JP2003240029A

JP2003240029A - 車輪用軸受ユニットとその製造方法

Info

Publication number: JP2003240029A
Application number: JP2002244061A
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: 2001-12-13
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ハブ本体１３ｂの中間部外周面に第一の内輪
軌道１６を直接形成した、第三世代の構造で、ハブ８ｂ
の回転中心に対する回転側フランジ１５ｂの外側面であ
る取付面２５の直角度を向上させる。そして、制動時に
発生するジャダーの低減を図る。【解決手段】上記回転側フランジ１５ｂは、車輪を固
定するボルトを螺合させる為の、複数のねじ孔３３を有
する。上記取付面２５の仕上加工を、車輪用軸受ユニッ
ト５ｂの構成各部材を組み立てた後、上記ハブ８ｂを回
転させつつ旋削加工により行なう。この結果、これら構
成各部材毎の寸法誤差や組み付け誤差が上記直角度に影
響を及ぼさない様になって、上記課題を解決できる。

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８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は、ハブ本体１
３と内輪１４とを組み合わせて成る。このうちのハブ本
体１３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１、２、５、６、７、８の左
側、図４、９の上側。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１、２、５、６、７、８の右
側及び図４、９の下側を、軸方向に関して内と言う。本
明細書全体で同じ。）から突出した部分には、回転側フ
ランジ１５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１５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、上記ハブ本体１３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、第一の内輪軌道１
６を、上記ハブ本体１３に対し直接形成している。更
に、上記ハブ本体１３の内端部外周面に形成した小径段
部１７に上記内輪１４を外嵌固定して、上記ハブ８を構
成している。そして、この内輪１４の外周面に形成した
第二の内輪軌道１８を、上記複列の外輪軌道１１ａ、１
１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。

【０００５】これら各外輪軌道１１ａ、１１ｂと第一、
第二の各内輪軌道１６、１８との間には、それぞれが転
動体である玉１９、１９を複数個ずつ、それぞれ保持器
２０、２０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の内側に上記ハブ
８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、上記ハブ本体１３の中間部外周面及び上記内
輪１４の内端部外周面との間には、それぞれシールリン
グ２１ａ、２１ｂを設けて、上記各玉１９、１９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）用の車輪用軸受ユニット５である為、
上記ハブ本体１３の中心部に、スプライン孔２２を形成
している。そして、このスプライン孔２２に、等速ジョ
イント２３のスプライン軸２４を挿入している。

【０００６】上述の様な車輪用軸受ユニット５の使用時
には、図８に示す様に、外輪６をナックル３に固定する
と共に、ハブ本体１３の回転側フランジ１５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８の左右方向）に振れる事が避けられない。この様
な振れ（図８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１５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、上記ハブ本体１３の回転中心に対する回転
側フランジ１５の取付面（上記回転側フランジ１５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
第６，０７１，１８０号明細書には、回転側フランジの
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。

【０００９】上記米国特許明細書に記載された製造方法
により造られる車輪用軸受ユニットの場合、図９に示す
様に、ハブ本体１３ａの中間部乃至内端部に形成した幅
広の小径段部１７ａに、１対の内輪１４ａ、１４ｂを外
嵌し、ナット２９により抑え付けている。又、転動体と
して円すいころ３０、３０を使用している。この様に、
ハブ本体１３ａに１対の内輪１４ａ、１４ｂを外嵌した
ハブ８ａを組み込んだ車輪用軸受ユニット５ａの回転側
フランジ１５ａの取付面２５の直角度を向上させる、上
記米国特許明細書に記載された方法の場合、図９〜１０
に示す様に、先ず、上記取付面２５を加工する前のハブ
８ａを含む、上記車輪用軸受ユニット５ａの各構成部材
を組み立てる。

【００１０】次いで、外輪６の外周面に設けた固定側フ
ランジ１２を加工装置の支持台２６に固定してから、ス
ピンドル２７により上記ハブ８ａを回転させつつ、上記
回転側フランジ１５ａの取付面２５に砥石２８の先端面
を突き当てて、この取付面２５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５ａ
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、上記ハブ８ａの回転中心
に対する上記取付面２５の直角度を向上させる事ができ
て、この取付面２５に固定するロータ２（図８参照）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。

【００１１】但し、上述した米国特許第６，０７１，１
８０号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、回転側フランジ１５ａの取付面２５の仕上加
工を、砥石２８を使用した研削加工により行なっている
ので、車輪用軸受ユニットの品質を十分に確保する事が
難しい。即ち、研削加工は、上記砥石２８を上記取付面
２５に押し付けた状態でこの砥石２８を回転させる事に
より行なう為、加工時に上記回転側フランジ１５ａの温
度が上昇する。この温度上昇によりこの回転側フランジ
１５ａが歪むのを防止する為には、被加工部に研削液を
供給しつつ、上記取付面２５を研削する必要がある。

【００１２】ところが、車輪用軸受ユニット５ａの構成
各部材を組み立てた後、研削液を供給しつつ上記取付面
２５に研削加工を施すと、この研削液が、転動体である
円すいころ３０、３０を設置した、上記車輪用軸受ユニ
ット５ａの内部空間３１内に入り込む可能性がある。そ
して、入り込んだ場合には、この内部空間３１内に封入
したグリースを劣化させる等により、上記車輪用軸受ユ
ニットの耐久性を損なう原因となる。しかも、上記内部
空間３１内に入り込む研削液中には、研削加工により生
じた微細な切粉や砥石粉が混入する為、これら切粉や砥
石粉が上記各円すいころ３０、３０の転動面や外輪軌道
１１ｃ、１１ｃ及び第一、第二の内輪軌道１６ａ、１８
ａを傷め、上記車輪用軸受ユニット５ａの耐久性を著し
く低下させる原因となる。

【００１３】又、図９〜１０に示す様なカップ型の砥石
２８により上記取付面２５の研削加工を行なう場合に
は、これら砥石２８の先端面と取付面２５との摩擦面積
が大きくなり、この砥石２８の回転抵抗が大きくしかも
不安定になり易い。この結果、上記取付面２５の仕上精
度を必ずしも十分に確保できない可能性がある。又、高
性能車の様に、高度の回転バランスを要求される場合に
は、上記回転側フランジ１５ａの片側面だけでなく、外
周縁も仕上げる事を要求される場合があるが、上記砥石
２８を使用した方法では、そのままでは外周縁の仕上加
工を行なう事ができず。加工作業が面倒になる。

【００１４】更に、上記回転側フランジ１５ａには、車
輪及び制動用回転体を固定する為のスタッド９、９（図
８参照）の基端部を圧入固定する事が一般的であるが、
この圧入固定の際に、上記取付面２５が変形する可能性
がある。この様な変形に拘らず、この取付面２５の精度
を確保する為には、この取付面２５の仕上加工を、上記
各スタッド９、９の圧入固定後に行なう事が考えられる
が、上記砥石２８を使用した研削加工をこの圧入固定後
に行なう事は、この砥石と上記各スタッド９、９とが干
渉する為、困難である。

【００１５】これに対して、図示は省略するが、国際公
開ＷＯ 00/74883 Ａ１号公報には、回転側フランジの取
付面を、この回転側フランジを含むハブを回転させつ
つ、切削工具により仕上加工する方法が記載されてい
る。更に、米国特許第６，１５８，１２４号明細書に
は、回転側フランジの取付面にロータを結合固定した
後、このロータの両側面を切削工具により仕上加工する
方法が記載されている。これら国際公開公報及び米国特
許明細書に記載された発明の場合には、対象面の仕上加
工を切削工具を使用して行なう為、上述の米国特許第
６，０７１，１８０号明細書に記載された発明が有する
不都合をなくせるものと考えられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】但し、国際公開ＷＯ 0
0/74883 Ａ１号公報並びに米国特許第６，１５８，１２
４号明細書に記載された発明の場合も、近年普及が進ん
でいる構造の車輪用軸受ユニットの性能向上を、低コス
トで実現する為には改良の余地がある。この点に就い
て、以下に説明する。

【００１７】先ず、国際公開ＷＯ 00/74883 Ａ１号公報
に記載された発明の場合には、図９〜１０に示した、米
国特許第６，０７１，１８０号明細書に記載された発明
の場合と同様に、ハブの外周面に第一、第二の内輪軌道
を設ける為に、ハブ本体に１対の内輪を外嵌固定した、
所謂第二世代の車輪用軸受ユニットを対象としている。
この様な構造の場合、１対の内輪を外嵌する為にハブ本
体に形成した幅広の小径段部の外周面は、これら両内輪
を外嵌する部分のほぼ全長に亙って直径が変化しない、
単一円筒面である。この様な単一円筒面は比較的加工が
容易であり、従って、上記小径段部に互いに同径である
１対の内輪を外嵌して、上記ハブの外周面に第一、第二
の内輪軌道を設けた場合、これら１対の内輪の精度さえ
確保できれば、回転中心に対するこれら両内輪軌道の平
行度を確保し易い。この為、上記第二世代の車輪用軸受
ユニットは、上記国際公開ＷＯ 00/74883 Ａ１号公報に
記載された発明に係る方法を実施しなくても、著しいジ
ャダーを発生しにくくできるが、ハブの構成部品が多く
なる為、近年次第に採用する車両が減少している。

【００１８】これに対して、前述の図８に示した様に、
ハブ８の中間部外周面に第一の内輪軌道１６を直接形成
する、所謂第三世代の車輪用軸受ユニットの場合には、
ハブ本体１３の軸方向中間部で上記第一の内輪軌道１６
を形成した部分と、第二の内輪軌道１８を設けた内輪１
４を外嵌固定する為の小径段部１７とが段付形状とな
る。従って、上記第二世代の車輪用軸受ユニットに比べ
て、上記第一、第二の内輪軌道１６、１８の平行度の悪
化に基づくジャダーが発生し易く、対策が望まれるが、
上記国際公開ＷＯ 00/74883 Ａ１号公報に記載された発
明は、上記第三世代の車輪用軸受ユニットを対象として
いるものではない。

【００１９】これに対して、前記米国特許第６，１５
８，１２４号明細書に記載された発明は、第三世代の車
輪用軸受ユニットを対象としてはいるが、仕上加工の対
象が、回転側フランジの取付面ではなく、ロータの両側
面である。このロータの直径は回転側フランジの直径に
比べて大きい為、ロータの両側面に仕上加工を施す場合
には、加工装置が大型化し、その分、コストが嵩む事が
避けられない。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。

【００２０】

【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、車輪及び制動用回転体を懸架装置に対し回転自
在に支持する為の車輪用軸受ユニットであって、外輪
と、ハブと、複数個の転動体とを備える。そして、この
うちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時
に上記懸架装置に支持された状態で回転しない。又、上
記ハブは、ハブ本体と内輪とから成る。そして、このう
ちのハブ本体は、外周面の外端部に形成された、その軸
方向片面を上記制動用回転体を支持する為の取付面とし
た回転側フランジと、外周面の軸方向中間部に直接形成
された第一の内輪軌道と、外周面の軸方向内端部に形成
された小径段部とを備える。又、上記内輪は、その外周
面に第二の内輪軌道を形成されたもので、この小径段部
に外嵌した状態で上記ハブ本体に対し固定されている。
又、上記各転動体は、上記各外輪軌道と上記第一、第二
の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設
けられている。特に、本発明の車輪用軸受ユニットに於
いては、上記回転側フランジは、円周方向複数個所に軸
方向に貫通するねじ孔を設けたものであり、この回転側
フランジの取付面は、少なくとも上記外輪とハブと複数
の転動体とを組み付けた後、機械加工により所定の形状
及び寸法に加工されたものである。

【００２１】又、請求項４に記載した車輪用軸受ユニッ
トの製造方法は、上述の様な車輪用軸受ユニットを製造
する製造方法であって、外輪とハブと複数の転動体とを
組み付けた後、このハブをこの外輪に対し回転させつ
つ、回転側フランジの取付面を、旋削加工により所定の
形状及び寸法に加工する。

【００２２】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用軸受ユニッ
トとその製造方法の場合、外輪とハブと複数の転動体と
を組み付けた後に、このハブの外端部外周面に設けた、
制動用回転体を結合固定する為の回転側フランジの取付
面を所定の形状及び寸法に加工する。この為、特に第三
世代の車輪用軸受ユニットで生じ易い、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
角度を高くして、この回転側フランジに固定した制動用
回転体の制動用摩擦面の振れを抑える事ができる。

【００２３】しかも、本発明の場合には、上記回転側フ
ランジの側面の加工を旋削等の機械加工により行なう
為、被加工部に研削液を注ぐ必要がなく、所謂乾式加工
が可能になる。又、加工に伴って生じる加工屑は、糸状
に連続したものとなって、周囲に飛散しにくくなる。こ
の為、研削液や加工屑等の異物が車輪用軸受ユニットの
内部空間に入り込みにくくなり、上記回転側フランジの
仕上加工に伴って、上記車輪用軸受ユニットの耐久性が
損なわれる原因を生じにくくできる。又、旋削加工時に
加工工具と上記回転側フランジの側面との間に作用する
摩擦力は限られたもので済む為、加工を安定した状態で
行なえて、上記回転側フランジに歪みが生じにくくな
る。更には、必要に応じて上記回転側フランジの外周縁
の仕上加工も容易に行なえる。しかも、上記回転側フラ
ンジには、ねじ孔が形成されていても、スタッド等の突
出部分は存在しない為、上記取付面の加工を容易に行な
える。

【００２４】

【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５ｂは、外輪６の中間部外周面に、この
外輪６をナックル３（図８）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。
又、ハブ８ｂを構成するハブ本体１３ｂ及び内輪１４の
外周面で上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂに対向する部分
に第一、第二の内輪軌道１６、１８を、それぞれ設けて
いる。即ち、上記ハブ本体１３ｂの中間部外周面に直接
第一の内輪軌道１６を形成すると共に、このハブ本体１
３ｂの内端寄り部分に形成した小径段部１７に、その外
周面に第二の内輪軌道１８を形成した上記内輪１４を外
嵌している。そして、この内輪１４が上記小径段部１７
から抜け出るのを防止する為に、上記ハブ本体１３ｂの
内端部にかしめ部３２を形成している。即ち、上記小径
段部１７に上記内輪１４を外嵌した後、上記ハブ本体１
３ｂの内端部でこの内輪１４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３２を形成
し、このかしめ部３２により上記内輪１４の内端面を抑
え付けている。この構成により、この内輪１４は、上記
ハブ本体１３ｂの内端部に外嵌固定されて、上記ハブ８
ｂを構成する。

【００２５】又、このハブ本体１３ｂ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
は、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８）或はドラムを固定する為の回転側フラ
ンジ１５ｂを設けている。この回転側フランジ１５ｂの
円周方向複数個所で、上記ハブ本体１３ｂの回転中心を
その中心とする同一円周上には、それぞれねじ孔３３を
形成している。上記ホイール１及びロータ２は、例えば
図７に示す様に、これら各ねじ孔３３に螺合したボルト
５５により、上記回転側フランジ１５ｂに対し固定され
る。

【００２６】又、上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと第
一、第二の各内輪軌道１６、１８との間には、それぞれ
が転動体である複数個の玉１９、１９を、それぞれ保持
器２０、２０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、上記ハブ本体
１３ｂの中間部外周面及び上記内輪１４の内端部外周面
との間には、１対のシールリング２１ａ、２１ｂを設け
て、上記各玉１９、１９を設けた内部空間３１と外部と
を遮断し、この内部空間３１内に封入したグリースの漏
洩防止と、この内部空間３１内への異物の進入防止とを
図っている。

【００２７】更に、本例の場合には、上記１対のシール
リング２１ａ、２１ｂのうちの内側のシールリング２１
ｂを構成し、前記内輪１４の内端部に外嵌固定した芯金
３４の側面に、エンコーダ３５を固定している。このエ
ンコーダ３５は、円周方向に関して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３
５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、円周方向に関し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３５の内側面には、Ｓ極
とＮ極とが、円周方向に関し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５ｂの使用時には、上
記エンコーダ３５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３５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３５とセンサと
は、前記ハブ本体１３ｂ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。

【００２８】上述の様な車輪用軸受ユニット５ｂに設け
た前記回転側フランジ１５ｂの外側面である取付面２５
は、旋削加工により、上記ハブ本体１３ｂの回転中心軸
に対し直角な平坦面に仕上げている。この様に上記回転
側フランジ１５ｂの取付面２５に旋削加工を施すのに先
立って、上記車輪用軸受ユニット５ｂの構成各部材を、
上記回転側フランジ１５ｂの取付面２５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１
５ｂの取付面２５は、おおまかな形状及び寸法に加工す
る。次いで、上記車輪用軸受ユニット５ｂの構成各部材
を、図１に示す状態に組み立てる。

【００２９】即ち、上記ハブ本体１３ｂの周囲に、前記
外輪６及び前記各玉（転動体）１９、１９を組み付け
て、上記車輪用軸受ユニット５ｂを構成する。言い換え
れば、上記外輪６の内周面に設けた外輪軌道１１ａ、１
１ｂと上記ハブ本体１３ｂ及び内輪１４の外周面に設け
た第一、第二の各内輪軌道１６、１８との間に上記複数
の玉１９、１９を設けた状態で、上記外輪６とハブ本体
１３ｂと内輪１４と複数の玉１９、１９とを組み立て
る。この状態で上記ハブ本体１３ｂの外端部外周面に設
けた前記回転側フランジ１５ｂは、上記外輪６の軸方向
外側に位置し、取付面２５は、軸方向に関して上記外輪
６と反対側に位置する。上記各玉１９、１９には、背面
組み合わせ型の接触角が付与される為、上記車輪用軸受
ユニット５ｂは、走行時に加わるラジアル荷重及びスラ
スト荷重を支承自在となる。又、上記外輪６の両端部内
周面と上記ハブ本体１３ｂの中間部外周面及び内輪１４
の内端部外周面との間に、１対のシールリング２１ａ、
２１ｂを設ける。

【００３０】そして、この状態で、上記回転側フランジ
１５ｂの取付面２５に旋削加工を施すべき車輪用軸受ユ
ニット５ｂを、旋削加工装置３６に組み付ける。この場
合、上記外輪６の外周面の、前記固定側フランジ１２の
内側面よりも軸方向内側部分を、上記旋削加工装置３６
を構成するチャック３７の先端部により掴む。又、この
チャック３７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（取付面２５と反対側の面）
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３７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３８
により構成している。そして、上記外輪６を上記チャッ
ク３７により掴んだ状態で、この外輪６の外周面が上記
スリーブ３８の内周面のみに接触し、この外輪６の外周
面が傷付けられない様にしている。

【００３１】そして、上記ハブ本体１３ｂの中心部に設
けたスプライン孔２２の内側に上記旋削加工装置３６の
スピンドル４１の先端部を、上記ハブ本体１３ｂの外端
側から挿入し、このスピンドル４１の先端部外周面に設
けた雄スプライン部４２と上記スプライン孔２２とをス
プライン係合させる。次いで、上記スピンドル４１を回
転駆動する事により、上記ハブ本体１３ｂをその中心軸
を中心に回転させつつ、上記回転側フランジ１５ｂの外
側面に精密加工バイト４３ａ、４３ｂを突き当てて、こ
の外側面である上記取付面２５に旋削加工を施す。そし
て、この取付面２５を、所定の形状及び寸法に仕上げ
る。尚、加工時間が多少長くなっても構わない場合に
は、上記精密加工バイトとは１本で足りる。

【００３２】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５ｂの各構成部材を組
み付けた後に、上記ハブ本体１３ｂの外周面に設けた、
ホイール１及びロータ２（図８参照）を結合固定する為
の回転側フランジ１５ｂの外側面である取付面２５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、上記ハブ本体１３ｂの回転中心に対す
る、上記取付面２５の直角度を高くして、この回転側フ
ランジ１５ｂ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。特に図示の例の場合
には、前記内輪１４を上記ハブ本体１３ｂに対し、この
ハブ本体１３ｂの内端部に形成した前記かしめ部３２に
より固定している。この為、仮に上記取付面２５の直角
度が不良である場合に、上記車輪用軸受ユニット５ｂの
各構成部材の再利用が不能と（全部品を廃棄しなければ
ならなく）なり、部品の歩留が悪化する。これに対して
本発明の場合には、上記取付面２５の直角度を常に良好
にできるので、上記歩留を良好にして、高品質の車輪用
軸受ユニット５ｂを低コストで造れる。

【００３３】しかも、本発明の場合には、上記回転側フ
ランジ１５ｂの外側面である取付面２５の加工を、前記
各精密加工バイト４３ａ、４３ｂを使用した旋削加工に
より行なう為、被加工部である上記取付面２５に研削液
を注ぐ必要がなく、所謂乾式加工が可能になる。又、加
工に伴って生じる加工屑は、糸状に連続したものとなっ
て、周囲に飛散しにくくなる。この為、研削液や加工屑
等の異物が、既に構成各部材を組み立てて成る前記車輪
用軸受ユニット５ｂの内部空間３１に入り込みにくくな
って、上記回転側フランジ１５ｂの仕上加工に伴って、
上記車輪用軸受ユニット５ｂの耐久性が損なわれる原因
を生じにくくできる。

【００３４】又、旋削加工時に、加工工具である上記各
精密加工バイト４３ａ、４３ｂと上記取付面２５との間
に作用する摩擦力は限られたもので済む。この為、加工
時にこの回転側フランジ１５ｂに加わる応力を小さく抑
える事ができて、被加工部で発生する熱が低く済む事と
合わせて、上記回転側フランジ１５ｂに歪みが生じにく
くなる。この為、この回転側フランジ１５ｂに固定した
ロータ２の両側面の振れを、より一層低く抑える事がで
きる。更には、必要に応じて、上記回転側フランジ１５
ｂの外周縁の仕上加工も、上記車輪用軸受ユニット５ｂ
を前記旋削加工装置３６に着脱する事なく、容易に行な
える。

【００３５】更に、本例の場合には、上記外輪６の外周
面を旋削加工装置３６のチャック３７により掴んだ状態
で、この外輪６の外周面が、比較的軟らかい材料から成
るスリーブ３８の内周面のみに接触する様にしている。
上記チャック３７の本体部分を構成する比較的硬い金属
製の部分は、上記外輪６の外周面に接触させない。この
為、上記チャック３７を構成する硬い金属製の部分によ
り、この外周面が傷付けられるのを防止できて、この部
分の外周面の形状精度を十分に確保できる。この部分の
外周面は、車輪用軸受ユニット５ｂの使用時に、前記ナ
ックル３の支持孔４（図８）の内側に内嵌する部分であ
り、この部分の外周面の形状精度を十分に確保できる事
で、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。しかも、上記回転側フラ
ンジ１５ｂには、前記ねじ孔３３が形成されていても、
スタッド９（図８参照）等の突出部分は存在しない為、
前記取付面２５の加工を容易に行なえる。

【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、車輪用軸受ユニット
５ｃを構成する回転側フランジ１５ｂの外側面である取
付面２５の仕上加工を、この車輪用軸受ユニット５ｃを
旋削加工装置３６ａに組み付けて、上記取付面２５を、
１本の精密加工バイト４３ｃにより連続して加工する様
にしている。この場合、外輪６を、支持台２６ａ上に、
その中心軸を鉛直方向に位置させて支持固定し、スピン
ドル４１ａの先端部をハブ８ｃの外端部に形成した円筒
部４４に、トルクの伝達自在に内嵌する様にしている。
又、上記ハブ８ｃの内端部に外嵌固定した内輪１４の内
端部をこのハブ８ｃの内端面よりも突出させ、この内輪
１４の内端面を図示しない等速ジョイントの一部で抑え
付ける様にしている。又、内部空間３１の内端開口を塞
ぐシールリング２１ｂには、第１例の様なエンコーダは
組み込んでいない。その他の構成及び作用は、上述した
第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略す
る。

【００３７】次に、図５〜６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、ハブ本体１３ｂ
の外端部外周面に設けた回転側フランジ１５ｂ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４５
を、全周に亙り設けている。又、この円筒面部４５の外
径Ｄ₄₅を、固定側フランジ１２の外接円の直径Ｄ₁₂（図
６）よりも大きくしている（Ｄ₄₅＞Ｄ₁₂）。そして、前
述した第１例の場合と同様に、車輪用軸受ユニット５ｄ
の各構成部材を組み立てた状態で、外輪６の内端部に塞
ぎ部材４６を外嵌固定する。この塞ぎ部材４６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４６は、筒部４７
と、この筒部４７の内端（図５、６の右端）を塞ぐ底板
部４８とから成る。又、この底板部４８のうち、上記筒
部４７と反対側の側面の中心部に、摘み部４９を突設し
ている。又、上記筒部４７は、互いに同心である小径円
筒部５０と大径円筒部５１とを、段部５２により連結し
て成る。この様な塞ぎ部材４６は、上記回転側フランジ
１５ｂの外側面である取付面２５の旋削加工時に、外輪
６の内端部外周面に設けた小径段部５３に締り嵌めによ
り外嵌固定する。又、上記筒部４７の中間部に設けた段
部５２の外側面を、上記外輪６の内端面に突き当てる。

【００３８】そして、この状態で、回転側フランジ１５
ｂの外側面である取付面２５に旋削加工を施すべき車輪
用軸受ユニット５ｄを、旋削加工装置３６ｂに組み付け
る。この場合、上記外輪６の外周面の、前記固定側フラ
ンジ１２と上記小径段部５３との間部分を、前述した第
１例の場合と同様に、上記旋削加工装置３６ｂを構成す
るチャック３７の先端部により掴む。

【００３９】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５４の基端部を、上記旋削加工装置３６ｂ
の一部に固定している。このカバー５４の内径ｄ₅₄（図
２）は、前記円筒面部４５の外径Ｄ₄₅よりも僅かに大き
くしている（ｄ₅₄＞Ｄ₄₅）。上記車輪用軸受ユニット５
ｄを上記旋削加工装置３６ｂ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４６を固定した上記車輪
用軸受ユニット５ｄを、上記カバー５４の内側に、この
塞ぎ部材４６を先にした状態で挿入する。そして、上記
回転側フランジ１５ｂに設けた円筒面部４５の軸方向中
間部の外径側から上記塞ぎ部材４６の内端の外径側に亙
る部分の周囲を、上記カバー５４により覆う。上記回転
側フランジ１５ｂの外端寄り部分及びハブ８ａの外端寄
り部分は、上記カバー５４の内側に挿入せず、このカバ
ー５４の外端から突出させる。そして、前述した第１例
の場合と同様にして、回転側フランジ１５ｂの外側面で
ある取付面２５に２本の精密加工バイト４３ａ、４３ｂ
を突き当てて、この取付面２５に旋削加工を施す。そし
て、この取付面２５を所定の形状及び寸法に仕上げる。

【００４０】特に本例の場合には、この取付面２５を加
工する際に、上記回転側フランジ１５ｂの外周面に設け
た円筒面部４５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５４により覆ってい
る。又、上記回転側フランジ１５ｂ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４５を設けると
共に、この円筒面部４５の外径Ｄ₄₅を、固定側フランジ
１２の外接円の直径Ｄ ₁₂よりも大きくしている（Ｄ₄₅＞
Ｄ₁₂）。この為、上記所定の部分の周囲を上記円筒状の
カバー５４により覆っても、このカバー５４と上記固定
側フランジ１２とが干渉する事を防止し、しかも、この
カバー５４の内周面と上記回転側フランジ１５ｂの円筒
面部４５の外周面との間の隙間を十分に小さくできる。
尚、ねじ孔３３部分は、上記取付面２５と反対側（内側
面側）に、ゴム、合成樹脂等の弾性材により造られたキ
ャップ３９を嵌合する等により塞ぐ。

【００４１】従って、上記回転側フランジ１５ｂの外側
面である取付面２５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、上記複数の玉１９、１９を設
けた内部空間３１内に進入したり、各シールリング２１
ａ、２１ｂが上記異物により傷付けられるのを、十分に
防止できる。この結果、車輪用軸受ユニット５ｄの耐久
性を十分に確保できると共に、永久磁石であるエンコー
ダ３５に磁性体の切り粉等の異物が付着するのを防止し
て、前記ハブ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４５に動圧溝を形成
し、上記回転側フランジ１５ｂの回転に伴ってこの円筒
面部４５と上記カバー５４の内周面との間に、このカバ
ー５４の内から外に向かう流れを惹起させれば、上記内
部空間３１内への異物進入をより確実に防止できる。

【００４２】更に、本例の場合には、上記回転側フラン
ジ１５ｂの外側面である取付面２５の旋削加工時に、上
記外輪６の内端部に塞ぎ部材４６を外嵌固定している。
この為、車輪用軸受ユニット５ｄの一部周囲を円筒状の
カバー５４で覆う事と相俟って、上記外輪６及びハブ８
ａの内端側から上記内部空間３１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３６ｂから車輪用軸受ユニット５
ｄを取り外し、更に、上記外輪６の内端部から上記塞ぎ
部材４６を取り外す。この様に塞ぎ部材４６を取り外す
作業は、作業者がこの塞ぎ部材４６に設けた摘み部４９
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４６を上記外輪６に着脱する作業は、上記旋削加工
装置３６ｂから十分に離れた場所で行なえる為、上記内
部空間３１内への異物の進入を、十分に防止できる。

【００４３】尚、本例の場合と異なり、上記塞ぎ部材４
６を省略する代わりに、上記旋削加工装置３６ｂ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４６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３１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６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３６ｂ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。その他の部分の
構成及び作用は、前述の図１〜３に示した第１例の場合
と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重
複する説明を省略する。

【００４４】

【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、部品
点数が少ない第三世代の車輪用軸受ユニットに関して、
低コスト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。

【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】ハブを回転駆動する為のスピンドルを省略して
このハブを、図１の左方から見た図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の図。

【図５】同第３例を示す、図１と同様の図。

【図６】図５の部分拡大断面図。

【図７】回転側フランジの側面のホイールとロータを固
定した状態を示す部分断面図。

【図８】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。

【図９】従来技術の１例を、回転側フランジの側面に研
削加工を施す状態で示す一部断面図。

【図１０】一部を切断して図９の上方から見た図。

【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、５ｂ、５ｃ、５ｄ車輪用軸受ユニット６外輪７ボルト８、８ａ、８ｂ、８ｃハブ９スタッド１０ナット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ外輪軌道１２固定側フランジ１３、１３ａ、１３ｂハブ本体１４、１４ａ、１４ｂ内輪１５、１５ａ、１５ｂ回転側フランジ１６、１６ａ第一の内輪軌道１７、１７ａ小径段部１８、１８ａ第二の内輪軌道１９玉２０保持器２１ａ、２１ｂシールリング２２スプライン孔２３等速ジョイント２４スプライン軸２５取付面２６、２６ａ支持台２７スピンドル２８砥石２９ナット３０円すいころ３１内部空間３２かしめ部３３ねじ孔３４芯金３５エンコーダ３６、３６ａ、３６ｂ施削加工装置３７チャック３８スリーブ３９キャップ４１、４１ａスピンドル４２雄スプライン部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ精密加工バイト４４円筒部４５円筒面部４６塞ぎ部材４７筒部４８底板部４９摘み部５０小径円筒部５１大径円筒部５２段部５３小径段部５４カバー５５ボルト

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪及び制動用回転体を懸架装置に対し
回転自在に支持する為の車輪用軸受ユニットであって、外輪と、ハブと、複数個の転動体とを備え、このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使
用時に上記懸架装置に支持された状態で回転しないもの
であり、上記ハブは、ハブ本体と内輪とから成り、このうちのハ
ブ本体は、外周面の外端部に形成された、その軸方向片
面を上記制動用回転体を支持する為の取付面とした回転
側フランジと、外周面の軸方向中間部に直接形成された
第一の内輪軌道と、外周面の軸方向内端部に形成された
小径段部とを備え、上記内輪は、その外周面に第二の内
輪軌道を形成されたもので、この小径段部に外嵌した状
態で上記ハブ本体に対し固定されたものであり、上記各転動体は、上記各外輪軌道と上記第一、第二の内
輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けら
れている車輪用軸受ユニットに於いて、上記回転側フランジは、円周方向複数個所に軸方向に貫
通するねじ孔を設けたものであり、この回転側フランジ
の取付面は、少なくとも上記外輪とハブと複数の転動体
とを組み付けた後、機械加工により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】各転動体が玉である、請求項１に記載し
た車輪用軸受ユニット。
【請求項３】内輪が、ハブ本体の軸方向内端部でこの
内輪の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出した部分を
径方向外方に塑性変形させる事により形成されたかしめ
部により、上記ハブ本体に対し固定されている、請求項
１〜２の何れかに記載した車輪用軸受ユニット。
【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載した車輪用
軸受ユニットの製造方法であって、外輪とハブと複数の
転動体とを組み付けた後、このハブをこの外輪に対し回
転させつつ、回転側フランジの取付面を、旋削加工によ
り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。