JP2005180681A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
軽量化を図った軽合金製ナックルに装着され、温度上昇による予圧低下と軸受クリープを防止した車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
一端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、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が形成されたハブ輪１と、小径段部５に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受３と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックル２とを備え、このナックル２に車輪用軸受３が所定のシメシロで圧入され、当該ナックル２に対してハブ輪１が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、車輪用軸受３の外輪１２外周の荷重負荷域に一対の環状溝１８が形成され、この環状溝１８に耐熱性のポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃の樹脂バンド１９が射出成形によって充填されている。
【選択図】図１

Description

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。
従来の車輪用軸受装置８０は、図１４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と連結してドライブシャフト（図示せず）の動力をこのハブ輪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。
この車輪用軸受装置８０を構成する部品、特にナックル８５には、線膨張係数がハブ輪８１等と同種の可鍛鋳鉄等の鉄系金属が採用されてきたが、近年、装置の軽量化を狙ってアルミ合金等の軽合金製のものを採用する傾向がある。しかしながら、ナックル８５をこうした軽合金で形成した場合、ナックル８５と外輪８２の線膨張係数の違いにより、例えば、走行時の温度上昇によってナックル８５と外輪８２との嵌合シメシロが少なくなったり、あるいは解放される恐れがあった。その結果、組立時の軸受予圧が維持できなくなる、所謂予圧抜けといった不具合が発生した。
さらに、外輪８２がクリープを起こし、焼付いたり、短寿命を誘発する恐れがあった。ここで、クリープとは、嵌合シメシロ不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはかじりを伴い焼付きや溶着する現象をいう。
こうした問題を回避するために従来の車輪用軸受装置８０において、温度上昇時の軸受予圧を確保するために初期の予圧量を高く設定すると共に、クリープを防止するために、温度上昇時のシメシロ低下量を見込んで初期のシメシロを大きく設定していた。なお、係る先行技術は文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
しかしながら、予圧抜けを防止するために車輪用軸受８４の初期予圧量を高く設定すると、当然のことながら車輪用軸受８４に余分な荷重を常時負荷することになって軸受寿命が短くなる。また、温度変化によって予圧量が大きく変化するに伴い軸受剛性が変動し、車両の走行安定性に悪影響を及ぼす。さらには、クリープを防止するために初期のシメシロを大きく設定すると、車輪用軸受８４を圧入する時にナックル８５をかじる恐れがあるため、ナックル８５を予め加熱した状態で車輪用軸受８４を圧入する必要がある。これでは組立工数がアップしてコスト高騰を招来することになる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量化を図った軽合金製ナックルに装着され、温度上昇による予圧低下と軸受クリープを防止した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
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が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシロで圧入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されている構成を採用した。
このように、軽合金からなるナックルに所定のシメシロで圧入された車輪用軸受において、その内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記樹脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数を８〜１６×１０−５／℃とすれば、ナックルの線膨張係数よりも大きく、ナックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、この樹脂バンドがナックルの熱膨張以上に膨張してその変化に追従することができる。
また、請求項３に記載の発明は、前記樹脂バンドが周面よりも０〜５０μｍ突出して形成されているので、温度上昇によるシメシロ低下を確実に防止することができると共に、樹脂バンドの剛性の低下を抑制し、樹脂バンド自体が圧入時等に欠損することもない。
また、請求項４に記載の発明は、前記環状溝が前記内輪または外輪の荷重負荷域に形成されているので、予圧抜けと軸受クリープを効果的に防止することができる。
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記環状溝が、前記車輪用軸受の軸心に対してその中心が所定量オフセットした偏心溝に形成されていれば、樹脂バンドが内輪または外輪に対して相対回転するのを、簡単な構成でかつ確実に防止することができる。
また、請求項６に記載の発明は、前記車輪用軸受が、円板状の耐熱性合成樹脂からなる膨張補正部材を介し、等速自在継手を構成する外側継手部材の肩部と前記ハブ輪とで挟持された状態で固定されると共に、当該車輪用軸受に所定の予圧が付与されているので、従来の車輪用軸受装置の仕様を変更せずに、長期間に亙って初期の軸受予圧を所定の範囲に維持することができる。
好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記車輪用軸受における内輪の大径側端面に環状溝が形成され、この環状溝に前記膨張補正部材が射出成形によって充填されているので、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受の組立作業性が向上する。
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が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシロで圧入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
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が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシロで圧入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性のポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃の樹脂バンドが射出成形によって充填されている。
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、その車輪用軸受を示す縦断面図である。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。
図１に示す車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル２に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受３とを主たる構成としている。ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、アウトボード側の端部に車輪ＷおよびブレーキロータＢ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円筒状の小径段部５が形成されている。車輪取付フランジ４には車輪ＷおよびブレーキロータＢを締結するハブボルト４ａが周方向等配に植設されている。また、ハブ輪１の内周面にはセレーション（またはスプライン）６が形成され、小径段部５の外周面には後述する車輪用軸受３が圧入されている。
ハブ輪１の小径段部５に圧入された車輪用軸受３は、等速自在継手７を構成する外側継手部材８の肩部９とハブ輪１とで挟持された状態で固定されている。外側継手部材８は、肩部９から軸方向に延びるステム部１０が一体に形成されている。このステム部１０の外周には、ハブ輪１のセレーション６に係合するセレーション（またはスプライン）１０ａとねじ部１０ｂが形成され、エンジンからのトルクを図示しないドライブシャフトおよび等速自在継手７、そしてこのセレーション６、１０ａを介してハブ輪１に伝達している。
ここで、セレーション１０ａには、軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角を設け、外側継手部材８の肩部９が車輪用軸受３に当接するまでステム部１０がハブ輪１に内嵌され、ハブ輪１のセレーション６に圧入嵌合されている。これにより、セレーション６、１０ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺している。また、ステム部１０の端部に形成されたねじ部１０ｂに固定ナット１１を所定の締付トルクで締結することにより、所望の軸受予圧を得ることができるように設定されている。すなわち、車輪用軸受３が、ハブ輪１に対して軸受クリープを防止し、かつ所望の予圧量になるように、所定のシメシロで圧入されている。一方、ナックル２は、アルミ合金等の軽合金で形成されている。これにより、従来の鋳鉄等に比べ、剛性不足を補うために各部を肉厚に設計したとしてもその重量は半減する。そして、このナックル２に車輪用軸受３が所定のシメシロで圧入されている。
車輪用軸受３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、図２に示すように、外輪１２と一対の内輪１３、１３と複列の転動体（ボール）１４、１４とを備え、外輪１２の内周面には複列の外側転走面１２ａ、１２ａが一体に形成されている。内輪１３の外周面には、複列の外側転走面１２ａ、１２ａに対向する内側転走面１３ａが形成されている。複列の転動体１４、１４がこれら転走面１２ａ、１３ａ間にそれぞれ収容され、保持器１５、１５で転動自在に保持されている。車輪用軸受３の端部にはシール１６、１７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
外輪１２の外周には一対の環状溝１８が形成されている。この環状溝１８は、複列の外側転走面１２ａ、１２ａの溝底位置か、あるいは溝底位置に掛かる位置、すなわち荷重負荷域に形成されている。これにより、予圧抜けと軸受クリープを効果的に防止することができる。また、これらの環状溝１８、１８には、ＰＡ（ポリアミド）１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド１９が形成されている。この樹脂バンド１９の外径は、外輪１２の外径より０〜５０μｍ突出して形成されている。突出量が０以下では、温度上昇によるシメシロ低下を確実に防止することが難しく、また、突出量が５０μｍを超えると、ナックル圧入時に樹脂バンド１９のむしれ等の欠損が発生し易い。なお、突出量は軸受のサイズ等によって若干異なるも、製造バラツキを考慮して１０〜４０μｍの範囲に設定するのが好ましい。
樹脂バンド１９の材質はＰＡ１１に限らず、アルミ合金等の軽合金からなるナックル２の線膨張係数（２〜２．３×１０−５／℃）よりも大きく、線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃の範囲の合成樹脂なら良い。例えばＰＡ６６、さらにこれらの熱可塑性合成樹脂にＧＦ（グラスファイバー）等の強化繊維を１０〜３０ｗｔ％の範囲で含有させたものを例示することができる。なお、こうした樹脂バンド１９が外輪１２に対して相対回転するのを防止するため、環状溝１８は、車輪用軸受３の軸心に対してその中心が所定量オフセットした偏心溝に形成されるのが好ましい。
図３は、従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受のそれぞれ外輪のみをアルミ合金からなるナックルに圧入した状態で、温度変化と軸受予圧の変化、すなわち、外輪の外側転走面の寸法変化との関係を比較測定した結果を示している。この図でも明確なように、従来のものでは、温度上昇に比例してリニアに軸受予圧が低下しているが、本実施形態に係る車輪用軸受においては、軸受予圧は８０℃近傍までは漸次低下するも、それ以降は所定の予圧量を維持することが判る。
以上、詳述したように、本実施形態では、ナックル２がアルミ合金等の軽合金で形成され、このナックル２に圧入される車輪用軸受３の外輪１２の外周に前記ナックル２の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する樹脂バンド１９が形成されているので、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受３の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受３以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
また、こうした第１世代の車輪用軸受装置にあっても、本実施形態を適用することにより、軸受の標準化、汎用性等の特徴を維持できると共に、比較的に軸受剛性が小さい構造に係らず、温度変化による剛性の変動を抑制して安定した車両の走行安定性を図ることができる。さらに、従来の車輪用軸受装置の仕様を変更せずに、長期間に亙って初期の軸受予圧を所定の範囲に維持することができる。
図４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。この車輪用軸受は、前述した実施形態と外輪の構成のみが異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受２０において、外輪２１の外周には単一の環状溝２２が形成されている。この環状溝２２は、複列の外側転走面１２ａ、１２ａを跨いで、外輪２１の外周中央部に形成されている。そして、この環状溝２２にＰＡ１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド２３が形成されている。
本実施形態においても前述したものと同様の仕様で樹脂バンド２３が形成されているため、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受２０の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受２０以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのをさらに防止することができる。
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、その車輪用軸受を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態と軸受部の構成のみが異なるだけで、同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１に形成された小径段部５の外周面に車輪用軸受２４が圧入され、外側継手部材８の肩部９とハブ輪１とで挟持された状態で固定されている。そして、ステム部１０の端部に形成されたねじ部１０ｂに固定ナット１１を所定の締付トルクで締結することにより、所望の軸受予圧を得ることができるように設定されている。一方、アルミ合金等の軽合金で形成されたナックル２にこの車輪用軸受２４が所定のシメシロで圧入されている。
車輪用軸受２４は、図６に示すように、外輪２５と一対の内輪２６、２６と複列の転動体（円錐ころ）２７、２７とを備え、外輪２５の内周面には、テーパ状に形成された複列の外側転走面２５ａ、２５ａが一体に形成されている。内輪２６の外周面には、複列の外側転走面２５ａ、２５ａに対向する内側転走面２６ａが形成されている。複列の転動体２７、２７がこれら転走面２５ａ、２６ａ間にそれぞれ収容され、内輪２６の大径側に形成された大鍔２６ｂに案内され、保持器２８、２８で転動自在に保持されている。車輪用軸受２４の端部にはシール１６、１６が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
外輪２５の外周には一対の環状溝１８が形成されている。この環状溝１８は、複列の外側転走面２５ａ、２５ａの荷重負荷域に形成されている。また、これらの環状溝１８、１８には、ＰＡ１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド１９が形成されている。
こうした複列の円錐ころ軸受からなる車輪用軸受２４は、転動体２７が線接触となるため、前述した複列のアンギュラ玉軸受に比べ高負荷容量となる反面、予圧量を必要以上に大きく設定することにより温度上昇が大きくなり、温度変化に敏感で短寿命になることが知られている。一方、予圧量の低下は、即エッジロードを誘発して早期剥離を起こす恐れがあるため、初期の予圧設定が難しいとされている。
本実施形態では、こうした複列の円錐ころ軸受からなる車輪用軸受２４において、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受２４の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受２４以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができるので、必要以上に軸受予圧およびシメシロを大きく設定する必要はなくなり、その軸受寿命に与える効果は大きい。
図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。この車輪用軸受は、前述した第３の実施形態と外輪の構成のみが異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受２９において、外輪３０の外周には単一の環状溝２２が形成されている。この環状溝２２は、複列の外側転走面２５ａ、２５ａを跨いで、外輪３０の外周中央部に形成されている。そして、この環状溝２２にＰＡ１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド２３が形成されている。
本実施形態においても前述したものと同様の仕様で樹脂バンド２３が形成されているため、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受２９の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受２９以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのをさらに防止することができる。
図８は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受３１は、外輪３２と一対の内輪３３、３３と複列の転動体（ボール）１４、１４とを備え、一対の内輪３３の内周には環状溝３４がそれぞれ形成されている。この環状溝３４は、内側転走面１３ａ、１３ａの溝底位置か、あるいは溝底位置に掛かる位置、すなわち荷重負荷域に形成されている。そして、これらの環状溝３４、３４には、ＰＡ（ポリアミド）１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド３５が形成されている。これにより、ナックル（図示せず）がアルミ合金等の軽合金で形成され、このナックルに圧入される車輪用軸受３１の内輪３３の内周にナックルの線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する樹脂バンド３５が形成されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受３１の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受３１以上に熱膨張して嵌合シメシロが低下しても、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
図９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受３６は、外輪１２と一対の内輪３３、３３と複列の転動体（ボール）１４、１４とを備え、内輪３３と外輪１２の内外周に樹脂バンド３５、１９が形成されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受４０の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受３６以上に熱膨張して嵌合シメシロが低下しても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを確実に防止することができる。
図１０は、本発明に係る車輪用軸受装置の第７の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第５の実施形態（図８）と軸受形式が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受３７は、外輪３８と一対の内輪３９、３９と複列の転動体（円錐ころ）２７、２７とを備え、一対の内輪３９の内周には環状溝３４がそれぞれ形成されている。この環状溝３４は、複列の外側転走面２５ａ、２５ａの荷重負荷域に形成されている。また、これらの環状溝３４、３４には、ＰＡ１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド３５が形成されている。したがって、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受３７の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受３７以上に熱膨張して嵌合シメシロが低下しても、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
図１１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第８の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第６の実施形態（図９）と軸受形式が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受４０は、外輪２５と一対の内輪３９、３９と複列の転動体（円錐ころ）２７、２７とを備え、内輪３９と外輪２５の内外周に樹脂バンド３５、１９が形成されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受４０の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受４０以上に熱膨張して嵌合シメシロが低下しても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを確実に防止することができる。
図１２は、本発明に係る車輪用軸受装置の第９の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と内輪の支持構造が異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
ハブ輪１の小径段部５に圧入された車輪用軸受３はナックル２に内嵌され、等速自在継手７を構成する外側継手部材８の肩部９とハブ輪１とで挟持された状態で固定されている。ここで、一対の内輪１３、１３は、膨張補正部材４１、４２を介して軸方向に位置決め固定されている。この膨張補正部材４１、４２は、ＰＡ（ポリアミド）１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂によって形成され、車輪用軸受３、ハブ輪１および外側継手部材８よりも線膨張係数が大きく８〜１６×１０−５／℃の範囲に設定されている。これにより、前述した実施形態と同様、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受３の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受３以上に熱膨張して嵌合シメシロが低下しても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを一層防止することができる。
図１３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１０の実施形態を示す要部断面図である。この実施形態は、前述した第９の実施形態（図１２）と内輪の構成が異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受４３は、外輪１２と一対の内輪４４、４４と複列の転動体（ボール）１４、１４とを備え、一対の内輪４４の大径側痰面には環状溝４５がそれぞれ形成されている。これらの環状溝４５、４５には、ＰＡ（ポリアミド）１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド４６が形成されている。これにより、前述した実施形態と同様、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受の組立作業性が向上する。
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。
本発明に係る車輪用軸受装置は、懸架装置を構成するナックルが、鋼よりも線膨張係数が大きなアルミ合金等の軽合金からなる構造の車輪用軸受装置に適用できる。
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。 同上、車輪用軸受を示す縦断面図である。 従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受の温度変化と軸受予圧の変化の関係を比較測定した結果を示すグラフである。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 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。 同上、車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第７の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第８の実施形態における車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第９の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第１０の実施形態を示す要部断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
３、２０、２４、２９、３１、３６、３７、４０、４３・・車輪用軸受
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
６、１０ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ねじ部
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１２、２１、２５、３０、３２、３８・・・・・・・・・・外輪
１２ａ、２５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１３、２６、３３、３９、４４・・・・・・・・・・・・・内輪
１３ａ、２６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
２６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
１４、２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１５、２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１６、１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
１８、２２、３４、４５・・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
１９、２３、３５、４６・・・・・・・・・・・・・・・・樹脂バンド
４１、４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・膨張補正部材
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
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪

Claims (7)

  1. 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が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシロで圧入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、
    前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記樹脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数を８〜１６×１０−５／℃とした請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記樹脂バンドが周面よりも０〜５０μｍ突出して形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記環状溝が前記内輪または外輪の荷重負荷域に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記環状溝が、前記車輪用軸受の軸心に対してその中心が所定量オフセットした偏心溝に形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  6. 前記車輪用軸受が、円板状の耐熱性合成樹脂からなる膨張補正部材を介し、等速自在継手を構成する外側継手部材の肩部と前記ハブ輪とで挟持された状態で固定されると共に、当該車輪用軸受に所定の予圧が付与されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  7. 前記車輪用軸受における内輪の大径側端面に環状溝が形成され、この環状溝に前記膨張補正部材が射出成形によって充填されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
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