JP2006341751A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
軽量・コンパクト化を図ると共に、組立の簡便化による低コストを図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
ハブ輪４の一端部に車輪取付フランジ６が一体に形成された車輪用軸受装置において、車輪取付フランジ６にハブボルト７を介して鋼板製のロータ取付部材１３が着脱自在に締結されると共に、このロータ取付部材１３が、車輪取付フランジ６に締結されるハブ取付部１５と、このハブ取付部１５から軸方向に突出して形成されたロータ取付部１６とを備え、これらハブ取付部１５とロータ取付部１６が周方向に互い違いに、かつ、互いに平行になるようオフセットして形成されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、ハブ輪４の形状を複雑化せずにブレーキロータを車輪取付フランジ６から軸方向にオフセットさせて軸受部の略中間部に配設することができる。
【選択図】図４

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、詳しくは、ブレーキロータが軸受部の略中間部に配設された車輪用軸受装置に関するものである。

近年、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しいものがある。自動車部品において、車輪軸受装置の軽量化はこうした要求に応える要因として注目され、強く望まれて久しい。特に、自動車等の車両の中でもバギー車等の軽車両においては、低コスト化は言うまでもなく、この軽量化に対する要求は益々増大してきている。また、バギー車では、従来から軽量化と低コスト化を図るためにブレーキロータは単純な円板状に形成されている。さらに、制動効率を高めるため、このブレーキロータは、車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受の略中間部に配設されているのが主流である。すなわち、ブレーキロータはハブ輪の車輪取付フランジから車両の中央寄りに大きくオフセットして取り付けられている。

この種の車輪用軸受装置の代表的なものを図６に示す。この車輪用軸受装置５０は、外周に車体取付フランジ５１を一体に有する外方部材５２と、この外方部材５２に複列のボール５３を介して内挿された内方部材５４とからなる。また、内方部材５４は、一端部に車輪取付フランジ５５を一体に有するハブ輪５６と、このハブ輪５６に圧入された一対の内輪５７、５８とからなる。

ハブ輪５６は、外周に車輪取付フランジ５７から軸方向に延びる小径段部５６ａが形成されている。この小径段部５６ａには外周に内側転走面５８ａ、５９ａが形成された内輪５８、５９が圧入され、小径段部５６ａの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５６ｂにより、ハブ輪５６に対して一対の内輪５８、５９が軸方向へ抜けるのを防止している。

外方部材５２は、内周に前記一対の内側転走面５８ａ、５９ａに対向する複列の外側転走面５２ａ、５２ａが形成され、両転走面間に保持器６５、６５で転動自在に保持された複列のボール５３、５３が収容されている。

内輪５９の端部外周にはパルス発生器スリーブ６０が圧入され、内輪５９の回転に伴って一体に回転する。また、外方部材５２の一端部にはセンサハウジング６１が内嵌されている。このセンサハウジング６１にはパルス発生器スリーブ６０に対向してセンサ（図示せず）が収容され、車輪の回転速度を検出してアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御している。

ここで、車輪取付フランジ５７と平行にロータ取付フランジ６３が一体にオフセットして形成されている。このロータ取付フランジ６３にブレーキロータ６２が支持固定されている。また、これら車輪取付フランジ５７とロータ取付フランジ６３は周方向に互い違いになっている。これにより、ブレーキロータ６２を単純な円板状に構成することができると共に、軸受部の略中間部に配設することができる。さらに、ロータ取付フランジ６３には空間６４が生じ、ブレーキロータ６２の放熱効果を高めることができる。
特開平９−１１８１０５号公報

しかしながら、このような従来の車輪用軸受装置５０は、ハブ輪５６の形状が複雑になって鍛造加工が難しくなるばかりでなく、低コスト化および軽量・コンパクト化の面でも改善の余地があった。

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、組立の簡便化による低コスト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、一端部に車輪を取り付けるための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小径段部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少なくとも一つの内輪からなり、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、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにハブボルトを介してロータ取付部材が着脱自在に締結されている構成を採用した。

このように、ハブ輪の一端部に車輪取付フランジが一体に形成された車輪用軸受装置において、車輪取付フランジにハブボルトを介してロータ取付部材が着脱自在に締結されているので、ハブ輪の形状を複雑化せずにブレーキロータを車輪取付フランジから軸方向にオフセットさせて取り付けることができ、軸受部の略中間部に容易に配設することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ロータ取付部材が、車輪取付フランジに締結されるハブ取付部と、このハブ取付部から軸方向に突出して形成されたロータ取付部とを備え、前記ハブ取付部とロータ取付部が周方向に互い違いに、かつ、互いに平行になるようオフセットして形成されていれば、ブレーキロータを単純な円板状に構成することができ、軽量・コンパクト化が図れると共に、組立の簡便化による低コスト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３に記載の発明のように、前記車輪取付フランジが、円周方向に離れた複数の部分フランジに分割して形成されると共に、この側面に当該部分フランジの形状に沿って肉厚になるリブが形成されていれば、ハブ輪の剛性を損なうことなく軽量化を達成することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ取付部の外縁にインロウ部が突設され、このインロウ部が前記車輪取付フランジのリブに嵌合されていれば、ハブ輪に対してロータ取付部材を同軸状に支持することができる。

また、請求項５に記載の発明は、前記ロータ取付部材が鋼板からプレス加工にて円環状に形成され、前記ハブ取付部とロータ取付部とが軸方向に延びる連結部を介して形成されていれば、軽量・コンパクト化ができると共に、ロータ取付部に充分な空間ができ、ブレーキロータの放熱効果を高めることができる。

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、一端部に車輪を取り付けるための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小径段部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少なくとも一つの内輪からなり、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、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにハブボルトを介してロータ取付部材が着脱自在に締結されているので、ハブ輪の形状を複雑化せずにブレーキロータを車輪取付フランジから軸方向にオフセットさせて取り付けることができ、軸受部の略中間部に容易に配設することができる。

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、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにハブボルトを介して鋼板製のロータ取付部材が着脱自在に締結されると共に、このロータ取付部材が、車輪取付フランジに締結されるハブ取付部と、このハブ取付部から軸方向に突出して形成されたロータ取付部とを備え、前記ハブ取付部とロータ取付部が周方向に互い違いに、かつ、互いに平行になるようオフセットして形成されている。

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のハブ輪を示す斜視図、図３は図１のロータ取付部材を示す斜視図、図４は、ハブ輪にロータ取付部材を組み立てる手順を示す説明図である。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、従動輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、内方部材１と外方部材２、これら内方部材１と外方部材２間に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。ここで、内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に圧入された内輪５とを指す。

ハブ輪４は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）が取り付けられる車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置には車輪を締結するためのハブボルト７が固定されている。ハブ輪４の外周にはアウトボード側の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。そして、外周にインボード側の内側転走面５ａが形成された内輪５がこの小径段部４ｂに圧入されている。

外方部材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、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられる車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に内方部材１の複列の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが形成されている。そして、これら複列の外側転走面２ａ、２ａが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、内方部材１と外方部材２のそれぞれの転走面間に保持器８、８により複列の転動体３、３が転動自在に収容されている。また、外方部材２の両端部にはシール９、１０が装着され、外方部材２と内方部材１との環状空間を閉塞している。これらシール９、１０により、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、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４は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼から鍛造によって形成され、アウトボード側の内側転走面４ａをはじめ、アウトボード側のシール９が摺接するフランジ基部および内側転走面４ａから小径段部４ｂ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。また、内輪５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、ハブ輪４の車輪取付フランジ６は、図２に示すように、円周方向に離れた複数（４つ）の部分フランジ６ａに分割して形成されている。この部分フランジ６ａの外周部にはハブボルト挿通孔１１が穿設されている。部分フランジ６ａは、ハブボルト挿通孔１１
の近傍を除く部分を切欠いて、各ハブボルト挿通孔１１の形成部分と略同じ幅でもって、環状の基部から放射状に突出するように形成されている。

さらに、車輪取付フランジ６のインボード側の側面には、基部に亙ってその部分フランジ６ａの形状に沿って肉厚になるようリブ１２が形成されている。これにより、ハブ輪４の剛性を損なうことなく軽量化を達成することができる。

ここで、図１に示すように、ハブ輪４の車輪取付フランジ６には、別体のロータ取付部材１３がハブボルト７によって締結されている。このロータ取付部材１３には円板状のブレーキロータ１４が締結される。ロータ取付部材１３は耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて円環状に形成されている。

ロータ取付部材１３は、図３に示すように、車輪取付フランジ６の部分フランジ６ａに締結される複数（４つ）のハブ取付部１５と、このハブ取付部１５からインボード側に突出して形成され、ブレーキロータ１４が締結される複数（４つ）のロータ取付部１６とを備えている。すなわち、ハブ取付部１５とロータ取付部１６とは周方向に互い違いに、かつ、互いに平行になるよう、軸方向に延びる連結部１７を介してオフセットして形成されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ロータ取付部１６に充分な空間ができ、ブレーキロータの放熱効果を高めることができる。

ロータ取付部材１３におけるハブ取付部１５とロータ取付部１６には、ハブボルト７とブレーキロータ１４を締結する固定ボルト（図示せず）がそれぞれ挿通される通孔１８、１９が穿設されている。また、ハブ取付部１５の外縁にはインロウ部２０が突設されている。このインロウ部２０はハブ輪４の車輪取付フランジ６のリブ１２に嵌合され、ハブ輪４に対してロータ取付部材１３を同軸状に支持する。

次に、図４を用いてハブ輪４にロータ取付部材１３を組み立てる手順を説明する。まず、ハブ輪４における車輪取付フランジ６の部分フランジ６ａにロータ取付部材１３のハブ取付部１５を突き合わせ、車輪取付フランジ６のリブ１２にハブ取付部１５のインロウ部２０を嵌合させる。次に、部分フランジ６ａのハブボルト挿通孔１１にハブ取付部１５の通孔１８を位相合せし、ハブボルト７をハブボルト挿通孔１１に圧入して両者を一体に固定する。その後、図示はしないが、ロータ取付部材１３が固定されたハブ輪４に転動体３、外方部材２、および内輪５等を順次組み立てて車輪用軸受装置の組立が完了する。なお、ロータ取付部材１３の組立は軸受部の組立後に行っても良い。

このように、本実施形態では、ハブ輪４の車輪取付フランジ６に別体のロータ取付部材１３が締結され、このロータ取付部材１３にブレーキロータ１４を固定支持するようにしたので、ブレーキロータ１４を単純な円板状に構成することができると共に、車輪取付フランジ６からオフセットさせて軸受部の略中間部に配設することができる。したがって、軽量・コンパクト化を図ると共に、組立の簡便化による低コストを図った車輪用軸受装置を提供することができる。

ここでは、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａ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が圧入された、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３、３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。

図５は、図３に示すロータ取付部材の変形例を示す斜視図である。このロータ取付部材２１はアルミ合金等の軽合金からなり、ハブ輪４の部分フランジ６ａに締結されるハブ取付部２２と、このハブ取付部２２からインボード側に突出して形成されたロータ取付部２３とを備えている。ハブ取付部２２にはハブボルト７が挿通される通孔１８と、外縁にインロウ部２４が形成されている。また、ロータ取付部２３には、図示しないブレーキロータを締結する固定ボルトが締結される雌ねじ２５が形成されている。なお、ロータ取付部材２１は、これ以外にも、カーボンファイバやグラスファイバ等の強化材が含有された合成樹脂を射出成形によって形成しても良い。

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、ブレーキロータが車輪取付フランジからオフセットさせて軸受部の略中間部に配設されるバギー車等の駆動輪側あるいは従動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。

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。 図１のハブ輪単体を示す斜視図である。 図１のロータ取付部材単体を示す斜視図である。 ハブ輪にロータ取付部材を組み立てる手順を示す説明図である。 図３のロータ取付部材の変形例を示す斜視図である。 従来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・・・・・・・・・・・・・外方部材
２ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
２ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
３・・・・・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・小径段部
５・・・・・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・部分フランジ
７・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
８・・・・・・・・・・・・・保持器
９、１０・・・・・・・・・・シール
１１・・・・・・・・・・・・ハブボルト挿通孔
１２・・・・・・・・・・・・リブ
１３、２１・・・・・・・・・ロータ取付部材
１４・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
１５、２２・・・・・・・・・ハブ取付部
１６、２３・・・・・・・・・ロータ取付部
１７・・・・・・・・・・・・連結部
１８、１９・・・・・・・・・通孔
２０、２４・・・・・・・・・インロウ部
２５・・・・・・・・・・・・雌ねじ
５０・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・外方部材
５２ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
５３・・・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・・・内方部材
５５・・・・・・・・・・・・車輪
５６・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５６ａ・・・・・・・・・・・小径段部
５６ｂ・・・・・・・・・・・加締部
５７・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５８、５９・・・・・・・・・内輪
５８ａ、５９ａ・・・・・・・内側転走面
６０・・・・・・・・・・・・パルス発生器スリーブ
６１・・・・・・・・・・・・センサハウジング
６２・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
６３・・・・・・・・・・・・ロータ取付フランジ
６４・・・・・・・・・・・・空間
６５・・・・・・・・・・・・保持器

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、
   一端部に車輪を取り付けるための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小径段部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少なくとも一つの内輪からなり、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、
   この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、
   前記車輪取付フランジにハブボルトを介してロータ取付部材が着脱自在に締結されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記ロータ取付部材が、車輪取付フランジに締結されるハブ取付部と、このハブ取付部から軸方向に突出して形成されたロータ取付部とを備え、前記ハブ取付部とロータ取付部が周方向に互い違いに、かつ、互いに平行になるようオフセットして形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記車輪取付フランジが、円周方向に離れた複数の部分フランジに分割して形成されると共に、この側面に当該部分フランジの形状に沿って肉厚になるリブが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. 前記ハブ取付部の外縁にインロウ部が突設され、このインロウ部が前記車輪取付フランジのリブに嵌合されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記ロータ取付部材が鋼板からプレス加工にて円環状に形成され、前記ハブ取付部とロータ取付部とが軸方向に延びる連結部を介して形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。

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