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Title:
BEARING DEVICE FOR WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/129878
Kind Code:
A1
Abstract:
[PROBLEMS] To provide a bearing device for a wheel, particularly for a driven wheel, which is reduced in weight and size and in which the rigidity and strength of a knuckle are enhanced. [MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] In the inner ring rotation type bearing device for a wheel, particularly for a driven wheel, the knuckle (11) has a disc-like bottom (11a), an outer member (10) is fastened to the knuckle (11) by bolts with the bottom (11a) of the knuckle (11) and a vehicle body installation flange (10b) butted against each other, the inner-side end of an inner member (1) is closed by the knuckle (11), and pins (16) are screwed to the knuckle (11). Since pin holes (13) for inserting the pins (16) are formed in a vehicle body installation flange (10b) and the outer member (10) is radially positioned relative to the knuckle (11), the outer member (10) and the knuckle (11) can be easily axially aligned. This facilitates alignment of the bolt holes to simplify assembly of the bearing device.

Inventors:
KOBAYASHI KEIZO (JP)
SUMA HIROTO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/000993
Publication Date:
October 30, 2008
Filing Date:
April 16, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NTN TOYO BEARING CO LTD (JP)
KOBAYASHI KEIZO (JP)
SUMA HIROTO (JP)
International Classes:
B60B35/02; F16C19/18; F16C33/58; F16C35/063; F16C35/067; F16C41/00
Foreign References:
JP2006151067A2006-06-15
JP2003113849A2003-04-18
JPS5157658A1976-05-20
JP2005508485A2005-03-31
JP2000309281A2000-11-07
JP2006334713A2006-12-14
JP2004332812A2004-11-25
Attorney, Agent or Firm:
KOSHIKAWA, Takao (111-2 Itayamachi, Naka-k, Hamamatsu-shi Shizuoka 91, JP)
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Claims:
 外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
 一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
 この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた従動輪側の車輪用軸受装置において、
 前記ナックルが円板状の底部を有し、このナックルの底部と前記車体取付フランジが突き合わせ状態で前記外方部材が当該ナックルにボルトを介して締結され、前記内方部材のインナー側の端部が前記ナックルによって閉塞されると共に、このナックルに複数のピンが固定され、これらピンが嵌挿されるピン孔が前記車体取付フランジに穿設されて前記ナックルに対して前記外方部材が径方向に位置決めされていることを特徴とする車輪用軸受装置。
 前記ナックルの底部に雌ねじが形成されると共に、前記ピンが、前記ピン孔に嵌挿される先端部と、前記雌ねじに螺着されるねじ部とを備えている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
 前記ピンの先端部が前記ねじ部よりも小径に形成され、当該ピンが段付き形状に形成されている請求項1または2に記載の車輪用軸受装置。
 前記ピンの先端部とねじ部との間に鍔部が一体に形成されている請求項1または2に記載の車輪用軸受装置。
 前記ナックルの底部にピン孔が形成される共に、このピン孔に所定のシメシロを介して当該ピンが圧入されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
 前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなると共に、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が軸方向に固定されている請求項1乃至5いずれかに記載の車輪用軸受装置。
Description:
車輪用軸受装置

 本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に して回転自在に支承する車輪用軸受装置、 しくは、軽量・コンパクト化を図ると共に ナックルの剛性・強度を向上させた従動輪 の車輪用軸受装置に関するものである。

 従来構造の代表的な一例として、図4に示 すような従動輪側の車輪用軸受装置が知られ ている。この車輪用軸受装置は第3世代と称 れ、内方部材50と外方部材51、および両部材5 0、51間に保持器52を介して転動自在に収容さ た複列のボール53、53を備えている。内方部 材50は、ハブ輪54と、このハブ輪54に固定され た内輪55とからなる。ハブ輪54は、その一端 に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取 付フランジ56を一体に有し、外周に内側転走 54aと、この内側転走面54aから軸方向に延び 小径段部54bが形成されている。また、車輪 付フランジ56の円周等配位置には車輪およ ブレーキロータ57を固定するためのハブボル ト58が植設されている。

 ハブ輪54の小径段部54bには、外周に内側 走面55aが形成された内輪55が所定のシメシロ を介して圧入固定されている。そして、小径 段部54bの端部に締結された固定ナット59、あ いは、図示しないが、小径段部54bの端部を 方向外方に塑性変形させて形成した加締部 よって、ハブ輪54に対して内輪55が軸方向へ 抜けるのを防止している。

 外方部材51は、外周に懸架装置を構成する ックル60に取り付けられるための車体取付フ ランジ62を一体に有し、内周に複列の外側転 面51a、51aが形成されている。そして、この 列の外側転走面51a、51aと、これら複列の外 転走面51a、51aに対向する内側転走面54a、55a の間には複列のボール53、53が転動自在に収 容されている。

特開2002-81452号公報

 このような従来の車輪用軸受装置では、 方部材51のパイロット部61を嵌挿するために ナックル60の内径部が開放されているので、 ックル60の剛性・強度が不足すると共に、 受のインナー側に配設されたシールおよび ンサ(図示せず)に雨水やダスト等の異物が直 接かかり、信頼性が低下するという問題点が ある。このような問題を解決するために、ナ ックル60の内径部を閉塞して外方部材51のパ ロット部61を廃止することが望ましいが、こ れでは組立時に外方部材51とナックル60との 芯合せが困難になり組立誤差が生じる恐れ あった。

 本発明は、このような従来の問題に鑑み なされたもので、軽量・コンパクト化を図 と共に、ナックルの剛性・強度を向上させ 従動輪側の車輪用軸受装置を提供すること 目的とする。

 係る目的を達成すべく、本発明のうち請 項1に記載の発明は、外周に懸架装置を構成 するナックルに取り付けられる車体取付フラ ンジを一体に有し、内周に複列の外側転走面 が形成された外方部材と、一端部に車輪取付 フランジを一体に有し、外周に小径段部が形 成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段 部に圧入された少なくとも一つの内輪からな り、外周に前記複列の外側転走面に対向する 複列の内側転走面が形成された内方部材と、 この内方部材と前記外方部材の両転走面間に 保持器を介して転動自在に収容された複列の 転動体とを備えた従動輪側の車輪用軸受装置 において、前記ナックルが円板状の底部を有 し、このナックルの底部と前記車体取付フラ ンジが突き合わせ状態で前記外方部材が当該 ナックルにボルトを介して締結され、前記内 方部材のインナー側の端部が前記ナックルに よって閉塞されると共に、このナックルに複 数のピンが固定され、これらピンが嵌挿され るピン孔が前記車体取付フランジに穿設され て前記ナックルに対して前記外方部材が径方 向に位置決めされている。

 このように、内輪回転タイプの従動輪側 車輪用軸受装置において、ナックルが円板 の底部を有し、このナックルの底部と車体 付フランジが突き合わせ状態で外方部材が ックルにボルトを介して締結され、内方部 のインナー側の端部がナックルによって閉 されると共に、このナックルに複数のピン 固定され、これらピンが嵌挿されるピン孔 車体取付フランジに穿設されてナックルに して外方部材が径方向に位置決めされてい ので、装置の軽量・コンパクト化を図りつ 、ナックルの剛性・強度を向上させること できると共に、外方部材とナックルとの軸 合せが容易にでき、各ボルト孔との位置合 が容易になり組立作業を簡便化することが きる。

 好ましくは、請求項2に記載の発明のよう に、前記ナックルの底部に雌ねじが形成され ると共に、前記ピンが、前記ピン孔に嵌挿さ れる先端部と、前記雌ねじに螺着されるねじ 部とを備えていれば、ナックルにピンを確実 、かつ容易に固定することができる。

 また、請求項3に記載の発明のように、前 記ピンの先端部が前記ねじ部よりも小径に形 成され、当該ピンが段付き形状に形成されて いれば、運転中に振動等によりピンが抜け落 ちるのを防止することができ、信頼性を向上 させることができる。

 また、請求項4に記載の発明のように、前 記ピンの先端部とねじ部との間に鍔部が一体 に形成されていれば、ピンが抜け落ちるのを 防止すると共に、ナックルに対するピン自体 の位置決めを確実に行うことができ、外方部 材の車体取付フランジをナックルに密着させ て接合部の密封性を向上させることができる 。

 また、請求項5に記載の発明のように、前 記ナックルの底部にピン孔が形成される共に 、このピン孔に所定のシメシロを介して当該 ピンが圧入されていれば、ピンの構造および 組立性を簡略化することができる。

 また、請求項6に記載の発明のように、前 記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面 に対向する一方の内側転走面と、この内側転 走面から軸方向に延びる小径段部が形成され たハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所 定のシメシロを介して圧入され、外周に前記 複列の外側転走面に対向する他方の内側転走 面が形成された内輪からなると共に、前記小 径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて 形成した加締部によって所定の軸受予圧が付 与された状態で前記内輪が軸方向に固定され ていれば、装置の強度・剛性を高めると共に 、軽量・コンパクト化を一層図ることができ る。

 本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に 架装置を構成するナックルに取り付けられ 車体取付フランジを一体に有し、内周に複 の外側転走面が形成された外方部材と、一 部に車輪取付フランジを一体に有し、外周 小径段部が形成されたハブ輪、およびこの ブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一 の内輪からなり、外周に前記複列の外側転 面に対向する複列の内側転走面が形成され 内方部材と、この内方部材と前記外方部材 両転走面間に保持器を介して転動自在に収 された複列の転動体とを備えた従動輪側の 輪用軸受装置において、前記ナックルが円 状の底部を有し、このナックルの底部と前 車体取付フランジが突き合わせ状態で前記 方部材が当該ナックルにボルトを介して締 され、前記内方部材のインナー側の端部が 記ナックルによって閉塞されると共に、こ ナックルに複数のピンが固定され、これら ンが嵌挿されるピン孔が前記車体取付フラ ジに穿設されて前記ナックルに対して前記 方部材が径方向に位置決めされているので 装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、ナ クルの剛性・強度を向上させることができ と共に、外方部材とナックルとの軸芯合せ 容易にでき、各ボルト孔との位置合せが容 になり組立作業を簡便化することができる

 外周に懸架装置を構成するナックルに取 付けられる車体取付フランジを一体に有し 内周に複列の外側転走面が形成された外方 材と、一端部に車輪取付フランジを一体に し、外周に前記複列の外側転走面に対向す 一方の内側転走面と、この内側転走面から 方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪 およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、 周に前記複列の外側転走面に対向する他方 内側転走面が形成された内輪からなる内方 材と、この内方部材と前記外方部材の両転 面間に保持器を介して転動自在に収容され 複列の転動体とを備え、前記小径段部の端 を径方向外方に塑性変形させて形成した加 部により前記内輪が軸方向に固定された車 用軸受装置において、前記ナックルが円板 の底部を有し、このナックルの底部と前記 体取付フランジが突き合わせ状態で前記外 部材が当該ナックルにボルトを介して締結 れ、前記内方部材のインナー側の端部が前 ナックルによって閉塞されると共に、この ックルに複数のピンが螺着され、これらピ が嵌挿されるピン孔が前記車体取付フラン に穿設されて前記ナックルに対して前記外 部材が径方向に位置決めされている。

 以下、本発明の実施の形態を図面に基いて 細に説明する。
 図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実 施形態を示す縦断面図、図2は、図1の外方部 単体を示す正面図、図3は、位置決め用のピ ンの変形例を示す要部拡大図である。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 )、中央寄り側をインナー側(図面右側)とい 。

 この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代 と称され、内方部材1と外方部材10、および両 部材1、10間に転動自在に収容された複列の転 動体(ボール)6、6を備えている。内方部材1は ハブ輪2と、このハブ輪2に所定のシメシロ 介して圧入された内輪3とからなる。

 ハブ輪2は、アウター側の端部に車輪(図 せず)を取り付けるための車輪取付フランジ4 を一体に有し、この車輪取付フランジ4の円 等配位置に車輪を固定するためのハブボル 5が植設されている。また、ハブ輪2の外周に はアウター側(一方)の内側転走面2aと、この 側転走面2aから軸方向に延びる小径段部2bが 成されている。そして、外周にインナー側( 他方)の内側転走面3aが形成された内輪3がこ 小径段部2bに圧入され、さらに、小径段部2b 端部を径方向外方に塑性変形させて形成し 加締部2cにより、所定の軸受予圧が付与さ た状態で、ハブ輪2に対して内輪3が軸方向に 固定されている。これにより、装置の強度・ 剛性が高まると共に、軽量・コンパクト化を 図ることができる。

 ハブ輪2は、S53C等の炭素0.40~0.80重量%を含 中高炭素鋼(JIS規格のSC系機械構造用炭素鋼) で形成され、アウター側の内側転走面2aをは め、シール8が摺接するシールランド部、お よび小径段部2bに亙り高周波焼入れによって 面硬さを58~64HRCの範囲に硬化処理されてい 。なお、加締部2cは、鍛造後の素材表面硬さ 25HRC以下の未焼入れ部としている。こうした 周波焼入れパターンによりハブ輪2の強度が 向上すると共に、内輪3の嵌合面におけるフ ッティング摩耗が抑制されて耐久性が向上 る。また、加締部2cの加工性を向上させ、塑 性変形によるクラック等の発生を防止するこ とができる。一方、内輪3および転動体6はSUJ2 等からなる高炭素クロム鋼からなり、ズブ焼 入れによって芯部まで58~64HRCの範囲に硬化処 されている。

 外方部材10は、外周にナックル11に取り付 けるための車体取付フランジ10bを一体に有し 、内周に複列の外側転走面10a、10aが形成され ている。この外方部材10は、ハブ輪2と同様、 S53C等の炭素0.40~0.80重量%を含む中高炭素鋼で 成され、複列の外側転走面10a、10aが高周波 入れによって表面硬さを58~64HRCの範囲に硬 処理されている。そして、それぞれの転走 10a、2aと10a、3a間に複列の転動体6、6が収容 れ、保持器7、7によりこれら複列の転動体6 6が転動自在に保持されている。また、外方 材10と内方部材1との間に形成される環状空 の開口部にはシール8、9が装着され、軸受 部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外 から雨水やダスト等が軸受内部に侵入する を防止している。

 また、内輪3の外径にはパルサーリング23 装着されている。このパルサーリング23は 内輪3の外径に嵌合される円筒部24a、および の円筒部24aから径方向外方に延びる立板部2 4bからなるスリンガ24と、このスリンガ24にお ける立板部24bの側面に加硫接着等により一体 に接合された磁気エンコーダ25とからなる。

 スリンガ24は、強磁性体の鋼鈑、例えば フェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430 等)あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JI S規格のSPCC系等)からなり、プレス加工によっ て断面略L字状に、全体として円環状に形成 れている。

 また、磁気エンコーダ25は、ゴム等から るエラストマにフェライト等からなる強磁 体粉を混入させ、周方向に交互に磁極N、Sが 等ピッチとなるように着磁され、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。また、この磁気エンコーダ25に所定の アギャップを介して対峙する速度検出セン (図示せず)がナックル11に固定されている。 そして、車輪の回転に伴って内輪3と共に磁 エンコーダ25が回転すると、この磁気エンコ ーダ25に対峙する回転速度センサの出力が変 する。この回転速度センサの出力が変化す 周波数は車輪の回転速度に比例するため、 転速度センサの出力信号を図示しない制御 に入力すれば、ABSを適切に制御することが きる。

 ここでは、ハブ輪2の外周に直接内側転走 面2aが形成された第3世代と呼称される車輪用 軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用 軸受装置はこうした構造に限定されず、例え ば、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一 対の内輪が圧入固定された、所謂第2世代構 であっても良い。なお、転動体6、6をボール とした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、 これに限らず、転動体6に円すいころを使用 た複列円すいころ軸受であっても良い。

 ここで、本実施形態では、ナックル11に 板状の底部11aが一体に形成され、内方部材1 インナー側が閉塞されている。すなわち、 方部材10の外周にナックル11と嵌合するため のパイロット部が形成されておらず、外方部 材10の車体取付フランジ10bとナックル11とが き合わせ状態で外方部材10がボルト(図示せ )を介して締結されている。これにより、装 の軽量・コンパクト化が図れると共に、ナ クル11の剛性・強度を向上させることがで る。また、パルサーリング23の検出部に外部 から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防 止し、検出精度を長期間に亙って維持するこ とができる。

 また、図2に示すように、外方部材10の車 取付フランジ10bには締結用のボルト孔12が 数(ここでは4個)穿設されているが、これら ルト孔12間にピン孔13が複数(ここでは2個)穿 されている。一方、図1に示すように、ナッ クル11にはこれらボルト孔12とピン孔13に対応 する位置にボルト孔14と雌ねじ15が形成され 雌ねじ15に位置決め用のピン16が螺着されて る。このピン16は、ピン孔13に嵌挿される先 端部17と、ナックル11の雌ねじ15に螺着される ねじ部18とで構成されている。これにより、 ン16をナックル11に確実、かつ容易に固定す ることができる。そして、外方部材10のピン 13にピン16が嵌挿され、外方部材10がナック 11に対して径方向に位置決めされた状態で 定されている。これにより、外方部材10とナ ックル11との軸芯合せが容易にできると共に 各ボルト孔12、14との位置合せが容易になり 組立作業を簡便化することができる。なお、 ピン16の構造や組立性を簡略化するために、 じ部18で締結せずにピン16を所定のシメシロ を介してナックル11に圧入しても良い。

 図3は位置決め用のピンの変形例を示して いるが、(a)に示すように、ピン19が、車体取 フランジ10bのピン孔13に嵌挿される先端部17 と、この先端部17より大径に形成され、ナッ ル11の雌ねじ15に螺着されるねじ部20からな 段付き形状に形成されている。ピン19をこ ような段付き形状にすることにより、運転 に振動等によりピン19が抜け落ちるのを防止 することができ、信頼性を向上させることが できる。また、(b)に示すように、ピン21が、 体取付フランジ10bのピン孔13に嵌挿される 端部17と、ナックル11の雌ねじ15に螺着され ねじ部18、およびこれら先端部17とねじ部18 の間に形成された鍔部22で構成されている。 このようにピン21に鍔部22を形成することに り、ピン21が抜け落ちるのを防止すると共に 、ナックル11に対するピン21自体の位置決め 確実に行うことができ、外方部材10の車体取 付フランジ10bをナックル11に密着させて接合 の密封性を向上させることができる。

 以上、本発明の実施の形態について説明 行ったが、本発明はこうした実施の形態に 等限定されるものではなく、あくまで例示 あって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内 おいて、さらに種々なる形態で実施し得る とは勿論のことであり、本発明の範囲は、 許請求の範囲の記載によって示され、さら 特許請求の範囲に記載の均等の意味、およ 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従動輪側 、内輪回転タイプの第2世代または第3世代 造の車輪用軸受装置に適用できる。

本発明に係る車輪用軸受装置の一実施 態を示す縦断面図である。 図1の外方部材単体を示す正面図である 。 (a)は、図1のピンの変形例を示す要部拡 大図である。 (b)は、同上他の変形例を示す 部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図 ある。

符号の説明

1・・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・・ハブ輪
2a、3a・・・・・・内側転走面
2b・・・・・・・・・小径段部
2c・・・・・・・・・加締部
3・・・・・・・・・・内輪
4・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
5・・・・・・・・・・ハブボルト
6・・・・・・・・・・転動体
7・・・・・・・・・・保持器
8、9・・・・・・・・シール
10・・・・・・・・・外方部材
10a・・・・・・・・外側転走面
10b・・・・・・・・車体取付フランジ
11・・・・・・・・・ナックル
12、14・・・・・・ボルト孔
13・・・・・・・・・ピン孔
15・・・・・・・・・雌ねじ
16、19、21・・・ピン
17・・・・・・・・・先端部
18、20・・・・・・ねじ部
22・・・・・・・・・鍔部
23・・・・・・・・・パルサーリング
24・・・・・・・・・スリンガ
24a・・・・・・・・円筒部
24b・・・・・・・・立板部
25・・・・・・・・・磁気エンコーダ
50・・・・・・・・・内方部材
51・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・外側転走面
52・・・・・・・・・保持器
53・・・・・・・・・ボール
54・・・・・・・・・ハブ輪
54a、55a・・・・内側転走面
54b・・・・・・・・小径段部
55・・・・・・・・・内輪
56・・・・・・・・・車輪取付フランジ
57・・・・・・・・・ブレーキロータ
58・・・・・・・・・ハブボルト
59・・・・・・・・・固定ナット
60・・・・・・・・・ナックル
61・・・・・・・・・パイロット部
62・・・・・・・・・車体取付フランジ