(57)【要約】【課題】  部品製作の工数を減らして製造コストの削減を図るとともに、車輪等の取り付けに支障が生じないようにする。【解決手段】  転がり軸受２とブレーキ用ディスクロータ３とを含む転がり軸受装置で、転がり軸受２の回転輪４の軸方向外端には、ディスクロータ３等の取り付け用フランジ８が一体に設けられている。ディスクロータ３には、フランジ８の外周面に当接する段部３ｃを有するとともに、車輪９の中心孔９ａに嵌合して、ディスクロータ３に対して車輪９の半径方向の動きを規制する車輪用支持部３ｂがある。【選択図】図１
2008075883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、ブレーキ用ディスクロータとを備え、
前記転がり軸受は、軸方向外端に径方向外向きのフランジを有する形状に構成された回転輪を有しており、
前記ディスクロータは、前記フランジより外径側の径方向位置に形成された段部が前記フランジの外周面に当接した状態で前記フランジの外側面に取り付けられるとともに、その外側面中央から軸方向に突出し、前記ディスクロータの外側面に添わせて取り付けられる車輪の径方向の動きを規制する車輪用支持部を有することを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車などの車輪を支持する転がり軸受装置には、内輪回転型と外輪回転型とがある。
【０００３】
例えば、外輪回転型の転がり軸受装置では、外輪が回転輪とされており、この外輪の車両アウター側に径方向外向きのフランジが一体に設けられるとともに、このフランジよりもさらに車両アウター側に円筒部が一体に設けられている。
【０００４】
上記フランジの車両アウター側の外面には、ブレーキのディスクロータや車輪が添わされた状態で取り付けられる。なお、このフランジには円周数ヶ所に軸方向に貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に対してボルトが非回転で軸方向に抜け止めされた状態で嵌入されている。このボルトの先端部は、フランジに添わされたディスクロータと車輪とを貫通して車両アウター側に突出する。突出したボルト先端部に対してナットを締め付けることで、このナットとフランジとの間にディスクロータと車輪とが挟圧固定される。
【０００５】
また、上記外輪の円筒部には、ディスクロータや車輪が外嵌される。
【０００６】
内輪回転型の転がり軸受装置では、内輪が回転輪とされており、この内輪に対して上記と同様のフランジと円筒部とが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−４８１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような外輪や内輪などの回転輪は、従来では、鍛造加工により、製作されている。
【０００８】
しかし、回転輪は、転動体の軌道面を有する円筒部に対して、上記ディスクロータや車輪を取り付けるためのフランジと、上記ディスクロータや車輪をその中心側で位置決めし支持するための円筒部とを一体に設けた複雑な形状をしているために、鍛造加工の工数が多く必要であり、回転輪の製造コストが嵩む結果となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、転がり軸受と、ブレーキ用ディスクロータとを備え、前記転がり軸受は、軸方向外端に径方向外向きのフランジを有する形状に構成された回転輪を有しており、前記ディスクロータは、前記フランジより外径側の径方向位置に形成された段部が前記フランジの外周面に当接した状態で前記フランジの外側面に取り付けられるとともに、その外側面中央から軸方向に突出し、前記ディスクロータの外側面に添わせて取り付けられる車輪の径方向の動きを規制する車輪用支持部を有する転がり軸受装置を構成している。
【００１０】
前記の回転輪とは、転がり軸受装置が外輪回転型である場合、外輪であり、転がり軸受装置が内輪回転型である場合は、内輪である。
【００１１】
上記構成において、フランジの外周面にディスクロータの段部を当接させることで、フランジに対するディスクロータの径方向位置決め、芯合わせがなされ、このディスクロータに対しては、その支持部と車輪の中心孔との嵌合により、車輪の径方向位置決め、芯合わせがなされる。このように、フランジに対しては、ディスクロータを介して、車輪の正確な位置決めが可能で、車輪の取り付け作業に支障が生じない。
【００１２】
車輪の取り付けが支障なく行えるから、回転輪は、従来のこの種の転がり軸受装置におけるような、車輪等をその中心側で位置決め支持するための円筒部を設ける必要がなく、簡単な形状となる。この回転輪をプレス成形により製作すれば、鍛造により製作する場合に比べ、工数が少なくて済み、コストの削減が可能になる。
【００１３】
なお、ディスクロータに、フランジ側に形成される周段部に嵌合してフランジに対するディスクロータの径方向の動きを規制する嵌合部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、フランジ側に車輪等を位置決めするための部分がないにもかかわらず、ディスクロータを介して、車輪の位置決めを正確に行うことができ、車輪等の取り付け作業を支障なく行える。
【００１５】
また、本発明では、軸方向外端にフランジを有する回転輪が、フランジよりも軸方向外方には突出した部分がない簡単な形状となっているので、プレス成形が可能で、この回転輪をプレス成形で製作すれば、工数を削減することができ、製造コストの低減化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の軸方向に沿った断面図である。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる軸受装置を例に挙げる。
【００１７】
図示の転がり軸受装置１は、外輪回転型であって、複列転がり軸受２と、ブレーキ用ディスクロータ３とを含むものである。
【００１８】
複列転がり軸受２は、この実施形態では複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪４と、２個一組でそれぞれに一列の軌道溝を有する内輪５，５と、内外両輪４，５間に二列に配設される複数の玉６，６…と、二つの冠形保持器７，７とからなる。
【００１９】
複列転がり軸受２の回転輪である外輪４の軸端外周部には、径方向外方に延びるフランジ８が一体に形成されている。このフランジ８は、前記のディスクロータ３やタイヤの車輪９のような回転部材を取り付けるためのものである。このフランジ８よりも軸方向外方には突出した部分が形成されておらず、外輪４とフランジ８とは、軸方向に沿った断面でほぼＬ字形状を呈している。フランジ８の円周数ヶ所には、貫通孔１０が穿設されている。
【００２０】
前記の外輪４は、これに一体に形成されるフランジを含めて、炭素鋼、軸受鋼材による鍛造品で形成されたり、一枚の鋼板からプレス成形により一体に成形されている。
【００２１】
フランジ８の貫通孔１０に対しては、ディスクロータ３等を固定するための固定用ボルト１１が軸方向外方に突出する形で圧入固定されている。固定用ボルト１１は、基部にセレーション１１ａがあり、それより先端側にねじ部１１ｂがある。セレーション１１ａは貫通孔１０の内周面と噛み合っている。固定用ボルト１１のねじ部１１ｂには、ナット１２が螺合される。
【００２２】
ディスクロータ３は、フランジ８の軸方向外面に重ね合わせができるよう、フランジ８の固定用ボルト１１に対応して、円周数ヶ所に貫通孔１３がある。このディスクロータ３の内径部には、軸方向内方に筒状に突出する嵌合部３ａと、軸方向外方に筒状に突出する支持部３ｂとが形成されている。嵌合部３ａは、フランジ８側に形成される周段部、図示例ではフランジ８の内径側の軸孔開口縁１４に嵌合することで、ディスクロータ３をフランジ８に対して同軸になるよう位置決めし、その状態に支持する。支持部３ｂは、車輪９の中心孔９ａに嵌合することで、該車輪９を位置決めし支持する。また、ディスクロータ３は、フランジ８より外径側の径方向位置に段部３ｃが形成されている。この段部３ｃは、フランジ８の軸方向外面にディスクロータ３が取り付けられた状態では、フランジ８の外周面に当接している。
【００２３】
なお、固定輪である内輪５の内周には、特に図示しないが、通常は中空のハブ軸が挿入されて、内輪５に固定される。ハブ軸には、車体インナー側(図において左側)で径方向外方に延びる固定部材取り付け用のフランジが形成されており、このフランジにキャリアのような車体側の固定部材が取り付けられる。
【００２４】
上記の構成において、ディスクロータ３や車輪９をフランジ８に取り付ける場合、作業者はまず、フランジ８の固定用ボルト１１をディスクロータ３の貫通孔１３に貫通させた状態で、ディスクロータ３をフランジ８の一面に重ね合わせる。フランジ８に対してディスクロータ３が適正な位置にあると、ディスクロータ３の内径側にある嵌合部３ａが、フランジ８の軸孔開口縁１４に嵌合する。この嵌合により、ディスクロータ３はフランジ８に対して同軸になるよう位置決めされるとともに、その状態に支持される。
【００２５】
次いで、ディスクロータ３の外面に車輪９を、固定用ボルト１１が貫通する状態で添わせる。車輪９の添わせ位置が適正であると、車輪９の中心孔９ａに支持部３ｂが嵌合する。この嵌合により、車輪９はディスクロータ３に対して位置決め、支持される。したがって、車輪９は、ディスクロータ３を介してフランジ８に同軸となるよう位置決めされて、その状態に支持される。
【００２６】
上記のようにして、フランジ８の一面にディスクロータ３と車輪９とが適正に重ね合わされると、ディスクロータ３と車輪９とを貫通している固定用ボルト１１の先端部にナット１２を螺合し、締め付ければよい。ナット１２の締め付けで、このナット１２とフランジ８との間に、ディスクロータ３と車輪９とが挟圧固定される。これで、ディスクロータ３と車輪９の取り付けが完了する。
【００２７】
以上の説明からも明らかなように、回転輪である外輪４やフランジ８の側に、車輪９等の支持のための円筒部がないにもかかわらず、フランジ８へのディスクロータ３や車輪９の取り付けが支障なく行える。したがって、外輪４やフランジ８の側には、車輪９等の位置決めのための円筒部を設ける必要がなく、外輪４が簡単な形状となっており、外輪４をプレス成形により製作する上で、特に問題はないことが分かる。
【００２８】
フランジ８を有する外輪４は、プレス成形により製作される場合は、鍛造により製作する場合に比べ、工数が減少し、コストの削減が可能となる。
【００２９】
この転がり軸受装置は、本体部分である転がり軸受(複列外向きアンギュラ玉軸受２)にディスクロータ３を組み付けた形で販売出荷するようにしてもよいし、転がり軸受にディスクロータ３を組み付けずに、両者を分離した状態でセットとして販売出荷するようにしてもよい。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の軸方向に沿った断面図である。ここでは、自動車の駆動輪側に用いられる軸受装置を例に挙げる。
【００３１】
図示の転がり軸受装置２０は、内輪回転型であって、ハブ軸２１と、複列転がり軸受２２と、ブレーキのディスクロータ２３とを含むものである。
【００３２】
ハブ軸２１は、中空軸部２４と、この中空軸部２４の軸方向一端側から径方向外方に延びるフランジ２５とからなる。フランジ２５は、ディスクロータ２３やタイヤの車輪２６のような回転部材を取り付けるためのもので、その円周数ヶ所には、貫通孔２７が穿設されている。貫通孔２７に対しては、ディスクロータ２３等を固定するための固定用ボルト２８が軸方向外方に突出する形で圧入固定されている。固定用ボルト２８は、基部にセレーション２８ａがあり、それより先端側にねじ部２８ｂがある。固定用ボルト２８のねじ部２８ｂには、ナット４０が螺合される。
【００３３】
複列転がり軸受２２は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受で、ハブ軸２１の中空軸部２４の外周に、中空軸部２４の一部を共有する形で設けられている。すなわち、複列転がり軸受２２は、二列の軌道溝を有する単一の外輪２９と、２個一組でそれぞれに一列の軌道溝を有する内輪３０，２４ａと、内外両輪２９，３０，２４ａ間に二列に配設される複数の玉３１，３１…と、二つの冠形保持器３２，３２とからなるが、一方の内輪２４ａは、中空軸部２４の大径外周部で構成されている。なお、他方の内輪３０はハブ軸２１とは別部材で、中空軸部２４の小径外周部２４ｂに嵌合され、小径外周部２４ｂの外端を拡開することで嵌合位置に固定されている。
【００３４】
一方、外輪２９の外周部には固定部材取り付け用のフランジ３３が形成されている。
【００３５】
以上のハブ軸２１や複列外向きアンギュラ玉軸受２２の説明からも分かるように、ハブ軸２１は、回転輪である内輪の一方２４ａと、フランジ２５とを含んでおり、特許請求の範囲にいうところの軸方向外端にフランジを有する形状に構成された回転輪である。第２実施形態では、このハブ軸２１が、一枚の炭素鋼、軸受鋼の鋼板からプレス成形により一体に成形されており、言い換えれば、単一のプレス成形体から構成されている。ハブ軸２１は鍛造品で形成される場合もある。
【００３６】
ディスクロータ２３は、フランジ２５の固定用ボルト２８に対応して、円周数ヶ所に貫通孔３４があり、内径部には、軸方向内方に筒状に突出する嵌合部２３ａと、軸方向外方に筒状に突出する支持部２３ｂとが形成されている。嵌合部２３ａは、フランジ２５側に形成された周段部、ここでは内径側の軸孔開口縁３５に嵌合して、ディスクロータ２３をフランジ２５に対して同軸になるよう位置決め支持するものである。支持部２３ｂは、タイヤの車輪２６の中心孔２６ａに嵌合して、該車輪２６の位置決めをし、支持するものである。また、ディスクロータ２３には、フランジ２５より外径側の径方向位置に段部２３ｃが形成され、この段部２３ｃは、フランジ２５の軸方向外面にディスクロータ２３が取り付けられた状態では、フランジ２５の外周面に当接する。
【００３７】
なお、ハブ軸２１の中空部内にはドライブシャフト３６が挿入される。ドライブシャフト３６は、その挿入端に螺合されるナット３７の締め付けにより、ハブ軸２１に固定される。外輪２９のフランジ３３には、車体側の部材であるキャリア３８がボルト３９により取り付けられる。
【００３８】
上記の構成において、ハブ軸２１のフランジ２５にディスクロータ２３や車輪２６を取り付ける場合、まず、ディスクロータ２３を、固定用ボルト２８が貫通する状態で、フランジ２５の一面に重ね合わせ、次いで、ディスクロータ２３の外面に車輪２６を添わせればよい。フランジ２５とディスクロータ２３との間では、ディスクロータ２３の嵌合部２３ａがハブ軸２１側の軸孔開口縁３５に嵌合し、この嵌合により、ディスクロータ２３はフランジ２５に対して位置決め支持される。
【００３９】
ディスクロータ２３と車輪２６との間では、ディスクロータ２３の支持部２３ｂが車輪２６の中心孔２６ａに嵌合し、この嵌合により、車輪２６はディスクロータ２３に対して位置決め支持される。このようにして、ディスクロータ２３と車輪２６とは、フランジ２５に添わされた状態で、ハブ軸２１と同軸になるよう位置決め支持される。
【００４０】
こののち、ディスクロータ２３と車輪２６とを貫通している固定用ボルト２８の先端部にナット４０を螺合し、締め付けると、ナット４０とフランジ２５との間に、ディスクロータ２３と車輪２６とが挟圧固定される。
【００４１】
ハブ軸２１は、フランジ２５よりも軸方向外方には突出した部分が形成されておらず、その軸方向に沿った断面でほぼＬ字形の簡単な形状となっている。そのため、ハブ軸２１は、プレス成形による製作ができるようになる。ハブ軸２１をプレス成形により製作すれば、工数が減りコストの削減が可能になる。
【００４２】
〔その他の実施形態〕
車輪用支持部３ｂ(２３ｂ)や嵌合部３ａ(２３ｂ)は、ディスクロータ３(２３)に一体に形成するほか、支持部３ｂ(２３ｂ)や嵌合部３ａ(２３ｂ)を有する形成体をディスクロータとは別体に製作し、この形成体をディスクロータに装着するようにしてもよい。
【００４３】
上記各実施形態では、回転部材取り付け用フランジ８(２５)に貫通孔１０(２７)が穿設され、この貫通孔１０(２７)には固定用ボルト１１(２８)が圧入固定されているが、前記の貫通孔１０(２７)をねじ孔とし、このねじ孔にディスクロータのような回転部材の側からボルトを挿し込み、その締め込みで回転部材をフランジ８(２５)に取り付けるようにしてもよい。
【００４４】
また、上記各実施形態では、ブレーキのディスクロータ３(２３)は、回転部材取り付け用のフランジ８(２５)とは分離されており、取り付け現場でフランジ８(２５)に取り付けられるものとして説明したが、ディスクロータ３(２３)は、フランジ８(２５)の一面に、予め位置決めした状態で、接着等の手段で接合されていてもよいし、また、フランジ８(２５)に突設されるボルト１１(２８)を利用し、ボルト１１(２８)をディスクロータ３(２３)の貫通孔１３(３４)に圧入することで、所定の位置に支持されるようにしてもよい。その場合は、フランジ８(２５)に対してディスクロータ３(２３)の位置決めを行う嵌合部３ａ(２３ａ)は、省略できる。
【００４５】
本発明の転がり軸受装置に含まれる転がり軸受は、各実施形態におけるような複列外向きアンギュラ玉軸受に限らず、他のタイプの玉軸受でもよいし、ころ軸受でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の軸方向に沿った断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の軸方向に沿った断面図。
【符号の説明】
【００４７】
２      複列転がり軸受(転がり軸受)
４      外輪(回転輪)
３      (ブレーキ用)ディスクロータ
３ａ    嵌合部
３ｂ    車輪用支持部
８      フランジ
９      車輪
９ａ    中心孔
【図１】
2008075883.tif 000003
【図２】
2008075883.tif 000004