JP2000337366A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

駆動車輪用軸受装置

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JP2000337366A
JP2000337366A JP15327599A JP15327599A JP2000337366A JP 2000337366 A JP2000337366 A JP 2000337366A JP 15327599 A JP15327599 A JP 15327599A JP 15327599 A JP15327599 A JP 15327599A JP 2000337366 A JP2000337366 A JP 2000337366A
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stem
bearing device
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joint member
periphery
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JP15327599A
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English (en)
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Akio Sakaguchi
明夫 坂口
Tomohide Mizoguchi
知秀 溝口
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪軸受部の内方部材と等速ジョイント部の
外側継手部材とを軸方向に強固に結合一体化することが
できるようにした車輪軸受を提供することである。 【解決手段】 外方部材１に複列の転動体８を介して内
方部材３と等速ジョイント部２０の外側継手部材２１と
を回転自在に支持する。外側継手部材２１の端部に形成
されたステム３０を内方部材３の挿入孔９内に挿入し、
その挿入孔９の内周とステム３０の外周にセレーション
歯１０、３１を形成する。ステム３０に軸方向に貫通す
る貫通孔３４を設け、その貫通孔３４の内周両端部にテ
ーパ面３４ａ、３４ｂを形成する。貫通孔３４に挿入さ
れた結合軸４０の一端部にテーパ面４１とフランジ４２
とを形成し、他端に円筒部４４を設け、この円筒部４４
の加締めにより内方部材３と外側継手部材２１とを軸方
向に連結し、結合軸４０の一端部に設けられたテーパ面
４１でステム３０の先端部を拡径させて、内方部材３と
ステム３０のはめ合いを密のはめ合いとして結合強度の
向上を図る。

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、自動車の駆動車
輪を支持すると共にエンジンの回転をその駆動車輪に伝
達する駆動車輪用軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の駆動輪、例えばＦＦ車の前輪や
ＦＲ車の後輪あるいは４ＷＤ車の前後輪は車輪軸受装置
により支持される。また、駆動輪は等速ジョイントを介
してドライブシャフトの回転が伝達される。その等速ジ
ョイントの組付け性および車輪軸受装置の小型化を図る
ため、車輪軸受装置と等速ジョイントとを分離不能に結
合一体化したものが既に提案されている。
【０００３】図６は、等速ジョイントを一体化した車輪
軸受装置を示す。この車輪軸受装置は、ナックルに連結
される外方部材５０の内周に複列の軌道面５１を形成
し、駆動車輪が連結されるフランジ５２ａを外周に有す
る内方部材５２の外周およびその内方部材５２と同軸上
に配置された等速ジョイントの外側継手部材５３の外周
に上記複列の軌道面５１と対向する軌道面５４、５５を
設け、半径方向で対向する軌道面５１、５４、５５間に
転動体５６を組込んで内方部材５２および等速ジョイン
トの外側継手部材５３を回転自在に支持している。
【０００４】また、外側継手部材５３の端部に設けられ
たステム５７を内方部材５２の内側に挿入し、そのステ
ム５７の外周と内方部材５２の内周に互に係合するセレ
ーション歯５８、５９を設け、上記ステム５７の駆動車
輪側の先端部を加締めにより外径方向に塑性変形させ、
その塑性変形によって形成された加締め部５７ａと内方
部材５２の端面の係合によって内方部材５２と等速ジョ
イントの外側継手部材５３とを軸方向に分離不能に結合
一体化している。
【０００５】上記車輪軸受装置においては、加締め部５
７ａが内方部材５２と等速ジョイントの外側継手部材５
３の軸方向の分離防止を図り、等速ジョイントの外側継
手部材５３と内方部材５２間の回転トルクの伝達を互に
係合するセレーション歯５８、５９で行うため、内方部
材５２と等速ジョイントの外側継手部材５３の相対回転
を確実に防止した状態で内方部材５２と外側継手部材５
３の結合状態を保持でき、等速ジョイントを介して駆動
車輪の回転駆動を確実に行なうことができるという特徴
を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記車輪軸
受ユニットにおいては、ステム５７の先端部の加締め時
に、塑性変形された加締め部５７ａが内方部材５２を外
径方向に押圧するため、内方部材５２が拡径し、その内
方部材５２の内周とステム５７の外周に形成されたセレ
ーション歯５８、５９の係合部間にガタが生じ、内方部
材５２と等速ジョイントを強固に結合一体化することが
できないという不都合があった。
【０００７】また、ステム５７は、内方部材５２との間
で回転トルクを伝達するため、焼入れにより硬度を高め
る必要がある。このため、ステム５７の先端部の加締め
に手間がかかり、しかも、加締め部５７ａを内方部材５
２の端面に係合させる構成であるため、加締め力をコン
トロールすることも困難であるという不都合がある。
【０００８】この発明の課題は、車輪軸受部の内方部材
と等速ジョイント部の外側継手部材とを係合部間にガタ
を生じさせることなく簡単に強固に結合一体化すること
ができるようにした駆動車輪用軸受装置を提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係る駆動車輪用軸受装置においては、
車体に取付ける取付フランジを外周に有する外方部材
と、車輪を取付ける車輪取付フランジを外周に有する内
方部材間に転動体を組込んで、前記内方部材を回転自在
に支持した車輪軸受部と、ドライブシャフトの一端に設
けられ、内周にトラック溝が形成された外側継手部材
と、この外側継手部材のトラック溝と対向するトラック
溝が外周に設けられた内側継手部材および外側継手部材
と内側継手部材の両トラック溝間に組込まれたボールと
から成る等速ジョイント部とを備え、前記車輪軸受部の
内方部材に形成された挿入孔に外側継手部材に設けられ
たステムを挿入した駆動車輪用軸受装置において、前記
内方部材の挿入孔と外側継手部材のステムをセレーショ
ン嵌合とし、ステムには軸方向の貫通孔を設け、一端に
フランジが形成された結合部材をステム先端側から前記
貫通孔に挿入し、その結合部材の他端部を塑性変形させ
て内方部材と外側継手部材とを一体化した構成を採用し
たのである。
【００１０】ここで、駆動車輪用軸受装置は、外方部材
の内周に複列の軌道面を形成し、内方部材および外側継
手部材の外周には外方部材の複列の軌道面に対向して軌
道面を設け、その対向する軌道面間に転動体を組込んだ
形式のものであってもよく、あるいは、内方部材の端部
に小径部を形成し、その小径部に嵌合した軌道輪および
内方部材の外周に前記外方部材の内周に形成された複列
の軌道面に対向して軌道面を設け、その対向する軌道面
間に転動体を組込んだ形式のものであってもよい。
【００１１】上記のように、ステムの挿入孔に挿入され
た結合部材の外側継手部材側の他端部を加締めることに
より、内方部材と外側継手部材とを簡単に結合すること
ができる。ここで、ステムに形成した貫通孔の両端部内
周にテーパ面を設け、結合部材のフランジ側の端部外周
にテーパ面を形成しておくと、結合部材の他端部の加締
め時に、結合部材に設けたテーパ面がステムの先端部を
外径方向に押圧して拡径させるため、内方部材とステム
の嵌合面におけるはめ合いが密になると共に、内方部材
の内周とステムの外周に形成されたセレーション歯の係
合部間にガタがある場合に、そのガタを詰めることがで
きる。
【００１２】このため、内方部材と等速ジョイント部の
外側継手部材とをきわめて強固に結合一体化することが
できる。
【００１３】また、内方部材の内周に円筒面を形成し、
ステムの外周にその円筒面に圧入される円筒面を設けて
おくと、自動車の旋回時における回転モーメントを内方
部材の円筒面とステムの円筒面の嵌合部で受けることが
できるため、強度的に優れた車輪軸受を得ることができ
る。
【００１４】さらに、結合部材のフランジと内方部材の
端面の衝合面間にシール部材を組込むことにより、その
衝合面間からセレーション歯の係合部間に雨水が侵入す
るのを防止することができるため、セレーション歯の係
合部に錆が発生するのを防止することができる。
【００１５】また、前記結合部材のフランジ側端部を焼
入れによって硬化させておくことにより、フランジの変
形を防止し、内方部材と外側継手部材の連結強度を高め
ることができる。
【００１６】さらに、結合部材をＳ１５Ｃ〜Ｓ４０Ｃの
低炭素材で形成すると、結合部材の他端の加締め作業を
より容易とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図５に基づいて説明する。
【００１８】図１に示すように、この発明に係る車輪軸
受ユニットは、車輪軸受部１と等速ジョイント部２０の
組合わせから成る。
【００１９】車輪軸受部１は、外方部材２と、内方部材
３とを有し、外方部材２の外周には車体側の図示省略し
たナックルに連結される取付フランジ４が形成され、内
周には複列の軌道面５が設けられている。
【００２０】内方部材３は、駆動車輪を連結する車輪取
付フランジ６を有し、外周には、外方部材２の内周に形
成された複列の軌道面５の一方と対向する軌道面７が形
成され、外方部材２と内方部材３の軌道面５、７間に転
動体８が組込まれている。
【００２１】等速ジョイント部２０は、外側継手部材２
１の球形内面２２に形成された複数のトラック溝２３
と、内側継手部材２４の球形外面２５に設けられたトラ
ック溝２６との間にボール２７を組込み、そのボール２
７を外側継手部材２１と内側継手部材２４間に組込まれ
た保持器２８で保持している。ここで、内側継手部材２
４には自動車のドライブシャフトが接続される。
【００２２】外側継手部材２１の端部外周には外方部材
２の内周に形成された複列の軌道面５の他方と対向して
軌道面２９が設けられ、この両軌道面５、２９間に転動
体８が組込まれている。
【００２３】また、外側継手部材２１にはステム３０が
形成されている。ステム３０は前記内方部材３に形成さ
れた挿入孔９に挿入され、その挿入孔９の内周とステム
３０の外周に互に係合するセレーション歯１０、３１が
形成されている。
【００２４】また、ステム３０の外周には円筒面３２が
形成され、この円筒面３２は内方部材３の挿入孔９の内
周に設けられた円筒面１１に圧入されており、自動車の
旋回時における回転モーメントを円筒面１１、３２の嵌
合面において受けるようになっている。
【００２５】ステム３０には、その端面から外側継手部
材２１の内方端面３３に貫通する軸方向の貫通孔３４が
設けられ、その貫通孔３４の両端部内周にテーパ面３４
ａ、３４ｂが設けられている。
【００２６】貫通孔３４には結合部材としての結合軸４
０が挿入されている。結合軸４０は図２に示すように、
一端部外周にテーパ面４１が形成され、そのテーパ面４
１の大径端に内方部材３の一端面に係合可能なフランジ
４２が設けられている。また、結合軸４０の一端面には
円錐形の凹部４３が形成され、他端部には円筒部４４が
設けられている。
【００２７】上記結合軸４０は、ステム３０の先端面か
ら貫通孔３４に挿入され、前記円筒部４４の加締めによ
って内方部材３と外側継手部材２１とが軸方向に結合一
体化される。
【００２８】図３は、前記結合軸４０の円筒部４４の加
締め状態を示す。円筒部４４の加締めに際し、２本の加
締治具６０、６１が使用され、一方の加締治具６０の先
端面には結合軸４０の円錐形凹部４３内に嵌合可能なテ
ーパ状突部６０ａが設けられている。他方の加締治具６
１の先端には円錐形の加圧部６１ａが形成され、その加
圧部６１ａの外周のテーパ面６１ｂのテーパ角度は、外
側継手部材２１の内方端面３３のテーパ角度と略一致し
ている。
【００２９】結合軸４０の円筒部４４の加締めに際して
は、貫通孔３４に挿入された結合軸４０の一端面に一方
の加締治具６０の先端面を当接してテーパ状突部６０ａ
を円錐形凹部４３内に嵌合すると共に、他方の加締治具
６１の加圧部６１ａを結合軸４０の円筒部４４の端面に
当接し、その状態から２本の加締治具６０、６１を軸方
向に押込んで結合軸４０を軸方向両端から加圧する。そ
の加圧によって、円筒部４４は外径方向に塑性変形して
貫通孔３４のテーパ面３４ｂに密着すると共に、結合軸
４０の一端のフランジ４２は内方部材３の端面に圧接さ
れるため、内方部材３と外側継手部材２１とは軸方向に
結合一体化される。
【００３０】また、結合軸４０を軸方向の両端から加圧
することによって、その結合軸４０の一端部外周に設け
られたテーパ面４１はステム３０の貫通孔３４の一方の
テーパ面３４ａを押圧して、ステム３０の先端部を拡径
させる。このため、内方部材３とステム３０の嵌合面に
おけるはめ合いが密になり、内方部材３の内周とステム
３０の外周に形成されたセレーション歯１０、３１の係
合部間にガタがある場合に、そのガタは詰められて隙間
が除去される。
【００３１】このように、ステム３０の貫通孔３４に挿
入された結合軸４０を２本の加締治具６０、６１によっ
て軸方向両端から加圧することにより、円筒部４４が加
締められるため、加締め作業が容易であると共に、結合
軸４０の一端部外周に形成されたテーパ面４１が貫通孔
３４の内周に形成された一方のテーパ面３４ａを押圧し
てステム３０の先端部を拡径させるため、内方部材３と
外側継手部材２１とを強固に結合一体化することができ
る。
【００３２】また、結合軸４０の円筒部４４を加締める
加締治具６１は、外側継手部材２１の内方端面３３に対
する加圧部６１ａのテーパ面６１ｂの衝合によって押し
込み量が制限されるため、円筒部４４の加締め量は一定
とされ、加締めにバラツキのない均一な製品を得ること
ができる。
【００３３】ここで、結合軸４０の材質をＳ１５Ｃ〜Ｓ
４０Ｃの低炭素材とすると、加締め作業を容易とするこ
とができる。また、結合軸４０のテーパ面４１を含むフ
ランジ４２側の端部を焼入れ処理しておくと、結合軸４
０の変形を防止し、内方部材３と外側継手部材２１との
結合強度を高めることができる。なお、内方部材３と等
速ジョイント部２０の外側継手部材２１の連結が完了し
たのち、等速ジョイント部２０の内側継手部材２４、ボ
ール２７および保持器２８を組込んで等速ジョイント部
２０を組立てる。
【００３４】図４に示すように、結合軸４０におけるフ
ランジ４２の内方部材３の端面と係合する片面の外周部
に環状溝４５を形成し、その環状溝４５にＯリングから
成るシール部材４６を組込んで内方部材３の端面に圧接
させることにより、内方部材３の端面とフランジ４２の
対向面間をシールすることができるため、内方部材３の
内周とステム３０の外周に形成されたセレーション歯１
０、３１の係合部間に雨水が侵入するのを防止すること
ができ、上記係合部の腐食防止に効果を挙げることがで
きる。
【００３５】図１に示す実施の形態では、内方部材３の
外周および等速ジョイント部２０の外側継手部材２１の
外周に軌道面７、２９を形成した車輪軸受を示したが、
車輪軸受はこれに限定されない。例えば、図５に示すよ
うに、内方部材３の端部に小径部１２を形成し、その小
径部１２に嵌合した軌道輪１３の外周および内方部材の
外周に軌道面１４、７を形成し、その軌道面１４、７と
外方部材２の内周に形成された複列の軌道面５間に転動
体８を組込み、結合軸４０の端部の加締めにより外側継
手部材２１で軌道輪１３を軸方向に押圧して転動体８に
予圧を付与するようにした車輪軸受であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、外
側継手部材のステムに形成された貫通孔に別体の結合部
材を挿入し、その結合部材を両端から加圧することによ
って結合部材の他端部を加締めることができると共に、
その結合部材にはセレーションを設けていないので、加
締め作業が容易であり、内方部材と外側継手部材とを簡
単に結合一体化することができる。
【００３７】また、ステムに形成された貫通孔の両端部
内周にテーパ面を設け、結合部材のフランジ側の端部に
テーパ面を設けたことにより、結合部材の加締め時、そ
の結合部材に設けられたテーパ面がステムの先端部を拡
径させるため、内方部材とステムの嵌合面におけるはめ
合いが密となり、内方部材と外側継手部材とをより強固
に結合一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る軸受装置の実施の形態を示す縦
断正面図
【図２】図１に示す軸受装置の結合軸を示す縦断正面図
【図３】図２に示す結合軸の加締め状態を示す縦断正面
図
【図４】図２に示す結合軸の他の例を示す断面図
【図５】この発明に係る軸受装置の他の例を示す縦断正
面図
【図６】従来の軸受装置を示す縦断正面図
【符号の説明】
１ 車輪軸受部 ２ 外方部材 ３ 内方部材 ４ 取付フランジ ５ 軌道面 ６ 車輪取付フランジ ７ 軌道面 ８ 転動体 ９ 挿入孔 １０ セレーシヨン歯 １１ 円筒面 ２０ 等速ジョイント部 ２１ 外側継手部材 ２３ トラック溝 ２４ 内側継手部材 ２６ トラック溝 ２７ ボール ２９ 軌道面 ３０ ステム ３１ セレーション歯 ３２ 円筒面 ３４ 貫通孔 ３４ａ、３４ｂ テーパ面 ４０ 結合軸 ４１ テーパ面 ４２ フランジ ４６ シール部材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体に取付ける取付フランジを外周に有
    する外方部材と、車輪を取付ける車輪取付フランジを外
    周に有する内方部材間に転動体を組込んで、前記内方部
    材を回転自在に支持した車輪軸受部と、 ドライブシャフトの一端に設けられ、内周にトラック溝
    が形成された外側継手部材と、この外側継手部材のトラ
    ック溝と対向するトラック溝が外周に設けられた内側継
    手部材および外側継手部材と内側継手部材の両トラック
    溝間に組込まれたボールとから成る等速ジョイント部と
    を備え、 前記車輪軸受部の内方部材に形成された挿入孔に外側継
    手部材に設けられたステムを挿入した駆動車輪用軸受装
    置において、 前記内方部材の挿入孔と外側継手部材のステムをセレー
    ション嵌合とし、ステムには軸方向の貫通孔を設け、一
    端にフランジが形成された結合部材をステム先端側から
    前記貫通孔に挿入し、その結合部材の他端部を塑性変形
    させて内方部材と外側継手部材とを一体化したことを特
    徴とする駆動車輪用軸受装置。
  2. 【請求項２】 前記貫通孔の両端部にテーパ面を形成
    し、前記結合部材のフランジ側の端部外周にテーパ面を
    形成した請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
  3. 【請求項３】 前記外方部材の内周に複数の軌道面を形
    成し、内方部材および外側継手部材の外周に外方部材の
    軌道面と対向する軌道面を設け、その対向する軌道面間
    に転動体を組込んだ請求項１又は２に記載の駆動車輪用
    軸受装置。
  4. 【請求項４】 前記外方部材の内周に複数の軌道面を形
    成し、前記内方部材の端部に小径部を設け、この小径部
    に嵌合した軌道輪と内方部材の外周に外方部材の軌道面
    と対向する軌道面を形成し、その対向する軌道面間に転
    動体を組込んだ請求項１又は２に記載の駆動車輪用軸受
    装置。
  5. 【請求項５】 前記内方部材の内周に円筒面を形成し、
    前記ステムの外周にその円筒面に圧入される円筒面を設
    けた請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動車輪用軸受
    装置。
  6. 【請求項６】 前記結合部材のフランジと内方部材の端
    面間をシール部材によってシールした請求項１乃至５の
    いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
  7. 【請求項７】 前記結合部材のフランジ側端部を焼入れ
    によって硬化させた請求項１乃至６のいずれかに記載の
    駆動車輪用軸受装置。
  8. 【請求項８】 前記結合部材を低炭素材により形成した
    請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装
    置。
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