールリップ
３９嵌合筒部
４０湾曲部
４１立板部
４２軸方向外側面
４４ガスケット
４４ａ軸方向外側面
４４ｂ傾斜面部
４４ｃ円筒面部
４５内向フランジ部
４６突き当て面
４７ガータスプリング
４８外向フランジ部

Claims

内周面に外輪軌道を有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有するとともに回転フランジを有するハブと、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数の転動体と、
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、径方向に伸長した環状の立板部を有し前記ハブに外嵌された摺接環と、を有する外側密封部材と、
前記回転フランジに対して車輪を固定するためのハブボルトと、を備え、
前記回転フランジは、前記ハブボルトが螺合される貫通孔である雌ねじ孔を有するものである、ハブユニット軸受であって、
前記外輪は、軸方向外端部の内周面に、軸方向外側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した傾斜面を有しており、
前記立板部は、軸方向外側面を前記外輪の軸方向外端面よりも軸方向内側に位置させているとともに、径方向外端縁を前記傾斜面に対して径方向及び軸方向に対向させており、
前記雌ねじ孔は、前記外側密封部材及び前記外輪の軸方向外端面と軸方向に重畳する位置に形成されており、
前記立板部の径方向外端縁と前記傾斜面との対向距離（Ａ）は、前記ハブボルトの軸方向内端面と前記外輪の軸方向外端面との対向距離（Ｂ）よりも小さく、かつ、前記回転フランジの軸方向内側面と前記外輪の軸方向外端面との対向距離（Ｃ）よりも小さい、
ハブユニット軸受。
前記摺接環は、前記ハブに外嵌した嵌合筒部と、前記嵌合筒部の軸方向内端部から径方向内側に向けて折れ曲がった内向フランジ部とをさらに備えており、前記内向フランジ部の軸方向外側面を、前記ハブの外周面に形成された突き当て面に対して軸方向に当接させて軸方向位置を規制している、請求項１に記載したハブユニット軸受。