JP2000198302A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホイール１６とハブ６の円筒部１３との嵌合
部に生じる錆び付きに拘らず、このホイール１６をこの
円筒部１３から容易に抜き出せる構造を、低コストで実
現する。 【解決手段】 上記円筒部１３に合成樹脂製のスリーブ
１４を外嵌する。上記車輪のホイール１６は、この円筒
部１３に、このスリーブ１４を介して外嵌すると共に、
上記ハブ６のフランジ部１２に支持固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪支持用転
がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して
回転自在に支持する為に利用する。特に、本発明は、長
期間に亙る使用により、上記車輪と軸受ユニットとの組
み付け部が錆び付いた場合にも、この車輪をこの軸受ユ
ニットから容易に取り外せる様にする構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、車輪支持用転がり軸受ユニットを使
用する。この車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装
置に支持する事により使用時にも回転しない静止側部材
に対し、車輪を支持固定する回転側部材を、複数の転動
体を介して回転自在に支持して成る。又、上記回転側部
材の外端寄り部外周面には、上記車輪のホイールを支持
固定する為のフランジ部を、同じく外端部には、上記ホ
イールの中心部に設けた円孔内に大きながたつきなく挿
通自在な、上記回転側部材と同心の円筒部を、それぞれ
有する。上記車輪を上記回転側部材に支持する際には、
上記円筒部にこの車輪のホイールを外嵌すると共に、こ
のホイールをこの円筒部の奥部（基端部）にまで押し込
む。これにより、この車輪の中心軸と上記回転側部材の
中心軸とをほぼ一致させる。そして、この状態で上記ホ
イールとフランジ部とを、複数本のボルトとナットとに
より、或はこのフランジ部に植設した複数本のスタッド
とナットとにより結合する。これらボルト或はスタッド
とナットとの螺合・緊締により、上記車輪の中心軸と回
転側部材の中心軸とが完全に一致する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な車輪支持用
転がり軸受ユニットを長期間使用していると、上記ホイ
ールと上記円筒部との嵌合部である、このホイールの中
心部に設けた円孔の内周面と上記円筒部の外周面とが錆
び付く場合がある。この為、長期間に亙る使用の後、車
輪交換等を行なう場合に、この車輪のホイールを上記円
筒部から抜き出しにくくなったり、著しい場合には抜き
出せなくなる可能性がある。

【０００４】この様な不都合を解消すべく、欧州特許公
開ＥＰ ０ ８４９ ０９６ Ａ２には、ハブ（回転側
部材）の外端部に設けた円筒部に、表面に防錆処理を施
した金属製のカバーの基端部を外嵌した構造が記載され
ている。この様な構造の車輪支持用転がり軸受ユニット
の場合、上記車輪のホイールは、上記カバーの基端部を
介して上記円筒部に外嵌している。従って、このホイー
ルの中心部に設けた円孔の内周面と上記カバーの基端部
外周面とが錆び付かない。この為、長期間に亙る使用の
後、車輪交換等を行なう場合にも、この車輪のホイール
を上記円筒部から容易に抜き出す事ができる。ところ
が、上記欧州特許公開ＥＰ ０ ８４９ ０９６ Ａ２
に記載された構造の場合には、表面に防錆処理を施した
金属製のカバーのコストが高くなり、このカバーが破損
等した場合にも交換費用が嵩む。本発明の車輪支持用転
がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明したも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットは何れも、静止側周面に静止側軌道を有
し、使用時にも回転しない静止側部材と、この静止側周
面と対向する回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に
回転する回転側部材と、この回転側部材の外端寄り部外
周面に設けられ、この回転側部材に車輪を支持固定する
為のフランジ部と、この車輪をこのフランジ部に支持固
定する際に、この車輪の中心軸と上記回転側部材の中心
軸とを一致させつつ、この車輪を上記フランジ部に対す
る正規の組み付け位置に案内する為、上記回転側部材の
外端部にこの回転側部材と同心に設けられて、上記車輪
のホイールの中心部に設けた円孔内に挿通自在な円筒部
と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在
に設けた複数の転動体とを備える。特に、本発明の車輪
支持用転がり軸受ユニットのうち、請求項１に記載した
ものは、上記円筒部に合成樹脂製のスリーブを外嵌して
おり、このスリーブを上記ホイールの円孔内に挿通自在
としている。更に、請求項２に記載したものは、上記円
筒部の外周面にローレット加工による凹凸を形成してい
る。

【０００６】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットのうち、請求項１に記載したものの場合、
車輪をフランジ部に支持固定した状態で、この車輪のホ
イールは、合成樹脂製のスリーブを介して回転側部材の
円筒部に外嵌した状態となる。従って、長期間に亙る使
用に拘らず、上記ホイールの中心部に設けた円孔の内周
面と上記スリーブの外周面とが錆び付く事はない。この
為、長期間に亙る使用の後、車輪交換等を行なう場合に
も、この車輪のホイールを上記円筒部から容易に抜き出
す事ができる。又、本発明の場合、上記スリーブは合成
樹脂製としている為、このスリーブを安価に造れる。従
って、このスリーブが破損等した場合にも、このスリー
ブの交換費用が嵩む事はない。

【０００７】又、請求項２に記載したものの場合には、
回転側部材の円筒部の外周面に、ローレット加工により
凹凸を形成している。従って、車輪をフランジ部に支持
固定した状態で、この車輪のホイールの中心部に設けた
円孔の内周面は、上記円筒部の外周面のうち、上記凹凸
を構成する凸部の頂部のみと接触する。この為、これら
ホイールの内周面と上記円筒部の外周面との接触面積を
十分に小さくできる。従って、長期間に亙る使用によ
り、上記ホイールの内周面と上記円筒部の外周面とが錆
び付いた場合にも、この嵌合部の近傍をプラスチックハ
ンマ等の工具で叩けば、この嵌合部の錆び付き部を容易
に分離して、上記ホイールを上記円筒部から容易に抜き
出す事ができる。尚、上記円筒部の外周面に施すローレ
ット加工は、加工費用が安価である為、コストが嵩む事
はない。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜２は、請求項１に対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。使用時
には懸架装置に支持した状態で回転しない、静止側部材
である外輪１は、外周面にこの懸架装置に支持する為の
取付部２を、静止側周面である内周面の外半部（外と
は、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外寄りとな
る側を言い、図１で左。）に、それぞれが静止側軌道で
ある複列の外輪軌道３ａ、３ｂを、それぞれ有する。
又、上記外輪１の内径側には、ハブ本体４と内輪５とか
ら成る、回転側部材であるハブ６を、この外輪１と同心
に配置している。回転側周面であるこのハブ６の外周面
で、上記各外輪軌道３ａ、３ｂと対向する中間部には、
それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道７ａ、７ｂ
を設けている。これら両内輪軌道７ａ、７ｂのうち、外
側の内輪軌道７ａは、上記ハブ本体４の中間部外周面に
直接形成している。

【０００９】又、上記ハブ本体４の中間部のうち、上記
外側の内輪軌道７ａを形成した部分よりも内端寄り部分
に、段部８を形成している。上記内輪５は、この段部８
に外嵌すると共に、上記ハブ本体４の内端部（内とは、
自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる
側を言い、図１で右。）に螺合・緊締したナット９によ
り、このハブ本体４に抑え付けている。上記両内輪軌道
７ａ、７ｂのうち、内側の内輪軌道７ｂは、この内輪５
の外周面に形成している。そして、上記各外輪軌道３
ａ、３ｂと上記各内輪軌道７ａ、７ｂとの間に、それぞ
れ複数個ずつの転動体１０、１０を、保持器１１、１１
により保持した状態で転動自在に設ける事で、上記外輪
１の内径側に上記ハブ６を、回転自在に支持している。
又、上記外輪１の外端部内周面と上記ハブ６の外周面と
の間には、シールリング２７を装着して、上記外輪１の
内周面と上記ハブ６の外周面との間に存在し、上記複数
個の転動体１０、１０を設けた空間の外端開口部を塞い
でいる。又、上記外輪１の内端開口部には合成樹脂製の
カバー２８を被着して、この外輪１の内端開口部を塞い
でいる。

【００１０】又、上記ハブ本体４の外端寄り部外周面に
フランジ部１２を、同じく外端部にこのハブ本体４と同
心の円筒部１３を、それぞれ設けている。そして、この
円筒部１３に、制動装置を構成するブレーキディスク、
ブレーキドラム等のブレーキ部品１５と、車輪を構成す
るホイール１６とを、スリーブ１４を介して外嵌してい
る。更に、これらブレーキ部品１５とホイール１６と
を、上記フランジ部１２に、それぞれの基端部をこのフ
ランジ部１２に固定した複数本のスタッド１７とナット
１８とにより結合固定している。

【００１１】上記スリーブ１４は、ガラス繊維を含んだ
ポリアミド６６等の合成樹脂により、断面クランク形で
全体を円環状に形成しており、大径円筒部１９と、小径
円筒部２０と、これら両円筒部１９、２０の端縁同士を
連続させる連続部２１とを備える。このうちの連続部２
１の内外両周面は、軸方向（図１〜２の左右方向）内方
に向かう程直径が大きくなる、円すい面状の傾斜面とし
ている。又、自由状態に於ける上記大径円筒部１９の内
径ｄ₁₉は、上記ハブ本体４の円筒部１３の外径Ｄよりも
僅かに大きく（ｄ₁₉＞Ｄ）、同じく自由状態に於ける上
記小径円筒部２０の内径ｄ₂₀は、この円筒部１３の外径
Ｄよりも少し小さい（ｄ₂₀＜Ｄ）。

【００１２】又、上記スリーブ１４を外嵌する、上記円
筒部１３の外周面外端寄り部には、全周に亙り凹溝２２
を形成している。上記スリーブ１４を上記円筒部１３に
外嵌する際には、このスリーブ１４を、上記大径円筒部
１９の側から上記円筒部１３の奥部にまで押し込む。
尚、この様な押し込み作業は、上記連続部２１及び小径
円筒部２０を、上記円筒部１３の先端縁（図１〜２の左
端縁）部分で直径方向外方に弾性変形させつつ行なう。
又、この様にスリーブ１４を円筒部１３の奥部にまで押
し込んだ状態で、上記小径円筒部２０の内径側部分が、
上記凹溝２２と係合する。そして、この係合に基づき、
上記スリーブ１４が上記円筒部１３の外周面から不用意
に抜け落ちる事を防止する。

【００１３】又、前記ブレーキ部品１５は、上述の様に
円筒部１３に外嵌したスリーブ１４の大径円筒部１９
に、前記ホイール１６は、同じく小径円筒部２０に、そ
れぞれ外嵌している。即ち、これらブレーキ部品１５と
ホイール１６との中心部には、それぞれ上記大径円筒部
１９と小径円筒部２０とを大きながたつきなく挿通自在
な、円孔２３、２４を設けている。従って、上記ブレー
キ部品１５とホイール１６とを前記フランジ部１２に結
合固定する際、これらブレーキ部品１５とホイール１６
とを上記大径円筒部１９と小径円筒部２０とに外嵌した
状態で、これらブレーキ部品１５とホイール１６との中
心軸と、前記ハブ６の中心軸とがほぼ一致する。この
為、この状態で、これらブレーキ部品１５とホイール１
６との内径寄り部の円周方向複数個所に設けた挿通孔２
５、２６内に、それぞれ前述したスタッド１７の杆部を
挿通し、更にこの杆部の先端部に前記ナット１８を螺合
・緊締すれば、上記ブレーキ部品１５と上記ホイール１
６とを、上記フランジ部１２に対する正規の組み付け位
置に結合固定できる。

【００１４】又、図示の例の場合、転がり軸受ユニット
には、車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置
を組み込んでいる。即ち、前記内輪５の内端部で前記内
側の内輪軌道７ｂから外れた部分に、磁性金属板に折り
曲げ加工等を施して成る円環状のトーンホイール２９
を、前記カバー２８の外側面外径寄り部分に、１対のス
テータ３０、３０、コイル３１、及び永久磁石３２を組
み合わせて成る円環状のセンサ３３を、それぞれ支持し
ている。そして、上記トーンホイール２９の被検知部で
ある先端部（図１の右端部）に、上記センサ３３の検知
部である上記各ステータ３０、３０の外周面を、直径方
向内方から全周に亙り対向させている。運転時、上記車
輪と共に内輪５に支持したトーンホイール２９が回転す
ると、上記センサ３３の出力（上記コイル３１を流れる
電流の大きさ）が変化する。このセンサ３３の出力が変
化する周波数は、車輪の回転速度に比例する。従って、
このセンサ３３の出力を図示しない制御器に送れば、ア
ンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクション
コントロールシステム（ＴＣＳ）等の装置を適切に制御
できる。尚、上記トーンホイール２９とセンサ３３とか
ら成る回転速度検出装置の構造に就いては、従来から広
く知られており、本発明の要旨でもない為、詳しい説明
は省略する。

【００１５】上述の様に構成する本例の車輪支持用転が
り軸受ユニットの場合、車輪のホイール１６及びブレー
キ部品１５をフランジ部１２に結合固定した状態で、こ
れらホイール１６及びブレーキ部品１５は、合成樹脂製
のスリーブ１４を介してハブ６の円筒部１３に外嵌した
状態となる。従って、長期間に亙る使用により、上記ホ
イール１６及びブレーキ部品１５の中心部に設けた各円
孔２４、２３の内周面が錆びた場合にも、上記スリーブ
１４の外周面と錆び付く事はない。この為、長期間に亙
る使用の後、車輪若しくはブレーキ部品１５の交換等を
行なう際にも、上記ホイール１６若しくはブレーキ部品
１５を、上記円筒部１３から容易に抜き出す事ができ
る。又、本発明の場合、上記スリーブ１４は合成樹脂製
としている為、このスリーブ１４を安価に造れる。従っ
て、このスリーブ１４が破損等した場合にも、このスリ
ーブ１４の交換費用が嵩む事はない。

【００１６】次に、図３〜４は、やはり請求項１に対応
する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例
の場合、ハブ６の円筒部１３に外嵌するスリーブ１４ａ
の外端開口部を、円板部３４により塞いでいる。これに
より、上記円筒部１３に上記スリーブ１４ａを外嵌した
状態で、上記円板部３４が上記円筒部１３の外端開口部
を塞ぐ様にし、上記ハブ６の外観を向上させると同時
に、上記円筒部１３が雨水等により濡れるのを防止して
いる。従って、この円筒部１３の外周面が錆びるのを防
止できる。又、上記円筒部１３の外周面は、上記スリー
ブ１４ａの小径円筒部２０を外嵌する先半部（図３〜４
の左半部）を小径部３５とし、同じくこのスリーブ１４
ａの大径円筒部１９を外嵌する基半部（図３〜４の右半
部）を大径部３６としている。更に、この大径部３６の
基端部に、全周に亙り係合溝３７を形成している。一
方、上記スリーブ１４ａの大径円筒部１９の内端部内周
面には、上記係合溝３７と係合自在な断面鉤形の係合凸
部３８を、全周に亙り形成している。本例の場合、これ
ら係合溝３７と係合凸部３８との係合に基づき、上記ス
リーブ１４ａが上記円筒部１３から不用意に抜け落ちな
い様にしている。

【００１７】即ち、上記係合凸部３８の外側面（図３〜
４の左側面）は、上記大径円筒部１９の内周面に対して
直角方向に形成している。これにより、上記スリーブ１
４ａに上記円筒部１３から抜け出る方向（図３〜４の左
方向）の力が作用した場合にも、上記係合凸部３８に直
径方向外方に向く力が作用しない様にし、この係合凸部
３８と上記係合溝３７との係合が不用意に外れない様に
している。一方、上記係合凸部３８の内端面（図３〜４
の右端面）は、軸方向内方に向かう程直径が大きくなる
傾斜面としてる。これにより、上記スリーブ１４ａを上
記円筒部１３の外周面に押し込む際、上記係合凸部３８
の内端面がこの円筒部１３の先端縁、若しくはこの円筒
部１３の中間部外周面に存在する段部に突き当たった場
合にも、上記スリーブ１４ａの内端部を直径方向外方に
弾性的に押し広げる方向の力が作用する様にし、このス
リーブ１４ａを上記円筒部１３の奥部にまで押し込み易
くしている。

【００１８】尚、本例の場合、車輪支持用のハブを固定
軸の周囲に、複数の転動体を介して回転自在に支持す
る、外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用
すれば、このハブの円筒部に組み付けたスリーブ１４ａ
の円板部３４により、上記複数の転動体を設置した空間
の外端開口部を密閉できる。又、車輪支持用のハブの中
心部に、エンジンからの回転駆動力を伝達する駆動軸を
スプライン結合する、駆動輪用の車輪支持用転がり軸受
ユニットに適用すれば、上記スリーブ１４ａの円板部３
４により、上記スプライン結合部を配置した空間の外端
開口部を密閉できる。その他の構成及び作用は、上述し
た第１例の場合と同様である。

【００１９】次に、図５〜６は、請求項２に対応する、
本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場
合、ハブ６を構成する円筒部１３にはスリーブを外嵌せ
ず、この円筒部１３にブレーキ部品１５とホイール１６
とを直接外嵌している。又、本例の場合、上記円筒部１
３の外周面にローレット加工を施す事により、この外周
面に、請求項に記載した凹凸であるローレット目３９を
形成している。この様に構成する本例の場合、ブレーキ
部品１５とホイール１６との中心部に設けた各円孔２
３、２４の内周面は、図６に詳示する様に、それぞれ上
記円筒部１３の外周面に形成したローレット目３９の山
部の頂部のみと接触する。

【００２０】この為、上記各円孔２３、２４の内周面と
上記円筒部１３の外周面との接触面積を小さくできる。
従って、長期間に亙る使用により、上記ブレーキ部品１
５及びホイール１６の中心部に設けた各円孔２３、２４
の内周面と、上記円筒部１３の外周面とが錆び付いた場
合にも、この嵌合部の近傍をプラスチックハンマ等の工
具で叩けば、この嵌合部の錆び付きを容易に分離する事
ができる。この為、本例の場合も、上記ホイール１６若
しくはブレーキ部品１５を、上記円筒部１３から容易に
抜き出す事ができる。尚、上記円筒部１３の外周面に施
すローレット加工は、加工費用が安価である為、コスト
が嵩む事はない。又、上述の様なローレット加工によ
り、上記円筒部１３の外周面に形成するローレット目３
９の種類は、このローレット目３９を構成する溝を、そ
れぞれ上記円筒部１３の軸方向に形成した「平目」であ
っても、或は網目状に交差して形成した「あや目」であ
っても良い。その他の構成及び作用は、上述した第１〜
２例の場合と同様である。

【００２１】尚、上述した各例では、従動輪（ＦＦ車の
後輪、ＦＲ車の前輪）を懸架装置に対して回転自在に支
持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに本発明を適
用した場合を中心に説明した。但し、本発明は、前述し
た第２例に限らず、駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車の後
輪、４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に対して回転自在に支
持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットにも適用でき
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、長期間に亙る使用の後、車輪交換等を行な
う際にも、この車輪をハブの円筒部から容易に抜き出せ
る。又、この様な構造を低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１の左
部に相当する図。

【図４】一部を省略して示す、図３のＢ部拡大図。

【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す、図１の左
部に相当する図。

【図６】図５のＣ矢視図。

【符号の説明】

１ 外輪 ２ 取付部 ３ 外輪軌道 ４ ハブ本体 ５ 内輪 ６ ハブ ７ 内輪軌道 ８ 段部 ９ ナット １０ 転動体 １１ 保持器 １２ フランジ部 １３ 円筒部 １４、１４ａ スリーブ １５ ブレーキ部品 １６ ホイール １７ スタッド １８ ナット １９ 大径円筒部 ２０ 小径円筒部 ２１ 連続部 ２２ 凹溝 ２３ 円孔 ２４ 円孔 ２５ 挿通孔 ２６ 挿通孔 ２７ シールリング ２８ カバー ２９ トーンホイール ３０ ステータ ３１ コイル ３２ 永久磁石 ３３ センサ ３４ 円板部 ３５ 小径部 ３６ 大径部 ３７ 係合溝 ３８ 係合凸部 ３９ ローレット目

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止側周面に静止側軌道を有し、使用時
   にも回転しない静止側部材と、この静止側周面と対向す
   る回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回
   転側部材と、この回転側部材の外端寄り部外周面に設け
   られ、この回転側部材に車輪を支持固定する為のフラン
   ジ部と、この車輪をこのフランジ部に支持固定する際
   に、この車輪の中心軸と上記回転側部材の中心軸とを一
   致させつつ、この車輪を上記フランジ部に対する正規の
   組み付け位置に案内する為、上記回転側部材の外端部に
   この回転側部材と同心に設けられて、上記車輪のホイー
   ルの中心部に設けた円孔内に挿通自在な円筒部と、上記
   静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けた
   複数の転動体とを備えた車輪支持用転がり軸受ユニット
   に於いて、上記円筒部に合成樹脂製のスリーブを外嵌し
   ており、このスリーブを上記ホイールの円孔内に挿通自
   在としている事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニ
   ット。
2. 【請求項２】 静止側周面に静止側軌道を有し、使用時
   にも回転しない静止側部材と、この静止側周面と対向す
   る回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回
   転側部材と、この回転側部材の外端寄り部外周面に設け
   られ、この回転側部材に車輪を支持固定する為のフラン
   ジ部と、この車輪をこのフランジ部に支持固定する際
   に、この車輪の中心軸と上記回転側部材の中心軸とを一
   致させつつ、この車輪を上記フランジ部に対する正規の
   組み付け位置に案内する為、上記回転側部材の外端部に
   この回転側部材と同心に設けられて、上記車輪のホイー
   ルの中心部に設けた円孔内に挿通自在な円筒部と、上記
   静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けた
   複数の転動体とを備えた車輪支持用転がり軸受ユニット
   に於いて、上記円筒部の外周面にローレット加工による
   凹凸を形成している事を特徴とする車輪支持用転がり軸
   受ユニット。