JP2006161856A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
軽量・コンパクト化を図ると共に、等速自在継手を組み付ける前に、ハブ輪に圧入される内輪の移動の抑制を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
小径段部２ｂのインボード側の端部外周に環状の凸部１２が形成されると共に、内輪３のインボード側の端部内周に、凸部１２に対応し、これよりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部１３が形成され、この凹部１３を凸部１２に係合させて内輪３のアウトボード側の端面をハブ輪２の肩部２ｄに当接させ、内輪３のインボード側の端面が小径段部２ｂの端面よりも突出した状態で、内輪３が小径段部２ｂに圧入固定されているので、運搬中や自動車メーカでの組立ラインで等速自在継手を組み付ける前に内輪３が移動してもハブ輪２の凸部１２で止めることができ、インボード側のシール９が摺動面から脱落や内側転走面３ａと転動体６との間に落ち込むのを防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軽量・コンパクト化を図ると共に、等速自在継手を組み付ける前に圧入固定された内輪の移動量を抑制した車輪用軸受装置に関するものである。
自動車等の車両の車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。その従来構造の代表的な一例として、図４に示すような駆動輪用の車輪用軸受装置が知られている。
この車輪用軸受装置は第３世代と称され、ハブ輪５１と内輪５２とからなる内方部材５３と、この内方部材５３に外挿された外方部材５４と、両部材５３、５４間に収容された複列の転動体５５、５５とを備えている。ハブ輪５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５６を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成され、内周にセレーション５１ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ５６の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５６ａが植設されている。ハブ輪５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入されている。
外方部材５４は、外周に車体取付フランジ５４ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５４ａ、５４ａが形成されている。この複列の外側転走面５４ａ、５４ａと対向する前記内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列の転動体５５、５５が転動自在に収容されている。
等速自在継手５７を構成する外側継手部材５８は、その肩部５９から軸方向に延びるステム部６０が一体に形成され、外周に前記ハブ輪５１のセレーション５１ｃに係合するセレーション６０ａと、その先端部に雄ねじ６０ｂが形成されている。外側継手部材５８は、その肩部５９が内輪５２に突き合わされるまでハブ輪５１に内嵌され、雄ねじ６０ｂに固定ナット６１が締結されて外側継手部材５８とハブ輪５１とが分離可能に一体結合されている。
こうした車輪用軸受装置において、装置の剛性を高めると共に、軸受部の耐久性を向上させるために、通常軸受は負すきまに設定されている。この場合、固定ナット６１を所定の締付トルクに設定して軸受予圧が管理されるが、内輪５２はハブ輪５１に圧入されているだけであるので、運搬や自動車メーカでの組立ラインで等速自在継手５７を組み付ける前に、回転や振動を与えた時、内輪５２が移動して初期に設定された予圧が抜け、軸受内部にガタが生じる恐れがある。
内輪５２が移動して軸受内部にガタが生じると、図５に示すように、インボード側シール６３のリップ６３ａが摺動面（内輪５２の外径面）から脱落した状態になり、等速自在継手５７を組み付けて固定ナット６１を所定の締付トルクで締め込むと、内輪５２が元の状態に押し込まれるが、リップ６３ａが反転したり、あるいは、内輪５２の内側転走面５２ａと転動体５５との間にリップ６３ａが噛み込んでリップ切れが発生する。これでは、著しく密封性が低下し、軸受内部に泥水が浸入して軸受寿命を低下させると共に、軸受内部に封入された潤滑グリースが外部に流出して軸受の焼付きが発生する可能性がある。
このような問題、すなわち、内輪５２が移動しないようしたものとして、図６に示すような車輪用軸受装置が既に採用されている。この車輪用軸受装置は、ハブ輪５１’の外周に小径段部５１ｂが形成されると共に、この小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部５１ｄが形成され、この加締部５１ｄにより内輪６２が軸方向に抜けるのを防止している。この種の構造はセルフリテインタイプと呼称され、長期間に亘って予圧抜けが防止できるという特徴を有している。なお、前述した従来の車輪用軸受装置（図４）と同一部品同一部位には同じ符号を付し、ここでは重複した説明を省略する。
さらに、図示した車輪用軸受装置では、内輪６２の内端部に内径寸法が大きくなった大径段部６２ａが形成され、この大径段部６２ａに加締部５１ｄが収容されると共に、硬化処理された内輪６２の端面が外側継手部材５８の肩部５９に当接されている。これにより、硬化処理がなされていない加締部５１ｄが肩部５９に当接されないので、加締部５１ｄの摩耗を防止することができる。
特開平９−１６４８０３号公報
然しながら、このような従来の車輪用軸受装置（図６）において、小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形（揺動加締）させて加締部５１ｄを形成する場合、図示しない加締工具が内輪６２の大径段部６２ａに干渉するため加締作業が難しい。さらに、加締部５１ｄの外径部を拘束することができないため、小径段部５１ｂの端部を軸方向にのみ塑性変形させる要素の高い加締作業となる。これでは、小径段部５１ｂのうち加締部５１ｄの近傍も径方向に塑性変形するため内輪６２の内径は押し広げられることになり、内輪６２の外径に大きなフープ応力が発生するのは否めない。
内輪６２に発生するフープ応力が大きくなると、内輪６２の強度・耐久性が著しく阻害されることになるため好ましくない。その対策として揺動加締時にハブ輪５１’における小径段部５１ｂの内輪６２が嵌合する部位の塑性変形量を抑えることも考えられる。しかしながら、揺動加締時にハブ輪５１’の小径段部５１ｂの塑性変形量を抑えるには、ハブ輪５１’の母材硬さのバラツキ、あるいは小径段部５１ｂにおける端部の高周波焼入れによる硬化層の軸方向バラツキ等を厳しく管理する必要がある。これでは、製造コストアップを招来するため、むやみに塑性変形を抑えることも得策とは言えない。したがって、内輪６２に発生するフープ応力の低減は内輪６２の肉厚を厚くする方法が一般的に採用されているのが現状である。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、等速自在継手を組み付ける前にハブ輪に圧入固定される内輪の移動量の抑制を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
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、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されると共に、内周にセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記内輪の端面に衝合する肩部と、この肩部から軸方向に延び、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されるステム部とを一体に有する外側継手部材とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが着脱可能に結合された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪における小径段部のインボード側の端部外周に環状の凸部が形成されると共に、前記内輪のインボード側の端部内周に、前記凸部に対応し、当該凸部よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部が形成され、この凹部を前記凸部に係合させて前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させ、前記内輪のインボード側の端面が前記小径段部の端面よりもインボード側に突出した状態で、当該内輪が前記小径段部に圧入固定されている構成を採用した。
このように、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入された内方部材と、ハブ輪にセレーションを介して分離可能に結合された等速自在継手とを備えた車輪用軸受装置において、ハブ輪における小径段部のインボード側の端部外周に環状の凸部が形成されると共に、内輪のインボード側の端部内周に、凸部に対応し、当該凸部よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部が形成され、この凹部を凸部に係合させて内輪のアウトボード側の端面をハブ輪の肩部に当接させ、内輪のインボード側の端面が小径段部の端面よりもインボード側に突出した状態で、当該内輪が小径段部に圧入固定されているので、運搬中や自動車メーカでの組立ラインで等速自在継手を組み付ける前に内輪が移動しても、ハブ輪の凸部で止めることができ、インボード側のシールが内輪の内側転走面と転動体との間に落ち込むことが防止できる。また、等速自在継手を組み付けた後、固定ナットで締め付けるため、僅かに移動した内輪は軸方向に動き、内輪のアウトボード側の端面がハブ輪の肩部に当接して初期の軸受予圧を維持することができる。さらに、内輪のインボード側の端面が小径段部の端面よりもインボード側に突出しているため、外側継手部材の肩部との突き合わせ面積を充分確保することができ、突合せ面の面圧を抑制して実車での摩耗や異音発生を防止することができる。したがって、軽量・コンパクト化を図ると共に、加締部で内輪を固定する従来の構造にあったように、内輪に大きなフープ応力が発生することもなく、ハブ輪に圧入固定された内輪の抜け止めを図った車輪用軸受装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明は、前記ハブ輪が炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼からなり、外周に前記複列の内側転走面の一方が直接形成され、この内側転走面から前記小径段部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されると共に、前記内輪が、高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理され、前記凸部と凹部が切削加工によって形成されているので、これら凸部と凹部の寸法精度を所定の範囲に容易に規制することができ、また、内輪の圧入によって塑性変形することもない。
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記内輪が前記小径段部に１０〜５０μｍのシメシロを介して圧入されると共に、前記凸部が、前記小径段部の外径に対し直径で６０〜１２０μｍの段差に形成されていれば、無理な応力が生じることなく内輪が弾性変形によって凸部を乗り越えて小径段部に圧入されると共に、圧入後、凸部が凹部に係合して内輪を軸方向に圧入固定することができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪の内周に外側継手部材のステム部が所定の径方向すきまを介して嵌合されていれば、ハブ輪をこのステム部で円筒支持することができ、ハブ輪の剛性を高めることができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させた状態で、前記凹部と凸部との軸方向すきまが、前記小径段部の端面に対する前記内輪のインボード側の端面の突出量よりも小さくなるように設定されていれば、等速自在継手を組み付けた後、固定ナットで締め付けるため、僅かに移動した内輪は軸方向に動き、軸受予圧を初期に設定した状態に維持することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されると共に、内周にセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記内輪の端面に衝合する肩部と、この肩部から軸方向に延び、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されるステム部とを一体に有する外側継手部材とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが着脱可能に結合された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪における小径段部のインボード側の端部外周に環状の凸部が形成されると共に、前記内輪のインボード側の端部内周に、前記凸部に対応し、当該凸部よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部が形成され、この凹部を前記凸部に係合させて前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させ、前記内輪のインボード側の端面が前記小径段部の端面よりもインボード側に突出した状態で、当該内輪が前記小径段部に圧入固定されているので、運搬中や自動車メーカでの組立ラインで等速自在継手を組み付ける前に内輪が移動しても、ハブ輪の凸部で止めることができ、インボード側のシールが内輪の内側転走面と転動体との間に落ち込むことが防止できる。また、等速自在継手を組み付けた後、固定ナットで締め付けるため、僅かに移動した内輪は軸方向に動き、内輪のアウトボード側の端面がハブ輪の肩部に当接して初期の軸受予圧を維持することができる。さらに、内輪のインボード側の端面が小径段部の端面よりもインボード側に突出しているため、外側継手部材の肩部との突き合わせ面積を充分確保することができ、突合せ面の面圧を抑制して実車での摩耗や異音発生を防止することができる。したがって、軽量・コンパクト化を図ると共に、加締部で内輪を固定する従来の構造にあったように、内輪に大きなフープ応力が発生することもなく、ハブ輪に圧入固定された内輪の抜け止めを図った車輪用軸受装置を提供することができる。
外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されると共に、内周にセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記内輪の端面に衝合する肩部と、この肩部から軸方向に延び、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されるステム部とを一体に有する外側継手部材とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが着脱可能に結合された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪における小径段部のインボード側の端部外周に環状の凸部が形成されると共に、前記内輪のインボード側の端部内周に、前記凸部に対応し、当該凸部よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部が形成され、この凹部を前記凸部に係合させて前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させ、前記内輪のインボード側の端面が前記小径段部の端面よりもインボード側に突出した状態で、当該内輪が前記小径段部に圧入固定されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基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一実施形態を示す縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３（ａ）は、本発明に係るハブ輪を示す要部拡大図、図３（ｂ）は、本発明に係る内輪を示す要部拡大図である。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。
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代と称され、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備え、内方部材１に等速自在継手２０がトルク伝達可能に連結されている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に圧入された内輪３とからなる。
ハブ輪２は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５が植設されている。また、ハブ輪２の外周には内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂが形成され、内周にはセレーション（またはスプライン）２ｃが形成されている。内輪３は外周に内側転走面３ａが形成され、前記ハブ輪２の小径段部２ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。
外方部材１０は、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体６、６が収容され、保持器７、７によりこれら複列の転動体６、６が転動自在に保持されている。また、外方部材１０の端部にはシール８、９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。
ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、アウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール８が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層１１が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。これにより、車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪２の耐久性が一層向上する。
一方、内輪３は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１０ａ、１０ａをはじめ、シール８、９が嵌合する端部内径面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、シール８、９が装着される嵌合面まで高周波焼入れにより硬化処理されていても良い。
等速自在継手２０は、外側継手部材２１と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材２１はカップ状のマウス部２２と、このマウス部２２の底部をなす肩部２３と、この肩部２３から軸方向に延びるステム部２４とを一体に有している。このステム部２４は、その外周面に前記ハブ輪２のセレーション２ｃに係合するセレーション（またはスプライン）２４ａと、このセレーション２４ａの端部に雄ねじ２４ｂが形成されている。
ここで、セレーション２４ａには、軸線に対して所定の角度傾斜させた捩れ角が設けられている。このステム部２４のセレーション２４ａがハブ輪２のセレーション２ｃに圧入嵌合され、外側継手部材２１の肩部２３が内輪３の端面に当接するまでステム部２４がハブ輪２に嵌挿される。これにより、セレーション２ｃ、２４ａの嵌合部に所望の予圧が付与される。そして、ハブ輪２の外端面に当接するプレート２５を介して固定ナット２６が所定の締付トルクで締結され、ハブ輪２と外側継手部材２１とが軸方向に分離可能に結合される。
また、ハブ輪２の内周にはステム部２４の基部が所定の径方向すきまを介して嵌合されている。これにより、ハブ輪２がこの基部で円筒支持され、ハブ輪２の剛性を高めることができる。なお、外側継手部材２１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成されており、マウス部２２の内周に形成されたトラック溝（図示せず）をはじめ、肩部２３からステム部２４の基部に亙って高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
ここで、本実施形態では、図２に拡大して示すように、ハブ輪２における小径段部２ｂの端部外径に環状の凸部１２が形成されると共に、この凸部１２に対応する内輪３のインボード側の端部内周に凸部１２よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部１３が形成されている。したがって、内輪３はこの小径段部２ｂの凸部１２を弾性変形して乗り越え、その小端面３ｂがハブ輪２の肩部２ｄに衝合するまで所定のシメシロ（１０〜５０μｍ）を介して圧入される。すると、ハブ輪２の凸部１２と内輪３の凹部１３とが係合し、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向に０〜１００μｍ程度のすきまをもって圧入固定される。この時、内輪３のインボード側の端面は、小径段部２ｂの端面よりもインボード側に突出するように設定されている。すなわち、内輪３のアウトボード側の端面をハブ輪２の肩部２ｄに当接させた状態で、凹部１３と凸部１２との軸方向すきまが、小径段部２ｂの端面に対する内輪３のインボード側の端面の突出量よりも小さくなるように設定されている。
ハブ輪２における小径段部２ｂの凸部１２は、この小径段部２ｂが硬化処理された後、図３（ａ）に拡大して示すように、内輪３の嵌合面となる小径段部２ｂの外径に対し、研削加工によって直径で６０〜１２０μｍの段差２Ｈ１が付くように形成されている。一方、内輪の凹部１３は、ズブ焼入れ（硬化処理）された後、図３（ｂ）に拡大して示すように、内径に対し、研削等の切削加工によって直径で少なくとも１２０μｍの段差２Ｈ２が付くように形成されている（Ｈ１≦Ｈ２）。この凹部１３の段差２Ｈ２は凸部１２より僅かに大きくなるように設定されているので、内輪３の端面の面積、すなわち、外側継手部材２１の肩部２３との突合せ面積を充分に確保することができ、突合せ面の面圧を抑制して実車での摩耗や異音発生を防止することができる。なお、ハブ輪２の肩部２ｄから凸部１２までの距離Ｌ１は、内輪３の小端面３ｂから凹部１３までの距離Ｌ２と同寸か、それよりも僅かに大きくなるように設定されている（Ｌ１≧Ｌ２）。
ここでは、小径段部２ｂおよび内輪３が硬化処理された後、これら凸部１２と凹部１３が研削等の切削加工によって形成されているので、凸部１２と凹部１３の寸法精度を所定の範囲に容易に規制することができ、また、内輪３の圧入によって凸部１２が塑性変形することもない。また、大きなフープ応力が生じることなく内輪３が弾性変形によって凸部１２を乗り越えて小径段部２ｂに圧入される。
このように、ハブ輪２の小径段部２ｂに内輪３を圧入した後、ハブ輪２の凸部１２と内輪３の凹部１３とが係合することにより内輪３が軸方向に僅かなすきまをもって圧入され、運搬中や自動車メーカでの組立ラインで等速自在継手２０を組み付ける前に内輪３が移動してインボード側のシール９のリップ（図示せず）が摺動面から脱落、および内輪３の内側転走面３ａと転動体６との間に落ち込むことが防止できる。したがって、等速自在継手２０を組み付けた後、固定ナット２６で締め付けるため、僅かに移動した内輪３は軸方向に動き、軸受予圧を初期に設定した状態に維持することができる。無論、従来の揺動加締タイプのように内輪３にフープ応力が発生することもなく、その耐久性を向上させることができる。
ハブ輪２に対して内輪３を軸方向に固定する手段として、前述した手段以外にも図示はしないが種々考えられる。例えば、大径段部が形成された内輪を小径段部に圧入した後、小径段部の端部外周に塑性変形により複数のバリを付ける、所謂ステーキングを形成し、このステーキングにより内輪を軸方向に固定する手段。あるいは、内輪に大径段部を形成すると共に、この大径段部に対応するハブ輪の小径段部に環状溝を形成し、この環状溝に止め輪を装着して内輪を軸方向に固定する手段等が考えられる。
前者の手段では、バリの大きさを規制するのが難しく、バリが小さ過ぎると内輪が抜け、バリが大き過ぎると内輪に悪影響を与えることになって好ましくない。一方、後者の手段では、設計スペース的に限界があると共に、作業工数が増えてコスト高となって好ましくない。したがって、強度・耐久性および信頼性の面でも、また、コストの面でも本発明に係る内輪の固定手段は優れている。
ここでは、ハブ輪２の外周に直接内側転走面２ａが形成された第３世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した、第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。なお、転動体６、６をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
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、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入された駆動輪側の第１世代乃至第３世代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一実施形態を示す縦断面図である。 同上、要部拡大図である。 （ａ）は、本発明に係るハブ輪を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、本発明に係る内輪を示す縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置における不具合状態を示す説明図で、 （ａ）は、内輪がハブ輪の肩部に当接した初期の状態を示している。 （ｂ）は、内輪が移動した状態を示している。 （ｃ）は、再び内輪が押し込まれた状態を示している。 従来の他の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
１・・・・・・・・・内方部材
２・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ・・・・・内側転走面
２ｂ・・・・・・・・小径段部
２ｃ、２４ａ・・・・セレーション
２ｄ、２３・・・・・肩部
３・・・・・・・・・内輪
３ｂ・・・・・・・・小端面
４・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・シール
１０・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・車体取付フランジ
１１・・・・・・・・硬化層
１２・・・・・・・・凸部
１３・・・・・・・・凹部
２０・・・・・・・・等速自在継手
２１・・・・・・・・外側継手部材
２２・・・・・・・・マウス部
２４・・・・・・・・ステム部
２４ｂ・・・・・・・雄ねじ
２５・・・・・・・・プレート
２６・・・・・・・・固定ナット
５１、５１’・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・小径段部
５１ｃ、６０ａ・・・セレーション
５１ｄ・・・・・・・加締部
５２、６２・・・・・内輪
５３・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・外方部材
５４ａ・・・・・・・外側転走面
５４ｂ・・・・・・・車体取付フランジ
５５・・・・・・・・転動体
５６・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６ａ・・・・・・・ハブボルト
５７・・・・・・・・等速自在継手
５８・・・・・・・・外側継手部材
５９・・・・・・・・肩部
６０・・・・・・・・ステム部
６０ｂ・・・・・・・雄ねじ
６１・・・・・・・・固定ナット
６２ａ・・・・・・・大径段部
６３・・・・・・・・インボード側シール
６３ａ・・・・・・・リップ
Ｈ１・・・・・・・・凸部の段差
Ｈ２・・・・・・・・凹部の段差
Ｌ１・・・・・・・・肩部から凸部までの距離
Ｌ２・・・・・・・・小端面から凹部までの距離

Claims (5)

  1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
    一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されると共に、内周にセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
    等速自在継手を構成し、前記内輪の端面に衝合する肩部と、この肩部から軸方向に延び、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されるステム部とを一体に有する外側継手部材とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが着脱可能に結合された車輪用軸受装置において、
    前記ハブ輪における小径段部のインボード側の端部外周に環状の凸部が形成されると共に、前記内輪のインボード側の端部内周に、前記凸部に対応し、当該凸部よりも僅かに大きな段差を有する環状の凹部が形成され、この凹部を前記凸部に係合させて前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させ、前記内輪のインボード側の端面が前記小径段部の端面よりもインボード側に突出した状態で、当該内輪が前記小径段部に圧入固定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記ハブ輪が炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼からなり、外周に前記複列の内側転走面の一方が直接形成され、この内側転走面から前記小径段部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されると共に、前記内輪が、高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理され、前記凸部と凹部が切削加工によって形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記内輪が前記小径段部に１０〜５０μｍのシメシロを介して圧入されると共に、前記凸部が、前記小径段部の外径に対し直径で６０〜１２０μｍの段差に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. 前記ハブ輪の内周に前記外側継手部材のステム部が所定の径方向すきまを介して嵌合されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記内輪のアウトボード側の端面を前記ハブ輪の肩部に当接させた状態で、前記凹部と凸部との軸方向すきまが、前記小径段部の端面に対する前記内輪のインボード側の端面の突出量よりも小さくなるように設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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