JP2002356101A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
駆動車輪用軸受装置Info
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- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member
Abstract
強度を向上させ得る構造を具備した駆動車輪用軸受装置
を提供することにある。 【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を前記ハブ輪1のアウトボード側に形成し、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21,22を介して内嵌し、前記継
手外輪14の軸端部35を径方向外方へ加締めてハブ輪
1の車輪取付フランジ側端面39に固着した駆動車輪用
軸受装置において、前記ハブ輪1の車輪取付フランジ側
端面39の少なくとも加締め部38と接触する部位を、
径方向外方へ向けてアウトボード側に傾斜させる。
Description
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。
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5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。
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。
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17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。
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、外周面にセ
レーション21(以下、外径セレーションと称す)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、そのハブ輪1の内周面に形成されたセ
レーション22(以下、内径セレーションと称す)と前
記軸部20の外径セレーション21とを嵌合させること
によりトルク伝達可能としている。また、前記マウス部
19と軸部20との間に位置する肩部24の外周面にイ
ンボード側の軌道面8が形成され、前記ハブ輪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。
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。
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。
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。
35を塑性変形によりハブ輪1のパイロット部12内に
位置する車輪取付フランジ側端面36に加締め、その加
締め部23により継手外輪14をハブ輪1に固着すると
共に、この加締めでもってハブ輪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。
りハブ輪1の車輪取付フランジ側端面36に加締めて加
締め部23を形成するには揺動加締め方法が採用されて
いる。この揺動加締め方法は、図6(a)に示すように
ハブ輪1、等速自在継手2の継手外輪14および複列の
軸受部3を組み付けたアッセンブリを、前記継手外輪1
4をベース(図示せず)上に載置した状態で起立保持
し、同図(b)に示すように加締め用ポンチ37を継手
外輪14の軸心に対して揺動させながら回転させ、その
状態で加締め用ポンチ37の下端面に形成された加工面
により継手外輪14の軸端部35に所定の荷重をかけ、
加締め用ポンチ37を下死点まで下降させることにより
継手外輪14の軸端部35をハブ輪1の車輪取付フラン
ジ側端面36に加締めている。
手2の継手外輪14をハブ輪1に固定するための加締め
部23は、継手外輪14の軸端部35を、ハブ輪1の内
径セレーション22の端部周縁に沿ってそのハブ輪1の
車輪取付フランジ側端面36へ向けて塑性変形させるこ
とにより形成される。ここで、前記加締め部が接触する
相手部材にセレーションが形成されていない構造のもの
と比較すると、前述の軸受装置では、ハブ輪1の端部に
内径セレーション22が形成されていることから、内径
セレーション22の歯と歯の間の分だけ、加締め部23
との接触面積が少なくなる。従って、この軸受装置のハ
ブ輪1に引き抜き荷重が負荷された場合、加締め部23
の接触面積が少ない分、前述したセレーションなしの構
造のものよりも加締め部23の変形量が大きくなる。
に継手外輪14の軸部20を圧入してハブ輪1の内径セ
レーション22と軸部20の外径セレーション21とを
嵌合させるようにしているため、加締め部23の形成前
においては、継手外輪14の軸部20の外径セレーショ
ン21がその軸端部35に切り抜けた構造、つまり、前
記軸端部35が軸部20の外径セレーション21よりも
小径となっている。そのため、ハブ輪1の内径セレーシ
ョン22と継手外輪14の軸端部35との間にすきまが
存在する。
ハブ輪1の引き抜き荷重は、ハブ輪1の内径セレーショ
ン22の端部から加締め部23の全体で受けるが、その
加締め部23において、引き抜き荷重が負荷される位置
は加締め部23の変形根元部分から前記すきま分だけ離
隔した位置になる。ここで、セレーションなしの構造で
あれば、加締め部の引き抜き荷重が負荷される位置が加
締め部の変形根元部分となるが、ハブ輪1の端部に内径
セレーション22が形成された軸受装置では、加締め部
23の引き抜き荷重が負荷される位置が加締め部23の
変形根元部分から前記すきま分だけ離隔した位置になる
ことから、セレーションなしの構造のものよりも加締め
部23の変形量が大きくなる。
面36の加締め部23が接触する部分に焼入れ・焼戻し
処理を施していない場合、引き抜き荷重を負荷したとき
にハブ輪1の加締め部23との接触部分も変形し、その
結果、継手外輪14の軸部20に対するハブ輪1の滑り
量で引き抜き荷重を評価すると、滑り量が大きくなって
引き抜き荷重が低下する。
されたもので、その目的とするところは、加締め部の接
触面積を増大させ、加締め部の強度を向上させ得る構造
を具備した駆動車輪用軸受装置を提供することにある。
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、その軸受部の複列
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のアウトボード側に形成し、前
記等速自在継手の継手外輪の軸部を前記ハブ輪にセレー
ションを介して内嵌し、前記継手外輪の軸端部を径方向
外方へ加締めてハブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着
した駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の車輪取
付フランジ側端面の少なくとも加締め部と接触する部位
に、径方向外方へ向けてアウトボード側に傾斜する傾斜
面を設けたことを特徴とする。なお、本発明は、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
受装置に適用されることが望ましい。
端面の加締め部と接触する部位に、径方向外方へ向けて
アウトボード側に傾斜する傾斜面を設けたことにより、
継手外輪の軸端部をハブ輪の車輪取付フランジ側端面に
加締めたとき、その加締め部がハブ輪の車輪取付フラン
ジ側端面と密着し易くなって接触面積の増大が図れ、ハ
ブ輪に引き抜き荷重を負荷した場合でも加締め部の変形
量を小さくできて強度アップを図れる。
することが望ましい。この傾斜面の角度が20°より大
きいと、継手外輪の軸端部を十分に塑性変形させること
ができず、確実に加締めきることが困難となる。また、
前記ハブ輪の傾斜面と内径セレーション端部との間を繋
ぐ部位を、1〜5mmの曲率半径を有する円弧状に形成
すれば、継手外輪の軸端部をハブ輪の車輪取付フランジ
側端面に良好に加締めることが容易となる。曲率半径が
1mmより小さいと、加締め部の根元部分での応力集中
により亀裂などの損傷を生じる可能性があり、逆に、曲
率半径が5mmより大きいと、継手外輪の軸端部を十分
に塑性変形させることができず、確実に加締めきること
が困難となる。
斜面と内径セレーション端部との間に、径方向外方へ向
けて内径が漸増するテーパ面を形成するようにしてもよ
い。このようにテーパ面を形成することにより、前記ハ
ブ輪に引き抜き荷重が負荷された場合、その引き抜き荷
重が加締め部だけでなく、ハブ輪の傾斜面と内径セレー
ション端部との間で接触する継手外輪の軸端部にも作用
させることができる。このように引き抜き荷重を加締め
部と継手外輪の軸端部とに分配することにより、加締め
部の変形量をより一層小さくすることができる。
5mmとすることが望ましい。その軸方向長さが2mm
より小さいと、引き抜き荷重を分配された前記継手外輪
の軸端部でその引き抜き荷重を十分に受けることが困難
となり、逆に、軸方向長さが5mmより大きいと、継手
外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確
実に加締めきることが困難となる。また、前記テーパ面
の角度を20〜40°の範囲とすることが望ましい。そ
の角度が20°より小さいと、引き抜き荷重を加締め部
と継手外輪の軸端部とに分配する機能を発揮させること
が困難となり、逆に、角度が40°より大きいと、継手
外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確
実に加締めきることが困難となる。なお、前記ハブ輪の
傾斜面とテーパ面との間およびテーパ面と内径セレーシ
ョン端部との間を繋ぐ部位は、加締めによる過度の応力
集中を回避するため、1〜5mmの曲率半径を有する円
弧状に形成することが望ましい。
の実施形態を以下に詳述する。図1に示す実施形態の軸
受装置は、ハブ輪と等速自在継手の継手外輪との加締め
部分を除いて、図5に示す従来の軸受装置と基本的に同
一であるため、その同一部分には同一参照符号を付す。
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。
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。
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17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。
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、外周面に外
径セレーション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、そのハブ輪1
の内周面に形成された内径セレーション22と前記軸部
20の外径セレーション21とを嵌合させることにより
トルク伝達可能としている。また、前記マウス部19と
軸部20との間に位置する肩部24の外周面にインボー
ド側の軌道面8が形成され、前記ハブ輪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。
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。
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。
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。
35を塑性変形によりハブ輪1のパイロット部12内に
位置する車輪取付フランジ側端面39に加締め、その加
締め部38により継手外輪14をハブ輪1に固着すると
共に、この加締めでもってハブ輪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。
動加締め方法により実現される。つまり、ハブ輪1、等
速自在継手2の継手外輪14および複列の軸受部3を組
み付けたアッセンブリを、前記継手外輪14をベース上
に載置した状態で起立保持し〔図2(a)参照〕、加締
め用ポンチ37を継手外輪14の軸心に対して揺動させ
ながら回転させ、その状態で加締め用ポンチ37の下端
面に形成された加工面により継手外輪14の軸端部35
に所定の荷重をかけ、加締め用ポンチ37を下死点まで
下降させることにより継手外輪14の軸端部35をハブ
輪1の車輪取付フランジ側端面39に塑性変形させて加
締める〔図2(b)参照〕。
において、A部分の拡大図を図3に示す。同図に示すよ
うにハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39を径方向外
方へ向けてアウトボード側に傾斜させる。このように車
輪取付フランジ側端面39を傾斜させたことにより、継
手外輪14の軸端部35をハブ輪1の車輪取付フランジ
側端面39に加締めたとき、その加締め部38がハブ輪
1の車輪取付フランジ側端面39と密着し易くなって接
触面積の増大が図れる。なお、この実施形態では、車輪
取付フランジ側端面39の全面に亘って傾斜させている
が、この形態に限らず、少なくとも加締め部38と接触
する部位に傾斜面を設けるようにすればよい。
端部35を十分に塑性変形させ、確実に加締めきるた
め、車輪取付フランジ側端面(傾斜面)39の角度αは
20°以内とすればよい。また、ハブ輪1の車輪取付フ
ランジ側端面39と内径セレーション端部22との間を
繋ぐ部位を、1〜5mmの曲率半径Rを有する円弧状に
形成すれば、加締め部38の根元部分での応力集中によ
り亀裂などの損傷を生じることなく、かつ、継手外輪1
4の軸端部35を十分に塑性変形させることができて確
実に加締めきることが容易となる。
し、その軸受装置において、前記ハブ輪1の車輪取付フ
ランジ側端面39と内径セレーション22の端部との間
に、径方向外方へ向けて内径が漸増するテーパ面40を
形成する。このようにテーパ面40を形成したことによ
り、ハブ輪1に引き抜き荷重が負荷された場合、その引
き抜き荷重が加締め部38だけでなく、ハブ輪1の車輪
取付フランジ側端面39と内径セレーション22の端部
との間で接触する継手外輪14の軸端部35にも作用さ
せることができる。このように引き抜き荷重を加締め部
38と継手外輪14の軸端部35とに分配することによ
り、加締め部38の変形量を従来よりも小さくすること
ができる。
は、継手外輪14の軸端部35で引き抜き荷重を十分に
受けることができ、かつ、継手外輪14の軸端部35を
十分に塑性変形させることができて確実に加締めきるこ
とを容易にするため、2〜5mmとすればよい。また、
前記テーパ面40の角度βは、引き抜き荷重を加締め部
38と継手外輪14の軸端部35とに分配する機能を発
揮させることができ、かつ、継手外輪14の軸端部35
を十分に塑性変形させることができて確実に加締めきる
ことが容易にするため、20〜40°の範囲とすればよ
い。なお、前記ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39
とテーパ面40との間、およびテーパ面40と内径セレ
ーション22の端部との間を繋ぐ部位は、加締めによる
過度の応力集中を回避するため、1〜5mmの曲率半径
R1,R2を有する円弧状に形成すればよい。
ブ輪1に引き抜き荷重を負荷したとき、加締め部38が
接触するハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39の変形
を防止するため、図3および図4の斜線部41に高周波
焼入れ・焼戻し処理を施せばよい。この高周波焼入れ・
焼戻し処理は、ハブ輪1の内径面にその軸方向全体に亘
って施すようにしてもよく、その場合、ハブ輪1の軸方
向両端面は焼き抜けされる。
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。
ンジ側端面の少なくとも加締め部と接触する部位に、径
方向外方へ向けてアウトボード側に傾斜する傾斜面を設
けたことにより、継手外輪の軸端部をハブ輪の車輪取付
フランジ側端面に加締めたとき、その加締め部がハブ輪
の車輪取付フランジ側端面と密着し易くなって接触面積
の増大が図れ、ハブ輪に引き抜き荷重を負荷した場合で
も加締め部の変形量を小さくできて加締め部の強度アッ
プが図れ、駆動車輪用軸受装置の長寿命化および信頼性
の向上が図れる。
輪取付フランジ側端面と内径セレーション端部との間
に、径方向外方へ向けて内径が漸増するテーパ面を形成
すれば、前記ハブ輪に引き抜き荷重が負荷された場合、
その引き抜き荷重が加締め部だけでなく、ハブ輪の車輪
取付フランジ側端面と内径セレーション端部との間で接
触する継手外輪の軸端部にも作用させることができ、加
締め部と継手外輪の軸端部での引き抜き荷重の分配によ
り、加締め部の変形量をより一層小さくすることがで
き、飛躍的な長寿命化および信頼性の向上が図れる。
示す断面図である。
る揺動加締め方法を説明するためのもので、(a)は加
締め前の状態を示す断面図、(b)は加締め後の状態を
示す断面図である。
である。
る。
め方法を説明するためのもので、(a)は加締め前の状
態を示す断面図、(b)は加締め後の状態を示す断面図
である。
Claims (8)
- 【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、その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
ハブ輪のアウトボード側に形成し、前記等速自在継手の
継手外輪の軸部を前記ハブ輪にセレーションを介して内
嵌し、前記継手外輪の軸端部を径方向外方へ加締めてハ
ブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着した駆動車輪用軸
受装置において、 前記ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の少なくとも加締
め部と接触する部位に、径方向外方へ向けてアウトボー
ド側に傾斜する傾斜面を設け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】 前記傾斜面の角度を20°以内としたこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動車輪用軸受
装置。 - 【請求項4】 前記ハブ輪の傾斜面と内径セレーション
端部との間を繋ぐ部位を、1〜5mmの曲率半径を有す
る円弧状に形成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】 前記ハブ輪の傾斜面と内径セレーション
端部との間に、径方向外方へ向けて内径が漸増するテー
パ面を形成した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】 前記テーパ面の軸方向長さが2〜5mm
であることを特徴とする請求項5に記載の駆動車輪用軸
受装置。 - 【請求項7】 前記テーパ面の角度を20〜40°の範
囲としたことを特徴とする請求項5又は6に記載の駆動
車輪用軸受装置。 - 【請求項8】 前記ハブ輪の傾斜面とテーパ面との間お
よびテーパ面と内径セレーション端部との間を繋ぐ部位
を、1〜5mmの曲率半径を有する円弧状に形成したこ
とを特徴とする請求項5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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