JP2002347406A

JP2002347406A - 車輪用軸受ユニットとその製造方法

Info

Publication number: JP2002347406A
Application number: JP2001160538A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ouchi; 英男大内; Mitsuyoshi Sakamoto; 潤是坂本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ハブ８ａに固定したロータの振れを抑えて、
制動時に於けるジャダー防止を図れる構造を、安価に得
る。【解決手段】回転側フランジ１３ａの外側面に旋削加
工を施すべき車輪用軸受ユニット５ａを組み立てた状態
で、旋削加工装置３９に設置する。上記ハブ８ａの軸方
向外端面の中心部に形成した、一部の断面が六角形であ
る係合凹部４３に、上記旋削加工装置３９の回転軸４５
の先端部に設けた係合部４６を直接係合させる。上記回
転軸４５により上記ハブ８ａを外輪６に対し回転させつ
つ、上記回転側フランジ１３ａの外側面に旋削加工を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の従動輪
（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）として使用
する車輪並びにロータ或はドラム等の制動用回転体を支
持する車輪用軸受ユニット、及び、この様な車輪用軸受
ユニットの製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１及び
制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２
は、例えば図６に示す様な構造により、懸架装置を構成
するナックル３に回転自在に支承している。即ち、この
ナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、本発明の
対象となる車輪用軸受ユニット５を構成する外輪６を、
複数本のボルト７により固定している。一方、上記車輪
用軸受ユニット５を構成するハブ８に上記ホイール１及
びロータ２を、複数本のスタッド９とナット１０とによ
り結合固定している。

【０００３】上記外輪６の内周面には複列の外輪軌道１
１ａ、１１ｂを、外周面には固定側フランジ１２を、そ
れぞれ形成している。この様な外輪６は、この固定側フ
ランジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト７で結合
する事により、このナックル３に対し固定している。

【０００４】これに対して、上記ハブ８の外周面の一部
で、上記外輪６の外端開口（軸方向に関して外とは、自
動車への組み付け状態で幅方向外側となる部分を言い、
図３を除く各図の左側。反対に、自動車への組み付け状
態で幅方向中央側となる、図３を除く各図の右側を、軸
方向に関する内と言う。）から突出した部分には、回転
側フランジ１３を形成している。上記ホイール１及びロ
ータ２はこの回転側フランジ１３の片側面（図示の例で
は外側面）に、上記各スタッド９とナット１０とによ
り、結合固定している。又、上記ハブ８の中間部外周面
で、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの外側の
外輪軌道１１ａに対向する部分には、内輪軌道１４ａを
形成している。更に、上記ハブ８の内端部外周面に形成
した小径段部１５に、上記ハブ８と共に回転部材２３を
構成する、内輪１６を外嵌固定している。そして、この
内輪１６の外周面に形成した内輪軌道１４ｂを、上記複
列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１
１ｂに対向させている。

【０００５】これら各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪
軌道１４ａ、１４ｂとの間には、それぞれが転動体であ
る玉１７、１７を複数個ずつ、それぞれ保持器１８、１
８により保持した状態で転動自在に設けている。この構
成により、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉
軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記回転部材２３
を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重
を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部内
周面と、上記ハブ８の中間部外周面及び上記内輪１６の
内端部外周面との間には、それぞれシールリング１９
ａ、１９ｂを設けて、上記各玉１７、１７を設けた内部
空間と外部とを遮断している。更に、図示の例は、駆動
輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車
の全輪）を支持する為の車輪用軸受ユニット５である
為、上記ハブ８の中心部に、スプライン孔２０を形成し
ている。そして、このスプライン孔２０に、等速ジョイ
ント２１のスプライン軸２２を挿入している。

【０００６】上述の様な車輪用転がり軸受ユニット５の
使用時には、図６に示す様に、外輪６をナックル３に固
定すると共に、ハブ８の回転側フランジ１３に、図示し
ないタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固
定する。又、このうちのロータ２と、上記ナックル３に
固定した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合
わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。制動時
には、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを、こ
のロータ２の制動用摩擦面である両側面に押し付ける。
尚、本明細書中で制動用摩擦面とは、制動用回転体がロ
ータである場合には、このロータの軸方向両側面を言
い、制動用回転体がドラムである場合には、このドラム
の内周面を言う。

【０００７】一方、自動車の制動時にしばしば、ジャダ
ーと呼ばれる、不快な騒音を伴う振動が発生する事が知
られている。この様な振動の原因としては、ロータ２の
側面とパッドのライニングとの摩擦状態の不均一等、各
種の原因が知られているが、上記ロータ２の振れも、大
きな原因となる事が知られている。即ち、このロータ２
の側面はこのロータ２の回転中心に対して、本来直角と
なるべきものであるが、不可避な製造誤差等により、完
全に直角にする事は難しい。この結果、自動車の走行時
に上記ロータ２の側面は、多少とは言え、回転軸方向
（図６の左右方向）に振れる事が避けられない。この様
な振れ（図６の左右方向への変位量）が大きくなると、
制動の為に１対のパッドのライニングを上記ロータ２の
両側面に押し付けた場合に、上記ジャダーが発生する。
又、上記回転側フランジ１３の側面にドラムブレーキを
構成するドラムを固定した場合に、このドラムの内周面
がドラムの回転中心に対して完全に平行でなければ、シ
ューをこの内周面に押し付けた場合にやはりジャダーの
如き振動が発生する。

【０００８】この様な原因で発生するジャダーを抑える
為には、上記ロータ２の側面の軸方向の振れ（アキシア
ル振れ）、又はドラムの内周面の径方向の振れを抑える
（向上させる）事が重要となる。そして、この振れを抑
える為には、上記ハブ８の回転中心に対する回転側フラ
ンジ１３の取付面（上記回転側フランジ１３の片側面）
の直角度を向上させる事が重要となる。米国特許明細書
第６，０７１，１８０号には、この回転側フランジ１３
の取付面の直角度を向上させる為の車輪用軸受ユニット
の製造方法が記載されている。この明細書に記載された
車輪用軸受ユニットの製造方法の場合、ハブの外周面に
設けた回転側フランジの片側面を所定の形状及び寸法に
加工する際に、先ず、この片側面を加工する前のハブを
含む、車輪用軸受ユニットの各構成部材を組み立てる。
次いで、外輪の外周面に設けた固定側フランジを加工装
置の一部に固定してから、上記ハブの内側に挿通させた
スピンドルによりこのハブを回転させつつ、このハブの
外周面に設けた回転側フランジの片側面に研削加工工具
を突き当てて、この片側面を所定の形状及び寸法に仕上
げる。この様な方法により車輪用軸受ユニットを製造し
た場合には、各構成部材の製造上不可避な寸法誤差や組
み付け誤差に拘らず、ハブの回転中心に対する回転側フ
ランジの片側面の直角度を向上させる事ができて、この
片側面に固定するロータ等の回転制動体の制動用摩擦面
の振れを抑える事ができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した米国特許明細
書第６，０７１，１８０号に記載された車輪用軸受ユニ
ットの製造方法の場合、駆動輪を支持する為の車輪用軸
受ユニットを製造する事のみが考えられており、従動輪
を支持する為の車輪用軸受ユニットを製造する方法は、
特に考慮されていない。これに対して、従動輪を支持す
る為の車輪用軸受ユニットの場合には、ハブの中心部に
貫通孔を必要としない為、一般的に、強度確保等の為、
このハブを中実状にしている。この為、従動輪を支持す
る為に使用する一般的な車輪用軸受ユニットの場合、回
転側フランジの片側面を加工する際にハブを外輪に対し
回転させるべく、回転自在なスピンドル等の治具の一部
を上記ハブに、回転力の伝達自在に結合する事は難し
い。従って、上記米国特許明細書に記載された方法によ
り、従動輪を支持する為の車輪用軸受ユニットを製造す
る事は難しい。

【００１０】又、上記米国特許明細書に記載された車輪
用軸受ユニットの製造方法の場合、上記スピンドルの先
端部外周面に設けた、フレキシブル・アダプタ・エレメ
ントと呼ぶ接続部材を、ハブの内側に嵌合させた状態
で、このハブを上記スピンドルにより回転させている。
上記明細書には、この接続部材を構成する具体的な材料
に就いて、特に記載されていないが、この明細書に記載
された接続部材の使用状態等から、上記接続部材は、ゴ
ム等の弾性材製であると考えられる。そして、仮に、こ
の接続部材が弾性材製であるとした場合、上記ハブの内
側に上記接続部材を弾性変形させつつ嵌合させる事を、
１個の車輪用軸受ユニットを製造する毎に繰り返す必要
がある為、この接続部材が比較的早期に疲労して、必要
とする性能を確保できなくなる可能性がある。そして、
この場合には、車輪用軸受ユニットの量産時に、接続部
材を含むスピンドルを交換する頻度が多くなり、１個の
スピンドルを使用して多くの車輪用軸受ユニットを製造
する事が難しくなる為、この車輪用軸受ユニットの製造
コストが嵩む原因となる。本発明の車輪用軸受ユニット
とその製造方法は、この様な事情に鑑みて発明したもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪用軸受ユニ
ットとその製造方法のうち、請求項１に記載した車輪用
軸受ユニットは、前述した従来の車輪用軸受ユニットと
同様に、外周面に車体に固定する為の固定側フランジ
を、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回
転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回
転する回転部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間
に設けられた複数個の転動体と、上記回転部材の外端部
外周面に設けられて、使用状態でその側面に制動用回転
体及び従動輪として使用する車輪を結合固定する回転側
フランジとを備える。

【００１２】特に、請求項１に記載した車輪用軸受ユニ
ットに於いては、上記回転部材の軸方向一端面の中心部
に、少なくとも一部の断面が非円形である係合凹部を形
成している。そして、上記制動用回転体及び車輪を結合
固定する為の回転側フランジの側面、又はこの側面に固
定した上記制動用回転体の制動用摩擦面は、上記外輪と
回転部材と複数の転動体とを組み立てた後、上記係合凹
部にその先端部を係合させた回転軸により、上記回転部
材を上記外輪に対し回転させつつ、所定の形状及び寸法
に加工されたものである。

【００１３】更に、請求項２に記載した車輪用軸受ユニ
ットの製造方法は、上記請求項１に記載した車輪用軸受
ユニットの製造方法であって、外輪と回転部材と複数の
転動体とを組み立てた後、上記回転部材の軸方向一端面
の中心部に形成した係合凹部に、回転軸の先端部を係合
させ、この回転軸により上記回転部材を上記外輪に対し
回転させつつ、制動用回転体及び車輪を結合固定する為
の回転側フランジの側面、又はこの側面に固定した上記
制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加
工する。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用軸受ユニッ
トとその製造方法によれば、各構成部材の製造上不可避
な寸法誤差や組み付け誤差に拘らず、上記回転部材の回
転中心に対する上記回転側フランジの側面の直角度、或
は上記制動用摩擦面の側面の直角度又は平行度を高くし
て、この制動用摩擦面の振れを抑える事ができる。しか
も、本発明の場合には、回転部材の中心部に設けた係合
凹部を利用する事により、上記回転部材の中心部に貫通
孔が存在しない場合でも、上記回転側フランジの側面又
は制動用回転体の制動用摩擦面の加工作業を容易に行な
える。又、上記係合凹部には、金属等、比較的硬い材料
から成る回転軸の先端部を直接係合させる事ができる。
この為、この回転軸の先端部の耐久性を確保できて車輪
用軸受ユニットの量産時の製造コストの低減を図れる。
しかも、上記係合凹部は、安価な鍛造加工により形成す
る事ができるので、この場合には、車輪用軸受ユニット
の製造コスト低減を、より十分に図れる。

【００１５】又、本発明で、上記回転部材に設けた回転
側フランジの側面に固定した制動用回転体の制動用摩擦
面を所定の形状及び寸法に加工する場合には、上記回転
側フランジと制動用回転体との取付部に存在する、製造
上不可避な組み付け誤差が、この制動用回転体の制動用
摩擦面の直角度又は平行度の悪化に結び付く事がなくな
る。従って、この様にする場合には、予めその制動用摩
擦面を所定の形状及び寸法に加工した制動用回転体を、
上記回転側フランジの側面に固定して使用する場合より
も、上記制動用回転体の制動用摩擦面の振れをより抑え
る事ができる。又、この場合には、制動用回転体と上記
回転側フランジとの取付部の形状精度を特に向上させる
必要がなくなって、上記制動用回転体の振れを抑える為
に要するコストを、十分に低く抑える事ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。本例の製造方法により造る車輪
用軸受ユニット５ａは、外輪６の中間部外周面に、この
外輪６をナックル３（図６）に結合固定する為の固定側
フランジ１２を設けている。又、上記外輪６の内周面に
は、複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを形成している。

【００１７】又、回転部材２３ａを構成するハブ８ａ及
び内輪１６の外周面で、上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂ
に対向する部分に内輪軌道１４ａ、１４ｂを、それぞれ
設けている。即ち、上記ハブ８ａの中間部外周面に直接
内輪軌道１４ａを形成すると共に、このハブ８ａの内端
寄り部分に形成した小径段部１５に、その外周面に内輪
軌道１４ｂを形成した内輪１６を外嵌している。そし
て、この内輪１６が上記小径段部１５から抜け出るのを
防止する為に、上記ハブ８ａの内端部にかしめ部２４を
形成している。即ち、上記小径段部１５に上記内輪１６
を外嵌した後、上記ハブ８ａの内端部でこの内輪１６の
内端面から突出した部分を径方向外方に塑性変形させて
上記かしめ部２４を形成し、このかしめ部２４により上
記内輪１６の内端面を抑え付けている。この構成によ
り、この内輪１６は、上記ハブ８ａの内端部に外嵌固定
される。

【００１８】又、本発明の車輪用軸受ユニットは、従動
輪として使用する車輪を支持する為のものである。この
為、本例の場合には、前述の図６に示した従来構造の場
合と異なり、ハブ８ａの中心部にこのハブ８ａを軸方向
に貫通する、等速ジョイント２１のスプライン軸２２を
挿入する為のスプライン孔２０（図６）を形成していな
い。そして、本発明の場合には、上記ハブ８ａの外周面
の外端寄り部分で、上記外輪６の外端開口から突出した
部分に、車輪を構成するホイール１及び制動用回転体で
あるロータ２（図６）を固定する為の回転側フランジ１
３ａを設けている。この回転側フランジ１３ａの円周方
向複数個所で、上記ハブ８ａの回転中心をその中心とす
る同一円周上には、それぞれ取付孔２５を形成し、これ
ら各取付孔２５の内側に複数のスタッド９（図６参照）
の基端部を、それぞれ圧入固定している。

【００１９】又、上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと内輪
軌道１４ａ、１４ｂとの間には、それぞれが転動体であ
る複数個の玉１７、１７を、それぞれ保持器１８、１８
により保持した状態で、転動自在に設けている。尚、上
記外輪６の両端部内周面と、上記ハブ８ａの中間部外周
面及び上記内輪１６の内端部外周面との間には、１対の
シールリング１９ａ、１９ｂを設けて、上記各玉１７、
１７を設けた内部空間２７と外部とを遮断し、この内部
空間２７内に封入したグリースの漏洩防止と、この内部
空間２７内への異物の進入防止とを図っている。

【００２０】更に、本例の場合には、上記１対のシール
リング１９ａ、１９ｂのうちの内側のシールリング１９
ｂを構成し、前記内輪１６の内端部に外嵌固定した芯金
２８の側面に、エンコーダ２９を固定している。このエ
ンコーダ２９は、円周方向に亙ってＳ極とＮ極とを交互
に配置したゴム磁石製である。即ち、このエンコーダ２
９は、ゴム中にフェライト粉末を混入したゴム磁石を円
輪状に形成したもので、軸方向に着磁している。着磁方
向は、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変化させて
いる。従って、このエンコーダ２９の内側面には、Ｓ極
とＮ極とが、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配置
されている。車輪用軸受ユニット５ａの使用時には、上
記エンコーダ２９の内側面に、懸架装置の一部等、固定
の部分に支持した図示しないセンサの検出部を、微小隙
間を介して対向させる。そして、上記エンコーダ２９の
回転速度に応じて変化する、上記センサの出力信号を取
り出し自在とする。この様なエンコーダ２９とセンサと
は、前記ハブ８ａに固定した車輪の回転速度を検出する
為の回転速度検出装置を構成する。

【００２１】特に、本発明の場合には、上記ハブ８ａの
軸方向外端面の中心部に、断面形状が六角形である係合
凹部４３を、鍛造加工により形成している。又、この係
合凹部４３の底部には、円すい孔部４４を形成してい
る。そして、旋削加工装置３９の一部に回転自在に支持
した回転軸４５の先端部に設けた、六角柱状の係合部４
６を、上記係合凹部４３に係合自在としている。

【００２２】又、本例の場合には、上記ハブ８ａに設け
た回転側フランジ１３ａの外周面で外径が最も大きくな
る部分に、単一の円筒面部３０を、全周に亙り設けてい
る。そして、この円筒面部３０の外径Ｄ₃₀（図２）を、
前記外輪６の外周面に設けた固定側フランジ１２の外接
円の直径Ｄ₁₂（図２）よりも大きくしている（Ｄ₃₀＞Ｄ
₁₂）。上記回転側フランジ１３ａの外側面に、所定の状
態で旋削加工を施して、この外側面を所定の形状及び寸
法に仕上げている。

【００２３】即ち、この回転側フランジ１３ａの外側面
に旋削加工を施す場合、先ず、車輪用軸受ユニット５ａ
の各構成部材の各部を、上記回転側フランジ１３ａの外
側面を除いて、所定の形状及び寸法に加工する。又、こ
の回転側フランジ１３ａの外側面は、おおまかな形状及
び寸法に加工しておく。次いで、上記車輪用軸受ユニッ
ト５ａの各構成部材を、図１〜３に示す状態に組み立て
る。即ち、前記外輪６の内周面に設けた外輪軌道１１
ａ、１１ｂと上記ハブ８ａ及び内輪１６の外周面に設け
た内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間に、複数の玉１７、１
７を設けた状態で、上記外輪６とハブ８ａと内輪１６と
複数の玉１７、１７とを組み立てる。又、上記外輪６の
両端部内周面と上記ハブ８ａ及び内輪１６の端部外周面
との間に、１対のシールリング１９ａ、１９ｂを設け
る。又、上記回転側フランジ１３ａに複数のスタッド９
（図６）の基端部を固定する。

【００２４】そして、この状態で、上記外輪６の内端部
外周面に設けた小径段部３８に、塞ぎ部材３１を外嵌固
定する。この塞ぎ部材３１は、合成樹脂を射出成形する
事により、全体を有底円筒状に造ったものである。即
ち、この塞ぎ部材３１は、筒部３２と、この筒部３２の
内端（図１、２の右端）を塞ぐ底板部３３とから成る。
又、この底板部３３のうち、上記筒部３２と反対側の側
面の中心部に、摘み部３４を突設している。又、上記筒
部３２は、互いに同心である小径円筒部３５と大径円筒
部３６とを、段部３７により連続させて成る。この様な
塞ぎ部材３１は、上記回転側フランジ１３ａの外側面の
旋削加工時に、上記小径段部３８に締り嵌めにより外嵌
固定する。又、上記筒部３２の中間部に設けた段部３７
の外側面を、上記外輪６の内端面に突き当てる。

【００２５】そして、この状態で、回転側フランジ１３
ａの外側面に旋削加工を施すべき車輪用軸受ユニット５
ａを、旋削加工装置３９に設置する。この場合、上記外
輪６の外周面のうち、前記固定側フランジ１２の内側面
よりも軸方向内側で、上記小径段部３８の外端よりも軸
方向外側に設けた円筒面部４９を、上記旋削加工装置３
９を構成するチャック４０の先端部により掴む。又、こ
のチャック４０の先端面（図１、２の左端面）を、上記
固定側フランジ１２の内側面の内径寄り部分に突き当て
る。尚、本例の場合には、上記チャック４０の先端部内
周面を、合成樹脂、アルミニウム、銅等の比較的軟らか
い材料から成るスリーブ４１により構成している。そし
て、上記外輪６の外周面に設けた円筒面部４９を上記チ
ャック４０により掴んだ状態で、この円筒面部４９の外
周面を上記スリーブ４１の内周面のみに接触させる。

【００２６】更に、本例の場合には、鋼板等の金属板製
又は合成樹脂製で、内外両周面が単なる円筒面である円
筒状のカバー４２の基端部を、上記旋削加工装置３９の
一部に固定している。又、このカバー４２の内径ｄ
₄₂（図２）を、上記回転側フランジ１３ａに設けた円筒
面部３０の外径Ｄ₃₀よりも僅かに大きくしている（ｄ₄₂
＞Ｄ₃₀）。上記車輪用軸受ユニット５ａを上記旋削加工
装置３９に設置する場合には、前記外輪６の内端部に前
記塞ぎ部材３１を固定した上記車輪用軸受ユニット５ａ
を、上記カバー４２の内側に、上記塞ぎ部材３１を先に
した状態で挿入する。そして、上記回転側フランジ１３
ａに設けた円筒面部３０の軸方向中間部の外径側から上
記塞ぎ部材３１の内端の外径側に亙る部分の周囲を、上
記カバー４２により覆う。上記回転側フランジ１３ａの
軸方向外端寄り部分及び前記ハブ８ａの軸方向外端寄り
部分は、上記カバー４２の内側に挿入せず、このカバー
４２の外端から突出させる。

【００２７】又、本例の場合には、特願２０００−４５
４７９号に開示されている車輪用軸受ユニットの場合と
同様に、上記回転側フランジ１３ａに前記各スタッド９
を固定した状態で、この回転側フランジ１３ａの外側面
に容易に旋削加工を施すべく、工夫している。即ち、本
例の場合には、上記回転側フランジ１３ａの外側面の径
方向中間部に、全周に亙る環状の凹部４７を形成してい
る。そして、上記各スタッド９の基端部を固定する為の
複数の取付孔２５、２５の軸方向一端（図１、２の左
端）を、上記凹部４７内に開口させている。この凹部４
７の径方向に関する幅Ｗ₄₇は、上記各取り付け孔２５の
内径ｄ₂₅（図２）よりも大きくしている（Ｗ₄₇＞
ｄ₂₅）。上記各スタッド９の基端部を上記回転側フラン
ジ１３ａに固定した状態で、これら各スタッド９のうち
で上記回転側フランジ１３ａの外側面から突出した部分
は、図１に鎖線αで示す、上記凹部４７の外周縁を含む
仮想円筒面と、同じく鎖線βで示す、内周縁を含む仮想
円筒面との間に存在する、（図３の白抜き部分をその断
面とする）円筒状の仮想空間内に存在する。

【００２８】そして、上記ハブ８ａの軸方向外端面の中
心部に設けた係合凹部４３に、前記旋削加工装置３９の
回転軸４５の先端部に設けた係合部４６を係合させる。
次いで、上記回転軸４５を回転駆動する事により、上記
ハブ８ａをその中心軸を中心に回転させる。そして、こ
の状態で、上記回転側フランジ１３ａの外側面で上記凹
部４７を径方向両側から挟む部分（図３の斜格子部分）
に、２本の精密加工バイト４８ａ、４８ｂを突き当て、
これら各部分に旋削加工を施して、上記回転側フランジ
１３ａの外側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。

【００２９】上述の様に本発明の車輪用軸受ユニットの
製造方法とこの製造方法により得た車輪用軸受ユニット
の場合には、車輪用軸受ユニット５ａの各構成部材を組
み立てた後に、ハブ８ａの外周面に設けた、ホイール１
及びロータ２を結合固定する為の回転側フランジ１３ａ
の外側面に旋削加工を施して、所定の形状及び寸法に仕
上げる。この為、上記各構成部材の製造上不可避な寸法
誤差や組み付け誤差に拘らず、上記ハブ８ａの回転中心
に対する、上記回転側フランジ１３ａの側面の直角度を
高くして、この回転側フランジ１３ａに固定したロータ
２の制動用摩擦面である両側面の振れを抑える事ができ
る。

【００３０】しかも、本発明の場合には、上記ハブ８ａ
の軸方向外端面の中心部に、断面形状が六角形である係
合凹部４３を形成すると共に、この係合凹部４３にその
先端部を係合させた旋削加工装置３９の回転軸４５によ
り、上記ハブ８ａを外輪６に対し回転させつつ、上記回
転側フランジ１３ａの外側面に旋削加工を施している。
この為、上記ハブ８ａの中心部に貫通孔が存在しない場
合でも、上記回転側フランジ１３ａの外側面の加工作業
を容易に行なえる。又、上記係合凹部４３には、金属
等、比較的硬い材料から成る回転軸４５の係合部４６を
直接係合させる事ができる。この為、この係合部４６の
耐久性を十分に確保でき、治具の交換頻度を少なくし
て、車輪用軸受ユニット５ａの量産時の製造コストの低
減を図れる。更に、本例の場合には、上記係合凹部４３
を安価な鍛造加工により形成している為、車輪用軸受ユ
ニット５ａの製造コストを、より十分に低減できる。

【００３１】しかも、本例の場合には、上記回転側フラ
ンジ１３ａの外側面を加工する際に、この回転側フラン
ジ１３ａの外周面に設けた円筒面部３０の外径側から上
記外輪６の内端の外径側に亙る部分の周囲を、円筒状の
カバー４２により覆っている。又、上記回転側フランジ
１３ａの外周面で、外径が最も大きくなる部分に、単一
の円筒面部３０を設けると共に、この円筒面部３０の外
径Ｄ₃₀を、固定側フランジ１２の外接円の直径Ｄ₁₂より
も大きくしている（Ｄ₃₀＞Ｄ₁₂）。この為、上記所定の
部分の周囲を上記円筒状のカバー４２により覆っても、
このカバー４２と上記固定側フランジ１２とが干渉する
事を防止できる。しかも、このカバー４２の内周面と上
記回転側フランジ１３ａの円筒面部３０の外周面との間
の隙間を十分に小さくできる。従って、上記回転側フラ
ンジ１３ａの外側面の旋削加工時に、旋削加工に伴って
生じる切り粉等の異物が、複数の玉１７、１７を設けた
内部空間２７内に進入したり、各シールリング１９ａ、
１９ｂが上記異物により傷付けられるのを、十分に防止
できる。従って、車輪用軸受ユニット５ａの耐久性を十
分に確保できると共に、永久磁石である前記エンコーダ
２９に磁性体の切り粉等の異物が付着するのを防止し
て、上記ハブ８ａに固定した車輪の回転速度検出の精度
向上を図れる。尚、上記円筒面部３０に動圧溝を形成
し、上記回転側フランジ１３ａの回転に伴ってこの円筒
面部３０と上記カバー４２の内周面との間に、このカバ
ー４２の内から外に向かう流れを惹起させれば、上記内
部空間２７内への異物進入をより確実に防止できる。

【００３２】更に、本例の場合には、上記回転側フラン
ジ１３ａの外側面の旋削加工時に、上記外輪６の内端部
に塞ぎ部材３１を外嵌固定している。この為、車輪用軸
受ユニット５ａの一部周囲を円筒状のカバー３１で覆う
事と相俟って、上記外輪６及びハブ８ａの内端側から上
記内部空間２７内に異物が進入する事を、より確実に防
止できる。又、旋削加工が終了した場合には、旋削加工
装置３９から車輪用軸受ユニット５ａを取り外し、更
に、上記外輪６の内端部から上記塞ぎ部材３１を取り外
す。この様に塞ぎ部材３１を取り外す作業は、作業者が
この塞ぎ部材３１に設けた摘み部３４を引っ張る事によ
り容易に行なえる。しかも、この塞ぎ部材３１を上記外
輪６に着脱する作業は、上記旋削加工装置３９から十分
に離れた、切り粉が存在しない場所で行なえる為、上記
内部空間２７内への異物の進入と、永久磁石である上記
エンコーダ２９に磁性体の切り粉が付着する事とを、十
分に防止できる。

【００３３】尚、本例の場合とは異なり、上記塞ぎ部材
３１を省略する代わりに、上記旋削加工装置３９の一部
に図示しない円筒状の第二のカバーの基端部を固定し
て、旋削加工を行なう際に、この第二のカバーの先端部
を上記外輪６の内端部に外嵌する事もできる。この様に
した場合でも、上記塞ぎ部材３１を用いる本例の場合と
同様に、上記外輪６及びハブ８ａの内端側から前記内部
空間２７内に異物が進入するのを十分に防止できる。
尚、この様に第二のカバーを外輪６の内端部に外嵌する
場合には、この第二のカバーの外嵌作業を容易に行なえ
る様にする為に、この第二のカバーを上記外輪６の内端
部に隙間嵌めで嵌合する事が好ましい。この様に第二の
カバーを外輪に隙間嵌めで嵌合させた場合でも、上記第
二のカバーの基端部は上記旋削加工装置３９の一部に固
定されている為、作業時に、この第二のカバーが上記外
輪６の内端部から外れる事はない。

【００３４】更に、本例の場合には、上記外輪６の外周
面に設けた円筒面部４９を旋削加工装置３９のチャック
４０により掴んだ状態で、この円筒面部４９の外周面
に、比較的軟らかい材料から成るスリーブ４１の内周面
のみを接触させている。上記チャック４０を構成する比
較的硬い金属製の部分は、上記円筒面部４９の外周面に
接触させない。この為、上記チャック４０を構成する金
属製の部分により、上記円筒面部４９が傷付けられるの
を防止できて、この円筒面部４９の形状精度を十分に確
保できる。この円筒面部４９は、車輪用軸受ユニット５
ａの使用時に、前記ナックル３の支持孔４（図６）の内
側に内嵌する部分であり、この円筒面部４９の形状精度
を十分に確保できる本例の場合には、上記外輪６の一部
を上記支持孔４の内側にがたつきなく内嵌固定する事が
できる。

【００３５】又、本例の場合には、前記回転側フランジ
１３ａの外側面の径方向中間部に環状の凹部４７を形成
し、前記複数のスタッド９を固定する為の複数の取付孔
２５の軸方向一端を、この凹部４７内に開口させてい
る。この為、各精密加工バイト４８ａ、４８ｂによる旋
削加工時に、これら各精密加工バイト４８ａ、４８ｂ
と、上記各取付孔２５に固定したスタッド９とが干渉す
る事を防止できる。従って、上記回転側フランジ１３ａ
に前記複数のスタッド９を固定した状態で、この回転側
フランジ１３ａの外側面に施す旋削加工作業を容易に行
なえる。しかも、上記回転側フランジ１３ａの外側面
で、上記凹部４７を径方向両側から挟む部分のほぼ総て
に旋削加工を施す事ができる。この為、上記回転側フラ
ンジ１３ａの外側面の一部に、上記旋削加工を施した部
分よりも軸方向外側に突出する突部が形成される事をな
くせる。従って、上記外側面で上記凹部４７から外れた
ほぼ総ての部分を平坦面とする事ができて、この外側面
に固定したロータ２の振れを十分に抑える事ができる。

【００３６】次に、図４は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、ハブ８ａの中間部外
周面に１対の内輪１６、１６を外嵌固定すると共に、こ
れら各内輪１６、１６の外周面に内輪軌道１４ａ、１４
ｂを形成している。又、複数の玉１７、１７を設けた内
部空間２７を外部から密封する為の１対のシールリング
１９ａ、１９ｂを、上記各内輪１６、１６の端部外周面
と外輪６の両端部内周面との間に設けている。更に、本
例の場合には、上記ハブ８ａに設けた回転側フランジ１
３ａの外側面に旋削加工を施す際に、旋削加工を施すべ
き車輪用軸受ユニット５ａを旋削加工装置３９に装着す
ると共に、この車輪用軸受ユニット５ａの一部を、鋼板
等の金属板製で、全体を円筒状に形成したカバー４２ａ
により覆っている。又、このカバー４２ａの先端部に、
全周に亙り内径側に突出する内向鍔部５０を形成してい
る。この内向鍔部５０の内径ｄ₅₀は、上記回転側フラン
ジ１３ａの外周面に設けた円筒面部３０の外径Ｄ₃₀より
も僅かに大きい（ｄ₅₀＞Ｄ ₃₀）。

【００３７】そして、この内向鍔部４７の内側面（図４
の右側面）と上記カバー４２ａの先端部内周面とに、ゴ
ム等の弾性材製のシールリング５１の基端部を、全周に
亙り結合している。このシールリング５１の自由状態で
の内径ｄ₅₁は、上記円筒面部３０の外径Ｄ₃₀よりも僅か
に小さくしている（ｄ₅₁＜Ｄ₃₀）。従って、旋削加工を
施すべき車輪用軸受ユニット５ａを上記旋削加工装置３
９に設置した状態で、上記シールリング５１の先端縁は
上記円筒面部３０の外周面に、全周に亙り弾性的に当接
する。

【００３８】又、本例の場合には、上記回転側フランジ
１３ａにスタッド９（図６参照）を固定しない状態のま
ま、上記回転側フランジ１３ａの外側面に旋削加工を施
す。又、この旋削加工の際には、上記回転側フランジ１
３ａの円周方向複数個所にスタッド９の基端部を固定す
べく設けた、取付孔２５の内端開口部に、図示しない適
宜の蓋部材を装着して、この取付孔２５を塞ぐ。そし
て、上記外側面の全体に、１個の精密加工バイト（図示
せず）により旋削加工を施して、この外側面を所定の形
状及び寸法に仕上げる。尚、本例の場合には、次述する
様に、上記シールリング５０によりカバー４２ａの内外
のシール性を十分に確保できる為、上記旋削加工を行な
う際に、外輪６の内端部に塞ぎ部材３１（図１、２参
照）を外嵌固定しない。

【００３９】この様な本例の場合には、旋削加工の際
に、上記シールリング５０の先端縁が上記円筒面部３０
の外周面に、全周に亙り摺接する為、上記カバー４２ａ
の先端部内周面と上記円筒面部３０の外周面との間を十
分に密封できる。この為、旋削加工の際に生じる異物
が、複数の玉１７、１７を設けた内部空間２７内に進入
する事を、より確実に防止できる。又、本例の場合に
は、上記回転側フランジ１３ａに上記複数のスタッド９
を固定しない状態のまま、上記回転側フランジ１３ａの
外側面に旋削加工を施す為、この旋削加工の際に、上記
スタッド９と上記精密加工バイトとの干渉防止を考慮す
る必要がなくなる。尚、スタッド９は、この旋削加工の
後に上記取付孔２５に圧入固定する。この為、１本の精
密加工バイトで上記回転側フランジ１３ａの外側面に旋
削加工を施す事ができると共に、この外側面の径方向中
間部に環状の凹部４７（図１〜３参照）を形成する必要
がなくなる。その他の構成及び作用に就いては、上述し
た第１例の場合と同様である為、重複する説明は省略す
る。

【００４０】次に、図５は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、ハブ８ａの外周面に
設けた回転側フランジ１３ａの外側面にロータ２を固定
した状態で、上記ハブ８ａを回転させつつ、このロータ
２の制動用摩擦面である軸方向両側面に旋削加工を施し
て、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。
即ち、本例の場合には、上記回転側フランジ１３ａの外
側面を所定の形状及び寸法に仕上げた後、この外側面に
上記ロータ２を、複数ずつのスタッド９とナット５２と
により結合している。又、このロータ２の外周寄り部分
の両側面は、このロータ２を製造する過程で、所望の形
状に加工している。即ち、これら両側面は、互いに平行
にすると共に、上記回転側フランジ１３ａに結合固定す
る為に、内周寄り部分に設けた結合フランジ部５４の両
側面に対しても平行にしている。但し、この結合フラン
ジ部５４の両側面と上記ロータ２の外周寄り部分の両側
面との平行度は、あまり厳密でなくても良い。

【００４１】そして、車輪用軸受ユニット５ａの各構成
部材及び上記ロータ２を組み立ててから旋削加工装置３
９に装着し、上記ロータ２の外周寄り部分の両側面に旋
削加工を施して、この両側面を所定の形状及び寸法に仕
上げている。又、本例の場合には、上記旋削加工装置３
９の一部に円筒状のカバー４２ｂの基端部を設けると共
に、このカバー４２ｂの先端面にシールリング５５の基
端部を、全周に亙り装着している。そして、上記旋削加
工時に、上記カバー４２ｂの先端寄り部分の内側に上記
車輪用軸受ユニット５ａの一部を挿入すると共に、上記
シールリング５５の先端縁を上記ロータ２の外周寄り部
分の内側面に、全周に亙り摺接させている。そして、上
記外輪６の外端部内周面と外側（図５の左側）の内輪１
６の外端部外周面との間部分から、上記外輪６の内端部
内周面と内側（図５の右側）の内輪１６の内端部外周面
との間部分にかけての部分を、上記ロータ２とカバー４
２ｂとにより外部から遮断している。

【００４２】又、本例の場合には、上記旋削加工装置３
９の一部に、図示しない給気装置を設けると共に、この
給気装置に設けたやはり図示しない給気口を、上記カバ
ー４２ｂの基端寄り部分の内側に開口させている。そし
て、この給気口から上記カバー４２ｂの内側に、ゲージ
圧で（０．５〜４）×１０⁵ Pa程度の空気を送り込んで
いる。従って、上記ロータ２の内側面と上記カバー４２
ｂに設けたシールリング５５の先端縁との間から空気が
外部に流出する為、外部に存在する異物が上記ロータ２
の内側面とシールリング５５との間から上記カバー４２
ｂの内部に進入する事を確実に防止できる。

【００４３】そして、上記ハブ８ａの軸方向外端面で中
心部に形成した係合凹部４３に、旋削加工装置３９の回
転軸４５の先端部に設けた係合部４６を係合させた状態
で、上記回転軸４５を回転駆動する事により、上記ハブ
８ａを回転させつつ、上記ロータ２の両側面に精密加工
バイト４８ｂ、４８ｂを突き当てて、この両側面を所定
の形状及び寸法に仕上げている。この両側面の旋削加工
が終了したならば、前記スタッド９からナット５２を取
り外す。車輪用軸受ユニットの部品メーカーから自動車
の完成品メーカーへは、車輪用軸受ユニット５ａを、上
記スタッド９から上記ナット５２を取り外した状態で搬
送する。従って、上記完成品メーカーでは、上記ロータ
２の片側面にホイール１（図６参照）を取り付ける際
に、上記スタッド９から上記ナット５２を取り外す手間
を省ける。

【００４４】上述の様に構成する本例の車輪用軸受ユニ
ットの製造方法とこの製造方法により得た車輪用軸受ユ
ニットによれば、ハブ８ａの外周面に設けた回転側フラ
ンジ１３ａとロータ２との取付部に存在する、製造上不
可避な組み付け誤差が、このロータ２の被制動面である
両側面の、このロータ２の回転中心に対する直角度の悪
化に結び付く事がなくなる。従って、本例の場合には、
上述した各例の場合よりも、上記ロータ２の両側面の振
れを、より十分に抑える事ができる。又、このロータ２
の結合フランジ部５４及び上記回転側フランジ１３ａの
形状精度を特に向上させる必要がなくなって、上記ロー
タ２の両側面の振れを抑える為に要するコストを、十分
に低く抑える事ができる。

【００４５】しかも、本例の場合には、上記ロータ２の
両側面の旋削加工時に、外輪６の外端部内周面と外側の
内輪１６の外端部外周面との間部分から、上記外輪６の
内端部内周面と内側の内輪１６の内端部外周面との間部
分に亙る部分を、上記ロータ２とカバー４２ｂとにより
外部から遮断している。この為、上記旋削加工時に生じ
る異物が、複数の玉１７、１７を設けた車輪用軸受ユニ
ット５ａの内部空間２７内に進入したり、この内部空間
２７を外部から遮断する為に設けたシールリング１９
ａ、１９ｂが上記異物により傷付けられるのを十分に防
止できて、車輪用軸受ユニット５ａの耐久性を十分に確
保できる。

【００４６】尚、本例の場合には、上記ロータ２の旋削
加工時に、上記カバー４２ｂの先端面に結合したシール
リング５５の先端縁を、上記ロータ２の内側面に摺接さ
せている。但し、このシールリング５５の先端縁は、回
転側フランジ１３ａの側面等、上記ハブ８ａの一部に摺
接させる事により、上記所定の部分を外部から遮断する
事もできる。又、上記シールリング５５を省略すると共
に、上記ロータ２の内側面等に上記カバー４２ｂの先端
面を、微小隙間を介して近接対向させつつ、上記旋削加
工を行なう事もできる。この場合でも、上記カバー４２
ｂの内側から外側に上記微小隙間を通じて空気が流出す
る為、この微小隙間を通じて外部から異物が進入する事
を防止できる。その他の構成及び作用に就いては、上述
の図４に示した第２例の場合と同様である為、重複する
説明は省略する。

【００４７】尚、本例の応用例として、回転側フランジ
１３ａの側面にドラムブレーキを構成するドラムを固定
した状態で、このドラムの制動用摩擦面である内周面に
旋削加工を施して、この内周面を所定の形状及び寸法に
仕上げる事もできる。そして、この場合には、この内周
面の振れを十分に抑える事ができる。

【００４８】又、本例の場合とは別に、ロータ２の両側
面に旋削加工を施す際に、このロータ２の内周寄り部分
と外周寄り部分との連続部に設けた段部５６の内周面
と、回転側フランジ１３ａの外周面との間に、比較的大
きな環状空間を設けると共に、旋削加工装置３９の一部
にその基端部を固定した、円筒状のカバーの先端部を上
記環状空間内に挿入する事もできる。そして、この場合
には、上記段部５６の内周面に、上記カバーの先端部外
周面を、微小隙間を介して近接対向させる。そして、こ
の状態で、ハブ８ａを上記旋削加工装置３９の回転軸４
５により回転させつつ、上記ロータ２の両側面に旋削加
工を施す。この様にした場合でも、旋削加工時に生じる
異物が、車輪用軸受ユニット５ａの内部空間２７内に進
入する事を防止できる。又、この場合には、図５に示し
た本例で、シールリング５５を省略した構造よりも、切
り粉等の異物がカバーの内部に進入する可能性をより低
くできる為、上記カバーの一部に、ロータ２やハブ８ａ
の一部に当接させる為のシールリングを設ける必要がな
くなる。

【００４９】又、上述した各例に於いては、ハブ８ａの
軸方向一端面の中心部に形成する係合凹部４３の断面を
六角形としているが、本発明では、係合凹部の断面を、
四角形等、他の非円形状とする事もできる。この場合に
は、この係合凹部の形状に合わせて、旋削加工装置３９
に設けた回転軸４５の先端部の形状を変える。更に、上
述した各例は、回転側フランジ１３ａの外側面又はロー
タ２の両側面等に旋削加工を施して、この外側面等を所
定の形状及び寸法に仕上げる場合に就いて説明したが、
本発明は、この様な場合に限定するものではない。本発
明は、上記回転側フランジ１３ａの外側面又はロータ２
の両側面等に、砥石を用いた研削加工等により、この外
側面等を所定の形状及び寸法に仕上げる場合でも実施で
きる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の車輪用軸受ユニットとその製造
方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、制動
時に発生する不快な騒音や振動を十分に抑制できる構造
を、安価に造れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、回転側フラン
ジの側面に旋削加工を施す状態で示す断面図。

【図２】図１の部分拡大断面図。

【図３】ハブのみを取り出して、図１の左方から見た
図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を、精密加工バイ
トを省略して示す、図１と同様の図。

【図５】本発明の実施の形態の第３例を、ロータの両側
面に旋削加工を施す状態で示す断面図。

【図６】本発明の対象となる車輪用軸受ユニットの組み
付け状態の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ホイール２ロータ３ナックル４支持孔５、５ａ車輪用軸受ユニット６外輪７ボルト８、８ａハブ９スタッド１０ナット１１ａ、１１ｂ外輪軌道１２固定側フランジ１３、１３ａ回転側フランジ１４ａ、１４ｂ内輪軌道１５小径段部１６内輪１７玉１８保持器１９ａ、１９ｂシールリング２０スプライン孔２１等速ジョイント２２スプライン軸２３、２３ａ回転部材２４かしめ部２５取付孔２７内部空間２８芯金２９エンコーダ３０円筒面部３１塞ぎ部材３２筒部３３底板部３４摘み部３５小径円筒部３６大径円筒部３７段部３８小径段部３９旋削加工装置４０チャック４１スリーブ４２、４２ａ、４２ｂカバー４３係合凹部４４円すい孔部４５回転軸４６係合部４７凹部４８ａ、４８ｂ精密加工バイト４９円筒面部５０内向鍔部５１シールリング５２ナット５４結合フランジ部５５シールリング５６段部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C045 CA03 CA04 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 DA11 FA01 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に車体に固定する為の固定側フラ
ンジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時に
も回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時
に回転する回転部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道と
の間に設けられた複数個の転動体と、上記回転部材の外
端部外周面に設けられて、使用状態でその側面に制動用
回転体及び従動輪として使用する車輪を結合固定する回
転側フランジとを備えた車輪用軸受ユニットに於いて、
上記回転部材の軸方向一端面の中心部に、少なくとも一
部の断面が非円形である係合凹部を形成しており、上記
制動用回転体及び車輪を結合固定する為の回転側フラン
ジの側面、又はこの側面に固定した上記制動用回転体の
制動用摩擦面は、上記外輪と回転部材と複数の転動体と
を組み立てた後、上記係合凹部にその先端部を係合させ
た回転軸により、上記回転部材を上記外輪に対し回転さ
せつつ、所定の形状及び寸法に加工されたものである事
を特徴とする車輪用軸受ユニット。
【請求項２】請求項１に記載した車輪用軸受ユニット
の製造方法であって、外輪と回転部材と複数の転動体と
を組み立てた後、上記回転部材の軸方向一端面の中心部
に形成した係合凹部に、回転軸の先端部を係合させ、こ
の回転軸により上記回転部材を上記外輪に対し回転させ
つつ、制動用回転体及び車輪を結合固定する為の回転側
フランジの側面、又はこの側面に固定した上記制動用回
転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する、
車輪用軸受ユニットの製造方法。