JP2004332812A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分解作業が簡単で、ナックルに対して車輪用軸受をガタがなく確実に固定できる車輪用軸受装置を提供すること。
【解決手段】一端部に車輪取付フランジ４を有し、これから軸方向に延びる小径段部５を形成したハブ輪３と、小径段部５に配設した車輪用軸受１と、ナックル２とを備え、このナックル２に車輪用軸受１を内嵌してハブ輪３を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、ナックル２の端部外周に、小径部１２ａと環状の係止溝１２ｂとからなる凹溝１２を形成し、一端に係止溝１２ｂに係止する係止片１３ａと、他端に外輪７の端面に当接する押えフランジ１３ｂとを有し、周方向に２分割された環状の固定キャップ１３を凹溝１２に装着すると共に、固定キャップ１３を分離自在に固定することにより、ナックル２に対し車輪用軸受１を軸方向に位置決め固定した。
【選択図】 図１
【解決手段】一端部に車輪取付フランジ４を有し、これから軸方向に延びる小径段部５を形成したハブ輪３と、小径段部５に配設した車輪用軸受１と、ナックル２とを備え、このナックル２に車輪用軸受１を内嵌してハブ輪３を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、ナックル２の端部外周に、小径部１２ａと環状の係止溝１２ｂとからなる凹溝１２を形成し、一端に係止溝１２ｂに係止する係止片１３ａと、他端に外輪７の端面に当接する押えフランジ１３ｂとを有し、周方向に２分割された環状の固定キャップ１３を凹溝１２に装着すると共に、固定キャップ１３を分離自在に固定することにより、ナックル２に対し車輪用軸受１を軸方向に位置決め固定した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の車輪用軸受装置、特に車輪用軸受の取付構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車輪用軸受装置８０は、図７に示すように、ブレーキロータ８７と共に車輪（図示せず）を固定するハブ輪８１と、そのハブ輪８１を回転自在に支持し、外輪８２および一対の内輪８３を有する車輪用軸受８４と、この車輪用軸受８４を車体に支持するナックル８５と、ハブ輪８１と連結してエンジン（図示せず）からの動力をドライブシャフト（図示せず）を介してこのハブ輪８１に伝達する等速自在継手８６を主要部として構成している。
【０００３】
この車輪用軸受装置８０は、外輪８２を軸方向に位置決め固定している止め輪８８部には必然的にすきまが存在し、この軸方向すきまにより、旋回走行時に車輪（図示せず）からの大きなスラスト荷重と曲げモーメントが発生した場合、ナックル８５に対して車輪用軸受８４が軸方向へ移動する恐れがあった。その結果、ブレーキロータ８７がブレーキパッド（図示せず）に接触し、偏摩耗や異音、振動等が発生することがあった。
【０００４】
こうした問題を解決するものとして、図８に示すような取付構造を備えた車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、外輪１０１と一対の内輪１０２と、これら外輪１０１と内輪１０２間に収容され、保持器１０５で回転自在に保持された複列のボール１０３を備えている。ここで、複数の爪１０７が設けられた止め輪１０６を外輪１０１の外径端部に装着し、爪１０７を弾性変形させながらこの外輪１０１をナックル１０４に嵌合していくことにより、爪１０７はナックル１０４に形成されたテーパ状の止め輪溝１０８の位置で弾性復元し、止め輪溝１０８の壁面に弾性接触することにより軸方向のすきまを詰めるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許５９２７８６７公報（第５頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この車輪用軸受装置は、ナックル１０４と外輪１０１との軸方向すきまを抑制することはできるが、旋回走行時に車輪からの大きなスラスト荷重と曲げモーメントが発生した場合、完全に車輪用軸受を固定することができず、車輪用軸受が抜け出す恐れがある。さらに、補修時に車輪用軸受をナックル１０４から分解する作業が難しく、また、分解後にナックル１０４や外輪１０１に損傷が残る恐れがあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分解作業が簡単で、ナックルに対して車輪用軸受をガタがなく確実に固定できる車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記ナックルの端部外周に環状の凹溝を形成し、一端にこの凹溝に係止する係止片と、他端に前記複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、前記ナックルの端部外周に装着すると共に、前記固定キャップを分離自在に固定することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定した構成を採用した。
【０００９】
このように、一端に凹溝に係止する係止片と、他端に複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、ナックルの端部外周に装着することにより、ナックルに対して複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を確実に固定することができ、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができると共に、分解後にナックルや外輪に損傷が残ることもない。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記凹溝が、小径部と、この小径部の内縁に形成した環状の係止溝とからなるので、固定キャップがナックルの外径から出っ張らず、装置のコンパクト化ができると共に、押えフランジの高さを最小限に低くでき、剛性を高めることができる。
【００１１】
なお、請求項３に記載の発明のように、前記固定キャップのそれぞれの周方向端部に径方向外方に延びる固定部を形成し、この固定部をボルトによって締結しても良く、また、請求項４に記載の発明のように、前記固定キャップのそれぞれの周方向に複数のボルト孔を穿設すると共に、前記ナックルの端部外周に前記ボルト孔に対応する雌ねじを形成し、この雌ねじにボルトを締結しても良い。
【００１２】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記固定キャップの押えフランジを、前記複列の転がり軸受の外輪の端面に弾性接触させることにより、運転中においてもナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを殺すことができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記複列の転がり軸受の外輪の外周に環状の凹溝を形成し、前記ナックルの内周面に一部かかり、かつ、前記凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、前記ナックルに対し、前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定した構成を採用した。
【００１４】
このように、外輪の外周に環状の凹溝を形成し、ナックルの内周面に一部かかり、かつ、外輪の凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向、すなわち、接線方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、ナックルに対し複列の転がり軸受を軸方向に確実に位置決め固定することができ、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができ、組立分解時の作業性を向上させることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記凹溝を断面略半円形に形成すると共に、前記固定部材の外径を、前記凹溝の幅寸法より僅かに大径に設定すれば、運転中においてもナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを殺すことができる。
【００１６】
さらに好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記固定部材が円筒状のピンで形成すれば、このピンを外輪の凹溝に弾性係合させることができ、ナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを一層確実に殺すことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面から見た矢視図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００１８】
図１に示す車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受からなる車輪用軸受１と、この車輪用軸受１をナックル２に対して回転自在に支承するハブ輪３とを主たる構成としている。ハブ輪３には、アウトボード側の端部にブレーキロータＢを介して車輪Ｗを取り付けるための車輪取付フランジ４と、この車輪取付フランジ４から軸方向に延びる小径段部５を形成している。車輪取付フランジ４には車輪を締結するハブボルト４ａを周方向等配に植設している。また、小径段部５の外周面には後述する車輪用軸受１を圧入している。さらに、小径段部５の端部には雄ねじ５ａを形成し、この雄ねじ５ａに固定ナット６を締結してハブ輪１に対して車輪用軸受１を軸方向に固定している。
【００１９】
車輪用軸受１は、外輪７と一対の内輪８、８と複列の転動体９、９とを備え、外輪７の内周面には複列の外側転走面７ａ、７ａを一体に形成している。内輪８の外周面には外側転走面７ａ、７ａに対向する内側転走面８ａを形成している。複列の転動体９、９をこれら転走面７ａ、８ａ間にそれぞれ収容し、保持器１０、１０で転動自在に保持している。車輪用軸受１のアウトボード側の端部にシール１１ａを装着し、また、ナックル２のインボード側の開口部にエンドキャップ１１ｂを装着して軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。なお、車輪用軸受１の両端部にシール１１ａ、１１ａを装着することもある。ここでは、車輪用軸受１は転動体９、９をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００２０】
車輪用軸受１の内輪８および外輪７は、それぞれハブ輪３の小径段部５およびナックル２に所定のシメシロで圧入し、軸受クリープが発生するのを防止すると共に、所望の予圧量になるように設定している。
【００２１】
ナックル２のインボード側端部の外周に車体取付フランジ２ａを形成し、ブレーキカバーＣを介して車体Ｓにナックル２を締結している。また、ナックル２のアウトボード側端部の外周には、小径部１２ａと、この小径部１２ａの内縁に環状の係止溝１２ｂとを形成している。本実施形態では、これら小径部１２ａと係止溝１２ｂとからなる凹溝１２に、２分割された環状の固定キャップ１３を装着している。固定キャップ１３は、鋼鈑をプレス成形により、その一端にナックル２の係止溝１２ｂに係止する係止片１３ａと、他端に前記車輪用軸受１の外輪７の端面に当接して軸方向の移動を阻止する押えフランジ１３ｂとを有する断面コの字状に形成している。また、固定キャップ１３の周方向端部に径方向外方に延びる固定部１４を有し、それぞれボルト孔１４ａを穿設している。図２に示すように、このボルト孔１４ａにボルト１５を嵌挿し、ナット１６を締結することにより、２分割された環状の固定キャップ１３をナックル２に固定している。
【００２２】
なお、ナックル２に対して車輪用軸受１を軸方向に単に固定するだけなら、ナックル２の端部外周に環状の係止溝１２ｂのみを形成し、固定キャップ１３の係止片１３ａを係止するだけで良いが、ナックル２の端部外周に小径部１２ａを形成して、この小径部１２ａに固定キャップ１３を収容することにより、固定キャップ１３がナックル２の外径から出っ張ることなく、装置のコンパクト化ができる。さらに、押えフランジ１３ｂの高さを最小限に低くできるため、押えフランジ１３ｂの剛性を高めることができ、車輪用軸受１の保持力を強くすることができる。
【００２３】
ここで、外輪７の端面をナックル２の端面より僅かに突出するように設定し、固定キャップ１３の押えフランジ１３ｂを外輪７に弾性接触させることにより、ナックル２に対して車輪用軸受１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル２に対して車輪用軸受１を確実に固定することができると共に、ナックル２と外輪７の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。
【００２４】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面から見た矢視図である。なお、第１の実施形態と異なるのは車輪用軸受の固定構造のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその重複説明を省略する。
【００２５】
ナックル１７のアウトボード側端部の外周には、小径部１２ａと、この小径部１２ａの内縁に環状の係止溝１２ｂとを形成している。また、小径部１２ａの周方向複数箇所には雌ねじ１２ｃを形成している。本実施形態においても、これら小径部１２ａと係止溝１２ｂとからなる凹溝１２に、２分割された環状の固定キャップ１８を装着している。固定キャップ１８は、鋼鈑をプレス成形により、その一端にナックル１７の係止溝１２ｂに係止する係止片１８ａと、他端に前記車輪用軸受１の外輪７の端面に当接して軸方向の移動を阻止する押えフランジ１８ｂとを有する断面コの字状に形成している。また、固定キャップ１８の周方向複数箇所にボルト孔１８ｃを穿設している。図４に示すように、このボルト孔１８ｃを前記小径部１２ａに形成した雌ねじ１２ｃに合せてボルト１９を締結することにより、２分割された環状の固定キャップ１８をナックル１７に固定している。
【００２６】
本実施形態においても前述した実施形態と同様、外輪７の端面をナックル１７の端面より僅かに突出するように設定し、固定キャップ１８の押えフランジ１８ｂを外輪７に弾性接触させることにより、ナックル１７に対して車輪用軸受１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル１７に対して車輪用軸受１を確実に固定することができると共に、ナックル１７と外輪７の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図６は車輪用軸受の固定部を示す斜視図である。なお、前述した実施形態と異なるのは車輪用軸受の固定構造のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその重複説明を省略する。
【００２８】
車輪用軸受２１は、外輪２２と一対の内輪８、８と複列の転動体９、９とを備え、外輪２２の内周面には複列の外側転走面７ａ、７ａを一体に形成し、外周にはこれら複列の外側転走面７ａ、７ａ間の略中央部に相当する肉厚部に環状の凹溝２３を形成している。この凹溝２３は、断面を略半円形に形成している。
【００２９】
ナックル２０には、車輪用軸受２１の外輪２２を圧入する内周面に一部かかり、かつ、外輪２２の外周に形成した凹溝２３に対応する位置で、この凹溝２３に沿った方向、すなわち、凹溝２３の接線方向に貫通孔２４を穿設している。そして、この貫通孔２４の一端に雌ねじ（図示せず）を形成し、ボルト２５を螺合することにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１を軸方向に固定している。
【００３０】
本実施形態では、ボルト２５の外径を、外輪２２の外周に形成した凹溝２３の幅寸法より僅かに大径に設定することにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１を確実に固定することができ、ナックル２０と外輪２２の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。さらに、前述した実施形態と同様、補修時に車輪用軸受２１をナックル２０から容易に分解することができると共に、分解後にナックル２０や外輪２２に損傷が残ることもない。
【００３１】
なお、ここでは、ナックル２０の貫通孔２４の一端に雌ねじを形成し、ボルト２５を螺合したものを例示したが、ボルト２５に限らず、軸状の固定部材なら良く、例えば、外輪２２の凹溝２３の幅寸法より僅かに大径に設定した円筒状のピンや有端のスプリングピン等を、ナックル２０の貫通孔２４に嵌挿して外輪２２の凹溝２３に弾性係合させ、ナックル２０に対して車輪用軸受２１の軸方向のガタを殺すようにしても良い。
【００３２】
前述した実施形態は、すべて従動車輪側の車輪用軸受装置であるが、本発明に係る車輪用軸受装置は、例えば、ハブ輪に等速自在継手の外側継手部材を、トルク伝達手段を介して内嵌して構成した駆動車輪側の車輪用軸受装置においても同様に適用できることは言うまでもない。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記ナックルの端部外周に環状の凹溝を形成し、一端にこの凹溝に係止する係止片と、他端に前記複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、前記ナックルの端部外周に装着すると共に、前記固定キャップを分離自在に固定することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したので、複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を確実に固定することができると共に、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができると共に、分解後にナックルや外輪に損傷が残る恐れもない。
【００３５】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、前記複列の転がり軸受の外輪の外周に環状の凹溝を形成し、前記ナックルの内周面に一部かかり、かつ、前記凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、前記ナックルに対し、前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したので、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができ、組立分解時の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面から見た矢視図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面から見た矢視図である。
【図５】本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】図５における車輪用軸受の固定部を示す斜視図である。
【図７】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図８】従来の他の車輪用軸受装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１、２１・・・・・・・車輪用軸受
２、１７、２０・・・・ナックル
２ａ・・・・・・・・・車体取付フランジ
３・・・・・・・・・・ハブ輪
４・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・小径段部
６・・・・・・・・・・固定ナット
７、２２・・・・・・・外輪
７ａ・・・・・・・・・外側転走面
８・・・・・・・・・・内輪
８ａ・・・・・・・・・内側転走面
９・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・保持器
１１ａ・・・・・・・・シール
１１ｂ・・・・・・・・エンドキャップ
１２、２３・・・・・・凹溝
１２ａ・・・・・・・・小径部
１２ｂ・・・・・・・・係止溝
１２ｃ・・・・・・・・雌ねじ
１３、１８・・・・・・固定キャップ
１３ａ、１８ａ・・・・係止片
１３ｂ、１８ｂ・・・・押えフランジ
１４・・・・・・・・・固定部
１４ａ、１８ｃ・・・・ボルト孔
１５、１９、２５・・・ボルト
１６・・・・・・・・・ナット
２４・・・・・・・・・貫通孔
８０・・・・・・・・・車輪用軸受装置
８１・・・・・・・・・ハブ輪
８２・・・・・・・・・外輪
８３・・・・・・・・・内輪
８４・・・・・・・・・車輪用軸受
８５・・・・・・・・・ナックル
８６・・・・・・・・・等速自在継手
８７・・・・・・・・・ブレーキロータ
８８・・・・・・・・・止め輪
１０１・・・・・・・・外輪
１０２・・・・・・・・内輪
１０３・・・・・・・・ボール
１０４・・・・・・・・ナックル
１０５・・・・・・・・保持器
１０６・・・・・・・・止め輪
１０７・・・・・・・・爪
１０８・・・・・・・・止め輪溝
Ｂ・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｃ・・・・・・・・・・ブレーキカバー
Ｓ・・・・・・・・・・車体
Ｗ・・・・・・・・・・車輪
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の車輪用軸受装置、特に車輪用軸受の取付構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車輪用軸受装置８０は、図７に示すように、ブレーキロータ８７と共に車輪（図示せず）を固定するハブ輪８１と、そのハブ輪８１を回転自在に支持し、外輪８２および一対の内輪８３を有する車輪用軸受８４と、この車輪用軸受８４を車体に支持するナックル８５と、ハブ輪８１と連結してエンジン（図示せず）からの動力をドライブシャフト（図示せず）を介してこのハブ輪８１に伝達する等速自在継手８６を主要部として構成している。
【０００３】
この車輪用軸受装置８０は、外輪８２を軸方向に位置決め固定している止め輪８８部には必然的にすきまが存在し、この軸方向すきまにより、旋回走行時に車輪（図示せず）からの大きなスラスト荷重と曲げモーメントが発生した場合、ナックル８５に対して車輪用軸受８４が軸方向へ移動する恐れがあった。その結果、ブレーキロータ８７がブレーキパッド（図示せず）に接触し、偏摩耗や異音、振動等が発生することがあった。
【０００４】
こうした問題を解決するものとして、図８に示すような取付構造を備えた車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、外輪１０１と一対の内輪１０２と、これら外輪１０１と内輪１０２間に収容され、保持器１０５で回転自在に保持された複列のボール１０３を備えている。ここで、複数の爪１０７が設けられた止め輪１０６を外輪１０１の外径端部に装着し、爪１０７を弾性変形させながらこの外輪１０１をナックル１０４に嵌合していくことにより、爪１０７はナックル１０４に形成されたテーパ状の止め輪溝１０８の位置で弾性復元し、止め輪溝１０８の壁面に弾性接触することにより軸方向のすきまを詰めるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許５９２７８６７公報（第５頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この車輪用軸受装置は、ナックル１０４と外輪１０１との軸方向すきまを抑制することはできるが、旋回走行時に車輪からの大きなスラスト荷重と曲げモーメントが発生した場合、完全に車輪用軸受を固定することができず、車輪用軸受が抜け出す恐れがある。さらに、補修時に車輪用軸受をナックル１０４から分解する作業が難しく、また、分解後にナックル１０４や外輪１０１に損傷が残る恐れがあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分解作業が簡単で、ナックルに対して車輪用軸受をガタがなく確実に固定できる車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記ナックルの端部外周に環状の凹溝を形成し、一端にこの凹溝に係止する係止片と、他端に前記複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、前記ナックルの端部外周に装着すると共に、前記固定キャップを分離自在に固定することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定した構成を採用した。
【０００９】
このように、一端に凹溝に係止する係止片と、他端に複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、ナックルの端部外周に装着することにより、ナックルに対して複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を確実に固定することができ、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができると共に、分解後にナックルや外輪に損傷が残ることもない。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記凹溝が、小径部と、この小径部の内縁に形成した環状の係止溝とからなるので、固定キャップがナックルの外径から出っ張らず、装置のコンパクト化ができると共に、押えフランジの高さを最小限に低くでき、剛性を高めることができる。
【００１１】
なお、請求項３に記載の発明のように、前記固定キャップのそれぞれの周方向端部に径方向外方に延びる固定部を形成し、この固定部をボルトによって締結しても良く、また、請求項４に記載の発明のように、前記固定キャップのそれぞれの周方向に複数のボルト孔を穿設すると共に、前記ナックルの端部外周に前記ボルト孔に対応する雌ねじを形成し、この雌ねじにボルトを締結しても良い。
【００１２】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記固定キャップの押えフランジを、前記複列の転がり軸受の外輪の端面に弾性接触させることにより、運転中においてもナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを殺すことができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記複列の転がり軸受の外輪の外周に環状の凹溝を形成し、前記ナックルの内周面に一部かかり、かつ、前記凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、前記ナックルに対し、前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定した構成を採用した。
【００１４】
このように、外輪の外周に環状の凹溝を形成し、ナックルの内周面に一部かかり、かつ、外輪の凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向、すなわち、接線方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、ナックルに対し複列の転がり軸受を軸方向に確実に位置決め固定することができ、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができ、組立分解時の作業性を向上させることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記凹溝を断面略半円形に形成すると共に、前記固定部材の外径を、前記凹溝の幅寸法より僅かに大径に設定すれば、運転中においてもナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを殺すことができる。
【００１６】
さらに好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記固定部材が円筒状のピンで形成すれば、このピンを外輪の凹溝に弾性係合させることができ、ナックルに対して車輪用軸受の軸方向のガタを一層確実に殺すことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面から見た矢視図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００１８】
図１に示す車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受からなる車輪用軸受１と、この車輪用軸受１をナックル２に対して回転自在に支承するハブ輪３とを主たる構成としている。ハブ輪３には、アウトボード側の端部にブレーキロータＢを介して車輪Ｗを取り付けるための車輪取付フランジ４と、この車輪取付フランジ４から軸方向に延びる小径段部５を形成している。車輪取付フランジ４には車輪を締結するハブボルト４ａを周方向等配に植設している。また、小径段部５の外周面には後述する車輪用軸受１を圧入している。さらに、小径段部５の端部には雄ねじ５ａを形成し、この雄ねじ５ａに固定ナット６を締結してハブ輪１に対して車輪用軸受１を軸方向に固定している。
【００１９】
車輪用軸受１は、外輪７と一対の内輪８、８と複列の転動体９、９とを備え、外輪７の内周面には複列の外側転走面７ａ、７ａを一体に形成している。内輪８の外周面には外側転走面７ａ、７ａに対向する内側転走面８ａを形成している。複列の転動体９、９をこれら転走面７ａ、８ａ間にそれぞれ収容し、保持器１０、１０で転動自在に保持している。車輪用軸受１のアウトボード側の端部にシール１１ａを装着し、また、ナックル２のインボード側の開口部にエンドキャップ１１ｂを装着して軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。なお、車輪用軸受１の両端部にシール１１ａ、１１ａを装着することもある。ここでは、車輪用軸受１は転動体９、９をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００２０】
車輪用軸受１の内輪８および外輪７は、それぞれハブ輪３の小径段部５およびナックル２に所定のシメシロで圧入し、軸受クリープが発生するのを防止すると共に、所望の予圧量になるように設定している。
【００２１】
ナックル２のインボード側端部の外周に車体取付フランジ２ａを形成し、ブレーキカバーＣを介して車体Ｓにナックル２を締結している。また、ナックル２のアウトボード側端部の外周には、小径部１２ａと、この小径部１２ａの内縁に環状の係止溝１２ｂとを形成している。本実施形態では、これら小径部１２ａと係止溝１２ｂとからなる凹溝１２に、２分割された環状の固定キャップ１３を装着している。固定キャップ１３は、鋼鈑をプレス成形により、その一端にナックル２の係止溝１２ｂに係止する係止片１３ａと、他端に前記車輪用軸受１の外輪７の端面に当接して軸方向の移動を阻止する押えフランジ１３ｂとを有する断面コの字状に形成している。また、固定キャップ１３の周方向端部に径方向外方に延びる固定部１４を有し、それぞれボルト孔１４ａを穿設している。図２に示すように、このボルト孔１４ａにボルト１５を嵌挿し、ナット１６を締結することにより、２分割された環状の固定キャップ１３をナックル２に固定している。
【００２２】
なお、ナックル２に対して車輪用軸受１を軸方向に単に固定するだけなら、ナックル２の端部外周に環状の係止溝１２ｂのみを形成し、固定キャップ１３の係止片１３ａを係止するだけで良いが、ナックル２の端部外周に小径部１２ａを形成して、この小径部１２ａに固定キャップ１３を収容することにより、固定キャップ１３がナックル２の外径から出っ張ることなく、装置のコンパクト化ができる。さらに、押えフランジ１３ｂの高さを最小限に低くできるため、押えフランジ１３ｂの剛性を高めることができ、車輪用軸受１の保持力を強くすることができる。
【００２３】
ここで、外輪７の端面をナックル２の端面より僅かに突出するように設定し、固定キャップ１３の押えフランジ１３ｂを外輪７に弾性接触させることにより、ナックル２に対して車輪用軸受１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル２に対して車輪用軸受１を確実に固定することができると共に、ナックル２と外輪７の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。
【００２４】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面から見た矢視図である。なお、第１の実施形態と異なるのは車輪用軸受の固定構造のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその重複説明を省略する。
【００２５】
ナックル１７のアウトボード側端部の外周には、小径部１２ａと、この小径部１２ａの内縁に環状の係止溝１２ｂとを形成している。また、小径部１２ａの周方向複数箇所には雌ねじ１２ｃを形成している。本実施形態においても、これら小径部１２ａと係止溝１２ｂとからなる凹溝１２に、２分割された環状の固定キャップ１８を装着している。固定キャップ１８は、鋼鈑をプレス成形により、その一端にナックル１７の係止溝１２ｂに係止する係止片１８ａと、他端に前記車輪用軸受１の外輪７の端面に当接して軸方向の移動を阻止する押えフランジ１８ｂとを有する断面コの字状に形成している。また、固定キャップ１８の周方向複数箇所にボルト孔１８ｃを穿設している。図４に示すように、このボルト孔１８ｃを前記小径部１２ａに形成した雌ねじ１２ｃに合せてボルト１９を締結することにより、２分割された環状の固定キャップ１８をナックル１７に固定している。
【００２６】
本実施形態においても前述した実施形態と同様、外輪７の端面をナックル１７の端面より僅かに突出するように設定し、固定キャップ１８の押えフランジ１８ｂを外輪７に弾性接触させることにより、ナックル１７に対して車輪用軸受１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル１７に対して車輪用軸受１を確実に固定することができると共に、ナックル１７と外輪７の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図６は車輪用軸受の固定部を示す斜視図である。なお、前述した実施形態と異なるのは車輪用軸受の固定構造のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその重複説明を省略する。
【００２８】
車輪用軸受２１は、外輪２２と一対の内輪８、８と複列の転動体９、９とを備え、外輪２２の内周面には複列の外側転走面７ａ、７ａを一体に形成し、外周にはこれら複列の外側転走面７ａ、７ａ間の略中央部に相当する肉厚部に環状の凹溝２３を形成している。この凹溝２３は、断面を略半円形に形成している。
【００２９】
ナックル２０には、車輪用軸受２１の外輪２２を圧入する内周面に一部かかり、かつ、外輪２２の外周に形成した凹溝２３に対応する位置で、この凹溝２３に沿った方向、すなわち、凹溝２３の接線方向に貫通孔２４を穿設している。そして、この貫通孔２４の一端に雌ねじ（図示せず）を形成し、ボルト２５を螺合することにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１を軸方向に固定している。
【００３０】
本実施形態では、ボルト２５の外径を、外輪２２の外周に形成した凹溝２３の幅寸法より僅かに大径に設定することにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１の軸方向のガタを殺している。これにより、ナックル２０に対して車輪用軸受２１を確実に固定することができ、ナックル２０と外輪２２の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。さらに、前述した実施形態と同様、補修時に車輪用軸受２１をナックル２０から容易に分解することができると共に、分解後にナックル２０や外輪２２に損傷が残ることもない。
【００３１】
なお、ここでは、ナックル２０の貫通孔２４の一端に雌ねじを形成し、ボルト２５を螺合したものを例示したが、ボルト２５に限らず、軸状の固定部材なら良く、例えば、外輪２２の凹溝２３の幅寸法より僅かに大径に設定した円筒状のピンや有端のスプリングピン等を、ナックル２０の貫通孔２４に嵌挿して外輪２２の凹溝２３に弾性係合させ、ナックル２０に対して車輪用軸受２１の軸方向のガタを殺すようにしても良い。
【００３２】
前述した実施形態は、すべて従動車輪側の車輪用軸受装置であるが、本発明に係る車輪用軸受装置は、例えば、ハブ輪に等速自在継手の外側継手部材を、トルク伝達手段を介して内嵌して構成した駆動車輪側の車輪用軸受装置においても同様に適用できることは言うまでもない。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、前記ナックルの端部外周に環状の凹溝を形成し、一端にこの凹溝に係止する係止片と、他端に前記複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、前記ナックルの端部外周に装着すると共に、前記固定キャップを分離自在に固定することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したので、複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を確実に固定することができると共に、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができると共に、分解後にナックルや外輪に損傷が残る恐れもない。
【００３５】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、前記複列の転がり軸受の外輪の外周に環状の凹溝を形成し、前記ナックルの内周面に一部かかり、かつ、前記凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、前記ナックルに対し、前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したので、ナックルと外輪の嵌合面間で急激なスリップによりスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。また、補修時に車輪用軸受をナックルから容易に分解することができ、組立分解時の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面から見た矢視図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面から見た矢視図である。
【図５】本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】図５における車輪用軸受の固定部を示す斜視図である。
【図７】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図８】従来の他の車輪用軸受装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１、２１・・・・・・・車輪用軸受
２、１７、２０・・・・ナックル
２ａ・・・・・・・・・車体取付フランジ
３・・・・・・・・・・ハブ輪
４・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・小径段部
６・・・・・・・・・・固定ナット
７、２２・・・・・・・外輪
７ａ・・・・・・・・・外側転走面
８・・・・・・・・・・内輪
８ａ・・・・・・・・・内側転走面
９・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・保持器
１１ａ・・・・・・・・シール
１１ｂ・・・・・・・・エンドキャップ
１２、２３・・・・・・凹溝
１２ａ・・・・・・・・小径部
１２ｂ・・・・・・・・係止溝
１２ｃ・・・・・・・・雌ねじ
１３、１８・・・・・・固定キャップ
１３ａ、１８ａ・・・・係止片
１３ｂ、１８ｂ・・・・押えフランジ
１４・・・・・・・・・固定部
１４ａ、１８ｃ・・・・ボルト孔
１５、１９、２５・・・ボルト
１６・・・・・・・・・ナット
２４・・・・・・・・・貫通孔
８０・・・・・・・・・車輪用軸受装置
８１・・・・・・・・・ハブ輪
８２・・・・・・・・・外輪
８３・・・・・・・・・内輪
８４・・・・・・・・・車輪用軸受
８５・・・・・・・・・ナックル
８６・・・・・・・・・等速自在継手
８７・・・・・・・・・ブレーキロータ
８８・・・・・・・・・止め輪
１０１・・・・・・・・外輪
１０２・・・・・・・・内輪
１０３・・・・・・・・ボール
１０４・・・・・・・・ナックル
１０５・・・・・・・・保持器
１０６・・・・・・・・止め輪
１０７・・・・・・・・爪
１０８・・・・・・・・止め輪溝
Ｂ・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｃ・・・・・・・・・・ブレーキカバー
Ｓ・・・・・・・・・・車体
Ｗ・・・・・・・・・・車輪
Claims (8)
- 一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、
前記ナックルの端部外周に環状の凹溝を形成し、一端にこの凹溝に係止する係止片と、他端に前記複列の転がり軸受の外輪の端面に当接する押えフランジとを有する断面コの字状で、周方向に２分割された環状の固定キャップを、前記ナックルの端部外周に装着すると共に、前記固定キャップを分離自在に固定することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したことを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記凹溝が、小径部と、この小径部の内縁に形成した環状の係止溝とからなる請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記固定キャップのそれぞれの周方向端部に径方向外方に延びる固定部を形成し、この固定部をボルトによって締結した請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
- 前記固定キャップのそれぞれの周方向に複数のボルト孔を穿設すると共に、前記ナックルの端部外周に前記ボルト孔に対応する雌ねじを形成し、この雌ねじにボルトを締結した請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
- 前記固定キャップの押えフランジを、前記複列の転がり軸受の外輪の端面に弾性接触させた請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
- 一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に配設した複列の転がり軸受と、外周に車体取付フランジを一体に有するナックルとを備え、このナックルに前記複列の転がり軸受を内嵌し、当該ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承してなる車輪用軸受装置において、
前記複列の転がり軸受の外輪の外周に環状の凹溝を形成し、前記ナックルの内周面に一部かかり、かつ、前記凹溝に対応する位置で、この凹溝に沿った方向に貫通孔を穿設すると共に、この貫通孔に軸状の固定部材を嵌挿することにより、前記ナックルに対し前記複列の転がり軸受を軸方向に位置決め固定したことを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記凹溝を断面略半円形に形成すると共に、前記固定部材の外径を、前記凹溝の幅寸法より僅かに大径に設定した請求項６に記載の車輪用軸受装置。
- 前記固定部材が円筒状のピンからなる請求項７に記載の車輪用軸受装置。
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