JP2003214443A

JP2003214443A - 車輪用軸受ユニットとその製造方法

Info

Publication number: JP2003214443A
Application number: JP2002009465A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Igari; 敏朗猪狩
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】走行時にハブ８ａに支持したホイールやロー
タの振れ回りを抑え、高速走行時の安定性向上を図る。
又、必要に応じて、このロータの軸方向の振れを抑え、
制動時に振動が発生する事を防止する。【解決手段】ホイール及びロータの内周縁を外嵌する
位置決め筒部１６の外周面１７、更には必要に応じて、
回転側フランジ１５ａの外側面２７の仕上加工を、車輪
用軸受ユニット５ａの組立後に行なう。各部材の寸法誤
差や組み付け誤差に拘らず、上記外周面１７の径方向に
関する振れ回り、並びに上記外側面２７の軸方向の振れ
を小さく抑えて、上記課題を解決できる。

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、自動車の車輪並
びにロータ或はドラム等の制動用回転体を支持する車輪
用軸受ユニット、及び、この様な車輪用軸受ユニットの
製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１及び
制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２
は、例えば図８に示す様な構造により、懸架装置を構成
するナックル３に回転自在に支承している。即ち、この
ナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、本発明の
対象となる車輪用軸受ユニット５を構成する、請求項に
記載した静止輪である外輪６を、複数本のボルト７によ
り固定している。一方、上記車輪用軸受ユニット５を構
成する、請求項に記載した回転輪であるハブ８に上記ホ
イール１及びロータ２を、複数本のスタッド９とナット
１０とにより結合固定している。

【０００３】上記外輪６の内周面には、静止側軌道であ
る複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には固定側
フランジ１２を、それぞれ形成している。この様な外輪
６は、この固定側フランジ１２を上記ナックル３に、上
記各ボルト７で結合する事により、このナックル３に対
し固定している。

【０００４】これに対して、上記ハブ８は、ハブ本体１
３と内輪１４とを組み合わせて成る。このうちのハブ本
体１３の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（軸方
向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外
側となる部分を言い、図１、２、５、６、７、８の左
側、図４の上側。反対に、自動車への組み付け状態で幅
方向中央側となる、図１、２、５、６、７、８の右側及
び図４の下側を、軸方向に関して内と言う。本明細書全
体で同じ。）から突出した部分には、回転側フランジ１
５を形成している。又、上記ハブ本体１３の外端面に位
置決め筒部１６を形成している。この位置決め筒部１６
の外周面１７は、上記ハブ本体１３と同心にしている。

【０００５】上記ホイール１及びロータ２は、それぞれ
の内周縁部を上記位置決め筒部１６に外嵌した状態で、
上記回転側フランジ１５の片側面（図示の例では外側
面）に、上記各スタッド９とナット１０とにより、結合
固定している。この状態で、上記ホイール１及びロータ
２と上記ハブ８とが互いに同心になる。又、上記ハブ本
体１３の中間部外周面で、上記複列の外輪軌道１１ａ、
１１ｂのうちの外側の外輪軌道１１ａに対向する部分に
は、第一の内輪軌道１８を、上記ハブ本体１３に対し直
接形成している。更に、上記ハブ本体１３の内端部外周
面に形成した小径段部１９に上記内輪１４を外嵌固定し
て、上記ハブ８を構成している。そして、この内輪１４
の外周面に形成した第二の内輪軌道２０を、上記複列の
外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂ
に対向させている。

【０００６】これら各外輪軌道１１ａ、１１ｂと第一、
第二の各内輪軌道１８、２０との間には、それぞれが転
動体である玉２１、２１を複数個ずつ、それぞれ保持器
２２、２２により保持した状態で転動自在に設けてい
る。この構成により、背面組み合わせである複列アンギ
ュラ型の玉軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記ハブ
８を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷
重を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部
内周面と、上記ハブ本体１３の中間部外周面及び上記内
輪１４の内端部外周面との間には、それぞれシールリン
グ２３ａ、２３ｂを設けて、上記各玉２１、２１を設け
た内部空間と外部とを遮断している。更に、図示の例
は、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、
４ＷＤ車の全輪）用の車輪用軸受ユニット５である為、
上記ハブ本体１３の中心部に、スプライン孔２４を形成
している。そして、このスプライン孔２４に、等速ジョ
イント２５のスプライン軸２６を挿入している。

【０００７】上述の様な車輪用軸受ユニット５の使用時
には、図８に示す様に、外輪６をナックル３に固定する
と共に、ハブ本体１３の回転側フランジ１５に、図示し
ないタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固
定する。この際、前述した様に、ホイール１及びロータ
２の内周縁部を位置決め筒部１６に外嵌する事により、
これらホイール１及びロータ２と上記ハブ８とを互いに
同心にする。又、このうちのロータ２と、上記ナックル
３に固定した、図示しないサポート及びキャリパとを組
み合わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。制
動時には、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを
このロータ２の制動用摩擦面である両側面に押し付け
る。尚、本明細書中で制動用摩擦面とは、制動用回転体
がロータである場合には、このロータの軸方向両側面を
言い、制動用回転体がドラムである場合には、このドラ
ムの内周面を言う。

【０００８】上述の様な構造で、走行時に上記ホイール
１及びロータ２が振れ回る（回転に伴って外周縁が径方
向に変位する）のを防止する為には、これらホイール１
及びロータ２の幾何中心と上記ハブ８の回転中心とが一
致している事が必要である。この為従来から、前記位置
決め筒部１６の外周面１７と上記ハブ８の中心軸とを一
致させると共に、この位置決め筒部１６に上記ホイール
１及びロータ２の外周縁を、がたつきなく外嵌する様に
している。更には、前記各ナット１０の内端面に設けた
円すい凸面と、上記ホイール１に設けた円すい凹面とを
係合させる様にしている。この構造により、前記各スタ
ッド９に上記各ナット１０を螺合し更に緊締するのに伴
って、上記ホイール１と上記ハブ８とを同心にする様に
している。但し、従来は、上記位置決め筒部１６の外周
面１７の仕上加工は、ハブ８単体の状態で行なってい
た。即ち、このハブ８の中心軸と使用状態での回転中心
とが一致するとの前提で、上記外周面１７を仕上加工し
ていた。

【０００９】一方、上記ホイール１及びロータ２を結合
すべき、前記回転側フランジ１５の外側面２７に関して
は、上記ハブ８を他の部材と組み合わせて前記車輪用軸
受ユニット５とした後に仕上加工を施す技術が、従来か
ら知られている。この様な技術を採用する理由は、制動
時に、ジャダーと呼ばれる不快な騒音を伴う振動が発生
する事を防止する為である。即ち、上記ロータ２の側面
は、このロータ２の回転中心に対して、本来直角となる
べきものであるが、不可避な製造誤差等により、完全に
直角にする事は難しい。この結果、自動車の走行時に上
記ロータ２の側面は、多少とは言え、回転軸方向（図８
の左右方向）に振れる事が避けられない。この様な振れ
（図８の左右方向への変位量）が大きくなると、制動の
為に１対のパッドのライニングを上記ロータ２の両側面
に押し付けた場合に、上記ジャダーが発生する。

【００１０】この様な原因で発生するジャダーを抑える
為には、上記ロータ２の側面の軸方向の振れ（アキシア
ル振れ）を抑える（向上させる）事が重要となる。そし
て、この振れを抑える為には、上記ハブ本体１３の回転
中心に対する回転側フランジ１５の取付面である外側面
２７の直角度を向上させる事が重要となる。米国特許第
６，０７１，１８０号明細書、同第６，１５８，１２４
号明細書、国際公開ＷＯ 00/74883 Ａ１号公報には、回
転側フランジの取付面を、この回転側フランジを含むハ
ブを回転させつつ仕上加工する方法が記載されている。
これら各米国特許明細書及び国際公開公報に記載された
製造方法により造られる車輪用軸受ユニットの場合、各
構成部材の製造上不可避な寸法誤差や組み付け誤差に拘
らず、ハブの回転中心に対する回転側フランジの外側面
の直角度を向上させる事ができて、この外側面に固定す
るロータ等の回転制動体の制動用摩擦面の振れを抑える
事ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】但し、上述した各米国
特許明細書及び国際公開公報に記載された何れの発明の
場合も、ロータを軸方向に突き合わせる、回転側フラン
ジの外側面の直角度を向上させる事を意図しているのみ
で、上記ロータ及びホイールの振れ回りを抑える事を意
図してはいない。即ち、図８の構造で説明すると、車輪
用軸受ユニット５を組み立てた後に仕上加工を施すの
は、回転側フランジ１５の外側面２７のみで、位置決め
筒部１６の外周面１７まで、組立後に仕上加工する事は
意図していない。これに対して近年、自動車の性能向上
により、車輪の幾何中心とその回転中心とを厳密に一致
させたいとする要求が厳しくなっている。本発明の車輪
用軸受ユニットとその製造方法は、この様な事情に鑑み
て発明したものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪用軸受ユニ
ットとその製造方法のうち、請求項１に記載した車輪用
軸受ユニットは、前述した従来の車輪用軸受ユニットと
同様に、車輪及び制動用回転体を懸架装置に対し回転自
在に支持する為の車輪用軸受ユニットであって、静止輪
と、ハブと、複数個の転動体とを備える。そして、この
うちの静止輪は、静止側周面に複列の静止側軌道を有
し、使用時に上記懸架装置に支持された状態で回転しな
いものである。又、上記ハブは、外周面の外端部に形成
された、その軸方向片面を上記制動用回転体を支持する
為の取付面とした回転側フランジと、上記静止側周面と
対向する回転側周面に設けられた、それぞれが上記各静
止側軌道と対向する複列の回転側軌道と、外端面に設け
られた、上記車輪及び上記制動用回転輪の内周縁部をが
たつきなく外嵌する為の位置決め筒部とを備えたもので
ある。更に、上記各転動体は、上記各静止側軌道と上記
各回転側軌道との間に、それぞれ複数個ずつ、転動自在
に設けられている。特に、請求項１に記載した車輪用軸
受ユニットに於いては、上記位置決め筒部の外周面は、
少なくとも上記静止輪と上記ハブと上記各転動体とを組
み付けた後、旋削等の機械加工により上記ハブの回転中
心をその中心とする円筒面に加工されたものである。

【００１３】又、請求項４に記載した車輪用軸受ユニッ
トの製造方法は、上記外輪とハブと複数の転動体とを組
み付けた後、このハブをこの外輪に対し回転させつつ、
位置決め筒部の外周面を、旋削加工により所定の外径を
有する円筒面に加工する。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用軸受ユニッ
トとその製造方法の場合、位置決め筒部の外周面の中心
をハブの回転中心に、高精度で一致させる事ができる。
この為、上記位置決め筒部に外嵌するホイール及びロー
タの幾何中心と、上記ハブの回転中心とを一致させて、
これらハブ及びロータの振れ回りを抑える事ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項１〜４に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例
の製造方法により造る車輪用軸受ユニット５ａは、外輪
６の中間部外周面に、この外輪６をナックル３（図８）
に結合固定する為の固定側フランジ１２を設けている。
又、上記外輪６の内周面には、複列の外輪軌道１１ａ、
１１ｂを形成している。又、ハブ８ａを構成するハブ本
体１３ａ及び内輪１４の外周面で上記各外輪軌道１１
ａ、１１ｂに対向する部分に第一、第二の内輪軌道１
８、２０を、それぞれ設けている。

【００１６】即ち、上記ハブ本体１３ａの中間部外周面
に直接第一の内輪軌道１８を形成すると共に、このハブ
本体１３ａの内端寄り部分に形成した小径段部１９に、
その外周面に第二の内輪軌道２０を形成した上記内輪１
４を外嵌している。そして、この内輪１４が上記小径段
部１９から抜け出るのを防止する為に、上記ハブ本体１
３ａの内端部にかしめ部２８を形成している。即ち、上
記小径段部１９に上記内輪１４を外嵌した後、上記ハブ
本体１３ａの内端部でこの内輪１４の内端面から突出し
た部分を径方向外方に塑性変形させて上記かしめ部２８
を形成し、このかしめ部２８により上記内輪１４の内端
面を抑え付けている。この構成により、この内輪１４
は、上記ハブ本体１３ａの内端部に外嵌固定されて、上
記ハブ８ａを構成する。

【００１７】又、このハブ本体１３ａの外周面の外端寄
り部分で、上記外輪６の外端開口から突出した部分に
は、車輪を構成するホイール１及び制動用回転体である
ロータ２（図８）或はドラムを固定する為の回転側フラ
ンジ１５ａを設けている。この回転側フランジ１５ａの
円周方向複数個所で、上記ハブ本体１３ａの回転中心を
その中心とする同一円周上には、それぞれ取付孔２９を
形成し、これら各取付孔２９の内側に、複数のスタッド
９の基端部に設けたセレーション部を、それぞれ圧入固
定している。

【００１８】又、上記ハブ本体１３ａの外端面に、上記
ホイール１及びロータ２を外嵌固定する為の位置決め筒
部１６を、上記ハブ本体１３ａと同心に設けている。本
例の場合、この位置決め筒部１６の外周面１７のうち、
基端部（内端部）を上記ロータ２の内周縁部を外嵌する
為の大径部３０とし、中間部乃至先端部（外端部）を、
上記ホイール１の内周縁部を外嵌する為の小径部３１と
している。これら大径部３０と小径部３１とは互いに同
心で、段部３２により互いに連続している。

【００１９】又、上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと第
一、第二の各内輪軌道１８、２０との間には、それぞれ
が転動体である複数個の玉２１、２１を、それぞれ保持
器２２、２２により保持した状態で、転動自在に設けて
いる。尚、上記外輪６の両端部内周面と、上記ハブ本体
１３ａの中間部外周面及び上記内輪１４の内端部外周面
との間には、１対のシールリング２３ａ、２３ｂを設け
て、上記各玉２１、２１を設けた内部空間３３と外部と
を遮断し、この内部空間３３内に封入したグリースの漏
洩防止と、この内部空間３３内への異物の進入防止とを
図っている。

【００２０】更に、本例の場合には、上記１対のシール
リング２３ａ、２３ｂのうちの内側のシールリング２３
ｂを構成し、前記内輪１４の内端部に外嵌固定した芯金
３４の側面に、エンコーダ３５を固定している。このエ
ンコーダ３５は、円周方向に関してＳ極とＮ極とを交互
に配置したゴム磁石製である。即ち、このエンコーダ３
５は、ゴム中にフェライト粉末を混入したゴム磁石を円
輪状に形成したもので、軸方向に着磁している。着磁方
向は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させて
いる。従って、このエンコーダ３５の内側面には、Ｓ極
とＮ極とが、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置
されている。車輪用軸受ユニット５ａの使用時には、上
記エンコーダ３５の内側面に、懸架装置の一部等、固定
の部分に支持した図示しないセンサの検出部を、微小隙
間を介して対向させる。そして、上記エンコーダ３５の
回転速度に応じて変化する、上記センサの出力信号を取
り出し自在とする。この様なエンコーダ３５とセンサと
は、前記ハブ本体１３ａに固定した車輪の回転速度を検
出する為の回転速度検出装置を構成する。

【００２１】上述の様な車輪用軸受ユニット５ａに設け
た前記位置決め筒部１６の外周面１７（大径部３０及び
小径部３１）は、旋削加工により、前記ハブ８ａの回転
中心と同心の円筒面に仕上げている。又、前記回転側フ
ランジ１５ａの外側面２７は、旋削加工により、上記ハ
ブ８ａの回転中心軸に対し直角な平坦面に仕上げてい
る。この様に上記位置決め筒部１６の外周面１７及び回
転側フランジ１５ａの外側面２７に旋削加工を施すのに
先立って、上記車輪用軸受ユニット５ａの構成各部材
を、上記位置決め筒部１６の外周面１７及び回転側フラ
ンジ１５ａの外側面２７を除いて、所定の形状及び寸法
に加工する。又、上記位置決め筒部１６の外周面１７及
び回転側フランジ１５ａの外側面２７は、おおまかな形
状及び寸法に加工する。次いで、上記車輪用軸受ユニッ
ト５ａの構成各部材を、図１に示す状態に組み立てる。

【００２２】即ち、上記ハブ８ａを構成するハブ本体１
３ａ及び内輪１４の周囲に、前記外輪６及び前記各玉
（転動体）２１、２１を組み付けて、上記車輪用軸受ユ
ニット５ａを構成する。言い換えれば、上記外輪６の内
周面に設けた外輪軌道１１ａ、１１ｂと上記ハブ本体１
３ａ及び内輪１４の外周面に設けた第一、第二の各内輪
軌道１８、２０との間に上記複数の玉２１、２１を設け
た状態で、上記外輪６とハブ本体１３ａと内輪１４と複
数の玉２１、２１とを組み立てる。この状態で上記ハブ
本体１３ａの外端面に設けた上記位置決め筒部１６及び
このハブ本体１３ａの外端部外周面に設けた前記回転側
フランジ１５ａは、上記外輪６の軸方向外側に位置す
る。又、この回転側フランジ１５ａの取付面である外側
面２７は、軸方向に関して上記外輪６と反対側に位置す
る。又、上記各玉２１、２１には、背面組み合わせ型の
接触角が付与される為、上記車輪用軸受ユニット５ａ
は、走行時に加わるラジアル荷重及びスラスト荷重を支
承自在となる。又、上記外輪６の両端部内周面と上記ハ
ブ本体１３ａの中間部外周面及び内輪１４の内端部外周
面との間に、１対のシールリング２３ａ、２３ｂを設け
る。又、上記回転側フランジ１５ａに複数のスタッド９
の基端部を固定する。

【００２３】そして、この状態で、上記回転側フランジ
１５ａの外側面２７に旋削加工を施すべき車輪用軸受ユ
ニット５ａを、旋削加工装置３６に組み付ける。この場
合、上記外輪６の外周面の、前記固定側フランジ１２の
内側面よりも軸方向内側部分を、上記旋削加工装置３６
を構成するチャック３７の先端部により掴む。又、この
チャック３７の先端面（図１、２の左端面）を、上記固
定側フランジ１２の内側面（外側面２７と反対側の面）
の内径寄り部分に突き当てる。尚、本例の場合には、上
記チャック３７の先端部内周面を、合成樹脂、アルミニ
ウム、銅等の比較的軟らかい材料から成るスリーブ３８
により構成している。そして、上記外輪６を上記チャッ
ク３７により掴んだ状態で、この外輪６の外周面が上記
スリーブ３８の内周面のみに接触し、この外輪６の外周
面が傷付けられない様にしている。

【００２４】又、本例の場合には、上記回転側フランジ
１５ａに前記各スタッド９を固定した状態で、この回転
側フランジ１５ａの外側面２７に容易に旋削加工を施せ
る様にすべく、この外側面２７の形状を工夫している。
即ち、本例の場合には、上記回転側フランジ１５ａの外
側面２７の径方向中間部に、全周に亙る環状の凹部３９
を形成している。そして、上記各スタッド９の基端部を
固定する為の複数の取付孔２９の軸方向一端（図１、２
の左端）を、上記凹部３９内に開口させている。この凹
部３９の径方向に関する幅Ｗ₃₉は、上記各取付孔２９の
内径ｄ₂₉（図２）よりも大きくしている（Ｗ₃₉＞
ｄ₂₉）。上記各スタッド９の基端部を上記回転側フラン
ジ１５ａに固定した状態で、これら各スタッド９のうち
で上記回転側フランジ１５ａの外側面２７から突出した
部分（鍔部４０を除く部分）は、図１に鎖線αで示す、
上記凹部３９の外周縁を含む仮想円筒面と、同じく鎖線
βで示す、この凹部３９の内周縁を含む仮想円筒面との
間に存在する、（図３の白抜き部分をその断面とする）
仮想の円筒状空間内に存在する。

【００２５】そして、上記ハブ本体１３ａの中心部に設
けたスプライン孔２４の内側に上記旋削加工装置３６の
スピンドル４１の先端部を、上記ハブ本体１３ａの外端
側から挿入し、このスピンドル４１の先端部外周面に設
けた雄スプライン部４２と上記スプライン孔２４とをス
プライン係合させる。次いで、上記スピンドル４１を回
転駆動する事により、上記ハブ本体１３ａをその中心軸
を中心に回転させつつ、前記位置決め筒部１６の外周面
１７、並びに、上記回転側フランジ１５ａの外側面２７
で上記凹部３９を径方向両側から挟む部分（図３の斜格
子部分）に、３本の精密加工バイト４３ａ、４３ｂ、４
３ｃを突き当てて、これら各部分に旋削加工を施す。そ
して、上記位置決め筒部１６の外周面１７、並びに、上
記回転側フランジ１５ａの外側面２７を所定の形状及び
寸法に仕上げる。

【００２６】上述の様に本例の車輪用軸受ユニットの製
造方法とこの製造方法により得た車輪用軸受ユニットの
場合には、車輪用軸受ユニット５ａの各構成部材を組み
付けた後に、上記ハブ本体１３ａの外端面に設けた、ホ
イール１及びロータ２（図８参照）を外嵌する為の位置
決め筒部１６の外周面１７、並びに、上記ハブ本体１３
ａの外周面に設けた、上記ホイール１及びロータ２を結
合固定する為の回転側フランジ１５ａの外側面２７に旋
削加工を施して、所定の形状及び寸法に仕上げる。この
為、上記各構成部材の製造上不可避な寸法誤差や組み付
け誤差に拘らず、上記ハブ本体１３ａの回転中心と上記
位置決め筒部１６の外周面の幾何中心とを厳密に一致さ
せる（同心性を良好にする）他、このハブ本体１３ａの
回転中心に対する上記外側面２７の直角度を高くでき
る。尚、上記ハブ本体１３ａの回転中心と上記位置決め
筒部１６の外周面１７の幾何中心とを厳密に一致させる
程度は、高い（不一致の量が少ない）程好ましいが、前
記ハブ８ａの回転に伴う上記外周面１７の振れ回り量を
５０μｍ以下に抑えれば、実用上十分な精度となる。

【００２７】上述した各部の精度のうち、上記両中心同
士を厳密に一致させられる事は、走行時に上記ホイール
１及びロータ２の振れ回りを抑え、高速走行時の安定性
向上に寄与できる。又、上記外側面２７の直角度を向上
させる事は、上記回転側フランジ１５ａに固定したロー
タ２の制動用摩擦面である両側面の振れを抑え、制動時
にジャダーが発生する事を抑えられる事に繋がる。特に
図示の例の場合には、前記内輪１４を上記ハブ本体１３
ａに対し、このハブ本体１３ａの内端部に形成した前記
かしめ部２８により固定している。この為、仮に、上記
位置決め筒部１６の外周面１７の同心性や上記外側面２
７の直角度が不良である場合には、上記車輪用軸受ユニ
ット５ａの各構成部材の再利用が不能と（全部品を廃棄
しなければならなく）なり、部品の歩留が悪化する。こ
れに対して本発明の場合には、上記外周面１７の同心性
や上記外側面２７の直角度を常に良好にできるので、上
記歩留を良好にして、高品質の車輪用軸受ユニット５ａ
を低コストで造れる。

【００２８】しかも、本例の場合には、上記位置決め筒
部１６の外周面１７及び上記回転側フランジ１５ａの外
側面の加工を、前記各精密加工バイト４３ａ、４３ｂ、
４３ｃを使用した旋削加工により行なう。この為、被加
工部である上記位置決め筒部１６の外周面１７及び上記
回転側フランジ１５ａの外側面２７に研削液を注ぐ必要
がなく、所謂乾式加工が可能になる。又、加工に伴って
生じる加工屑は、糸状に連続したものとなって、周囲に
飛散しにくくなる。この為、研削液や加工屑等の異物
が、既に構成各部材を組み立てて成る前記車輪用軸受ユ
ニット５ａの内部空間３３に入り込みにくくなって、上
記回転側フランジ１５ａの仕上加工に伴って、上記車輪
用軸受ユニット５ａの耐久性が損なわれる原因を生じに
くくできる。

【００２９】又、旋削加工時に、加工工具である上記各
精密加工バイト４３ａ、４３ｂ、４３ｃと上記位置決め
筒部１６の外周面１７及び上記回転側フランジ１５ａの
外側面２７との間に作用する摩擦力は限られたもので済
む。この為、加工時に上記位置決め筒部１６及び上記回
転側フランジ１５ａに加わる応力を小さく抑える事がで
きて、被加工部で発生する熱が低く済む事と合わせて、
上記位置決め筒部１６及び回転側フランジ１５ａに歪み
が生じにくくなる。この為、この位置決め筒部１６に外
嵌したホイール１及びロータ２の振れ回りをより抑える
と共に、上記回転側フランジ１５ａに結合固定したロー
タ２の両側面の振れを、より一層低く抑える事ができ
る。更には、必要に応じて、上記回転側フランジ１５ａ
の外周縁の仕上加工も、上記車輪用軸受ユニット５ａを
前記旋削加工装置３６に着脱する事なく、容易に行なえ
る。上記回転側フランジ１５ａの外周縁の精度を向上さ
せる事は、前記ハブ８ａの回転バランスを向上させて、
高速安定性を良好にする面から好ましい。

【００３０】更に、本例の場合には、上記外輪６の外周
面を旋削加工装置３６のチャック３７により掴んだ状態
で、この外輪６の外周面が、比較的軟らかい材料から成
るスリーブ３８の内周面のみに接触する様にしている。
上記チャック３７の本体部分を構成する比較的硬い金属
製の部分は、上記外輪６の外周面に接触させない。この
為、上記チャック３７を構成する硬い金属製の部分によ
り、この外周面が傷付けられるのを防止できて、この部
分の外周面の形状精度を十分に確保できる。この部分の
外周面は、車輪用軸受ユニット５ａの使用時に、前記ナ
ックル３の支持孔４（図８）の内側に内嵌する部分であ
り、この部分の外周面の形状精度を十分に確保できる事
で、上記外輪６の一部を上記支持孔４の内側にがたつき
なく内嵌固定する事ができる。

【００３１】又、本例の場合には、前記回転側フランジ
１５ａの外側面２７の径方向中間部に環状の凹部３９を
形成し、前記複数のスタッド９を固定する為の複数の取
付孔２９の軸方向一端を、この凹部３９内に開口させて
いる。この為、各精密加工バイト４３ｂ、４３ｃによる
旋削加工時に、これら各精密加工バイト４３ｂ、４３ｃ
と、上記各取付孔２９に固定したスタッド９とが干渉す
る事を防止できる。従って、上記回転側フランジ１５ａ
に前記複数のスタッド９を固定した状態で、この回転側
フランジ１５ａの外側面２７に施す旋削加工作業を容易
に行なえる。しかも、上記回転側フランジ１５ａの外側
面２７で、上記凹部３９を径方向両側から挟む部分のほ
ぼ総てに旋削加工を施す事ができる。この為、上記回転
側フランジ１５ａの外側面２７の一部に、上記旋削加工
を施した部分よりも軸方向外側に突出する突部が形成さ
れる事をなくせる。従って、上記外側面２７で上記凹部
３９から外れたほぼ総ての部分を平坦面とする事ができ
て、この外側面２７に固定したロータ２の振れを十分に
抑える事ができる。

【００３２】尚、以上に述べた第１例で、上記回転側フ
ランジ１５ａの外側面２７の仕上加工を、この回転側フ
ランジ１５ａにスタッド９を圧入固定する以前に行なう
のであれば、この回転側フランジ１５ａの外側面から凹
部３９を省略し、この外側面に、１本の精密加工バイト
で連続して仕上加工をする事もできる。又、スタッド９
の圧入固定後に上記外側面の仕上加工を行なう場合で
も、多少加工時間が長くなるが、１本の精密加工バイト
により仕上加工をする事もできる。この場合でも、ＮＣ
制御を行なえば、凹部３９の外径側と内径側との面位置
を厳密に一致させる事ができる。この場合に、前記位置
決め筒部１６の外周面１７を含め、総ての面１７、２７
を１本の精密加工バイトで仕上げる事も可能である。

【００３３】次に、図４は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、車輪用軸受ユニット
５ｂを構成する回転側フランジ１５ａの外側面２７の仕
上加工を、上述した様に、この回転側フランジ１５ａに
スタッドを圧入固定する以前に行なう様にしている。こ
の為に本例の場合、上記回転側フランジ１５ａの外側面
２７には、上述した第１例の様な凹部３９（図１〜２）
は形成していない。又、上記車輪用軸受ユニット５ｂを
旋削加工装置３６ａに組み付けて、上記外側面２７を、
１本の精密加工バイト４３ｄにより連続して加工する様
にしている。この場合、外輪６を、支持台４４上に、そ
の中心軸を鉛直方向に位置させて支持固定し、スピンド
ル４１ａの先端部をハブ８ｂの外端部に形成した位置決
め筒部１６に、トルクの伝達自在に内嵌する様にしてい
る。又、上記ハブ８ｂの内端部に外嵌固定した内輪１４
の内端部をこのハブ８ｂの内端面よりも突出させ、この
内輪１４の内端面を図示しない等速ジョイントの一部で
抑え付ける様にしている。又、内部空間３３の内端開口
を塞ぐシールリング２３ｂには、第１例の様なエンコー
ダは組み込んでいない。本例の場合も、上記位置決め筒
部１６の外周面１７を、上記ハブ８ｂを回転させつつ、
精密加工バイト４３ａにより、このハブ本体８ｂの回転
中心をその中心とする円筒面に仕上げる。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から、
重複する説明は省略する。

【００３４】次に、図５〜６は、本発明の実施の形態の
第３例を示している。本例の場合には、ハブ本体１３ａ
の外端部外周面に設けた回転側フランジ１５ａの外周面
で外径が最も大きくなる部分に、単一の円筒面部４５
を、全周に亙り設けている。又、この円筒面部４５の外
径Ｄ₄₅を、固定側フランジ１２の外接円の直径Ｄ₁₂（図
６）よりも大きくしている（Ｄ₄₅＞Ｄ₁₂）。そして、前
述した第１例の場合と同様に、車輪用軸受ユニット５ｃ
の各構成部材を組み立てた状態で、外輪６の内端部に塞
ぎ部材４６を外嵌固定する。この塞ぎ部材４６は、合成
樹脂を射出成形する事により、全体を有底円筒状に造っ
たものである。即ち、この塞ぎ部材４６は、筒部４７
と、この筒部４７の内端（図５、６の右端）を塞ぐ底板
部４８とから成る。又、この底板部４８のうち、上記筒
部４７と反対側の側面の中心部に、摘み部４９を突設し
ている。又、上記筒部４７は、互いに同心である小径円
筒部５０と大径円筒部５１とを、段部５２により連続さ
せて成る。この様な塞ぎ部材４６は、上記回転側フラン
ジ１５ａの外側面２７の旋削加工時に、外輪６の内端部
外周面に設けた小径段部５３に締り嵌めにより外嵌固定
する。又、上記筒部４７の中間部に設けた段部５２の外
側面を、上記外輪６の内端面に突き当てる。

【００３５】そして、この状態で、位置決め筒部１６の
外周面１７及び回転側フランジ１５ａの外側面２７に旋
削加工を施すべき車輪用軸受ユニット５ｃを、旋削加工
装置３６ｂに組み付ける。この場合、上記外輪６の外周
面の、前記固定側フランジ１２と上記小径段部５３との
間部分を、前述した第１例の場合と同様に、上記旋削加
工装置３６ｂを構成するチャック３７の先端部により掴
む。

【００３６】更に、本例の場合には、鋼板等の金属板製
又は合成樹脂製で、内外両周面が単なる円筒面である円
筒状のカバー５４の基端部を、上記旋削加工装置３６ｂ
の一部に固定している。このカバー５４の内径ｄ₅₄（図
６）は、前記円筒面部４５の外径Ｄ₄₅よりも僅かに大き
くしている（ｄ₅₄＞Ｄ₄₅）。上記車輪用軸受ユニット５
ｃを上記旋削加工装置３６ｂに設置する場合には、前記
外輪６の内端部に前記塞ぎ部材４６を固定した上記車輪
用軸受ユニット５ｃを、上記カバー５４の内側に、この
塞ぎ部材４６を先にした状態で挿入する。そして、上記
回転側フランジ１５ａに設けた円筒面部４５の軸方向中
間部の外径側から上記塞ぎ部材４６の内端の外径側に亙
る部分の周囲を、上記カバー５４により覆う。上記回転
側フランジ１５ａの外端寄り部分及びハブ８ａの外端寄
り部分は、上記カバー５４の内側に挿入せず、このカバ
ー５４の外端から突出させる。そして、前述した第１例
の場合と同様にして、位置決め筒部１６の外周面１７、
並びに、回転側フランジ１５ａの外側面２７に、３本の
精密加工バイト４３ａ、４３ｂ、４３ｃを突き当てて、
上記外周面１７及び外側面２７に旋削加工を施す。そし
て、これら外周面１７及び外側面２７を所定の形状及び
寸法に仕上げる。

【００３７】特に本例の場合には、これら外周面１７及
び外側面２７を加工する際に、上記回転側フランジ１５
ａの外周面に設けた円筒面部４５の外径側から上記外輪
６の内端の外径側に亙る部分の周囲を円筒状のカバー５
４により覆っている。又、上記回転側フランジ１５ａの
外周面で、外径が最も大きくなる部分に、単一の円筒面
部４５を設けると共に、この円筒面部４５の外径Ｄ
₄₅を、固定側フランジ１２の外接円の直径Ｄ₁₂よりも大
きくしている（Ｄ₄₅＞Ｄ₁₂）。この為、上記所定の部分
の周囲を上記円筒状のカバー５４により覆っても、この
カバー５４と上記固定側フランジ１２とが干渉する事を
防止し、しかも、このカバー５４の内周面と上記回転側
フランジ１５ａの円筒面部４５の外周面との間の隙間を
十分に小さくできる。

【００３８】従って、上記位置決め筒部１６の外周面１
７、並びに、上記回転側フランジ１５ａの外側面２７の
旋削加工時に、旋削加工に伴って生じる切り粉等の異物
が、複数の玉２１、２１を設けた内部空間３３内に進入
したり、各シールリング２３ａ、２３ｂが上記異物によ
り傷付けられるのを、十分に防止できる。この結果、車
輪用軸受ユニット５ｃの耐久性を十分に確保できると共
に、永久磁石であるエンコーダ３５に磁性体の切り粉等
の異物が付着するのを防止して、前記ハブ８ａに固定し
た車輪の回転速度検出の精度向上を図れる。尚、上記円
筒面部４５に動圧溝を形成し、上記回転側フランジ１５
ａの回転に伴ってこの円筒面部４５と上記カバー５４の
内周面との間に、このカバー５４の内から外に向かう流
れを惹起させれば、上記内部空間３３内への異物進入を
より確実に防止できる。

【００３９】更に、本例の場合には、上記位置決め筒部
１６の外周面１７、並びに、上記回転側フランジ１５ａ
の外側面２７の旋削加工時に、上記外輪６の内端部に塞
ぎ部材４６を外嵌固定している。この為、車輪用軸受ユ
ニット５ｃの一部周囲を円筒状のカバー５４で覆う事と
相俟って、上記外輪６及びハブ８ａの内端側から上記内
部空間３３内に異物が進入する事を、より確実に防止で
きる。又、旋削加工が終了した場合には、旋削加工装置
３６ｂから車輪用軸受ユニット５ｃを取り外し、更に、
上記外輪６の内端部から上記塞ぎ部材４６を取り外す。
この様に塞ぎ部材４６を取り外す作業は、作業者がこの
塞ぎ部材４６に設けた摘み部４９を引っ張る事により容
易に行なえる。しかも、この塞ぎ部材４６を上記外輪６
に着脱する作業は、上記旋削加工装置３６ｂから十分に
離れた場所で行なえる為、上記内部空間２７内への異物
の進入を、十分に防止できる。

【００４０】尚、本例の場合と異なり、上記塞ぎ部材４
６を省略する代わりに、上記旋削加工装置３６ｂの一部
に図示しない円筒状の第二のカバーの基端部を固定し
て、旋削加工を行なう際に、この第二のカバーの先端部
を上記外輪６の内端部に外嵌する事もできる。この様に
した場合でも、上記塞ぎ部材４６を用いる本例の場合と
同様に、上記外輪６及びハブ８ａの内端側から前記内部
空間３３内に異物が進入するのを十分に防止できる。
尚、この様に第二のカバーを外輪６の内端部に外嵌する
場合には、この第二のカバーの外嵌作業を容易に行なえ
る様にする為に、この第二のカバーを上記外輪６の内端
部に隙間嵌めで嵌合する事が好ましい。この様に第二の
カバーを外輪に隙間嵌めで嵌合させた場合でも、上記第
二のカバーの基端部は上記旋削加工装置３６ｂの一部に
固定されている為、作業時に、この第二のカバーが上記
外輪６の内端部から外れる事はない。その他の部分の構
成及び作用は、前述の図１〜３に示した第１例の場合と
同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複
する説明を省略する。

【００４１】尚、上述の説明は何れも、回転側フランジ
１５ａに対してスタッド９の基端部を圧入固定する構造
に本発明を適用する場合に就いて行なったが、本発明
は、この様な構造に限らず、図７に示す様な構造でも実
施できる。即ち、回転側フランジ１５ｂにボルト５５を
螺合させる為のねじ孔５６を形成し、この回転側フラン
ジ１５ｂにロータ２等の制動用回転部材及びホイール１
を結合固定する場合、これら制動用回転部材及びホイー
ル１を挿通したボルト５５を上記ねじ孔５６に螺合し更
に緊締する構造も知られている。

【００４２】この様な構造の場合、上記回転側フランジ
１５ｂに対しホイール１及びロータ２を結合固定する際
に、ハブ本体１３ａの外端面に設けた位置決め筒部１６
（例えば図１参照。図７には省略。）の存在が特に重要
になる。即ち、回転側フランジにスタッドを固定した構
造の場合とは異なり、このスタッドによりホイール１及
びロータ２の位置決めを図れない為、上記位置決め筒部
１６の外周面の精度を良好にする必要性が高い。従っ
て、上記図７に示した様な構造で本発明を実施すれば、
特に顕著な効果を得られる。尚、この図７に示した様な
構造で本発明を実施する場合には、前述の図１〜３及び
図５〜６に示した様な凹部３９は不要であるし、回転側
フランジ１５ｂの外側面２７の旋削加工に使用する精密
加工バイト等の旋削工具に関しても、１本で連続した加
工を行なえる。上記位置決め筒部１６の外周面１７に関
しては、１本の精密加工バイトにより時間を前後して、
或は別の精密加工バイトにより同時に、仕上加工を施
す。

【００４３】

【発明の効果】本発明の車輪用軸受ユニットとその製造
方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、高速
走行時の安定性向上を実現できる他、必要に応じて制動
時に発生する不快な騒音や振動を十分に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、位置決め筒部
の外周面及び回転側フランジの外側面に旋削加工を施す
状態で示す断面図。

【図２】図１の部分拡大断面図。

【図３】ハブを回転駆動する為のスピンドルを省略して
このハブを、図１の左方から見た図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の図。

【図５】同第３例を示す、図１と同様の図。

【図６】図５の部分拡大断面図。

【図７】本発明の実施の形態の第４例を示す部分断面
図。

【図８】本発明の対象となる車輪用軸受ユニットの組み
付け状態の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ホイール２ロータ３ナックル４支持孔５、５ａ、５ｂ、５ｃ車輪用軸受ユニット６外輪７ボルト８、８ａ、８ｂハブ９スタッド１０ナット１１ａ、１１ｂ外輪軌道１２固定側フランジ１３、１３ａハブ本体１４内輪１５、１５ａ、１５ｂ回転側フランジ１６位置決め筒部１７外周面１８第一の内輪軌道１９、１９ａ小径段部２０第二の内輪軌道２１玉２２保持器２３ａ、２３ｂシールリング２４スプライン孔２５等速ジョイント２６スプライン軸２７外側面２８かしめ部２９取付孔３０大径部３１小径部３２段部３３内部空間３４芯金３５エンコーダ３６、３６ａ、３６ｂ旋削加工装置３７チャック３８スリーブ３９凹部４０鍔部４１、４１ａスピンドル４２雄スプライン部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ精密加工バイト４４支持台４５円筒面部４６塞ぎ部材４７筒部４８底板部４９摘み部５０小径円筒部５１大径円筒部５２段部５３小径段部５４カバー５５ボルト５６ねじ孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪及び制動用回転体を懸架装置に対し
回転自在に支持する為の車輪用軸受ユニットであって、静止輪と、ハブと、複数個の転動体とを備え、このうちの静止輪は、静止側周面に複列の静止側軌道を
有し、使用時に上記懸架装置に支持された状態で回転し
ないものであり、上記ハブは、外周面の外端部に形成された、その軸方向
片面を上記制動用回転体を支持する為の取付面とした回
転側フランジと、上記静止側周面と対向する回転側周面
に設けられた、それぞれが上記各静止側軌道と対向する
複列の回転側軌道と、外端面に設けられた、上記車輪及
び上記制動用回転輪の内周縁部をがたつきなく外嵌する
為の位置決め筒部とを備えたものであり、上記各転動体は、上記各静止側軌道と上記各回転側軌道
との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられてい
る車輪用軸受ユニットに於いて、上記位置決め筒部の外周面は、少なくとも上記静止輪と
上記ハブと上記各転動体とを組み付けた後、機械加工に
より上記ハブの回転中心をその中心とする円筒面に加工
されたものである事を特徴とする車輪用軸受ユニット。
【請求項２】位置決め筒部の外周面に加えて、回転側
フランジの取付面も、少なくとも静止輪とハブと各転動
体とを組み付けた後、機械加工により所定の形状及び寸
法に加工されたものである、請求項１に記載した車輪用
軸受ユニット。
【請求項３】ハブの回転に伴う位置決め筒部の外周面
の径方向に関する振れの幅が５０μｍ以下である、請求
項１〜２の何れかに記載した車輪用軸受ユニット。
【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載した車輪用
軸受ユニットの製造方法であって、外輪とハブと複数の
転動体とを組み付けた後、このハブをこの外輪に対し回
転させつつ、位置決め筒部の外周面を、旋削加工により
所定の外径を有する円筒面に加工する、車輪用軸受ユニ
ットの製造方法。