JP2006112470A

JP2006112470A - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2006112470A
Application number: JP2004298404A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kiuchi; 政浩木内; Kazuo Komori; 和雄小森; Shogo Suzuki; 昭吾鈴木
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】内輪の変形および内輪端面の平坦面幅減少を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止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は、内周に複列の転走面３を有する外方部材１と、これら転走面３に対向する転走面４を有する内方部材２と、対向する転走面３，４間に介在した複列の転動体５とを備え、駆動輪を支持する。内方部材２は、車輪取付用のフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側部の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に各列の転走面４を形成する。ハブ輪９のインボード側端における円周方向の複数箇所に、内輪１０をハブ輪９に対して固定する局部的な加締部１２を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の駆動輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。

従来、駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、図７に示すものが提案されている（例えば特許文献１）。これは、外方部材２１と内方部材２２の対向する転走面２３，２４間に複列にボール２５を介在させ、上記内方部材２２を、車輪取付用ハブフランジ２９ａを外周に有するハブ輪２９と、このハブ輪２９のインボード側端の外周に嵌合した内輪３０とで構成したものである。内輪３０は、ハブ輪２９に設けられた段部３５に嵌合する。ハブ輪３０の中央孔３１には、等速ジョイントの外輪３３のステム部３３ａが挿通されてスプライン嵌合され、等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂが内輪３０のインボード側端面３０ａに押し当てられる。この状態で、前記ステム部３３ａの先端にナット３４を螺合させることにより、等速ジョイント外輪３３とナット３４とで内方部材２２が幅締めされる。

この種の車輪用軸受装置では、ハブ輪２９に嵌合させた内輪３０が、軸受装置の実車への組付けまでの間に不用意に抜けることを防止することが望まれる。このような要望に応じて、同図の提案例では、内輪３０のインボード側端の内周に段部３６を形成し、この段部３６を、ハブ輪２９の端部全周に設けた加締部２９ｂで抑え付けるようにしている。

同図の提案例は、次の改善を図ったものである。すなわち、従来の一般的な駆動輪支持用の車輪用軸受装置では、図７の提案例の内輪３０に段部３６を設けずに、内輪３０の端面を直接に加締部２９ｂで抑え付けている。その場合、加締部２９ｂが内輪３０よりも軸方向に突出するため、加締部２９に、等速ジョイント外輪３３との突き当て面とするための追加工が、加締加工後に必要になる。図７の提案例のものでは、加締部２９ｂが内輪３０の段部３６外にはみ出さず、内輪３０の端面を突き当て面とすることができ、追加工が不要となる。
特開平９−１６４８０３号公報

しかし、等速ジョイント外輪３３の突き当て面となる内輪３０の端面は、面圧基準から一定以上の平坦面幅が必要である。このため、内輪３０の段部３６の段差を大きくすることができない。また、この段部３６内にハブ輪２９の加締部２９ｂを収めようとすると、加工の際に加締部２９ｂの外径を加締め治工具で抑えることができない。加締部２９ｂの外径を抑えずに加締め加工を行うと、加締部２９ｂが必要以上に外径方向に広がり、内輪３０の変形、およびフープ応力の増大をもたらす。
なお、ハブ輪２９に加締部２９ｂを設けない車輪用軸受装置では、上記のような追加工や内輪３０の変形等の問題は生じないが、軸受出荷から車両への組付けまでに、振動等により内輪に不用意な抜けが生じることがある。

この発明の目的は、内輪の変形および内輪端面の平坦面幅減少を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止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、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインボード側端における円周方向の複数箇所に、内輪をハブ輪に対して固定する局部的な加締部を設けたことを特徴とする。前記加締部は、前記内輪の内径面とインボード側の端面との角部に設けられる面取状部分内に収めても良い。

この構成によると、ハブ輪のインボード側端に、内輪をハブ輪に対して固定する加締部を設けたので、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪が不用意にハブ輪から抜けることが防止される。前記加締部は、円周方向の複数箇所に分散して設けた局部的なものであるため、全周に連続して設けるものと異なり、加締工程に伴う内輪への変形等の影響を最小限に抑えることができる。局部的な加締部であるが、円周方向の複数箇所に設けるため、内輪の十分な抜け止め効果が得られる。前記加締部の加締の度合いを強くし、内輪への食いつきを大きくした場合は、車両に組付けた使用状態において、内輪のクリープを防止することができる。
また、従来例のようにハブ輪のインボード側端を全周にわたって加締めるものではないので、前記加締部を小さくできて、特に段部等を内輪に設けなくても、内輪端面よりも軸受内側に加締部を設けることができる。例えば、前記のように、内輪の内径面とインボード側の端面との角部に設けられる面取状部分に前記加締部を収めることができる。したがって、加締加工後に追加工を行うことが省ける。内輪内径面に段差部を設けるものではないので、内輪端面の面積が小さくならず、等速ジョイント外輪とナットとで内方部材を幅締めすることによる内輪端面の接触面圧が増大することがない。そのため、車両に組付けた使用状態で摩耗や異音が発生することが回避できる。

この発明において、前記各加締部と対応する円周方向位置で、内輪のインボード側の端面における内周縁にノッチを設け、このノッチに前記加締部を嵌め合わせても良い。
ノッチを設けて加締部を嵌め合わせた場合、車両に組付けた使用状態において、内輪にクリープが発生することの防止がより確実となる。

この発明において、前記ハブ輪における転走面は焼入れ処理した表面硬化処理面とし、前記加締を行うインボード側端は非熱処理部とし、前記内輪は表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させても良い。
ハブ輪の転走面は、転動寿命の向上の点から、表面硬化処理面として硬度を高くすることが好ましいが、加締加工を行う部分は、加締加工の容易性の点から非熱処理部とすることが好ましい。内輪は、小部品であって転走面を有し、かつハブ輪の内径面が嵌合することから、表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることが、転動寿命や嵌合面の耐摩耗性の点で好ましい。

この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインボード側端における円周方向の複数箇所に、内輪をハブ輪に対して固定する局部式な加締部を設けたため、内輪の変形量および内輪端面の平坦面幅減少量を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止できる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記各転走面３，４は断面円弧状であり、各転走面３，４はボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、シール７，８によりそれぞれ密封されている。インボード側のシール８は、外方部材１に取付けられるシール構成品と内方部材２に取付けられるスリンガ等のシール構成品とでなる組合せシールであって、内方部材２側のシール構成品が、回転検出用のエンコーダ２０を有するものとされている。

外方部材１は固定側の部材となるものであって、車体取付フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。前記車体取付フランジ１ａは、車体（図示せず）の懸架装置に設けられたナックルにボルト（図示せず）で締結される。
内方部材２は回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付用のフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側部の外周に嵌合した内輪１０とでなる。前記複列の転走面４におけるアウトボード側列の転走面４がハブ輪９に、インボード側列の転走面４が内輪１０にそれぞれ形成されている。ハブ輪９はインボード側部の外周に段差部とされた内輪嵌合面９ｂを有し、この内輪嵌合面９ｂに内輪１０が嵌合する。ハブ輪９は中央孔１１を有し、その転走面４は、焼入れ処理した表面硬化処理面とされている。また、内輪１０は、表面から芯部までの全体が焼き入れ処理により硬化させてある。

図３および図４に一部を拡大して示すように、ハブ輪９のインボード側端における円周方向の複数箇所には、内輪１０をハブ輪９に対して固定する局部的な加締部１２が設けられている。内輪１０は、内径面とインボード側の端面との角部に面取状部分１０ｂを有していて、各加締部１２は、面取状部分１０ｂ内の空間に全体が収まるように設けられる。また、加締部１２を加工するときに、内輪１０には加締部１２に倣って凹部１３が同時に形成され、この凹部１３へ加締部１２が食い付き状態に係合した状態となる。ハブ輪９の加締加工を行うインボード側端は非熱処理部とされるが、この加締加工用のインボード側端の付近を除き、ハブ輪９の内輪嵌合面９ｂは、転走面４に続いて前記焼入れ処理による表面硬化処理面とされる。

この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、ハブ輪９の中央孔１１に、等速ジョイント１５の片方の継手部材となる外輪１６のステム部１６ａが挿通されてスプライン嵌合され、ステム部１６ａの先端に螺合するナット１７の締め付けにより、等速ジョイント外輪１６が内方部材２に結合される。このとき、等速ジョイント外輪１６に設けられたアウトボード側に向く段面１６ｂが、内輪１０のインボード側に向く端面１０ａに押し付けられ、等速ジョイント外輪１６とナット１７とで内方部材２が幅締めされる。車輪取付用のフランジ９ａは、ハブ輪９のアウトボード側端に位置しており、このフランジ９ａにブレーキロータを介して駆動輪となる車輪（いずれも図示せず）がボルト１８で取付けられる。

この構成の車輪用軸受装置によると、ハブ輪９のインボード側端における円周方向の複数箇所に、内輪１０をハブ輪９に対して固定する局部的な加締部１２を設けたので、内輪１０への変形・フープ応力等の影響を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪１０が不用意にハブ輪９から抜けるのを防止できる。

また、ハブ輪９の加締部１２を加工するとき、加締部１２に倣って内輪１０のインボード側端面１０ａの内周縁に前記加締部１２に倣って凹部１３が同時に形成され、この凹部１３へ加締部１２が食い付き状態に係合した状態となるので、車両に組付けた使用状態において内輪１０のクリープを防止することができる。

また、従来例のようにハブ輪９のインボード側端を全周にわたって加締めるのではないので、加締部１２を小さくできて、内輪端面１０ａよりも軸受内側に加締部１２を設けることができる。しかも、従来例のように内輪１０の内径面に段差部を設けるものではないので、内輪端面１０ａの面積が小さくならず、等速ジョイント外輪１６とナット１７とで内方部材２を幅締めすることによる接触面圧が大きくなることがなく、車両に組付けた使用状態で摩耗や異音が発生するのを回避できる。

また、この車輪用軸受装置では、ハブ輪９における転走面４を焼入れ処理した表面硬化処理面としているため、転動寿命が確保できる。ハブ輪９のインボード側端は非熱処理部としているため、加締加工の障害とならない。内輪１０は、小部品であって、転走面４を有し、かつハブ輪９に内径面が嵌合することから、前記のように表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることで、転動寿命に優れ、かつ嵌合面の耐摩耗性にも優れたものとなる。

図４ないし図６は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図１ないし図３に示す第１の実施形態の車輪用軸受装置において、ハブ輪９の各加締部１２と対応する円周方向位置で、内輪１０のインボード側の端面１０ａにおける内周縁にノッチ１４を設け、このノッチ１４に前記加締部１２を嵌め合わせたものである。内輪１０の前記面取状部分１０ｂは、図２の実施形態よりも小さいものとされており、加締部１２は、その全体が面取状部分１０ｂの表面よりも深くノッチ１４内に入っている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。なお、内輪１０の焼入れ処理は、前記ノッチ１４を形成した後で行われる。

このように、この実施形態では、内輪１０のノッチ１４にハブ輪９の加締部１２が嵌め合わせてあるので、車両に組付けた使用状態において内輪１０のクリープを防止する効果が大きくなる。

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。同車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。同車輪用軸受装置における加締部の拡大正面図である。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。同車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。同車輪用軸受装置における加締部の拡大正面図である。従来例の断面図である。

符号の説明

１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
９…ハブ輪
９ａ…車輪取付用のフランジ
１２…加締部
１４…ノッチ

Claims

内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪のインボード側端における円周方向の複数箇所に、内輪をハブ輪に対して固定する局部的な加締部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、前記内輪の内径面とインボード側の端面との角部に、面取状部分を設け、この面取状部分内に前記加締部を収めた車輪用軸受装置。
請求項１または請求項２において、前記各加締部と対応する円周方向位置で、内輪のインボード側の端面における内周縁にノッチを設け、このノッチに前記加締部を嵌め合わせた車輪用軸受装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ハブ輪における転走面は焼入れ処理した表面硬化処理面とし、前記加締を行うインボード側端は非熱処理部とし、前記内輪は表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させた車輪用軸受装置。