JP2007327591A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブ輪のアウトボード側の応力集中を低減することができ、しかもハブ輪と円すいころとの干渉を防止することができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】外径方向に延びるフランジ７を有するハブ輪１と、このハブ輪１に外嵌固定される内輪４と、ハブ輪１及び内輪４の周囲に配設される外輪２と、外輪２とハブ輪１の間に介装されるアウトボード側の円すいころ３ａと、外輪２と内輪４との間に介装されるインボード側の円すいころ３ｂと、円すいころ３ａ、３ｂを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器５とを備えた車輪用軸受装置である。アウトボード側の円すいころ３ａの大端面１６が当接するハブ輪２の段差面１５と、アウトボード側の円すいころ３ａのハブ輪側の軌道面１０とのコーナー部に、円すいころ３ａの大端面外周縁部１３に対して非干渉状となる凹アール部１４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関するものである。

車輪用軸受装置には、ハブ輪に一対の内輪が装着（圧入）されたもの（第１世代や第２世代と呼ばれるもの）、ハブ輪の外周に直接軌道面（軌道面）を形成したもの（第３世代と呼ばれるもの）、さらには、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面（軌道面）を形成したもの（第４世代と呼ばれるもの）がある。

例えば、第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図３に示すように、外径方向に延びるフランジ１１４を有するハブ輪１０２と、ハブ輪１０２に外嵌される軸受構造部とを備える。ハブ輪１０２は、軸部１１３と、この軸部１１３から突設される前記フランジ１１４とからなる。

軸受構造部は、ハブ輪１０２に外嵌固定される内方部材（内輪）１１７と、ハブ輪１０２及び内輪１１７の周囲に配設される外方部材（外輪）１０５と、この外輪１０５とハブ輪１０２との間に介装されるアウトボード側の円すいころ１２２ａと、外輪１０５と内輪１１７との間に介装されるインボード側の円すいころ１２２ｂと、円すいころ１２２ａ、１２２ｂを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器１２８とを備える。

外輪１０５は、その内周に２列の外側軌道面１２０、１２１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１３２が設けられている。そして、外輪１０５の第１外側軌道面１２０とハブ輪１０２の第１内側軌道面１１８とが対向し、外輪１０５の第２外側軌道面１２１と、内輪１１７の第２内側軌道面１１９とが対向し、これらの間に転動体(円すいころ)１２２ａ、１２２ｂが介装される。そして、この円すいころ１２２ａ、１２２ｂは保持器１２８にて保持される。

前記ハブ輪１０２のアウトボード側は、図４に示すように、円すいころ１２２ａとの干渉を回避するため、ぬすみ形状となっている。すなわち、ハブ輪１０２のアウトボード側には、円すいころ１２２ａの大端面１２３を受ける段差面１３０を設け、この段差面１３０と、アウトボード側の円すいころ１２２ａのハブ輪側の軌道面１１８とのコーナー部に周方向に沿ってぬすみ部１２９を設けている（特許文献１）。

なお、この場合のぬすみ部１２９は、図４に示すように、断面円弧状の本体部１３２と、この本体部に連設されるテーパ面部１３１とからなる。
特開２００４−１７６７４７号公報

ところで、前記のような第３世代の車輪用軸受装置では、ハブ輪１０２のインナー側の端部を加締めて内輪を固定するようにしている。このため、円すいころ１２２ａ、１２２ｂと各軌道面１１８、１１９とで構成される軸受部に予圧が付与される。すなわち、アウター側のころ１２２ａの大端面１２３からハブ輪１０２の段差面１３０に押圧力が付与される。このため、前記ぬすみ部１２９に応力集中が生じる。従って、応力集中を低減させるためにぬすみ部１２９を大きくとる必要があった。

しかしながら、ぬすみ部１２９を大きくとると、アウトボード側の円すいころ１２２ａのハブ輪側の軌道面１１８の面積が小となって、ころの転動が安定しないとともに、加工性に劣るという欠点がある。

本発明は、上記課題に鑑みて、ハブ輪のアウトボード側の応力集中を低減することができ、しかもハブ輪と円すいころとの干渉を防止することができる車輪用軸受装置を提供する。

本発明の車輪用軸受装置は、外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌固定される内輪と、これらハブ輪及び内輪の周囲に配設される外輪と、この外輪とハブ輪の間に介装されるアウトボード側の円すいころと、外輪と内輪との間に介装されるインボード側の円すいころと、円すいころを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器とを備えた車輪用軸受装置において、アウトボード側の円すいころの大端面が当接するハブ輪の段差面と、アウトボード側の円すいころのハブ輪側の軌道面とのコーナー部に、円すいころの大端面外周縁部に対して非干渉状となる凹アール部を設けたものである。

本発明の車輪用軸受装置は、アウトボード側の円すいころの大端面が当接するハブ輪の段差面と、アウトボード側の円すいころのハブ輪側の軌道面とのコーナー部に、凹アール部を設けているので、アウトボード側の円すいころの大端面外周縁部とハブ輪との干渉がない。また、凹アール部はころの大端面外周縁部に沿ったものとなって、応力集中しにくいものとなるとともに、軌道面の面積を小とするものではない。

前記凹アール部を、この凹アール部の底面と、円すいころの大端面外周縁部との間に隙間が形成される曲率半径とする。これにより、ハブ輪のコーナー部と円すいころとの干渉を確実に防止することができる。

前記凹アール部の曲率半径を、０．８ｍｍから３ｍｍとすることができる。これにより、転走面の面積をころが転動するのに最適なものに確保できる。

前記凹アール部が研削加工にて仕上げることができる。これにより、容易に凹アール部を形成することができる。

本発明の車輪用軸受装置は、アウトボード側の円すいころの大端面外周縁部とハブ輪との干渉がない。また、凹アール部はころの大端面外周縁部に沿ったものであるので、応力集中しにくいものとなるとともに、軌道面の面積を小とするものではない。このため、ころは安定して転動することができ、車輪用軸受装置の耐久性を維持することができる。

前記凹アール部を、この凹アール部の底面と、円すいころの大端面外周縁部との間に隙間が形成される曲率半径とすることにより、ハブ輪のコーナー部ところの干渉を確実に防止することができて、長期にわたって安定した車輪用軸受装置を構成することが可能となる。

凹アール部の曲率半径を、０．８ｍｍから３ｍｍとすることができる。これにより、転走面の面積をころが転動するのに最適なものに確保でき、一層安定した車輪用軸受装置を構成することが可能となる。

前記凹アール部を研削加工にて仕上げることができる。これにより、容易に凹アール部を形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。

以下本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。

車輪用軸受装置は、図１に示すように、外径方向に延びるフランジ７を有するハブ輪１と、ハブ輪１に外嵌される軸受構造部とを備える。ハブ輪１は、軸部６と、この軸部６から突設される前記フランジ７とからなる。

軸受構造部は、ハブ輪１に外嵌固定される内方部材（内輪）４と、ハブ輪１及び内輪４の周囲に配設される外方部材（外輪）２と、この外輪２とハブ輪１との間に介装されるアウトボード側の円すいころ３ａと、外輪２と内輪４との間に介装されるインボード側の円すいころ３ｂと、円すいころ３ａ、３ｂを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器５とを備える。

外輪２は、その内周に２列の外側軌道面８、９が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１２が設けられている。そして、外輪２の第１外側軌道面８とハブ輪１の第１内側軌道面１０とが対向し、外輪２の第２外側軌道面９と、内輪４の第２内側軌道面１１とが対向し、これらの間に転動体(円すいころ)３ａ、３ｂが介装される。そして、この円すいころ３ａ、３ｂは保持器５にて保持される。

なお、前記ハブ輪１の固定に際しては、ハブ輪１のインナー側の端部を加締めて内輪４を固定するようにしている。すなわち、ハブ輪１の軸部６に、内輪４を圧入するための支持段部１７を設けて、内輪４を圧入し、ハブ輪１の軸部６の外端を半径方向外方に塑性変形させて加締め部を形成する。

前記ハブ輪１のアウトボード側は、図２に示すように、円すいころ３ａとの干渉を回避するため、凹アール形状となっている。すなわち、ハブ輪１のアウトボード側には、円すいころ３ａの大端面１６を受ける段差面１５を設け、この段差面１５と、アウトボード側の円すいころ３ａのハブ輪側の軌道面１０とのコーナー部に凹アール部１４を設けている。前記凹アール部１４は、ころ３ａの大端面外周縁部１３のアールに沿った形状とすることによって、ハブ輪１がころ３ａの大端面外周縁部１３と干渉しないようにしている。ここで、前記凹アール部１４とは、その底面が所定曲率半径の円弧面をなすものである。

前記凹アール部１４は、凹アール部１４の底面と、円すいころ３ａの大端面外周縁部１３との間に隙間１８が形成される曲率半径とする。この場合、凹アール部１４の曲率半径Ｒは０．８ｍｍから３ｍｍの範囲内とするのが好ましいが、より好ましくは１．２ｍｍから２ｍｍの範囲内とするのが好ましい。これは、大端面外周縁部１３のアールの曲率半径よりも僅かに大きい程度とするためである。

そして、前記凹アール部１４は、研削加工により形成することができる。

このように、本発明の車輪用軸受装置では、アウトボード側の円すいころ３ａの大端面１６が当接するハブ輪１の段差面１５と、アウトボード側の円すいころ３ａのハブ輪側の軌道面１０とのコーナー部に、ころ３ａの大端面外周縁部１３に沿った凹アール部１４を設けているので、アウトボード側の円すいころ３ａの大端面外周縁部１３とハブ輪１とが干渉することはなく、しかも、応力集中しにくいものとなる。また、軌道面１０の面積を小とするものではないので、ころ３ａは安定して転動することができ、車輪用軸受装置の耐久性を維持することができる。

前記凹アール部１４を、この凹アール部１４の底面と、円すいころ３ａの大端面外周縁部１３との間に隙間が形成される曲率半径とする。これにより、長期にわたって安定した車輪用軸受装置を構成することが可能となる。

前記凹アール部１４の曲率半径Ｒを、０．８ｍｍから３ｍｍとすることができる。これにより、ハブ輪１のコーナー部１４ところ３ａの干渉を確実に防止することができて、しかも、転走面１０の面積をころ３ａが転動するのに最適なものに確保でき、一層安定した車輪用軸受装置を構成することが可能となる。なお、曲率半径Ｒが０．５ｍｍよりも小さければ、凹アール部１４に応力が集中しやすくなる。また曲率半径Ｒが３ｍｍよりも大きければ、凹アール部１４の底面と円すいころ３ａの大端面外周縁部１３との間にすきま１８が形成されずころ３ａの大端面外周縁部１３とハブ輪１が干渉することになりころ３ａは安定して転動することができなくなる。

前記凹アール部１４は、研削加工にて仕上げることができる。これにより、容易に凹アール部１４を形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹アール部１４の曲率半径Ｒとしては、０．８ｍｍから３ｍｍの範囲内に限られるものではなく、使用するアウトボード側のころ３ａの大きさに応じて変更することができる。すなわち、この曲率半径Ｒとしては、この凹アール部１４が円すいころ３ａの大端面外周縁部１３と干渉せず、しかも、応力集中しにくいものであればよい。また、車輪用軸受装置として、従動輪用であっても駆動輪用であってもよい。

本発明の実施形態を示す車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。 本発明の実施形態を示すハブ輪の要部拡大断面図である。 従来の車輪用軸受装置の側面図である。 従来のハブ輪の断面図である。

符号の説明

１ ハブ輪
２ 外輪
３ａ、３ｂ 円すいころ
４ 内輪
５ 保持器
７ フランジ
１０ 軌道面
１３ 大端面外周縁部
１４ 凹アール部
１５ 段差面
１６ 大端面
１８ 隙間
Ｒ 曲率半径

Claims (4)

1. 外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌固定される内輪と、これらハブ輪及び内輪の周囲に配設される外輪と、この外輪とハブ輪の間に介装されるアウトボード側の円すいころと、外輪と内輪との間に介装されるインボード側の円すいころと、円すいころを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器とを備えた車輪用軸受装置において、
   アウトボード側の円すいころの大端面が当接するハブ輪の段差面と、アウトボード側の円すいころのハブ輪側の軌道面とのコーナー部に、円すいころの大端面外周縁部に対して非干渉状となる凹アール部を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記凹アール部を、この凹アール部の底面と、円すいころの大端面外周縁部との間に隙間が形成される曲率半径としたことを特徴とする請求項１の車輪用軸受装置。
3. 前記凹アール部の曲率半径を、０．８ｍｍから３ｍｍとしたことを特徴とする請求項２の車輪用軸受装置。
4. 前記凹アール部が研削加工にて仕上げられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの車輪用軸受装置。

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