JP2006125496A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪支持用の車輪用軸受装置において、内輪の変形、および内輪端面の平坦面幅の減少を抑えながら、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等による内輪抜けを防止する。
【解決手段】内周に複列の転走面３を有する外方部材１と、前記各転走面３に対向する転走面４を外周に有する内方部材２とを設け、対向する転走面３，４間に複列の転動体５を介在させて、車体に対して車輪を回転自在に支持する。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のインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。内輪１０の内径面には被係合部１１を設け、ハブ輪９の外径面には止め輪溝１２を設ける。この止め輪溝１２と前記被係合部１１とに渡って止め輪１３を係合させることにより、内輪１０のハブ輪９に対するインボード側への抜け止めを行う。
【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３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３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３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、上記した車輪用軸受装置では、以下のような問題が有る。
（１）ハブ輪２９の加締部２９ｂが大きいことから、加締加工において、加締工具が内輪３０の外径部と干渉し加工が困難である。この場合、通常の揺動加締と異なり加締外径部を抑えることができないため、軸方向に押し潰す要素の高い加締となる。その結果、ハブ輪２９の軸部側への膨張量が過大となり、内輪３０に発生するフープ応力が高くなる。フープ応力が過大となると、内輪３０の割れや早期剥離を引き起こす原因となる。
（２）ハブ輪２９の加締部２９ｂが大きいため、内輪３０のインボード側端部に形成する段部３６の径方向段差を大きくする必要が有る。このように段部３６の段差を大きくすると、内輪３０のインボード側端面３０ａの面積が小さくなるので、等速ジョイント外輪３３とナット３４とで内方部材２２が幅締めされることによる内輪端面の接触面圧が大きくなり、車両に組付けた状態において摩耗や異音発生の原因となる。

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の減少を抑えながら、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適用される。
この車輪用軸受装置において、前記内輪の内径面に設けられた被係合部と、前記ハブ輪の外径面に設けられた止め輪溝とに渡って係合する止め輪により、前記内輪の前記ハブ輪に対するインボード側への抜け止めを行う。前記止め輪は、止め輪本体と、この止め輪本体の周方向複数か所に設けられてそれぞれ先端が斜めアウトボード側へ向くように外径側へ突出した弾性的に起倒可能な係止爪とでなることを特徴とする。

この構成によると、内輪の内径面に設けられた被係合部と、前記ハブ輪の外径面に設けられた止め輪溝とに渡って係合する止め輪により、前記内輪の前記ハブ輪に対するインボード側への抜け止めを行ったため、軸受出荷から車両への組付けまでに、振動等で内輪がハブ輪に対してインボード側へ抜けることを防止できる。止め輪による抜け止めのため、ハブ輪に大きな加締部を設けるものと異なり、内輪への変形の影響が少ない。また、止め輪による抜け止めのため、内輪に大きな段部を設けることが不要で、内輪端面の平坦面幅の減少が抑えられる。そのため、内輪端面に等速ジョイントの段部との係合で生じる面圧の上昇が抑制され、摩耗や異音の発生が抑制される。
軸受組立に際して、前記内輪は、止め輪をハブ輪の止め輪溝に入れた後にハブ輪に圧入する。このとき、止め輪の係止爪は、先端が斜めアウトボード側へ向くものであり、また弾性的に起倒可能であるため、内輪に対する引っ掛かりを生じずに、係止爪が弾性的に倒れて内輪の圧入作業が容易に行える。内輪を所定位置まで圧入した後は、係止爪がその弾性復元力で斜め起立状態に復元し、内輪の被係合部に嵌まり込んで係合する。この係合後は、係止爪が逆止爪として作用し、内輪の確実な抜け止めを行う。

前記止め輪は板金製であっても良い。その場合、前記係止爪を切り起こし片としてもよい。板金製の場合、切り起こし片とすると、係止爪が容易に形成でき、複数の係止爪を有する止め輪を簡単に、かつ安価に製造することができる。

前記止め輪が、円周方向の１箇所に割り部を有するＣ字状のものであっても良い。Ｃ字状とすると、ハブ輪への装着時に止め輪が弾性的に拡径し、ハブ輪の止め輪溝まで圧入したときに、止め輪が弾性復元力で縮径し、止め輪溝に嵌まり込む。そのため、軸受の組立作業がより一層容易になる。

前記ハブ輪に設けられた止め輪溝の位置は、前記ハブ輪に設けられて前記内輪を嵌合する段差部状の内輪嵌合面におけるアウトボード側端の近傍であっても良い。
止め輪溝の位置が内輪嵌合面におけるアウトボード側端の近傍であると、内輪の圧入時に内輪が止め輪の係止爪上を通過する軸方向距離が短くて済み、軸受組立作業がより一層簡単になる。止め輪をハブ輪端部から止め輪溝へ嵌め込むまでの移動距離は長くなるが、このときは内輪の未嵌合状態で行えるため、支障がない。特に、止め輪がＣ字状である場合は、移動距離が長くても、止め輪の取付けが簡単に行える。

この発明の車輪用軸受装置は、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、前記内輪の内径面に設けられた被係合部と、前記ハブ輪の外径面に設けられた止め輪溝とに渡って係合する止め輪により、前記内輪の前記ハブ輪に対するインボード側への抜け止めを行ったため、内輪の変形、および内輪端面の平坦面幅の減少を抑えながら、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することができる。前記止め輪は、止め輪本体と、この止め輪本体の周方向複数か所に設けられてそれぞれ先端が斜めアウトボード側へ向くように外径側へ突出した弾性的に起倒可能な係止爪とでなるため、止め輪を用いながら、軸受の組立が簡単に行える。

この発明の第１の実施形態を図１および図２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。

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、車体の懸架装置（図示せず）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のインボード側端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はインボード側端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。

内輪１０の内径面には円周溝からなる被係合部１１が設けられ、ハブ輪９における前記内輪嵌合面９ｂには前記被係合部１１に対向する止め輪溝１２が設けられる。これら被係合部１１と止め輪溝１２とに渡って止め輪１３が係合し、これにより内輪１０のハブ輪９に対するインボード側への抜け止めが行われている。
ハブ輪９に設けられた止め輪溝１２の位置は、ハブ輪９の内輪嵌合面９ｂにおけるアウトボード側端の近傍としてある。

止め輪１３は、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すように、板金製の止め輪本体１３ａと、この止め輪本体１３ａの周方向複数か所に設けられた係止爪１３ｂとでなる。各係止爪１３ｂは、それぞれ先端が斜めアウトボード側へ向くように外径側へ突出しており、弾性的に起倒可能とされる。これら係止爪１３ｂは切り起こし片からなる。すなわち、これら係止爪１３ｂは、止め輪本体１３ａに係止爪１３ｂの周囲に沿う切り込みを入れ、その内側部分を外径側へ起こしたものである。
止め輪本体１３ａは、図１（Ｃ）のように、円周方向の１箇所に割り部１３ｃを有するＣ字状とされている。同図は、割り部１３ｃを開いた状態で図示しているが、自然状態では止め輪本体１３ａは、割り部１３ｃが略閉じ状態となるものとされている。

ハブ輪９への内輪１０の嵌合は図２のように行われる。先ず、図２（Ａ）のように、ハブ輪９の止め輪溝１２に止め輪１３を係合させる。なお、止め輪１３のハブ輪９への装着は、同図の内輪１０が未嵌合の状態で行う。止め輪１３はＣ字状であるため、ハブ輪９への装着時に止め輪９が弾性的に拡径し、ハブ輪９の止め輪溝１２まで圧入したときに、止め輪１３が弾性復元力で縮径し、止め輪溝１２に嵌まり込む。この状態で、止め輪１３の止め輪本体１３ａの全体が止め輪溝１２に嵌まり込み、係止爪１３ｂが内輪嵌合面９ｂよりも突出した状態となる。

次に、図２（Ｂ）のように、ハブ輪９のインボード側端から、その内輪嵌合面９ｂに内輪１０を圧入する。圧入の途中で、止め輪１３の係止爪１３ｂは、内輪１０に押されて弾性的に倒れ、止め輪溝１２内に没入する。このとき、係止爪１３ｂは先端が斜めアウトボード側に向くように突出しているため、内輪１０のアウトボード側に向く端面に引っ掛かりを生じることなく、内輪１０を通過させることができる。
図２（Ｃ）のように、内輪１０の一端面がハブ輪９の内輪嵌合面９ｂの段面９ｂａに当接する定位置まで内輪１０を圧入嵌合すると、内輪１０の被係合部１１がハブ輪９の止め輪溝１２に対向する。このとき、止め輪１３の係止爪１３ｂが倒れ状態から弾性復元力により起き上がり、被係止部１１に緩みなく係合する。これにより、被係合部１１と止め輪溝１２に渡って止め輪１３が係合し、内輪１０のハブ輪９に対するインボード側への抜け止め作用が得られる。

この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいて、ハブ輪９のフランジ９ａ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、ディスクブレーキ装置のブレーキロータと車輪（いずれも図示せず）とが重ねて取付けられる。
ハブ輪９は中央孔１６を有し、この中央孔１６に、等速ジョイント１７の片方の継手部材となる外輪１８のステム部１８ａが挿通されてスプライン嵌合され、ステム部１８ａの先端に螺合するナット１９の締め付けにより、等速ジョイント外輪１８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１８に設けられたアウトボード側に向く段面１８ｂ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１８とナット１９とで内方部材２が幅締めされる。

この構成の車輪用軸受装置によると、内輪１０の内径面に設けられた被係合部１１と、ハブ輪９の外径面に設けられた止め輪溝１２とに渡って止め輪１３が係合しているので、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪１０がハブ輪９に対してインボード側へ抜けることが防止される。

止め輪１３の係止爪１３ｂは、先端が斜めアウトボード側へ向くものであり、また弾性的に起倒可能であるため、組立時に、内輪１０に対する引っ掛かりを生じず、内輪１０の圧入が簡単に行える。組立後は、係止爪１３ｂは、上記傾斜のために逆止爪として作用し、内輪１０の確実な抜け止めを行う。
また、止め輪１３を円周方向の１箇所に割り部１３ａを有するＣ字状としたため、ハブ輪９の止め輪溝１２に止め輪１３を嵌め込む作業を容易に行うことができる。

また、内輪内径面の円周溝からなる被係合部１１に止め輪１３を係合させるため、被係合部１１を設けたことによる内輪２のインボード側端面２ｂの平坦面幅の減少が生じない。そのため、等速ジョイント外輪１８とナット１９とで内方部材２が幅締めされることによる内輪端面２ｂの接触面圧の上昇が回避され、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。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図、（Ｂ）はその止め輪の側面図、（Ｃ）は同止め輪の正面図である。 同車輪用軸受装置におけるハブ輪への内輪の圧入嵌合の説明図である。 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
１０…内輪
１１…被係合部
１２…止め輪溝
１３…止め輪
１３ａ…止め輪本体
１３ｂ…係止爪
１３ｃ…割り部

Claims (4)

1. 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、
   前記内輪の内径面に設けられた被係合部と、前記ハブ輪の外径面に設けられた止め輪溝とに渡って係合する止め輪により、前記内輪の前記ハブ輪に対するインボード側への抜け止めを行い、前記止め輪は、止め輪本体と、この止め輪本体の周方向複数か所に設けられてそれぞれ先端が斜めアウトボード側へ向くように外径側へ突出した弾性的に起倒可能な係止爪とでなることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 請求項１において、前記止め輪が板金製であり、前記係止爪が切り起こし片からなる車輪用軸受装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記止め輪が、円周方向の１箇所に割り部を有するＣ字状である車輪用軸受装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ハブ輪に設けられた止め輪溝の位置が、前記ハブ輪に設けられて前記内輪を嵌合する段差部状の内輪嵌合面におけるアウトボード側端の近傍である車輪用軸受装置。
   

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