特開 2024-7913 ハブユニット軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024007913

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】ハブユニット軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/76 20060101AFI20240112BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

F16C33/76 A

F16C19/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022109318

(22)【出願日】2022-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡部 将充

(72)【発明者】

【氏名】若林 達男

【テーマコード（参考）】

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J216AA02

3J216AA14

3J216AB03

3J216BA22

3J216BA24

3J216CA01

3J216CB04

3J216CB13

3J216CB19

3J216CC48

3J216DA02

3J216EA10

3J216FA09

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA73

3J701DA14

3J701EA31

3J701FA44

3J701GA03

(57)【要約】

【課題】キャップを適切に射出成形可能なハブユニット軸受を提供する
【解決手段】キャップは、合成樹脂製のキャップ本体と、キャップ本体に固定された金属製の芯金と、を有する。キャップ本体は、全体が有底円筒状であり、略円板状の樹脂底板部と、樹脂底板部の径方向外側部からアウトボード側に延びる略円筒状の樹脂筒部と、を有する。樹脂筒部は、芯金を径方向外側から覆う。樹脂筒部の内周面には、芯金よりもアウトボード側又はインボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部が設けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に複列の外輪軌道面が形成された外輪と、
外周面に複列の内輪軌道面が形成された内輪と、
前記複列の内輪軌道面と、前記複列の外輪軌道面と、の間に転動自在に配置された複数の転動体と、
前記外輪のインボード側端部に固定され、前記外輪のインボード側の開口を塞ぐキャップと、
を備えるハブユニット軸受であって、
前記キャップは、合成樹脂製のキャップ本体と、前記キャップ本体に固定された金属製の芯金と、を有し、
前記キャップ本体は、全体が有底円筒状であり、略円板状の樹脂底板部と、前記樹脂底板部の径方向外側部からアウトボード側に延びる略円筒状の樹脂筒部と、を有し、
前記樹脂筒部は、前記芯金を径方向外側から覆い、
前記樹脂筒部の内周面には、前記芯金よりもアウトボード側又はインボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部が設けられる
ハブユニット軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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に使用されるハブユニット軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車輪（従動輪）を懸架装置に対して回転自在に支持するハブユニット軸受に、ＡＢＳ等の制御に必要な車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を組み合わせて成る、回転速度検出装置付のハブユニット軸受が、従来から広く使用されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体と、キャップ本体の開口部に一体的にモールドされた芯金と、を備えたハブユニット軸受用の軸受キャップが開示されている。特許文献１の軸受キャップにおいては、芯金の径方向外側を樹脂で覆い、この樹脂部分を外輪内周面との嵌合面としている。

【0004】

芯金と樹脂が一体となった成形品を作り出すインサート成形において、インサート品である芯金を成形型から浮かせて射出成形を行うことは困難であるため、芯金の径方向外側か径方向内側のいずれかは成形型との係止面（樹脂が覆わない面）にする必要がある。特許文献１の軸受キャップでは、芯金の内周面は、成形型との係止面となるため、フラッシュ（バリ。樹脂の流れ出し。）が発生した部分を除き、樹脂で覆われていない。

【0005】

ところで、アキシアルドロー成形の射出成形型には、成型品の径方向内側に位置する移動型と、成型品の径方向外側に位置する固定型と、がある。固定型にはゲートが設けられ、型開きの際、成形品は移動型に係止された状態（係止力は溶融樹脂の成形収縮により発生する円周応力）で固定型から抜き取られた後、エジェクターピンで押されて移動型からも外される。

【0006】

特許文献１の軸受キャップの場合、径方向内側に樹脂の露出がほとんど無く、芯金が溶融樹脂の成形収縮により発生する円周応力を支承してしまう為、成形品を固定型から取り出すことが困難になる。さらに、センサ挿入孔が有底であるため、センサ挿入孔は固定型で成形する必要があり、この部分の成形収縮の影響で、成形品を固定型から取り出すことがさらに困難になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－１３１１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上述の様な事情に鑑みなされたものであり、キャップを適切に射出成形可能なハブユニット軸受を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） 内周面に複列の外輪軌道面が形成された外輪と、
外周面に複列の内輪軌道面が形成された内輪と、
前記複列の内輪軌道面と、前記複列の外輪軌道面と、の間に転動自在に配置された複数の転動体と、
前記外輪のインボード側端部に固定され、前記外輪のインボード側の開口を塞ぐキャップと、
を備えるハブユニット軸受であって、
前記キャップは、合成樹脂製のキャップ本体と、前記キャップ本体に固定された金属製の芯金と、を有し、
前記キャップ本体は、全体が有底円筒状であり、略円板状の樹脂底板部と、前記樹脂底板部の径方向外側部からアウトボード側に延びる略円筒状の樹脂筒部と、を有し、
前記樹脂筒部は、前記芯金を径方向外側から覆い、
前記樹脂筒部の内周面には、前記芯金よりもアウトボード側又はインボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部が設けられる
ハブユニット軸受。

【発明の効果】

【0010】

本発明のハブユニット軸受によれば、キャップを適切に射出成形可能なハブユニット軸受を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第一実施形態に係るハブユニット軸受の断面図である。

【図2】第一実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【図3】第二実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【図4】第三実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【図5】第四実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【図6】第五実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係るハブユニット軸受について、図１～図２を用いて詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係るハブユニット軸受の断面図である。図２は、第一実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。

【0013】

なお、ハブユニット軸受に関して、本明細書及び特許請求の範囲の全体で、軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車体の幅方向外側となる、図１の左側を言い、「アウトボード側」とも称す。また、反対に車体の幅方向中央側となる、図１の右側を、軸方向に関して「内」と言い、「インボード側」とも称す。

【0014】

本実施形態のハブユニット軸受１は、従動輪用であり、外輪２と、内輪３と、複数の転動体４、４と、を主に備える。

【0015】

外輪２は、外周面に静止側フランジ７を、内周面に複列（２列）の外輪軌道面８ａ、８ｂを、それぞれ有している。外輪２は、使用時に、静止側フランジ７を、懸架装置のナックルに結合固定する事により、この懸架装置に支持された状態で回転しない。

【0016】

内輪３は、ハブ輪９と内輪部材１０とにより構成されており、外輪２の径方向内側に外輪２と同軸（同芯）に配置されている。

【0017】

ハブ輪９には、外輪２の軸方向外側（アウトボード側）開口から軸方向外方に突出した部分に、径方向外側に延出して、車輪（駆動輪）及びディスクロータ等の制動用回転部材を支持固定するための円輪状の回転側フランジ１１が設けられている。具体的に、回転側フランジ１１には複数の挿通孔１１ａが設けられ、各挿通孔１１ａには、ハブボルト１７がセレーション嵌合されている。なお、回転側フランジ１１の複数の挿通孔１１ａを雌ねじ孔とし、ハブボルトを螺合することで、車輪（駆動輪）及びディスクロータ等の制動用回転部材を支持固定することもできる。

【0018】

また、ハブ輪９の外周面のうち、外輪２の軸方向外側（アウトボード側）列の外輪軌道面８ａと対向する部分には、アウトボード側列（一方の列）の内輪軌道面１２ａが設けられている。また、ハブ輪９の外周面のうち、外輪２の軸方向内側（インボード側）列の外輪軌道面８ｂと対向する軸方向内端部には、小径段部１３が設けられている。

【0019】

内輪部材１０の外周面には、インボード側列（他方の列）の内輪軌道面１２ｂが設けられている。内輪部材１０は、そのアウトボード側端面を小径段部１３の段差面に突き当てた状態でハブ輪９の小径段部１３の外周面に外嵌されると共に、そのインボード側端面が加締め部２４によって結合固定されることで、ハブ輪９に固定されている。

【0020】

転動体４、４は、アウトボード側列の外輪軌道面８ａと内輪軌道面１２ａとの間部分、及び、インボード列の外輪軌道面８ｂと内輪軌道面１２ｂとの間部分に、１対の保持器６，６により保持された状態で転動自在に設けられている。

【0021】

外輪２の内周面のアウトボード側端部には、シールリング５が支持固定されている。シールリング５は、外輪２の内周面とハブ輪９の外周面との間に存在する、複数の転動体４、４が設けられた内部空間１８のアウトボード側端開口を塞いでいる。シールリング５は、ハブ輪９の外周面のうち、内輪軌道面１２ａのアウトボード側の大径段部２０に摺接する。

【0022】

内輪部材１０のインボード側端部には、円環状のエンコーダ１４が支持固定されている。エンコーダ１４は、支持環２６と、エンコーダ本体２７と、から構成されている。支持環２６は、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼板やＳＰＣＣ等の圧延鋼板など、磁性体の金属板に、プレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成されている。支持環２６のアウトボード側部分が、内輪部材１０に外嵌固定されている。支持環２６は、内輪部材１０に固定される円環状の円環部２６ａと、円環部２６ａのインボード側端部から径方向内側に延びるフランジ部２６ｂと、を有する断面略Ｌ字状である。エンコーダ本体２７は、フェライト粉末等の磁性体をゴムや熱可塑性樹脂に混入してなる永久磁石により全体を円輪状に造られたもので、支持環２６のフランジ部２６ｂのインボード側面に添着固定されている。エンコーダ本体２７のインボード側面（被検出面）には、Ｓ極とＮ極が円周方向に関して交互に且つ等ピッチで着磁されている。

【0023】

外輪２のインボード側端部には、外輪２のインボード側の開口を塞ぐ、有底円筒状のキャップ３０が固定される。

【0024】

図２に示すように、キャップ３０は、充填剤を含有する合成樹脂製のキャップ本体５０と、キャップ本体５０に固定された金属製の芯金４０と、を有する。

【0025】

キャップ本体５０は、合成樹脂を射出成形（アキシャルドロー成形）する事により、全体が有底円筒状に造られており、略円板状の樹脂底板部５１と、樹脂底板部５１の径方向外側部からアウトボード側に延びる略円筒状の樹脂筒部５３と、を有する。樹脂底板部５１は、樹脂筒部５３の軸方向内側を向く開口を塞ぐ底部である。

【0026】

樹脂底板部５１の中心軸よりも径方向外側にずれた位置には、他の部分よりも軸方向の肉厚が大きくなった（軸方向両側に向けて膨出した）厚肉部５２が設けられている。

【0027】

厚肉部５２には、エンコーダ本体２７の被検出面と軸方向に対向する部分に、厚肉部５２を軸方向に貫通する挿入孔５４が設けられている。挿入孔５４は、センサ（不図示）を挿入する為のもので、挿入孔５４の内周面は、センサの外径寸法よりも僅かに大きい内径寸法を有している。

【0028】

厚肉部５２の径方向内側部には、インサートナット５６がモールド固定されている。インサートナット５６は、内周面に雌ねじが形成され、軸方向に延びる貫通孔を有する貫通ナット、または、アウトボード端部に底部を設けた有底円筒状の袋ナットである。そして、センサを挿入孔５４内に挿入した状態で、センサのフランジ部に設けられた固定孔を貫通するボルト（不図示）をインサートナット５６に螺合することで、センサは挿入孔５４内に固定される。

【0029】

キャップ本体５０を構成する合成樹脂材としては、例えばポリアミド６６樹脂に、充填剤が付加されている。充填剤は、例えば、繊維状の強化材として、グラスファイバー、カーボンファイバー、或いは金属繊維が用いられる。又、必要に応じて、ポリアミド樹脂に、非晶性芳香族ポリアミド樹脂（変性ポリアミド６Ｔ／６Ｉ）、低吸水脂肪族ポリアミド樹脂（ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアミド６１２樹脂）を適宜加える事で、より耐水性を向上させても良い。

【0030】

芯金４０は、ステンレス鋼板や圧延鋼板等の金属から造られており、全体が円環状に形成されている。芯金４０は、軸方向に延びる略円筒状の芯金筒部４１と、芯金筒部４１のインボード側端部から径方向外側に延びる芯金フランジ部４３と、を有する断面Ｌ字状である。芯金筒部４１のインボード側端部は、外輪２よりもインボード側に位置する。そして、芯金筒部４１のインボード側端部から径方向に延びた芯金フランジ部４３は、外輪２のインボード側端面と軸方向に対向する。

【0031】

芯金４０は、キャップ本体５０の樹脂筒部５３にモールド固定されている。これにより、芯金４０は、径方向外側から樹脂筒部５３によって覆われる。なお、芯金４０を成形型から浮かせて射出成形を行うことは困難である為、芯金４０の外径側か内径側のいずれかは成形型との係止面（樹脂が覆わない面）にする必要がある。そこで、本実施形態では、芯金筒部４１の内周面４１ａは、射出成形時に移動型に係止されるので、樹脂によって被覆されない。

【0032】

キャップ本体５０の樹脂筒部５３は、芯金フランジ部４３を径方向外側から覆う大径部５５と、芯金筒部４１を径方向外側から覆う小径部５７と、を有する。大径部５５の外径は、外輪２のインボード側端部の内周面２ａの内径よりも大きい。したがって、大径部５５は、外輪２のインボード側端部に軸方向に当接する。また、小径部５７の外径は、外輪２のインボード側端部の内周面２ａの内径より僅かに大きい。そして、小径部５７は、外輪２のインボード側端部の内周面２ａに圧入されて内嵌される。したがって、小径部５７は、キャップ３０の樹脂嵌合部であるとも言える。

【0033】

ここで、樹脂筒部５３の内周面５３ａには、芯金４０よりもインボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部５９が設けられる。すなわち、凸部５９は、樹脂筒部５３の大径部５５のうち、芯金４０よりもインボード側の部分の内周面に設けられる。凸部５９は、樹脂筒部５３の内周面５３ａの全周にわたって設けられてもよく、間欠的に設けられてもよい。いずれにしても、凸部５９は、キャップ３０の径方向内側の移動型に設けられた凹部により形成され、射出成形されたキャップ３０を径方向外側の固定型から引き抜く際に、キャップ３０に係止された状態を維持する働きをする。

【0034】

なお、図１及び図２では、凸部５９の断面形状を、半円状に描いて誇張しているが、実際の凸部５９の径方向高さは０．１ｍｍ程度であり、軸方向幅は１～２ｍｍ程度である。また、射出成形されたセンサホルダを移動型からエジェクターピンにより無理抜きしやすい様に、凸部５９の断面形状を頂部に比べて裾部の傾斜が緩やかな略三角形状とすることもできる。

【0035】

なお、本実施形態では、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａが、芯金筒部４１の内周面４１ａよりも径方向外側に位置しており、芯金筒部４１のアウトボード側端面４１ｂと重なるように位置する。このように構成することで、射出成形時に、芯金筒部４１のアウトボード側端面４１ｂを利用して樹脂を止め、樹脂が芯金筒部４１の内周面４１ａに流れ出すこと（すなわちフラッシュの発生）を防止している。

【0036】

［第二実施形態］
図３は、第二実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。本実施形態においては、樹脂筒部５３の内周面５３ａには、芯金４０よりもアウトボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部５９が設けられる。すなわち、凸部５９は、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａに設けられる。このような構成によっても、射出成形されたキャップ３０を径方向外側の固定型から引き抜く際に、凸部５９はキャップ３０に係止された状態を維持する働きをする。

【0037】

本実施形態においても、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａが、芯金筒部４１の内周面４１ａよりも径方向外側に位置しており、芯金筒部４１のアウトボード側端面４１ｂと重なるように位置する。このように構成することで、射出成形時に、芯金筒部４１のアウトボード側端面４１ｂを利用して樹脂を止め、樹脂が芯金筒部４１の内周面４１ａに流れ出すこと（すなわちフラッシュの発生）を防止している。

【0038】

［第三実施形態］
図４は、第三実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。本実施形態においては、第二実施形態と同様、樹脂筒部５３の内周面５３ａには、芯金４０よりもアウトボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部５９が設けられる。すなわち、凸部５９は、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａに設けられる。

【0039】

そして、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａが、芯金筒部４１の内周面４１ａに対して、略同径とされている。このような構成は、射出成形時に、樹脂が芯金筒部４１の内周面４１ａに流れ出すこと（すなわちフラッシュの発生）がある程度許容される場合に、採用可能である。

【0040】

［第四実施形態］
図５は、第四実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。本実施形態においては、第二及び第三実施形態と同様、樹脂筒部５３の内周面５３ａには、芯金４０よりもアウトボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部５９が設けられる。そして、凸部５９は、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａの軸方向全幅に設けられる。

【0041】

そして、樹脂筒部５３の小径部５７のうち、芯金４０よりもアウトボード側の部分の内周面５７ａ（すなわち凸部５９の先端面）が、芯金筒部４１の内周面４１ａよりも、小径とされている。このような構成は、射出成形時に、樹脂が芯金筒部４１の内周面４１ａに流れ出すこと（すなわちフラッシュの発生）がある程度許容される場合に、採用可能である。

【0042】

［第五実施形態］
図６は、第五実施形態に係るハブユニット軸受の要部拡大図である。本実施形態においては、樹脂筒部５３の小径部５７が、芯金筒部４１の内周面４１ａのアウトボード側の一部を覆う。したがって、樹脂筒部５３の小径部５７の内周面５７ａは、芯金筒部４１の内周面４１ａよりも、小径とされている。そして、第二～第四実施形態と同様、樹脂筒部５３の内周面５３ａには、芯金４０よりもアウトボード側の部分に、径方向内側に突出する凸部５９が設けられる。このような構成は、射出成形時に、樹脂が芯金筒部４１の内周面４１ａに流れ出すこと（すなわちフラッシュの発生）がある程度許容される場合に、採用可能である。

【0043】

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形及び改良が可能である。

【0044】

例えば、上述した実施形態においては、センサを挿入するための挿入孔５４は厚肉部５２を貫通する貫通孔として説明したが、挿入孔５４は非貫通であっても構わない。

【0045】

また、キャップ３０は、必ずしもセンサを支持する機能を有さなくてもよく、例えば、キャップ３０端面の軸方向位置を保証したい場合にも、本願発明は好適である。

【符号の説明】

【0046】

１ ハブユニット軸受
２ 外輪
２ａ 内周面
３ 内輪
４ 転動体
５ シールリング
７ 静止側フランジ
８ａ，８ｂ 外輪軌道面
９ ハブ輪
１０ 内輪部材
１１ 回転側フランジ
１１ａ 挿通孔
１２ａ，１２ｂ 内輪軌道面
１３ 小径段部
１４ エンコーダ
１７ ハブボルト
１８ 内部空間
２０ 大径段部
２４ 加締め部
２６ 支持環
２６ａ 円環部
２６ｂ フランジ部
２７ エンコーダ本体
３０ キャップ
４０ 芯金
４１ 芯金筒部
４１ａ 内周面
４１ｂ アウトボード側端面
４３ 芯金フランジ部
５０ キャップ本体
５１ 樹脂底板部
５２ 厚肉部
５３ 樹脂筒部
５３ａ 内周面
５４ 挿入孔
５５ 大径部
５６ インサートナット
５７ 小径部
５７ａ 内周面
５９ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】