JP2001193745A - 車輪軸受装置 - Google Patents

車輪軸受装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内周に複列の軌道面を有し、車体に取り付け
られる外方部材と、車輪取付けフランジを有し、前記外
方部材との間に複列のボールを介在させて回転自在に支
持された内方部材とからなる車輪軸受装置において、か
ち込み代δの設定を一定に保つとともに初期すきま設定
を極小化して予圧ばらつきを抑える。 【解決手段】 内方部材30，40の軌道面34，44の溝底近
傍にボール20の内接円径よりも大径の凸部36，46を設
け、かつ、内方部材30，40の軌道面34，44と凸部36，46
外周面と小端面38，48を同時研削することによって内方
部材30，40の軌道面44の溝底径と凸部36，46の外径との
半径差δおよび軌道面34，44の溝底から小端面38，48ま
での芯差Ｌを所定の規格値内に規制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車輪を支
持するための車輪軸受装置、より詳しくは、車輪軸受と
等速自在継手をユニット化した、駆動車輪用の車輪軸受
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、車輪軸受１と等速自在継手７を
ユニット化した車輪軸受装置の従来例を示す。車輪軸受
１は、車体に取り付けられる外方部材２と、外方部材２
との間に複列のボール３を介在させて回転自在に支持さ
れた内方部材４とで構成されている。内方部材４は、車
輪を取り付けるためのフランジを有するハブ輪５と、こ
のハブ輪５に嵌合した別体の内輪６とからなり、外方部
材２の複列の軌道面２ａ，２ｂに対向する軌道面４ａ，
４ｂをハブ輪５と内輪６とに配分的に設けてある。
【０００３】車両の幅方向で見て内側すなわちインボー
ド側の軌道面４ｂを有する内輪６はハブ輪５の円筒形端
部に圧入されているため、この車輪軸受１は車体に組み
付ける前のたとえば搬送時でもばらけることはない。こ
こで、内輪６は軌道溝の肩の一方をおとした肩おとし内
輪であって、小端面側の外径は軌道溝の溝底径と等しい
か、それよりも小さい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５の車輪軸受装置
は、ハブ輪５に内輪６を嵌合させ、そのハブ輪５をさら
に等速自在継手７に嵌合させる、といった二段の嵌合構
造であるため、ハブ輪５の肉厚が厚くなる傾向にある。
ハブ輪５と内輪６をそれぞれ等速自在継手７に直接嵌合
させるならば、ハブ輪の肉厚を薄くすることができ、軽
量化あるいはスプライン部の大径化が可能となる。しか
しながら、その場合、ハブ輪５と内輪６が分離している
ため、等速自在継手７に組み付ける前の搬送時等に、内
輪６やボール３のばらけ防止を図る必要がある。
【０００５】これに関し、たとえば実願昭６３−１８０
７２１号公報には、図６（Ａ）に示すように、ケージ８
に内径側に突出した突起８ａを設け、この突起８ａを内
輪９に設けた溝９ａにはめこみ、搬送時のばらけ防止を
図る技術が示されている。また、玉軸受一般としては、
図６（Ｂ）に示すように、肩おとし内輪ａの溝底近傍に
凸部ａ２を設けて内輪ａ同士を非分離とすることが知ら
れている。しかし、従来、軌道面ａ１、凸部ａ２、小端
面ａ３を別々に研削していたため、次のような問題が存
在した。
【０００６】すなわち、軌道面ａ１の溝底径ｄ１と凸部
ａ２の外径ｄ２との半径差δが内輪ａを軸方向へ組み立
てる時のかち込み代となるが、このかち込み代の公差は
溝底径ｄ１の公差と凸部外径ｄ２の公差が累積したもの
となるため、かち込み代δの公差は数十μｍは必要であ
った。したがって、かち込み代δのばらつきが大きすぎ
てかち込み時にボールｂに圧痕をつけてしまう可能性が
大きい。それゆえ、外輪ｃを加熱することによりボール
内接円径を大きくして内輪ａを組み込む必要があった。
また、アキシャルすきまを決定する芯差すなわち溝底か
ら小端面ａ３までの距離の公差は軌道面ａ１の公差と小
端面ａ３の公差の累積したものとなるため、軌道面ａ１
と小端面ａ３を別々に研削すると芯差の公差が大きくな
る。この芯差の公差も数十μｍは必要であった。それゆ
え、初期アキシャルすきま範囲を小さく抑えられない
か、無理に抑えようとすると選択嵌合（マッチング）が
必要であった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、従来の車輪軸受
装置の上記問題点を解消し、かち込み代の設定を一定に
保つことが可能で、初期すきま設定を極小化して予圧ば
らつきを抑えることができる車輪軸受装置を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内周
に複列の軌道面を有し、車体に取り付けられる外方部材
と、車輪取付けフランジを有し、前記外方部材との間に
複列のボールを介在させて回転自在に支持された内方部
材とからなり、前記内方部材が軌道面の溝底近傍に前記
ボールの内接円径よりも大径の凸部を有し、かつ、前記
内方部材の軌道面と凸部外周面と小端面を同時研削する
ことによって前記内方部材の軌道面の溝底径と凸部の外
径との半径差および軌道面の溝底から小端面までの芯差
が所定の規格値内に規制されていることを特徴とする車
輪軸受装置である。
【０００９】軌道面と凸部外周面と小端面の同時研削に
より、工数が削減できるばかりでなく、公差のばらつき
が小さく抑えられるので予圧ばらつき範囲を小さくでき
る。さらに、軌道面と凸部外周面と小端面に加えて、内
輪の場合は肩、ハブ輪の場合はシールランドも同時研削
することができる（請求項５、請求項６）。それによ
り、ハブ輪のシールランドあるいは内輪の肩の外周面が
円周方向に走るリード目のない研削面となるため、シー
ル性の向上が望める。
【００１０】請求項２および請求項３に記載のように、
前記内方部材の軌道面の溝底径と凸部の外径との半径
差、および、前記内方部材の軌道面の溝底から小端面ま
での芯差は、いずれも、公差上限を２０μｍ、好ましく
は１０μｍとする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかに記載の車輪軸受装置において、前記内方部材
が、車輪取付けフランジを一体に有するハブ輪と、前記
ハブ輪とは別体の内輪とからなり、前記ハブ輪が前記外
方部材の複列の軌道面のうちの一方と対向する軌道面を
有し、前記内輪が前記外方部材の複列の軌道面のうちの
他方と対向する軌道面を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】まず、図２および図３に従って車
輪軸受装置の構成を説明すると、この車輪軸受装置は車
輪軸受と等速自在継手とからなり、車輪軸受は、外方部
材１０と、内方部材（３０、４０）と、両者間に介在す
る複列のボール２０とで構成されている。
【００１３】外方部材１０は外周にフランジ１２を一体
に形成してあり、このフランジ１２にて懸架装置のナッ
クル６８にボルト６９で締結される。外方部材１０の内
周には複列の軌道面１４を形成してある。
【００１４】内方部材はハブ輪３０と内輪４０とで構成
され、外方部材１０の複列の軌道面１４に対向する軌道
面３４，４４をハブ輪３０と内輪４０に配分的に設けて
あり、ボール２０を介して回転自在に外方部材１０に支
持される。
【００１５】ハブ輪３０は、車輪を取り付けるためのフ
ランジ３１を外周に一体的に形成し、フランジ３１の円
周方向等分位置にハブボルト３３を植設してある。フラ
ンジ３１の基端部付近から軌道面３４に至る部分はシー
ル６４のシールリップが摺接するシールランド３２とな
る。内輪４０はハブ輪３０とは別体で、軌道溝の肩の一
方をおとした肩おとし内輪の形態をしている。
【００１６】内方部材（３０，４０）は等速自在継手の
外側継手部材５０と結合している。ハブ輪３０は、はめ
あい部３５とスプライン孔部３７とを設けた貫通孔を有
し、はめあい部３５にて外側継手部材５０のステム部の
はめあい部５５と嵌合し、スプライン孔部３７にて外側
継手部材５０のステム部のスプライン軸部５７とスプラ
イン嵌合している。内輪４０は外側継手部材５０のステ
ム部のはめあい部５４と嵌合している。なお、内側継手
部材、ボール、ケージといった外側継手部材５０以外の
等速自在継手の部品は図示を省略してある。
【００１７】車輪軸受と等速自在継手との軸方向の固定
には、ねじ締結やかしめを採用することができる。図２
はねじ締結の場合を例示したものである。すなわち、内
輪４０を外側継手部材５０のステム部のはめあい部５４
に圧入して大端面４１（図１参照）を外側継手部材５０
の肩面５２に当接させ、続いてハブ輪３０を外側継手部
材５０のステム部に圧入してその小端面３８（図１参
照）を内輪４０の小端面４８（図１参照）に当接させ
る。そして、外側継手部材５０のステム部の端部に形成
されたねじ孔５８にボルト６０を締め込むことにより、
内方部材（３０，４０）と外側継手部材５０とが締結さ
れ、車輪軸受と等速自在継手とがユニット化される。
【００１８】なお、図２の実施の形態では、互いに別体
のハブ輪３０と内輪４０を突き合わせただけであるた
め、ボルト６０を取り外して車輪軸受を外側継手部材５
０から抜き出そうとすると、内輪４０とその軌道面４４
上にあるボール２０は外側継手部材５０上に残ってしま
う。このようにハブ輪３０と内輪４０が分離すると軸受
内部が開放されることになるため、異物が混入したり、
ボールや軌道面にきずを付けるおそれがあり好ましくな
い。したがって、図２の実施の形態はハブ輪３０と内輪
４０を分離しない、非分離型として取り扱う必要があ
る。それゆえ、この実施の形態の場合、車輪軸受と等速
自在継手との結合に、図示するようなねじ締結に代え
て、かしめを採用することもある。
【００１９】一方、図３に示す実施の形態では、ハブ輪
３０と内輪４０とが連結環６２によって一体化されてい
る。連結環６２は、環状の本体６１の両側に外径面側へ
突き出したつば６３を形成したもので、ハブ輪３０と内
輪４０の内周面に形成した環状溝３９，４９につば６３
を係合させて装着し、ハブ輪３０と内輪４０を連結して
一体化させる。この実施の形態の場合、外側継手部材５
０からハブ輪３０を抜き出そうとすると内輪４０も同時
に外側継手部材５０から抜き出される。したがって、内
輪４０を含む車輪軸受全体を等速自在継手から分離させ
ることができる（分離型）。
【００２０】次に、図１は内方部材（ハブ輪３０または
内輪４０）の軌道面まわりの寸法関係を示す。ハブ輪３
０の場合、軌道面３４の溝底径ｄ１と凸部３６の外径ｄ
２との半径差δがかち込み代となる。軌道面３４の溝底
から小端面３８までの距離Ｌを芯差と呼ぶ。内輪４０の
場合、軌道面４４の溝底径ｄ１と凸部４６の外径ｄ２と
の半径差δがかち込み代である。軌道面４４の溝底から
小端面４８までの距離Ｌが芯差である。
【００２１】図４は内輪４０の研削過程を示す。図示す
るような輪郭の総型砥石７０を用いて、内輪４０の肩４
２の外周面、軌道面４４、凸部４６の外周面、小端面４
８を同時研削することによって、それぞれの寸法ばらつ
きを極小にする。このようにすることで、内輪４０の軌
道面４４の溝底径と凸部４６の外径との半径差すなわち
かち込み代δ、および、軌道面の溝底から小端面までの
芯差ともに２０μｍ以下に公差を抑えることが可能にな
った。アンギュラフィードとすることにより研削性が向
上する。内輪４０を例にとって述べたが、ハブ輪３０に
ついても同様に当てはまる。
【００２２】また、ハブ輪３０の場合、シールランド３
２はプランジカットとなり、その研削面に円周方向に走
る研削目つまりリード目が生じないためシール性が向上
する。内輪４０の場合、肩４２の外周面がプランジカッ
トとなり、その研削面に円周方向に走る研削目つまりリ
ード目が生じないため、シールランドとして機能する場
合にはシール性が向上する。すなわち、図２は、内輪４
０の肩４２にパルサーリング６６を取り付け、このパル
サーリング６６に対向させて車輪速度センサ６７を配置
してあり、かつ、シール６５のシールリップが摺接する
シールランド５６を外側継手部材５０に形成した場合を
示しているが、パルサーリング６６と車輪速度センサ６
７を別の位置に設置してシール６５を内輪４０の肩４２
の外周面に摺接させるようにしてもよい。その場合、肩
４２の外周面４２はシールランドとなる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の車輪軸受装置は、内周に複列の
軌道面を有し、車体に取り付けられる外方部材と、車輪
取付けフランジを有し、前記外方部材との間に複列のボ
ールを介在させて回転自在に支持された内方部材とから
なり、前記内方部材の軌道面の底部近傍に前記ボールの
内接円径よりも大径の凸部を設け、かつ、前記内方部材
の軌道面と凸部外周面と小端面を同時研削することによ
って前記内方部材の軌道面の溝底径と凸部の外径との半
径差および軌道面の溝底から小端面までの芯差とを所定
の規格値内に規制したものであるため、初期すきま設定
を極小化でき、予圧ばらつきを少なくすることができ
る。
【００２４】また、かち込み代の設定を一定に保つこと
が可能となり、組立作業の能率が向上する。従来のよう
に外方部材を加熱したりする必要がないため、そのため
の設備も不要となる。さらに、加工工数が削減されるこ
とは言うまでもない。
【００２５】軌道面と凸部外周面と小端面を同時研削す
るときシールランド（ハブ輪のシールランドあるいは内
輪の肩）も同時に研削するようにすれば、シールランド
と軌道面の同軸度を極小化できるのでシール性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内方部材の要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す車輪軸受装置の縦断
面図である。
【図３】別の実施の形態を示す車輪軸受装置の縦断面図
である。
【図４】内輪の研削過程を説明する断面図である。
【図５】従来の車輪軸受装置の縦断面図である。
【図６】従来の技術を説明する断面図である。
【符号の説明】
１０ 外方部材 １４ 軌道面 ２０ ボール ３０ ハブ輪 ３４ 軌道面（アウトボード側） ４０ 内輪 ４４ 軌道面（インボード側） ４６ 凸部 ４８ 小端面 ５１ 外側継手部材 ６１ 連結環 ７０ 砥石 δ かち込み代 Ｌ 芯差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J016 AA01 BB03 CA02 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 BA53 BA56 BA64 BA77 DA11 FA41 FA44 FA46 FA60 GA03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周に複列の軌道面を有し、車体に取り
    付けられる外方部材と、車輪取付けフランジを有し、前
    記外方部材との間に複列のボールを介在させて回転自在
    に支持された内方部材とからなり、前記内方部材が軌道
    面の溝底近傍に前記ボールの内接円径よりも大径の凸部
    を有し、かつ、前記内方部材の軌道面と凸部外周面と小
    端面を同時研削することによって前記内方部材の軌道面
    の溝底径と凸部の外径との半径差および軌道面の溝底か
    ら小端面までの芯差が所定の規格値内に規制されている
    ことを特徴とする車輪軸受装置。
  2. 【請求項２】 前記内方部材の軌道面の溝底径と凸部の
    外径との半径差の公差上限を２０μｍとしたことを特徴
    とする請求項１に記載の車輪軸受装置。
  3. 【請求項３】 前記内方部材の軌道面の溝底から小端面
    までの芯差の公差上限を２０μｍとしたことを特徴とす
    る請求項１に記載の車輪軸受装置。
  4. 【請求項４】 前記内方部材が、車輪取付けフランジを
    一体に有するハブ輪と、前記ハブ輪とは別体の内輪とか
    らなり、前記ハブ輪が前記外方部材の複列の軌道面のう
    ちの一方と対向する軌道面を有し、前記内輪が前記外方
    部材の複列の軌道面のうちの他方と対向する軌道面を有
    することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
    載の車輪軸受装置。
  5. 【請求項５】 前記内輪の肩の外周面がリード目のない
    研削面であることを特徴とする請求項４に記載の車輪軸
    受装置。
  6. 【請求項６】 前記ハブ輪が、前記フランジの基端部付
    近から前記軌道面に至る部分にシールランドを有し、前
    記シールランドがリード目のない研削面であることを特
    徴とする請求項４に記載の車輪軸受装置。
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