JP4116729B2 - 車輪軸受装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のブレーキロータ付き車輪軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車輪軸受装置には、駆動輪用のものと、非駆動輪用のものとがあり、それぞれ種々の型式のものがある。その一例として、駆動輪用の車輪軸受装置を図11に示す。即ち、その基本構造は、内周に複列の転走面3a、3bを有する外方部材3と、その各々の転走面3a、3bに対向する転走面1a、1bを有する内方部材1と、上記外方部材3と内方部材1との間に介在する複列の転動体8とからなり、内方部材1に車輪取付けフランジ2を設けたものである。符号5は、保持器である。また、図11に示す例では、内方部材1は内周に駆動軸の嵌合孔9を有する。なお、内方部材1の複列の転走面1a、1bのうち、アウター側の転走面1aを内方部材1の外周に直接形成しており、インナー側の転走面1bを別体の内輪に形成している。ここで、アウター側とは、車輪取付けフランジのある側をいうものとする。
【0003】
ところで、車輪軸受メーカーから自動車メーカーの自動車組立て工場に納入された車輪軸受装置の車輪取付けフランジ2の側面2aには、自動車組立て工場において別部品として納入されたブレーキロータ20がボルト18によって固定される。ところが、組立て後に、ブレーキロータ20の側面21に面振れがあると、自動車の高速化に伴って、高速走行からのブレーキ時の振動の原因となったり、ブレーキの偏摩耗の原因になったりする。また、面振れの状態によっては、低速時でもこのブレーキ時の振動が生じる場合がある。
【0004】
従来、かかるブレーキロータ20の側面21の面振れを解消するために、自動車組立て工場において、車輪軸受メーカーから納入された車輪軸受装置の車輪取付けフランジ2に、別部品として納入されたブレーキロータ20を組付ける時に車輪取付けフランジ2の面振れとブレーキロータ20の側面21の面振れを位相合わせする等の調整を行っているが、かかる方法は甚だ面倒で作業性が悪い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、自動車の高速化に伴なって発生するブレーキロータ20の面振れによる振動及びブレーキの偏摩耗を防止すること、並びに自動車組立て工場において面倒なブレーキロータ20の振れ調整を行う必要のない、信頼性の高い車輪軸受装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、その各々の転走面に対向する転走面を有する内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とからなり、上記外方部材又は内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設け、この車輪取付けフランジの一方の側面にブレーキロータの固定面を形成した車輪軸受装置において、上記車輪取付けフランジの一方の側面のブレーキロータ固定面を、他方の側面よりも細かい表面粗さに仕上げたものである。
【0007】
このように、細かい表面粗さに仕上げられた車輪取付けフランジの側面にブレーキロータを固定することにより、ブレーキロータの面振れを抑制することができる。
【0008】
したがって、自動車組立て工場における面倒なブレーキロータの面振れの調整が不要になる。
【0009】
上記構成において、ブレーキロータ固定面を形成した車輪取付けフランジの一方の側面の表面粗さを3Ra以下、他方の側面の表面粗さを3〜6Raにすることにより、好ましい結果が得られる。この3Ra以下という表面粗さは、車輪取付けフランジを一次切削して形成した後、一方の側面のブレーキロータの固定面を二次切削することにより得ることができる。
【0010】
また、内方部材の外周又は外方部材の内周に設けられる転走面を、前記部材に直接形成するものは、部品点数が少なく好ましい。
【0011】
この発明に係る車輪軸受装置は、駆動用および非駆動用のどちらにおいても効果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
自動車の車輪軸受装置は、例えば、図1に示すように、内周に複列の転走面3a、3bを有する外方部材3と、その各々の転走面3a、3bに対向する転走面1a、1bを有する内方部材1と、上記外方部材3と内方部材1との間に介在する複列の転動体8とからなり、上記内方部材1に車輪取付けフランジ2を設けた構造であり、この車輪取付けフランジ2の側面2aに、ブレーキロータ20がボルト18によって固定されている。具体的には、図1乃至図7に示すような、等速自在継手の駆動軸を取付ける駆動輪用のものと、図8乃至図10に示すように、駆動軸が取付けられない非駆動輪用のものとがあり、以下にその具体例を説明する。なお、符号5は、保持器を示している。
【0013】
図1に示す車輪軸受装置は、駆動輪用の車輪軸受装置であってこの発明の第1の実施例である。この図1の内方部材1は、内周に駆動軸と嵌合するスプラインを設けた嵌合孔9を形成している。また、内方部材1の複列の転走面1a、1bのうち、アウター側の転走面1aを、内方部材1の外周に直接形成しており、インナー側の転走面1bを別体の内輪15に形成し、この内輪15をハブ輪14の端部の肩部に嵌め入れている。また、この図1の内方部材1のハブ輪14には、車輪取付けフランジ2が一体に形成され、そのアウター側の側面の中央に、ホイールパイロット10が形成されている。この車輪取付けフランジ2には、ホイールを固定するハブボルト7のボルト孔11が形成され、また、このアウター側の側面2aにブレーキロータ20がボルト18によって固定されるようになっている。また、この図1の外方部材3は、内周に複列の転走面3a、3bを直接形成している。また、外方部材3には、車体に固定するボルト孔12を有するフランジ4が一体に形成されているとともに、その両端部内周面には、軸受内部を密封するシール部材19が装着されている。そして、この図1の例では、ブレーキロータ20を固定するアウター側の側面2aが二次切削によって、表面粗さが3Ra以下の細かさに仕上げられており、他方の側面2bの表面粗さは一次切削の状態の3〜6Raである。二次切削することによって、側面2aの面精度が向上し、その面に固定されるブレーキロータ20の側面21の面振れが向上する。
【0014】
次に、図2に示す車輪軸受装置は、駆動輪用の車輪軸受装置であって、この発明の第2の実施例であり、上記第1の実施例における別体の内輪15が、等速自在継手の車軸の外径に圧入されるように構成されている。
【0015】
次に、図3に示す車輪軸受装置は、駆動輪用の車輪軸受装置であって、この発明の第3の実施例である。このものは、内方部材1を、等速自在継手13の外輪と一体に構成したものである。また、この内方部材1には、外周に複列の転走面1a、1bが直接形成されている。また、この図3の内方部材1のアウター側には、ホイールパイロット10と、車輪取付けフランジ2が一体に形成されている。一方、図3の外方部材3には、内周に複列の転走面3a、3bが直接形成されている。また、この外方部材3の外面には、車体に固定するボルト孔12を有するフランジ4が一体に形成されている。この図3の例では、車輪取付けフランジ2の側面2aにブレーキロータ20がボルト18によって固定されるようになっており、このブレーキロータ20を固定する車輪取付けフランジ2の側面2aが二次切削によって表面粗さが3Ra以下に仕上げられている。以下の実施例についても、ブレーキロータ20を固定する車輪取付けフランジ2の側面2aは、二次切削によって3Ra以下に仕上げられ、一次切削の表面粗さ(3〜6Ra)を有する他方の側面2bよりも細かく仕上げられている。
【0016】
図4に示す車輪軸受装置も、駆動輪用の車輪軸受装置であってこの発明の第4の実施例である。この図4の内方部材1の複列の転走面1a、1bは、別体の2つの内輪15、15によって形成され、内方部材1に車輪取付けフランジ2が形成され、この側面2aにブレーキロータ20がボルト18によって固定されている。一方、外方部材3は、図1乃至図3に示す車輪軸受装置と同様に、内周に複列の転走面3a、3bを直接形成したものである。
【0017】
図5に示す車輪軸受装置も、駆動輪用の車輪軸受装置であってこの発明の第5の実施例である。この図5の内方部材1は、図4に示すものと同様に、駆動軸に装着される内方部材1は、その複列の転走面1a、1bを別体の2つの内輪15、15に形成している。また、外方部材3は、車体に固定するボルト孔12を有するフランジ4を形成したハウジング16と、複列の転走面3a、3bを形成した外輪17とによって形成している。
【0018】
次に、図6に示す車輪軸受装置は、駆動輪用の車輪軸受装置で、ブレーキロータ20を車輪取付けフランジ2のインナー側に固定したこの発明の第6の実施例である。
【0019】
この第6の実施例のように、ブレーキロータ20を車輪取付けフランジ2のインナー側に取付ける場合、車輪取付けフランジ2のインナー側の側面2bはホイール取付け面でないので、ブレーキロータ20の取付け面22を、図7に示すように、内方部材1の車輪取付けフランジ2の外径面がブレーキロータ20のブレーキパイロットになる段部25の付いた形状に形成している。そして、上記ブレーキロータ20の取付け面22には、ブレーキロータ20を固定するためのボルト18の固定孔24だけを形成し、ハブボルト7が取付け面22にかからないようにハブボルト7の位置に切欠部23を形成している。このように、ブレーキロータ20の取付け面22に、切欠部23を形成しておくと、ハブボルト7にナットを締め付けた際に、ホイールが軸方向に変形しても、ブレーキロータ20にはその影響が全く出ないので、ブレーキロータ20の面振れをより低減することができる。この第6の実施例では、インナー側の側面2bを二次切削により、表面粗さをアウター側の側面2aよりも細かく、3Ra以下に仕上げている。
【0020】
この第6の実施例のように、ブレーキロータ20を車輪取付けフランジ2のインナー側に取付けるようにすることは、他のすべての実施例にも適宜適用することは可能である。その場合には、車輪取付けフランジ2のインナー側の側面2bを、二次切削により、アウター側の側面2aより細かく表面粗さが3Ra以下になるように仕上げる。
【0021】
次に、図8に示す車輪軸受装置は、非駆動輪用の車輪軸受装置であってこの発明の第7の実施例である。この図8の内方部材1は、複列の転走面1a、1bのうちのアウター側の転走面1aを外面に直接形成し、インナー側の端部に装着される別体の内輪15にインナー側の転走面1bを形成している。この内方部材1には、車輪取付けフランジ2が一体に形成され、この車輪取付けフランジ2の側面2aにブレーキロータ20がボルト18によって固定されている。この車輪取付けフランジ2の側面2aは、二次切削により表面粗さが3Ra以下に仕上げられている。また、図8の外方部材3は、内周に複列の転走面3a、3bを直接形成しており、外面に車体に固定するためのボルト孔12を有するフランジ4を形成している。なお、内方部材1のインナー側には、ねじ部30が形成されており、ナット31で締結することにより内輪15を固定するとともに、軸受に予圧を付与し軸受剛性を得ている。さらに、ハブキャップ32によってインナー側を封止している。
【0022】
図9に示す車輪軸受装置は、非駆動輪用の車輪軸受装置であってこの発明の第8の実施例である。このものは、外方部材3に車輪取付けフランジ2を設け、外方部材3の内面に複列の転走面3a、3bを直接形成している。そして、外方部材3の内側に、外面に転走面1a、1bを形成した内方部材1(内輪15、15)が設けられている。この図9の例では、外方部材3の車輪取付けフランジ2のアウター側の側面2aにブレーキロータ20が固定されている。
【0023】
図10に示す車輪軸受装置は、この発明の第9の実施例である。この車輪軸受装置は、外方部材3を、車輪取付けフランジ2を有し、内周に複列の転走面3a、3bを有する別体の外輪17を圧入することによって形成している。そして、外面に転走面1a、1bを形成した内方部材1(内輪15、15)が、転動体8を介して外方部材3の内側に設けられている。この図10の例では、外方部材3の車輪取付けフランジ2のアウター側の側面2aにブレーキロータ20がボルト18によって固定されている。第8及び第9の実施例では、ブレーキロータ20を固定する車輪取付けフランジ2のアウター側の側面2aが、二次切削により表面粗さが3Ra以下に仕上げられている。
【0024】
なお、以上の各実施例の車輪軸受装置において、シールは符号19によって示され、その他同一構成の部分には同一符号を付している。
【0025】
また、上記の各実施例において、車輪取付けフランジ2の側面2a又は2bの二次切削は、一次切削した内方部材2又は外方部材3を熱処理加工した後に行っている。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る車輪軸受装置は、車輪取付けフランジの一方の側面のブレーキロータ固定面が、他方の側面よりも細かい表面粗さに仕上げられているため、ブレーキロータの面振れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第1の実施例を示す断面図
【図2】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第2の実施例を示す断面図
【図3】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第3の実施例を示す断面図
【図4】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第4の実施例を示す断面図
【図5】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第5の実施例を示す断面図
【図6】この発明に係る駆動輪用の車輪軸受装置の第6の実施例を示す断面図
【図7】上記第6の実施例のブレーキロータの一部分を示す正面図
【図8】この発明に係る非駆動輪用の車輪軸受装置の第7の実施例を示す断面図
【図9】この発明に係る非駆動輪用の車輪軸受装置の第8の実施例を示す断面図
【図10】この発明に係る非駆動輪用の車輪軸受装置の第9の実施例を示す断面図
【図11】従来例の断面図
【符号の説明】
1 内方部材
1a、1b 転走面
2 車輪取付けフランジ
2a、2b 側面
3 外方部材
3a、3b 転走面
4 フランジ
5 保持器
7 ハブボルト
8 転動体
9 嵌合孔
10 ホイールパイロット
11 ボルト孔
12 ボルト孔
13 等速自在継手
14 ハブ輪
15 内輪
16 ハウジング
17 外輪
18 ボルト
19 シール
20 ブレーキロータ
21 側面
22 取付け面
23 切欠部
24 固定孔
25 段部
30 ねじ部
31 ナット
32 ハブキャップ

Claims (8)

  1. 内周に複列の転走面を有する外方部材と、その各々の転走面に対向する転走面を有する内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とからなり、上記外方部材又は内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設け、この車輪取付けフランジの一方の側面にブレーキロータの固定面を形成した車輪軸受装置において、上記車輪取付けフランジを一次切削した後に熱処理加工し、その後車輪取付けフランジのブレーキロータ固定面をさらに二次切削により他方の側面よりも細かい表面粗さに仕上げ、その表面粗さを3Ra以下にしたことを特徴とする車輪軸受装置。
  2. 上記車輪取付けフランジが、上記内方部材に一体に形成されている請求項1に記載の車輪軸受装置。
  3. 上記車輪取付けフランジが、上記外方部材に一体に形成されている請求項1に記載の車輪軸受装置。
  4. 上記内方部材の外周に、転走面が直接形成されている請求項1乃至3のいずれかの項に記載の車輪軸受装置。
  5. 上記外方部材の内周に、転走面が直接形成されている請求項1乃至3のいずれかの項に記載の車輪軸受装置。
  6. 上記内方部材の転走面の少なくとも一方が、別体に形成されている請求項1乃至3のいずれかの項に記載の車輪軸受装置。
  7. 上記内方部材に駆動軸を取付ける請求項1又は3に記載の車輪軸受装置。
  8. 上記内方部材が、等速自在継手の外輪と一体に形成されている請求項7に記載の車輪軸受装置。
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