(57)【要約】【課題】  鋳造品であるハウジングを精度良く鋳造できる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】  車輪用軸受装置は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備える。ハウジングは、このハウジングの軸方向に並ぶ上型４１と下型４２に分割される鋳型４０で鋳造された鋳造品とする。上型４１と下型４２の合わせ面４６は、ハウジングの最終の製品状態で機械加工される部位を通るのが好ましい。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置であって、前記ハウジングは、このハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型で鋳造された鋳造品であることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記上型と下型の合わせ面は、前記ハウジングの最終の製品状態で機械加工される部位を通る車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記ハウジングは球状黒鉛鋳鉄からなる車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記ハウジングの外周に車輪取付用のフランジを有する車輪用軸受装置。
【請求項５】
転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法であって、前記ハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型を用いて鋳造することを特徴とする車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラック、バス等の大型車両用のアクスルユニットとして使用される車輪用軸受装置およびそのハウジングの鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型車両用のアクスルユニットとして、例えば特許文献１に開示された構造のものが知られている。図４に示すように、このアクスルユニットは、ユニット化された複列の転がり軸受２と、この転がり軸受２の外輪４が内周に嵌合する環状のハウジング７とを備え、ハウジング７の一端に、ボルト３１により車輪のホイール取付け用ハブ３２およびブレーキロータ３３を取付けたものである。車輪のホイール（図示せず）はハブ３２に取付けられる。
【特許文献１】特開２００３−３１２２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種のアクスルユニットのハウジング７は鋳造品であることが多い。環状のハウジング７を生砂の鋳型で鋳造する場合、模型の取り出しが容易であるように、鋳型を周方向で分割された上型と下型とでなる構成としていた。しかし、上型と下型が周方向に分割されていると、上型と下型のずれによる鋳造製品の精度低下が大きく現れやすい。ハウジング７の精度が悪いと、車両走行中に振動を引き起こすため、鋳造時の精度低下を極力小さくする必要がある。
【０００４】
この発明の目的は、鋳造品であるハウジングを精度良く鋳造できる車輪用軸受装置およびそのハウジングの鋳造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる車輪用軸受装置は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置であって、前記ハウジングは、このハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型で鋳造された鋳造品であることを特徴とする。
鋳型が、ハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される構成であると、ハウジングの周方向で上型と下型に分割される構成に比べて、上型と下型のずれによる鋳造製品の精度低下が小さい。
【０００６】
前記上型と下型の合わせ面は、前記ハウジングの最終の製品状態で機械加工される部位を通るのが好ましい。
上型と下型の合わせ面が、ハウジングの最終の製品状態で機械加工される部位を通る場合は、上型と下型のずれにより生じた精度低下箇所が後の機械加工により消滅するため、完成品としては鋳造時の精度低下が残らない。
【０００７】
この発明において、前記ハウジングは球状黒鉛鋳鉄製とすることができる。
球状黒鉛鋳鉄は、引張り強さ、伸び、粘り強さ（靭性）に優れ、自動車部品に多く使用されているが、前記鋳型でハウジングを鋳造する場合にも球状黒鉛鋳鉄を好適に使用することができる。
【０００８】
前記ハウジングの外周に車輪取付用のフランジを有する構成とすることができる。
ハウジングの外周に車輪取付用のフランジを有する構成、有しない構成のいずれにも、この発明を適用できる。
【０００９】
この発明にかかる車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法であって、前記ハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型を用いて鋳造することを特徴とする。
ハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型を用いて鋳造すると、ハウジングの周方向で上型と下型に分割される鋳型を用いる場合に比べて、上型と下型のずれによる鋳造製品の精度低下を小さくできる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の車輪用軸受装置は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置であって、前記ハウジングは、このハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型で鋳造された鋳造品であるため、鋳造品であるハウジングを精度良く鋳造できる。
【００１１】
また、この発明の車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法は、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に嵌合した環状の車輪取付用ハウジングとを備えた車輪用軸受装置のハウジングの鋳造方法であって、前記ハウジングの軸方向に並ぶ上型と下型に分割される鋳型を用いて鋳造するため、鋳造品であるハウジングを精度良く鋳造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施形態を図１と共に説明する。この実施形態の車輪用軸受装置１は、外輪回転タイプで、例えばトラック、バス等の従動輪用アクスルユニットに適用されるものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
【００１３】
この車輪用軸受装置１は、転がり軸受２と、この転がり軸受２の外周に嵌合するハウジング７とからなる。転がり軸受２は、外周面に軌道面３ａを有する一対の内輪３と、この一対の内輪３の軌道面３ａに対向する複列の軌道面４ａを内周面に有する外輪４と、これら内外輪３，４間に組み込まれた複列の転動体５とを備えている。この実施形態の場合、転動体５は円すいころであって、円すいころ軸受として構成されている。転動体５である複列の円すいころは、背面組合せで配列され、各列毎に保持器６で保持されている。内輪３と外輪４間の軸受空間の両端は、シール８，９によりそれぞれ密封されている。
【００１４】
ハウジング７は環状の部材であり、その内周面１１は、前記外輪４が圧入される圧入面部１１ａと、この圧入面部１１ａに段差部１１ｂを介してアウトボード側へ続き前記圧入面部１１ａよりも小径な内側突出部１１ｃとからなる段付き円筒面状に形成されている。また、ハウジング７の外周面１５は、全体的にはアウトボード側ほど大径となるテーパ状とされ、そのアウトボード端に、他よりも一段と大径になった大径部１５ａが設けられている。ハウジング７の外周面１５とアウトボード側の端面の角部には、面取り１６が施されている。さらに、ハウジング７のアウトボード側の端面における周方向複数箇所に、車輪およびブレーキロータ取付用のボルト孔１２が設けられている。
【００１５】
転がり軸受２は、その外輪４をハウジング７の内周面圧入面部１１ａにインボード側から圧入することにより、ハウジング７に組み込まれる。組み込んだ後、ハウジング７の内周に形成された環状の止め輪溝１３に止め輪１４が嵌め込まれる。転がり軸受２をハウジング７に組込んだ状態では、外輪４は、そのアウトボード側の端面がハウジング７の内周面段差部１１ｂに当接して、アウトボード側への移動が規制され、かつインボード側の端面が止め輪１４に当接して抜け止めされる。
【００１６】
ハウジング７は鋳造により製作される。ハウジング７の材料としては、例えば球状黒鉛鋳鉄を用いることができる。球状黒鉛鋳鉄は、引張り強さ、伸び、粘り強さ（靭性）に優れる。球状黒鉛鋳鉄を用いる場合、硬さがＨＢ１３０〜３３０、材料疲労強度が２００ＭＰａ以上とする。球状黒鉛鋳鉄以外では、低、中炭素鋼やその他の鋳鉄を用いることができる。
【００１７】
図２はハウジング７を鋳造する鋳型の断面図である。鋳型４０は生砂型であり、上型４１と下型４２と中子４３とでなる。下型４２は上に開口するキャビティ用凹部４４を有し、このキャビティ用凹部４４内に中子４３が配置されている。中子４３は、キャビティ用凹部４４の底面上に載置され、その下端芯部４３ａが下型４２の位置決め凹部４２ａに嵌合することにより、下型４２に対して位置決めされる。また、中子４３の上端部および上端芯部４１ａが上型４１の段付き凹部４１ａに嵌合することにより、中子４３が上型４１に対して位置決めされる。
【００１８】
このように構成された鋳型４０のキャビティ４５は、上型４１と下型４２の合わせ面４６よりも下側に設けられ、ハウジング７の軸方向が上下を向き、かつアウトボード側が上側とされる。ハウジング７の外周面１５は、下型４２からアウトボード側ほど大径となるテーパ状とされているため、下型４２を砂で成形した後、製品模型を取り出すことが可能である。なお、鋳造の段階では、面取り１６の部分は形成されない。前記合わせ面４６は、ハウジング７のアウトボード側の端面を通っている。この実施形態の鋳型４０では、前記キャビティ用凹部４４に対向する上型４１の下面が、ハウジング７のアウトボード側の端面を形成する。
【００１９】
上記鋳型４０により鋳造されたハウジング７は、例えば次のようにして良否を判定する。すなわち、ハウジング７の予め定めた軸方向位置の外径を測定して、その測定値が基準値の範囲内に収まれば良品とし、前記範囲を超えれば不良品とする。基準値は任意に設定する。
【００２０】
得られた良品については、図２において一点鎖線で示す箇所Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを機械加工で仕上げる。Ａはハウジング７の内周面１１であり、転がり軸受２の外輪４が圧入される。Ｂはハウジング７のアウトボード側の端面であり、ブレーキロータまたは車輪のホイール取付け用ハブ（共に図示せず）が取付けられる。Ｃはハウジング７の外周面１５の大径部１５ａであり、ブレーキロータを取付けた場合にブレーキロータの一部が接する。Ｄはハウジング７のアウトボード側の端面であり、車輪の回転検出用の磁気エンコーダ（図示せず）が取付けられる。また、前記面取り１６も、機械加工により形成される。
【００２１】
上記ハウジング鋳造用の鋳型４０は、ハウジング７の軸方向で上型４１と下型４２に分割され、キャビティ４５が上型４１と下型４２の合わせ面４６よりも下側に設けられているため、上型４１と下型４２にずれが生じたとしても、そのずれによる精度低下はハウジング７のアウトボード側の端面にしか現れない。ハウジング７のアウトボード側の端面は、上述したように鋳造後、機械加工により仕上げされるため、鋳造時の精度低下の痕跡は残らない。
【００２２】
図３は異なる実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１は、外輪回転タイプで、例えばトラック、バス等の駆動輪用アクスルユニットに適用される。この実施形態が前記実施形態と異なる点は、ハウジング７の外周に車輪およびブレーキロータ取付用のフランジ２１を有することである。フランジ２１には、周方向の複数箇所にボルト挿通孔２２が設けられており、フランジ２１の両側に配した車輪（図示せず）およびブレーキロータ（図示せず）を、ボルト挿通孔２２に挿通したボルト（図示せず）により、フランジ２１に結合するようになっている。ハウジング７のアウトボード側の端面に設けたボルト孔２３は、車軸結合用である。なお、車軸（図示せず）は、内輪３の内周に嵌合する筒軸（図示せず）の内周部に、回転自在に挿通される。
この実施形態の車輪用軸受装置１のハウジング７についても、前記実施形態の場合とほぼ同様の方法で鋳造することができる。このようなフランジ２１を有するハウジング７の場合、図２と同様な鋳型を用いるが、鋳型の合わせ面は、例えばフランジ２１のインボード側かアウトボード側のいずれか一方の側面とする。
【００２３】
上記各実施形態では第１世代タイプの車輪用軸受装置としたが、この発明は単列ころ軸受タイプの車輪用軸受装置にも適用できる。
また、上記各実施形態では、転がり軸受２を円すいころ軸受型としているが、アンギュラ玉軸受等の玉軸受型としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】同車輪用軸受装置のハウジングの鋳造に用いる鋳型の断面図である。
【図３】この発明の異なる実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図４】従来のアクスルユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…車輪用軸受装置
２…転がり軸受
３…内輪
４…外輪
７…ハウジング
２１…フランジ
４０…鋳型
４１…上型
４２…下型
４３…中子
４５…キャビティ
４６…合わせ面
【図１】
2009166536.tif 000003
【図２】
2009166536.tif 000004
【図３】
2009166536.tif 000005
【図４】
2009166536.tif 000006