JPH0727135A - 回転体の軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪軸等の回転体を回転自在に支持するベア
リングを圧入機等の特殊な機械を使用することなく容易
に組付けることができ、しかもベアリングの内輪又は外
輪の回転時にクリープ現象を生じないような構成の回転
体の軸受構造を提供する。 【構成】 内輪１０と外輪１１との間に複数のボール１
２又はころを転動可能に配置して成るベアリング５を介
して回転体（例えば、車輪軸３等）を回転自在に支持す
るようにした回転体の軸受構造において、ベアリング５
の内輪１０の内周面１０ａ又は外輪１１の外周面１１ａ
にセレーション１４を形成すると共に、回転体３に前記
セレーション１４に対応するセレーション１５を形成
し、これらのセレーション１４，１５を互いに噛合させ
た状態でベアリング５に回転体３を組付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内輪と外輪との間に複
数のボール又はころを転動可能に配置して成るベアリン
グを介して回転体を回転自在に支持するようにした回転
体の軸受構造に関し、例えば、四輪自動車の従動輪等の
車輪軸を回転自在に軸受けするための構造に適用して好
適なものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は自動車のフロントサスペンション
における従来の車輪軸の軸受部２０の構造を示すもので
あって、同図において、２１は車輪軸、２２は車体側の
ハウジング、２３は内輪２４と外輪２５との間に複数の
ボール２６を転動可能に配置して成るベアリング、２７
はベアリング抜け止め用のナットである。

【０００３】この従来の軸受部２０にあっては、ベアリ
ング２３の外輪２５は前記ハウジング２２の孔部２８内
に嵌合配置されて止着されており、ベアリング２３の内
輪２４の中央孔２９内に車輪軸２１が圧入されている。
また、車輪軸２１の先端に形成されたねじ部３０にナッ
ト２７が螺着され、このナット２７の締付力にて前記内
輪２４が車輪軸２１の段部２１ａとナット２７との間に
挾持された状態となされ、これにより車輪軸２１の抜け
止めが図られている。

【０００４】そして、上述の車輪軸２１には図外の車輪
が同軸状に一体に取付けられるようになっている。かく
して、車輪軸２１及び車輪は前記ベアリング２３を介し
て車体側のハウジング２２に回転自在の状態で取付けら
れ、この車輪軸２１を中心としてベアリング２３の内輪
２４と一緒に回転されるように構成されている。

【０００５】ところで、上述のようなベアリング２３を
用いた軸受部２０の場合、ベアリング２３の内輪２４へ
の車輪軸２１の取付け、及び、ハウジング２２へのベア
リング２３の外輪２５の取付けは、目的に応じて、締ま
りばめ、中間ばめや隙間ばめ等の方法にて行われるが、
車輪軸２１及びベアリング２３に加わる荷重の大きさや
荷重方向の変化に伴って、車輪軸２１の回転時において
回転側の内輪２４が車輪軸２１に対して、見かけ上、回
転方向とは相対的に逆の方向にゆっくり滑りだすことが
ある。なお、ベアリング２３の外輪２５に車輪軸２１を
取付けて回転させるような構造の場合には、車輪軸２１
の回転時において回転側の外輪２５が車輪軸２１に対し
て、見かけ上、回転方向と逆にゆっくり滑りだすことが
ある。このような相対的逆回転現象はクリープと呼ばれ
ており、クリープ現象を生じると、摩擦により発熱して
ベアリング２３に損傷を生じたり、ベアリング２３と相
手部材の摩耗によるベアリング締付力の与圧の低減、及
びベアリング締付用ナットの緩み等の原因となる。

【０００６】このような好ましくないクリープ現象は回
転荷重（或いは揺荷重）の変化によって生じるが、クリ
ープ現象を生じにくくするには、ベアリング２３の内輪
２４又は外輪２５への車輪軸２１の嵌め合せを締まりば
めにて行うのが望ましいことから、従来では通常、締ま
りばめによるクリープ防止構造を採用している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、締まり
ばめによるクリープ防止構造を採用するようにした従来
の車輪軸の軸受構造では、車輪軸２１等の回転体をベア
リング２３の内輪２４又は外輪２５に対して圧入する必
要があるため、工場での車輪軸２１の組付時やサービス
のための分解時等に所定の圧入機を用意しなければなら
ない上に、組付作業性及び分解作業性が非常に悪いとい
う問題点がある。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであって、その目的は、車輪軸等の回
転体を回転自在に支持するベアリングを圧入機等の特別
な専用機械を使用することなく容易に組付けることがで
き、しかもベアリングの内輪又は外輪の回転時にクリー
プ現象を生じないような構成の回転体の軸受構造を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明では、内輪と外輪との間に複数のボール又は
ころを転動可能に配置して成るベアリングを介して回転
体を回転自在に支持するようにした回転体の軸受構造に
おいて、前記ベアリングの内輪の内周面又は外輪の外周
面にセレーションを形成すると共に、前記回転体に前記
セレーションに対応するセレーションを形成し、これら
のセレーションを互いに噛合させた状態で前記ベアリン
グに前記回転体を組付けるようにしている。

【００１０】

【作用】回転体とこの回転体が組付けられるベアリング
の内輪又は外輪とが互いにセレーション結合されること
となるため、回転体とこの回転体と一緒に回転する側の
内輪又は外輪との間のクリープ現象の発生が防止され
る。また、上述のセレーション結合による組付けを圧入
機等を用いることなく行うことができるため、組付作業
性及び分解作業性の向上が図られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１〜図３
を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明に係る軸受構造を有する車輪
軸の軸受部１を示すものであって、同図において、２は
車輪（前輪）、３は車輪軸、４はサスペンションストラ
ット４ａ及びコントロールアーム４ｂ等から成るフロン
トサスペンション、５は車輪軸３を回転自在に支持する
ベアリング、６はこのベアリング５が嵌着状態で組付け
られる車体側のハウジング、７はステアリング用のタイ
ロッド、８はブレーキディスクである。

【００１３】上述の車輪軸３は、図１及び図２に示すよ
うに、スピンドル部３ａとその一端に一体成形されたフ
ランジ部３ｂとを有し、スピンドル部３ａがベアリング
５を介して前記ハウジング６の孔部１３内に回転自在に
状態で嵌着されている。そして、車輪２が車輪軸３のフ
ランジ部３ｂにブレーキディスク８と共にボルト９にて
着脱可能に取付けられ、車輪２、車輪軸３及びブレーキ
ディスク８が一体となって従動回転されるようになって
いる。

【００１４】また、上述のベアリング５は、図２に明示
するように、互いに同軸状に配設された内輪１０と外輪
１１との間に複数のボール（鋼球）１２を転動可能に配
置して成るものであって、内輪１０と外輪１１とは前記
複数のボール１２の転動作用によりその軸心を中心に相
対的に回転可能に構成されている。

【００１５】そして、本例においては図３に明示する如
く、、ベアリング５の内輪１０の内周面１０ａには、そ
の軸線方向に沿って延びる微細な多数の凹部と凸部とか
ら成るのこぎり歯状のセレーション１４が形成されてい
る。一方、車輪軸３のスピンドル部３ａには、その外周
面３ｃに前記内輪１０のセレーション１４に対応するセ
レーション１５が形成されており、これらのセレーショ
ン１４、１５は互いに噛合し得るように構成されてい
る。

【００１６】なお、本例におけるセレーション１４、１
５は、図３に示すような断面三角形のセレーション或い
はインボリュートセレーション等から成り、その成形は
形成作業が容易でかつ安価な転造により行われている。

【００１７】かくして、ベアリング５の外輪１１はハウ
ジング６の孔部１３内に挿入配置されて外輪１１の外周
面１１ａが孔部１３の内周面１３ａに密着状態で嵌着さ
れると共に、ベアリング５の内輪１０内には車輪軸３の
スピンドル部３ａが挿入されて内輪１０の内周面１０ａ
のセレーション１４とスピンドル部３ａの外周面３ｃの
セレーション１５とが互いに噛合された状態の下で嵌着
されている。さらに、図２において中心軸Ｃより上方に
示す如く、前記スピンドル部３ａの先端に一体に突設さ
れたネジ部３ｄに平ワッシャ１６を装着してナット１７
を螺着することにより、ベアリング５の内輪１０を車輪
軸３のフランジ部３ｂと平ワッシャ１６との間に挾持し
た状態で締付け固定されている。

【００１８】なお、セレーション１４，１５間に隙間が
存在してベアリング５にラジアル方向のガタツキがある
場合には、図２において中心軸Ｃより下方に示す如く、
平ワッシャ１６の代わりにテーパーワッシャ１８を用い
るようにすればよい。この場合には、前記スピンドル部
３ａの中心軸Ｃに対するベアリング５の中心決めがテー
パーワッシャ１８のテーパー面１８ａにて行なわれ、こ
れによりベアリング５のラジアル方向の振れ（ガタツ
キ）が規制される。

【００１９】このような構成の車輪軸３の軸受構造によ
れば、車輪軸３のスピンドル部３ａをベアリング５の内
輪１０内に圧入することなく差し込むだけの容易な組付
作業にてスピンドル部３ａの外周面３ｃのセレーション
１５と内輪１０の内周面１０ａのセレーション１４とを
噛合でき、これらのセレーション１４，１５間の噛合作
用（係合作用）により内輪１０に対する車輪軸３の相対
的回転を阻止できることとなる。その結果、回転側の内
輪１０と車輪軸３との間にクリープ現象が生じるのを確
実に防止することができる。

【００２０】また、軸受部１の分解作業に際しては、ナ
ット１７の螺着を解除して車輪軸３のスピンドル部３ａ
をベアリング５の内輪１０から容易に引き出すことがで
きるため、その分解作業を簡単にかつ迅速に行うことが
可能である。

【００２１】しかも、本例では前記セレーション１４、
１５の形成を転造にて行うようにしているので、スプラ
インの製作や切削セレーションの製作に比べて容易かつ
安価で済み、大幅なコストアップを来すことがないとい
う利点もある。

【００２２】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能であ
る。例えば、既述の実施例では、ベアリング５の内輪１
０内に車輪軸３のスピンドル部３ａを挿入するようにし
ているが、これに限らず、ベアリング５の内輪１０をハ
ウジング６に組付け、その外輪１１に前記車輪軸３を組
付けるような場合にも本発明を適用できる。この場合に
は、回転側の外輪１１の外周面１１ａ及び車輪軸３にそ
れぞれセレーションを形成してこれらのセレーションを
互いに噛合させるようにすればよい。また、既述の実施
例では従動輪の車輪軸３を軸受けする場合について述べ
たが、本発明は、自動車の駆動輪の車輪軸を軸受けする
場合にもて適用可能であることは言う迄もない。

【００２３】また、本発明は、ボール式のベアリング５
に限らず、内輪と外輪との間に複数のころを転動可能に
配置して成るころ式のベアリングの場合にも適用可能で
ある。さらに、軸受けすべき回転体としては、車輪軸に
限らず、その他の各種の回転部材であってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の如く、本発明は、ベアリングの内
輪の内周面又は外輪の外周面に形成したセレーション
と、車輪軸等の回転体に形成したセレーションとを互い
に噛合させた状態でベアリングに回転体を組付けるよう
にしたものであるから、回転体を特別な圧入機等を用い
ることなくベアリングの内輪又は外輪に容易に組付ける
ことができて組付性を良好に確保できると共に、組付後
のセレーション結合により回転体と回転側の内輪又は外
輪との間におけるクリープ現象の発生を効果的に防止す
ることができる。

【００２５】さらに、本発明の場合、前記セレーション
はスプラインの製作等に比べて簡単で安価な転造作業に
より成形可能であるため、製作が容易で製造コストが低
廉で済むという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸受構造を備えた車輪取付部を示す断
面図である。

【図２】車輪軸とボールベアリングとの係合状態を示す
拡大断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】従来における車輪軸の軸受構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 軸受部 ３ 車輪軸 ３ａ スピンドル部 ３ｃ 外周面 ５ ベアリング ６ ハウジング １０ 内輪 １０ａ 内周面 １１ 外輪 １１ａ 外周面 １２ ボール １４，１５ セレーション

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪と外輪との間に複数のボール又はこ
   ろを転動可能に配置して成るベアリングを介して回転体
   を回転自在に支持するようにした回転体の軸受構造にお
   いて、前記ベアリングの内輪の内周面又は外輪の外周面
   にセレーションを形成すると共に、前記回転体に前記セ
   レーションに対応するセレーションを形成し、これらの
   セレーションを互いに噛合させた状態で前記ベアリング
   に前記回転体を組付けたことを特徴とする回転体の軸受
   構造。