(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる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、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた従動輪側の車輪用軸受装置において、
前記ナックルに円板状の底部が一体に形成され、このナックルと前記車体取付フランジが突き合わせ状態で、前記外方部材が当該ナックルにボルトを介して接合され、前記内方部材のインナー側の端部が前記ナックルによって閉塞されると共に、前記外方部材とナックルの接合部における下方向にドレーン孔が形成され、前記外方部材とナックルとの間に形成される閉塞空間と外部とが連通されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記ドレーン孔が前記外方部材のインナー側の端部に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記ドレーン孔が、前記外方部材とナックルのうち一方の部材に形成された径方向の溝と、他方の部材の接合面とで構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ナックルに前記外方部材との位置決め用のインロウ部が形成され、このインロウ部が前記外方部材の端部内周に嵌合されている請求項１乃至３いずれか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、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、軽量・コンパクト化を図ると共に、ナックルの剛性・強度を向上させた従動輪側の車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の車輪用軸受装置には駆動輪用のものと従動輪用のものとがあるが、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。その従来構造の代表的な一例として、図４に示すような従動輪側の車輪用軸受装置が知られている。
【０００３】
この車輪用軸受装置は第３世代と称され、ハブ輪５１と内輪５２と外方部材５３、および両部材間に保持器５４を介して転動自在に収容された複列のボール５５、５５を備えている。ハブ輪５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５６を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成されている。また、車輪取付フランジ５６の円周等配位置には車輪およびブレーキロータ５７を固定するためのハブボルト５８が植設されている。
【０００４】
ハブ輪５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入されている。そして、小径段部５１ｂの端部に締結された固定ナット５９により、ハブ輪５１に対して内輪５２が軸方向へ抜けるのを防止している。
【０００５】
外方部材５３は、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成され、この複列の外側転走面５３ａ、５３ａと対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列のボール５５、５５が転動自在に収容されている。
【０００６】
ここで、外方部材５３の外周に懸架装置を構成するナックル６０がセレーション嵌合され、端部を加締めることによって、外方部材５３に対してナックル６０が確実に嵌着されている。また、ハブ輪５１のブレーキロータ５７との嵌合部を加締めることによって、ハブ輪５１に対してブレーキロータ５７が確実に嵌着されている。こうした加締固定により部品点数が減少して組立作業の簡素化を図ることができると共に、装置全体の重量を軽量化することができる。
【特許文献１】特開２００１−３２８４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の車輪用軸受装置では、ナックル６０に外方部材５３を接合するためのボルトが不要となって部品点数が減少すると共に、部品の加工が容易となる特徴を備えている。然しながら、ナックル６０にセレーション嵌合するためのスペースが必要となるだけでなく、ナックル６０の内径部が開放されているため、曲げ剛性や強度を向上させることが難しく、軽量・コンパクト化と共に課題が内在していた。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、ナックルの剛性・強度を向上させた従動輪側の車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる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、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた従動輪側の車輪用軸受装置において、前記ナックルに円板状の底部が一体に形成され、このナックルと前記車体取付フランジが突き合わせ状態で、前記外方部材が当該ナックルにボルトを介して接合され、前記内方部材のインナー側の端部が前記ナックルによって閉塞されると共に、前記外方部材とナックルの接合部における下方向にドレーン孔が形成され、前記外方部材とナックルとの間に形成される閉塞空間と外部とが連通されている構成を採用した。
【００１０】
このように、内輪回転タイプの従動輪側の車輪用軸受装置において、ナックルに円板状の底部が一体に形成され、このナックルと車体取付フランジが突き合わせ状態で、外方部材がナックルにボルトを介して接合され、内方部材のインナー側の端部がナックルによって閉塞されると共に、外方部材とナックルの接合部における下方向にドレーン孔が形成され、外方部材とナックルとの間に形成される閉塞空間と外部とが連通されているので、外方部材の外周にナックルと嵌合するためのパイロット部が不要となって装置の軽量・コンパクト化が図れると共に、ナックルの剛性・強度を向上させることができる。また、ドレーン孔から雨水やダスト等の異物がこの閉塞空間に侵入するのを防止すると共に、外方部材とナックルとの接合部から異物が侵入しても容易に排出することができ、軸受内部への侵入を防止することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、前記ドレーン孔が前記外方部材のインナー側の端部に形成されていても良いし、また、請求項３に記載の発明のように、前記ドレーン孔が、前記外方部材とナックルのうち一方の部材に形成された径方向の溝と、他方の部材の接合面とで構成されていても良い。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ナックルに前記外方部材との位置決め用のインロウ部が形成され、このインロウ部が前記外方部材の端部内周に嵌合されていれば、ナックルに対して外方部材を径方向に容易に位置決めすることができ、組立作業性が改善される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる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、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた従動輪側の車輪用軸受装置において、前記ナックルに円板状の底部が一体に形成され、このナックルと前記車体取付フランジが突き合わせ状態で、前記外方部材が当該ナックルにボルトを介して接合され、前記内方部材のインナー側の端部が前記ナックルによって閉塞されると共に、前記外方部材とナックルの接合部における下方向にドレーン孔が形成され、前記外方部材とナックルとの間に形成される閉塞空間と外部とが連通されているので、外方部材の外周にナックルと嵌合するためのパイロット部が不要となって装置の軽量・コンパクト化が図れると共に、ナックルの剛性・強度を向上させることができる。また、ドレーン孔から雨水やダスト等の異物がこの閉塞空間に侵入するのを防止すると共に、外方部材とナックルとの接合部から異物が侵入しても容易に排出することができ、軸受内部への侵入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる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、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、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、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ナックルに円板状の底部が一体に形成され、このナックルと前記車体取付フランジが突き合わせ状態で、前記外方部材が当該ナックルにボルトを介して接合され、前記内方部材のインナー側の端部が前記ナックルによって閉塞されると共に、前記外方部材とナックルの接合部における下方向にドレーン孔が形成され、前記閉塞空間と外部とが連通されている。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基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、図２（ａ）は、図１の要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ矢視図である。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。
【００１７】
この車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と称され、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に所定のシメシロを介して圧入された内輪３とからなる。
【００１８】
ハブ輪２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の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５が植設されている。また、ハブ輪２の外周には一方（アウター側）の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる小径段部２ｂが形成されている。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成された内輪３がこの小径段部２ｂに圧入され、さらに、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃにより、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向へ抜けるのを防止している。
【００１９】
ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼（ＪＩＳ規格のＳＣ系機械構造用炭素鋼）で形成され、アウター側の内側転走面２ａをはじめ、シール８が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。一方、内輪３はＳＵＪ２等からなる高炭素クロム鋼からなる。こうした高周波焼入れパターンによりハブ輪２の強度が向上すると共に、内輪３の嵌合面におけるフレッティング摩耗が抑制されて耐久性が向上する。また、加締部２ｃの加工性を向上させ、塑性変形によるクラック等の発生を防止することができる。
【００２０】
外方部材１０は、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。この外方部材１０は、ハブ輪２と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１０ａ、１０ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体６、６が収容され、保持器７、７によりこれら複列の転動体６、６が転動自在に保持されている。また、外方部材１０と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００２１】
ここでは、ハブ輪２の外周に直接内側転走面２ａが形成された第３世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した、第２世代構造であっても良い。なお、転動体６、６をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００２２】
ここで、本実施形態では、ナックル１１には円板状の底部１１ａが一体に形成され、内方部材１のインナー側が閉塞されている。また、外方部材１０の外周にナックル１１と嵌合するためのパイロット部が形成されておらず、ナックル１１に突き合わせ状態で、車体取付フランジ１０ｂがボルト（図示せず）を介して接合されている。これにより、装置の軽量・コンパクト化が図れると共に、ナックル１１の剛性・強度を向上させることができる。
【００２３】
また、内方部材１と外方部材１０のインナー側がこのナックル１１の底部１１ａによって閉塞されているため、車体取付フランジ１０ｂとナックル１１との接合部から雨水やダスト等の異物が侵入する恐れがある。もし、この閉塞空間１３に残留した場合、加締部２ｃ等が発錆したり、異物が軸受内部に侵入するため、本実施形態では、外方部材１０における路面側となる下方向にドレーン孔１２が形成され、外方部材１０とナックル１１との間に形成される閉塞空間１３と外部とを連通させている。これにより、ドレーン孔１２から異物が閉塞空間１３に侵入するのを防止すると共に、車体取付フランジ１０ｂとナックル１１との接合部から異物が侵入しても容易に排出することができ、軸受内部への侵入を防止することができる。
【００２４】
ドレーン孔１２は、図２（ａ）に拡大して示すように、外方部材１０のインナー側の端部に形成され、シール９の近傍に隣接している。外部から閉塞空間１３に侵入した雨水やダスト等の異物は、重力によって下方に流動してシール９の近傍に集まろうとするが、このドレーン孔１２によってシール９近傍には残留せず、容易に、かつ速やかに排出されるので、シール９の密封性を高めることができる。
【００２５】
図２（ｂ）は、（ａ）の変形例で、前述したドレーン孔１２に変え、外方部材１０’のシール９の近傍にドレーン溝１４が形成されている。このドレーン溝１４は、図（ｃ）に示すように、断面が略半円状に形成され、ナックル１１との接合によってドレーン孔を構成している。なお、これ以外にも、図示はしないが、例えば、ナックル側の外方部材との接合面にドレーン溝を形成し、外方部材との接合によってドレーン孔を構成するようにしても良い。
【実施例２】
【００２６】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した実施形態と基本的にはナックルの構成が一部異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２７】
本実施形態では、ナックル１５は底部１１ａを一体に有し、内方部材１のインナー側の端部を閉塞している。また、ナックル１５には外方部材１０との位置決め用のインロウ部１５ａが形成されている。このインロウ部１５ａは外方部材１０の端部内周に嵌合し、ナックル１５に対して外方部材１０を径方向に容易に位置決めすることができ、組立作業性を改善することができる。
【００２８】
さらに、外方部材１０における路面側となる下方向にドレーン孔１２が形成され、外方部材１０とナックル１５との間に形成される閉塞空間１３と外部とを連通させている。そして、ナックル１５に突き合わせ状態で、車体取付フランジ１０ｂがボルト（図示せず）を介して接合されている。これにより、前述した実施形態と同様、装置の軽量・コンパクト化が図れると共に、ナックル１５の剛性・強度を向上させることができる。
【００２９】
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】
【００３０】
本発明に係る車輪用軸受装置は従動輪側で、外方部材の外周にナックルと嵌合するためのパイロット部が形成されておらず、ナックルに突き合わせ状態で、車体取付フランジがボルトを介して接合される内輪回転タイプの第２世代または第３世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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】（ａ）は、図１の要部拡大図である。  （ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。  （ｃ）は、（ｂ）のＡ矢視図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・・・・・・・・内方部材
２・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ・・・・・・内側転走面
２ｂ・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・加締部
３・・・・・・・・・・内輪
４・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・・シール
１０、１０’・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・車体取付フランジ
１１、１５・・・・・・ナックル
１１ａ・・・・・・・・底部
１２・・・・・・・・・ドレーン孔
１３・・・・・・・・・閉塞空間
１４・・・・・・・・・ドレーン溝
１５ａ・・・・・・・・インロウ部
５１・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・・小径段部
５２・・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・・外方部材
５３ａ・・・・・・・・外側転走面
５４・・・・・・・・・保持器
５５・・・・・・・・・ボール
５６・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５７・・・・・・・・・ブレーキロータ
５８・・・・・・・・・ハブボルト
５９・・・・・・・・・固定ナット
６０・・・・・・・・・ナックル
【図１】
0005158664.tif 000002
【図２】
0005158664.tif 000003
【図３】
0005158664.tif 000004
【図４】
0005158664.tif 000005