(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-12
(45)【発行日】2022-12-20
(54)【発明の名称】ハブユニット軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 19/18 20060101AFI20221213BHJP
F16C 33/78 20060101ALI20221213BHJP
F16C 41/00 20060101ALI20221213BHJP
F16J 15/3204 20160101ALI20221213BHJP
F16J 15/3232 20160101ALI20221213BHJP
B60B 35/02 20060101ALI20221213BHJP
【ＦＩ】
F16C19/18
F16C33/78 Z
F16C41/00
F16J15/3204 201
F16J15/3232 201
B60B35/02 L
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019009685
(22)【出願日】2019-01-23
(65)【公開番号】P2020118222
(43)【公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-10-11
(73)【特許権者】
【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】110000811
【氏名又は名称】弁理士法人貴和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】前田 俊秋
(72)【発明者】
【氏名】若林 達男
【審査官】西藤 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－２１３５７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９０９１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｃ １９／１８
Ｆ１６Ｃ ３３／７８
Ｆ１６Ｃ ４１／００
Ｆ１６Ｊ １５／３２０４
Ｆ１６Ｊ １５／３２３２
Ｂ６０Ｂ ３５／０２
Ｂ６０Ｂ ３５／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有するハブと、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数の転動体と、
前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外側開口を塞ぐ、少なくとも１本のシールリップを備えた外側密封部材、及び、前記内部空間の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材と、
前記内部空間の内圧を調整可能な内圧調整装置と、を備え、
前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたすべてのシールリップは、先端側に向かうほど、それぞれの前記シールリップと相手摺接面との間を通じて前記内部空間の空気が漏れ出す場合の空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長しており、
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高くするもので、前記内部空間内の圧力を測定する圧力センサと、前記内部空間と外部空間との間で空気を出し入れする送気管とを一体に備えた、前記外輪に取り付けられるセンサユニットを有している、
ハブユニット軸受。
【請求項2】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有するハブと、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数の転動体と、
前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外側開口を塞ぐ、少なくとも１本のシールリップを備えた外側密封部材、及び、前記内部空間の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材と、
前記内部空間の内圧を調整可能な内圧調整装置と、を備え、
前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたすべてのシールリップは、先端側に向かうほど、それぞれの前記シールリップと相手摺接面との間を通じて前記内部空間の空気が漏れ出す場合の空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長しており、
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高くするもので、前記ハブの内部に形成されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装され、前記ハブが回転する際に作用する遠心力により径方向外側に移動し、前記内部空間に空気を押し出すピストンと、前記ピストンを径方向内側に向けて付勢する付勢手段と、前記ピストンの径方向位置に応じて前記内部空間と外部空間との間の連通状態が切り換えられる空気路とを備え、
前記空気路は、前記ピストンが前記シリンダの径方向外側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記ピストンが前記シリンダの径方向内側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通する、
ハブユニット軸受。
【請求項3】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有するハブと、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数の転動体と、
前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外側開口を塞ぐ、少なくとも１本のシールリップを備えた外側密封部材、及び、前記内部空間の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材と、
前記内部空間の内圧を調整可能な内圧調整装置と、を備え、
前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたすべてのシールリップは、先端側に向かうほど、それぞれの前記シールリップと相手摺接面との間を通じて前記内部空間の空気が漏れ出す場合の空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長しており、
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高くするもので、前記ハブの内部に形成されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装され、前記ハブが回転する際に作用する遠心力により径方向外側に移動し、前記内部空間に空気を押し出すピストンと、前記ピストンを径方向内側に向けて付勢する付勢手段と、前記内部空間の内圧の大きさに応じて前記内部空間と外部空間との間の連通状態が切り換えられる空気路とを備え、
前記空気路は、前記内部空間の内圧が大気圧以上である場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記内部空間の内圧が大気圧よりも低い場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通する、
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、自動車の車輪及び制動用回転体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。
【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のハブユニット軸受は、外部空間に晒された環境下で使用される上、周囲に配置されたブレーキロータなどの制動用回転体からの伝導熱の影響も受ける。このため、ハブユニット軸受は、使用時の温度変化が大きく、それにより転動体を設置した内部空間の内圧の変化が大きくなりやすい。
【0003】
ハブユニット軸受の内部空間の開口部は、シールリップを備えた密封部材などを利用して塞ぐことが行われているが、ハブユニット軸受の温度上昇により内部空間の内圧が高まると、シールリップと相手摺接面との間を通じて空気が外部空間に漏れる場合がある。このように、内部空間の空気がシールリップと相手摺接面との間を通じて外部空間に漏れると、ハブユニット軸受の温度が低下した際に、内部空間の圧力が負圧の状態になる。このため、シールリップが相手摺接面に対して貼り付き、ハブユニット軸受の回転トルクが上昇したり、シールリップの摩耗が進行しやすくなるといった問題を生じやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１０－３８２５０号公報
【文献】特開２００８－２９２２７５号公報
【文献】特開２００８－３０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のような事情に鑑み、特開２０１０－３８２５０号公報（特許文献１）には、外輪を直径方向に貫通するようにガス流通路を形成し、ガス流通路の外部空間側の開口にガスバルブを設置した構造が記載されている。このような構造によれば、内部空間の圧力変化に応じてガスバルブの開閉状態を調整できるため、内部空間の圧力を一定に保持することが可能になる。
【0006】
しかしながら、ハブユニット軸受は、車両の走行時に泥水や塵埃に晒されるだけでなく、内部空間には潤滑のためのグリースが封入されているため、ガスバルブのフィルタに目詰まりが発生しやすくなる。具体的には、内部空間の内圧を低下させるべく、ガスバルブを通じて内部空間の空気を外部空間に排出する際に、グリースがガスバルブに侵入し、フィルタを早期に目詰まりさせる可能性がある。さらに、内部空間の内圧を上昇させるべく、ガスバルブを通じて外部空間の空気を取り入れる際には、泥水や塵埃がガスバルブに侵入し、フィルタを目詰まりさせる可能性もある。したがって、特開２０１０－３８２５０号公報（特許文献１）に記載された従来構造では、ハブユニット軸受の内部空間の内圧変化を、長期間にわたり抑えることは困難である。
【0007】
本発明は、上述のような事情に鑑み、長期間にわたり内部空間の内圧変化を抑えることができる、ハブユニット軸受の構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のハブユニット軸受はいずれも、外輪と、ハブと、複数の転動体と、外側密封部材及び内側密封部材と、内圧調整装置とを備えている。
前記外輪は、内周面に外輪軌道を有している。
前記ハブは、外周面に内輪軌道を有している。
前記複数の転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置されている。
前記外側密封部材は、少なくとも１本のシールリップを備え、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外側開口を塞ぐものである。
前記内側密封部材は、前記内部空間の軸方向内側開口を塞ぐものである。
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧（圧力）を調整するものである。
前記外輪は、内周面に外輪軌道を有している。
前記ハブは、外周面に内輪軌道を有している。
前記複数の転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置されている。
前記外側密封部材は、少なくとも１本のシールリップを備え、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向外側開口を塞ぐものである。
前記内側密封部材は、前記内部空間の軸方向内側開口を塞ぐものである。
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧（圧力）を調整するものである。
【0009】
また、本発明のハブユニット軸受はいずれも、前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたすべてのシールリップを、先端側に向かうほど、それぞれの前記シールリップと相手摺接面との間を通じて前記内部空間の空気が漏れ出す場合の空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長したものとしている。
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧を、大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整する。
そして、前記内部空間の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、前記内部空間の空気を前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたシールリップと前記相手摺接面との間を通じて外部空間に排出する。
前記内圧調整装置は、前記内部空間の内圧を、大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整する。
そして、前記内部空間の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、前記内部空間の空気を前記外側密封部材及び前記内側密封部材に備えられたシールリップと前記相手摺接面との間を通じて外部空間に排出する。
【0010】
本発明のハブユニット軸受の第１態様では、前記内圧調整装置を、前記内部空間内の圧力を測定する圧力センサと、前記内部空間と外部空間との間で空気を出し入れする送気管とを一体に備えた、前記外輪に取り付けられるセンサユニットを有するものとしている。
【0011】
本発明のハブユニット軸受の第２態様では、前記内圧調整装置を、前記ハブの内部に形成されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装され、前記ハブが回転する際に作用する遠心力により径方向外側に移動し、前記内部空間に空気を押し出すピストンと、前記ピストンを径方向内側に向けて付勢する付勢手段と、前記ピストンの径方向位置に応じて前記内部空間と外部空間との間の連通（疎通）状態が切り換えられる空気路とを備えたものとしている。
この場合に、前記空気路は、前記ピストンが前記シリンダの径方向外側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記ピストンが前記シリンダの径方向内側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通するものとすることができる。
この場合に、前記空気路は、前記ピストンが前記シリンダの径方向外側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記ピストンが前記シリンダの径方向内側に位置している場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通するものとすることができる。
【0012】
本発明のハブユニット軸受の第３態様では、前記内圧調整装置を、前記ハブの内部に形成されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌装され、前記ハブが回転する際に作用する遠心力により径方向外側に移動し、前記内部空間に空気を押し出すピストンと、前記ピストンを径方向内側に向けて付勢する付勢手段と、前記内部空間の内圧の大きさに応じて前記内部空間と外部空間との間の連通状態が切り換えられる空気路とを備えたものとしている。
この場合には、前記空気路は、前記内部空間の内圧が大気圧以上である場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記内部空間の内圧が大気圧よりも低い場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通するものとすることができる。
この場合には、前記空気路は、前記内部空間の内圧が大気圧以上である場合に、前記内部空間と前記外部空間との間での連通が遮断され、前記内部空間の内圧が大気圧よりも低い場合に、前記内部空間と前記外部空間との間を連通するものとすることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、長期間にわたり内部空間の内圧変化を抑えることができる、ハブユニット軸受を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１～図３を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１は、使用状態で回転しない外輪２と、使用状態で車輪及びディスク、ドラムなどの制動用回転体とともに回転するハブ３と、複数個の転動体４と、外側密封部材５と、内側密封部材６と、内圧調整装置７とを備えている。
なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図１～図３の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図１～図３の右側である。また、軸方向、径方向、及び、周方向とは、特に断らない限り、ハブ３の各方向を言う。
実施の形態の第１例について、図１～図３を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１は、使用状態で回転しない外輪２と、使用状態で車輪及びディスク、ドラムなどの制動用回転体とともに回転するハブ３と、複数個の転動体４と、外側密封部材５と、内側密封部材６と、内圧調整装置７とを備えている。
なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図１～図３の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図１～図３の右側である。また、軸方向、径方向、及び、周方向とは、特に断らない限り、ハブ３の各方向を言う。
【0016】
外輪２は、Ｓ５３Ｃなどの中炭素鋼製で、略円筒形状を有している。外輪２の外周面の軸方向中間部には、懸架装置のナックルに結合される静止フランジ８を有している。外輪２の内周面には、複列の外輪軌道９ａ、９ｂを有している。外輪２は、軸方向中間部で複列の外輪軌道９ａ、９ｂの間部分に、外輪２を直径方向に貫通したセンサ取付孔１０を有している。センサ取付孔１０は、外輪２を懸架装置に固定した状態で、外輪２のうちで鉛直方向上側に位置する部分に形成されている。
【0017】
ハブ３は、外輪２の内径側に外輪２と同軸に配置されており、Ｓ５３Ｃなどの中炭素鋼製のハブ輪１１と、ＳＵＪ２などの高炭素クロム鋼製の内輪１２とを組み合わせて構成されている。ハブ３の外周面には、複列の外輪軌道９ａ、９ｂと対向する部分に、複列の内輪軌道１３ａ、１３ｂが設けられている。
【0018】
ハブ輪１１は、内輪１２を外嵌保持する軸部材であり、軸部１４と、回転フランジ１５と、パイロット部１６とを有している。また、本例のハブユニット軸受１は、従動輪用であるため、ハブ輪１１は中実状に構成されている。ただし、本発明は、駆動輪用のハブユニット軸受にも適用可能である。駆動輪用のハブユニット軸受に適用する場合には、ハブ輪として、駆動軸部材を構成するスプライン軸をスプライン係合させるためのスプライン孔を、径方向中心部に有するものを使用することができる。
【0019】
軸部１４は、ハブ輪１１の軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に設けられている。軸部１４は、その軸方向内側部に内輪１２を外嵌するための小径段部１７を有しており、その軸方向中間部の外周面に外側列の内輪軌道１３ａを有している。また、軸部１４の軸方向内端部には、径方向外方に折れ曲がったかしめ部１８が形成されている。かしめ部１８は、小径段部１７に外嵌した内輪１２の軸方向内側面を抑え付けている。
【0020】
回転フランジ１５は、軸部１４の軸方向外側に隣接するハブ輪１１の軸方向外側部から径方向外方に伸長しており、略円輪形状を有している。回転フランジ１５は、径方向中間部の周方向等間隔となる複数箇所に、貫通孔であるボルト取付孔１９を有している。ボルト取付孔１９のそれぞれには、スタッド２０の軸方向中間部が圧入されている。車輪を構成するホイール及び制動用回転体は、スタッド２０の軸方向外側部に螺合する図示しないナットを利用して、回転フランジ１５の軸方向外側に固定される。
【0021】
パイロット部１６は、車輪及び制動用回転体をがたつきのない隙間嵌めで外嵌するためのもので、回転フランジ１５の径方向中間部から軸方向外側に突出するように設けられており、略円筒形状を有している。
【0022】
内輪１２は、円環形状を有しており、軸部１４の軸方向内側部に設けられた小径段部１７に締り嵌めで外嵌されている。また、内輪１２の軸方向外端面は、軸部１４の外周面に形成された段差面２１に突き当てられており、内輪１２の軸方向内端面は、かしめ部１８により抑え付けられている。内輪１２は、外周面に内側列の内輪軌道１３ｂを有している。
【0023】
保持器２２により転動自在に保持された転動体４は、複列の外輪軌道９ａ、９ｂと複列の内輪軌道１３ａ、１３ｂとの間に配置されている。また、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在し、かつ、複数の転動体４が設置された環状の内部空間２３には、図示しないグリースを封入している。そして、内部空間２３に封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、泥水などの異物が内部空間２３に侵入することを防止するために、内部空間２３の軸方向外側開口を外側密封部材５により塞ぎ、かつ、内部空間２３の軸方向内側開口を内側密封部材６により塞いでいる。
【0024】
外側密封部材５は、外輪２の軸方向外端部に内嵌されている。外側密封部材５は、全体が円環状に構成されており、金属板製の外側芯金２４と、外側芯金２４に対して結合された弾性材製の外側シール部２５とを備えている。
【0025】
外側芯金２４は、冷間圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して造られており、略Ｕ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。外側芯金２４は、外輪２の軸方向外端部内周面に圧入された円筒状の固定部２６と、該固定部２６の軸方向外側部から径方向内側に向けて折れ曲がった内向鍔状の折れ曲がり部２７とを備えている。折れ曲がり部２７は、クランク形の断面形状を有している。
【0026】
外側シール部２５は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの弾性材製で、外側芯金２４の表面に全周にわたり固定されている。外側シール部２５は、加硫成形型を用いて加硫成形されており、折れ曲がり部２７の軸方向外側面及び径方向内端部を全周にわたり覆っている。
【0027】
外側シール部２５は、複数本（図示の例では３本）のシールリップ２８ａ～２８ｃを有している。図示の例では、外側シール部２５は、アキシアルリップと呼ばれる軸方向に伸長した１本のシールリップ２８ａと、ラジアルリップと呼ばれる径方向に伸長した２本のシールリップ２８ｂ、２８ｃとを備えている。そして、シールリップ２８ａの先端縁を、回転フランジ１５の軸方向内側面に摺接させている。また、シールリップ２８ｂ、２８ｃのそれぞれの先端縁を、軸部１４の軸方向外端部の外周面に摺接させている。
【0028】
特に本例では、外側密封部材５に備えられたすべてのシールリップ２８ａ～２８ｃを、先端側に向かうほど内部空間２３から遠ざかる方向に伸長した、漏れ勝手の形状を有するものとしている。つまり、シールリップ２８ａ～２８ｃの形状を、内部空間２３の内圧が上昇した際に、シールリップ２８ａ～２８ｃを反転させず（捲れを生じさせず）にわずかに弾性変形させることで、シールリップ２８ａ～２８ｃの先端縁と相手摺接面との間に微小隙間を形成し、内部空間２３の空気をシールリップ２８ｃ～２８ｃと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出可能な形状としている。
【0029】
外側密封部材５側から内部空間２３の空気が漏れ出す場合、シールリップ２８ａ～２８ｃを通過する空気の流出方向は、図２中に矢印で示すように、シールリップ２８ａで径方向外側を向いており、シールリップ２８ｂ、２８ｃで軸方向外側を向いている。このため、シールリップ２８ａ～２８ｃが、このような方向に流出する空気によっても反転することのないように、それぞれのシールリップ２８ａ～２８ｃを、先端側に向かうほど、空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長させている。具体的には、アキシアルリップであるシールリップ２８ａを、先端側（軸方向外側）に向かうほど径方向外側に向かう方向に伸長させており、ラジアルリップであるシールリップ２８ｂ、２８ｃを、先端側（径方向内側）に向かうほど軸方向外側に向かう方向に伸長させている。このため、本例では、内部空間２３の内圧が上昇した際にも、シールリップ２８ａ～２８ｃを反転させることなく、内部空間２３の空気を外部空間に排出することが可能になる。なお、図１及び図２には、シールリップ２８ａ～２８ｃの自由状態における形状を示している。
【0030】
内側密封部材６は、組み合わせシールリングであり、外輪２の軸方向内端部に内嵌された第１シールリング２９と、内輪１２の軸方向内端部に外嵌された第２シールリング３０とを備えている。
【0031】
第１シールリング２９は、第１芯金３１と、第１芯金３１に固定された第１シール部３２とを備えている。第１芯金３１は、ステンレス冷間圧延鋼板などの耐食性のある金属板製で、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。第１芯金３１は、外輪２の軸方向内端部内周面に圧入された略円筒状の第１固定部３３と、第１固定部３３の軸方向外側部から径方向内側に向けて折れ曲がった第１折れ曲がり部３４とを備えている。第１シール部３２は、アクリロニトリルブタジエンゴムなどの弾性材製で、第１折れ曲がり部３４の径方向内端部に全周にわたり固定されている。第１シール部３２は、ラジアルリップと呼ばれる径方向に伸長したシールリップ３５を備えている。
【0032】
第２シールリング３０は、第２芯金３６と、第２芯金３６に固定された第２シール部３７とを備えている。第２芯金３６は、ステンレス冷間圧延鋼板などの耐食性のある金属板製で、略Ｌ字形の断面形状を有し、全体が円環状である。第２芯金３６は、内輪１２の軸方向内端部外周面に圧入された略円筒状の第２固定部３８と、第２固定部３８の軸方向内側部から径方向外側に向けて折れ曲がった第２折れ曲がり部３９とを備えている。第２シール部３７は、アクリロニトリルブタジエンゴムなどの弾性材製で、第２折れ曲がり部３９の径方向外端部に全周にわたり固定されている。第２シール部３７は、アキシアルリップと呼ばれる軸方向に伸長したシールリップ４０ａと、ラジアルリップと呼ばれる径方向に伸長したシールリップ４０ｂとを備えている。
【0033】
第１シールリング２９と第２シールリング３０とを組み合わせた状態で、第１シールリング２９に備えられたシールリップ３５の先端縁を、第２固定部３８の外周面に全周にわたり摺接させている。また、第２シールリング３０に備えられたシールリップ４０ａの先端縁を、第１折れ曲がり部３４の軸方向内側面に全周にわたり摺接させるとともに、第２シールリング３０に備えられたシールリップ４０ｂの先端縁を、第１固定部３３の内周面に全周にわたり摺接させている。
【0034】
特に本例では、内側密封部材６に備えられたすべてのシールリップ３５、４０ａ、４０ｂについても、先端側に向かうほど内部空間２３から遠ざかる方向に伸長した、漏れ勝手の形状を有するものとしている。つまり、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂの形状を、内部空間２３の内圧が上昇した際に、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂを反転させずにわずかに弾性変形させることで、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂの先端縁と相手摺接面との間に微小隙間を形成し、内部空間２３の空気をシールリップ３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出可能な形状としている。
【0035】
内側密封部材６側から内部空間２３の空気が漏れ出す場合、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂを通過する空気の流出方向は、図３中に矢印で示すように、ラジアルリップであるシールリップ３５、４０ｂで軸方向内側を向いており、アキシアルリップであるシールリップ４０ａで径方向外側を向いている。このため、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂが、このような方向に流出する空気によっても反転することのないように、それぞれのシールリップ３５、４０ａ、４０ｂを、先端側に向かうほど、空気の流出方向に関して上流側から下流側に向かう方向に伸長させている。具体的には、グリースリップであるシールリップ３５、４０ｂを、先端側（シールリップ３５では径方向内側、シールリップ４０ｂでは径方向外側）に向かうほど軸方向内側に向かう方向に伸長させており、アキシアルリップであるシールリップ４０ａを、先端側（軸方向外側）に向かうほど径方向外側に向かう方向に伸長させている。このため、本例では、内部空間２３の内圧が上昇した際にも、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂを反転させることなく、内部空間２３の空気を外部空間に排出することが可能になる。なお、図１及び図３には、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂの自由状態における形状を示している。
【0036】
内圧調整装置７は、内部空間２３の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整するためのもので、センサユニット４１と、コンプレッサなどの圧縮空気供給源７７と、制御器７８とを備えている。
【0037】
センサユニット４１は、センサホルダ４２と、センサホルダ４２の先端部に保持された圧力センサ４３と、センサホルダ４２内に形成された貫通路である送気管４４と、圧縮空気供給源７７及び制御器７８にそれぞれ接続されたケーブル４５とを備えている。
【0038】
センサホルダ４２は、例えば合成樹脂製で、外輪２のセンサ取付孔１０に径方向外側から挿入された略円柱状（丸棒状）の挿入部４６と、挿入部４６よりも基端側に設けられ、外輪２の外周面に対して固定される取付フランジ部４７とを備えている。挿入部４６の先端面は、内部空間２３に露出している。なお、図示は省略するが、センサホルダ４２は、取付フランジ部４７を挿通したボルトを利用して外輪２にねじ止め固定されている。また、挿入部４６の外周面とセンサ取付孔１０の内周面との間には、内部空間２３の密封性（気密性及び液密性）を確保するために、Ｏリングを挟持している。
【0039】
圧力センサ４３は、内部空間２３内の圧力を測定するもので、センサホルダ４２の挿入部４６の先端面に保持（包埋）されている。圧力センサ４３には、図示しない電力線や信号線が接続されており、これらの電力線や信号線は、ケーブル４５を通じて車体側に配置された制御器７８に接続されている。このため、内部空間２３内の圧力を表す圧力センサ４３の出力信号は、制御器７８に送られ、制御器７８によってその値に応じた演算処理が実行される。
【0040】
送気管４４は、内部空間２３と外部空間との間で空気を出し入れするのに利用するもので、センサホルダ４２を貫通するように形成されている。送気管４４は、センサホルダ４２の挿入部４６の先端面に開口しているとともに、取付フランジ部４７の径方向外側面に開口している。送気管４４の径方向外側の開口部には、ケーブル４５が接続されている。これにより、送気管４４は、ケーブル４５の内部に配置された図示しない空気路に連通している。
【0041】
ケーブル４５の内部には、上述したように、圧力センサ４３と電気的に接続された電力線や信号線が配置されているとともに、送気管４４につながった空気路が配置されている。空気路は、圧縮空気供給源７７と大気開放部８０とにそれぞれ接続されており、例えば制御器７８によって開閉制御される電磁弁８１によりその接続先が切り換えられる。このため、送気管４４及びケーブル４５を通じて、圧縮空気供給源７７により発生した圧縮空気を内部空間２３に供給することができるとともに、大気開放部８０により内部空間２３を大気に開放することができる。なお、圧縮空気供給源７７としては、車体側に設置されたエアコン用のコンプレッサを利用できる。大気開放部８０は、制御器７８が設置された車体側など、泥水などの異物が空気路に侵入しにくい部分に配置されている。
【0042】
制御器７８は、圧力センサ４３の出力信号に基づいて内部空間２３の内圧を監視する。そして、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低いと判定した場合には、送気管４４及びケーブル４５を通じて、圧縮空気供給源７７により発生した圧縮空気を内部空間２３に供給するか、又は、内部空間２３を大気開放部８０により大気に開放する。これにより、内部空間２３の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整する。
【0043】
具体的には、ケーブル４５の空気路を大気開放部８０に接続した場合には、内部空間２３の内圧は、大気圧と同じになる。これに対し、ケーブル４５の空気路を圧縮空気供給源７７に接続した場合には、内部空間２３の内圧を、大気圧と同じにすることもできるし、大気圧よりも高い値にすることもできる。ただし、本例では、外側密封部材５及び内側密封部材６が備えるすべてのシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂの形状を、内部空間２３の空気をシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出可能な、漏れ勝手の形状としている。このため、ケーブル４５を圧縮空気供給源７７に接続し、圧縮空気を内部空間２３に供給した場合にも、内部空間２３の内圧が大気圧よりもある程度高くなると、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて内部空間２３の空気が排出される。このため、内部空間２３の内圧は、大気圧よりもわずかに高い値（例えば５％～１０％程度高い値）に設定される。このような内部空間２３の内圧の上限値は、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂの材質や形状などを変更することにより、適宜設定することが可能である。なお、ケーブル４５の接続先として、圧縮空気供給源７７と大気開放部８０とのいずれを選択するかは、圧縮空気供給源７７の稼働状況や路面状況、車両の運転状況、及び、省エネ性などを考慮して、制御器７８が決定する。
【0044】
これに対し、圧力センサ４３の出力信号に基づいて内部空間２３の内圧が大気圧よりも高いと判定した場合には、内圧調整装置７による内圧調整は特に行わない。この理由は、上述した通り、内部空間２３の内圧が大気圧よりもある程度高くなると、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて内部空間２３の空気が排出され、内部空間２３の内圧がそれ以上上昇することが防止されるためである。
【0045】
以上のような本例のハブユニット軸受１によれば、長期間にわたり内部空間２３の内圧変化を抑えることができる。
すなわち、本例では、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低い場合に、送気管４４及びケーブル４５を通じて、圧縮空気供給源７７により発生した圧縮空気を内部空間２３に供給するか、又は、内部空間２３を車体側に配置された大気開放部８０で大気に開放することにより、内部空間２３の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整する。このように本例では、泥水や塵埃が存在する外輪２の周囲に存在する空気ではなく、送気管４４及びケーブル４５を利用して、車体側に存在する空気を内部空間２３に取り入れる。また、内部空間２３の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、グリースが存在している内部空間２３の空気を、送気管４４及びケーブル４５を通じて外部に排出するのではなく、グリースの漏出防止機能を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部に排出する。したがって、本例のハブユニット軸受１によれば、前述した特開２０１０－３８２５０号公報（特許文献１）に記載された従来構造のように、目詰まりに起因して内圧調整機能が不能になることを防止でき、長期間にわたり内部空間２３の内圧変化を抑えることが可能になる。
すなわち、本例では、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低い場合に、送気管４４及びケーブル４５を通じて、圧縮空気供給源７７により発生した圧縮空気を内部空間２３に供給するか、又は、内部空間２３を車体側に配置された大気開放部８０で大気に開放することにより、内部空間２３の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高い値に調整する。このように本例では、泥水や塵埃が存在する外輪２の周囲に存在する空気ではなく、送気管４４及びケーブル４５を利用して、車体側に存在する空気を内部空間２３に取り入れる。また、内部空間２３の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、グリースが存在している内部空間２３の空気を、送気管４４及びケーブル４５を通じて外部に排出するのではなく、グリースの漏出防止機能を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部に排出する。したがって、本例のハブユニット軸受１によれば、前述した特開２０１０－３８２５０号公報（特許文献１）に記載された従来構造のように、目詰まりに起因して内圧調整機能が不能になることを防止でき、長期間にわたり内部空間２３の内圧変化を抑えることが可能になる。
【0046】
しかも、ハブユニット軸受１の温度上昇により内部空間２３の内圧が高まり、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて空気が外部空間に漏れた後、ハブユニット軸受１の温度が低下することで、内部空間２３の内圧が負圧になった場合にも、内圧調整装置７により、内部空間２３の内圧を大気圧と同じか大気圧よりも高い値に直ちに上昇させることができる。このため、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂが相手摺接面に対して貼り付くことを防止できる。したがって、シールトルクの上昇、及び、ハブ３の回転トルクの上昇を防止することができる。また、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂの先端縁が早期に摩耗することも防止できるため、外側密封部材５及び内側密封部材６のシール性を長期間にわたり維持することができる。
【0047】
また、内部空間２３の内圧を大気圧より高い値に調整する場合には、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて空気を外部空間に排出することで、エアシールとしての効果を得ることもできる。したがって、外部空間から泥水などの異物が内部空間２３に侵入することをより有効に防止することが可能になり、外側密封部材５及び内側密封部材６のシール性の向上を図ることができる。このため、本例のハブユニット軸受１は、泥水条件が厳しい車両に使用することが可能である。また、シールトルクを低減を図れるとともに、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂの先端縁の摩耗も抑制できる。
【0048】
なお、本例では、内部空間２３の軸方向内側開口を塞ぐ内側密封部材６として、シールリップ３５、４０ａ、４０ｂを備えた組み合わせシールリングを用いた場合を説明した。ただし、本例を実施する場合には、例えば特開２００８－２９２２７５号公報（特許文献２）などに記載されたような、シールリップを１本も備えない、断面略コ字形のカバー部材（キャップ）を使用することもできる。また、このようなカバー部材により内部空間の軸方向内側開口を塞ぐ場合には、カバー部材とハブとの間に、例えば特開２００８－３０７２３号公報（特許文献３）に記載されたような、ハブの回転に伴って圧縮空気を発生させるコンプレッサを配置することもできる。このようなコンプレッサを設ける場合には、圧力センサの出力信号に基づいてコンプレッサを制御し、コンプレッサにより発生する圧縮空気を内部空間に送り込む。内部空間に圧縮空気を送り込む手段としては、本例のように送気管４４を利用することもできるし、例えばハブの内部に直接形成した空気路を通じて送り込むこともできる。
【0049】
［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図４及び図５を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１ａでは、内圧調整装置７ａの構造を、実施の形態の第１例の構造から変更している。本例の内圧調整装置７ａは、ハブ３ａの回転時に作用する遠心力を利用して内部空間２３の内圧を調整するいわゆるポンプ装置であり、実施の形態の第１例で使用した、センサユニット４１、圧縮空気供給源７７及び制御器７８（図１参照）はいずれも使用しない。
実施の形態の第２例について、図４及び図５を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１ａでは、内圧調整装置７ａの構造を、実施の形態の第１例の構造から変更している。本例の内圧調整装置７ａは、ハブ３ａの回転時に作用する遠心力を利用して内部空間２３の内圧を調整するいわゆるポンプ装置であり、実施の形態の第１例で使用した、センサユニット４１、圧縮空気供給源７７及び制御器７８（図１参照）はいずれも使用しない。
【0050】
内圧調整装置７ａは、それぞれがハブ輪１１ａの内部に配置された、シリンダ４８と、ピストン４９と、付勢手段である複数の押圧ばね５０と、シリンダ用吸排気路５１と、空気路５２とを備えている。
【0051】
シリンダ４８は、ハブ輪１１ａの軸方向中間部の内部に、円周方向に関して等間隔にそれぞれの中心軸を放射方向に向けて配置されている。シリンダ４８は、円柱状空間であり、内径が全長にわたり一定である。また、ハブ輪１１ａのうちで、シリンダ４８よりも径方向外側に位置する部分には、シリンダ４８と内部空間２３とを連通する、雌ねじ孔５３が形成されている。雌ねじ孔５３とシリンダ４８とは、互いに同軸に配置されている。
【0052】
ピストン４９は、それぞれ段付き円柱形状を有しており、径方向に関する移動可能にシリンダ４８内に嵌装されている。ピストン４９の全長は、シリンダ４８の全長よりも短く設定されており、その中間部に、両側に隣接する部分よりも外径の小さい小径軸部５４を有している。
【0053】
押圧ばね５０は、シリンダ４８のうちで、ピストン４９よりも径方向外側に位置する部分に配置されている。押圧ばね５０は、ピストン４９を径方向内側に向けて弾性的に押圧する。押圧ばね５０は、雌ねじ孔５３に螺合された中空セットボルト７９により取付位置が規制されている。つまり、押圧ばね５０は、中空セットボルト７９の先端部とピストン４９との間に弾性的に挟持されている。このため、中空セットボルト７９の螺合量を調整することで、押圧ばね５０によるピストン４９への押圧力を調整可能である。本例では、付勢手段として、圧縮コイルばねである押圧ばね５０を使用しているが、皿ばねや板ばねなど、その他の構造のばねを利用することもできるし、ゴムなどの弾性部材を利用することもできる。また、中空セットボルトの抜け止めを図るために、雌ねじ孔及び該雌ねじ孔に螺合する中空セットボルトの雄ねじ部を、テーパ（テーパねじ）にすることもできる。
【0054】
シリンダ用吸排気路５１は、シリンダ４８内でピストン４９が移動する際に、シリンダ４８の径方向内側に空気を送り込んだり、シリンダ４８の径方向内側の空間から空気を外部空間（第１閉塞空間５７）に排出するための孔である。シリンダ用吸排気路５１は、ハブ輪１１ａの径方向中心部に軸方向に伸長するように形成された直線状の共通路５５と、共通路５５の軸方向内端部から径方向外側に向けて伸長した複数（シリンダ４８と同数）の分岐路５６とを備えている。共通路５５は、すべてのシリンダ４８で共通に使用するものであり、分岐路５６は、それぞれのシリンダ４８ごとに専用に設けられている。共通路５５の軸方向外側部は、パイロット部１６の内径側に存在する第１閉塞空間（キャビティ）５７に開口している。分岐路５６の径方向外側部は、シリンダ４８の径方向内端面である底面に開口している。
【0055】
空気路５２は、内部空間２３と外部空間（第１閉塞空間５７）との間を連通したり、非連通としたりするための孔である。空気路５２は、シリンダ４８を横切るように形成されており、シリンダ４８よりも軸方向外側に配置された外側空気路５８ａと、シリンダ４８よりも軸方向内側に配置された内側空気路５８ｂとを備えている。外側空気路５８ａは、共通路５５と略平行で、かつ、共通路５５の周囲に配置されている。外側空気路５８ａの軸方向外側部は、第１閉塞空間５７に開口しており、外側空気路５８ａの軸方向内側部は、シリンダ４８の径方向中間部に開口している。内側空気路５８ｂは、略直角に屈曲しており、軸方向に伸長した軸方向路と、軸方向路の軸方向内端部から径方向外側に向けて伸長した径方向路とを備えている。軸方向路の軸方向外側部は、シリンダ４８の径方向中間部に開口しており、径方向路の径方向外側部は、ハブ輪１１ａの外周面に開口している。本例では、ハブ３ａが回転せず、ピストン４９に遠心力が作用していない状態で、シリンダ４８の径方向内側に移動したピストン４９の小径軸部５４と径方向位置が一致するように、空気路５２の径方向に関する形成位置を規制している。
【0056】
シリンダ用吸排気路５１及び空気路５２がそれぞれ開口した第１閉塞空間５７は、外部空間に対してキャップ５９により塞がれている。これにより、シリンダ用吸排気路５１及び空気路５２に、泥水などの異物が侵入することは防止されている。キャップ５９は、パイロット部１６の軸方向外側部内周面に圧入された嵌合部６０と、嵌合部６０の軸方向外端部から径方向内側に向けて伸長した塞ぎ板部６１とを備えている。塞ぎ板部６１の径方向外端部（面取り部）には、円周方向等間隔の複数個所に、通気孔６２を設けている。通気孔６２は、外部空間と第１閉塞空間５７とを連通する。
【0057】
上述のような内圧調整装置７ａを備える本例のハブユニット軸受１ａは、車両の走行速度（ハブ３ａの回転速度）に応じて、内部空間２３の内圧を以下のように調整する。
先ず、車両の走行速度がゼロ（車両が停止している、ハブ３ａが回転していない）場合には、ピストン４９には遠心力が作用しないため、図５の（Ａ）に示すように、ピストン４９は、押圧ばね５０の押圧力によってシリンダ４８の径方向内側（底面側）へと移動させられる。これにより、ピストン４９の小径軸部５４の径方向位置が、空気路５２の径方向位置と一致する。このため、外側空気路５８ａと内側空気路５８ｂとが、シリンダ４８のうちで小径軸部５４の周囲に存在する空間を介して連通する。したがって、空気路５２は、ピストン４９によって遮断されず、内部空間２３と外部空間（第１閉塞空間５７）との間を連通する。この結果、内部空間２３は大気に開放されるため、内部空間２３の内圧は大気圧と同じになる。
先ず、車両の走行速度がゼロ（車両が停止している、ハブ３ａが回転していない）場合には、ピストン４９には遠心力が作用しないため、図５の（Ａ）に示すように、ピストン４９は、押圧ばね５０の押圧力によってシリンダ４８の径方向内側（底面側）へと移動させられる。これにより、ピストン４９の小径軸部５４の径方向位置が、空気路５２の径方向位置と一致する。このため、外側空気路５８ａと内側空気路５８ｂとが、シリンダ４８のうちで小径軸部５４の周囲に存在する空間を介して連通する。したがって、空気路５２は、ピストン４９によって遮断されず、内部空間２３と外部空間（第１閉塞空間５７）との間を連通する。この結果、内部空間２３は大気に開放されるため、内部空間２３の内圧は大気圧と同じになる。
【0058】
これに対し、車両の走行速度が中高速（例えば６０ｋｍ／ｈ以上）である場合には、ピストン４９には大きな遠心力が作用するため、図５の（Ｂ）に示すように、ピストン４９は押圧ばね５０の押圧力に抗してシリンダ４８内を径方向外側（天面側）に大きく移動する。このため、ピストン４９の小径軸部５４の径方向位置と空気路５２の径方向位置とが完全に不一致（径方向にずれた状態）になる。これにより、空気路５２はピストン４９によって遮断された状態になるため、内部空間２３は密閉される。一方、ピストン４９がシリンダ４８内を径方向外側に移動する際に、ピストン４９の径方向外端面である先端面が、シリンダ４８内の空気を中空セットボルト７９の内側を通じて内部空間２３に押し出す。このため、内部空間２３の内圧は、ピストン４９の径方向外側への移動によって上昇する。また、車両の走行速度が上昇するほど、内部空間２３の温度は上昇するため、この面からも内部空間２３の内圧は上昇する。したがって、内部空間２３の内圧を、大気圧よりも高い値に維持することができる。
【0059】
本例のハブユニット軸受１ａの場合にも、内部空間２３の開口部を、実施の形態の第１例と同じように、漏れ勝手の形状を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂから構成される外側密封部材５及び内側密封部材６により塞いでいる。このため、空気路５２がピストン４９によって遮断されたままの状態で、車両の走行速度の上昇や外気温の上昇などにより、内部空間２３の内圧が上昇した場合にも、内部空間２３の空気をシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出することができる。このため、内部空間２３の内圧が過度に高くなることを防止できる。
【0060】
車両の走行速度が中高速の状態から低下すると、ピストン４９に作用する遠心力が押圧ばね５０の押圧力よりも小さくなり、ピストン４９は径方向内側に押し戻される。そして、車両の走行速度が低速になる、あるいは、車両が停止すると、内部空間２３は大気に開放されるため、内部空間２３の内圧は、大気圧と同じになり、大気圧よりも低くなることはない。
【0061】
次に、車両の走行時にピストン４９に作用する遠心力の大きさや、ピストン４９が内部空間２３の内圧によって押し戻されないための各種条件などを、具体的に検討する。
ピストン４９に作用する遠心力Ｆは、ピストン４９の質量をｍ、ピストン４９の回転速度（角速度）をω、ハブ３ａの中心軸（回転中心）からピストン４９の重心までの距離（回転半径）をｒとした場合に、Ｆ＝ｍｒω２で表される。このため、ハブ３ａの回転速度を１０ｓ－１（車速で７０ｋｍ／ｓに相当）とし、ピストン４９の直径を１０ｍｍ、全長を１０ｍｍ、密度を７８３０ｋｇ／ｍ３とし、ピストン４９の重心がハブ３ａの中心軸から２０ｍｍの位置に存在しているとした場合には、ピストン４９に作用する遠心力Ｆは、０．４８６Ｎとなる。なお、ピストン４９の質量ｍは、断面積×全長×密度で求められ、０．００６１５ｋｇであり、ピストン４９の角速度ωは、（２０×π）２である。
ピストン４９に作用する遠心力Ｆは、ピストン４９の質量をｍ、ピストン４９の回転速度（角速度）をω、ハブ３ａの中心軸（回転中心）からピストン４９の重心までの距離（回転半径）をｒとした場合に、Ｆ＝ｍｒω２で表される。このため、ハブ３ａの回転速度を１０ｓ－１（車速で７０ｋｍ／ｓに相当）とし、ピストン４９の直径を１０ｍｍ、全長を１０ｍｍ、密度を７８３０ｋｇ／ｍ３とし、ピストン４９の重心がハブ３ａの中心軸から２０ｍｍの位置に存在しているとした場合には、ピストン４９に作用する遠心力Ｆは、０．４８６Ｎとなる。なお、ピストン４９の質量ｍは、断面積×全長×密度で求められ、０．００６１５ｋｇであり、ピストン４９の角速度ωは、（２０×π）２である。
【0062】
また、車両の停止時に、鉛直方向下側に位置するピストン４９を、押圧ばね５０の押圧力によって径方向内側（シリンダ４８の底面側）に移動可能とするために、押圧ばね５０の押圧力を０．１Ｎに設定すると、ピストン４９に作用する遠心力によって支承可能な荷重（径方向内向きの荷重）Ｗは、０．３８６Ｎ（＝０．４８６－０．１）となる。ここで、荷重Ｗを気圧換算（Ｗ／Ｓ）すると、４．９ｋＰａになる。したがって、内部空間２３の内圧が４．９ｋＰａになるまでは、ピストン４９は押し戻されずに、内部空間２３を正圧の状態に維持できることになる。また、ボイルシャルルの法則を適用すれば、４．９ｋＰａの圧力変化は、１５℃程度の温度変化（３００Ｋ→３１５Ｋ）に相当するため、内部空間２３の温度が１５℃程度上昇した場合にも、ピストン４９は押し戻されずに、内部空間２３を正圧の状態に維持できる。つまり、空気路５２を通じて、内部空間２３の空気を外部空間に排出しなくて済む。
なお、ハブ３ａの回転速度が上昇するほど、ハブユニット軸受１ａの温度は上昇するため、内部空間２３からピストン４９に作用する荷重は大きくなるが、ピストン４９に作用する遠心力Ｆは角速度ωの２乗で大きくなるため、ハブ３ａの回転速度が上昇するほど、ピストン４９は押し戻されにくくなり、内部空間２３の内圧を大気圧よりも高くする上で有利になる。
なお、ハブ３ａの回転速度が上昇するほど、ハブユニット軸受１ａの温度は上昇するため、内部空間２３からピストン４９に作用する荷重は大きくなるが、ピストン４９に作用する遠心力Ｆは角速度ωの２乗で大きくなるため、ハブ３ａの回転速度が上昇するほど、ピストン４９は押し戻されにくくなり、内部空間２３の内圧を大気圧よりも高くする上で有利になる。
【0063】
以上のような本例のハブユニット軸受１ａによれば、泥水条件が緩やかになる車両の停止時又は低速走行時に、空気路５２を通じて内部空間２３を大気に開放し、内部空間２３の内圧を大気圧と同じにすることができる。また、泥水条件が厳しくなる中高速走行時には、遠心力の作用により径方向外側に移動するピストン４９によって空気路５２を遮断することで内部空間２３を密閉しつつ、内部空間２３の内圧を大気圧よりも高くすることができる。しかも、本例のハブユニット軸受１ａでは、このような内圧調整を、実施の形態の第１例の構造のようなセンサユニットや圧縮空気供給源及び制御器を使用せずに実施することができる。
【0064】
また、内部空間２３の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、グリースが存在している内部空間２３の空気を、グリースの漏出防止機能を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部に排出することができる。さらに、内部空間２３の内圧を高めるために、泥水や塵埃が存在する外輪２の周囲に存在する空気をそのまま取り入れるのではなく、外部空間から閉塞された第１閉塞空間５７内の空気を、泥水跳ね掛けの影響の少ない車両の停止時や低速走行時に、空気路５２を通じて内部空間２３に取り入れる。したがって、本例のハブユニット軸受１ａによれば、長期間にわたり内部空間２３の内圧変化を抑えることが可能になる。
【0065】
なお、内部空間２３の内圧が上昇した場合には、基本的には、内部空間２３の空気は、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出されるが、ピストン４９が径方向内側に押し戻されることで、空気路５２を通じて外部空間に排出される可能性もある。この場合にも、空気路５２を通過する空気の量はわずかであるため、グリースが空気路５２に目詰まりすることを防止できる。また、空気路５２を通過する空気の移動方向は、第１閉塞空間５７側を向いているため、空気路５２及び内部空間２３に泥水などの異物が侵入することもない。
【0066】
また、ハブユニット軸受１ａの温度が低下し、内部空間２３の内圧が負圧になりやすい、車両の停止時や低速走行時に、ピストン４９に作用する遠心力は押圧ばね５０の押圧力よりも小さくなり、ピストン４９は径方向内側に押し戻される。これにより、空気路５２を通じて内部空間２３と外部空間との間を連通し、内部空間２３の内圧を大気圧と同じにできるため、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂが相手摺接面に対して貼り付くことを防止できる。したがって、シールトルクの上昇、及び、ハブ３の回転トルクの上昇を防止することができる。また、シールリップ２８ａ～２８ｃ、３５、４０ａ、４０ｂの先端縁が早期に摩耗することも防止できるため、外側密封部材５及び内側密封部材６のシール性を長期間にわたり維持することができる。なお、本例のハブユニット軸受１ａは、実施の形態の第１例の構造のように、圧縮空気供給源から送られた空気を外側密封部材５及び内側密封部材６から排出することがなく、エアーシール効果は得られないため、パイロット部１６までは泥水に浸漬しない条件で使用される車両に好ましく適用することができる。
【0067】
なお、本例では、キャップ５９に形成した通気孔６２を利用して、外部空間から空気を吸入したり、外部空間へと空気を排出しているが、後述する実施の形態の第３例の構造のように、外輪の軸方向内端部に、内側密封部材とは別にエンドキャップを設ける場合には、該エンドキャップに通気孔を設けることもできる。また、キャップ５９の内面に被膜処理を行い、空気のみを通過させて水分を通過させない、微細な孔を有するフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）膜であるゴアテックス（登録商標）の被膜などを形成すれば、キャップ５９による密封性能の向上を図れる。また、本例では、ピストンの姿勢の安定化を図るために、中間部に小径軸部を備えたピストンを利用した例を示したが、本例を実施する場合には、このような小径軸部を省略し、ピストンの径方向外端面である先端面を利用して、空気路の開閉を制御することも可能である。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。
【0068】
［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図６を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１ｂでは、内圧調整装置７ｂの構造を、実施の形態の第２例の構造から一部変更している。本例の内圧調整装置７ｂも、実施の形態の第２例の構造と同様に、ハブ３ｂの回転時に作用する遠心力を利用して内部空間２３の内圧を調整するいわゆるポンプ装置であり、実施の形態の第１例で使用した、センサユニット４１、圧縮空気供給源７７及び制御器７８（図１参照）はいずれも使用しない。
実施の形態の第３例について、図６を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受１ｂでは、内圧調整装置７ｂの構造を、実施の形態の第２例の構造から一部変更している。本例の内圧調整装置７ｂも、実施の形態の第２例の構造と同様に、ハブ３ｂの回転時に作用する遠心力を利用して内部空間２３の内圧を調整するいわゆるポンプ装置であり、実施の形態の第１例で使用した、センサユニット４１、圧縮空気供給源７７及び制御器７８（図１参照）はいずれも使用しない。
【0069】
本例の内圧調整装置７ｂは、実施の形態の第２例の構造と同様に、ハブ輪１１ｂの内部に、シリンダ４８と、ピストン４９ａと、付勢手段である押圧ばね５０とを備えているとともに、吸気専用の空気路６３を備えている。本例のハブユニット軸受１ｂでは、内部空間２３の空気は、外側密封部材５及び内側密封部材６ａを通じてのみ外部空間に排出する。なお、本例で使用するピストン４９ａは、実施の形態の第２例の構造のように小径軸部５４（図３参照）を備えておらず、全長にわたり外径が一定である。
【0070】
空気路６３は、内部空間２３と外部空間（第２閉塞空間６８）との間を連通したり、非連通としたりする孔である。空気路６３は、ハブ輪１１ｂの径方向中心部に軸方向に伸長するように形成された直線状の第１空気路６４と、第１空気路６４の軸方向外端部から径方向外側に向けて伸長した１本又は複数本の第２空気路６５と、第１空気路６４の軸方向中間部から径方向外側に向けて伸長した複数（シリンダ４８と同数）の第３空気路６６とを備えている。
【0071】
第１空気路６４の軸方向内側部は、外輪２の軸方向内端部に装着されたエンドキャップ６７と内側密封部材６ａとにより閉塞された第２閉塞空間６８に開口している。第２空気路６５の径方向外側部は、ハブ輪１１ｂの外周面に開口している。第３空気路６６の径方向外側部は、シリンダ４８の径方向内端面である底面に開口している。第１空気路６４は、第３空気路６６との接続部を挟んで軸方向両側に、第１チェック弁６９ａと第２チェック弁６９ｂを有している。第１チェック弁６９ａ及び第２チェック弁６９ｂは、第１空気路６４を軸方向外側に向けて移動する空気の流通のみを許容する。
【0072】
エンドキャップ６７は、有底円筒状に構成されており、外輪２の軸方向内端部内周面に圧入された嵌合筒部７０と、嵌合筒部７０の軸方向内側開口を塞ぐ円板状の底板部７１と、外向鍔状のフランジ部７２とを備えている。フランジ部７２は、嵌合筒部７０の軸方向内端部から径方向外側に直角に折れ曲がり、その中間部を径方向内側に１８０度折り返された構成を有している。フランジ部７２の径方向内側部は、底板部７１の径方向外側部につながっている。また、底板部７１の鉛直方向上側部には、切り起こし部７３及び挿通孔７４が形成されており、底板部７１の鉛直方向下側部には、排水孔７５が形成されている。切り起こし部７３は、底板部７１の一部に形成された径方向内側に開口する略Ｕ字形の切れ目の内側を、軸方向内側に向けて曲げ起こすことにより形成されている。そして、このようにして切り起こし部７３を形成することで、底板部７１に、第２閉塞空間６８と外部空間とを連通する挿通孔７４を形成している。排水孔７５は、挿通孔７４から侵入した水分などの異物を外部に排出するためのものである。
【0073】
上述のような内圧調整装置７ｂを備える本例のハブユニット軸受１ｂは、車両の走行速度（ハブ３ｂの回転速度）や内部空間２３の内圧に応じて、内部空間２３の内圧を以下のように調整する。
先ず、泥水条件が緩やかな車両の停止時又は低速走行時には、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低いことを条件に、内部空間２３を大気に開放する。具体的には、車両の停止時又は低速走行時は、ピストン４９ａには遠心力が作用しないか、ピストン４９ａに作用する遠心力は十分に小さくなる。このため、ピストン４９ａは、押圧ばね５０の押圧力によってシリンダ４８の径方向内側へと移動させられた状態になる。この状態で、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低くなると、第１空気路６４に備えられた第１チェック弁６９ａ及び第２チェック弁６９ｂが大気圧によっていずれも開く。これにより、空気路６３は、内部空間２３と外部空間（第２閉塞空間６８）との間を連通する。そして、第２閉塞空間６８及び空気路６３（第１空気路６４及び第２空気路６５）を通じて、内部空間２３内に空気を送り込む。この結果、内部空間２３の内圧が、大気圧と同じになるとともに、第１チェック弁６９ａ及び第２チェック弁６９ｂは閉じる。
先ず、泥水条件が緩やかな車両の停止時又は低速走行時には、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低いことを条件に、内部空間２３を大気に開放する。具体的には、車両の停止時又は低速走行時は、ピストン４９ａには遠心力が作用しないか、ピストン４９ａに作用する遠心力は十分に小さくなる。このため、ピストン４９ａは、押圧ばね５０の押圧力によってシリンダ４８の径方向内側へと移動させられた状態になる。この状態で、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低くなると、第１空気路６４に備えられた第１チェック弁６９ａ及び第２チェック弁６９ｂが大気圧によっていずれも開く。これにより、空気路６３は、内部空間２３と外部空間（第２閉塞空間６８）との間を連通する。そして、第２閉塞空間６８及び空気路６３（第１空気路６４及び第２空気路６５）を通じて、内部空間２３内に空気を送り込む。この結果、内部空間２３の内圧が、大気圧と同じになるとともに、第１チェック弁６９ａ及び第２チェック弁６９ｂは閉じる。
【0074】
これに対し、車両の中高速走行時は、ピストン４９ａには大きな遠心力が作用するため、ピストン４９ａは押圧ばね５０の押圧力に抗してシリンダ４８内を径方向外側に大きく移動する。この際、ピストン４９ａの径方向外端面である先端面が、シリンダ４８内の空気を中空セットボルト７９ａの内側を通じて内部空間２３に押し込む。このため、内部空間２３の内圧は、ピストン４９ａの径方向外側への移動によって上昇する。また、車両の走行速度が上昇するほど、内部空間２３の温度は上昇するため、この面からも内部空間２３の内圧は上昇する。したがって、内部空間２３の内圧は、大気圧よりも高くなる。内部空間２３の内圧が大気圧よりも高くなると、第２チェック弁６９ｂが閉じ、空気路６３は、内部空間２３と外部空間（第２閉塞空間６８）との間の連通が遮断された状態になる。この結果、内部空間２３の内圧を、大気圧よりも高い状態に維持することができる。
【0075】
一方、ピストン４９ａの径方向外側への移動により、シリンダ４８の径方向内側の空間の内圧が低下するため、第１チェック弁６９ａが開いて、シリンダ４８の径方向内側の空間に、第１空気路６４の軸方向内側部分及び第３空気路６６を通じて空気が送り込まれる。このようにして、シリンダ４８の径方向内側の空間に送り込まれた空気は、車両の走行速度の低下によりピストン４９ａに作用する遠心力が小さくなった場合などに、シリンダ４８の径方向内側の空間の内圧が内部空間２３の内圧よりも高いことを条件に、第２チェック弁６９ｂを開き、第２空気路６５を通じて内部空間２３に送り込まれる。
【0076】
なお、本例のハブユニット軸受１ｂの場合にも、内部空間２３の開口部は、実施の形態の第１例と同じように、漏れ勝手の形状を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、７６ａ～７６ｃから構成される外側密封部材５及び内側密封部材６ａにより塞いでいる。内側密封部材６ａの構造は、実施の形態の第１例及び第２例の構造とは異なるが、内側密封部材６ａに備えられたすべてのシールリップ７６ａ～７６ｃの形状が、先端側に向かうほど内部空間２３から遠ざかる方向に伸長した、漏れ勝手の形状を有するものである点は共通している。このため、本例の場合にも、車両の走行速度の上昇や外気温の上昇などを理由として、内部空間２３の内圧が上昇した際に、内部空間２３の空気をシールリップ２８ａ～２８ｃ、７６ａ～７６ｃと相手摺接面との間を通じて外部空間に排出することができる。このため、内部空間２３の内圧が過度に高くなることを防止できる。
【0077】
以上のような本例のハブユニット軸受１ｂの場合にも、泥水条件が緩やかになる車両の停止時又は低速走行時に、ピストン４９ａに作用する遠心力は押圧ばね５０ａの押圧力よりも小さくなり、ピストン４９ａは径方向内側に押し戻される。このため、内部空間２３の内圧が大気圧よりも低くなると、空気路６３通じて内部空間２３と外部空間との間を連通し、内部空間２３の内圧を大気圧と同じにできる。また、泥水条件が厳しくなる中高速走行時には、遠心力の作用により径方向外側に移動するピストン４９ａにより内部空間２３の内圧を高めることができるとともに、第２チェック弁６９ｂを利用して内部空間２３を密閉することができる。このため、内部空間２３の内圧を大気圧よりも高くすることができる。しかも、本例のハブユニット軸受１ｂでは、このような内圧調整を、実施の形態の第１例の構造のようなセンサユニットや圧縮空気供給源及び制御器を使用せずに実施することができる。
【0078】
また、内部空間２３の内圧が大気圧よりも高くなった場合に、グリースが存在している内部空間２３の空気を、グリースの漏出防止機能を有するシールリップ２８ａ～２８ｃ、７６ａ～７６ｃと相手摺接面との間を通じて外部に排出することができる。さらに、内部空間２３の内圧を高めるために、泥水や塵埃が存在する外輪２の周囲に存在する空気をそのまま取り入れるのではなく、外部空間から閉塞された第２閉塞空間６８内の空気を、泥水跳ね掛けの影響の少ない車両の停止時や低速走行時に、空気路６３を通じて内部空間２３に取り入れる。したがって、本例のハブユニット軸受１ｂによれば、長期間にわたり内部空間２３の内圧変化を抑えることが可能になる。
【0079】
なお、本例では、空気路６３を、ハブ３ｂの軸方向内側に存在する第２閉塞空間６８に開口させているが、実施の形態の第２例の構造のように、キャップ５９の内側に存在する第１閉塞空間５７（図４参照）に開口させることもできる。また、エンドキャップ６７の内面に被膜処理を行い、ゴアテックス（登録商標）の被膜などを形成すれば、エンドキャップ６７による密封性能の向上を図れる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第２例と同じである。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第２例と同じである。
【0080】
本発明に使用する外側密封部材及び内側密封部材の構造は、実施の形態の各例に示した構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用することができる。また、実施の形態の各例は、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【0081】
１、１ａ、１ｂ ハブユニット軸受
２ 外輪
３、３ａ、３ｂ ハブ
４ 転動体
５ 外側密封部材
６、６ａ 内側密封部材
７、７ａ、７ｂ 内圧調整装置
８ 静止フランジ
９ａ、９ｂ 外輪軌道
１０ センサ取付孔
１１、１１ａ、１１ｂ ハブ輪
１２ 内輪
１３ａ、１３ｂ 内輪軌道
１４ 軸部
１５ 回転フランジ
１６ パイロット部
１７ 小径段部
１８ かしめ部
１９ ボルト取付孔
２０ スタッド
２１ 段差面
２２ 保持器
２３ 内部空間
２４ 外側芯金
２５ 外側シール部
２６ 固定部
２７ 折れ曲がり部
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ シールリップ
２９ 第１シールリング
３０ 第２シールリング
３１ 第１芯金
３２ 第１シール部
３３ 第１固定部
３４ 第１折れ曲がり部
３５ シールリップ
３６ 第２芯金
３７ 第２シール部
３８ 第２固定部
３９ 第２折れ曲がり部
４０ａ、４０ｂ シールリップ
４１ センサユニット
４２ センサホルダ
４３ 圧力センサ
４４ 送気管
４５ ケーブル
４６ 挿入部
４７ 取付フランジ部
４８ シリンダ
４９、４９ａ ピストン
５０ 押圧ばね
５１ シリンダ用吸排気路
５２ 空気路
５３ 雌ねじ孔
５４ 小径軸部
５５ 共通路
５６ 分岐路
５７ 第１閉塞空間
５８ａ 外側空気路
５８ｂ 内側空気路
５９ キャップ
６０ 嵌合部
６１ 塞ぎ板部
６２ 通気孔
６３ 空気路
６４ 第１空気路
６５ 第２空気路
６６ 第３空気路
６７ エンドキャップ
６８ 第２閉塞空間
６９ａ 第１チェック弁
６９ｂ 第２チェック弁
７０ 嵌合筒部
７１ 底板部
７２ フランジ部
７３ 切り起こし部
７４ 挿通孔
７５ 排水孔
７６ａ～７６ｃ シールリップ
７７ 圧縮空気供給源
７８ 制御器
７９、７９ａ 中空セットボルト
８０ 大気開放部
８１ 電磁弁
２ 外輪
３、３ａ、３ｂ ハブ
４ 転動体
５ 外側密封部材
６、６ａ 内側密封部材
７、７ａ、７ｂ 内圧調整装置
８ 静止フランジ
９ａ、９ｂ 外輪軌道
１０ センサ取付孔
１１、１１ａ、１１ｂ ハブ輪
１２ 内輪
１３ａ、１３ｂ 内輪軌道
１４ 軸部
１５ 回転フランジ
１６ パイロット部
１７ 小径段部
１８ かしめ部
１９ ボルト取付孔
２０ スタッド
２１ 段差面
２２ 保持器
２３ 内部空間
２４ 外側芯金
２５ 外側シール部
２６ 固定部
２７ 折れ曲がり部
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ シールリップ
２９ 第１シールリング
３０ 第２シールリング
３１ 第１芯金
３２ 第１シール部
３３ 第１固定部
３４ 第１折れ曲がり部
３５ シールリップ
３６ 第２芯金
３７ 第２シール部
３８ 第２固定部
３９ 第２折れ曲がり部
４０ａ、４０ｂ シールリップ
４１ センサユニット
４２ センサホルダ
４３ 圧力センサ
４４ 送気管
４５ ケーブル
４６ 挿入部
４７ 取付フランジ部
４８ シリンダ
４９、４９ａ ピストン
５０ 押圧ばね
５１ シリンダ用吸排気路
５２ 空気路
５３ 雌ねじ孔
５４ 小径軸部
５５ 共通路
５６ 分岐路
５７ 第１閉塞空間
５８ａ 外側空気路
５８ｂ 内側空気路
５９ キャップ
６０ 嵌合部
６１ 塞ぎ板部
６２ 通気孔
６３ 空気路
６４ 第１空気路
６５ 第２空気路
６６ 第３空気路
６７ エンドキャップ
６８ 第２閉塞空間
６９ａ 第１チェック弁
６９ｂ 第２チェック弁
７０ 嵌合筒部
７１ 底板部
７２ フランジ部
７３ 切り起こし部
７４ 挿通孔
７５ 排水孔
７６ａ～７６ｃ シールリップ
７７ 圧縮空気供給源
７８ 制御器
７９、７９ａ 中空セットボルト
８０ 大気開放部
８１ 電磁弁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】