(57)【要約】【課題】装置の軽量化、低コスト化と共に、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪１の車輪取付フランジ６の基部にはアウトボード側に延びる略円筒状のホイールパイロット部１７が形成されている。ホイールパイロット部１７の外周面には、鍛造加工によって、鍛造加工の加工面を残した凹部１７ａが形成される。一方、ホイールパイロット部１７の凹部１７ａ以外の部分には、旋削加工により、略均一な円筒状をした加工面を有する凸部１７ｂが形成される。凹部１７ａと凸部１７ｂは、ホイールパイロット部１７の外周の５箇所に交互に等配されている。これにより、ハブ輪１の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。【選択図】図１
2008030645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
アウトボード側に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面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、
前記ハブ輪が、前記車輪取付フランジよりもアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、該ホイールパイロット部の外周面に、鍛造加工の加工面を残した凹部と、機械加工による加工面を有する凸部とが交互に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記凹部と前記凸部とが、前記ホイールパイロット部の外周の複数箇所に交互に等配されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記凹部と前記凸部とが、前記ホイールパイロット部の外周の３、５、もしくは７箇所に交互に等配されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記凹部と前記凸部とが、前記ホイールパイロット部の外周にハブボルトもしくはボルト用タップ穴の個数と、同一個数の箇所に交互に等配されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
すくなくとも前記凹部の軸方向もしくは前記凸部の一部に切欠きが設けられている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記ホイールパイロット部の端部にキャップが嵌合されている請求項１乃至５いずれか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、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、装置の軽量化、低コスト化と共に、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しいものがある。自動車部品において、中でも車輪軸受装置の軽量化はこうした要求に応える要因として注目され、強く望まれて久しい。特に、自動車等の車両の中でも軽四輪あるいはスモールカーをはじめとした軽車両においては、低コスト化は言うまでもなく、この軽量化に対する要求は益々増大してきている。
【０００３】
従来から軽量化を図った車輪用軸受装置に関する提案は種々のものがあるが、それと共に車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置においては、この軽量化と一面では相反する信頼性と耐久性を向上させることも重要な要因となっている。
【０００４】
特許文献１には、このような軽量化を図った車輪用軸受装置の例が示されている。この車輪用軸受装置においては、ハブ輪の端部にホイールの内径面を案内するホイールパイロット部が形成されている。その円周方向の複数箇所には切欠きが設けられ、断続した突片状に形成されている。これにより、ハブ輪の剛性を低下させることなく、軽量化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００５−２９７９２５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、このような従来の車輪用軸受装置のハブ輪においては、ホイールパイロット部を切欠いて軽量化を図ったものの、ホイールパイロット部の端部にゴミ等の侵入を防止するエンドキャップを装着することができないので、耐久性が低下してしまう。また、従来の車輪用軸受装置においては、加工時の旋削量が多く、コストアップにつながっていた。さらに、鍛造加工時の鍛造材料投入量も多かったので、コストアップにつながっていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、装置の軽量化、低コスト化と共に、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
係る目的を達成すべく、本発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、アウトボード側に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面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、前記ハブ輪が、前記車輪取付フランジよりもアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、該ホイールパイロット部の外周面に、鍛造加工の加工面を残した凹部と、機械加工による加工面を有する凸部とが交互に形成されている構成を採用した。
【０００８】
このように、ハブ輪が、車輪取付フランジよりもアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、該ホイールパイロット部の外周面に、鍛造加工の加工面を残した凹部と、機械加工による加工面を有する凸部とが交互に形成されているので、ハブ輪の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。また、ホイールパイロット部の外周面の機械加工量を削減できるので、生産性が向上し、低コスト化を達成することができる。また、凹部を設けることによって、鍛造材料投入量の削減を実現できるので、低コスト化を達成できる。
【０００９】
また、本発明は、前記凹部と前記凸部とが、前記ホイールパイロット部の外周の５箇所に交互に等配されている。あるいは、前記凹部と前記凸部とが、前記ホイールパイロット部の外周の３箇所に交互に等配されている、もしくは前記ホイールパイロット部の外周にハブボルトもしくはボルト用タップ穴の個数と、同一個数の箇所に交互に等配されているので、重量のバラツキがなく、ハブ輪が回転しても、異音等の発生を低減でき、耐久性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記凹部の軸方向に切欠きが設けられている構成とすることもできるので、更なる軽量化が可能である。
【００１１】
また、本発明は、前記ホイールパイロット部の端部にキャップが嵌合される場合があるので、ゴミ等の侵入を防止することができ、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、アウトボード側に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面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、前記ハブ輪が、前記車輪取付フランジよりもアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、該ホイールパイロット部の外周面に、鍛造加工の加工面を残した凹部と、機械加工による加工面を有する凸部とが交互に形成されているので、ハブ輪の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。また、ホイールパイロット部の外周面の機械加工量を削減できるので、生産性が向上し、低コスト化を達成することができる。また、凹部を設けることによって、鍛造材料投入量の削減を実現できるので、低コスト化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、アウトボード側に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面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、前記ハブ輪が、前記車輪取付フランジよりもアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、該ホイールパイロット部の外周面に、鍛造加工の加工面を残した凹部と、機械加工による加工面を有する凸部とが交互に形成されている。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。図２は、ハブ輪の側面図である。なお、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（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００１５】
この車輪用軸受装置は、従動輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、車輪用軸受装置２は、内方部材３と外方部材４、および両部材３、４間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。ここで、内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入された内輪１０とを指す。
【００１６】
ハブ輪１は、図２にも示すように、その外周に円板状に広がる車輪取付フランジ６を一体に有している。この車輪取付フランジ６の円周等配位置には、ハブボルト挿通孔６ｂが穿設されている。ハブボルト挿通孔６ｂには、車輪を締結するためのハブボルト６ａが植設されている。また、車輪取付フランジ６の円周等配位置には、軽量化を図ると共に、工具にて容易にナックルボルトを締結するための貫通孔６ｃが穿設されている。
【００１７】
ハブ輪１の車輪取付フランジ６のインボード側の外周には内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部７が形成され、この小径段部７に内輪１０が所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部７の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部８が形成されている。内輪１０はこの加締部８によってハブ輪１に対して軸方向に固定され、所謂第３世代のセルフリテイン構造をなしている。なお、内輪１０インボード側の外周面には、センサー構成部品１２が設けられている。
【００１８】
したがって、ハブ輪１の剛性を低下させることなく、軽量・コンパクト化を図ることができる。また、従来のように内輪をナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができ、長期間その予圧量を維持することができると共に、部品点数を大幅に削減でき、組込性の向上と相俟って低コスト化と軽量・コンパクト化を達成することができる。なお、本発明に係る車輪用軸受においては、前記第３世代構造に限らず、例えば、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入される、所謂第２世代構造であっても良い。
【００１９】
外方部材４の内周には複列の外側転走面４ａ、４ａが形成され、これら外側転走面４ａ、４ａに対向する内方部材３の内側転走面のうち、前記一方の内側転走面１ａはハブ輪１に、そして、他方の内側転走面１０ａは内輪１０の外周にそれぞれ形成されている。これら両転走面４ａ、１ａおよび４ａ、１０ａ間に複列の転動体５、５が収容され、これら複列の転動体５、５は転動自在に保持器９に保持されている。
【００２０】
外方部材４のアウトボード側の端部にはシール１１が装着され、外方部材４と内方部材３との環状空間を密封している。一方、外方部材４のインボード側の端部には、カップ状のシールキャップ（図示せず）が装着され、外方部材４の開口部を閉塞している。これらシール１１およびシールキャップにより、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、インボード側はカップ状のシールキャップに限らず内輪外径と外輪内径の間にシール等を設けてもよい。
【００２１】
また、外方部材４は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられる車体取付フランジ４ｂを一体に有し、この車体取付フランジ４ｂの外周部に複数のボルト挿通孔１３が穿設されている。そして、ボルト挿通孔１３に貫通するナックルボルト（図示せず）によりナックルに固定される。
【００２２】
ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ６のインボード側の基部および小径段部７に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部８は、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。これにより、ハブ輪１の剛性が向上すると共に、内輪１０との嵌合面のフレッティング摩耗を防止することができ、ハブ輪１の耐久性が向上する。また、加締部８を塑性変形させる時の加工性が向上すると共に、加工時におけるクラック等の発生を防止してその品質の信頼性が向上する。
【００２３】
また、外方部材４は、ハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面４ａ、４ａに高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪１０は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。なお、ここでは、転動体５、５をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。
【００２４】
本実施形態では、図１、図２に示すように、ハブ輪１の車輪取付フランジ６の基部にはアウトボード側に延びる円筒状のホイールパイロット部１７が形成されている。このホイールパイロット部１７は、ブレーキロータ（図示せず）に重ねて装着されるホイール（図示せず）の内径面を案内するものである。ホイールパイロット部１７の外周面には、鍛造加工によって、鍛造加工の加工面を残した凹部１７ａが形成される。一方、ホイールパイロット部１７の凹部１７ａ以外の部分には、旋削加工により、略均一な円筒状をした加工面を有する凸部１７ｂが形成される。凹部１７ａと凸部１７ｂは、ホイールパイロット部１７の外周の５箇所に交互に等配されている。これにより、ハブ輪１の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、ホイールパイロット部１７の凹部１７ａと凸部１７ｂが、隣り合う車輪取付フランジ６間の等配位置に形成されている。このように形成されれば、車輪取付フランジ６における環状の基部が周方向に亙って比較的に均一な肉厚となり、ハブ輪１の鍛造工程において、鍛造素材の塑性流動が容易となって鍛造加工性が向上する。これにより、鍛造精度が向上すると共に、生産性が上がり低コスト化を達成することができる。さらに、車輪取付フランジ６のインボード側の基部に高周波焼入れによる熱処理変形がこのホイールパイロット部１７に及び難く、寸法精度が安定して従来の機能を損なうことなく、ホイールの取付精度を確保することができる。
【実施例２】
【００２６】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示すハブ輪の正面図である。図４は、図３の側面図である。なお、同一の部品や部位には同じ符号を付してその重複した説明を省略する。
【００２７】
本実施形態では、図３、図４に示すように、ハブ輪２１の車輪取付フランジ６の基部にはアウトボード側に延びる円筒状のホイールパイロット部２２が形成されている。このホイールパイロット部２２は、ブレーキロータ（図示せず）に重ねて装着されるホイール（図示せず）の内径面を案内するものである。そして、ホイールパイロット部２２の外周面には、鍛造加工の加工面を残した凹部２２ａと、旋削加工による加工面を有する凸部２２ｂとが外周の３箇所に交互に等配されている。これにより、ハブ輪２１の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。
【実施例３】
【００２８】
図５（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示すハブ輪の正面図であり、図５（ｂ）は、その要部拡大図である。なお、同一の部品や部位には同じ符号を付してその重複した説明を省略する。
【００２９】
本実施形態では、ハブ輪３１の車輪取付フランジ６の基部にはアウトボード側に延びる円筒状のホイールパイロット部３２が形成されている。このホイールパイロット部３２は、ブレーキロータ（図示せず）に重ねて装着されるホイール（図示せず）の内径面を案内するものである。そして、ホイールパイロット部３２の外周面には、鍛造加工の加工面を残した凹部３２ａと、旋削加工による加工面を有する凸部３２ｂとが外周の７箇所に交互に等配されている。また、凹部３２ａの端面には、軸方向のインボード側に向けて円弧状の切欠き３２ｃが設けられている。これにより、ハブ輪３１の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。特に機械加工については、旋削加工について説明しているが、旋削加工のみに限定されることなく、研削加工にも適用される。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用、あるいは転動体がボール、円錐ころ等、あらゆる構造の内輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】ハブ輪の側面図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示すハブ輪の正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示すハブ輪の正面図であり、図５（ｂ）は、その要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１、２１、３１・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１０ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
２・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
３・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト挿通孔
６ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・貫通孔
７・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
８・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
９・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
１１・・・・・・・・・・・・・・・・シール
１２・・・・・・・・・・・・・・・・センサー構成部品
１３・・・・・・・・・・・・・・・・ボルト挿通孔
１４・・・・・・・・・・・・・・・・部分フランジ
１７、２２、３２・・・・・・・・・・ホイールパイロット部
１７ａ、２２ａ、３２ａ・・・・・・・凹部
１７ｂ、２２ｂ、３２ｂ・・・・・・・凸部
３２ｃ・・・・・・・・・・・・・・・切欠き
【図１】
2008030645.tif 000003
【図２】
2008030645.tif 000004
【図３】
2008030645.tif 000005
【図４】
2008030645.tif 000006
【図５】
2008030645.tif 000007