JP4716481B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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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、駆動輪を複列の転がり軸受で支承するセミフローティングタイプの車輪用軸受装置に関するものである。
トラック等のようにフレーム構造の車体を有する自動車では、駆動輪のアクスル構造として、従来フルフローティングタイプを採用するものが多い。また、最近の駆動輪の支持構造には、組立性の向上、軽量・コンパクト化等を狙って、複列の転がり軸受をユニット化した構造が多く採用されるようになっている。その従来構造の一例として、図９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、車軸管５１の中にデファレンシャル（図示せず）と連結された駆動軸５２が挿通され、車軸管５１の外径面に複列の円錐ころ軸受５３が装着されている。この複列の円錐ころ軸受５３により回転自在に支承されたハブ輪５４が、ハブボルト５５を介して駆動軸５２のフランジ５６に連結されている。複列の円錐ころ軸受５３の内輪５７は、左右一対のものが連結環５８で結合され、車軸管５１の端部に外嵌されると共に、固定ナット５９で締付固定されている。複列の円錐ころ軸受５３の外輪６０は、ハブ輪５４に内嵌され、その両端をフランジ５６とブレーキロータ６１により挟持された状態で軸方向に固定されている。これら内外輪５７、６０間の環状空間には、複列の円錐ころ６２が保持器６３により回転自在に収容され、両端部にはシール６４が装着されて軸受内部が密封されている。
内輪５７の内方端部には環状段部６５が形成され、弾性部材からなるシールリング６６が装着されている。また、一対の内輪５７、５７の突合せ部外周面には、環状凹部６７が形成され、この環状凹部６７に弾性部材からなるシールリング６８が装着されている。これにより、外部から車軸管５１内への泥水の浸入やデフオイルの外部への漏れを防止し、軸受内部へのデフオイルの浸入も防止している。
特開２００１−９９１７２号公報
しかしながら、このような従来の車輪用軸受装置は、ハブ輪５４と車軸管５１間に複列の円錐ころ軸受５３が装着されると共に、車軸管５１に駆動軸５２が挿通され、この駆動軸５２のフランジ５６とハブ輪５４とをハブボルト５５によって連結する構造のため、装置の軽量・コンパクト化に限界があり、さらに、部品点数も多く組立が煩雑であった。
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、軽量・コンパクト化を図ると共に、雨水やダスト等の侵入とデフオイルの漏れを防止できる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、車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記芯金の嵌合部の端縁に径方向外方に延びて形成されたビードと、このビードが係止し、前記ハブ輪の内径に形成された環状溝で構成されている構成を採用した。
また、請求項２に記載の発明は、車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に装着された止め輪と段付部で構成されている。
また、請求項３に記載の発明は、車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に形成された断面が欠円形の環状凹部と、この環状凹部に係合し、前記キャップに形成された凸部で構成されている。
また、請求項４に記載の発明は、車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に形成された断面が欠円形の環状凹部に、前記キャップに形成された凸部を塑性変形させて係合する構成を採用した。
このように、例えば、車輪用軸受を構成するハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記芯金の嵌合部の端縁に径方向外方に延びて形成されたビードと、このビードが係止し、前記ハブ輪の内径に形成された環状溝で構成されているので、軽量・コンパクト化を図ったセミフローティングタイプの車輪用軸受装置を提供することができると共に、デフオイルの外部への流出と、外部から雨水やダスト等が駆動軸内に侵入してデフオイル内に混入するのを防止することができる。また、過大なモーメント荷重が負荷された時でも、キャップが軸方向に移動し、ハブ輪から脱落するのを防止することができる。
また、請求項５に記載の発明は、前記ハブ輪の外周に、前記複列の転がり軸受のうち一方の内側転走面が直接形成されているので、一層の軽量・コンパクト化と共に、軸受剛性の増大を図ることができ耐久性が向上する。
また、請求項６に記載の発明は、前記円筒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、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向へ抜けるのを防止しているので、従来のように内輪をナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができ、長期間その予圧量を維持することができる。さらに、部品点数を大幅に削減でき、組込性の向上と相俟って低コスト化と軽量・コンパクト化を達成することができる。
好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのインボード側の基部から前記円筒部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理され、前記加締部が、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされていれば、ハブ輪の耐久性が向上すると共に、加締部を塑性変形させる時の加工性が向上し、その品質の信頼性が向上する。
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、前記キャップが、断面略コの字形に形成された鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に膨出された弾性部材とからなるので、この弾性部材が嵌合面に密着し、液密に内部を密封することができる。
好ましくは、請求項９に記載の発明のように、前記キャップが、０．０５〜０．３ｍｍのシメシロで圧入されていれば、キャップの形状誤差等によってハブ輪との嵌合部に径方向すきまが発生し、デフオイルがこの微小なすきまから漏れるようなことはなく、また、キャップの圧入作業を容易にすると共に、シメシロ大によるキャップの座屈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、車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記芯金の嵌合部の端縁に径方向外方に延びて形成されたビードと、このビードが係止し、前記ハブ輪の内径に形成された環状溝で構成されているので、軽量・コンパクト化を図ったセミフローティングタイプの車輪用軸受装置を提供することができると共に、デフオイルの外部への流出と、外部から雨水やダスト等が駆動軸内に侵入してデフオイル内に混入するのを防止することができる。また、過大なモーメント荷重が負荷された時でも、キャップが軸方向に移動し、ハブ輪から脱落するのを防止することができる。
車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通され、端部にセレーションが形成された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部と、内周に前記駆動軸のセレーションに噛合するセレーションが形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に内側転走面が形成された一対の内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記円筒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、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向へ抜けるのを防止すると共に、前記ハブ輪における車輪取付フランジの内径部に、断面略コの字形に形成された鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなるキャップが、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記芯金の嵌合部の端縁に径方向外方に延びて形成されたビードと、このビードが係止し、前記ハブ輪の内径に形成された環状溝で構成されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基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は、その車輪用軸受を示す縦断面図（参考図）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トボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２とがユニット化して構成され、駆動軸Ｄ／Ｓに連結されている。複列の転がり軸受２は、内方部材３と外方部材４、および両部材３、４間に転動自在に収容された複列の転動体（円錐ころ）５、５とを備えている。ここで、内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入された一対の内輪１０、１０とを指す。ハブ輪１は、外周のアウトボード側の端部に車輪ＷおよびブレーキロータＢ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から軸方向に延びる円筒部７が形成されている。また、内周には駆動軸Ｄ／Ｓがトルク伝達可能に内嵌されるようにセレーション（またはスプライン）８が形成されている。
一方、複列の転がり軸受２は、図２に示すように、内周に複列のテーパ状の外側転走面４ａ、４ａが形成され、車軸管Ｈに固定される車体取付フランジ４ｂが外周に形成された外方部材４と、この外方部材４に内挿され、外周に前記複列の外側転走面４ａ、４ａに対向するテーパ状の内側転走面１０ａが形成された一対の内輪１０、１０と、両転走面４ａ、１０ａ間に収容された複列の転動体５、５と、これら複列の転動体５、５を転動自在に保持する保持器１１とを有している。一対の内輪１０、１０には大径側端部に大鍔１０ｂが形成され転動体５を案内している。そして、一対の内輪１０、１０の正面側端面が突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。外方部材４の両端部にはシール１２、１２が装着され、外方部材４と内輪１０との環状空間を密封している。このシール１２、１２により、軸受内部に封入された潤滑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。さらに、インボード側のシール１２においては、ハブ輪１のセレーション８を通してデフオイルが軸受内部に侵入するのも防止している。
ここで、ハブ輪１の外周に形成された円筒部７に一対の内輪１０、１０が圧入され、円筒部７の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１３により、ハブ輪１に対して内輪１０、１０が軸方向へ抜けるのを防止している。本実施形態では、このような第２世代のセルフリテイン構造を採用することにより、従来のように内輪をナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができ、長期間その予圧量を維持することができると共に、部品点数を大幅に削減でき、組込性の向上と相俟って低コスト化と軽量・コンパクト化を達成することができる。
ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ６のインボード側の基部および円筒部７に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている（図中クロスハッチングにて示す）。なお、加締部１３は、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。これにより、耐久性が向上すると共に、加締部１３を塑性変形する時の加工性が向上し、クラック等を防止してその品質の信頼性が向上する。
また、外方部材４は、ハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面４ａ、４ａおよびシール１２が装着される端部内周面に高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪１０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５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。なお、ここでは、転動体５、５を円錐ころとした複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。
本実施形態では、ハブ輪１のアウトボード側端部の開口部にキャップ９が圧入されている。このキャップ９は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略コの字形に形成された鋼板製の芯金９ａと、この芯金９ａの少なくとも嵌合部に加硫接着等により接合されたゴム等の弾性部材９ｂとからなる。そして、この弾性部材９ｂが嵌合面に弾性変形して入り込み、液密に内部を密封している。したがって、デフオイルの外部への流出と、外部から雨水やダスト等が駆動軸内に侵入してデフオイル内に混入するのを完全に防止することができる。
ここで、キャップ９は、０．０５〜０．３ｍｍのシメシロ範囲で圧入されるのが好ましい。何故なら、シメシロが０．０５ｍｍ未満だと、シメシロが小さく、キャップ９自体の形状誤差等によりキャップ９とハブ輪１との嵌合部に僅かな径方向すきまが発生し、デフオイルがこの微小なすきまから漏れる恐れがあるからである。一方、シメシロが０．３ｍｍを超えると、キャップ９の圧入作業が難しくなるばかりでなく、芯金９ａ自体が座屈する恐れがあるからである。また、このキャップ９が、ハブ輪１における剛性の高い部位、すなわち、ハブ輪１の車輪取付フランジ６の内径部に圧入されるのが好ましい。これにより、車両運転時、ハブ輪１に繰返しモーメント荷重が負荷されハブ輪１が弾性変形したとしても、キャップ９がこのハブ輪１の弾性変形の影響を殆ど受けない。
図３は、本発明に係る車輪用軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した実施形態とハブ輪の構成が異なるのみで、前述した第１の実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受は、ハブ輪１４と複列の転がり軸受１５とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受１５は、内方部材１６と外方部材４、および両部材１６、４間に転動自在に収容された複列の転動体５、５とを備えている。ここで、内方部材１６は、ハブ輪１４と、このハブ輪１４に圧入された内輪１０とを指す。ハブ輪１４は、外周のアウトボード側の端部に車輪（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、複列の転がり軸受１５のアウトボード側の内側転走面１４ａと、この内側転走面１４ａから軸方向に延びる円筒部７が形成されている。また、内周には図示しない駆動軸がトルク伝達可能に内嵌されるようにセレーション（またはスプライン）８が形成されている。
ここで、ハブ輪１４の外周には内輪１０の大鍔１０ｂに相当する鍔部１４ｂと、内輪１０の正面側端面が当接する段部１４ｃが形成され、背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。また、ハブ輪１４の円筒部７に内輪１０が圧入され、円筒部７の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１３により、ハブ輪１４に対して内輪１０が軸方向へ抜けるのを防止している。本実施形態では、このような第３世代のセルフリテイン構造を採用することにより、前述した実施形態と同様、予圧量を管理する必要がないので車両への組込性を簡便にすることができ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。
また、ハブ輪１４の外周に内側転走面１４ａが直接形成されているので、ハブ輪１４の剛性が増大し、車両運転時において、ハブ輪１４にモーメント荷重が負荷されても、ハブ輪１４が弾性変形するのを抑制することができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を達成し、かつ軸受の耐久性を向上させることができる。
本実施形態では、前述した実施形態と同様、ハブ輪１４のアウトボード側端部の開口部、すなわち、車輪取付フランジ６の内径部にキャップ１７が圧入されている。このキャップ１７は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略コの字形に形成された芯金１８と、この芯金１８の外表面に加硫接着されたゴム等の弾性部材１９とからなる。そして、芯金１８は、ハブ輪１４に嵌合される円筒部１８ａの端縁がアウトボード側になるように圧入されている。これにより、キャップ１７の圧入作業が容易になると共に、剛性の低い端縁側がアウトボード側に位置するため、ハブ輪１４の弾性変形によって芯金１８が変形して軸方向に移動したとしても、少なくともアウトボード側に移動することはなく、キャップ１７のハブ輪１４からの脱落を防止することができる。
さらに、図４に拡大して示すように、この端縁には、径方向外方に延びるビード１８ｂが形成されている。このビード１８ｂを、ハブ輪１４に形成された環状溝２０に係止させることにより、キャップ１７の軸方向の移動を完全に止めることができ、キャップ１７の信頼性を一層向上させることができる。
図５は、本発明に係る車輪用軸受の第３の実施形態を示す要部拡大図である。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等には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態では、ハブ輪１のアウトボード側端部の開口部にキャップ２１が圧入されている。このキャップ２１は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略コの字形に形成された鋼板製の芯金２１ａと、この芯金２１ａの内周面から嵌合部に一部が膨出した弾性部材２１ｂとからなる。この弾性部材２１ｂは加硫接着等により接合されたゴム等からなる。そして、芯金２１ａが発錆するのを防止すると共に、膨出した弾性部材２１ｂが嵌合部に密着して液密的に内部を密封している。したがって、デフオイルの外部への流出と、外部から雨水やダスト等が駆動軸内に侵入してデフオイル内に混入するのを完全に防止することができる。
ここで、キャップ２１は、ハブ輪１の内周に装着された止め輪２２と段付部２３とで軸方向への移動が規制されている。これにより、車両運転時、ハブ輪１に繰返しモーメント荷重が負荷されハブ輪１が弾性変形しても、ハブ輪１からキャップ２１が脱落するのを確実に防止することができる。なお、芯金２１ａには同心状に凸条２４が形成され、芯金２１ａの剛性を増大させている。
図６は、本発明に係る車輪用軸受の第４の実施形態を示す要部拡大図である。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等には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この実施形態では、ハブ輪１の内周に断面が欠円形の環状凹部２５が形成され、この環状凹部２５に係合する凸部２６ａが形成されたキャップ２６が装着されている。これにより、キャップ２６の装着が容易となると共に、簡単な構成でキャップ２６の軸方向の移動を防止することができる。なお、この凸部２６ａはキャップ２６の外周全周に亙って形成する必要はなく、少なくとも３箇所以上あれば充分キャップ２６の動きを阻止することができる。
図７は、この第４の実施形態の変形例を示す要部拡大図である。なお、前述した実施形態（図６）と同一部品同一部位には同じ符号を付してその重複した説明を避ける。
キャップ２７’は断面略コの字形をなし、ハブ輪１の内周面に所定のシメシロを介して圧入されている。その後、キャップ２７’の内周を図示しない治具で押し当てた状態でこの治具を回転させ、所謂ローリング加工によりキャップ２７’を塑性変形させてハブ輪１の内周に形成された環状凹部２５に食い込ませている。このように形成された凸部２６ａは、一層ハブ輪１の環状凹部２５にガタなく密着し、キャップ２７の軸方向の移動を防止することができると共に、嵌合部２６ｂと共にこの凸部２６ａでもデフオイルの外部への流出を確実に防止することができる。
図８は、本発明に係る車輪用軸受の参考例を示す要部拡大図である。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等には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態では、ハブ輪１のアウトボード側端部の開口部からパイロット部２８の内径面に亙ってキャップ２９が圧入されている。このキャップ２９は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面がハット状に形成された鋼板製の芯金２９ａと、この芯金２９ａの外周面から嵌合部およびハブ輪１のアウトボード側の端部に亙って接合された弾性部材２９ｂとからなる。
この弾性部材２９ｂは、加硫接着等により接合されたゴム等からなり、液密的に内部を密封している。したがって、デフオイルの外部への流出と、外部から雨水やダスト等が駆動軸内に侵入してデフオイル内に混入するのを完全に防止することができると共に、キャップ２９がハブ輪１の開口部全体を閉塞し、さらに、パイロット部２８の内径面、すなわち、車両運転時、ハブ輪１に繰返しモーメント荷重が負荷されても変形の少ない部位に圧入されているので、キャップ２９の弾性変形を一層防止してハブ輪１からキャップ２９が移動あるいは脱落するのを確実に防止することができる。
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、駆動軸と車軸管の開口部に車輪用軸受が装着されたセミフローティングタイプの駆動輪側の車輪用軸受装置に適用できる。
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。 同上、車輪用軸受を示す縦断面図（参考図）である。 本発明に係る車輪用軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。 同上、要部拡大図である。 本発明に係る車輪用軸受の第３の実施形態を示す要部拡大図である。 本発明に係る車輪用軸受の第４の実施形態を示す要部拡大図である。 第４の実施形態の変形例を示す要部拡大図で、（ａ）はキャップ加締前の状態を示し、（ｂ）は加締後の状態を示している。 本発明に係る車輪用軸受の参考例を示す要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
１、１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
２、１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３、１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
９、１７、２１、２６、２７、２７’、２９・・キャップ
９ａ、１８、２１ａ、２９ａ・・・・・・・・・芯金
９ｂ、１９、２１ｂ、２９ｂ・・・・・・・・・弾性部材
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
１０ａ、１４ａ・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔部
１４ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・段部
１８ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ビード
２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・段付部
２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凸条
２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状凹部
２６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凸部
２６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・パイロット部
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車軸管
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動軸
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の円錐ころ軸受
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・フランジ
５７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・連結環
５９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
６４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
６５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状段部
６６、６８・・・・・・・・・・・・・・・・・シールリング
６７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状凹部
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｄ／Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動軸
Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車軸管
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪

Claims (9)

  1. 車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記芯金の嵌合部の端縁に径方向外方に延びて形成されたビードと、このビードが係止し、前記ハブ輪の内径に形成された環状溝で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に装着された止め輪と段付部で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  3. 車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に形成された断面が欠円形の環状凹部と、この環状凹部に係合し、前記キャップに形成された凸部で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  4. 車体の下面に支持された車軸管と、この車軸管の内方に挿通された中空の駆動軸と、この駆動軸と前記車軸管の開口部との間に車輪用軸受が装着され、この車輪用軸受が、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成され、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の円筒部に圧入され、外周に前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材に外挿され、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、この外方部材と前記内方部材の両転走面間に収容された複列の転動体と、この転動体を転動自在に保持する保持器と、前記内方部材と外方部材の環状空間を密封するシールとを備え、前記ハブ輪の車輪取付フランジの内径部にキャップが圧入され、このキャップが、鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に接合された弾性部材とからなり、当該芯金の嵌合部の端縁がアウトボード側になるように圧入されていると共に、この嵌合部よりアウトボード側に、アウトボード側への抜け止め手段を備え、この抜け止め手段が、前記ハブ輪の内周に形成された断面が欠円形の環状凹部に、前記キャップに形成された凸部を塑性変形させて係合することを特徴とする車輪用軸受装置。
  5. 前記ハブ輪の外周に、前記複列の転がり軸受のうち一方の内側転走面が直接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。
  6. 前記円筒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、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向へ抜けるのを防止した請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  7. 前記車輪取付フランジのインボード側の基部から前記円筒部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理され、前記加締部が、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
  8. 前記キャップが、断面略コの字形に形成された鋼板製の芯金と、この芯金の少なくとも嵌合部の一部に膨出された弾性部材とからなる請求項１乃至７いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  9. 前記キャップが、０．０５〜０．３ｍｍのシメシロで圧入されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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