(57)【要約】【課題】外方部材の車輪取付フランジのフランジ面に高い面振れ精度を付与できる外輪回転タイプの車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】固定側部材となる内方部材２と、外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ１４を有すると共に、車輪取付フランジ１４の内径側の基端部からアウトボード側に突出する環状のパイロット部１５を有し、回転側部材となる外方部材３と、内方部材２と外方部材３との間に転動自在に収容された２列の転動体４，５と、を備えた車輪用軸受装置１において、パイロット部１５が、アウトボード側に開口した凹状の切り欠き部２０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側部材となる内方部材と、
外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを有すると共に、前記車輪取付フランジの内径側の基端部からアウトボード側に突出する環状のパイロット部を有し、回転側部材となる外方部材と、
前記内方部材と前記外方部材との間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記パイロット部が、アウトボード側に開口した凹状の切り欠き部を有することを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記切り欠き部が、前記パイロット部の周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記切り欠き部が、前記パイロット部の直径方向に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記切り欠き部の側壁面および前記パイロット部の外径面の接続部が、面取りされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記切り欠き部の側壁面および前記パイロット部の内径面の接続部が、面取りされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記切り欠き部の側壁面および前記パイロット部の先端面の接続部が、面取りされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用軸受装置、特に外方部材が車輪と共に回転する、いわゆる外輪回転タイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車輪を支持する車輪用軸受装置は、転動体を介して相対回転自在の内方部材と外方部材とを備え、内方部材および外方部材のうち、一方が車体側に固定される固定側部材とされ、他方が車輪に取り付けられる回転側部材とされる。
【０００３】
内方部材を回転側部材とし、外方部材を固定側部材としたものが内輪回転タイプと呼ばれ、内方部材を固定側部材とし、外方部材を回転側部材としたものが外輪回転タイプと呼ばれる。内輪回転タイプの場合、車輪を取り付けるための車輪取付フランジが内方部材に設けられ、外輪回転タイプの場合、車輪取付フランジが外方部材に設けられる。
【０００４】
車輪用軸受装置には、駆動輪用と従動輪用とがあるが、構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転タイプが採用され、従動輪用では内輪回転タイプと外輪回転タイプの両タイプが採用される。
【０００５】
ここで、高級車などに搭載される車輪用軸受装置の場合、車両の操縦安定性や静寂性に悪影響を与えるブレーキジャダーの発生を抑制することが重要となる。ブレーキジャダーの発生原因の一つとして、車輪取付フランジの面振れが挙げられる。したがって、面振れによるブレーキジャダーの発生を抑制するために、車輪取付フランジのフランジ面に対して高い面振れ精度が要求される。
【０００６】
このような要求を満たすために、内輪回転タイプの車輪用軸受装置では、内方部材、外方部材および転動体を組み立てた後に、内方部材を回転させながら内方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削する場合がある（例えば、特許文献１を参照）。これにより、フランジ面の面振れ精度を高めることができる。
【０００７】
同様に、上記の要求を満たすために、外輪回転タイプの車輪用軸受装置でも、内方部材、外方部材および転動体を組み立てた後に、外方部材を回転させながら外方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削することが考えられるが、構造上の理由から内輪回転タイプに比べて難しい。
【０００８】
そこで、特許文献２には、外方部材の車輪取付フランジの内径側の基端部からアウトボード側に突出するパイロット部の内径面にリブを設けることが開示されている。このリブは回転駆動力を受けるケレとして機能するものであり、外方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削する際に、駆動治具をリブに引っ掛けて外方部材に回転駆動力を付与できる。その結果、外方部材を回転させながら外方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削できるため、外輪回転タイプであっても車輪取付フランジのフランジ面の面振れ精度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０４５３０５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８９２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に開示のリブは、パイロット部の内径面から半径方向内側に突出している。そのため、駆動治具によって回転駆動力を付与する際に、リブの根元部（リブとパイロット部の接続部）に応力集中が生じる可能性がある。これにより、仮にリブが破損すると、車輪取付フランジのフランジ面を旋削する際に、外方部材を回転させることが困難になり、フランジ面に高い面振れ精度を付与できなくなる。
【００１１】
本発明は、外方部材の車輪取付フランジのフランジ面に高い面振れ精度を付与できる外輪回転タイプの車輪用軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、固定側部材となる内方部材と、外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを有すると共に、車輪取付フランジの内径側の基端部からアウトボード側に突出する環状のパイロット部を有し、回転側部材となる外方部材と、内方部材と外方部材との間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、パイロット部が、アウトボード側に開口した凹状の切り欠き部を有することを特徴とする。このようにすれば、車輪用軸受装置を組み立てた状態で、パイロット部に設けられた切り欠き部に旋削用の駆動治具を取り付けて、外方部材を回転させることができる。すなわち、車輪用軸受装置を組み立てた状態で、外方部材を回転させながら外方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削できるため、フランジ面に高い面振れ精度を付与できる。また、切り欠き部は、パイロット部に形成された凹部であり、リブのように半径方向内側に突出する凸部ではない。そのため、駆動治具によって回転駆動力を付与する際に、切り欠き部に応力集中が生じて外方部材が破損するという事態も生じにくい。なお、切り欠き部により肉抜きされた外方部材の重量は、切り欠き部の分だけ軽くなるため、外方部材を回転させた際の慣性モーメントを小さくできる。そのため、車両の走行性能や燃費性能の向上も期待できる。
【００１３】
上記の構成において、切り欠き部が、パイロット部の周方向に間隔を置いて複数設けられていることが好ましい。このようにすれば、外方部材の車輪取付フランジのフランジ面を旋削する際に、駆動治具と外方部材との回転方向の位置合わせを容易かつ短時間で行うことができる。
【００１４】
上記の構成において、切り欠き部が、パイロット部の直径方向に対向する位置に設けられていることが好ましい。このようにすれば、駆動治具からの回転駆動力を外方部材に均等に伝達することができる。
【００１５】
上記の構成において、切り欠き部の側壁面およびパイロット部の外径面の接続部が、面取りされていることが好ましい。このようにすれば、切り欠き部に駆動治具を取り付ける時の衝撃で、パイロット部の外径面にバリが発生するのを防止できる。なお、パイロット部の外径面にバリが発生すると、車輪やブレーキロータの組み付け性が悪くなるおそれがあるが、上記の構成とすれば、バリの発生を防止できるため、これらの組み付け性を良好に維持できる。
【００１６】
上記の構成において、切り欠き部の側壁面およびパイロット部の内径面の接続部が、面取りされていることが好ましい。このようにすれば、切り欠き部に駆動治具を取り付ける時の衝撃で、パイロット部の内径面にバリが発生するのを防止できる。
【００１７】
上記の構成において、切り欠き部の側壁面およびパイロット部の先端面の接続部が、面取りされていることが好ましい。このようにすれば、アウトボード側から切り欠き部に駆動治具を挿入する時に、切り欠き部に駆動治具が当たって打痕やキズが生じるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車輪取付フランジのフランジ面に高い面振れ精度を付与できる外輪回転タイプの車輪用軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図であって、本実施形態に係る車輪用軸受装置のパイロット部を示す。
【図３】図１のＡ矢視図であって、本実施形態の変形例に係る車輪用軸受装置のパイロット部を示す。
【図４】図２のＢ領域の拡大図であって、本実施形態に係る車輪用軸受装置のパイロット部の切り欠き部およびその周辺を示す。
【図５】図２のＣ矢視図であって、本実施形態に係る車輪用軸受装置のパイロット部の切り欠き部およびその周辺を示す。
【図６】本発明の実施形態を示す車輪用軸受装置の車輪取付フランジのフランジ面を旋削する工程を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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１の左側）、中央寄りとなる側をインボード側（図１の右側）という。
【００２１】
図１に示すように、車輪用軸受装置１は、第３世代の従動輪用（外輪回転タイプ）の軸受装置であり、固定側部材となる内方部材２と、回転側部材となる外方部材３と、内方部材２と外方部材３との間に転動自在に収容された２列の転動体４，５と、を備えている。
【００２２】
内方部材２は、ハブ輪６と、ハブ輪６とは別体の内輪７と、を備えている。
【００２３】
ハブ輪６は、インボード側に形成された大径部８と、アウトボード側に形成されると共に、大径部８と段部を介して接続された小径部９と、を有する。大径部８の外周には、インボード側の内側軌道面１０が形成されている。
【００２４】
内輪７は、小径部９の外周に圧入（締りばめ）されると共に、そのインボード側の端面が、小径部９の外周のインボード側から半径方向に立ち上がった肩部１１に突き合わせされている。この状態で、内輪７は、小径部９のアウトボード側の端部を塑性変形させて形成した加締部１２によって軸方向に固定されている。内輪７の外周には、アウトボード側の内側軌道面１３が形成されている。
【００２５】
外方部材３は、アウトボード側の端部の外周に車輪取付フランジ１４を有すると共に、車輪取付フランジ１４の内径側の基端部（根元部）からアウトボード側に突出する円環状のパイロット部１５を有する。外方部材３は、筒状の中空構造をなし、その内周には、ハブ輪６の内側軌道面１０に対向するインボード側の外側軌道面２２と、内輪７の内側軌道面１３に対向するアウトボード側の外側軌道面２３とが形成されている。また、外方部材３のインボード側の端部には、車輪の回転速度検出センサの構成要素であるパルサーリング２８が装着されている。
【００２６】
車輪取付フランジ１４は、車輪（図示省略）を取り付けるためのものである。そのため、車輪取付フランジ１４には、ハブボルト（図示省略）を固定するための複数のボルト孔１６が形成されており、ボルト孔１６の周辺は肉厚のリブ１７が形成されている。このようなリブ１７により、外方部材３の軽量化と高剛性化を図ることができ、大きな曲げモーメント荷重が車輪取付フランジ１４に負荷されても十分な強度を確保することができる。
【００２７】
パイロット部１５の外周面は、段付き円筒形状であり、小径部１８が車輪を取り付ける際の案内と芯出しをする役割を果たし、大径部１９がブレーキディスクを取り付ける際の案内と芯出しをする役割を果たす。
【００２８】
パイロット部１５には、アウトボード側に開口した凹状の切り欠き部２０が形成されている。この切り欠き部２０に駆動治具Ｘを引っ掛けて外方部材３を回転させることができるため、車輪用軸受装置１を組み立てた後に、車輪取付フランジ１４のフランジ面２１を旋削して、フランジ面２１に高い面振れ精度を付与できる（例えば図６を参照）。すなわち、切り欠き部２０は、フランジ面２１を旋削する際に、回転駆動力を受ける機能を有している。なお、切り欠き部２０の深さや幅（周方向の寸法）は、駆動治具Ｘからの回転駆動力を受ける機能を維持できる範囲で任意に設定できる。
【００２９】
インボード側の転動体４は、インボード側における、内方部材２（ハブ輪６）の内側軌道面１０と外方部材３の外側軌道面２２との間に収容され、保持器２４によって転動自在に保持されている。アウトボード側の転動体５は、アウトボード側における、内方部材２（内輪７）の内側軌道面１３と外方部材３の外側軌道面２３との間に収容され、保持器２５によって転動自在に保持されている。
【００３０】
アウトボード側の転動体５のピッチ円直径は、インボード側の転動体４のピッチ円直径よりも小径とされている。そのため、各転動体４，５のサイズは同じであるが、このピッチ円直径の相違により、インボード側の転動体４の個数がアウトボード側の転動体５の個数よりも多くなっている。
【００３１】
各転動体４，５は、アンギュラコンタクトであって、背面合わせタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成する。そのため、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重を負荷できる。
【００３２】
内方部材２と外方部材３との間に形成される環状空間のインボード側の開口部には、シール２６が装着されている。外方部材３の内周（詳細には、パイロット部１５よりもインボード側で、かつ、内方部材２のアウトボード側の端部よりもアウトボード側に位置する外方部材３の内周）には、ハブキャップ２７が装着されている。これらのシール２６およびハブキャップ２７により、軸受内部に封入された潤滑剤（グリース）の外部への漏洩と、外部から雨水やダストなどが軸受内部に侵入するのを防止している。
【００３３】
ここで、ハブ輪６の大径部８のインボード側の端部にはすり鉢状の凹部２９が形成されている。凹部２９の深さは肩部１１付近までとされ、ハブ輪６の大径部８が略均一な肉厚となっている。これにより、ハブ輪６の強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。本実施形態では、大径部８が車体取付部であり、大径部８には複数のボルト孔３０が形成されている。これらのボルト孔３０は、固定ボルトを使用して内方部材２をナックル（ハウジング）などの車体側に締結するためのものである。
【００３４】
図２に示すように、パイロット部１５の切り欠き部２０は、パイロット部１５の周方向（外方部材３の回転方向）に対向する一対の側壁面２０ａと、これら側壁面２０ａを繋ぐ底壁面２０ｂと、を備えている。本実施形態では、切り欠き部２０は、パイロット部１５における周方向の２箇所に設けられている。２箇所に設けられた切り欠き部２０は、パイロット部１５の直径方向で互いに対向している。このようにすれば、切り欠き部２０が複数設けられるため、車輪取付フランジ１４のフランジ面２１を旋削する際に、駆動治具Ｘと外方部材３との回転方向の位置合わせを容易かつ短時間で行うことができる。また、切り欠き部２０がパイロット部１５の直径方向に対向する位置に設けられているため、駆動治具Ｘからの回転駆動力を外方部材３に均等に伝達できる。
【００３５】
なお、切り欠き部２０は、パイロット部１５の少なくとも１箇所に形成されていればよく、その配置個数は特に限定されない。例えば、図３に示すように、切り欠き部２０は、パイロット部１５の３箇所以上に形成してもよい。図示例では、切り欠き部２０は、パイロット部１５における周方向の４箇所に形成されており、そのうちの２箇所に形成された切り欠き部２０が、パイロット部１５の直径方向である第一方向で互いに対向し、残りの２箇所に形成された切り欠き部２０が、パイロット部１５の直径方向であり、かつ、第一方向と直交する第二方向で互いに対向している。すなわち、切り欠き部２０を複数設ける場合、切り欠き部２０を周方向に等間隔（図示例は中心角９０度毎）で配置することが、外方部材３の回転バランスを考慮すると有利である。
【００３６】
駆動治具Ｘの形状は、切り欠き部２０と係合可能であれば特に限定されるものではないが、本実施形態では、駆動治具Ｘの先端部は、切り欠き部２０に挿入可能な板状形状をなす。詳細には、駆動治具Ｘの板状形状をなす先端部の厚みは、切り欠き部２０の底壁面２０ｂの周方向寸法よりも小さい。
【００３７】
図４に示すように、切り欠き部２０の側壁面２０ａおよびパイロット部１５の外径面１５ａの接続部３１と、切り欠き部２０の側壁面２０ａおよびパイロット部１５の内径面１５ｂの接続部３２とが、それぞれＲ面取りされていることが好ましい。もちろん、図示例のように、接続部３１，３２を含む側壁面２０ａ全体をＲ面としてもよい。このようにすれば、切り欠き部２０に駆動治具Ｘを取り付ける時の衝撃によって、パイロット部１５の外径面１５ａや内径面１５ｂにバリが発生するのを防止できる。特にパイロット部１５の外径面１５ａにバリが発生すると、車輪やブレーキディスクの組み付け性が悪くなるおそれがあるため、上述のように、外径側の接続部３１は面取りされていることが好ましい。なお、接続部３１，３２の面取りは、Ｒ面取りに限定されるものではく、Ｃ面取りなどの他の面取り形状であってもよい。また、接続部３１および／又は接続部３２は面取りすることなく、例えば直角部で構成されていてもよい。
【００３８】
図５に示すように、本実施形態では、切り欠き部２０の側壁面２０ａおよびパイロット部１５の先端面（アウトボード側の端面）１５ｃの接続部３３は、Ｒ面取りされている。このようにすれば、アウトボード側から切り欠き部２０に駆動治具Ｘを挿入する時に、切り欠き部２０に駆動治具Ｘが当たって打痕やキズが生じるのを防止できる。なお、接続部３３の面取りは、Ｒ面取りに限定されるものではく、Ｃ面取りなどの他の面取り形状であってもよい。また、接続部３３は面取りされることなく、例えば直角部で構成されていてもよい。さらに、切り欠き部２０の側壁面２０ａおよび底壁面２０ｂの接続部は、本実施形態では、直角部で構成されているが、Ｒ形状としてもよい。
【００３９】
次に、以上のように構成された車輪用軸受装置１の製造方法を説明する。
【００４０】
車輪用軸受装置１の製造方法は、パイロット部１５に切り欠き部２０を形成する工程と、車輪用軸受装置１を組み立てる工程と、車輪取付フランジ１４のフランジ面２１を旋削する工程と、をこの順に備えている。
【００４１】
切り欠き部２０を形成する工程は、外方部材３の鍛造成形する工程で同時に実施することが好ましい。すなわち、外方部材３を鍛造成形する過程で、切り欠き部２０も同時に鍛造成形することが好ましい。なお、切り欠き部２０は、外方部材３の鍛造成形により形成する場合に限定されず、例えば切削加工で形成してもよい。
【００４２】
車輪用軸受装置１を組み立てる工程では、外方部材３、内方部材２、転動体４，５などを所定の手順で組み立てる。組み立て手順の一例としては、次の手順が挙げられる。
【００４３】
まず、インボード側の転動体４および保持器２４を外方部材３のインボード側の外側軌道面２２に組み付ける。次に、組み付けた転動体４の内側を通して、小径部９側を先頭としてハブ輪６を挿入し、転動体４をハブ輪６の内側軌道面１０に着座させる。その後、外方部材３のアウトボード側の外側軌道面２３に保持器２５を配置しておき、アウトボード側の転動体５を組み込む。この状態で、内輪７をハブ輪６の小径部９に圧入すると共に、小径部９の端部を塑性変形させて加締部１２を形成し、この加締部１２によって内輪７を軸方向に固定する。
【００４４】
フランジ面２１を旋削する工程では、図６に示すように、上述のように車輪用軸受装置１を組み立てた状態で、車輪取付フランジ１４のフランジ面２１を旋削する。具体的には、内方部材２を固定治具Ｙにより固定した状態で、駆動治具Ｘにより外方部材３を回転させる。このとき、図２および図３に示したように、パイロット部１５の切り欠き部２０に駆動治具Ｘを引っ掛けて、外方部材３が図中の矢印方向に回転するように回転駆動力を伝達する。そして、このように外方部材３を回転させながら、車輪取付フランジ１４の半径方向に切削工具Ｚに送りをかけ、車輪取付フランジ１４のフランジ面２１を旋削する。
【００４５】
このように車輪取付フランジ１４のフランジ面２１の旋削を、車輪用軸受装置１を組み立てた状態で行うことにより、車輪用軸受装置１の構成要素の寸法誤差や組立て誤差にかかわらず、車輪用軸受装置１の回転時における車輪取付フランジ１４のフランジ面２１の軸方向の振れ（面振れ）を十分に小さくできる。このフランジ面２１はブレーキディスクを取り付ける面であることから、ブレーキディスクのパッド摺動面の面振れも極めて小さくできる。
【００４６】
また、切り欠き部２０は、半径方向内側に突出する部材のように、根元部に応力集中が生じやすい形状ではないため、駆動治具Ｘによって回転駆動力を付与する際に、切り欠き部２０を起点とした外方部材３の破損も生じにくい。
【００４７】
さらに、切り欠き部２０の分だけ外方部材３の重量を軽くできるため、車輪用軸受装置１の回転時の外方部材３の慣性モーメントが小さくなり、車両の走行性能や燃費性能の向上が期待できる。また、切り欠き部２０を鍛造成形する場合などには、切り欠き部２０の分だけ材料を少なくできるため、材料コストを下げることもできる。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
上記の実施形態では、各転動体４，５が玉である場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば円すいころなどであってもよい。もちろん、軌道面の形状は、転動体の形状に応じて適宜変更される。
【符号の説明】
【００５０】
１      車輪用軸受装置
２      内方部材
３      外方部材
４      転動体
５      転動体
６      ハブ輪
７      内輪
１４    車輪取付フランジ
１５    パイロット部
２０    切り欠き部
２１    フランジ面
Ｘ      駆動治具
Ｙ      固定治具
Ｚ      切削工具
【図１】
2020050267.tif 000003
【図２】
2020050267.tif 000004
【図３】
2020050267.tif 000005
【図４】
2020050267.tif 000006
【図５】
2020050267.tif 000007
【図６】
2020050267.tif 000008