(57)【要約】【課題】アウトボード側シールプレートの嵌合長さが十分にとれない場合であっても、低廉で確実なシール性を具備した車輪軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用軸受装置は、内周に２列の軌道16,18を有する外方部材10と、外周に２列の軌道26,38を有する内方部材20と、外方部材10の軌道16,18と内方部材20の軌道26,38との間に介在させた２列の転動体40とを有し、内方部材20が、それぞれ前記２列の軌道26,38のうちの一方を有し互いに嵌合したハブ輪22と等速自在継手外輪30とからなり、等速自在継手外輪30の中空ステム部34を内径側から外径側に塑性変形させることによりハブ輪22と等速自在継手外輪30とを結合させ、ハブ輪22のアウトボード側端部に形成した凹部48に平板状のシールプレート54を装着し、凹部48とシールプレート54の軸方向対向面どうしを密着させてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に２列の軌道を有する外方部材と、外周に２列の軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた２列の転動体とを有し、前記内方部材が、それぞれ前記２列の軌道のうちの一方を有し互いに嵌合したハブ輪と等速自在継手外輪とからなり、前記等速自在継手外輪の中空ステム部を内径側から外径側に塑性変形させることにより前記等速自在継手外輪と前記ハブ輪とを結合させた車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のアウトボード側端部に形成した凹部に平板状のシールプレートを装着し、前記凹部と前記シールプレートの軸方向対向面どうしを密着させた車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記凹部の周壁を加締めることにより前記シールプレートを固定した請求項１の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記シールプレートは、前記凹部と密着する周縁部と、断面円弧状の中央部とからなる請求項１の車輪用軸受装置。
【請求項４】
外周に車輪を取り付けるためのフランジを有し内周に２列の軌道を有する外方部材と、外周に２列の軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた２列の転動体とを有し、前記内方部材が、それぞれ前記２列の軌道のうちの一方を有する一対の内輪からなり、前記外方部材のアウトボード側端部に形成した凹部に平板状のシールプレートを装着し、前記凹部と前記シールプレートの軸方向対向面どうしを密着させた車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記凹部の周壁を加締めることにより前記シールプレートを固定した請求項４の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記シールプレートは、前記凹部と密着する周縁部と、断面円弧状の中央部とからなる請求項４の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両の車輪を支持するための車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複列のインナレースのうちの一方をハブ輪に形成し、もう一方を外側継手部材に形成した、いわゆる第４世代の車輪用軸受装置（ハブユニット軸受）が記載されている。この車輪用軸受装置は、図３に示すように、外方部材１１０と内方部材１２０と転動体１４０とからなっている。外方部材１１０と内方部材１２０は転動体１４０を介して相対回転自在であり、車両に設置した状態では、外方部材１１０が固定側、内方部材１２０が回転側となる。
【０００３】
外方部材１１０は車体に取り付けるためのフランジ１１２を外周に有し、全体が一体の部材として形成されている。フランジ１１２にはボルト孔１１４が形成してあり、図示しないボルトにより、車体（図示せず）に設置されたナックルに円周方向の複数箇所で締結するようになっている。外方部材１１０の内周には２列の軌道１１６，１１８が形成してある。
【０００４】
外方部材１１０の軌道１１６，１１８に対応して、内方部材１２０は外周に２列の軌道１２６，１３８を有する。外方部材１１０の軌道１１６，１１８と内方部材１２０の軌道１２６，１３８は対をなし、各対の軌道１１６，１２６；１１８，１３８間に転動体としてここでは玉１４０が介在させてある。各列の玉１４０は保持器１４２により所定間隔に保持される。軌道１１６，１１８，１２６，１３８は断面が円弧状で、接触角が互いに背面合わせとなるように形成してある。
【０００５】
内方部材１２０はハブ輪１２２と等速自在継手外輪１３０とで構成され、内方部材１２０の２列の軌道１２６，１３８のうちの一方（１２６）はハブ輪１２２に、もう一方（１３８）は等速自在継手外輪１３０に形成してある。
ハブ輪１２２はアウトボード側の端部外周に車輪を取り付けるためのフランジ１２４を有する。フランジ１２４の円周方向に所定間隔で配置したボルトでホイールディスクを固定するようになっている。ハブ輪１２２は軸心部分に貫通孔１２８を有している。
【０００６】
等速自在継手外輪１３０はマウス部１３２とステム部１３４とからなり、マウス部１３２の外周に軌道１３８が形成してある。
ステム部１３４は中空で、端部の外周面が粗面化させてある。このステム部１３４をハブ輪１２２の貫通孔１２８に圧入し、ステム部１３４の端部を内径側から外径側に塑性変形させ（いわゆる拡径加締め）、両者を一体的に結合してある。ハブ輪１２２の端面をステム部１３４の肩１３６に当てることで軸方向の位置決めをする。
【０００７】
外方部材１１０と内方部材１２０との間に形成される環状の軸受空間には潤滑剤を充填して使用する。その潤滑剤の洩れを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、密封装置１４４，１４６が設けてある。
【０００８】
外部からの泥塩水等の浸入を防止し、拡径加締め部を保護することを主目的として、ハブ輪１２２のアウトボード側端部にシールプレート１５４が装着してある。シールプレート１５４は円形で、外周の円筒部をハブ輪１２２の端面に形成した凹部１４８に圧入して固定する。
【特許文献１】特開２００６−０３８１８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記シールプレート１５４の配置に際しては、特許文献２に記載されているように、強度上、拡径加締め部の配置が最優先されるため、当該車両のレイアウトあるいはスペックによっては、拡径加締め部がよりアウトボードに配設され、シールプレート１５４の嵌合長さが十分にとれない場合も考えられる。十分な嵌合長さがとれない場合、シールプレート１５４を保持する力が不足するため、たとえば車両旋回時のモーメント負荷等によりハブ輪１２２が変形してシールプレート１５４が脱落するおそれがある。
【００１０】
その対策としては、（１）図４および図５（Ａ）に示すように、ハブ輪１２２の凹部１４８を、加締め部とオーバーラップする形でさらに軸方向に穿って環状溝状にし、その内周壁面にシールプレート１５４ａを嵌合させる、（２）図５（Ｂ）に示すように、シールプレート１５４ｂをハブ輪１２２の端部外周面に嵌合させる、といった案が考えられるが、それぞれ、以下のような点が懸念される。（１）に対しては、ハブ輪１２２の内周面のアウトボード側端部が薄肉の突起１５６となるため、内周面の高周波熱処理時のオーバーヒート、あるいは、拡径加締め時の応力集中によって、突起１５６の谷部に亀裂が発生する可能性がある。（２）に対しては、ホイール嵌合径の寸法公差に、ハブ輪パイロット径＋シールプレートの寸法公差（嵌合径および板厚公差）が加わるため、所定の寸法公差を得るためには、コストが嵩む。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、アウトボード側シールプレートの嵌合長さが十分にとれない場合であっても、上記の問題点を除去し、かつ、低廉で確実なシール性を具備した車輪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】
【００１２】
この発明は、アウトボード側のシールプレートを、従来のように外径で嵌合させるのではなく、軸方向対向面どうしの圧着によりシール機能を発揮させるようにした。
すなわち、この発明の車輪用軸受装置は、内周に２列の軌道を有する外方部材と、外周に２列の軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた２列の転動体とを有し、前記内方部材が、それぞれ前記２列の軌道のうちの一方を有し互いに嵌合したハブ輪と等速自在継手外輪とからなり、前記等速自在継手外輪の中空ステム部を内径側から外径側に塑性変形させることにより前記等速自在継手外輪と前記ハブ輪とを結合させた車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のアウトボード側端部に形成した凹部に平板状のシールプレートを装着し、前記凹部と前記シールプレートの軸方向対向面どうしを密着させたことを特徴とするものである。
【００１３】
従動輪用の場合、車輪用軸受装置は、外周に車輪を取り付けるためのフランジを有し内周に２列の軌道を有する外方部材と、外周に２列の軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた２列の転動体とを有し、前記内方部材が、それぞれ前記２列の軌道のうちの一方を有する一対の内輪からなり、前記外方部材のアウトボード側端部に形成した凹部に平板状のシールプレートを装着し、前記凹部と前記シールプレートの軸方向対向面どうしを密着させる。
【００１４】
シールプレートの圧着固定方法は、ハブ輪のアウトボード側端部に形成した凹部の周壁を連続的に、あるいは、複数個所に分割して、加締めることにより行うことができる。
【００１５】
シールプレートは、周縁部で前記凹部と密着すればよく、中央部はたとえば断面円弧状などとしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、アウトボード側シールプレートの嵌合長さが十分にとれない場合であっても、低廉で確実なシール性を具備した駆動車輪軸受装置を提供することができる。
シールプレートは、従来のように外径で嵌合させるタイプに比べて、外径に厳しい寸法精度が要求されないため、たとえば、プレス打ち抜き加工により、安価に製造することができる。
また、従来の外径で嵌合させるタイプに比べて、加締めにより確実に固定されているため、たとえば車両旋回時の繰り返しモーメント負荷に伴う嵌合部の変形によるプレートのずれや脱落の心配がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
なお、この明細書において、車両に取り付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図１では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。
【００１８】
図１に示す車輪用軸受装置はいわゆる第４世代に分類されるもので、軸受形式としては複列アンギュラ玉軸受の場合が例示してある。この車輪用軸受装置は、大別すると、外方部材１０と内方部材２０と転動体４０とからなっている。外方部材１０と内方部材２０は転動体４０を介して相対回転自在であり、車両に設置した状態では、外方部材１０が固定側、内方部材２０が回転側となる。
【００１９】
外方部材１０は車体に取り付けるためのフランジ１２を外周に有し、全体が一体の部材として形成されている。フランジ１２にはボルト孔１４が形成してあり、図示しないボルトにより、車体（図示せず）に設置されたナックルに円周方向の複数箇所で締結するようになっている。外方部材１０の内周には２列の軌道１６，１８が形成してある。
【００２０】
外方部材１０の軌道１６，１８に対応して、内方部材２０は外周に２列の軌道２６，３８を有する。外方部材１０の軌道１６，１８と内方部材２０の軌道２６，３８は対をなし、各対の軌道１６，２６；１８，３８間に転動体としてここでは玉４０が介在させてある。各列の玉４０は保持器４２により所定間隔に保持される。軌道１６，１８，２６，３８は断面が円弧状で、接触角が互いに背面合わせとなるように形成してある。
【００２１】
内方部材２０はハブ輪２２と等速自在継手外輪３０とで構成され、内方部材２０の２列の軌道２６，３８のうちの一方（２６）はハブ輪２２に、もう一方（３８）は等速自在継手外輪３０に形成してある。
ハブ輪２２はアウトボード側の端部外周に車輪を取り付けるためのフランジ２４を有する。フランジ２４の円周方向に所定間隔で配置したボルトでホイールディスクを固定するようになっている。ハブ輪２２は軸心部分に貫通孔２８を有している。
【００２２】
等速自在継手外輪３０はマウス部３２とステム部３４とからなり、マウス部３２の外周に軌道３８が形成してある。等速自在継手は、ここではトルク伝達要素としてボールを使用するタイプで角度変位だけが可能な固定式の等速自在継手が例示してあるが、等速自在継手のタイプは特に問わない。したがって、等速自在継手の詳細な説明は省略する。
【００２３】
ステム部３４は中空で、端部の外周面が粗面化させてある。このステム部３４をハブ輪２２の貫通孔２８に圧入し、ステム部３４の端部を内径側から外径側に塑性変形させ（いわゆる拡径加締め）、両者を一体的に結合してある。なお、図１（Ｂ）において、斜線部は高周波熱処理によってハブ輪２２の貫通孔２８に形成した表面硬化層を表している。また、図示するように、貫通孔２８の表面を粗面化しておくことで、ステム部３４の材料を食い込ませて強固に一体化することができる。ハブ輪２２の端面をステム部３４の肩３６に当てることで軸方向の位置決めをする。内方部材２０の軌道２６，３８間の距離によって予圧（プリロード）に影響を与えるため、この軸方向の位置決めは重要である。
【００２４】
外方部材１０と内方部材２０との間に形成される環状の軸受空間には潤滑剤を充填して使用する。その潤滑剤の洩れを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、密封装置４４，４６が設けてある。
【００２５】
等速自在継手外輪３０のステム部３４の貫通孔３５の開口端部を閉塞するため、ハブ輪２２の端部にシールプレート５４が装着してある。このシールプレート５４はたとえば鋼板からプレスによる打ち抜き加工で製造され、断面形状は、円弧状の中央部５６と平板状の周縁部５８とからなっている。シールプレート５４の外形は、加工上は円形が最も有利であるが、外径で嵌合させるものではないため、円形以外の任意の形状にすることも可能である。
【００２６】
シールプレート５４を収容させるため、ハブ輪２２の端面に環状の凹部４８が形成してある。凹部４８の周壁５０の輪郭はシールプレート５４の外形に適合する形状とする。凹部４８の底面５２は全周にわたってシールプレート５４の周縁部５８と面接触してシール機能を発揮する部分である。シールプレート５４の中央部５６を円弧状にしたのは、ステム部３４の端面と干渉してシールプレート５４の周縁部５８と凹部４８の底面５２との間にすきまができるのを回避するためである。
【００２７】
図２に、シールプレート５４の固定方法の例を示す。すなわち、ハブ輪２２の端面の凹部４８にシールプレート５４を配置し（図２（Ａ））、加締め工具６２を用いて凹部４８の周壁５０を全周にわたり、または少なくとも部分的に加締め（図２（Ｂ））、シールプレート５４の周縁部５８を凹部４８の底面５２に密着させる（図２（Ｃ））。
【００２８】
従来のようにシールプレートの外径で嵌合させてシール性を得るのではなく、軸方向に対向したシールプレート５４の周縁部５８と凹部４８の底面５２とを密着させることによってシール性を発揮させるため、ハブ輪２２の周壁５０の内径および、シールプレート５４の外径について過度の寸法精度設定は必要ない。したがって、ハブ輪２２の周壁５０の内径は、研削ではなく旋削仕上げでよく、シールプレート５４はプレス打ち抜き加工で製造することができる。
【００２９】
なお、等速自在継手外輪３０のマウス部３２の底部、言い換えれば中空ステム部３４の貫通孔３５のインボード側にもシールプレート６０が配置してある。このインボード側のシールプレート６０は、主としてマウス部３２内に充填したグリースが貫通孔３５に流れ込むのを防ぐ役割を果たす。図示は省略するが、アウトボード側のシールプレート５４について上に述べたことがらは、このインボード側のシールプレート６０にも適用することができる。その場合、シールプレート６０の嵌合部長さの短縮に伴い等速自在継手外輪３０の軸方向寸法が短縮できるため、車輪用軸受装置全体として更なる軽量コンパクト化が期待できるとともに、貫通孔３５のシールプレート用嵌合内径の研削仕上げが不要となり、低コスト化が図れる。
【００３０】
駆動車輪用軸受装置の場合を例にとって説明したが、同様に従動輪用にも適用することができる。図６は従動輪用の車輪用軸受装置の例（２世代Ｈ／Ｂと呼ばれる）を示し、軸受外輪に相当する外方部材２１０と、軸受内輪に相当する内方部材２２０と、両者間に介在する転動体２４０を主要な構成要素としている。外方部材２１０はここではハブ輪で、外周には車輪を取り付けるためのフランジ２２４が形成してあり、内周には２列の軌道２１６，２１８が形成してある。内方部材２２０は一対の内輪で、それぞれ外周に軌道２２６，２２８が形成してある。内輪は懸架装置に支持されたアクスルに嵌合させるようになっている。したがって、内方部材２２０が静止側、外方部材２１０が回転側となる。シールプレート２５４の固定方法に関しては、図１および図２を参照して既に述べたところと変わりはないと述べるにとどめる。
【００３１】
潤滑用に充填されるグリースの漏洩防止のため、密封装置２４４，２４６が設けてある。密封装置としては知られている種々タイプのものから適宜選択して採用することができる。図６の右側の密封装置２４６が外部雰囲気に接しているのに対して、図６の左側の密封装置２４４はシールプレート２５４が存在するため外部雰囲気と直接接することはない。したがって、ここでは図６の左側の密封装置２４４はシールドを使用した非接触タイプとしてある。すなわち、シールドは外方部材２１０に嵌合させてあり、内方部材２２０とは接触しない。さらに、密封装置２４４は省略することも可能である。
【００３２】
図６は、車体に取り付けた２世代Ｈ／Ｂを、車両側のデッドスピンドルを省略して示したもので、車体への取り付け方を説明すると次のとおりである。すなわち、図示しない車両側ナックルから突出したデッドスピンドルに、内方部材２２０を圧入し、デッドスピンドルのインボード側肩部に内方部材２２０のインボード側端面を当てる。さらに、デッドスピンドルの端部に形成された雄ねじにナットを締め付けて、ナットのフランジ面とデッドスピンドルのインボード側肩部との間に内方部材２２０を挟持することにより、軸受予圧の付与と車体への取り付け固定を行なう。その後、シールプレート２５４を取り付ける。したがって、自動車メーカーの組立ラインでの工順は、車両側デッドスピンドルへ２世代Ｈ／の圧入、ナットの締め付け、キャップの装着（加締め）となる。この場合、２世代Ｈ／Ｂはシールプレート未装着の状態で軸受メーカーから自動車メーカーへ納入される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（Ａ）はこの発明の実施例を示す車輪用軸受装置の縦断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）の部分拡大図である。
【図２】シールプレートの取り付け過程を示す部分断面図である。
【図３】従来の技術を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図４】別の従来の技術を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図５】（Ａ）は図４のＡ部拡大図、（Ｂ）は図５（Ａ）と類似の部分拡大図である。
【図６】別の実施例を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  外方部材
１２  フランジ
１４  ボルト孔
１６  軌道
１８  軌道
２０  内方部材
２２  ハブ輪
２４  フランジ
２６  軌道
２８  貫通孔
３０  等速自在継手外輪
３２  マウス部
３４  ステム部
３５  貫通孔
３６  肩
３８  軌道
４０  玉（転動体）
４２  保持器
４４，４６  密封装置
４８  凹部
５０  周壁
５２  底面
５４  シールプレート（アウトボード側）
５６  中央部
５８  周縁部
６０  シールプレート（インボード側）
６２  加締め工具
【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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【図６】
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