JP7528839B2 - ハブユニット軸受 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車輪およ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。

自動車の車輪および制動用回転体は、ハブユニット軸受により懸架装置に対して回転自在に支持される。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、かつ、外輪よりも軸方向外側に位置する部分から径方向外側に突出した回転フランジを有するハブと、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体とを備える。

なお、軸方向に関して「外」とは、ハブユニット軸受を自動車に組み付けた状態で車体の外側をいう。反対に、ハブユニット軸受を自動車に組み付けた状態で車体の中央側を、軸方向に関して「内」という。

ハブユニット軸受は、外輪の内周面と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の開口を塞ぐシール装置をさらに備える。従来、このようなシール装置として、外輪の軸方向外側の端部に支持された芯金と、それぞれの先端部をハブの軸方向中間部外周面または回転フランジの軸方向内側面に摺接させた複数本のシールリップを有し、前記芯金に固定されたシール材と、を備えたシールリングが広く知られている。

ここで、特開２０１７－１８０５９９号公報（特許文献１）に記載されているように、シールリップの先端部が摺接する部分である、ハブの軸方向中間部外周面および回転フランジの軸方向内側面には、総型の研削砥石である回転砥石を用いた仕上加工が施されている。総型の研削砥石を用いてハブの軸方向中間部外周面および回転フランジの軸方向内側面に仕上加工を施す際には、ハブの外周面をシューに押し付けつつ、ハブの外周面を総型の研削砥石で仕上加工する。また、この際に、ハブの外周面をシューに押し付ける力を発生させるため、ハブをマグネットチャックに対し、互いの中心軸を偏心させた状態で支持する。シューを超硬合金製として摩耗しにくくしているものの、ハブの量産時においてはシューの摩耗は不可避であるため、ハブの芯高と研削砥石の芯高とが不一致になりやすい。このため、回転フランジの軸方向内側面に対する研削砥石の研削面の位置が、ハブの径方向に関して変化して、回転フランジの軸方向内側面に対数螺旋状すなわち渦巻状の研削筋目が形成される可能性がある。

回転フランジの軸方向内側面に対数螺旋状の研削筋目が形成されると、シールリングのシールリップの先端部が、研削筋目の凹部の内側に深く入り込み、ハブが回転した際に、径方向に往復移動させられて振動し、シール鳴きと呼ばれる異音を生じる可能性がある。

これに対し、特開２０１７－１３７９７３号公報（特許文献２）には、ハブの軸方向中間部外周面に、略Ｌ字形の断面形状を有する摺接環に相当するスリンガを外嵌し、かつ、該スリンガにシール本体に備えられたシールリップの先端部を摺接させたシール装置が記載されている。

ところで、ハブユニット軸受には、主に自動車が旋回走行する際に、路面反力に基づくモーメント荷重が加わる。回転フランジの軸方向内側面とハブの軸方向中間部外周面との接続部には、このようなモーメント荷重に基づく応力が集中しやすい。このため、この接続部は、通常、曲率半径が大きい凹曲面部である隅Ｒ部により構成される。

また、路面反力に基づくモーメント荷重にかかわらず、車輪のキャンバ角を一定に保ち、自動車の操縦安定性を確保するため、ハブユニット軸受には大きなモーメント剛性が要求される。このため、ハブユニット軸受では、転動体に背面組み合わせ型すなわちＤＢ型の接触角を付与している。さらに、モーメント剛性を向上させる面からは、複列に配置された転動体同士の列間距離を、できる限り大きくすることが好ましい。

上述のように、回転フランジの軸方向内側面の径方向内側部分を曲率半径が大きい凹曲面により構成したり、転動体同士の列間距離を大きくしたりすると、ハブの外周面のうちで軸方向に関して回転フランジと軸方向外側の内輪軌道との間に存在する円筒面部の軸方向長さを確保しにくくなる。この円筒面部の軸方向長さが十分に確保できず、ハブに対するスリンガの嵌合長さを十分に確保できなくなると、スリンガがハブに対して相対回転すなわちクリープしたり、軸方向に相対変位したりしやすくなる。

特に、スリンガの軸方向外側面を回転フランジの軸方向内側面に接触させている場合、モーメント荷重に基づいて、回転フランジが軸方向に倒れるすなわち傾くように変形すると、回転フランジによりスリンガが軸方向に押される。この面からも、スリンガがハブに対して軸方向に相対変位しやすくなる。

なお、特開２０１８－０９６４４４号公報（特許文献３）には、摺接環を、ハブの外周面に外嵌固定された内径側摺接素子と、回転フランジの軸方向内側に隣接して配置された外径側摺接素子とを、弾性材により接合することによって構成した、シール装置が記載されている。このようなシール装置によれば、モーメント荷重に基づいて、回転フランジが軸方向に倒れるように変形し、回転フランジにより外径側摺接素子が軸方向に押された際にも、弾性材が弾性変形することに基づいて、内径側摺接素子に作用する力を十分に抑えられる。このため、ハブに対する摺接環のクリープや軸方向の相対変位を抑制できる。

特開２０１７－１８０５９９号公報 特開２０１７－１３７９７３号公報 特開２０１８－０９６４４４号公報

しかしながら、特開２０１８－０９６４４４号公報に記載されたシール装置では、摺接環を製造する際に、外径側摺接素子と内径側摺接素子とを弾性材により接合する必要があるため、製造工程が複雑になり、製造コストが嵩みやすい。

本発明の目的は、ハブに対するクリープや軸方向の相対変位を抑制でき、しかも製造コストを抑えられる摺接環を含むシール装置を備えたハブユニット軸受を提供することにある。

本発明の一態様のハブユニット軸受は、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、シール装置とを備える。
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、外周面に、複列の内輪軌道を有し、かつ、前記外輪よりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に突出した回転フランジを有する。
前記複数個の転動体は、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に転動自在に配置されている。
前記シール装置は、摺接環と、シールリングとを有し、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の開口を塞ぐ。
前記摺接環は、外側摺接環と、内側摺接環とを有する。
前記外側摺接環は、前記ハブの外周面に対して径方向外側に離隔して配置され、軸方向外側面を前記回転フランジの軸方向内側面に接触させた側板部を有する円環状の摺接芯金と、前記側板部の径方向内側の端部に固定され、かつ、前記ハブの外周面に外嵌された弾性材とを有し、前記回転フランジの軸方向内側に隣接して配置されている。
前記内側摺接環は、軸方向外側を向き、前記弾性材に当接して該弾性材の軸方向内側への変位を規制する抑え部を有し、円環状に構成され、かつ、前記ハブの外周面に外嵌固定されている。
前記シールリングは、前記摺接芯金の表面に摺接する外側シールリップと、前記内側摺接環の表面に摺接する内側シールリップとを有し、前記外輪の軸方向外側の端部に支持されている。

本発明のハブユニット軸受の一態様では、前記抑え部が、軸方向外側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜した円すい凹面により構成されている。

本発明の一態様によれば、ハブに対するクリープや軸方向の相対変位を抑制でき、しかも製造コストを抑えられる摺接環を含むシール装置を備えたハブユニット軸受を提供できる。

図１は、本発明の実施の形態の１例のハブユニット軸受の断面図である。 図２は、図１のＸ部拡大図である。 図３は、外側摺接環と内側摺接環とを軸方向に離隔して示す部分断面図である。

［実施の形態の１例］
本発明の実施の形態の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、駆動輪用のものであって、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４ａ、４ｂと、１対のシール装置５ａ、５ｂとを備える。

なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図１および図２の左側であり、軸方向内側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図１および図２の右側である。

外輪２は、中炭素鋼などの硬質金属により構成されている。外輪２は、内周面に、複列の外輪軌道６ａ、６ｂを有し、かつ、軸方向中間部に、径方向外側に突出した静止フランジ７を有する。静止フランジ７は、径方向中間部の円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する支持孔８を有する。

本例では、支持孔８は、ねじ孔により構成されている。外輪２は、懸架装置のナックルに備えられた通孔を挿通した支持ボルトを、静止フランジ７の支持孔８に軸方向内側から螺合することで、懸架装置に対し支持固定され、車輪が回転する際にも回転しない。

ハブ３は、外輪２の径方向内側に外輪２と同軸に配置される。ハブ３は、外周面に、複列の外輪軌道６ａ、６ｂと対向する複列の内輪軌道９ａ、９ｂを有し、かつ、外輪２よりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に突出した回転フランジ１０を有する。さらに、ハブ３は、軸方向外側の端部に、円筒状のパイロット部１１を有する。

回転フランジ１０は、径方向中間部の円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する取付孔１２を有する。取付孔１２のそれぞれには、ディスクやドラムなどの制動用回転体、および、車輪を構成するホイールを、回転フランジ１０に対し結合固定するためのスタッド１３が圧入、具体的にはセレーション嵌合されている。すなわち、本例では、取付孔１２は、圧入孔により構成されている。

制動用回転体およびホイールは、それぞれの中心部に備えられた中心孔にパイロット部１１を挿通し、かつ、それぞれの径方向中間部の円周方向複数箇所に備えられた通孔に、スタッド１３を挿通した状態で、スタッド１３の先端部にハブナットを螺合することにより、回転フランジ１０に結合固定される。

なお、回転フランジの取付孔を、ねじ孔により構成することもできる。この場合には、制動用回転体に備えられた通孔と、ホイールに備えられた通孔とを挿通したハブボルトを、取付孔に螺合することにより、制動用回転体および車輪を回転フランジに結合固定する。

本例では、回転フランジ１０は、軸方向内側面の径方向内側部に、ハブ３の中心軸に直交する平坦面部１４を全周にわたり備える。また、ハブ３は、外周面のうち、軸方向に関して回転フランジ１０と軸方向外側の内輪軌道９ａとの間部分に、軸方向に関して外径が変化しない円筒面部１５を備える。換言すれば、ハブ３は、軸方向外側の内輪軌道９ａの軸方向外側に隣接する軸方向外側の内輪肩部１６の外周面に、円筒面部１５を有する。さらに、ハブ３は、軸方向中間部外周面に、平坦面部１４と円筒面部１５とを接続し、かつ、円弧形の断面形状を有する隅Ｒ部１７を備える。

なお、本例のハブユニット軸受１は、駆動輪用のハブユニット軸受であるため、ハブ３は、中心部に、軸方向に貫通するスプライン孔１８を有する。スプライン孔１８には、エンジンや電動モータを駆動源として回転駆動する駆動軸の先端部がスプライン係合される。自動車の走行時には、駆動軸によりハブ３を回転駆動することで、ハブ３の回転フランジ１０に結合固定された車輪および制動用回転体を回転駆動する。

ただし、本発明のハブユニット軸受は、従動輪用のハブユニット軸受に適用することもできる。この場合には、スプライン孔を省略して、ハブを中実に構成することができる。

本例のハブ３は、内輪１９とハブ輪２０とを組み合わせてなる。

内輪１９は、軸受鋼などの硬質金属により構成されている。内輪１９は、外周面に、軸方向内側の内輪軌道９ｂを有する。

ハブ輪２０は、中炭素鋼などの硬質金属により構成されている。ハブ輪２０は、外周面の軸方向中間部に、軸方向外側の内輪軌道９ａを有する。ハブ輪２０は、軸方向外側の内輪軌道９ａよりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に突出した回転フランジ１０を有し、かつ、軸方向外側の端部に、円筒状のパイロット部１１を有する。

また、ハブ輪２０は、軸方向外側の内輪軌道９ａよりも軸方向内側に位置する部分に、軸方向外側に隣接する部分よりも外径が小さく、内輪１９が外嵌される小径部２１を有する。ハブ輪２０は、小径部２１の軸方向内側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がり、内輪１９の軸方向内側の端面を押え付けるかしめ部２２をさらに有する。すなわち、本例では、ハブ輪２０の小径部２１に内輪１９を外嵌し、小径部２１の外周面の軸方向外側の端部から径方向外側に折れ曲がった段差面２３と、かしめ部２２の軸方向外側面との間で、内輪１９を軸方向両側から挟持することで、内輪１９とハブ輪２０とを結合固定することにより、ハブ３を構成している。

転動体４ａ、４ｂのそれぞれは、複列の外輪軌道６ａ、６ｂと複列の内輪軌道９ａ、９ｂとの間に、それぞれ複数個ずつ、保持器２４ａ、２４ｂにより保持された状態で転動自在に配置されている。これにより、ハブ３は、外輪２の径方向内側に回転自在に支持される。本例では、転動体４ａ、４ｂ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こともできる。また、本例のハブユニット軸受１は、軸方向外側列の転動体４ａのピッチ円直径と、軸方向内側列の転動体４ｂのピッチ円直径とが互いに等しい、等径ＰＣＤ型の構造を有する。ただし、本発明は、軸方向外側列の転動体のピッチ円直径が、軸方向内側列の転動体のピッチ円直径よりも大きいか、または小さい、異径ＰＣＤ型のハブユニット軸受に適用することもできる。

１対のシール装置５ａ、５ｂは、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在する転動体設置空間２５の軸方向両側の開口を塞ぐ。これにより、外部空間から転動体設置空間２５への泥水などの異物の侵入、および、転動体設置空間２５内に封入したグリースの外部空間への漏洩を防止している。

１対のシール装置５ａ、５ｂのうち、転動体設置空間２５の軸方向外側の開口を塞ぐシール装置５ａは、摺接環５０と、シールリング２８とを備える。

摺接環５０は、２つの部品、具体的には、外側摺接環２６と、内側摺接環２７とを有する。換言すれば、摺接環５０は、外側摺接環２６と内側摺接環２７とからなる二体構造を有する。

外側摺接環２６は、ハブ３の外周面に対して径方向外側に離隔して配置された円環状の摺接芯金２９と、摺接芯金２９の径方向内側の端部に固定され、かつ、ハブ３の外周面に外嵌された弾性材３０とを有し、回転フランジ１０の軸方向内側に隣接して配置されている。

摺接芯金２９は、ステンレス鋼板などの防錆性を有する金属板にプレス加工を施すことにより、全体として円環状に構成されている。摺接芯金２９は、側板部３１と、庇部３２とを備える。

側板部３１は、全体として略中空円板状に構成されており、その軸方向外側面が、回転フランジ１０の軸方向内側面に接触している。側板部３１は、径方向外側から順番に、外側側板部３３と、傾斜側板部３４と、内側側板部３５とを有する。

外側側板部３３は、中空円板状に構成されている。外側側板部３３の径方向内側部の軸方向外側面は、回転フランジ１０の平坦面部１４に接触、すなわち突き当てられている。

傾斜側板部３４は、外側側板部３３の径方向内側の端部から軸方向内側に向けて折れ曲がり、軸方向内側に向かうにしたがって径方向内側に向かう方向に傾斜した円すい筒状に構成されている。

内側側板部３５は、傾斜側板部３４の軸方向内側の端部から径方向内側に向けて折れ曲がり、中空円板状に構成されている。内側側板部３５の径方向内側の端部は、ハブ３の外周面に接触しておらず、図示の例では、ハブ３の隅Ｒ部１７の軸方向内側の端部に対して、径方向外側に離隔して配置されている。

庇部３２は、外側側板部３３の径方向外側の端部から軸方向内側に向けて折れ曲がり、円筒状に構成されている。庇部３２の軸方向内側部の内周面は、外輪２の軸方向外側の端部の外周面に隙間を介して対向している。

弾性材３０は、ゴムの如きエラストマなどの弾性材料、すなわち、可撓性を有し、かつ、ハブ３の外周面との間で密封性を確保しやすく、ハブ３を構成する金属材料に対する摩擦係数が大きい弾性材料により、全体として円環状に構成されている。弾性材３０は、摺接芯金２９の内側側板部３５の径方向内側の端部に、加硫成形により結合すなわち接着されている。弾性材３０は、軸方向内側を向いた被抑え部５１を有する。本例では、被抑え部５１は、軸方向外側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜した円すい凸面により構成されている。

弾性材３０は、摺接芯金２９の内側側板部３５の径方向内側の端部に覆うように、摺接芯金２９に結合された基部５２と、該基部５２から径方向内側に向かうにしたがって軸方向内側に向かう方向に延出した厚肉リップ３６と、基部５２から径方向内側に向かうにしたがって軸方向外側に向かう方向に延出した薄肉リップ３７とを有する。薄肉リップ３７は、厚肉リップ３６よりも肉厚が小さい。本例では、被抑え部５１は、厚肉リップ３６の外周面すなわち軸方向内側面に備えられている。

このような弾性材３０は、ハブ３の外周面に全周にわたり弾性的に接触している。具体的には、厚肉リップ３６の径方向内側の端部である先端部が、円筒面部１５と隅Ｒ部１７との接続部および該接続部の周辺部に、全周にわたり弾性的に接触している。また、薄肉リップ３７の径方向内側の端部である先端部が、隅Ｒ部１７に、全周にわたり弾性的に接触している。これにより、弾性材３０は、摺接芯金２９の径方向内側の端部とハブ３の外周面との間部分をシールしている。

内側摺接環２７は、軸方向外側を向き、弾性材３０に当接して該弾性材３０の軸方向内側への変位を規制する抑え部５３を有し、全体として円環状に構成され、かつ、ハブ３の外周面に外嵌固定されている。

具体的には、内側摺接環２７は、ステンレス鋼板などの防錆性を有する金属板にプレス加工を施すことにより、全体として円環状に構成されている。内側摺接環２７は、嵌合筒部３８と、傾斜筒部３９とを有する。

嵌合筒部３８は、円筒状に構成されており、ハブ３の円筒面部１５に圧入すなわち締り嵌めにより外嵌されている。

傾斜筒部３９は、嵌合筒部３８の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がり、軸方向外側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜した円すい筒状に構成されている。本例では、抑え部５３は、傾斜筒部３９の内周面すなわち軸方向外側面により構成されている。すなわち、抑え部５３を構成する傾斜筒部３９の内周面は、弾性材３０の厚肉リップ３６の被抑え部５１に弾性的に当接、すなわち突き当てられている。これにより、弾性材３０の軸方向内側への変位を規制している。

本例では、外側摺接環２６の中心軸に対する被抑え部５１の傾斜角度θ_oと、内側摺接環２７の中心軸に対する抑え部５３の傾斜角度θ_iとは、互いに等しい（θ_o＝θ_i）。本発明を実施する場合、これらの傾斜角度θ_o、θ_iは、たとえば、５０゜以上７０゜以下であることが好ましい。

なお、本例では、被抑え部５１を円すい凸面により構成し、かつ、抑え部５３を円すい凹面により構成している。このため、抑え部５３を被抑え部５１に突き当てた状態では、抑え部５３と、ハブ３の外周面のうち円筒面部１５と隅Ｒ部１７との接続部および該接続部の周辺部との間で、弾性材３０の厚肉リップ３６が全周にわたり弾性的に圧縮されている。換言すれば、抑え部５３を、厚肉リップ３６に備えられた被抑え部５１に突き当てることで、厚肉リップ３６の内周面をハブ３の外周面に押し付けている。

なお、本例のハブユニット軸受１を組み立てる際には、たとえば、単体のハブ輪２０に対し、図２に示すように、外側摺接環２６を組み付ける。具体的には、ハブ輪２０の軸方向中間部の周囲で、回転フランジ１０の軸方向内側に隣接する位置に、外側摺接環２６を配置する。これにより、外側側板部３３の径方向内側部の軸方向外側面を、回転フランジ１０の平坦面部１４に接触させる。また、薄肉リップ３７の径方向内側の端部を、隅Ｒ部１７に弾性的に接触させる。また、厚肉リップ３６の径方向内側の端部を、円筒面部１５と隅Ｒ部１７との接続部および該接続部の周辺部に弾性的に接触させる。続いて、ハブ輪２０に対し、図２に示すように、内側摺接環２７を組み付ける。具体的には、嵌合筒部３８を、円筒面部１５に対し、軸方向内側から軸方向外側に向けて圧入する。そして、この圧入に伴い、傾斜筒部３９の内周面に備えられた抑え部５３を、厚肉リップ３６の外周面に備えられた被抑え部５１に押し付ける。これにより、弾性材３０の軸方向内側への変位を規制するとともに、抑え部５３と、ハブ３の外周面のうち円筒面部１５と隅Ｒ部１７との接続部および該接続部の周辺部との間で、厚肉リップ３６を全周にわたり弾性的に圧縮する。

シールリング２８は、外側摺接環２６の摺接芯金２９の表面に摺接する外側シールリップ４６と、内側摺接環２７の表面に摺接する内側シールリップ４７ａ、４７ｂとを有し、外輪２の軸方向外側の端部に支持されている。

シールリング２８は、外輪２の軸方向外側の端部に内嵌固定された芯金４０と、外側シールリップ４６および内側シールリップ４７ａ、４７ｂを有し、かつ、芯金４０に結合固定されたシール材４１とを備える。

芯金４０は、軟鋼板などの金属板を曲げ成形することにより、全体として円環状に構成されている。芯金４０は、シール側嵌合筒部４２と、外向鍔部４３と、折れ曲がり板部４４とを備える。

シール側嵌合筒部４２は、円筒状に構成され、外輪２の軸方向外側の端部の内周面に圧入により内嵌されている。

外向鍔部４３は、シール側嵌合筒部４２の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がり、中空円板状に構成されている。外向鍔部４３の軸方向内側面は、シール材４１の基部４５の一部を介して、外輪２の軸方向外側の端面に突き当てられている。

折れ曲がり板部４４は、シール側嵌合筒部４２の軸方向内側の端部から径方向内側かつ軸方向外側に向けて略Ｕ字形に折り返され、さらに、先端部が径方向内側に向けて折れ曲がっている。

シール材４１は、ゴムの如きエラストマなどの可撓性および密封性を有する弾性材料により全体として円環状に構成され、芯金４０に加硫成形により結合すなわち接着されている。シール材４１は、基部４５と、外側シールリップ４６と、内側シールリップ４７ａ、４７ｂと、堰部４８とを備える。

基部４５は、芯金４０のうち、外向鍔部４３の軸方向内側面の径方向外側の端部、外周面および軸方向外側面と、シール側嵌合筒部４２の内周面と、折れ曲がり板部４４の軸方向外側面、内周面および軸方向内側面の径方向内側の端部とを覆うように、芯金４０に結合されている。

外側シールリップ４６は、基部４５の径方向中間部から摺接芯金２９の外側側板部３３に向けて延出し、先端部を、外側側板部３３の軸方向内側面に全周にわたり摺接させている。

内側シールリップ４７ａ、４７ｂのうち、転動体設置空間２５から遠い側の内側シールリップ４７ａは、基部４５の径方向内側の端部から内側摺接環２７の傾斜筒部３９に向けて延出し、先端部を、傾斜筒部３９の外周面に全周にわたり摺接させている。

内側シールリップ４７ａ、４７ｂのうち、転動体設置空間２５に近い側の内側シールリップ４７ｂは、基部４５の径方向内側の端部から内側摺接環２７の嵌合筒部３８に向けて延出し、先端部を、嵌合筒部３８の外周面に全周にわたり摺接させている。

堰部４８は、基部４５のうち、外向鍔部４３の外周面を覆う部分から径方向外側に向けて突出している。堰部４８は、径方向外側の端部を、外輪２の軸方向外側の端面よりも径方向外側に突出させ、かつ、外周面を、摺接芯金２９の庇部３２の内周面に近接対向させている。これにより、外輪２の外周面に付着し、外輪２の外周面を伝って、外側シールリップ４６と外側側板部３３の軸方向内側面との摺接部に侵入しようとする水分を堰き止められるようにし、かつ、堰部４８の外周面と庇部３２の内周面との間にラビリンスシール４９を構成している。

１対のシール装置５ａ、５ｂのうち、転動体設置空間２５の軸方向内側の開口を塞ぐシール装置５ｂは、例えば、組み合わせシールリングにより構成される。具体的には、軸方向内側のシール装置５ｂは、ハブ３の軸方向内側の端部に外嵌固定されたスリンガと、先端部をスリンガの表面に全周にわたり摺接させた少なくとも１本のシールリップを有し、外輪２の軸方向内側の端部に内嵌固定されたシールリングとを備えることができる。

なお、従動輪用のハブユニット軸受の場合には、軸方向内側のシール装置として、組み合わせシールリングに代えて、あるいは、組み合わせシールリングに加えて、外輪の軸方向内側の端部開口を塞ぐ軸受キャップを採用することもできる。

本例によれば、ハブ３に対するクリープや軸方向の相対変位を抑制でき、しかも製造コストを抑えられる摺接環５０を含むシール装置５ａを備えたハブユニット軸受１を提供できる。

すなわち、本例の構造では、摺接環５０は、外側摺接環２６と、内側摺接環２７とを備える。このうちの外側摺接環２６は、ハブ３の外周面に対して径方向外側に離隔して配置された円環状の摺接芯金２９と、摺接芯金２９の径方向内側の端部に固定され、かつ、ハブ３の外周面に外嵌された弾性材３０とを有し、回転フランジ１０の軸方向内側に隣接して配置されている。このため、モーメント荷重に基づいて、回転フランジ１０が軸方向に倒れるように変形し、回転フランジ１０の平坦面部１４により摺接芯金２９が軸方向に押された際にも、弾性材３０が弾性変形することに基づいて、ハブ３に対する外側摺接環２６のクリープや軸方向の相対変位を抑制できる。

また、本例では、摺接芯金２９の側板部３１は、全体として略中空円板状に構成されており、その軸方向外側面が、回転フランジ１０の軸方向内側面に接触している。このため、側板部３１の軸方向外側面と回転フランジ１０の軸方向内側面との接触部に大きな摩擦力を発生させることができる。この面からも、ハブ３に対する外側摺接環２６のクリープを抑制できる。

また、本例では、内側摺接環２７の抑え部５３を、弾性材３０の被抑え部５１に突き当てることにより、弾性材３０の軸方向内側への変位を規制している。この面からも、ハブ３に対する外側摺接環２６の軸方向の相対変位を抑制できる。

また、本例では、ハブ３の外周面に外嵌された弾性材３０は、ハブ３を構成する金属材料に対する摩擦係数が、ステンレス鋼板などの金属板を構成する金属材料よりも大きい弾性材料により構成されている。したがって、ハブ３の外周面に対する厚肉リップ３６の内周面の嵌合強度を大きくすることができ、換言すれば、ハブ３の外周面と厚肉リップ３６の内周面との間に作用する摩擦を大きくすることができる。この面からも、ハブ３に対する外側摺接環２６のクリープや軸方向の相対変位を抑制できる。

さらに本例では、内側摺接環２７の抑え部５３と、ハブ３の外周面との間で、弾性材３０の厚肉リップ３６を弾性的に圧縮している。換言すれば、抑え部５３を、厚肉リップ３６に備えられた被抑え部５１に突き当てることで、厚肉リップ３６の内周面をハブ３の外周面に押し付けている。この面からも、ハブ３の外周面に対する厚肉リップ３６の内周面の嵌合強度を大きくできて、ハブ３に対する外側摺接環２６のクリープや軸方向の相対変位を抑制できる。

なお、内側摺接環２７は、ハブ３に対し金属嵌合により外嵌されているが、外側摺接環２６よりも外径が小さく、ハブ３の回転時に作用する慣性力も小さい。このため、内側摺接環２７をハブ３に対し金属嵌合により外嵌した場合であっても、内側摺接環２７とハブ３との嵌合部で、クリープは生じにくい。

また、本例では、摺接環５０を構成する外側摺接環２６は、金属製の摺接芯金２９の径方向内側の端部に、弾性材料製の弾性材３０を固定してなる。摺接環５０を構成する内側摺接環２７は、金属製の一体部品である。それぞれが金属部品である外側摺接環２６の摺接芯金２９と内側摺接環２７とは、弾性材３０によって接合されてはいない。すなわち、本例では、摺接環５０を製造する際に、２つの金属部品を弾性材により接合するような複雑な工程を行う必要がなく、製造工程を単純にできる。したがって、この面から、摺接環５０の製造コストを抑えられる。

また、本例では、弾性材３０により、摺接芯金２９の径方向内側の端部とハブ３の外周面との間部分をシールしている。このため、回転フランジ１０の軸方向内側面と摺接芯金２９の軸方向外側面との間を通じて外部空間から侵入してきた泥水が、摺接芯金２９の径方向内側の端部とハブ３の外周面との間部分を通じて転動体設置空間２５に入りこむことを防止できる。

特に、本例では、弾性材３０の厚肉リップ３６は、内側摺接環２７の抑え部５３と、ハブ３の外周面との間で、弾性的に圧縮されている。このため、弾性材３０のシール性能を十分に確保できる。

本例では、外側摺接環２６を構成する弾性材３０に備えられた被抑え部５１を、円すい凸面により構成し、かつ、内側摺接環２７に備えられた抑え部５３を、円すい凹面により構成した構造について説明した。ただし、本発明のハブユニット軸受を実施する場合には、たとえば、抑え部を、軸方向外側を向き、かつ、内側摺接環の中心軸に直交する平坦面により構成することもできる。この場合には、たとえば、被抑え部を、軸方向内側を向き、かつ、外側摺接環の中心軸に直交する平坦面により構成することができる。

１ ハブユニット軸受
２ 外輪
３ ハブ
４ａ、４ｂ 転動体
５ａ、５ｂ シール装置
６ａ、６ｂ 外輪軌道
７ 静止フランジ
８ 支持孔
９ａ、９ｂ 内輪軌道
１０ 回転フランジ
１１ パイロット部
１２ 取付孔
１３ スタッド
１４ 平坦面部
１５ 円筒面部
１６ 内輪肩部
１７ 隅Ｒ部
１８ スプライン孔
１９ 内輪
２０ ハブ輪
２１ 小径部
２２ かしめ部
２３ 段差面
２４ａ、２４ｂ 保持器
２５ 転動体設置空間
２６ 外側摺接環
２７ 内側摺接環
２８ シールリング
２９ 摺接芯金
３０ 弾性材
３１ 側板部
３２ 庇部
３３ 外側側板部
３４ 傾斜側板部
３５ 内側側板部
３６ 厚肉リップ
３７ 薄肉リップ
３８ 嵌合筒部
３９ 傾斜筒部
４０ 芯金
４１ シール材
４２ シール側嵌合筒部
４３ 外向鍔部
４４ 折れ曲がり板部
４５ 基部
４６ 外側シールリップ
４７ａ、４７ｂ 内側シールリップ
４８ 堰部
４９ ラビリンスシール
５０ 摺接環
５１ 被抑え部
５２ 基部
５３ 抑え部

Claims (2)

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、かつ、前記外輪よりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に突出した回転フランジを有するハブと、
   前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、
   摺接環と、シールリングとを有し、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の開口を塞ぐシール装置と、を備え、
   前記摺接環は、外側摺接環と、内側摺接環と、を有し、
   前記外側摺接環は、前記ハブの外周面に対して径方向外側に離隔して配置され、軸方向外側面を前記回転フランジの軸方向内側面に接触させた側板部を有する円環状の摺接芯金と、前記側板部の径方向内側の端部に固定され、かつ、前記ハブの外周面に外嵌された弾性材とを有し、前記回転フランジの軸方向内側に隣接して配置されており、
   前記内側摺接環は、軸方向外側を向き、前記弾性材に当接して該弾性材の軸方向内側への変位を規制する抑え部を有し、円環状に構成され、かつ、前記ハブの外周面に外嵌固定されており、
   前記シールリングは、前記摺接芯金の表面に摺接する外側シールリップと、前記内側摺接環の表面に摺接する内側シールリップとを有し、前記外輪の軸方向外側の端部に支持されている、
   ハブユニット軸受。
2. 前記抑え部が、軸方向外側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜した円すい凹面により構成されている、
   請求項１に記載のハブユニット軸受。

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