JP2005119505A

JP2005119505A - 車輪用軸受装置

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Publication number: JP2005119505A
Application number: JP2003357304A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujimura; 啓藤村; Takayasu Takubo; 孝康田窪
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】質量増加を抑えながら、耐久性を向上させることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】この車輪用軸受装置１は内周に複列の軌道面４ａを有する外方部材４と、これら軌道面４ａに対向する軌道面２ａを有する内方部材１１と、対向する軌道面２ａ，４ａ間に介在した複列の転動体５とを備える。内方部材１１は、車輪取付用のハブフランジ１２を外周に有するハブ輪２を備える。ハブフランジ１２の反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブ１３ａを設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等における車輪用軸受装置に関する。

自動車部品においては、小型・軽量化の要求が高まっており、これに応えるために部品質量を減らす必要がある。しかし、小型・軽量化を目的としてハブ輪を小型化すると、耐久性が不足する場合がある。そこで、従来のハブユニット形式の車輪用軸受装置では、例えば図６のように車輪取付用のハブフランジ３３を外周部に有するハブ輪３２において、ハブフランジ３３の反車輪取付側の全周に渡って肉厚を厚くして対応していた（例えば特許文献１）。同図において、ハブフランジ３３の基部の肉厚Ａ１と、ハブフランジ３３の部分フランジ３４が隣合う中間部の肉厚Ｂ１は同じで、各部分フランジ３４の外周部分は薄肉とされている。
特開２００３−９４９０５号公報

しかし、上記したようなハブ輪のハブフランジ内周部分を全周に渡って肉厚とした構成では、十分な軽量化を図ることができない。

この発明の目的は、質量増加を抑えて耐久性を向上させることができる車輪用軸受装置を提供することである。

この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記内方部材が、車輪取付用のハブフランジを外周に有するハブ輪を備え、上記ハブフランジの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブを設けたことを特徴とする。
このように、放射方向に延びる複数の補強リブをハブフランジに設けることにより、ハブフランジに発生する応力が緩和されて耐久性が向上する。また、ハブフランジ全周を肉厚部としたものに比べて軽量化を図ることができる。

この発明において、上記ハブフランジの外周部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数の部分フランジからなり、上記補強リブが、上記各部分フランジの反車輪取付側の基部に設けられたものであっても良い。
ハブフランジを放射状に延びる部分フランジで形成すると、全周に連続したものとする場合に比べて軽量化できる。この場合に、ハブフランジに大きな荷重が作用する個所は、部分フランジの基部となる。そのため、この部分フランジの基部に補強リブを設けることで、効率的に補強が行え、より一層の軽量化を図ることができる。

この発明において、上記内方部材は、上記ハブ輪のインボード側端の外周に内輪を嵌合させ、この内輪およびハブ輪の外周面に上記複列の軌道面における各列の軌道面を設けたものであっても良い。この構成は、第３世代型の車輪用軸受装置に対応する。
また、上記内方部材が、上記ハブ輪の外周に複列の内輪を嵌合させたものであっても良い。この構成は、第２世代、および第１世代の車輪用軸受装置に対応する。
また、上記内方部材が、上記ハブ輪の内周に等速ジョイント外輪の輪部を嵌合させ、この等速ジョイント外輪の軸部の基端外周面および上記ハブ輪の外周面に、上記複列の軌道
面における各列の軌道面を設けたものであっても良い。この構成は、第４世代の車輪用軸受装置に対応する。

この発明の他の観点の車輪用軸受装置は、外輪回転タイプに適用したものである。すなわち、この車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記外方部材が車輪取付用のフランジを外周に有し、このフランジの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブを設けたことを特徴とする。
この構成の場合も、放射方向に延びる複数の補強リブを車輪取付用のハブフランジに設けることにより、このフランジに発生する応力が緩和されて耐久性が向上する。また、フランジ全周を肉厚部としたものに比べて軽量化を図ることができる。

この発明の車輪用軸受装置は、ハブフランジの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブを設けたため、効率的に補強が行えて、質量増加を抑えながら耐久性を向上させることができる。

この発明の第１の実施形態を図１，図２と共に説明する。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受形式の第３世代型のものであり、従動輪用である。この車輪用軸受装置１は、内周に複列の軌道面４ａを有する外方部材４と、これら軌道面４ａに対向する軌道面２ａを有する内方部材１１と、対向する軌道面２ａ，４ａ間に介在した複列の転動体５とを備え、車体（図示せず）に対して車輪２２を回転自在に支持するものである。転動体５はボールからなる。転動体５は各列毎に保持器６で保持されている。

内方部材１１は、アウトボード側端の外周に車輪取付用のハブフランジ１２を有するハブ輪２と、このハブ輪２のインボード側端の外周に嵌合する内輪３とを有する。これらハブ輪２および内輪３の外周面に各列の軌道面２ａが形成されている。ハブ輪２は、インボード側の端部の外周面に内輪嵌合面２ｂを有し、この内輪嵌合面２ｂに上記内輪３が嵌合する。ハブ輪２の内輪嵌合面２ｂのさらにインボード側端は、内輪３の幅面を押し付けるフランジ状の加締部２ｃとされており、この加締部２ｃにより内輪３が軸方向に締め付け固定される。
外方部材４は、外径面にフランジからなる取付部４ｂが設けられ、その取付部４ｂの外周部に複数のボルト挿通孔７が周方向に分配して形成されている。この取付部４ｂのボルト挿通孔７を貫通するナックルボルト（図示せず）により、車体の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付部４ｂが取付けられる。

図１において、外方部材４のアウトボード側の端部には内外輪間を密封するオイルシール等の接触式のシール８が取付けられている。ハブ輪２におけるハブフランジ１２と軌道面２ａとの間には、その外周面に嵌合する断面Ｌ字状のシールリング９が設けられており、このシールリング９に上記シール８のリップが摺接する。内輪３のインボード側端の外周には、内外輪合間を密封する断面Ｌ字状のスリンガ１０が嵌合させてある。
ハブフランジ１２には、そのボルト挿通孔１４を貫通するハブボルト１５、およびこのハブボルト１５に螺合するハブナット（図示せず）により、ブレーキ装置のブレーキロータ２１と車輪２２とが重ねて取付けられる。

図２（Ａ）のようにハブ輪２のハブフランジ１２は、外周部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔１４が形成された複数の部分フランジ１３により構成される。ハブフランジ１２の反車輪取付側の側面には、放射方向に延びる複数の補強リブ１３ａが肉
盛り状に設けられている。この補強リブ１３ａは、ハブフランジ１２の内周部分における各部分フランジ１３の基部に設けられている。これにより、ハブフランジ１２の内周部分における補強リブ１３ａの形成部分の肉厚Ａ（図２（Ｂ））は、補強リブ１３ａの形成されない部分の肉厚Ｂより厚くされている。補強リブ１３ａは、同図に示すように、ハブフランジ１２の外径側へ近づくに従って次第に低くなる形状とされている。図２（Ａ）のように、補強リブ１３ａの半径方向長さは、回転方向幅よりも短くても良い。また、補強リブ１３ａの回転方向幅は、例えば部分フランジ１３の基部の回転方向幅よりも狭く形成される。

この構成の車輪用軸受装置１によると、ハブ輪２におけるハブフランジ１２の反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブ１３ａが設けられているため、ハブフランジ１２に発生する応力が緩和されて耐久性が向上する。また、従来のハブフランジ全周を肉厚部としたものに比べて軽量化が図れる。例えば、急旋回耐久試験を満足する従来例（図６）でのハブ輪の質量が０．７５ｋｇであったのに対して、急旋回耐久試験を満足するこの車輪用軸受装置１でのハブ輪２の質量は０．７０ｋｇとなり、耐久性の向上と軽量化が可能となった。このように、全体厚肉化に比べ、質量増加を少なくしながら、同等の耐久性を得ることができる。

なお、ハブフランジ１２の外周部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔１４が形成された複数の部分フランジ１３からなるため、ハブフランジ１２が全周に連続するものに比べて軽量化が得られる。このような部分フランジ１３を設けた形式のハブフランジ１２において、上記補強リブ１３ａにより、耐久性を確保しながら、より一層の軽量化を図ることができる。

図３は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１Ａは、第２世代型に適用した例であり、従動輪の支持用である。この車輪用軸受装置１Ａは、図１の実施形態における内輪３を、各転動体列の軌道面２ａ，２ａがそれぞれ形成された一対の分割型の内輪３Ａ，３Ｂで構成したものである。外方部材４のアウトボード側およびインード側の各端部には内外部材間を密封するシール８Ａ，１０Ａが取付けられている。ハブ輪２のインボード側端は加締部としていないが、図１のように加締部２ｃとしても良い。その他の構成は、図１の実施形態の場合と略同じである。

図４は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１Ｂは第４世代型に適用した例であり、駆動輪の支持用である。この実施形態の車輪用軸受装置１Ａは、ハブ輪２、およびこのハブ輪２の内周に軸部１６ａが嵌合した等速ジョイント外輪１６とで内方部材１１が構成される。内方部材１１の複列の軌道面２ａのうちインボード側列の軌道面２ａは、等速ジョイント外輪１６の軸部１６ａから外輪部１６ｂに至る軸部大径部１６ａａの外周に設けている。外方部材４のアウトボード側およびインード側の各端部には内外部材間を密封するシール８Ｂ，１０Ｂが取付けられている。その他の構成は図１の実施形態の場合と同じである。

これら各世代型の車輪用軸受装置１Ａ，１Ｂにおいても、上記補強リブ１３ａを設けたことにより、第１の実施形態と同様に、質量増加を抑えて耐久性を向上させることができる。

図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、外輪回転タイプの車輪用軸受装置１Ｃに適用したものである。この車輪用軸受装置１Ｃは、内周に複列の軌道面４Ｃａを有する外方部材４Ｃと、これら軌道面４Ｃａに対向する軌道面１１Ｃａを有する内方部材１１Ｃと、対向する軌道４Ｃａ，１１Ｃａ間に介在した複列の転動体５とを備え、上記外方部材４Ｃが、車輪取付用のフランジ１２Ｃを外周に有するものである。このフランジ１２Ｃの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブ１３Ｃａを設ける。フランジ１２Ｃの外周部分は、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔１４が形成された複数の部分フランジ１３Ｃからなり、上記補強リブ１３Ｃａは、上記各部分フランジ１３Ｃの反車輪取付側の基部に設けられている。なお、フランジ１２Ｃは全周に連続したものであっても良い。内方部材１１Ｃは、２つの内輪３Ｃ，３Ｄからなる。内外の部材１１Ｃ，４Ｃ間の両端にはシール２１，２２が設けられている。

この構成の場合も、放射方向に延びる複数の補強リブ１３Ｃａを車輪取付用のフランジ１２Ｃに設けたため、フランジ１２Ｃに発生する応力が緩和されて耐久性が向上する。また、フランジ全周を肉厚部としたものに比べて軽量化を図ることができる。

なお、上記各実施形態は、いずれも玉軸受型の従動輪用のものとしたが、この発明は、玉軸受の駆動輪用に適用することもでき、また円すいころ軸受型の従動輪用と駆動輪用の車輪用軸受装置に適用することもできる。

この発明の第１の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。（Ａ）は同車輪用軸受装置の組込み前のハブ輪をインボード側から見た正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるII−０−II矢視断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるIII −III 矢視断面図である。この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。（Ａ）は従来例におけるハブ輪をインボード側から見た正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるVI−Ｏ−VI矢視部分断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…車輪用軸受装置
２…ハブ輪
２ａ…軌道面
３，３Ａ，３Ｂ…内輪
４…外方部材
４ａ…軌道面
５…転動体
１１…内方部材
１２…ハブフランジ
１２Ｃ…フランジ
１３…部分フランジ
１３ａ…補強リブ
１３Ｃａ…補強リブ
１４…ボルト挿通孔
１６…等速ジョイント外輪
１６ａ…軸部
１６ａａ…軸部大径部
２２…車輪

Claims

内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記内方部材が、車輪取付用のハブフランジを外周に有するハブ輪を備え、上記ハブフランジの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブを設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
請求項１において、上記ハブフランジの外周部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数の部分フランジからなり、上記補強リブが上記各部分フランジの反車輪取付側の基部に設けられた車輪用軸受装置。
請求項１または請求項２において、上記内方部材は、上記ハブ輪のインボード側端の外周に内輪を嵌合させ、この内輪およびハブ輪の外周面に上記複列の軌道面における各列の軌道面を設けた車輪用軸受装置。
請求項１または請求項２において、上記内方部材は、上記ハブ輪の外周に複列の内輪を嵌合させたものである車輪用軸受装置。
請求項１または請求項２において、上記内方部材は、上記ハブ輪の内周に等速ジョイント外輪の輪部を嵌合させ、この等速ジョイント外輪の軸部の基端外周面および上記ハブ輪の外周面に、上記複列の軌道面における各列の軌道面を設けた車輪用軸受装置。
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記外方部材が、車輪取付用のフランジを外周に有し、このフランジの反車輪取付側の側面に、放射方向に延びる複数の補強リブを設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。