(57)【要約】【課題】強度を保ちつつ軽量化を図るとともに、鍛造加工性の良い車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなる。外方部材７は、外周に車体取付フランジ７ｂを一体に有している。車体取付フランジ７ｂのアウター側の側面は、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっている。そのテーパ角度は、５度となっている。車体取付フランジ７ｂには、車体（図示せず）を取り付けるためのボルトを締結する雌ねじ７ｃが数箇所設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して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、
前記車体取付フランジのアウター側の側面が、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記車体取付フランジのアウター側の側面のテーパ角度が５度以上１０度未満である請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記車体取付フランジのアウター側の側面のテーパ角度が１０度以上であり、該車体取付フランジのアウター側の側面に機械加工によりストレート形状部が設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記車体取付フランジに前記懸架装置を取り付けるボルトを締結する雌ねじが形成されている請求項１乃至３いずれか１項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、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。
【０００３】
特許文献１には、この複列アンギュラ玉軸受を用いた車輪用軸受装置の一例が示されている。この車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に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嵌合された内輪からなり、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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体（ボール）と、を備えている。
【０００４】
このような車輪用軸受装置の外方部材は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有している。車体取付フランジには、懸架装置を取り付けるためのボルトを締結する雌ねじが形成されている。そして、この車体取付フランジの肉厚は、その基部から先端にかけて略一定となっている。
【特許文献１】特開２００６−２１８９１２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、この車体取付フランジは、その肉厚が基部から先端にかけて略一定となっているため、強度を保つためにも、基部から先端にかけて全体的に肉厚を薄くすることで軽量化することは難しい。また、肉厚が一定のため、鍛造時に肉流れし難いフランジの先端部に基部と同等の肉を流す必要があり、鍛造加工性が悪い。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、強度を保ちつつ軽量化を図るとともに、鍛造加工性の良い車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【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、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して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、前記車体取付フランジのアウター側の側面が、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっている構成を採用した。
【０００８】
このように、車体取付フランジがテーパ形状となっているので、装置を軽量化できると共に、鍛造時に肉流れし難いフランジの先端部に基部と同等の肉を流す必要がなく、鍛造加工性が良い。
【０００９】
また、本発明は、前記車体取付フランジのアウター側の側面のテーパ角度が５度以上１０度未満である構成とすることができる。これにより、軽量で、且つ鍛造加工性の良い車輪用軸受装置を提供できる。５度以上としたのは、この程度の除肉であれば、軽量化を実現できると共に、鍛造加工性が良くなるからである。また、１０度未満としたのは、これ以上テーパ角度を大きくすると、車体取付フランジの雌ねじ加工をするタップ加工工具が破損する可能性があるからである。
【００１０】
また、本発明は、前記車体取付フランジのアウター側の側面のテーパ角度が１０度以上であり、該車体取付フランジのアウター側の側面に機械加工によりストレート形状部が設けられている構成とすることもできる。ストレート形状部が設けられているので、テーパ角度が１０度以上でも、車体取付フランジの雌ねじ加工をするタップ加工工具が破損することがない。
【００１１】
また、本発明は、前記車体取付フランジに前記懸架装置を取り付けるボルトを締結する雌ねじが形成されている構成とすることができる。これにより、車体取付フランジのアウター側の側面がテーパ状になっていても、フラットなインナー側の側面に懸架装置を当接させ、ボルトで締結することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して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、前記車体取付フランジのアウター側の側面が、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっているので、強度を保ちつつ軽量化を図るとともに、鍛造加工性の良い車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して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、前記車体取付フランジのアウター側の側面が、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっている。
【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。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００１５】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２からなる所謂第３世代と称される構成を備えている。複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。
【００１６】
外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなる。外方部材７は、外周に車体取付フランジ７ｂを一体に有している。車体取付フランジ７ｂのアウター側の側面は、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状となっている。そのテーパ角度は、５度となっている。車体取付フランジ７ｂには、車体（図示せず）を取り付けるためのボルトを締結する雌ねじ７ｃが数箇所設けられている。外方部材７の内周には、複列の外側転走面７ａ、７ａが形成されている。この複列の外側転走面７ａ、７ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００１７】
一方、内方部材８は、前記した外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向する複列の内側転走面１ａ、５ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、５ａのうち一方（アウター側）の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、他方（インナー側）の内側転走面５ａが内輪５の外周にそれぞれ一体に形成されている。この場合、内方部材８はハブ輪１と内輪５を指す。そして、複列の転動体９、９がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器１０、１０によって転動自在に保持されている。また、外方部材７と内方部材８との間に形成された環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【００１８】
ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４の周方向等配に車輪を固定するハブボルト４ａが植設されている。そして、外周に車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部１３を介して内側転走面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１ｂが形成されている。内輪５は、この小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入され、さらに、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部６により軸受予圧が付与された状態でハブ輪１に対して軸方向に固定されている。ハブ輪１の内周には、トルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。
【００１９】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、アウター側のシール１１が摺接するシールランド部１３から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙る外周面に高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部６は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。また、内輪５及び転動体９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５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。これにより、シールランド部１３の耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上する。また、小径段部１ｂと内輪５との間の嵌合面に発生するフレッティング摩耗を最小限に抑えることができる。
【００２０】
なお、ここでは、ハブ輪１の外周に内側転走面１ａが直接形成された第３世代構造を例示したが、これに限らず、図示はしないが、ハブ輪に一対の内輪が圧入された第１、第２世代構造、又はハブ輪と等速自在継手の外周に内側転走面が形成された第４世代であっても良い。また、転動体９にボールを使用した複列のアンギュラ玉軸受からなる構成を例示したが、転動体９に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受であっても良い。
【実施例２】
【００２１】
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２は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図である。
【００２２】
図２に示すように、外方部材２７は、外周に車体取付フランジ２７ｂを一体に有している。車体取付フランジ２７ｂのアウター側の側面には、径方向外方に行くに従って肉厚が小となるテーパ形状部２７ｄが形成される。そのテーパ角度は、１０度となっている。車体取付フランジ２７ｂのアウター側の側面は、テーパ角度１０度でテーパ加工がなされた後、機械加工により車体取付フランジ２７ｂの肉厚が一定となるように、ストレート形状部２７ｅが設けられている。車体取付フランジ２７ｂには、車体（図示せず）を取り付けるためのボルトを締結する雌ねじ２７ｃが数箇所設けられている。このように、ストレート形状部２７ｅが設けられているので、テーパ角度が１０度以上でも、車体取付フランジの雌ねじ加工をするタップ加工工具が破損することがない。
【００２３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、外方部材の外周に車体取付フランジが形成された第１乃至第４世代構造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】
【００２５】
【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】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、５ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
７、２７・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ、２７ｂ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
７ｃ、２７ｃ・・・・・・・・・・・雌ねじ
８・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
２７ｄ・・・・・・・・・・・・・・テーパ形状部
２７ｅ・・・・・・・・・・・・・・ストレート形状部
【図１】
2008144946.tif 000003
【図２】
2008144946.tif 000004