(57)【要約】【課題】転がり軸受装置では、外輪部材は、径方向外向きに突出するハブフランジと、その車両インナ側部分および車両アウタ側部分を熱間鍛造によって一体的に形成している。このように３方向に張出す部分を有する外輪部材を、熱間鍛造によって一体的に形成するためには高価で大掛かりな設備を必要とする。【解決手段】案内部材１１を、外側案内部２４と、これに折曲部２５を介して形成される内側補強部２６とから形成することで、車輪側から車両重量による負荷が働いた場合であってもその荷重を充分に支持し得、案内部材１１を外輪部材２とは別体とすることで、外輪部材２は径方向と軸方向一方に張出す部分を有するのみとなり、従って、その製造にあたって大掛かりな装置を使用する必要がなく、製造のための時間も削減できる。また、案内部材１１を冷間鍛造によって製造することで、さらに製造コストを低減することができる。【選択図】　図２
2004074815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定輪と、この固定輪に径方向同心に配置されて軸心回りに回転自在に設けられる回転輪と、前記固定輪と回転輪との間に転動自在に設けられる転動体と、前記回転輪の軸方向一方側端部の外周部に、径方向外向きに突出するよう形成されるフランジと、環状のブレーキディスクおよび環状のタイヤホイールを前記フランジに取付ける際に案内する案内部材とを含み、
前記案内部材は、前記回転輪とは別体であるとともに、外周部に前記ブレーキディスクおよびタイヤホイールにおける中心穴用の案内面を有する筒状の外側案内部と、この外側案内部の径方向内方に一体に形成される筒状の内側補強部とから成形され、前記外側案内部の軸方向他方側端部が、前記回転輪の軸方向一方側端部に取付けられている、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であって、
前記内側補強部は、前記回転輪と固定輪との間の環状空間を軸方向一方側で密封する密封部を有している、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、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車軸用転がり軸受装置は、外輪部材と、この外輪部材に同心かつ径方向内方に配置される内輪部材と、外輪部材と内輪部材との間に転動自在に配置される複列の玉とを有する。
【０００３】
例えば外輪部材は、その外周面途中に径方向外向きに突出してブレーキディスクを取付けるためのハブフランジを有する。このハブフランジの車両インナ側部分の内周面に玉の外輪軌道面が形成され、ハブフランジの車両アウタ側部分は、ブレーキディスクおよびタイヤホイールを重ねて取付けるためのインロー部とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の転がり軸受装置では、外輪部材は、径方向外向きに突出するハブフランジと、その車両インナ側部分および車両アウタ側部分を熱間鍛造によって一体的に形成している。このように３方向に張出す部分を有する外輪部材を、熱間鍛造によって一体的に形成するためには、高価で大掛かりな設備を必要とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明における転がり軸受装置は、固定輪と、この固定輪に径方向同心に配置されて軸心回りに回転自在に設けられる回転輪と、前記固定輪と回転輪との間に転動自在に設けられる転動体と、前記回転輪の軸方向一方側端部の外周部に、径方向外向きに突出するよう形成されるフランジと、環状のブレーキディスクおよび環状のタイヤホイールを前記フランジに取付ける際に案内する案内部材とを含み、前記案内部材は、前記回転輪とは別体であるとともに、外周部に前記ブレーキディスクおよびタイヤホイールにおける中心孔用の案内面を有する筒状の外側案内部と、この外側案内部の径方向内方に一体に形成される筒状の内側補強部とから成形され、前記外側案内部の軸方向他方側端部が、前記回転輪の軸方向一方側端部に取付けられている。
【０００６】
上記構成において、案内部材を回転輪と別体とすることにより、回転輪の製造のための装置を縮小化し得、製造時間を削減して製造コストを低減し得る。
【０００７】
また、案内部材を、外側案内部と、この外側案内部の径方向内方に配置される内側補強部とから成形したことにより、外側案内部のみの場合に比べて案内部材の剛性が向上する。
【０００８】
また、前記内側補強部は、前記回転輪と固定輪との間の環状空間を軸方向一方側で密封する密封部を有した構成とすることにより、特別に環状空間の密封部を設ける場合に比べて製造コストを低減し得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置を、車軸用転がり軸受装置を例に、図面に基づいて説明する。まず図１および図２に基づいて本発明の第一の実施形態を説明する。図１は本発明の第一の実施形態を示す車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図である。
【００１０】
図示のように、第一の実施の形態における車軸用転がり軸受装置１は、従動輪側に設けられるもので、軸心回りに回転自在な回転輪としての筒状の外輪部材２と、この外輪部材２の径方向内方に配置される固定輪としての内輪部材３，４と、外輪部材２と内輪部材３，４との間の環状空間５に転動自在に配置される転動体としての２列の玉６，７とを有する。
【００１１】
内輪部材３，４は、軸方向に並設した２個の内輪部材３，４が背面組合せ式に用いられている。外輪部材２の車両アウタ側（軸方向一方側）に、径方向外向きに突出するよう形成されるハブフランジ８が形成されている。また車軸用転がり軸受装置１は、ブレーキディスク９およびタイヤホイール１０をハブフランジ８に対して重ねて取付ける際に、ブレーキディスク９およびタイヤホイール１０のそれぞれの中心に形成された取付け穴（中心穴）９ａ，１０ａの周面を案内する案内部材１１を有する。
【００１２】
各列の玉６，７は、それぞれ保持器１２，１３によって円周方向等配位置に保持されている。各内輪部材３，４の各外周面に、各列の玉６，７の内輪軌道面が形成され、外輪部材２の内周面に、各列の玉６，７の外輪軌道面が形成されている。外輪部材２と内輪部材３，４との間の環状空間５を、車両インナ側で密封する密封部材１４が環状空間５の車両インナ側端部に配置されている。
【００１３】
内輪部材３，４の中心穴１５に、車軸１６が挿通され、この車軸１６の車両インナ側には、車両インナ側の内輪部材４から軸方向に突出した位置で径方向外向きに拡径される固定用フランジ１７が一体的に形成される。この固定用フランジ１７は車体側に組付けられた、不図示のキャリアに対して軸心回りに非回転に固定される。
【００１４】
車軸１６の車両アウタ側の端部は、車両アウタ側の内輪部材３から軸方向に突出した部分にねじ部１８が形成されている。このねじ部１８にナット１９が螺着され、これにより各列の玉６，７に所定の予圧が付与される。
【００１５】
図の符号２０は、ハブボルトを示し、このハブボルト２０は、ハブフランジ８に重ねられるブレーキディスク９およびタイヤホイール１０に形成された取付け孔２１に挿通されるものである。
【００１６】
前記案内部材１１は、前記外輪部材２とは別体であり、耐食性に優れる金属製の板状あるいは管状の素材（メッキ鋼板：ＳＥＣＣやステンレス鋼：ＳＵＳ４３０などが用いられる）を冷間鍛造することによって形成されるものである。この案内部材１１は、外輪部材２の車両アウタ側端部開口に嵌着される。
【００１７】
案内部材１１は、径方向外側に配置されてブレーキディスク９およびタイヤホイール１０の案内面２３を有する筒状の外側案内部２４と、この外側案内部２４に、その車両アウタ側端部に径方向内方に向けて形成した折曲部２５を介して車両インナ側に折曲して外側案内部２４に平行に配置された筒状の内側補強部２６と、この内側補強部２６の車両インナ側端部から径方向内方に折曲して形成された環状の密封部２７とから形成される。外側案内部２４と内側補強部２６との間には、折曲部２５によって、環状の間隙２８が形成されている。外側案内部２４の車両インナ側端部は、外輪部材２の中心穴２９における車両アウタ側周面を切削して拡径した嵌着部３０に圧入されている。
【００１８】
密封部２７の端面２７ａと車両アウタ側の内輪部材３の端面３ａとの間にはわずかな隙間３１が形成され、密封部２７の端面２７ａと車両アウタ側の内輪部材３の端面３ａとでラビリンス機能を有する。これにより、軸受内部に泥水等が侵入するのを防止できる。
【００１９】
上記構成において、外輪部材２に対し、各列の玉６，７および内輪部材３，４を組付け、車軸１６を内輪部材３，４の中心穴１５に挿通して、ねじ部１８にナット１９を螺着し、各列の玉６，７に所定の予圧を付与する。その後、案内部材１１における外側案内部２４の端部を、外輪部材２の中心穴２９における嵌着部３０に圧入する。これにより、案内部材１１を外輪部材２に組付ける。
【００２０】
このとき、上記したように、密封部２７の端面２７ａと車両アウタ側の内輪部材３の端面３ａとの間にラビリンス機能を有する隙間３１が形成され、これにより、軸受内部に泥水等が侵入するのを防止できる。なお、図示しないが、案内部材１１の開放側にエンドキャップを設けることで、いっそうシール性は向上する。
【００２１】
上記のようにして、案内部材１１を外輪部材２に組付けた後、ブレーキディスク９およびタイヤホイール１０のそれぞれの中心に形成された取付け穴９ａ，１０ａを案内部材１１における外側案内部２４に案内させて、ブレーキディスク９およびタイヤホイール１０をハブフランジ８に対して重ねて取付ける。
【００２２】
そして、案内部材１１は、外側案内部２４に折曲部２５を介して形成される内側補強部２６を有しているので、車輪側から車両重量による負荷が働いた場合であっても、その荷重を充分に支持し得る。
【００２３】
さらに、案内部材１１は外輪部材２とは別体である。このため外輪部材２は径方向と軸方向一方に張出す部分を有するのみであり、従って、その製造（例えば熱間鍛造）にあたって従来のように大掛かりな装置を使用する必要がなく、また製造のための時間も削減できる。案内部材１１は、金属製の板状あるいは管状の素材を、冷間鍛造によって形成している。このため安価なコストで製造することができる。
【００２４】
図３に第二の実施形態を示す。図３は、第二の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第二の実施形態では、案内部材１１は、金属製の板状あるいは管状の素材を用いて、外側案内部２４、折曲部２５、内側補強部２６、密封部２７に加え、外側案内部２４の車両インナ側（図３の右側）の端部に径方向外方へ拡がる係止片３２が形成されている。この係止片３２は、外輪部材２の中心穴２９における嵌着部３０をさらに拡径するよう形成した係止部３１に係合されている。
【００２５】
さらに外側案内部２４は、車両インナ側の大径部３４と車両アウタ側の小径部３５とを有し、大径部３４と小径部３５との間には、段部３３が形成されている。大径部３４と小径部３５とはそれぞれ平行（同心）の環状に形成されている。
【００２６】
なお係止片３２から大径部３４にかけて、軸方向に沿って円周方向等配位置に複数個形成されるもので大径部３４の円周方向等配位置に不図示のスリットが形成される。これらスリットによって係止片３２から大径部３４にかけて縮径することが可能になる。案内部材１１を外輪部材２に取付ける際は、係止片３２から大径部３４にかけて縮径して、外側案内部２４を嵌着部３０に嵌着する。他の構成は上記第一の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
この第二の実施形態においては、外側案内部２４の軸方向途中位置において径方向に沿う段部３３を形成している分だけ案内部材１１の剛性が向上し、より確実に負荷を支持することができる。さらに、案内部材１１に係止片３２を形成して嵌着部３０に形成した係止部３１に係止させているので、案内部材１１の引抜き抵抗を増大させることができる。
【００２８】
次に、図４に基づいて本発明の第三の実施形態を説明する。図４は本発明の第三の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第三の実施形態では、案内部材１１の外側案内部２４の軸方向途中位置に、周方向に沿う凹部３７が形成されている点で、第一の実施形態と異なる。この凹部３７の両側には、径方向に沿う段部３８，３９が形成され、車両アウタ側の段部３８の方が車両インナ側の段部３９に比べて低く形成され、これにより、外側案内部２４は車両アウタ側の小径部４０と、車両インナ側の大径部４１とを有する。
【００２９】
凹部３７を形成する底部４２は、小径部４０よりもさらに小径で、小径部４０および大径部４１に平行（同心）な環状に形成されている。案内部材１１の車両アウタ側端面から凹部３７までの軸方向に沿った距離は、タイヤホイール１０の幅に等しく形成され、凹部３７からハブフランジ８までの軸方向に沿った距離は、ブレーキディスク９の幅に等しく形成されている。他の構成は上記第一の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
この第三の実施形態において、案内部材１１に、段部３８，３９を設けた分だけ案内部材１１の剛性が向上し、負荷に対する抵抗力を増大させることができる。
【００３１】
ところで、一般に、案内部（インロー部）の外周面には、タイヤホイール１０の取付け穴１０ａの内周面との凝着を防止するために、凝着防止用の塗装が施される。これは、製造コストの上昇要因となる。
【００３２】
しかし、本発明の第三の実施形態では、小径部４０に凹部３７を形成して、小径部４０の外周面と取付け穴１０ａの内周面との接触面積を従来に比べて小さくしてある。これにより、タイヤホイール１０の取付け穴１０ａの内周面との凝着を抑えることができるため、従来の凝着防止用の塗装を省略することができ、製造コストの低減を図り得る。他の作用効果は、上記第一の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００３３】
なお図５および図６に示すように、案内部材１１と、タイヤホイール１０の取付け穴１０ａの周面との凝着を防止する他の例として、径方向にくぼむ凹部８７を、軸方向に沿って外側案内部２４の円周方向等配位置に配置するようにしてもよい。この場合も、双方の部材の接触面積が小さくなり、双方の部材の凝着を防止することができ、凝着防止用の塗装を省略することができる。その他の部分において、上記各実施形態と同様の機能を有する構成部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
上記各実施形態における車軸用転がり軸受装置１は、従動輪側に適用される場合を説明した。これに対し、本発明の第四の実施形態に係る車軸用転がり軸受装置１は、駆動輪側に適用される。
【００３５】
図７は、本発明の第四の実施形態に係る車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【００３６】
この実施形態における車軸用転がり軸受装置１は、車体側に軸心回りに非回転に取付けられる外輪部材５０と、この外輪部材５０に径方向に同心に配置されて軸心回りに回転自在に設けられる内輪部材５１と、外輪部材５０と内輪部材５１との間の環状空間５２に転動自在に配置される２列の玉５３，５４とを備える。これら各列の玉５３，５４は、保持器５５によって円周方向等配位置に配置されている。
【００３７】
外輪部材５０の外周面上に、図示しない車体側に取付けられる固定用フランジ５６が、径方向外向きに突出して形成される。
【００３８】
内輪部材５１は、中心穴５７を有するハブ軸５８と、このハブ軸５８の車両インナ側に形成された環状の凹部５９に嵌着する環状部材６０とから形成される。このハブ軸５８は、その車両アウタ側に径方向外方に突出するハブフランジ６１が一体的に形成されている。内輪部材５１の中心穴５７における車両アウタ側内周面には、中心穴５７よりも大きな内径を有する嵌着部６２が形成されている。
【００３９】
ハブ軸５８の外周面に、一方列の玉５３の内輪軌道面が形成され、環状部材６０の外周面に、他方列の玉５４の内輪軌道面が形成されている。外輪部材５０の内周面に、両列の玉５３，５４の外輪軌道面が形成されている。環状空間５２の車両アウタ側および車両インナ側に、環状空間５２を両側で密封する密封部材６３，６４が配置されている。
【００４０】
内輪部材５１の中心穴５７に、車軸（駆動軸）６５がスプライン部６６を介して内輪部材５１と軸心回りに回転一体に組付けられ、車軸６５の端部に形成したねじにナット６７が螺着されることにより、環状部材６０がハブ軸５８に対して回転一体に取付けられるとともに、各列の玉５３，５４に対して所定の予圧が付与される。
【００４１】
また車軸用転がり軸受装置１は、ブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９をハブフランジ６１に対して重ねて取付ける際に、ブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９のそれぞれの中心に形成された取付け穴６８ａ，６９ａの周面を案内する案内部材７０を有する。
【００４２】
この案内部材７０は、径方向外側に配置されてブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９の案内面７１を有する筒状の外側案内部７２と、この外側案内部７２に、その車両アウタ側端部に径方向内方に向けて形成した折曲部７３を介して車両インナ側に折曲して外側案内部７２に平行に配置された筒状の内側補強部７４とからなる。
【００４３】
外側案内部７２と内側補強部７４とは、互いに平行に形成され、外側案内部７２の軸方向長さに比べて内側補強部７４の軸方向長さがわずかに短く形成されている。案内部材７０は、金属製の板状あるいは管状の素材を用いて冷間鍛造やプレス加工で形成される。
【００４４】
図の符号７５は、ハブボルトを示し、このハブボルト７５は、ハブフランジ６１に重ねられるブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９に形成された取付け孔７６に挿通されるものである。
【００４５】
上記構成の車軸用転がり軸受装置１は、外輪部材５０に対して玉５３，５４を組込み、内輪部材５１を組込んで、ナッ６７をねじに螺着する。続いて、案内部材７０の外側案内部７２を嵌着部６２に圧入するようにして組立てる。
【００４６】
続いて、ブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９のそれぞれの中心に形成された取付け穴６８ａ，６９ａを案内部材７０における外側案内部７２に案内させて、ブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９をハブフランジ６１に対して重ねて取付ける。
【００４７】
そしてこの実施形態では、車軸６５が軸心回りに回転するのに伴なって、内輪部材５１が軸心回りに回転し、ブレーキディスク６８およびタイヤホイール６９（タイヤ）が軸心回りに回転駆動する。
【００４８】
この実施形態においても、案内部材７１は、外側案内部７２に折曲部７３を介して形成される内側補強部７４を有しているので、車輪側から車両重量による負荷が働いた場合であっても、その荷重を充分に支持し得る。
【００４９】
なお図示しないが、この実施形態においても案内部材７１の開放側（車両アウタ側）に、エンドキャップを挿着することで、軸受部分に対するシール性を確保することができる。
【００５０】
なお、この第四の実施形態における案内部材７０を、上記第二の実施形態、あるいは第三の実施形態で示したように、外側案内部７２を大径部と小径部とから形成するようにしてもよい。この場合は、いっそう案内部材７０の剛性を向上させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、ブレーキディスクおよびタイヤホイールを取付けるための案内部材を、回転輪とは別体の構成としたことにより、全体の製造コストが安価になり、案内部材に、外側案内部の径方向内方に配置される内側補強部を設けたことにより、剛性の高い案内部材となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図５】他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図６】同じく拡大正面図である。
【図７】本発明の第四の実施形態に係る車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　車軸用転がり軸受装置
２　　　外輪部材
３，４　内輪部材
８　　　ハブフランジ
９　　　ブレーキディスク
１０　　タイヤホイール
１１　　案内部材
２３　　案内面
２４　　外側案内部
２５　　折曲部
２６　　内側補強部
２７　　密封部
３０　　嵌着部
３１　　隙間
【図１】
2004074815.tif 000003
【図２】
2004074815.tif 000004
【図３】
2004074815.tif 000005
【図４】
2004074815.tif 000006
【図５】
2004074815.tif 000007
【図６】
2004074815.tif 000008
【図７】
2004074815.tif 000009