JP2008074155A

JP2008074155A - 車軸用軸受装置

Info

Publication number: JP2008074155A
Application number: JP2006252786A
Authority: JP
Inventors: Takusane Harada; 卓実原田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】転走面が正規の形状（角度）の内輪を有する軸受ユニットを用い、ハブユニットの円筒軸に圧入してかしめた後の所定の角度（形状）を確保することができる製造の容易な車軸用軸受装置を提供すること。
【解決手段】アウタ側に車輪が取付けられるフランジ３を有し、フランジ３のインナ側に円筒部５が設けられたハブシャフト２と、インナ側内輪１２及びアウタ側内輪１３からなる内輪１１と外輪１４とこれら両者の間に配設された複数の転動体１５とからなり、内輪１１がハブシャフト２の円筒軸５に圧入されてそのインナ側がハブシャフト２に設けたかしめ部７によってかしめられる軸受ユニット１０において、ハブシャフト１０の円筒軸５のインナ側内輪１２が圧入される部分の外周を、インナ側に向かって縮径されるテーパー状に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハブシャフトに軸受ユニットが取付けられた自動車等の車軸用軸受装置に関するものである。

車軸用軸受装置は、一般に、ハブシャフトの円筒軸に軸受ユニットを圧入し、円筒軸のインナ側端部に設けたかしめ部を外方に折曲げて内輪の端部をかしめているが、かしめ部によりかしめるとハブシャフトの円筒軸が変形して拡径し、これに圧入された軸受ユニット、特にその内輪が弾性変形し、内輪の転走面の軌道角度や大鍔部の内壁面の角度が、設計上の角度と変わってしまうという場合があった。

このため、軸受ユニットの転走面や大鍔部に対するころの接触状態が不安定になるなどして、軸受装置の寿命に影響を与えている場合があった。

これを改善するために、軸受ユニットのかしめ前に内輪の転走面角度を、内輪の軌道部が必要な形状に確保される転走面角度からかしめによる変動転走面角度分を減らした角度に設定し、また、かしめ前における大鍔部の内壁面の径方向に対する傾斜角度を、かしめ後における傾斜角度からかしめによる変動傾斜角度分を増した角度に設定することにより、かしめによって強制変形された形状を調整して所定の角度を確保するようにしたものがある。なお、同様にして外輪の転走面や大鍔部の内壁面の角度を調整してもよいとしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２０６５３８号公報（第４−５頁、図１−３）

特許文献１の車両用軸受装置は、ハブシャフトの円筒軸に圧入した軸受ユニットの内輪、外輪の転走面及び大鍔部の内壁面が、かしめ部のかしめによって強制的に変形させることにより所定の形状が確保されるようにしたので、良好な軸受性能が得られて寿命を確保することができるが、内輪、外輪の少なくとも一方の転走面及び大鍔部の内壁面を、かしめ後の形状と異なる形状に製作しなければならないので、製造が面倒であるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、転走面が正規の形状（角度）の内輪を有する軸受ユニットを用い、ハブユニットの円筒軸に圧入してかしめた後も所定の角度（形状）を確保することができる製造の容易な車軸用軸受装置を提供することを目的としたものである。

本発明に係る車軸用軸受装置は、アウタ側に車輪が取付けられるフランジを有し、該フランジのインナ側に円筒軸が設けられたハブシャフトと、インナ側内輪及びアウタ側内輪からなる内輪と外輪とこれら両者の間に配設されたころとからなり、前記内輪がハブシャフトの円筒軸に圧入されてそのインナ側が前記ハブシャフトに設けたかしめ部によってかしめられる軸受ユニットにおいて、前記ハブシャフトの円筒軸のインナ側内輪が圧入される部分の外周を、インナ側に向かって縮径されるテーパー状に形成したものである。

また、上記のハブシャフトの円筒部に形成されたテーパー部の角度を（２／６０）°〜（３０／６０）°としたものである。

本発明によれば、ハブシャフトの円筒軸の軸受ユニットのインナ側内輪が圧入される部分の外周を、インナ側に向かって縮径されたテーパー状に形成し、転走面が正規の形状（角度）の内輪を有する軸受ユニットを円筒軸に圧入してかしめ部によってかしめることにより、内輪の転走面を正規の角度を確保できるようにしたので、製造が容易で転走面に対するころの接触状態が安定し、長寿命化することのできる車軸用軸受装置を得ることができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る車軸用軸受装置の組立後の状態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図の左側（車輪が取付けられる側）をアウタ側、右側をインナ側という。
図において、１は車軸用軸受装置で、鋼材からなるハブシャフト２のアウタ側には、車輪（図示せず）を取付けるためのボルト９が圧入される複数のボルト穴４を有する円盤状のフランジ３が設けられており、フランジ３の中心部にはインナ側に突出し、後述の軸受ユニット１０が組み付けられる円筒軸５が設けられている。なお、円筒軸５のインナ側の端部には、軸受ユニット１０を固定するためのかしめ部７（破線で示す）が突設されている。

軸受ユニット１０は２列の円錐ころ軸受を含み、インナ側内輪１２とアウタ側内輪１３とからなり、それぞれ両端部に設けた大鍔部１２ａ，１３ａと小鍔部１２ｂ，１３ｂの間に転走面１２ｃ，１３ｃが形成された内輪１１と、内輪１１の転走面（軌道面）１２ｃ，１３ｃに対応して２列の転走面（軌道面）１４ａ，１４ｂが設けられた外輪１４と、内輪１１と外輪１４の転走面１２ｃ，１３ｃ、１４ａ，１４ｂの間に配設された複数の転動体としての円錐ころ１５とからなっている。
この軸受ユニット１０は、内輪１１がハブシャフト２の円筒軸５に圧入され、かしめ部７を実線で示すように外周方向に折曲げて内輪１１をかしめることにより、円筒軸５のアウタ側に設けた段部８との間に保持され、外輪１４が外周に設けたフランジ１６を介して車軸ケース等（図示せず）に回転不能に固定される。なお、１７は軸受ユニット１０の外輪１４のアウタ側に圧入された心金と、そのアウタ側に設けられてフランジ３のインナ側の面に摺接するリップとからなる外側ダストシールである。

本発明においては、図２に示すように、ハブシャフト２の円筒軸５の軸受ユニット１０のアウタ側内輪１３が圧入される部分６ｂの外径Ｄを、内径ｄ（図３参照）のアウタ側内輪１３が圧入される大きさに形成すると共に、インナ側内輪１２が圧入される部分６ａの外周を、インナ側になるにしたがって縮径される角度θのテーパー状（部）に形成したものである。

このテーパー部の角度θは、ハブシャフト２の材質等に応じて、かしめ部７のかしめによる円筒部５の拡径及びインナ側内輪１２の弾性変形を見込んであらかじめ計算されており、実施例では（２／６０）°〜（３０／６０）°程度とした。
一方、軸受ユニット１０は、図３に示すように、インナ側内輪１２とアウタ側内輪１３の内径ｄは等しく、ハブシャフト２の円筒軸５のアウタ側内輪１３が圧入される部分６ｂの外径Ｄに対応する大きさとなっている。

図４は本発明の作用説明図、図５は図４の要部の拡大図である。なお、図には軸受ユニットは内輪だけで示してある。

図４，図５に示すように、ハブシャフト２の円筒軸５に軸受ユニット１０を圧入した状態においては、円筒軸５のインナ側内輪１２の圧入部６ａの外径は、インナ側に向かって縮径される角度θのテーパー状に形成されているため、この圧入部６ａに圧入されたインナ側内輪１２の転走面１２ｃの軌道角度Ｂは、正規の軌道角度Ａに対して、角度θ’（θ’＝Ａ−Ｂ）だけ小さくなっている。

次に、図６，図７に示すように、かしめ部７を外周側に折曲げて強制変形させ、軸受ユニット１０のインナ側内輪１２をかしめると、ハブシャフト２の円筒軸５のインナ側が拡径され、アウタ側内輪１３の圧入部６ｂの外径Ｄとほぼ等しくなると共に、インナ側内輪１２も若干外径方向に弾性変形する。
この結果、インナ側内輪１２の転走面１２ｃの軌道角度が、正規の位置Ａとほぼ等しくなる。

このように、本発明においては、ハブシャフト２の円筒軸５のインナ側内輪１２が圧入される部分６ａの外周を、インナ側に向かって縮径されるテーパー状に形成したので、軸受ユニット１０を圧入するとインナ側内輪１２の転走面１２ｃは正規の位置Ａより中心部側に位置するが、かしめ部７を折曲げてかしめることにより、インナ側内輪１２の転走面１２ｃを正規の位置Ａとほぼ等しい位置に調整することができる。

本発明によれば、ハブシャフト２の円筒軸５のインナ側内輪１２の圧入部６ａをインナ側に向かって縮径されるテーパー状に形成するだけで、軸受ユニット１０にはなんら加工することがないので、製造がきわめて容易であり、これにより、軸受ユニット１０の転走面１２ｃ及び大鍔部１２ａに対するころ１５の接触状態が安定し、軸受装置を長寿命化することができる。

上記の説明では、図示の車軸用軸受装置に本発明を実施した場合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、他の構造の車軸用軸受装置にも本発明を実施することができる。

本発明の一実施の形態に係る車軸用軸受装置の組立後の状態を示す縦断面図である。図１のハブシャフトの中心部から一方の側を示す説明図である。図１の軸受ユニットの中心部から一方の側を示す説明図である。本発明の作用説明図である。図４の要部の拡大図である。本発明の作用説明図である。図６の要部の拡大図である。

符号の説明

１車軸用軸受装置、２ハブシャフト、３フランジ、５円筒軸、６ａインナ側内輪の圧入部、６ｂアウタ側内輪の圧入部、７かしめ部、１０軸受ユニット、１１内輪、１２インナ側内輪、１２ｃ転走面、１３アウタ側内輪、１４外輪、１５円錐ころ。

Claims

アウタ側に車輪が取付けられるフランジを有し、該フランジのインナ側に円筒軸が設けられたハブシャフトと、インナ側内輪及びアウタ側内輪からなる内輪と外輪とこれら両者の間に配設された複数の転動体とからなり、前記内輪がハブシャフトの円筒軸に圧入されてそのインナ側が前記ハブシャフトに設けたかしめ部によってかしめられる軸受ユニットにおいて、
前記ハブシャフトの円筒軸のインナ側内輪が圧入される部分の外周を、インナ側に向かって縮径されるテーパー状に形成したことを特徴とする車軸用軸受装置。
前記ハブシャフトの円筒部に形成されたテーパー部の角度を（２／６０）°〜（３０／６０）°としたことを特徴とする請求項１記載の車軸用軸受装置。