JP2002120507A

JP2002120507A - 駆動車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2002120507A
Application number: JP2000315519A
Authority: JP
Inventors: Hideji Tajima; 英児田島; Shigeaki Fukushima; 茂明福島; Akira Torii; 晃鳥居; Akira Sera; 昌世良
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2002-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】継手外輪の軸端を加締めてハブ輪に固定する
加締め構造であっても、その加締めによりハブ輪の車輪
取付フランジの振れ発生を抑制することにある。【解決手段】ハブ輪１、等速自在継手２および複列の
軸受部３をユニット化し、軸受部３の複列の軌道面７，
８のうち、少なくとも一方の軌道面７および車輪取付フ
ランジ９をハブ輪１に形成し、前記等速自在継手２の継
手外輪１４の軸部２０を前記ハブ輪１にセレーション部
２１，２２を介して内嵌した駆動車輪用軸受装置におい
て、前記ハブ輪１の車輪取付フランジ側端部に別体のパ
イロットリング３７を嵌合させ、前記ハブ輪１およびパ
イロットリング３７と継手外輪１４とを加締めにより固
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動車輪用軸受装置
に関し、詳しくは、自動車の駆動車輪を車体に回転自在
に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の駆動車輪用軸受装置には、その
用途に応じて種々の形式のものが提案されている。例え
ば、図６に示す駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１、等速
自在継手２および複列の軸受部３をユニット化したもの
で、ハブ輪１、複列の転動体４，５、外輪６および等速
自在継手２を主要な構成要素としている。

【０００３】前記ハブ輪１は、その外周面にアウトボー
ド側の軌道面７が形成されると共に、車輪（図示せず）
を取り付けるための車輪取付フランジ９を備えている。
この車輪取付フランジ９の円周方向等間隔に、ホイール
ディスクを固定するためのハブボルト（図示せず）が植
設されている。このハブ輪１のアウトボード側端部に
は、ホイール案内部１０およびブレーキ案内部１１を有
するパイロット部１２が一体的に形成されている。

【０００４】等速自在継手２は、ドライブシャフト（図
示せず）の一端に設けられ、内周面にトラック溝１３が
形成された継手外輪１４と、その継手外輪１４のトラッ
ク溝１３と対向するトラック溝が外周面に形成された継
手内輪（図示せず）と、前記継手外輪１４のトラック溝
と継手内輪のトラック溝との間に組み込まれたボール
（図示せず）と、継手外輪１４と継手内輪間に介在して
ボールを支持する保持器（図示せず）とからなる。

【０００５】前記継手外輪１４は、継手内輪、ボールお
よび保持器を収容したマウス部１９と、そのマウス部１
９から軸方向に一体的に延び、外周面にセレーション部
２１が形成された軸部２０を有する。この軸部２０をハ
ブ輪１の貫通孔に挿入し、前記軸部２０の外周面および
貫通孔の内周面に形成されたセレーション部２１，２２
により両者を嵌合させることによりトルク伝達可能とし
ている。この継手外輪１４の軸端を塑性変形によりハブ
輪１のアウトボード側端部に加締め、その加締め部２３
により継手外輪１４をハブ輪１に固定して一体化してい
る。

【０００６】ハブ輪１の外周面に形成されたアウトボー
ド側の軌道面７と、継手外輪１４の肩部２４の外周面に
形成されたインボード側の軌道面８とで複列の軌道面
７，８を構成する。このハブ輪１のインボード側軸方向
から挿入される等速自在継手２の継手外輪１４をハブ輪
１に加締めることにより、ハブ輪１のインボード側端部
に継手外輪１４の肩部２４を突き合わせ、これにより予
圧管理を行っている。

【０００７】外輪６は、内周面に前記ハブ輪１および継
手外輪１４の軌道面７，８と対向する軌道面２５，２６
が形成され、車体（図示せず）に取り付けるための車体
取付フランジ２７を備えている。この車体取付フランジ
２７は、車体の懸架装置から延びるナックル（図示せ
ず）にボルトで固定されている。

【０００８】軸受部３は、複列のアンギュラ玉軸受構造
で、ハブ輪１および継手外輪１４の外周面に形成された
軌道面７，８と外輪６の内周面に形成された軌道面２
５，２６との間に転動体４，５を介在させ、各列の転動
体４，５を保持器２８，２９により円周方向等間隔に支
持した構造を有する。

【０００９】軸受部３の両端開口部には、外輪６とハブ
輪１および継手外輪１４との環状空間を密封する一対の
シール３０，３１が外輪６の端部内径に嵌合され、内部
に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異
物の侵入を防止するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
駆動車輪用軸受装置では、ハブ輪１は、そのインボード
側端部の内径に形成された円筒部３２により芯出しされ
ることにより、ハブ輪１と継手外輪１４との同軸度を確
保するようにしている。

【００１１】しかしながら、この駆動車輪用軸受装置の
構造では、継手外輪１４の軸端を塑性変形によりハブ輪
１のアウトボード側端部に加締め、その加締め部２３に
より継手外輪１４をハブ輪１に固定して一体化している
ため、その加締め時にハブ輪１の車輪取付フランジ９の
振れが生じる。このフランジ面３４の振れが発生する
と、そのハブ輪１の車輪取付フランジ９に装着されるブ
レーキロータに面振れ（軸方向振れ）が生じ、自動車の
高速走行からのブレーキ時の振動の原因となったり、ブ
レーキロータの偏摩耗やブレーキジャダーの問題が発生
する。

【００１２】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、継手外輪の軸
端を加締めてハブ輪に固定する加締め構造であっても、
その加締めによりハブ輪の車輪取付フランジの振れ発生
を抑制し、ハブ輪に加わるモーメント荷重が軸端の加締
め部に集約することを軽減し得る駆動車輪用軸受装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、ハブ輪、等速自在継手
および複列の軸受部をユニット化し、軸受部の複列の軌
道面のうち、少なくとも一方の軌道面および車輪取付フ
ランジをハブ輪に形成し、前記等速自在継手の継手外輪
の軸部を前記ハブ輪にトルク伝達手段、例えばセレーシ
ョン部（請求項３）を介して内嵌した駆動車輪用軸受装
置において、前記ハブ輪の車輪取付フランジ側端部に、
ホイールおよびブレーキ案内部を有する別体のパイロッ
ト部材を嵌合させ、前記ハブ輪およびパイロット部材と
継手外輪とを加締めにより固定したことを特徴とする
（請求項１）。このハブ輪、パイロット部材および継手
外輪は、前記継手外輪の軸端をパイロット部材に加締め
てハブ輪およびパイロット部材と一体化することにより
固定される（請求項４）。

【００１４】なお、請求項２に記載した発明のように前
記軸受部の複列の軌道面のうち、他方の軌道面を等速自
在継手の継手外輪に直接形成した構造を有する駆動車輪
用軸受装置にも適用可能である。また、請求項８に記載
した発明のように前記継手外輪の軸部とマウス部とをト
ルク伝達可能に、かつ、着脱自在に構成することも可能
であり、その場合、前記軸受部の複列の軌道面のうち、
他方の軌道面を継手外輪の軸部に直接形成すると共に、
前記軸部と別体のマウス部とをセレーション部を介して
嵌合させた構造が望ましい（請求項９）。

【００１５】本発明に係る駆動車輪用軸受装置では、ハ
ブ輪の車輪取付フランジ側端部に別体のパイロット部材
を嵌合させたことにより、ハブ輪と継手外輪との芯出し
をハブ輪の車輪取付フランジ側端部と別体の前記パイロ
ット部材で行い、このパイロット部材とハブ輪とを継手
外輪の軸端を加締めることにより固定一体化する。この
ようにハブ輪と継手外輪との芯出しがハブ輪の車輪取付
フランジ側端部と別体の前記パイロット部材とで行える
ことにより、ハブ輪の車輪取付フランジの振れを抑制す
ることができる。さらに、パイロット部材を嵌合するこ
とでハブ輪に加わるモーメント荷重による軸端の加締め
部への応力集中を軽減することが可能となる。

【００１６】この駆動車輪用軸受装置において、前記パ
イロット部材は、防錆処理されていること（請求項
５），熱処理により表面硬化されていること（請求項
６）、前記ハブ輪との衝合面にシール部材を介在させ
たこと（請求項７）が望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る駆動車輪用軸受装置
の実施形態を以下に詳述する。なお、図６と同一部分に
は同一参照符号を付す。

【００１８】図１は、ハブ輪１、等速自在継手２および
複列の軸受部３をユニット化した第１の実施形態の駆動
車輪用軸受装置を示し、ハブ輪１、複列の転動体４，
５、外輪６および等速自在継手２を主要な構成要素とし
ている。

【００１９】前記ハブ輪１は、その外周面にアウトボー
ド側の軌道面７が形成されると共に、車輪（図示せず）
を取り付けるための車輪取付フランジ９を備えている。
この車輪取付フランジ９の円周方向等間隔に、ホイール
ディスクを固定するためのハブボルト（図示せず）が植
設されている。このハブ輪１のインボード側内径には、
継手外輪１４の軸部２０の根元部位と嵌合する円筒部３
２が形成され、アウトボード側内径には、継手外輪１４
の軸部２０のセレーション部２１と嵌合するセレーショ
ン部２２が形成されている。なお、セレーション部２
１，２２と称するものには、セレーション以外のスプラ
インも含むものとする。

【００２０】等速自在継手２は、ドライブシャフト３５
の一端に設けられ、内周面にトラック溝１３が形成され
た継手外輪１４と、その継手外輪１４のトラック溝１３
と対向するトラック溝１５が外周面に形成された継手内
輪１６と、前記継手外輪１４のトラック溝１３と継手内
輪１６のトラック溝１５との間に組み込まれたボール１
７と、継手外輪１４と継手内輪１６間に介在してボール
１７を支持する保持器１８とからなる。

【００２１】前記継手外輪１４は、継手内輪１６、ボー
ル１７および保持器１８を収容したマウス部１９と、そ
のマウス部１９から軸方向に一体的に延びた軸部２０を
有する。この軸部２０の外周面の軸方向中央部位には、
ハブ輪１のセレーション部２２と嵌合するセレーション
部２１が形成されている。この継手外輪１４の肩部２４
の外周面にはインボード側の軌道面８が形成され、ハブ
輪１の外周面に形成されたアウトボード側の軌道面７と
で複列の軌道面７，８を構成する。

【００２２】前記ハブ輪１のアウトボード側端面の貫通
孔周縁には凹部３６が形成され、ホイール案内部１０お
よびブレーキ案内部１１を有するパイロット部材、例え
ばパイロットリング３７が前記凹部３６に圧入により嵌
合されている。このパイロットリング３７を取り付けた
状態で、継手外輪１４の軸部２０をハブ輪１の貫通孔に
挿入し、軸部２０の根元部位をハブ輪１の円筒部３２に
嵌合させると共に、セレーション部２１をハブ輪１のセ
レーション部２２に嵌合させることによりトルク伝達可
能となる。

【００２３】なお、この第１の実施形態において，パイ
ロットリング３７とハブ輪１との取付構造は、ハブ輪１
のアウトボード側端面に凹部３６を設け、その凹部３６
にパイロットリング３７を嵌合させたものであるが、図
２に示す第２の実施形態のようにハブ輪１のアウトボー
ド側端面に凸部３８を設け、その凸部３８にパイロット
リング３７を嵌合させた構造であってもよい。

【００２４】この継手外輪１４の軸端を塑性変形により
パイロットリング３７に加締め、その加締め部２３によ
り継手外輪１４をパイロットリング３７を介してハブ輪
１に固定一体化している。このようにして継手外輪１４
をハブ輪１に加締めることにより、ハブ輪１のインボー
ド側端部に継手外輪１４の肩部２４を突き合わせ、これ
により予圧管理を行っている。

【００２５】外輪６は、内周面に前記ハブ輪１および継
手外輪１４の軌道面７，８と対向する軌道面２５，２６
が形成され、車体（図示せず）に取り付けるための車体
取付フランジ２７を備えている。この車体取付フランジ
２７は、車体の懸架装置から延びるナックル（図示せ
ず）にボルトで固定されている。

【００２６】軸受部３は、複列のアンギュラ玉軸受構造
で、ハブ輪１および継手外輪１４の外周面に形成された
軌道面７，８と外輪６の内周面に形成された軌道面２
５，２６との間に転動体４，５を介在させ、各列の転動
体４，５を保持器２８，２９により円周方向等間隔に支
持した構造を有する。

【００２７】軸受部３の両端開口部には、外輪６とハブ
輪１および継手外輪１４との環状空間を密封する一対の
シール３０，３１が外輪６の端部内径に嵌合され、内部
に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異
物の侵入を防止するようになっている。

【００２８】この駆動車輪用軸受装置では、ハブ輪１の
アウトボード側端部に別体のパイロット部材３７を嵌合
させたことにより、ハブ輪１と継手外輪１４との芯出し
をハブ輪１のインボード側端部の円筒部３２とパイロッ
トリング３７とで行い、このパイロットリング３７とハ
ブ輪１とを継手外輪１４の軸端を加締めることにより固
定一体化する。このようにハブ輪１と継手外輪１４との
芯出しがハブ輪１と別体のパイロットリング３７で行え
ることにより、ハブ輪１の車輪取付フランジ９の振れを
抑制することができる。さらに、パイロットリング３７
は、ハブ輪１に加わるモーメント荷重が加締め部２３へ
集中することを軽減させることができる。

【００２９】以上のように、ホイール案内部１０および
ブレーキ案内部１１を有するパイロットリング３７をハ
ブ輪１と別体にしたことにより、そのパイロットリング
３７の表面処理（防錆処理、ワックス塗布、塗装など）
を組み付け前に行うことも可能である。これにより、組
立ライン上で対応していたホイール案内部１０およびブ
レーキ案内部１１への表面処理が不要となる。

【００３０】また、パイロットリング３７とハブ輪１と
の衝合面にシール部材を介在させることも可能である。
例えば、パイロットリング３７またはハブ輪１の衝合面
にシール材を塗布したり、あるいは、ハブ輪１のアウト
ボード側端面に環状の凹溝３９を形成し、その凹溝３９
にＯリング４０を嵌め込んだ構造（図１および図２参
照）とすることが可能である。なお、この凹溝３９にＯ
リング４０を嵌め込んだ構造は、後述する第３および第
４の実施形態（図３および図４参照）においても同様に
可能である。

【００３１】さらに、前記パイロットリング３７を熱処
理して表面硬化層を形成することも可能である。このよ
うにパイロットリング３７を表面硬化させれば、加締め
による影響でハブ輪１のアウトボード側端面が塑性変形
することを抑制できる。この表面硬化層を形成するため
の熱処理としては、ずぶ焼きや浸炭焼き入れが適してい
る。

【００３２】前述した第１の実施形態では、等速自在継
手２の継手外輪１４がマウス部１９と軸部２０とを一体
に形成したものであるが、図３に示す第３の実施形態の
ようにマウス部１９と軸部２０とを分離可能な構造とし
た継手外輪１４を有する駆動車輪用軸受装置にも適用可
能である。なお、図１の第１の実施形態と同一部分には
同一参照符号を付して重複説明は省略する。

【００３３】この第３の実施形態では、軸部２０のイン
ボード側端部の外周面にセレーション部４１を形成し、
かつ、環状の凹溝４３を形成する。これに対して、マウ
ス部１９のアウトボード側端部の内周面に、前記軸部２
０のセレーション部４１と嵌合するセレーション部４２
を形成する。なお、第１の実施形態において、継手外輪
１４の肩部２４に形成していたインボード側の軌道面８
は、この第３の実施形態においては、軸部２０’の肩部
２４’の外周面に直接形成することになる。

【００３４】この駆動車輪用軸受装置では、軸部２０’
の凹溝４３に固定リング４４を嵌め込んだ状態でその軸
部２０’にマウス部１９をセレーション部４１，４２を
介して嵌合させることにより着脱自在とする。軸部２
０’とマウス部１９は、前記セレーション部４１，４２
によりトルク伝達可能となり、かつ、前記固定リング４
４により軸方向移動を規制することができる。また、マ
ウス部１９の内部にエンドプレート４５を装着すること
により、そのマウス部１９内に充填されたグリース等の
漏出を防止するようにしている。

【００３５】また、第２の実施形態の場合についても、
図４に示す第４の実施形態のようにマウス部１９と軸部
２０’とを分離可能な構造とした継手外輪１４を有する
駆動車輪用軸受装置とすることが可能である。なお、図
２の第２の実施形態と同一部分には同一参照符号を付し
て重複説明は省略する。

【００３６】この第４の実施形態では、軸部２０’のイ
ンボード側端部を拡径させて円筒部４６を一体に形成
し、その円筒部４６の内周面にセレーション部４７を形
成すると共に環状の凹溝４９を形成する。これに対し
て、マウス部１９のアウトボード側端部の外周面に、前
記軸部２０’のセレーション部４７と嵌合するセレーシ
ョン部４８を形成する。なお、この第4の実施形態にお
いても、第２の実施形態で継手外輪１４の肩部２４に形
成していたインボード側の軌道面８は、軸部２０’の肩
部２４’の外周面に直接形成することになる。

【００３７】この駆動車輪用軸受装置では、軸部２０’
の円筒部４６の凹溝４９に固定リング５０を嵌め込んだ
状態でその軸部２０’にマウス部１９をセレーション部
４７，４８を介して嵌合させることにより着脱自在とす
る。軸部２０’とマウス部１９は、前記セレーション部
４７，４８によりトルク伝達可能となり、かつ、前記固
定リング５０により軸方向移動を規制することができ
る。また、マウス部１９の端部にエンドプレート５１を
装着することにより、そのマウス部１９内に充填された
グリース等の漏出を防止するようにしている。

【００３８】以上で説明した第１乃至第４の実施形態に
おける駆動車輪用軸受装置では、装置全体の剛性や強度
を保持するため、ハブ輪１のアウトボード側の軌道面位
置、つまり、その軌道面７上にある転動体３の中心位置
を下記の比率で規定する（図５参照）。

【００３９】すなわち、車輪取付フランジ９のアウト
ボード側のフランジ面３４と軌道面位置との間の寸法Ａ
と、車輪取付フランジ９の肉厚Ｂとの比率を、Ｂ／Ａ≧
０．４１、前記フランジ面３４と軌道面位置との間の
寸法Ａと、パイロットリング３７の加締め当接面と軌道
面位置との間の寸法Ｃとの比率を、Ｃ／Ａ≧０．７９、
シール３０が摺接するシールランド部の曲率半径Ｒと
転動体４の外径Ｄとの比率を、２Ｒ／Ｄ≧０．３７、
パイロットリング３７の加締め当接面と転動体４のピッ
チ円径ＰＣＤとの比率を、Ｃ／ＰＣＤ≧０．３３、転
動体４の外径Ｄと、前記フランジ面３４と軌道面位置と
の間の寸法Ａとの比率を、Ｄ／Ａ≧０．４５とする。

【００４０】なお、前述した第１乃至第４の実施形態で
は、複列の軌道面７，８のうち、インボード側の軌道面
８を等速自在継手２の継手外輪１４に直接的に形成した
構造の駆動車輪用軸受装置について説明したが、本発明
はこれに限定されることなく、前記インボード側の軌道
面をハブ輪の小径段部に圧入した別体の内輪の外周面に
形成した構造の駆動車輪用軸受装置にも適用可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ハブ輪の車輪取付フラ
ンジ側端部に別体のパイロット部材を嵌合させたことに
より、ハブ輪と継手外輪との芯出しをハブ輪の車輪取付
フランジ側端部と別体の前記パイロット部材で行い、こ
のパイロット部材とハブ輪とを継手外輪の軸端を加締め
ることにより固定一体化する。このようにハブ輪と継手
外輪との芯出しがハブ輪の車輪取付フランジ側端部と別
体の前記パイロット部材とで行えることにより、継手外
輪の軸端を加締めてハブ輪に固定する加締め構造であっ
ても、その加締めによりハブ輪の車輪取付フランジの振
れが発生することを抑制でき、また、ハブ輪に加わるモ
ーメント荷重による軸端の加締め部への応力集中を軽減
することができて、信頼性の高い駆動車輪用軸受装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第１の実施
形態を示す断面図である。

【図２】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第２の実施
形態を示す断面図である。

【図３】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第３の実施
形態を示す断面図である。

【図４】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第４の実施
形態を示す断面図である。

【図５】図１のハブ輪および継手外輪の軸部、パイロッ
トリングを示す部分断面図である。

【図６】駆動車輪用軸受装置の従来例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ハブ輪２等速自在継手３軸受部４，５転動体７一方の軌道面８他方の軌道面９車輪取付フランジ１４継手外輪１９マウス部２０軸部２１，２２トルク伝達手段（セレーション部）２３加締め部３７パイロット部材（パイロットリング）４０シール部材（Ｏリング）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鳥居晃静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者世良昌静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 FA01 GA03 GA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハブ輪、等速自在継手および複列の軸受
部をユニット化し、軸受部の複列の軌道面のうち、少な
くとも一方の軌道面および車輪取付フランジを前記ハブ
輪に形成し、前記等速自在継手の継手外輪の軸部を前記
ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌した駆動車輪用軸
受装置において、前記ハブ輪の車輪取付フランジ側端部に、ホイールおよ
びブレーキ案内部を有する別体のパイロット部材を嵌合
させ、前記ハブ輪およびパイロット部材と継手外輪とを
加締めにより固定したことを特徴とする駆動車輪用軸受
装置。
【請求項２】前記軸受部の複列の軌道面のうち、他方
の軌道面を等速自在継手の継手外輪に直接形成したこと
を特徴とする請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項３】前記トルク伝達手段がセレーション部で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪軸受
装置。
【請求項４】前記継手外輪の軸端をパイロット部材に
加締めてハブ輪およびパイロット部材と一体化したこと
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動車
輪用軸受装置。
【請求項５】前記パイロット部材が防錆処理されてい
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
駆動車輪用軸受装置。
【請求項６】前記パイロット部材は熱処理により表面
硬化されていることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項７】前記ハブ輪とパイロット部材との衝合面
にシール部材を介在させたことを特徴とする請求項１乃
至６のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項８】前記継手外輪の軸部とマウス部とをトル
ク伝達可能に、かつ、着脱自在に構成したことを特徴と
する請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動車輪用軸受
装置。
【請求項９】前記軸受部の複列の軌道面のうち、他方
の軌道面を継手外輪の軸部に直接形成すると共に、前記
軸部と別体のマウス部とをセレーション部を介して嵌合
させたことを特徴とする請求項８に記載の駆動車輪用軸
受装置。