JP2001138704A - 従動輪用軸受装置 - Google Patents

従動輪用軸受装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削熱の影響を回避して加工精度を高めると
共に、サイクルタイムの短縮化、低コスト化を図る。 【解決手段】 従動輪用の軸受装置は、内周に複列の軌
道面11を有する外方部材10と、軌道面24および従動輪の
取付けフランジ25を有するハブ輪22と、軌道面27を有
し、ハブ輪22の外周に圧入された内輪23と、複列の転動
体30とを具備する。この軸受装置において、ハブ輪22を
中空に形成し、ハブ輪22の内周面に放熱面を形成して自
己放熱力を高めると共に、中空部21への研削液の供給を
可能とし、研削液による冷却効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両の
従動輪を車体に対して回転自在に支持する従動輪用軸受
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を回転自在に支持する車輪
軸受装置は、ハブ輪を複列の軸受によって回転自在に支
持した構造であり、ハブ輪が車輪に、軸受の固定側が車
体の懸架装置にそれぞれ固定される。
【０００３】この車輪軸受装置は従動輪用と駆動輪用と
に大別され、それぞれの要求機能に応えるべく、従動輪
用と駆動輪用とで形状の異なるハブ輪が使用されてい
る。図13は、従動輪用ハブ輪22’の従来例を示すもの
で、この種のハブ輪22’としては、一端外周部に車輪取
付け用のフランジ部25’を有する中実構造のものが多く
使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図13の
従動輪用ハブ輪においては、中実であるが故に軌道面等
を研削する際に研削熱が蓄積されやすく、そのため研削
熱の影響でワークが膨張し、研削完了後の寸法が狙い寸
法に対して小さくなる。これは、加工誤差を生じる要因
となる。また、形状によっては、ハブ輪中に蓄積された
研削熱の温度分布に不均一を生じ、寸法・形状不良を招
くおそれもある。
【０００５】これらの指摘に対しては、切込み速度を
遅くする、研削液の流量又は圧力を増加させる、複
雑な切込み制御を行う、等の手段で対処しているが、何
れの手段も、サイクルタイムの長期化、高コスト化等を
招くため、決め手とはなっていない。
【０００６】そこで、本発明は、研削熱の影響を回避し
て加工精度を高めると共に、サイクルタイムの短縮化、
低コスト化等を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成すべ
く、本発明では、内周に複列の軌道面を有する外方部材
と、上記各軌道面に対向する複列の軌道面、および従動
輪の取付けフランジを有する内方部材と、外方部材と内
方部材との間に介在する複列の転動体とを具備する従動
輪用の軸受装置において、内方部材を中空にした。
【０００８】このように内方部材を中空化すれば、内方
部材の内周面に放熱面が形成されるため、自己放熱力が
高まり、研削時等の過剰な蓄熱が抑えられる。また、中
空部への研削液の供給が可能となるので、研削液による
冷却効果の向上も期待できる。さらに製品が軽量化され
るため、車両の軽量化に有効であり、同時に加工設備
（例えば研削時のローディング装置）の動力削減も可能
となる。
【０００９】上記軸受装置の軸方向寸法をコンパクト化
するため、内方部材を、中空のハブ輪とハブ輪の外周に
圧入した内輪とで構成し、内方部材の複列の軌道面のう
ちの一方をハブ輪の外周に、他方を内輪の外周に形成す
ることもできる。この場合、ハブ輪の外周には、内輪を
圧入するための小径段部が設けられる。
【００１０】従動輪用軸受装置では、ハブ輪の端部にナ
ットを締め込むことにより、内輪を軸方向で位置決めす
ると共に、軸受に予圧を付与する構造が一般的である
が、ハブ輪の端部を加締めて内輪を非分離に一体化する
ことにより、同様の効果を得ることが可能となる。この
場合、ナットが不要となるので、低コスト化や軸方向寸
法のコンパクト化、および軽量化が達成される。
【００１１】内方部材（あるいはハブ輪）の中空部は、
両端を開口させた貫通穴とする他、一端を閉じた止まり
穴とすることもできる。後者の場合、中空部の底を内輪
側に配置すれば、ハブ輪のうちで内輪の内径側部分の剛
性を高め、ラジアル負荷容量を増大させることができ
る。この内径側部分の剛性が低いと、ラジアル荷重によ
り当該部分が弾性変形し、内輪とハブ輪のはめあい面に
隙間を生じてこれがクリープの要因となる場合がある
が、中空部の底を内輪側に配置することにより、当該内
径側部分の剛性が向上するため、隙間の発生が防止さ
れ、クリープを回避できる。
【００１２】中空部を内方部材（ハブ輪）の肉厚に応じ
た不等径とすることにより、放熱面積や蓄熱量を肉厚に
応じて制御することが可能となり、内方部材全体の熱分
布をバランスさせることが可能となる。不等径化した中
空部としては、例えばインボード側が漸減するテーパ状
のものや、段付き状のものが考えられる。
【００１３】以上の軸受装置は、外方部材に設けられた
車体取付け用フランジを介して車体側に取付けられる。
例えば車体の懸架装置から延びる取付け部材（ナック
ル）を外方部材の外周に嵌合し、この取付け部材を車体
取付けフランジに固定するのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る従動輪軸受装
置の実施形態を図１乃至図12に基づいて説明する。な
お、以下の説明においては、車両に組付けた状態で車両
の外側寄りとなる側をアウトボード側といい、上記各図
の左側がアウトボード側となる。一方、車両の中央寄り
となる側をインボード側といい、各図の右側がインボー
ド側となる。
【００１５】図１に示す実施形態の軸受装置は、円筒状
の外方部材10、外方部材の内径部に配置した内方部材2
0、外方部材10と内方部材20との間に介在させた複数の
転動体30（例えばボール）、転動体３0 を円周方向で等
間隔に保持する保持器４0 （図11参照）を主要な構成要
素としている。
【００１６】外方部材10は、内周に複列の軌道面11を備
え、外周に車体側の取付け部材、例えば懸架装置から延
びるナックルに取付けるための車体取付け用フランジ12
を一体に備える。外方部材10の両端開口部のうち、アウ
トボード側にはリング状のシール部材13が、インボード
側には円板状のハブキャップ14がそれぞれ装着され、両
者によって軸受の内部空間が密封されている。インボー
ド側の密封装置として、ハブキャップ14の代わりにリン
グ状のシール部材14（図11参照）を使用することもでき
る。
【００１７】内方部材20は、ハブ輪22とハブ輪の外周に
固定したリング状の内輪23とで構成される。ハブ輪22外
周の軸方向ほぼ中央部に軌道面24が形成され、軌道面24
よりもアウトボード側の外周に図示しない従動輪を取付
けるための取付けフランジ25が一体形成されている。こ
の取付けフランジ25の円周方向等間隔位置にはハブボル
ト50が植え込まれ、このハブボルト50によって、ハブ輪
22が図示しないブレーキロータと共に従動輪に固定され
る。軌道面24よりもインボード側のハブ輪22外周には、
軌道面24よりも小径でかつ円筒状の小径段部26が形成さ
れ、この小径段部26に上記内輪23が圧入される。内輪23
はその外周に軌道面27を有し、この軌道面27と、ハブ輪
22の外周に形成された軌道面24とで、外方部材10の複列
軌道面11にそれぞれ対向する複列軌道面が形成される。
【００１８】内方部材20のインボード側端部にはねじ部
2 ８が形成される。このねじ部2 ８に加圧手段60として
のナット61を螺合させてこれを締め込むと、内輪23が小
径段部26の肩部29との間に挾持され、内輪23が軸方向で
位置決めされると共に、転動体30に所定の予圧が付与さ
れる。複列の転動体30はそれぞれ接触角を有しており、
前述の予圧によって軸受剛性を高め、かつモーメント荷
重を受けられるようになっている。
【００１９】図示の通り、ハブ輪22は、その軸芯部に両
端を開口した貫通穴状の中空部21を軸方向に沿って有す
る。この中空部21を形成することにより、ハブ輪22の内
周面に放熱面が形成されるため、自己放熱力が高まると
共に、中空部21への研削液の供給が可能となり、研削液
による冷却効果が高まる。従って、両者の相乗効果によ
り、加工精度の向上、およびサイクルタイムの短縮が可
能となる。また、軸受装置の使用中にもハブ輪22の放熱
効果が発揮されるため、軸受寿命の向上が達成される。
さらに、中空部21の存在によって軸受装置全体が軽量化
されるため、車両の軽量化による低燃費化を図ることが
でき、同時にハブ輪22の研削工程で使用するローディン
グ装置などの加工設備の簡略化、コンパクト化、あるい
は加工動力の低減（省エネルギー化）が達成される。
【００２０】図２〜図６は、ハブ輪22に設けられた中空
部21の他の実施形態を示すもので、以下に述べる点を除
いて、図１に示す軸受装置の中空部と同様の構成、機能
を有する。
【００２１】図２および図３は、中空部21の両端を開口
させるのが難しい場合の対策例で、中空部21を、一方の
開口部を閉じた止まり穴とした実施形態である。何れの
場合も、少なくとも車輪取付けフランジ25よりもインボ
ード側に中空部21が存在している。図２は内輪23側（イ
ンボード側）、図３はその反対側（アウトボード側）を
それぞれ閉じ側としたもので、特に前者の場合は、ハブ
輪22のうちで内輪23の内径側部分の剛性が高まるため、
ラジアル負荷容量を増大させたり、あるいは、内輪23お
よびハブ輪22のハメアイ面でのクリープを抑制すること
が可能となる。なお、何れの場合も、閉じ側のハブ輪22
端部にはセンタ孔71を形成することができる。
【００２２】図４〜図６は、中空部21の内径をハブ輪22
の外周形状に応じて不等径にすることにより、研削熱の
バラツキを抑制して温度分布の均一化を図った例であ
る。図４は、中空部21の内周をハブ輪22の外周形状に略
対応する段付き状に形成したもの、図５は、インボード
側中空部21の内周をテーパ状としたものである。また、
図６は、図４と図５を複合させた形態で、中空部21の内
径を一または複数（図示例では２つ）のテーパ部21ａ、
21ｂを介して段付き状に縮小させた例である。何れの実
施形態においても、ハブ輪22の外周が概ねインボード側
ほど縮径していることに対応して、中空部21の内径もイ
ンボード側が縮小している。
【００２３】図７〜図10は、本発明にかかるハブ輪22の
研削工程を示すものである。このうち、図７および図８
は、シュー81によりハブ輪22外周を支持する例で（この
場合、ハブ輪22のアウトボード側端面の開口部22ａはパ
ッキングプレート82で封止するのが望ましい）、図７は
貫通穴状の中空部21を有するハブ輪22（図１参照）、図
８は止まり穴状の中空部21を有するハブ輪22（図３参
照）の研削工程をそれぞれ示す。図７の貫通穴状中空部
21では、研削液は研削装置の主軸側（図面左側）、ある
いはその反対側の何れからも供給され得るが、図８の止
まり穴状中空部21では、研削液はその開口側からのみ供
給される。図９および図10は、図７および図８と同様の
ハブ輪22を主軸に取付けたコレットチャック83で支持す
る例で、研削液の供給方法は図７および図８の場合と同
様である。
【００２４】図11は、加圧手段60としてのナット61を廃
止し、代わりに中空部21を有するハブ輪22の端部（イン
ボード側）を加締めて内輪23を非分離に一体化すること
により、さらなる低コスト化および軸方向寸法のコンパ
クト化を図った例である。図示例の場合、加締めは、ハ
ブ輪22の一端部に円筒状等の被かしめ部を形成し、これ
を外径側に押し広げることによって行われる。この場
合、ナット61と同様に、かしめ部分62が内輪23を位置決
めすると共に、複列の転動体30に予圧を与える役割を果
たす。
【００２５】図11および図12は、ハブ輪22のアウトボー
ド側端部をカバー90で密閉した構造を示す。これは、開
口部22ａの鍛造肌露出面の防錆、およびタイヤ側から見
た美観の改善を目的としたもので、このカバー90によ
り、従来行われていた開口部22ａの塗装工程が省略可能
となり、さらなる低コスト化を図ることができる。カバ
ー90は、樹脂・ゴム製（図11参照）、あるいは金属製
（図12参照）とすることができ、例えばハブ輪22の開口
部22ａに旋削加工等で形成した嵌合面に圧入することに
よってハブ輪22に固定される。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内方部
材に中空部を設けているので、放熱面積の増大による自
己放熱力の向上効果、および研削液による冷却効果が得
られる。従って、研削等における加工誤差の抑制、およ
びサイクルタイムの短縮を図ることができる。また、軸
受装置の使用中も中空部からの放熱がなされるので、内
方部材への過剰な蓄熱を防止でき、軸受寿命を向上させ
ることができる。さらに軸受装置全体が軽量化されるの
で、自動車の低燃費化や加工動力の削減を図ることがで
き、省エネルギー化に有効である。
【００２７】中空部を内方部材の肉厚に応じた不等径と
することにより、放熱面積や蓄熱量を肉厚に応じて制御
することが可能となり、内方部材全体の熱分布をバラン
スさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる従動輪用軸受装置の断面図であ
る。
【図２】中空部の他の実施形態を示すハブ輪の断面図で
ある。
【図３】中空部の他の実施形態を示すハブ輪の断面図で
ある。
【図４】中空部の他の実施形態を示すハブ輪の断面図で
ある。
【図５】中空部の他の実施形態を示すハブ輪の断面図で
ある。
【図６】中空部の他の実施形態を示すハブ輪の断面図で
ある。
【図７】ハブ輪の研削工程例を示す断面図である。
【図８】ハブ輪の研削工程例を示す断面図である。
【図９】ハブ輪の研削工程例を示す断面図である。
【図10】ハブ輪の研削工程例を示す断面図である。
【図11】従動輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図
である。
【図12】カバーの他例を示す断面図である。
【図13】従来のハブ輪の断面図である。
【符号の説明】
10 外方部材 11 軌道面 12 車体取付けフランジ 20 内方部材 21 中空部 22 ハブ輪 23 内輪 24 軌道面 25 車輪取付けフランジ 27 軌道面 62 かしめ部分

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周に複列の軌道面を有する外方部材
    と、上記各軌道面に対向する複列の軌道面、および従動
    輪の取付けフランジを有する内方部材と、外方部材と内
    方部材との間に介在する複列の転動体とを具備する従動
    輪用の軸受装置において、内方部材を中空にしたことを
    特徴とする従動輪用軸受装置。
  2. 【請求項２】 内方部材が中空のハブ輪とハブ輪の外周
    に圧入した内輪とからなり、内方部材の複列の軌道面の
    うちの一方をハブ輪の外周に、他方を内輪の外周に形成
    した請求項１記載の従動輪用軸受装置。
  3. 【請求項３】 ハブ輪の端部を加締めて内輪を非分離に
    一体化した請求項２記載の従動輪用軸受装置。
  4. 【請求項４】 中空部が止まり穴である請求項１乃至３
    何れか記載の従動輪用軸受装置。
  5. 【請求項５】 中空部の底を内輪側に配置した請求項４
    記載の従動輪用軸受装置。
  6. 【請求項６】 中空部を、内方部材の肉厚に応じた不等
    径とした請求項１乃至５何れか記載の従動輪用軸受装
    置。
  7. 【請求項７】 インボード側が漸減するテーパ状の中空
    部を有する請求項６記載の従動輪用軸受装置。
  8. 【請求項８】 段付き状の中空部を有する請求項６記載
    の従動輪用軸受装置。
  9. 【請求項９】 外方部材に車体取付けフランジを形成し
    た請求項１乃至８何れか記載の従動輪用軸受装置。
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