JP2003294031A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転がり軸受装置では、支軸は熱間加工によっ
て形成されているため製品精度が悪く、旋削などの後加
工が必要になって工程数が増加し、製造コストが高くな
っている。 【解決手段】 第１内輪部材１１を、管状の素材を用い
てこれを中空円筒状に形成することにより、従来のよう
に中実断面に形成する場合に比べて重量が軽くでき、回
転トルクの低減が可能となり、従来の熱間鍛造によって
形成する場合に比べて大掛かりな設備を必要とすること
がなく、かつ高精度に形成することができ、従って、製
品の精度がよいことから、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、軌道面以外の部分の研磨
加工をほとんど必要とせず、従って製造コストの低減を
図り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受装置に
係り、特に車体に車輪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は、従動輪側の車軸に用いられる転
がり軸受装置の概略構成図である。この転がり軸受装置
は、車体側に非回転に支持される外輪部材５０と、この
外輪部材５０の径方向内方に複列の玉５１ａ，５１ｂを
介して軸心回りに回転自在に支持される内輪部材５２と
を有する。この内輪部材５２は、ブレーキディスクおよ
びタイヤホイールを取付けるためのハブホイール５３
と、車軸５５とから構成される。ハブホイール５３はそ
の外周面に、一方列の玉５１ａの内輪軌道面を有する。

【０００３】車軸５５はその外周面に、他方列の玉５１
ｂの内輪軌道面を有する。外輪部材５０はその内周面
に、両列の玉５１ａ，５１ｂの外輪軌道面を有する。車
軸５５は、熱間鍛造によって中実断面に形成され、ハブ
ホイール５３の中心穴に挿通される軸部５４を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の転がり軸受
装置では、車軸５５は中実断面であり、また熱間鍛造に
よって形成されている。従ってその製造に際しては、大
圧力を加えるためのプレス機を必要とするなど、高価で
大掛かりな設備を必要とする。また、熱間鍛造で製作し
た車軸５５は、製品精度が確保しにくいので、旋削、研
磨などの後加工が多く必要であり、工程数が増加してし
まう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明における転がり軸受装置は、外輪部材と、この
外輪部材に対して径方向内側で同心に配置される第１、
第２内輪部材と、前記外輪部材と各内輪部材との間に介
装される複数列の転動体とを含み、前記第１内輪部材
は、中空円筒状に形成され、前記第２内輪部材は、前記
第１内輪部材の挿入が可能な中心穴を有し、前記第２内
輪部材の中心穴に挿入される第１内輪部材の端部が、前
記第２内輪部材の端面にかしめられている。

【０００６】上記構成のように、内輪部材のうち第１内
輪部材を中空円筒状に形成することによれば、内輪部材
が軸心回りに回転する場合では、その回転トルクが軽減
されることになる。

【０００７】また、前記第１内輪部材は、冷間鍛造によ
り形成されている。あるいは、第１内輪部材は、管状の
素材を冷間鍛造することにより形成されている。

【０００８】上記構成のように、第１内輪部材を冷間鍛
造、あるいは管状の素材を冷間鍛造により所定の断面形
状を有する中空円筒状に形成することによれば、転がり
軸受装置の製造に際して、大掛かりな設備を必要としな
い。また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。

【０００９】また、内周面に複列の外輪軌道面を有する
とともに、車体に非回転に支持される外輪部材と、外周
面に前記外輪部材の一方側の外輪軌道面に対応する内輪
軌道面を有する車軸と、外周面に前記外輪部材の他方側
の外輪軌道面に対応する内輪軌道面を有するとともに、
前記車軸の他方側外周面に外嵌されたうえで車軸の端部
によりかしめられて車軸から抜止めされるハブホイール
と、前記両外輪軌道面と内輪軌道面との間にそれぞれ介
装される転動体とを含み、前記車軸は、冷間鍛造によっ
て中空円筒状に形成されている。

【００１０】上記構成のように、車軸を冷間鍛造により
中空円筒状に形成することによれば、転がり軸受装置の
製造に際して、大掛かりな設備を必要としない。また転
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。

【００１１】なお、前記外輪部材および第２内輪部材
も、第１内輪部材あるいは車軸と同様に管状の素材から
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。さらに第
２内輪部材は、平板状の素材を冷間鍛造することにより
形成することもできる。

【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
の車両インナ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。外輪部材２は、その内周面に複列の外輪
軌道面を有する。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、それぞれ外輪部材２と同心
に配置される第１内輪部材１１と第２内輪部材１３とか
ら構成される。第１内輪部材１１は車軸としての機能を
有し、その車両インナ側に、一方の外輪軌道面に対応す
る外周面を、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。第１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第１内
輪部材１１は、管状の素材から冷間鍛造によって、図に
示すような中空円筒状に形成されている。

【００１５】第２内輪部材１３は、他方の外輪軌道面に
対応する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
形成されるハブフランジ１０とを有する。この第２内輪
部材１３は、ブレーキディスク８およびタイヤホイール
９を取付けるためのハブホイールとして用いられる。第
２内輪部材１３は、その軌道部１２の中心に、第１内輪
部材１１の縮径部１４が嵌着する中心穴１２ａを有す
る。第２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ている。第
１内輪部材１１はまた、その車両アウタ側端部に、第２
内輪部材１３の端面に対してかしめられるかしめ部１３
ａ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。このガイド部材２３は、その中心に形成されるとと
もに、第１内輪部材１１の内空部２４に圧入される円筒
状嵌込部２５と、この円筒状嵌込部２５の端部から径方
向外向きに拡径される平板部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のガ
イド部２８とを有する。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一体的
に形成される。

【００１７】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）を有し、これら中央
穴がガイド部材２３のガイド部２８の外周面に案内され
るように嵌合される。

【００１８】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、それぞれ中央穴をガイド部
材２３のガイド部２８に沿うように、またハブボルト３
０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。

【００１９】転がり軸受装置１は、外輪部材２と第２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第２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。

【００２０】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。続いて第１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、第２内輪部材１３を車両アウタ側
から組付ける。このとき、第１内輪部材１１の縮径部１
４が、第２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。

【００２１】第１内輪部材１１の縮径部１４が、第２内
輪部材１３の中心穴１２ａに挿通された状態で、第１内
輪部材１１の端面を拡径するようにして第２内輪部材１
３の端面に対してかしめ、第１内輪部材１１にかしめ部
１３ａを形成する。このように、第１内輪部材１１の端
面を第２内輪部材１３の端面に対してかしめることで、
第２内輪部材１３は、第１内輪部材１１から抜止めさ
れ、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の円筒状嵌込部２
５を、第１内輪部材１１の内空部２４に圧入するように
し、ガイド部２８が第２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を第１内輪部材１
１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、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、すなわち第１内輪部材１１および第２
内輪部材１３が軸心回りに回転する。

【００２５】ところで、第１内輪部材１１は管状の素材
を用いてこれを所定の断面形状を有する中空円筒状に形
成しているので、従来のように中実断面に形成する場合
に比べて重量が軽くでき、従動輪として、回転トルクの
低減が可能となる。

【００２６】また、第１内輪部材１１は管状の素材を用
いてこれを冷間鍛造によって所定の断面形状を有する中
空円筒状に形成しているので、従来のように熱間鍛造に
よって形成する場合に比べて小規模で安価な設備であつ
ても対応でき、しかも高精度に第１内輪部材１１を形成
することができる。

【００２７】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、管状の素材を用いて冷間鍛造によって第１内輪部
材１１および第２内輪部材１３を形成する場合は、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。

【００２８】また図３で示したように、従来、ハブホイ
ール５３（第２内輪部材）の軌道部、ハブフランジおよ
びガイド部材は、熱間鍛造によって一体に形成されてい
たため、上記と同様製造に際して大掛かりな装置が必要
であった。しかしこの実施形態のように、ガイド部材２
３を、軌道部１２、ハブフランジ１０とは別部材として
冷間鍛造によって形成することで、熱間鍛造部分の容量
が小さくなり、従来に比べて安価で小規模な装置で製造
することができる。

【００２９】また、このガイド部材２３は、第１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、第２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。

【００３０】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１
１に組付けるようにした。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。あるいは
他の実施形態として、例えば、第１内輪部材１１と第２
内輪部材１３とをスプライン嵌合するような構成の転が
り軸受装置にも適用できる。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、少なくとも第１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。

【００３１】なお、上記各実施形態において、両内輪部
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素材は、強度の許
す限り薄肉に形成することで、軽量化、加工性、製造コ
ストの面からも優れる。

【００３２】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。

【００３３】

【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、内輪部材に対して転動体の軌道面を必要な精度とす
るための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 第１内輪部材 １３ 第２内輪部材 １３ａ かしめ部 ２３ ガイド部材 ２４ 内空部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA53 DA09 FA44 GA02 GA03 4E087 AA10 BA18 CB01 HA42 HA82 HB03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外輪部材と、この外輪部材に対して径方
   向内側で同心に配置される第１、第２内輪部材と、前記
   外輪部材と各内輪部材との間に介装される複数列の転動
   体とを含み、 前記第１内輪部材は、中空円筒状に形成され、前記第２
   内輪部材は、前記第１内輪部材の挿入が可能な中心穴を
   有し、 前記第２内輪部材の中心穴に挿入される第１内輪部材の
   端部が、前記第２内輪部材の端面にかしめられている、
   ことを特徴とする転がり軸受装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の転がり軸受装置であっ
   て、 前記第１内輪部材は、冷間鍛造により形成されている、
   ことを特徴とする転がり軸受装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の転がり軸受装置であっ
   て、 前記第１内輪部材は、管状の素材を冷間鍛造することに
   より形成されている、ことを特徴とする転がり軸受装
   置。
4. 【請求項４】 内周面に複列の外輪軌道面を有するとと
   もに、車体に非回転に支持される外輪部材と、外周面に
   前記外輪部材の一方側の外輪軌道面に対応する内輪軌道
   面を有する車軸と、外周面に前記外輪部材の他方側の外
   輪軌道面に対応する内輪軌道面を有するとともに、前記
   車軸の他方側外周面に外嵌されたうえで車軸の端部によ
   りかしめられて車軸から抜止めされるハブホイールと、
   前記両外輪軌道面と内輪軌道面との間にそれぞれ介装さ
   れる転動体とを含み、 前記車軸は、冷間鍛造によって中空円筒状に形成されて
   いる、ことを特徴とする転がり軸受装置。