JP2003214451A - 転がり軸受の取付構造 - Google Patents

転がり軸受の取付構造

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JP2003214451A JP2002011104A JP2002011104A JP2003214451A JP 2003214451 A JP2003214451 A JP 2003214451A JP 2002011104 A JP2002011104 A JP 2002011104A JP 2002011104 A JP2002011104 A JP 2002011104A JP 2003214451 A JP2003214451 A JP 2003214451A
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mounting structure
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Koji Shima
孝爾 嶋
Keisuke Nomura
啓介 野村
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用ハブユニットなどに適用する転がり軸
受２の取付構造に関し、軸体１を転がり軸受２を介して
回転自在に支持するナックル３が、軸受より線膨張係数
の大きい軽金属製であっても、高温時にナックル３と転
がり軸受２の間にクリープが発生するのを防止できる。 【解決手段】 軸体１をナックル３に対して回転自在に
支持する転がり軸受２の取付構造であって、ナックル３
は軽金属製であり、かつ、転がり軸受２を挿入可能な筒
部３１を有し、転がり軸受２をナックル３の筒部３１に
挿入し、転がり軸受２の外輪２３の外周面と筒部３１の
内周面との嵌め合い面に、調心用板ばね５を介装したこ
とを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両用
の車輪支持装置などに適用する転がり軸受の取付構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用の車輪支持装置の一例を図
８に示す。
【０００３】図８において、１は軸体であり、車両アウ
タ側（図８における右側）にホイールをボルト止めする
ハブフランジ１１を有している。
【０００４】軸体１の外周面には、転がり軸受２が圧入
され、軸体１の車両インナ側（図８における左側）端部
に形成されたねじ部に螺合したナット４２にて固定され
ている。
【０００５】転がり軸受２は、複列のアンギュラ玉軸受
であり、内輪２１，２２と、外輪２３と、内輪２１，２
２ならびに外輪２３に形成した軌道輪に沿って配置し保
持器にて保持された２列の玉群２４，２５と、内外輪間
の環状空間を外部から密封するシール部材２６，２７に
て構成されている。
【０００６】また、転がり軸受２は、車体に設けたナッ
クル３に固定されている。ナックル３は、転がり軸受２
を挿入可能な取付孔３７が形成された筒部３１を有して
おり、転がり軸受２を筒部３１の取付孔３７内に車両ア
ウタ側から挿入し、外輪２３の車両インナ側端部２３ａ
をナックル３の環状突部３２に当接する。さらに、筒部
３１の車両アウタ側の内周面に形成した溝３３にスナッ
プリング４を嵌合し、スナップリング４を外輪２３の車
両アウタ側端部２３ｂに当接し、外輪２３を環状突部３
２とスナップリング４にて挟み込んでナックル３に固定
する。
【０００７】このようにして、軸体１は、転がり軸受２
を介してナックル３に対して正確に位置決めされて回転
自在に支持される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用の車輪支
持装置においては、転がり軸受２ならびにナックル３
は、鉄系材料にて構成されている。
【０００９】しかし、車輪支持装置においては車体の軽
量化を図るため、鉄系材料であったナックル３をアルミ
ニウム等の軽金属にて形成する提案が成されている。
【００１０】このように構成すると、鉄系材料の外輪２
３と軽金属製のナックル３とでは、線膨張係数が異なる
ため、高温時に外輪２３とナックル３の間に隙間が発生
する。すなわち、軽金属は鉄系材料に比べ線膨張係数が
大きく、高温時におけるナックル３の筒部３１の軸心方
向の延びが、外輪２３のそれに比べて大きくなり、筒部
３１の環状突部３２とスナップリング４の軸方向間隔
が、外輪２３の軸方向寸法より大きくなるため、軸方向
に隙間が発生する。
【００１１】また、筒部３１の内径寸法が外輪２３の外
径寸法よりも大きくなるため、両者の間に径方向の隙間
が発生してしまう。
【００１２】このように、外輪２３とナックル３の間に
軸方向および径方向の隙間が発生すると、外輪２３とナ
ックル３の固定強度が低下し、軸体１の回転に伴って外
輪２３がナックル３に対して回転方向に摺動する、いわ
ゆるクリープが発生する。
【００１３】この発明は、軸体を転がり軸受を介して回
転自在に支持する支持部材が、軸受より線膨張係数の大
きい軽金属製であっても、高温時に支持部材と転がり軸
受の間にクリープが発生するのを防止できる転がり軸受
の取付構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、軸
体を支持部材に対して回転自在に支持する転がり軸受の
取付構造であって、前記支持部材は転がり軸受の外輪よ
りも線膨張係数が大きい材料で構成され、かつ、前記転
がり軸受を挿入可能な筒部を有し、前記転がり軸受を前
記支持部材の筒部に挿入し、前記転がり軸受の外輪の外
周面と前記筒部の内周面との嵌め合い面に、前記筒部の
線膨張時に前記嵌め合い面に締め代を与える径方向に伸
縮可能な軸受保持部材を介装したものである。
【００１５】本発明の請求項１の転がり軸受の取付構造
によると、転がり軸受の外輪に比べ線膨張係数が大きい
軽金属製の支持部材は、高温時における径方向の延び
が、外輪のそれに比べて大きくなり、転がり軸受の外輪
と支持部材の間に径方向隙間が発生する。しかし、外輪
と支持部材の間に隙間が発生しても、外輪と支持部材の
嵌め合い面に径方向に伸縮可能な軸受保持部材を介装し
てあるので、軸受保持部材にて嵌め合い面に締め代を与
えることができる。これにより、外輪と支持部材の固定
強度が低下せず、軸体の回転に伴って外輪が支持部材に
対して回転方向に摺動する、いわゆるクリープの発生を
防止できる。
【００１６】なお、支持部材の筒部の内周面に沿って周
溝を形成し、前記周溝に軸受保持部材を収納してもよ
い。
【００１７】本発明の請求項３は、軸体を支持部材に対
して回転自在に支持する転がり軸受の取付構造であっ
て、前記支持部材は転がり軸受の外輪よりも線膨張係数
が大きい材料で構成され、かつ、前記転がり軸受を挿入
可能な筒部を有し、前記転がり軸受を前記支持部材の筒
部に挿入し、前記転がり軸受の軸方向両端部に、前記筒
部の軸方向端面に当接して前記筒部の軸方向への線膨張
を規制する固定部材を設けたものである。
【００１８】本発明の請求項３の転がり軸受の取付構造
によると、筒部の軸方向両端が転がり軸受の軸方向両端
部に設けられた固定部材により挟まれているので、高温
時には筒部の軸方向の膨張に伴い、筒部の軸方向両端部
が固定部材をそれぞれ軸方向に押圧し軸力が増加する。
これにより、外輪と支持部材の固定強度が低下せず、軸
体の回転に伴って外輪が支持部材に対して回転方向に摺
動する、いわゆるクリープの発生を防止できる。
【００１９】例えば、請求項１ないし請求項３記載の転
がり軸受の取付構造において、軸体が車軸であって、支
持部材が車両のフレームの一部となるナックルである。
【００２０】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００２１】図１はこの実施の形態における転がり軸受
の取付構造を適用した内輪回転の車両用の車輪支持装置
の部分断面図、図２は調心用板ばねの斜視図、図３は転
がり軸受の取付構造における作用説明図を示している。
なお、図８に示した例と同一部分は、同一符号を付して
その説明を省略する。
【００２２】また、以下の各実施の形態の説明における
車両インナ側とは図１，図３ないし図７の左側を示し、
車両アウタ側とは同図の右側を示している。
【００２３】この実施の形態は、アルミニウム等の軽金
属製のナックル３と転がり軸受２の外輪２３との間に、
軸受保持部材となる調心用板ばね５を介装したことを特
徴とするものである。
【００２４】すなわち、ナックル３の筒部３１の取付孔
３７の内周面に沿って周溝３４を形成し、周溝３４内に
調心用板ばね５を嵌合する。
【００２５】調心用板ばね５は、図２に示すように、弾
性を有した波形鋼板を、切り欠き５３を設けて環状に形
成してなるものであり、内周面に山部５１と谷部５２が
交互に配置され、径方向に伸縮可能な弾性を有してい
る。
【００２６】次に、車両用の車輪支持装置の組立につい
て説明する。
【００２７】まず、転がり軸受２を組み立てる。次に、
組み立てた転がり軸受２の内輪２１，２２を、車両イン
ナ側から軸体１の外周面に圧入し、軸体１の車両インナ
側端部に形成したかしめ部１２にて、内輪２１，２２を
軸体１に固定し、軸体１と転がり軸受２を一体化する。
次に、周溝３４内に調心用板ばね５を径方向に圧縮した
状態で収納する。そして、ナックル３の筒部３１の取付
孔３７に、車両アウタ側から軸受１と一体化した転がり
軸受２を挿入し、外輪２３の車両インナ側端部２３ａを
ナックル３の環状突部３２に当接させる。
【００２８】筒部３１の取付孔３７内に転がり軸受２が
挿入された状態では、調心用板ばね５は周溝３４と転が
り軸受２との間に、径方向に圧縮された状態で介装され
る。
【００２９】さらに、筒部３１の車両アウタ側の内周面
に形成した溝３３にスナップリング４を嵌合し、スナッ
プリング４を外輪２３の車両アウタ側端部２３ｂに当接
する。このようにして、外輪２３を環状突部３２とスナ
ップリング４にて挟み込んでナックル３に固定する。
【００３０】このように構成すると、図３に示すよう
に、軽金属製のナックル３は鉄系材料の外輪２３に比べ
線膨張係数が大きいため、高温時に外輪２３とナックル
３の間に、径方向および軸方向の隙間Ｓがそれぞれ発生
する。
【００３１】しかし、外輪２３とナックル３の間に隙間
Ｓが発生しても、外輪２３とナックル３の嵌め合い面に
径方向に伸縮する調心用板ばね５を、径方向に圧縮した
状態で介装してあるので、調心用板ばね５の付勢力によ
り外輪２３とナックル３の固定強度が低下せず、軸体１
の回転に伴って外輪２３がナックル３に対して回転方向
に摺動する、いわゆるクリープの発生を防止できる。
【００３２】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
ついて、図４を用いて説明する。
【００３３】図４は、この実施の形態における転がり軸
受の取付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断
面図を示しており、図８に示した例と同一部分は、同一
符号を付してその説明を省略する。
【００３４】この実施の形態は、軽金属製のナックル３
の筒部３１が、転がり軸受２の外輪２３に比べて軸方向
に延びないように、筒部３１の軸方向両端を固定部材に
て転がり軸受２の外輪２３に固定したことを特徴とする
ものである。
【００３５】すなわち、外輪２３の車両インナ側の外周
にねじ山２３ｃを形成し、ナックル３の筒部３１の車両
インナ側の内周に、外輪２３のねじ山２３ｃが螺合する
ねじ溝３５を形成する。これら、ねじ山２３ｃとねじ溝
３５にて、一方の固定部材が構成される。
【００３６】軸体１に外嵌装着した転がり軸受２をナッ
クル３に固定する際には、まず、外輪２３の車両アウタ
側の外周面に形成した溝２３ｅにスナップリング４を嵌
入する。次に、車両アウタ側から転がり軸受２をナック
ル３の筒部３１に挿入し、スナップリング４が筒部３１
の車両アウタ側端部３１ａに当接する位置までねじ山２
３ｃをねじ溝３５に螺合する。なお、スナップリング４
と車両アウタ側端部３１ａが、他方の固定部材となる。
【００３７】このように構成された転がり軸受の取付構
造によると、筒部３１はその軸方向両端部が、車両イン
ナ側に形成された一方の固定部材（ねじ山２３ｃとねじ
溝３５）と、車両アウタ側に形成された他方の固定部材
（スナップリング４）とにより挟まれているので、高温
時には筒部３１の軸方向の膨張に伴い筒部３１の車両ア
ウタ側端部３１ａがスナップリング４を軸方向に押圧す
る軸力が増加する。
【００３８】これにより、高温時に筒部３１が径方向に
膨張することで、外輪２３の外周面と筒部３１の内周面
との間に径方向の隙間が発生した場合でも、前述の軸方
向の軸力増加分により、外輪２３（転がり軸受２）と筒
部３１（ナックル３）とを結合することができる。その
結果、高温時に、外輪２３とナックル３の固定強度が低
下せず、軸体１の回転に伴って外輪２３がナックル３に
対して回転方向に摺動する、いわゆるクリープの発生を
防止できる。
【００３９】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
ついて、図５を用いて説明する。
【００４０】図５は、この実施の形態における転がり軸
受の取付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断
面図を示しており、図８に示した例と同一部分は、同一
符号を付してその説明を省略する。
【００４１】この実施の形態は、実施の形態２の変形例
であり、高温時に軽金属製のナックル３の筒部３１が、
転がり軸受２の外輪２３に比べて軸方向により大きく膨
張する現象を利用して、筒部３１と外輪２３との間でク
リープが発生するのを防止したことを特徴とするもので
ある。
【００４２】まず、車両アウタ側から転がり軸受２をナ
ックル３の筒部３１に圧入する。そして、外輪２３の車
両インナ側の外周面に形成した溝２３ｇに、一方の固定
部材となるスナップリング４を嵌合し、スナップリング
４を筒部３１の車両インナ側端部３１ｂに当接する。次
に、外輪２３の車両アウタ側の外周に形成したねじ溝２
３ｆに、他方の固定部材となる環状のナット６を螺合
し、筒部３１の車両アウタ側端部３１ａに締結する。こ
のようにして、ナックル３に固定した転がり軸受２の内
輪に軸体１を車両アウタ側から挿入し、ナット４２にて
固定する。
【００４３】このように構成された転がり軸受の取付構
造によると、筒部３１はその軸方向両端部が、車両イン
ナ側に形成された一方の固定部材（スナップリング４）
と、車両アウタ側に形成された他方の固定部材（ナット
６）とにより挟まれているので、高温時には筒部３１の
軸方向の膨張に伴い筒部３１の車両アウタ側端部３１ａ
がナット６を、筒部３１の車両インナ側端部３１ｂがス
ナップリング４をそれぞれ軸方向に押圧し軸力が増加す
る。
【００４４】これにより、高温時に筒部３１が径方向に
膨張することで、外輪２３の外周面と筒部３１の内周面
との間に径方向の隙間が発生した場合でも、前述の軸方
向の軸力増加分により、外輪２３（転がり軸受２）と筒
部３１（ナックル３）とを結合することができる。その
結果、高温時に、外輪２３とナックル３の固定強度が低
下せず、軸体１の回転に伴って外輪２３がナックル３に
対して回転方向に摺動する、いわゆるクリープの発生を
防止できる。
【００４５】なお、転がり軸受２をナックル３に固定す
る際に、車両インナ側から転がり軸受２をナックル３の
筒部３１に圧入してもよい。
【００４６】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
ついて、図６を用いて説明する。
【００４７】図６は、この実施の形態における転がり軸
受の取付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断
面図を示しており、図８に示した例と同一部分は、同一
符号を付してその説明を省略する。
【００４８】この実施の形態は、実施の形態２の変形例
であり、高温時に軽金属製のナックル３の筒部３１が、
転がり軸受２の外輪２３に比べて軸方向により大きく膨
張する現象を利用して、筒部３１と外輪２３との間でク
リープが発生するのを防止したことを特徴とするもので
ある。
【００４９】まず、車両アウタ側から転がり軸受２をナ
ックル３の筒部３１に圧入する。そして、他方の固定部
材となる環状の押圧部材７を、外輪２３の車両アウタ側
端部２３ｂならびに筒部３１の車両アウタ側端部３１ａ
に当接させ、ボルト８を挿通して外輪２３のねじ孔２３
ｈに締結する。さらに、外輪２３の車両インナ側の外周
面に形成した溝２３ｇに、一方の固定部材となるスナッ
プリング４を嵌合し、スナップリング４を筒部３１の車
両インナ側端部３１ｂに当接させる。このようにして、
ナックル３に固定した転がり軸受２の内輪に軸体１を車
両アウタ側から挿入し、ナット１３にて固定する。
【００５０】このように構成された転がり軸受の取付構
造によると、筒部３１はその軸方向両端部が、車両イン
ナ側に形成された一方の固定部材（スナップリング４）
と、車両アウタ側に形成された他方の固定部材（押圧部
材７）とにより挟まれているので、高温時には筒部３１
の軸方向の膨張に伴い筒部３１の車両アウタ側端部３１
ａが押圧部材７を、筒部３１の車両インナ側端部３１ｂ
がスナップリング４をそれぞれ軸方向に押圧し軸力が増
加する。
【００５１】これにより、高温時に筒部３１が径方向に
膨張することで、外輪２３の外周面と筒部３１の内周面
との間に径方向の隙間が発生した場合でも、前述の軸方
向の軸力増加分により、外輪２３（転がり軸受２）と筒
部３１（ナックル３）とを結合することができる。その
結果、高温時に、外輪２３とナックル３の固定強度が低
下せず、軸体１の回転に伴って外輪２３がナックル３に
対して回転方向に摺動する、いわゆるクリープの発生を
防止できる。
【００５２】なお、転がり軸受２をナックル３に固定す
る際に、車両インナ側から転がり軸受２をナックル３の
筒部３１に圧入してもよい。
【００５３】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
ついて、図７を用いて説明する。
【００５４】図７は、この実施の形態における転がり軸
受の取付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断
面図を示しており、図８に示した例と同一部分は、同一
符号を付してその説明を省略する。
【００５５】この実施の形態は、図５に示した実施の形
態３において、ナックル３の筒部３１と転がり軸受２の
外輪２３との間に、実施の形態１で示した調心用板ばね
５等の軸受保持部材を介装したことを特徴とするもので
ある。
【００５６】すなわち、転がり軸受２をナックル３に固
定する際に、筒部３１の周溝３４内に調心用板ばね５を
嵌合しておくものであり、その他の固定作業は実施の形
態３と同様である。
【００５７】このように構成された転がり軸受の取付構
造によると、実施の形態３と同様、筒部３１の熱膨張に
伴いナット６とスナップリング４に加わる軸力が増加し
て、クリープの発生を防止できる。さらに、万一、この
軸力が不足した場合でも、外輪２３とナックル３の嵌め
合い面に径方向に伸縮可能な調心用板ばね５を圧縮した
状態で介装してあるので、クリープの発生を確実に防止
できる。
【００５８】なお、外輪２３とナックル３の間に調心用
板ばね５を介装する構成を、実施の形態２，４に適用し
てもよい。
【００５９】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
【００６０】（１）軸受保持部材は、調心用板ばね５に
限るものではなく、径方向に伸縮可能な各種径方向バネ
や、径方向に伸縮可能なゴム等の弾性体などであっても
よい。
【００６１】しかも、軸受保持部材は、外輪２３とナッ
クル３の嵌め合い面の全周に渡って設けられているもの
に限らず、周方向に間欠的に設けられていてもよい。ま
た、軸受保持部材を外輪２３の外周面に形成した周溝に
収納して設けてもよい。
【００６２】（２）筒部３１の軸方向両端を転がり軸受
２の外輪２３に固定する固定部材も、上述の実施の形態
のように、ねじ２３ｃ，３５とスナップリング４の組合
せ、ナット６とスナップリング４の組合せ、押圧部材７
とスナップリング４の組合せに限るものではなく、筒部
３１の転がり軸受２の外輪２３に対する軸方向の膨張を
規制可能な部材であればよい。
【００６３】（３）上述の実施の形態は、車両用の車輪
支持装置に適用した転がり軸受２の取付構造であり、支
持部材はナックル３に相当するものであったが、これに
限るものではない。すなわち、転がり軸受を介して軸体
を支持部材に対して回転自在に支持する構成であれば本
発明を適用でき、支持部材もナックルに限らず、各種ケ
ースや筐体等であってもよい。
【００６４】（４）転がり軸受２の形状は、上述の実施
の形態に限定されるものではない。例えば、複列外向き
アンギュラ玉軸受以外に、円すいころ等の各種斜接形成
の転がり軸受であっても構わない。
【００６５】
【発明の効果】本発明の転がり軸受の取付構造によれ
ば、軸体を転がり軸受を介して回転自在に支持する支持
部材が、軸受より線膨張係数の大きい軽金属製であって
も、高温時に支持部材と転がり軸受の間にクリープが発
生するのを防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における転がり軸受の取
付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断面図で
ある。
【図２】本発明の実施の形態１における調心用板ばねの
斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の転がり軸受の取付構造
における作用説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２における転がり軸受の取
付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断面図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態３における転がり軸受の取
付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断面図で
ある。
【図６】本発明の実施の形態４における転がり軸受の取
付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断面図で
ある。
【図７】本発明の実施の形態５における転がり軸受の取
付構造を適用した車両用の車輪支持装置の部分断面図で
ある。
【図８】従来例における車両用の車輪支持装置の断面図
である。
【符号の説明】
１ 軸体 ２ 転がり軸受 ２３ 外輪 ２３ｃ ねじ山（固定部材） ３ ナックル（支持部材） ３１ 筒部 ３５ ねじ溝（固定部材） ４ スナップリング（固定部材） ５ 調心用板ばね（軸受保持部材） ６ ナット（固定部材） ７ 押圧部材（固定部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J017 AA01 AA05 DA01 DB04 DB07 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA77 FA35 GA02 GA03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸体を支持部材に対して回転自在に支持
    する転がり軸受の取付構造であって、 前記支持部材は転がり軸受の外輪よりも線膨張係数が大
    きい材料で構成され、かつ、前記転がり軸受を挿入可能
    な筒部を有し、 前記転がり軸受を前記支持部材の筒部に挿入し、 前記転がり軸受の外輪の外周面と前記筒部の内周面との
    嵌め合い面に、前記筒部の線膨張時に前記嵌め合い面に
    締め代を与える径方向に伸縮可能な軸受保持部材を介装
    した転がり軸受の取付構造。
  2. 【請求項２】 支持部材の筒部の内周面に沿って周溝を
    形成し、前記周溝に軸受保持部材を収納したことを特徴
    とする請求項１記載の転がり軸受の取付構造。
  3. 【請求項３】 軸体を支持部材に対して回転自在に支持
    する転がり軸受の取付構造であって、 前記支持部材は転がり軸受の外輪よりも線膨張係数が大
    きい材料で構成され、かつ、前記転がり軸受を挿入可能
    な筒部を有し、 前記転がり軸受を前記支持部材の筒部に挿入し、 前記転がり軸受の軸方向両端部に、前記筒部の軸方向端
    面に当接して前記筒部の軸方向への線膨張を規制する固
    定部材を設けた転がり軸受の取付構造。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の転がり軸
    受の取付構造において、軸体が車軸であって、支持部材
    が車両のフレームの一部となるナックルであることを特
    徴とする車両用の転がり軸受の取付構造。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2020062625A1 (zh) * 2018-09-29 2020-04-02 北京力升高科科技有限公司 一种耐高温轴承组件

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