WO2005052396A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2005052396A1
WO2005052396A1 PCT/JP2004/017025 JP2004017025W WO2005052396A1 WO 2005052396 A1 WO2005052396 A1 WO 2005052396A1 JP 2004017025 W JP2004017025 W JP 2004017025W WO 2005052396 A1 WO2005052396 A1 WO 2005052396A1
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wheel
wheel bearing
bearing
knuckle
bearing device
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Kazuo Komori
Kazuhiro Baba
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Ntn Corporation
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    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device for a vehicle such as an automobile, and more particularly to an improvement in a mounting structure of a wheel bearing.
  • a conventional wheel bearing device 80 includes a hub wheel 81 for fixing a wheel (not shown) together with a brake rotor 87, a rotatable support for the hub wheel 81, and an outer ring 82. And a wheel bearing 84 having a pair of inner rings 83; a knuckle 85 for supporting the wheel bearing 84 on the vehicle body; and a hub wheel 81 to couple the power of a drive shaft (not shown) to the hub wheel 81.
  • the constant-velocity universal joint 86 transmitting to the main part is configured as a main part.
  • Ferrous metals such as malleable iron having the same linear expansion coefficient as that of the hub wheel 81 and the like have been employed for the components constituting the wheel bearing device 80, particularly for the knuckle 85.
  • light alloys such as aluminum alloys in order to reduce the weight of the equipment.
  • the fitting coefficient between the knuckle 85 and the outer ring 82 may be increased due to a difference in linear expansion coefficient between the knuckle 85 and the outer ring 82, for example, due to a rise in temperature during traveling. Mouths could be reduced or released.
  • the preload of the bearing at the time of assembling cannot be maintained, that is, so-called preload loss and other problems have occurred.
  • the outer ring 82 may creep, causing seizure or short life.
  • creep is a phenomenon in which the bearing slightly moves in the circumferential direction due to lack of fitting holes and poor processing accuracy of the fitting surface, and the fitting surface becomes mirror-like.In some cases, seizure or welding occurs with force. A phenomenon.
  • the initial preload amount is set to be high in order to secure the bearing preload at the time of temperature rise.
  • the initial shrink mouth was set large in anticipation of the decrease in shrink mouth.
  • the initial preload amount of the wheel bearing 84 is set high in order to prevent the preload from dropping, naturally, an extra load is always applied to the wheel bearing 84, and the bearing life is reduced. Becomes shorter. Also, the bearing stiffness fluctuates with a large change in the preload amount due to a temperature change, which adversely affects the running stability of the vehicle. Furthermore, if the initial squeezing opening is set large to prevent creep, the knuckle 85 may be squeezed when the wheel bearing 84 is press-fitted. It is necessary to press-fit bearing 84. This leads to an increase in the number of assembling steps and an increase in cost.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is mounted on a light-alloy knuckle that is designed to be lightweight, and prevents a decrease in preload and a bearing creep due to a temperature rise.
  • the present invention provides a hub wheel having a wheel mounting flange integrally provided at one end thereof, a wheel mounting flange formed with a small diameter step extending in the axial direction, and the small diameter step.
  • a knuckle which constitutes a suspension device and has a light alloy force, is provided on the knuckle.
  • the hub ring is press-fitted, and the hub wheel is rotatably supported on the knuckle.
  • an annular groove is formed on at least one of the inner ring inner circumference and the outer ring outer circumference of the wheel bearing.
  • a configuration is adopted in which a resin band made of a heat-resistant synthetic resin is filled in the annular groove by injection molding.
  • an annular groove is formed on at least one of the inner periphery of the inner race and the outer periphery of the outer race. Since the resin band made of heat-resistant synthetic resin is filled by injection molding, even if the knuckle thermally expands more than the wheel bearing due to the difference in linear expansion coefficient between the knuckle and the wheel bearing when the temperature rises, It is possible to prevent a decrease in the fitting opening and prevent the occurrence of bearing creep, as well as to prevent a decrease in the initial set bearing preload, and to suppress fluctuations in bearing stiffness to stabilize the running of the vehicle. Can be maintained Wear.
  • the ⁇ band made of a synthetic resin of polyamide if the linear expansion coefficient of its with 8- 16 X 10- 5 Z ° C , the linear expansion coefficient of the knuckle Even if the larger knuckle thermally expands more than the wheel bearing, the resin band can expand more than the thermal expansion of the knuckle and follow the change.
  • the resin band is formed so as to protrude from 0 to 50 m from the peripheral surface, it is possible to surely prevent a decrease in squeezed mouth due to a rise in temperature. Suppression of rigidity reduction is prevented, and the resin band itself does not break during press-fitting.
  • annular groove is formed in the load area of the inner ring or the outer ring, preload loss and bearing creep can be effectively prevented.
  • the resin band may be an inner ring or an outer ring. Can be reliably prevented with a simple configuration.
  • the present invention provides that the wheel bearing is formed by a shoulder portion of an outer joint member forming a constant velocity universal joint and the hub wheel via a disk-shaped expansion correction member made of a heat-resistant synthetic resin. Since the wheel bearing is fixed while being clamped and a predetermined preload is applied to the wheel bearing, the initial bearing preload can be maintained for a long period without changing the specifications of the conventional wheel bearing device. Can be maintained in a predetermined range.
  • an annular groove is formed on the large-diameter end surface of the inner ring of the wheel bearing, and the annular groove is filled with the expansion correcting member by injection molding.
  • the set bearing preload can be prevented from lowering, and the workability of assembling the bearing is improved.
  • the wheel bearing device includes a hub wheel having a wheel mounting flange integrally formed at one end thereof, a wheel mounting flange force formed with a small-diameter step extending in the axial direction, and the small-diameter step.
  • a wheel bearing composed of double-row rolling bearings and a knuckle that constitutes a suspension device and has a light alloy force are provided on the knuckle.
  • the hub wheel is rotatably supported with respect to the knuckle.
  • an annular groove is formed on at least one of the inner periphery of the inner race and the outer periphery of the outer race of the wheel bearing, and a resin band made of a heat-resistant synthetic resin is filled in the annular groove by injection molding, so that the temperature rises.
  • a wheel mounting flange is integrally formed at one end, and the wheel mounting flange is also formed with a small-diameter stepped portion extending in the axial direction, and a double-row rolling bearing provided at the small-diameter stepped portion.
  • a wheel bearing that provides power and a knuckle that constitutes a suspension and is made of a light alloy are provided. The wheel bearing is press-fitted into the knuckle with a predetermined squeezing opening, and the hub wheel rotates with respect to the knuckle.
  • annular groove is formed on the inner periphery and the outer periphery of an inner ring of the wheel bearing, and the annular groove is made of a heat-resistant polyamide-based synthetic resin, and has a coefficient of linear expansion.
  • band 8- 16 X 10- 5 Z ° C is filled by the injection molding.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the wheel bearing.
  • the side closer to the outside of the vehicle when it is assembled to the vehicle is referred to as the outboard side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the import side (right side in the drawing).
  • the wheel bearing device shown in FIG. 1 mainly has a hub wheel 1 and a wheel bearing 3 that is press-fitted into the hub wheel 1 and rotatably supports the hub wheel 1 with respect to the knuckle 2.
  • the hub wheel 1 is made of medium carbon steel containing 0.40-0.80 wt% of carbon such as S53C, and a wheel mounting flange 4 for mounting the wheel W and the brake rotor B at an end on the outboard side, and Wheel mounting flange 4
  • a cylindrical small diameter step 5 extending in the axial direction is formed.
  • Hub bolts 4a for fastening wheel W and brake rotor B are attached to wheel mounting flange 4.
  • a serration (or spline) 6 is formed on the inner peripheral surface of the hub wheel 1, and a wheel bearing 3 described later is press-fitted on the outer peripheral surface of the small-diameter stepped portion 5.
  • the wheel bearing 3 press-fitted into the small-diameter step portion 5 of the hub wheel 1 is fixed while being sandwiched between the shoulder portion 9 of the outer joint member 8 constituting the constant velocity universal joint 7 and the hub wheel 1.
  • the outer joint member 8 is formed with a stem portion 10 extending in the axial direction from a shoulder portion 9.
  • a serration (or spline) 10a which engages with the serration 6 of the hub wheel 1 and a threaded portion 10b are formed on the outer periphery of the stem portion 10 so that a drive shaft and a constant velocity universal joint 7, The power is transmitted to the hub wheel 1 via the serrations 6 and 10a.
  • the serration 10 a is provided with a torsion angle inclined at a predetermined angle with respect to the axis, and the stem 10 is connected to the hub wheel 1 until the shoulder 9 of the outer joint member 8 contacts the wheel bearing 3. And is press-fitted into the serration 6 of the hub wheel 1.
  • a preload is applied to the fitting portions of the serrations 6 and 1 Oa to kill backlash in the circumferential direction.
  • it is set such that a desired bearing preload can be obtained by fastening the fixing nut 11 to a screw portion 10b formed at an end of the stem portion 10 with a predetermined tightening torque.
  • the wheel bearing 3 is press-fitted into the hub wheel 1 with a predetermined squeezing opening so as to prevent bearing creep and to obtain a desired preload.
  • the knuckle 2 is formed of a light alloy such as an aluminum alloy. As a result, the weight of each part is reduced by half, even if each part is designed to be thicker to compensate for the lack of rigidity, as compared to conventional steel and the like.
  • the wheel bearing 3 is press-fitted into the knuckle 2 with a predetermined squeezing opening.
  • the wheel bearing 3 is also made of a high carbon chromium bearing steel such as SUJ2.
  • the outer ring 12 and the pair of inner rings 13, 13 and the double row rolling elements (balls) 14, 14 are formed.
  • double rows of outer rolling surfaces 12a, 12a are formed in a body.
  • an inner rolling surface 13a facing the double-row outer rolling surfaces 12a, 12a is formed.
  • Double-row rolling elements 14, 14 are accommodated between these rolling surfaces 12a, 13a, respectively, and are rotatably held by retainers 15, 15.
  • Seals 16 and 17 are attached to the end of the wheel bearing 3, and leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and rainwater and dust from external force may enter the bearing. Prevents intrusion.
  • a pair of annular grooves 18 are formed on the outer periphery of the outer ring 12.
  • the annular groove 18 is formed at a position where the groove bottom position force or the groove bottom position of the double row outer rolling surfaces 12a, 12a is applied, that is, a load load region. As a result, preload loss and bearing creep can be effectively prevented.
  • these annular grooves 18 are filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA (polyamide) 11 by injection molding to form a resin band 19.
  • the outer diameter of the resin band 19 protrudes from the outer diameter of the outer ring 12 by 0 to 50 m.
  • the amount of protrusion is 0 or less, it is difficult to reliably prevent shrinkage of the mouth due to temperature rise. If the amount of protrusion exceeds 50 m, cracks and the like in the resin band 19 are likely to occur during knuckle press-fitting. . Although the amount of protrusion slightly varies depending on the size of the bearing and the like, it is preferable to set the protrusion amount in the range of 10 to 40 ⁇ m in consideration of manufacturing variations.
  • the material of ⁇ band 19 is not limited to PA11, large appliances linear expansion coefficient than the linear expansion coefficient of the knuckle 2 which is also light alloy force such as an aluminum alloy (2- 2. 3 X 10- 5 Z ° C) There may if 8- 16 X 10- 5 Z ° C in the range of synthetic resin.
  • PA66 and those obtained by adding reinforcing fibers such as GF (glass fiber) to these thermoplastic synthetic resins in the range of 10 to 30 wt% can be exemplified.
  • the annular groove 18 is formed as an eccentric groove whose center is offset by a predetermined amount with respect to the axis of the wheel bearing 3. Prefer to be.
  • FIG. 3 shows a temperature change and a change in bearing preload, that is, a change in the outer ring of the conventional wheel bearing and the wheel bearing according to the present embodiment in a state where only the outer ring is pressed into a knuckle made of aluminum alloy.
  • 3 shows the results of comparative measurement of the relationship between the outer rolling surface and the dimensional change of the outer rolling surface.
  • the bearing preload decreases linearly in proportion to the temperature rise.However, in the wheel bearing according to the present embodiment, the bearing preload does not exceed approximately 80 ° C. Although it gradually decreases, it is understood that the predetermined preload amount is maintained thereafter.
  • the knuckle 2 is formed of a light alloy such as an aluminum alloy, and the knuckle 2 is formed around the outer ring 12 of the wheel bearing 3 that is press-fitted into the knuckle 2. Since the resin band 19 having a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the knuckle 2 is formed due to a difference in linear expansion coefficient between the knuckle 2 and the wheel bearing 3 when the temperature rises. Even if the thermal expansion of the ring bearing 3 or more, it is possible to suppress the decrease in the fitting opening and prevent the occurrence of bearing creep and to prevent the initial set bearing preload from decreasing. In addition, the running stability of the vehicle can be reliably maintained by suppressing the fluctuation of the bearing rigidity.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • This wheel bearing is different from the above-described embodiment only in the configuration of the outer ring, and the same reference numerals are given to the same parts and other parts, and detailed description thereof will be omitted.
  • a single annular groove 22 is formed on the outer periphery of the outer ring 21.
  • the annular groove 22 is formed at the center of the outer periphery of the outer ring 21 so as to straddle the double-row outer rolling surfaces 12a, 12a.
  • the annular groove 22 is filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA11 by injection molding to form a resin band 23.
  • the resin band 23 is also formed with the same specifications as those described above. Therefore, due to the difference in the linear expansion coefficient between the knuckle 2 and the wheel bearing 20 when the temperature rises, Even if the knuckle 2 thermally expands to the wheel bearing 20 or more, it is possible to suppress the decrease in the mating opening and prevent the occurrence of bearing creep and further reduce the decrease in the initially set bearing preload. Can be prevented.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the wheel bearing.
  • This embodiment is different from the above-described first embodiment only in the configuration of the bearing portion, and the same components and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • a wheel bearing 24 is press-fitted to the outer peripheral surface of a small-diameter stepped portion 5 formed on the hub wheel 1, and is held between the shoulder 9 of the outer joint member 8 and the hub wheel 1. It is fixed in a state.
  • the fixing nut 11 is fastened to a screw portion 10b formed at the end of the stem portion 10 with a predetermined tightening torque, so that a desired bearing preload can be obtained.
  • the wheel bearing 24 is press-fitted into a knuckle 2 made of a light alloy such as an aluminum alloy at a predetermined opening.
  • the wheel bearing 24 includes an outer ring 25, a pair of inner rings 26, 26 and a double row rolling element.
  • (Taper rollers) 27, 27, and a double row of outer rolling surfaces 25 a, 25 a formed in a tapered shape are formed on the inner peripheral surface of the outer race 25.
  • an inner rolling surface 26a facing the double-row outer rolling surfaces 25a, 25a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 26.
  • Double-row rolling elements 27, 27 are accommodated between these rolling surfaces 25a, 26a, respectively, guided by a large collar 26b formed on the large diameter side of the inner ring 26, and held rotatably by retainers 28, 28. Have been.
  • Seals 16 and 16 are attached to the end of the wheel bearing 24 to prevent leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and to prevent rainwater and dust from entering the bearing from entering the bearing.
  • a pair of annular grooves 18 are formed on the outer periphery of the outer ring 25.
  • the annular groove 18 is formed in the load-bearing area of the double-row outer rolling surfaces 25a, 25a. Further, these annular grooves 18 and 18 are filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA11 by injection molding to form a resin band 19.
  • the knuckle 2 becomes different from the wheel bearing 24 due to a difference in linear expansion coefficient between the knuckle 2 and the wheel bearing 24 when the temperature rises. Even if the thermal expansion occurs as described above, it is necessary to suppress the decrease of the fitting hole, prevent the occurrence of bearing creep, and prevent the initially set bearing preload from decreasing. It is necessary to set bearing preload and squeeze port large And the effect on the bearing life is great.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a fourth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • This wheel bearing differs from the above-described third embodiment only in the configuration of the outer ring, and the same reference numerals are given to the same parts and other parts, and detailed description thereof is omitted.
  • a single annular groove 22 is formed on the outer periphery of the outer ring 30.
  • the annular groove 22 is formed at the center of the outer periphery of the outer race 30 so as to straddle the double-row outer rolling surfaces 25a, 25a.
  • the annular groove 22 is filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA11 by injection molding to form a resin band 23.
  • the resin band 23 is also formed with the same specifications as those described above. Therefore, when the temperature rises, the difference in the linear expansion coefficient between the knuckle 2 and the wheel bearing 29 causes Even if the knuckle 2 thermally expands beyond the wheel bearing 29, it is possible to suppress the decrease in the fitting squeeze port, prevent the occurrence of bearing creep, and further reduce the decrease in the initially set bearing preload. Can be prevented.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a fifth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • the same parts and the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the wheel bearing 31 includes an outer ring 32, a pair of inner rings 33, 33 and double-row rolling elements (balls) 14, 14, and an annular groove 34 is formed on the inner periphery of the pair of inner rings 33.
  • the annular groove 34 is formed in the groove bottom position force of the inner rolling surfaces 13a, 13a, or in a position where it is applied to the groove bottom position, that is, in the load load region.
  • These annular grooves 34, 34 are filled with heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA (polyamide) 11 by injection molding to form a resin band 35.
  • the knuckle (not shown) is formed of a light alloy such as an aluminum alloy, and has a larger linear expansion coefficient than the knuckle on the inner periphery of the inner ring 33 of the wheel bearing 31 which is press-fitted into the knuckle. ⁇ Because the resin band 35 is formed, when the temperature rises, the knuckle Even if the fittings are reduced due to thermal expansion of the bearings beyond the wheel bearings 31, it is possible to prevent the initially set bearing preload from decreasing, and to suppress fluctuations in bearing stiffness to reduce the vehicle's rigidity. Driving stability can be reliably maintained.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a sixth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • the same parts and the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the wheel bearing 36 includes an outer ring 12, a pair of inner rings 33, 33 and double-row rolling elements (balls) 14, 14. Due to the difference in linear expansion coefficient between the knuckle and the wheel bearing 36 when the temperature rises, even if the knuckle thermally expands beyond the wheel bearing 36 and the fitting It is possible to suppress a decrease in the squeezing opening, prevent the occurrence of bearing creep, and surely prevent a reduction in the initially set bearing preload.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a seventh embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • This embodiment is different from the above-described fifth embodiment (FIG. 8) only in the bearing type, and the same reference numerals are given to the same parts and the same parts, and the detailed description is omitted.
  • the wheel bearing 37 includes an outer ring 38, a pair of inner rings 39, 39, and double-row rolling elements (taper rollers) 27, 27.
  • An annular groove 34 is formed on the inner periphery of the pair of inner rings 39, respectively. Is formed.
  • the annular groove 34 is formed in the load bearing region of the double row outer rolling surfaces 25a, 25a.
  • These annular grooves 34 and 34 are filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA11 by injection molding to form a resin band 35. Therefore, even if the knuckle thermally expands more than the wheel bearing 37 due to the difference in the linear expansion coefficient between the knuckle and the wheel bearing 37 when the temperature rises, the initially set preload decreases. In addition, the bearing stability can be prevented, and the running stability of the vehicle can be reliably maintained.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in an eighth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is different from the above-described sixth embodiment (FIG. 9) only in the bearing type.
  • the wheel bearing 40 includes an outer ring 25, a pair of inner rings 39, 39 and double-row rolling elements (taper rollers) 27, 27, and a resin band 35 on the inner and outer circumferences of the inner ring 39 and the outer ring 25. Since the knuckles 19 and 19 are formed, even if the knuckles thermally expand to more than the wheel bearings 40 due to the difference in linear expansion coefficient between the knuckles and the wheel bearings 40 when the temperature rises, It is possible to suppress a decrease in the fitting hole, prevent the occurrence of bearing creep, and reliably prevent the initially set bearing preload from decreasing.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a ninth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • This embodiment is different from the above-described first embodiment (FIG. 1) only in the support structure of the inner ring, and the same reference numerals are given to the same parts and other parts, and detailed description thereof will be omitted.
  • the wheel bearing 3 press-fitted into the small-diameter step portion 5 of the hub wheel 1 is internally fitted to the knuckle 2, and includes the shoulder portion 9 of the outer joint member 8 and the hub wheel 1 which constitute the constant velocity self-joint 7. It is fixed while being clamped.
  • the pair of inner rings 13, 13 are positioned and fixed in the axial direction via expansion correction members 41, 42.
  • the expansion compensating members 41 and 42 are formed of a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA (polyamide) 11 and have a larger linear expansion coefficient than the wheel bearing 3, the hub wheel 1 and the outer joint member 8. - 16 X 10- 5 that is set to a range of Z ° C.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of relevant parts showing a tenth embodiment of the bearing device for a wheel according to the present invention.
  • This embodiment is different from the above-described ninth embodiment (FIG. 12) only in the configuration of the inner ring.
  • the wheel bearing 43 includes an outer ring 12, a pair of inner rings 44, 44, and double-row rolling elements (balls) 14, 14. Are formed respectively.
  • These annular grooves 45, 45 are filled with a heat-resistant thermoplastic synthetic resin based on PA (polyamide) 11 by injection molding to form a resin band 46.
  • PA polyamide
  • the wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a structure in which a knuckle constituting a suspension device also has a light alloy force such as an aluminum alloy having a larger linear expansion coefficient than steel.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the wheel bearing according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing the results of comparative measurement of the relationship between a change in temperature and a change in bearing preload of a conventional wheel bearing and a wheel bearing according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a wheel bearing device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the wheel bearing of the above.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a fourth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a wheel bearing device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal view showing a wheel bearing according to a sixth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. It is sectional drawing.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in a seventh embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing in an eighth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a ninth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view showing a tenth embodiment of the bearing device for a wheel according to the present invention.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a conventional wheel bearing device.

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Abstract

【課題】 　軽量化を図った軽合金製ナックルに装着され、温度上昇による予圧低下と軸受クリープを防止した車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】 　一端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４から軸方向に延びる小径段部５が形成されたハブ輪１と、小径段部５に配設された複列の転がり軸受からなる車輪用軸受３と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックル２とを備え、このナックル２に車輪用軸受３が所定のシメシロで圧入され、当該ナックル２に対してハブ輪１が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、車輪用軸受３の外輪１２外周の荷重負荷域に一対の環状溝１８が形成され、この環状溝１８に耐熱性のポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数が８～１６×１０−５／°Cの樹脂バンド１９が射出成形によって充填されている。

Description

明 細 書
車輪用軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車等の車両の車輪用軸受装置、特に車輪用軸受の取付構造の改 良に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の車輪用軸受装置 80は、図 14に示すように、ブレーキロータ 87と共に車輪（ 図示せず)を固定するハブ輪 81と、そのハブ輪 81を回転自在に支持し、外輪 82お よび一対の内輪 83を有する車輪用軸受 84と、この車輪用軸受 84を車体に支持する ナックル 85と、ハブ輪 81と連結してドライブシャフト（図示せず）の動力をこのハブ輪 8 1に伝達する等速自在継手 86を主要部として構成して ヽる。
[0003] この車輪用軸受装置 80を構成する部品、特にナックル 85には、線膨張係数がハ ブ輪 81等と同種の可鍛铸鉄等の鉄系金属が採用されてきたが、近年、装置の軽量 化を狙ってアルミ合金等の軽合金製のものを採用する傾向がある。しカゝしながら、ナ ックル 85をこうした軽合金で形成した場合、ナックル 85と外輪 82の線膨張係数の違 いにより、例えば、走行時の温度上昇によってナックル 85と外輪 82との嵌合シメシ口 が少なくなつたり、あるいは解放される恐れがあった。その結果、組立時の軸受予圧 が維持できなくなる、所謂予圧抜けと 、つた不具合が発生した。
[0004] さらに、外輪 82がクリープを起こし、焼付いたり、短寿命を誘発する恐れがあった。
ここで、クリープとは、嵌合シメシ口不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周 方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によっては力じりを伴い焼付きや溶着する 現象をいう。
[0005] こうした問題を回避するために従来の車輪用軸受装置 80において、温度上昇時の 軸受予圧を確保するために初期の予圧量を高く設定すると共に、クリープを防止する ために、温度上昇時のシメシ口低下量を見込んで初期のシメシ口を大きく設定してい た。なお、係る先行技術は文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技 術文献情報はない。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、予圧抜けを防止するために車輪用軸受 84の初期予圧量を高く設定 すると、当然のことながら車輪用軸受 84に余分な荷重を常時負荷することになつて 軸受寿命が短くなる。また、温度変化によって予圧量が大きく変化するに伴い軸受剛 性が変動し、車両の走行安定性に悪影響を及ぼす。さら〖こは、クリープを防止するた めに初期のシメシ口を大きく設定すると、車輪用軸受 84を圧入する時にナックル 85を 力じる恐れがあるため、ナックル 85を予め加熱した状態で車輪用軸受 84を圧入する 必要がある。これでは組立工数がアップしてコスト高騰を招来することになる。
[0007] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量ィ匕を図った軽合金製ナツ クルに装着され、温度上昇による予圧低下と軸受クリープを防止した車輪用軸受装 置を提供することを目的として!、る。
課題を解決するための手段
[0008] 係る目的を達成すベぐ本発明は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この 車輪取付フランジ力 軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段 部に配設された複列の転がり軸受カゝらなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合 金力ゝらなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシ口で圧 入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されて 、る車輪用軸受 装置において、前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に 環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形 によって充填されている構成を採用した。
[0009] このように、軽合金力もなるナックルに所定のシメシ口で圧入された車輪用軸受にお いて、その内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成され、この 環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されている ので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受の線膨張係数の違いにより、ナックルが車 輪用軸受以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受クリープの 発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止 することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことがで きる。
[0010] 好ましくは、本発明のように、前記榭脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、そ の線膨張係数を 8— 16 X 10— 5Z°Cとすれば、ナックルの線膨張係数よりも大きぐナ ックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、この榭脂バンドがナックルの熱膨張 以上に膨張してその変化に追従することができる。
[0011] また、本発明は、前記榭脂バンドが周面よりも 0— 50 m突出して形成されている ので、温度上昇によるシメシ口低下を確実に防止することができると共に、榭脂バンド の剛性の低下を抑制し、榭脂バンド自体が圧入時等に欠損することもない。
[0012] また、本発明は、前記環状溝が前記内輪または外輪の荷重負荷域に形成されてい るので、予圧抜けと軸受クリープを効果的に防止することができる。
[0013] 好ましくは、本発明のように、前記環状溝が、前記車輪用軸受の軸心に対してその 中心が所定量オフセットした偏心溝に形成されていれば、榭脂バンドが内輪または 外輪に対して相対回転するのを、簡単な構成でかつ確実に防止することができる。
[0014] また、本発明は、前記車輪用軸受が、円板状の耐熱性合成樹脂からなる膨張補正 部材を介し、等速自在継手を構成する外側継手部材の肩部と前記ハブ輪とで挟持さ れた状態で固定されると共に、当該車輪用軸受に所定の予圧が付与されているので 、従来の車輪用軸受装置の仕様を変更せずに、長期間に亙って初期の軸受予圧を 所定の範囲に維持することができる。
[0015] 好ましくは、本発明のように、前記車輪用軸受における内輪の大径側端面に環状 溝が形成され、この環状溝に前記膨張補正部材が射出成形によって充填されている ので、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受の 組立作業性が向上する。
発明の効果
[0016] 本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この 車輪取付フランジ力 軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段 部に配設された複列の転がり軸受カゝらなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合 金力ゝらなるナックルとを備え、このナックルに前記車輪用軸受が所定のシメシ口で圧 入され、当該ナックルに対して前記ハブ輪が回転自在に支承されて 、る車輪用軸受 装置において、前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に 環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形 によって充填されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受の線膨張係数の 違いにより、ナックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を 抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予 圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性 を確実に保つことができる。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジカも軸方向に延 びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受 力もなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナ ックルに前記車輪用軸受が所定のシメシ口で圧入され、当該ナックルに対して前記ハ ブ輪が回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受の内 輪内周および外輪外周に環状溝が形成され、この環状溝に耐熱性のポリアミド系の 合成樹脂からなり、その線膨張係数が 8— 16 X 10— 5Z°Cの榭脂バンドが射出成形 によって充填されている。
実施例 1
[0018] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図 1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図、図 2は、 その車輪用軸受を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた 状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインポ ード側（図面右側）という。
[0019] 図 1に示す車輪用軸受装置は、ハブ輪 1と、このハブ輪 1に圧入され、ナックル 2に 対してハブ輪 1を回転自在に支承する車輪用軸受 3とを主たる構成としている。ハブ 輪 1は、 S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼で形成され、アウトボー ド側の端部に車輪 Wおよびブレーキロータ Bを取り付けるための車輪取付フランジ 4 と、この車輪取付フランジ 4力 軸方向に延びる円筒状の小径段部 5が形成されてい る。車輪取付フランジ 4には車輪 Wおよびブレーキロータ Bを締結するハブボルト 4a が周方向等配に植設されている。また、ハブ輪 1の内周面にはセレーシヨン (またはス プライン) 6が形成され、小径段部 5の外周面には後述する車輪用軸受 3が圧入され ている。
[0020] ハブ輪 1の小径段部 5に圧入された車輪用軸受 3は、等速自在継手 7を構成する外 側継手部材 8の肩部 9とハブ輪 1とで挟持された状態で固定されている。外側継手部 材 8は、肩部 9から軸方向に延びるステム部 10がー体に形成されている。このステム 部 10の外周には、ハブ輪 1のセレーシヨン 6に係合するセレーシヨン（またはスプライ ン） 10aとねじ部 10bが形成され、エンジンからのトルクを図示しないドライブシャフト および等速自在継手 7、そしてこのセレーシヨン 6、 10aを介してハブ輪 1に伝達して いる。
[0021] ここで、セレーシヨン 10aには、軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角を設け、外 側継手部材 8の肩部 9が車輪用軸受 3に当接するまでステム部 10がハブ輪 1に内嵌 され、ハブ輪 1のセレーシヨン 6に圧入嵌合されている。これにより、セレーシヨン 6、 1 Oaの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺している。また、ステム部 10の端部に 形成されたねじ部 10bに固定ナット 11を所定の締付トルクで締結することにより、所 望の軸受予圧を得ることができるように設定されている。すなわち、車輪用軸受 3が、 ハブ輪 1に対して軸受クリープを防止し、かつ所望の予圧量になるように、所定のシメ シ口で圧入されている。一方、ナックル 2は、アルミ合金等の軽合金で形成されている 。これにより、従来の铸鉄等に比べ、剛性不足を補うために各部を肉厚に設計したと してもその重量は半減する。そして、このナックル 2に車輪用軸受 3が所定のシメシ口 で圧入されている。
[0022] 車輪用軸受 3は SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼カもなり、図 2に示すように、外輪 12 と一対の内輪 13、 13と複列の転動体 (ボール） 14、 14とを備え、外輪 12の内周面に は複列の外側転走面 12a、 12aがー体に形成されている。内輪 13の外周面には、複 列の外側転走面 12a、 12aに対向する内側転走面 13aが形成されている。複列の転 動体 14、 14がこれら転走面 12a、 13a間にそれぞれ収容され、保持器 15、 15で転 動自在に保持されている。車輪用軸受 3の端部にはシール 16、 17が装着され、軸受 内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部力 の雨水やダスト等が軸受内部に 侵入するのを防止している。
[0023] 外輪 12の外周には一対の環状溝 18が形成されている。この環状溝 18は、複列の 外側転走面 12a、 12aの溝底位置力 あるいは溝底位置に掛カる位置、すなわち荷 重負荷域に形成されている。これにより、予圧抜けと軸受クリープを効果的に防止す ることができる。また、これらの環状溝 18、 18には、 PA (ポリアミド） 11をベースとした 耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、榭脂バンド 19が形成され ている。この榭脂バンド 19の外径は、外輪 12の外径より 0— 50 m突出して形成さ れている。突出量が 0以下では、温度上昇によるシメシ口低下を確実に防止すること が難しぐまた、突出量が 50 mを超えると、ナックル圧入時に榭脂バンド 19のむし れ等の欠損が発生し易い。なお、突出量は軸受のサイズ等によって若干異なるも、 製造バラツキを考慮して 10— 40 μ mの範囲に設定するのが好ましい。
[0024] 榭脂バンド 19の材質は PA11に限らず、アルミ合金等の軽合金力もなるナックル 2 の線膨張係数 (2— 2. 3 X 10— 5Z°C)よりも大きぐ線膨張係数が 8— 16 X 10— 5Z°C の範囲の合成樹脂なら良い。例えば PA66、さらにこれらの熱可塑性合成樹脂に GF (グラスファイバー）等の強化繊維を 10— 30wt%の範囲で含有させたものを例示す ることができる。なお、こうした榭脂バンド 19が外輪 12に対して相対回転するのを防 止するため、環状溝 18は、車輪用軸受 3の軸心に対してその中心が所定量オフセッ トした偏心溝に形成されるのが好ま 、。
[0025] 図 3は、従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受のそれぞれ外輪のみを アルミ合金力 なるナックルに圧入した状態で、温度変化と軸受予圧の変化、すなわ ち、外輪の外側転走面の寸法変化との関係を比較測定した結果を示している。この 図でも明確なように、従来のものでは、温度上昇に比例してリニアに軸受予圧が低下 しているが、本実施形態に係る車輪用軸受においては、軸受予圧は 80°C近傍まで は漸次低下するも、それ以降は所定の予圧量を維持することが判る。
[0026] 以上、詳述したように、本実施形態では、ナックル 2がアルミ合金等の軽合金で形 成され、このナックル 2に圧入される車輪用軸受 3の外輪 12の外周に前記ナックル 2 の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する榭脂バンド 19が形成されているので 、温度上昇時、ナックル 2と車輪用軸受 3の線膨張係数の違いにより、ナックル 2が車 輪用軸受 3以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受クリープの 発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止 することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことがで きる。
[0027] また、こうした第 1世代の車輪用軸受装置にあっても、本実施形態を適用すること〖こ より、軸受の標準化、汎用性等の特徴を維持できると共に、比較的に軸受剛性が小 さい構造に係らず、温度変化による剛性の変動を抑制して安定した車両の走行安定 性を図ることができる。さらに、従来の車輪用軸受装置の仕様を変更せずに、長期間 に亙って初期の軸受予圧を所定の範囲に維持することができる。
実施例 2
[0028] 図 4は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 2の実施形態における車輪用軸受を示 す縦断面図である。この車輪用軸受は、前述した実施形態と外輪の構成のみが異な るだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略 する。
[0029] この車輪用軸受 20において、外輪 21の外周には単一の環状溝 22が形成されてい る。この環状溝 22は、複列の外側転走面 12a、 12aを跨いで、外輪 21の外周中央部 に形成されている。そして、この環状溝 22に PA11をベースとした耐熱性の熱可塑性 合成樹脂が射出成形により充填され、榭脂バンド 23が形成されている。
[0030] 本実施形態にぉ 、ても前述したものと同様の仕様で榭脂バンド 23が形成されて ヽ るため、温度上昇時、ナックル 2と車輪用軸受 20の線膨張係数の違いにより、ナック ル 2が車輪用軸受 20以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受 クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下する のをさらに防止することができる。
実施例 3
[0031] 図 5は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図、図 6は、 その車輪用軸受を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した第 1の実施 形態と軸受部の構成のみが異なるだけで、同一部品同一部位には同じ符号を付して その詳細な説明を省略する。 [0032] この車輪用軸受装置は、ハブ輪 1に形成された小径段部 5の外周面に車輪用軸受 24が圧入され、外側継手部材 8の肩部 9とハブ輪 1とで挟持された状態で固定されて いる。そして、ステム部 10の端部に形成されたねじ部 10bに固定ナット 11を所定の締 付トルクで締結することにより、所望の軸受予圧を得ることができるように設定されて いる。一方、アルミ合金等の軽合金で形成されたナックル 2にこの車輪用軸受 24が 所定のシメシ口で圧入されて 、る。
[0033] 車輪用軸受 24は、図 6に示すように、外輪 25と一対の内輪 26、 26と複列の転動体
(円錐ころ） 27、 27とを備え、外輪 25の内周面には、テーパ状に形成された複列の 外側転走面 25a、 25aがー体に形成されている。内輪 26の外周面には、複列の外側 転走面 25a、 25aに対向する内側転走面 26aが形成されている。複列の転動体 27、 27がこれら転走面 25a、 26a間にそれぞれ収容され、内輪 26の大径側に形成された 大鍔 26bに案内され、保持器 28、 28で転動自在に保持されている。車輪用軸受 24 の端部にはシール 16、 16が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と 、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止して 、る。
[0034] 外輪 25の外周には一対の環状溝 18が形成されている。この環状溝 18は、複列の 外側転走面 25a、 25aの荷重負荷域に形成されている。また、これらの環状溝 18、 1 8には、 PA11をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填さ れ、榭脂バンド 19が形成されている。
[0035] こうした複列の円錐ころ軸受カもなる車輪用軸受 24は、転動体 27が線接触となる ため、前述した複列のアンギユラ玉軸受に比べ高負荷容量となる反面、予圧量を必 要以上に大きく設定することにより温度上昇が大きくなり、温度変化に敏感で短寿命 になることが知られている。一方、予圧量の低下は、即エッジロードを誘発して早期剥 離を起こす恐れがあるため、初期の予圧設定が難 、とされて!/、る。
[0036] 本実施形態では、こうした複列の円錐ころ軸受からなる車輪用軸受 24において、 温度上昇時、ナックル 2と車輪用軸受 24の線膨張係数の違いにより、ナックル 2が車 輪用軸受 24以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受クリープ の発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防 止することができるので、必要以上に軸受予圧およびシメシ口を大きく設定する必要 はなくなり、その軸受寿命に与える効果は大きい。
実施例 4
[0037] 図 7は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 4の実施形態における車輪用軸受を示 す縦断面図である。この車輪用軸受は、前述した第 3の実施形態と外輪の構成のみ が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を 省略する。
[0038] この車輪用軸受 29において、外輪 30の外周には単一の環状溝 22が形成されてい る。この環状溝 22は、複列の外側転走面 25a、 25aを跨いで、外輪 30の外周中央部 に形成されている。そして、この環状溝 22に PA11をベースとした耐熱性の熱可塑性 合成樹脂が射出成形により充填され、榭脂バンド 23が形成されている。
[0039] 本実施形態にぉ 、ても前述したものと同様の仕様で榭脂バンド 23が形成されて ヽ るため、温度上昇時、ナックル 2と車輪用軸受 29の線膨張係数の違いにより、ナック ル 2が車輪用軸受 29以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受 クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下する のをさらに防止することができる。
実施例 5
[0040] 図 8は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 5の実施形態における車輪用軸受を示 す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付 してその詳細な説明を省略する。
[0041] この車輪用軸受 31は、外輪 32と一対の内輪 33、 33と複列の転動体 (ボール） 14、 14とを備え、一対の内輪 33の内周には環状溝 34がそれぞれ形成されている。この 環状溝 34は、内側転走面 13a、 13aの溝底位置力、あるいは溝底位置に掛カる位置 、すなわち荷重負荷域に形成されている。そして、これらの環状溝 34、 34には、 PA( ポリアミド） 11をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され 、榭脂バンド 35が形成されている。これにより、ナックル（図示せず）がアルミ合金等 の軽合金で形成され、このナックルに圧入される車輪用軸受 31の内輪 33の内周に ナックルの線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する榭脂バンド 35が形成されて いるので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受 31の線膨張係数の違いにより、ナック ルが車輪用軸受 31以上に熱膨張して嵌合シメシ口が低下しても、初期に設定した軸 受予圧が低下するのを防止することができると共に、軸受剛性の変動を抑えて車両 の走行安定性を確実に保つことができる。
実施例 6
[0042] 図 9は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 6の実施形態における車輪用軸受を示 す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付 してその詳細な説明を省略する。
[0043] この車輪用軸受 36は、外輪 12と一対の内輪 33、 33と複列の転動体 (ボール） 14、 14とを備え、内輪 33と外輪 12の内外周に榭脂バンド 35、 19が形成されているので 、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受 36の線膨張係数の違いにより、ナックルが車 輪用軸受 36以上に熱膨張して嵌合シメシ口が低下しても、嵌合シメシ口の低下を抑 制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧 が低下するのを確実に防止することができる。
実施例 7
[0044] 図 10は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 7の実施形態における車輪用軸受を 示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第 5の実施形態（図 8)と軸受形式 が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を 省略する。
[0045] この車輪用軸受 37は、外輪 38と一対の内輪 39、 39と複列の転動体（円錐ころ） 27 、 27とを備え、一対の内輪 39の内周には環状溝 34がそれぞれ形成されている。この 環状溝 34は、複列の外側転走面 25a、 25aの荷重負荷域に形成されている。また、 これらの環状溝 34、 34〖こは、 PA11をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射 出成形により充填され、榭脂バンド 35が形成されている。したがって、温度上昇時、 ナックルと車輪用軸受 37の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受 37以上 に熱膨張して嵌合シメシ口が低下しても、初期に設定した軸受予圧が低下するのを 防止することができると共に、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に 保つことができる。
実施例 8 [0046] 図 11は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 8の実施形態における車輪用軸受を 示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第 6の実施形態（図 9)と軸受形式 が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を 省略する。
[0047] この車輪用軸受 40は、外輪 25と一対の内輪 39、 39と複列の転動体（円錐ころ） 27 、 27とを備え、内輪 39と外輪 25の内外周に榭脂バンド 35、 19が形成されているの で、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受 40の線膨張係数の違いにより、ナックルが車 輪用軸受 40以上に熱膨張して嵌合シメシ口が低下しても、嵌合シメシ口の低下を抑 制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧 が低下するのを確実に防止することができる。
実施例 9
[0048] 図 12は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 9の実施形態を示す縦断面図である。
この実施形態は、前述した第 1の実施形態（図 1)と内輪の支持構造が異なるのみで 、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
[0049] ハブ輪 1の小径段部 5に圧入された車輪用軸受 3はナックル 2に内嵌され、等速自 在継手 7を構成する外側継手部材 8の肩部 9とハブ輪 1とで挟持された状態で固定さ れている。ここで、一対の内輪 13、 13は、膨張補正部材 41、 42を介して軸方向に位 置決め固定されている。この膨張補正部材 41、 42は、 PA (ポリアミド） 11をベースと した耐熱性の熱可塑性合成樹脂によって形成され、車輪用軸受 3、ハブ輪 1および 外側継手部材 8よりも線膨張係数が大きく 8— 16 X 10— 5Z°Cの範囲に設定されてい る。これにより、前述した実施形態と同様、温度上昇時、ナックル 2と車輪用軸受 3の 線膨張係数の違いにより、ナックル 2が車輪用軸受 3以上に熱膨張して嵌合シメシ口 が低下しても、嵌合シメシ口の低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することがで きると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを一層防止することができる。 実施例 10
[0050] 図 13は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 10の実施形態を示す要部断面図で ある。この実施形態は、前述した第 9の実施形態（図 12)と内輪の構成が異なるのみ で、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 [0051] この車輪用軸受 43は、外輪 12と一対の内輪 44、 44と複列の転動体 (ボール） 14、 14とを備え、一対の内輪 44の大径側痰面には環状溝 45がそれぞれ形成されている 。これらの環状溝 45、 45には、 PA (ポリアミド） 11をベースとした耐熱性の熱可塑性 合成樹脂が射出成形により充填され、榭脂バンド 46が形成されている。これにより、 前述した実施形態と同様、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することが できると共に、軸受の組立作業性が向上する。
[0052] 以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形 態に何等限定されるものではなぐあくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しな い範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発 明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載 の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
産業上の利用可能性
[0053] 本発明に係る車輪用軸受装置は、懸架装置を構成するナックルが、鋼よりも線膨張 係数が大きなアルミ合金等の軽合金力もなる構造の車輪用軸受装置に適用できる。 図面の簡単な説明
[0054] [図 1]本発明に係る車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図である。
[図 2]同上、車輪用軸受を示す縦断面図である。
[図 3]従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受の温度変化と軸受予圧の 変化の関係を比較測定した結果を示すグラフである。
[図 4]本発明に係る車輪用軸受装置の第 2の実施形態における車輪用軸受を示す縦 断面図である。
[図 5]本発明に係る車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図である。
[図 6]同上、車輪用軸受を示す縦断面図である。
[図 7]本発明に係る車輪用軸受装置の第 4の実施形態における車輪用軸受を示す縦 断面図である。
[図 8]本発明に係る車輪用軸受装置の第 5の実施形態における車輪用軸受を示す縦 断面図である。
[図 9]本発明に係る車輪用軸受装置の第 6の実施形態における車輪用軸受を示す縦 断面図である。
[図 10]本発明に係る車輪用軸受装置の第 7の実施形態における車輪用軸受を示す 縦断面図である。
[図 11]本発明に係る車輪用軸受装置の第 8の実施形態における車輪用軸受を示す 縦断面図である。
[図 12]本発明に係る車輪用軸受装置の第 9の実施形態を示す縦断面図である。
[図 13]本発明に係る車輪用軸受装置の第 10の実施形態を示す要部断面図である。
[図 14]従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
1 ハブ輪
2 ナックル
3. 20、 24、 29、 31、 36、 37、 40、 43 · ·車輪用軸受
4 車輪取付：
4a ハブボルト
5 小径段部
6. 10a セレーシヨン
7 等速自在継手
8 外側 «手部材
9
10 ステム部
10b ねじ部
11 固定ナット
12、 21、 25、 30、 32、 38 外輪
12a, 25a 外側転走面
13、 26、 33、 39、 44 内輪
13a、 26a 内側転走面
26b 大鍔
14、 27 転動体 15、 28 保持器
16、 17 シール
18、 22、 34、 45 環状溝
19、 23、 35、 46 榭脂バンド
41、 42 膨張補正部材
80 車輪用軸受装置
81 ハブ輪
82 外輪
83 内輪
84 車輪用軸受
85 ナックル
86 等速自在継手
87 ブレーキロータ
88 止め輪
B ブレーキロータ
W 車輪

Claims

請求の範囲
[1] 一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジカも軸方向に延 びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に配設された複列の転がり軸受 力もなる車輪用軸受と、懸架装置を構成し、軽合金からなるナックルとを備え、このナ ックルに前記車輪用軸受が所定のシメシ口で圧入され、当該ナックルに対して前記ハ ブ輪が回転自在に支承されて!、る車輪用軸受装置にお!、て、
前記車輪用軸受の内輪内周および外輪外周のうち少なくとも一方に環状溝が形成 され、この環状溝に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填 されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
[2] 前記榭脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数を 8— 16 X 10
—5Z°Cとした請求項 1に記載の車輪用軸受装置。
[3] 前記榭脂バンドが周面よりも 0— 50 m突出して形成されている請求項 1または 2 に記載の車輪用軸受装置。
[4] 前記環状溝が前記内輪または外輪の荷重負荷域に形成されている請求項 1乃至 3 いずれかに記載の車輪用軸受装置。
[5] 前記環状溝が、前記車輪用軸受の軸心に対してその中心が所定量オフセットした 偏心溝に形成されている請求項 1乃至 4いずれかに記載の車輪用軸受装置。
[6] 前記車輪用軸受が、円板状の耐熱性合成樹脂からなる膨張補正部材を介し、等速 自在継手を構成する外側継手部材の肩部と前記ハブ輪とで挟持された状態で固定 されると共に、当該車輪用軸受に所定の予圧が付与されている請求項 1乃至 5いず れかに記載の車輪用軸受装置。
[7] 前記車輪用軸受における内輪の大径側端面に環状溝が形成され、この環状溝に 前記膨張補正部材が射出成形によって充填されている請求項 6に記載の車輪用軸 受装置。
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