JP2002061661A - 車輪用駆動ユニット - Google Patents

車輪用駆動ユニット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪用駆動ユニットを構成する車輪駆動用軸
受ユニット３ｃとして、軽量且つ低コストのものを使用
する。そして、この車輪駆動用軸受ユニット３ｃの構成
各部材の性状を適正にして、この車輪駆動用軸受ユニッ
ト３ｃの耐久性を確保する。 【解決手段】 上記車輪駆動用軸受ユニット３ｃの構成
各部材のうち、斜格子で示した部分を焼き入れ硬化し、
他の部分は焼き入れ硬化せず、生のままとする。この構
成により、各部の転がり疲れ寿命や耐摩耗性の向上、亀
裂防止を図って、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪用駆動ユ
ニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットと等速ジョイ
ントユニットと止め輪とを組み合わせたもので、独立懸
架式サスペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置
エンジン前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後
輪駆動車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後
輪、４ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を懸架装置に対し
て回転自在に支持すると共に、上記駆動輪を回転駆動す
る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】車輪を懸架装置に対して回転自在に支持
する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組
み合わせた車輪支持用転がり軸受ユニットが、各種使用
されている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を
支持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の車輪支
持用転がり軸受ユニットは、等速ジョイントと組み合わ
せて、デファレンシャルギヤと駆動輪との相対変位や車
輪に付与された舵角に拘らず、駆動軸の回転を上記車輪
に対して円滑に（等速性を確保して）伝達する必要があ
る。図６は、この様な目的で車輪支持用転がり軸受ユニ
ット１と等速ジョイント２とを組み合わせた、一般的な
車輪駆動用軸受ユニット３を示している。
【０００３】このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット
１は、外輪４の内径側にハブ５及び内輪６を、複数個の
転動体７、７を介して回転自在に支持して成る。このう
ちの外輪４は、その外周面に設けた第一のフランジ８に
より懸架装置を構成するナックル９（後述する図７参
照）に結合固定した状態で、使用時にも回転しない。
又、上記外輪４の内周面には、複列の外輪軌道１０、１
０を設けて、この外輪４の内径側に上記ハブ５及び内輪
６を、この外輪４と同心に、回転自在に支持している。
【０００４】このうちのハブ５は、外周面の外端（自動
車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる端で、図
６を含め、各図の左端）寄り部分に、車輪を支持する為
の第二のフランジ１１を設けている。又、上記ハブ５の
外周面の中間部に第一の内輪軌道１２を形成し、同じく
内端（自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側と
なる端で、各図の右端）部に形成した小径段部１３に、
その外周面に第二の内輪軌道１４を形成した上記内輪６
を外嵌固定している。又、上記ハブ５の中心部には、ス
プライン孔１５を設けて、このハブ５を中空円筒状に形
成している。
【０００５】一方、前記等速ジョイント２は、等速ジョ
イント用外輪１６と、等速ジョイント用内輪１７と、ス
プライン軸１８とを備える。このうちの等速ジョイント
用外輪１６とスプライン軸１８とが、駆動部材１９を構
成する。即ち、このスプライン軸１８はこの駆動部材１
９の外端部に設けられて、上記スプライン孔１５と係合
自在であり、上記等速ジョイント用外輪１６は上記駆動
部材１９の内端部に設けられている。この等速ジョイン
ト用外輪１６の内周面の円周方向複数個所には外側係合
溝２０、２０を、それぞれこの円周方向に対し直角方向
に形成している。又、上記等速ジョイント用内輪１７
は、中心部に第二のスプライン孔２１を、その外周面で
上記各外側係合溝２０、２０と整合する部分に内側係合
溝２２、２２を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形
成している。そして、これら各内側係合溝２２、２２と
上記各外側係合溝２０、２０との間にボール２３、２３
を、保持器２４により保持した状態で、これら各係合溝
２２、２０に沿う転動自在に設けている。上記等速ジョ
イント用外輪１６の内周面の一部で、円周方向に隣り合
う各外側係合溝２０、２０同士の間部分は保持器案内面
２５、２５としている。これら各保持器案内面２５、２
５は、上記等速ジョイント２の変位中心をその中心とす
る、単一球面上に位置する。尚、この様な等速ジョイン
ト２の構成各部の形状等に就いては、周知のツェッパ型
或はバーフィールド型の等速ジョイントの場合と同様で
あり、本発明の要旨とは関係しないので、詳しい説明は
省略する。
【０００６】上述の様な等速ジョイント２と前述の様な
車輪支持用転がり軸受ユニット１とを組み合わせるに
は、上記スプライン軸１８を上記ハブ５のスプライン孔
１５に、内側から外側に向け挿通する。そして、上記ス
プライン軸１８の外端部で上記ハブ５の外端面から突出
した部分に設けた雄ねじ部２６にナット２７を螺合し、
更に緊締する事により、互いに結合固定する。この状態
で、前記内輪６の内端面は上記等速ジョイント用外輪１
６の外端面に当接するので、この内輪６が前記小径段部
１３から抜け出る方向に変位する事はない。同時に、前
記各転動体７、７に適正な予圧が付与される。
【０００７】更に、自動車の懸架装置への組み付け状態
では、前記等速ジョイント用内輪１７の中心部に設けた
第二のスプライン孔２１に、駆動軸２８の外端部に設け
た雄スプライン部２９をスプライン係合させる。そし
て、この雄スプライン部２９の外端部外周面に全周に亙
って形成した係止溝３０に係止した止め輪３７を、上記
第二のスプライン孔２１の外端開口周縁部に形成した係
止段部３２に係合させて、上記雄スプライン部２９が上
記第二のスプライン孔２１から抜け出る事を防止する。
尚、上記駆動軸２８の内端部は、デファレンシャルギヤ
の出力軸部に設けたトリポード型の等速ジョイント３３
のトラニオン３４（本発明の実施の形態の第１例を示す
図１参照）の中心部に結合固定する。
【０００８】上述の図６に示した従来構造の第１例は、
車輪支持用転がり軸受ユニット１と等速ジョイント２と
を、雄ねじ部２６とナット２７との螺合・緊締に基づい
て結合固定しているので、重量が嵩む。即ち、等速ジョ
イント２側のスプライン軸１８に上記雄ねじ部２６を設
ける分、このスプライン軸１８の長さを長くする必要が
生じる他、上記ナット２７が必要になる。この為、これ
ら雄ねじ部２６及びナット２７の分だけ、前記車輪駆動
用軸受ユニット３の軸方向寸法並びに重量が嵩んでしま
う。
【０００９】これに対して、米国特許第４８８１８４２
号明細書には、図７に示す様に、より簡単な構造で車輪
支持用転がり軸受ユニットと等速ジョイントとの結合固
定を行なって、軸方向寸法の短縮及び重量の軽減を可能
とした、車輪駆動用軸受ユニット３ａが記載されてい
る。この図７に示した従来構造の第２例の場合も、ナッ
クル９に固定した外輪４の内側にハブ５を、複列に配置
した転動体７、７により回転自在に支持している。そし
て、このハブ５の中心部に形成したスプライン孔１５
に、駆動部材１９ａのスプライン軸１８をスプライン係
合させている。このスプライン軸１８の外端面には、こ
のスプライン軸１８を上記スプライン孔１５に引き込む
為の工具を係止する為の、係止部３５を形成している。
そして、上記スプライン軸１８の外周面先端（外端）寄
り部分に形成した係止溝３６に係止した止め輪３１によ
り、このスプライン軸１８が上記ハブ５から抜け出る事
を防止している。この状態で、このハブ５と上記駆動部
材１９ａの等速ジョイント用外輪１６との間で弾性リン
グ３４を弾性的に圧縮し、上記スプライン軸１８と上記
ハブ５とのがたつき防止を図っている。この様な従来構
造の第２例の場合には、車輪支持用転がり軸受ユニット
１ａと等速ジョイント２ａとの結合を止め輪３１により
行なっている分、車輪駆動用軸受ユニット３ａ全体とし
ての小型・軽量化を図れる。
【００１０】更に、特開平１０−２６４６０５号公報に
は、図８に示す様な車輪駆動用軸受ユニット３ｂが記載
されている。この車輪駆動用軸受ユニット３ｂを構成す
る車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂは、中空のハブ５
ａの内端部に、請求項に記載した駆動部材に相当し、等
速ジョイント２ｂを構成する等速ジョイント用外輪１６
ａを、間座３８を介して結合している。短円筒状に形成
した、この間座３８の内外両周面のうち、内周面には内
径側雌スプライン部３９を、外周面には、請求項に記載
した第一のスプライン部に相当する外径側雄スプライン
部４０を、それぞれ形成している。この様な間座３８
は、上記ハブ５ａの内端部外周面に、この外周面に形成
した内径側雄スプライン部４１と上記内径側雌スプライ
ン部３９とをがたつきなくスプライン係合させる事で、
組み付けている。そして、この状態で、上記ハブ５ａの
内端部に形成したかしめ部４２により上記間座３８の内
端面を抑え付けて、この間座３８を上記ハブ５ａの内端
部に、がたつきなく固定している。尚、上記特開平１０
−２６４６０５号公報には、内輪と間座とを一体とした
構造も記載されている。
【００１１】一方、上記間座３８の外周面に形成した、
上記外径側雄スプライン部４０には、上記等速ジョイン
ト用外輪１６ａの外端部内周面に形成した、請求項に記
載した第二のスプライン部に相当する外径側雌スプライ
ン部４３をスプライン係合させている。即ち、上記等速
ジョイント用外輪１６ａの外端部内周面には、上記外径
側雌スプライン部４３を形成している。そして、上述の
様に、この外径側雌スプライン部４３と、上記間座３８
の外周面に形成した外径側雄スプライン部４０とをスプ
ライン係合させている。
【００１２】上述の様に互いにスプライン係合させた、
上記外径側雌スプライン部４３と上記外径側雄スプライ
ン部４０との間には、止め輪３１ａを掛け渡して、上記
等速ジョイント用外輪１６ａと上記間座３８とが分離し
ない様にしている。即ち、欠円環状の上記止め輪３１ａ
を、上記間座３８の外周面に全周に亙って形成した、請
求項に記載した第一の係合部に相当する内側係止溝４４
と、上記等速ジョイント用外輪１６ａの外端部内周面に
全周に亙って形成した、請求項に記載した第二の係合部
に相当する外側係止溝４５との間に掛け渡して、上記等
速ジョイント用外輪１６ａと上記間座３８とが軸方向に
ずれ動かない様にしている。
【００１３】前記ハブ５ａと上記等速ジョイント用外輪
１６ａとの結合部の構造は、上述の通りであるが、この
ハブ５ａは、複列アンギュラ型の玉軸受により、外輪４
の内径側に回転自在に支持している。この玉軸受を構成
する内輪６は、上記間座３８の外端面と、上記ハブ５ａ
の中間部外周面に形成した小径段部１３の外端部に存在
する段差面４６との間で挟持固定している。上述した様
な、特開平１０−２６４６０５号公報に記載された車輪
駆動用軸受ユニット３ｂの場合、前述の図７に示した従
来構造の第２例からスプライン軸１８を省略できる分、
コスト並びに重量を更に低減できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】図７〜８に示した従来
構造の第２〜３例の場合、図６に示した同第１例の場合
に比べてコスト並びに重量の低減を図れるが、構成各部
材の耐久性を十分に確保する為には、この構成各部材の
性状を最適にする必要がある。即ち、車輪用駆動ユニッ
トに組み込む車輪支持用転がり軸受ユニット及び等速ジ
ョイントの構成各部材には、上記車輪用駆動ユニットの
使用時に、圧縮方向の力や曲げ方向の力、或は引っ張り
方向の力等、各種の応力が加わる。これに対して従来
は、上記構成各部材の性状を、それぞれに応じた最適な
ものにする為の考慮をしていなかった。本発明は、この
様な事情に鑑みて、車輪用駆動ユニットの耐久性を確保
する為、上記構成各部材の性状を最適なものにすべく発
明したものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の車輪用駆動ユニ
ットは、車輪支持用転がり軸受ユニットと等速ジョイン
トユニットと止め輪とから成る。このうちの等速ジョイ
ントユニットは、デファレンシャルギヤの出力部にその
入力部を結合する第一の等速ジョイントと、この第一の
等速ジョイントの出力部にその入力側端部を結合した伝
達軸と、この伝達軸の出力側端部をその入力部に結合し
た第二の等速ジョイントを備える。又、上記車輪支持用
転がり軸受ユニットは、外輪と、中空のハブと、転動体
と、第一のスプライン部とを備える。このうちの外輪
は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転し
ない。又、上記ハブは、外周面の外端寄り部分に車輪を
支持する為のフランジを、同じく中間部に第一の内輪軌
道を、それぞれ設け、外周面の内端寄り部分に形成した
小径段部に、その外周面に第二の内輪軌道を形成した内
輪を外嵌固定し、内端部を径方向外方に塑性変形させる
事により構成したかしめ部により上記内輪が上記小径段
部から抜け出るのを防止している。又、上記転動体は、
上記各外輪軌道と上記第一、第二の各内輪軌道との間に
それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられている。又、上
記第一のスプライン部は、上記ハブ若しくはこのハブに
結合固定された部材の周面の一部に設けられている。
又、上記第二の等速ジョイントは、上記第一のスプライ
ン部とスプライン係合する第二のスプライン部を、その
外端部周面に設けると共に、内端部を第二の等速ジョイ
ントを構成する等速ジョイント用外輪とした駆動部材を
備える。更に、上記止め輪は、上記第一のスプライン部
と上記第二のスプライン部とをスプライン係合させた状
態で、上記ハブ若しくはこのハブに結合固定された部材
の周面の一部に設けられた第一の係合部と上記駆動部材
の外端部周面に設けられた第二の係合部との間に掛け渡
されて、上記第一のスプライン部と上記第二のスプライ
ン部との係合が外れるのを防止する。
【００１６】更に、上記ハブの外周面のうち、少なくと
も上記第一の内輪軌道部分と上記小径段部の奥端部に存
在して上記内輪の外端面が突き当てられる段差面部分と
が焼き入れ硬化されている。又、少なくとも上記ハブの
内周面の一部で、上記小径段部に対応して焼き入れ硬化
された部分の内径側に位置する部分及び上記かしめ部を
形成する部分は焼き入れ硬化していない。又、上記ハブ
若しくはこのハブに結合固定された部材と上記駆動部材
とのうちの少なくとも一方の部材の周面の少なくとも一
部で、当該部分に上記第一の係合部又は第二の係合部と
しての係止溝が形成されている部分は焼き入れ硬化され
ていない。更に、上記等速ジョイント用外輪の内周面の
うちで、少なくとも外側係合溝部分と円周方向に隣り合
う外側係合溝同士の間に存在する保持器案内面部分とが
焼き入れ硬化されている。
【００１７】
【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用駆動ユニッ
トによれば、構成各部材の性状が、各部に加わる応力等
に応じた最適にものにできる為、耐久性を十分に確保で
きる。先ず、ハブの外周面のうちで第一の内輪軌道部分
が焼き入れ硬化されているので、この第一の内輪軌道部
分の転がり疲れ寿命が向上する。又、小径段部の奥端部
に存在する段差面部分が焼き入れ硬化されている為、こ
の段差面部分が耐え得るスラスト荷重を十分に大きくで
きる。従って、内輪の外端面をこの段差面部分に突き当
てた状態で上記ハブの内端部にかしめ部を形成し、この
ハブに対し上記内輪を固定する際に、上記段差面部分が
塑性変形する事がなくなる。この結果、上記かしめ部に
より上記内輪を抑え付ける事によって、各転動体に対し
適正な予圧付与を行なえる。
【００１８】又、少なくとも上記ハブの内周面の一部
で、上記小径段部に対応して焼き入れ硬化された部分の
内径側に位置する部分を焼き入れ硬化していない為、上
記ハブの内周面から外周面まで焼き入れ硬化した部分が
貫通する事がなくなる。この為、上記ハブに部分的に脆
い部分が存在する事を防止して、このハブに対する焼き
入れ処理に伴ってこのハブに亀裂等の損傷が発生した
り、或は、このハブの耐衝撃性が低下する事を防止でき
る。
【００１９】又、上記ハブの一部でかしめ部を形成する
部分を焼き入れ硬化していない為、このハブに対し上記
内輪を結合固定すべく上記かしめ部を形成する際に、こ
のかしめ部に亀裂等の損傷を発生する事なく、良質のか
しめ部を形成できる。又、上記ハブ若しくはこのハブに
結合固定された部材と駆動部材とのうちの少なくとも一
方の部材の周面の一部で、当該部分に第一の係合部又は
第二の係合部である係止溝が形成されている部分が焼き
入れ硬化されていない。この為、熱処理に伴って歪みが
生じ易い、上記係止溝を形成した部分に、熱処理に基づ
いて亀裂等の損傷が発生する事がない。
【００２０】更に、等速ジョイント用外輪の内周面のう
ちで、外側係合溝部分を焼き入れ硬化した事に伴い、こ
の外側係合溝部分の転がり疲れ寿命が向上する。又、上
記等速ジョイント用外輪の内周面のうちで、円周方向に
隣り合う外側係合溝同士の間に存在する保持器案内面部
分を焼き入れ硬化した事に伴い、等速ジョイントを構成
する保持器の外周面と摺接する上記保持器案内面部分の
耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上させる事ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、
本発明の特徴は、車輪用駆動ユニットを構成する車輪支
持用転がり軸受ユニット１ｃと、請求項に記載した第二
の等速ジョイントである等速ジョイント２ｃとの結合を
容易に行なえる構造で、これら車輪支持用転がり軸受ユ
ニット１ｃ及び等速ジョイント２ｃの信頼性並びに耐久
性を確保する点にある。これら車輪支持用転がり軸受ユ
ニット１ｃと等速ジョイント２ｃとを組み合わせて成る
車輪駆動用軸受ユニットの基本構造のうちの一部は、前
述の図６〜８に示した従来構造の何れかと共通する部分
が多いので、同等部分には同一符号を付して、重複する
説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分
並びに前述した従来構造と異なる点を中心に説明する。
【００２２】上記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃを
構成するハブ５ｂは、例えばＳ５３ＣＧ材等の素材に熱
間鍛造を施して凡その形を整えた後、切削加工、高周波
焼き入れ、研削加工、超仕上加工を施して、所望の形状
及び性状に加工する。尚、このうちの高周波焼き入れを
施す部分に就いては、後で詳しく述べるが、上記ハブ５
ｂの表面のうち、この高周波焼き入れを施した部分の表
面硬さはHRＣ５８〜６４とし、有効硬化層厚さは１．５
〜３mm程度とする。
【００２３】この様なハブ５ｂの内端寄り部分に形成し
た小径段部１３に、その外周面に第二の内輪軌道１４を
形成した内輪６を外嵌している。この内輪６は、ＳＵＪ
２材等の素材に熱間鍛造を施して凡その形を整えた後、
切削加工、ずぶ焼き入れ、研削加工、超仕上加工を施し
て、所望の形状及び性状に加工する。硬さは、HRＣ６０
〜６４とする。そして、この様な内輪６が上記小径段部
１３から抜け出るのを防止する為に、上記ハブ５ｂの内
端部にかしめ部４２ａを形成している。即ち、上記小径
段部１３に上記内輪６を外嵌した後、上記ハブ５ｂの内
端部でこの内輪６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４２ａを形成し、この
かしめ部４２ａにより上記内輪６の内端面を抑え付けて
いる。
【００２４】又、上記等速ジョイント２ｃに組み込む駆
動部材１９ｂを構成するスプライン軸１８の外端部外周
面に、請求項に記載した第二の係合部に相当する係止溝
４７を、全周に亙って形成している。上記スプライン軸
１８を含む駆動部材１９ｂは、Ｓ５５ＣＧ材等の素材に
熱間鍛造を施して凡その形を整えた後、切削加工、高周
波焼き入れ、研削加工、超仕上加工を施して、所望の形
状及び性状に加工する。このうちの高周波焼き入れを施
す部分に就いては、後で詳しく述べるが、上記駆動部材
１９ｂのうち、この高周波焼き入れを施した部分の表面
硬さはHRＣ５８〜６４とする。有効硬化層厚さに関して
は、部位により異なるが、２〜７．５mm程度とする。例
えば、等速ジョイント用外輪１７の内周面部分に関して
は、焼き入れ後に研削加工を施すので、上記厚さは２〜
４mm程度となる。これに対して、上記スプライン軸１８
の外周面部分は、研削加工を施さないので、上記厚さは
５〜７．５mm程度になる。
【００２５】前記車輪駆動用軸受ユニット３ｃを構成す
べく、上記スプライン軸１８を上記ハブ５ｂの中心部に
設けたスプライン孔１５内に挿入した状態では、上記係
止溝４７にその内径側半部を係止した止め輪３１ｂの外
径側半部が、上記ハブ５ｂの内周面外端寄り部分に形成
した、請求項に記載した第一の係合部に相当する係止段
部３２ａに係合して、上記スプライン軸１８が上記スプ
ライン孔１５から抜け出るのを防止する。上記止め輪３
１ｂは、ＳＷＰＡ、ＳＷＰＢ等の断面円形の素材を欠円
環状に丸めて成るもので、自由状態でその直径を広げる
方向の弾力を有する。又、硬さはHRＣ４８〜５４として
いる。
【００２６】この様な止め輪３１ｂの寸法は、後述する
様に、上記車輪駆動用軸受ユニット３ｃを組み立てるべ
く上記スプライン孔１５を通過させる際、並びに使用時
に許容応力を越える事がない様に、設計的に定める。こ
の場合に、スプラインのモジュールが一定とすれば、こ
のスプラインのピッチ円直径が大きくなる程、上記止め
輪３１ｂの断面の直径を大きくできる。例えば、一般的
に使用する、モジュールが１、圧力角が４５度であるイ
ンボリュート歯形を考えた場合、ピッチ円直径が２４mm
の場合に上記断面の直径を１．４mmとし、同じく３０mm
の場合に１．７mmとする。又、上記止め輪３１ｂの設置
部分の寸法に関しても、この止め輪３１ｂの断面の直径
等に応じて設計的に定める。図３に、この断面の直径が
１．７mmの場合に於ける上記設置部分の寸法の１例を示
す。尚、上記ピッチ円直径が３０mmの場合に於ける、上
記断面の直径は、１．７mmに限るものではなく、例えば
１．７〜２．５mmの範囲で、適宜定める事ができる。
【００２７】尚、上記ハブ５ｂの中心孔で上記係止段部
３２ａよりも外端開口寄り部分は、雌スプライン歯を形
成せず、単なる円筒面としている。即ち、上記ハブ５ｂ
の中心孔は、上記係止段部３２ａを境として、上記スプ
ライン孔１５と、このスプライン孔１５よりも大径の、
単なる円孔４８とに分けている。又、上記止め輪３１ｂ
は、上記スプライン軸１８を上記スプライン孔１５内に
挿入するのに先立って、上記係止溝４７に装着してお
く。上記スプライン軸１８を上記スプライン孔１５内に
挿入する際に上記止め輪３１ｂは、その直径を弾性的に
縮めつつ、上記スプライン孔１５内を通過する。そし
て、上記止め輪３１ｂが上記係止段部３２ａに整合した
状態で、その直径が弾性的に復元して、上述の様にこの
止め輪３１ｂが、上記係止段部３２ａと上記係止溝４７
との間に掛け渡される。
【００２８】又、上記ハブ５ｂの中心孔の外端側開口部
は、蓋体４９により塞いでいる。これに対し、前記駆動
部材１９ｂを構成する等速ジョイント用外輪１６ｂの基
端部に形成した肩部５０の外周面には、シールリング５
１を外嵌している。このシールリング５１は、上記肩部
５０に外嵌固定した状態で前記かしめ部４２ａの内側面
と上記等速ジョイント用外輪１６ｂの外端面との間で弾
性的に圧縮して、これらかしめ部４２ａと等速ジョイン
ト用外輪１６ｂとの間の隙間を塞いでいる。
【００２９】この様に図示の場合には、上記蓋体４９と
シールリング５１とにより、上記スプライン軸１８と上
記スプライン孔１５とのスプライン係合部５２に、泥水
等の異物が入り込む事を防止して、このスプライン係合
部５２が錆び付く事を防止している。尚、図示の例で
は、上記肩部５０の外側面と上記かしめ部４２ａの内側
面の内径寄り部分とを、隙間５３を介して対向させてい
る。前記ハブ５ｂと前記駆動部材１９ｂとの間に、この
ハブ５ｂと上記等速ジョイント用外輪１６ｂとを互いに
近づける方向の大きなスラスト荷重が加わった場合に
は、上記隙間５３が喪失して、上記肩部５０の外側面と
上記かしめ部４２ａの内側面の内径寄り部分とが衝合す
る。この状態では、上記ハブ５ｂと上記等速ジョイント
用外輪１６ｂとがそれ以上近づき合う事はなくなる。そ
こで、上記隙間５３の大きさを適正に規制して、上記大
きなスラスト荷重に拘らず、上記シールリング５１が過
度に圧縮されない様にしている。但し、上記隙間５３の
大きさが最大になった状態での上記シールリング５１の
シールリップの締め代は、長期間に亙る使用に伴う、上
記シールリング５１のへたり量よりも大きくしておく。
この理由は、このシールリング５１がへたった場合で
も、このシールリング５１を、上記かしめ部４２ａの内
側面と上記等速ジョイント用外輪１６ｂの外端面との間
で弾性的に圧縮した状態のままにする為である。
【００３０】上述の様に構成する車輪駆動用軸受ユニッ
ト３ｃのうち、上記ハブ５ｂ及び上記駆動部材１９ｂの
表面の一部で図２に斜格子で示す部分を、高周波焼き入
れにより焼き入れ硬化させている。先ず、上記ハブ５ｂ
の外周面のうち、軸方向両端部を除く中間部分を焼き入
れ硬化させている。この様なハブ５ｂの外周面に関する
焼き入れ硬化部分に就いて、外側から説明すると、この
ハブ５ｂに対し車輪を支持する為の、第二のフランジ１
１の基端部分を焼き入れ硬化している。この部分は、こ
の第二のフランジ１１の曲げ剛性を向上させ、走行時に
車輪から加わるモーメントに拘らず、この第二のフラン
ジ１１が曲げ変形しない様にすると同時に、外輪４の外
端部に固定したシールリング５４を構成するシールリッ
プとの摺動に伴う摩耗を抑える為に、硬化させている。
【００３１】次に、前記第一の内輪軌道１２部分と、前
記小径段部１３の奥端部に存在して内輪６の外端面が突
き当てられる段差面４６部分とを焼き入れ硬化してい
る。このうちの第一の内輪軌道１２部分は、この第一の
内輪軌道１２部分の転がり疲れ寿命を向上させる為に焼
き入れ硬化している。又、上記小径段部１３の奥端部に
存在する段差面４６部分は、この段差面４６部分が耐え
得るスラスト荷重を十分に大きくする為に焼き入れ硬化
している。従って、上記内輪６の外端面を上記段差面４
６部分に突き当てた状態で上記ハブ５ｂの内端部に前記
かしめ部４２ａを形成し、このハブ５ｂに対し上記内輪
６を固定する際に、上記段差面４６部分が塑性変形する
事がなくなる。この結果、上記かしめ部４２ａで上記内
輪６を抑え付ける事により、各転動体７、７に対し適正
な予圧付与を行なえる。
【００３２】又、上記ハブ５ｂの内周面の一部で、前記
係止段部３２ａ及びこの係止段部３２ａの近傍部分を、
高周波焼き入れにより硬化させている。この部分の高周
波焼き入れは、上記係止段部３２ａが前記止め輪３１ｂ
により強く押された場合にも塑性変形するのを防止し
て、これら係止段部３２ａと止め輪３１ｂとの係合が外
れるのを確実に防止する為に行なう。本例の場合には、
上記係止段部３２ａと上記小径段部１３とが離れている
為、この係止段部３２ａ部分の焼き入れ硬化層と上記段
差面４６部分の焼き入れ硬化層とが繋がる事はない。こ
の為、焼き入れ硬化層が上記ハブ５ｂの内外両周面同士
を貫通する事はなく、このハブ５ｂの耐衝撃性（靱性）
を確保できる。これに対して、ハブの内周面に設ける係
止段部と外周面に設ける段差面とが近接している場合
に、当該係止段部に焼き入れ硬化層を形成すると、焼き
入れ硬化層がハブの内外両周面同士を貫通する可能性が
ある。この様な場合には、このハブの耐衝撃性を確保す
る事が難しくなるので、上記係止段部には焼き入れ硬化
層を形成しない（未焼き入れとする）。
【００３３】又、前記駆動部材１９ｂに関しては、前記
スプライン軸１８の基端部乃至中間部の外周面を焼き入
れ硬化している。又、図示の例では、前記等速ジョイン
ト用外輪１６ｂの外端面で前記シールリング５１の内径
側半部が突き当たる部分も焼き入れ硬化している。この
うちのスプライン軸１８の基端部は、走行時にこのスプ
ライン軸１８に繰り返し加わる曲げモーメントに対す
る、上記基端部の疲れ強さを確保する為に焼き入れ硬化
する。又、上記スプライン軸１８の中間部は、このスプ
ライン軸１８の外周面に形成した雄スプライン部２９の
塑性変形及び摩耗を抑える為に、焼き入れ硬化してい
る。又、上記等速ジョイント用外輪１６ｂの外端面は、
上記シールリング５１の支承面の変形を抑えて、このシ
ールリング５１によるシール性能を確保する為に焼き入
れ硬化している。又、図示の例では、上記等速ジョイン
ト用外輪１６ｂの軽量化を図るべく、この等速ジョイン
ト用外輪１６ｂの外端部分を薄肉にしている為、この部
分の強度保持の為にも、この部分を焼き入れ硬化してい
る。
【００３４】又、上記等速ジョイント用外輪１６ｂの内
周面のうちで、各外側係合溝２０部分と円周方向に隣り
合う外側係合溝２０同士の間に存在する保持器案内面２
５部分とを焼き入れ硬化している。このうちの外側係合
溝２０部分は、この外側係合溝２０部分の転がり疲れ寿
命を向上させる為に焼き入れ硬化している。又、上記保
持器案内面２５部分は、前記等速ジョイント２ｃを構成
する保持器２４の外周面と摺接する上記保持器案内面２
５部分の耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上させる為に焼
き入れ硬化している。従って、上記等速ジョイント用外
輪１６ｂの内周面のうちで上記外側係合溝２０及び保持
器案内面２５を形成した部分は、全周に亙って焼き入れ
硬化させている。
【００３５】これに対して、前記ハブ５ｂの内周面は、
前記係止段部３２ａに対応する部分を除いて焼き入れ硬
化していない。特に、前記小径段部１３に対応して焼き
入れ硬化された部分の内径側に位置する部分は焼き入れ
硬化していない。この様に、上記小径段部１３に対応し
て焼き入れ硬化された部分の内径側に位置する部分を焼
き入れ硬化していない為、上記ハブ５ｂの内周面から外
周面まで焼き入れ硬化した部分が貫通する事がなくな
る。即ち、上記小径段部１３に対応して焼き入れ硬化し
た部分と上記ハブ５ｂの内周面との距離は短い（当該部
分が薄い）為、この部分の内径側を焼き入れすると、こ
の部分で焼き入れ硬化層が、上記ハブ５ｂの内周面から
外周面まで貫通する可能性がある。焼き入れ硬化層は、
変形しにくい代わりに靱性が乏しくて脆く、衝撃荷重に
よって割れ易い為、焼き入れ硬化層が上記ハブ５ｂの内
外両周面同士を貫通する事は好ましくない。これに対し
て本発明の車輪用駆動ユニットを構成するハブ５ｂの場
合には、部分的に脆い部分が存在する事を防止して、こ
のハブ５ｂに対する焼き入れ処理に伴ってこのハブ５ｂ
に亀裂等の損傷が発生したり、或は、このハブ５ｂの耐
衝撃性が低下する事を防止できる。
【００３６】又、上記ハブ５ｂのうちで、前記かしめ部
４２ａを形成する部分、即ちこのハブ５ｂの内端部に形
成した円筒状部分と、前記スプライン軸１８の先端部
（外端部）で前記係止溝４７を形成した部分とは、何れ
も焼き入れ硬化していない。このうちのかしめ部４２ａ
を形成する為の円筒状部分は、上記ハブ５ｂに対し前記
内輪６を結合固定すべく上記かしめ部４２ａを形成する
際に、このかしめ部４２ａに亀裂等の損傷を発生する事
なく、良質のかしめ部４２ａを形成する為に、焼き入れ
硬化せず、生のままとしている。又、上記スプライン軸
１８の先端部で上記係止溝４７を形成した部分は、熱処
理に基づいて小さな切り欠き部から亀裂等の損傷が発生
する事を防止する為に、焼き入れ硬化せず、生のままと
している。
【００３７】本例の車輪駆動用ユニットは、上述の様に
構成する車輪駆動用軸受ユニット３ｃを、図１に示す様
に、駆動軸２８及び請求項に記載した第一の等速ジョイ
ントである、トリポード型の等速ジョイント３３と組み
合わせて成る。即ち、上記車輪駆動用軸受ユニット３ｃ
を構成する等速ジョイント用内輪１７の中心部に設けた
第二のスプライン孔２１に、上記駆動軸２８の外端部に
設けた雄スプライン部２９をスプライン係合させる。そ
して、この雄スプライン部２９の外端部外周面に全周に
亙って形成した係止溝３０に係止した止め輪３７を、上
記第二のスプライン孔２１の外端開口周縁部に形成した
係止段部３２に係合させて、上記雄スプライン部２９が
上記第二のスプライン孔２１から抜け出る事を防止す
る。更に、上記駆動軸２８の内端部は、デファレンシャ
ルギヤの出力軸部に設けた、上記等速ジョイント３３の
トラニオン３４の中心部に結合固定する。
【００３８】即ち、上記駆動軸２８の内端部は、図示し
ないデファレンシャルギヤの出力軸部の端部に設けた上
記等速ジョイント３３を構成するトラニオン３４の中心
部に結合している。又、上記駆動軸２８の中間部外周面
と、上記等速ジョイント３３を構成するハウジング５５
の外端部外周面及び前記等速ジョイント用外輪１６ｂの
内端部外周面との間に、グリースの漏れ防止及び異物進
入防止等の為の１対のブーツ５６ａ、５６ｂを、それぞ
れ固定している。これら各ブーツ５６ａ、５６ｂは、中
間部が蛇腹状で、全体を円筒状に形成している。
【００３９】上述の様に構成する本発明の車輪駆動用ユ
ニットによれば、車輪駆動用軸受ユニット３ｃを構成す
る車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃと等速ジョイント
２ｃとの結合を止め輪３１ｂにより行なう。この為、前
述の図７に示した従来構造の第２例の場合と同様に、組
立作業の容易化を図れる。しかも本発明の車輪駆動用ユ
ニットによれば、前述した様に、上記車輪駆動用軸受ユ
ニット３ｃの構成各部材を性状を最適に規制している
為、この車輪駆動用軸受ユニット３ｃの耐久性を確保で
きる。
【００４０】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、車輪駆動用軸受ユニ
ット３ｄを構成するハブ５ｃの中間部でスプライン孔１
５の外端開口周縁部に、径方向の幅が広い段差面５７を
形成し、この段差面５７を、請求項に記載した第一の係
合部としている。そして、スプライン軸１８の先端部に
形成した、第二の係合部である係止溝４７にその内周縁
部を係止した止め輪３１ｃの外径側半部を、上記段差面
５７に係合させて、上記スプライン軸１８が上記スプラ
イン孔１５から抜け出るのを防止する。
【００４１】本例の場合には、上記止め輪３１ｃとし
て、径方向の幅が広く円周方向１個所に不連続部を設け
た、欠円輪状のものを使用している。この為、上記止め
輪３１ｃと上記段差面５７との当接面積を大きく、当接
面圧を低くできる。従って本例の場合には、この段差面
５７を特に焼き入れ硬化しなくても、この段差面５７が
塑性変形するのを防止できる。その他の部分の構成及び
作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００４２】次に、図５は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例は、前述の図８に示した従来構造
の第３例の構造に、本発明を適用した場合に就いて示し
ている。車輪駆動用軸受ユニット３ｅを構成する中空の
ハブ５ｄの内端部に、請求項に記載した駆動部材に相当
し、等速ジョイント２ｄを構成する等速ジョイント用外
輪１６ｃを、結合部材である間座３８ａを介して結合し
ている。この間座３８ａの内外両周面のうち、内径側雌
スプライン部３９を形成した内周面は軸方向の全長に亙
って、請求項に記載した第一のスプライン部に相当する
外径側雄スプライン部４０を形成した外周面は、請求項
に記載した第一の係合部に相当する内側係止溝４４部分
を除き、焼き入れ硬化させている。又、請求項に記載し
た駆動部材に相当する上記等速ジョイント用外輪１６ｃ
の外端部内周面に形成した、第二のスプライン部に相当
する外径側雌スプライン部４３部分も、第二の係合部に
相当する外側係止溝４５部分を除き、焼き入れ硬化させ
ている。その他、車輪駆動用軸受ユニット３ｅの基本構
造に就いては上記図８に示した従来構造の第３例を、焼
き入れ硬化する部分と焼き入れ硬化しない部分とは前述
した本発明の実施の形態の第１例及び第２例と、それぞ
れ同様である。
【００４３】尚、本発明を実施する場合に、トルク伝達
を行なう為に形成した各雌スプライン部と雄スプライン
部との形状に就いては、各種形状を採用できる。例え
ば、両スプライン部共に、軸方向に対し平行な側面を有
するスプライン歯により構成した平行スプラインとした
り、或は各スプライン歯毎に軸方向に対し互いに反対方
向に僅かに傾斜した側面を有するスプライン歯により構
成したテーパスプラインとする事ができる。更には、雌
スプライン部のみを平行スプラインとし、雄スプライン
部を構成するスプライン部の両側面が軸方向に対し同方
向に僅かに傾斜した、捩りスプラインとする事もでき
る。
【００４４】又、本発明を実施する場合には、雄スプラ
イン部を設けた部材に形成する係止溝等の部分は焼き入
れ硬化せず、生のままとする。即ち、上記雄スプライン
部を設けた部材に形成した雄スプライン部の全部又は一
部を焼き入れ硬化するが、何れにしても、上記係止溝等
の部分は生のままとする。これに対して、雌スプライン
部に関しては、焼き入れするか否か、焼き入れする場合
にはどの範囲を焼き入れするかは自由に選択できる。そ
して、この場合に、雌スプライン部を設けた部材の内周
面に設けた係止段部等、係止溝に比べて熱処理により亀
裂等の損傷が発生しにくい係合部設置部分を焼き入れす
るか否かも、適宜選択できる。例えば、上記雌スプライ
ン部全体を焼き入れしない場合には、勿論上記係止段部
等も焼き入れしない。又、上記雌スプライン部の一部の
みを焼き入れした場合には、上記係止段部等は、焼き入
れしてもしなくても良い。更に、上記雌スプライン部の
全体を焼き入れ処理する場合には、上記係止段部等を焼
き入れ処理しても良いし、この係止段部等のみを焼き入
れ処理しなくても良い。尚、実施の形態の各例で、車輪
支持用転がり軸受ユニットを構成する外輪４の焼き入れ
硬化に就いては、従来構造の場合と同様であるから、焼
き入れ硬化部分の図示並びに説明を省略する。
【００４５】又、雄、雌両スプライン部の表面粗さ等に
関しても、設計的に定める事ができるが、例えば、雄ス
プライン部に関しては、転造加工で造る事により、その
表面粗さを３．２Ｓ程度に規制する事ができる。又、雌
スプライン部に関しては、ブローチ加工で造る事によ
り、その表面粗さをRa６．３程度に規制する事ができ
る。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、優れた耐久性を有する車輪用駆動ユニット
を、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１の左部を、一部を省略して示す断面図。
【図３】図２のＡ部拡大図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図５】同第３例を示す断面図。
【図６】従来構造の第１例を示す断面図。
【図７】同第２例を示す断面図。
【図８】同第３例を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 車輪支持用転がり軸受ユニット ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 等速ジョイント ３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、車輪駆動用軸受ユ
ニット ４ 外輪 ５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ ハブ ６ 内輪 ７ 転動体 ８ 第一のフランジ ９ ナックル １０ 外輪軌道 １１ 第二のフランジ １２ 第一の内輪軌道 １３ 小径段部 １４ 第二の内輪軌道 １５ スプライン孔 １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 等速ジョイント用外輪 １７ 等速ジョイント用内輪 １８ スプライン軸 １９、１９ａ、１９ｂ 駆動部材 ２０ 外側係合溝 ２１ 第二のスプライン孔 ２２ 内側係合溝 ２３ ボール ２４ 保持器 ２５ 保持器案内面 ２６ 雄ねじ部 ２７ ナット ２８ 駆動軸 ２９ 雄スプライン部 ３０ 係止溝 ３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 止め輪 ３２、３２ａ 係止段部 ３３ 等速ジョイント ３４ トラニオン ３５ 係止部 ３６ 係止溝 ３７、３７ａ 止め輪 ３８、３８ａ 間座 ３９ 内径側雌スプライン部 ４０ 外径側雄スプライン部 ４１ 内径側雄スプライン部 ４２、４２ａ かしめ部 ４３ 外径側雌スプライン部 ４４ 内径側係止溝 ４５ 外径側係止溝 ４６ 段差面 ４７ 係止溝 ４８ 円孔 ４９ 蓋体 ５０ 肩部 ５１ シールリング ５２ スプライン係合部 ５３ 隙間 ５４ シールリング ５５ ハウジング ５６ａ、５６ｂ ブーツ ５７ 段差面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪用駆動ユニットは、車輪支持用転が
    り軸受ユニットと等速ジョイントユニットと止め輪とか
    ら成り、 このうちの等速ジョイントユニットは、デファレンシャ
    ルギヤの出力部にその入力部を結合する第一の等速ジョ
    イントと、この第一の等速ジョイントの出力部にその入
    力側端部を結合した伝達軸と、この伝達軸の出力側端部
    をその入力部に結合した第二の等速ジョイントを備え、 上記車輪支持用転がり軸受ユニットは、内周面に複列の
    外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面
    の外端寄り部分に車輪を支持する為のフランジを、同じ
    く中間部に第一の内輪軌道を、それぞれ設け、外周面の
    内端寄り部分に形成した小径段部に、その外周面に第二
    の内輪軌道を形成した内輪を外嵌固定し、内端部を径方
    向外方に塑性変形させる事により構成したかしめ部によ
    り上記内輪が上記小径段部から抜け出るのを防止した中
    空のハブと、上記各外輪軌道と上記第一、第二の各内輪
    軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた
    転動体と、上記ハブ若しくはこのハブに結合固定された
    部材の周面の一部に設けられた第一のスプライン部とを
    備え、 上記第二の等速ジョイントは、上記第一のスプライン部
    とスプライン係合する第二のスプライン部を、その外端
    部周面に設けると共に、内端部を第二の等速ジョイント
    を構成する等速ジョイント用外輪とした駆動部材を備
    え、 上記止め輪は、上記第一のスプライン部と上記第二のス
    プライン部とをスプライン係合させた状態で、上記ハブ
    若しくはこのハブに結合固定された部材の周面の一部に
    設けられた第一の係合部と上記駆動部材の外端部周面に
    設けられた第二の係合部との間に掛け渡されて、上記第
    一のスプライン部と上記第二のスプライン部との係合が
    外れるのを防止し、 上記ハブの外周面のうち、少なくとも上記第一の内輪軌
    道部分と上記小径段部の奥端部に存在して上記内輪の外
    端面が突き当てられる段差面部分とが焼き入れ硬化され
    ており、少なくとも上記ハブの内周面の一部で、上記小
    径段部に対応して焼き入れ硬化された部分の内径側に位
    置する部分及び上記かしめ部を形成する部分は焼き入れ
    硬化されておらず、上記ハブ若しくはこのハブに結合固
    定された部材と上記駆動部材とのうちの少なくとも一方
    の部材の周面の少なくとも一部で、当該部分に上記第一
    の係合部又は第二の係合部としての係止溝が形成されて
    いる部分は焼き入れ硬化されておらず、上記等速ジョイ
    ント用外輪の内周面のうちで、少なくとも外側係合溝部
    分と円周方向に隣り合う外側係合溝同士の間に存在する
    保持器案内面部分とが焼き入れ硬化されているもの。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した車輪用駆動ユニット
    で、第一のスプライン部がハブの内周面に設けられた雌
    スプライン部であり、第二のスプライン部が駆動部材の
    外端部を構成するスプライン軸の外周面に設けられた雄
    スプライン部であり、第一の係合部が上記ハブの内周面
    外端寄り部分に形成された係止段部であり、第二の係合
    部が上記スプライン軸の外端部外周面に形成された係止
    溝であり、上記スプライン軸の基端部外周面が焼き入れ
    硬化されているもの。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載した車輪用駆動ユニット
    で、第一のスプライン部が、ハブの内端部に外嵌固定さ
    れてかしめ部により抑え付けられた、内輪と一体又は別
    体の間座の外周面に設けられた雄スプライン部であり、
    第二のスプライン部が、全体を略円筒状に形成された駆
    動部材の外端部内周面に設けられた雌スプライン部であ
    り、第一の係合部が上記間座の外周面に形成された内径
    側係止溝であり、第二の係合部が上記駆動部材の外端部
    内周面に形成された外径側係止溝であるもの。
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