JP2003159907A - ハブユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シールを行う部材の脱落の虞がなく、スプライ
ン結合部位の水等の進入を防止することができ、ひいて
は高い信頼性を得ることができるハブユニットを提供す
る。 【解決手段】ハブユニット１１はハブホイール１２と、
ハブホイール１２を懸架装置に対して回転自在に支持す
る軸受１４とを備える。ドライブシャフト３４の動力を
ハブに伝達する等速自在継手１３を備える。ハブホイー
ル１２には第１内輪２０を備え、等速自在継手１３には
第２内輪２２を備える。第２内輪２２に形成された軸部
３０が第１内輪２０に形成された連結孔２９に嵌合さ
れ、かつスプライン結合されている。軸部３０の軸端が
第１内輪２０にかしめ着されている。このようなハブユ
ニット１１において、スプライン結合された軸部３０及
び連結孔２９内周面間には、接着剤４０が充填されてい
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、車両本体側の懸架
装置に対して駆動輪を回転自在に支持するためのハブユ
ニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車などの車両において、
車両本体側の懸架装置に対して等速自在継手を備えたハ
ブユニットを介して駆動輪（車輪）を回転自在に支持し
ている。

【０００３】この種のハブユニットとしては、特開平１
１−６２９５１号公報に開示されている図５に示すもの
が知られている。ハブユニット１００は、ハブホイール
１０１と、等速自在継手１０２と、複列転がり軸受（以
下、単に軸受という）１０３とを備えている。

【０００４】ハブホイール１０１は、外端部に外向きの
フランジ１０４が形成され、同フランジ１０４の外面に
車輪（図示省略）が取り付けられる。前記等速自在継手
１０２は、外輪１０５の外端部に軸部１０６が形成さ
れ、この軸部１０６の外周がハブホイール１０１の嵌合
孔１１３内周面にスプライン結合されている。すなわ
ち、軸部１０６の外周及び嵌合孔１１３内周面には、そ
れぞれスプライン溝１０１ａ，１０６ａが形成され、両
スプライン溝１０１ａ，１６０ａ同士が互いに係合され
ている。

【０００５】軸部１０６の軸方向外端に形成されたかし
め用円筒部１０７は、ハブホイール１０１の軸方向外端
面に径方向外向きに屈曲変形されてカシメ部１０８を形
成している。

【０００６】軸受１０３は、二列の軌道溝を有する外輪
１０９と、二列で配設される複数の球１１０（転動体）
と、ハブホイール１０１の内端を第１内輪、等速自在継
手１０２の外輪１０５を第２内輪とする構成とされてい
る。そして、カシメ部１０８から前記第１内輪及び第２
内輪が押し付けられることにより、前記球１１０に対し
て所要の予圧（圧縮応力）が付与され、かつ抜け止めさ
れている。このカシメ部１０８により、軸力を確保する
ようにしている。前記外輪１０９は車両本体側の懸架装
置（図示しない）に取付固定されている。

【０００７】又、ハブホイール１０１の外端部には車輪
挿入案内用の円筒部１１１が形成され、円筒部１１１の
開口には蓋体１１２が嵌着されている。前記カシメ部１
０８にて、ハブホイール１０１と等速自在継手１０２の
外輪１０５とを連結する場合、径方向外向きに屈曲変形
されたカシメ部１０８とハブホイール１０１との間に微
小な間隙が存在する。このため、前記蓋体１１２によ
り、ハブホイール１０１の嵌合孔１１３内周面に雨水等
が入り込むことを防止し、スプライン溝１０１ａ，１０
６ａが錆びることを防止している。

【０００８】前記ハブユニット１００では、等速自在継
手１０２における外輪１０５の軸部１０６外周がハブホ
イール１０１の嵌合孔１１３内周面にスプライン結合さ
れている。この結果、カシメ部１０８にはハブホイール
１０１の外端を第１内輪とし、等速自在継手１０２の外
輪１０５を第２内輪とした構成においては、両者同士を
結合するための力が加わるのみとなる。すなわち、スプ
ライン結合しているため、第１内輪、第２内輪同士の間
で伝達するトルクに基づく力がカシメ部１０８に加わる
ことはない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、従来のハブユニット１００では、蓋体１１２によ
り、ハブホイール１０１の嵌合孔１１３内周面に雨水等
が入り込むことを防止し、スプライン溝１０１ａ，１０
６ａが錆びることを防止している。

【００１０】しかし、蓋体１１２は、何らかの外力が加
わった際には、脱落しやすい問題がある。従って、蓋体
１１２が脱落してしまうと、ハブホイール１０１の嵌合
孔１１３内周面に雨水等が入り込み、スプライン溝１０
１ａ，１０６ａが錆びてしまう問題がある。

【００１１】又、蓋体１１２と円筒部１１１の開口間に
は、何らかのシールド剤等のシールド手段を施す必要が
あり、蓋体以外にも他のシールドのための部品（部材）
点数が多くなる問題がある。

【００１２】本発明は、前述した問題を解決するために
なされたものであって、その目的は、シールを行う部材
の脱落の虞がなく、スプライン結合部位の水等の進入を
防止することができ、ひいては高い信頼性を得ることが
できるハブユニットを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、駆動輪ホイールに連結さ
れるハブホイールと、前記ハブホイールの外周面に配設
され、ハブホイールを車体側支持部材に対して回転自在
に支持する車軸軸受と、ドライブシャフトの動力をハブ
ホイールに伝達する等速自在継手とを備え、前記ハブホ
イールと前記等速自在継手の外輪とは、一方に形成され
た軸部が他方に形成された嵌合孔に嵌合され、かつスプ
ライン結合されているハブユニットにおいて、前記スプ
ライン結合された軸部及び嵌合孔内周面間には、シール
材を配置したことを特徴とするハブユニットを要旨とす
るものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１において、前
記ハブホイールには、前記車軸軸受の内輪となる第１部
材を含み、前記等速自在継手には、同等速自在継手の外
輪となるとともに、前記車軸軸受の内輪となる第２部材
を含み、前記第１部材と第２部材とは、一方に形成され
た軸部が他方に形成された嵌合孔に嵌合され、かつスプ
ライン結合されているとともに、前記軸部の軸端が他方
の部材にかしめ着されていることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
のいずれかにおいて、前記シール材は、スプライン結合
された軸部と嵌合孔内周面とを接着する接着剤であるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
のいずれかにおいて、前記シール材はガスケットである
ことを特徴とする。請求項５の発明は、請求項２乃至請
求項４のうちいずれか１項において、前記第１部材に前
記嵌合孔が形成され、第２部材に前記軸部が形成されて
いることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図１〜図３を参照して説明する。ハブユニット１１
は、ハブホイール１２と、等速自在継手１３と、複列転
がり軸受（以下、単に軸受という）１４とを備えてい
る。

【００１８】ハブホイール１２は外端部に、外向きフラ
ンジ１５を備えている。フランジ１５の周方向に沿って
複数のボルト挿通孔１６が形成され、同ボルト挿通孔１
６に図示しないボルトが貫通して取着される。そして、
同ボルトにより、フランジの外面（図１において、左側
面）に図示しない車輪ホイールが取付けされる。

【００１９】前記車輪ホイールは駆動輪ホイールに相当
し、フランジ１５は第１部材に相当する。軸受１４は、
外輪１７、転動体としての複数の玉１８、冠型保持器１
９、ハブホイール１２の内端外周を軸受１４の内輪とし
た第１内輪２０、等速自在継手１３の外輪２１の一部を
軸受１４の内輪とした第２内輪２２を備えている。

【００２０】外輪１７はその内周面に周方向に沿って突
出部２３が形成されており、その突出部２３の軸線Ｏ方
向両側面は断面円弧状をなす軌道面２４，２５が周方向
に延びるように形成されている。外輪１７の外周面に
は、取付フランジ２６が形成され、同取付フランジ２６
の周方向には数箇所（図１では１個のみ図示）にボルト
挿通孔２７が形成されている。同ボルト挿通孔２７に図
示しないボルトを挿入し、そのボルトで図示しない車両
本体の懸架装置に対して外輪１７が固定される。

【００２１】前記懸架装置は車体側支持部材に相当す
る。第１内輪２０の外周面には円弧状をなす軌道面２８
が周方向に延びるように形成されている。又、ハブホイ
ール１２の中央には軸線Ｏ方向両側面を貫通する連結孔
２９が形成されている。前記第１内輪２０は第１部材に
相当し、連結孔２９は、嵌合孔に相当する。

【００２２】等速自在継手１３は、公知の構成であっ
て、外輪２１、外輪２１の内端から突設された有底円筒
状の軸部３０、内輪３１、トルク伝達ボール３２、保持
器３３を備えている。そして、内輪３１に対してドライ
ブシャフト３４がスプライン結合される（図１では、説
明の便宜上、ドライブシャフト３４は内輪３１に対して
接続前の状態を示している）。ドライブシャフト３４の
他端は、図示しない他の等速自在継手を介してディファ
レンシャル装置に連結される。

【００２３】又、外輪２１の軸部３０寄り側には、断面
円弧状の軌道面４１が周方向に延びるように形成されて
いる。外輪２１は、第２部材に相当する。

【００２４】軸部３０は第１内輪２０の連結孔２９に挿
入され、その軸部３０と第１内輪２０はスプライン結合
により一体回転可能に連結されている。すなわち、図２
に示すように軸部３０の外周面には、軸方向に延びたス
プライン溝３５が周方向に所定数、互いに等間隔に形成
されている。各スプライン溝３５の溝形状は周方向の溝
幅が一定となるように設定されている。又、連結孔２９
内周面には、図２に示すように軸方向に延びたスプライ
ン溝３６が周方向に所定数、互いに等間隔に形成されて
いる。そして、スプライン溝３５間に形成された突条３
５ａがスプライン溝３６に対して、及びスプライン溝３
６間に形成された突条３６ａがスプライン溝３５に係入
されることにより、スプライン結合されている。

【００２５】両突条３５ａ，３６ａがスプライン溝３
６，３５の面に当接することにより、軸部３０と第１内
輪２０間にはガタが無いようにされている。又、スプラ
イン溝３５，３６と突条３６ａ，３５ａ間に形成された
空隙には、シール材としての接着剤４０が充填されてい
る。接着剤４０により軸部３０とハブホイール１２とは
一体となるように接着されるとともに、外部からの水や
油等の異物の浸入を防止する。

【００２６】なお、接着剤はシール材に相当し、シール
材とは接着剤（例えば後述した材料）だけでなく、従来
から用いられているシール性を有するシール剤（例えば
後述した材料）とを含む。

【００２７】前記複数の玉１８は軌道面２４，２８に当
接する列と、軌道面２５，４１に当接する列とに区分さ
れる。外輪１７、第１内輪２０、第２内輪２２、及び玉
１８にて構成された軸受１４は、本実施形態ではアンギ
ュラ玉軸受とされている。

【００２８】外輪１７において、軸線Ｏ方向両端開口部
にはシール４２，４３がそれぞれ装着されている。その
シール４２，４３により、外輪１７、第１内輪２０、及
び第２内輪２２とがなす空間に充填したグリスの漏洩及
び外部からの水や異物の浸入を防ぐように構成されてい
る。

【００２９】軸部３０の先端部（軸端）は第１内輪２０
（ハブホイール１２）の拡径した内周面部分に対してか
しめ着されている。以下、軸部３０における第１内輪２
０に対してかしめられた先端部をカシメ部３０ａとい
う。カシメ部３０ａから第１内輪２０が押しつけられて
いることにより、所要の予圧が軸受１４に付与され、か
つ、軸部３０の連結孔２９からの抜け防止が図られてい
る。

【００３０】このかしめは、前記接着剤４０を軸部３０
のスプライン溝３５、突条３５ａ及び連結孔２９のスプ
ライン溝３６及び突条３６ａに予め塗布し、軸部３０と
連結孔２９とをスプライン結合した後に行われる。

【００３１】等速自在継手１３の外輪２１の内周面に
は、３つのトラック溝４４を備えており、そのトラック
溝４４には３つの転動部材としてのトルク伝達ボール３
２が転動自在にそれぞれ配置されている。トラック溝４
４、トルク伝達ボール３２は３つに限らず、６つ、８つ
等いくつであってもよい。

【００３２】なお、図１において、トラック溝４４及び
トルク伝達ボール３２はそれぞれ１つのみ図示してい
る。前記各トルク伝達ボール３２は保持器３３により保
持されている。保持器３３内には外周面に３つのトラッ
ク溝４５を有する内輪３１が配置されている（図１にお
いて、トラック溝４５は１つのみ図示）。

【００３３】前記各トラック溝４５には前記各トルク伝
達ボール３２が転動自在にそれぞれ配置されている。内
輪３１には挿入孔４６が形成されており、その挿入孔４
６にはドライブシャフト３４が圧入状態でスプライン結
合されている。

【００３４】上記のように構成されたハブユニット１１
によれば、以下のような効果を得ることができる。 （１）本実施形態のハブユニット１１は、ハブホイール
１２と、ハブホイール１２の外周面に配設され、ハブホ
イール１２を図示しない懸架装置（車体側支持部材）に
対して回転自在に支持する軸受１４（車軸軸受）とを備
えている。さらに、ドライブシャフト３４の動力をハブ
に伝達する等速自在継手１３を備えている。又、ハブホ
イール１２には、軸受１４の内輪となる第１内輪２０
（第１部材）を備え、等速自在継手１３には、軸受１４
の内輪となる第２内輪２２（第２部材）を備えている。

【００３５】そして、第２内輪２２に形成された軸部３
０が第１内輪２０に形成された連結孔２９（嵌合孔）に
嵌合され、かつスプライン結合されている。さらに、軸
部３０の軸端が第１内輪２０にかしめ着されている。こ
のようなハブユニット１１において、スプライン結合さ
れた軸部３０及び連結孔２９内周面間には、接着剤４０
（シール材）を充填した。

【００３６】この結果、シール材としての接着剤４０に
より、カシメ部３０ａから、連結孔２９内のスプライン
結合部分に水、油等の異物の浸入を防止できる。この結
果、スプライン結合部分に水による錆等が生ずることが
ない。

【００３７】水の浸入が防止できるため、錆が発生せ
ず、錆の発生によってスプライン結合した部材間にガタ
が生ずることがなく、従って、繰り返し荷重による摩耗
を防止することができる。

【００３８】又、接着剤４０は、スプライン結合してい
る部材間に充填されており、かつ、カシメ部３０ａにて
覆われるため脱落することがない。 （２） 本実施形態では、シール材として、接着剤４０
を使用した。

【００３９】この結果、接着剤４０により、等速自在継
手１３の外輪２１における軸部３０と、連結孔２９を備
えたハブホイール１２とがスプライン結合のみならず、
接着剤によってより強力に一体化される。このため、両
者にガタが生ずることがない。

【００４０】なお、前記接着剤として好ましい材料は、
エポキシ系、フェノール系、尿素樹脂系、ユリア樹脂
系、メラミン系、イソシアネート系、ポリウレタン系、
ポリ酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、アクリル
系、イミド系、シリコーン系、シアノアクリレート系、
ゴム系、ポリエステル系、ポリアミド系、スチレン系、
ポリエチレン系、ポリプロピレン系、セルロース系、イ
ソブチレン系、ビニルエーテル系である。硬化形態とし
ては、１液、２液の常温硬化、加熱硬化、ホットメルト
型がある。ただし、接着剤の材料、硬化形態はこれらの
材料に制限されるものではなく、水の浸入を防止でき、
かつ、ガタ防止できる材料であればよい。

【００４１】なお、スプライン結合している部材間のガ
タによる摩耗防止のため、スプライン結合している部材
の圧入代（突条３５ａ，３６ａの圧入代）を多くする
と、軸受１４が変形し、この変形により、寿命が低下
し、異音が発生する問題がある。しかし、本実施形態で
は、接着剤４０にてスプライン結合している部材を互い
に接着するため、圧入代を多くする必要がない。この結
果、圧入代を多くすることによる軸受１４の変形がなく
なるため、寿命が低下することなく、又、異音の発生を
防止することができる。

【００４２】又、接着剤によりガタ防止が図られるた
め、スプライン結合している部材間に繰り返し荷重が働
くことがなく、その結果、摩耗の防止ができる。この結
果、スプライン結合している部材の保護ができ、ハブユ
ニットの信頼性を高めることができる。

【００４３】（３） 本実施形態では、第１内輪２０
（第１部材）に連結孔２９（嵌合孔）を形成し、第２内
輪２２（第２部材）に軸部３０を形成した。この結果、
第１内輪２０の連結孔２９に対して、第２内輪２２を軸
部３０にてスプライン結合しているハブユニット１１に
おいて、上記（１）及び（２）の作用効果を実現でき
る。

【００４４】なお、本発明の実施形態は前記実施形態に
限定するものではなく、下記のように具体化してもよ
い。 （１） 前記実施形態では、第１内輪２０（第１部材）
に連結孔２９（嵌合孔）を形成し、第２内輪２２（第２
部材）に軸部３０を形成した。

【００４５】この代わりに、図４に示すように、第１内
輪２０の内端に有底円筒状の軸部３０を形成し、第２内
輪２２に連結孔２９（嵌合孔）を形成し、同軸部３０と
連結孔２９内へ嵌合する際に、互いにスプライン結合す
るようにしてもよい。そして、スプライン結合している
部材間に対して同様に接着剤４０をシール材として充填
し、両部材間を接着かつ、スプライン結合してもよい。

【００４６】なお、図１乃至図３と同一又は相当する部
材については、同一符号を付している。図５では、説明
の便宜上、ドライブシャフト３４は内輪３１に対して接
続前の状態を示している。

【００４７】このように構成しても、前記実施形態と同
様に（１）及び（２）の作用効果を実現できる。 （２） 前記各実施形態では、シール材として接着剤を
使用したが、シール材として不乾性シール剤を使用して
もよい、不乾性シール剤としては、例えば、ＦＩＰＧ
（Form in Place Gasket：現場形成ガスケット）を挙げ
ることができる。このようにしても、前記実施形態の
（１）と同様の効果を奏することができる。

【００４８】他にシリコーン系、ポリウレタン系、ポリ
サルファイド系、ゴム系、等のシール材も使用可能であ
る。もちろん、シール材の材料はこれらに制限されるも
のではない。

【００４９】（３） 図１乃至図３の実施形態では、か
しめする以前に、すなわち、スプライン結合する前に接
着剤を塗布した。この代わりに、カシメ部３０ａを形成
した後、すなわち、かしめした後に、カシメ部３０ａか
ら塗布して、カシメ部３０ａの隙間を介してスプライン
結合した部位の空隙間に接着剤を充填してもよい。

【００５０】（４） 図１乃至図３の実施形態では、か
しめにより、ハブホイールと等速自在継手を一体結合し
ているが、これに限定されるものではない。例えば、ハ
ブホイールの嵌合孔から突出した外輪の軸部にナットを
螺合する形式、スナップリングにより抜け止めする形式
等どのような形式でもよい。

【００５１】（５） 図１乃至図３の実施形態では、軸
受の内輪軌道をそれぞれハブホイール側と外輪側とに形
成しているが、これに限定されるものではない。例え
ば、ハブホイール側のみ、又は外輪側のみに内輪軌道を
形成した形式、別途内輪部材をハブホイール又は／及び
外輪に嵌合した形式、ハブホイール又は外輪側の内輪の
み別途内輪部材を嵌合した形式等どのような形式でもよ
い。

【００５２】次に、上記実施形態及び他の実施形態から
把握できる技術的思想について以下に記載する。 （イ） 前記第２部材に前記嵌合孔が形成され、第１部
材に前記軸部が形成されていることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のハブユニッ
ト。

【００５３】この結果、第２部材の連結孔に対して、第
１部材の軸部をスプライン結合しているハブユニットに
おいて、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記
載の作用効果を実現できる。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜５に記
載の発明によれば、シールを行う部材の脱落の虞がな
く、スプライン結合部位の水等の進入を防止することが
でき、ひいては高い信頼性を得ることができる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態におけるハブユニットの断面図。

【図２】同じくハブユニットのスプライン結合した部分
の要部横断面図。

【図３】同じくハブユニットのスプライン結合した部分
の縦断面図。

【図４】他の実施形態のハブユニットの断面図。

【図５】従来のハブユニットの断面図。

【符号の説明】 １１…ハブユニット、１２…ハブホイール １３…等速自在継手、１４…軸受（車軸軸受） １７…外輪、２０…第１内輪（第１部材） ２１…外輪、２２…第２内輪（第２部材） ２９…連結孔（嵌合孔）、 ３０ａ…カシメ部、３４…ドライブシャフト ３５…スプライン溝、３６…スプライン溝 ４０…接着剤（シール材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 寛文 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動輪ホイールに連結されるハブホイー
   ルと、 前記ハブホイールの外周面に配設され、ハブホイールを
   車体側支持部材に対して回転自在に支持する車軸軸受
   と、 ドライブシャフトの動力をハブホイールに伝達する等速
   自在継手とを備え、 前記ハブホイールと前記等速自在継手の外輪とは、一方
   に形成された軸部が他方に形成された嵌合孔に嵌合さ
   れ、かつスプライン結合されているハブユニットにおい
   て、 前記スプライン結合された軸部及び嵌合孔内周面間に
   は、シール材を配置したことを特徴とするハブユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記ハブホイールには、前記車軸軸受の
   内輪となる第１部材を含み、 前記等速自在継手には、同等速自在継手の外輪となると
   ともに、前記車軸軸受の内輪となる第２部材を含み、 前記第１部材と第２部材とは、一方に形成された軸部が
   他方に形成された嵌合孔に嵌合され、かつスプライン結
   合されているとともに、前記軸部の軸端が他方の部材に
   かしめ着されていることを特徴とする請求項１に記載の
   ハブユニット。
3. 【請求項３】 前記シール材は、スプライン結合された
   軸部と嵌合孔内周面とを接着する接着剤であることを特
   徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のハブ
   ユニット。
4. 【請求項４】 前記シール材はガスケットであることを
   特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のハ
   ブユニット。
5. 【請求項５】 前記第１部材に前記嵌合孔が形成され、
   第２部材に前記軸部が形成されていることを特徴とする
   請求項２乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のハブ
   ユニット。