(57)【要約】【課題】  使用時に内輪にフープ応力を発生させることなく、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のを防止でき、かつ内輪の等速ジョイント外輪との突き合わせ面積の確保が可能な車輪用軸受装置を提供する。【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とでなる。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の近傍の外径面と、この外径面の近傍における内輪外径面１０ａとには円周溝１２，１３をそれぞれ設ける。前記両円周溝１２，１３に係合して内輪１０のハブ輪９に対する抜け止めを行う連結環１４を設ける。【選択図】      図１
2006118632.tif 000002
【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、
ハブ輪の前記内輪嵌合部の近傍の外径面と、この外径面の近傍における前記内輪外径面とに円周溝をそれぞれ設け、前記両円周溝に係合して内輪のハブ輪に対する抜け止めを行う連結環を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、ハブ輪の前記円周溝よりもアウトボード側部分の外径面を、内輪の前記円周溝よりもアウトボード側部分の外径面に対して大径とした車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記連結環が、円周方向の１か所に割り部を有する形状である車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記連結環が、円筒状部分と、この円筒状部分の一側縁から内径側に突出して前記ハブ輪の円周溝に係合する鍔部と、前記円筒状部分の他側部の円周方向複数箇所で内径側に突出して設けられて先端が斜めアウトボード側に向き、前記内輪の円周溝にそれぞれ係合する複数の切り起こし係合片とでなる車輪用軸受装置。                                                                              
【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８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８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、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、使用時に内輪にフープ応力を発生させることなく、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のを防止でき、かつ内輪の等速ジョイント外輪との突き合わせ面積の確保が可能な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。この構成の車輪用軸受装置において、ハブ輪の前記内輪嵌合部の近傍の外径面と、この外径面の近傍における前記内輪外径面とに円周溝をそれぞれ設け、前記両円周溝に係合して内輪のハブ輪に対する抜け止めを行う連結環を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、ハブ輪と内輪の端面の突き合わせ部を挟んで、ハブ輪および内輪の外径面にそれぞれ設けた円周溝にわたり連結環を係合させたものであるため、この連結環でハブ輪と内輪とが連結され、内輪のハブ輪に対する抜け止めが行える。連結環で抜け止めを行うため、加締加工を行う場合のようなハブ輪軸部の膨張の問題がなく、フープ応力を発生せることがない。また、ハブ輪および内輪の外径面に設けられた円周溝に連結環を係合させるものであるため、内輪の端面に段部を設ける場合のような内輪端面の面積の減少がなく、内輪端面と等速ジョイント外輪との突き合わせ面積を確保することができる。そのため、接触面圧の増大の問題がなくて、車両に組み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。
【０００９】
この発明において、ハブ輪の前記円周溝よりもアウトボード側部分の外径面を、内輪の円周溝よりもアウトボード側部分の外径面に対して大径としても良い。
この構成の場合、連結環をハブ輪の円周溝に係合させた状態で、内輪をハブ輪の内輪嵌合部に圧入するときに、連結環がハブ輪の大径部の段面に突き当たるので、軸方向へ位置ずれすることが防止される。また、内輪が定位置まで圧入されてその円周溝が連結環に対向したときは、連結環が確実に両円周溝に係合する。そのため、連結環を用いた軸受組立作業が簡単に行える。
【００１０】
この発明において、前記連結環が、円周方向の１か所に割り部を有する形状であっても良い。連結環が１か所割りの形状であると、連結環の拡径変化と縮径変化とにより、ハブ輪および内輪の内周溝に連結環を容易に係合させることができ、組立性が向上する。
【００１１】
また、この発明において、前記連結環が、円筒状部分と、この円筒状部分の一側縁から内径側に突出して前記ハブ輪の円周溝に係合する鍔部と、前記円筒状部分の他側部の円周方向複数箇所で内径側に突出して設けられて先端が斜めアウトボード側に向き、前記内輪の円周溝にそれぞれ係合する複数の切り起こし係合片とでなるものであっても良い。
この構成の場合も、連結環をハブ輪の円周溝に係合させた状態で、内輪をハブ輪の内輪嵌合部に圧入する。この内輪の圧入で、連結環の切り起こし係合片が内輪に押されて円筒状部分側に倒される。内輪の円周溝が前記切り起こし係合片と対向する定位置まで内輪が圧入されると、切り起こし係合片が元の斜め姿勢に弾性復元力で復帰し、内輪の円周溝に係合する。そのため、ハブ輪および内輪の両円周溝への連結環の係合を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
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、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、ハブ輪の前記内輪嵌合部の近傍の外径面と、この外径面の近傍における前記内輪外径面とに円周溝をそれぞれ設け、前記両円周溝に係合して内輪のハブ輪に対する抜け止めを行う連結環を設けたため、使用時に内輪にフープ応力を発生させることなく、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のを防止でき、かつ内輪の等速ジョイント外輪との突き合わせ面積の確保ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図４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。
【００１４】
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。
【００１５】
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の近傍の外径面と、この外径面の近傍における内輪１０の外径面とには、それぞれ円周溝１２，１３が設けられている。これら円周溝１２，１３に跨がって、断面逆Ｕ字状の連結環１４が係合させてある。これにより内輪１０のハブ輪９に対する抜け止めが行われている。
【００１６】
連結環１４は、円筒状部分１４ａと、この円筒状部分１４ａの両側縁から内径側に突出して前記ハブ輪９および内輪１０の各円周溝１２，１３にそれぞれ係合する鍔部１４ｂ，１４ｃとでなる。連結環１４は、図２（Ａ），（Ｂ）に断面図および正面図で示すように、円周方向の１か所に割り部１４ｄを有するＣ字状の弾性部材とされている。また、図３に拡大して示すように、連結環１４の両鍔部１４ｂ，１４ｃのうち、ハブ輪円周溝１２に係合する鍔部１４ｂの先端にはアウトボード側に行くに従って大径となる面取り部１４ｂａが形成され、かつ内輪円周溝１３に係合する鍔部１４ｃの先端にはインボード側に行くに従って大径となる面取り部１４ｃａが形成されている。
内輪１０のアウトボード側端面の外周縁には、アウトボード側に行くに従って小径となる面取り部１０ｂが形成されている。
【００１７】
ハブ輪９への内輪１０の嵌合は図３のように行われる。先ず、図３（Ａ）のように、連結環１４の一方の鍔部１４ｂをハブ輪９の円周溝１２に係合させる。この係合では、ハブ輪９のインボード側端から連結環１４を挿入し、内輪嵌合部９ｂの段面９ｂａを鍔部１４ｂが乗り越えるように連結環１４を拡径させる。このとき鍔部１４ｂの面取り部１４ｂａを内輪嵌合部９ｂの段面９ｂａの上縁に摺接させながら連結環１４を圧入することにより連結環１４を拡径できるので、係合作業を容易に行うことができる。
次に、ハブ輪９のインボード側端から、その内輪嵌合部９ｂに内輪１０を圧入する。圧入の途中で、連結環１４は内輪１０に押されて拡径する。このとき、図３（Ｂ），（Ｃ）のように、内輪１０の面取り部１０ｂが連結環１４の他方の鍔部１４ｃの面取り部１４ｃａに摺接するので、連結環１４の拡径が円滑に行われる。
【００１８】
図３（Ｄ）のように、内輪１０の一端面がハブ輪９の内輪嵌合部９ｂの段面９ｂａに当接する定位置まで内輪１０を圧入嵌合すると、内輪１０の円周溝１３が連結環１４の他方の鍔部１４ｃに対向する。このとき、連結環１４が拡径状態から弾性復元力により縮径して、ハブ輪９および内輪１０の両円周溝１２，１３に渡って連結環１４が係合する。これにより、内輪１０のハブ輪９に対するインボード側への抜け止めが図られる。
【００１９】
図１に示すように、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１５の片方の継手部材となる外輪１６のステム部１６ａが挿通されてスプライン嵌合され、ステム部１６ａの先端に螺合するナット１７の締め付けにより、等速ジョイント外輪１６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１６に設けられたアウトボード側に向く段面１６ｂが、内輪１０のインボード側に向く端面１０ａに押し付けられ、等速ジョイント外輪１６とナット１７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１８で取付けられる。
【００２０】
このように、この車輪用軸受装置は、ハブ輪９と内輪１０の端面の突き合わせ部を挟んで、ハブ輪９および内輪１０の外径面に円周溝１２，１３を設け、これら円周溝１２，１３にわたり連結環１４を係合させたものであるため、この連結環４でハブ輪９と内輪１０とが連結され、内輪１０のハブ輪９に対する抜け止めが行える。したがって、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。連結環１４で抜け止めを行うため、加締加工を行う場合のようなハブ輪９の軸部の膨張の問題がなく、フープ応力を発生せることがない。
【００２１】
また、ハブ輪９および内輪１０の外径面に設けられた円周溝１２，１３に連結環１４を係合させるものであり、従来のように内輪の内径面に段差部を設けるものではなく、ハブ輪のインボード側端を加締めるものでもないので、内輪端面１０ａを等速ジョイント外輪１６との突き当て面とすることができ、また内輪端面１０ａの平坦面幅が減少しない。そのため、等速ジョイント外輪１６とナット１７とで内方部材２が幅締めされるとき、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を回避できる。
【００２２】
また、この実施形態では、連結環１４を、円周方向の１か所に割り部１４ｄを有するＣ字状の弾性部材としているので、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂへの内輪１０の圧入嵌合に伴い連結環１４を拡径および縮径変化させて、ハブ輪９および内輪１０の両円周溝１２，１３に連結環１４を容易に係合させることができ、組立性が向上する。
【００２３】
なお、この車輪用軸受装置では、その組立時において、図３のようにハブ輪９の内輪嵌合部９ｂに内輪１０を圧入嵌合するとき、内輪１０で連結環１４を押すことにより内輪１０を拡径させるので、ハブ輪９および内輪１０の円周溝１２，１３に対向する位置から連結環１４がずれて円周溝１２，１３へ係合できなくなる懸念がある。そこで、これを回避する対策として、図４に示すように、ハブ輪９の円周溝１２よりもアウトボード側部分の外径φＤ１を、内輪１０の円周溝１３よりもアウトボード側部分の外径φＤ２よりも大径とすることが望ましい。このように構成することで、図３（Ｂ），（Ｃ）のように内輪１０をハブ輪９の内輪嵌合部９ｂに圧入するときに、拡径した連結環１４がハブ輪９の大径部９ｃの段面９ｃａに突き当たり、軸方向へ位置ずれが生じない。内輪１０が定位置まで圧入されてその円周溝１３が連結環１４の鍔部１４ｃに対向したときに、連結環１４が確実に縮径変化して両円周溝１２，１３に係合する。
【００２４】
図５ないし図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１ないし図４に示す第１の実施形態の車輪用軸受装置における断面逆Ｕ字状の連結環１４に代えて、図６（Ａ），（Ｂ）に断面図および正面図で示す連結環１９を用いたものである。この場合の連結環１９は、円筒状部分１９ａと、この円筒状部分１９ａの一側縁から内径側に突出して前記ハブ輪９の円周溝１２に係合する鍔部１９ｂと、複数の切り起こし係合片１９ｃとでなる。これら切り起こし係合片１９ｃは、前記円筒状部分１９ａの他側部の円周方向複数箇所で内径側に突出して設けられ、先端が斜めアウトボード側に向き、内輪１０の円周溝１３にそれぞれ係合する。連結環１９の鍔部１９ｂの先端には、アウトボード側に行くに従って大径となる面取り部１９ｂａが形成されている。なお、この連結環１９は、第１の実施形態の場合のようなＣ字状ではなく、環体とされている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。
【００２５】
この実施形態の場合も、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂへの内輪１０の圧入に先立ち、連結環１９の鍔部１９ｂをハブ輪９の内周溝１２に係合させる。この係合においては、前記鍔部１９ｂの面取り部１９ｂａがハブ輪９における内輪嵌合部９ｂの段面９ｂａ外周縁に摺接して、内輪嵌合部９ｂの段面９ｂａを乗り越えることで連結環１９が拡径変形して、円周溝１２への鍔部１９ｂの係合が円滑に行われる。また、ハブ輪９の内輪嵌合部９ｂへの内輪１０の圧入で、連結環１０の切り起こし係合片１９ｃが内輪１０に押されて円筒状部分１９ａ側に倒される。内輪１０の円周溝１３が前記切り起こし係合片１９ｃと対向する定位置まで内輪１０が圧入されると、切り起こし係合片１９ｃが元の斜め姿勢に弾性復元力で復帰して内輪１０の円周溝１３に係合する。これにより、ハブ輪９および内輪１０の両円周溝１２，１３への連結環１９の係合を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の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】（Ａ）は同車輪用軸受装置における内輪の抜け止めに用いる連結環の断面図、（Ｂ）は同連結環の正面図である。
【図３】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４】同車輪用軸受装置の変形例における内輪嵌合部の嵌合途中の状態を示す部分拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は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、（Ｂ）は（Ａ）におけるＮ部の拡大断面図である。
【図６】（Ａ）は同車輪用軸受装置における内輪の抜け止めに用いる連結環の断面図、（Ｂ）は同連結環の正面図である。
【図７】同連結環の部分拡大断面図である。
【図８】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
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
１２，１３…円周溝
１４，１９…連結環
１４ａ，１９ａ…円筒状部分
１４ｂ，１４ｃ，１９ｂ…鍔部
１９ｃ…切り起こし係合片
【図１】
2006118632.tif 000003
【図２】
2006118632.tif 000004
【図３】
2006118632.tif 000005
【図４】
2006118632.tif 000006
【図５】
2006118632.tif 000007
【図６】
2006118632.tif 000008
【図７】
2006118632.tif 000009
【図８】
2006118632.tif 000010