JPH10267030A - ベアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業工程並びに組み立てコストを減じ、また、
溶接作業によりハブに組み込まれるのに適したホイール
ハブのベアリング装置を提供する。 【解決手段】アンギュラコンタクトの２セットのベアリ
ングボール（２，５）を備え、これらセットのうち軸方
向内方のセットのベアリングボール（５）の径方向内方
のレースがハブ（４）に適合される環状部材（６）によ
り形成された形式の、乗り物用のホイールのハブ（４）
のためのボールベアリング装置である。前記環状部材
（６）は、ハブ（４）の軸方向内方の端部（１４）と前
記環状部材（６）との間でなされた溶接によりハブ
（４）に取着され、また、これら２つの溶接される部材
の少くとも一方が溶接部で低炭素含有部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗り物のホイール
ハブのベアリング装置に関する。そして、特に、本発明
は、軸方向内方の１セットのボールの径方向の内側のレ
ースがハブに挿入された別の環状部材により形成された
２セットのベアリングボールを有する形式の角度接触ボ
ールベアリング（アンギュラコンタクトボールベアリン
グ）に関する。このような種類のベアリング装置におい
て、前記環状部材は、軸方向外方の１セットのベアリン
グボールを予め装着できるように、最後に装着される。

【０００２】

【従来の技術】ベアリング装置が組み立てられると、上
述した環状部材がベアリング装置をハブにしっかりと固
定するように装着される幾つかの方法が知られている。

【０００３】この分野で知られている方法の中でも、ボ
ルトのヘッドが前記径方向並びに軸方向内方の環状部材
の軸方向内方の側に軸方向で突出した状態で、ハブの内
端部内に軸方向にねじ留めされるボルトを使用する方法
が最も一般的な方法の１つである。

【０００４】この方法は、簡単であるけれども、作業工
程が多く、製造コストが高くなる。さらに、この方法で
は、インナーレースの径を所定値以下に減じることは不
可能である。このために、ベアリング装置全体の大きさ
と重量とが比較的大きくなる。これは、ボルトを収容す
るためのねじ孔が形成される壁の厚さを所定の程度を越
えて減少させることができないためである。即ち、壁を
薄くし過ぎると、ボルトの締め付けのときに、壁が破損
したり変形したりするためである。

【０００５】ＤＥ−Ａ−４１３４４３４，ＤＥ−Ａ−４
３４９８４７並びにＥＰ−Ａ−０７３６３９８にて開示
されているような他の既知の方法は、上述した内方の環
状部材の当接部のための肩部を形成するように、ハブの
軸方向内端部を冷間成形、例えば、圧延で形成してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この方法は、一般的な
中心のボルトを使用しなくても済むようにしているけれ
ども、特別な配慮をしないかぎり、冷間成形で直接形成
される部材もしくはこれら部材に近接した、例えば、上
記環状部材のレースのような部材にストレスもしくは変
形が好ましくなく集中する。

【０００７】上記背景を考慮して、本発明の主目的は、
作業工程並びに組み立てコストを減じ、また、上述した
従来技術の欠点を除去するように、溶接作業によりハブ
に組み込まれるのに適したホイールハブのベアリング装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記並びに他の目的、お
よび効果は、本発明に従えば、請求項１並びに５にて規
定したようなボールベアリング装置により達成される。

【０００９】本発明の第１の態様に係われば、アンギュ
ラコンタクトの２セットのベアリングボールを備え、こ
れらセットのうち軸方向内方のセットのベアリングボー
ルの径方向内方のレースがハブに適合される環状部材に
より形成された形式の、乗り物用のホイールのハブのた
めのボールベアリング装置であり、前記環状部材は、ハ
ブの軸方向内方の端部と前記環状部材との間でなされた
溶接によりハブに取着され、また、これら２つの溶接さ
れる部材の少くとも一方が溶接部で低炭素含有部を有す
るベアリング装置が提供される。

【００１０】本発明の第２の態様に係われば、アンギュ
ラコンタクトの２セットのベアリングボールを備え、こ
れらセットのうち軸方向内方のセットのベアリングボー
ルの径方向内方のレースがハブに適合される環状部材に
より形成された形式の、乗り物用のホイールのハブのた
めのボールベアリング装置であり、前記環状部材は、ハ
ブの軸方向内方の端部と端部ワッシャーとの間でなされ
た溶接によりハブに取着され、また、これら２つの溶接
される部材の少くとも一方が溶接部で低炭素含有部を有
するベアリング装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を添付図面
を参照して説明する。 図１において、符号１は、乗り
物のホイールのハブ４のためのベアリング装置を示す。
このベアリング装置１は、２セットのベアリングボール
２，５を有するアンギュラコンタクト形式である。これ
の軸方向の外端でハブ４は、乗り物のホイール（図示せ
ず）に接続するための径方向フランジを形成している。

【００１２】軸方向外方の１セットの第１のベアリング
ボール２のためのレースウエイが、径方向外方のレース
（アウターレース）３とハブ４の部分とに夫々形成され
ている。また、このアウターレース３は、軸方向内方の
１セットの第２のベアリングボール５のための径方向外
方のレースウエイを形成している。このセットのベアリ
ングボール５のための径方向内方のレースウエイは、ハ
ブ４の軸方向内方端部１４が挿入され、別部材で形成さ
れた内方環状部材６により形成されている。

【００１３】本発明の一態様に係わる、特に、図２に示
すように、炭素を少し含むスチールでできた端部ワッシ
ャー１０が、前記環状部材６近くで、ハブ４の内方端部
１４に装着されている。ハブとベアリング装置とを組み
立てるために、ワッシャー１０と環状部材６とは最初に
軸方向に予備荷重がかけられる。そして、ハブの端部１
４とワッシャー１０との間が溶接（溶接部を符号１１で
示す）される。図２に示す実施の形態では、ワッシャー
１０の他面は、ハブの端部１４の端面と同一面となって
おり、溶接は、これら２つの部材の軸方向の内側ないで
なされる。好ましくは、連続レーザ溶接が、ハブの端部
１４とワッシャー１０との間の接触周面に沿ってなされ
る。炭素の含有量の少ないスチールにより、ワッシャー
１０は、容易に溶接され、また溶接部に沿う不連続もし
くは孔形成、または割れ目の発生がない。炭素の含有量
の少ないスチールを溶接のために使用する理由は、両者
の溶接部が、充分に硬いレースウエイのときに一般に使
用される炭素の含有量の多いスチールでできている場合
には、信頼性のある溶接ができないためで或る。ワッシ
ャー１０に適した低炭素含有スチールは、炭素の含有量
が好ましくは０．１５ないし０．３５％のＳＡＥ１０２
０スチールである。

【００１４】本発明の他の態様に係わる図３において、
図１を参照して説明したワッシャー実施の形態のワッシ
ャーは、環状部材６とハブ４とを直接溶接することによ
り、除去され得る。このために、溶接される部材の少く
とも一方は、後述するように溶接部が低炭素含有部で形
成されている。

【００１５】図３では、前記低炭素含有部を形成するた
めに、環状部材６は、低炭素含有の端部６ａを形成する
ように、炭素の異なる含有量のスーチル粉末をプレスし
て形成される例が開示されている。低炭素含有のスチー
ル粉末は、溶接される端部を形成し、また高炭素含有の
スチール粉末は、レースウエイを形成する環状部材６の
主要部を形成するように使用されている。図２並びに図
３との比較から明らかなように、図３に示す変形例は、
ハブ４の軸方向のディメンションを減じることができる
効果がさらにある。

【００１６】図４は、環状部材６は、既知の構造をして
いるけれども、ハブ４は、溶接部１１を含む低炭素含有
のスチールからなる径方向外方の部分４ａを形成するよ
うに、炭素の異なる含有量のスチール粉末をプレス成型
することにより形成されている、異なる変形例を示す。
ハブの残りの部分は、高炭素含有のスチール粉末により
形成されている。

【００１７】図５は、図３と図４との実施の形態を組み
合わせた更なる変形例を示す。この実施の形態に係われ
ば、溶接される両部材は、炭素の異なる含有量のスチー
ル粉末をプレス成型することにより形成されている。こ
のようにして、ハブ４と環状部材６とに、互いに隣接し
た低炭素含有領域４ａ，６ａが夫々形成されている。こ
れら領域４ａ，６ａは、互いに溶接されて、上述した効
果を得ることができる。

【００１８】更に他の変形例が図６に示されている。こ
の変形例は、既知の方法（例えば、高炭素含有のスチー
ルのプレス成型もしくは鍛造）で形成された環状部材６
を使用している。しかし、この環状部材には、これの軸
方向内方の端部に環状の径方向内方の溝６ｂが形成され
ている。この環状の溝６ｂには、溶接部１１のための低
炭素含有領域６ａを形成するように、低炭素含有のスチ
ール粉末をプレス成型した成型体が充填されている。か
くして、図３もしくは図５の変形例で説明したような効
果を有する。

【００１９】溶接を改良するために低炭素含有のスチー
ル製のワッシャーが設けられている図２の実施の形態に
おいて、ワッシャー１０は、溶接をする前に、表面の僅
かな機械的侵入を果たすように、僅かな相互干渉で、ハ
ブに適合され得る。異なる種類のスチールの異なる結晶
格子による２つの部材の干渉面での溶接部の不連続性を
除去することが望ましい。これは、溶接作業で連続して
溶融した材料が低炭素含有と高炭素含有との２つの異な
るスチールの混合でできている領域を作る最初の予備的
な部分の貫通部をおこすことにより前述したように、避
けられる。

【００２０】上述した相互干渉を与えるために、ローレ
ットが比較的硬いスチールに、即ち、ハブ（比較的炭素
の含有量が多い）に形成され得、ワッシャー１０がこの
ハブに強制的に適合される。代わって、ハブとワッシャ
ーとの両方に、例えば、矩形もしくは三角形スプライン
（図示せず）が軸方向に沿って形成され得る。これら軸
方向のスプラインは、相互干渉カップリングもしくは僅
かの遊びを残すようにして形成され得る。

【００２１】本発明の特別の実施の形態並びに変形例が
開示されたけれども、この開示は単に説明の目的のため
であり、本発明はこれにいかなる場合でも限定されるも
のではない。種々の変形が、前述した例から当業者にと
って明らかで有ろう。従って、本発明は、ハブが径方向
内方のレースウエイの１つを形成するようにベアリング
装置に関連して説明されても、本発明は、また、径方向
内方のレースウエイの両方が、ハブに適合される環状部
材の側面に形成されたベアリング装置に適用されても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるベアリング
装置の軸方向に沿う断面図である。

【図２】図１に示すベアリング装置の一部の拡大断面図
である。

【図３】図２に示すベアリング装置の第１の変形例を示
す拡大断面図である。

【図４】図２に示すベアリング装置の第２の変形例を示
す拡大断面図である。

【図５】図２に示すベアリング装置の第３の変形例を示
す拡大断面図である。

【図６】図２に示すベアリング装置の第４の変形例を示
す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…ベアリング装置、２，５…ベアリングボール、４…
ハブ、６…内方環状部材、１０…ワッシャー、１１…溶
接部、１４…内方端部。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンギュラコンタクトの２セットのベア
   リングボールを備え、これらセットのうち軸方向内方の
   セットのベアリングボール（５）の径方向内方のレース
   がハブ（４）に適合される環状部材（６）により形成さ
   れた形式の、乗り物用のホイールのハブ（４）のための
   ボールベアリング装置において、前記環状部材（６）
   は、ハブ（４）の軸方向内方の端部（１４）と前記環状
   部材（６）との間でなされた溶接によりハブ（４）に取
   着され、また、これら２つの溶接される部材の少くとも
   一方が溶接部で低炭素含有部を有することを特徴とする
   ベアリング装置。
2. 【請求項２】 前記低炭素含有部は、炭素の含有量の異
   なるスチール粉末をプレス成型して形成されたハブ
   （４）の端部（１４）に形成されており、また、溶接点
   でのハブの部分は、炭素が０．１５ないし０．３５％の
   範囲で含有されたスチール粉末から形成され、ハブの残
   りの部分は高炭素含有のスチール粉末から形成されてい
   ることを特徴とする請求項１のベアリング装置。
3. 【請求項３】 前記低炭素含有部は、前記環状部材
   （６）の端部であり、また、この環状部材はスチール粉
   末をプレス成型することにより形成され、また、環状部
   材の溶接部は、炭素が０．１５ないし０．３５％の範囲
   で含有されたスチール粉末から形成され、環状部材の残
   りの部分は高炭素含有のスチール粉末から形成されてい
   ることを特徴とする請求項１のベアリング装置。
4. 【請求項４】 前記環状部材（６）は、高炭素含有のス
   チールで形成されており、これの軸方向内方の端部に径
   方向内方の環状の溝（６ｂ）を有し、また、この環状の
   溝は、中に低炭素含有スチール粉末のプレス成型体が充
   填されており、この結果、低炭素含有領域（６ａ）が前
   記ハブと端部（１４）とを溶接するために形成されてい
   ることを特徴とする請求項１のベアリング装置。
5. 【請求項５】 アンギュラコンタクトの２セットのベア
   リングボールを備え、これらセットのうち軸方向内方の
   セットのベアリングボール（５）の径方向内方のレース
   がハブ（４）に適合される環状部材（６）により形成さ
   れた形式の、乗り物用のホイールのハブ（４）のための
   ボールベアリング装置において、前記環状部材（６）
   は、ハブ（４）の軸方向内方の端部（１４）と端部ワッ
   シャー（１０）との間でなされた溶接によりハブ（４）
   に取着され、また、これら２つの溶接される部材の少く
   とも一方が溶接部で低炭素含有部を有することを特徴と
   するベアリング装置。
6. 【請求項６】 前記低炭素含有部は、炭素の含有量が
   ０．１５ないし０．３５％の範囲であることを特徴とす
   る請求項１もしくは５のベアリング装置。
7. 【請求項７】 前記低炭素含有部は、前記端部ワッシャ
   ー（１０）により構成されていることを特徴とする請求
   項５のベアリング装置。
8. 【請求項８】 前記ハブ（４）の端部（１４）と端部ワ
   ッシャー（１０）とには、互いにカップリングするよう
   に対応した軸方向に延びたスプラインが形成されている
   ことを特徴とする請求項７のベアリング装置。
9. 【請求項９】 前記端部ワッシャー（１０）は、ハブ
   （４）に相互干渉して取着されていることを特徴とする
   請求項７のベアリング装置。
10. 【請求項１０】 前記相互干渉のカップリングは、ハブ
    の前記端部にローレットを形成することにより達成され
    ることを特徴とする請求項９のベアリング装置。
11. 【請求項１１】 前記相互干渉のカップリングは、軸方
    向に延びたスプラインのカップリングであることを特徴
    とする請求項８のベアリング装置。