JP2007230551A

JP2007230551A - 転がり軸受装置

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Publication number: JP2007230551A
Application number: JP2007096158A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Umekawa; 貴弘梅川; Teruyuki Wakizaka; 照之脇阪; Shinichiro Kashiwagi; 信一郎柏木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】面取りを施した内輪部材の端面にハブ軸の端部をかしめ、内輪部材とハブ軸とを軸心回りに回転一体とした車軸用転がり軸受装置では、面取りの径方向中心と内輪部材の径方向中心とが偏心していると、その偏心量によっては、ハブフランジが軸心に対して傾いて面振れが発生しブレーキジャダやブレーキ鳴きが発生する。
【解決手段】面取り１９の径方向中心と内輪部材５，６の径方向中心との偏心量を、０を超えて２００μｍを超えない範囲とした状態で、ハブ軸９の端部を面取り１９を施した内輪部材６の端面に対してかしめて内輪部材５，６とハブ軸９とを軸心７方向および周方向に一体化する。これによりハブフランジ８の面振れの発生が抑えられてて、車軸用転がり軸受装置１を車両に組込んで使用した際でもいわゆるブレーキジャダやブレーキ鳴きといった現象の発生を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受装置に関する。

従来、転がり軸受装置の例として、図７に示すような車軸用転がり軸受装置１がある。この車軸用転がり軸受装置１は、車体側に非回転に支持される外輪部材２に玉３，４を介して内輪部材５，６を軸心７回りに回転自在に設け、この内輪部材５，６に、ハブフランジ８を形成したハブ軸９を軸心７方向一方側から挿通（圧入）し、このハブ軸９の軸心７方向他方側端部を径方向に拡径するようにして、内輪部材６の予め面取り１９を施した端面に、かしめ用治具１０を用いてローリングかしめ加工によってかしめる。これにより内輪部材５，６とハブ軸９とが軸心７回りに回転一体となり、また玉３，４に対して所定の予圧が付与される（特許文献１参照）。

なお、ハブ軸９の軸心７方向他方側端部を内輪部材６の面取り１９を施した端面にかしめる際には、ハブ軸９の凹部９ａを例えば支持台１１に嵌合させた状態で実施する。
特開２０００−３８００４号公報

上記従来の車軸用転がり軸受装置１では、内輪部材５，６の、面取り１９を施した端面１２に対してハブ軸９の軸心７方向他方側端部をかしめ、内輪部材５，６とハブ軸９とを軸心７回りに回転一体とし、玉３，４に対して所定の予圧を付与するようにしている。ところで、図８で示すように、前記面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８（軸心７）とが偏心していると、その偏心量δによっては、内輪部材５，６の端面１２にハブ軸９の端部をかしめた際、ハブフランジ８が軸心７に対して傾いてしまう。

そしてこのハブフランジ８には、ブレーキディスクおよびタイヤホイールを接合するものであるが、ハブフランジ８は軸心７に対して傾いた状態であると、これら部材に面振れが発生し、いわゆるブレーキジャダやブレーキ鳴きといった現象が発生してしまう。

そこで本発明は、上記課題を解決し得る転がり軸受装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明における転がり軸受装置は、車体側に取り付けられる外輪部材と、車輪が取り付けられるフランジ部が外周に形成された円筒状のハブホイール部材と、ハブホイール部材にスプライン嵌合される軸部が一体に形成された等速ジョイントの椀形外輪部材とを備え、外輪部材とハブホイール部材及び椀形外輪部材との間に複列の転動体が配置され、ハブホイール部材の一方端部の内周面側に曲面状の面取りが形成され、椀形外輪部材の軸部の端部がハブホイール部材の面取りが形成された一方端面にかしめられ、ハブホイール部材と椀形外輪部材とが固定されている車輪用転がり軸受装置であって、ハブホイール部材の径方向中心と面取りの径方向中心との径方向の偏心量が、０を超えて２００μｍを超えない範囲に設定されることにより、軸体に形成された取付けフランジの面振れが２０μｍ以下に抑えられたことを特徴とする。

上記構成の転がり軸受装置のように、内輪部材の径方向中心と面取りの径方向中心との径方向の偏心量を、０を超えて２００μmを超えない範囲に設定することにより、軸体の端部を、曲面状に面取りを施した内輪部材の端面に対して拡径してかしめた際に、軸体に形成された取付けフランジの面振れが２０μm以下に抑えられる。

以上の説明から明らかな通り、本発明は、内輪部材の径方向中心と面取りの径方向中心との径方向の偏心量を、２００μm以下すなわち０を超えて２００μmを超えない範囲に設定した転がり軸受装置であるので、軸体の端部を、曲面状に面取りを施した内輪部材の端面に対して拡径してかしめた際に、軸体に形成された取付けフランジの面振れを２０μm以下に抑えることができる。

また、内輪部材の径方向中心と面取りの径方向中心との径方向の偏心量を、０を超えて２００μmを超えない範囲に設定した車軸用転がり軸受装置であるので、軸体の端部を、曲面状に面取りを施した内輪部材の端面に対して拡径してかしめた際に、軸体に形成された取付けフランジの面振れを２０μm以下に抑えることができ、従って、取付けフランジにブレーキディスクを取付けて使用した場合に、ブレーキジャダやブレーキ鳴きを抑えることができる。

以下、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置を、車両における車軸用転がり軸受装置に適用させた場合について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示す車両用の転がり軸受装置１の全体構成を示す断面図、図２はかしめ加工を行う際の説明図である。なお図例の車軸用転がり軸受装置１は、車両の従動輪側に用いられる構成を有している。

そして図示のように、この車軸用転がり軸受装置１は、車両に組込まれた支持部材（例えばナックル）に非回転に取付けられる外輪部材２と、この外輪部材２に二列の玉（転動体の一例）３，４を介して軸心７回りに回転自在に支持される内輪部材５，６と、この内輪部材５，６の中心穴１３に圧入により挿通されるハブ軸（軸体の一例）９とを備えている。なお、前記各列の玉３，４は、それぞれ冠形保持器２５のポケットに装着されて円周方向等配位置に転動自在に保持されている。図の符号２６は、外輪部材２と内輪部材５，６の間の環状軸受空間２７を一方側（車両アウタ側）Ａで密封する密封部材を示す。

なお前記外輪部材２には、径方向外向きに突出する支持フランジ１４が形成され、この支持フランジ１４が、図示しない前記支持部材に取付けボルトで固定されることで、外輪部材２が車体側に非回転支持される。

前記内輪部材５，６は軸心７方向に沿って一対で設けられ、一方側Ａの内輪部材５の外周面に前記一方列の玉３の内輪軌道面が形成され、他方側（車両インナ側）Ｂの内輪部材６の外周面に前記他方列の玉４の内輪軌道面が形成され、前記外輪部材２の内周面に両列の玉３，４の外輪軌道面が形成されている。

前記ハブ軸９は、前記内輪部材５，６の中心穴１３に圧入される胴部１５が中実断面であって、前記一方列の内輪部材５から軸心７方向に突出したハブ軸９の突出部分の外周面に、径方向外向きに突出したハブフランジ（取付けフランジ）８が形成され、このハブフランジ８には、その盤面に圧入されるハブボルト１６に、図示しないブレーキディスクおよびタイヤホイールが重ねて固定される。

そして、前記他方側の内輪部材６における端面１２の内周面側に、曲面状の面取り１９が形成され、前記内輪部材５，６の径方向中心（図８参照）１８と前記面取り１９の径方向中心１７との径方向の偏心量δ（μm）が、０を超えて２００μmを超えない範囲に設定されている。

前記ハブ軸９の他方側Ｂの端部にかしめ用凹部２０が形成され、このかしめ用凹部２０の外周部分が拡径されるようにして前記面取り１９を施した内輪部材６の端面１２に対してかしめられ、これにより前記内輪部材５，６とハブ軸９とが軸心７方向および周方向に一体化されるとともに、前記両列の玉３，４に対して所定の予圧が付与されている。

上記構成の車軸用転がり軸受装置１は、外輪部材２に両列の玉３，４を組込み、これら玉３，４を介して外輪部材２に軸心７方向両側からそれぞれ内輪部材５，６を組込み、一方側Ａからハブ軸９の胴部１５を内輪部材５，６の中心穴１３に圧入するよう組付けられる。

そして図２に示すように、ハブ軸９の一方側Ａに形成した凹部９ａを支持台１１に嵌合するようにし、ハブ軸９の他方側Ｂの端部に形成したかしめ用凹部２０にかしめ用治具１０を嵌合して、このかしめ用治具１０を、軸心７を中心にローリングさせて、他方側Ｂの内輪部材６の、面取り１９を施している端面１２に対してハブ軸９の端部を拡径するようにローリングかしめを行う。

ところで、前記面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δは、上記のようにしてローリングかしめ加工を行った場合、ハブフランジ８の基準面２１からの振れ量とのあいだに下記表（１）の関係があることが、実験によりわかった。

上記（表１）から、ローリングかしめ加工を行った場合にハブフランジ８の基準面２１からの振れ量を２０μm以内におさめようとするのであれば、面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δを２００μm以下、すなわち０を超えて２００μmを超えない範囲に抑えることで可能となる。

そしてこの実施形態では、面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δを、０を超えて２００μmを超えない範囲に設定して車軸用転がり軸受装置１を製作することで、ハブフランジ８の振れ量の小さい車軸用転がり軸受装置１となり、これにより、車軸用転がり軸受装置１を車両に組込んで使用した際でも、ハブフランジ８の面振れの発生を抑えて、いわゆるブレーキジャダやブレーキ鳴きといった現象の発生を防止できる。

なお、偏心量δを所定量以下に抑えるためには、内輪部材５，６の加工精度を確保することで実現する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、下記（１）〜（５）に示すように、本発明の範囲内で多くの応用や変形が可能である。

（１）図３に示した従動輪側に用いられる車軸用転がり軸受装置１は、転動体として玉３，４を用いる代わりに、保持器３０によって円周方向等配位置に保持された円錐ころ３１，３２を用いており、他方の内輪部材６における端面１２の内周面側に曲面状の面取り１９が形成され、内輪部材５，６の径方向中心と面取り１９の径方向中心との径方向の偏心量が０を超えて２００μmを超えない範囲に設定されている。他の構成は上記実施形態と同様である。この車軸用転がり軸受装置１においても、内輪部材５，６（特に内輪部材６）の径方向中心と面取り１９の径方向中心との径方向の偏心量を０を超えて２００μmを超えない範囲に設定して内輪部材６の端面１２にハブ軸９の端部をかしめることで、振れのないハブフランジ８を有した車軸用転がり軸受装置１を提供できる。

（２）図４に示した従動輪側に用いられる車軸用転がり軸受装置１は、外輪部材２に、保持器２５で円周方向等配位置に保持された二列の玉３，４を介して、ハブホイール３３とこのハブホイール３３の他方側Ｂ端部に嵌着された筒状部材３４とが軸心７回りに回転自在に支持されている。この車軸用転がり軸受装置１では、前記ハブホイール３３と筒状部材３４とで内輪部材が構成されている。そして、ハブホイール３３の外周面の途中および筒状部材３４の外周面に内輪軌道面が形成され、外輪部材２の内周面に玉３，４の外輪軌道面が形成されている。そして筒状部材３４の端面１２に曲面状の面取り１９が形成され、ハブホイール３３の端部が筒状部材３４の端面１２に対してかしめられている。

外輪部材２の外周面には、径方向外向きに突出する支持フランジ１４が形成され、ハブホイール３３には、径方向外向きに突出したハブフランジ８が形成されている。外輪部材２と内輪部材の間の環状軸受空間２７の一方側Ａには密封部材２６が設けられている。

このような構成の車軸用転がり軸受装置１においても、ハブホイール３３の径方向中心と面取り１９の径方向中心との径方向の偏心量を０を超えて２００μmを超えない範囲に設定して、筒状部材３４の端面１２にハブホイール３３の端部をかしめることで、振れのないハブフランジ８を有した車軸用転がり軸受装置１を提供できる。

（３）図５に示した駆動輪側に用いられる車軸用転がり軸受装置１は、ハブホイール３５およびこのハブホイール３５の他方側の外周面に嵌着された筒状部材３６が内輪部材３７とされ、ハブホイール３５の途中外周面および筒状部材３６の外周面に両列の玉３，４の内輪軌道面が形成され、外輪部材２の内周面に玉３，４の外輪軌道面が形成されている。ハブホイール３５には、このハブホイール３５に駆動力を伝達するとともに軸心７に対して傾動自在に支持する等速ジョイント３８の軸部３９が圧入される中心穴１３が形成されている。そしてハブホイール３５の端部が曲面状の面取り１９を形成した筒状部材３６の端面１２に対してかしめられる。この車軸用転がり軸受装置１においても、ハブホイール３５の径方向中心と面取り１９の径方向中心との径方向の偏心量を０を超えて２００μmを超えない範囲に設定して筒状部材３６の端面１２にハブホイール３５の端部をかしめることで、振れのないハブフランジ８を有した車軸用転がり軸受装置１を提供できる。

（４）図６に示した駆動輪側に用いられる車軸用転がり軸受装置１は、ハブホイール３５と等速ジョイント３８の椀形外輪部材４０とが内輪部材３７とされた構成であり、前記ハブホイール３５の外周面に一方の玉３の内輪軌道面が形成され、等速ジョイント３８の椀形外輪部材４０の外周面に他方の玉４の内輪軌道面が形成され、外輪部材２の内周面に両列の玉３，４の外輪軌道面が形成され、前記ハブホイール３５に等速ジョイント３８の軸部３９が、スプライン部４１を介して圧入されている。そして、ハブホイール３５の一方端部内周面側に曲面状の面取り１９が形成され、等速ジョイント３８の軸部３９の端部がハブホイール３５の一方端面に対してかしめられている。この車軸用転がり軸受装置１においては、ハブホイール３５の径方向中心と面取り１９の径方向中心との径方向の偏心量を、０を超えて２００μmを超えない範囲に設定して、ハブホイール３５の端面１２に軸部３９の端部をかしめることで、振れのないハブフランジ８を有した車軸用転がり軸受装置１を提供できる。

（５）ところで図１および図２に示した上記実施形態において、面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δは、上記のようにしてローリングかしめ加工を行った場合、ハブフランジ８の基準面２１からの振れ量とのあいだに上記表（１）の関係があることが、実験によりわかっている。そこで上記実施形態では、ローリングかしめ加工を行った場合にハブフランジ８の基準面２１からの振れ量を２０μm以内におさめるために、面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δを２００μm以下、すなわち０を超えて２００μmを超えない範囲に抑えた。

しかし本発明はこれに限定されるものではなく、ハブフランジ８の基準面２１からの振れ量を１５μm以内あるいは１０μm以内に抑える必要がある場合には、上記（表１）から、面取り１９の径方向中心１７と内輪部材５，６の径方向中心１８との偏心量δをそれぞれ、１５０μm以下（０を超えて１５０μmを超えない範囲），１００μm以下（０を超えて１００μmを超えない範囲）に抑えるようにすることで実現できる。

そしてこのことは、上記（１）〜（４）に示した構成の車軸用転がり軸受装置１にも適用できることは勿論である。

本発明の実施形態を示す車軸用転がり軸受の全体構成を示す断面図である。同じく内輪部材の端面に対してハブ軸の端部をローリングかしめする際の説明図である。別の実施形態を示す車軸用転がり軸受の全体構成を示す断面図である。同じく別の実施形態を示す車軸用転がり軸受の全体構成を示す断面図である。同じく別の実施形態を示す車軸用転がり軸受の全体構成を示す断面図である。同じく別の実施形態を示す車軸用転がり軸受の全体構成を示す断面図である。従来の車軸用転がり軸受において内輪部材の端面に対してハブ軸の端部をローリングかしめする際の説明図である。同じく面取りの径方向中心と内輪部材の径方向中心との偏心状態を示す概略図である。

符号の説明

１車軸用転がり軸受装置
２外輪部材
５，６内輪部材
８ハブフランジ
９ハブ軸
１２内輪部材の端面
１９面取り

Claims

車体側に取り付けられる外輪部材と、車輪が取り付けられるフランジ部が外周に形成された円筒状のハブホイール部材と、ハブホイール部材にスプライン嵌合される軸部が一体に形成された等速ジョイントの椀形外輪部材とを備え、
外輪部材とハブホイール部材及び椀形外輪部材との間に複列の転動体が配置され、
ハブホイール部材の一方端部の内周面側に曲面状の面取りが形成され、
椀形外輪部材の軸部の端部がハブホイール部材の面取りが形成された一方端面にかしめられ、
ハブホイール部材と椀形外輪部材とが固定されている車輪用転がり軸受装置であって、
ハブホイール部材の径方向中心と面取りの径方向中心との径方向の偏心量が、０を超えて２００μｍを超えない範囲に設定されることにより、軸体に形成された取付けフランジの面振れが２０μｍ以下に抑えられたことを特徴とする車輪用転がり軸受装置。