(57)【要約】【課題】異常負荷が作用し、ハブ軸のかしめ部が伸延、変形しても、軸受内輪とハブ軸が分離しにくく、車輪の脱落を防止することができる車軸用軸受装置を提供する。【解決手段】内周部に複列の外輪軌道が形成された外輪１１と、外周に内輪軌道が形成された内輪１２と、軸方向一方側端部にハブフランジ１３ｂ、他方端部に内輪１２の嵌合部１３ｃ、中央外周部に内輪軌道が形成されたハブ軸１３と、外輪軌道と内輪軌道の間で転動する２列の転動体１４と、２列の転動体１４を所定の間隔で保持する２個の保持器１５を有する車輪用軸受装置１であって、ハブ軸１３の嵌合部１３ｃに連なる筒状軸端１３ｄを径方向外向きに屈曲変形させて内輪１２の大端面１２ｆに押し付けて形成したかしめ部は、内輪１２を抜け止めする第１のかしめ部１３ｈと、軸方向に内輪１２の大端面１２ｆから離れて形成された第２のかしめ部１３ｉからなる。【選択図】図１
2013010409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周部に複列の外輪軌道が形成された外輪と、
外周に内輪軌道が形成された内輪と、
軸方向一方側端部に半径方向外方に拡径するハブフランジ、他方端部に前記内輪との嵌合部、中央外周部に内輪軌道が形成されたハブ軸と、
前記外輪の前記複列の外輪軌道と、前記内輪および前記ハブ軸の内輪軌道の間で転動する２列の複数の転動体と、
前記２列の転動体を所定の間隔で保持する２個の保持器を有する車輪用軸受装置であって、前記ハブ軸は筒状軸端を有し、前記嵌合部の外周に前記内輪を外嵌装着し、前記筒状軸端を径方向外向きに屈曲変形させて前記内輪の端面に押し付けて形成した前記内輪を抜け止めする、かしめ部を有し、
前記かしめ部は前記内輪の端面に押し付けて形成した前記内輪を抜け止めする第1のかしめ部と、前記第１のかしめ部の軸方向に前記内輪の端面から離れて形成された第２のかしめ部とからなることを特徴とする車軸用軸受装置。
【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支持する車軸用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両の車輪を支持する車軸用軸受装置としては図４に示す車軸用軸受装置１００が広く用いられている。（特許文献１参照）
車軸用軸受装置１００は外輪１１１、内輪１１２、ハブ軸１１３を有している。外輪１１１の内周面には複列の外輪軌道１１１ａ、１１１ｂが形成されている。内輪１１２は軸方向中央の外周面に内輪軌道１１２ａ、中心部に内輪軌道１１２ａと同心の円筒形の内径１１２ｂ、内径１１２ｂから大きい方の外径部に向けて直角に延在する大端面１１ｆが形成されている。ハブ軸１１３は中央外周部に内輪軌道１１３ａ、内輪軌道１１３ａより端部にむけて前記内輪１１２との嵌合部１１３ｃが形成されている。また、ハブ軸１１３の嵌合部１１３ｃに連なる端部は筒状軸端を径方向外方に屈曲変形し、嵌合部１１３ｃに外嵌された内輪１１２の大端面１１２ｆに圧着し、内輪１１２を保持するかしめ部１１３ｈが形成されている。
【０００３】
また、外輪１１１の外輪軌道１１１ａと内輪１１２の内輪軌道１１２ａとの間および外輪１１１の外輪軌道１１１ｂとハブ軸１１３の内輪軌道１１３ａとの間で転動する２列の複数の転動体１１４と、前記２列の転動体を所定の間隔で保持する２個の保持器１１５とで軸受部が構成されている。
【０００４】
ここで、運転中に車軸用軸受装置１００に過大負荷が作用しても、軸受部が短寿命になるか、軸受部の変位が大きくなるだけで、かしめ部１１３ｈが伸展し内輪１１２が抜け落ちたり、ハブ軸１１３が破断するような決定的な損傷が生じるような負荷は、衝突事故以外にはありえなかった。また、上記の短寿命や変位の拡大の場合、前述の決定的な損傷が生じる前に運転者が感知でき、車を安全に停止させることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５―１６３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、自動車普及の後進国においては、路面の陥没等の劣悪な道路状況に加え、過積載や、乱暴な運転による想定を超える異常負荷も考えられる。万一このような想定を超える異常負荷が作用したら、極端な場合、かしめ部１１３ｂが伸延、変形し内輪１１２がハブ軸１１３から抜け出て、車両用軸受装置１１０が分解し、車輪が車体から外れることも考えられる。
【０００７】
この発明の目的は、劣悪な道路状況や、過積載や、乱暴な運転によって、想定を超える異常負荷が作用し、万一、ハブ軸のかしめ部が伸延、変形しても、内輪が分離しにくく、車両の運転者が軸受部の異常な振動を感知し、車を停止させることにより、車輪が車体から外れることを防止できる車軸用軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内周部に複列の外輪軌道が形成された外輪と、外周に内輪軌道が形成された内輪と、軸方向一方側端部に半径方向外方に拡径するハブフランジ、中央外周部に内輪軌道、前記ハブフランジと軸方向に反対側の端部に前記内輪の嵌合部が形成されたハブ軸と、前記外輪の一方の外輪軌道と前記内輪の内輪軌道の間、および、前記外輪の他方の外輪軌道と前記ハブ軸の内輪軌道の間で転動する２列の複数の転動体と、前記２列の転動体を所定の間隔で保持する２個の保持器を有する車輪用軸受装置であって、前記ハブ軸は筒状軸端を有し、前記嵌合部の外周に前記内輪を外嵌装着し、前記筒状軸端を径方向外向きに屈曲変形させて前記内輪の端面に押し付けて形成した、前記内輪を抜け止めする第１のかしめ部と、前記第１のかしめ部の軸方向に前記内輪の端面から離れて形成された第２のかしめ部を有することである。
【０００９】
上記構成によると、異常負荷が作用し、前記ハブ軸の第１のかしめ部が破損しても、前記内輪が軸方向に移動し、前記内輪の側面が前記ハブ軸の第２のかしめ部に接触して、前記内輪の前記ハブ軸からの脱落が防止できる。前述の前記内輪の軸方向の移動により生じた軸受部軸方向の過大すきまによって、軸受部に異常回転による振動が発生する。運転者はこの異常回転による振動を感知し、車を停止させることができ、車輪の脱落を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動車後進国における劣悪な道路事情や、過積載や、乱暴な運転による想定外の異常負荷が作用し、軸が変形、折損しても、軸受内輪とハブ軸が分離しにくく、車輪の脱落を防止することができる車軸用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置のかしめ工程の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置の作用の説明図である。
【図４】従来例の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
図１において車軸用軸受装置１は、内周部に複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂが形成された外輪１１と、外周に内輪軌道１２ａが形成された内輪１２と、外周部中央に内輪軌道１３ａ、が形成されたハブ軸１３と、前記外輪１１の一方の外輪軌道１１ａと前記内輪の内輪軌道１２ａの間、および、前記外輪１１の他方の外輪軌道１１ｂと前記ハブ軸１３の内輪軌道１３ａの間で転動する２列の複数の転動体としての玉１４と、前記２列の複数の玉１４を所定の間隔で保持する２個の保持器１５を有する。
【００１４】
ここで、外輪１１の外輪軌道１１ａ、１１ｂ、内輪１２の内輪軌道１２ａ、ハブ軸の内輪軌道１３ａ、２列の複数の転動体１４と、前記２列の２個の保持器１５とで軸受部が構成されている。
【００１５】
内輪１２は円環状で、外周部中央に内輪軌道１２ａ、一方側の外周部に大外径面１２ｃ、他方の外周部に小外径面１２ｄが形成され、内周部に内輪軌道１２ａと同心の内径面１２ｂを有している。また、内径面１２ｂから半径方向外方に大外径面１２ｃに向けて大端面１２ｆが延在し、内径面１２ｂと大端面１２ｃの交差部に面取り１２ｇが形成されている。
【００１６】
ハブ軸１３は軸方向一方側端部に半径方向外方に拡径して、車輪が取付けられるハブフランジ１３ｂが設けられている。ハブ軸１３の内輪軌道１３ａを挟みハブフランジ１３ｂと軸方向に反対側の外径面は径方向に縮径する嵌合部側面１３ｋと嵌合部側面１３ｋの内方隅部１３ｇから軸方向に内輪軌道１３ａと反対方向に延在する内輪１２との嵌合部１３ｃが形成されており、嵌合部１３ｃには内輪１２が外嵌装着されている。
【００１７】
さらに、ハブ軸１３の筒状端部１３ｄを内輪１２の面取り１２ｇ沿って径方向外方に屈曲変形させて内輪１２の大端面１２ｆ押し付けて形成された、内輪１２を抜け止めする第１のかしめ部１３ｈと、第１のかしめ部１３ｈの軸方向端面側にあって内輪１２の大端面１２ｆから離れて形成された第２のかしめ部１３ｉを有する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１の組立てにおける、かしめ工程の一例を示す説明図である。
ステップ１は、ハブ軸１３の嵌合部１３ｃに内輪１２を外嵌装着した状態を示す。ハブ軸１３のハブフランジ１３ｂと反対側の端部には、かしめ前の筒状の第１のかしめ部１３ｈ、第２のかしめ部１３ｉとからなる筒状端部１３ｄがあり、ハブ軸１３の前記軸端の中心部には内輪軌道１３ａと同心の凹部１３ｌが形成されている。
【００１９】
凹部１３ｌより直径方向外方の筒状端部１３ｄには、端面から軸方向に、内輪軌道１３ａと同心の円周溝１３ｊが形成されており、凹部１３ｌおよび円周溝１３ｊの軸方向の底部の位置は内輪１２の大端面１２ｆの位置に略等しい。筒状端部１３ｄは、円周溝１３ｊを境に、半径方向外方の第１のかしめ部１３ｈと半径方向内方の第２のかしめ部１３ｉとに分離されている。また、第２のかしめ部１３ｉの端面から円周溝１３ｊの底までの軸方向長さは第１のかしめ部１３ｈの端面から円周溝１３ｊの底までの軸方向長さにくらべ略２倍に形成されている。
【００２０】
ステップ２は第１のかしめ部１３ｈを形成する工程を示す。第１のかしめ治具２０Ａは車軸用軸受装置１の中心軸Ｃに対して数度の傾きをもって、中心軸Ｃを中心に回転しながら端面２０Ａ１を第１のかしめ部１３ｈの端面１３ｈ１に当接して、軸方向に第１のかしめ部１３ｈを圧下する。第１のかしめ部１３ｈは第１のかしめ治具２０Ａの圧下によって内輪１２の面取り１２ｇ沿って半径方向外方に屈曲変形し、内輪１２の大端面１２ｆに押し付けられる。また、第１のかしめ治具２０Ａは圧下方向に開口した中空の円筒形状で、中空穴２０Ａ２の直径および深さは、かしめ工程において第２のかしめ部１３ｉに干渉しない寸法に設定されている。
【００２１】
ステップ３は第２のかしめ部１３ｉを形成する工程を示す。第２のかしめ治具２０Ｂは車軸用軸受装置１の中心軸Ｃに対してステップ２かしめ治具２０Ａ傾きより大きな傾きをもって、中心軸Ｃを中心に回転しながら端面２０Ｂ１を第２のかしめ部１３ｉの端面１３ｉ１に当接して、軸方向に第２のかしめ部１３ｉを圧下する。第２のかしめ部１３ｉは第２のかしめ治具２０Ｂの圧下によって半径方向外方に屈曲変形し、第１のかしめ部１３ｈの軸方向外方を半径方向外方に屈曲変形する。
【００２２】
ステップ４はかしめ工程が完了した状態を示す。第１のかしめ部１３ｈはハブ軸１３の嵌合部１３ｃに外嵌装着された内輪１２の大端面１２ｆに押し付けられ、内輪１２をハブ軸１３に係止し、内輪１２がハブ軸１３から抜けるのを防止する。第２のかしめ部１３ｉは、第１のかしめ部１３ｈの軸方向外方に隙間をもって形成されている。
【００２３】
図３は本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置の作用の説明図である。
車軸用軸受装置１は外輪１１が車体１８にボルト１８ａで固定され、ハブ軸１３のハブフランジ１３ｂが車輪１７にボルト１７ａで固定されている。すなわち車輪１７は車軸用軸受装置１を介して車体１８に回転自在に取付けられている。
【００２４】
車軸用軸受装置１には路面から車輪１７を経由してスラスト荷重や軸方向のモーメント荷重が作用する。劣悪な道路状況や乱暴な運転によって、路面から車輪１７を経由して車軸用軸受装置１に異常なスラスト荷重やモーメント荷重が作用した場合、内輪１２は軸方向外方に移動し、第１のかしめ部１３ｈは軸方向に伸展変形する。この第１のかしめ部１３ｈの軸方向の伸展変形によって、第１のかしめ部１３ｈの軸方向外方端面１３ｈ２が第２のかしめ部１３ｉの軸方向内方の側面１３ｉ２に接触するか、または、内輪１２の大端面１２ｆが第２のかしめ部１３ｉの軸方向内方の先端に接触することにより、内輪１２の軸方向移動は一旦減速する。
【００２５】
この時、内輪１２の内輪軌道１２ａとハブ軸１３の内輪軌道１３ａの間隔が広がり、軸受部に過大すきまδ生じている。この状態で車輪１７が回転すると、車軸用軸受装置１に作用するモーメント荷重による、外輪１１とハブ軸１３の間での大きな振れ回りが生じて異常振動や異音が発生する。この時、車両の運転者は前記異常振動や異音を感知し、車両を停車させることが可能であり、かしめ部がすべて伸展変形し、内輪１２がハブ軸１３から抜け落ち、車輪１７が車体１８から外れるという事態を回避させることができる。
【００２６】
第１の実施形態の車軸用軸受装置は複列の複数の転動体１４は玉であるが、本発明では、転動体が円すいころ等のころである車軸用軸受装置であっても良い。
【００２７】
第１の実施形態の車軸用軸受装置１はハブ軸１３が中実である従動輪用の車軸用軸受装置であるが、本発明では、ハブ軸にスプライン等の駆動伝達手段が形成された駆動輪用の車軸用軸受装置であっても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１、１００    ‥  車軸用軸受装置
１１、１１１  ‥  外輪（外輪部材）
１１ａ        ‥  外輪軌道
１２、１１２  ‥  内輪（内輪部材）
１２ａ、１３ａ‥  内輪軌道
１３、１１３  ‥  ハブ軸
１３ｂ        ‥  ハブフランジ
１３ｃ        ‥  嵌合部
１３ｄ        ‥  筒状軸端
１３ｈ        ‥  第1のかしめ部
１３ｉ        ‥  第２のかしめ部
１４          ‥  玉（転動体）
１５          ‥  保持器
１７          ‥  車輪
１８          ‥  車体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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