JP2008169899A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪が軸方向に移動することがなく、クリープを軽減できる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】内輪３、３には、転動体４、４を介して、外輪５が外嵌されている。外輪５のアウター側の端部には、軸方向に延びる円筒状をした円筒部５ｂが形成されている。ハウジング６には、インナー側の端部が径方向内方に突出した突出部６ａが形成されており、突出部６ａが外輪５のインナー側の側面に当接している。ハブ９のインナー側には、軸方向に延びる円筒状をした円筒部９ｂが形成されている。円筒部９ｂの側面は、外輪５のアウター側の側面に当接している。円筒部９ｂとハウジング６の突出部６ａとで外輪５の側面を挟み、ボルト７で固定することにより、外輪５が軸方向に移動することなく、クリープを軽減できる車輪用軸受装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、大型車両用の車輪用軸受装置に関するものである。

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輪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、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。

この大型車両用の車輪用軸受装置の一例が、特許文献１に示されている。この例では、ハウジングがベアリングユニットによりナックルに取り付けられ、ディスクブレーキにおけるディスクロータの内周面がハウジングの外周面に接すると共に、ハブの外周面がハウジングの内周面に接して、ディスクロータ及びハブがボルトによりハウジングの外端面に固定されている。ベアリングユニットは、一対の内輪と複列の円錐ころを介して外嵌された外輪とからなる。
特開２００３−３１２２０５号公報

特許文献１に示す車輪用軸受装置においては、外輪とハウジングは締め代を持って嵌め合わされているが、高荷重が負荷されると外輪がクリープして軸方向に抜ける場合がある。そこで、止め輪を設置することも考えられるが、少なくとも外輪と止め輪のすきま分は外輪が軸方向に移動する可能性があり、外輪が軸方向に移動すると、エンコーダとセンサのエアギャップが大きくなり、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）が正確に稼動しないことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外輪が軸方向に移動することがなく、クリープを軽減できる車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明は、車軸に外嵌される一対の内輪と、該内輪に転動体を介して外嵌される回転自在な外輪と、該外輪の外周に圧入嵌合されるハウジングと、該ハウジングに締結手段により締結されるブレーキ部材とハブからなる車輪用軸受装置であって、前記外輪の両側面が前記ハウジング及び前記ハブにより固定される構成を採用した。

このように、外輪の両側面を固定することにより、高荷重が負荷されても外輪がクリープして軸方向に抜けることがない。また、クリープは通常、軸方向の移動も伴うため、外輪の軸方向の移動を防止することにより、クリープを低減させることができる。また、止め輪を用いる必要がないので、部品点数を削減できる。さらに、外輪が軸方向に移動することがないので、エンコーダとセンサのエアギャップが大きくなることがなく、ＡＢＳを正確に稼動できる。

また、本発明は、前記ハウジングにインナー側の端部が径方向内方に突出した突出部が形成されており、該突出部が前記外輪のインナー側の側面に当接し、前記ハブにインナー側の軸方向に延びる円筒部が形成されており、該円筒部が前記外輪のアウター側の側面に当接し、前記ハウジングと前記ハブとを締結手段により固定することができる。これにより、外輪をハウジングとハブとで挟むようにして固定できるので、外輪の軸方向の移動を防止できる。

また、本発明は、前記外輪にアウター側の軸方向に延びる円筒部が形成されていることもできる。これにより、ハブと車軸を締結するナット等が干渉することを好適に防止できる。

また、本発明は、前記ハウジングの側面にエンコーダが設けられていることもできる。外輪が軸方向に移動することがなければ、外輪に嵌合されたハウジングも軸方向に移動することがなく、このハウジングにエンコーダを設けることで、安定した制御性を維持できる。

また、本発明は、前記ハウジングの外周面に前記ブレーキ部材の内周面が位置決めされ、前記ハウジングの内周面に前記ハブの外周面が位置決めされていることができる。ブレーキ部材やハブの位置決めを行うことができるので、組み付け性が向上し、使用時にも安定した性能を発揮できる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、車軸に外嵌される一対の内輪と、該内輪に転動体を介して外嵌される回転自在な外輪と、該外輪の外周に圧入嵌合されるハウジングと、該ハウジングに締結手段により締結されるブレーキ部材とハブからなる車輪用軸受装置であって、前記外輪の両側面が前記ハウジング及び前記ハブにより固定されているので、外輪が軸方向に移動することがなく、クリープを軽減できる車輪用軸受装置を提供することができる。

車軸に外嵌される一対の内輪と、該内輪に転動体を介して外嵌される回転自在な外輪と、該外輪の外周に圧入嵌合されるハウジングと、該ハウジングに締結手段により締結されるブレーキ部材とハブからなる車輪用軸受装置であって、前記外輪の両側面が前記ハウジング及び前記ハブにより固定される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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実施形態を示す縦断面図である。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。

この車輪用軸受装置１は第１世代と呼称される従動輪用であって、車軸２に外嵌される一対の内輪３、３と、内輪３、３に転動体（円錐ころ）４、４を介して外嵌される回転自在な外輪５と、外輪５の外周に圧入嵌合されるハウジング６の側面に締結手段（ボルト）７により締結されるディスクロータ等からなるブレーキ部材８とハブ９と、からなる。

内輪３の内周面には、車軸２の段付き部２ａが嵌合されている。車軸２の肩部２ｂは、内輪３の側面に当接している。段付き部２ａのアウター側には、段付き部２ａよりも小径の小径部２ｃが形成されている。小径部２ｃのアウター側には、おねじ部２ｄが形成されている。小径部２ｃには、円環状をしたワッシャ１０が挿嵌される。おねじ部２ｄには、ナット１１が螺合される。ナット１１を螺合することにより、ワッシャ１０を内輪３の側面に押し当てる。このように車軸２の肩部２ｂとワッシャ１０とで内輪３、３を挟み、内輪３を車軸２に固定する。

内輪３の外周には、テーパ状の内側転走面３ａが形成されている。内輪３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

内輪３、３には、転動体４、４を介して、外輪５が外嵌されている。外輪５には、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。外輪５のアウター側の端部には、軸方向に延びる円筒状をした円筒部５ｂが形成されている。この外輪５はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

転動体４、４は、保持器によって内輪３と外輪５の転走面間を転動自在に保持されている。転動体４はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。この車輪用軸受装置１の軸受は、所謂背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成されている。

また、内輪３と外輪５との間に形成される環状空間の開口部にはシール１２、１３が装着されている。このシール１２、１３は、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシール、所謂パックシールを構成している。これらのシール１２、１３によって、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

ハウジング６は、全体として略円筒状をしており、その外径面は、インナー側にいくに従い外径の小さくなるテーパ状をしている。ハウジング６には、インナー側の端部が径方向内方に突出した突出部６ａが形成されており、突出部６ａが外輪５のインナー側の側面に当接している。突出部６ａの突出高さは、外輪５の端部の厚さに略等しくなっている。ハウジング６のアウター側の端部には、ボルト７が螺合されるめねじ部６ｂが数箇所等配形成されている。ハウジング６のインナー側の端面には、断面Ｌ字型をした芯金１４が圧入固定されている。芯金１４の周面には、エンコーダ１５が配置されている。このエンコーダ１５は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが形成されたゴム磁石からなり、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。ハウジング６は、鋳物で形成されている。

ブレーキ部材８の側面は、ハウジング６のアウター側の側面に当接している。ブレーキ部材８の側面には、貫通孔８ａが数箇所等配穿設されており、ボルト７を挿嵌してブレーキ部材８をハウジング６に固定できるようになっている。ブレーキ部材８の内端面の位置は、ハウジング６の内周面と略等しくなっている。ブレーキ部材８の内周面８ｂは、ハウジング６の外周面に当接しており、位置決めがなされる。

ハブ９は、ブレーキ部材８のアウター側に配置されている。ハブ９の側面には、めねじ部６ｂ及び貫通孔８ａに対応する位置に、貫通孔９ａが数箇所等配穿設されている。この貫通孔９ａにボルト７を挿嵌してハブ９及びブレーキ部材８をハウジング６に固定できるようになっている。ハブ９のインナー側には、軸方向に延びる円筒状をした円筒部９ｂが形成されている。円筒部９ｂの側面は、外輪５のアウター側の側面に当接している。円筒部９ｂとハウジング６の突出部６ａとで外輪５の側面を挟み、ボルト７で固定することにより、外輪５が軸方向に移動することなく、クリープを軽減できる車輪用軸受装置を提供することができる。

円筒部９ｂの基部には、アウター側に膨らむような円弧状をした円弧部９ｃが形成されている。この円弧部９ｃがあることで、ハブ９と車軸２の干渉を防止している。ハブ９のアウター側の端部には、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ９ｄが形成されている。車輪取付フランジ９ｄには、ハブボルト１６が周方向等配に植設されている。

なお、ここでは、従動輪側の軸受装置を例示したが、本発明はこれに限らず、駆動輪側であっても良い。また、本実施形態では、転動体４に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受を例示したが、無論これに限らず、転動体４にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、軸受に外輪が用いられている車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・車輪用軸受装置
２・・・・・・・・・車軸
２ａ・・・・・・・・段付き部
２ｂ・・・・・・・・肩部
２ｃ・・・・・・・・小径部
２ｄ・・・・・・・・おねじ部
３・・・・・・・・・内輪
３ａ・・・・・・・・内側転走面
４・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・外輪
５ａ・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・円筒部
６・・・・・・・・・ハウジング
６ａ・・・・・・・・突出部
６ｂ・・・・・・・・めねじ部
７・・・・・・・・・締結手段
８・・・・・・・・・ブレーキ部材
８ａ・・・・・・・・貫通孔
８ｂ・・・・・・・・内周面
９・・・・・・・・・ハブ
９ａ・・・・・・・・貫通孔
９ｂ・・・・・・・・円筒部
９ｃ・・・・・・・・円弧部
９ｄ・・・・・・・・車輪取付フランジ
１０・・・・・・・・ワッシャ
１１・・・・・・・・ナット
１２、１３・・・・・シール
１４・・・・・・・・芯金
１５・・・・・・・・エンコーダ
１６・・・・・・・・ハブボルト

Claims (5)

1. 車軸に外嵌される一対の内輪と、該内輪に転動体を介して外嵌される回転自在な外輪と、該外輪の外周に圧入嵌合されるハウジングと、該ハウジングに締結手段により締結されるブレーキ部材とハブからなる車輪用軸受装置であって、
   前記外輪の両側面が前記ハウジング及び前記ハブにより固定されることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記ハウジングにインナー側の端部が径方向内方に突出した突出部が形成されており、該突出部が前記外輪のインナー側の側面に当接し、前記ハブにインナー側の軸方向に延びる円筒部が形成されており、該円筒部が前記外輪のアウター側の側面に当接し、前記ハウジングと前記ハブとを締結手段により固定する請求項１記載の車輪用軸受装置。
3. 前記外輪にアウター側の軸方向に延びる円筒部が形成されている請求項１又は２記載の車輪用軸受装置。
4. 前記ハウジングの側面にエンコーダが設けられている請求項１乃至３いずれか１項記載の車輪用軸受装置。
5. 前記ハウジングの外周面に前記ブレーキ部材の内周面が位置決めされ、前記ハウジングの内周面に前記ハブの外周面が位置決めされている請求項１乃至４いずれか１項記載の車輪用軸受装置。

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