JP2005280703A - ホィール用軸受装置及びその加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面と軸本体部の軸受部との直角度に振れを生じさせることなく、即ち、『面振れ』を起こすことなく研磨加工が可能であり、加工工数も低減することのできるホィ−ル用軸受装置及びその加工方法を提供する。
【解決手段】 ブレーキディスクが取付けられるフランジ部（３１ａ）と軸受部の内輪軌道面を形成する軸本体部（３１ｃ）とを備えた内側部材（３１）と、軸受部の軌道面を備えた外側部材（３３）と、これらの部材の間に配置される転動体と、を備えたホィ−ル用軸受装置であって、前記ホィール用軸受は、外側部材（３３）が固定され、前記内側部材（３１）が回転可能な状態として 前記フランジ部（３１ａ）の前記前記ブレーキディスク取付け面（３１ｄ）が旋削加工する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、自動車等のホィ−ル（車輪）を取り付ける車軸と車体との間に装着されるホィ−ル用軸受装置及びその加工方法に関する。

自動車のホィ−ルを取り付ける車軸と車体との間には、図５（Ａ）に示すようなホィ−ル用軸受装置が装着される。このようなホィ−ル用軸受装置は、車輪側に固定されるハブ（内側部材）２１と、該ハブ２１の軸本体部２１ｃに嵌合固定される内輪部材２２ａ，２２ｂと、車体側に固定されるフランジ部２３ａを設けた外輪（外側部材）２３と、該外輪２３と前記ハブの軸本体部２１ｃとの間に配置される転動体である玉２５と、前記内輪部材２２ａ，２２ｂを軸本体部２１ｃに固定するナット２４と、シ−ル部材２６等で構成される。前記ハブ２１のフランジ部２１ａには、ホィ−ルと共にブレ−キディスク（共に図示省略）がボルト２８によって取り付けられる。この場合、該ボルト２８にはセレ−ション２８ａが設けてあり、ハブ２１のフランジ部２１ａのボルト穴２１ｇとセレ−ション嵌合させてある。

また、図５（Ｂ）に示すように、前記ハブ２１において、内輪部材２２ａ、２２ｂを圧入する軸本体部２１ｃの表面２１ｂと、ブレ−キディスクの取り付け面であるフランジ部２１ａの片側面２１ｄとは、極力直角となるように旋削加工されるが、これらの面はワンチャックで同時加工することができる。従って、ハブ２１の軸本体部２１ｃの表面２１ｂは研磨加工が不要なため上記旋削加工が最終工程となる。このような同時旋削加工により軸受部に対するブレ−キディスク取り付け面である片側面２１ｄの『面振れ』を抑えることができる。

ホィ−ル用軸受装置には、図６（Ａ）に示すように、軸本体部３１ｃの表面３１ｂを軌道面として該軸本体部３１ｃ端部に段付加工を施し、内輪部材３２を圧入したハブ（内側部材）３１と、車体側に固定されるフランジ部３３ａを設けた外輪（外側部材）３３と、玉３５と、該内輪部材３２固定用ナット３４、等で構成されるホィ−ル用軸受装置もある（所謂第３世代のホィ−ル用軸受装置）。このようなホィ−ル用軸受装置においては、図６（Ｂ）に示すように、軸本体部３１ｃの表面３１ｂとハブ３１のフランジ部３１ａの片側面３１ｄとはワンチャックで同時に旋削加工することができるが、ブレ−キディスク取付面となるフランジ部３１ａの片側面３１ｄと、軸本体部３１ｃの軌道面となる表面３１ｂは研磨加工が必要となる。この場合の研磨加工方法は、例えば図７（Ａ）に示すように、軸本体３１ｃの軌道面３１ｂを砥石４０で研磨した後、図７（Ｂ）に示すように、フランジ部３１ａの片側面３１ｄを砥石５０で研磨加工する。しかし、軸受部に対するブレ−キディスク取り付け面３１ｄの『面振れ』を抑えることは困難である。従って、研磨加工時のチャック精度（ワ−クの取付精度も含む）が悪くなり、軌道面３１ｂに対するフランジ部３１ａの片側面３１ｄの『面振れ』に悪影響を及ぼすことになる。

更に、ホィ−ル用軸受装置のブレ−キディスク取付面となるハブ３１のフランジ部３１ａの片側面３１ｄの加工方法として、図８に示すように、組加工する方法もある。この加工方法は、組立状態にあるホィ−ル用軸受装置の外輪部３３をパワ−チャック４１で固定すると共に、ハブ３１の凹部３１ｈに設けたケレ部３１ｉに回転軸４３を係止させ、回転駆動してバイト４２でハブ３１のフランジ部３１ａの片側面３１ｄを旋削加工するものである。しかし、この方法では切削粉が軸受部に回り込み、或いはク−ラントを使用することができない等の問題がある。また、剛性が弱ければフランジ部３１ａの片側面３１ｄの加工中ワ−クが歪むためフランジ部３１ａの『面振れ』を抑えることができない。

この発明は上記する課題に対処するためになされたものであり、ハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面と軸本体部の軸受部との直角度に振れを生じさせることなく、即ち、『面振れ』を起こすことなく研磨加工が可能であり、加工工数も低減することのできるホィ−ル用軸受装置及びその加工方法を提供することを目的としている。

即ち、この発明は、上記する課題を解決するために、添付図（図８）の符号を用いて説明すると、請求項１に記載の発明は、ブレーキディスクが取付けられるフランジ部（３１ａ）と軸受部の内輪軌道面を形成する軸本体部（３１ｃ）とを備えた内側部材（３１）と、軸受部の軌道面を備えた外側部材（３３）と、前記内側部材（３１）と外側部材（３３）との間に配置される転動体と、を備えたホィ−ル用軸受装置において、
前記ホィール用軸受は、前記外側部材（３３）が固定され、前記内側部材（３１）が回転可能な状態で、前記フランジ部（３１ａ）の前記前記ブレーキディスク取付け面（３１ｄ）が旋削加工されたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、ブレーキディスクが取付けられるフランジ部（３１ａ）と軸受部の内輪軌道面を形成する軸本体部（３１ｃ）とを備えた内側部材（３１）と、軸受部の軌道面を備えた外側部材（３３）と、前記内側部材（３１）と外側部材（３３）との間に配置される転動体と、を備えたホィ−ル用軸受装置の加工方法において、
前記ホィール用軸受装置は、前記外側部材（３３）が固定され、前記内側部材（３１）が回転可能な状態で、前記フランジ部（３１ａ）の前記ブレーキディスク取付け面（３１ｄ）を旋削加工することを特徴とするものである。

上記発明によれば、このホィ−ル軸受装置において、ハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面と軸本体部の軸受部の直角度の『振れ』を究極的に抑えることが可能となる。また、ブレ−キディスク取付用のボルトとホィ−ル取付用のボルトとを兼用することが可能となり、加工工数を簡単にしてコストも低減することが可能となる。更に、ハブのフランジ部に固定しているブレ−キディスクを緩めることなくホィ−ルの着脱が可能となる。

以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明のホィ−ル用軸受装置の第１の実施の形態の縦断面図である。このホィ−ル用軸受装置は、所謂第３世代に属するもので、ホィ−ル（図示省略）やブレ−キディスク７を取り付けるフランジ部１ａと軸受部の内輪軌道面１ｂを形成する軸本体部１ｃとを備えた内側部材であるハブ１と、該軸本体部１ｃに圧入される内輪部材２と、車体側に取り付けられるフランジ部３ａを設け軸受部の軌道面を備えた外側部材である外輪３と、転動体である玉５と、前記内輪部材２を軸本体部に固定するナット４と、前記ブレ−キディスク７を固定するボルト８と、ホィ−ル（図示省略）をフランジ部１ａに固定するためのボルト９等、で構成される。尚、６は密封用シ−ルである。

ホィ−ル及びブレ−キディスクは、ハブ１のフランジ部１ａに固定して取り付けられるが、ハブ１の軸本体部１ｃの軌道面１ｂと、従来ブレ−キディスクを取り付けていたフランジ部１ａの外側面１ｄとは、その直角度を維持した状態で同時に研磨加工することは困難である。
そこで、図１に示すように、内側部材であるハブ１のフランジ部１ａのインボ−ド側（車体内側）Ａにブレ−キディスク７を取り付け、アウトボ−ド側（車体外側）Ｂにホィ−ルを取り付けるようにすればフランジ部１ａのインボ−ド側Ａの面１ｅと軸本体部１ｃの軌道面１ｂとは直角度を維持して研磨加工することができる。
即ち、図２に示すように、砥石１０は、フランジ部１ａのインボ−ド側Ａの面１ｅを研磨する面１０ａと軸本体部１ｃの軌道面１ｂを研磨する面１０ｂとを直角に成形加工することが出来るので、『面振れ』を抑え直角度を維持した状態でこれらの面をワンチャックで同時に研磨加工することができる。

所で、ハブ１のインボ−ド側Ａにブレ−キディスク７を取り付け、アウトボ−ド側Ｂにホィ−ルを取り付けるようにすると、ブレ−キディスク取付用のボルト８とホィ−ル取付用のボルト９とが必要となる。このように、ブレ−キディスク取付用のボルト８とホィ−ル取付用のボルト９とを別々に必要とすると、フランジ部１ａにはこれらのボルト本数分の穴加工が必要となる。また、アウトボ−ド側Ｂのフランジ面１ｄにブレ−キディスク取付用のボルト８の頭部が出張らないようザグリ加工が必要となる等形状は複雑化し、加工工数も増加する等コスト的にも不利となる。このような問題は、次の第２の実施の形態によって解決することができる。

図３（Ａ）は、この発明の第２の実施の形態を示す縦断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＰ部拡大図である。このホィ−ル用軸受装置は、ホィ−ル（図示省略）やブレ−キディスク１７を取り付けるフランジ部１１ａと軸受部の内輪軌道面１１ｂを形成する軸本体部１１ｃとを備えた内側部材となるハブ１１と、該軸本体部１１ｃに圧入される内輪部材１２と、車体側に取り付けられるフランジ部１３ａを設け軸受部の軌道面を備えた外側部材である外輪１３と、転動体である玉１５と、前記内輪部材１２を軸本体部に固定するナット１４と、前記ブレ−キディスク１７及びホィ−ル（図示省略）をフランジ部１１ａに固定するための複数本のボルト１８と、で構成される。

この第２の実施の形態のホィ−ル用軸受装置においても、内側部材であるハブ１１のフランジ部１１ａのインボ−ド側（車体内側）Ａにブレ−キディスク１７を取り付け、アウトボ−ド側（車体外側）Ｂにホィ−ルを取り付ける。よって、フランジ部１１ａのインボ−ド側Ａの面１１ｅと軸本体部１１ｃの軌道面１１ｂとは直角度を維持して研磨加工することができる。
即ち、図４に示すように、砥石２０は、フランジ部１１ａのインボ−ド側Ａの面１１ｅを研磨する面２０ａと軸本体部１１ｃの軌道面１１ｂを研磨する面２０ｂとを直角に成形加工することが出来るので、『面振れ』を抑え直角度を維持した状態でこれらの面をワンチャックで同時に研磨加工することができる。

この第２の実施の形態のホィ−ル用軸受装置では、前記ボルト１８は、ブレ−キディスク１７固定用とホィ−ル固定用とを兼用している。そして該ボルト１８は、ブレ−キディスク１７をフランジ部１１ａに固定するための左ねじ部１８ａと、該左ねじ部１８ａに連なる先に、ホィ−ルをフランジ部１１ａに固定するための右ねじ１８ｂとが形成されている。従って、前記ハブ１１のフランジ部１１ａにはボルト１８の左ねじ部１８ａに螺合させるための左雌ねじ１１ｇが設けてある。この場合、該ボルト１８のブレ−キディスク１７を固定するための左ねじ部１８ａのねじ径は、ホィ−ルを固定するための右ねじ部１８ｂの径よりも大きくしてある。即ち、フランジ部１１ａにブレ−キディスク１７とホィ−ルを取り付ける場合、インボ−ド側Ａのフランジ面１１ｅにブレ−キディスク１７を取り付け、左ねじ部１８ｂを有するボルト１８を締め付ける。そして次に該ボルト１８の右ねじ部１８ｂにホィ−ルを取り付け締め付ける。この場合、ホィ−ル締め付け時に、ブレ−キディスク１７はフランジ部１１ａに左ねじ１８ａで締め付けられているので緩む力は働かない。ホィ−ル取外し時には、ブレ−キディスク１７を固定している左ねじ部１８ａのねじ径がホィ−ルを取り付けている右ねじ部１８ｂよりも大きいためブレ−キディスク１７は緩まない。

尚、上記第２の実施の形態において、ブレ−キディスク１７及びホィ−ルを固定するためのボルト１８は、ブレ−キディスク１７をフランジ部１８ａに固定するための左ねじ部１８ａを右ねじとし、ホィ−ルを固定するための右ねじ部１８ｂを左ねじとしてもよい。即ち、前記ボルト１８において、ブレ−キディスク１７をフランジ部１１ａに固定するための大径ねじ部、即ち１８ａと、ホィ−ルを固定するための小径ねじ部、即ち１８ｂとは逆ねじとすればよい。また、上記実施の形態では回転する内側部材であるハブ１１のフランジ部１１ａにブレ−キディスクやホィ−ルを取り付ける場合について説明したが、内側部材のハブ１（１１）のフランジ部１ａ（１１ａ）を固定（車体）側とし、外側部材である外輪３（１３）を回転側としてフランジ部３ａ（１３ａ）にブレ−キディスクやホィ−ルを取り付ける場合にも適用することができる。

以上詳述したように、この発明のホィ−ル用軸受装置及びその加工方法によれば、ホィ−ル軸受装置において、ハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面と軸本体部の軸受部の直角度の『振れ』を究極的に抑えることが可能となる。また、ブレ−キディスク取付用のボルトとホィ−ル取付用のボルトとを兼用することが可能となり、加工工数を簡単にしてコストも低減することが可能となる。更に、ハブのフランジ部に固定しているブレ−キディスクを緩めることなくホィ−ルの着脱が可能となる。

この発明のホィ−ル用軸受装置の第１の実施の形態の縦断面図である。 この発明のホィ−ル用軸受装置の第１の実施の形態において、このホィ−ル用軸受装置を構成するハブのフランジ部のインボ−ド側Ａの面と、ハブの軸本体部の軸受軌道面を砥石で同時に直角に加工する状態を示す図である。 図３（Ａ）は、この発明の第２の実施の形態を示す縦断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＰ部拡大図である。 この発明のホィ−ル用軸受装置の第２の実施の形態において、このホィ−ル用軸受装置を構成するハブのフランジ部のインボ−ド側Ａの面と、ハブの軸本体部の軸受軌道面を砥石で同時に直角に加工する状態を示す図である。 図５（Ａ）は、従来のホィ−ル用軸受装置の構成を示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は、この従来のホィ−ル用軸受装置を構成するハブの旋削加工部分を示す図である。 図６（Ａ）は、従来のホィ−ル用軸受装置の構成を示す縦断面図であり、図６（Ｂ）は、この従来のホィ−ル用軸受装置を構成するハブの旋削加工及び研磨加工部分を示す図である。 図７（Ａ）は従来のホィ−ル用軸受装置を構成するハブにおいて、ハブの軸本体部表面の軌道面を研磨する場合の研磨加工方法を示し、図７（Ｂ）はハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面を研磨する場合の研磨加工方法を示す図である。 従来のホィ−ル軸受装置において、ホィ−ル軸受装置を構成するハブのフランジ部のブレ−キディスク取付面を組加工する状態を示す図である。

符号の説明

１、１１ 外側部材（ハブ）
１ａ、１１ａ フランジ部
１ｂ、１１ｂ 軸本体部の軌道面
１ｃ、１１ｃ 軸本体部
２、１２ 内輪部材
３、１３ 外側部材（外輪）
３ａ、１３ａ フランジ部
４、１４ ナット
５ 玉
７、１７ ブレ−キディスク
８、９ ボルト
１０、２０ 砥石
１８ ボルト
１８ａ ボルトの大径部
１８ｂ ボルトの小径部

Claims (2)

1. ブレーキディスクが取付けられるフランジ部と軸受部の内輪軌道面を形成する軸本体部とを備えた内側部材と、軸受部の軌道面を備えた外側部材と、前記内側部材と外側部材との間に配置される転動体と、を備えたホィ−ル用軸受装置において、
   前記ホィール用軸受装置は、前記外側部材が固定され、前記内側部材が回転可能な状態で、前記フランジ部の前記前記ブレーキディスク取付け面が旋削加工されたことを特徴とするホィール用軸受装置。
2. ブレーキディスクが取付けられるフランジ部と軸受部の内輪軌道面を形成する軸本体部とを備えた内側部材と、軸受部の軌道面を備えた外側部材と、前記内側部材と外側部材との間に配置される転動体と、を備えたホィ−ル用軸受装置の加工方法において、
   前記ホィール用軸受装置は、前記外側部材が固定され、前記内側部材が回転可能な状態で、前記フランジ部の前記ブレーキディスク取付け面を旋削加工することを特徴としたホィ−ル軸受装置の加工方法。

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