JP2002160503A - 車輪支持用複列円すいころ軸受ユニット - Google Patents

車輪支持用複列円すいころ軸受ユニット

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JP2002160503A JP2000359500A JP2000359500A JP2002160503A JP 2002160503 A JP2002160503 A JP 2002160503A JP 2000359500 A JP2000359500 A JP 2000359500A JP 2000359500 A JP2000359500 A JP 2000359500A JP 2002160503 A JP2002160503 A JP 2002160503A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でしかも優れた耐久性を有する構造を実
現する。 【解決手段】 ハブ本体１１ａの外周面の段差面１８に
突き当てる第一の内輪１２ａを外嵌する部分を大径部２
２とする。又、第二の内輪１３ａを外嵌する部分を小径
部２３とする。この第二の内輪１３ａの径方向に関する
肉厚を大きくできて、軸方向寸法を大きくせずに、この
第二の内輪１３ａの外周面に形成した第二の内輪軌道９
が、かしめ部１６の形成作業に伴って弾性変形するのを
抑えられる。又、必要に応じて、上記段差面１８に加わ
る大きなアキシアル荷重に拘らず、上記ハブ本体１１ａ
に亀裂が発生しにくくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、小型トラックや
大型乗用車等、比較的重量が嵩む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の、車輪支持用複列円
すいころ軸受ユニットの改良に関する。
【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、車輪支持用複列円すいころ軸受ユニ
ットを使用する。図２は、この様な目的で先に考えた車
輪支持用複列円すいころ軸受ユニットの１例を示してい
る。この車輪支持用複列円すいころ軸受ユニットは、外
輪１と、ハブ２と、複数個の円すいころ３、３とを備え
る。このうちの外輪１は、内周面にそれぞれが円すい凹
面状である第一、第二の外輪軌道４、５を、外周面に懸
架装置に固定する為の取付部６を、それぞれ設けてい
る。又、上記ハブ２は、上記外輪１の内径側に、この外
輪１と同心に配置している。
【０００３】この様なハブ２は、外周面の外端部（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
る側で、各図の左側）に車輪を支持固定する為のフラン
ジ７を形成すると共に、外周面の中間部に第一の内輪軌
道８を、同じく内端部（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で、各図の右側）に
第二の内輪軌道９を、それぞれ設けている。そして、こ
れら第一、第二の内輪軌道８、９と上記第一、第二の外
輪軌道４、５との間に、それぞれ複数個ずつの円すいこ
ろ３、３を、それぞれ合成樹脂製又は金属製の保持器１
０、１０により転動自在に保持した状態で設けている。
【０００４】又、上記ハブ２は、ハブ本体１１と第一、
第二の内輪１２、１３とを組み合わせて成り、このうち
の第一の内輪１２の外周面に上記第一の内輪軌道８を、
第二の内輪１３の外周面に上記第二の内輪軌道９を、そ
れぞれ形成している。この様にハブ本体１１と第一、第
二の内輪１２、１３とを組み合わせる為、このハブ本体
１１の中間部から内端部に至る部分に、支持円筒面部１
４を形成している。そして、この支持円筒面部１４に上
記第一、第二の内輪１２、１３を、締り嵌めにより外嵌
（圧入）している。更に、上記ハブ本体１１の内端部に
設けた円筒部１５を径方向外方に塑性変形する事により
形成したかしめ部１６により上記第二の内輪１３の内端
面を抑え付け、上記第一、第二の内輪１２、１３を上記
かしめ部１６と上記支持円筒部１４の外端部に存在する
段差面１８との間で挟持する事により、上記ハブ本体１
１に固定している。又、この様に第二の内輪１３の内端
面を上記かしめ部１６により抑え付けた状態で、上記各
円すいころ３、３と上記各軌道４、５、８、９とを含ん
で構成する軸受部に予圧を付与している。
【０００５】又、図示の例では、駆動輪支持用の複列円
すいころ軸受ユニットを構成すべく、上記ハブ本体１１
の中心部にスプライン孔１７を設けている。更に、前記
外輪１の両端部内周面と上記第一、第二の内輪１２、１
３端部外周面との間にシールリング（組み合わせシール
リング）１９、１９を設けて、上記各円すいころ３、３
を設けた空間２０の両端開口部を塞いでいる。この様に
構成する車輪支持用複列円すいころ軸受ユニットを自動
車に組み付ける際には、前記取付部６を懸架装置を構成
するナックル等に結合固定する共に、前記フランジ７に
車輪を支持固定する。これにより、この車輪が、懸架装
置に対して回転自在に支持された状態となる。又、上記
スプライン孔１７に、図示しない等速ジョイントに付属
のスプライン軸を挿入し、上記ハブ本体１１を介して上
記車輪を回転駆動自在とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な車輪支持
用複列円すいころ軸受ユニットを造る場合に、かしめ部
１６の形成作業に伴って、内側に設けた第二の内輪１３
の内端部に、径方向外方に向いた大きな力が加わる。図
２に示した構造の場合には、上記第二の内輪１３の径方
向に関する厚さを十分に大きくする事が難しい為、何ら
の対側も施さなかった場合には、上記第二の内輪１３が
弾性変形し易い。そして、弾性変形した場合には、この
第二の内輪１３の外周面に形成した第二の内輪軌道９の
断面形状が所望のものからずれて、この第二の内輪軌道
９と各円すいころ３の転動面との当接部の一部にエッジ
ロードが加わり易くなる。
【０００７】即ち、上記第二の内輪軌道９には、エッジ
ロードの発生を防止する為のクラウニングを施している
が、上記弾性変形に基づいてこのクラウニングの形状が
崩れる為、エッジロードの発生防止が不確実になる。こ
の様なエッジロードは、上記第二の内輪軌道９の転がり
疲れ寿命を短くする原因となる為、好ましくない。この
為に図２に示した構造の場合には、上記第二の内輪１３
の内端部で上記かしめ部１６の基部の周囲に存在する部
分に延出部２５を設け、このかしめ部１６の形成作業に
伴う弾性変形が上記第二の内輪軌道９にまで及びにくく
している。但し、この様な構造は、上記延出部２５を設
ける分、ハブ２の軸方向寸法が嵩み、車輪支持用複列円
すいころ軸受ユニット全体としての軸方向寸法並びに重
量が増大する原因となる。車輪支持用複列円すいころ軸
受ユニットの設置スペースは限られており、軸方向寸法
が僅かでも嵩む事は好ましくない。又、車輪支持用複列
円すいころ軸受ユニットの重量は、総て所謂ばね下荷重
となり、少しの重量増大も走行性能や乗り心地性能に悪
影響を及ぼす為、重量増大は僅かとは言え、好ましくな
い。
【０００８】又、上記かしめ部１６の形成に伴って第
一、第二の内輪１２、１３が、軸方向外方に向け強く押
圧される。そして、このうちの第一の内輪１２の外端面
が、ハブ本体１１の中間部外周面に設けられた段差面１
８を強く押圧する。この為、このハブ本体１１の一部で
フランジ７の内径側に位置する部分に大きな応力が発生
する。この様な応力は、この部分に図２に示す様な亀裂
２１を発生させる原因となり得る為、この部分で亀裂２
１が生じる方向の肉厚Ｔを大きくして、この亀裂２１の
発生を防止する必要がある。これに対して、図２に示し
た構造で上記肉厚Ｔを大きくすると、ハブ本体１１が大
型化し、重量が嵩む事が避けられない。車輪支持用複列
円すいころ軸受ユニットの重量が嵩む事は、上述の様に
好ましくない為、重量を増大させる事なく、上記肉厚Ｔ
を大きくできる構造の実現が望まれる。本発明の車輪支
持用複列円すいころ軸受ユニットは、上述の様な事情に
鑑みて発明したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用複列
円すいころ軸受ユニットは、前述の図２に示した様な、
先に考えた車輪支持用複列円すいころ軸受ユニットと同
様に、外輪と、ハブと、複数の円すいころとを備える。
このうちの外輪は、それぞれが円すい凹面状で互いに逆
方向に傾斜した第一、第二の外輪軌道を内周面に形成し
ている。又、上記ハブは、それぞれが円すい凸面状で互
いに逆方向に傾斜した第一、第二の内輪軌道を外周面に
設けたもので、ハブ本体と、外周面に上記第一の内輪軌
道を形成した第一の内輪と、外周面に上記第二の内輪軌
道を形成した第二の内輪とから成る。又、上記各円すい
ころは、これら第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二
の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ、転動自在に
設けられている。更に、上記ハブ本体は、外周面の外端
部に車輪を支持する為のフランジを形成すると共に、中
間部から内端部に至る部分を、上記第一、第二の内輪を
外嵌固定する為の支持円筒面部としている。そして、上
記第一、第二の内輪はこの支持円筒面部に、互いの軸方
向一端面同士を突き合わせ、上記第一の内輪の軸方向他
端面を上記支持円筒面部の外端部に存在する段差面に当
接させると共に、上記ハブ本体の内端部に設けた円筒部
を径方向外方に塑性変形する事により形成したかしめ部
により上記第二の内輪の他端面を抑え付ける事で支持固
定されている。特に、本発明の車輪支持用複列円すいこ
ろ軸受ユニットに於いては、上記支持円筒面部の外半部
で上記第一の内輪を外嵌する部分の直径を、この支持円
筒面部の内半部で上記第二の内輪を外嵌する部分の直径
よりも大きくしている。
【００１０】
【作用】上述の様な本発明の車輪支持用複列円すいころ
軸受ユニットによれば、支持円筒部の内半部に外嵌固定
する第二の内輪の径方向に関する肉厚を大きくできる。
この為、この第二の内輪の内端部に延出部等を設けなく
ても、かしめ部の形成作業に伴って第二の内輪軌道が変
形するのを抑える事ができる。又、本発明の車輪支持用
複列円すいころ軸受ユニットの場合には、必要に応じて
上記支持円筒部の外半部の直径を大きくできる。そし
て、この外半部の直径を大きくした分、この支持円筒部
の外端部に存在する段差面とハブ本体の外端面との間に
存在する、かしめ部の形成に伴って応力が加わる方向に
存在する部分の肉厚を、重量を増大させる事なく大きく
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。尚、本発明の特徴は、かしめ部１６の
形成作業に伴って第二の内輪１３ａの内端部に加わる、
径方向外方に向いた力に拘らず、この第二の内輪１３ａ
の外周面に形成した第二の内輪軌道９の形状が変化しな
い様にする点にある。又、図示の例では、第一、第二の
内輪１２ａ、１３ａを介してハブ本体１１ａの段差面１
８に加わる大きなアキシアル荷重に拘らず、このハブ本
体１１ａに亀裂が発生しない様にすべく、このハブ本体
１１ａと上記第一の内輪１２ａとの形状を工夫してい
る。その他の部分の構成及び作用は、前述の図２に示し
た構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付し
て重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明
の特徴部分を中心に説明する。
【００１２】上記ハブ本体１１ａの軸方向中間部から内
端部に至る部分に設けた支持円筒面部１４ａは、外半部
を大径部２２とし、内半部をこの大径部２２と同心の小
径部２３として、これら大径部２２の内端部と小径部２
３の外端部とを段部２４により連続させている。そし
て、このうちの大径部２２に上記第一の内輪１２ａを、
小径部２３に上記第二の内輪１３ａを、それぞれ締り嵌
めにより外嵌している。尚、本発明の実施に使用する上
記ハブ本体１１ａの小径部２３の外径は、前記図２に示
した構造に使用するハブ本体１１の支持円筒面部１４の
外径よりも小さい。又、図示の例では、上記大径部２２
の外径は、この支持円筒面部１４の外径よりも少し大き
くしている。
【００１３】上記第一の内輪１２ａを外嵌する、上記支
持円筒面部１４ａの外半部である大径部２２の外径を大
きくした分、上記第一の内輪１２ａの径方向に関する肉
厚を薄くしている。又、上記第二の内輪１３ａを外嵌す
る、上記支持円筒部１４ａの内半部である小径部２３の
外径を小さくした分、上記第二の内輪１３ａの径方向に
関する肉厚を厚くしている。そして、上記第一の内輪１
２ａの外周面に形成した第一の内輪軌道８の直径と、上
記第二の内輪１３ａの外周面に形成した第二の内輪軌道
９の直径とは互いに等しくしている。又、上記大径部２
２の軸方向長さＬ22を上記第一の内輪１２ａの軸方向長
さＬ12よりも少しだけ短く（Ｌ22＜Ｌ12）して、この第
一の内輪１２ａの外端面が前記段差面１８に当接すると
同時に、内端面が上記第二の内輪１３ａの外端面に当接
する様にしている。従って、上記ハブ本体１１ａの内端
部にかしめ部１６を形成する際に、このかしめ部１６を
上記第二の内輪１３ａの外端面を抑え付ける事によりこ
の第二の内輪１３ａに加わったアキシアル荷重は、上記
第一の内輪１２ａを介して上記段差面１８に加わる。
【００１４】上述の様に構成する本発明の車輪支持用複
列円すいころ軸受ユニットの場合には、上記支持円筒部
１４ａの内半部を小径部２３としている為、この小径部
２３に外嵌固定する上記第二の内輪１３ａの径方向に関
する肉厚を大きくできる。この為、前述した図２に示し
た構造の如く、第二の内輪１３の内端部に延出部２５を
設けなくても、上記かしめ部１６の形成作業に伴ってこ
の第二の内輪軌道１３が変形するのを抑える事ができ
る。
【００１５】又、図示の例では、上記第一の内輪１２ａ
を外嵌固定する上記大径部２２の外径を、前述の図２に
示した構造の場合に比べて大きくした分、上記段差面１
８と上記ハブ本体１１ａの外端面との間で、上記かしめ
部１６の形成に伴って応力が加わる方向に存在する部分
の肉厚を、重量を増大させる事なく大きくできる。即
ち、上記大径部２２と上記第一の内輪１２ａとの径方向
に関する肉厚の合計は、図２に示した構造と等しい。従
って、車輪支持用円すいころ軸受ユニット全体としての
重量が増大する事はない。尚、上記第一の内輪１２ａの
肉厚を多少小さくしても、この第一の内輪１２ａは上記
大径部２２に締り嵌めで外嵌固定しているので、この第
一の内輪１２ａの剛性は確保され、この第一の内輪１２
ａの外周面に形成した第一の内輪軌道８の転がり疲れ寿
命は十分に確保できる。尚、図示の例は、本発明を駆動
輪支持用の構造に適用した場合に就いて示しているが、
本発明は、非駆動輪支持用の構造でも実施できる。
【００１６】
【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、軽量でしかも優れた耐久性を有する車輪支
持用複列円すいころ軸受ユニットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】前提となる構造の１例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 外輪 ２ ハブ ３ 円すいころ ４ 第一の外輪軌道 ５ 第二の外輪軌道 ６ 取付部 ７ フランジ ８ 第一の内輪軌道 ９ 第二の内輪軌道 １０ 保持器 １１、１１ａ ハブ本体 １２、１２ａ 第一の内輪 １３、１３ａ 第二の内輪 １４、１４ａ 支持円筒面部 １５ 円筒部 １６ かしめ部 １７ スプライン孔 １８ 段差面 １９ シールリング ２０ 空間 ２１ 亀裂 ２２ 大径部 ２３ 小径部 ２４ 段部 ２５ 延出部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれが円すい凹面状で互いに逆方向
    に傾斜した第一、第二の外輪軌道を内周面に形成した外
    輪と、それぞれが円すい凸面状で互いに逆方向に傾斜し
    た第一、第二の内輪軌道を外周面に設けたハブと、これ
    ら第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道と
    の間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた円すいころ
    とを備え、上記ハブは、ハブ本体と、外周面に上記第一
    の内輪軌道を形成した第一の内輪と、外周面に上記第二
    の内輪軌道を形成した第二の内輪とから成り、このうち
    のハブ本体は、外周面の外端部に車輪を支持する為のフ
    ランジを形成すると共に、外周面の中間部から内端部に
    至る部分を上記第一、第二の内輪を外嵌固定する為の支
    持円筒面部としており、上記第一、第二の内輪はこの支
    持円筒面部に、互いの軸方向一端面同士を突き合わせ、
    上記第一の内輪の軸方向他端面を上記支持円筒面部の外
    端部に存在する段差面に当接させると共に、上記ハブ本
    体の内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変形する
    事により形成したかしめ部により上記第二の内輪の他端
    面を抑え付ける事で支持固定されている車輪支持用複列
    円すいころ軸受ユニットに於いて、上記支持円筒面部の
    外半部で上記第一の内輪を外嵌する部分の直径を、この
    支持円筒面部の内半部で上記第二の内輪を外嵌する部分
    の直径よりも大きくした事を特徴とする車輪支持用複列
    円すいころ軸受ユニット。
  2. 【請求項２】 第二の内輪の径方向に関する肉厚を第一
    の内輪の径方向に関する肉厚よりも大きくして、第一の
    内輪軌道の直径と第二の内輪軌道の直径とを互いに等し
    くした、請求項１に記載した車輪支持用複列円すいころ
    軸受ユニット。
  3. 【請求項３】 支持円筒面部の外半部で第一の内輪を外
    嵌する部分の軸方向長さを、この第一の内輪の軸方向長
    さよりも短くした、請求項１〜２の何れかに記載した車
    輪支持用複列円すいころ軸受ユニット。
JP2000359500A 2000-11-27 2000-11-27 車輪支持用複列円すいころ軸受ユニット Pending JP2002160503A (ja)

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