JP4562461B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハブ輪に２列の個別の内輪を圧入状態に嵌合させた車輪用軸受装置に関する。

この種の車輪用軸受装置では、ハブ輪に嵌合したアウトボード側の内輪をハブ輪の外周に形成された段差面に当接させると共に、インボード側の内輪の幅面をナットにより締め付けることで、２列の内輪を軸方向に位置決めしている（例えば特許文献１）。ナット締めの代わりに、ハブ輪のインボード側端に加締部を設けて２列の内輪を位置決めするものもある。
特開２００３−２８７０３６号公報

しかし、上記従来構造では、２列の内輪のハブ輪に対する締代公差が同じであるため、締代を小さくした場合、クリープ発生条件の厳しいアウトボード側の内輪にクリープが発生する。一方、締代を大きくすれば、著しい腐食環境下にあり加締止めとなることもあるインボード側の内輪に、フープ応力が発生し、その腐食による強度低下と相まって、軸受機能を損なう。
特許文献１に開示された車輪用軸受装置では、アウトボード側の内輪の軸方向寸法をインボード側の内輪の軸方向寸法よりも大きくすることで、アウトボード側の内輪でのクリープ発生を防止するようにしている。しかし、この構成では軸受装置の軸方向寸法が大きくなってしまう。

この発明の目的は、２列の内輪のうち、クリープ発生条件の厳しいアウトボード側列の内輪ではクリープ発生を防止でき、かつ著しい腐食環境下にあるインボード側列の内輪ではフープ応力の発生の軽減による耐久性確保が図れ、また軸方向寸法も大きくならない車輪用軸受装置を提供することである。

この発明の車輪用軸受装置は、ハブ輪の外周に、列毎に個別の２列の内輪を圧入状態に嵌合させた内方部材と、この内方部材の上記各内輪の転走面に対向する２列の転走面を有する外方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記ハブ輪の軸部の外径面および上記各内輪の内径面が円筒面であって、両列の内輪の内径面の内径を互いに異ならせ、またはハブ輪の軸部における各内輪嵌合面部分の外径を互いに異ならせることで、後述のハブ輪インボード側端の加締部の未形成状態における上記各内輪のハブ輪に対する締代につき、アウトボード側の内輪の締代の方がインボード側の内輪の締代よりも大きいものとしたことを特徴とする。
この構成によると、両列の内輪の締代に差をつけ、アウトボード側の内輪の締代の方がインボード側の内輪の締代よりも大きいものとしたため、クリープ発生条件の厳しいアウトボード側列の内輪では、大きな締代によってクリープの発生を防止できる。また、著しい腐食環境下にあるインボード側列の内輪では、締代を小さくすることによってフープ応力の発生を軽減でき、フープ応力、および腐食に伴う強度低下による内輪の耐久性低下が防止できる。また、従来例のように、アウトボード側の内輪の軸方向寸法を大きくしないので、軸受装置の軸方向寸法が大きくなることもない。

上記ハブ輪のインボード側端の外周に突出する加締部を設け、この加締部でインボード側の内輪の幅面を押し付けることにより、ハブ輪に嵌合した２列の内輪を、ハブ輪の外径面に設けられた段差面と上記加締部との間で軸方向に締め付けたものとする。
この構成のように加締部で内輪を軸方向に固定するようにした場合、加締部に近いインボード側列の内輪は、加締めによるハブ輪軸部の拡径効果でクリープがより発生し難くなる。そのため、２列の内輪の締代に差を付けたことによるアウトボード側列の内輪のクリープ発生防止と、インボード側列の内輪のフープ応力の発生の軽減による耐久性確保の効果がより一層効果的となる。

この発明において、上記転動体が円すいころであり、上記各転走面が円すい面であっても良い。円すいころ軸受タイプの車輪用軸受装置は、荷重条件の厳しいトラックや４輪駆動車等で使用されることが多く、強度の余裕を持たせることが難しい。そのため、この発明における両列の内輪の締代に差をつけたことによるアウトボード側のクリープ発生防止とインボード側のフープ応力の発生軽減の効果がより効果的に発揮される。

この発明の車輪用軸受装置は、ハブ輪の外周に、列毎に個別の２列の内輪を圧入状態に嵌合させた車輪用軸受装置において、上記ハブ輪の軸部の外径面および上記各内輪の内径面が円筒面であって、両列の内輪の内径面の内径を互いに異ならせ、またはハブ輪の軸部における各内輪嵌合面部分の外径を互いに異ならせることで、ハブ輪インボード側端の加締部の未形成状態における上記各内輪のハブ輪に対する締代に差をつけ、アウトボード側の内輪の締代の方がインボード側の内輪の締代よりも大きいものとし、ハブ輪のインボード側端の外周に突出する加締部を設け、この加締部でインボード側の内輪の幅面を押し付けることにより、ハブ輪に嵌合した２列の内輪を、ハブ輪の外径面に設けられた段差面と上記加締部との間で軸方向に締め付けたため、クリープ発生条件の厳しいアウトボード側列の内輪ではクリープ発生を防止でき、かつ著しい腐食環境下にあるインボード側列の内輪ではフープ応力の発生の軽減による耐久性確保が図れる。また、内輪の軸方向寸法を大きくする必要がなく、軸受装置の軸方向寸法が大きくなることもない。

この発明の参考提案例を図１と共に説明する。この参考提案例の車輪用軸受装置は、複列の円すいころ軸受形式の軸受装置となるものであって、第２．５世代型に分類されるものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図１では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。

この車輪用軸受装置は、駆動輪の支持に適用した例であって、内周に２列の転走面１ａを有する外方部材１と、これら転走面１ａにそれぞれ対向する転走面２ａを有する内方部材２と、これら２列の転走面１ａ，２ａ間に介在した２列の転動体３とを備える。転動体３は円すいころからなり、各列毎に保持器７で保持されている。内外の部材２，１の転走面２ａ，１ａは円すい面である。内外の部材２，１間に形成される環状空間の両端は一対のシール手段１０，１１で密封されている。

外方部材１は固定側の部材となるものであって、外周に車体取付フランジ１ｂを有する一体の部材である。外方部材１は、インボード側端の外周が懸架装置のナックル２１の取付孔に嵌合し、車体取付フランジ１ｂに設けられたボルト孔２２を貫通するボルト２３によってナックル２１に固定されている。

内方部材２は回転側の部材となるものであって、外周のアウトボード側端に車輪取付フランジ４ａを有するハブ輪４と、このハブ輪４の外周に軸方向に並べてそれぞれ圧入状態に嵌合させた２列の個々の内輪５，６とを有する。これら２列の内輪５，６の外周には、上記各列の転走面２ａが形成されている。ハブ輪４の車輪取付フランジ４ａは、複数のボルト圧入孔２４が設けられ、各孔２４に圧入されたボルト２５により、車輪（図示せず）取付けられる。

ハブ輪４の内周孔２６には、等速ジョイント２６の外輪２７のステム部２７ａが挿入され、上記内径孔２６の内面およびステム部２７の外周に設けられたスプライン溝によりスプライン結合される。ステム部２７ａの先端には雄ねじ部２７ａａが設けられ、ナット２８が螺合している。ナット２８は、ハブ輪４のアウトボード側面における内径孔２６の周縁に係合しており、ナット２８を締め付けることにより、等速ジョイント外輪２７の軸方向面２７ｂが内輪６の幅面を軸方向に押し付ける。これにより、両列の内輪５，６が、ハブ輪４の段差面４ｂと等速ジョイント外輪２７の上記軸方向面２７ｂとの間で軸方向に締め付け固定される。上記段差面４ｂは、ハブ輪４の車輪取付フランジ４ａの付近で、インボード側が小径となる面として形成されている。

上記２列の内輪５，６のハブ輪４に対する締代については、互いに差がつけられ、アウトボード側列の内輪５の締代の方が、インボード側列の内輪６の締代よりも大きくされている。この締代の違いは、例えば、両列の内輪５，６の内径面に差を持たせることで生じさせている。なお、ハブ輪４の軸部における各内輪嵌合面部分の外径を異ならせることにより、上記締代の差を付けるようにしても良い。

上記構成の車輪用軸受装置によると、両列の内輪５，６の締代に差をつけ、アウトボード側の内輪５の締代の方がインボード側の内輪６の締代よりも大きいものとしたため、クリープ発生条件の厳しいアウトボード側列の内輪５では、大きな締代によってクリープの発生を防止できる。また、著しい腐食環境下にあるインボード側列の内輪６では、締代を小さくすることによりってフープ応力の発生を軽減でき、フープ応力、および腐食に伴う強度低下による内輪６の耐久性低下が防止できる。また、従来例のように、アウトボード側の内輪の軸方向寸法を大きくしないので、軸受装置の軸方向寸法が大きくなることもない。

なお、上記参考提案例では、ナット２８の締め付けにより、両列の内輪５，６が、ハブ輪４の段差面４ｂと等速ジョイント外輪２７の軸方向面２７ｂとの間で軸方向に締め付け固定されるようにしたが、図２に示すように、ハブ輪４に設けた加締部４ｃで上記軸方向の締め付け固定を行うようにしても良い。すなわち、ハブ輪４のインボード側端に、軸方向に突出する円筒状部分を設けて外径側へ揺動加締で加締めることにより、上記加締部４ｃを形成する。この加締部４ｃをさらに軸方向への加締めることによって、内輪６の幅面を押し付け、両列の内輪５，６を、ハブ輪４の上記段差面４ｂと加締部４ｃとの間で軸方向に締め付ける。
この構成のように加締部４ｃで内輪５，６を軸方向に固定するようにした場合、加締部に近いインボード側列の内輪６は、加締めによるハブ輪軸部の拡径効果でクリープがより発生し難くなる。そのため、２列の内輪５，６の締代に差を付けたことによるアウトボード側列の内輪５のクリープ発生防止と、インボード側列の内輪６のフープ応力の発生の軽減による耐久性確保の効果がより一層効果的となる。

図３はこの発明の他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受形式としたものである。すなわち、図１に示した参考提案例である複列の円すいころ軸受形式の車輪用軸受装置における転動体３を、円すいころからボールに置き換えたものである。また、この実施形態では、ハブ輪４のインボード側端に突出させた円筒状部分を外周側へ揺動加締した加締部４ｃで、インボード側の内輪６の幅面を押し付けるようにしている。その他の構成は参考提案例と同様である。
この構成の場合も、２列の内輪５，６をハブ輪４の加締部４ｃで軸方向に締めつける構成としたため、アウトボード側列の内輪５のクリープ発生防止と、インボード側列の内輪６のフープ応力の発生軽減による耐久性確保の効果がより一層効果的なものとなる。

なお、図３のアンギュラ玉軸受形式の実施形態において、図１の例と同様に、等速ジョイント外輪２７のステム部２７ａにねじ込んだナット２８の締め付けにより、ナット５，６を固定しても良い。これの構成の場合も、上記と同様なクリープ発生防止、フープ応力の発生の軽減による耐久性確保の効果が得られる。

図４は、この発明を第１世代型で円すいころ軸受形式の車輪用軸受装置に適用した例である。この例は、図１に示す参考提案例において、外方部材１は車体取付フランジ１ｂを有せず、外径面が円筒面とされ、ナックル２１の軸受取付孔２１ａに圧入嵌合して取付けられる。圧入した外方部材１は、ナックル２１の軸受取付孔２１ａの内端の段差面２１ｂと、軸受取付孔２１ａの内径面の止め輪溝２１ｃに嵌合した止め輪３１とにより軸方向に固定される。その外の構成は図１に示す参考提案例と同じである。
この構成の場合も、参考提案例と同様なクリープ発生防止、フープ応力の発生の軽減による耐久性確保の効果が得られる。

図５は、この発明を第１世代型でアンギュラ玉軸受形式の車輪用軸受装置に適用した参考提案例である。この例は、図４に示す参考提案例において、転動体３をボールとし、転走面１ａ，２ａを円弧状の断面としてアンギュラ玉軸受形式としたものである。その他の構成，効果は図４に示す参考提案例と同様である。

この発明の参考提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明の他の参考提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明のさらに他の参考提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。

符号の説明

１…外方部材
１ａ…転走面
２…内方部材
２ａ…転走面
３…転動体
４…ハブ輪
４ａ…加締部
５，６…内輪
２７…等速ジョイント外輪

Claims (2)

1. ハブ輪の外周に、列毎に個別の２列の内輪を圧入状態に嵌合させた内方部材と、この内方部材の上記各内輪の転走面に対向する２列の転走面を有する外方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
   ハブ輪のインボード側端の外周に突出する加締部を設け、この加締部でインボード側の内輪の幅面を押し付けることにより、ハブ輪に嵌合した２列の内輪を、ハブ輪の外径面に設けられた段差面と上記加締部との間で軸方向に締め付けたものであり、上記ハブ輪の軸部の外径面および上記各内輪の内径面が円筒面であって、両列の内輪の内径面の内径を互いに異ならせ、またはハブ輪の軸部における各内輪嵌合面部分の外径を互いに異ならせることで、上記加締部の未形成状態における、上記各内輪のハブ輪に対する締代につき、アウトボード側の内輪の締代の方がインボード側の内輪の締代よりも大きいものとしたことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 請求項１において、上記転動体が円すいころであり、上記各転走面が円すい面である車輪用軸受装置。

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