JP2012081823A

JP2012081823A - 車輪用転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2012081823A
Application number: JP2010228214A
Authority: JP
Inventors: Yoshishige Takeda; 善重武田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2012-04-26

Abstract

【課題】ハブ軸の小径部と内輪体との嵌合部分で軸方向への相対移動を阻止することができると共に、内輪体の膨張変形を防止することができる車輪用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】一端部の小径部３２に内輪体４０が嵌合固定されたハブ軸３０と、ハブ軸３０を内輪部材としてその外周に配設される外輪部材１０と、ハブ軸３０と外輪部材１０との間に転動可能に配設される転動体１５、１６とを備える。小径部３２の外周面と内輪体４０の内周面には、環状空間４５を構成する環状溝３６、４２が対向状に形成される。環状空間４５には、小径部３２と内輪体４０との軸方向への相対移動を阻止する結合材５０が充填されている。
【選択図】図２

Description

この発明は車輪用転がり軸受装置に関する。

従来、車輪用転がり軸受装置においては、例えば、一端部の小径部に内輪体が嵌合固定されたハブ軸と、このハブ軸を内輪部材としてその外周に配設される外輪部材と、ハブ軸と外輪部材との間に転動可能に配設される転動体とを備えた構造のものが知られている。
また、ハブ軸の小径部に対する内輪体の軸方向への移動（微小な移動）を阻止するために、ハブ軸の小径部の端部から延出されたかしめ用の筒状部をロールかしめによって半径方向外方へかしめてかしめ部を形成したものがある。しかしながら、ハブ軸の小径部の端部から延出されたかしめ用の筒状部をロールかしめによって半径方向外方へかしめてかしめ部を形成すると、そのかしめ力によって内輪体が膨張変形される場合があり、これによって、転動体に対する予圧過大や軌道面の変形をまねくことが想定される。
また、転動体に対する予圧過大や軌道面の変形を抑制するために、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
これにおいては、第二内輪（内輪体に相当する）の内周面における内端部の面取部に近接して、連続する円周方向溝を設け、ロールかしめによるかしめ工程時に、かしめ部が軸方向に強く押される際に、第一内輪（ハブ軸に相当する）が径方向外側に膨張する素材部分を第二内輪の円周方向溝内に逃がして第二内輪の膨張変形を抑制するようにしている。

特開２００５−２５７０１２号公報

ところで、特許文献１に開示されたものにおいては、第一内輪（ハブ軸に相当する）が径方向外側に膨張する素材部分を第二内輪（内輪体）の円周方向溝内に逃がすことで第二内輪の膨張変形をある程度抑制することができるが、確実に防止することが難しい。
また、ハブ軸の小径部の端部から延出されたかしめ用の筒状部をロールかしめによって半径方向外方へかしめてかしめ部を形成するかしめ加工は多くの手間や時間が必要となり生産性が悪い。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ハブ軸の小径部と内輪体との嵌合部分で軸方向への相対移動を阻止することができると共に、内輪体の膨張変形を防止することができる車輪用転がり軸受装置を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る車輪用転がり軸受装置は、一端部の小径部に内輪体が嵌合固定されたハブ軸と、前記ハブ軸を内輪部材としてその外周に配設される外輪部材と、前記ハブ軸と前記外輪部材との間に転動可能に配設される転動体とを備えた車輪用転がり軸受装置であって、
前記小径部の外周面と前記内輪体の内周面には、環状空間を構成する環状溝が対向状に形成され、
前記環状空間には、前記小径部と前記内輪体との軸方向への相対移動を阻止する結合材が充填されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブ軸の小径部に内輪体が嵌合された状態において、小径部の外周面と、内輪体の内周面とに対向状に形成された相互の環状溝によって環状空間が構成される。
そして、環状空間に、結合材（例えば、熱可塑性合成樹脂材料）が充填されることで、小径部と内輪体とが一体状に結合される。
これによって小径部と内輪体との軸方向への相対移動を阻止することができ、内輪体の膨張変形を解消することができる。
また、ハブ軸の小径部の端部から延出されたかしめ用筒状部の周方向複数箇所を半径方向外方へポンチ等によって爪かしめして爪状かしめ部を形成することで、内輪体の膨張変形を抑制しながら転動体に対し所要とする予圧を付与することができる。
ポンチ等による爪かしめはロールかしめと比較して短時間で行うことができ、生産性を向上させることができる。

請求項２に係る車輪用転がり軸受装置は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
内輪体の内周面には、小径部の外周面に内輪体が嵌込まれることで小径部の外周面にくい込む螺旋状のローレット加工面が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブ軸の小径部に内輪体が嵌合された状態において、環状空間に充填された結合材による結合力と、螺旋状のローレット加工面のくい込み力によって小径部と内輪体との軸方向への相対移動をより一層良好に阻止することができる。

この発明の実施例１に係る車輪用転がり軸受装置を示す縦断面図である。同じくハブ軸の小径部と、内輪体との相互の環状溝によって構成された環状空間に結合材が充填されて小径部と内輪体とが一体状に結合された状態を拡大して示す断面図である。同じくハブ軸の小径部先端のかしめ用筒状部の周方向複数箇所に爪状かしめ部が形成された状態を示す正面図である。同じくハブ軸の小径部に内輪体が嵌挿される前の分離状態を示す縦断面図である。同じくハブ軸の小径部と、内輪体との相互の環状溝によって構成された環状空間に結合材が充填される状態を示す縦断面図である。この発明の実施例２に係る車輪用転がり軸受装置を示す縦断面図である。同じく内輪体を示す縦断面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、車輪用転がり軸受装置（車輪用ハブユニット）は、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受を構成する外輪部材１０と、内輪部材としてのハブ軸３０を一体に有するハブホイール２０と、複列の玉（転動体）１５、１６と、保持器１７、１８とを備えてユニット化されている。
外輪部材１０の外周面の軸方向の所定位置には、車体側部材、例えば、車両の懸架装置（図示しない）に支持されたナックル、又はキャリアの取付面にボルトによって連結される車体側フランジ１３が一体に形成されている。
また、外輪部材１０の内周面には、軸方向に所定間隔を保って外輪軌道面１１、１２が形成されている。

図１に示すように、ハブホイール２０は、ハブ軸３０と、このハブ軸３０の車外側端部に同一中心線上に形成されたフランジ体２１とを一体に有し、フランジ体２１の車外側面には、ブレーキロータを間に挟んで車輪（図示しない）の中心孔が嵌込まれる車輪用嵌合部２３が形成されている。
また、フランジ体２１には、車輪を締め付ける複数のハブボルト２２が所定ピッチで圧入固定されている。

図１と図２に示すように、ハブ軸３０は、フランジ体２１側が大径で先端側が小径に形成された段軸状に形成され、ハブ軸３０の大径部３１の外周面に一方の内輪軌道面３４が形成されている。
ハブ軸３０の小径部３２の外周面には内輪体４０が嵌め込まれ、この内輪体４０の外周面に他方の内輪軌道面３５が形成されている。
そして、両外輪軌道面１１、１２と、両内輪軌道面３４、３５との間には、複列をなす各複数個の玉１５、１６が保持器１７、１８によって保持された状態で組み込まれる。

図４と図５に示すように、ハブ軸３０の小径部３２の外周面と内輪体４０の内周面には、環状空間４５を構成する環状溝３６、４２が対向状に形成されている。
また、ハブ軸３０の小径部３２には、環状空間４５に熱可塑性合成樹脂材料を充填して結合材５０を形成するための軸方向の孔３８と径方向の孔３９とを備えた充填路３７が形成されている。
この充填路３７の注入口から熱可塑性合成樹脂材料が注入されて環状空間４５内に充填され、その後、硬化することによって、環状空間４５内には熱可塑性合成樹脂材料よりなる結合材５０が形成される。この結合材５０によって小径部３２と内輪体４０とが結合され、これら小径部３２と内輪体４０との軸方向への相対移動が阻止されるようになっている。
また、この実施例１において、ハブ軸３０の小径部３２の端部には、複数のかしめ用爪部３３ａが周方向複数箇所（図３では８箇所）に等間隔に形成され、これら各かしめ用爪部３３ａが半径方向外方へポンチ等によって拡径され、内輪体４０の端面に当接されることで複数個の爪状かしめ部３３が形成されいる。
これによって、内輪体４０の膨張変形を抑制しながらハブ軸３０の小径部３２の段差面とかしめ部３３との間に内輪体４０を挟持すると共に、転動体としての複列の玉１５、１６に対し所要とする予圧を付与するようになっている。

この実施例１に係る車輪用転がり軸受装置は上述したように構成される。
したがって、ハブ軸３０の小径部３２の外周面に内輪体４０を組み付ける場合、図４と図５に示すように、ハブ軸３０の小径部３２の先端から小径部３２と大径部３１との境界部の段差部まで内輪体４０が圧入される。
この状態において、ハブ軸３０の小径部３２の外周面の環状溝３６と、内輪体４０の内周面の環状溝４２によって環状空間４５が構成される。そして、環状空間４５内に、熱可塑性合成樹脂材料が充填されて結合材５０が形成され、小径部３２と内輪体４０とが一体状に結合される。
これによって小径部３２と内輪体４０との軸方向への相対移動を阻止することができ、内輪体４０の膨張変形を解消することができる。

また、図５の二点鎖線で示すように、小径部３２の端部から延出されたかしめ用筒状部３３ａの周方向複数箇所を半径方向外方へポンチ等によって爪かしめして爪状かしめ部３３を形成することで、内輪体４０の膨張変形を抑制しながら転動体としての複列の玉１５、１６に対し所要とする予圧を付与することができる。
ポンチ等による爪かしめはロールかしめと比較して短時間で行うことができ、生産性を向上させることができる。

次に、この発明の実施例２に係る車輪用転がり軸受装置を図６と図７にしたがって説明する。
この実施例２において、図６と図７に示すように、内輪体１４０の内周面に螺旋状のローレット加工面１４６が形成されている。
また、内輪体１４０の内周面（ローレット加工面１４６）の内径寸法は、ハブ軸３０の小径部３２の外形寸法よりも僅かではあるが小さく設定されており、ハブ軸３０の小径部３２の外周面に内輪体１４０が内周面のローレット加工面１４６の螺旋に沿ってねじ込むようにして圧入されることでローレット加工面１４６が小径部３２の外周面にくい込むようになっている。
また、内輪体１４０のローレット加工面１４６は、内輪体１４０を焼き入れ処理する前にローレット加工され、その後、内輪体１４０が焼き入れ処理される。
また、ハブ軸３０の小径部３２の外周面と内輪体１４０の内周面には、実施例１と同様にして結合材１５０が充填される環状空間１４５を構成する環状溝３６、１４２が対向状に形成されている。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。

したがって、この実施例２によると、ハブ軸３０の小径部３２に内輪体１４０が嵌合された状態において、環状空間１４５に充填された結合材１５０による結合力と、小径部３２に対する内輪体１４０の螺旋状のローレット加工面１４６によるくい込み力によって小径部３２と内輪体１４０との軸方向への相対移動をより一層良好に阻止することができる。

なお、この発明は前記実施例１及び２に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。

１０外輪部材
１１、１２外輪軌道面
１５、１６玉（転動体）
２０ハブホイール
２１フランジ体
３０ハブ軸
３２小径部
３２ａ段差面
３４、３５内輪軌道面
３６環状溝
３７充填路
４０、１４０内輪体
４２、１４２環状溝
４５、１４５環状空間
５０結合材

Claims

一端部の小径部に内輪体が嵌合固定されたハブ軸と、前記ハブ軸を内輪部材としてその外周に配設される外輪部材と、前記ハブ軸と前記外輪部材との間に転動可能に配設される転動体とを備えた車輪用転がり軸受装置であって、
前記小径部の外周面と前記内輪体の内周面には、環状空間を構成する環状溝が対向状に形成され、
前記環状空間には、前記小径部と前記内輪体との軸方向への相対移動を阻止する結合材が充填されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
内輪体の内周面には、小径部の外周面に内輪体が嵌込まれることで小径部の外周面にくい込む螺旋状のローレット加工面が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。