JP2007055598A - 車輪軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の高速化に伴なって発生するブレーキロータＡの振れによる振動およびブレーキの偏摩耗を防止すること、並びにブレーキロータＡを組付ける時に、面倒な振れ調整を行う必要のない、信頼性の高い車輪軸受装置を提供する。
【解決手段】内周に複列の転走面を有する外方部材と、その各々の転走面に対向する転走面を有する内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とからなり、上記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設け、このフランジの側面をブレーキロータ取付け面とした車輪軸受装置において、上記ブレーキロータ取付け面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で、５０μｍ以内に規制する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車の車輪軸受装置に関するものである。

自動車の車輪軸受装置には、駆動輪用のものと、非駆動輪用のものとがあり、それぞれ種々の型式のものがある。その一例として、駆動輪用の車輪軸受装置を図１０に示す。すなわち、その基本構造は、内周に複列の転走面３ａ、３ｂを有する外方部材３と、その各々の転走面３ａ、３ｂに対向する転走面１ａ、１ｂを有する内方部材１と、上記外方部材３と内方部材１との間に介在する複列の転動体８とからなり、内方部材１のいずれか一方に車輪取付けフランジ２を設けたものであり、図１０に示す例では、内周に駆動軸と嵌合するスプライン孔９を有する内方部材１に、車輪取付けフランジ２を設けている。

ところで、車輪軸受装置の車輪取付けフランジ２の側面２ａには、ブレーキロータＡがボルト１８によって固定されるが、この場合、ブレーキロータＡの振れは、自動車の高速化に伴って、振動の原因となったり、ブレーキの偏摩耗の原因になったりする。

従来、かかるブレーキロータＡの振れを解消するために、ブレーキロータＡと車輪取付けフランジ２に圧入されたボルトとの位相を変える等の方法で振れの調整を行っているが、かかる方法は甚だ面倒で作業性が悪い。

そこで、この発明は、自動車の高速化に伴なって発生するブレーキロータＡの振れによる振動およびブレーキの偏摩耗を防止すること、並びにブレーキロータＡを組付ける時に、面倒な振れ調整を行う必要のない、信頼性の高い車輪軸受装置を提供しようとするものである。

この発明は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、その各々の転走面に対向する転走面を有する内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とからなり、上記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設け、このフランジの側面をブレーキロータ取付け面とした車輪軸受装置において、上記ブレーキロータ取付け面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で、５０μｍ以内に規制したものである。

すなわち、ブレーキロータ取付け面の最大振れ幅を５０μｍ以内に規制することにより、この取付け面に取り付けられるブレーキロータの振れを所望の範囲内に低く抑え、ブレーキロータ組付け後の面倒な振れ調整を不要とし、信頼性の高い車輪軸受装置を提供することができる。

また、上記面振れの１周期当たりの振れ幅も規格値内に規制することにより、ブレーキロータの振れを、より低く抑えることができる。

上記面振れの１周期当たりの振れ幅の規格値は３０μｍとすることが好ましい。

さらに、上記面振れの１回転当たりの周波数をホイール取付けボルトの本数の整数倍とするか、またはホイール取付けボルトの本数を上記周波数の整数倍とすることにより、各取付けボルトの締め付け力によるブレーキロータの変形を、ブレーキロータが押し付けられるブレーキロータ取付け面の面振れの各ピーク間でより均一にし、ブレーキロータの締め付け変形による振れの助長を防止することができる。なお、ホイール取付けボルトの取り付け位置は、必ずしもブレーキロータ取付け面の面振れのピークまたは谷の位置と合致しなくてもよい。

上記車輪取付けフランジは、上記内方部材に一体に形成することもできる。

上記内方部材に駆動軸を取付けるようにするか、または内方部材を等速自在継手の外輪と一体に形成することもできる。

上記車輪取付けフランジは、上記外方部材に一体に形成することもできる。

上記内方部材の外周又は外方部材の内周に設けられる転走面を、前記部材に直接形成すれば、部品点数を少なくできる。

上記内方部材の転走面の少なくとも一方を、別体に形成することもできる。

上記面振れの最大振れ幅の規制は、車輪取付けフランジを有する内方部材又は外方部材の組立て前にその回転軸を基準に行ってもよいし、車輪軸受装置の組立て後に車輪取付けフランジを回転させて行ってもよい。

以上のように、この発明に係る車輪軸受装置は、車輪取付けフランジ側面の面振れの最大振れ幅を規格値内に規制したので、信頼性が高く、ブレーキロータを組付ける時、または後に、面倒なブレーキロータの振れ調整を行う必要がない。また、上記面振れの１周期当たりの振れ幅を規格値内に規制することにより、ブレーキロータの振れを、より低く抑えることができる。さらに、上記面振れの１回転当たりの周波数をホイール取付けボルトの本数の整数倍とするか、またはホイール取付けボルトの本数を上記周波数の整数倍とすることにより、各取付けボルトの締め付け力によるブレーキロータの変形を周方向で均一にし、ブレーキロータの締め付け変形による振れの助長を防止することができる。

自動車の車輪軸受装置は、例えば、図１に示すように、内周に複列の転走面３ａ、３ｂを有する外方部材３と、その各々の転走面３ａ、３ｂに対向する転走面１ａ、１ｂを有する内方部材１と、上記外方部材３と内方部材１との間に介在する複列の転動体８とからなり、上記内方部材１に車輪取付けフランジ２を設けた構造である。具体的には、図１乃至図４に示すような、駆動軸を取り付ける駆動輪用のものと、図５乃至図７に示すように、駆動軸が取り付けられない非駆動輪用のものとがあり、以下にその具体例を説明する。

図１は第１の実施形態を示す。この車輪軸受装置は駆動輪用のものであり、内方部材１は、内周に駆動軸と嵌合するスプライン孔９を設けられ、外周側には車輪取付けフランジ２が一体に形成されている。内方部材１のアウタ側の端面にはホイールパイロット１０も設けられている。また、外方部材３には、車体側との連結部材を固定するためのボルト孔１２を有するフランジ４が設けられている。

上記車輪取付けフランジ２には、ホイール取付けボルト７用のボルト孔１１が設けられ、ブレーキロータＡは車輪取付けフランジ２のアウタ側の側面２ａに取り付けられるようになっている。ブレーキロータＡはボルト１８によって位置決めされ、ホイール取付けボルト７により、ホイールのハブと側面２ａの間に締め付け固定される。

上記内方部材１の複列の転走面１ａ、１ｂのうち、アウタ側の転走面１ａは、内方部材１の外周に直接形成され、インナ側の転走面１ｂは、内方部材１の外周に嵌合された別体の内輪１５に形成されている。一方、外方部材３の複列の転走面３ａ、３ｂは、その内周面に直接形成されている。これらの転走面１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ間に転動体８が介在する軸受空間の両端には、それぞれシール部材１９が装着されている。

上述した第１の実施形態の車輪軸受装置を組立てた状態で、図８に示すように、外方部材３を基準とする測定台５に固定し、車輪取付けフランジ２が設けられた内方部材１を一回転させて、車輪取付けフランジ２の側面２ａの面振れをダイヤルゲージ６により測定した。なお、側面２ａの面振れは車輪取付けフランジ２の外径側ほど大きいので、面振れの規制管理を厳しく行えるように、ダイヤルゲージ６の当接位置は、ホイール取付けボルト７のボルト孔１１の外接円と、車輪取付けフランジ２の外径との中間位置とした。

図９は、その測定結果を示す。側面２ａの面振れは２山のピーク（２周期）を示し、その最大振れ幅と１周期当たりの振れ幅の最大値は同じ約２０μｍで、それぞれの規格値５０μｍと３０μｍよりも小さな値に抑えられている。この場合のホイール取付けボルト７は４本であり、図中に矢印で示すように、その取り付け位置は面振れのピークと谷の位置に合致している。

図９に示す面振れのピーク数は２山であり、このようにピーク数が２山以下の場合は、最大振れ幅と１周期当たりの振れ幅の最大値とが同じ値となる。ピーク数が３山以上の場合は、両者は必ずしも同じ値とはならず、当然のことながら最大振れ幅の方が大きな値となる。また、図９では取付けボルト７の位置を面振れのピークと谷の位置に合致させたが、必ずしも両者の位置を合致させなくてもよい。

以下に示す各実施形態では、側面２ａの面振れの測定結果を省略するが、いずれも面振れの最大振れ幅と１周期当たりの振れ幅の最大値は、それぞれの規格値５０μｍと３０μｍよりも小さな値に抑えられており、面振れのピーク数は２山で、ホイール取付けボルト７の本数は４本となっている。

なお、以下の図２乃至図７に示す各実施形態では、図１と同一構成の部分は同一符号で表示するようにした。

図２は第２の実施形態を示す。この車輪軸受装置も駆動輪用であり、内方部材１が、等速自在継手１３の外輪と一体に形成されている。また、この内方部材１には、外周に複列の転走面１ａ、１ｂが直接形成されている。その他の基本的な構成は第１の実施形態と同様である。

図３は第３の実施形態を示す。この車輪軸受装置も駆動輪用であり、内方部材１の複列の転走面１ａ、１ｂが、内方部材１の外周に嵌合された別体の２つの内輪１５、１５に形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。

図４は第４の実施形態を示す。この車輪軸受装置も駆動輪用であり、外方部材３の複列の転走面３ａ、３ｂが、外方部材３の内周に嵌合された別体の外輪１７に形成されている。その他の構成は第３の実施形態と同じである。

図５は第５の実施形態を示す。この車輪軸受装置は非駆動輪用のものであり、上述した駆動輪用の各車輪軸受装置と同様に、内方部材１には車輪取付けフランジ２が一体に形成され、アウタ側端面にはホイールパイロット１０が設けられている。ブレーキロータＡは車輪取付けフランジ２のアウタ側の側面２ａに取り付けられるようになっており、外方部材３には、車体側との連結部材を固定するためのボルト孔１２を有するフランジ４が設けられている。

上記内方部材１の複列の転走面１ａ、１ｂのうち、アウタ側の転走面１ａは、内方部材１の外周に直接形成され、インナ側の転走面１ｂは、内方部材１のインナ側端部に装着された別体の内輪１５に形成されている。外方部材３の内周には、複列の転走面３ａ、３ｂが直接形成されている。

図６は第６の実施形態を示す。この車輪軸受装置も非駆動輪用のものであるが、外方部材３に車輪取付けフランジ２が一体に形成され、内方部材１は２つの内輪１５のみで形成されている点が第５の実施形態と異なる。なお、ブレーキロータＡは、上記各実施形態と同様に、車輪取付けフランジ２のアウタ側の側面２ａに取り付けられる。

上記外方部材３の内周には複列の転走面３ａ、３ｂが直接形成され、複列の転走面１ａ、１ｂを有する内方部材１（内輪１５、１５）は、転動体８を介して外方部材３の内側に設けられている。

この車輪軸受装置は、内方部材１側が固定車軸に嵌合されて固定される。したがって、図９に示したような面振れを測定する際には、内方部材１を基準とする軸に固定し、車輪取付けフランジ２が設けられた外方部材３を一回転させて、車輪取付けフランジ２の側面２ａの面振れをダイヤルゲージ６により測定した。

図７は第７の実施形態を示す。この車輪軸受装置も非駆動輪用のものであり、外方部材３の複列の転走面３ａ、３ｂが、外方部材３の内周に嵌合された別体の外輪１７に形成されている点が第６の実施形態と異なる。その他は、第６の実施形態と同じである。

上述した各実施形態では、車輪軸受装置を組立て後の状態で、車輪取付けフランジ２の側面２ａの面振れを規格値内に規制したが、組立て前の状態で規制するようにしてもよい。

この発明に係る車輪軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図 この発明に係る車輪軸受装置の第７の実施形態を示す縦断面図 図１の車輪取付けフランジ側面の面振れを測定する状態を示す縦断面図 図８の面振れの測定結果を示すグラフ 従来の車輪軸受装置を示す縦断面図

符号の説明

１ 内方部材
１ａ、１ｂ 転走面
２ 車輪取付けフランジ
３ 外方部材
３ａ、３ｂ 転走面
４ フランジ
５ 測定台
６ ダイヤルゲージ
７ ホイール取付けボルト
８ 転動体
９ スプライン孔
１０ ホイールパイロット
１１、１２ ボルト孔
１３ 等速自在継手
１５ 内輪
１７ 外輪
１８ ボルト
１９ シール部材

Claims (1)

1. 内周に複列の転走面を有する外方部材と、その各々の転走面に対向する転走面を有する内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とからなり、上記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設け、このフランジの側面をブレーキロータ取付け面とした車輪軸受装置において、上記ブレーキロータ取付け面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で、５０μｍ以内に規制したことを特徴とする車輪軸受装置。

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