JP2007315469A

JP2007315469A - ハブユニット

Info

Publication number: JP2007315469A
Application number: JP2006144485A
Authority: JP
Inventors: Arihiro Fujiwara; 有宏藤原; Takeshi Nakajima; 雄中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】潤滑不良の発生を防止するとともに、潤滑不良によるフレッティング摩耗の発生、及び該フレッティング磨耗による軸受軌道部の擬似圧痕の発生を防止するハブユニットを提供する。
【解決手段】外輪２と、ハブホイール３と、内輪４と、複列の転動体列５１，５１と、保持器５２，５２を備えるハブユニット１であり、複列の転動体列５１，５１間には、アキシャル方向にて一定幅の列間空隙部が形成され、保持器５２には、転動体列５１側から当該列間空隙部内へのグリース１００の流入を阻止するグリース流入阻止部５２３が一体形成されてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハブユニットに関する。

従来から自動車等の車両には、タイヤホイールやブレーキディスクを取り付けるためのハブユニットが用いられている。このハブユニットは一般的に２列の転動体列を備えて構成される。近年、車両の重量増大とハブユニット小型化の要求により、この転動体列間の距離を、ハブユニットを長寿命化するために大きくする傾向がある。

ところで、ハブユニットは車両に組みつけられた状態で、貨車や船舶等により輸送される。この場合、貨車や船舶等の微小なゆれにより、車両のハブユニットが微小振動を起こしてフレッティング摩耗が発生して摩耗粉が生じ、軌道部に擬似圧痕が発生する。そして、摩耗粉が酸化して酸化鉄となり、その酸化鉄がさらに摩耗を促進させ、擬似圧痕が拡大する。こうしたフレッティング摩耗の発生は、軌道部に潤滑用に封入されるグリースにより防止されている。

このグリースを起動部に保持する技術として、例えば、特許文献１には、保持器の環状体の外周面又は内周面にアキシャル方向に延びる溝を形成する技術が開示されている。

特開２００４−１９８５８号公報

ところが、転動体列間距離の大きいハブユニットの場合、この転動体列間の空隙が大となるため、グリースがその空隙に移動して留まり易く、軌道部が潤滑不良となるという課題がある。このグリースの移動は、ハブユニット輸送時や、使用時における回転によるものだけでなく、グリース封入時にも生じる場合がある。また、特許文献１の技術は、転動体列間の空隙に向かうグリースを積極的に阻止する構造とはなっていない。

本発明の課題は、潤滑不良の発生を防止するとともに、潤滑不良によるフレッティング摩耗の発生、及び該フレッティング磨耗による軸受軌道部の擬似圧痕の発生を防止するハブユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のハブユニットは、
車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心配置されるとともに車輪取り付け用フランジが周方向に形成されたハブホイールと、該ハブホイールの少なくとも車両インナ側端部の外周面に嵌着されるハブホイールと、該ハブホイール又はハブホイールと外輪との間にて各々周方向に配列する複数の転動体からなり、かつアキシャル方向に複列に配置された転動体列と、各転動体列の複数の転動体を周方向に予め定められた配列間隔で保持する保持器と、を備えるハブユニットであって、
複列の転動体列間には、アキシャル方向にて一定幅の列間空隙部が形成されるとともに、転動体列側から当該列間空隙部内へのグリースの流入を阻止するグリース流入阻止部が保持器に一体形成されてなることを特徴とする。

上記本発明の構成によると、グリースが封入される軌道面と転動体列間の列間空隙部との間にはグリース流入阻止部が介在するので、グリースの列間空隙部への流入が防止され、グリースが軌道面に保持され易い。これにより、潤滑不良によるフレッティング摩耗の発生、及び該フレッティング磨耗による軸受軌道部の擬似圧痕の発生を防止できる。

本発明のハブユニットでは、保持器とハブホイール又はハブホイールとのラジアル方向の隙間がグリース保持空間とされ、グリース流入阻止部は、保持器の列間空隙部側のアキシャル方向端部からラジアル方向内側に突出形成されてなるものとできる。グリース流入阻止部が保持器の列間空隙部側のアキシャル方向端部に形成されるため、グリース保持空間をアキシャル方向に広く取ることができる。これにより、潤滑不良によるフレッティング摩耗の発生、及び該フレッティング磨耗による軸受軌道部の擬似圧痕の発生を防止できる。

本発明のハブユニットでは、グリース流入阻止部の内周面とハブホイール又はハブホイールの外周面との間にシール部材を設けることができる。この構成によると、列間空隙部内へのグリースの流入阻止効果を一層増す構成となる。

本発明のハブユニットでは、保持器は、アキシャル方向にて列間空隙部内に延出し、その先端部にグリース流入阻止部がラジアル方向内側に突出形成されてなるものとできる。この構成によると、保持器の列間空隙部に延出した先の先端部をグリース流入阻止部とする構造となる。保持器は樹脂射出成形体として成形することが出来るから、上記の構造を低コストで成形することができる。

本発明のハブユニットでは、保持器は、転動体を保持する転動体保持空間が列間空隙部側を開放する形で周方向に複数設けられ、該周方向において互いに隣接する転動体区画凸部のそれぞれ先端を利用する形で、ラジアル方向内側に突出するグリース流入阻止部が断続形成されてなるものとできる。保持器の転動体保持空間が列間空隙部側を開放するものである場合には、転動体保持空間の周方向両端をなす転動体区画凸部の先端にグリース流入阻止部を形成することで、グリース保持空間をアキシャル方向に広く取ることができる。

本発明のハブユニットでは、保持器は、転動体を保持する転動体保持部が列間空隙部の逆側を開放する形で周方向に複数設けられており、保持器の列間空隙部側のアキシャル方向端部にて周方向にグリース流入阻止部が連続形成されてなるものとできる。保持器の転動体保持空間が列間空隙部側とは逆側を開放するものである場合には、保持器の列間空隙部側のアキシャル方向端部にグリース流入阻止部を形成することで、グリース保持空間をアキシャル方向に広く取ることができる。また、この場合、保持器の端部において周方向に連続形成することができるから、列間空隙部内へのグリースの流入阻止効果も一層増す構造となる。

また、本発明のハブユニットでは、保持器は樹脂射出成形体として成形することが出来るから、グリース流入阻止部を有する構造を低コストで成形できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明のハブユニットの第一実施形態を示す断面図である。なお、いずれの図も、左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側となっている。図１に示すように、本発明のハブユニット１は、車体側に非回転に取り付けられる外輪２と、この外輪２と同心配置されるとともに車輪取り付け用フランジ３３が周方向に形成されたハブホイール３と、該ハブホイール３の少なくとも車両インナ側端部３１の外周面に嵌着される内輪４と、該内輪４又はハブホイール３と外輪２との間にて各々周方向に配列する複数の転動体５からなり、かつアキシャル方向に複列に配置された転動体列５１，５１と、各転動体列５１，５１の複数の転動体５を周方向に予め定められた配列間隔で保持する保持器５２，５２と、を備える。

外輪２は、Ｓ５５Ｃ等の機械構造用炭素鋼の熱間鍛造製であり、内周に２列の軌道面を有する筒状の外輪本体部（本体部）２０と、該外輪本体部２０の外周面からラジアル方向に突出する外輪フランジ部２３とを有する。外輪２の内周面には、インナ側外輪軌道面２ａとアウタ側外輪軌道面２ａとがそれぞれテーパー状をなして設けられている（図２参照）。また、外輪本体部２０のうち、外輪フランジ部２３よりも車両インナ側に突出する部分が車体への取付部をなす外輪インロー部２１とされている。また、外輪フランジ部２３にはアキシャル方向にボルト挿通孔２３ａが形成されている。

外輪インロー部２１の車両インナ側の外周面によって、車体側に形成されたボルト挿通孔に対する位置決めを行い、ボルト挿通孔にボルト２６を挿通することで、外輪２の外輪フランジ部２３の車両インナ側主表面２３ａにキャリア（ナックル）８が固定される。これにより、ハブユニット１が車体に対して固定される。

ハブホイール３は、軸心回りに回転する軸部３０と、該軸部３０からラジアル方向に突出する環状のハブフランジ３３とを有して構成され、外輪２と同心に配置される。軸部３０の外周には外輪２が装着され、内部にはアキシャル方向に貫通する軸孔３０ａが形成されている。軸孔３０ａには、車軸１０が貫通する状態で挿入されている。ハブフランジ３３は、車輪のタイヤホイール６やブレーキ装置のブレーキディスクロータ７を固定する車輪取付け用フランジとして機能するものであり、タイヤホイール（車輪）６とブレーキディスクロータ７とが取り付けられてこれらと一体回転する。これにより、タイヤホイール（車輪）６はハブホイール３及び外輪２を介して車体に対して回転自在に支持されている。ハブホイール３の外周面には、テーパー状の車両アウタ側内輪軌道面３ａが設けられている（図２参照）。

車軸１０は、等速ジョイント１４を介して、図外の差動装置の出力回転を伝達する伝動軸１５に連動するもので、軸方向中途部にスプライン部１０ａを有し、車体アウタ側にねじ部１０ｂが形成され、ハブ装着部となるスプライン部１０ａの後方側となる車両インナ側に、スプライン部１０ａよりも外径が大きい大径部１０ｃが段差をもって形成され、その大径部１０ｃからさらに車両インナ側に、等速ジョイント１４の外輪１４ａが径方向外方に膨出した形で形成されている。等速ジョイント１４は、該等速ジョイント１４の内輪１４ｂ、図示されない玉、保持器を有している。

内輪４は、ハブホイール３の車両インナ側端部３１の外周面に嵌着されている。内輪４の外周面には、図２に示すように、テーパー状の車両インナ側内輪軌道面４ａが設けられている。

ハブホイール３及び内輪４と外輪２との間の両端部には、転動体列５１，５１が配置される転動体列配置空間２３０を密封するパックシールタイプのシール装置９１，９２を備える。そして、グリース流入阻止部５２３の内周面と前記内輪４又は前記ハブホイール３の外周面との間にもシール部材９３が設けられる。

転動体列５１は、ハブホイール３と外輪２との間にて周方向に配列する複数の転動体５からなるものであり、アキシャル方向に２列配置される。本実施形態における２列の転動体列５１，５１は、内輪４と外輪２との間に配置される車両インナ側転動体列と、ハブホイール３の軸部３０と外輪２との間に配置される車両アウタ側転動体列とであり、これらがアキシャル方向に隣接して配置されている。転動体列５１，５１間には、アキシャル方向にて一定幅の空間を占有する列間空隙部５００が形成される。転動体列５１の転動体５は、保持器５２により周方向に予め定められた配列間隔で保持されている。なお、保持器５２，５２の構造は双方とも同じであるので、以下の説明においては、一方の保持器５２について説明を行ない、他方の保持器については説明を略する。

保持器５２は、図３に示すように、転動体５を保持する転動体保持空間５２０と、該転動体保持空間５２０の周方向両縁に形成される転動体区画凸部５２１とを周方向に交互に有し、これら転動体区画凸部５２１が環状の連結部５２５により周方向に連結されてなる冠型保持器である。本実施形態においては、転動体保持空間５２０が列間空隙部５００側を開放する形で配置される。

保持器５２の内周面と内輪４又はハブユニット３の外周面との間に形成されるラジアル方向の隙間はグリース保持空間４５０とされて、グリース１００が封入される。これにより、内輪軌道面３ａ又は４ａと転動体５との間にもグリース１００が保持される。そして、転動体区画凸部５２１には、そのグリース保持空間４５０から列間空隙部５００へのグリースの流入を阻止するグリース流入阻止部５２３が保持器に一体形成されてなる。本実施形態における転動体区画凸部５２１は、列間空隙部５００側のアキシャル方向端部５２２が列間空隙部５００内に延出し、その先端（転動体保持空間５２０の開放側）にラジアル方向内側に突出するグリース流入阻止部５２３が形成されている。このため、グリース流入阻止部５２３は、保持器５２の周方向に断続的に形成された形状となる。

このように構成することにより、グリース保持空間４５０から列間空隙部５００へのグリースの移動が規制され、転動体５１近傍からグリースが列間空隙部５００の中央方向へ移動しにくくなる。これにより、転動体５１、外輪軌道面２ａ，２ａ及び内輪軌道面３ａ，４ａにおけるグリースの枯渇が抑制され、フレッティング摩耗の発生が抑制されている。

なお、保持器５２は樹脂射出成形体として構成されており、射出成形により容易に成形可能である。この保持器５２を構成する樹脂材料としては、ナイロン６６やナイロン４６などのポリアミド樹脂の他、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのふっ素系樹脂やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の合成樹脂材料が挙げられる。これらの樹脂にはガラス繊維等の強化繊維が添加されている。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態を第一実施形態とし、それとは異なる実施形態について説明する。なお、同様の構造については同一の符号を付することでその説明を省略する。

図４、図５、図６は、本発明の第二実施形態を示すものである。この第二実施形態では、保持器５２が上記第一実施例と同様に冠型保持器として形成されているが、転動体保持空間５２０が列間空隙部５００側とは逆側を開放する形で形成され、グリース流入阻止部５２３は、転動体区画凸部５２１の先端（転動体保持空間５２０の開放側）ではなく、保持器５２の列間空隙部５００側のアキシャル方向端部５２２において環状をなして連続形成されている。この場合、上記第一実施形態と同様の効果が期待できるとともに、グリース流入阻止部５２３が保持器の端部において周方向に連続形成されているから、列間空隙部内へのグリースの流入阻止効果が一層増した構造となっている。なお、この実施形態ではシール部材９３も、グリース流入阻止部５２３同様、周方向に連続形成されている。

また、本発明のハブユニットは、少なくとも、内輪又はハブホイールと外輪との間にて各々周方向に配列する複数の転動体からなり、かつアキシャル方向に複列に配置された転動体列と、各転動体列の複数の転動体を周方向に予め定められた配列間隔で保持する保持器とを有し、複列の転動体列間にアキシャル方向にて一定幅の列間空隙部５００が形成される構造を有するものであれば適用可能である。上記実施形態の他にも、例えば、車両インナ側転動体列に対応する軌道面を形成するインナ側内輪と、車両アウタ側転動体列に対応するアウタ側内輪との２つの別体をなす内輪を備え、それら双方の内輪が隣接した形で、ハブホイールの車両インナ側端部外周面に嵌着された構造を有するものにも適用可能である。

また、本発明における保持器は、転動体保持空間のアキシャル方向の一方が開放している冠型保持器に限られるものではなく、アキシャル方向の開放部が形成されず、保持器本体部に転動体保持空間が貫通形成されたものであっても、上記第二実施形態と同様の効果が得られる。

本発明のハブユニットの第一実施形態を示す断面図。図１の転動体列周辺部の拡大図。図１の保持器及び転動体列の平面拡大図。本発明のハブユニットの第二実施形態を示す断面図。図４の転動体列周辺部の拡大図。図４の保持器及び転動体列の平面拡大図。

符号の説明

１ハブユニット
２外輪
３ハブホイール
４内輪
５転動体
５１転動体列
５２保持器
５２０転動体保持空間
５２１転動体区画凸部
５２２保持器のアキシャル方向端部
５２３グリース流入阻止部
５００列間空隙部
４５０グリース保持空間
９１，９２，９３シール装置、シール部材
１００グリース

Claims

車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心配置されるとともに車輪取り付け用フランジが周方向に形成されたハブホイールと、該ハブホイールの少なくとも車両インナ側端部の外周面に嵌着されるハブホイールと、該ハブホイール又は前記ハブホイールと前記外輪との間にて各々周方向に配列する複数の転動体からなり、かつアキシャル方向に複列に配置された転動体列と、各転動体列の前記複数の転動体を周方向に予め定められた配列間隔で保持する保持器と、を備えるハブユニットであって、
前記複列の転動体列間には、アキシャル方向にて一定幅の列間空隙部が形成されるとともに、前記転動体列側から当該列間空隙部内へのグリースの流入を阻止するグリース流入阻止部が前記保持器に一体形成されてなることを特徴とするハブユニット。
前記保持器と前記ハブホイール又は前記ハブホイールとのラジアル方向の隙間がグリース保持空間とされ、前記グリース流入阻止部は、前記保持器の前記列間空隙部側のアキシャル方向端部からラジアル方向内側に突出形成されてなる請求項１記載のハブユニット。
前記グリース流入阻止部の内周面と前記ハブホイール又は前記ハブホイールの外周面との間にシール部材が設けられる請求項１又は請求項２記載のハブユニット。
前記保持器は、アキシャル方向にて前記列間空隙部内に延出し、その先端部に前記グリース流入阻止部がラジアル方向内側に突出形成されてなる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のハブユニット。
前記保持器は、前記転動体を保持する転動体保持空間が前記列間空隙部側を開放する形で周方向に複数設けられ、該周方向において互いに隣接する転動体区画凸部のそれぞれ先端を利用する形で、ラジアル方向内側に突出する前記グリース流入阻止部が断続形成されてなる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のハブユニット。
前記保持器は、前記転動体を保持する転動体保持部が前記列間空隙部の逆側を開放する形で周方向に複数設けられており、前記保持器の前記列間空隙部側のアキシャル方向端部にて周方向に前記グリース流入阻止部が連続形成されてなる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のハブユニット。
前記保持器は樹脂射出成形体として構成されてなる請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のハブユニット。