(57)【要約】【課題】車両用ハブユニットにおいて車体に車輪を回転自在に支持するのに適した転がり軸受装置に関し、加工作業における稼働率の向上が図れ、加工コストの低減が図れる。【解決手段】ハブホイール１の軸部１１の外周に複列の転がり軸受２を設けてなる転がり軸受装置において、軸部１１の外周面は、シール部材２９が摺接するシール摺接面Ａと、一方の内輪の内輪軌道２３を形成した内輪軌道面Ｂと、他方の内輪２１が圧入される内輪圧入面Ｃとを有し、かつ、少なくともシール摺接面Ａから内輪軌道面Ｂを経て内輪圧入面Ｃに至る部位が所定の形状に設定されており、他方の内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃの境界までの軸方向距離を変更することにより、複列の玉群２７の列間距離を変更可能としたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内軸の外周に複列の転がり軸受を設けてなる転がり軸受装置において、
前記転がり軸受は、前記内軸の外周面に軸方向に並設した一対の内輪と、内周面に複列の外輪軌道を有した外輪と、前記内外輪間に転動自在に介装した複列の転動体と、前記一方の内輪の軸方向外側において前記外輪に固定して前記内軸との間に介装したシール部材とからなり、
前記一方の内輪は前記内軸の外周面に内輪軌道を形成して前記内軸に一体形成され、前記他方の内輪は外周面に内輪軌道を有し前記内軸の外周面に圧入固定され、
前記内軸の外周面は、前記シール部材が摺接するシール摺接面と、前記一方の内輪の内輪軌道を形成した内輪軌道面と、前記他方の内輪が圧入される内輪圧入面とを有し、かつ、少なくとも前記シール摺接面から前記内輪軌道面を経て前記内輪圧入面に至る部位が所定の形状に設定されており、
前記他方の内輪の内輪軌道に配置した転動体の重心から、前記内輪軌道面と前記内輪圧入面の境界までの軸方向距離を変更することにより、前記複列の転動体の列間距離を変更可能とした、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の転がり軸受装置において、
前記他方の内輪を、軸方向幅寸法の異なる内輪に変更することにより、前記複列の転動体の列間距離を変更可能とした、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１記載の転がり軸受装置において、
前記内輪軌道面と前記内輪圧入面の境界と前記他方の内輪との間にスペーサを介装することにより、前記複列の転動体の列間距離を変更可能とした、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用ハブユニットにおいて車体に車輪を回転自在に支持するのに適した転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用ハブユニットにおいて車体に車輪を回転自在に支持するのに適した転がり軸受装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
転がり軸受装置は、車輪を固定したハブホイールと、ハブホイールの外周に装着され外輪を車体に固定した転がり軸受とからなる。
【０００４】
ハブホイールは、軸部と、車輪が固定されるハブフランジとからなり、軸部の外周には、複列のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受が装着されている。
【０００５】
アンギュラ玉軸受は、軸部の外周面に軸方向に並設した一対の内輪と、内周面に複列の外輪軌道を有した外輪と、内外輪間に転動自在に介装した複列の玉群と、ハブフランジ側の内輪の軸方向外側において外輪に固定して軸部との間に介装したシール部材とからなり、ハブフランジ側の内輪は軸部の外周面に内輪軌道を形成して軸部に一体形成され、残りの内輪は外周面に内輪軌道を有し軸部の外周面に圧入してかしめ固定されている。
【０００６】
ハブホイールの軸部の外周面は、砥石にて旋削加工されて、シール部材が摺接するシール摺接面と、ハブフランジ側の内輪の内輪軌道を形成した内輪軌道面と、残りの内輪が圧入される内輪圧入面とが形成された後、シール摺接面ならびに内輪軌道面を砥石にて研削加工して仕上げる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−７１７０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
転がり軸受装置は、使用される部位に応じて各種軸受容量を有したものが用いられる。
【０００９】
軸受容量の違いは玉群の列間距離によって得られ、列間距離を大きくすると、軸受負荷中心間距離も大きくなり、転がり軸受装置の剛性が大きくなって軸受容量が大きくなる。
【００１０】
従来、玉群の列間距離を変えるには、ハブホイールの軸部に圧入される内輪は共通のものを用い、軸部の形状を変えることで対処している。すなわち、内輪軌道面と内輪圧入面の軸方向における形成位置関係を変更することで、内輪圧入面に圧入される内輪の軸方向位置を調整し、所望の列間距離を得ている。
【００１１】
このように、軸部の形状が異なるハブホイールを用意するには、軸部の外周面を旋削加工する際に用いる砥石も、その形状に対応したものが必要となる。このため、加工工程において、ハブホイールの種類に応じて砥石を取り替える必要が生じ、取り替えに要する時間が長くなり、加工作業における稼働率が低下するという問題があった。
【００１２】
また、軸部の旋削作業に伴い砥石が磨耗するため、砥石の修正が必要になる。砥石の修正には、外形の形直しである成形や、切味を出す目直しがある。この修正作業はロータリドレッサにて行っており、砥石の形状に対応したロータリドレッサが必要となり、砥石ならびにロータリドレッサの種類が増えて管理が困難になり、加工コストがかさむという問題もあった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内軸の外周に複列の転がり軸受を設けてなる転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、前記内軸の外周面に軸方向に並設した一対の内輪と、内周面に複列の外輪軌道を有した外輪と、前記内外輪間に転動自在に介装した複列の転動体と、前記一方の内輪の軸方向外側において前記外輪に固定して前記内軸との間に介装したシール部材とからなり、前記一方の内輪は前記内軸の外周面に内輪軌道を形成して前記内軸に一体形成され、前記他方の内輪は外周面に内輪軌道を有し前記内軸の外周面に圧入固定され、前記内軸の外周面は、前記シール部材が摺接するシール摺接面と、前記一方の内輪の内輪軌道を形成した内輪軌道面と、前記他方の内輪が圧入される内輪圧入面とを有し、かつ、少なくとも前記シール摺接面から前記内輪軌道面を経て前記内輪圧入面に至る部位が所定の形状に設定されており、前記他方の内輪の内輪軌道に配置した転動体の重心から、前記内輪軌道面と前記内輪圧入面の境界までの軸方向距離を変更することにより、前記複列の転動体の列間距離を変更可能としたものである。
【００１４】
転がり軸受装置が適用される部位の具体例としては、車体に車輪を回転自在に支持する車両用ハブユニットが挙げられる。
【００１５】
転がり軸受としては、複列のアンギュラ玉軸受や、背面組合せの複列円すいころ軸受等が挙げられる。
【００１６】
内軸の外周面において、シール摺接面から内輪軌道面を経て内輪圧入面に至る部位が所定の形状に設定されているとは、シール摺接面，内輪軌道面，内輪圧入面の形状を予め設定しておいた所定の形状とし、かつ、シール摺接面，内輪軌道面の軸方向長さも予め設定しておいた長さとし、内輪圧入面の軸方向長さのみ変更可能としたものである。
【００１７】
複列の転動体の列間距離を変更するには、他方の内輪を軸方向幅寸法の異なる内輪に変更したり、内輪軌道面と内輪圧入面の境界と他方の内輪との間にスペーサを介装したり、あるいは軸方向幅寸法は同一であって内輪軌道の形成位置が軸方向に異なる他方の内輪を用いる。
【００１８】
本発明の転がり軸受装置によると、内軸の外周面は少なくともシール摺接面から内輪軌道面を経て内輪圧入面に至る部位を所定の形状とし、他方の内輪の内輪軌道に配置した転動体の重心から、内輪軌道面と内輪圧入面の境界までの軸方向距離を変更することで、複列の転動体の列間距離を変更して軸受容量を変更することができる。このように、内軸の外周面を共通の形状として、複列の転動体の列間距離を変更でき、内軸の外周面を旋削加工する際に用いる砥石の共通化が図れ、加工工程において砥石を取り替える必要がなく、加工作業における稼働率の向上が図れる。しかも、内軸の外周面を旋削加工する砥石の共通化が図れるため、砥石の修正作業に用いるロータリドレッサの共通化も図れ、砥石ならびにロータリドレッサの種類を削減でき、管理が容易となり加工コストの低減が図れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
【００２０】
図１，２は本実施形態における転がり軸受装置の断面図、図３，４は図１，２の転がり軸受装置におけるハブホイールの加工工程の断面図を示している。なお、図の右側は車両アウタ側、左側は車両インナ側である。
【００２１】
本実施形態の転がり軸受装置は、従動輪側の車両用ハブユニットに適用されるものである。
【００２２】
図１の転がり軸受装置と図２の転がり軸受装置の違いは、各列の玉群２７の列間距離Ｌ１であり、図１の方が大きい。玉群２７の列間距離Ｌ１を大きくすると、軸受負荷中心間距離Ｌ２も大きくなり、転がり軸受装置の剛性が大きくなる。ここで、軸受負荷中心間距離Ｌ２とは、各列の玉群２７の中心から内輪軌道２３，２４に加わる作用線と、ハブホイール１の軸部１１の中心軸線との交点間距離である。すなわち、大きな剛性を要する場合には、図１のように軸受負荷中心間距離Ｌ２の大きな転がり軸受装置が用いられ、それほど大きな剛性を要しない場合は、図２のように軸受負荷中心間距離Ｌ２の小さな小型の転がり軸受装置が用いられる。
【００２３】
転がり軸受装置は、内軸となるハブホイール１と、転がり軸受２とから構成されている。
【００２４】
ハブホイール１は、軸部１１と、車輪やブレーキディスクを固定するハブフランジ１２とを有している。軸部１１の外周には、複列のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受２が装着されている。
【００２５】
転がり軸受２は、軸部１１の車両インナ側外周に圧入してかしめ３３にて固定された回転輪となる内輪２１と、固定輪となる外輪２２と、軸部１１ならびに内輪２１に形成した内輪軌道２３，２４と，外輪２２に形成した外輪軌道２５，２６に沿って転動自在に配置した転動体となる２列の玉群２７と、各列の玉群２７を保持した冠形保持器２８と、ハブフランジ１２の側方において外輪２２に固定して軸部１１との間に介装されたシール部材２９とからなる。
【００２６】
各列の玉群２７の玉径は同一であり、かつ、各列の玉群２７のＰＣＤ（周方向に配置した各玉の中心を結んだ円の直径）も同一である。
【００２７】
ハブフランジ１２側の内輪は軸部１１に内輪軌道２３を形成して軸部１１に一体形成され、車両インナ側の内輪２１は軸部１１と別体に形成されている。
【００２８】
外輪２２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼の熱間鍛造製であり、外周面にボルト挿通孔３１を有したフランジ部３０が突設され、車両インナ側に外輪いんろう部３２が設けられている。外輪いんろう部３２には、車両インナ側を隠蔽するカバー４が内嵌される。
【００２９】
外輪２２は、フランジ部３０にボルト止めされたナックルを介して車体に固定され、転がり軸受２を介して車輪が車体に対して回転自在に支持される。
【００３０】
次に、ハブホイール１の加工について説明する。
【００３１】
軸部１１の外周面には、シール部材２９が摺接するシール摺接面Ａと、ハブフランジ１２側の内輪となる内輪軌道２３を形成した内輪軌道面Ｂと、内輪２１が圧入される内輪圧入面Ｃとが形成されている。シール摺接面Ａは、外輪２２に固定されたたシール部材２９のリップが摺接し、転がり軸受２内に異物が侵入したり、封入したグリースが漏れるのを防止できる形状に形成されている。内輪軌道面Ｂは、シール摺接面Ａに連接され車両アウタ側にハブフランジ１２側の内輪の内輪軌道２３を設けた形状に形成されている。内輪圧入面Ｃは、内輪軌道面Ｂに連接され、内輪２１を圧入可能に縮径されて車両インナ側端がかしめ部３３となる形状に形成されている。
【００３２】
また、シール摺接面Ａから内輪軌道面Ｂを経て内輪圧入面Ｃに至る部位が所定の形状に設定されている。すなわち、各列の玉群２７の列間距離Ｌ１が異なる図１，２の転がり軸受装置において、ハブホイール１のシール摺接面Ａ，内輪軌道面Ｂ，内輪圧入面Ｃを共通の形状とし、かつ、シール摺接面Ａ，内輪軌道面Ｂの軸方向長さも共通とし、内輪圧入面Ｃの軸方向長さのみ圧入される内輪２１の軸方向長さに応じて変更する。例えば、図１のように玉群２７の列間距離Ｌ１の大きな転がり軸受装置においては、図３に示すように内輪圧入面Ｃ１の軸方向長さを大きくし、図２のように玉群２７の列間距離Ｌ１の小さな転がり軸受装置においては、図４に示すように内輪圧入面Ｃ２の軸方向長さを小さくする。
【００３３】
軸部１１の外周面は、砥石５にて旋削加工される。砥石５は、シール摺接面Ａ，内輪軌道面Ｂ，内輪圧入面Ｃを同時に旋削するものである。すなわち、砥石５の外周面は、軸部１１の外周面に形成するシール摺接面Ａ，内輪軌道面Ｂ，内輪圧入面Ｃの形状に対応した形状に形成されている。しかも、軸方向長さの最も大きな内輪圧入面Ｃ１に対応した形状に形成されている。
【００３４】
砥石５を中心軸回りに回転させながら、同じく中心軸回りに回転する軸部１１の外周面に当接させることで、軸部１１の外周面が所定の形状に旋削される。軸部１１の旋削作業に伴い砥石５が磨耗すると、砥石５の所定の形状に対応したロータリドレッサにて砥石５の成形や目直し等の修正が行われる。
【００３５】
砥石５は、図３に示すように、軸方向長さの最も大きな内輪圧入面Ｃ１に対応しており、図４に示すように、それより短い内輪圧入面Ｃ２からなる転がり軸受装置においても、共通の砥石５にて旋削加工される。
【００３６】
砥石５による旋削加工後、シール摺接面Ａのシール部材２９が摺接する部位１３、内輪軌道面Ｂの玉群２７が転接する軌道部位１４を、砥石にて研削加工して仕上げる。
【００３７】
ハブホイール１の外周面に転がり軸受２を装着して、転がり軸受装置が形成される。転がり軸受２の内輪２１は、玉群２７の列間距離Ｌ１に対応した軸方向幅寸法を有したものを内輪圧入面Ｃに圧入してかしめ固定する。すなわち、図１のように、玉群２７の列間距離Ｌ１の大きな転がり軸受装置においては、内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃ１の境界までの軸方向距離Ｌ３が大きくなるように、軸方向幅寸法の大きな内輪２１を軸方向長さの大きな内輪圧入面Ｃ１に圧入する。また、図２のように、玉群２７の列間距離Ｌ１の小さな転がり軸受装置においては、内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃ２の境界までの軸方向距離Ｌ４が小さくなるように、軸方向幅寸法の小さな内輪２１を軸方向長さの小さな内輪圧入面Ｃ２に圧入する。
【００３８】
このように構成された転がり軸受装置によると、軸部１１の外周面は少なくともシール摺接面Ａから内輪軌道面Ｂを経て内輪圧入面Ｃに至る部位を所定の形状とし、他方の内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃの境界までの軸方向距離Ｌ３，Ｌ４を変更することで、複列の玉群２７の列間距離Ｌ１を変更して軸受容量を変更することができる。このように、軸部１１の外周面を共通の形状として、複列の玉群２７の列間距離Ｌ１を変更でき、軸部１１の外周面を旋削加工する際に用いる砥石５の共通化が図れ、加工工程において砥石５を取り替える必要がなく、加工作業における稼働率の向上が図れる。しかも、軸部１１の外周面を旋削加工する砥石５の共通化が図れるため、砥石の修正作業に用いるロータリドレッサの共通化も図れ、砥石５ならびにロータリドレッサの種類を削減でき、管理が容易となり加工コストの低減が図れる。
【００３９】
なお、かしめ３３の代わりに、軸部１１の車両インナ側に螺合したナットにて内輪２１を締結するものであってもよい。
【００４０】
図５，６に、本発明の他の実施形態における転がり軸受装置の部分断面図を示す。なお、同図の右側は車両アウタ側、左側は車両インナ側である。
【００４１】
この例は、駆動輪側の車両用ハブユニットに適用される転がり軸受装置に関し、図５は玉群２７の列間距離Ｌ１の大きな転がり軸受装置、図２は玉群２７の列間距離Ｌ１の小さな転がり軸受装置を示している。
【００４２】
車両インナ側の内輪２１は、共通の内輪を用いる。すなわち、図５のように玉群２７の列間距離Ｌ１の大きな転がり軸受装置の場合、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃ１の境界と内輪２１との間にスペーサ６を介装して、軸方向長さの大きな内輪圧入面Ｃ１に内輪２１およびスペーサ６を圧入する。これにより、内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃ１の境界までの軸方向距離Ｌ３が大きくなり、軸受容量も大きくなる。また、図６のように玉群２７の列間距離Ｌ１の小さな転がり軸受装置の場合、内輪２１のみを軸方向長さの小さな内輪圧入面Ｃ２に圧入する。これにより、内輪２１の内輪軌道２４に配置した玉群２７の重心から、内輪軌道面Ｂと内輪圧入面Ｃ２の境界までの軸方向距離Ｌ４が小さくなり、軸受容量も小さくなる。
【００４３】
なお、その他の構成は図１ないし図４に示した例と同様であり、同一の効果が得られる。
【００４４】
さらに、玉群２７の列間距離Ｌ１の変更に、スペーサ６を用いたことで、内輪２１の共通化が図れる。しかも、スペーサ６を用いることで、内輪２１の軸方向長さを大きくする必要がなく、座屈変形を防止できる。
【００４５】
図７，８に、本発明のさらに他の実施形態における転がり軸受装置の断面図を示す。なお、図７は円すいころ群２７の列間距離Ｌ１の大きな転がり軸受装置、図８は円すいころ群２７の列間距離Ｌ１の小さな転がり軸受装置を示している。同図の右側は車両アウタ側、左側は車両インナ側である。
【００４６】
この例は、転がり軸受２が、背面組合せの複列円すいころ軸受であることを特徴とする。
【００４７】
この例においても、軸部１１の外周面には、シール部材２９が摺接するシール摺接面Ａと、ハブフランジ１２側の内輪となる内輪軌道２３を形成した内輪軌道面Ｂと、内輪２１が圧入される内輪圧入面Ｃとが形成されている。シール摺接面Ａは、外輪２２に固定されたシール部材２９のリップが摺接し、転がり軸受２内に異物が侵入したり、封入したグリースが漏れるのを防止できる形状に形成されている。内輪軌道面Ｂは、シール摺接面Ａに連接され、ハブフランジ１２側の内輪の内輪軌道２３ならびに大鍔３４，小鍔３５を設けた形状に形成されている。内輪圧入面Ｃは、内輪軌道面Ｂに連接され、内輪２１を圧入可能に縮径されて車両インナ側端がかしめ部３３となる形状に形成されている。
【００４８】
シール摺接面Ａから内輪軌道面Ｂを経て内輪圧入面Ｃに至る部位が所定の形状に設定されており、共通の砥石にて旋削加工される。
【００４９】
なお、その他の構成は図１ないし図４に示した例と同様であり、同一の効果が得られる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置によれば、加工作業における稼働率の向上が図れ、旋削加工に用いる砥石ならびにロータリドレッサの種類を削減でき、管理が容易となり加工コストの低減が図れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における転がり軸受装置の断面図
【図２】本発明の実施形態における転がり軸受装置の断面図
【図３】図１の転がり軸受装置におけるハブホイールの加工工程の断面図
【図４】図２の転がり軸受装置におけるハブホイールの加工工程の断面図
【図５】本発明の他の実施形態における転がり軸受装置の部分断面図
【図６】本発明の他の実施形態における転がり軸受装置の部分断面図
【図７】本発明のさらに他の実施形態における転がり軸受装置の断面図
【図８】本発明のさらに他の実施形態における転がり軸受装置の断面図
【符号の説明】
１  ハブホイール（内軸）
２  転がり軸受
１１  軸部
２１  内輪
２２  外輪
２３，２４  内輪軌道
２５，２６  外輪軌道
２７  玉群（転動体）
２９  シール部材
Ａ    シール摺接面
Ｂ    内輪軌道面
Ｃ    内輪圧入面
Ｌ１  転動体の列間距離
Ｌ２  軸受負荷中心間距離
Ｌ３，Ｌ４  転動体の重心から内輪軌道面と内輪圧入面の境界までの軸方向距離
【図１】
2004150483.tif 000003
【図２】
2004150483.tif 000004
【図３】
2004150483.tif 000005
【図４】
2004150483.tif 000006
【図５】
2004150483.tif 000007
【図６】
2004150483.tif 000008
【図７】
2004150483.tif 000009
【図８】
2004150483.tif 000010