(57)【要約】【課題】ハブフランジのパイロット径を小さくすることができ、軸受構造を簡素化して、軸受の軽量化及び低コスト化を図ることができ、軸受寿命を向上することができる外輪回転型のハブユニット軸受を提供する。【解決手段】ハブユニット軸受１０は、車幅方向外側の端部にハブフランジ１４を有する外側部材１１と、車幅方向内側の端部にナックル取付用フランジ１７を有する内側部材１２と、外側部材１１と内側部材１２との間に転動可能に配設される転動体１３と、を備え、内側部材１２は、車幅方向内側の内輪軌道面１２ａ及びナックル取付用フランジ１７が形成される軸部１６と、軸部１６の車幅方向外側の端部に嵌合され、車幅方向外側の内輪軌道面１２ａが形成される内輪１９と、を有し、車幅方向内側の転動体１３列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体１３列のピッチ円直径より大きくする。【選択図】図１
2008275023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の外輪軌道面を有すると共に、車幅方向外側の端部にハブフランジを有して回転輪を構成する筒状の外側部材と、軸方向に互いに隣接配置されて、外周面に内輪軌道面を有する一対の内側部材と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に円周方向に転動可能に配設される転動体と、を備えるハブユニット軸受であって、
車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくすることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
内周面に複列の外輪軌道面を有すると共に、車幅方向外側の端部にハブフランジを有して回転輪を構成する筒状の外側部材と、外周面に複列の内輪軌道面を有すると共に、車幅方向内側の端部にナックル取付用フランジを有する内側部材と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に円周方向に転動可能に配設される転動体と、を備え、
前記内側部材が、車幅方向内側の前記内輪軌道面が形成されると共に、前記ナックル取付用フランジが形成される軸部と、前記軸部の車幅方向外側の端部に嵌合されて、車幅方向外側の前記内輪軌道面が形成される内輪と、を有するハブユニット軸受であって、
車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくすることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項３】
前記内輪は、前記軸部に加締め固定され、
前記軸部は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて成形され、前記鍛造後に焼鈍することなく、前記ナックル取付用フランジの根元部が前記加締め前の軸端部に比べて硬い状態で組み込まれることを特徴とする請求項２に記載のハブユニット軸受。
【請求項４】
前記軸部は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて成形され、側方押し出し方式にて前記ナックル取付用フランジが成形され、少なくとも前記フランジ面が機械加工されていないことを特徴とする請求項２又は３に記載のハブユニット軸受。
【請求項５】
前記軸部は、冷間密閉鍛造後に機械加工することなく電磁誘導方式にて焼入焼戻しされ、冷間鍛造面で非熱処理面である外周部をシューで支持して、前記内輪軌道面が研削されることを特徴とする請求項３又は４に記載のハブユニット軸受。
【請求項６】
前記外側部材は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて外周面及び内周面が成形され、側方押し出し方式にて前記ハブフランジが成形され、少なくとも外周面及び前記フランジ面が機械加工されていないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハブユニット軸受。
【請求項７】
前記外側部材は、前記外輪軌道面が冷間密閉鍛造後に機械加工することなく電磁誘導方式にて焼入焼戻しされ、冷間鍛造面で非熱処理面である外周部をシューで支持して研削されることを特徴とする請求項６の記載のハブユニット軸受。
【請求項８】
前記外側部材は、車幅方向内側の端部が鍛造の仕上がり形状から拡径されて成形されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列の軸受部を有する外輪回転型のハブユニット軸受に関し、特に、従動輪用で各転動体列のピッチ円直径を異ならせたハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の外輪回転型のハブユニット軸受としては、車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径より大きくしたものがある。しかし、この場合、ホイールやブレーキロータが取り付けられる外輪（外側部材）のハブフランジのパイロット径が大きくなってしまう。
【０００３】
一方、従来の内輪回転型のハブユニット軸受として、車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくしたものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。この場合、ハブフランジは内輪側に配置されるため、ハブフランジのパイロット径が大きくなるのを回避することができ、また、車幅方向内側の負荷容量を上げることができるので、軸受寿命を向上することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６０３６３７１号明細書
【特許文献２】特開平１１−２４０３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載のハブユニット軸受では、内輪軌道面を有する固定側の内側部材を外輪に挿入するのが困難になるため、内側部材が分割構造となる。この場合、駆動輪用のハブユニット軸受にあっては、等速ジョイントで分割された内側部材を締結構造することができるが、従動輪用のハブユニット軸受にあっては、分割された内側部材を締結する部材が別途に必要となる。このため、軸受構造が複雑化してしまい、軸受重量及び製造コストが増加してしまっていた。
【０００６】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ハブフランジのパイロット径を小さくすることができ、軸受構造を簡素化して、軸受の軽量化及び低コスト化を図ることができ、軸受寿命を向上することができる外輪回転型のハブユニット軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内周面に複列の外輪軌道面を有すると共に、車幅方向外側の端部にハブフランジを有して回転輪を構成する筒状の外側部材と、軸方向に互いに隣接配置されて、外周面に内輪軌道面を有する一対の内側部材と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に円周方向に転動可能に配設される転動体と、を備えるハブユニット軸受であって、車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくすることを特徴とするハブユニット軸受。
（２）  内周面に複列の外輪軌道面を有すると共に、車幅方向外側の端部にハブフランジを有して回転輪を構成する筒状の外側部材と、外周面に複列の内輪軌道面を有すると共に、車幅方向内側の端部にナックル取付用フランジを有する内側部材と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に円周方向に転動可能に配設される転動体と、を備え、内側部材が、車幅方向内側の内輪軌道面が形成されると共に、ナックル取付用フランジが形成される軸部と、軸部の車幅方向外側の端部に嵌合されて、車幅方向外側の内輪軌道面が形成される内輪と、を有するハブユニット軸受であって、車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくすることを特徴とするハブユニット軸受。
（３）  内輪は、軸部に加締め固定され、軸部は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて成形され、鍛造後に焼鈍することなく、ナックル取付用フランジの根元部が加締め前の軸端部に比べて硬い状態で組み込まれることを特徴とする（２）に記載のハブユニット軸受。
（４）  軸部は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて成形され、側方押し出し方式にてナックル取付用フランジが成形され、少なくともフランジ面が機械加工されていないことを特徴とする（２）又は（３）に記載のハブユニット軸受。
（５）  軸部は、冷間密閉鍛造後に機械加工することなく電磁誘導方式にて焼入焼戻しされ、冷間鍛造面で非熱処理面である外周部をシューで支持して、内輪軌道面が研削されることを特徴とする（３）又は（４）に記載のハブユニット軸受。
（６）  外側部材は、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて外周面及び内周面が成形され、側方押し出し方式にてハブフランジが成形され、少なくとも外周面及びフランジ面が機械加工されていないことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のハブユニット軸受。
（７）  外側部材は、外輪軌道面が冷間密閉鍛造後に機械加工することなく電磁誘導方式にて焼入焼戻しされ、冷間鍛造面で非熱処理面である外周部をシューで支持して研削されることを特徴とする（６）の記載のハブユニット軸受。
（８）  外側部材は、車幅方向内側の端部が鍛造の仕上がり形状から拡径されて成形されることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のハブユニット軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハブユニット軸受によれば、車幅方向内側の転動体列のピッチ円直径を車幅方向外側の転動体列のピッチ円直径より大きくするため、ハブフランジのパイロット径を小さくすることができ、軸受構造を簡素化して、軸受の軽量化及び低コスト化を図ることができ、軸受寿命を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るハブユニット軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態を説明するための要部断面図、図２は第１実施形態のハブユニット軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【００１１】
本実施形態のハブユニット軸受１０は、図１に示すように、外輪回転型の従動輪用であり、内周面に複列の外輪軌道面１１ａ，１１ａを有し、回転輪を構成する外側部材１１と、外周面に複列の内輪軌道面１２ａ，１２ａを有する内側部材１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に円周方向に転動可能に配設される玉（転動体）１３と、を備える。
【００１２】
外側部材１１は、筒状部材であり、その外周面のアウトボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向外側の端部：図１の左端部）に径方向外方に延びるハブフランジ１４を有する。このハブフランジ１４には、そのアウトボード側端面に車輪を構成する不図示のホイール及びブレーキロータ等を取り付けるためのハブボルト１５が周方向に略等間隔で複数植設される。
【００１３】
内側部材１２は、外周面にインボード側の内輪軌道面１２ａが形成される軸部１６を有し、この軸部１６の外周面のインボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向内側の端部：図１の右端部）には、径方向外方に延びるナックル取付用フランジ１７が形成される。また、軸部１６の外周面のアウトボード側端部には小径段部１８が形成されており、この小径段部１８には、外周面にアウトボード側の内輪軌道面１２ａが形成される内輪１９が外嵌される。また、内輪１９は、軸部１６のアウトボード側端部を加締めることにより軸部１６に固定される。なお、本実施形態では、加締めにより内輪１９を軸部１６に固定しているが、これに代えて、ねじ締結により内輪１９を軸部１６に固定してもよい。
【００１４】
そして、本実施形態では、外側部材１１のインボード側の外輪軌道面１１ａをアウトボード側の外輪軌道面１１ａより大径に形成し、且つインボード側の軸部１６の内輪軌道面１２ａをアウトボード側の内輪１９の内輪軌道面１２ａより大径に形成して、インボード側の玉１３列のピッチ円直径（ＰＣＤ）をアウトボード側の玉１３列のピッチ円直径より大きくしている。
【００１５】
ここで、外側部材１１については、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて外周面及び内周面を成形し、側方押し出し方式にてハブフランジ１４を成形するとよい。なお、ハブフランジ１４は、外側部材１１の円周方向にフランジ片が複数配置されるいわゆる星形フランジが好ましい。また、外側部材１１の外周部には、外輪軌道面１１ａを研削する際にシューを当てるための円筒面が形成される。
【００１６】
また、ハブフランジ１４の端面は正確な平面が得られるため、鍛造後に焼鈍しをすることなく、且つ機械加工をすることなく、シューと共に外輪軌道面１１ａの研削の基準面として利用するとよい。外輪軌道面１１ａは、高周波焼き入れ（電磁誘導方式による焼き入れ、焼戻し）が必要であるが、ハブフランジ１４の端面及び外側部材１１の外周部の円筒面は、非熱処理面とし、冷間鍛造面のままとする。また、外側部材１１のインボード側端部は、冷間密閉鍛造の仕上がり形状からローリング鍛造で拡径することで、余肉をつけることなく大径部を成形することができ、軽量化に寄与することができる。
【００１７】
一方、内側部材１２の軸部１６については、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造方式にて成形し、鍛造後に焼鈍することなく使用するとよい。また、ナックル取付用フランジ１７を側方押し出しにより成形することで、フランジ根元部の硬さを増すことができ、強度も向上する。軸部１６のアウトボード側端部は、大きな変形をしないので、ビレットに近い硬さのままとする。従って、内輪１９の加締めを行なうにも、ねじ締結用のねじ切りを行なうにも都合がよい。
【００１８】
また、冷間密閉鍛造は非常に正確な形状を得られるため、鍛造後に焼鈍をしなければ、軸部１６のインボード側端面は高精度な平面が得られる。このため、軸部１６のインボード側端面は、機械加工することなく、インボード側の内輪軌道面１２ａの研削の基準面として利用することができる。もちろん、軸部１６の表面は、強度を得るべく、インボード側の内輪軌道面１２ａから小径段部１８に至るまで高周波熱処理（電磁誘導方式による焼き入れ、焼戻し）をする必要があるので、インボード側の内輪軌道面１２ａの研削のラジアル方向の基準面（シューを当てる位置）は研削される位置（いわゆる溝シュー）とする必要がある。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、インボード側の玉１３列のピッチ円直径（ＰＣＤ）をアウトボード側の玉１３列のピッチ円直径より大きくするため、ハブフランジ１４のパイロット径を小さくすることができ、軸受１０の軽量化を図ることができる。また、内輪１９を軸部１６に固定するための部材が別途必要ないので、軸受構造を簡素化することができ、軸受１０の軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、インボード側の玉１３列の負荷容量を増加することができるので、軸受寿命を向上することができる。さらに、軸受１０の軽量化により、省エネルギー化、省資源化を図ることができると共に、ばね下重量を軽減することができ、自動車の操縦安定性を向上することができる。
【００２０】
なお、本実施形態の変形例として、図２に示すように、内側部材１２のナックル取付用フランジ１７を、径方向外側に延設すると共に、アウトボード側に折り曲げて成形するようにしてもよい。この場合、ハブフランジ１４とナックル取付用フランジ１７との距離を短くすることができる。
【００２１】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態について説明する。
図３は本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【００２２】
本実施形態のハブユニット軸受２０は、図３に示すように、外輪回転型の従動輪用であり、内周面に複列の外輪軌道面２１ａ，２１ａを有し、回転輪を構成する外側部材２１と、軸方向に互いに隣接配置されて、外周面に内輪軌道面２２を有する一対の内側部材３１，３２と、外輪軌道面２１ａと内輪軌道面２２との間に円周方向に転動可能に配設される玉２３と、を備える。
【００２３】
外側部材２１は、筒状部材であり、その外周面のアウトボード側端部（図１の左端部）に径方向外方に延びるハブフランジ２４を有する。このハブフランジ２４には、そのアウトボード側端面に車輪を構成する不図示のホイール及びブレーキロータ等を取り付けるためのハブボルト２５が周方向に略等間隔で複数植設される。
【００２４】
また、ハブユニット軸受２０は、一対の内側部材３１，３２を固定軸２６の外周面に嵌合し、固定軸２６のアウトボード側端部を加締めることにより、固定軸２６に固定される。また、固定軸２６の外周面のインボード側端部（図１の右端部）には、径方向外方に延びるナックル取付用フランジ２７が形成される。なお、本実施形態では、加締めにより一対の内側部材３１，３２を固定軸２６に固定しているが、これに代えて、ねじ締結により一対の内側部材３１，３２を固定軸２６に固定してもよい。
【００２５】
そして、本実施形態では、外側部材２１のインボード側の外輪軌道面２１ａをアウトボード側の外輪軌道面２１ａより大径に形成し、且つインボード側の内側部材３２の内輪軌道面２２をアウトボード側の内側部材３１の内輪軌道面２２より大径に形成して、インボード側の玉２３列のピッチ円直径（ＰＣＤ）をアウトボード側の玉２３列のピッチ円直径より大きくしている。
【００２６】
ここで、外側部材２１については、球状化焼鈍された機械構造用炭素鋼からなる円環形状のビレットを素材とし、冷間密閉鍛造にて外周面及び内周面を成形し、側方押し出し方式にてハブフランジ２４を成形するとよい。なお、ハブフランジ２４は、外側部材２１の円周方向にフランジ片が複数配置されるいわゆる星形フランジが好ましい。また、外側部材２１の外周部には、外輪軌道面２１ａを研削する際にシューを当てるための円筒面が形成される。
【００２７】
また、ハブフランジ２４の端面は正確な平面が得られるため、鍛造後に焼鈍しをすることなく、且つ機械加工をすることなく、シューと共に外輪軌道面２１ａの研削の基準面として利用するとよい。外輪軌道面２１ａは、高周波焼き入れ（電磁誘導方式による焼き入れ、焼戻し）が必要であるが、ハブフランジ２４の端面及び外側部材２１の外周部の円筒面は、非熱処理面とし、冷間鍛造面のままとする。また、外側部材２１のインボード側端部は、冷間密閉鍛造の仕上がり形状からローリング鍛造で拡径することで、余肉をつけることなく大径部を成形することができ、軽量化に寄与することができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のハブユニット軸受２０によれば、インボード側の玉２３列のピッチ円直径（ＰＣＤ）をアウトボード側の玉２３列のピッチ円直径より大きくするため、ハブフランジ２４のパイロット径を小さくすることができ、軸受２０の軽量化を図ることができる。また、一対の内側部材３１，３２を固定軸２６に固定するための部材が別途必要ないので、軸受構造を簡素化することができ、軸受２０の軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、インボード側の玉２３列の負荷容量を増加することができるので、軸受寿命を向上することができる。さらに、軸受２０の軽量化により、省エネルギー化、省資源化を図ることができると共に、ばね下重量を軽減することができ、自動車の操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るハブユニット軸受の第１実施形態を説明するための要部断面図である。
【図２】第１実施形態のハブユニット軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明に係るハブユニット軸受の第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０，２０          ハブユニット軸受
１１，２１          外側部材
１１ａ，２１ａ      外輪軌道面
１２，３１，３２    内側部材
１２ａ，２２        内輪軌道面
１３，２３          玉（転動体）
１４，２４          ハブフランジ
１５，２５          ハブボルト
１６                軸部
１７，２７          ナックル取付用フランジ
１８                小径段部
１９                内輪
２６                固定軸
【図１】
2008275023.tif 000003
【図２】
2008275023.tif 000004
【図３】
2008275023.tif 000005