JP6787198B2 - ハブユニット軸受 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車輪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ている。図９および図１０は、特開２０１６−００２９１６号公報に記載されている、従来のハブユニット軸受の１例を示している。

図９および図１０に示した例では、ハブユニット軸受１は、駆動輪用であり、外方部材である外輪２と、内方部材であって、かつ、回転部材であるハブ３と、複数個の転動体４とを備える。外輪２は、内周面に複列の外輪軌道８を有しており、ナックル２０を介して懸架装置（図示せず）に支持固定されている。ハブ３は、外輪２の内径側にこの外輪２と同軸に配置されており、複列の外輪軌道８と対向する複列の内輪軌道９と、車輪および制動用回転体を支持するための回転側フランジ１１とを有している。さらに、ハブ３は、内径側に、等速ジョイントと係合する係合孔３３を有している。転動体４は、複列の外輪軌道８と複列の内輪軌道９との間に、列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。このような構成により、ハブ３は、転動体４を介して外輪２に対し回転自在に支持されている。なお、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在する円筒状空間の軸方向両端部は、シール部材７ａ、７ｂにより塞がれている。

図示の例では、ハブ３は、ハブ本体５と、ハブ本体５の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌された内輪６とにより構成されている。なお、軸方向に関して「内」とは、ハブユニット軸受１を懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向中央側をいい、図９の右側が相当する。反対に、ハブユニット軸受１を懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向外側となる、図９の左側を、軸方向に関して「外」という。また、「径方向」、「円周方向」とは、特に断らない限り、ハブ３に関するそれぞれの方向をいう。

複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道９は、ハブ本体５の軸方向中間部外周面に設けられている。また、回転側フランジ１１は、ハブ本体５の軸方向外端部に、径方向外方に突出するように設けられている。車輪を構成するホイール２１、および、制動用回転体であるブレーキロータ２２は、ハブボルト１３とハブナット２３とにより、回転側フランジ１１に結合固定されている。このため、回転側フランジ１１は、円周方向複数箇所に、この回転側フランジ１１を軸方向に貫通する取付孔１２を有している。取付孔１２のそれぞれには、ハブボルト１３の軸部の基端部が圧入固定されている。ハブボルト１３の軸部の中間部は、ホイール２１の通孔３５とブレーキロータ２２の通孔３６とに挿通されている。また、ハブナット２３が、ハブボルト１３のねじ部に螺合されている。このような構成により、回転側フランジ１１と、ホイール２１と、ブレーキロータ２２とが共締めされている。

回転側フランジ１１の軸方向外側面であるフランジ面１４には、ハブ３の中心軸を中心とする円環状で、かつ、軸方向内方に凹んだ環状溝１５が、フランジ面１４の径方向中間部に全周にわたり設けられている。すべての取付孔１２の軸方向外側開口部は、この環状溝１５の底面１６に設けられている。換言すれば、取付孔１２は、環状溝１５の底面１６にのみ開口している。このような構成により、取付孔１２にハブボルト１３が圧入され、取付孔１２の軸方向外側開口部の周囲が塑性変形して盛り上がった場合でも、この塑性変形による盛り上がりを環状溝１５内にとどめられるようにしている。この結果、取付孔１２にハブボルト１３が圧入されることによる、フランジ面１４の面振れ精度への影響が排除される。

図１０に示すように、回転側フランジ１１は、それぞれが回転側フランジ１１を軸方向に貫通し、かつ、環状溝１５の底面１６にのみ開口する、水抜き孔１７と押しねじ孔１８とを有している。水抜き孔１７は、ブレーキロータ２２の軸方向内側面と環状溝１５の底面との間の隙間３２に浸入した水分を外部空間に排出するための排水路として機能する。すなわち、隙間３２内には、押しねじ孔１８や水抜き孔１７、金属同士の接触部である、ブレーキロータ２２の軸方向内側面とフランジ面１４との当接部やハブボルト１３と取付孔１２との嵌合部を通じて、雨水や泥水などの水分が浸入する。隙間３２内に浸入した水分は、水抜き孔１７から外部空間に排出される。

押しねじ孔１８は、ブレーキロータ２２を回転側フランジ１１に対して仮止めしたり、メンテナンスの際に、錆などによりフランジ面１４に固着したブレーキロータ２２を、フランジ面１４から引き離したりするためのボルトをねじ込むために用いられる。

特開２０１６−００２９１６号公報

特開２０１６−００２９１６号公報に記載の構造では、水抜き孔１７が、環状溝１５の底面１６の径方向中間部に開口している。このため、隙間３２内に浸入した水分が、水抜き孔１７から外部空間に完全に排出されず、水分の一部が、隙間３２のうちで水抜き孔１７よりも外径側に位置する部分に残ってしまう可能性がある。そして、隙間３２内に残った水分は、車輪の回転に伴う遠心力により、ブレーキロータ２２の軸方向内側面とフランジ面１４との間に浸入し、錆や錆の進行による肉やせ、フレッチングによる固着などを引き起こす可能性がある。

本発明は、上述のような事情を鑑みて、回転側フランジの環状溝の底面と、制動用回転体の軸方向内側面との間に存在する隙間内に浸入した水分が、外部空間に排出されやすい回転側フランジの構造を備えたハブユニット軸受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、内周面に外輪軌道を有する外方部材と、外周面に内輪軌道を有する内方部材と、前記外輪軌道と前記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。
前記外方部材と前記内方部材とのうちのいずれかが、使用時に回転する回転部材であり、該回転部材は、径方向外方に突出した回転側フランジを備えている。
前記回転側フランジは、軸方向外側面に設けられた環状溝と、前記環状溝の底面に開口する複数個の取付孔と、該回転側フランジを軸方向に貫通する複数個の水抜き孔とを有している。
前記環状溝の外径は、前記水抜き孔の軸方向外側開口部の内接円の直径よりも大きく、前記水抜き孔の軸方向外側開口部の外接円の直径よりも小さくなっている。

換言すれば、径方向に関する前記水抜き孔の外端部は、前記回転部材の軸方向外側面のうち、前記環状溝よりも径方向外側に位置する部分に開口し、前記水抜き孔のうちの前記外端部を除く残部が環状溝の底面に開口している。

より具体的には、径方向に関する前記水抜き孔の外端部が、前記回転部材の軸方向外側面に開口するために、前記環状溝の外径側周面に、径方向外方に凹んだ部分円筒状の凹曲面部が備えられている。本発明では、前記凹曲面部も前記水抜き孔の要素であると解釈することができる。あるいは、本発明では、前記凹曲面部を、前記環状溝の要素であり、該環状溝の凹曲面部を介して、前記水抜き孔の外端部が、前記回転部材の軸方向外側面に開口していると解釈することもできる。しかしながら、径方向に関する前記水抜き孔の外端部は、前記回転部材の軸方向外側面のうち、前記環状溝よりも径方向外側に位置する部分に開口している限りにおいて、そのような構造は本発明の範囲に含まれる。

本発明を実施する場合には、前記水抜き孔の内周面が、軸方向内方に向かうほど該内周面の内径が大きくなる方向に傾斜している構成を採用することが好ましい。または、前記水抜き孔が、前記環状溝と径方向に重畳する部分の内周面に、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した傾斜面部を有する構成を採用することもできる。さらに、前記水抜き孔の中心軸が、軸方向外方に向かうほど径方向内方に向かう方向に配置された構成を採用することもできる。

本発明のハブユニット軸受は、たとえば、前記水抜き孔が、前記回転部材の円周方向に関して前記取付孔のうちの少なくとも１つの両側に配置されている構成を採用することができる。この場合には、前記取付孔が、円周方向に関して前記取付孔の両側に配置された前記水抜き孔の軸方向外側開口部の共通接線のうちで該水抜き孔のそれぞれの中心軸よりも径方向外側に位置する共通接線よりも、径方向内側に存在していることが好ましい。さらに、前記水抜き孔が、前記回転部材の円周方向に関して前記取付孔のうちのすべての両側に配置されている構成を採用することができる。この場合、前記水抜き孔の数は、前記取付孔の数と同じか、または、該取付孔の２倍の数とすることができる。前記水抜き孔の数を前記取付孔の数と同じとした場合、該水抜き孔と該取付孔は円周方向に関して交互に配置される。

本発明を実施する場合には、前記取付孔の内周面に、雌ねじ部を有する構成を採用することができる。

本発明のハブユニット軸受では、回転側フランジの環状溝の底面と、制動用回転体の軸方向内側面との間に存在する隙間内に浸入した水分は、この隙間内に滞留しにくく、水抜き孔を通じて外部空間に容易に排出することが可能である。

図１は、第１実施形態の第１例のハブユニット軸受を示す断面図である。 図２は、図１の左方から見た端面図である。 図３は、図２のＸ部拡大斜視図である。 図４は、第１実施形態の第２例のハブユニット軸受を示す断面図である。 図５（Ａ）は、第１実施形態の第３例を示す、図４のＹ部拡大図に相当する図であり、図５（Ｂ）は、第１実施形態の第３例において水抜き孔を形成する工程を説明するための図であり、図５（Ｃ）は、第１実施形態の第３例において水抜き孔を形成する工程の別例を説明するための図である。 図６は、第１実施形態の第４例を示す、図２に相当する図である。 図７は、第１実施形態の第５例を示す、図２に相当する図である。 図８は、第２実施形態の１例のハブユニット軸受を示す断面図である。 図９は、ホイールおよびブレーキロータを懸架装置に対し回転自在に支持する部分の従来構造の１例を示す断面図である。 図１０は、ハブユニット軸受を取り出して、図９の左方から見た状態を示す端面図である。

［第１実施形態の第１例］
図１〜図３は、本発明の第１実施形態の第１例を示している。本例では、これに限定されることはないが、本発明は、内輪回転型で従動輪用のハブユニット軸受１ａに適用されている。ハブユニット軸受１ａは、外方部材である外輪２と、内方部材であって、かつ、回転部材であるハブ３ａと、複数個の転動体４とを備える。

外輪２は、中炭素鋼などの硬質金属製で、全体として略円筒状である。外輪２は、内周面に複列の外輪軌道８を有している。また、外輪２は、軸方向中間部に、径方向外方に突出した静止側フランジ１０を有している。静止側フランジ１０は、円周方向複数箇所に支持孔２４を有している。外輪２は、支持孔２４に挿通あるいは螺合されたボルトにより、懸架装置のナックル２０（図９参照）に固定される。

ハブ３ａは、中炭素鋼などの硬質金属製で、外輪２の内径側にこの外輪２と同軸に配置されている。ハブ３ａは、外周面に複列の内輪軌道９を有している。また、ハブ３ａは、外輪２の軸方向外端面よりも軸方向外方に位置する軸方向外側部に、径方向外方に突出した回転側フランジ１１ａを有している。

なお、軸方向に関して「外」とは、ハブユニット軸受１ａを懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向外側をいい、図１の左側が相当する。反対に、ハブユニット軸受１ａを懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向中央側となる、図１の右側を、軸方向に関して「内」という。また、「径方向」、「円周方向」とは、特に断らない限り、回転部材（本例では、ハブ３ａ）に関するそれぞれの方向をいう。

本例では、ハブ３ａは、ハブ本体５ａと、内輪６とにより構成されている。複列の内輪軌道９のうちの軸方向外側の内輪軌道９は、ハブ本体５ａの軸方向中間部外周面に設けられている。また、回転側フランジ１１ａは、ハブ本体５ａの軸方向外端部に、径方向外方に突出するように設けられている。内輪６は、全体が円筒状に構成されており、外周面に軸方向内側の内輪軌道９を有し、ハブ本体５ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌されている。

回転側フランジ１１ａは、この回転側フランジ１１ａの軸方向外側面であるフランジ面１４と、複数個（本例では５個）ずつの取付孔１２ａと、水抜き孔１７ａとを有している。フランジ面１４は、径方向中間部に軸方向内方に凹んだ環状溝１５を有するとともに、環状溝１５よりも径方向外側に外側突き当て部２５を有し、環状溝１５よりも径方向内側に内側突き当て部２６を有している。

環状溝１５は、ハブ３ａの中心軸である基準軸Ｃを中心とした円環状に構成されており、断面形状が略矩形状である。環状溝１５は、基準軸Ｃに直交する円輪状の底面１６を有している。すなわち、環状溝１５の軸方向深さは全周にわたり一定であり、底面１６は平坦面である。また、環状溝１５の径方向幅も全周にわたって一定である。環状溝１５の軸方向深さおよび径方向幅は、ハブ３ａを構成する材料や取付孔１２ａの雌ねじ部２７に螺合されるハブボルトの呼び径などに応じて適宜設定される。すなわち、環状溝１５の軸方向深さおよび径方向幅は、後述するように、取付孔１２ａの雌ねじ部２７にハブボルトが螺合されることによって、取付孔１２ａの軸方向外側開口部の周囲に生じる盛り上がりを環状溝１５内にとどめられるように設計的に定められる。

具体的には、環状溝１５の軸方向深さは、ハブボルトの螺合に基づく盛り上がりを環状溝１５内にとどめられるようにしつつ、回転側フランジ１１ａの強度が低下することを防止し、かつ、環状溝１５と、ブレーキロータ２２の軸方向内側面との間に存在する隙間３２に毛細管現象によって水分が保持されることを防止する観点から定める。より具体的には、一般的な乗用車用のハブユニット軸受の場合で、環状溝１５の軸方向深さは、１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましく、１．５ｍｍ〜２ｍｍであることがより好ましい。

また、環状溝１５の径方向幅は、雌ねじ部２７を形成するための加工による変形や、ハブボルトを取付孔１２ａの雌ねじ部２７に螺合した際に発生する軸力による回転側フランジ１１ａやホイール２１、ブレーキロータ２２の変形を考慮して定める。具体的には、一般的な乗用車用のハブユニット軸受の場合で、取付孔１２ａの内周面に雌ねじ部２７を形成する以前の下穴の内径の１．２倍〜２倍であることが好ましく、雌ねじ部２７がタップ加工により形成されている場合には、１．５倍〜１．７倍、雌ねじ部２７が、タップ加工よりも雌ねじ部２７の内径が大きくなる転造加工により形成されている場合には、１．４倍〜１．６倍であることがより好ましい。

外側突き当て部２５と内側突き当て部２６はいずれも、基準軸Ｃに直交し、かつ、全周にわたって連続した（不連続部が存在しない）略円輪状の平坦面である。

取付孔１２ａは、回転側フランジ１１ａの径方向中間部の円周方向等間隔複数箇所に配置されており、内周面に雌ねじ部２７を有している。取付孔１２ａは、回転側フランジ１１ａを軸方向に貫通しており、環状溝１５の底面１６にのみ開口している。換言すれば、環状溝１５の底面１６は、取付孔１２ａの軸方向外側開口部全体を含んでいる。取付孔１２ａの内径は、すべての取付孔１２ａで同じであり、すべての取付孔１２ａの中心軸を通る円の中心は、基準軸Ｃ上に存在する。また、取付孔１２ａの内径は、環状溝１５の径方向幅よりも小さい。要するに、取付孔１２ａの軸方向外側開口部の径方向両側に隣接する部分にも、環状溝１５の底面１６の一部が存在している。このため、環状溝１５の外径ＤＯが、基準軸Ｃを中心とする取付孔１２ａの外接円の直径ＤＢＯよりも大きく（ＤＯ＞ＤＢＯ）、環状溝１５の内径ＤＩが、基準軸Ｃを中心とする取付孔１２ａの内接円の直径ＤＢＩよりも小さくなっている（ＤＩ＜ＤＢＩ）。

車輪を構成するホイール２１（図９参照）、および、制動用回転体であるブレーキロータ２２は、取付孔１２ａの雌ねじ部２７に螺合されたハブボルトにより、回転側フランジ１１ａに結合固定される。なお、前述の図９に示した構造と同様に、ハブボルトの軸部の基端部を取付孔１２ａに圧入固定し、ブレーキロータ２２とホイール２１とを、ハブナットにより共締めすることで、ブレーキロータ２２とホイール２１とを回転側フランジ１１に結合固定することもできる。

本発明において、水抜き孔１７ａの数は任意であるが、本例では、水抜き孔１７ａが、回転側フランジ１１ａの円周方向等間隔複数箇所で、かつ、円周方向に隣り合う取付孔１２ａの中央位置に配置されており、回転側フランジ１１ａを軸方向に貫通している。すなわち、水抜き孔１７ａは、回転側フランジ１１ａの円周方向に関してすべての取付孔１２ａの両側に配置されており、水抜き孔１７ａの数は、取付孔１２ａの数と同数の５個である。水抜き孔１７ａは、回転側フランジ１１ａの軸方向内側面と環状溝１５の底面１６とを連通する連通部２８と、環状溝１５の外径側周面に、径方向外方に凹んだ状態で設けられた、部分円筒状の凹曲面部２９とから構成されている。本例では、水抜き孔１７ａの内径は、軸方向にわたり一定である。すなわち、連通部２８と凹曲面部２９とが、単一円筒面上に存在している。換言すれば、連通部２８の内径が、凹曲面部２９の曲率半径の２倍となっている。

水抜き孔１７ａの内径は、すべての水抜き孔１７ａで同じであり、すべての取付孔１２ａの中心軸を通る円の中心は、基準軸Ｃ上に存在する。ハブ３ａの径方向に関する水抜き孔１７ａの外端部は、外側突き当て部２５に開口し、この外端部を除く残部が環状溝１５の底面１６に開口している。換言すれば、環状溝１５の外周縁が、水抜き孔１７ａを、ハブ３ａの円周方向に横切っている。このため、環状溝１５の外径ＤＯが、基準軸Ｃを中心とする水抜き孔１７ａの内接円の直径ＤＤＩよりも大きく、基準軸Ｃを中心とする水抜き孔１７ａの外接円の直径ＤＤＯよりも小さくなっている（ＤＤＩ＜ＤＯ＜ＤＤＯ）。

なお、本例では、水抜き孔１７ａの内接円の直径ＤＤＩは、環状溝１５の内径ＤＩよりも大きくなっている（ＤＩ＜ＤＤＩ）。ただし、水抜き孔１７ａの内接円の直径ＤＤＩは、環状溝１５の内径ＤＩよりも小さくする（ＤＤＩ＜ＤＩ）こともできる。この場合には、径方向に関する水抜き孔１７ａの内端部が、内側突き当て部２６に開口する。

また、水抜き孔１７ａの外接円の直径ＤＤＯは、フランジ面１４の外径よりも小さい。すなわち、水抜き孔１７ａは、回転側フランジ１１ａの外周面には開口していない。

転動体４は、複列の外輪軌道８と複列の内輪軌道９との間に、列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。なお、本例では、軸方向外側列の転動体４のピッチ円直径と、軸方向内側列の転動体４のピッチ円直径とが互いに同じである。ただし、軸方向外側列の転動体４のピッチ円直径が、軸方向内側列の転動体４のピッチ円直径よりも大きいか、あるいは小さい、いわゆる異径ＰＣＤ型の構成を採用することもできる。この場合には、軸方向外側列の転動体４の玉径と、軸方向内側列の転動体４の玉径とが、互いに異なる構成を採用することもできる。また、本例では、転動体４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。

なお、外輪２の軸方向外端部内周面には、シール部材７ｂが内嵌されており、このシール部材７ｂのシールリップの先端部が、ハブ３ａの表面に摺接している。これにより、外輪２の内周面とハブ３ａの外周面との間に存在する円筒状空間の軸方向外端部が、塞がれている。一方、外輪２の軸方向内端部内周面には、有底円筒状で非磁性金属板製のカバー３４が内嵌されている。これにより、外輪２の内部空間の軸方向内端部が塞がれている。ただし、外輪２の軸方向内端部内周面にシール部材を内嵌し、このシール部材を構成するシールリップの先端部を、ハブ３ａの表面に直接あるいはスリンガを介して摺接させることにより、前記円筒状空間の軸方向内端部が塞がれている構成を採用することもできる。

ハブ３ａの軸方向内端部外周面には、断面Ｌ字形で全体が円環状のエンコーダ１９が外嵌固定されている。エンコーダ１９の軸方向内側面には、Ｎ極とＳ極とが円周方向に関して交互にかつ等間隔に配置されている。このようなエンコーダ１９の軸方向内側面は、回転速度センサの検出部とカバー３４を介して対向している。これにより、回転側フランジ１１ａに支持固定された車輪の回転速度が検出可能となっている。ただし、エンコーダ１９を省略することもできる。

本例のハブユニット軸受１ａによれば、従来構造と同様の理由により、取付孔１２ａの雌ねじ部２７にハブボルトを螺合することによる、フランジ面１４の面振れ精度への影響が排除される。すなわち、取付孔１２ａは、環状溝１５の底面１６にのみ開口している。そして、ハブ３ａの径方向に関して、取付孔１２ａの軸方向外側開口部の両側に隣接する部分にも、底面１６の一部が存在している。このため、取付孔１２ａの雌ねじ部２７にハブボルトが螺合され、取付孔１２ａの軸方向外側開口部の周囲が塑性変形して盛り上がった場合でも、この塑性変形による盛り上がりを環状溝１５内にとどめられる。

車両の走行中には、雨水や泥水などの水分が、水抜き孔１７ａや、ブレーキロータ２２の軸方向内側面とフランジ面１４との当接部、ハブボルト１３と取付孔１２ａとの嵌合部を通じて、隙間３２に浸入することがある。本例のハブユニット軸受１ａでは、隙間３２内に浸入した水分が、この隙間３２内に滞留しにくく、水抜き孔１７ａを通じて外部空間に排出されやすくなっている。

すなわち、環状溝１５の外径ＤＯが、水抜き孔１７ａの内接円の直径ＤＤＩよりも大きく、水抜き孔１７ａの外接円の直径ＤＤＯよりも小さくなっている（ＤＤＩ＜ＤＯ＜ＤＤＯ）。したがって、隙間３２内に浸入した水分が隙間３２内の径方向外端部まで移動した場合でも、この水分は、環状溝１５の外径側周面に設けられた凹曲面部２９から、連通部２８内へと取り込まれる。さらに、連通部２８内に取り込まれた水分は、水抜き孔１７ａの軸方向内側開口から外部空間へと排出される。

このように、本例では、水抜き孔１７ａの構造によって、回転側フランジ１１ａの排水性の向上が図られている。すなわち、隙間３２内の水分が排出されやすく、隙間３２内に水分が滞留しにくいため、この水分に車輪の回転に伴う遠心力が加わった場合でも、水分がブレーキロータ２２の軸方向内側面とフランジ面１４との間に浸入することを防止でき、錆や錆の進行による肉やせ、フレッチングによる固着などの発生を防止できる。さらに、本例のように、ハブボルトが取付孔１２ａの雌ねじ部２７に螺合された構造では、ハブボルトと雌ねじ部２７との錆びつきも防止できる。このため、メンテナンスの際に、ハブボルトを取付孔１２ａから容易に取り外すことができる。

なお、回転側フランジ１１ａは、少なくとも１個の押しねじ孔１８（図１０参照）をさらに有することもできる。押しねじ孔１８は、ブレーキロータ２２を回転側フランジ１１に対して仮止めしたり、メンテナンスの際に、錆などによりフランジ面１４に固着したブレーキロータ２２を、フランジ面１４から引き離したりするためのボルトをねじ込むために用いられる。

本例では、水抜き孔１７ａの内径は、取付孔１２ａの内周面に雌ねじ部２７を形成する以前の下穴の内径よりも大きくなっている。ただし、水抜き孔１７ａの内径は、取付孔１２ａの下穴の内径以下とすることもできる。水抜き孔１７ａの内径を取付孔１２ａの下穴の内径と同じとした場合には、水抜き孔１７ａの穿孔加工と、取付孔１２ａの穿孔加工とを、同じ加工径の切削工具を用いて行うことができるため、製造コストの低減を図ることができる。また、水抜き孔１７ａの内径によっては、組立やメンテナンスの際に工具を挿入するなどのための作業孔としての機能を、水抜き孔１７ａに持たせることもできる。

［第１実施形態の第２例］
図４は、本発明の第１実施形態の第２例を示している。本例のハブユニット軸受１ｂでは、水抜き孔１７ｂの内周面は、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面である。このため、環状溝１５の底面１６と、ブレーキロータ２２の軸方向内側面との間の隙間３２内に浸入した水分が、水抜き孔１７ｂの凹曲面部２９ａからこの水抜き孔１７ｂ内に取り込まれると、この水分は、水抜き孔１７ｂを構成する凹曲面部２９ａおよび連通部２８ａの内周面に沿って軸方向内側に導かれ、水抜き孔１７ｂの軸方向内側開口から外部空間に排出される。このように、本例では、水抜き孔１７ｂの構造によって、回転側フランジ１１ｂの排水性の向上が図られている。

水抜き孔１７ｂの形成方法については、特に限定されない。たとえば、ハブ３ｂを構成するハブ本体５ｂの外形を鍛造加工や鋳造加工により成形した後で、水抜き孔１７ｂを回転側フランジ１１ｂの円周方向複数箇所に切削加工により形成することができる。あるいは、ハブ本体５ｂの外形を鍛造加工により成形する際に、水抜き孔１７ｂの内周面の傾斜角度と同じ傾斜角度の抜き勾配を有するパンチで、回転側フランジ１１ｂの軸方向内側面の円周方向複数箇所を強く押圧することにより形成することもできる。

なお、図示は省略するが、径方向に関する水抜き孔１７ｂの外側部内周面のみを、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜したテーパ面とし、径方向に関する水抜き孔１７ｂの内側部内周面を、部分円筒状の凹曲面とすることもできる。あるいは、水抜き孔１７ｂを軸方向外方に向かうほど径方向内方に向かう方向に傾斜させて形成することもできる。水抜き孔１７ｂの数およびその配置を含めて、その他の部分の構成および作用については、第１実施形態の第１例と同様である。

［第１実施形態の第３例］
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、本発明の第１実施形態の第３例を示している。本例では、水抜き孔１７ｃの凹曲面部２９ｂのみが、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜している。一方、水抜き孔１７ｃの連通部２８の内径は、軸方向にわたり一定である。

本例では、環状溝１５の底面１６と、ブレーキロータ２２の軸方向内側面との間の隙間３２内に浸入した水分が、凹曲面部２９ｂから取り込まれると、この水分は、凹曲面部２９ｂに沿ってより確実に連通部２８内に案内される。連通部２８内に浸入した水分は、隙間３２内にとどまることなく、水抜き孔１７ｃの軸方向内側開口から外部空間に排出される。水抜き孔１７ｃの構造によって、回転側フランジ１１ｃの排水性の向上が図られている。

水抜き孔１７ｃを設けるには、図５（Ｂ）に示すように、ドリル３０により、回転側フランジ１１ｃを軸方向内側から外側に向けて穿孔するだけで良い。すなわち、回転側フランジ１１ｃのうち、環状溝１５の底面１６よりも軸方向内側部分を穿孔している間は、ドリル３０は、ハブ３ｃの中心軸と平行にまっすぐ進む。ドリル３０の先端部が、回転側フランジ１１ｃのうち、環状溝１５と径方向に重畳する部分に差し掛かると、ドリル３０の先端部は、図５（Ｂ）に誇張して示すように、切削抵抗が小さい方向を向く。すなわち、ドリル３０の先端部が、軸方向外方に向かうほど径方向内方に向かう方向に傾斜する。したがって、凹曲面部２９ｂを、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜させられる。

このように、水抜き孔１７ｃは、特殊な工具や面倒な加工を必要とせず、回転側フランジ１１ａをドリル３０により穿孔するだけで容易に形成できる。要するに、第１実施形態の第２例の構造と比較した場合においては、製造コストのより一層の低減が図られる。

なお、穿孔時のドリル３０の変位量を規制することで、水抜き孔１７ｃを形成することもできる。すなわち、ドリル３０は、先端部に、先端に向かうほど外径が小さくなる円すい状部３１を有している。そこで、回転側フランジ１１ｃの円周方向複数箇所を軸方向内側からドリル３０により穿孔する際に、図５（Ｃ）に示すように、円すい状部３１の先端部が回転側フランジ１１ｃのフランジ面１４から突き出した段階で穿孔を完了する。このような方法によれば、ドリル３０の加工径が大きく、剛性が高い場合であっても、特殊な工具や面倒な加工を必要とせず、穿孔時のドリル３０の変位量を規制するだけで容易に形成できる。

なお、本例では、凹曲面部２９ｂの軸方向内端縁の軸方向位置が、環状溝１５の底面１６の軸方向位置と一致している。ただし、水抜き孔１７ｃのうち、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した部分を、軸方向に関して環状溝１５の底面１６よりも内側にまで形成することもできる。要するに、本発明では、水抜き孔１７ｃが、環状溝１５と径方向に重畳する部分を含む軸方向外側部に、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した傾斜面部を有する構成を採用することができる。水抜き孔１７ｃの数およびその配置を含めて、その他の部分の構成および作用については、第１実施形態の第１例および第２例と同様である。

［第１実施形態の第４例］
図６は、本発明の第１実施形態の第４例を示している。本例では、ハブ３ｄを構成する回転側フランジ１１ｄは、取付孔１２ａの２倍の数の水抜き孔１７ｄと、１個の押しねじ孔１８とを有する。より具体的には、本例では、取付孔１２ａの数は５個であり、水抜き孔１７ｄの数は１０個である。

水抜き孔１７ｄは、円周方向に関して取付孔１２ａの両側に配置されている。取付孔１２ａは、円周方向に関して隣接する１対の水抜き孔１７ｄ同士の間の中央位置に配置されている。

押しねじ孔１８は、回転側フランジ１１ｄを軸方向に貫通しており、押しねじ孔１８の軸方向外端は、環状溝１５の底面１６の径方向中間部に開口している。ただし、押しねじ孔１８を、省略することもできるし、回転側フランジ１１ｄの回転中心に対する重心のずれを抑えるために、円周方向複数箇所に等間隔に設けることもできる。

図６における符号αは、ハブ３ｄの円周方向に関して取付孔１２ａの両側に配置された１対の水抜き孔１７ｄの軸方向外側開口部のうちで、ハブ３ｄの径方向に関する外側部に接する共通の接線を表している。本例では、取付孔１２ａが、共通接線αよりも径方向内側に存在している。

本例では、車両停止時における、回転側フランジ１１ｄの回転位相にかかわらず、常に、水抜き孔１７ｄの一部が取付孔１２ａよりも鉛直方向下方に存在する。このため、取付孔１２ａが、環状溝１５の底面１６と、ブレーキロータ２２の軸方向内側面との間の隙間３２内に浸入した水分に浸かってしまう状態が発生してしまうことを防止できる。この結果、ハブボルトと取付孔１２ａの雌ねじ部２７との錆びつきがさらに効果的に防止される。

なお、取付孔１２ａが、共通接線αよりも内側に存在していれば、取付孔１２ａと水抜き孔１７ｄとが、円周方向に関して交互に、かつ、同数配置された構成を採用することもできる。

本例と、第１実施形態の第２例または第３例とは、組み合わせて実施することもできる。すなわち、水抜き孔１７ｄの内周面が、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面となっている構成や、水抜き孔１７ｄの凹曲面部が、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した構成を採用することもできる。その他の部分の構成および作用については、第１実施形態の第１例と同様である。

［第１実施形態の第５例］
図７は、本発明の第１実施形態の第５例を示している。本例では、ハブ３ｅを構成する回転側フランジ１１ｅは、取付孔１２ａの２倍の数の水抜き孔１７ｅと、取付孔１２ａと同数の押しねじ孔１８とを有する。より具体的には、本例では、取付孔１２ａの数は５個であり、水抜き孔１７ｄの数は１０個であり、ねじ孔の数は５個である。

取付孔１２ａは、第１実施形態の第４例と同様に、共通接線αよりも径方向内側に存在している。すなわち、車両停止時における、回転側フランジ１１ｅの回転位相にかかわらず、常に、水抜き孔１７ｅの一部が、取付孔１２ａよりも鉛直方向下方に存在する。さらに、本例では、水抜き孔１７ｅの内径が、第１実施形態の第４例の水抜き孔１７ｄの内径よりも大きくなっている。

押しねじ孔１８は、回転側フランジ１１ｅの円周方向等間隔複数箇所で、かつ、円周方向に隣り合う取付孔１２ａの中央位置に配置されている。押しねじ孔１８は、回転側フランジ１１ｅを軸方向に貫通しており、環状溝１５の底面１６の径方向中間部よりも径方向内側に開口している。

本例では、水抜き孔１７ｅは、組立やメンテナンスの際に工具を挿入するなどのための作業孔としての機能を有している。さらに、本例の構造は、水抜き孔１７ｅの内径を大きくするとともに、押しねじ孔１８の数を増やしているため、第１実施形態の第４例の構造と比較して回転側フランジ１１ｅ自体の軽量化が図られている。

本例も、第１実施形態の第４例と同様に、第１実施形態の第２例または第３例と組み合わせて実施できる。すなわち、水抜き孔１７ｅの内周面が、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面となっている構成や、水抜き孔１７ｅの凹曲面部が、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した構成を採用することもできる。その他の部分の構成および作用については、第１実施形態の第１例および第４例と同様である。

上述した第１実施形態の第１例〜第４例では、本発明を、内輪回転型で従動輪用のハブユニット軸受に適用した場合について説明した。ただし、本発明は、内輪回転型で駆動輪用のハブユニット軸受に適用することもできる。内輪回転型で駆動輪用のハブユニット軸受は、図９に示すように、ハブ３の中心部に、駆動軸をトルク伝達可能に係合するための係合孔３３を有している。

［第２実施形態の１例］
図８は、本発明の第２実施形態の１例を示している。本例は、外輪回転型で従動輪用のハブユニット軸受１ｃに本発明を適用した例である。ハブユニット軸受１ｃは、内方部材３７と、外方部材であって、かつ、回転部材である外輪２ａと、複数個の転動体４とを備える。

内方部材３７は、外周面に複列の内輪軌道９ａを有している。また、内方部材３７は、内径側の軸方向中間部に、軸方向外側に隣接する部分より径方向内方に突出した静止側フランジ１０ａを有している。静止側フランジ１０ａは、軸方向内側面の円周方向複数箇所にねじ孔（図示省略）を有している。内方部材３７は、懸架装置に支持されたボルトをこれらのねじ孔に螺合することにより、懸架装置に対し支持固定される。

本例では、内方部材３７は、内方部材本体３８と、内輪６ａとにより構成されている。内方部材本体３８は、軸方向内側部外周面に軸方向内側の内輪軌道９ａを有しており、内径側に静止側フランジ１０ａを有している。内輪６ａは、外周面に軸方向外側の内輪軌道９ａを有し、内方部材本体３８の軸方向外端部に締り嵌めで外嵌されている。

外輪２ａは、内方部材３７の周囲にこの内方部材３７と同軸に配置されている。外輪２ａは、内周面に複列の外輪軌道８ａを有している。また、外輪２ａは、軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも径方向外方に突出した回転側フランジ１１ｆを有している。

回転側フランジ１１ｆは、第１実施形態の第１例の回転側フランジ１１ａと同様に、この回転側フランジ１１ｆの軸方向外側面であるフランジ面１４と、取付孔１２ａと、水抜き孔１７ａとを有している。そして、環状溝１５の外径が、内方部材３７の中心軸である基準軸Ｃを中心とする水抜き孔１７ａの外接円の直径よりも小さくなっている。

転動体４は、複列の外輪軌道８ａと複列の内輪軌道９ａとの間に、列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。

なお、外輪２ａの軸方向内端部内周面には、シール部材７ｃが内嵌されており、このシール部材７ｃのシールリップの先端部が、内方部材３７の表面に直接あるいはスリンガを介して摺接している。これにより、外輪２ａの内周面と内方部材３７の外周面との間に存在する円筒状空間の軸方向内端部が、塞がれている。一方、外輪２ａの軸方向外端部内周面には、有底円筒状のカバー３４ａが内嵌されている。これにより、外輪２ａの内部空間の軸方向外端部が塞がれている。

本例のハブユニット軸受１ｃも、第１実施形態の第１例のハブユニット軸受１ａと同様に、環状溝１５の底面１６と、ブレーキロータ２２の軸方向内側面との間に存在する隙間３２内に浸入した水分が、この隙間３２内に滞留しにくく、水抜き孔１７ａを通じて外部空間に排出されやすくなっている。

本例は、矛盾を生じない限り、第１実施形態の第２例〜第５例と組み合わせて実施することができる。すなわち、水抜き孔１７ａの内周面が、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面となっている構成や、水抜き孔１７ａの凹曲面部２９が、軸方向内方に向かうほど外輪２ａの径方向に関して外方に向かう方向に傾斜した構成を採用することができる。代替的にあるいは追加的に、水抜き孔１７ａが、外輪２ａの円周方向に関して取付孔１２ａの両側に配置され、かつ、取付孔１２ａが、共通接線αよりも外輪２ａの径方向に関して内側に存在する構成を採用することができる。その他の部分の構成および作用については、第１実施形態の第１例と同様である。

１、１ａ〜１ｃ ハブユニット軸受
２、２ａ 外輪
３、３ａ〜３ｅ ハブ
４ 転動体
５、５ａ〜５ｃ ハブ本体
６、６ａ 内輪
７ａ〜７ｃ シール部材
８、８ａ 外輪軌道
９、９ａ 内輪軌道
１０、１０ａ 静止側フランジ
１１、１１ａ〜１１ｆ 回転側フランジ
１２、１２ａ 取付孔
１３ ハブボルト
１４ フランジ面
１５ 環状溝
１６ 底面
１７、１７ａ〜１７ｄ 水抜き孔
１８ 押しねじ孔
１９ エンコーダ
２０ ナックル
２１ ホイール
２２ ブレーキロータ
２３ ハブナット
２４ 支持孔
２５ 外側突き当て部
２６ 内側突き当て部
２７ 雌ねじ部
２８ 連通部
２９、２９ａ 凹曲面部
３０ ドリル
３１ 円すい状部
３２ 隙間
３３ 係合孔
３４、３４ａ カバー
３５ 通孔
３６ 通孔
３７ 内方部材
３８ 内方部材本体

Claims (5)

1. 内周面に外輪軌道を有する外方部材と、
   外周面に内輪軌道を有する内方部材と、
   前記外輪軌道と前記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、
   前記外方部材と前記内方部材とのうちで使用時に回転する回転部材に、径方向外方に突出した回転側フランジが設けられており、
   前記回転側フランジは、軸方向外側面に設けられた環状溝と、前記環状溝の底面に開口する複数個の取付孔と、前記回転側フランジを軸方向に貫通する複数個の水抜き孔とを有しており、
   前記環状溝の外径が、前記水抜き孔の軸方向外側開口部の内接円の直径よりも大きく、前記水抜き孔の軸方向外側開口部の外接円の直径よりも小さい
   ハブユニット軸受。
2. 前記水抜き孔の内周面が、軸方向内方に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜している、
   請求項１に記載のハブユニット軸受。
3. 前記水抜き孔が、前記環状溝と径方向に重畳する部分の内周面に、軸方向内方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した傾斜面部を有する、
   請求項１に記載のハブユニット軸受。
4. 前記水抜き孔が、円周方向に関して前記取付孔の両側に配置されており、
   前記取付孔が、円周方向に関して該取付孔の両側に配置された前記水抜き孔の軸方向外側開口部の共通接線のうちで該水抜き孔のそれぞれの中心軸よりも径方向外側に位置する共通接線よりも、径方向内側に存在している、
   請求項１に記載のハブユニット軸受。
5. 前記取付孔の内周面に、雌ねじ部を有する、
   請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のハブユニット軸受。

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