JP4822173B2 - 車両用ハブユニット - Google Patents

Description

本発明は、車両用ハブユニットに関するものである。

特開２００６−１１８５５３号公報

従来、自動車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、車軸に一体回転可能に設けられ、タイヤホイールやブレーキディスクを固定する内輪部材と、その内輪部材のラジアル方向外側に転動体を介して非回転に配置される外輪部材と、内輪部材と外輪部材との間に形成される空間の両端（車両アウタ側と車両インナ側）に配置された防水・防塵用の摺動シール機構とを備えて構成され、自動車側に設けられたナックル（車両側組付部材）に対し外輪部材を内嵌させる形で取り付けられる（特許文献１）。

上記の摺動シール機構は、通常、円環状の金属スリンガ（芯金）と、これに被膜された弾性体からなる弾性シール部とにより構成されており、外輪部材に対し軸線を同じくしてアキシャル方向に圧入されるとともに、その圧入組付け状態において内輪部材側にも弾性シール部が摺接しており、内輪部材と外輪部材との間の隙間をシールしている。

こうした摺動シール機構の中には、圧入対象となる外輪部材と対向する形でアキシャル方向に延出する金属スリンガのアキシャル延出部と、該アキシャル延出部の外輪部材側に一体化された弾性シール部のアキシャルリップ部とにより当該外輪部材への圧入嵌合部が構成され、摺動シール機構の圧入組付け状態において該アキシャルリップ部をラジアル方向に弾性圧縮させるものがある。この摺動シール機構は、圧入嵌合部に高いシール性能が付与されるとともに、金属スリンガの精度を落として全体のコストダウンを図ることが可能となる。

ところが、上記構成の場合、摺動シール機構を外輪部材に圧入する際に、その圧入嵌合部をアキシャル方向に押し込んで外輪部材の規定位置まで到達させても、この圧入に伴い弾性体からなるアキシャルリップ部がアキシャル方向に弾性変形するため、押し込むのを止めると同時に弾性復帰して該規定位置からアキシャル方向にずれる、いわゆるスプリングバックが生じる。このため、摺動シール機構のアキシャル方向における組み付け精度が悪化するという課題があった。

特に、車両アウタ側の摺動シール機構は、弾性シール部の一部がアキシャル方向に突出し、その突出部の先端を内輪部材のフランジ部と摺接させ、この部分にもシール機能を有する構成をなすので、アキシャル方向への組み付け精度の悪化が、当該突出部シール性能を劣化させる惧れがある。

本発明は、車両アウタ側摺動シール機構における圧入時のスプリングバックを抑制可能な車両用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、本発明の車両用ハブユニットは、
車両用ハブユニットにおいて、外輪部材と内輪部材との間に形成される転動体配置空間の車両アウタ側を封止する車両アウタ側摺動シール機構が、外輪部材の内周面に嵌合する筒状嵌着部と、該筒状嵌着部の車両アウタ側端縁からラジアル方向内向きに延出する環状のシール支持部とからなる金属スリンガと、該金属スリンガのシール支持部の車両アウタ側主表面に一体化されるとともに、内輪部材の外周面に摺接する弾性材料からなるシール部とを有し、さらに、
シール支持部を覆う該シール部のラジアル方向外周縁には、筒状嵌着部の外周面をアキシャル方向に覆う延長被覆部が弾性材料により一体形成され、金属スリンガの筒状嵌着部が当該延長被覆部により覆われた状態で外輪部材の内周面に圧入されるとともに、外輪部材の内周面には、圧入される該延長被覆部の一部を弾性復帰させつつ迎え入れる凹部が形成されるとともに、
凹部は、外輪部材の内周面において、延長被覆部の圧入方向に向けて連続的に縮径する溝底面を有したくさび断面形状を有する溝状に形成されていることを特徴とする。

上記本発明の構成によると、外輪部材には、凹部が設けられるので、圧入嵌合された延長被覆部（アキシャルリップ部）が当該凹部において非圧縮状態となってラジアル方向外向きに膨出し、その膨出部がアキシャル方向に引っかかる抜け止め部として機能する。これにより、上記のようなスプリングバックを大幅に低減することが可能となる。

この凹部は、外輪部材の内周面の周方向に沿って溝状に形成することができる。つまり、外輪部材の内周面に回転周方向に沿った溝を設けるだけで、凹部を簡易に形成することができる。

また、この凹部は、外輪部材の内周面において、延長被覆部の圧入方向に向けて連続的に縮径する溝底面を有したくさび断面形状を有する溝状に形成することができる。この構成によると、凹部の溝底面が傾斜面をなして形成されるので、圧入が容易となる。

また、凹部は、外輪部材の内周面における延長被覆部と対向領域のアキシャル方向車両インナ側端縁部位置に形成することができる。この構成においては、凹部が摺動シール機構の圧入組み付け方向の最奥に設けられているので、摺動シール機構の組付け完了に伴い延長被覆部が凹部に膨出して抜け止め状態となる。

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一実施形態を示す断面図である。図面中、左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側を示す。該ハブユニット１は、車体側に非回転に取り付けられる外輪（以下、外輪部材ともいう）２と、この外輪２と同心配置されるとともに車輪取付用フランジ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。ハブホイール３と内輪４とを合わせたものを内輪部材と称する。

外輪２は、内周に２列の軌道面を有する筒状の外輪本体部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ハブ取付フランジ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２ｂとが形成されている。また、外輪本体部２０のうち、ハブ取付フランジ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、ハブ取付フランジ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。

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やブレーキ装置のブレーキディスクロータを固定する車輪取付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）とブレーキディスクロータ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）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３ｂが形成されている。

車軸１０は、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、大径部１０ｃの端面に当て止めされている。内輪４の外周面には車両インナ側内輪軌道面４ａが形成されている。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配置空隙５００を密封するパックシールタイプの車体アウタ側の摺動シール機構９１と車体インナ側の摺動シール機構９２を備える。

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。

図２に示すように、車両アウタ側摺動シール機構９１は転動体配置空隙５００に嵌め込まれており、金属製のスリンガ（金属スリンガ）２０１と弾性シール部２５０とを有する。金属スリンガ２０１は、外輪２の内周面に嵌合する筒状嵌着部２０１ａと、該筒状嵌着部２０１ａの車両アウタ側端縁からラジアル方向内向きに延出する環状のシール支持部２０１ｂとからなる。つまり、金属スリンガは、外輪２の内周面に嵌着される筒状嵌着部２０１ａと、該筒状嵌着部２０１ａの車両アウタ側端縁に外周縁が一体化される環状のシール支持部２０１ｂとがＬ字状の折り曲げ部を介して一体化されたものである。

他方、弾性シール部２５０は弾性材料からなり、基端側が金属スリンガ２０１に回転不能に固着されている。具体的にいえば、弾性シール部２５０は金属スリンガ２０１のシール支持部２０１ｂの車両インナ側主表面に一体化されるとともに、シール支持部２０１ｂを覆う該弾性シール部２５０のラジアル方向外周縁には、筒状嵌着部２０１ａの外周面をアキシャル方向に覆う延長被覆部２５０ａが一体形成されている。また、内輪部材をなすハブホイール３の外周面に摺接する第一リップ部２５１ｃと、該ハブホイール３のハブフランジ３３の基端部における車両インナ側周側面３３ａに摺接する第二リップ部２５１ｄとを有する。本実施形態における弾性シール部２５０はゴム製である。

この金属スリンガ２０１の筒状嵌着部２０１ａが当該延長被覆部２５０ａにより覆われた状態で外輪部材３の内周面３ｃに圧入されるとともに、外輪部材３の内周面３ｃには、図２に示すように、圧入される該延長被覆部２５０ａの一部を弾性復帰させつつ迎え入れる凹部３００が形成されている。

凹部３００は、外輪３の内周面３ｃの周方向に沿って溝状に形成されている。本実施形態における凹部３００は、外輪３の内周面３ｃにおいて、延長被覆部２５０ａとの対向領域のアキシャル方向中間位置にて、該延長被覆部２５０ａの圧入方向に連続的に縮径するくさび断面形状を有する溝状に形成されている。

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。

例えば、上記実施形態における凹部３００を、図３に示すような凹部３００ａとすることができる。図３の凹部３００ａは、外輪３の内周面３ｃにおいて、延長被覆部２５０ａのアキシャル方向車両インナ側端部２００１ａと対向する位置に形成されている。

なお、図３のように、凹部を、外輪の内周面における、延長被覆部のアキシャル方向車両インナ側端部２００１と対向する位置に形成する場合には、図３とは異なる他の断面形状を有していてもよい。また、外輪３の内周面３ｃの周方向に沿って断続形成されるくぼみ部として形成されていてもよい。

本発明の車両用空気供給機構の一実施形態を示す断面図。 図１の要部を示す拡大断面図。 図２とは異なる実施形態における、図１の要部を示す拡大断面図。

符号の説明

１ ハブユニット
２ 外輪（外輪部材）
３ ハブホイール（内輪部材）
４ 内輪
５ 転動体
５１ 転動体列
１０ 車軸
９１ 車両アウタ側摺動シール機構
２０１ 金属スリンガ
２０１ａ 筒状嵌着部
２０１ｂ シール支持部
２５０ 弾性シール部
２５０ａ 延長被覆部
３００ 凹部

Claims (2)

1. 車両用ハブユニットにおいて、外輪部材と内輪部材との間に形成される転動体配置空間の車両アウタ側を封止する車両アウタ側摺動シール機構が、前記外輪部材の内周面に嵌合する筒状嵌着部と、該筒状嵌着部の車両アウタ側端縁からラジアル方向内向きに延出する環状のシール支持部とからなる金属スリンガと、該金属スリンガの前記シール支持部の車両アウタ側主表面に一体化されるとともに、前記内輪部材の外周面に摺接する弾性材料からなるシール部とを有し、さらに、
   前記シール支持部を覆う該シール部のラジアル方向外周縁には、前記筒状嵌着部の外周面をアキシャル方向に覆う延長被覆部が前記弾性材料により一体形成され、前記金属スリンガの前記筒状嵌着部が当該延長被覆部により覆われた状態で前記外輪部材の内周面に圧入されるとともに、前記外輪部材の内周面には、圧入される該延長被覆部の一部を弾性復帰させつつ迎え入れる凹部が形成されるとともに、
   前記凹部は、前記外輪部材の内周面において、前記延長被覆部の圧入方向に向けて連続的に縮径する溝底面を有したくさび断面形状を有する溝状に形成されていることを特徴とする車両用ハブユニット。
   
2. 前記凹部は、前記外輪部材の内周面の周方向に沿って溝状に形成されてなる請求項１記載の車両用ハブユニット。

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