JPH0628344U - 自動車の車軸軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車軸軸受の剛性を高める。 【構成】 この車軸軸受は、ハブフランジ１ａを一体に
形成した複列軌道の外輪１、複列軌道の内輪２、内・外
輪１、２の軌道間に介在するセラミック製のボール３、
ボール３を保持する保持器４、および軸受内部を密封す
るシール部材５で構成される。

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、予圧量を変更することなく、車軸軸受の 剛性を高めることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案では、複列軌道の内輪と複列軌道の外輪との間に介在するボールを、セ ラミック材で形成した。

【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、軸受の剛性を向上させることができる。

【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、ハブフ ランジ１ａを一体に形成した複列軌道の外輪１、複列軌道の内輪２、内・外輪１ 、２の軌道間に介在するボール３、ボール３を保持する保持器４、および軸受内 部を密封するシール部材５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１ ２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、ボールをセラミック材で形成したので 、軸受寸法、予圧量を変更することなく、車軸軸受の剛性を高めることができる 。

【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 (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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、複列軌道の内輪と複
   列軌道の外輪との間に介在するボールを、セラミック材
   で形成したことを特徴とする自動車の車軸軸受。