(57)【要約】【課題】  実使用時における内輪のフープ応力の増大を防止しつつ、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止する。【解決手段】  この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面３を有する外方部材１と、これら転走面３に対向する転走面４を有する内方部材２と、対向する転走面３，４間に介在した複列の転動体５とを備え、駆動輪を支持する。内方部材２は、車輪取付用のフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側部の外周に形成された段部状の内輪嵌合部９ｂに嵌合した内輪１０とでなり、これらハブ輪９および内輪１０に各列の転走面４を形成する。ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの外径面は、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とする。また、内輪１０の内径面１０ａは、インボード側に行くに従って外径となるテーパ形状とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に形成された段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とし、かつ前記内輪の内径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とした車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面のテーパ形状におけるテーパ角度と、前記内輪の内径面のテーパ角度とを互いに近似させた車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、内輪を表面から芯部まで焼入れし、ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面の全体を高周波焼入れした車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、図４に示すものが提案されている（例えば特許文献１）。これは、外方部材２１と内方部材２２の対向する転走面２３，２４間に複列にボール２５を介在させ、上記内方部材２２を、車輪取付用ハブフランジ２９ａを外周に有するハブ輪２９と、このハブ輪２９のインボード側端の外周に嵌合した内輪３０とで構成したものである。内輪３０は、ハブ輪２９に設けられた段部３５に嵌合する。ハブ輪３０の中央孔３１には、等速ジョイントの外輪３３のステム部３３ａが挿通されてスプライン嵌合され、等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂが内輪３０のインボード側端面３０ａに押し当てられる。この状態で、前記ステム部３３ａの先端にナット３４を螺合させることにより、等速ジョイント外輪３３とナット３４とで内方部材２２が幅締めされる。
【０００３】
この種の車輪用軸受装置では、ハブ輪２９に嵌合させた内輪３０が、軸受装置の実車への組付けまでの間に不用意に抜けることを防止することが望まれる。このような要望に応じて、同図の提案例では、内輪３０のインボード側端部の内周に段部３６を形成し、この段部３６を、ハブ輪２９の端部全周に設けた加締部２９ｂで抑え付けるようにしている。      
【０００４】
同図の提案例は、次の改善を図ったものである。すなわち、従来の一般的な駆動輪支持用の車輪用軸受装置では、図４の提案例の内輪３０に段部３６を設けずに、内輪３０の端面を直接に加締部２９ｂで抑え付けている。その場合、加締部２９ｂが内輪３０よりも軸方向に突出するため、加締部２９ｂに、等速ジョイント外輪３３との突き当て面とするための追加工が、加締加工後に必要になる。図４の提案例のものでは、加締部２９ｂが内輪３０の段部３６外にはみ出さず、内輪３０の端面を突き当て面とすることができ、追加工が不要となる。
【特許文献１】特開平９−１６４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
同図の提案例は、次の問題点がある。
(1) 加締部２９ｂの加締加工において、加工工具が内輪３０の外径部と干渉し、加工が困難である。この場合、通常の揺動加締と異なり、加締部２９ｂの外径部を抑えることができないため、軸方向に押しつぶす要素の高い加締となる。その結果、ハブ輪２９の軸部の膨張量が過大となり、内輪３０に発生するフープ応力が高くなる。フープ応力が過大となると、内輪３０の割れや早期剥離を引き起こす原因となる。
(2) また、内輪３０に段部３６を設けると、内輪３０と等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂとの突き合わせ面積が小さくなり、接触面圧が過大となる。すなわち、上記のように、内方部材２２は、等速ジョイント外輪３３とナット３４によって幅締めされる。この時、内輪３０の端面３０ａと等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂとが接触することになるが、内輪端面３０ａが小さいと接触面圧が大きくなり、実車において摩耗や異音発生の原因となる。
なお、ハブ輪２９に加締部２９ｂを設けない車輪用軸受装置では、上記のような追加工や内輪３０の変形等の問題は生じないが、軸受出荷から車両への組付けまでに、振動等により内輪に不用意な抜けが生じることがある。
【０００６】
この発明の目的は、実使用時における内輪のフープ応力の増大を防止しつつ、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止できる車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に形成された段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に適用される。この前提構成において、前記ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とし、かつ前記内輪の内径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状としている。
【０００８】
この構成によると、ハブ輪のインボード側部の外周に形成された内輪嵌合部の外径面とこの外径面に嵌合する内輪の内径面とを、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状としたので、円筒面として摩擦により内輪の抜けを防止するものと異なり、上記テーパ形状同士の嵌合によって抜け耐力が向上する。そのため、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪が不用意にハブ輪から抜けることが防止される。また、テーパ形状同士で嵌め合うものであるため、拡径加締を行うものと異なり、実使用時における内輪フープ応力の増大が回避される。このように、実使用時における内輪のフープ応力の増大を防止しつつ、軸受出荷から車両への組付けまでに内輪の抜けが生じることを防止できる。
従来の内輪の内径面に段差部を設けるものと異なり、嵌合面をテーパ形状とするだけであるため、内輪端面の平坦面幅の減少を最小限に抑えることができる。また、加締加工部等の突出がないため、内輪端面を等速ジョイント外輪との突き当て面とすることができる。このため、等速ジョイント外輪とナットとで内方部材が幅締めされるときに、接触面圧が大きくなることがなく、車両に組付けた使用状態で摩耗や異音が発生することが回避できる。従来の加締部の追い加工等も不要である。
【０００９】
この発明において、ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面のテーパ形状におけるテーパ角度と、前記内輪の内径面のテーパ角度とを互いに近似させても良い。両者のテーパ角度を近似させると、ハブ輪と内輪の嵌合部の全域に均等に締め代を持たせることができ、内輪のハブ輪に対する嵌合面のクリープの発生を抑えることができる。
【００１０】
この発明において、内輪を表面から芯部まで焼入れし、ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面の全体を高周波焼入れしても良い。
ハブ輪の内輪嵌合部の外径面と内輪の内径面とはテーパ形状であるため、内輪のアウトボード側端部は締代が大きくなる。このように締代が大きくても、ハブ輪の前記内輪嵌合部が高周波焼入れされ、また内輪が芯部まで焼入れされていると、両部品の塑性変形およびかじり等が回避される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車輪用軸受装置は、内方部材が、車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に形成された段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、駆動輪を支持する車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の前記内輪嵌合部の外径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とし、かつ前記内輪の内径面を、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状としたため、実使用時における内輪のフープ応力の増大を防止しつつ、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。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。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記各転走面３，４は断面円弧状であり、各転走面３，４はボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、シール７，８によりそれぞれ密封されている。
【００１３】
外方部材１は固定側の部材となるものであって、車体取付フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。前記車体取付フランジ１ａは、車体の懸架装置（図示せず）に設置されたナックルにボルト（図示せず）で締結される。
内方部材２は回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付用のフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側部の外周に嵌合した内輪１０とでなり、前記複列の転走面４におけるアウトボード側列の転走面４がハブ輪９に、インボード側列の転走面４が内輪１０にそれぞれ形成されている。ハブ輪９はインボード側部の外周に形成された段部状の内輪嵌合部９ｂを有し、この内輪嵌合部９ｂに内輪１０が嵌合する。ハブ輪９は中央孔１１を有する。
【００１４】
図１（Ｂ）に一部を拡大して示すように、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの外径面は、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とされている。また、内輪１０の内径面１０ａも、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状とされている。ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの外径面のテーパ角度と、内輪１０の内径面１０ａのテーパ角度とは、互いに近似させてある。
【００１５】
また、図３に示すように、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの外径面は、全体を高周波焼入れによる硬化処理面９ｃとしてある。この硬化処理面９ｃは、ハブ輪９の転走面４（図１）まで続くものとしても良い。内輪１０は、表面から芯部まで焼入れしてある。
【００１６】
この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、ハブ輪９の中央孔１１に、等速ジョイント１２の片方の継手部材となる外輪１３のステム部１３ａが挿通されてスプライン嵌合され、ステム部１３ａの先端に螺合するナット１４の締め付けにより、等速ジョイント外輪１３が内方部材２に結合される。このとき、等速ジョイント外輪１３に設けられたアウトボード側に向く段面１３ｂが、内輪１０のインボード側に向く端面１０ｂに押し付けられ、等速ジョイント外輪１３とナット１４とで内方部材２が幅締めされる。車輪取付用のフランジ９ａは、ハブ輪９のアウトボード側端に位置しており、このフランジ９ａにブレーキロータを介して駆動輪となる車輪（いずれも図示せず）がボルト１５で取付けられる。
【００１７】
この構成の車輪用軸受装置によると、ハブ輪９のインボード側部の外周に形成された内輪嵌合部９ｂの外径面とこの外径面９ｂに嵌合する内輪１０の内径面１０ａとを、インボード側に行くに従って大径となるテーパ形状としたので、円筒面として摩擦により内輪の抜けを保持するものと異なり、上記テーパ形状同士の嵌合によって抜け耐力が向上する。そのため、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪１０が不用意にハブ輪９から抜けることが防止される。また、テーパ形状同士で嵌め合うものであるため、拡径加締を行うものと異なり、実使用時における内輪１０のフープ応力の増大が回避される。このように、実使用時における内輪１０のフープ応力の増大を防止しつつ、軸受出荷から車両への組付けまでに内輪１０の抜けが生じることを防止できる。
【００１８】
また、従来のように内輪１０の内径面１０ａに段差部を設けるものではなく、ハブ輪９のインボード側端を加締めるものでもなく、嵌合面をテーパ形状とするものであるため、内輪端面１０ｂを等速ジョイント外輪１３との突き当て面とすることができ、かつ内輪端面１０ｂの平坦面幅の減少を最小限に抑えることができる。このため、等速ジョイント外輪１３とナット１４とで内方部材２が幅締めされるときに接触面圧が大きくなることがなく、車両に組付けた使用状態で摩耗や異音が発生することが回避される。
【００１９】
また、この実施形態では、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの外径面のテーパ角度と、内輪１０の内径面１０ａのテーパ角度とを互いに近似させてあるので、ハブ輪９と内輪１０の嵌合部の全域に均等に締め代を持たせることができ、内輪１０のクリープの発生を抑えることができる。
【００２０】
この車輪用軸受装置では、その組立時において、図２のように、上記テーパ形状のためにハブ輪９のインボード側端部と内輪１０のアウトボード側端部の間の締め代が大きくなる。そのため、材質が軟らかいと、内輪１０を圧入嵌合するときにハブ輪９および内輪１０の両部品に塑性変形やかじり等が生じる恐れがある。しかし、上記のように、内輪１０については、その表面から芯部までの全体を焼き入れ処理により硬化させ、またハブ輪９については、そのインボード側端部までの表面を、図３のように高周波焼入れ処理による硬化処理面９ｃとしてあるため、嵌合作業時に塑性変形やかじり等が生じることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＭ部の拡大断面図である。
【図２】同車輪用軸受装置におけるハブ輪への内輪の圧入嵌合の説明図である。
【図３】同車輪用軸受装置におけるハブ輪への高周波焼入れ処理例を示す部分拡大断面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
９…ハブ輪
９ａ…車輪取付用のフランジ
９ｂ…内輪嵌合部
１０…内輪
１０ａ…内径面
【図１】
2006118626.tif 000003
【図２】
2006118626.tif 000004
【図３】
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【図４】
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