JP2006153149A - 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り内輪の抜けが生じることを防止できるものとする。
【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、車体に対して駆動輪となる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。ハブ輪９の内径面と、この内径面に嵌合するハブ輪９の外径面のいずれか一方に、円周方向に延びる凹部１１を設け、他方に、円周方向に延び前記凹部１１に係合する凸部１２を設ける。これら凹部１１と凸部１２の係合により、内輪１０のハブ輪９に対する抜け止めを行う。
【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９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９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９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おいて、前記内輪の内径面と、この内径面に嵌合するハブ輪の外径面のいずれか一方に、円周方向に延びる凹部を設け、他方に、円周方向に延びて前記凹部に係合する凸部を設けたことを特徴とする。

この構成によると、内輪の内径面とハブ輪の外径面のいずれか一方に、円周方向に延びる凹部を設け、他方に、円周方向に延びて前記凹部に係合する凸部を設けため、これら凹部と凸部の係合により、内輪のハブ輪に対するインボード側への抜け止めが行われる。そのため、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。内輪とハブ輪の嵌合面における凹部と凸部との係合であるため、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。また内輪の端面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。

前記凹部および凸部は、前記内輪の内径面とハブ輪の外径面との嵌合部における円周方向の一部に設けられたものであっても、また円周方向の複数か所に設けたものであっても良いが、全周に連続したものであることが好ましい。全周に連続したものであると、浅い凹部および凸部により、確実な抜け止めが行える。また、組立に際して、内輪とハブ輪の回転位相を合わせる必要がない。

この発明において、前記ハブ輪側に前記凸部を、前記内輪に前記凹部を設けても良い。また、前記ハブ輪側に凹部を、前記内輪側に前記凸部を設けても良い。

前記凹部と凸部の嵌合部分は、径方向の隙間を無くし、さらに径方向の締代を持たせても良い。締代を持たせておけば、内輪が荷重を受けた場合でも、撓みが発生することがない。

前記とは逆に、前記凹部と凸部の嵌合部分に径方向の隙間を設けても良い。径方向の隙間を設けた場合、内輪にフープ応力が発生することが防止される。

また、この発明において、前記凹部と凸部の嵌合部分に少なくとも１箇所の軸方向隙間を設けても良い。軸方向の隙間を設けることにより、組立時に凹部と凸部が確実に係合するので、組立不具合が発生し難い。

前記凹部および凸部の軸方向に沿う断面形状は、矩形状であっても、またテーパ状であっても良い。テーパ状にすると、ハブ輪に内輪を圧入嵌合する時の「かじり」を防止することができる。

前記凹部および凸部の軸方向位置は、前記内輪の転走面の幅の中心よりもアウトボード側の位置としても良い。
転走面幅の中心よりもアウトボードに前記凹部および凸部が位置していると、内輪の圧入時に、前記凸部が凹部に未嵌合の状態で内輪とハブ輪とが擦れ合う距離が短くて済み、これら凹部および凸部を設けながら、内輪の圧入作業が行い易い。

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、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、前記内輪の内径面と、この内径面に嵌合するハブ輪の外径面のいずれか一方に、円周方向に延びる凹部を設け、他方に、円周方向に延びて前記凹部に係合する凸部を設けたものであるため、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できる。

この発明の第１の実施形態を図１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）に設置さ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とでなり、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。

図１（Ｂ）に拡大して示すように、内輪１０の内径面には、円周方向に延びる凹部１１が設けられる。また、ハブ輪９における前記内輪嵌合面９ｂには円周方向に延びる凸部１２が設けられ、ハブ輪９の内輪嵌合面９ｂに内輪１０を圧入嵌合するときに、前記凹部１１に凸部１２が係合するようになされている。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図られている。ここでは、前記凹部１１および凸部１２が円周方向の全周に連続して設けられているが、円周方向の一部に設けられたものであっても良い。凹部１１および凸部１２の断面形状は、矩形状とされている。
また、凹部１１と凸部１２の係合部分は、径方向に若干の隙間δ１を有するものとされている。凹部１１および凸部１２の係合部分の形成箇所は、図１（Ａ）のように内輪１０の転走面４の幅の中心よりもアウトボード側に位置させてある。

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円周方向に延びる凹部１１と、この内径面に嵌合するハブ輪９の外径面に設けられ円周方向に延びる凸部１２とを互いに係合させたので、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。

また、内輪１０とハブ輪９の嵌合面に上記凹部１１および凸部１２を設けるため、内輪を抜け止めする構成部分によって、従来例のように、内輪１０のインボード側に向く端面１０ａの面積が小さくならず、内輪１０の端面１０ａとハブ輪９の段面１８ｂとの突き合わせ面積が確保される。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が幅締めされるときに接触面圧が大きくなることがなく、車両に組付けた状態で摩耗や異音が発生することを回避できる。

また、前記凹部１１と凸部１２との係合部分１３の径方向に若干の隙間δ１を設けているので、内輪１０にフープ応力を発生させることもない。

図２は、上記実施形態における係合部分１３の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、内輪１０の内径面側に凸部１２を、ハブ輪９の外径面における内輪嵌合面９ｂ側に凹部１１を設けている。係合部分１３に径方向の隙間δ１を設けていることは、図１（Ｂ）の場合と同じである。

図３は、上記実施形態における係合部分１３の他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図１（Ｂ）の係合部分１３において、径方向の隙間δ１を設ける代わりに、フープ応力が問題にならない程度の締め代を持たせている。
このように、係合部分１３に締め代を持たせることにより、内輪１０が荷重を受けた場合でも撓みの発生を防止できる。

図４は、上記実施形態における係合部分１３のさらに他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図２の変形例の係合部分１３において、径方向の隙間δ１を設ける構成とは逆に、フープ応力が問題にならない程度の締め代を持たせている。
この場合も、内輪１０が荷重を受けた場合の撓み発生を防止できる。

図５は、上記実施形態における係合部分１３のさらに他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図１（Ｂ）の係合部分１３において、径方向の隙間δ１に加えて、軸方向の一端部に若干の隙間δ２を設けている。
このように、軸方向の隙間δ２を設けることにより、組立時に凹部１１と凸部１２が確実に係合するので、組立不具合が発生し難い。

図６は、上記実施形態における係合部分１３のさらに他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図５の変形例の係合部分１３において、径方向の隙間δ１に加えて、軸方向の両端部に若干の隙間δ２，δ３をそれぞれ設けている。
このように、軸方向の両端部に隙間δ２，δ３を設けることにより、組立時に凹部１１と凸部１２がより確実に係合する。

図７は、上記実施形態における係合部分１３のさらに他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図１（Ｂ）あるいは図３の係合部分１３において、凹部１１および凸部１２の軸方向に沿う断面形状を、アウトボード側端の段差が大きくなるテーパ状としている。
このように、凹部１１および凸部１２の軸方向に沿う断面形状をテーパ状とすることにより、ハブ輪９に内輪１０を圧入嵌合する時の「かじり」を防止することができる。

図８は、上記実施形態における係合部分１３のさらに他の変形例の拡大断面図を示す。この変形例では、図２あるいは図４の係合部分１３において、凹部１１および凸部１２の軸方向に沿う断面形状を、インボード側端の段差が大きくなるテーパ状としている。
この場合にも、ハブ輪９に内輪１０を圧入嵌合する時の「かじり」を防止することができる。

（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）における凹凸係合部の拡大断面図である。 同凹凸係合部の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 同凹凸係合部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。 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
９…ハブ輪
９ａ…車輪取付用のフランジ
１０…内輪
１１…凹部
１２…凸部
δ１…隙間

Claims (9)

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、
   前記内輪の内径面と、この内径面に嵌合するハブ輪の外径面のいずれか一方に、円周方向に延びる凹部を設け、他方に、円周方向に延びて前記凹部に係合する凸部を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 請求項１において、前記凹部および凸部は、前記内輪の内径面とハブ輪の外径面との嵌合部の全周に連続したものである車輪用軸受装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ハブ輪側に前記凸部を、前記内輪側に前記凹部を設けた車輪用軸受装置。
4. 請求項１または請求項２において、前記ハブ輪側に凹部を、前記内輪側に前記凸部を設けた車輪用軸受装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記凹部と凸部の嵌合部分に、径方向の締代を持たせた車輪用軸受装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記凹部と凸部の嵌合部分に径方向の隙間を設けた車輪用軸受装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記凹部と凸部の嵌合部分に少なくとも１箇所の軸方向隙間を設けた車輪用軸受装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記凹部および凸部の軸方向に沿う断面形状を、テーパ状とした車輪用軸受装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記凹部および凸部は、前記内輪の転走面の幅の中心よりもアウトボード側に位置させた車輪用軸受装置。

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