(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取付けられるハブホイールと、このハブホイールに軸部を挿通した等速ジョイントとから回転部材が構成され、この回転部材を軸心回りに回転自在に支持するための複列転がり軸受が回転部材の外周側に設けられ、この複列転がり軸受の開放側に、複列転がり軸受の内部に異物が入り込むのを防止するための接触型シールが取付けられ、前記等速ジョイントの外側の外周面に、接触型シールが接触する環状のスリンガーが設けられ、このスリンガーと回転部材の外周面との間に、放熱用空間が設けられるとともに、
スリンガーの外周面に放熱用フィンが設けられていることを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項２】
接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分が耐熱性の材料で形成されるか、接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分に耐熱性の材料がコーティングされたことを特徴とする請求項１記載の車両用ハブユニット。
【請求項３】
放熱用フィンが、スリンガーの外周面に沿ってかつ軸心に対して傾斜されたことを特徴とする請求項１記載の車両用ハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両におけるディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用ハブユニットは、自動車などの車両の駆動輪側に用いるタイプと、従動輪側に用いるタイプとに大別される。
【０００３】
このうち図７に示すように、駆動輪タイプの車両用ハブユニット５０は、車輪やディスクブレーキ装置のディスクロータが取付けられるハブホイール５１、等速ジョイント５２およびこれらを軸心回りに回転自在に支持する複列転がり軸受５３を備えている。なお、等速ジョイント５２の外輪、すなわち本体椀形部（以下単に「椀形部」という）５４の軸心方向外端側（車両アウタ側）に一体形成された軸部５４Ａが、ハブホイール５１の中央穴にスプライン嵌合され、複列転がり軸受５３はハブホイール５１および等速ジョイント５２の椀形部５４の外周面に渡すように配置されている。
【０００４】
また、複列転がり軸受５３の外輪５５の軸心方向外端側および外輪５５の軸方向内端側（車両インナ側）には、ハブホイール５１の外周面、あるいは等速ジョイント５２の椀形部５４の外周面に接触して、複列転がり軸受５３内に泥水などの異物が入り込むのを防止するための接触型シール５６が取付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の車両用ハブユニット５０では、ハブホイール５１に対して複列転がり軸受５３と等速ジョイント５２とを近接した状態で取付けた構造であるため、複列転がり軸受５３や等速ジョイント５２から発生する熱が相互に伝導して使用に際して相乗的に温度が上昇し易く、また、接触型シール５６によって軸受５３内部はほぼ密封された状態にあるため、複列転がり軸受５３の内部に施された潤滑剤が早期に熱劣化して潤滑性が衰え易い。このため、複列転がり軸受５３や等速ジョイント５２等の部材の寿命が短くなってしまっていた。さらに、接触型シール５６は等速ジョイント５２の椀形部５４に直接的に接触しているので、接触型シール５６そのものが加熱され易く、早期に熱劣化しててしまいシール性の低下につながっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決し得る車両用ハブユニットの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決手段は、車輪が取付けられるハブホイールと、このハブホイールに軸部を挿通した等速ジョイントとから回転部材が構成され、この回転部材を軸心回りに回転自在に支持するための複列転がり軸受が回転部材の外周側に設けられ、この複列転がり軸受の開放側に、複列転がり軸受の内部に異物が入り込むのを防止するための接触型シールが取付けられ、前記等速ジョイントの外側の外周面に、接触型シールが接触する環状のスリンガーが設けられ、このスリンガーと回転部材の外周面との間に、放熱用空間が設けられるとともに、スリンガーの外周面に放熱用フィンが設けられている。
【０００８】
また、好ましくは、放熱用フィンが、スリンガーの外周面に沿ってかつ軸心に対して傾斜されている。
【０００９】
上記各構成において、ハブホイールおよび等速ジョイントが回転することにより加熱された際、回転部材の外周面にスリンガーが設けられ、このスリンガーと回転部材の外周面との間に放熱用空間が設けられ、接触型シールはこのスリンガーに接触しているので、放熱用空間から過大な熱が放熱され、スリンガー自体の温度上昇および接触型シールの温度上昇が抑えられる。そして、接触型シールの温度上昇を抑えることで、複列転がり軸受の内部の温度上昇を抑えて潤滑剤の劣化を防止し、複列転がり軸受の寿命を延長させる。
【００１０】
また、接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分が耐熱性の材料で形成されるか、接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分に耐熱性の材料がコーティングされている。
【００１１】
このように、接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分が耐熱性の材料で形成されるか、接触型シールのうちの少なくともスリンガーとの接触部分に耐熱性の材料がコーティングされている構成によれば、等速ジョイントの回転に伴ってその外輪の発熱によりスリンガーが発熱したとしても、接触型シールの寿命が短くなるのを防止して必要なシール性を長期的に維持できるので、潤滑剤の損失を防止し、もって複列転がり軸受の寿命を延長させる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の第一形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４に示すように、本発明の実施の第一形態に係る車両用ハブユニット１は、自動車の駆動輪側に使用されるもので、図示しない車輪が取付けられるハブホイール２と、このハブホイール２に形成された挿通穴３に軸部４が内嵌された等速ジョイント５とから回転部材Ｒが構成され、図示しない車体側に取付けられるとともに、ハブホイール２および等速ジョイント５の外周面に渡す位置に配置されてハブホイール２および等速ジョイント５、すなわち回転部材Ｒを回転自在に支持する複列転がり軸受６を備えている。
【００１７】
前記ハブホイール２には、その外周面の軸方向中間部に、径方向外向きに突出するフランジ７が形成され、中空部内周面の所要領域にはメススプラインが形成され、軸方向内端部側の外周面には、前記複列転がり軸受６における片方列の玉９ａ群の軌道面１１が形成されている。なお、前記フランジ７の円周数箇所には、図示しないディスクブレーキ装置のディスクロータおよび車輪を固定するためのボルト１３が貫通されている。
【００１８】
前記等速ジョイント５は、ツェッパタイプ（バーフィールド型）と呼ばれる周知のものが用いられ、前記軸部４が一体的に形成された外輪１５、駆動シャフト２２を挿通固定した内輪１７、ハブホイール２（外輪１５）を駆動シャフト２２に対して傾動案内するための玉１０およびその保持器２０を備えている。
【００１９】
前記外輪１５は、内輪１７、玉１０およびその保持器２０などが収納される椀形部２１と、前記軸部４とを備えている。なお、軸部４の外周面には、ハブホイール２のメススプラインにスプライン嵌合されるオススプラインが形成されている。
【００２０】
前記内輪１７に、前記駆動シャフト２２の一端側がスプライン嵌合され、この駆動シャフト２２は止め輪（符号省略）などで内輪１７に対して抜け止め固定されている。なお、前記駆動シャフト２２の他端側は、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取付けられている。
【００２１】
符号２９は、等速ジョイント５をシールするためのシール用ブーツを示し、一端が等速ジョイント５の椀形部２１開放側を覆い、他端が駆動シャフト２２の途中を覆うように配設されている。
【００２２】
前記複列転がり軸受６は、二列の軌道溝を有する単一の外輪１６を備え、この外輪１６の軸方向外端面１６ａは前記ハブホイール２のフランジ７に近接する位置に配置されている。さらに複列転がり軸受６は、二列で配設される転動体としての複数の玉９ａ，９ｂと、二つの冠形保持器２３とを備え、本来必要な２つの内輪については、一方は上述したようにハブホイール２の軌道面１１を利用し、他方の内輪は椀形部２１の軸方向外端部の外周面を軌道面１２として利用した構成とされている。なお前記外輪１６の外周面途中には、車体などにボルト止めされる径方向外向きのフランジ８が形成されている。
【００２３】
前記複列転がり軸受６の外輪１６における軸方向外側端部とハブホイール２の外周面との間の隙間、複列転がり軸受６の外輪１６における軸方向内側端部と等速ジョイント５の椀形部２１の外周面との間の隙間をシールするための環状の接触型シール２５，２６が設けられ、これら各接触型シール２５，２６は、それぞれの基部が複列転がり軸受６の外輪１６内周面側に取付けられている。
【００２４】
軸方向内端側の接触型シール２６の隣りでかつ前記椀形部２１の外周面に、複列転がり軸受６の内部に施したグリースなどの潤滑剤の損失を防止するためのスリンガー１４が、複列転がり軸受６とは別部材で設けられている。
【００２５】
そして、このスリンガー１４は、椀形部２１の小径側外周面に固定された基部１８と、この基部１８から傾斜するように立ち上がるとともに前記接触型シール２６の先端部が所定の押圧力で接触する被接触部１９と、この被接触部１９から軸心方向に沿って延長された放熱部２４とから環状に形成されている。
【００２６】
そして、このスリンガー１４の被接触部１９および放熱部２４と椀形部２１との間は、軸方向内端側に開放された放熱用空間３０とされている。
【００２７】
上記構成の車両用ハブユニット１では、駆動シャフト２２の回転動力が、等速ジョイント５およびハブホイール２、すなわち回転部材Ｒに伝達され、また車輪に対して伝達されてこれが回転する。
【００２８】
そして、複列転がり軸受６の外輪１６における軸方向外側端部とハブホイール２の外周面との間の隙間は、接触型シール２５でシールされているので、これによって、複列転がり軸受６の内部に泥水等の異物が侵入するのが防止されている。
【００２９】
さらに、複列転がり軸受６の外輪１６における軸方向内側端部と等速ジョイント５の椀形部２１の外周面との間の隙間は、接触型シール２６およびこの先端部が当接したスリンガー１４によってシールされているので、上記と同様に複列転がり軸受６の内部に泥水等の異物が侵入するのを確実に防止している。
【００３０】
ところで、ハブホイール２および等速ジョイント５に車両重量等による負荷が働いた状態でこれらが回転することによって、等速ジョイント５、複列転がり軸受６あるいはその内部が加熱されるが、椀形部２１の外周面にスリンガー１４が設けられ、このスリンガー１４の被接触部１９および放熱部２４と、椀形部２１との間は、軸方向内端側に開放された放熱用空間３０とされているので、この放熱用空間３０から過大な熱が放熱される。
【００３１】
従って、スリンガー１４自体の温度上昇が抑えられるとともに、これに接触している接触型シール２６の温度上昇が抑えられ、もって接触型シール２６の熱劣化を防止することができる。
【００３２】
そして、接触型シール２６の温度上昇を防止することにより、複列転がり軸受６の内部の温度上昇が抑えられ、従って、複列転がり軸受６の内部の潤滑剤の劣化が防止でき、複列転がり軸受６の寿命を延長させることができる。
【００３３】
勿論、接触型シール２６とスリンガー１４のシール性によって、複列転がり軸受６の内部に施したグリースなどの潤滑剤の損失を防止することもできる。
【００３４】
なお、上記実施の第一形態では、スリンガー１４を、基部１８、被接触部１９、および放熱部２４から形成したがこれに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、被接触部１９の外周面に、軸心方向に沿うとともに径方向外方に突出する断面略コ字形の放熱用フィン（突起の一例）３３を形成することで表面積を増大させるよう構成してもよい。
【００３５】
このように、スリンガー１４の表面積を増大させる放熱用フィン３３を形成すれば、スリンガー１４が回転することでさらに放熱が効率的に行なわれ、スリンガー１４自体の温度上昇が抑えられることにより、これに接触している接触型シール２６の温度上昇が確実に抑えられる。そして、複列転がり軸受６の内部の温度上昇を抑えて潤滑剤の劣化を防止でき、複列転がり軸受６等の部材の寿命を延長させることができる。
【００３６】
なお、上記のように放熱用フィン３３が回転する際の遠心力によって泥水などがはじかれ、接触型シール２６から複列転がり軸受６の内部への異物がいっそう浸入しにくくなる。
【００３７】
上記実施の形態では、放熱用フィン３３はスリンガー１４の放熱部２４の外周面に、軸心方向に沿うとともに径方向外方に突出するよう一体的に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図５の斜視図に示すように、放熱用フィン３３を放熱部２４の外周面に沿ってかつ軸心に対して傾斜するよう形成してもよい。
【００３８】
このように放熱用フィン３３を軸心に対して傾斜するよう形成することにより、スリンガー１４が軸心回りに回転するのに伴って空気の流れが多く発生するので、スリンガー１４そのものがいっそう効率よく冷却され、接触型シール２６、複列転がり軸受６、潤滑剤、さらに等速ジョイント５の温度上昇が抑えられ、これら部材の寿命を延長させることができる。
【００３９】
上記各実施の形態では、放熱用フィン３３の断面形状を略コ字形に形成したがこれに限定されるものではなく、例えば、放熱用フィン３３の断面形状を円弧状に形成するなどしてもよく、放熱部２４の外周面の表面積が増大するよう径方向外方に突出する形状であればよい。
【００４０】
次に、本発明の実施の第二形態を図６の断面図に示す。上記実施の第一形態では、椀形部２１に接触型シール２６を直接的に接触させるのではなく、放熱用空間３０を設けたスリンガー１４に接触させるように構成することで接触型シール２６の温度上昇を防止するようにしたが、本発明の実施の第二形態に係る車両用ハブユニット１では、椀形部２１の外輪軌道面である傾動案内溝の表面２１ａ、内輪１７の軌道面である傾動案内溝の表面１７ａ（ともにクロスハッチングおよび太線で表示）を、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン等の低摩擦係数の材料で表面処理している。
【００４１】
このように椀形部２１の外輪軌道面である傾動案内溝の表面２１ａ、内輪１７の軌道面である傾動案内溝の表面１７ａを低摩擦係数の材料で表面処理することにより、車両の走行時に玉１０が転動を繰返しても過大な発熱を抑えることができる。
【００４２】
従って、等速ジョイント５から発生する熱を抑えて、等速ジョイント５および複列転がり軸受６の熱が相互に伝導して相乗的に温度が上昇するといった状態を回避することができ、接触型シール２６、潤滑剤、複列転がり軸受６、等速ジョイント５の温度上昇を抑え、これら部材の寿命を延長させることができる。他の作用効果は上記実施の第一形態と同様である。
【００４３】
なお、上記実施の第二形態では、椀形部２１の軌道面、内輪１７の軌道面に対して低摩擦係数の材料を表面処理した構成としたがこれに限定されるものではなく、上記軌道面に低摩擦係数の材料を表面処理する代わりに、例えば玉１０の表面又は（および）冠形保持器２３の保持孔の保持部表面、すなわち玉１０との接触部分に低摩擦係数の材料を表面処理するよう構成してもよい。この場合も上記実施の第二形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００４４】
また別例として、接触型シール２６の全体または接触型シール２６のうちの少なくともスリンガー１４との接触部、あるいは等速ジョイント５との接触部を耐熱性の材料、すなわちフッ素あるいはアクリルで形成したり、あるいは接触型シール２６全体の表面に耐熱性の材料、すなわちシリコン等をコーティングするよう構成してもよい。このようにすることにより、等速ジョイント５の回転に伴なってその椀形部２１が発熱し、あるいは摩擦によって接触型シール２６が発熱したとしても、接触型シール２６の寿命が短くなるのを防止して必要なシール性を長期的に維持できるので、潤滑剤の損失を防止して、複列転がり軸受２６の寿命を延長させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ハブホイールと等速ジョイントとから構成した回転部材を複列転がり軸受によって軸心回りに回転自在に支持し、回転部材の外周面に環状のスリンガーを設け、このスリンガーと回転部材の外周面との間に放熱用空間を設け、スリンガーに接触型シールを接触させたものであるので、スリンガー自体の温度上昇が抑えられ、これに接触している接触型シールの温度上昇を抑えることができる。
【００４６】
従って、接触型シールの熱劣化を防止でき、複列転がり軸受の内部の温度上昇を抑えて潤滑剤の劣化を防止し、複列転がり軸受の寿命を延長させることができる。
【００４７】
また、等速ジョイントの外輪の軌道面、内輪の軌道面、玉の表面、保持器における玉との接触部分のうちの少のなくとも何れかひとつが、低摩擦係数の材料で表面処理されたものであるので、車両の走行時に玉が転動を繰返しても過大な発熱を抑えて、等速ジョイントおよび接触型シールの温度上昇を抑え、複列転がり軸受の内部の温度上昇を抑えて潤滑剤の劣化を防止し、複列転がり軸受の寿命を延長させることができる。
【００４８】
さらに、等速ジョイントの温度上昇を抑えるので、複列転がり軸受、等速ジョイントから発生する熱が相互に伝導して相乗的に温度が上昇するといった状態を防止することができ、接触型シール、複列転がり軸受、等速ジョイントおよび潤滑剤の寿命を延長させることができる。
【００４９】
また、接触型シールのうちの少なくともスリンガーあるいは等速ジョイントとの接触部が耐熱性の材料で形成されるか、耐熱性の材料がコーティングされていることによれば、等速ジョイントの回転に伴なってその外輪あるいは外輪を通じてスリンガーが発熱したとしても、接触型シールの寿命が短くなるのを防止して必要なシール性を長期的に維持できるので、潤滑剤の損失を防止して、複列転がり軸受の寿命を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態を示す車両用ハブユニットの要部拡大断面図である。
【図２】同じくスリンガーの部分拡大斜視図である。
【図３】同じく全体断面図である。
【図４】別の実施の形態を示すスリンガーの部分拡大斜視図である。
【図５】別の実施の形態を示すスリンガーの部分拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施の第二形態を示す車両用ハブユニットの全体断面図である。
【図７】従来の車両用ハブユニットの全体断面図である。
【符号の説明】
１      車両用ハブユニット
２      ハブホイール
４      軸部
５      等速ジョイント
６      複列転がり軸受
１４    スリンガー
１８    基部
１９    被接触部
２１    椀形部
２４    放熱部
２６    接触型シール
３０    放熱用空間
３３    放熱用フィン
Ｒ      回転部材
【図１】
0004487415.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004487415.tif 000007
【図７】
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