JP2002106585A

JP2002106585A - 車輪軸受装置

Info

Publication number: JP2002106585A
Application number: JP2000294530A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Fukushima; 茂明福島; Akira Torii; 晃鳥居
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】車輪側からの入力によるクリープを抑制する
と共に、組立性の向上を図りつつ、コンパクト化および
軽量化を実現することにある。【解決手段】車体に固定されるナックル４４と、この
ナックル４４に内嵌され、複列の軌道面１２，１３を内
周面に形成した外輪４１と、その外輪４１の軌道面１
２，１３と対向する軌道面７，８を外周面に形成し、車
輪取付フランジ９を外周面に形成したハブ輪１および内
輪２と、前記外輪４１とハブ輪１および内輪２のそれぞ
れの軌道面間に介装された複列の転動体３，４とを備え
た車輪軸受装置において、前記ナックル４４の内周面の
一部に偏心内周面４６を形成し、この偏心内周面４６に
内嵌するように前記外輪４１の外周面の一部に偏心外周
面４３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車輪軸受装置に関
し、詳しくは、自動車の駆動車輪または従動車輪を車体
に回転自在に支持する車輪軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪軸受装置には、従動輪用と
駆動輪用とがあり、それぞれの用途に応じて種々の形式
のものが提案されている。例えば、図９は駆動輪用の車
輪軸受装置で、内方部材であるハブ輪１および内輪２、
複列の転動体３，４、外方部材である外輪５、等速自在
継手６を主要な構成要素としている。

【０００３】前記ハブ輪１は、その外周面にアウトボー
ド側の軌道面７が形成されると共に、車輪（図示せず）
を取り付けるための車輪取付フランジ９を備えている。
この車輪取付フランジ９の円周方向等間隔に、ホイール
ディスクを固定するためのハブボルト１０が植設されて
いる。このハブ輪１のインボード側端部の外周面に形成
された小径段部１１に内輪２を嵌合させ、この内輪２の
外周面にインボード側の軌道面８が形成されている。

【０００４】内輪２は、クリープを防ぐために適当な締
め代をもって圧入されている。ハブ輪１の外周面に形成
されたアウトボード側の軌道面７と、内輪２の外周面に
形成されたインボード側の軌道面８とで複列の軌道面を
構成する。この内輪２をハブ輪１の小径段部１１に圧入
し、ハブ輪１のインボード側軸方向から挿入される等速
自在継手６の継手外輪２４をハブ輪１に締着することに
より、その継手外輪２４の肩部３５により内輪２の抜け
止めと予圧の付与を行っている。

【０００５】外輪５は、内周面に前記ハブ輪１および内
輪２の軌道面７，８と対向する軌道面１２，１３が形成
され、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フ
ランジ１４を備えている。この車体取付フランジ１４
は、車体の懸架装置（図示せず）から延びるナックル１
５にナックルボルト１６で固定されている。

【０００６】軸受部１７は、複列のアンギュラ玉軸受構
造で、ハブ輪１および内輪２の外周面に形成された軌道
面７，８と外輪５の内周面に形成された軌道面１２，１
３との間に転動体３，４を介在させ、各列の転動体３，
４を保持器１８，１９により円周方向等間隔に支持した
構造を有する。軸受部１７の両端開口部には、外輪５と
ハブ輪１および内輪２との環状空間を密封する一対のシ
ール２０，２１が外輪５の端部内径に嵌合され、内部に
充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物
の侵入を防止するようになっている。

【０００７】等速自在継手６は、ドライブシャフト２２
の一端に設けられ、内周面にトラック溝２３が形成され
た継手外輪２４と、その継手外輪２４のトラック溝２３
と対向するトラック溝２５が外周面に形成された継手内
輪２６と、前記継手外輪２４のトラック溝２３と継手内
輪２６のトラック溝２５との間に組み込まれたボール２
７と、継手外輪２４と継手内輪２６間に介在してボール
２７を支持する保持器２８とからなる。

【０００８】前記継手外輪２４は、継手内輪２６、ボー
ル２７および保持器２８を収容したマウス部２９と、そ
のマウス部２９から軸方向に一体的に延び、外周面にセ
レーション部３１が形成されたステム部３０を有する。
このステム部３０をハブ輪１の貫通孔に挿入し、前記ス
テム部３０の外周面および貫通孔の内周面に形成された
セレーション部３１，３２により両者を嵌合させ、その
軸端に形成された雄ねじ部３３にナット３４を締め付け
ることによって、等速自在継手６をハブ輪１に固定して
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９に示す
構造の車輪軸受装置では、車体の懸架装置から延びるナ
ックル１５に軸受部１７の外輪５を固定する手段とし
て、外輪５の外周面に車体取付フランジ１４を形成し、
その車体取付フランジ１４を前記ナックル１５にナック
ルボルト１６で締着するようにしている。

【００１０】このような車輪軸受装置では、外輪５の外
周面に形成された車体取付フランジ１４や固定用のナッ
クルボルト１６が必要なことから、軸受部１７の径方向
寸法を縮小化することが難しく、装置全体のコンパクト
化が困難であり、また、装置の軽量化を実現するも困難
となる。さらに、ナックル１５に外輪５の車体取付フラ
ンジ１４をボルト締めしなければならないので、ナック
ル１５との組立工数がかかるという問題もある。

【００１１】一方、外輪５の外周面に車体取付フランジ
１４を形成せず、その外輪５をナックル１５に圧入する
ようにした構造の車輪軸受装置もある。このように外輪
５をナックル１５に圧入する構造であれば、装置のコン
パクト化および軽量化が実現容易となるが、外輪５の圧
入工程が必要となって組立工程が煩雑になると共に、車
輪側からの入力によるクリープを抑制することが困難に
なるという問題があった。

【００１２】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、車輪側からの
入力によるクリープを抑制すると共に、組立性の向上を
図りつつ、コンパクト化および軽量化を実現し得る車輪
軸受装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、請求項１に係る発明は、車体に固
定される固定部材と、この固定部材に内嵌され、複列の
軌道面を内周面に形成した外方部材と、その外方部材の
軌道面と対向する軌道面を外周面に形成し、車輪取付フ
ランジを外周面に形成した内方部材と、前記外方部材と
内方部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動
体とを備えた車輪軸受装置において、前記固定部材の内
周面の一部に軸受中心からオフセットした偏心内周面を
形成し、この偏心内周面に内嵌するように前記外方部材
の外周面の一部に前記軸受中心からオフセットした偏心
外周面を形成したことを特徴とする。

【００１４】請求項１に記載した発明のように、固定部
材の偏心内周面と外方部材の偏心外周面とを相互に嵌合
させることにより、車輪側からの入力によるクリープを
抑制することができる。このような固定部材と外方部材
との嵌合構造により、外方部材を固定部材に必ずしも圧
入する必要がなくなり、圧入工程による組立性の煩雑さ
がなくなる。また、外方部材に車体取付フランジを形成
せず、固定部材にボルト締めで固定しない構造であるた
め、装置のコンパクト化および軽量化を実現することも
容易である。

【００１５】請求項２に記載した発明は、請求項１の固
定部材に対して、前記外方部材の軸方向動きを規制する
手段を設けたことを特徴とする。外方部材の軸方向動き
を規制する手段を設けたことにより、従来の車体取付フ
ランジに変え、固定部材に対して、外方部材の軸方向位
置決め固定をすることができる。

【００１６】なお、外方部材の軸方向動きを規制する手
段としては、前記外方部材の外周面に凹所を形成し、
前記固定部材にボルトを貫通させてその先端部を前記凹
所に係止させた構造（請求項３）、前記固定部材の外
周端部に固定リングを装着し、その固定リングの一端か
ら内方へ延在させたフランジ部を前記外方部材の端面に
係合させた構造（請求項４）、前記外方部材の外周端
部に止め輪を装着し、前記固定部材の端面に係合させた
構造（請求項５）が好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る車輪軸受装置の実施
形態を以下に詳述する。なお、図９と同一部分には同一
参照符号を付す。

【００１８】図１に示す第一の実施形態の車輪軸受装置
は、例えば駆動輪用のもので、内方部材であるハブ輪１
および内輪２、複列の転動体３，４、外方部材である外
輪４１、等速自在継手６を主要な構成要素とする。

【００１９】前記ハブ輪１は、その外周面にアウトボー
ド側の軌道面７が形成されると共に、車輪（図示せず）
を取り付けるための車輪取付フランジ９を備えている。
この車輪取付フランジ９の円周方向等間隔に、ホイール
ディスクを固定するためのハブボルト１０が植設されて
いる。このハブ輪１のインボード側端部の外周面に形成
された小径段部１１に内輪２を嵌合させ、この内輪２の
外周面にインボード側の軌道面８が形成されている。

【００２０】内輪２は、クリープを防ぐために適当な締
め代をもって圧入されている。ハブ輪１の外周面に形成
されたアウトボード側の軌道面７と、内輪２の外周面に
形成されたインボード側の軌道面８とで複列の軌道面を
構成する。この内輪２をハブ輪１の小径段部１１に圧入
し、ハブ輪１のインボード側軸方向から挿入される等速
自在継手６の継手外輪２４をハブ輪１に締着することに
より、その継手外輪２４の肩部３５により内輪２の抜け
止めと予圧の付与を行っている。外輪４１は、内周面に
前記ハブ輪１および内輪２の軌道面７，８と対向する軌
道面１２，１３が形成されている。

【００２１】軸受部１７は、複列のアンギュラ玉軸受構
造で、ハブ輪１および内輪２の外周面に形成された軌道
面７，８と外輪４１の内周面に形成された軌道面１２，
１３との間に転動体３，４を介在させ、各列の転動体
３，４を保持器１８，１９により円周方向等間隔に支持
した構造を有する。ここでは、転動体３，４としてボー
ルを使用した場合を例示してあるが、重量の嵩む自動車
用の車輪軸受装置の場合には、円すいころを使用するこ
とも可能である。

【００２２】軸受部１７の両端開口部には、外輪４１と
ハブ輪１および内輪２との環状空間を密封する一対のシ
ール２０，２１が外輪４１の端部内径に嵌合され、内部
に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異
物の侵入を防止するようになっている。

【００２３】等速自在継手６は、ドライブシャフト２２
の一端に設けられ、内周面にトラック溝２３が形成され
た継手外輪２４と、その継手外輪２４のトラック溝２３
と対向するトラック溝２５が外周面に形成された継手内
輪２６と、前記継手外輪２４のトラック溝２３と継手内
輪２６のトラック溝２５との間に組み込まれたボール２
７と、継手外輪２４と継手内輪２６間に介在してボール
２７を支持する保持器２８とからなる。

【００２４】前記継手外輪２４は、継手内輪２６、ボー
ル２７および保持器２８を収容したマウス部２９と、そ
のマウス部２９から軸方向に一体的に延び、外周面にセ
レーション部３１が形成されたステム部３０を有する。
このステム部３０をハブ輪１の貫通孔に挿入し、前記ス
テム部３０の外周面および貫通孔の内周面に形成された
セレーション部３１，３２により両者を嵌合させ、その
軸端に形成された雄ねじ部３３にナット３４を締め付け
ることによって、等速自在継手６をハブ輪１に固定して
いる。なお、セレーション部３１，３２と称するものに
は、セレーション以外のスプラインも含むものとする。

【００２５】この第一の実施形態において、前記外輪４
１は、軸受部１７の回転中心Ｏ₁と同心の外周面４２
（以下、同心外周面と称す）をインボード側に有し、軸
受部１７の回転中心Ｏ₁からオフセットされた中心Ｏ₂を
有する外周面４３（以下、偏心外周面と称す）をアウト
ボード側に有する。これに対して、車体の懸架装置（図
示せず）から延びるナックル４４は、外輪４１の同心外
周面４２が内嵌されるように軸受部１７の回転中心Ｏ₁
と同心の内周面４５（以下、同心内周面と称す）をイン
ボード側に有し、外輪４１の偏心外周面４３が内嵌され
るように軸受部１７の回転中心Ｏ₁からオフセットされ
た中心Ｏ₂を有する内周面４６（以下、偏心内周面と称
す）をアウトボード側に有する。

【００２６】前記ナックル４４に対して外輪４１をアウ
トボード側から挿入することにより、ナックル４４に外
輪４１を嵌合させる。このナックル４４と外輪４１との
嵌合構造では、軸受部１７の回転中心Ｏ₁を有する同心
内外周面４５，４２の嵌合に対して、前記軸受部１７の
回転中心Ｏ₁からオフセットされた中心Ｏ₂を有する偏心
内外周面４６，４３の嵌合となっているため、車輪側か
らの入力によるクリープを抑制することができる。

【００２７】また、この第一の実施形態では、前述した
ナックル４４に対して、外輪４１の軸方向動きを規制す
る手段を設けている。つまり、外輪４１の偏心外周面４
３に凹所、例えば溝４７を形成すると共に、ナックル４
４の溝４７と対応する部位にねじ孔４８を形成し、小径
のボルト４９をナックル４４のねじ孔４８に螺着してそ
のボルト先端部を溝４７に嵌入させる。

【００２８】ここで、前記ボルト４９の先端部を外輪４
１の溝４７よりも低硬度な素材で構成すれば、ボルト４
９を締着した時、そのボルト先端部が外輪４１の溝４７
の表面形状に倣って塑性変形する。このボルト先端部の
塑性変形により、構成部品の製作誤差の累積を許容した
上で、外輪４１の軸方向動きを規制することができる。

【００２９】なお、ナックル４４のねじ孔４８および外
輪４１の溝４７は、ナックル４４および外輪４１の周方
向複数箇所に形成すればよい。また、前記外輪４１の溝
４７は、周方向に沿って形成された環状溝であってもよ
い。

【００３０】また、ナックル４４のインボード側内径に
鍔部７０を形成しているが、外輪４１の軸方向動きを規
制する手段によって外輪４１が位置決め固定され、ま
た、外輪４１の偏心外周面４３のインボード側端面が当
接しているため、必ずしも必要ではないが、軸受部１７
の軸方向寸法の精度面から、前記鍔部７０をナックル４
４に設けておいた方がよい。

【００３１】第一の実施形態の変形例として、第二の実
施形態を図２に示す。この第二の実施形態では、外輪４
１の偏心外周面４３に凹所、例えば凹穴５０を形成する
と共に、ナックル４４の凹穴５０と対応する部位にねじ
孔４８を形成するが、小径のボルト４９の先端にピン５
１を一体に形成し、ボルト４９をナックル４４のねじ孔
４８に螺着してそのボルト先端のピン５１を凹穴５０に
嵌入させるようにしている。これにより、第一の実施形
態と同様、外輪４１の軸方向動きを規制することができ
る。

【００３２】また、第三の実施形態として、ナックル４
４に対して外輪４１の軸方向動きを規制する他の手段を
図３に示す。この第三の実施形態では、例えば、ばね鋼
からなる固定リング５２を外輪４１とナックル４４間に
介在させる。

【００３３】固定リング５２は、筒状部５３のアウトボ
ード側端部から内方へ延在させたフランジ部５４を一体
に有し、前記筒状部５３の周方向複数箇所に内方への折
り返し部５５を形成したものである。また、外輪４１の
アウトボード側端部に段部５６を形成し、ナックル４４
の外周面の所定箇所、つまり、固定リング５２の折り返
し部５５と対応する部位に環状の凹み５７を形成する。

【００３４】この固定リング５２のフランジ部５４を外
輪４１のアウトボード側端部の段部５６およびナックル
４４のアウトボード側端部に当接させ、固定リング５２
の筒状部５３の折り返し部５５をナックル４４の外周面
の凹み５７に嵌入させて引掛け係止する。この固定リン
グ５２の装着により、外輪４１の軸方向動きを規制する
ことができる。

【００３５】第三の実施形態の変形例として、第四の実
施形態を図４に示す。この第四の実施形態では、第三の
実施形態と同様、固定リング５２を外輪４１とナックル
４４間に介在させる。

【００３６】この実施形態で使用する固定リング５２
は、筒状部５３のアウトボード側端部から内方へ延在さ
せたフランジ部５４を一体に有し、前記筒状部５３の周
方向複数箇所にねじ挿通用の貫通孔５８を形成したもの
である。また、外輪４１のアウトボード側端部に段部５
６を形成し、ナックル４４の外周面の所定箇所、つま
り、固定リング５２の貫通孔５８と対応する部位にねじ
孔５９を形成する。

【００３７】この固定リング５２のフランジ部５４を外
輪４１のアウトボード側端部の段部５６およびナックル
４４のアウトボード側端部に当接させ、固定リング５２
の筒状部５３の貫通孔５８にボルト６０を挿通させてナ
ックル４４のねじ孔５９に螺着させる。この固定リング
５２の装着により、外輪４１の軸方向動きを規制するこ
とができる。

【００３８】これら第三および第四の実施形態で使用す
る固定リング５２については、図５に示すように外輪４
１およびナックル４４のアウトボード側端部に係止され
るフランジ部５４を内方（インボード側）へ向くように
鋭角に形成するようにしてもよい。このようにすれば、
前記フランジ部５４のスプリングバックにより外輪４１
の軸方向規制がより一層確実となる。なお、この固定リ
ング５２の内周面にゴムを加硫接着することにより、ナ
ックル４４内への泥水の侵入を防止することができる。

【００３９】また、第四の実施形態で使用する固定リン
グ５２については、図６および図７に示すように筒状部
５３のインボード側端部内周に凸部６１を設け、これに
対応させて外輪４１の外周面に前記凸部６１が係合する
凹部６２を設けるようにしてもよい。このようにすれ
ば、固定リング５２のフランジ部５４にスプリングバッ
クが作用する状態でその固定リング５２をボルト６０の
締め付けにより装着することができ、外輪４１の軸方向
規制がより一層確実となる。なお、前記凸部６１と凹部
６２は、固定リング５２の筒状部５３の周方向複数箇所
に設けてもよく、あるいは、その全周に亘って環状に形
成してもよい。

【００４０】最後に、第五の実施形態として、ナックル
４４に対して外輪４１の軸方向動きを規制する他の手段
を図８に示す。この第五の実施形態では、外輪４１の同
心外周面４２、つまり、インボード側端部の外周面に環
状溝６３を形成し、この環状溝６３に止め輪６４を嵌め
込んでナックル４４のインボード側端面に係合させた構
造を具備する。

【００４１】以上で説明した第一乃至第五の実施形態で
は、等速自在継手６の継手外輪２４をハブ輪１にナット
３４により締着した場合について説明したが、本発明は
これに限定することなく、継手外輪２４のステム部３０
の端部をハブ輪１に加締めることにより継手外輪２４を
ハブ輪１に固定した構造でもよい。また、本発明は駆動
輪用の車輪軸受装置に限らず、従動輪用の車輪軸受装置
についても適用可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、固定部材の偏心内周面
と外方部材の偏心外周面とを相互に嵌合させることによ
り、車輪側からの入力によるクリープを抑制することが
できる。このような固定部材と外方部材との嵌合構造に
より、外方部材を固定部材に必ずしも圧入する必要がな
くなり、圧入工程による組立性の煩雑さがなくなる。ま
た、外方部材に車体取付フランジを形成せず、固定部材
にボルト締めで固定しない構造であるため、装置のコン
パクト化および軽量化を実現することも容易である。し
たがって、車輪側からの入力によるクリープを抑制する
と共に、組立性の向上を図りつつ、コンパクト化および
軽量化を実現した車輪軸受装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一の実施形態を説明するもの
で、駆動輪用の車輪軸受装置の構造例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明に係る第二の実施形態を説明するもの
で、等速自在継手を省略した駆動輪用の車輪軸受装置の
構造例を示す断面図である。

【図３】本発明に係る第三の実施形態を説明するもの
で、等速自在継手を省略した駆動輪用の車輪軸受装置の
構造例を示す断面図である。

【図４】本発明に係る第四の実施形態を説明するもの
で、等速自在継手を省略した駆動輪用の車輪軸受装置の
構造例を示す断面図である。

【図５】第三、第四の実施形態において使用する固定リ
ングの変形例を示す部分断面図である。

【図６】第三の実施形態において使用する固定リングの
変形例で装着前状態を示す部分断面図である。

【図７】第三の実施形態において使用する固定リングの
変形例で装着後状態を示す部分断面図である。

【図８】本発明に係る第五の実施形態を説明するもの
で、等速自在継手を省略した駆動輪用の車輪軸受装置の
構造例を示す断面図である。

【図９】従来の車輪軸受装置で、駆動輪用の車輪軸受装
置の構造例を示す断面図である。

【符号の説明】

１内方部材（ハブ輪）２内方部材（内輪）３，４転動体７，８軌道面９車輪取付フランジ１２，１３軌道面４１外方部材（外輪）４３外方部材（外輪）の偏心外周面４４固定部材（ナックル）４６固定部材（ナックル）の偏心内周面４７凹所（溝）４９ボルト５０凹所（凹穴）５２固定リング５４フランジ部６４止め輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J017 DA01 DB01 DB04 DB06 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 BA56 FA35 FA46 FA51 FA53 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に固定される固定部材と、この固定
部材に内嵌され、複列の軌道面を内周面に形成した外方
部材と、その外方部材の軌道面と対向する軌道面を外周
面に形成し、車輪取付フランジを外周面に有する内方部
材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの軌道面間に
介装された複列の転動体とを備えた車輪軸受装置におい
て、前記固定部材の内周面の一部に軸受中心からオフセット
した偏心内周面を形成し、この偏心内周面に内嵌するよ
うに前記外方部材の外周面の一部に前記軸受中心からオ
フセットした偏心外周面を形成したことを特徴とする車
輪軸受装置。
【請求項２】前記固定部材に対して、前記外方部材の
軸方向動きを規制する手段を設けたことを特徴とする請
求項１に記載の車輪軸受装置。
【請求項３】前記外方部材の軸方向動きを規制する手
段は、前記外方部材の外周面に凹所を形成し、前記固定
部材にボルトを貫通させてその先端部を前記凹所に係止
させたことを特徴とする請求項２に記載の車輪軸受装
置。
【請求項４】前記外方部材の軸方向動きを規制する手
段は、前記固定部材の外周端部に固定リングを装着し、
その固定リングの一端から内方へ延在させたフランジ部
を前記外方部材の端面に係合させたことを特徴とする請
求項２に記載の車輪軸受装置。
【請求項５】前記外方部材の軸方向動きを規制する手
段は、前記外方部材の外周端部に止め輪を装着し、前記
固定部材の端面に係合させたことを特徴とする請求項２
に記載の車輪軸受装置。