JP6724415B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
しかし、実際では、スリンガ99がウォークアウトして、円環部97とフランジ部92の側面92aとの間に隙間(フランジ部92の変形量よりも大きい隙間)が生じている場合であっても、走行が継続されるとスリンガ99は更に軸受内部側に移動することから、前記の原因以外にウォークアウトの原因が存在すると考えられる。
そこで、本発明の発明者は、スリンガの締め代に着目し、この締め代を管理することでウォークアウトを抑えることを可能とした。
また、締め代が上限値(100μm)を越えると、取り付け部にスリンガを取り付けた際、スリンガが塑性変形してしまうおそれがあり、取り付け部との間において所望の面圧を得ることが困難となり、スリンガのウォークアウトが発生する可能性がある。
この構成によれば、スリンガと取り付け部との間に所望の面圧が確保され、ウォークアウトに抗する静止摩擦力が適切に得られる。
図1は車輪用軸受装置の断面図である。この車輪用軸受装置(ハブユニット)10は、例えば自動車の車体側の懸架装置(ナックル)に取り付けられ、車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置10は、ハブ軸11と、外輪12と、転動体13と、保持器14と、密封装置15,17とを備えている。
外輪12の内周面には、車両アウタ側の外輪軌道面12aと、車両インナ側の外輪軌道面12bとが形成されている。
図2に示すシール本体26は、外輪12(外輪本体51)の車両アウタ側の端部12cの外周面に締め代を有して接触している第二リップ22を更に有している。この第二リップ22は、外輪12と芯金25との間を通って泥水等の異物が軸受内部に浸入するのを防ぐ機能を有している。
このように取り付け部29が断面において真円から楕円に変形しても、スリンガ30はハブ軸11に嵌合させているのみであり接着等で一体化させていないため、取り付け部29に外嵌しているスリンガ30(円筒部31)は前記変形に完全に追従しない。すると、取り付け部29とスリンガ30との間の面圧が部分的に小さくなり、この面圧の低下によって取り付け部29とスリンガ30との間の静止摩擦力が弱くなる。図4の場合、面圧が低下する部分は、楕円の長軸側の領域K1,K2であり、これらの領域K1,K2で取り付け部29とスリンガ30との間の静止摩擦力が低下する。なお、図4では、説明を容易とするために、領域K1,K2では取り付け部29とスリンガ30との間に隙間を生じさせているが、実際ではこのような隙間は生じておらず、面圧が(短軸側よりも)低下して相互が接触した状態にある。
また、ハブ軸11に曲げ荷重が作用して取り付け部29が弾性変形することで、この取り付け部29とスリンガ30との相対的な位置関係が変化することから、静止摩擦力が弱くなった部分(領域K1,K2)において、スリンガ30と取り付け部29との間に軸方向の位置ずれが発生する。このように、ハブ軸11に旋回による曲げ荷重が作用すると、スリンガ30と取り付け部29とを軸方向にせん断させてスリンガ30を移動させる力(これを、軸方向せん断力という。)が生じる。そして、車両が旋回している間、ハブ軸11は回転していることから、面圧が低下する部分は周方向に沿って連続的に変化し、周方向の全域においてスリンガ30と取り付け部29との間に位置ずれが発生する。更に、ハブ軸11が継続して回転することで、この位置ずれが蓄積され、この結果、スリンガ30がウォークアウトする。
締め代αを下限値(40μm)以上とすることで、スリンガ30と取り付け部29との間の面圧を全周にわたって充分確保することができ、静止摩擦力が勝ってスリンガ30のウォークアウトを抑えることが可能となる。
また、締め代αが上限値(100μm)を越えると、スリンガ30を取り付け部29に取り付けた際に、スリンガ30が塑性変形してしまうおそれがある。スリンガ30が塑性変形してしまうと、取り付け部29との間において所望の面圧を得ることができず、スリンガ30のウォークアウトが発生する可能性がある。
なお、この図5において二点鎖線で示すように取り付け部29が弾性変形した状態は、所定の旋回荷重が作用した場合であり、この旋回荷重は、旋回加速度(横加速度ともいう。)が0.5Gとなる運転条件で生じる値である。このように旋回加速度が0.5Gとなる旋回荷重を、設計車両旋回荷重という。
なお、旋回により0.7Gの旋回加速度が作用する条件の場合、前記締め代αの下限値を65μmとするのが好ましい。
例えば、図2に示すスリンガ30は径方向外側に第二円筒部35を有しているが、この円筒部35は省略されたものであってもよい。また、シール部材20は図示した形状以外であってもよい。
13:転動体 14:保持器 20:シール部材
29:取り付け部 30:スリンガ 31:円筒部
32:円環部 36:軸方向他端部 37:軸方向一端部
56:フランジ部 α:締め代 β:縮径量
Claims (3)
- 車輪が取り付けられるフランジ部を車両アウタ側に有するハブ軸と、前記ハブ軸の径方向外側に設けられると共に車体側部材に固定される外輪と、前記ハブ軸と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、前記複数の転動体を周方向に間隔をあけて保持する保持器と、前記外輪の内周側の一部に取り付けられている環状のシール部材と、前記ハブ軸の外周側の一部に取り付けられ前記シール部材が滑り接触する環状の金属製スリンガと、を備え、
前記スリンガは、
前記外周側の一部である取り付け部に締り嵌めの状態で嵌合して取り付けられており、
前記取り付け部に外嵌する円筒部と、当該円筒部の軸方向一端部から径方向外側に延びて設けられている円環部と、を有し、
車両旋回荷重による前記ハブ軸の楕円変形に起因して前記スリンガが移動するのを静止摩擦力により防ぐための面圧を当該スリンガと前記取り付け部との間に生じさせるべく、当該取り付け部に対する当該スリンガの半径方向の締め代が40μm以上であり100μm以下であり、
前記円筒部の軸方向他端部から1ミリメートル以内の範囲が、前記締め代に設定されている、車輪用軸受装置。 - 車輪が取り付けられるフランジ部を車両アウタ側に有するハブ軸と、前記ハブ軸の径方向外側に設けられると共に車体側部材に固定される外輪と、前記ハブ軸と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、前記複数の転動体を周方向に間隔をあけて保持する保持器と、前記外輪の内周側の一部に取り付けられている環状のシール部材と、前記ハブ軸の外周側の一部に取り付けられ前記シール部材が滑り接触する環状の金属製スリンガと、を備え、
前記スリンガは、前記外周側の一部である取り付け部に締り嵌めの状態で嵌合して取り付けられており、
前記取り付け部に対する前記スリンガの半径方向の締め代は、設計車両旋回荷重が作用した場合に前記取り付け部に生じる半径方向の縮径量よりも大きい、車輪用軸受装置。 - 前記スリンガは、前記取り付け部に外嵌する円筒部と、当該円筒部の軸方向一端部から径方向外側に延びて設けられている円環部と、を有し、
前記円筒部の軸方向他端部から1ミリメートル以内の範囲が、前記締め代に設定されている、請求項2に記載の車輪用軸受装置。
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