JP4013618B2 - 転がり軸受装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に係り、特に車軸を支持するのに適した転がり軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3を参照して従動輪側の車軸の支持用に用いられる転がり軸受装置の概略構成を説明する。この転がり軸受装置は、外輪部材50と、複数の玉51a,51bと、内輪部材52とを有する。外輪部材50は、その内周面に軸方向2列で玉51a,51b用の軌道面を有し車体側に非回転に支持される。内輪部材52は、外周面に一方の玉51aの軌道面を有するハブ軸53と、外周面に他方の玉51bの軌道面を有し、かつハブ軸53に外嵌される環状部材54とを含むもので、外輪部材50に対して径方向内側で同心に配置される。
【0003】
ハブ軸53は、熱間鍛造によって中実断面に形成されるものであり、軸部55と、ハブフランジ56と、環状ガイド部57とを備える。ハブフランジ56は、ブレーキディスクおよびタイヤホイールを重ねて取付けるため、軸部55の車両アウタ側外周面の径方向外向きに設けられている。環状ガイド部57は、インロー部とも称され、ハブフランジ56より車両アウタ側方向に突出された環状構造を有する。この環状ガイド部57は、ブレーキディスクおよびタイヤホイールをハブフランジ56に重ねる際のガイドとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記転がり軸受装置のハブ軸53の場合、熱間鍛造によって3方に張出す各部55〜57を一体に形成するために、大圧力を加えるためのプレス機など高価で大掛かりな製造設備が必要となる。特に熱間鍛造の場合、ハブ軸53の製品精度を所要以上に確保しにくいために、鍛造後にハブ軸53に対する旋削や研磨などの後加工が必要とされ製造工程数が増加し、製造コストも高くなる、などの不具合が指摘される。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る転がり軸受装置は、外輪部材と、この外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記両部材間に転動自在に介装される複数の転動体と、前記内輪部材に設けられるブレーキディスク取付用フランジと、このブレーキディスク取付用フランジにブレーキディスクを取付ける際にガイドとなるガイド部材とを含み、前記内輪部材は、軸方向に延びる円筒状の第1内輪部材と、前記ブレーキディスク取付用フランジを有する第2内輪部材とを有し、前記第1内輪部材は端部に、前記第2内輪部材の端面に対してかしめられるかしめ部を有し、前記ガイド部材は、ブレーキディスク取付用フランジよりも軸心方向に突出されてブレーキディスクを取付ける際のガイド部と、前記第1内輪部材の端部内周面に嵌込まれる嵌込部とを含み、かつ前記ガイド部材は、前記内輪部材および外輪部材とは別体構造とされている。
本発明の請求項2に係る転がり軸受装置は、外輪部材と、この外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記両部材間に転動自在に介装される複数の転動体と、前記外輪部材に設けられるブレーキディスク取付用フランジと、このブレーキディスク取付用フランジにブレーキディスクを取付ける際にガイドとなるガイド部材とを含み、前記外輪部材は、軸方向に延びる円筒状の第1外輪部材と、前記ブレーキディスク取付用フランジを有する第2外輪部材とを有し、前記第1外輪部材は端部に、前記第2外輪部材の端面に対してかしめられるかしめ部を有し、前記ガイド部材は、ブレーキディスク取付用フランジよりも軸心方向に突出されてブレーキディスクを取付ける際のガイド部と、前記第1外輪部材の端部内周面に嵌込まれる嵌込部とを含み、かつ前記ガイド部材は、前記内輪部材および外輪とは別体構造とされている。
【0006】
上記構成のように、ブレーキディスク取付用フランジにブレーキディスクを取付ける際にガイドとなるガイド部材を、外輪部材および内輪部材とは別体で設けることにより、三方向に張出すような外輪部材または内輪部材を形成することを必要としなくなるため、外輪部材または内輪部材の少なくとも一方を冷間鍛造によって形成することができるようになる。これにより、転がり軸受装置の製造に際して、大掛かりな設備が不要となる。また冷間鍛造によれば、製品精度が高くなるため、転動体の軌道面を必要な精度とするための研磨加工時間を短縮することができる。このため、製品の製造が容易になるとともに、製造コストが低減される。
【0007】
本発明の請求項3に係る転がり装置は、請求項1または請求項2に記載の転がり軸受装置であって、前記ガイド部材は、さらに前記ガイド部と前記嵌込部とを中継接続する中継部を有し、かつ、前記ガイド部材は前記中継部で前記かしめ部を覆う。
【0008】
この構成においても、転がり軸受装置の製造に際して、大掛かりな設備が不要となる。またガイド部材を冷間鍛造によって形成することにより、熱間鍛造によってガイド部材を外輪部材または内輪部材と一体に形成する場合に比べて、ガイド部材の容量を小さくすることができ、この場合は回転トルクが低減される。
【0011】
なお、外輪部材、内輪部材およびガイド部材を、例えば管状の素材から冷間鍛造によって形成することにより、製品の製造がいっそう容易になり、製造コストも低減される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置を、図面を参照して説明する。図では、転がり軸受装置を、従動輪側の車軸用転がり軸受装置に適用させている。図1は本発明の実施形態に係る転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図2は転がり軸受装置の車両アウタ側からの側面図である。図示のように、この転がり軸受装置1は、外輪部材2と、転動体として2列の玉4,5と、内輪部材6とを有する。
【0013】
外輪部材2は、熱間鍛造によって形成されるものである。この外輪部材2は、支持フランジ20を有する。この支持フランジ20は、外輪部材2の軸心方向途中位置に径方向外向きに突出して形成される。この支持フランジ20が、不図示の車体側に組込まれるナックルに取付けられることで、外輪部材2が車体に対して軸心回りに非回転に支持される。外輪部材2の車両インナ側端部に、カバー22が嵌着されている。このカバー22は、不図示の車速センサーを内装する空間21を確保するためのものである。各列の玉4,5は、それぞれ冠形保持器3によって円周方向等配位置に保持されている。
【0014】
内輪部材6は、一方の内輪部材11と他方の内輪部材13とから構成される。一方の内輪部材11は、その車両インナ側に、外周面を一方列の玉4の内輪軌道面とする軌道部7が形成されている。一方の内輪部材11は、車両アウタ側に縮径部14を有する。このような構成を有する一方の内輪部材11は、管状の素材から冷間鍛造によって、図1に示すような軸方向断面形状を有する円筒状に形成されている。
【0015】
他方の内輪部材13は、外周面を他方側の玉5の内輪軌道面とする軌道部12と、この軌道部12から径方向外向きに突出して形成される、ブレーキディスク取付用フランジとしてのハブフランジ10とを有する。他方の内輪部材13は、その軌道部12の中心に、一方の内輪部材11の縮径部14が嵌着する中心穴12aを有する。他方の内輪部材13は、冷間鍛造によって管状またはリング状または平板状の素材から形成される。一方の内輪部材11はまた、その車両アウタ側端部に、他方の内輪部材13の端面に対してかしめられるかしめ部13aを有する。
【0016】
ブレーキディスク8およびタイヤホイール9を、ハブフランジ10に取付ける際にガイドとなるガイド部材23が、かしめ部13aを覆うように設けられている。このガイド部材23は、インロー部材とも称される部分であり、外輪部材2および内輪部材11,13とは別体構造とされている。
【0017】
このガイド部材23は、その中心に形成されるとともに、一方の内輪部材11の内空部24に圧入される円筒状嵌込部25と、この円筒状嵌入部25の端部から径方向外向きに拡径される、中継部としての平板部26と、この平板部26の径方向外側端部から車両インナ側に折曲される環状ガイド部28とから一体的に形成される。
【0018】
このガイド部材23は、ガイド部28の外周面を、ブレーキディスク8およびタイヤホイール9を取付ける際の取付用ガイド面28aとしている。そして円筒状嵌入部25が、一方の内輪部材11の内空部24に圧入されている状態で、ガイド部28は、ハブフランジ10よりも軸心方向すなわち車両アウタ側に突出された状態となる。このような構成を備えるガイド部材23は、平板状の素材から冷間鍛造によって形成される。
【0019】
図の符号30は、ハブボルトを示す。このハブボルト30は、ハブフランジ10の円周方向所定位置で、挿通孔29に圧入されている。ブレーキディスク8およびタイヤホイール9は、それぞれ中央穴(符号省略)をガイド部材23の環状ガイド部28の外周面に沿うように、またハブボルト30を盤面に挿通するようにして、ハブフランジ10に対して図の仮想線で示すように重ねられる。ブレーキディスク8およびタイヤホイール9は、ハブボルト30に不図示のナット部材を螺着することでハブフランジ10に固定される。
【0020】
転がり軸受装置1は、外輪部材2と他方の内輪部材13との間の環状空間15を、その車両アウタ側でシールするためのシール装置16を有する。このシール装置16は、外輪部材2の車両アウタ側端部内周面に嵌着される芯金と、この芯金に取付けられて他方の内輪部材13の対向部分に接触するリップを有する弾性シール体とから構成されている。
【0021】
上記構成の転がり軸受装置1の製造手順を説明する。まず、外輪部材2に各列の玉4,5を、冠形保持器3に保持させた状態で組付ける。続いて一方の内輪部材11を車両インナ側から外輪部材2に挿入するように組付けるとともに、他方の内輪部材13を車両アウタ側から組付ける。このとき、一方の内輪部材11の縮径部14が、他方の内輪部材13の中心穴12aに対して円滑に挿通されるように、両内輪部材11,13を径方向位置で位置合わせする。一方の内輪部材11の縮径部14が、他方の内輪部材13の中心穴12aに挿通された状態で、一方の内輪部材11の端面を拡径するようにして他方の内輪部材13の端面に対してかしめ、一方の内輪部材11にかしめ部13aを形成する。このように、一方の内輪部材11の端面を他方の内輪部材13の端面に対してかしめることで、両内輪部材11,13が軸心回りに回転一体とされるとともに、両列の玉4,5に対して所定の予圧が付与される。
【0022】
その後、ガイド部材23の円筒状嵌入部25を、一方の内輪部材11の内空部24に圧入するようにし、環状ガイド部28が他方の内輪部材13の車両アウタ側端面に当接するように、ガイド部材23を一方の内輪部材11に組付ける。その後外輪部材2は、支持フランジ20を介して車体に組付けられるとともに、ハブフランジ10に対してブレーキディスク8およびタイヤホイール9が取付けられる。
【0023】
このように、ハブフランジ10にブレーキディスク8およびタイヤホイール9を取付ける際、それらの中央穴をガイド部材23のガイド部28の外周面である取付用ガイド面28aにガイドさせるようにする。
【0024】
このようにして製造した転がり軸受装置1では、車両が走行すると、不図示の車輪の回転とともに、内輪部材6、すなわち一方の内輪部材11および他方の内輪部材13が軸心回りに回転する。
【0025】
ところで上記ガイド部材23は、冷間鍛造によって、転がり軸受装置1を構成する他の構成部品とは別体として形成している。このため、少なくとも一方の内輪部材11を、管状の素材を用いて円筒形状に形成できる。また、場合によっては、他方の内輪部材13を冷間鍛造によって形成できる。このように、ガイド部材23、一方の内輪部材11、他方の内輪部材13を冷間鍛造によって形成することで、図3で示した従来例のように、ハブ軸を熱間鍛造によって中実断面に形成する場合に比べて、転がり軸受装置1の全体の容量および重量を低減させることができる。これにより、従動輪として、回転トルクの低減が可能となる。
【0026】
また、図3で示した従来例のように、ハブ軸を熱間鍛造によって中実断面に形成する場合に比べて、小規模で安価な製造設備であつても対応でき、しかも高精度に一方の内輪部材11を形成することができる。すなわち熱間鍛造の場合は製品の表面精度も低く、特に玉4の内輪軌道面を必要な精度とするための研磨加工時間を長く必要とし、場合によっては内輪軌道面以外の部分も研磨加工を必要としていた。これに対して、管状の素材を用い、冷間鍛造によって一方の内輪部材11を形成する場合は、材料コストも安価であり、また製品の精度がよいので、内輪軌道面を必要な精度とするための研磨加工時間が短縮でき、内輪軌道面以外の部分の研磨加工をほとんど必要としない。これによって、製造コストを大幅に低減し得ることになる。
【0027】
また、ガイド部材23は、一方の内輪部材11のかしめ部13aのカバーの機能を有しているため、他方の内輪部材13の端面とかしめ部13aの間から泥水等が侵入するのを防止する機能を有する。
【0028】
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、転がり軸受装置1として、内輪回転タイプの例を示し、ガイド部材23を内輪部材11に組付けるようにしている。しかし本発明は、外輪部材2にハブフランジ10を有する外輪回転タイプの転がり軸受装置にも適用できる。この場合、ガイド部材23は、外輪部材2の端部内周面に組付けるようにする。
【0029】
何れの場合でも、ガイド部材23を内輪部材11,13あるいは外輪部材2とは別体とすることで、少なくとも一方の内輪部材11を、管状の素材を用いて冷間鍛造によって形成することができるようになり、回転トルクの低減を図り得るとともに、製造コストを大幅に低減し得る。
【0030】
なお、上記各実施形態で、内輪部材11,13、外輪部材2、ガイド部材23の素材となる管状またはリング状または平板状の各素材は、強度の許す限り薄肉とすることにより、軽量化、加工性および製造コストの点から優れたものとなる。
【0031】
さらに、上記実施形態における転がり軸受装置1は、車両の従動輪側に用いた場合を示したが、これに限定されるものではなく、車両における駆動輪側に適用させることもできる。
【0032】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、高価で大掛かりな設備が不要となるばかりでなく、研磨加工あるいは旋削加工などの後加工時間を短縮もしくは省略でき、もって製造コストの低減を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置の全体断面図である。
【図2】 同じく側面図である。
【図3】 従来の転がり軸受装置の全体断面図である。
【符号の説明】
1 転がり軸受装置
2 外輪部材
10 ハブフランジ
11 一方の内輪部材
13 他方の内輪部材
13a かしめ部
23 ガイド部材
25 円筒状嵌入部
26 平板部
28 環状ガイド部
24 内空部

Claims (3)

  1. 外輪部材と、この外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記両部材間に転動自在に介装される複数の転動体と、前記内輪部材に設けられるブレーキディスク取付用フランジと、このブレーキディスク取付用フランジにブレーキディスクを取付ける際にガイドとなるガイド部材とを含み、
    前記内輪部材は、軸方向に延びる円筒状の第1内輪部材と、前記ブレーキディスク取付用フランジを有する第2内輪部材とを有し、
    前記第1内輪部材は端部に、前記第2内輪部材の端面に対してかしめられるかしめ部を有し、
    前記ガイド部材は、ブレーキディスク取付用フランジよりも軸心方向に突出されてブレーキディスクを取付ける際のガイド部と、前記第1内輪部材の端部内周面に嵌込まれる嵌込部とを含み、かつ前記ガイド部材は、前記内輪部材および外輪部材とは別体構造とされている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
  2. 外輪部材と、この外輪部材と同心に配置される内輪部材と、前記両部材間に転動自在に介装される複数の転動体と、前記外輪部材に設けられるブレーキディスク取付用フランジと、このブレーキディスク取付用フランジにブレーキディスクを取付ける際にガイドとなるガイド部材とを含み、
    前記外輪部材は、軸方向に延びる円筒状の第1外輪部材と、前記ブレーキディスク取付用フランジを有する第2外輪部材とを有し、
    前記第1外輪部材は端部に、前記第2外輪部材の端面に対してかしめられるかしめ部を有し、
    前記ガイド部材は、ブレーキディスク取付用フランジよりも軸心方向に突出されてブレーキディスクを取付ける際のガイド部と、前記第1外輪部材の端部内周面に嵌込まれる嵌込部とを含み、かつ前記ガイド部材は、前記内輪部材および外輪とは別体構造とされている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の転がり軸受装置であって、
    前記ガイド部材は、さらに前記ガイド部と前記嵌込部とを中継接続する中継部を有し、かつ、前記ガイド部材は前記中継部で前記かしめ部を覆う、ことを特徴とする転がり軸受装置。
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