JP4779313B2 - 車輪用ころがり軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、車体の支持部材への取付けフランジを外輪に有する車輪用ころがり軸受に関する。
自動車の車輪用ころがり軸受は、ナックル、キャリヤ、車軸など、車両の仕様によって取付けられる支持部材が異なる。これら支持部材の軸受取付け面は機械加工されている場合もあるが、鋼板をプレス加工したままの状態であったり、塗装が施されたままであったり、また、機械加工されていても、粗い仕上げであったり、いずれにしても取付け面の仕上げ精度は軸受の精度ほどよくない。
そのために、外輪の取付けフランジが支持部材の取付け面にボルト締結された場合、外輪が変形を起こし、外輪軌道の精度に影響を及ぼす虞がある。
図３、および図４において、ナックルに取付けられている従来の軸受について説明する。
図４は、特に、従来のころがり軸受の問題を説明するものである。
図３に示される車輪用ころがり軸受Ｈｕｚは、外輪１ｚと、外端部に車輪取付け用ハブフランジ２ｆｚを有する内輪２ｚと、外内輪間に介装された転動体５ｚからなっている。
外輪１ｚの内周部には、車両外端側と車両中心側とに、内周軌道１ａ１ｚ、１ａ２ｚをそれぞれ有している。
外輪１ｚの外周部には外輪フランジ１ｆｚが設けられ、外輪フランジ１ｆｚには、支持部材であるナックル８ｚへころがり軸受を取付けるためのねじ加工されたボルト穴１ｊｚが設けられている。
内輪２ｚは、車輪取付け用のハブフランジ２ｆｚと一体に形成されているハブ軸Ｈｂｚと、ハブ軸Ｈｂｚの車両中心側終端部に嵌合固定されている内輪要素３ｚとからなっている。
また、ナックル８ｚの取付け面８ａｚは塗装面８ｐｚとなっている。
従来のころがり軸受を、車両中心側よりボルト９ｚによって、外輪フランジ１ｆｚをナックル８ｚに締め付けて取付ける場合（図４を参照）、ナックル８ｚの取付け面８ａｚが塗装面８ｐｚとなっていて精度がよくないために、ボルト９ｚによる締め付けにより塗装面８ｐｚが部分的に圧縮変形を起こし、外輪フランジ１ｆｚが図中破線Ａに示す初期形状から実線Ａ１に示すような変形を起こして締め付けられる。その変形の影響が外輪へ伝播して、外輪が半径方向外方へ図中破線Ｂに示す初期形状から実線Ｂ１のように変形をする。
その変形に伴って外輪軌道１ａ１ｚが大きくなるので、ころがり軸受の予圧量あるいはすきま量が変化して、軸受の性能を維持できないという虞がある。特に、軸受に予圧を付与している場合には軸受寿命の低下のみならず、軸受の支持剛性の低下をも招来する虞がある。車輪用軸受をナックルに取付ける構造に関しては提案がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３-２５４３４６号公報
しかしながら、特許文献１は、ナックルなど支持部材の剛性を向上させることを目的としているものである。
本発明は、ナックルなど支持部材の取付け面に車輪用ころがり軸受を取付けた場合に、支持部材の取付け面の精度の影響がころがり軸受の性能に影響を及ぼすことのない車輪用ころがり軸受を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明は、
塗装面で形成された取付け面を備える車体側の支持部材に、外周部に車両中心側に向き前記車体側の支持部材の前記取付け面へ取付けるために取付け面および取付け用の複数のボルト穴を有する外輪フランジを設け、内周部には複列の内周軌道を有する外輪と、
前記複列の内周軌道と対向する複列の外周軌道を有する内輪と、
外内輪間に介装され外内輪の相対回転を可能とする転動体と、
を有する車輪用ころがり軸受において、
前記外輪フランジの取付け面は、ボルト締結前、車両中心側へ向かって凹の円すい面になっており、ボルト締結後、塗装面が部分的に圧縮変形され、外輪フランジは支持部材の取付け面に密着固定されることを特徴とする車輪用ころがり軸受を提供する。
本発明によれば、ナックルなど支持部材の取付け面に車輪用ころがり軸受を取付けた場合に、支持部材の取付け面の塗装面が部分的に圧縮変形を起こして外輪フランジの取付け面が支持部材の取付け面に密着固定するとともに、取付け面の精度の影響が、軸受の性能に影響を及ぼすことのない車輪用ころがり軸受を提供することができる。
以下、本発明の目的を達成するために、本発明の実施の形態に係わる車輪用ころがり軸受の図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
図１、および図２において本発明の実施形態１を説明する。
図１は本実施形態の車輪用ころがり軸受の断面図である。
図２は、本実施形態を詳細に説明するために、図１において後述する内輪、ボール、保持器、密封シールの図示を省略して、外輪だけを図示したものである。しかも、中心線Ｘ−Ｘの下半分の断面図としたものである。
なお、取付け関連部品は、１点鎖線で示している。
車輪用ころがり軸受Ｈｕは外輪１と内輪２と、転動体５，５と、保持器６，６と外輪１の両端部の内周部に取付けられている密封シール７ａ，７ｂとからなっている。
外輪１の内周部には、車両の外端側に内周軌道１ａ１と終端側に内周軌道１ａ２をそれぞれ有している。
外輪１の外周部に車輪用ころがり軸受Ｈｕを支持部材に取付けるための外輪フランジ１ｆを有している。
外輪フランジ１ｆは後述する支持部材であるナックル８との取付けの関係上、外周形状は３角形あるいは４角形などになっていて、それぞれの角付近には外輪１をナックル８に取付けるために、ねじ加工されたボルト穴１ｊが設けられている。
また、外輪フランジ１ｆの車両中心側の面はナックル８への取付け面１ｋとなる。ナックル８への取付け面１ｋは、回転中心線Ｘ−Ｘを通る断面でその中心が軸方向車両外方（図中、右側）になるように、予め所定の角度θだけころがり軸受の回転中心線Ｘ−Ｘに直角な面Ｓに対して車両中心側（図中、左側）に傾いている。すなわち、取付け面１ｋは車両中心側へ向かって凹の円すい面になっている。
内輪２は、車両の外端部に設けた車輪取付け用のハブフランジ２ｆと一体に形成させているハブ軸Ｈｂと、ハブ軸Ｈｂの車両中心側終端部に嵌合固定されている内輪要素３とからなっている。ハブ軸Ｈｂのハブフランジ２ｆ側および内輪要素３のそれぞれの外周面に、外輪の内周軌道１ａ１、１ａ２に対向してそれぞれ外周軌道２ａ、３ａが形成されている。
複列のボール５，５は内周軌道１ａ１、１ａ２と外周軌道２ａ、３ａ間に介在して、外輪１と内輪２の相対回転を可能にしている。
保持器６，６はボール５，５を保持している。
密封シール７ａ，７ｂは、外輪１の両端部内周部に取付けられて、外内輪間の空間を密封している。
なお、本実施形態では、転動体としてボールを使用しているが、ボールに限定することなく円すいころを使用しても実施することができる。
ナックル８の取付け面８ａは塗装面８ｐになっているが、外輪１が外輪フランジ１ｆの取付け面１ｋをボルト９によってナックル８の取付け面８ａに締め付けられる場合、本実施形態は、外輪フランジ１ｆの取付け面１ｋが予め所定の角度θだけころがり軸受の回転中心線Ｘ−Ｘに直角な面Ｓに対して車両中心側に傾けてあるから、ボルトの締付け力によって塗装面８ｐが部分的に圧縮変形を起こして、外輪フランジ１ｆが変形しても、外輪フランジ１ｆの取付け面への傾きθがゼロへ修正される方向に変形してナックル８の取付け面に密着固定される。それによって変形が外輪１の内周軌道１ａ１まで伝播することはない。したがって、外輪１の内周軌道１ａ１の寸法が変化することはないのでスキマ量あるいは予圧量の変化もない。
この場合のボルトは、車両中心側から締結するので、ナックルには単なる貫通穴としてボルト穴が設けられている。
なお、本実施形態では、外輪フランジ１ｆにねじ加工されたボルト穴１ｊを設け、ナックルのボルト穴を単なる貫通穴として、車両中心側よりボルト締結をしているが、車輪側よりボルト締結をする場合は、ナックルにねじ加工したボルト穴を設け、外輪フランジのボルト穴は単なる貫通穴となる。本発明で言うボルト穴は、ねじ加工された場合とねじ加工されてない場合とを含んでいる。
本発明の実施形態１を示す断面図である。 実施形態１の要部を示す断面図である。 従来の軸受を示す断面図である。 従来の軸受の問題点を示す説明図である。
符号の説明
Ｈｕ:車輪用軸受
Ｈｂ:ハブ軸
１:外輪
１ａ１：外端側の内周軌道
１ａ２：終端側の内周軌道
１ｆ：外輪フランジ
１ｋ：取付け面
１ｊ：ボルト穴
θ：取付け面の傾き角
Ｓ：回転中心線に直角な面
２:内輪
３:内輪要素
２ａ、３ａ：外周軌道
５:ボール
６:保持器
７ａ、７ｂ：密封シール
８:ナックル
８ａ：ナックルの取付け面
８ｐ：塗装面
９:ボルト

Claims (2)

  1. 塗装面で形成された取付け面を備える車体側の支持部材に、外周部に車両中心側に向き前記車体側の支持部材の前記取付け面へ取付けるために取付け面および取付け用の複数のボルト穴を有する外輪フランジを設け、内周部には複列の内周軌道を有する外輪と、
    前記複列の内周軌道と対向する複列の外周軌道を有する内輪と、
    外内輪間に介装され外内輪の相対回転を可能とする転動体と、
    を有する車輪用ころがり軸受において、
    前記外輪フランジの取付け面は、ボルト締結前、車両中心側へ向かって凹の円すい面になっており、ボルト締結後、塗装面が部分的に圧縮変形され、外輪フランジは支持部材の取付け面に密着固定されることを特徴とする車輪用ころがり軸受。
  2. 前記外輪フランジの外形が非円形であること、および
    前記ボルト穴がねじ加工されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪用ころがり軸受。
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