(57)【要約】【課題】パイロット部の防錆能を高めて補修時の作業性を向上させると共に、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪１に外側継手部材１３の軸部１９がセレーションを介して内嵌されると共に、固定ナット２０によってハブ輪１と外側継手部材１３が軸方向に分離可能に固定された車輪用軸受装置において、固定ナット２０の端部にブレーキロータ２２と車輪２３のガイド面となるパイロット部２１が形成されると共に、当該固定ナット２０の表面に塗装被膜が形成されているので、ハブ輪１の鍛造工程が極めて簡素化できると共に、錆の進行によって交換が必要となった場合でも、従来のようにハブ輪１の交換は不要で固定ナット２０の交換だけで済むため、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。【選択図】図１
2007283922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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するハブ輪、および外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
等速自在継手を構成する外側継手部材に軸方向に延びる軸部が一体に形成され、この軸部にねじ部とセレーションが形成されると共に、このセレーションを介して当該軸部が前記ハブ輪が内嵌され、前記ねじ部に締結される固定ナットまたはボルトからなる固定部材によって前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、
前記固定部材にブレーキロータと車輪のガイド面となるパイロット部が一体に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記固定部材が防錆能を有している請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記固定部材の表面に塗装被膜が形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記固定部材が防錆能を有する金属で形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記ハブ輪が冷間鍛造によって形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記軸部に前記ハブ輪と車輪用軸受がそれぞれ圧入され、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する一対の内輪と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えると共に、前記ハブ輪が鋳造によって形成されている請求項１乃至４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、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、パイロット部の防錆能を高めて補修時の作業性を向上させると共に、低コスト化を図った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。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、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３に示すような駆動輪用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と外輪５３、および複列のボール５４、５４とを備えている。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５５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５５の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５６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、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃ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】
外輪５３は、外周に車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成されている。これら複列の外側転走面５３ａ、５３ａと、これら複列の外側転走面５３ａ、５３ａに対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列のボール５４、５４が転動自在に収容されている。そして、外輪５３の両端部にはシール５７、５８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。
【０００６】
ハブ輪５１は、炭素の含有量が０．４０〜０．８０重量％である炭素鋼製の素材に鍛造を施すことにより一体に形成され、車輪取付フランジ５５の基部から内側転走面５１ａ、および小径段部５１ｂに亙って高周波焼入れ等によって表面が硬化処理されている。なお、加締部５１ｃは、鍛造後の素材表面硬さの生のままとしている。一方、内輪５２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼のような高炭素鋼製とし、芯部まで焼入れ硬化されている。
【０００７】
ここで、ハブ輪５１の車輪側には、車輪センターの目安となるパイロット部５９が設けられている。そして、このパイロット部５９の発錆を防止するために、外周面に電着塗装法により防錆塗装膜６０が形成されている。これにより、防錆塗装膜６０を薄く、均一に形成することができると共に、灯油等の溶剤が付着しても剥れることがなく、防錆効果を飛躍的に高めることができる。
【特許文献１】特開２００３−１３６９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、パイロット部５９の外周面に防錆塗装膜６０を形成するには、塗装前に脱脂洗浄および乾燥等の前工程が必要になるだけでなく、車輪取付フランジ５５やセレーション６１の表面に塗装膜が付着しないように、キャップ等を被せてマスキングを行わなければならない。さらに、塗装に際して、高温焼付け処理によって軸受部に熱影響しないように、防錆塗装膜６０の焼付け温度の制御や冷却時間を管理する必要があり、塗装工程の煩雑さと相俟って製造コストの高騰を招来していた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パイロット部の防錆能を高めて補修時の作業性を向上させると共に、低コスト化を図った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】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、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するハブ輪および外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、等速自在継手を構成する外側継手部材に軸方向に延びる軸部が一体に形成され、この軸部にねじ部とセレーションが形成されると共に、このセレーションを介して当該軸部が前記ハブ輪が内嵌され、前記ねじ部に締結される固定ナットまたはボルトからなる固定部材によって前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、前記固定部材にブレーキロータと車輪のガイド面となるパイロット部が一体に形成されている。
【００１１】
このように、ハブ輪に外側継手部材の軸部がセレーションを介して内嵌されると共に、固定ナットまたはボルトからなる固定部材によってハブ輪と外側継手部材が軸方向に分離可能に固定された車輪用軸受装置において、固定部材にブレーキロータと車輪のガイド面となるパイロット部が一体に形成されているので、ハブ輪の鍛造工程が極めて簡素化できると共に、錆の進行によって交換が必要となった場合でも、従来のようにハブ輪の交換は不要で固定ナットの交換だけで済むため、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記固定部材が防錆能を有していれば、パイロット部の防錆能を高めて補修時の作業性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記固定部材の表面に塗装被膜が形成されていても良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記固定部材が防錆能を有する金属で形成されていても良い。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記ハブ輪が冷間鍛造によって形成されていれば、一層の低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、前記軸部に前記ハブ輪と車輪用軸受がそれぞれ圧入され、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する一対の内輪と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えると共に、前記ハブ輪が鋳造によって形成されていれば、一層の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪および外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、等速自在継手を構成する外側継手部材に軸方向に延びる軸部が一体に形成され、この軸部にねじ部とセレーションが形成されると共に、このセレーションを介して当該軸部が前記ハブ輪が内嵌され、前記ねじ部に締結される固定ナットまたはボルトからなる固定部材によって前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、前記固定部材にブレーキロータと車輪のガイド面となるパイロット部が一体に形成されているので、ハブ輪の鍛造工程が極めて簡素化できると共に、錆の進行によって交換が必要となった場合でも、従来のようにハブ輪の交換は不要で固定ナットの交換だけで済むため、低コスト化を図った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】
【００１７】
外周に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所定のシメシロを介して圧入され、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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、等速自在継手を構成する外側継手部材に軸方向に延びる軸部が一体に形成され、この軸部が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されると共に、固定ナットによって前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に分離可能に固定された車輪用軸受装置において、前記固定ナットの端部にブレーキロータと車輪のガイド面となるパイロット部が形成されると共に、当該固定ナットの表面に塗装被膜が形成されている。
【実施例１】
【００１８】
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。
【００１９】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２とがユニット化され、第３世代と称される構成を備えている。ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪２３を取り付けるための車輪取付フランジ３を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる小径段部１ｂが形成され、内周に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。また、車輪取付フランジ３の円周等配位置には車輪２３を固定するためのハブボルト４が植設されている。
【００２０】
複列の転がり軸受２は、外周に懸架装置（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５ａ、５ａが形成された外方部材５と、前記ハブ輪１およびこのハブ輪１の小径段部１ｂに圧入され、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪６からなる内方部材７と、両部材間に保持器８を介して転動自在に収容された複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。そして、外方部材５の両端部にはシール１０、１１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。なお、ここでは、転動体９にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置は、これに限らず、転動体に円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。
【００２１】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、車輪取付フランジ３の基部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って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。一方、内輪６はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、芯部まで焼入れ硬化されている。また、外方部材５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、複列の外側転走面５ａ、５ａ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。
【００２２】
等速自在継手１２は、外側継手部材１３と継手内輪１４、ケージ１５、およびトルク伝達ボール１６とを備えている。外側継手部材１３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部１７と、このマウス部１７の底部をなす肩部１８と、この肩部１８から軸方向に延びる軸部１９とが一体に形成されている。この軸部１９の外周にはセレーション（またはスプライン）１９ａと、このセレーション１９ａの端部に雄ねじ１９ｂが形成されている。そして、外側継手部材１３の肩部１８に内輪６が衝合した状態でハブ輪１のセレーション１ｃと軸部１９のセレーション１９ａが係合されると共に、雄ねじ１９ｂに固定ナット２０を締結させてハブ輪１と外側継手部材１３がトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合されている。
【００２３】
ここで、本実施形態では、固定ナット２０の端部に所定の外径に設定されたパイロット部２１が一体に形成されている。このパイロット部２１は、ブレーキロータ２２と車輪２３のガイド面となるロータパイロット部２１ａと車輪パイロット部２１ｂからなる。そして、この固定ナット２０の表面にカチオン電着塗装によって塗装被膜が形成されている。これにより、ハブ輪１の鍛造工程が極めて簡素化でき、冷間鍛造にて低コストで製造することができると共に、防錆力と密着力に優れた強力な塗装被膜が形成でき、パイロット部の防錆能を高めて補修時の作業性を向上させることができる。さらに、錆の進行によって交換が必要となった場合でも、従来のようにハブ輪１の交換は不要で固定ナット２０の交換だけで済むため、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００２４】
塗装被膜は固定ナット２０単品に形成するだけで良いため、カチオン電着塗装で形成する以外に、種々の防錆処理を適用することができる。例えば、酸化鉄被膜、リン酸塩被膜、クロメート被膜、パッシベーション処理等の化成処理、アルマイト処理等の陽極酸化法、クロマイジング、カロライジング等の表面拡散法、電気メッキ、無電解メッキ等の液相メッキ、化学蒸着法等を例示することができる。
【００２５】
なお、ここでは、外側継手部材１３における軸部１９の端部に雄ねじ１９ｂを形成し、この雄ねじ１９ｂに固定ナット２０を締結させてハブ輪１と外側継手部材１３とを固定するようにしたが、これに限らず、図示はしないが、軸部の端部に雌ねじを形成し、この雌ねじに固定ボルトを締結させてハブ輪と外側継手部材とを固定するようにしても良い。この場合、固定ボルトの頭部にパイロット部が形成される。
【実施例２】
【００２６】
図２は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一の部品や部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪２４と車輪用軸受２５および等速自在継手２６を備え、第２世代と称される構成を備えている。ハブ輪２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウター側の端部に車輪取付フランジ３を一体に有し、内周にセレーション１ｃが形成されている。車輪用軸受２５は、外方部材５と、この外方部材５に複列の転動体９、９を介して内挿された一対の内輪６、６とを備え、複列のアンギュラ玉軸受を構成している。そして、外方部材５の両端部にはシール１１、１１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。
【００２８】
等速自在継手２６は、外側継手部材２７と継手内輪１４、ケージ１５、およびトルク伝達ボール１６とを備えている。外側継手部材２７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部１７と、このマウス部１７の底部をなす肩部１８と、この肩部１８から軸方向に延びる軸部２８とが一体に形成されている。
【００２９】
軸部２８の外周には車輪用軸受２５の内輪６が所定のシメシロを介して圧入される嵌合部２８ａと、この嵌合部２８ａから軸方向に延びるセレーション１９ａと、このセレーション１９ａの端部に雄ねじ１９ｂが形成されている。そして、外側継手部材２７の肩部１８とハブ輪２４の端部とで一対の内輪６、６を挟持した状態でハブ輪１のセレーション１ｃと軸部２８のセレーション１９ａが係合されると共に、雄ねじ１９ｂに固定ナット２９を締結させてハブ輪２４と外側継手部材２７がトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合されている。
【００３０】
ここで、固定ナット２９の端部に所定の外径に設定されたパイロット部３０が一体に形成されている。この固定ナット２９はＳＵＳ４３０等のステンレス鋼やアルミ合金等の防錆能を有する金属で形成されている。これにより、ハブ輪２４の形状が簡素化でき、鋳造による成形が可能になるので低コストを図ることができると共に、パイロット部の発錆を防止して補修時の作業性を向上させることができる。
【００３１】
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】
【００３２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪の端部にパイロット部が設けられた第１世代乃至第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】
【００３３】
【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の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】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】
【００３４】
１、２４・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１９ｂ・・・・セレーション
２・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・車体取付フランジ
６・・・・・・・・・内輪
７・・・・・・・・・内方部材
８・・・・・・・・・保持器
９・・・・・・・・・転動体
１０、１１・・・・・シール
１２、２６・・・・・等速自在継手
１３、２７・・・・・外側継手部材
１４・・・・・・・・継手内輪
１５・・・・・・・・ケージ
１６・・・・・・・・トルク伝達ボール
１７・・・・・・・・マウス部
１８・・・・・・・・肩部
１９、２８・・・・・軸部
１９ｂ・・・・・・・雄ねじ
２０、２９・・・・・固定ナット
２１、３０・・・・・パイロット部
２１ａ・・・・・・・ロータパイロット部
２１ｂ・・・・・・・車輪パイロット部
２２・・・・・・・・ブレーキロータ
２３・・・・・・・・車輪
２５・・・・・・・・車輪用軸受
２８・・・・・・・・塗装装置
２９・・・・・・・・支持部
３０・・・・・・・・カップ部
３１・・・・・・・・電着塗装液
３２・・・・・・・・供給部
３３・・・・・・・・連通孔
３４・・・・・・・・導入管
５１・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・小径段部
５１ｃ・・・・・・・加締部
５２・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・外輪
５３ａ・・・・・・・外側転走面
５３ｂ・・・・・・・車体取付フランジ
５４・・・・・・・・ボール
５５・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６・・・・・・・・ハブボルト
５７、５８・・・・・シール
５９・・・・・・・・パイロット部
６０・・・・・・・・防錆塗装膜
６１・・・・・・・・セレーション
【図１】
2007283922.tif 000003
【図２】
2007283922.tif 000004
【図３】
2007283922.tif 000005