(57)【要約】【課題】本発明は、軽量化を図り、かつ、耐久性の向上を図ることができる転がり軸受ユニットの構造を実現する。外輪２ａを構成する鉄系合金製の外輪芯金２６を、強化繊維を含有した合成樹脂製またはアルミニウム系合金製の外輪主体２５にモールドする。外輪芯金２６の内周面に、外輪軌道部材２７を、外輪芯金２６の内周面のうちの外輪主体２５から露出した嵌合凹面３０に内嵌固定する。一方、ハブ３ａを構成する鉄系合金製のハブ芯金３７を、強化繊維を含有した合成樹脂製またはアルミニウム系合金製のハブ主体３６にモールドする。ハブ芯金３７の外周面に、内輪軌道部材３８を、ハブ芯金３７の外周面のうちのハブ主体３６から露出した嵌合面４９に外嵌固定する。【選択図】図１
2012176772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に回転しない支持部材に支持固定される静止側軌道輪と、
この静止側軌道輪と同心に配置される回転側軌道輪と、
これらの静止側軌道輪と回転側軌道輪の互いに対向する周面にそれぞれ設けられた静止側軌道面および回転側軌道面と、
これらの静止側軌道面と回転側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、
これらの転動体を設置した転動体設置空間と外部空間とを遮断するシール部材と、
を備え、
前記回転側軌道輪は、
強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製された円筒状部材からなる回転側本体と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記回転側本体にその一部がモールドされ、前記静止側軌道輪側の周面のうちの一部が前記回転側本体から露出している回転側芯金と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記静止側軌道輪側の周面に前記回転側軌道面を有し、前記回転側芯金の静止側軌道輪側の周面のうちの前記回転側本体から露出した部分に嵌合固定された回転側軌道部材と、
を備え、
前記静止側軌道輪は、
強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製された円筒状部材からなる静止側本体と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記静止側本体にその一部がモールドされ、前記回転側軌道輪側の周面のうちの一部が前記静止側本体から露出している静止側芯金と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記回転側軌道輪側の周面に前記静止側軌道面を有し、前記静止側芯金の回転側軌道輪側の周面のうちの前記静止側本体から露出した部分に嵌合固定された静止側軌道部材と、
を備える、
転がり軸受ユニット。
【請求項２】
前記回転側本体と前記回転側芯金との境界部分、および、前記静止側本体と前記静止側芯金との境界部分を、前記シール部材により外部空間から遮断された空間内に配置している、請求項１に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項３】
前記回転しない支持部材が懸架装置であり、前記転がり軸受ユニットが、この懸架装置に対して、車輪を回転自在に支持するための車輪支持用ハブユニットであり、
前記静止側軌道輪は、使用時に前記懸架装置に支持固定される外輪であり、
前記回転側軌道輪は、使用時に車輪を支持した状態でこの車輪と回転するハブであり、
前記静止側軌道面は、前記外輪の内周面に形成された複列の外輪軌道面であり、
前記回転側軌道面は、前記ハブの外周面に形成された複列の内輪軌道面であり、
前記回転側本体の回転側円筒部の外周面のうちで、前記外輪の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に、車輪を支持するための回転側フランジが径方向外方に突出した状態で設けられており、
前記回転側芯金の軸方向外端に、回転側芯金フランジが径方向外方に突出した状態で設けられており、
この回転側芯金フランジは、前記回転側フランジにモールドされている、
請求項１に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項４】
前記回転側フランジの円周方向複数箇所に、それぞれが軸方向の一部にセレーション部を有する複数本のスタッドを固定するための軸方向に貫通した通孔が形成されており、
前記回転側芯金フランジの円周方向複数箇所で、前記通孔のそれぞれと整合する位置に、軸方向に貫通するセレーション孔が形成されており、
前記セレーション孔のそれぞれの内周面は、前記通孔の内周面から露出しており、かつ、前記スタッドのセレーション部と前記セレーション孔とを直接係合した状態で、前記スタッドの外周面と、前記通孔の内周面のうちの前記セレーション孔を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のシールリングが配置されている、
請求項３に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項５】
前記回転側フランジの円周方向複数箇所に、複数本のボルトを固定するためのナットがモールドされている、請求項３に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項６】
前記転がり軸受ユニットが、前記回転しない支持部材である懸架装置に対して、車輪を回転自在に支持するための車輪支持用ハブユニットであり、
前記静止側軌道輪は、使用時に前記懸架装置に支持固定される外輪であり、
前記回転側軌道輪は、使用時に車輪を支持した状態でこの車輪と回転するハブであり、
前記静止側軌道面は、前記外輪の内周面に形成された複列の外輪軌道面であり、
前記回転側軌道面は、前記ハブの外周面に形成された複列の内輪軌道面であり、
前記静止側本体の静止側円筒部の外周面に、前記懸架装置に支持される静止側フランジが径方向外方に突出した状態で設けられており、
前記静止側芯金の外周面に、静止側芯金フランジが径方向外方に突出した状態で設けられており、
この静止側芯金フランジは、前記静止側フランジにモールドされている、
請求項１に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項７】
前記静止側フランジの円周方向複数箇所に、それぞれが軸方向の一部にセレーション部を有する複数本のスタッドあるいはボルトを固定するための軸方向に貫通した通孔が形成されており、
前記静止側芯金フランジの円周方向複数箇所で、前記通孔のそれぞれと整合する位置に、軸方向に貫通するセレーション孔が形成されており、
前記セレーション孔のそれぞれの内周面は、前記通孔の内周面から露出しており、かつ、前記スタッドのセレーション部と前記セレーション孔とを直接係合した状態で、前記スタッドの外周面と、前記通孔の内周面のうちの前記セレーション孔を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のシールリングが配置されている、
請求項６に記載した転がり軸受ユニット。
【請求項８】
前記静止側フランジの円周方向複数箇所に、複数本のボルトを固定するためのナットがモールドされている、請求項６に記載した転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に支持するための車輪支持用ハブユニットなどに適用される転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
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に、車輪支持用ハブユニットが用いられる。車輪支持用ハブユニットの基本構造としては、静止側軌道輪の内径側あるいは外径側に、転動体を介して回転側軌道輪を回転自在に支持する、転がり軸受ユニットの構造が適用される。図１１に、特開２００３−７４５７０号公報に開示されている車輪支持用ハブユニットの構造を示す。この車輪支持用ハブユニット１は、静止側軌道輪である外輪２と、この外輪２の内径側に配置され、回転側軌道輪であるハブ３と、ハブ３を外輪２に回転自在に支持するための複数個の転動体４とを備える。【０００３】
外輪２は、外輪本体５と、１対の外輪軌道部材６とを備える。外輪本体５は円筒状であり、外輪本体５の外周面の軸方向内端寄り部分には、径方向外方に突出した静止側フランジ７が設けられている。また、それぞれの外輪軌道部材６は、その内周面に形成された複列の外輪軌道８を備え、外輪本体５に内嵌固定されている。このような構成の外輪２は、使用状態で、静止側フランジ７を、図示しない懸架装置を構成する、ナックル、アクスルハウジング、アクスルビームなどの回転しない支持部材に結合することにより、この懸架装置に回転不能に支持固定される。なお、軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車体の幅方向内側をいい、各図において右側が相当する。反対に、車両の幅方向外側となる、各図における左側を、軸方向に関して「外」という。【０００４】
ハブ３は、ハブ本体９と、外側内輪軌道部材１０と、内側内輪軌道部材１１とを備える。ハブ本体９の外周面の外端寄り部分で、外輪２の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分には、車輪を支持するための回転側フランジ１２が設けられている。また、ハブ本体９の外周面の軸方向内側にはねじ部が形成されている。一方、外側内輪軌道部材１０は、その外周面の一部に形成された外側内輪軌道１３を備え、ハブ本体９の軸方向中間部に外嵌固定されている。内側内輪軌道部材１１は、その外周面に形成された内側内輪軌道１４と、内側内輪軌道１４の軸方向内側に隣接する部分に設けられた肩部１５を備える。内側内輪軌道部材１１は、その内周面をハブ本体９の外周面の軸方向外端寄り部分に外嵌した状態で、ハブ本体９のねじ部に螺合したナット１６により、ハブ本体９に対して固定されている。このような構成のハブ３は、使用状態で、回転側フランジ１２に支持固定された車輪（図示せず）とともに回転する。【０００５】
転動体４は、外側内輪軌道１３および内側内輪軌道１４と外輪軌道８との間に、列ごとに複数個ずつ、保持器１７により保持された状態で、転動自在に配置される。【０００６】
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１８の軸方向外端開口を、この開口部分に装着したシールリング１９により塞いでいる。一方、外輪２の軸方向内端開口を、この開口部分に装着したカバー２１により塞いでいる。このシールリング１９とカバー２１とにより、転動体設置空間１８への塵芥や雨水などの異物が侵入することの防止、および、転動体設置空間１８に充填したグリースが外部へ漏洩することの防止が図られている。【０００７】
ところで、自動車の乗り心地や走行安定性を中心とする自動車の走行性能の向上を図るために、外輪を固定する懸架装置やハブに固定される車輪を、炭素鋼などの鉄系合金に代えて、アルミニウム系合金により作製して、自動車のばね下荷重の低減を図ることが行われている。【０００８】
さらに、外輪２およびハブ３の材料にもアルミニウム系合金を用いて、車輪支持用ハブユニット自体の軽量化を図るとともに、この車輪支持用ハブユニットを、アルミニウム系合金製の懸架装置および車輪と組み合わせるにより、懸架装置および車輪と車輪支持用ハブユニットとの当接部分における電食の発生を防止することも提案されている。なお、車輪支持用ハブユニットの材料として、強化繊維を含有した合成樹脂も用いられている。【０００９】
一方、外輪２に形成される外輪軌道およびハブ３に形成される内輪軌道に対しては、車輪支持用ハブユニットの耐久性を確保する観点から高強度に保つことが要求される。このため、外輪本体５およびハブ本体９をアルミニウム系合金または強化繊維を含有した合成樹脂により作製するとともに、軌道面が形成される外輪軌道部材６、外側内輪軌道部材１０および内側内輪軌道部材１１を、炭素鋼または軸受鋼などの鉄系合金で作製している。これにより、車輪支持用ハブユニットの軽量化が図られるとともに、内輪軌道および外輪軌道の強度を確保して、車輪支持用ハブユニット全体の耐久性の向上も図ることができる。【００１０】
しかしながら、外輪２およびハブ３は使用時に温度が上昇する。このため、互いに材質が異なる、外輪軌道部材６と外輪本体５との間、あるいは、外側内輪軌道部材１０および内側内輪軌道部材１１とハブ本体９との間の線膨張係数の相違に起因して、転動体４に付与している予圧が変化したり、これらの部材間の嵌合部に隙間が生じたりする可能性がある。【００１１】
このような隙間が生じた場合、図１１の構造では、ハブ本体９と外側内輪軌道部材１０との境界２４が、シールリング１９よりも外部空間側に存在するため、隙間が生じた境界２４が雨水、泥水などの浸入経路となる。このように異種金属で造られているハブ本体９と外側内輪軌道部材１０との間に水が浸入すると、鉄系合金に比べて電位が卑であるアルミニウム系合金製のハブ本体９に、電食が生じることとなる。なお、特開２００３−７４５７０号公報の内容は、参照により、本明細書に組み込まれるものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−７４５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、軽量化および耐久性の向上を両立させることができる転がり軸受けユニットの構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の転がり軸受ユニットは、
使用時に回転しない支持部材に支持固定される静止側軌道輪と、
この静止側軌道輪と同心に配置される回転側軌道輪と、
これらの静止側軌道輪と回転側軌道輪の互いに対向する周面にそれぞれ設けられた静止側軌道面および回転側軌道面と、
これらの静止側軌道面と回転側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、
これらの転動体を設置した転動体設置空間と外部空間とを遮断するシール部材と、
を備える。【００１５】
特に、本発明の転がり軸受ユニットにおいて、
前記回転側軌道輪は、
強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製された円筒状部材からなる回転側本体と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記回転側本体にその一部がモールドされ、前記静止側軌道輪側の周面のうちの一部が前記回転側本体から露出している回転側芯金と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記静止側軌道輪側の周面に前記回転側軌道面を有し、前記回転側芯金の静止側軌道輪側の周面のうちの前記回転側本体から露出した部分に嵌合固定された回転側軌道部材と、
を備え、
前記静止側軌道輪は、
強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製された円筒状部材からなる静止側本体と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記静止側本体にその一部がモールドされ、前記回転側軌道輪側の周面のうちの一部が前記静止側本体から露出している静止側芯金と、
鉄系合金により作製された円筒状部材からなり、前記回転側軌道輪側の周面に前記静止側軌道面を有し、前記静止側芯金の回転側軌道輪側の周面のうちの前記静止側本体から露出した部分に嵌合固定された静止側軌道部材と、
を備える。【００１６】
本発明の転がり軸受ユニットにおいて、好ましくは、前記回転側本体と前記回転側芯金との境界部分、および、前記静止側本体と前記静止側芯金との境界部分を、前記シール部材により外部空間から遮断された空間内に配置する。【００１７】
本発明は、転がり軸受ユニットのうち、特に、自動車の車輪を回転しない支持部材である懸架装置に回転自在に支持するための車輪支持用ハブユニットに好適に適用される。この場合、前記静止側軌道輪は、使用時に前記懸架装置に支持固定される外輪であり、前記回転側軌道輪は、使用時に車輪を支持した状態でこの車輪と回転するハブである。また、前記静止側軌道面は、前記外輪の内周面に形成された複列の外輪軌道面であり、前記回転側軌道面は、前記ハブの外周面に形成された複列の内輪軌道面である。【００１８】
特に、本発明が適用される車輪支持用ハブユニットの一態様では、前記回転側本体の外周面のうちで、前記外輪の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に、車輪を支持するための回転側フランジを径方向外方に突出した状態で設けるとともに、前記回転側芯金の軸方向外端に、回転側芯金フランジを径方向外方に突出した状態で設け、この回転側芯金フランジを、前記回転側フランジにモールド（包埋）させている。【００１９】
この態様の車輪支持用ハブユニットでは、前記回転側フランジの円周方向複数箇所に、それぞれが軸方向の一部にセレーション部を有する複数本のスタッドを固定するための軸方向に貫通した通孔が形成されている。本発明では、前記回転側芯金フランジを前記回転側フランジの径方向に可能な限り長く存在させることが好ましい。この場合、前記回転側芯金フランジの径方向外端から中間部にかけて切り欠きを形成し、この回転側芯金フランジと前記通孔に挿通された前記スタッドとの干渉を防止することができる。【００２０】
代替的に、前記回転側芯金フランジの円周方向複数箇所で、前記通孔のそれぞれと整合する位置に、軸方向に貫通するセレーション孔を形成して、このセレーション孔のそれぞれの内周面を、前記通孔の内周面から露出させるとともに、前記スタッドのセレーション部と前記セレーション孔とが直接係合した状態で、前記スタッドの外周面と、前記通孔の内周面のうちの前記セレーション孔を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のシールリングを配置することもできる。【００２１】
さらに、追加的あるいは代替的に、前記回転側フランジの円周方向複数箇所に、複数本のボルトを固定するためのナットをモールドすることもできる。【００２２】
特に、本発明が適用される車輪支持用ハブユニットの別の態様では、前記静止側本体の外周面に、前記懸架装置に支持される静止側フランジを径方向外方に突出した状態で設けるとともに、前記静止側芯金の外周面に、静止側芯金フランジを径方向外方に突出した状態で設け、この静止側芯金フランジを、前記静止側フランジにモールド（包埋）させている。【００２３】
この態様の車輪支持用ハブユニットでは、前記静止側フランジの円周方向複数箇所に、それぞれが軸方向の一部にセレーション部を有する複数本のスタッドを固定するための軸方向に貫通した通孔が形成されている。本発明では、前記静止側芯金フランジを前記静止側フランジの径方向に可能な限り長く存在させることが好ましい。この場合、前記静止側芯金フランジの径方向外端から中間部にかけて切り欠きを形成し、この静止側芯金フランジと前記通孔に挿通された前記スタッドとの干渉を防止することができる。【００２４】
代替的に、前記静止側芯金フランジの円周方向複数箇所で、前記通孔のそれぞれと整合する位置に、軸方向に貫通するセレーション孔を形成して、このセレーション孔のそれぞれの内周面を、前記通孔の内周面から露出させるとともに、前記スタッドのセレーション部と前記セレーション孔とを直接係合した状態で、前記スタッドの外周面と、前記通孔の内周面のうちの前記セレーション孔を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のシールリングを配置することもできる。【００２５】
さらに、追加的あるいは代替的に、前記静止側フランジの円周方向複数箇所に、複数本のボルトを固定するためのナットをモールドすることもできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、軽量化を図るとともに、耐久性の向上を図ることができる転がり軸受ユニットの構造を実現できる。すなわち、本発明の場合、回転側軌道輪および静止側軌道輪を構成する回転側本体および静止側本体を、強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製している。このため、回転側軌道輪および静止側軌道輪の軽量化を図ることができる。【００２７】
また、高い強度が要求される回転側軌道部材および静止側軌道部材を鉄系合金で作製することにより、回転側軌道および静止側軌道の耐久性の向上を図っている。さらに、これらの回転側軌道部材と静止側軌道部材とを、鉄系合金で作製した回転側芯金および静止側芯金とに、直接嵌合固定している。このため、回転側軌道部材および静止側軌道部材と、これを支持する回転側芯金および静止側芯金との線膨張係数をほぼ同じにすることができる。その結果、回転側軌道部材および静止側軌道部材と、回転側芯金または静止側芯金との線膨張係数の相違に起因する、それぞれの転動体に付与した予圧が変化したり、回転側軌道部材と回転側芯金との当接部、および静止側軌道部材と静止側芯金との当接部に、水などの異物の進入経路となる隙間が生じたりすることを防止できる。さらには、これらの当接部に電食が生じることも防止される。この結果、これら回転側軌道部材および静止側軌道部材、ならびに回転側芯金および静止側芯金の耐久性が向上するため、転がり軸受ユニットとしての耐久性の向上を図ることができる。【００２８】
また、回転側本体と回転側芯金との境界部分、および静止側本体と静止側芯金との境界部分を、いずれもシール部材（シールリング、キャップ部材など）により外部空間から遮断された空間内に配置している。このため、これらの境界部分に、これらの部材間の線膨張係数の相違に起因する隙間が生じた場合でも、この隙間を通じて、外部空間から水などの異物が浸入することが防止される。【００２９】
また、本発明を車輪支持用ハブユニットに適用する場合、ハブを構成する回転側芯金の軸方向外端に、回転側芯金フランジを径方向外方に突出した状態で設けて、回転側本体の外周面から径方向外方に突出した状態で設けられ、車輪を支持するための回転側フランジにモールドしている。このため、回転側フランジを含む回転側本体に強度が相対的に低い材料を用いた場合でも、この回転側フランジの剛性を、強度が高い鉄系合金で作製された回転側芯金フランジにより補強することができる。【００３０】
さらに、本発明を車輪支持用ハブユニットに適用する場合において、回転側芯金フランジにスタッドのセレーション部と直接係合するセレーション孔を設け、このスタッドをセレーション嵌合により固定することで、スタッドを回転側フランジに安定して固定することができる。【００３１】
一方、本発明を車輪支持用ハブユニットに適用する場合、外輪を構成する静止側芯金の外周面に、静止側フランジを径方向外方に突出した状態で設けて、静止側本体の外周面から径方向外方に突出した状態で設けられ、懸架装置に支持される静止側フランジにモールドしている。このため、静止側フランジを含む静止側本体に強度が相対的に低い材料を用いた場合でも、この静止側フランジの剛性を、強度が高い鉄系合金で作製された静止側芯金フランジにより補強することができる。【００３２】
この場合も、静止側芯金フランジにスタッドのセレーション部と直接係合するセレーション孔を設け、このスタッドをセレーション嵌合により固定することで、スタッドを静止側フランジに安定して固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の第１例の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【図２】図２は、第１例における、シールリングとの摺動面となる回転側フランジの基端寄り部分の構造の別例を説明するための、図１のＸ部に相当する拡大図である。
【図３】図３は、第１例の車輪支持用ハブユニットの製造工程における、外輪軌道に研削加工を施す際に、外輪を加工機に保持するための手段の説明図である。
【図４】図４は、図３に示した手段とは別例の外輪を加工機に保持するための手段の説明図である。
【図５】図５は、第１例の車輪支持用ハブユニットの製造工程における、内輪軌道に研削加工を施す際、ハブを加工機に保持するための手段の説明図である。
【図６】図６は、図５に示した手段とは別例のハブを加工機に保持する手段の説明図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の第２例の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の第３例の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の第４例の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の第５例の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【図１１】図１１は、従来の車輪支持用ハブユニットの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の転がり軸受ユニットについて、いくつかの実施の形態の車輪支持用ハブユニットを例に説明する。本発明の転がり軸受けユニットの特徴は、軽量化および耐久性の向上の両立を図るために、その構成部材として軽量化を可能にする材料を用いつつ、静止側軌道輪および／または回転側軌道輪の構造を工夫している点にある。
【００３５】
［実施の形態の第１例］
図１〜図６は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の車輪支持用ハブユニット１ａは、従動輪用であり、図１１に示した従来構造と同様の基本構造を有する。車輪支持用ハブユニット１ａは、静止側軌道輪である外輪２ａと、この外輪２ａの内径側に配置され、回転側軌道輪であるハブ３ａと、ハブ３ａを外輪２ａに回転自在に支持するための複数個の転動体４とを備える。転動体４は、外輪２ａに設けられる複列の外輪軌道３３とハブ３ａに設けられる複列の内輪軌道５４との間に、列ごとに保持器３５に保持された状態で転動自在に配置される。
【００３６】
本例では、外輪２ａは、静止側本体である外輪本体２５と、静止側芯金である外輪芯金２６と、静止側軌道輪部材である外輪軌道部材２７とを備える。外輪本体２５は、アルミニウム合金製あるいは強化繊維を含有した合成樹脂製であり、円筒状に形成された円筒状部材である。また、外輪本体２５の外周面の軸方向中間部には、外周面から径方向外方に突出した状態で、静止側フランジ２８が設けられている。静止側フランジ２８の円周方向複数箇所には、軸方向に貫通した通孔９１、９８（図８、図９参照）が形成されており、これら通孔９１、９８には、ナックルなどの懸架装置を構成する回転しない支持部材（図示せず）に、外輪２ａを結合するためのボルト（図示せず）あるいはスタッド９７（図９参照）が挿通される。また、外輪本体２５の内周面の軸方向中間部に、内周面から径方向内方に突出した状態で、内向フランジ部２９が設けられている。
【００３７】
外輪芯金２６は、各種の炭素鋼などの鉄系合金製であり、円筒状に形成された円筒状部材である。外輪芯金２６には、熱処理などの硬化処理は施されていない。外輪芯金２６の軸方向中間部は、軸方向両端部に比べて小径となっている。すなわち、外輪芯金２６の中心軸を含む仮想平面で切断した場合の外輪芯金２６の断面形状は、図１に示すような略Ｖ字状である。したがって、外輪芯金２６を外輪本体２５にモールドした状態で、これらの外輪本体２５と外輪芯金２６の断面形状は、外輪２ａとして必要とされる断面形状に近いものとなる。また、このような形状により、外輪本体２５に対して外輪芯金２６をモールドする際、外輪芯金２６に加わる、外輪本体２５の収縮あるいは温度低下に基づく径方向内向きの圧縮応力に対する剛性が確保される。
【００３８】
外輪芯金２６は、外輪芯金２６の軸方向中間部と外輪本体２５の内向フランジ部２９とを整合した状態で、外輪本体２５にモールド（包埋）される。このように外輪芯金２６の軸方向中間部と、外輪本体２５の内向フランジ部２９とを整合させることで、外輪芯金２６の軸方向中間部の強度が低下することを防止している。なお、外輪芯金２６は、機械加工、プレス加工、鍛造などの加工手段により得ることができる。
【００３９】
また、外輪芯金２６が外輪本体２５にモールドされた状態で、外輪芯金２６の内周面は、外輪本体２５から露出している。そして、内周面のうちの軸方向中間部から軸方向両端寄り部分に、外輪軌道部材２７を構成する外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２を内嵌固定するための、１対の嵌合凹面３０を形成している。これらの嵌合凹面３０の自由状態での内径は、外輪軌道部材２７を内嵌固定した状態で、嵌合凹面３０と整合する外輪軌道部材２７の自由状態での外径よりもわずかに小さくしている。これにより、外輪芯金２６と外輪軌道部材２７との嵌合力を十分に確保するとともに、外輪軌道部材２７を圧縮応力下に置くことにより、転がり疲れ寿命の向上を図っている。
【００４０】
図１に示す組み付け状態で、外輪本体２５と外輪芯金２６との境界は、シールリング５５と、内側キャップ部材６２と、外側キャップ部材６４とにより、外部空間から遮断された空間内に存在している。
【００４１】
外輪軌道部材２７は、それぞれが各種の炭素鋼などの鉄系合金製であり、外側外輪軌道部材３１と、内側外輪軌道部材３２とにより構成される。外側外輪軌道部材３１は、その外周面が凸円弧状の円筒状である。また、外側外輪軌道部材３１の内周面には、静止側軌道である外輪軌道３３が形成されている。また、外側外輪軌道部材３１は、軸方向外端の内径を、軸方向内端の内径よりも大きくして、カウンタボア３４を形成している。
【００４２】
一方、内側外輪軌道部材３２は、外側外輪軌道部材３１と、軸方向に関して対称な形状である。すなわち、内側外輪軌道部材３１は、その内周面に外輪軌道３３が形成されており、軸方向内端の内径を、軸方向外端の内径よりも大きくして、カウンタボア３４を形成している。なお、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２は、機械加工、プレス加工、鍛造などの加工手段により得ることができる。
【００４３】
外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２は、外輪芯金２６の１対の嵌合凹面３０にそれぞれ内嵌固定される。なお、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２の外周面と、嵌合凹面３０とに、それぞれセレーションを形成して、これらの面同士をセレーション嵌合させれば、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２と外輪芯金２６とが、円周方向に関して相対回転することを、確実に防止できる。また、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２を、嵌合凹面３０に内嵌固定した状態で、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２のカウンタボア３４の内径は、転動体４を保持器３５に保持した状態で、保持器３５に対して転動体４が最も内径側に位置した状態の外接円の直径よりもわずかに、具体的には０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度だけ小さい。このような構成により、保持器３５に保持された転動体４を、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２に組み付けた状態で、転動体４がカウンタボア３４側から抜け出ることが防止される。
【００４４】
一方、ハブ３ａは、回転側本体であるハブ本体３６と、回転側芯金であるハブ芯金３７と、回転側軌道部材である内輪軌道部材３８とを備える。ハブ本体３６は、強化繊維を含有した合成樹脂製またはアルミニウム系合金製で、円筒状に形成された円筒状部材である。また、ハブ本体３６の外周面のうちで、外輪２ａの軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に、外周面から径方向外方に突出する状態で、車輪を支持するための回転側フランジ３９が設けられている。また、回転側フランジ３９の円周方向複数箇所には、スタッド４０の基端寄り部分に形成したセレーション部４１を締まり嵌めにより固定するための通孔４２が形成されている。なお、ハブ本体３６がアルミニウム系合金製の場合、スタッド４０の材質を、アルミニウム系合金との間で電食を発生しない、アルミニウム系合金、チタン合金などとすることが好ましい。一方、ハブ本体３６が強化繊維を含有した合成樹脂製の場合、鉄系合金製のスタッド４０を用いることもできる。
【００４５】
また、ハブ本体３６の外周面の回転側フランジ３９寄り部分、および回転側フランジ３９の軸方向内側面の基端寄り部分は、シールリング５５との摺動面となる。このため、ハブ本体３６がアルミニウム系合金製の場合には、摺動面となる部分に、アルマイト処理を施して膜厚が３０〜６０μｍ程度の陽極酸化皮膜を形成する。なお、一般的なアルマイト処理では、陽極酸化皮膜の膜厚は５〜２０μｍであるが、本例のように、膜厚を比較的厚くすることにより、この部分の耐摩耗性の向上を図っている。ただし、膜厚の上限値は、表面の化学変化などによる体積増加の影響が、ハブ本体３６の内径側に内嵌固定される外側キャップ部材６４の固定状態に影響を及ぼさない程度とする。
【００４６】
一方、ハブ本体３６が強化繊維を含有した合成樹脂製の場合には、図２に示すように、摺動面となる部分に、摺動環８３を設けることができる。摺動環８３は、ステンレス材にプレス成形を施して造られており、円筒部８４と、円筒部８４の軸方向外端から径方向外方に折れ曲がったフランジ部８５とを有する。摺動環８３は、円筒部８４をハブ本体３６の外周面の回転側フランジ３９寄り部分に外嵌固定している。また、円筒部８４の軸方向内端を、外側内輪軌道部材５０の肩部５３の軸方向外側面に当接している。また、回転側フランジ３９の軸方向内側面の基端寄り部分の全周にわたり軸方向内側面からフランジ部８５の厚さ程度に凹んだ状態で座面部８６が形成されており、フランジ部８５の軸方向外側面を座面部８６に当接させている。また、座面部８６の径方向外端寄り部分には全周にわたり係止溝８７が形成されており、フランジ部８５の軸方向外側面の径方向外端寄り部分と係止溝８７の底面との間に、Ｏリング８８を係止している。このような構成により、フランジ部８５の軸方向外側面と座面部８６との間に、水などの異物が浸入することを防止している。
【００４７】
ハブ芯金３７は、各種の炭素鋼などの鉄系合金製で、円筒状に形成された円筒状部材である。ハブ芯金３７は、円筒部４３と、ハブ芯金フランジ４４とを備える。なお、ハブ本体３６のシールリング５５との摺動面にアルマイト処理を施す場合には、このアルマイト処理による水素脆性に起因して、鉄系合金製のハブ芯金３７の強度が低下することを防止するため、ハブ芯金３７には熱処理などの硬化処理を施さない。ただし、アルマイト処理を施さない場合には、ハブ芯金３７に硬化のための熱処理を施してもよい。
【００４８】
円筒部４３は、軸方向内側の小径円筒部４５と、段部４７と、軸方向外側の大径円筒部４６とが連続するように構成される。円筒部４３を段付きの円筒形状とすることで、ハブ本体３６にハブ芯金３７をモールドする際、段部４７の軸方向外側面を利用して、ハブ本体３６の材料が、小径円筒部４５の内径側に流れ込むことを防止できる。その結果、材料節約による生産性の向上を図ることができる。なお、小径円筒部４５の内径側にハブ本体３６の材料を流し込んで、内径側を中実状とすることもできる。ただし、この場合、小径円筒部４５の内周面とハブ本体３６との間には、成形時の材料収縮に基づく隙間が生じる可能性がある。小径円筒部４５の内周面とハブ本体３６との間に隙間が生じた場合、円筒部４３の内径側を中実状としても、中空状とした場合と比べて強度的な違いはほとんど生じない。
【００４９】
また、ハブ芯金フランジ４４は、大径円筒部４６の外周面の軸方向外端に、外周面から径方向外方に突出した状態で設けられている。また、ハブ芯金フランジ４４の径方向外端から中間部にかけて、切り欠き４８が形成されている。このような構成により、ハブ芯金３７がハブ本体３６にモールドされた状態で、ハブ芯金フランジ４４と、回転側フランジ３９の通孔４２に固定したスタッド４０とが干渉することを防止している。なお、切り欠き４８に代えて、ハブ芯金フランジ４４の、回転側フランジ３９の通孔４２と整合する位置に、通孔４２の内径よりも大きい内径を有する芯金側通孔を形成することもできる。いずれにしても、ハブ芯金３７のハブ芯金フランジ４４の材質と、スタッド４０の材質とが、電食を生じるような関係にある場合でも、ハブ芯金フランジ４４とスタッド４０とが接触することが防止される。
【００５０】
ハブ芯金３７は、ハブ芯金フランジ４４とハブ本体３６の回転側フランジ３９とを整合した状態で、ハブ本体３６にモールド（包埋）されている。また、ハブ芯金３７が、ハブ本体３６にモールドされた状態で、ハブ芯金３７の円筒部４３の外周面のうちの、ハブ本体３６から露出している部分に、内輪軌道部材３８を構成する外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１を外嵌固定するための嵌合面４９が形成されている。また、図１に示す組み付け状態で、ハブ芯金３７とハブ本体３６との境界は、シールリング５５、内側キャップ部材６２、および外側キャップ部材６４により、外部空間から遮断された空間内に存在する。
【００５１】
内輪軌道部材３８は、各種の炭素鋼などの鉄系合金製で、円筒状に形成された円筒状部材である。内輪軌道部材３８は、外側内輪軌道部材５０と、内側内輪軌道部材５１とにより構成される。外側内輪軌道部材５０は、円筒部５２と、円筒部５２の軸方向外端部から径方向外方に折り曲げられた肩部５３とを有する。また、円筒部５２の外周面の軸方向外端寄り部分からこの肩部５３の軸方向内側面にかけて、回転側軌道である内輪軌道５４が形成されている。
【００５２】
一方、内側内輪軌道部材５１は、外側内輪軌道部材５０と、軸方向に関して対称な形状である。すなわち、内側内輪軌道部材５１は、円筒部５２と、円筒部５２の軸方向内端部から径方向外方に折り曲げられた肩部５３とを有する。また、円筒部５２の外周面の軸方向内端寄り部分から肩部５３の軸方向外側面にかけて、回転側軌道である内輪軌道５４が形成されている。
【００５３】
外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１は、ハブ芯金３７の嵌合面４９にそれぞれ外嵌固定されている。なお、外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１の内周面と、ハブ芯金３７の嵌合面４９とに、それぞれセレーションを形成して、これらの面同士をセレーション嵌合させれば、外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１とハブ芯金３７とが、円周方向に関して相対回転することを、確実に防止できる。
【００５４】
外輪２ａの外輪本体２５の軸方向外端の内周面と、ハブ３ａのハブ本体３６の外周面およびハブ本体３６の回転側フランジ３９の軸方向内側面との間に、シールリング５５が配置される。シールリング５５は、芯金５６とシール材５７とにより構成される。芯金５６は、鉄系合金製であり、円筒状の嵌合筒部５８と、嵌合筒部５８の軸方向外端から径方向内方に折れ曲がった円輪部５９とを有する。また、シール材５７は、ゴム、その他のエラストマーなどの弾性材製で、芯金５６に焼き付けなどにより結合固定されている。また、シール材５７は、複数本（本例では４本）のシールシップ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを備える。
【００５５】
また、シールリング５５は、芯金５６を構成する嵌合筒部５８を外輪本体２５の軸方向外端部に内嵌固定して、外輪本体２５に組み付けられている。また、組み付け状態で、シールリップ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの先端縁を、ハブ本体３６の外周面あるいは回転側フランジ３９の軸方向内側面に全周にわたって摺接させている。これにより、転動体４が設けられた転動体設置空間６１の軸方向外端側が、外部空間から遮断される。また、芯金５６の軸方向内端部と外側外輪軌道部材３１の軸方向外端部とは、径方向に関して重畳している。このようにして、車輪支持用転がり軸受１ａの径方向に関する寸法が嵩まないようにしている。
【００５６】
なお、外輪本体２５がアルミニウム系合金製の場合、外輪本体２５と芯金５６との間に、ゴム、ガスケットあるいは接着剤を介在させる。これにより、外輪本体２５と芯金５６との間に水などの異物が浸入して、この部分に電食が生じることを防止している。代替的に、芯金５６の材料として、外輪本体２５の材料であるアルミニウム系合金との間で電食を生じない材料を採用することにより、電食の発生を防止することもできる。
【００５７】
外輪本体２５の軸方向内端部には、内側キャップ部材６２を設けている。内側キャップ部材６２は、その底部の径方向外端部を径方向内側に折り返し、さらに軸方向外側（図１の左側）に折り曲げた有底円筒状であり、軸方向外側に伸長する内側キャップ部材６２の円筒部６３を、外輪本体２５の内周面の軸方向内端に内嵌固定している。これにより、転動体設置空間６１の軸方向内端側が、外部空間から遮断される。なお、外輪本体２５がアルミニウム系合金製の場合には、内側キャップ部材６２を、アルミニウム系合金製あるいはアルミニウム系合金との間で電食を発生しない材質とすることが好ましい。これにより、外輪本体２５と内側キャップ部材６２との嵌合面に電食が発生することが防止される。なお、図１に示す組み付け状態で、内側キャップ部材６２の円筒部６３の軸方向外端と、内側外輪軌道部材３２の軸方向内端部とは、径方向に関して重畳している。このようにして、車輪支持用ハブユニット１ａの径方向に関する寸法が嵩まないようにしている。
【００５８】
ハブ３ａを構成するハブ本体３６の軸方向外端寄りの内径側には、外側キャップ部材６４が配置されている。外側キャップ部材６４は、有底円筒状であり、径方向外端部から軸方向内側に伸長する外側キャップ部材６４の円筒部６５を、ハブ本体３６の内周面の軸方向外端寄り部分に内嵌固定している。これにより、ハブ３ａの内径側に、外部空間から水などの異物が浸入することが防止される。なお、ハブ本体３６がアルミニウム系合金製の場合には、外側キャップ部材６４を、アルミニウム系合金製あるいはアルミニウム系合金との間で電食を発生しない材質とすることが好ましい。これにより、ハブ本体３６と外側キャップ部材６４との嵌合面に、電食が発生することが防止される。
【００５９】
以下、本例の車輪支持用ハブユニット１ａの組み立て手順について説明する。まず、外輪芯金２６を外輪本体２５にモールドした状態で、別途成形および硬化処理を施した外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２を、外輪芯金２６の嵌合凹面３０にそれぞれ内嵌固定して、外輪２ａを組み立てる。外輪２ａを組み立てた状態で、研削盤などの加工機を使用して、外輪軌道３３に研削加工を施す。このようにして、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２を、外輪芯金２６の嵌合凹面３０に圧入した際の、寸法変化の影響を排除している。
【００６０】
なお、本例の場合、外輪本体２５を、非磁性材料である強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製している。このため、外輪本体２５を、マグネットシュー方式のチャックによって、研削盤などの加工機に支持することができない。そこで、図３に示すように、外輪２ａを、外輪２ａの軸方向外端面に配置したプレッシャロール６６により、外輪２ａの軸方向内端面に配置した加工機を構成するバッキングプレート６７に押し付ける。そして、外輪２ａの外周面を、加工機を構成する１対のシュー６８により保持した状態で、砥石６９により外輪軌道３３に研削加工を施す。シュー６８と砥石６９との円周方向に関する設置位置は、互いにずれている。
【００６１】
一方、加工機が軸方向に移動可能であり、かつ、図４に示すように、鉄系合金製の外輪芯金２６の一部（本例の場合、外輪芯金２６の軸方向内端面）が、外輪本体２５から露出している場合には、外輪芯金２６の露出部分に、加工機を構成する電磁式のバッキングプレート６７ａを吸着させるとともに、外輪２ａの外周面を、加工機を構成する１対のシュー６８により保持した状態で、砥石６９により外輪軌道３３に研削加工を施す。
【００６２】
その後、外輪２ａに、シールリング５５と、転動体組立体とを組み付けて、外輪ユニットが形成される。
【００６３】
一方、ハブ芯金３７をハブ本体３６にモールドした状態で、別途成形および硬化処理を施した外側内輪軌道部材５０を、ハブ芯金３７の嵌合面４９のうちの軸方向外側寄り部分に外嵌固定して、ハブ中間組立体７０（図５および図６参照）を形成する。ハブ中間組立体７０とした状態で、研削盤などを使用して、外側内輪軌道部材５０の内輪軌道５４と、外側内輪軌道部材５０の軸方向内端面と、嵌合面４９のうちの内側内輪軌道部材５１を外嵌固定する部分とに研削加工を施す。このようにして、外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１を嵌合面４９に圧入した際の、寸法変化の影響を排除している。
【００６４】
なお、本例の場合、ハブ本体３６を、非磁性材料である強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金で作製している。このため、ハブ本体３６を、マグネットシュー方式のチャックで、研削盤などの加工機に支持することができない。そこで、図５に示すように、ハブ中間組立体７０を、ハブ中間組立体７０を構成するハブ芯金３７の軸方向内端面に配置したプレッシャロール６６により、ハブ３ａを構成するハブ本体３６の軸方向外端面に配置した加工機を構成するバッキングプレート６７に押し付ける。そして、ハブ芯金３７の外周面を、加工機を構成する１対のシュー６８により保持した状態で、砥石６９ａ、６９ｂにより、外側内輪軌道部材５０の内輪軌道５４と、外側内輪軌道部材５０の軸方向内端面と、嵌合面４９のうちの内側内輪軌道部材５１を外嵌固定する部分とに研削加工を施す。シュー６８と砥石６９ａ、６９ｂとの円周方向に関する設置位置は、互いにずれている。
【００６５】
なお、加工機が軸方向にも移動可能な場合で、かつ、図６に示すように、鉄系合金製のハブ芯金３７の一部（本例の場合、ハブ芯金３７の段部４７の外側面）がハブ本体３６から露出している場合には、この部分に加工機を構成する電磁式のバッキングプレート６７ａを吸着させるとともに、ハブ芯金３７の外周面を、加工機を構成する１対のシュー６８により保持した状態で、砥石６９ａ、６９ｂにより、内輪軌道５４と、外側内輪軌道部材５０の軸方向内端面と、嵌合面４９のうちの内側内輪軌道部材５１を外嵌固定する部分とに、研削加工を施す。
【００６６】
シュー６８をハブ芯金３７の外周面に当接させて加工することにより、外側内輪軌道部材５０をハブ芯金３７の嵌合面に外嵌固定する際に生じる偏心の影響を抑えることができる。その結果、偏心に基づく使用時のハブの振れ回り運動を防止できる。さらに、実施の形態の第２例のように、ハブ３ｂの内周面にスプライン孔７２が形成されている駆動輪用の車輪支持用ハブユニット１ｂ（図７参照）の場合には、このような加工により、スプライン孔７２と外側内輪軌道部材５０の内輪軌道５４とを同心に保つことが可能となる。
【００６７】
また、加工機により外側内輪軌道部材５０の内輪軌道５４と、外側内輪軌道部材５０の端面と、ハブ芯金３７の嵌合面４９とに、研削加工を施すことによって、外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１を外嵌固定する際の寸法変化の影響を排除して、転動体４に適切な予圧を付与できる精度を確保している。なお、強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金は、研削加工に向かないこと、および回転側フランジにアルマイト処理が施されていることを考慮して、ハブ本体３６には研削加工を施さない。
【００６８】
次いで、ハブ中間組立体７０に、外輪ユニットを、ハブ中間組立体７０の軸方向内側から組み付ける。さらに、内側内輪軌道部材５１をハブ芯金３７の嵌合面４９に軸方向内側から外嵌固定させるとともに、ハブ芯金３７の軸方向内端縁に設けたかしめ用円筒部を、図１に示すように径方向外方に折り曲げて、かしめ部７１を形成することにより、内側内輪軌道部材５１をハブ芯金３７に固定する。
【００６９】
本例の車輪支持用ハブユニット１ａによれば、軽量化を図るとともに、耐久性を向上させることが可能となる。すなわち、外輪本体２５およびハブ本体３６を、強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製している。このため、外輪２ａおよびハブ３ａの軽量化を図ることができる。
【００７０】
外側外輪軌道部材３１、内側外輪軌道部材３２、外側内輪軌道部材５０、および内側内輪軌道部材５１を、各種の炭素鋼などの鉄系合金で作製している。このため、外輪軌道３３および内輪軌道５４を高強度に保つことができる。
【００７１】
外側外輪軌道部材３１、内側外輪軌道部材３２、外側内輪軌道部材５０、および内側内輪軌道部材５１を、外輪本体２５やハブ本体３６に直接組み付けるのではなく、同じ材質である鉄系合金製の外輪芯金２６やハブ芯金３７に嵌合固定している。このため、これらの軌道部材と芯金との線膨張係数をほぼ同じにすることができる。その結果、これらの軌道部材と芯金との間の線膨張係数の相違に起因して、転動体に付与した予圧が変化したり、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２と外輪芯金２６との当接部や、外側内輪軌道部材５０および内側内輪軌道部材５１とハブ芯金３７との当接部に、隙間が生じたりすることを、防止することができる。さらに、これらの軌道部材と芯金との当接部に、電食が生じることも防止される。
【００７２】
また、外輪本体２５と外輪芯金２６との境界部分、およびハブ本体３６とハブ芯金３７との境界部分を、シールリング５５と、内側キャップ部材６２と、外側キャップ部材６４とにより、外部空間から遮断された空間に配置している。このため、これらの境界部分に、線膨張係数の相違に起因する隙間が生じた場合でも、隙間が異物の進入経路となることが防止される。
【００７３】
さらに、強度が高い鉄系合金を用いたハブ芯金フランジ４４を、軽量ではあるが鉄系合金と比べて強度が低い強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金を用いたハブ本体３６の回転側フランジ３９と整合する位置にモールドしている。このため、軽量化を図るとともに、回転側フランジ３９の剛性を確保することができる。
【００７４】
［実施の形態の第２例］
図７は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、本発明を駆動輪用の車輪支持用ハブユニットに適用したものである。本例の駆動輪用の車輪支持用ハブユニット１ｂでも、ハブ３ｂを構成するハブ本体３６ａを、強化繊維を含有した合成樹脂またはアルミニウム系合金により作製している。また、ハブ３ｂを構成するハブ芯金３７ａの内周面にスプライン孔７２を形成している。
【００７５】
スプライン孔７２に、ハブ芯金３７ａの軸方向内側から挿入した等速ジョイント用外輪７３の軸方向外端面の中央部に固設したスプライン軸７４をスプライン係合させるとともに、等速ジョイント用外輪７３の軸方向外端面の外周縁部分を、ハブ３ｂの軸方向内端面（かしめ部７１）に当接させている。この状態で、スプライン軸７４の先端部に抑えナット７５を螺合し、さらに締め付けることにより、抑えナット７５と等速ジョイント用外輪７３との間に、ハブ３ｂを挟持固定している。また、抑えナット７５の軸方向内側面と、ハブ芯金３７ａの段部４７ａの軸方向外側面とを当接させている。
【００７６】
なお、本例の場合、ハブ芯金３７ａをハブ本体３６ａにモールドする際、ハブ芯金フランジ４４ａの軸方向外側面を利用して、ハブ芯金３７ａの大径円筒部４６ａおよび小径円筒部４５ａの内径側に、ハブ本体３６ａの材料が流れ込むことを防止している。また、外側キャップ部材６４ａは、ハブ本体３６ａの軸方向外端部に、外側キャップ部材６４ａの円筒部６５ａをハブ本体３６ａの軸方向外端部に内嵌固定することにより、配置されている。なお、ハブ本体３６ａがアルミニウム系合金製の場合には、外側キャップ部材６４ａを、アルミニウム系合金製あるいはアルミニウム系合金との間で電食を発生しない材質とすることが好ましい。
【００７７】
本例の場合、内側内輪軌道部材５１ａの肩部５３ａの軸方向に関する厚さを、外側内輪軌道部材５０の肩部５３の厚さよりも大きくしている。そして、外輪２ａを構成する外輪本体２５の軸方向内端の内周面と、内側内輪軌道部材５１ａの肩部５３ａの径方向外端面との間に、組み合わせシールリング７６を配置している。
【００７８】
本例において、外輪本体２５がアルミニウム系合金製の場合、外輪本体２５の内周面と組み合わせシールリング７６を構成する鉄系合金製の芯金７７との間に、ゴム、ガスケットあるいは接着剤を介在させる。これにより、外輪本体２５と芯金７７との間に水などの異物が浸入して、この部分に電食が生じることを防止している。代替的に、芯金７７の材料として、外輪本体２５の材料であるアルミニウム系合金との間で電食を生じない材料を採用することにより、電食の発生を防止することもできる。
【００７９】
また、スリンガ７９が泥水などに晒されると、スリンガ７９のうち、シール部材７８を構成するシールリップ８０ａ、８０ｂとの摺動面に、腐食が発生し、シールリップ８０ａ、８０ｂが摩耗しやすくなる。このような腐食を防止するため、スリンガ７９を、不導体化処理を施したオーステナイト系ステンレス、たとえばＳＵＳ３０４などにより作製することが好ましい。
【００８０】
本例では、ハブ本体３６ａの回転側フランジ３９ａの円周方向複数箇所に、複数本のスタッド４０を固定するための軸方向に貫通した通孔４２ａが形成されている。また、ハブ芯金３７ａがハブ本体３６ａにモールドされた状態で、ハブ芯金３７ａのハブ芯金フランジ４４ａの、通孔４２ａと整合する位置に、スタッド４０のセレーション部４１と直接セレーション係合可能なセレーション孔８１が形成されている。
【００８１】
また、スタッド４０の外周面と、通孔４２ａの内周面のうちのセレーション孔８１を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のＯリング８２が配されている。これにより、ハブ本体３６ａと、ハブ芯金４４ａとの境界を外部空間から遮断している。
【００８２】
本例では、鉄系合金製のハブ芯金フランジ４４ａのセレーション孔８１と、スタッド４０のセレーション部４１とを直接セレーション嵌合している。このため、スタッド４０を安定して固定することができる。第２例のその他の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。
【００８３】
［実施の形態の第３例］
図８は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例は、実施の形態の第１例と同様に、本発明を従動輪用の車輪支持用ハブユニットに適用したものである。本例の車輪支持用ハブユニット１ｃの場合、外輪２ｂを構成する外輪芯金２６ａの構造において、実施の形態の第１例と相違している。外輪２ｂのその他の構造は、実施の形態の第１例の外輪２ａと同様である。
【００８４】
本例の場合、外輪２ｂを構成する外輪本体２５ａの静止側フランジ２８の円周方向複数箇所に、複数本のボルトを固定するための軸方向に貫通した通孔９１が形成されている。また、外輪芯金２６ａは、各種の炭素鋼などの鉄系合金製であり、熱処理などの硬化処理は施されていない。外輪芯金２６ａの基本構造は、実施の形態の第１例の外輪芯金２６と同様である。外輪芯金２６ａの軸方向内端からさらに伸長する部分を径方向外方に折り曲げることにより、外輪芯金フランジ８９を設けている。外輪芯金フランジ８９には、その径方向外端から中間部にかけて、切り欠き９０が形成されている。外輪芯金２６ａは、その軸方向中間部と外輪本体２５の内向フランジ部２９とを整合させ、かつ、外輪芯金フランジ８９と外輪本体２５ａの静止側フランジ２８とを整合させた状態で、外輪本体２５ａにモールドされている。
【００８５】
外輪芯金２６ａが外輪本体２５ａにモールドされた状態では、外輪芯金フランジ８９の切り欠き９０の内側面は、静止側フランジ２８の円周方向複数箇所に形成されたボルトを挿通するための通孔９１の内周面に露出していない。このようにして、外輪芯金フランジ８９と、通孔９１に挿通したボルトとが干渉することを防止している。なお、切り欠き９０に代えて、外輪芯金フランジ８９の、静止側フランジ２８の通孔９１と整合する位置に、通孔９１の内径よりも大きい内径を有する外輪芯金側通孔（図示省略）を形成することもできる。いずれの場合も、外輪芯金フランジ８９の材質と、ボルトの材質とが、電食を生じるような関係にある場合でも、外輪芯金フランジ８９とボルトとの接触が防止される。
【００８６】
本例の場合、外輪本体２５ａの軸方向内端部に設けた内側キャップ部材６２ａの形状が、実施の形態の第１例の内側キャップ６２と異なっている。本例の場合、内側キャップ部材６２ａは、底部９２と、円筒部６３ａとにより構成される。円筒部６３ａは、底部９２の径方向外端縁を軸方向外側（図１の左側）に折り曲げた小径円筒部９３と、小径円筒部９３の軸方向外側に段部９４を介して連続した大径円筒部９５とにより構成される。そして、大径円筒部９５を、外輪本体２５ａの内周面の軸方向内端部に内嵌固定している。
【００８７】
外輪本体２５ａの内周面と内側キャップ部材６２ａの小径円筒部９３との間に存在する隙間に、パッキングなどの円環状のシール材９６を設けている。このようにして、外輪本体２５ａと内側キャップ部材６２ａとの嵌合面に電食が発生することを防止している。なお、外輪本体２５ａがアルミニウム系合金製の場合には、内側キャップ部材６２ａを、アルミニウム系合金製あるいはアルミニウム系合金との間で電食を発生しない材質とする。
【００８８】
本例の車輪支持用ハブユニット１ｃの場合、強度が高い鉄系合金製の外輪芯金フランジ８９を、軽量ではあるが鉄系合金と比べて強度が低い強化繊維を含有した合成樹脂製またはアルミニウム系合金製の外輪本体２５ａの静止側フランジ２８にモールドしている。このため、軽量化を図るとともに、静止側フランジ２８の剛性を確保して、車輪支持用ハブユニット１ｃを懸架装置に対して強固に固定することが可能となる。第３例のその他の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。
【００８９】
［実施の形態の第４例］
図９は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、実施の形態の第２例と同様に、本発明を駆動輪用の車輪支持用ハブユニットに適用したものである。本例の車輪支持用ハブユニット１ｄの場合、外輪２ｃを構成する外輪本体２５ｂおよび外輪芯金２６ｂの構造を、実施の形態の第２例と異ならせている。外輪２ｃのその他の構造は、実施の形態の第２例の外輪２ａと同様である。
【００９０】
本例の場合、外輪２ｃを構成する外輪本体２５ｂの静止側フランジ２８ａの円周方向複数箇所に、複数本のスタッド９７を挿通するための軸方向に貫通した通孔９８が形成されている。また、本例の外輪芯金２６ｂは、各種の炭素鋼などの鉄系合金製であり、熱処理などの硬化処理は施されていない。外輪芯金２６ｂには、実施の形態の第２例の外輪芯金２６と同様の構造に加えて、その軸方向内端を軸方向外側（図９の左側）に折り返して、さらに径方向外方に折り曲げることにより形成された、外輪芯金フランジ８９ａが設けられている。外輪芯金フランジ８９ａは、外輪芯金２６ｂが外輪本体２５ｂにモールドされた状態で、外輪本体２５ｂの通孔９８と整合する位置に、スタッド９７のセレーション部と直接セレーション係合可能なセレーション孔９９が形成されている。
【００９１】
さらに、スタッド９７の外周面と、通孔９８の内周面のうちの外輪芯金フランジ８９ａのセレーション孔９９を軸方向両側から挟む部分との間に、１対のＯリング１００ａ、１００ｂが配置されている。このようにして、外輪本体２５ｂと外輪芯金２６ｂとの境界を、外部空間から遮断している。このように鉄系合金製の外輪芯金フランジ８９ａのセレーション孔９９と、スタッド９７のセレーション部とを直接セレーション嵌合しているため、スタッド９７を安定して固定することができる。
【００９２】
また、本例の場合、実施の形態の第２例と同様に、外輪２ｂを構成する外輪本体２５ｂの軸方向内端の内周面と、内側内輪軌道部材５１ａの肩部５３ａの径方向外端面との間に組み合わせシールリング７６ａを設けている。また、このシールリング７６ａを構成する芯金７７ａの軸方向内端の外周面と、外輪本体２５ａの軸方向内端の内周面との間に、円環状のノーズガスケット１０１を設けている。このような構成を採用することにより、外輪本体２５ａと芯金７７ａとの間に水などの異物が浸入して、この部分に電食が生じることを防止している。また、芯金７７ａの材料を、外輪本体２５ａの材料であるアルミニウム系合金との間で、電食を生じない材料とすることで、電食の発生を防止することもできる。第４例のその他の構成および作用は、実施の形態の第２例と同様である。
【００９３】
［実施の形態の第５例］
図１０は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の駆動輪用の車輪支持用ハブユニット１ｅの場合、ハブ３ｃを構成するハブ本体３６ｂの回転側フランジ３９ｂの円周方向複数箇所に、車輪を取付けるための複数個のボルト（図示せず）を固定するための円筒状のナット１０２がモールドされている。ナット１０２は、その軸方向両端開口部を、回転側フランジ３９ｂの軸方向両端面に開口した状態、かつ回転側フランジ３９ｂの軸方向外側面（図１０の左側面）が平坦面となるような状態でモールドされている。すなわち、ナット１０２の軸方向に関する厚さ寸法が、回転側フランジ３９ｂの軸方向に関する厚さよりも大きい場合には、回転側フランジ３９ｂのうちの、ナット１０２をモールドした位置の軸方向外端が、他の部分よりも軸方向外側に突出することがなく、この位置の軸方向内端が、他の部分よりも軸方向内側に突出した状態で、ナット１０２をモールドする。
【００９４】
ハブ芯金３７ｂは、実施の形態の第１例のハブ芯金３７とほぼ同様の構造を有しており、ハブ芯金３７ｂを構成するハブ芯金フランジ４４ｂの、ハブ本体３６ｂにモールドされた状態でナット１０２と整合する位置に、径方向外端から中間部にかけて切り欠き４８ａが形成されている。このようにして、ハブ芯金３７ｂがハブ本体３６ｂにモールドされた状態で、ハブ芯金フランジ４４ｂと、ナット１０２とが干渉することを防止している。なお、ハブ本体３６ｂがアルミニウム系合金製の場合には、ナット１０２を、ハブ本体３６ｂを劣化させず、ハブ本体との間で電食を生じない、ステンレス、真鍮などにより作製することが好ましい。
【００９５】
本例の場合、外輪２ｄを構成する外輪芯金２６ｃを、実施の形態の第２例の外輪芯金２６と同様の構造を有する外輪芯金基部材１０３と、別体の外輪芯金フランジ部材１０４とにより構成している。外輪芯金フランジ部材１０４は、円筒部１０５と、この円筒部１０５の軸方向外端から径方向外方に折り曲げられた外輪芯金フランジ８９ｂとを有する。外輪芯金フランジ８９ｂには、外輪本体２５ｂにモールドされた状態で、ナット１０７と整合する位置に、径方向外端から中間部にかけて切り欠き１０６が形成されている。外輪芯金フランジ部材１０４は、外輪芯金基部材１０３の外周面の軸方向内端に、外輪芯金フランジ部材１０４の円筒部１０５の内周面を溶接することにより固定している。このような構造により、外輪芯金フランジ部材１０４を外輪芯金基部材１０３に溶接する位置を調節することにより、外輪芯金フランジ８９ｂの軸方向に関する位置の調節を行うことが可能となる。
【００９６】
外輪２ｄを構成する外輪本体２５ｃの静止側フランジ２８ｂの円周方向複数箇所には、懸架装置に取付けるためのボルト（図示せず）を固定するためのナット１０７がモールドされている。ナット１０７は、軸方向外端に底部１０８を有し、軸方向内側のみが開口した有底円筒状である。このようなナット１０７は、その外周面の一部を外輪芯金２６ｂの外輪芯金フランジ８９ｂの切り欠き１０６に係合した状態、かつ軸方向内側開口部を静止側フランジ２８ｂの軸方向内側面に開口させた状態で、外輪本体２５ｃにモールドされている。また、ナット１０７の軸方向内端面の軸方向内側、かつ静止側フランジ２８ｂのナット１０７の軸方向内側開口部と整合する位置に形成された開口部１０９の内周面に、Ｏリング１１０が設けられている。このようにして、ナット１０７と外輪本体２５ｃとの境界、および外輪芯金２６ｃと外輪本体２５ｃとの境界を外部空間から遮断して、水分などの浸入を防止している。なお、外輪本体２５ｃがアルミニウム系合金製の場合には、ナット１０７を、外輪本体２５ｃを劣化させず、外輪本体２５ｃとの間で電食を生じない、ステンレス、真鍮などにより作製することが好ましい。
【００９７】
なお、本例の場合、ナット１０２とハブ芯金フランジ４４ｂとを係合させない状態で、ナット１０２をハブ本体３６ｂにモールドしているが、ナット１０２をハブ芯金４４ｂの切り欠き４８ａに係合させた状態でモールドすることもできる。一方、ナット１０７を、外輪芯金フランジ８９ｂの切り欠き１０６に係合させた状態で、外輪本体２５ｂにモールドしているが、ナット１０７を外輪芯金フランジ８９ｂの切り欠き１０６に係合させない状態でモールドすることもできる。
【００９８】
なお、上記の実施の形態の各例の構造は、相反しない限りにおいて、それぞれ組み合わせて実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、主として自動車用の車輪支持用ハブユニットに好適に適用されるが、これに限られることはなく、その他の用途においても、回転しない支持部材に結合される静止側軌道輪と、回転部材を支持する回転側軌道輪と、回転側軌道輪の軌道面と静止側軌道輪の軌道面との間に配される複数個の転動体とを備え、回転部材を回転しない部材に回転自在に支持する転がり軸受ユニットに広く適用される。また、本発明について、内輪回転型の転がり軸受ユニットの実施の形態を参照しながら、説明したが、本発明は、外輪回転側の転がり軸受ユニットにも適用することもできる。
【符号の説明】
【０１００】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  車輪支持用転ハブユニット
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  外輪
３、３ａ、３ｂ、３ｃ  ハブ
４  転動体
５  外輪本体
６  外輪軌道部材
７  静止側フランジ
８  外輪軌道
９  ハブ本体
１０  外側内輪軌道部材
１１  内側内輪軌道部材
１２  回転側フランジ
１３  外側内輪軌道
１４  内側内輪軌道
１５  肩部
１６  ナット
１７  保持器
１８  転動体設置空間
１９  シールリング
２０  円筒状部材
２１  カバー
２４  境界
２５、２５ａ、２５ｂ  外輪本体
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  外輪芯金
２７  外輪軌道部材
２８、２８ａ、２８ｂ  静止側フランジ
２９  内向フランジ部
３０  嵌合凹面
３１  外側外輪軌道部材
３２  内側外輪軌道部材
３３  外輪軌道
３４  カウンタボア
３５  保持器
３６、３６ａ、３６ｂ  ハブ本体
３７、３７ａ、３７ｂ  ハブ芯金
３８  内輪軌道部材
３９、３９ａ、３９ｂ  回転側フランジ
４０  スタッド
４１  セレーション部
４２、４２ａ  通孔
４３  円筒部
４４、４４ａ、４４ｂ  ハブ芯金フランジ
４５、４５ａ  小径円筒部
４６、４６ａ  大径円筒部
４７、４７ａ  段部
４８、４８ａ  切り欠き
４９  嵌合面
５０  外側内輪軌道部材
５１、５１ａ  内側内輪軌道部材
５２  円筒部
５３、５３ａ  肩部
５４  内輪軌道
５５  シールリング
５６  芯金
５７  シール材
５８  嵌合筒部
５９  円輪部
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ  シールリップ
６１  転動体設置空間
６２、６２ａ  内側キャップ部材
６３、６３ａ  円筒部
６４、６４ａ  外側キャップ部材
６５、６５ａ  円筒部
６６  プレッシャロール
６７、６７ａ  バッキングプレート
６８  シュー
６９、６９ａ、６９ｂ  砥石
７０  中間組立体
７１  かしめ部
７２  スプライン孔
７３  等速ジョイント用外輪
７４  スプライン軸
７５  抑えナット
７６、７６ａ  組み合わせシールリング
７７、７７ａ  芯金
７８  シール部材
７９  スリンガ
８０ａ、８０ｂ  シールリップ
８１  セレーション孔
８２  Ｏリング
８３  摺動環
８４  円筒部
８５  フランジ部
８６  座面部
８７  係止溝
８８  Ｏリング
８９、８９ａ、８９ｂ  外輪芯金フランジ
９０  切り欠き
９１  通孔
９２  底部
９３  小径円筒部
９４  段差部
９５  大径円筒部
９６  シール材
９７  スタッド
９８  通孔
９９  セレーション孔
１００ａ、１００ｂ  Ｏリング
１０１  ノーズガスケット
１０２  ナット
１０３  外輪芯金基部材
１０４  外輪芯金フランジ部材
１０５  円筒部
１０６  切り欠き
１０７  ナット
１０８  底部
１０９  開口部
１１０  Ｏリング
【図１】
2012176772.tif 000003
【図２】
2012176772.tif 000004
【図３】
2012176772.tif 000005
【図４】
2012176772.tif 000006
【図５】
2012176772.tif 000007
【図６】
2012176772.tif 000008
【図７】
2012176772.tif 000009
【図８】
2012176772.tif 000010
【図９】
2012176772.tif 000011
【図１０】
2012176772.tif 000012
【図１１】
2012176772.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月27日(2014.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ハブ３は、ハブ本体９と、外側内輪軌道部材１０と、内側内輪軌道部材１１とを備える。ハブ本体９の外周面の外端寄り部分で、外輪２の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分には、車輪を支持するための回転側フランジ１２が設けられている。また、ハブ本体９の外周面の軸方向内側にはねじ部が形成されている。一方、外側内輪軌道部材１０は、その外周面の一部に形成された外側内輪軌道１３を備え、ハブ本体９の軸方向中間部に外嵌固定されている。内側内輪軌道部材１１は、その外周面に形成された内側内輪軌道１４と、内側内輪軌道１４の軸方向内側に隣接する部分に設けられた肩部１５を備える。内側内輪軌道部材１１は、その内周面をハブ本体９の外周面の軸方向内端寄り部分に外嵌した状態で、ハブ本体９のねじ部に螺合したナット１６により、ハブ本体９に対して固定されている。このような構成のハブ３は、使用状態で、回転側フランジ１２に支持固定された車輪（図示せず）とともに回転する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
一方、内側外輪軌道部材３２は、外側外輪軌道部材３１と、軸方向に関して対称な形状である。すなわち、内側外輪軌道部材３２は、その内周面に外輪軌道３３が形成されており、軸方向内端の内径を、軸方向外端の内径よりも大きくして、カウンタボア３４を形成している。なお、外側外輪軌道部材３１および内側外輪軌道部材３２は、機械加工、プレス加工、鍛造などの加工手段により得ることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
また、シールリング５５は、芯金５６を構成する嵌合筒部５８を外輪本体２５の軸方向外端部に内嵌固定して、外輪本体２５に組み付けられている。また、組み付け状態で、シールリップ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの先端縁を、ハブ本体３６の外周面あるいは回転側フランジ３９の軸方向内側面に全周にわたって摺接させている。これにより、転動体４が設けられた転動体設置空間６１の軸方向外端側が、外部空間から遮断される。また、芯金５６の軸方向内端部と外側外輪軌道部材３１の軸方向外端部とは、径方向に関して重畳している。このようにして、車輪支持用転がり軸受１ａの軸方向に関する寸法が嵩まないようにしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
外輪本体２５の軸方向内端部には、内側キャップ部材６２を設けている。内側キャップ部材６２は、その底部の径方向外端部を径方向内側に折り返し、さらに軸方向外側（図１の左側）に折り曲げた有底円筒状であり、軸方向外側に伸長する内側キャップ部材６２の円筒部６３を、外輪本体２５の内周面の軸方向内端に内嵌固定している。これにより、転動体設置空間６１の軸方向内端側が、外部空間から遮断される。なお、外輪本体２５がアルミニウム系合金製の場合には、内側キャップ部材６２を、アルミニウム系合金製あるいはアルミニウム系合金との間で電食を発生しない材質とすることが好ましい。これにより、外輪本体２５と内側キャップ部材６２との嵌合面に電食が発生することが防止される。なお、図１に示す組み付け状態で、内側キャップ部材６２の円筒部６３の軸方向外端と、内側外輪軌道部材３２の軸方向内端部とは、径方向に関して重畳している。このようにして、車輪支持用ハブユニット１ａの軸方向に関する寸法が嵩まないようにしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2012176772.tif 000014
【国際調査報告】
2012176772.tif 000015
2012176772.tif 000016