JP2017048860A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】打ち傷が発生するのを抑え、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】内輪５の大端面１７側の内径端部に面取り部１８が形成され、この面取り部１８が、円弧面１９と、この円弧面１９の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面２０で構成され、面取り部１８の傾斜面２０の傾斜角α１が２０度以下に設定されると共に、内輪５の大端面１７と面取り部１８の傾斜面２０との交差部が滑らかに丸められている。【選択図】図２
Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、ハブ輪の揺動加締によって内輪が固定されたセルフリテイン構造において、内輪の大端面側の面取り形状を工夫し、製造工程で打ち傷が付き難くくし、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
自動車等の車両の車輪用軸受装置は、懸架装置に対して車輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。例えば、図５に示す従来の車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と称され、内方部材５１と外方部材５２、および両部材５１、５２間に転動自在に収容された複列のボール５３、５３とを備えている。内方部材５１は、ハブ輪５４と、このハブ輪５４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５５とからなる。
ハブ輪５４は、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５６を一体に有し、この車輪取付フランジ５６の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５６ａが植設されている。また、ハブ輪５４の外周には一方の円弧状の内側転走面５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる小径段部５４ｂが形成されている。そして、外周に他方の円弧状の内側転走面５５ａが形成された内輪５５が小径段部５４ｂに圧入されている。この内輪５５は、ハブ輪５４の小径段部５４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５７によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
外方部材５２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材５１の内側転走面５４ａ、５５ａに対向する円弧状の複列の外側転走面５２ａ、５２ａが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面５２ａ、５４ａと５２ａ、５５ａ間に複列のボール５３、５３が収容され、保持器５８、５８によりこれら複列のボール５３、５３が転動自在に保持されている。
ここで、内輪５５の内端部内周面に、内端開口に向う程内径が大きくなる、円錐凹面状で、傾斜角θ１が２０〜６０度程度の傾斜面５９が形成されている。この傾斜面５９に密着するように小径段部５４ｂの端部を塑性変形させて加締部５７が形成されている。これにより、加締部５７の変形量が少なくて済む。すなわち、加締部５７を形成する際、傾斜角θ１だけ変形させれば良く、加締部５７に発生する歪みを抑えて、この加締部５７に割れ等の損傷が発生するのを抑えることができる（例えば、特許文献１参照。）。
然しながら、この種の加締タイプの車輪用軸受装置では、ハブ輪５４とのシメシロおよび加締加工によって内輪５５には拡径方向の応力が負荷されるが、前述した従来の車輪用軸受装置では、内輪５５の傾斜面５９によって、塑性変形に伴う内輪５５自体の径方向外方に加わる力、所謂フープ応力が大きくなり、内輪５５の変形が過大となって損傷する恐れがある。
また、内輪５５が軸受に組み込まれるまでの製造工程では、内輪５５の各部に打ち傷が発生することがある。特に、内輪５５同士や内輪５５が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、内輪５５の傾斜面５９の傾斜角θ１がこのように２０〜６０度程度と小さいと大端面５５ｂと傾斜面５９との交差角θ２が１２０〜１６０度程度となり、この部分のエッジによって他の内輪５５に衝突して打ち傷が発生する恐れがある。この場合、内輪５５の外表面にフープ応力が負荷された状態で、この打ち傷を起点とした応力腐食割れ、所謂遅れ破壊が発生する恐れがある。
こうした課題を解決したものとして、図６に示すような車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、内輪６０の大端面６１に径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜角θ３が１０１〜１７９度からなる傾斜面６２に形成され、この傾斜面６２に密着した状態で加締部６３が形成されている。これにより、揺動加締により発生する加工力の分力を減少させて内輪６０が径方向外方に弾性変形するのを抑制することができるので、内輪６０のフープ応力を低減させ、内輪６０の耐久性の向上を図ることができる（例えば、特許文献２参照。）。
この内輪６０では、製造工程等で大端面６１と傾斜面６２との交差角θ４が１４０．５〜１７９．５度と大きくなり、前述した内輪５５に比べてこの部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができるが、大きく開口した内輪６０の傾斜面６２に打ち傷が発生する確率が高くなる。これにより、打ち傷を起点とした遅れ破壊が発生する恐れが高くなるといった課題があった。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、内輪の大端面と面取り部との間のエッジ部の角度を小さく規制し、干渉物と衝突した際の応力を低減することで打ち傷が付き難い面取り形状に着目し、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に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、外周に軸方向に延びる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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成されている。
このように、内周に複列の外側転走面が一体に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、外周に軸方向に延びる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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置において、内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成されているので、内輪の大端面と傾斜面との交差角が大きくなり、製造工程において、内輪同士や内輪が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記内輪の大端面と面取り部の傾斜面との交差部が滑らかに丸められていれば、バリが発生するのを防止することができると共に、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記内輪が、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定され、前記面取り部の傾斜面の傾斜角が２０度以下に設定されていれば、内輪の大端面と傾斜面との交差角が１６０度以上と大きくなり、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができると共に、加締加工時に内輪が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪のフープ応力を低減させ、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して内輪の耐久性の向上を図ることができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記加締部が前記内輪の面取り部を包含し、前記内輪の大端面に密着した状態で形成されていれば、内輪の面取り部が露出しないため、外部からの雨水やダスト等が内輪の面取り部と加締部との接合面に浸入するのを防止すると共に、フープ応力が発生する内輪の面取り部に、打ち傷だけでなく塩害による腐食が生じるのを防止して遅れ破壊が発生することを防止することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に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、外周に軸方向に延びる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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成されているので、内輪の大端面と傾斜面との交差角が大きくなり、製造工程において、内輪同士や内輪が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。
外周にナックル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一体に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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる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の他方に対向する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保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、を備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、前記面取り部の傾斜面の傾斜角が２０度以下に設定されると共に、前記内輪の大端面と面取り部の傾斜面との交差部が滑らかに丸められている。
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の加締部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の内輪の面取り部を示す要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
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の加締部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の内輪の面取り部を示す要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
図１に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代構造をなし、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とを備えている。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、この車輪取付フランジ６の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。また、ハブ輪４の外周には一方（アウター側）の断面が円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから肩部４ｃを介して軸方向に延びる軸状の小径段部４ｂが形成されている。そして、外周に他方（インナー側）の円弧状の内側転走面５ａが形成された内輪５が、その小端面（正面側端面）５ｃをハブ輪４の肩部４ｃに突き当てた状態で小径段部４ｂに圧入されている。この内輪５は、ハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部７によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する断面が円弧状の複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面２ａ、４ａと２ａ、５ａ間に複列の転動体３、３が収容され、保持器８、８によりこれら複列の転動体３、３が転動自在に保持されている。
また、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９、１０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をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受で構成されたものであっても良い。
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面４ａをはじめ、シール９のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部７は、鍛造後の素材表面硬さの未焼入れ部とされている。
一方、内輪５はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、外方部材２は、前記ハブ輪４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面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。
本実施形態では、シール９、１０のうちアウター側のシール９は、外方部材２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１１と、この芯金１１に加硫接着等で一体に接合されたシール部材１２とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１は、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。
一方、シール部材１２はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１１に一体に接合されている。このシール部材１２は、径方向外方に傾斜して形成された一対のサイドリップ１２ａ、１２ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１２ｃを有している。車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１２ａ、１２ｂとグリースリップ１２ｃが所定のシメシロをもって摺接されている。
なお、シール部材１２の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
また、インナー側のシール１０は、図２（ａ）に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板１３とスリンガ１４とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板１３は外方部材２に装着された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着により一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。シール部材１６は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａと、二股状に形成されたグリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃとを有している。
一方、スリンガ１４はオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、内輪５の外径に圧入される円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとを備えている。そして、シール部材１６のサイドリップ１６ａが立板部１４ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを持って摺接されると共に、グリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃが円筒部１４ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、スリンガ１４の立板部１４ｂは、シール板１３と僅かな径方向すきまを介して対峙され、ラビリンスシールが構成されている。
ここで、内輪５のインナー側の内径端部、すなわち、大端面（背面側端面）１７側の内径端部に面取り部１８が形成されている。この面取り部１８は、図２（ｂ）に拡大して示すように、所定の曲率半径ｒ１からなる円弧面１９と、この円弧面１９の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する所定の傾斜角α１からなる円錐凹面状の傾斜面２０で構成されている。そして、この面取り部１８を包含して大端面１７に密着した状態で加締部７が形成されている。
本実施形態では、面取り部１８の円弧面１９の曲率半径ｒ１は１．５ｍｍに設定されると共に、面取り部１８の軸方向寸法Ｌ１は１．０ｍｍ、径方向寸法Ｌ２は２．０ｍｍに設定されている。また、面取り部１８の傾斜面２０の傾斜角α１は２０度以下に設定されている。これにより、内輪５の大端面１７と傾斜面２０との交差角α２が１６０度以上と大きくなり、製造工程において、内輪５同士や内輪５が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。さらに、加締加工時に内輪５が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪５のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪５にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
また、内輪５の面取り部１８が旋削加工によって形成され、熱処理後に小端面５ｃと大端面１７が研削加工によって形成されている。この研削加工によって大端面１７と面取り部１８の傾斜面２０との交差部が切削加工あるいはペーパラップ等によってその交差部（エッジ部）が滑らかに丸められている。これにより、バリが発生するのを防止することができると共に、エッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。
なお、この種の車輪用軸受装置では、路面上の苛酷な外部環境に曝された状態で使用され、泥水を被ることも頻繁にある。さらに、沿岸地においては塩水が振りかかり、また寒冷地では凍結防止剤が撒かれることがあって、その凍結防止剤中の塩分を含む泥水が振りかかる。特に内輪５は、鋼材素地のままで露出しているため、塩泥水が振りかかると塩害による腐食が生じる恐れがある。このような状況下でこの部位の腐食が進展すると、環境下に存在する拡散性水素が内輪５の組織内に侵入して水素脆化を招くことになり金属粒界が破壊する遅れ破壊が発生する可能性があり好ましくない。
本発明に係る車輪用軸受装置では、加締部７が面取り部１８を包含して大端面１７に密着した状態で形成されているので、内輪５の面取り部１８が露出しないため、外部からの雨水やダスト等が内輪５の面取り部１８と加締部７との接合面に浸入するのを防止すると共に、フープ応力が発生する内輪５の面取り部１８に、打ち傷だけでなく塩害による腐食が生じるのを防止して遅れ破壊が発生することを防止することができる。
図３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４は、図３の車輪用軸受装置の変形例を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはハブ輪と軸受部の構成が異なるだけで、その他前述した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品、部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図３に示す車輪用軸受装置は駆動輪側の第２世代構造をなし、ハブ輪２１と、このハブ輪２１に装着された車輪用軸受２２とを備えている。ハブ輪２１は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を有し、外周にこの車輪取付フランジ６から肩部２１ａを介して軸方向に延びる小径段部２１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）２１ｃが形成されている。そして、小径段部２１ｂに車輪用軸受２２が所定のシメシロを介して圧入され、小径段部２１ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部７によって軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。ハブ輪２１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、肩部２１ａから小径段部２１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
車輪用軸受２２は、外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成された外方部材２と、外周に複列の外側転走面２ａ、２ａに対向する内側転走面５ａがそれぞれ形成された内輪２３、５と、両転走面間に保持器８、８を介して転動自在に収容された複列の転動体３、３と、外方部材２と内輪２３、５との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール１０、１０とを備えている。内輪２３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、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。
本実施形態では、一対の内輪２３、５のうち、アウター側の内輪２３の大端面側の面取り部２３ａが、インナー側の内輪５の面取り部１８よりも大きく形成されている。これにより、ハブ輪２１の肩部２１ａと小径段部２１ｂとの隅部２１ｄの面取りを大きく設定することができ、大きなモーメント荷重が車輪取付フランジ６に負荷されても応力集中を緩和することができ、ハブ輪２１の強度・耐久性を向上させることができる。
ここで、前述した実施形態と同様、インナー側の内輪５の面取り部１８が、円弧面１９と、この円弧面１８の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面２０で構成され、加締部７とハブ輪２１の肩部２１ａとの間で、一対の内輪２３、５が挟持された状態でハブ輪２１に固定されている。これにより、揺動加締によりインナー側の内輪５が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪５のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪５にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図ることができる。
図４に示す車輪用軸受装置は、前述した車輪用軸受装置（図３）の変形例で、基本的には車輪用軸受の一部の構成だけが異なる。なお、その他前述した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品、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駆動輪側の第１世代構造をなし、ハブ輪２１と、このハブ輪２１に装着される車輪用軸受２４とを備えている。車輪用軸受２４は、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成された外方部材２５と、外周に複列の外側転走面２ａ、２ａに対向する内側転走面５ａがそれぞれ形成された内輪２３、５と、両転走面間に保持器８、８を介して転動自在に収容された複列の転動体３、３と、外方部材２５と内輪２３、５との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール１０、１０とを備えている。
外方部材２５は、外周に車体取付フランジはなく、ナックル（図示せず）に直接嵌合される。この外方部材２５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。
ここで、本実施形態でも、前述した実施形態と同様、インナー側の内輪５の面取り部１８が、円弧面１９と、この円弧面１９の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面２０で構成され、内輪５の面取り部１８を包含し、大端面１７に密着した状態で揺動加締されている。これにより、揺動加締によりインナー側の内輪５が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪５のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪５にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図ることができる。
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、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部によって内輪が軸方向に固定された第１世代乃至第３世代のセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用できる。
１ 内方部材
２、２５ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４、２１ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ、２１ｂ 小径段部
４ｃ、２１ａ 肩部
５、２３ 内輪
５ｃ 小端面
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
７ 加締部
８ 保持器
９、１０ シール
１１、１５ 芯金
１２、１６ シール部材
１２ａ、１２ｂ、１６ａ サイドリップ
１２ｃ、１６ｂ グリースリップ
１３ シール板
１４ スリンガ
１４ａ 円筒部
１４ｂ 立板部
１６ｃ 中間リップ
１７ 内輪の大端面
１８、２３ａ 面取り部
１９ 円弧面
２０ 傾斜面
２１ｃ セレーション
２１ｄ 隅部
２２、２４ 車輪用軸受
５１ 内方部材
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体取付フランジ
５３ ボール
５４ ハブ輪
５４ａ、５５ａ 内側転走面
５４ｂ 小径段部
５５、６０ 内輪
５５ｂ、６１ 内輪の大端面
５６ 車輪取付フランジ
５６ａ ハブボルト
５７、６３ 加締部
５８ 保持器
５９、６２ 傾斜面
Ｌ１ 面取り部の軸方向寸法
Ｌ２ 面取り部の径方向寸法
ｒ１ 円弧面の曲率半径
α１ 傾斜面の傾斜角
α２ 内輪の大端面と傾斜面との交差角
θ１、θ３ 傾斜面の傾斜角
θ２、θ４ 内輪の大端面と傾斜面との交差角
２、２５ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４、２１ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ、２１ｂ 小径段部
４ｃ、２１ａ 肩部
５、２３ 内輪
５ｃ 小端面
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
７ 加締部
８ 保持器
９、１０ シール
１１、１５ 芯金
１２、１６ シール部材
１２ａ、１２ｂ、１６ａ サイドリップ
１２ｃ、１６ｂ グリースリップ
１３ シール板
１４ スリンガ
１４ａ 円筒部
１４ｂ 立板部
１６ｃ 中間リップ
１７ 内輪の大端面
１８、２３ａ 面取り部
１９ 円弧面
２０ 傾斜面
２１ｃ セレーション
２１ｄ 隅部
２２、２４ 車輪用軸受
５１ 内方部材
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体取付フランジ
５３ ボール
５４ ハブ輪
５４ａ、５５ａ 内側転走面
５４ｂ 小径段部
５５、６０ 内輪
５５ｂ、６１ 内輪の大端面
５６ 車輪取付フランジ
５６ａ ハブボルト
５７、６３ 加締部
５８ 保持器
５９、６２ 傾斜面
Ｌ１ 面取り部の軸方向寸法
Ｌ２ 面取り部の径方向寸法
ｒ１ 円弧面の曲率半径
α１ 傾斜面の傾斜角
α２ 内輪の大端面と傾斜面との交差角
θ１、θ３ 傾斜面の傾斜角
θ２、θ４ 内輪の大端面と傾斜面との交差角
Claims (4)
- 内周に複列の外側転走面が一体に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、外周に軸方向に延びる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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記内輪の大端面と面取り部の傾斜面との交差部が滑らかに丸められている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記内輪が、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定され、前記面取り部の傾斜面の傾斜角が２０度以下に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記加締部が前記内輪の面取り部を包含し、前記内輪の大端面に密着した状態で形成されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
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