JP2022149089A - ハブユニット軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】スリンガをハブに外嵌する際に、前記スリンガにかじりや好ましくない変形が生じることを防止しつつ、前記ハブに対する前記スリンガの相対変位を防止することができる構造を実現する。【解決手段】スリンガ本体29の筒状部32に結合固定された第1シール材30の内周面を円筒面部15に外嵌し、かつ、立板部33(の外径側平板部36)の軸方向外側面に結合固定された第2シール材31の軸方向外側面を、回転フランジ10の軸方向内側面(平坦面部14)に突き当てる。【選択図】図2
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する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い、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。特開2010-261598号公報(特許文献1)には、外輪の軸方向外側の端部に内嵌固定された芯金と、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、前記芯金に結合固定されたシール材とを備えるシール装置が記載されている。
ここで、特開2017-180599号公報(特許文献2)に記載されているように、ハブの外周面のうち、シールリップの先端部が摺接する部分には、総型の研削砥石(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外周面に仕上加工を行う際には、ハブの外周面に対する研削砥石の押し付け力を確保するため、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。したがって、ハブの外周面のうち、研削砥石が押し付けられる部分と径方向に関して略反対側部分を支持するシューに摩耗が生じやすく、仕上加工中に、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(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3)には、ハブの軸方向中間部外周面に、L字形の断面形状を有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の径方向内側部分には、この様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、回転フランジの軸方向内側面の径方向内側部分は、通常、曲率半径が大きい凹曲面により構成される。
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(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(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(傾く)ように変形すると、該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2017-129197号公報(特許文献4)には、スリンガのうち、ハブの外周面に外嵌固定される嵌合筒部をU字形に折り返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、ハブに対するスリンガの嵌合力を高くすることができて、ハブに対するスリンガのクリープや軸方向の相対変位を防止することができる。
しかしながら、スリンガは、通常、塑性加工しにくい(加工脆性を生じやすい)ステンレス鋼板により構成されている。このため、スリンガの嵌合筒部をU字形に折り返すことは困難である。また、仮に折り返すことができたとしても、嵌合筒部の径方向に関する剛性が過度に大きくなると、ハブの外周面と嵌合筒部の内周面との接触面圧が大きくなって、嵌合筒部の内周面にかじりを生じたり、嵌合筒部の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった立板部に好ましくない変形が生じたりする可能性がある。また、スリンガに加工硬化による大きな残留応力が発生するため、スリンガをハブに装着した後で、亀裂などが生じる、いわゆる置き割れが発生する可能性がある。
本発明は、上述のような事情を鑑みて、シールリップの摺接面がハブに対して相対変位することを防止できるハブユニット軸受の構造を実現することを目的としている。
本発明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、前記外輪よりも軸方向外側に位置する部分に備えられ、かつ、径方向外側に突出する回転フランジと、外周面に備えられた複列の内輪軌道と、軸方向に関して前記回転フランジと前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道との間の外周面に備えられた係合凹部とを有する。
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、スリンガ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いでいる。
前記スリンガは、スリンガ本体と、第1シール材と、第2シール材とを有する。
前記スリンガ本体は、前記ハブのうち、軸方向に関して前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間の周囲に配置される筒状部と、該筒状部の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった立板部とを有する。
前記第1シール材は、前記係合凹部に係合する第1係合凸部を有し、前記筒状部のうち、少なくとも内周面の軸方向一部を覆うように、該筒状部に結合固定され、かつ、内周面を、前記ハブの外周面のうち、前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間部分に外嵌させている。
前記第2シール材は、前記立板部の軸方向外側面に結合固定され、かつ、軸方向外側面を、前記回転フランジの軸方向内側面に当接させている。
前記シールリングは、先端部が前記立板部の軸方向内側面に摺接または近接対向する少なくとも1本のシールリップを有する。
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、前記外輪よりも軸方向外側に位置する部分に備えられ、かつ、径方向外側に突出する回転フランジと、外周面に備えられた複列の内輪軌道と、軸方向に関して前記回転フランジと前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道との間の外周面に備えられた係合凹部とを有する。
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、スリンガ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いでいる。
前記スリンガは、スリンガ本体と、第1シール材と、第2シール材とを有する。
前記スリンガ本体は、前記ハブのうち、軸方向に関して前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間の周囲に配置される筒状部と、該筒状部の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった立板部とを有する。
前記第1シール材は、前記係合凹部に係合する第1係合凸部を有し、前記筒状部のうち、少なくとも内周面の軸方向一部を覆うように、該筒状部に結合固定され、かつ、内周面を、前記ハブの外周面のうち、前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間部分に外嵌させている。
前記第2シール材は、前記立板部の軸方向外側面に結合固定され、かつ、軸方向外側面を、前記回転フランジの軸方向内側面に当接させている。
前記シールリングは、先端部が前記立板部の軸方向内側面に摺接または近接対向する少なくとも1本のシールリップを有する。
例えば、前記第1係合凸部は、前記係合凹部に対して、いわゆるパッチン止めにより係合することができる。
前記第1シール材および前記第2シール材のそれぞれは、ゴムのごときエラストマーなどの可撓性を有する材料により構成することができる。
前記ハブは、前記回転フランジの軸方向内側面に、軸方向外側に向けて凹んだフランジ側係合凹部を有することができ、かつ、前記第2シール材は、前記フランジ側係合凹部と係合する第2係合凸部を有することができる。
本発明のハブユニット軸受によれば、スリンガをハブに外嵌する際に、前記スリンガにかじりや好ましくない変形が生じたり、いわゆる置き割れが発生したりすることを防止しつつ、シールリップの摺接面がハブに対して相対変位することを防止できる。
[実施の形態の第1例]
図1および図2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。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、
一対のシール装置5a、5bとを備える。
図1および図2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。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、
一対のシール装置5a、5bとを備える。
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、径方向外側に向けて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、外周面のうちで複列の外輪軌道6a、6bに対向する部分に、複列の内輪軌道9a、9bを有し、かつ、外輪2の軸方向外側の端部よりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に向けて突出する回転フランジ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(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分に、軸方向内側から見て中空円形の端面形状を有し、かつ、ハブ3の中心軸に直交する平坦面部14を備える。また、ハブ3は、外周面の、軸方向に関して回転フランジ10と複列の内輪軌道9a、9bのうちの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を有する。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。また、円筒面部15は、軸方向内側部分に、三角形の断面形状を有する係合凹部17を全周にわたって有する。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18を有する。
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19を有する。スプライン孔19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20とハブ輪21とを組み合わせてなる。
内輪20は、軸受鋼などの硬質金属により構成されている。内輪20は、外周面に、複列の内輪軌道9a、9bのうちの軸方向内側の内輪軌道9bを有する。
ハブ輪21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21は、外周面の軸方向中間部に、複列の内輪軌道9a、9bのうちの軸方向外側の内輪軌道9aを有する。ハブ輪21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、径方向外側に向けて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21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20が外嵌される小径部22を有する。ハブ輪21は、小径部22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20の軸方向内側の端面を押え付けるかしめ部23をさらに有する。すなわち、本例のハブ3は、ハブ輪21の小径部22に内輪20を外嵌した状態で、小径部22の外周面の軸方向外側の端部から折れ曲がった段差面24と、かしめ部23との間で内輪20を軸方向両側から挟持して、内輪20とハブ輪21とを結合固定することにより構成される。
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25a、25b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。
一対のシール装置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26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26への泥水などの異物の侵入、および、転動体設置空間26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。
一対のシール装置5a、5bのうち、転動体設置空間26の軸方向外側の開口を塞ぐシール装置5aは、スリンガ27と、シールリング28とを備える。
スリンガ27は、スリンガ本体29と、第1シール材30と、第2シール材31とを備える。
スリンガ本体29は、ステンレス鋼板などの防錆性を有する金属板を曲げ成形してなり、ハブ3の円筒面部15の周囲に配置(第1シール材30を介して外嵌)される筒状部32と、該筒状部32の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった立板部33とを有する。
立板部33は、径方向内側から順に、内径側平板部34と、傾斜板部35と、外径側平板部36と、庇部37とを備える。
内径側平板部34は、筒状部32の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて直角に折れ曲がり、軸方向から見て中空円形の端面形状を有する。このため、内径側平板部34の軸方向両側面は、スリンガ27の中心軸に直交する平坦面により構成されている。
傾斜板部35は、内径側平板部34の径方向外側の端部から軸方向内側に向かうほど径方向外側に向かう方向に折れ曲がっている。すなわち、傾斜板部35は、円すい台状に構成されている。
外径側平板部36は、傾斜板部35の径方向外側かつ軸方向外側の端部から径方向外側に向かう方向に折れ曲がり、軸方向から見て中空円形の端面形状を有する。外径側平板部36の軸方向両側面は、スリンガ27の中心軸に直交する平坦面により構成されている。すなわち、外径側平板部36は、内径側平板部34と平行に配置されている。
庇部37は、外径側平板部36の径方向外側の端部から軸方向内側に向けて直角に折れ曲がっている。このため、庇部37の外周面および内周面は、スリンガ27の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。庇部37は、先端部(軸方向内側の端部)内周面を、外輪2の軸方向外側の端部外周面に対向させている。
第1シール材30は、ゴムの如きエラストマーなどの可撓性を有する材料により構成されている。第1シール材30は、スリンガ本体29の筒状部32の内周面および外周面と軸方向内側の端面とを全周にわたって覆っている。本例では、第1シール材30は、加硫成形により筒状部32の内周面および外周面と軸方向内側の端面とに結合固定されている。また、第1シール材30は、軸方向内側の端部から径方向内側に向けて突出した、三角形の断面形状を有する第1係合凸部38を全周にわたって有する。
第1シール材30は、内周面を、ハブ3の円筒面部15に締め代を有する状態で外嵌し、かつ、第1係合凸部38を係合凹部17に係合させている。本例では、第1係合凸部38は、係合凹部17に対して、いわゆるパッチン止めにより係合している。換言すれば、第1係合凸部38は、係合凹部17に弾性的(スナップフィット式)に係合している。
第2シール材31は、スリンガ本体29の立板部33の軸方向外側面に結合固定され、かつ、軸方向外側面を、回転フランジ10の軸方向内側面に当接させている。第2シール材31は、ゴムの如きエラストマーなどの弾性材により、中空円形平板状に構成されている。具体的には、本例では、第2シール材31は、立板部33の外径側平板部36の軸方向外側面に、加硫成形により結合固定(接着)され、かつ、軸方向外側面を、回転フランジ10の平坦面部14に隙間なく当接させている。これにより、回転フランジ10の軸方向内側面とスリンガ27の立板部33の軸方向外側面との間部分からの水分の浸入を防止している。
シールリング28は、それぞれの先端部が、スリンガ27の立板部33の軸方向内側面または第1シール材30の外周面に摺接または近接対向する複数本(図示の例では3本)のシールリップ39a、39b、39cを有する。本例では、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、複数本のシールリップ39a~39cを有し、かつ、芯金40に結合固定されたシール本体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、全体を円環状に構成されている。芯金40は、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。
嵌合筒部42は、円筒状に構成され、かつ、外周面を、外輪2の軸方向外側の端部内周面に圧入により内嵌固定されている。
外向鍔部43は、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直角に折れ曲がり、かつ、軸方向内側面を、後述するシール本体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ている。
折れ曲がり板部44は、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。
シール本体41は、ゴムの如きエラストマーなどの弾性材により構成され、芯金40に加硫成形により結合固定(接着)されている。シール本体41は、基部45と、複数本のシールリップ39a、39b、39cと、堰部46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、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に結合固定されている。
シールリップ39a、39b、39cのそれぞれは、基部45からスリンガ27の立板部33の軸方向内側面または第1シール材30の外周面に向けて延出している。本例では、最も径方向外側のシールリップ39aは、先端部を、立板部33の外径側平板部36の軸方向内側面に全周にわたり摺接させており、径方向外側から2番目のシールリップ39bは、先端部を、立板部33の内径側平板部34の軸方向内側面に全周にわたり摺接させており、最も径方向内側のシールリップ39cは、先端部を、第1シール材30の外周面に全周にわたり近接対向させることにより、シールリップ39cの先端部と第1シール材30の外周面との間にラビリンスシール50を構成している。
堰部46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46は、径方向外側の端部を、外輪2の軸方向外側の端面より径方向外側に突出させ、かつ、外周面を、スリンガ27の庇部37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、最も径方向外側のシールリップ39aと立板部33の軸方向内側面の摺接部に侵入しようとする水分を堰き止めるとともに、堰部46の外周面と庇部37の内周面との間にラビリンスシール47を構成している。
一対のシール装置5a、5bのうち、転動体設置空間26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、略L字形の断面形状を有し、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に固定された有底円筒状のカバーを採用することもできる。
本例のハブユニット軸受1は、次のようにして組み立てる。まず、スリンガ本体29の筒状部32の軸方向内側の端部を弾性的に拡径させた状態で、ハブ3の円筒面部15に、第1シール材30の軸方向外側部分の内周面を軸方向内側から外嵌し、第2シール材31の軸方向外側面を、回転フランジ10の平坦面部14に当接させる。その後、筒状部32を弾性的に復元させることで、第1シール材30の内周面全体を円筒面部15に外嵌するとともに、第1係合凸部38を係合凹部17に係合(パッチン止め)する。
その後の組立手順については、従来のハブユニット軸受の組立手順と同様である。具体的には、例えば、外輪2の複列の外輪軌道6aの径方向内側に、転動体4a、4bを、保持器25a、25bにより保持した状態で配置し、かつ、軸方向外側の端部にシールリング28を内嵌固定してから、外輪2を、ハブ輪21の周囲に配置する。その後、内輪20を、ハブ輪21の小径部22に外嵌し、かしめ部23を形成して、内輪20とハブ輪21とを結合固定してハブ3を構成する。最後に、外輪2の軸方向内側の端部内周面とハブ3の軸方向内側の端部外周面との間に、軸方向内側のシール装置5bを装着する。
なお、ハブユニット軸受1を組み立てる工程は、矛盾を生じない限り、適宜変更することができる。
上述のように、本例のハブユニット軸受1においては、ステンレス鋼板などの金属板製のスリンガ本体29の筒状部32を、ハブ3の円筒面部15の周囲に配置し、かつ、筒状部32の内周面を覆う、可撓性を有する材料製の第1シール材30の内周面を、円筒面部15に外嵌している。換言すれば、スリンガ本体29の筒状部32を、第1シール材30を介して円筒面部15に外嵌している。したがって、スリンガ27をハブ3の所定位置(円筒面部15の周囲)に装着する際に、筒状部32の内周面にかじりが生じたり、立板部33に好ましくない変形が生じることを防止できる。
また、本例では、スリンガ本体29の筒状部32は、特開2017-129197号公報に記載のシール装置の嵌合筒部のように、U字形に折り返されていない。このため、スリンガ本体29のプレス加工が容易になる(加工脆性を生じにくくすることができる)だけでなく、スリンガ本体29をハブ3に装着した後で、該スリンガ本体29に、加工硬化による大きな残留応力の作用により亀裂などが生じる(いわゆる置き割れが発生する)ことを防止できる。
また、本例では、スリンガ本体29の筒状部32に結合固定された第1シール材30の内周面を円筒面部15に外嵌し、かつ、立板部33(の外径側平板部36)の軸方向外側面に結合固定された第2シール材31の軸方向外側面を、回転フランジ10の軸方向内側面(平坦面部14)に突き当てている。このため、ハブ3の表面とスリンガ27の表面との間に作用する摩擦力を大きくすることができて、ハブ3に対するスリンガ27の相対変位(クリープおよび軸方向変位)を防止することができる。さらに、回転フランジ10に路面反力に基づくモーメント荷重が加わり、回転フランジ10が軸方向に倒れる(傾く)ように変形した場合にも、この変形を第1シール材30および/または第2シール材31が弾性変形することである程度吸収することができて、ハブ3に対するスリンガ27の軸方向変位を防止することができる。
さらに、本例では、ハブ3の外周面に全周にわたって形成された係合凹部17に、スリンガ27に全周にわたって形成された第1係合凸部38を係合させている。この面からも、ハブ3に対するスリンガ27の軸方向変位を有効に防止することができる。
[実施の形態の第2例]
図3は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例では、スリンガ27aの第1シール材30aは、軸方向中間部から径方向内側に向けて突出した、三角形の断面形状を有する第1係合凸部38aを全周にわたって有する。したがって、第1係合凸部38aと、スリンガ本体29の筒状部32とは径方向に重畳している。このため、第1係合凸部38aと、ハブ3の係合凹部17との係合力を大きくすることができて、ハブ3に対するスリンガ27aの軸方向変位をより確実に防止することができる。また、最も径方向内側のシールリップ39cの先端部を、スリンガ本体29の筒状部32の外周面に摺接させることができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
図3は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例では、スリンガ27aの第1シール材30aは、軸方向中間部から径方向内側に向けて突出した、三角形の断面形状を有する第1係合凸部38aを全周にわたって有する。したがって、第1係合凸部38aと、スリンガ本体29の筒状部32とは径方向に重畳している。このため、第1係合凸部38aと、ハブ3の係合凹部17との係合力を大きくすることができて、ハブ3に対するスリンガ27aの軸方向変位をより確実に防止することができる。また、最も径方向内側のシールリップ39cの先端部を、スリンガ本体29の筒状部32の外周面に摺接させることができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
[実施の形態の第3例]
図4は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例では、ハブ3a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15aを有し、かつ、円筒面部15aの軸方向中間部に係合凹部17aを全周にわたって有する。係合凹部17aは、径方向内側に向かうほど軸方向に関する幅寸法小さくなる台形の断面形状を有する。
図4は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例では、ハブ3a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15aを有し、かつ、円筒面部15aの軸方向中間部に係合凹部17aを全周にわたって有する。係合凹部17aは、径方向内側に向かうほど軸方向に関する幅寸法小さくなる台形の断面形状を有する。
また、ハブ3aは、回転フランジ10aの平坦面部14aに、軸方向外側に向けて凹んだフランジ側係合凹部48を全周にわたって有する。フランジ側係合凹部48は、軸方向内側に向かうほど径方向に関する幅寸法が大きくなる台形の断面形状を有する。
スリンガ27bを構成する第1シール材30bは、スリンガ本体29の筒状部32の軸方向中間部内周面を全周にわたって覆っている。第1シール材30bは、径方向内側に向かうほど軸方向に関する幅寸法小さくなる台形の断面形状を有し、径方向内側部分を、ハブ3aの係合凹部17aに係合させている。すなわち、本例では、第1シール材30bの径方向内側部分により、第1係合凸部38bを構成している。
第2シール材31aは、スリンガ本体29の立板部33の軸方向外側面に結合固定されている。第2シール材31aは、軸方向内側に向かうほど径方向に関する幅寸法が大きくなる台形の断面形状を有し、軸方向外側部分を、ハブ3aのフランジ側係合凹部48に係合させている。すなわち、本例では、第2シール材31aの軸方向内側部分により、第2係合凸部49を構成している。
本例では、台形の断面形状を有する第1シール材30bの径方向内側部分により、第1係合凸部38bを構成している。このため、実施の形態の第1例および第2例の構造と比較して、ハブ3aの係合凹部17aと係合する第1係合凸部38bを大型化する(断面積を大きくする)ことができる。この結果、係合凹部17aと第1係合凸部38bとの係合によるハブ3aに対するスリンガ27bの軸方向変位の防止効果をより向上させることができる。
本例では、台形の断面形状を有する第1シール材30bの径方向内側部分である第1係合凸部38bを、係合凹部17aに係合させる構造を採用することで、スリンガ本体29の筒状部32とハブ3aとの間に介在する第1シール材30bの径方向に関する厚さ寸法および体積を大きく確保している。また、台形の断面形状を有する第2シール材31aの軸方向外側部分である第2係合凸部49を、フランジ側係合凹部48に係合させる構成を採用することで、スリンガ本体29の立板部33とハブ3aとの間に介在する第2シール材31aの軸方向に関する厚さ寸法および体積を大きく確保している。このため、路面反力に基づくモーメント荷重によって、回転フランジ10aが軸方向に倒れるように変形した場合に、この変形を、第1シール材30bおよび/または第2シール材31aが弾性変形することで吸収できる量を大きくすることができる。したがって、ハブ3に対するスリンガ27の軸方向変位をより確実に防止することができる。その他の部分の構成および作用効果については、実施の形態の第1例および第2例と同様である。
1、1a ハブユニット軸受
2 外輪
3、3a 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、10a 回転フランジ
11 パイロット部
12 取付孔
13 スタッド
14、14a 平坦面部
15、15a 円筒面部
16 内輪肩部
17、17a 係合凹部
18 隅R部
19 スプライン孔
20 内輪
21 ハブ輪
22 小径部
23 かしめ部
24 段差面
25a、25b 保持器
26 転動体設置空間
27、27a、27b スリンガ
28 シールリング
29 スリンガ本体
30、30a、30b 第1シール材
31、31a 第2シール材
32 筒状部
33 立板部
34 内径側平板部
35 傾斜板部
36 外径側平板部
37 庇部
38、38a、38b 第1係合凸部
39a、39b、39c シールリップ
40 芯金
41 シール本体
42 嵌合筒部
43 外向鍔部
44 折れ曲がり板部
45 基部
46 堰部
47 ラビリンスシール
48 フランジ側係合凹部
49 第2係合凸部
50 ラビリンスシール
2 外輪
3、3a 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、10a 回転フランジ
11 パイロット部
12 取付孔
13 スタッド
14、14a 平坦面部
15、15a 円筒面部
16 内輪肩部
17、17a 係合凹部
18 隅R部
19 スプライン孔
20 内輪
21 ハブ輪
22 小径部
23 かしめ部
24 段差面
25a、25b 保持器
26 転動体設置空間
27、27a、27b スリンガ
28 シールリング
29 スリンガ本体
30、30a、30b 第1シール材
31、31a 第2シール材
32 筒状部
33 立板部
34 内径側平板部
35 傾斜板部
36 外径側平板部
37 庇部
38、38a、38b 第1係合凸部
39a、39b、39c シールリップ
40 芯金
41 シール本体
42 嵌合筒部
43 外向鍔部
44 折れ曲がり板部
45 基部
46 堰部
47 ラビリンスシール
48 フランジ側係合凹部
49 第2係合凸部
50 ラビリンスシール
Claims (2)
- 内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
前記外輪よりも軸方向外側に位置する部分に備えられ、かつ、径方向外側に突出する回転フランジと、外周面に備えられた複列の内輪軌道と、軸方向に関して前記回転フランジと前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道との間の外周面に備えられた係合凹部とを有するハブと、
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、
スリンガ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、
前記スリンガは、
前記ハブのうち、軸方向に関して前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間の周囲に配置される筒状部、および、該筒状部の軸方向外側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった立板部を含むスリンガ本体と、
前記係合凹部に係合する第1係合凸部を含み、前記筒状部のうち、少なくとも内周面の軸方向一部を覆うように、該筒状部に結合固定され、かつ、内周面を、前記ハブの外周面のうち、前記回転フランジと前記軸方向外側の内輪軌道との間部分に外嵌させた第1シール材と、
前記立板部の軸方向外側面に結合固定され、かつ、軸方向外側面を、前記回転フランジの軸方向内側面に当接させた第2シール材と、を有し、
前記シールリングは、先端部が前記立板部の軸方向内側面に摺接または近接対向する少なくとも1本のシールリップを有する、
ハブユニット軸受。 - 前記ハブが、前記回転フランジの軸方向内側面に、軸方向外側に向けて凹んだフランジ側係合凹部を有し、
前記第2シール材が、前記フランジ側係合凹部と係合する第2係合凸部を有する、
請求項1に記載のハブユニット軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021051069A JP2022149089A (ja) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | ハブユニット軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021051069A JP2022149089A (ja) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | ハブユニット軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022149089A5 JP2022149089A5 (ja) | 2023-11-10 |
Family
ID=83463765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021051069A Pending JP2022149089A (ja) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | ハブユニット軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022149089A (ja) |
-
2021
- 2021-03-25 JP JP2021051069A patent/JP2022149089A/ja active Pending
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