JP2008115949A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量・コンパクト化を図りつつ軸受剛性を増大させると共に、マテリアルロスの削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】一端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に複列の内側転走面のうち一方の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる軸状部７を介して小径段部４ｂが形成されたハブ輪４、およびこのハブ輪４の小径段部４ｂに圧入され、外周に他方の内側転走面５ａが形成された内輪５を備えた第３世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体３のうちアウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、ハブ輪４の軸状部７が鍛造肌のままとされ、表面がショットブラスト加工されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軽量・コンパクト化を図りつつ軸受剛性を増大させると共に、マテリアルロスの削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。

従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。

また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、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内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側（右旋回の場合は車両の左側）の車軸に、より大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図６に示すものが知られている。

この車輪用軸受装置５０は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ｂが形成された外方部材５１と、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５３を一体に有し、外周に外側転走面５１ａに対向する一方の内側転走面５２ａと、この内側転走面５２ａから軸方向に延びる小径段部５２ｂが形成されたハブ輪５２、およびこのハブ輪５２の小径段部５２ｂに外嵌され、外側転走面５１ｂに対向する他方の内側転走面５４ａが形成された内輪５４からなる内方部材５５と、これら両転走面間に収容された複列のボール５６、５７と、これら複列のボール５６、５７を転動自在に保持する保持器５８、５９とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。

内輪５４は、ハブ輪５２の小径段部５２ｂを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５２ｃによって軸方向に固定されている。そして、外方部材５１と内方部材５５との間に形成される環状空間の開口部にシール６０、６１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、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ここで、アウター側のボール５６群のピッチ円直径Ｄ１が、インナー側のボール５７群のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪５２の内側転走面５２ａが内輪５４の内側転走面５４ａよりも拡径され、あわせて外方部材５１のアウター側の外側転走面５１ａがインナー側の外側転走面５１ｂよりも拡径されている。そして、アウター側のボール５６がインナー側のボール５７よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径Ｄ１、Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置５０の長寿命化を図ることができる。
特開２００４−１０８４４９号公報

こうした従来の車輪用軸受装置５０は、外方部材５１およびハブ輪５２は、素材となるバー材から鍛造・旋削・熱処理・研削・超仕上げ工程等を経て製造されている。例えば、外方部材５１は、図７に示すように、ナックルに当接する車体取付フランジ５１ｃのインナー側の側面およびインナー側の外周面をはじめ、両端面から内周面に亙って鍛造加工により所定の旋削取代を残した状態で外郭形状が成形されている（図中二点鎖線にて示す）。

また、このような複列の外側転走面５１ａ、５１ｂの溝径が異なる外方部材５１においては、モーメント荷重が負荷された際に、溝肩部６２、６３においてはボール５６、５７の接触楕円が乗り上げて外側転走面５１ａ、５１ｂから外れる、所謂肩乗り上げが発生するのを防止するため、旋削加工により所定の寸法に形成されている。特に、インナー側の外側転走面５１ｂと溝肩部６３との角部（境界）は、アウター側の外側転走面５１ａに比べ溝径が小さい分モーメント荷重の影響が大きく、肩乗り上げによってエッジロードが発生する恐れがあるため、溝肩部６３の寸法が厳しく規制されている。ここで、エッジロードとは、角部等に発生する過大な応力集中のことで、早期剥離の要因の一つとなる事象を言う。

然しながら、こうした外方部材５１における溝肩部６２、６３等の旋削加工はマテリアルロスとなるだけでなく加工工数の増大を招来し、低コスト化を図る上で阻害要因となっていた。このように、車輪用軸受装置における外方部材５１をはじめハブ輪５２等の部品の鍛造形状と共に、旋削加工の工数を抑え、如何にして素材のマテリアルロスの削減を図るかが課題となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図りつつ軸受剛性を増大させると共に、マテリアルロスの削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に車体に取り付けられるための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軸状部を介して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所定のシメシロを介して圧入され、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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、少なくとも前記ハブ輪の軸状部が鍛造肌のままとされている。

このように、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に複列の内側転走面のうち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軸状部を介して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、外周に他方の内側転走面が形成された内輪を備えた第３世代構造の車輪用軸受装置において、少なくともハブ輪の軸状部が鍛造肌のままとされているので、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記軸状部の表面がショットブラスト加工されていれば、軸状部の表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められ、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止し、製品品質の向上を図ることができる。また、軸状部の表面に圧縮残留応力が形成され、ハブ輪に負荷されるモーメント荷重等に対して強度・耐久性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記外方部材の複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、これら肩部が旋削加工によって所定の溝深さに形成されると共に、両肩部間の内径部が旋削加工されずに鍛造肌のままとされていれば、外側転走面の溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記ハブ輪の軸状部が、前記内側転走面の溝底部に形成されたカウンタ部と前記小径段部間に所定の傾斜角を有するテーパ状に形成されていれば、強度・剛性を低下させることなく軽量・コンパクト化を図ることができると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、前記ハブ輪の外郭形状が当該凹所に対応して略均一な肉厚となるように形成されていれば、ハブ輪の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車体に取り付けられるための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軸状部を介して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所定のシメシロを介して圧入され、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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、少なくとも前記ハブ輪の軸状部が鍛造肌のままとされているので、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。

外周に車体に取り付けられるための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テーパ状の軸状部を介して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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記ハブ輪の軸状部が鍛造肌のままとされ、表面がショットブラスト加工されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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第１の実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の外方部材単体を示す縦断面図、（ｂ）は、図１のハブ輪単体を示す縦断面図、図３（ａ）は、図１の外方部材のショットブラスト加工を示す説明図、（ｂ）は、図１のハブ輪のショットブラスト加工を示す説明図である。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３を備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）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軸状部７を介して小径段部４ｂが形成されている。また、車輪取付フランジ６の周方向等配に車輪を固定するハブボルト６ａが植設されている。

内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部８によって軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂ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。なお、加締部８は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ６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、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部８の塑性加工をスムーズに行うことができる。

外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。

この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂ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ている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された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。なお、ここでは、転動体３にボールを使用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３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。

本実施形態では、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体３、３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３群の転動体個数がインナー側の転動体３群の転動体個数よりも多く設定されている。

ハブ輪４の外郭形状は、内側転走面４ａの溝底部からカウンタ部１３と、このカウンタ部１３から軸方向に延びるテーパ状の軸状部７、および内輪５が突き合わされる肩部７ａを介して小径段部４ｂに続いている。また、ハブ輪４のアウター側の端部にはすり鉢状の凹所１４が形成されている。この凹所１４の深さは内側転走面４ａの溝底付近までの深さとされ、ハブ輪４のアウター側が略均一な肉厚に形成されている。そして、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、ハブ輪４の内側転走面４ａは内輪５の内側転走面５ａよりも拡径して形成されている。

一方、外方部材２において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面２ａがインナー側の外側転走面２ｂよりも拡径して形成されると共に、アウター側の外側転走面２ａからテーパ状の肩部１５、内径部１５ａを介して円筒状の肩部１６に続き、インナー側の外側転走面２ｂに到る内周形状に形成されている。

こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏをインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に形成され、その分、転動体３の個数もアウター側の転動体３群の転動体個数がインナー側の転動体３群の転動体個数よりも多く設定されているため、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。さらに、ハブ輪４のアウター側端部に凹所１４が外郭形状に沿って形成され、ハブ輪４のアウター側が均一な肉厚に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。

ここで、外方部材２は、素材となるバー材から鍛造加工により、図２（ａ）に示すような所定の鍛造形状に形成されている（図中二点鎖線にて示す）。具体的には、ナックル（図示せず）が当接する車体取付フランジ２ｃのインナー側の側面１７と、ナックルが外嵌されるインナー側の外周面１８と、両端面１９、２０と、シール１１、１２が装着されるシール嵌合面２１、２２と、複列の外側転走面２ａ、２ｂと、大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工されている。

このように、大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が旋削加工によって所定の溝深さに形成されると共に、両肩部１５、１６間の内径部１５ａが所定の傾斜角からなるテーパ面で形成されている。すなわち、この内径部１５ａは旋削加工されずに鍛造肌のままとされている。これにより、外側転走面２ａ、２ｂの溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、外方部材２は旋削加工後に高周波焼入れによって硬化処理が施され、研削加工の前に、内径部１５ａがショットブラスト加工によってスケールが除去される。すなわち、図３（ａ）に示すように、外方部材２の径方向内方に配置されたノズル２７から、回転自在にセットされた外方部材２の内周面に向けて、スチールビーズ等のメディアを噴射させて行われる。ここで、スチールビーズの粒径は２０〜１００μｍ、噴射時間は約９０秒、噴射圧は１〜３ｋｇ／ｃｍ^２の条件でノズル２７を矢印にて示すように、軸方向に移動させながらショットブラスト加工が施される。これにより、内径部１５ａの表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められる。したがって、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止し、製品品質の向上を図ることができる。また、内径部１５ａの表面に圧縮残留応力が形成され、強度・耐久性を向上させることができる。

一方、ハブ輪４は、前述した外方部材２と同様、素材となるバー材から鍛造加工により、図２（ｂ）に示すような所定の鍛造形状に形成されている（図中二点鎖線にて示す）。具体的には、端面２３、２４をはじめ、少なくともブレーキロータ（図示せず）が当接する車輪取付フランジ６のアウター側の側面２５とパイロット部２６、車輪取付フランジ６の基部６ｂ、内側転走面４ａ、カウンタ部１３、および小径段部４ｂが所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工されている。

本実施形態では、アウター側のシール１１のランド部となる基部６ｂをはじめ、内側転走面４ａとカウンタ部１３、および小径段部４ｂが旋削加工によって所定の寸法に形成されると共に、軸状部７が所定の傾斜角からなるテーパ面で形成されている。すなわち、この軸状部７は旋削加工されずに鍛造肌のままとされている。これにより、内側転走面４ａの溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。

さらに、ハブ輪４は、前述した外方部材２と同様、旋削加工後に高周波焼入れによって硬化処理が施され、研削加工の前に、軸状部７がショットブラスト加工によってスケールが除去される。すなわち、図３（ｂ）に示すように、ハブ輪４の径方向外方に配置されたノズル２８から、回転自在にセットされたハブ輪４の外周面に向けて、メディアを噴射させて行われる。これにより、軸状部７の表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められる。したがって、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止し、製品品質の向上を図ることができる。また、軸状部７の表面に圧縮残留応力が形成され、ハブ輪４に負荷されるモーメント荷重等に対して強度・耐久性を向上させることができる。なお、内側転走面４ａをはじめ研削加工される部位もこのショットブラスト加工を連続して施すようにしても良い。

図４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図５は、図４のハブ輪単体を示す縦断面図である。なお、前述した第１の実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材２９と外方部材３０、および両部材２９、３０間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３を備えている。内方部材２９は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪３１は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向にストレートに延びる軸状部３２を介して小径段部４ｂが形成されている。ハブ輪３１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６の基部６ｂ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。

外方部材３０は、外周に車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周に内方部材２９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が一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。この外方部材３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、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ている。

ここで、ハブ輪３１は、素材となるバー材から鍛造加工により、図５に示すような所定の鍛造形状に形成されている（図中二点鎖線にて示す）。具体的には、端面２３、２４をはじめ、少なくともブレーキロータ（図示せず）が当接する車輪取付フランジ６のアウター側の側面２５とパイロット部２６、車輪取付フランジ６の基部６ｂ、内側転走面４ａ、カウンタ部１３、および小径段部４ｂが所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工される。すなわち、アウター側のシール１１のランド部となる基部６ｂをはじめ、内側転走面４ａとカウンタ部１３、および小径段部４ｂが旋削加工によって所定の寸法に形成されると共に、軸状部３２は旋削加工されずに鍛造肌のままとされている。これにより、内側転走面４ａの溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。

さらに、ハブ輪３１は、前述した実施形態と同様、旋削加工後に高周波焼入れによって硬化処理が施され、研削加工の前に、軸状部３２がショットブラスト加工によってスケールが除去される。これにより、軸状部３２の表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められる。したがって、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止すると共に、軸状部３２の表面に圧縮残留応力が形成され、ハブ輪３１に負荷されるモーメント荷重等に対して強度・耐久性を向上させることができる。

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、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第３世代構造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第１の実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１の外方部材単体を示す縦断面図である。 （ｂ）は、図１のハブ輪単体を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１の外方部材のショットブラスト加工を示す説明図である。 （ｂ）は、図１のハブ輪のショットブラスト加工を示す説明図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 図４のハブ輪単体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。 同上、外方部材の鍛造形状を示す説明図である。

符号の説明

１、２９・・・・・・・・内方部材
２、３０・・・・・・・・外方部材
３・・・・・・・・・・・転動体
４、３１・・・・・・・・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・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・基部
７、３２・・・・・・・・軸状部
７ａ・・・・・・・・・・肩部
８・・・・・・・・・・・加締部
９、１０・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・カウンタ部
１４・・・・・・・・・・凹所
１５・・・・・・・・・・大径側の肩部
１５ａ・・・・・・・・・内径部
１６・・・・・・・・・・小径側の肩部
１７・・・・・・・・・・車体取付フランジのインナー側の側面
１８・・・・・・・・・・外方部材のインナー側の外周面
１９、２０・・・・・・・外方部材の端面
２１、２２・・・・・・・シール嵌合面
２３、２４・・・・・・・ハブ輪の端面
２５・・・・・・・・・・車輪取付フランジのアウター側の側面
２６・・・・・・・・・・パイロット部
２７、２８・・・・・・・ノズル
５０・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
５１ｃ・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・ハブ輪
５２ａ、５４ａ・・・・・内側転走面
５２ｂ・・・・・・・・・小径段部
５２ｃ・・・・・・・・・加締部
５３・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４・・・・・・・・・・内輪
５５・・・・・・・・・・内方部材
５６、５７・・・・・・・ボール
５８、５９・・・・・・・保持器
６０、６１・・・・・・・シール
６２、６３・・・・・・・溝肩部
Ｄ１・・・・・・・・・・アウター側のボール群のピッチ円直径
Ｄ２・・・・・・・・・・インナー側のボール群のピッチ円直径
ＰＣＤｉ・・・・・・・・インナー側の転動体群のピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・・・アウター側の転動体群のピッチ円直径

Claims (5)

1. 外周に車体に取り付けられるための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軸状部を介して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所定のシメシロを介して圧入され、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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   少なくとも前記ハブ輪の軸状部が鍛造肌のままとされていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記軸状部の表面がショットブラスト加工されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記外方部材の複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、これら肩部が旋削加工によって所定の溝深さに形成されると共に、両肩部間の内径部が旋削加工されずに鍛造肌のままとされている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記複列の転動体のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記ハブ輪の軸状部が、前記内側転走面の溝底部に形成されたカウンタ部と前記小径段部間に所定の傾斜角を有するテーパ状に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
5. 前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、前記ハブ輪の外郭形状が当該凹所に対応して略均一な肉厚となるように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。

Images