(57)【要約】【課題】ハブ輪のハブフランジ側における鍔部付近の応力集中が緩和され、耐久性に優れた円錐ころ型車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】内周に複列の転走面１ａを有する外方部材１と、複列の転走面２ａを有する内方部材２と、複列の円錐ころ４とを備える。内方部材２は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジ１０を有するハブ輪３と、このハブ輪３のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪５とを有する。これらハブ輪３および単列内輪５に上記各列の転走面２ａが形成される。アウター側列の円錐ころ４の大端に接する鍔をハブ輪３とは別体の鍔輪６とし、ハブ輪３の外周におけるハブフランジ１０に隣接する箇所に嵌合させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に互いに小径側が隣合う複列の円錐状の転走面を有する外方部材と、この転走面に対向する複列の円錐状の転走面を有する内方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した複列の円錐ころとを備え、
上記内方部材は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪とを有し、これらハブ輪および単列内輪に上記複列の転走面となる各列の転走面が形成され、上記単列内輪はインナー側端に大鍔を有し、上記ハブ輪の外周におけるハブフランジに隣接する箇所に、アウター側列の円錐ころの大端に接する鍔輪を嵌合させたことを特徴とする円錐ころ型車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、上記ハブ輪のハブフランジよりもインナー側の外周に円筒面状の鍔輪嵌合面を設けると共に、この鍔輪嵌合面からハブフランジの側面に繋がる円弧状断面部を設け、上記鍔輪は、上記鍔輪嵌合面に嵌合する円筒面状内周面部と、上記ハブフランジの側面に当接する端面と、この端面から上記円筒面状内周面部に続き上記ハブ輪の上記円弧状断面部に非接触となる非接触内周面部とを有するものとした円錐ころ型車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項２において、上記鍔輪の外周面が、ハブフランジ側が大径となる段付き円筒面状に形成され、この外周面における小径面部分に、外方部材の内周面に取付けられたシールを摺接させ、またはこのシールが摺接するシール接触リングを設けた円錐ころ型車輪用軸受装置。
【請求項４】
内周に互いに小径側が隣合う複列の円錐状の転走面を有する外方部材と、この転走面に対向する複列の円錐状の転走面を有する内方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した複列の円錐ころとを備え、
上記内方部材は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪とを有し、これらハブ輪および単列内輪に上記複列の転走面となる各列の転走面が形成され、上記単列内輪はインナー側端に大鍔を有し、上記ハブ輪はアウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を有せず、このアウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を外方部材に設けたことを特徴とする円錐ころ型車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハブユニット形式の円錐ころ型車輪用軸受装置に関し、特に、車両重量の重い大型トラックや、ワゴン車、あるいは一般乗用車に用いられる車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪用軸受装置として、図３に示す円錐ころ軸受型でかつハブユニット形式（第３世代形式）としたものが用いられている。この軸受装置は、外方部材２１と内方部材２２の間に複列の円錐ころ２４を介在させ、内方部材２２をハブ輪２３と単列の内輪２５とで構成したものである。ハブ輪２３および内輪２５に各列の転走面２２ａが形成されている。ハブ輪２３は、転走面２２ａに続き、円錐ころ２４の大端に接する大鍔２２ｂが形成されている。転走面２２ａと大鍔２２ｂの繋ぎ部には小さな研磨ぬすみ２２ｃが形成される。
なお、特許文献１は、単列の円錐ころ軸受において、単に外輪側の大鍔を分割した例として、参考に示したものである。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第４１３６９１６号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の軸受装置を、車両重量の大きい大型トラック用に適用した場合、モーメント荷重が負荷されたときに、ハブ輪２３における大鍔２２ｂの研磨ぬすみ２２ｃに過大な引張応力が発生する。このため、研磨ぬすみ２２ｃの周辺部分の疲労が生じ易く、耐久性の向上が難しい。
【０００５】
この発明の目的は、ハブ輪のハブフランジ側における鍔部付近の応力集中が緩和され、耐久性に優れた円錐ころ型車輪用軸受装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の円錐ころ型車輪用軸受装置は、内周に互いに小径側が隣合う複列の円錐状の転走面を有する外方部材と、この転走面に対向する複列の円錐状の転走面を有する内方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した複列の円錐ころとを備える。上記内方部材は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪とを有する。これらハブ輪および単列内輪に上記複列の転走面となる各列の転走面が形成される。上記単列内輪はインナー側端に大鍔を有する。この構成の軸受装置において、上記ハブ輪の外周におけるハブフランジに隣接する箇所に、アウター側列の円錐ころの大端に接する鍔輪を嵌合させたことを特徴とする。
この構成によると、ハブ輪のハブフランジ側の転走面に隣接して設けられる鍔を、ハブ輪と別体の鍔輪として形成し、ハブ輪の外周に嵌合させたため、ハブ輪の転走面と鍔面との境界部付近で、円錐ころからの荷重により生じる応力集中が緩和される。そのため、車両重量の重い車種に適用されても、上記境界部付近での疲労が生じ難く、耐久性に優れた軸受装置となる。
【０００７】
この発明において、上記ハブ輪のハブフランジよりもインナー側の外周に円筒面状の鍔輪嵌合面を設けると共に、この鍔輪嵌合面からハブフランジの側面に繋がる円弧状断面部を設け、上記鍔輪は、上記鍔輪嵌合面に嵌合する円筒面状内周面部と、上記ハブフランジの側面に当接する端面と、この端面から上記円筒面状内周面部に続き上記ハブ輪の上記円弧状断面部に非接触となる非接触内周面部とを有するものとしても良い。
この構成の場合、ハブ輪の鍔輪嵌合面からハブフランジの側面に至る部分を半径の大きい円弧状断面部としたため、この部分に円錐ころから鍔輪を介して負荷される応力集中をより一層緩和することができる。
【０００８】
この発明において、上記鍔輪の外周面が、ハブフランジ側が大径となる段付き円筒面状に形成され、この外周面における小径面部分に、外方部材の内周面に取付けられたシールを摺接させ、またはこのシールが摺接するシール接触リングを設けても良い。
この構成の場合、別体の鍔輪を設けながら、外方部材と内方部材の間のアウター側のシールを空間効率良く配置できる。そのため、定められた軸受寸法で十分な大きさな鍔輪を設けて耐久性に優れたものとでき、かつシール性も確保することができる。
【０００９】
この発明における他の円錐ころ型車輪用軸受装置は、ハブ輪がアウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を有せず、アウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を外方部材に設けたことを特徴とする。前提となる構成、すなわち、内周に互いに小径側が隣合う複列の円錐状の転走面を有する外方部材と、この転走面に対向する複列の円錐状の転走面を有する内方部材と、これら内外の部材の転走面間に介在した複列の円錐ころとを備え、上記内方部材は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪とを有し、これらハブ輪および単列内輪に上記複列の転走面となる各列の転走面が形成され、上記単列内輪はインナー側端に大鍔を有する構成においては、この発明の第１の円錐ころ型車輪用軸受装置と同じである。
この構成の場合、ハブ輪がアウター側の転走面に続く鍔を有しないため、ハブ輪の外周面をアウター側の転走面からハブフランジ側へ滑らかに繋がる形状にでき、応力集中が緩和される。そのため、応力集中に起因する疲労の増大等がなくて、耐久性に優れた車輪用軸受装置となる。外方部材は鍔付きのものとなるが、固定側の軌道輪であるため、転走面と鍔面との境界部付近の応力集中の問題は生じ難い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。この円錐ころ型車輪用軸受装置は、ハブユニット形式で、かつ複列の円錐ころ軸受形式としたものである。この車輪用軸受装置は、内周に互いに小径側が隣合う複列の円錐状の転走面１ａを有する外方部材１と、この転走面１ａに対向する複列の円錐状の転走面２ａを外周に有する内方部材２と、これら内外の部材２，１の転走面２ａ，１ａ間に介在した複列の円錐ころ４とを備える。円錐ころ４は各列毎に保持器７で保持されている。外方部材１の両端部内周面には内外部材２，１間を密封するシール８が取付けられている。内方部材２は、アウター側の端部付近の外周にハブフランジ１０を有するハブ輪３と、このハブ輪３のインナー側の端部外周に嵌合した単列内輪５とを有し、これらハブ輪３および単列内輪５に上記各列の転走面２ａが形成されている。ハブ輪３の外周における上記ハブフランジ１０に隣接する箇所には、アウター側列の円錐ころ４の大端に接する鍔輪６が嵌合されている。ハブフランジ１０には、その円周方向複数箇所に設けられた各孔を貫通するボルト（図示せず）により、タイヤホイールが取付けられる。この車輪用軸受装置が駆動輪支持用のものある場合、ハブ輪３には、等速自在継手（図示せず）の一端、例えば継手外輪が連結され、その他端、例えば継手内輪が駆動軸に連結される。
【００１１】
ハブ輪３のインナー側の端部外周には内輪嵌合面３ｃが形成され、この内輪嵌合面３ｃに上記単列内輪５が嵌合する。単列内輪５は、そのインナー側端に大鍔５ａを有し、この大鍔５ａの側面にインナー列の円錐ころ４の大端が接する。大鍔５ａの外周面には、外方部材１の内周面に取付けられたシール８の摺接するシール接触リング９が設けられている。シール８は単列内輪５の大鍔５ａの外周面に直接に摺接させても良い。内輪嵌合面３ｃのさらにインナー側の端部は、単列内輪５の幅面を押し付けるフランジ状の加締部３ｄとされており、この加締部３ｄにより単列内輪５が軸方向に締め付け固定される。
【００１２】
ハブ輪３のハブフランジ１０よりもインナー側の外周には円筒面状の鍔輪嵌合面３ａが形成され、この鍔輪嵌合面３ａからハブフランジ１０の側面に繋がる円弧状断面部３ｂが形成されている。鍔輪６は、この鍔輪嵌合面３ａに嵌合している。鍔輪６は、ハブ輪３の鍔輪嵌合面３ａに嵌合する円筒面状内周面部６ａと、上記ハブフランジ１０の側面に当接する端面６ｂと、この端面６ｂから上記円筒面状内周面部６ａに続きハブ輪３の上記円弧状断面部３ｂに非接触となる非接触内周面部６ｃとを有する。鍔輪６の外周面は、ハブフランジ１０側が大径となる段付き円筒面状に形成されている。この外周面における小径部分６ｄに、外方部材１の内周面に取付けられたシール８の摺接するシール接触リング９が設けられている。シール８は鍔輪外周面の上記小径部分６ｄに直接に摺接させても良い。
【００１３】
この構成によると、ハブ輪３のハブフランジ１０側の転走面２ａに隣接して設けられる鍔を、ハブ輪３と別体の鍔輪６として形成し、ハブ輪３の外周に嵌合させたため、ハブ輪３の転走面２ａと鍔面との境界部付近で円錐ころ４との接触により生じる応力集中が緩和される。そのため、車両重量の重い車種に適用されても、上記境界部付近での疲労が生じ難く、耐久性に優れた軸受装置となる。
また、ハブ輪３の外周面には、鍔輪嵌合面３ａからハブフランジ１０の側面に繋がる半径の大きい円弧状断面部３ｂを設けており、鍔輪６は上記円弧状断面部３ｂに非接触となる非接触内周面部６ｃを有するものとしたので、この部分にアウター側列の円錐ころ４から鍔輪６を介して負荷される荷重による応力集中をより一層緩和することができる。
さらに、鍔輪６の外周面が段付き円筒面状に形成され、この外周面における小径面部分６ｄに、外方部材１に取付けられたシール８を摺接するようにしているため、別体の鍔輪６を設けながら、外方部材１と内方部材２の間のアウター側のシール８を空間効率良く配置できる。そのため、定められた軸受寸法で十分な大きさな鍔輪６を設けて耐久性に優れたものとでき、かつシール性も確保することができる。
【００１４】
図２は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１に示した円錐ころ型車輪用軸受装置において、ハブ輪３に嵌合させた鍔輪６を省略し、アウター側列の円錐ころ４の大端に接する鍔１１を外方部材１の内周に設けたものである。ハブ輪３の外周のアウター側列の転走面２ａからハブフランジ１０の側面に繋がる部分は滑らかな円弧状断面部３ｂｂとされている。外方部材１のアウター側端部内周面に取付けられたシール８は、ハブ輪３の上記円弧状断面部３ｂｂに摺接させている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。
【００１５】
この構成の場合、アウター側列の円錐ころ４の大端を、外方部材１に設けた鍔１１に接触させるようにしているので、アウター側列の円錐ころ４によるハブ輪３への応力集中を緩和して、ハブ輪３の疲労が生じ難く、耐久性が向上する。ハブ輪３の外周のアウター側列の転走面２ａからハブフランジ１０の側面に繋がる部分が滑らかな円弧状断面部３ｂｂとされていることからも、この部分にアウター側列の円錐ころ４から負荷される応力集中をより一層緩和することができる。なお、外方部材１に鍔１１を設けているが、外方部材１の場合は応力集中の問題が少ない。
【００１６】
【発明の効果】
この発明における第１の円錐ころ型車輪用軸受装置は、アウター側列の円錐ころに接する鍔を別体の鍔輪で構成し、ハブ輪の外周におけるハブフランジに隣接する箇所に嵌合させたため、ハブフランジ側における鍔面付近のハブ輪の応力集中が緩和され、耐久性に優れたものとなる。
この発明における他の円錐ころ型車輪用軸受装置は、ハブ輪がアウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を有しないものとし、アウター側列の円錐ころの大端に接する鍔を外方部材に設けたため、ハブフランジ側における鍔面付近のハブ輪の応力集中が緩和され、耐久性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る円錐ころ型車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る円錐ころ型車輪用軸受装置の断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１…外方部材
２…内方部材
１ａ，２ａ…転走面
３…ハブ輪
３ａ…鍔輪嵌合面
３ｂ…円弧状断面部
４…円錐ころ
５…単列内輪
５ａ…大鍔
６…鍔輪
６ａ…円筒状内周面部
６ｂ…端面
６ｃ…非接触内周面部
６ｄ…小径面部分
８…シール
９…シール接触リング
１０…ハブフランジ
１１…鍔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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