JP2577108Y2

JP2577108Y2 - 自動車の車軸軸受

Info

Publication number: JP2577108Y2
Application number: JP1992065910U
Authority: JP
Inventors: 英児田島
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2007-09-22
Also published as: JPH0628344U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車の車軸部に装着
され、軌道輪またはハブ輪を介してホイールに連結され
る自動車の車軸軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車軸は、車両重量を分担する役
割と駆動力をホイールに伝達する役割とをもった駆動輪
車軸と、車両重量を分担する役割のみをもった遊動輪車
軸とに分けられる。駆動輪車軸には前輪駆動車の前車
軸、後輪駆動車の後車軸、全輪駆動車の全車軸が該当す
る。また、遊動輪車軸には前輪駆動車の後車軸、後輪駆
動車の前車軸が該当する。

【０００３】駆動輪車軸の駆動力は、その外径部に嵌合
されたハブ輪、および、ハブ輪をホイールに連結するハ
ブボルトを介してホイールに伝達される。ハブ輪と車体
側部材との間には車軸軸受が介在し、駆動輪車軸と一体
に回転するホイールを車体側部材に対して回転自在に支
持する。この車軸軸受の内輪はハブ輪の外径部に嵌合さ
れ、外輪は車体側部材に嵌合または連結される。

【０００４】一方、遊動輪車軸側に装着される車軸軸受
は、内輪を遊動輪車軸の外径部に嵌合され、外輪をハブ
ボルトでホイールに連結される。遊動輪車軸は駆動せ
ず、車軸軸受はホイールを遊動輪車軸に対して回転自在
に支持する。

【０００５】これら車軸部に装着される車軸軸受は、懸
架方式、負荷条件、耐久性、スペース、経済性等を考慮
して選定されるが、遊動輪車軸や独立懸架方式の駆動輪
車軸では、アンギュラ玉軸受を２個向かい合わせて使用
するか、複列のアンギュラ玉軸受を使用する場合が多
い。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、車軸軸受は
車軸やホイールからモーメント荷重等を受けるため、そ
の剛性が不十分であると、軌道輪の傾きによって軸受す
きまや予圧に変動が生じ、軸受寿命に減少をきたす場合
がある。したがって、車軸軸受は十分な剛性をもったも
のでなければならない。剛性を高める手段としては、次
のような手段が考えられる。

【０００７】（１）ボールの個数を増やす。

【０００８】（２）軸受スパンを大きくとる。

【０００９】（３）予圧量を大きくする。

【００１０】ところが、上記（１）の手段によれば軸受
外径寸法を大きくする必要が生じ、（２）の手段によれ
ば軸受幅寸法を大きくする必要が生じる。これらは、車
体重量の増加につながり、軽量化という近時の傾向から
して妥当とは言いがたい。さらに、車軸軸受は、通常、
予圧量を大きく設定してあり、さらに予圧量をあげると
なると、軸受の寿命に支障が生じる懸念がある。

【００１１】そこで、本考案の目的は、軸受寸法、予圧
量を増大することなく、車軸軸受のモーメント荷重剛性
を高めると共に、転動疲労寿命を向上させることにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案では、内輪と外輪
を軸受鋼で形成し、両輪の軌道間に介在し、両輪とアン
ギュラコンタクトするボールをセラミックで形成した。

【００１３】

【作用】セラミック材の縦弾性係数は、軸受鋼のそれよ
りも大きい。そのため、ボールをセラミック材で形成す
ると、軸受のモーメント荷重剛性を向上させることがで
きる。また、ボールをセラミック材で形成することによ
り、ボールのスピン運動やボールに作用するジャイロモ
ーメントによる滑り摩擦が低減されるので、軸受の転動
疲労寿命が向上する。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の実施例について説明する。

【００１５】図１は、遊動輪車軸側に装着される車軸軸
受を示す。この車軸軸受は複列アンギュラ玉軸受であ
り、ハブフランジ１ａを一体に形成した複列軌道の外輪
１と、複列軌道の（単列軌道の一対の）内輪２と、内・
外輪１、２の軌道間に介在し、内・外輪１、２とそれぞ
れアンギュラコンタクトするボール３と、ボール３を保
持する保持器４と、軸受内部を密封するシール部材５と
で構成される。外輪１は、ホイール（図示省略）にハブ
ボルト６で連結され、内輪２は遊動輪車軸（図示省略）
の外径部に嵌合される。遊動輪車軸は動力伝達を行なわ
ないので、この車軸軸受にあっては、外輪１が回転し、
内輪２は回転しない。

【００１６】この車軸軸受は、外輪１が高炭素クロム軸
受鋼または中炭素クロム軸受鋼、内輪２が高炭素クロム
軸受鋼で形成され、ボール３はセラミック材で形成され
ている。セラミック材としては、例えば、窒化珪素材
（Ｓｉ₃Ｎ₄）を用いる。窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）焼結体の
縦弾性係数は３．２×１０⁴ｋｇｆ／ｍｍ²であり、軸受
鋼（２．１×１０⁴ｋｇｆ／ｍｍ²）の約１．５倍であ
る。そのため、この車軸軸受の剛性は、軸受鋼製のボー
ルを用いた従来の車軸軸受に比べて高くなる。例えば、
この車軸軸受のアキシャル荷重に対する剛性は、従来の
車軸軸受（ボールは高炭素クロム軸受鋼、ボール以外の
材質はすべて同一とする。）に比べ、約１．２倍（計算
値）に向上する。

【００１７】図３は、モーメント荷重（ｋｇｆ−ｍ）と
軸受傾き角（ｄｅｇ）との関係を示す。尚、線図ｂは本
実施例の車軸軸受（計算値）、線図ａは従来の車軸軸受
（実測値：ボールは高炭素クロム軸受鋼、ボール以外の
材質はすべて同一、形状・寸法もすべて同一）に関する
ものである。同図に示すように、ボール３をセラミック
材で形成することにより、軸受の剛性は顕著に向上す
る。

【００１８】図２は、駆動輪車軸側に装着される車軸軸
受を示す。この車軸軸受は、複列軌道の外輪１１、複列
軌道の内輪１２、内・外輪１１、１２の軌道間に介在す
るボール１３、ボール１３を保持する保持器１４、およ
び軸受内部を密封するシール部材１５で構成される。外
輪１１は、車体側部材に嵌合または連結され、内輪１２
はハブ輪（図示省略）を介して駆動輪車軸の外径部に嵌
合される。ハブ輪はホイールにハブボルトで連結され、
駆動輪車軸の駆動力は、ハブ輪、ハブボルトを介してホ
イールに伝達される。この車軸軸受にあっては、内輪２
が回転し、外輪１は回転しない。

【００１９】この車軸軸受は、図１に示すものと同様
に、外輪１が高炭素クロム軸受鋼または中炭素クロム軸
受鋼、内輪２が高炭素クロム軸受鋼で形成され、ボール
３はセラミック材で形成されている。

【００２０】尚、車軸軸受には、図１、２に示すもの以
外に、例えば、内輪とハブ輪とを一体化したもの、外輪
とナックルとを一体化したもの等種々の形式があるが、
本考案は、ボールを使用したものであれば、これら種々
の形式のものに適用することができる。

【００２１】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
内・外輪を軸受鋼で形成し、ボールをセラミック材で形
成したので、軸受寸法、予圧量を増大することなく、車
軸軸受のモーメント荷重剛性を高めることができ、ま
た、軸受の転動疲労寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】本考案の他の実施例を示す断面図である。

【図３】モーメント荷重と軸受傾き角との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１外輪２内輪３ボール１１外輪１２内輪１３ボール

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】自動車の車軸部に装着され、ホイールを
回転自在に支持するものであって、複列軌道を有する軸
受鋼製の内輪と、複列軌道を有する軸受鋼製の外輪と、
内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在し、前記両輪とア
ンギュラコンタクトするセラミック製のボールとを備え
た自動車の車軸軸受。