JP5776251B2 - 車両用軸受装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車輪を支持する車両用軸受装置に関する。
例えば、自動車の車輪を支持する軸受装置には、図４に示すように、ハブ軸１０１と、このハブ軸１０１の端部に外嵌された内輪１０２と、ハブ軸１０１及び内輪１０２の径方向外側に二列の第１円錐ころ１０４ａ及び第２円錐ころ１０４ｂを介してハブ軸１０１と同軸状に配置された外輪１０３と、ハブ軸１０１に外嵌された環状のパルサーリング１０５とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。外輪１０３には、ハブ軸１０１とともに回転するパルサーリング１０５の回転を検出するセンサ（図示省略）が固定されており、このセンサの検出結果によりアンチロックブレーキシステム等の制御のための車輪の回転速度を求めることができる。
ハブ軸１０１は、その外周の軸方向一端部から軸方向他端部に向けて、車輪（図示省略）が取り付けられるフランジ部１１１、第１円錐ころ１０４ａの大径側端面が摺接する大鍔面１１２、第１円錐ころ１０４ａが転動する内側軌道面１１３、大径部１１４、この大径部１１４よりも外径が小さい中径部１１５、及びこの中径部１１５よりも外径が小さい小径部１１６をこの順に有している。前記中径部１１５にはパルサーリング１０５が外嵌され、前記小径部１１６には内輪１０２が外嵌されている。
このような車両用軸受装置のハブ軸１０１には、内側軌道面１１３の大鍔面１１２側の端部に、第１円錐ころ１０４ａの大径端側の角部と干渉しないように、断面凹状にて環状の第１のヌスミ部１１９ａが旋削形成されている。また、内側軌道面１１３の大径部１１４側の端部には、第１円錐ころ１０４ａの軸方向に遊びを持たせるために、断面凹状にて環状の第２のヌスミ部１１９ｂが旋削形成されている。さらに、中径部１１５の外周面の大径部１１４側の端部には、当該外周面に研削加工を行う際に砥石等が段差面１１７と干渉しないように、断面凹状にて環状の第３のヌスミ部１１９ｃが旋削形成されている。
特開２０００−２１１３１０号公報
従来の前記車両用軸受装置にあっては、ハブ軸１０１の外周に形成された第１〜第３のヌスミ部１１９ａ〜１１９ｃは、図４に示すように、それぞれ異なる形状に形成されている。このため、第１〜第３のヌスミ部１１９ａ〜１１９ｃを旋削形成する毎に、バイトやチップ等の旋削工具を各ヌスミ部１１９ａ〜１１９ｃの形状に応じて取り換えたり、ハブ軸１０１に対する旋削工具の位置決め角度を変更したりする必要がある。このため、各ヌスミ部１１９ａ〜１１９ｃの旋削工程が煩雑になり、ハブ軸１０１の製造効率が低下するという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数のヌスミ部をハブ軸に簡単に旋削形成することができる車両用軸受装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するための本発明の車両用軸受装置は、外周の軸方向一端部から軸方向他端部に向けて、車輪が取り付けられるフランジ部、大鍔部、内側軌道面、大径部、この大径部よりも外径が小さい中径部、及びこの中径部よりも外径が小さい小径部をこの順に有するハブ軸と、外周に内輪軌道面を有し、前記ハブ軸の小径部に外嵌された内輪と、内周に二列の外輪軌道面を有し、前記ハブ軸及び前記内輪の径方向外方に当該ハブ軸と同軸状で車体側に固定される外輪と、前記二列の外輪軌道面と前記内側軌道面及び前記内輪軌道面との間にそれぞれ転動自在に配置された複数の円錐ころと、前記ハブ軸の中径部に外嵌され、当該ハブ軸と一体回転する環状のパルサーリングと、前記外輪に取り付けられ、前記パルサーリングの回転を検出するためのセンサとを備え、前記ハブ軸の大鍔部は、前記円錐ころの大径側端面が摺接する大鍔面を有する車両用軸受装置であって、前記内側軌道面の大鍔面側の端部、及び前記中径部の外周面の大径部側の端部に、夫々断面凹状にて環状の同一形状のヌスミ部が旋削形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、ハブ軸の外周の少なくとも二箇所に旋削形成される各ヌスミ部の形状を同一形状としたので、前記少なくとも二箇所にヌスミ部を旋削形成する毎に、旋削工具を取り換えたり、ハブ軸に対する旋削工具の位置決め角度を変更したりする必要がない。したがって、各ヌスミ部を簡単に旋削形成することができるため、ハブ軸の製造効率を高めることができる。
この場合、内側軌道面の大鍔面側の端部に形成される一のヌスミ部によって、円錐ころの角部が内側軌道面の大鍔面側の端部と干渉するのを効果的に防止しつつ、ハブ軸の製造効率を高めることができる。
本発明の車両用軸受装置によれば、複数のヌスミ部を簡単に旋削形成することができるため、ハブ軸の製造効率を高めることができる。
本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置を示す縦断面図である。 図１の要部拡大縦断面図である。 旋削工具の先端形状を示す拡大側面図である。 従来の車両用軸受装置を示す縦断面図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置の縦断面図であり、図２は図１の要部拡大縦断面図である。図１において、この車両用軸受装置は、自動車等の車両の車輪を支持するものであり、ハブ軸１と、このハブ軸１に外嵌された内輪２と、ハブ軸１と内輪２の径方向外側に二列の第１円錐ころ４ａ及び第２円錐ころ４ｂを介してハブ軸１と同軸状に配置された外輪３と、ハブ軸１と一体回転する環状のパルサーリング５と、このパルサーリング５を検出対象として外輪３に取り付けられたセンサ６とを備えている。
ハブ軸１は、その外周の軸方向一端部（図１の左側）から軸方向他端部（図１の右側）に向けて、車輪（図示省略）が取り付けられるフランジ部１１、大鍔部１２、内側軌道面１３、大径部１４、この大径部１４よりも外径が小さい中径部１５、及びこの中径部１５よりも外径が小さい小径部１６をこの順に有している。前記フランジ部１１は、ハブ軸１の軸方向一端部に径方向外方向きに形成されており、ハブ軸１の軸線Ｘに直交する車輪用取付面１１ａが形成されている。
図２において、内輪２は、ハブ軸１の小径部１６に外嵌された回転輪であり、その外周に第２円錐ころ４ｂが転動する単一の内輪軌道面２１が形成されている。また、内輪２は、第２円錐ころ４ｂの大径側端面が摺接する大鍔面２２ａを有する大鍔部２２と、第２円錐ころ４ｂの小径側端面が摺接する小鍔面２３ａを有する小鍔部２３とを備えている。内輪２の小鍔部２３側の端面は、ハブ軸１の中径部１５と小径部１６とをつなぐ段差面１７に当接している。内輪２の大鍔部２２の外周面と、この外周面に対向する外輪３の内周面との間には、軸受内部を密封するシール部材８が設けられている。
外輪３は、車両側に固定される固定輪であり、その内周には、第１円錐ころ４ａ及び第２円錐ころ４ｂがそれぞれ転動する二列の第１外輪軌道面３１及び第２外輪軌道面３２が形成されている。外輪３の外周には、車両の懸架装置（図示省略）に取り付けるための取付フランジ３３が形成されている。外輪３の内周の第１外輪軌道面３１側の端部と、ハブ軸１の大鍔部１２の外周面との間には、軸受内部を密封するシール部材７が設けられている。
ハブ軸１の大鍔部１２は、内側軌道面１３の端部から径方向斜め外側に延びる大鍔面１２ａを有している。この大鍔面１２ａには、第１円錐ころ４ａの大径側端面が摺接するようになっている。
パルサーリング５は、第１円錐ころ４ｂと第２円錐ころ４ｂとの間において、ハブ軸１の中径部１５に外嵌されている。この中径部１５の外周面は、パルサーリング５の組み付け精度を高めるために、砥石等により研削加工されている。パルサーリング５の外周部には、図示しない凹部及び凸部が周方向に交互に配列されており、この外周部がセンサ６の検出対象部となる。
図１において、センサ６は、外輪３に形成された取付孔３４に挿入固定されている。具体的には、センサ６は、その先端に検出部６ａを有しており、この検出部６ａを外輪３の内周側に露出させるとともに、パルサーリング５に隙間（ギャップ）を有して対向させた状態で、前記取付孔３４に固定されている。また、センサ６は、例えば渦電流式の変位センサにより構成されたものであり、ハブ軸１と共にパルサーリング５が回転すると、パルサーリング５の凹部及び凸部に対する隙間の変化をセンサ６によって検出する。この検出結果（検出信号）は、ハーネス９を介して車両のＥＣＵ等の制御部（図示省略）に出力され、この制御部においてハブ軸１の回転速度や回転回数、すなわち車輪の回転速度が求められ、車両のアンチロックブレーキシステム等の制御に反映される。
図２において、ハブ軸１の内側軌道面１３の大鍔面１２ａ側の端部には、第１円錐ころ４ａの大径端側の角部と干渉しないように、断面凹状にて環状の第１のヌスミ部１９ａが旋削形成されている。また、内側軌道面１３の大径部１４側の端部には、第１円錐ころ４ａの軸方向に遊びを持たせるために、断面凹状にて環状の第２のヌスミ部１９ｂが旋削形成されている。さらに、ハブ軸１の中径部１５の外周面の大径部１４側の端部には、断面凹状にて環状の第３のヌスミ部１９ｃが旋削形成されている。この第３のヌスミ部１９ｃにより、前述のように中径部１５の外周面に研削加工を行う際に、砥石等の研削工具が大径部１４と中径部１５とをつなぐ段差面１８と干渉するのを防止することができる。
第１〜第３のヌスミ部１９ａ〜１９ｃは、各々の形状が同一形状となるように、例えばバイトやチップ等の単一の旋削工具によって旋削形成されている。図３は、その旋削工具５１の先端形状を示す拡大側面図である。この旋削工具５１は、先端に向かうにしたがって徐々に細くなる先細り形状をなし、側面視において半円状に形成された先端部５１ａを有している。また、旋削工具５１は、その中心線Ｃがハブ軸１の軸線Ｘに対して所定角度傾斜するように位置決めされた状態で、各ヌスミ部１９ａ〜１９ｃを旋削形成するようになっている。したがって、旋削工具５１の先細り角度θ、先端部５１の半径Ｒ、及び位置決め角度αによって、第１〜第３のヌスミ部１９ａ〜１９ｃの形状が決定される。
本実施形態では、前記先細り角度θ、半径Ｒ及び位置決め角度αは、第１のヌスミ部１９ａが最適な形状となるように設定されている。具体的には、先細り角度θは３０〜４０度の範囲、半径Ｒは０．８ｍｍ、位置決め角度αは２７度にそれぞれ設定されている。なお、前記半径Ｒは、第１のヌスミ部１９ａが形成される軸受の大きさによって異なる寸法に設定される。例えば、小型の軸受の場合は０．６ｍｍ、大型の軸受の場合は１．０ｍｍに設定される。
第２及び第３のヌスミ部１９ｂ，１９ｃは、第１のヌスミ部１９ａと同一の旋削工具５１によって旋削形成されている。したがって、第２及び第３のヌスミ部１９ｂ，１９ｃの各形状は、第１のヌスミ部１９ａの形状に合わせて、同一形状に形成されている。ここで、「同一形状」とは、先細り角度θ、前記半径Ｒ、及び位置決め角度αが同一であることを意味し、第２及び第３のヌスミ部１９ｂ，１９ｃの深さ方向の長さが、第１のヌスミ部１９ａの深さ方向の長さと異なる場合も含む。
以上、本発明の実施形態に係る車両用軸受装置によれば、ハブ軸１の外周に旋削形成される第１〜第３のヌスミ部１９ａ〜１９ｃの各形状を同一形状としたので、各ヌスミ部１９ａ〜１９ｃを旋削形成する毎に、旋削工具５１を取り換えたり、ハブ軸１に対する旋削工具５１の位置決め角度αを変更したりする必要がない。したがって、第１〜第３のヌスミ部１９ａ〜１９ｃを簡単に旋削形成することができるため、ハブ軸１の製造効率を高めることができる。
また、内側軌道面１３の大鍔面１２ａ側の端部に形成される第１のヌスミ部１９ａの形状に合わせて、第２及び第３のヌスミ部１９ｂ，１９ｃの形状を、それぞれ同一形状にしたので、第１のヌスミ部１９ａによって、第１円錐ころ４ａの端部が内側軌道面１３側の端部と干渉するのを効果的に防止しつつ、ハブ軸１の製造効率を高めることができる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、本実施形態では、第１のヌスミ部の形状に合わせて他のヌスミ部を同一形状にしているが、第２のヌスミ部又は第３のヌスミ部の形状に合わせて、他のヌスミ部を同一形状にしてもよい。
また、本実施形態のヌスミ部は、ハブ軸の外周の三箇所に形成されているが、これら三箇所のうち少なくとも二箇所に形成されていればよい。
１：ハブ軸、２：内輪、３：外輪、４ａ：円錐ころ、４ｂ：円錐ころ、５：パルサーリング、６：センサ、１１：フランジ部、１２：大鍔部、１２ａ：大鍔面、１３：内側軌道面、１４：大径部、１５：中径部、１６：小径部、１９ａ：第１のヌスミ部、１９ｂ：第２のヌスミ部、１９ｃ：第３のヌスミ部、２１：内輪軌道面、３１：第１外輪軌道面、３２：第２外輪軌道面

Claims (1)

  1. 外周の軸方向一端部から軸方向他端部に向けて、車輪が取り付けられるフランジ部、大鍔部、内側軌道面、大径部、この大径部よりも外径が小さい中径部、及びこの中径部よりも外径が小さい小径部をこの順に有するハブ軸と、
    外周に内輪軌道面を有し、前記ハブ軸の小径部に外嵌された内輪と、
    内周に二列の外輪軌道面を有し、前記ハブ軸及び前記内輪の径方向外方に当該ハブ軸と同軸状で車体側に固定される外輪と、
    前記二列の外輪軌道面と前記内側軌道面及び前記内輪軌道面との間にそれぞれ転動自在に配置された複数の円錐ころと、
    前記ハブ軸の中径部に外嵌され、当該ハブ軸と一体回転する環状のパルサーリングと、
    前記外輪に取り付けられ、前記パルサーリングの回転を検出するためのセンサとを備え、前記ハブ軸の大鍔部は、前記円錐ころの大径側端面が摺接する大鍔面を有する車両用軸受装置であって、
    前記内側軌道面の大鍔面側の端部、及び前記中径部の外周面の大径部側の端部に、夫々断面凹状にて環状の同一形状のヌスミ部が旋削形成されていることを特徴とする車両用軸受装置。
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