JP2007303653A - ブレーキロータ付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度・耐久性を向上させると共に、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】複列の転動体を備え、揺動加締により内輪５、６が固定され、車輪取付フランジ３にブレーキロータＲが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、アウター側の転動体がボール９、インナー側の転動体が円錐ころ１０であり、インナー側の円錐ころ１０列の基本定格荷重が、アウター側のボール９列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、ブレーキロータＲの側面Ｒｆの振れ幅が、外方部材４を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されているので、インナー側の転動体列部分の剛性を高め、長寿命化と共に、ブレーキロータの面振れによる振動および偏摩耗を防止して信頼性の向上を図ることができる。
【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ブレーキロータ付き車輪用軸受装置、特に、軽量化と高剛性化を図ると共に、ブレーキロータの面振れを規制し、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き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。

また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。

図６に示す車輪用軸受装置は、軽量・コンパクト化を図った第４世代構造で、ハブ輪５０と複列の転がり軸受５１および等速自在継手５２とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受５１は、外方部材５３と内方部材５４と、両部材間に収容された複数のボール５５および円錐ころ５６とを備えている。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。

外方部材５３は、外周に図示しない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５３ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ｂが形成されている。ここで、アウター側の外側転走面５３ａの直径は、インナー側の外側転走面５３ｂの直径よりも小径に設定されている。一方、内方部材５４は、ハブ輪５０と、このハブ輪５０と一体に構成された後述する外側継手部材５８と、この外側継手部材５８に圧入された別体の内輪５７とを有している。

ハブ輪５０は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５０ｂを一体に有し、外周に複列の外側転走面５３ａ、５３ｂのうちアウター側の外側転走面５３ａに対向する内側転走面５０ａが直接形成されると共に、内輪５７の外周には複列の外側転走面５３ａ、５３ｂのうちインナー側の外側転走面５３ｂに対向する内側転走面５７ａが形成されている。

等速自在継手５２は、カップ状のマウス部５９と、このマウス部５９の底部をなす肩部６０とからなる外側継手部材５８を有し、この外側継手部材５８の内周には曲線状のトラック溝５８ａが形成されている。内輪５７はマウス部５９の外径に圧入され、止め輪６１によって軸方向に固定されている。

外方部材５３と内方部材５４のアウター側の転走面間には複数のボール５５が、インナー側の転走面間には複数の円錐ころ５６がそれぞれ転動自在に収容され、これらボール５５列および円錐ころ５６列のうちアウター側のボール５５列のピッチ円直径は、インナー側の円錐ころ５６列のピッチ円直径よりも小さく設定されている。これにより、アウター側の転動体列部分に比べ大きな荷重が加わるインナー側の転動体列部分の基本定格荷重を、アウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくして、これら両転動体列部分の寿命をほぼ同じにすることができ、無駄のない設計を可能にすることができる（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、このような車輪用軸受装置にあっては、外側継手部材５８のマウス部５９に内輪５７が固定される構造のため、軸方向には確かにコンパクト化されるが、外方部材５３の外径自体が大きくなり、軽量化を阻害するだけでなく、ナックルをはじめとする周辺部品の設計変更を伴い好ましくない。こうした問題を解決したものとして、図７に示すような車輪用軸受装置が知られている。

この車輪用軸受装置は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ６２ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面６２ａ、６２ｂが形成された外方部材６２と、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６３を一体に有し、外周に複列の外側転走面６２ａ、６２ｂのうちアウター側の外側転走面６２ａに対向する内側転走面６４ａと、この内側転走面６４ａから軸方向に延びる小径段部６４ｂが形成されたハブ輪６４、およびこのハブ輪６４の小径段部６４ｂに外嵌され、複列の外側転走面６２ａ、６２ｂのうちインナー側の外側転走面６２ｂに対向する内側転走面６５ａが形成された内輪６５からなる内方部材６６と、これら両転走面間に収容された複列のボール６７、６８と、これら複列のボール６７、６８を転動自在に保持する保持器６９、７０とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。

内輪６５は、ハブ輪６４の小径段部６４ｂを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部６４ｃによって軸方向に固定されている。そして、外方部材６２と内方部材６６との間に形成される環状空間の開口部にシール７１、７２が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ここで、アウター側のボール６７列のピッチ円直径Ｄ１が、インナー側のボール６８列のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪６４の内側転走面６４ａが内輪６５の内側転走面６５ａよりも拡径され、あわせて外方部材６２のアウター側の外側転走面６２ａがインナー側の外側転走面６２ｂよりも拡径されている。そして、アウター側のボール６７がインナー側のボール６８よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径Ｄ１、Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−９１３０８号公報 特開２００４−１０８４４９号公報

こうした従来の車輪用軸受装置では、アウター側のボール６７列のピッチ円直径Ｄ１がインナー側のボール６８列のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定され、これに伴い、ハブ輪６４の内側転走面６４ａが内輪６５の内側転走面６５ａよりも拡径されている。これにより装置の大型化を避けつつアウター側の軸受列の剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。然しながら、インナー側・アウター側の各列に加わる荷重は互いに異なり、アウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも、インナー側の転動体列部分に加わる荷重の方が大きくなるのが一般的である。こうした場合、この従来の車輪用軸受装置では、インナー側の転動体列部分の基本定格荷重が、アウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも小さくなって短寿命になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決すると共に、強度・耐久性を向上させたブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

本発明の他の目的は、ブレーキロータの面振れによる振動および偏摩耗を防止して信頼性の高いブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することである。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に懸架装置に取り付けられるための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、一端部に車輪を取り付けるための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、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、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り前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されている。

このように、複列の転動体を備え、揺動加締により内輪が固定され、ハブ輪の車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられた第２または第３世代構造のブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、ブレーキロータの側面の振れ幅が、外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されているので、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性の向上を図ると共に、自動車組立工場において面倒なブレーキロータ側面の振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径とアウター側のボール列のピッチ円直径が同一に設定されていても良いし、また、請求項３に記載の発明のように、前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径がアウター側のボール列のピッチ円直径よりも小径に設定されていても良い。この場合、外方部材におけるインナー側の外径を小径に設定することができ、インナー側の転動体列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入され、これらの内輪の内径が同一に設定されていれば、ハブ輪の小径段部をストレートな形状に形成することができ、ハブ輪の加工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、前記ハブ輪の外周にアウター側の内側転走面が直接形成されると共に、この内側転走面からインナー側に前記小径段部が形成され、この小径段部に所定のシメシロを介して前記インナー側の内輪が圧入されていれば、一層装置の軽量・コンパクト化ができる。

本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けられるための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、一端部に車輪を取り付けるための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、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、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り前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されているので、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性の向上を図ると共に、自動車組立工場において面倒なブレーキロータ側面の振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に圧入された車輪用軸受とからなる車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、外周に懸架装置に取り付けられるための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、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、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り所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されている。

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、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１におけるブレーキロータの側面の面振れの測定状態を示す概略図である。

このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第２世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に固定された車輪用軸受２とを備えている。ハブ輪１は、アウター側の一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ３を一体に有し、そのアウター側の側面３ｂの中央にホイールパイロット１ｄが形成されると共に、車輪取付フランジ３にハブボルト３ａが周方向等配に植設されている。そして、車輪取付フランジ３のアウター側の側面３ｂにブレーキロータＲがハブボルト３ａによって固定されるようになっている。また、車輪取付フランジ３の基部から肩部１ａを介して軸方向に延びる小径段部１ｂが形成されている。

車輪用軸受２は、ハブ輪１の肩部１ａに衝合した状態で小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部１ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部１ｃによって軸方向に固定されている。ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、肩部１ａから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部１ｃは鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ３に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、車輪用軸受２の嵌合部となる小径段部１ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、加締部１ｃの塑性加工を微小なクラック等の発生を防止してスムーズに行うことができる。

車輪用軸受２は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ４ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面４ａ、４ｂが形成された外方部材４と、外周にこれら複列の外側転走面４ａ、４ｂに対向する内側転走面５ａ、６ａがそれぞれ形成された２つの内輪５、６と、両転走面４ａ、５ａおよび４ｂ、６ａ間に保持器７、８を介して転動自在に収容された複数のボール９および円錐ころ１０とを備えている。外方部材４と２つの内輪５、６との間に形成された環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、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。

アウター側の転走面４ａ、５ａはボール９にアンギュラコンタクトする円弧状に形成されると共に、インナー側の転走面４ｂ、６ａは円錐ころ１０にラインコンタクトするテーパ状に形成されている。そして、インナー側の内輪６における内側転走面６ａの大径側に円錐ころ１０を案内するための大鍔６ｂが形成されると共に、内側転走面６ａの小径側に円錐ころ１０の脱落を防止するための小鍔６ｃが形成されている。

外方部材４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面４ａ、４ｂが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、内輪５、６およびボール９、円錐ころ１０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。

ここで、本実施形態では、アウター側のボール９のピッチ円直径ＰＣＤとインナー側の円錐ころ１０のピッチ円直径ＰＣＤが同一に設定されている。したがって、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくなり、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。すなわち、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。

さらに、本実施形態では、ブレーキロータＲの側面Ｒｆの面振れが規格値内に規制されている。この規格値は５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下が良い。この規制方法は、例えば、ブレーキロータ付き車輪用軸受装置を組み立てた状態で、図２に示すように、固定部材である外方部材４を測定台Ｂに固定し、外方部材４を基準にハブ輪１を一回転させ、その時のブレーキロータＲの側面Ｒｆにおける軸方向の振れ幅を、ブレーキロータＲの側面ＲｆにダイヤルゲージＧを当接させて測定することにより行うことができる。

ここで、ロータＲの側面Ｒｆの面振れが規格値外であった場合、単に、ブレーキロータＲを車輪取付フランジ３から一旦取り外して位相を変えるだけで済むこともあるが、本実施形態では、予め、ブレーキロータＲの取付面となる車輪取付フランジ３のアウター側の側面３ｂをハブ輪１の単体加工時に所定の面振れ以下となるように規制すると共に、車輪用軸受装置の組立後、さらにこの側面３ｂを二次切削することによって所定値内に規制している。そして、ブレーキロータＲの側面Ｒｆと車輪取付フランジ３におけるアウター側の側面３ｂの面振れを組立前に予め測定し、両者を選択組合せによって規格値以下になるように規制している。

このように、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置にあっては、車輪軸受メーカから出荷される際に、予めブレーキロータＲの側面Ｒｆの面振れが規格値内に規制されているので、自動車組立工場において面倒なブレーキロータＲの振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

図３は、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、外方部材４と、ハブ輪１３、およびこのハブ輪１３の小径段部１３ｂに圧入された内輪６からなる内方部材１４とを備えている。ハブ輪１３は、外周にアウター側の外側転走面４ａに対向するアウター側の内側転走面１３ａと、この内側転走面１３ａから軸方向に延びる小径段部１３ｂが形成されている。内輪６はこの小径段部１３ｂに所定のシメシロを介して圧入され、加締部１ｃによって軸方向に固定されている。

外方部材４とハブ輪１３および内輪６との間に形成された環状空間の開口部にはシール１５、１２が装着され、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。また、ハブ輪１３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、シール１５が摺接するシールランド部から内側転走面１３ａおよび小径段部１３ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ここで、本実施形態は、前述した実施形態と同様、アウター側のボール９列のピッチ円直径ＰＣＤとインナー側の円錐ころ１０列のピッチ円直径ＰＣＤが同一に設定されると共に、ブレーキロータＲの側面Ｒｆの面振れが５０μｍ以下に規制されている。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくなり、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができ、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

図４は、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的には両転動体列のピッチ円直径が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第２世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１６と、このハブ輪１６に固定された車輪用軸受１７とを備えている。ハブ輪１６は、アウター側の端部に車輪取付フランジ３を一体に有し、この車輪取付フランジ３から肩部１６ａを介して軸方向に延びる小径段部１６ｂが形成されている。また、車輪用軸受１７は、ハブ輪１６の肩部１６ａに衝合した状態で小径段部１６ｂに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部１６ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部１ｃによって軸方向に固定されている。

車輪用軸受１７は、外周に車体取付フランジ４ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面４ａ、１８ａが形成された外方部材１８と、外周にこれら複列の外側転走面４ａ、１８ａに対向する内側転走面１９ａ、２０ａがそれぞれ形成された２つの内輪１９、２０と、両転走面４ａ、１９ａおよび１８ａ、２０ａ間に保持器７、２１を介して転動自在に収容された複数のボール９および円錐ころ１０とを備えている。外方部材１８と２つの内輪１９、２０との間に形成された環状空間の開口部にはシール２２、２３が装着され、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。

外方部材１８はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面４ａ、１８ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、内輪１９、２０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。

ここで、本実施形態は、インナー側の円錐ころ１０列のピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側のボール９列のピッチ円直径ＰＣＤｏよりも小径に設定されている。これにより、外方部材１８におけるインナー側の外径Ｄを小径に設定することができ、インナー側の転動体列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。また、アウター側のボール９列におけるピッチ円直径ＰＣＤｏの拡径量に対応してアウター側の内輪１９の肉厚を厚くすることにより、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉに違いがあってもハブ輪１６の小径段部１６ｂをストレートな軸状に形成することができ、加工性を向上させることができる。さらに、ブレーキロータＲの側面Ｒｆの面振れが５０μｍ以下に規制されることにより、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

図５は、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第３の実施形態（図４）と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、外方部材１８と、ハブ輪２４、およびこのハブ輪２４の小径段部２４ａに圧入された内輪２０からなる内方部材２５とを備えている。ハブ輪２４は、外周にアウター側の外側転走面４ａに対向するアウター側の内側転走面１３ａと、この内側転走面１３ａから軸方向に延びる小径段部２４ａが形成されている。内輪２０はこの小径段部２４ａに所定のシメシロを介して圧入され、加締部１ｃによって軸方向に固定されている。

外方部材１８とハブ輪２４および内輪２０との間に形成された環状空間の開口部にはシール２２、２３が装着され、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。また、ハブ輪２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、シール２２が摺接するシールランド部から内側転走面１３ａおよび小径段部２４ａに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ここで、本実施形態は、前述した実施形態と同様、インナー側の円錐ころ１０列のピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側のボール９列のピッチ円直径ＰＣＤｏよりも小径に設定されている。これにより、アウター側のボール９列のボール個数をインナー側の円錐ころ１０列における円錐ころ１０の個数よりも多く収容することができるので、全体の軸受剛性を高めると共に、外方部材１８におけるインナー側の外径Ｄを小径にすることができ、インナー側の軸受列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくできる。したがって、一層装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、インナー側の軸受列の基本定格荷重をアウター側の軸受列の基本定格荷重よりも大きくして、インナー側の軸受列に加わる荷重がアウター側の軸受列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。さらに、ブレーキロータＲの側面Ｒｆの面振れが５０μｍ以下に規制されることにより、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。

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。

本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、内輪回転タイプの第２または第３世代構造のブレーキロータ付き車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１におけるブレーキロータの側面の面振れの測定状態を示す概略図である。 本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 従来の他の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、１３、１６、２４・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１６ａ・・・・・・・・・・・肩部
１ｂ、１３ｂ、１６ｂ、２４ａ・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・ホイールパイロット
２、１７・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
３ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・アウター側の側面
４、１８・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ、４ｂ、１８ａ・・・・・・・・外側転走面
４ｃ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５、６、１９、２０・・・・・・・・内輪
５ａ、６ａ、１３ａ、１９ａ、２０ａ内側転走面
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
６ｃ・・・・・・・・・・・・・・・小鍔
７、８、２１・・・・・・・・・・・保持器
９・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
１０・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
１１、１２、１５、２２、２３・・・シール
１４、２５・・・・・・・・・・・・内方部材
５０、６４・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５０ａ、６４ａ、５７ａ、６５ａ・・内側転走面
５０ｂ、６３・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５１・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５２・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
５３、６２・・・・・・・・・・・・外方部材
５３ａ、５３ｂ、６２ａ、６２ｂ・・外側転走面
５３ｃ、６２ｃ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５４、６６・・・・・・・・・・・・内方部材
５５、６７、６８・・・・・・・・・ボール
５６・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
５７、６５・・・・・・・・・・・・内輪
５７ａ、６４ａ、６５ａ・・・・・・内側転走面
５８・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
５８ａ・・・・・・・・・・・・・・トラック溝
５９・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６０・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６１・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
６４ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
６４ｃ・・・・・・・・・・・・・・加締部
６９、７０・・・・・・・・・・・・保持器
７１、７２・・・・・・・・・・・・シール
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・測定台
Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材のインナー側の外径
Ｄ１・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
Ｄ２・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・・ダイヤルゲージ
ＰＣＤ・・・・・・・・・・・・・・ピッチ円直径
ＰＣＤｉ・・・・・・・・・・・・・インナー側の円錐ころのピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｒｆ・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータの側面

Claims (5)

1. 外周に懸架装置に取り付けられるための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、
   一端部に車輪を取り付けるための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、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   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り前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、
   前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、
   前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されていることを特徴とするブレーキロータ付き車輪用軸受装置。
2. 前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径とアウター側のボール列のピッチ円直径が同一に設定されている請求項１に記載のブレーキロータ付き車輪用軸受装置。
3. 前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径がアウター側のボール列のピッチ円直径よりも小径に設定されている請求項１に記載のブレーキロータ付き車輪用軸受装置。
4. 前記ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入され、これらの内輪の内径が同一に設定されている請求項１乃至３いずれかに記載のブレーキロータ付き車輪用軸受装置。
5. 前記ハブ輪の外周にアウター側の内側転走面が直接形成されると共に、この内側転走面からインナー側に前記小径段部が形成され、この小径段部に所定のシメシロを介して前記インナー側の内輪が圧入されている請求項１乃至３いずれかに記載のブレーキロータ付き車輪用軸受装置。

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