(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に車輪を取り付けるための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肩部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、
このハブ輪にセレーションを介して内嵌された等速自在継手の外側継手部材と、
懸架装置を構成するナックルと、
このナックルと前記ハブ輪の小径段部との間に所定のシメシロで嵌合された車輪用軸受とを備え、
この車輪用軸受を介して前記ハブ輪が前記ナックルに対して回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受が、外周の中央部に環状凹部を有し、内周に径方向内方に突出し、内径がフラット形状に形成された環状凸部と、この環状凸部の両側に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成された一対の内輪と、
これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールとを備え、
前記一対の内輪が、その小径側端面が突合せ状態で衝合して当該内輪の大径側端面が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され所定の軸受予圧が付与された背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受からなると共に、
前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、前記外方部材の環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記ナックルが軽合金からなり、このナックルの線膨張係数よりも前記樹脂バンドの線膨張係数が大きく設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記樹脂バンドの外径が、前記外輪の外径よりも０〜５０μｍ突出して形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記内輪の内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成され、この肩部の内周面から面取り部に亙る環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形により充填されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記樹脂バンドが前記内輪の大径側端面より０〜５０μｍ突出して形成されている請求項４に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記外方部材と内輪がパイプ材から冷間のローリング加工によって形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記樹脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃に設定されている請求項１乃至６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、自動車等の車両の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、軽量・コンパクト化と低コスト化を図ると共に、軸受の耐久性の向上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】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外方部材回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００３】
従来から、内輪および外輪が鋼板からプレス加工によって形成された構造のアンギュラ玉軸受が知られている。例えば、図５に示すアンギュラ玉軸受５０は、磁気ハードディスク装置等に使用されるものであるが、外輪（外方部材）５１および一対の内輪５２、５３は、ステンレス鋼板からプレス加工またはローリング加工によって形成されている。
【０００４】
外輪５１は、内周面の略中間部に径方向内方に突出する環状凸部５１ａが形成され、この環状凸部５１ａの両側の内周面に外側転走面５１ｂ、５１ｃが形成されている。この外輪５１は、外周面がハウジング５４の穴に嵌合され、一端部に形成されたフランジ５１ｄがハウジング５４の端面に当接されて、軸方向の位置決めが行われている。また、環状凸部５１ａにより、外輪５１の外周面には環状凹部５１ｅが形成され、この環状凹部５１ｅに接着剤が充填されてハウジング５４の穴に外輪５１が固定されている。
【０００５】
一方、内輪５２、５３は、外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃの内側に軸方向の両側からそれぞれ嵌合される。これら内輪５２、５３の軸方向外端外周には、湾曲肩部５２ａ、５３ａが形成され、この湾曲肩部５２ａ、５３ａに内側転走面５２ｂ、５３ｂが形成されている。そして、複列のボール５６、５６がこれらの内側転走面５２ｂ、５３ｂと外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃとの間に配置され、保持器５７、５７により各列毎に保持されている。
【０００６】
内輪５２、５３の内周面には、軸部材５５に隙間嵌めされる嵌合部５２ｃ、５３ｃが形成されている。内輪５２、５３が軸部材５５に軸方向から隙間嵌めされた後、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａに重量が一定の円筒形の重錘５９が乗せられ、この重錘５９の重量により、内輪５２、ボール５６、外輪５１、ボール５６を経由して他方の内輪５３が押圧され、湾曲肩部５３ａが軸部材５５の鍔部５５ａに当接するまで嵌合される。これにより、アンギュラ玉軸受５０に適正な予圧が設定される。
【０００７】
この隙間嵌めが完了すると、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａと軸部材５５との間の隙間に接着剤６０が充填され、この接着剤６０で一方の内輪５２の嵌め外れが防止されると共に、軸部材５５の鍔部５５ａで他方の内輪５３の嵌め外れが防止される。
【特許文献１】実開平６−１８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この種のプレス製のアンギュラ玉軸受５０を車輪用軸受として使用した場合、予圧抜けを防止するためにアンギュラ玉軸受５０の初期予圧量を高く設定すると、当然のことながらアンギュラ玉軸受５０に余分な荷重を常時負荷することになって軸受寿命が短くなる。また、温度変化によって予圧量が大きく変化するに伴い軸受剛性が変動し、車両の走行安定性に悪影響を及ぼす。さらには、クリープを防止するために初期のシメシロを大きく設定すると、アンギュラ玉軸受５０を圧入する時にハウジング（ナックル）５４をかじる恐れがあるため、ハウジング５４を予め加熱した状態でアンギュラ玉軸受５０を圧入する必要がある。これでは組立工数がアップしてコスト高騰を招来することになる。ここで、クリープとは、嵌合シメシロ不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはかじりを伴い焼付きや溶着する現象をいう。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量化を図った軽合金製ナックルに装着され、軽量・コンパクト化と低コスト化を図ると共に、温度上昇による予圧低下と軸受クリープを防止し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に記載の発明は、一端部に車輪を取り付けるための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肩部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪にセレーションを介して内嵌された等速自在継手の外側継手部材と、懸架装置を構成するナックルと、このナックルと前記ハブ輪の小径段部との間に所定のシメシロで嵌合された車輪用軸受とを備え、この車輪用軸受を介して前記ハブ輪が前記ナックルに対して回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、外周の中央部に環状凹部を有し、内周に径方向内方に突出し、内径がフラット形状に形成された環状凸部と、この環状凸部の両側に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールとを備え、前記一対の内輪が、その小径側端面が突合せ状態で衝合して当該内輪の大径側端面が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され所定の軸受予圧が付与された背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受からなると共に、前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、前記外方部材の環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されている。
【００１１】
このように、一端部に車輪取付フランジを有し、この車輪取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪にセレーションを介して内嵌された外側継手部材と、懸架装置を構成するナックルと、このナックルと小径段部との間に嵌合された車輪用軸受とを備えた第１世代構造の車輪用軸受装置において、車輪用軸受が、外周の中央部に環状凹部を有し、内周に径方向内方に突出し、内径がフラット形状に形成された環状凸部と、この環状凸部の両側に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールとを備え、一対の内輪が、その小径側端面が突合せ状態で衝合して当該内輪の大径側端面がハブ輪の肩部と外側継手部材の肩部とで挟持され所定の軸受予圧が付与された背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成すると共に、外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、外方部材の環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されているので、温度上昇時、ナックルと車輪用軸受の線膨張係数の違いにより、ナックルが車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、嵌合シメシロの低下を抑制し、軸受クリープの発生を防止することができると共に、初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ナックルが軽合金からなり、このナックルの線膨張係数より前記樹脂バンドの線膨張係数が大きく設定されていれば、温度上昇によるシメシロ低下を防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記樹脂バンドの外径が、前記外輪の外径よりも０〜５０μｍ突出して形成されていれば、温度上昇によるシメシロの低下を確実に防止できると共に、樹脂バンドの剛性の低下を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記内輪の内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成され、この肩部の内周面から面取り部に亙る環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形により充填されていれば、予圧抜けを効果的に防止することができる。
【００１５】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記樹脂バンドが前記内輪の大径側端面より０〜５０μｍ突出して形成されていれば、予圧抜けを確実に防止して初期に設定された軸受予圧を長期間に亙って保持することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記外方部材と内輪がパイプ材から冷間のローリング加工によって形成されていれば、肉厚を略均等にすることができると共に、形状、寸法を所定の精度に確保することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記樹脂バンドがポリアミド系の合成樹脂からなり、その線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃に設定されていれば、少なくとも嵌合される部材の線膨張係数よりも大きく、この部材が車輪用軸受以上に熱膨張したとしても、この樹脂バンドがそれ以上に膨張してその変化に追従することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部に車輪を取り付けるための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肩部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪にセレーションを介して内嵌された等速自在継手の外側継手部材と、懸架装置を構成するナックルと、このナックルと前記ハブ輪の小径段部との間に所定のシメシロで嵌合された車輪用軸受とを備え、この車輪用軸受を介して前記ハブ輪が前記ナックルに対して回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、外周の中央部に環状凹部を有し、内周に径方向内方に突出し、内径がフラット形状に形成された環状凸部と、この環状凸部の両側に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールとを備え、前記一対の内輪が、その小径側端面が突合せ状態で衝合して当該内輪の大径側端面が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され所定の軸受予圧が付与された背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受からなると共に、前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、前記外方部材の環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形によって充填されているので、ナックルと外方部材の線膨張係数の違いにより、走行時の温度上昇によってナックルと外方部材との嵌合シメシロが減少したり、あるいは解放されることはなくなり、予圧抜けを防止して組立時の軸受予圧を長期間に亘って維持することができる。さらに、外方部材がクリープを起こして焼付いたり、短寿命を誘発するのを確実に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】
【００１９】
一端部に車輪を取り付けるための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肩部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪にセレーションを介して内嵌された等速自在継手の外側継手部材と、懸架装置を構成する軽合金からなるナックルと、このナックルと前記ハブ輪の小径段部との間に所定のシメシロで嵌合された車輪用軸受とを備え、この車輪用軸受を介して前記ハブ輪が前記ナックルに対して回転自在に支承されている車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、外周の中央部に環状凹部を有し、内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面の大径側から軸方向に延びる肩部が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールとを備え、前記一対の内輪が、その小径側端面が突合せ状態で衝合して前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され所定の軸受予圧が付与された背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受からなると共に、前記外方部材と内輪がパイプ材から冷間のローリング加工によって形成され、前記外方部材の環状凹部と、前記内輪の肩部の内周面から面取り部に亙る環状凹部に耐熱性の合成樹脂からなる樹脂バンドが射出成形により充填されている。
【実施例】
【００２０】
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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の車輪用軸受を示す拡大図、図３（ａ）は図２の外方部材単体を示す縦断面図、（ｂ）は、図２の内輪単体を示す縦断面図、図４は、従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受の温度変化と軸受予圧の変化の関係を比較測定した結果を示すグラフである。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。
【００２１】
図１に示す車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル２に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受３とを主たる構成としている。ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪ＷおよびブレーキロータＢを取り付けるための車輪取付フランジ４と、この車輪取付フランジ４から肩部１ａを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部５が形成されている。車輪取付フランジ４には車輪ＷおよびブレーキロータＢを締結するハブボルト４ａが周方向等配に植設されている。また、ハブ輪１の内周面にはセレーション（またはスプライン）６が形成され、小径段部５の外周面には後述する車輪用軸受３が圧入されている。
【００２２】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、鍛造加工後の生のままである。なお、曲げ強度に対する疲労強度増加のために鍛造加工後に調質処理を行う方法や、肩部１ａから小径段部５に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理をしても良い。
【００２３】
車輪用軸受３は、等速自在継手７を構成する外側継手部材８の肩部９とハブ輪１の肩部１ａとで挟持された状態で固定されている。外側継手部材８は、肩部９から軸方向に延びるステム部１０が一体に形成されている。このステム部１０の外周には、ハブ輪１のセレーション６に係合するセレーション（またはスプライン）１０ａと、このセレーション１０ａの端部に雄ねじ１０ｂが形成され、エンジンからのトルクを図示しないドライブシャフトおよび等速自在継手７、そしてこのセレーション６、１０ａを介してハブ輪１に伝達している。
【００２４】
ここで、セレーション１０ａには軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角が設けられ、外側継手部材８の肩部９が車輪用軸受３に当接するまでステム部１０がハブ輪１に内嵌され、ハブ輪１のセレーション６に圧入嵌合されている。これにより、セレーション６、１０ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺している。また、ステム部１０の端部に形成された雄ねじ１０ｂに固定ナット１１が所定の締付トルクで締結され、所望の軸受予圧が付与された状態で、ハブ輪１と等速自在継手３が分離可能に結合されている。
【００２５】
一方、ナックル２は、アルミ合金等の軽合金で形成されている。これにより、従来の鋳鉄等に比べ、剛性不足を補うために各部を肉厚に設計したとしてもその重量は半減する。そして、このナックル２に車輪用軸受３が所定のシメシロで圧入されている。
【００２６】
車輪用軸受３は、図２に拡大して示すように、内周に複列の円弧状の外側転走面１２ａ、１２ａが一体に形成された外方部材１２と、外周にこれら複列の外側転走面１２ａ、１２ａに対向する円弧状の内側転走面１３ａ、１３ａが形成された一対の内輪１３、１３と、両転走面間に保持器１４、１４を介して転動自在に収容された複列のボール１５、１５と、外方部材１２の両端部に装着されたシール１６、１６とを備えている。そして、内輪１３の小径（正面）側端面１３ｂを突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。
【００２７】
シール１６は、外方部材１２の円筒部１２ｂに嵌合される芯金１６ａと、この芯金１６ａに加硫接着等により一体に接合され、ニトリルゴム等のエラストマーからなるシール部材１６ｂからなり、内輪１３の外径面に摺接する一対のラジアルリップを備えている。これにより、軸受内部に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。また、図示していないが、こうしたシール１６以外に他の構造のシールを用いても良い。すなわち、内輪１３の外径にスリンガを圧入すると共に、このスリンガに対向して環状のシール板を外方部材１２の円筒部１２ａに装着し、このシール板のシールリップをスリンガに摺接させる、所謂パックシールを用いても良い。
【００２８】
ここで、外方部材１２および内輪１３は、ＳＵＪ２等の軸受鋼やＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼からなるパイプ材を焼鈍した後、プレス加工または冷間のローリング加工（以下、塑性加工という）によって形成されている。そして、ＳＵＪ２はズブ焼や高周波焼入れ、浸炭鋼は浸炭焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。外方部材１２および内輪１３の材質としてこれ以外にも、Ｓ５０Ｃ〜Ｓ５５Ｃや冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の炭素鋼あるいはＳＣＭ４４０等の浸炭鋼を例示することができる。
【００２９】
一方、冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、外方部材１２においては、少なくとも複列の外側転走面１２ａ、１２ａが、また、内輪１３においては、少なくとも内側転走面１３ａが高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施され、転がり疲労寿命を向上させている。そして、これらの転走面１２ａ、１３ａは、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。なお、その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。
【００３０】
次に、図３を用いて、外方部材１２および内輪１３の構成について詳細に説明する。
外方部材１２は、（ａ）に示すように、素材となるパイプ材から塑性加工により、内周に径方向内方に突出する環状凸部１７と、この環状凸部１７の両側に複列の円弧状の外側転走面１２ａ、１２ａが形成されると共に、両端部にシール１６の嵌合部となる円筒部１２ｂ、１２ｂが形成される。
【００３１】
ここで、外側転走面１２ａから環状凸部１７の肩高さを適切に確保するために、外方部材１２の塑性加工時、環状凸部１７の内径がフラット形状に形成されると共に、外方部材１２の中央部を凹ませて環状凹部１８が形成され、肩部１９に素材が充足するようにされている。なお、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工される。また、必要に応じて研削加工が施される。
【００３２】
一方、内輪１３は、（ｂ）に示すように、素材となるパイプ材から塑性加工により、外周に円弧状の内側転走面１３ａと、この内側転走面１３ａの大径側から軸方向に延びる肩部２０が形成されている。ここで、この肩部２０はシール１６のシールランド部となり、塑性加工後に内側転走面１３ａと同時に研削加工され、所定の寸法、精度に形成される。なお、外方部材１２と同様、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工される。また、必要に応じて研削加工が施される。
【００３３】
本実施形態では、外方部材１２および内輪１３がパイプ材から塑性加工で形成されると共に、両転走面１２ａ、１３ａとシール１６の嵌合面となる外方部材１２の円筒部１２ｂ、およびシール１６のシールランド部となる内輪１３の肩部２０が研削加工によって形成されているので、生産性が向上して歩溜まりが良く、また、低コスト化ができると共に、従来の軸受と同等の精度や密封性を確保することができる。なお、ナックル２やハブ輪１の嵌合面となる外方部材１２の外径面および内輪１３の内径、さらには突合せ面となる内輪１３の小径側端面１３ｂを研削加工によって形成しても良い。これにより、従来の鍛造、削り出しの軸受と同等の軸受精度を確保することができる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、外方部材１２の環状凹部１８にＰＡ（ポリアミド）１１をベースとした耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド２１が形成されている。この樹脂バンド２１の外径は、外方部材１２の外径より０〜５０μｍ突出して形成されている。突出量が０以下では、温度上昇によるシメシロ低下を確実に防止することが難しく、また、突出量が５０μｍを超えると、ナックル２の圧入時に樹脂バンド２１のむしれ等が発生し易い。なお、突出量は軸受のサイズ等によって若干異なるも、製造バラツキを考慮して１０〜４０μｍの範囲に設定するのが好ましい。
【００３５】
これにより、予圧抜けと軸受クリープを効果的に防止することができる。すなわち、ナックル２と外方部材１２の線膨張係数の違いにより、例えば、走行時の温度上昇によってナックル２と外方部材１２との嵌合シメシロが減少したり、あるいは解放されることはなくなり、予圧抜けを防止して組立時の軸受予圧を長期間に亘って維持することができる。さらに、外方部材１２がクリープを起こして焼付いたり、短寿命を誘発するのを確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、外方部材１２と同様、内輪１３の肩部２０の内周面から面取り部１３ｃに亙る環状凹部２２にＰＡ１１からなる耐熱性の熱可塑性合成樹脂が射出成形により充填され、樹脂バンド２３が形成されている。この樹脂バンド２３は、内輪１３の大径（背面）側端面１３ｄより０〜５０μｍ、好ましくは、製造バラツキを考慮して１０〜４０μｍの範囲に突出して形成されている。
【００３７】
軸受予圧は、一対の内輪１３、１３の大径側端面１３ｄ、１３ｄをハブ輪１の肩部１ａと外側継手部材８の肩部９で挟持することにより付与されるが、こうした樹脂バンド２３により、外方部材１２の樹脂バンド２１と相俟って予圧抜けを確実に防止して初期に設定された軸受予圧を長期間に亙って保持することができる。
【００３８】
また、樹脂バンド２１、２３の材質は、前述したＰＡ１１に限らず、アルミ合金等の軽合金からなるナックル２の線膨張係数（２〜２．３×１０−５／℃）よりも大きく、線膨張係数が８〜１６×１０−５／℃の範囲の合成樹脂なら良い。例えば、ＰＡ６６、さらにこれらの熱可塑性合成樹脂にＧＦ（グラスファイバー）等の強化繊維を１０〜３０ｗｔ％の範囲で含有させたものを例示することができる。
【００３９】
図４は、従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受のそれぞれ外方部材のみをアルミ合金からなるナックルに圧入した状態で、温度変化と軸受予圧の変化、すなわち、外方部材の外側転走面の寸法変化との関係を比較測定した結果を示している。この図でも明確なように、従来のものでは、温度上昇に比例してリニアに軸受予圧が低下しているが、本実施形態に係る車輪用軸受においては、軸受予圧は８０℃近傍までは漸次低下するも、それ以降は所定の予圧量を維持することが判る。
【００４０】
以上、詳述したように、本実施形態では、ナックル２がアルミ合金等の軽合金で形成され、このナックル２に圧入される車輪用軸受３の外方部材１２の外周にナックル２の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する樹脂バンド２１が形成されると共に、内輪１３の端部にも、少なくともハブ輪１および外側継手部材８の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する樹脂バンド２３が形成されているので、温度上昇時、ナックル２と車輪用軸受３の線膨張係数の違いにより、ナックル２が車輪用軸受３以上に熱膨張したとしても嵌合シメシロの低下を抑制して軸受クリープの発生を防止することができると共に、ハブ輪１や外側継手部材８が熱膨張したとしても初期に設定した軸受予圧が低下するのを防止することができ、軸受剛性の変動を抑えて車両の走行安定性を確実に保つことができる。
【００４１】
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】
【００４２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、このハブ輪に圧入された一対の内輪とを備えた第１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】
【００４３】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の車輪用軸受を示す拡大図である。
【図３】（ａ）は、図２の外方部材輪単体を示す縦断面図である。  （ｂ）は、同上、内輪単体を示す縦断面図である。
【図４】従来の車輪用軸受と本実施形態に係る車輪用軸受の温度変化と軸受予圧の変化の関係を比較測定した結果を示すグラフである。
【図５】従来の内・外輪がプレス加工によって形成された構造のアンギュラ玉軸受を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、９、１９、２０・・・・・・・肩部
２・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
３・・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
６、１０ａ・・・・・・・・・・・・セレーション
７・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
８・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１０・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１１・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１２・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１２ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１２ｂ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１３・・・・・・・・・・・・・・・内輪
１３ａ・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１３ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径側端面
１３ｃ・・・・・・・・・・・・・・面取り部
１３ｄ・・・・・・・・・・・・・・大径側端面
１４・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１５・・・・・・・・・・・・・・・ボール
１６・・・・・・・・・・・・・・・シール
１６ａ・・・・・・・・・・・・・・芯金
１６ｂ・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１７・・・・・・・・・・・・・・・環状凸部
１８、２２・・・・・・・・・・・・環状凹部
２１、２３・・・・・・・・・・・・樹脂バンド
５０・・・・・・・・・・・・・・・アンギュラ玉軸受
５１・・・・・・・・・・・・・・・外輪
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・環状凸部
５１ｂ、５１ｃ・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｄ・・・・・・・・・・・・・・フランジ
５１ｅ・・・・・・・・・・・・・・環状凹部
５２、５３・・・・・・・・・・・・内輪
５２ａ、５３ａ・・・・・・・・・・湾曲肩部
５２ｂ、５３ｂ・・・・・・・・・・内側転走面
５２ｃ、５３ｃ・・・・・・・・・・嵌合部
５４・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
５５・・・・・・・・・・・・・・・軸部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・鍔部
５６・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５９・・・・・・・・・・・・・・・重錘
６０・・・・・・・・・・・・・・・接着剤
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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