JP2004068890A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
駆動車輪用軸受装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004068890A JP2004068890A JP2002227446A JP2002227446A JP2004068890A JP 2004068890 A JP2004068890 A JP 2004068890A JP 2002227446 A JP2002227446 A JP 2002227446A JP 2002227446 A JP2002227446 A JP 2002227446A JP 2004068890 A JP2004068890 A JP 2004068890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- serration
- hub wheel
- bearing device
- wheel
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/063—Fixing them on the shaft
- F16C35/0635—Fixing them on the shaft the bore of the inner ring being of special non-cylindrical shape which co-operates with a complementary shape on the shaft, e.g. teeth, polygonal sections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C43/00—Assembling bearings
- F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
- F16D2250/0038—Surface treatment
- F16D2250/0053—Hardening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【課題】信頼性を確保し、操縦安定性を図り、耐久性を向上させた駆動車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】複列の転がり軸受２と、車輪取付フランジ４を一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂを有するハブ輪１と、この小径段部１ｂに別体の内輪７を外嵌し、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部６で内輪７を固着すると共に、この加締部６の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、ハブ輪１にセレーションを介して内嵌し、ハブ輪１と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪１のセレーション５の表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部６の塑性変形範囲Ａと重ならないように、硬化層範囲Ｂをセレーション５の内端部で止めた。
【選択図】 図６
【解決手段】複列の転がり軸受２と、車輪取付フランジ４を一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂを有するハブ輪１と、この小径段部１ｂに別体の内輪７を外嵌し、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部６で内輪７を固着すると共に、この加締部６の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、ハブ輪１にセレーションを介して内嵌し、ハブ輪１と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪１のセレーション５の表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部６の塑性変形範囲Ａと重ならないように、硬化層範囲Ｂをセレーション５の内端部で止めた。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を支持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】
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要があるため、例えば図９に示すように、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフト１００の一端を、摺動型等速自在継手１０１を介してディファレンシャル１０２に連結し、他端を固定型等速自在継手１０３を含む駆動車輪用軸受装置１０４を介して車輪１０５に連結している。
【０００３】
この駆動車輪用軸受装置１０４は、図８に示すように、前記車輪１０５を一端部に装着するハブ輪１０６と、このハブ輪１０６を回転自在に支承する複列の転がり軸受１０７、およびハブ輪１０６に連結し、ドライブシャフト１００の動力をハブ輪１０６に伝達する固定型等速自在継手１０３を備えている。
【０００４】
こうした車両の駆動車輪には、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型等速自在継手１０１を介して大きなトルクが負荷し、ドライブシャフト１００に捩じれを生じることが知られている。その結果、このドライブシャフト１００を支持する複列の転がり軸受１０７の内輪１０９にも捩じれが生じることになる。ドライブシャフト１００の捩じれ量が大きいと、外側継手部材１０８と内輪１０９との当接面で急激なスリップによるスティックスリップ音が発生する。
【０００５】
このスティックスリップ音対策をしたものとして、図７に示すような駆動車輪用軸受装置が知れている（特開２００１−１１３９０６号公報参照）。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１１０と、複列の転がり軸受１０７と、等速自在継手１０３’の外側継手部材１０８’とをユニット化したもので、ハブ輪１１０に内輪１０９を外嵌し、ハブ輪１１０の内端部に形成した加締部１１１により内輪１０９を軸方向に固定し、ハブ輪１１０の雌セレーション１１２に外側継手部材１０８’の雄セレーション１１３に係合させて外側継手部材１０８’を内嵌し、ドライブシャフト１００からの駆動力をハブ輪１１０に伝達している。
【０００６】
一方、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’との軸方向の結合は、雌セレーション１１２に形成した内側係止溝１１２ａと、雄セレーション１１３に形成した外側係止溝１１３ａとに止め輪１１４を掛け渡すことにより行う。さらに、これら雌セレーション１１２と雄セレーション１１３とを焼入れ硬化してフレッティング摩耗を防止している。
【０００７】
これにより、複列の転がり軸受１０７の予圧は、従来のようにナットを緊締することなく、加締部１１１で管理、維持することができる。さらに、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’の結合は止め輪１１４の装着で済み、例え外側継手部材１０８’に捩じれが生じても、内輪１０９と外側継手部材１０８’でスティックスリップ音が発生するのを防止することができと共に、ナットに代えて止め輪１１４を使用してもフレッティング摩耗を防止することができる。また、部品の削減や小型化等により装置の小型軽量化を図ることもできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪１１０の雌セレーション１１２と外側継手部材１０８’の雄セレーション１１３との嵌合部の周方向ガタが大きいと、急加減速時に異音が発生したり、フィーリングだけでなく操縦安定性を阻害する恐れがあった。このため、通常、外側継手部材１０８’のセレーション１１３に捩れ角を設け、ハブ輪１１０のセレーション１１２に圧入嵌合してその嵌合部の周方向ガタを殺す手段をとるが、この場合、雄セレーション１１３の表面を焼入れ硬化させているため、セレーション嵌合部に予圧を付与することは難しくなり、嵌合部での周方向ガタは避けられないといった問題があった。
【０００９】
また、ナットに代えて止め輪１１４でハブ輪１１０と外側継手部材１０８’とを結合することができる反面、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’との間にすきまが生じ、シール性が低下するといった問題も内在していた。この環状空間から雨水等が浸入すると、セレーション嵌合部が発錆し固着する恐れがあり、さらに分解時の作業性を悪化させることになる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、信頼性を確保し、操縦安定性を図り、耐久性を向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、複列の転がり軸受と、車輪取付フランジを一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部を有するハブ輪と、この小径段部に別体の内輪を外嵌し、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部で前記内輪を固着すると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、前記ハブ輪と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、前記軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、前記加締部の塑性変形範囲と重ならないように、前記硬化層範囲をセレーション内端部で止めた構成を採用した。
【００１２】
このように、ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部の塑性変形範囲と重ならないように硬化層範囲をセレーション内端部で止めることにより、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生するのを防止することができる。よって装置の品質と耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明のように、前記軸部のセレーションに軸線に対して所定の傾きを有する捩れ角を設けて、セレーション嵌合部に予圧を付与しても良い。こうした手段によりセレーション嵌合部に予圧を付与すれば、周方向のガタを殺し、嵌合部のフレッティング摩耗を抑制することができると共に、急加減速時の異音の発生を防止し、フィーリングの向上と操縦安定性を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪のセレーションのＢＰＤを全幅に亙って略同一寸法になるように管理すれば、捩じりトルクが負荷された時、セレーションの全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができ、嵌合部の摩耗をさらに抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記ハブ輪の外端面に雌ねじを形成し、この雌ねじに対応する位置に円孔と、中心に雌ねじをそれぞれ穿設したプレートを前記ハブ輪の外端面に当接させると共に、先端部にねじ部を有する固定ボルトを、前記プレートを介して前記軸部の中心に形成した雌ねじに締結して前記ハブ輪と外側継手部材を結合した。こうした構成の採用により、装置の軽量化を図ることができ、また軸部とハブ輪のセレーションが予圧嵌合であっても、容易に組立分解ができ作業性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪の端面と外側継手部材の肩部との間に形成される環状空間に弾性リングを装着すると共に、前記肩部に装着したパルサーリングの一端をこの弾性リングに係合させることにより、弾性リングの脱落を防止することができると共に、この弾性リングによって、内輪の端面と外側継手部材の肩部との間のシール性を格段に向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。
【００１８】
この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とをユニット化して構成している。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００１９】
ハブ輪１には、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、複列の転がり軸受２におけるアウトボード側の内側転走面１ａ、およびこの内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂを形成している。また、内周面にはセレーション（またはスプライン）５を形成している。ハブ輪１の外周面には、内側転走面１ａから小径段部１ｂに亙って、表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。また、セレーション５にも耐摩耗性を向上させるために、表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。ここで、端部は表面硬さを２５ＨＲＣ以下の未焼入れとし、径方向外方に塑性変形させて加締部６を形成している。
【００２０】
ハブ輪１の小径段部１ｂには別体の内輪７を圧入して、所謂第３世代構造を構成し、加締部６によって内輪７を軸方向に固着している。この内輪７の外周には複列の転がり軸受２におけるインボード側の内側転走面７ａを形成し、ハブ輪１の外周に直接形成した内側転走面１ａとで複列の内側転走面１ａ、７ａを構成している。
【００２１】
複列の転がり軸受２は、外方部材８と内方部材９と複列の転動体１０、１０とを備え、外方部材８は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ８ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面８ｂ、８ｂを形成している。
ここで内方部材９はハブ輪１と内輪７を指している。複列の転動体１０、１０をこれら転走面８ｂ、１ａと８ｂ、７ａ間にそれぞれ収容し、保持器１１、１１で転動自在に保持している。複列の転がり軸受２の端部にはシール１２、１３を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。ここでは、複列の転がり軸受２は転動体１０、１０をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００２２】
等速自在継手３は外側継手部材１４と継手内輪１５、ケージ１６、およびトルク伝達ボール１７とを備えている。外側継手部材１４はカップ状のマウス部１４ａと、このマウス部１４ａの底部をなす肩部１４ｂと、この肩部１４ｂから軸方向に延びる軸部１８を有している。この軸部１８の外周面にはセレーション（またはスプライン）１８ａを形成している。また、軸部１８には貫通孔を形成し、雌ねじ１８ｂを形成している。ここで、セレーション１８ａには、軸線に対して所定の角度傾斜させた捩れ角を設けている。
【００２３】
そして、外側継手部材１４の肩部１４ｂがハブ輪１の加締部６の内端面に当接するまで軸部１８をハブ輪１に内嵌し、ハブ輪１のセレーション５に軸部１８のセレーション１８ａを圧入嵌合している。これにより、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺している。最後に、ハブ輪１の外端面１ｃに当接するプレート１９を介して軸部１８の雌ねじ１８ｂに固定ボルト２０を螺合してハブ輪１と外側継手部材１４とを軸方向に結合する。ここで、ハブ輪１のセレーション５に、軸部１８のセレーション１８ａの全長１／２〜１／３程度なら容易に嵌合することができ、後は固定ボルト２０を螺合することによって外側継手部材１４をハブ輪１に容易に引き込むことができる。
【００２４】
また、固定ボルト２０には、ねじ部の谷径以下の外径を有する軸部を設けているため、この固定ボルト２０の締結によって固定ボルト２０自体にテンションがかかり、一層軸部とハブ輪との結合部の軸方向ガタを抑制することができる。したがって、従来に比べ装置の信頼性を確保することができる。また、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与しているにも拘わらず、装置を容易に組立分解することができる。
【００２５】
なお、ここでは、軸部１８のセレーション１８ａに捩れ角を設け、ハブ輪１のセレーション５との嵌合部に予圧を付与するようにしたが、これに限らず、例えば、軸部１８のセレーション１８ａの歯厚とハブ輪１のセレーション５の歯厚をタイトになるように形成し、圧入してその嵌合部に予圧を付与するようにしても良い。
【００２６】
補修時に使用される分解用治具１９’は、図２に示すように円板状をなし、中央には固定ボルト２０に螺合する雌ねじ１９ａ、外縁部には複数の円孔１９ｂを穿設している。ハブ輪１の外端面１ｃには、分解用治具１９’の円孔１９ｂに対応する位置に雌ねじ１ｄを形成している。
【００２７】
ハブ輪１の加締部６の外周部には、内輪７と肩部１４ｂ間に形成される環状空間を埋めるようにゴム等からなる弾性リング２１を嵌挿している。さらに、肩部１４ｂの外周面に圧入したＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）用パルサーリング２２によってこの弾性リング２１を押え付け、弾性リング２１が抜けるのを防止している。このパルサーリング２２は鋼鈑をプレス成形してなり、外周面には凹凸２２ａを形成して、図示しないセンサーを対峙させて回転速度を検出するようにしている。なお、弾性リング２１をこのパルサーリング２２に一体的に焼き付け接着しても良い。また、図３に示すように、単に弾性リング２１’に環状の凹所２１ａを設け、この凹所２１ａにパルサーリング２２を嵌合させるようにしても良い。
【００２８】
本実施形態では、転がり軸受２の内部すきまを負すきまとし、軸受剛性を向上させると共に、加締部６で内輪７を軸方向に固着し、この負すきまを維持することができる、所謂セルフリテイン構造を採用している。したがって、軸受部のサブユニット化ができるだけでなく、従来のように、軸受部をナット等で強固に緊締し、締付トルクを規定して予圧を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができる。また、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺したため、固定ボルト２０の緩みを防止でき、加締部６と肩部１４ｂ間にすきまが生じて雨水やダスト等が侵入することはない。さらに、内輪７と肩部１４ｂ間に形成される環状空間に弾性リング２１を嵌挿しているため、加締部６と肩部１４ｂ間のシール性を格段に向上させることができる。
【００２９】
次に、前述した実施形態の補修時において、図４を用いてその分解の要領を説明する。
▲１▼ハブ輪１の外端面１ｃに締結した固定ボルト２０とプレート１９を外し、外側継手部材１４の軸部１８の端面にボルト２３を締結する。なお、ボルト２３に限らず、雌ねじ１８ｂを塞ぐためのものであれば良く、例えば円板状の治具であっても良い。
▲２▼ハブ輪１の外端面１ｃに分解用治具１９’を当接させ、円孔１９ｂとハブ輪１の外端面１ｃに形成した雌ねじ１ｄの位相を合わせると共に、この雌ねじ１ｄにボルト２４を締結して分解用治具１９’をハブ輪１の外端面１ｃに固定する。
▲３▼最後に分解用治具１９’の雌ねじ１９ａに固定ボルト２０を螺合して行けば、その先端がボルト２３に当接し、徐々にハブ輪１から外側継手部材１４を引き抜くことができる。なお、ここでは軸部１８の雌ねじ１８ｂを大小２つの仕様の雌ねじで構成しているが、１つの仕様の雌ねじであっても良い。
【００３０】
図５、図６は、前述した実施形態のうちハブ輪と軸受部を示す縦断面図である。ハブ輪１に形成した小径段部１ｂの端部は、径方向外方に塑性変形させて加締部６を形成するため、その表面硬さを２５ＨＲＣ以下の未焼入れとしているが、本出願人の実施した加締試験では、小径段部１ｂの内径部、すなわち、図５のＡで示す範囲が僅かに縮径することが判った。この縮径範囲（塑性変形範囲）Ａはハブ輪１のセレーション５の内端側にもおよび、縮径量は、サイズや加締条件等によって若干異なるも、直径で略６０〜８０μｍの範囲でバラツクことを試験確認した。
【００３１】
一方、ハブ輪１のセレーション５は、前述したように高周波誘導加熱による焼入れにより表面に硬化層を形成しているが、この焼入れによってセレーション５が縮径することが判った。この縮径量は、サイズや熱処理条件、あるいは材質等によって若干異なるも、ＢＰＤで略６０〜８０μｍの範囲でバラツクことを試験確認した。さらに、この硬化層の範囲が加締部におよぶと、塑性変形を阻害して所望の加締部６を形成できないばかりか、加締部６の表面に微小なクラックが発生し、加締部６の品質を低下させる恐れがある。また、図６に示すように、セレーション５の硬化層範囲Ｂと加締による縮径範囲Ａとが重ならないように硬化層範囲Ｂを規制している。これらの範囲Ａ、Ｂが重なると、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生する恐れもある。
【００３２】
本実施形態では、こうした検証結果に基き、加締による縮径範囲Ａとセレーション５の硬化層範囲Ｂが重ならないように規定し、併せてさらに、セレーション５の内端側と外端側のＢＰＤも同一になるように管理している。これにより、セレーション５に捩れ角を付けた軸部１８のセレーション１８ａを嵌合させることにより、嵌合部に予圧を付与して周方向のガタを殺すと共に、捩じりトルクが負荷された時、セレーション５、１８ａの全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができる。したがって、嵌合部の摩耗をさらに抑制することができる。
【００３３】
ここでは、ハブ輪１に形成するセレーション５の内端側と外端側のＢＰＤが同一になるように、熱処理による縮径量と加締部の塑性変形量を予め検証し、それぞれの条件を設定して行っているが、これに限らず、セレーション５をその内端部を残して焼入れ硬化させ、その後、小径段部１ｂを径方向外方に塑性変形させ、その後縮径したセレーション部を修正仕上げ加工するようにしても良い。
【００３４】
加締による縮径範囲Ａはセレーション５の内端部におよぶため、セレーション５の硬化層範囲Ｂと縮径範囲Ａとが重ならないように、セレーション５の内端部を残して硬化層を形成し、その硬化層範囲Ｂを規定している。したがって、これらの範囲Ａ、Ｂの境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生することはない。
【００３５】
本出願人が実施した高周波誘導加熱による焼入れ試験では、熱処理条件を厳しく管理することにより、こうしたセレーション５の硬化層範囲のバラツキを数ｍｍ程度に抑えることができる。さらにその硬化層範囲Ｂのバラツキを抑制するためには、熱処理時に、ハブ輪１のセレーション５の内端部にコンセントリング（図示せず）を装着するのが好ましい。このコンセントリングは、アルミ合金や銅合金等からなり、高周波誘導加熱時の電磁誘導範囲を規制するものである。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と、車輪取付フランジを一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部を有するハブ輪と、この小径段部に別体の内輪を外嵌し、小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部で内輪を固着すると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、ハブ輪と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部の塑性変形範囲と重ならないように、硬化層範囲をセレーション内端部で止めた構成としたので、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生するのを防止することができ、装置の耐久性を向上させることができる。
【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実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る分解用治具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要部断面図である。
【図４】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態における分解時の要領を示す説明図である。
【図５】図１におけるハブ輪と軸受部を示す縦断面図である。
【図６】同上
【図７】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図８】同上
【図９】駆動車輪用軸受装置を組込んだ動力伝達装置の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・外端面
１ｄ、１８ｂ、１９ａ・・・・・・雌ねじ
２・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５、１８ａ・・・・・・・・・・・セレーション
６・・・・・・・・・・・・・・・加締部
７・・・・・・・・・・・・・・・内輪
８・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
８ａ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８ｂ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
９・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
１０・・・・・・・・・・・・・・転動体
１１・・・・・・・・・・・・・・保持器
１２、１３・・・・・・・・・・・シール
１４・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１４ａ・・・・・・・・・・・・・マウス部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・肩部
１５・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１６・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・軸部
１９・・・・・・・・・・・・・・プレート
１９’・・・・・・・・・・・・・分解用治具
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・円孔
２０・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
２１、２１’・・・・・・・・・・弾性リング
２１ａ・・・・・・・・・・・・・凹所
２２・・・・・・・・・・・・・・パルサーリング
２２ａ・・・・・・・・・・・・・凹凸
１００・・・・・・・・・・・・・ドライブシャフト
１０１・・・・・・・・・・・・・摺動型等速自在継手
１０２・・・・・・・・・・・・・ディファレンシャル
１０３、１０３’・・・・・・・・固定型等速自在継手
１０４・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
１０５・・・・・・・・・・・・・車輪
１０６、１１０・・・・・・・・・ハブ輪
１０７・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１０８、１０８’・・・・・・・・外側継手部材
１０９・・・・・・・・・・・・・内輪
１１１・・・・・・・・・・・・・加締部
１１２、１１３・・・・・・・・・セレーション
１１２ａ・・・・・・・・・・・・内側係止溝
１１３ａ・・・・・・・・・・・・外側係止溝
１１４・・・・・・・・・・・・・止め輪
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・縮径範囲
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・硬化層範囲
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を支持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】
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要があるため、例えば図９に示すように、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフト１００の一端を、摺動型等速自在継手１０１を介してディファレンシャル１０２に連結し、他端を固定型等速自在継手１０３を含む駆動車輪用軸受装置１０４を介して車輪１０５に連結している。
【０００３】
この駆動車輪用軸受装置１０４は、図８に示すように、前記車輪１０５を一端部に装着するハブ輪１０６と、このハブ輪１０６を回転自在に支承する複列の転がり軸受１０７、およびハブ輪１０６に連結し、ドライブシャフト１００の動力をハブ輪１０６に伝達する固定型等速自在継手１０３を備えている。
【０００４】
こうした車両の駆動車輪には、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型等速自在継手１０１を介して大きなトルクが負荷し、ドライブシャフト１００に捩じれを生じることが知られている。その結果、このドライブシャフト１００を支持する複列の転がり軸受１０７の内輪１０９にも捩じれが生じることになる。ドライブシャフト１００の捩じれ量が大きいと、外側継手部材１０８と内輪１０９との当接面で急激なスリップによるスティックスリップ音が発生する。
【０００５】
このスティックスリップ音対策をしたものとして、図７に示すような駆動車輪用軸受装置が知れている（特開２００１−１１３９０６号公報参照）。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１１０と、複列の転がり軸受１０７と、等速自在継手１０３’の外側継手部材１０８’とをユニット化したもので、ハブ輪１１０に内輪１０９を外嵌し、ハブ輪１１０の内端部に形成した加締部１１１により内輪１０９を軸方向に固定し、ハブ輪１１０の雌セレーション１１２に外側継手部材１０８’の雄セレーション１１３に係合させて外側継手部材１０８’を内嵌し、ドライブシャフト１００からの駆動力をハブ輪１１０に伝達している。
【０００６】
一方、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’との軸方向の結合は、雌セレーション１１２に形成した内側係止溝１１２ａと、雄セレーション１１３に形成した外側係止溝１１３ａとに止め輪１１４を掛け渡すことにより行う。さらに、これら雌セレーション１１２と雄セレーション１１３とを焼入れ硬化してフレッティング摩耗を防止している。
【０００７】
これにより、複列の転がり軸受１０７の予圧は、従来のようにナットを緊締することなく、加締部１１１で管理、維持することができる。さらに、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’の結合は止め輪１１４の装着で済み、例え外側継手部材１０８’に捩じれが生じても、内輪１０９と外側継手部材１０８’でスティックスリップ音が発生するのを防止することができと共に、ナットに代えて止め輪１１４を使用してもフレッティング摩耗を防止することができる。また、部品の削減や小型化等により装置の小型軽量化を図ることもできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪１１０の雌セレーション１１２と外側継手部材１０８’の雄セレーション１１３との嵌合部の周方向ガタが大きいと、急加減速時に異音が発生したり、フィーリングだけでなく操縦安定性を阻害する恐れがあった。このため、通常、外側継手部材１０８’のセレーション１１３に捩れ角を設け、ハブ輪１１０のセレーション１１２に圧入嵌合してその嵌合部の周方向ガタを殺す手段をとるが、この場合、雄セレーション１１３の表面を焼入れ硬化させているため、セレーション嵌合部に予圧を付与することは難しくなり、嵌合部での周方向ガタは避けられないといった問題があった。
【０００９】
また、ナットに代えて止め輪１１４でハブ輪１１０と外側継手部材１０８’とを結合することができる反面、ハブ輪１１０と外側継手部材１０８’との間にすきまが生じ、シール性が低下するといった問題も内在していた。この環状空間から雨水等が浸入すると、セレーション嵌合部が発錆し固着する恐れがあり、さらに分解時の作業性を悪化させることになる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、信頼性を確保し、操縦安定性を図り、耐久性を向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、複列の転がり軸受と、車輪取付フランジを一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部を有するハブ輪と、この小径段部に別体の内輪を外嵌し、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部で前記内輪を固着すると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、前記ハブ輪と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、前記軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、前記加締部の塑性変形範囲と重ならないように、前記硬化層範囲をセレーション内端部で止めた構成を採用した。
【００１２】
このように、ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部の塑性変形範囲と重ならないように硬化層範囲をセレーション内端部で止めることにより、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生するのを防止することができる。よって装置の品質と耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明のように、前記軸部のセレーションに軸線に対して所定の傾きを有する捩れ角を設けて、セレーション嵌合部に予圧を付与しても良い。こうした手段によりセレーション嵌合部に予圧を付与すれば、周方向のガタを殺し、嵌合部のフレッティング摩耗を抑制することができると共に、急加減速時の異音の発生を防止し、フィーリングの向上と操縦安定性を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪のセレーションのＢＰＤを全幅に亙って略同一寸法になるように管理すれば、捩じりトルクが負荷された時、セレーションの全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができ、嵌合部の摩耗をさらに抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記ハブ輪の外端面に雌ねじを形成し、この雌ねじに対応する位置に円孔と、中心に雌ねじをそれぞれ穿設したプレートを前記ハブ輪の外端面に当接させると共に、先端部にねじ部を有する固定ボルトを、前記プレートを介して前記軸部の中心に形成した雌ねじに締結して前記ハブ輪と外側継手部材を結合した。こうした構成の採用により、装置の軽量化を図ることができ、また軸部とハブ輪のセレーションが予圧嵌合であっても、容易に組立分解ができ作業性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪の端面と外側継手部材の肩部との間に形成される環状空間に弾性リングを装着すると共に、前記肩部に装着したパルサーリングの一端をこの弾性リングに係合させることにより、弾性リングの脱落を防止することができると共に、この弾性リングによって、内輪の端面と外側継手部材の肩部との間のシール性を格段に向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。
【００１８】
この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とをユニット化して構成している。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００１９】
ハブ輪１には、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、複列の転がり軸受２におけるアウトボード側の内側転走面１ａ、およびこの内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂを形成している。また、内周面にはセレーション（またはスプライン）５を形成している。ハブ輪１の外周面には、内側転走面１ａから小径段部１ｂに亙って、表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。また、セレーション５にも耐摩耗性を向上させるために、表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。ここで、端部は表面硬さを２５ＨＲＣ以下の未焼入れとし、径方向外方に塑性変形させて加締部６を形成している。
【００２０】
ハブ輪１の小径段部１ｂには別体の内輪７を圧入して、所謂第３世代構造を構成し、加締部６によって内輪７を軸方向に固着している。この内輪７の外周には複列の転がり軸受２におけるインボード側の内側転走面７ａを形成し、ハブ輪１の外周に直接形成した内側転走面１ａとで複列の内側転走面１ａ、７ａを構成している。
【００２１】
複列の転がり軸受２は、外方部材８と内方部材９と複列の転動体１０、１０とを備え、外方部材８は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ８ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面８ｂ、８ｂを形成している。
ここで内方部材９はハブ輪１と内輪７を指している。複列の転動体１０、１０をこれら転走面８ｂ、１ａと８ｂ、７ａ間にそれぞれ収容し、保持器１１、１１で転動自在に保持している。複列の転がり軸受２の端部にはシール１２、１３を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。ここでは、複列の転がり軸受２は転動体１０、１０をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００２２】
等速自在継手３は外側継手部材１４と継手内輪１５、ケージ１６、およびトルク伝達ボール１７とを備えている。外側継手部材１４はカップ状のマウス部１４ａと、このマウス部１４ａの底部をなす肩部１４ｂと、この肩部１４ｂから軸方向に延びる軸部１８を有している。この軸部１８の外周面にはセレーション（またはスプライン）１８ａを形成している。また、軸部１８には貫通孔を形成し、雌ねじ１８ｂを形成している。ここで、セレーション１８ａには、軸線に対して所定の角度傾斜させた捩れ角を設けている。
【００２３】
そして、外側継手部材１４の肩部１４ｂがハブ輪１の加締部６の内端面に当接するまで軸部１８をハブ輪１に内嵌し、ハブ輪１のセレーション５に軸部１８のセレーション１８ａを圧入嵌合している。これにより、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺している。最後に、ハブ輪１の外端面１ｃに当接するプレート１９を介して軸部１８の雌ねじ１８ｂに固定ボルト２０を螺合してハブ輪１と外側継手部材１４とを軸方向に結合する。ここで、ハブ輪１のセレーション５に、軸部１８のセレーション１８ａの全長１／２〜１／３程度なら容易に嵌合することができ、後は固定ボルト２０を螺合することによって外側継手部材１４をハブ輪１に容易に引き込むことができる。
【００２４】
また、固定ボルト２０には、ねじ部の谷径以下の外径を有する軸部を設けているため、この固定ボルト２０の締結によって固定ボルト２０自体にテンションがかかり、一層軸部とハブ輪との結合部の軸方向ガタを抑制することができる。したがって、従来に比べ装置の信頼性を確保することができる。また、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与しているにも拘わらず、装置を容易に組立分解することができる。
【００２５】
なお、ここでは、軸部１８のセレーション１８ａに捩れ角を設け、ハブ輪１のセレーション５との嵌合部に予圧を付与するようにしたが、これに限らず、例えば、軸部１８のセレーション１８ａの歯厚とハブ輪１のセレーション５の歯厚をタイトになるように形成し、圧入してその嵌合部に予圧を付与するようにしても良い。
【００２６】
補修時に使用される分解用治具１９’は、図２に示すように円板状をなし、中央には固定ボルト２０に螺合する雌ねじ１９ａ、外縁部には複数の円孔１９ｂを穿設している。ハブ輪１の外端面１ｃには、分解用治具１９’の円孔１９ｂに対応する位置に雌ねじ１ｄを形成している。
【００２７】
ハブ輪１の加締部６の外周部には、内輪７と肩部１４ｂ間に形成される環状空間を埋めるようにゴム等からなる弾性リング２１を嵌挿している。さらに、肩部１４ｂの外周面に圧入したＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）用パルサーリング２２によってこの弾性リング２１を押え付け、弾性リング２１が抜けるのを防止している。このパルサーリング２２は鋼鈑をプレス成形してなり、外周面には凹凸２２ａを形成して、図示しないセンサーを対峙させて回転速度を検出するようにしている。なお、弾性リング２１をこのパルサーリング２２に一体的に焼き付け接着しても良い。また、図３に示すように、単に弾性リング２１’に環状の凹所２１ａを設け、この凹所２１ａにパルサーリング２２を嵌合させるようにしても良い。
【００２８】
本実施形態では、転がり軸受２の内部すきまを負すきまとし、軸受剛性を向上させると共に、加締部６で内輪７を軸方向に固着し、この負すきまを維持することができる、所謂セルフリテイン構造を採用している。したがって、軸受部のサブユニット化ができるだけでなく、従来のように、軸受部をナット等で強固に緊締し、締付トルクを規定して予圧を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができる。また、セレーション５、１８ａの嵌合部に予圧を付与し周方向のガタを殺したため、固定ボルト２０の緩みを防止でき、加締部６と肩部１４ｂ間にすきまが生じて雨水やダスト等が侵入することはない。さらに、内輪７と肩部１４ｂ間に形成される環状空間に弾性リング２１を嵌挿しているため、加締部６と肩部１４ｂ間のシール性を格段に向上させることができる。
【００２９】
次に、前述した実施形態の補修時において、図４を用いてその分解の要領を説明する。
▲１▼ハブ輪１の外端面１ｃに締結した固定ボルト２０とプレート１９を外し、外側継手部材１４の軸部１８の端面にボルト２３を締結する。なお、ボルト２３に限らず、雌ねじ１８ｂを塞ぐためのものであれば良く、例えば円板状の治具であっても良い。
▲２▼ハブ輪１の外端面１ｃに分解用治具１９’を当接させ、円孔１９ｂとハブ輪１の外端面１ｃに形成した雌ねじ１ｄの位相を合わせると共に、この雌ねじ１ｄにボルト２４を締結して分解用治具１９’をハブ輪１の外端面１ｃに固定する。
▲３▼最後に分解用治具１９’の雌ねじ１９ａに固定ボルト２０を螺合して行けば、その先端がボルト２３に当接し、徐々にハブ輪１から外側継手部材１４を引き抜くことができる。なお、ここでは軸部１８の雌ねじ１８ｂを大小２つの仕様の雌ねじで構成しているが、１つの仕様の雌ねじであっても良い。
【００３０】
図５、図６は、前述した実施形態のうちハブ輪と軸受部を示す縦断面図である。ハブ輪１に形成した小径段部１ｂの端部は、径方向外方に塑性変形させて加締部６を形成するため、その表面硬さを２５ＨＲＣ以下の未焼入れとしているが、本出願人の実施した加締試験では、小径段部１ｂの内径部、すなわち、図５のＡで示す範囲が僅かに縮径することが判った。この縮径範囲（塑性変形範囲）Ａはハブ輪１のセレーション５の内端側にもおよび、縮径量は、サイズや加締条件等によって若干異なるも、直径で略６０〜８０μｍの範囲でバラツクことを試験確認した。
【００３１】
一方、ハブ輪１のセレーション５は、前述したように高周波誘導加熱による焼入れにより表面に硬化層を形成しているが、この焼入れによってセレーション５が縮径することが判った。この縮径量は、サイズや熱処理条件、あるいは材質等によって若干異なるも、ＢＰＤで略６０〜８０μｍの範囲でバラツクことを試験確認した。さらに、この硬化層の範囲が加締部におよぶと、塑性変形を阻害して所望の加締部６を形成できないばかりか、加締部６の表面に微小なクラックが発生し、加締部６の品質を低下させる恐れがある。また、図６に示すように、セレーション５の硬化層範囲Ｂと加締による縮径範囲Ａとが重ならないように硬化層範囲Ｂを規制している。これらの範囲Ａ、Ｂが重なると、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生する恐れもある。
【００３２】
本実施形態では、こうした検証結果に基き、加締による縮径範囲Ａとセレーション５の硬化層範囲Ｂが重ならないように規定し、併せてさらに、セレーション５の内端側と外端側のＢＰＤも同一になるように管理している。これにより、セレーション５に捩れ角を付けた軸部１８のセレーション１８ａを嵌合させることにより、嵌合部に予圧を付与して周方向のガタを殺すと共に、捩じりトルクが負荷された時、セレーション５、１８ａの全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができる。したがって、嵌合部の摩耗をさらに抑制することができる。
【００３３】
ここでは、ハブ輪１に形成するセレーション５の内端側と外端側のＢＰＤが同一になるように、熱処理による縮径量と加締部の塑性変形量を予め検証し、それぞれの条件を設定して行っているが、これに限らず、セレーション５をその内端部を残して焼入れ硬化させ、その後、小径段部１ｂを径方向外方に塑性変形させ、その後縮径したセレーション部を修正仕上げ加工するようにしても良い。
【００３４】
加締による縮径範囲Ａはセレーション５の内端部におよぶため、セレーション５の硬化層範囲Ｂと縮径範囲Ａとが重ならないように、セレーション５の内端部を残して硬化層を形成し、その硬化層範囲Ｂを規定している。したがって、これらの範囲Ａ、Ｂの境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生することはない。
【００３５】
本出願人が実施した高周波誘導加熱による焼入れ試験では、熱処理条件を厳しく管理することにより、こうしたセレーション５の硬化層範囲のバラツキを数ｍｍ程度に抑えることができる。さらにその硬化層範囲Ｂのバラツキを抑制するためには、熱処理時に、ハブ輪１のセレーション５の内端部にコンセントリング（図示せず）を装着するのが好ましい。このコンセントリングは、アルミ合金や銅合金等からなり、高周波誘導加熱時の電磁誘導範囲を規制するものである。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と、車輪取付フランジを一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部を有するハブ輪と、この小径段部に別体の内輪を外嵌し、小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部で内輪を固着すると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、ハブ輪と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、加締部の塑性変形範囲と重ならないように、硬化層範囲をセレーション内端部で止めた構成としたので、その境界部に大きな歪みが発生して変形したり、微小クラックが発生するのを防止することができ、装置の耐久性を向上させることができる。
【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実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る分解用治具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要部断面図である。
【図４】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態における分解時の要領を示す説明図である。
【図５】図１におけるハブ輪と軸受部を示す縦断面図である。
【図６】同上
【図７】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図８】同上
【図９】駆動車輪用軸受装置を組込んだ動力伝達装置の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・外端面
１ｄ、１８ｂ、１９ａ・・・・・・雌ねじ
２・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５、１８ａ・・・・・・・・・・・セレーション
６・・・・・・・・・・・・・・・加締部
７・・・・・・・・・・・・・・・内輪
８・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
８ａ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８ｂ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
９・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
１０・・・・・・・・・・・・・・転動体
１１・・・・・・・・・・・・・・保持器
１２、１３・・・・・・・・・・・シール
１４・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１４ａ・・・・・・・・・・・・・マウス部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・肩部
１５・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１６・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・軸部
１９・・・・・・・・・・・・・・プレート
１９’・・・・・・・・・・・・・分解用治具
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・円孔
２０・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
２１、２１’・・・・・・・・・・弾性リング
２１ａ・・・・・・・・・・・・・凹所
２２・・・・・・・・・・・・・・パルサーリング
２２ａ・・・・・・・・・・・・・凹凸
１００・・・・・・・・・・・・・ドライブシャフト
１０１・・・・・・・・・・・・・摺動型等速自在継手
１０２・・・・・・・・・・・・・ディファレンシャル
１０３、１０３’・・・・・・・・固定型等速自在継手
１０４・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
１０５・・・・・・・・・・・・・車輪
１０６、１１０・・・・・・・・・ハブ輪
１０７・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１０８、１０８’・・・・・・・・外側継手部材
１０９・・・・・・・・・・・・・内輪
１１１・・・・・・・・・・・・・加締部
１１２、１１３・・・・・・・・・セレーション
１１２ａ・・・・・・・・・・・・内側係止溝
１１３ａ・・・・・・・・・・・・外側係止溝
１１４・・・・・・・・・・・・・止め輪
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・縮径範囲
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・硬化層範囲
Claims (5)
- 複列の転がり軸受と、車輪取付フランジを一端部外周に一体に有し、軸方向に延びる円筒状の小径段部を有するハブ輪と、この小径段部に別体の内輪を外嵌し、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部で前記内輪を固着すると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを有する外側継手部材を、前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、前記ハブ輪と着脱可能に結合した駆動車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪のセレーションの表面に所定の硬化層を形成し、前記軸部のセレーションとの嵌合部に予圧を付与すると共に、前記加締部の塑性変形範囲と重ならないように、前記硬化層範囲をセレーション内端部で止めたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 - 前記軸部のセレーションに軸線に対して所定の傾きを有する捩れ角を設けて、セレーション嵌合部に予圧を付与した請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記ハブ輪のセレーションのＢＰＤを全幅に亙って略同一寸法になるように管理した請求項１または２に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記ハブ輪の外端面に雌ねじを形成し、この雌ねじに対応する位置に円孔と、中心に雌ねじをそれぞれ穿設したプレートを前記ハブ輪の外端面に当接させると共に、先端部にねじ部を有する固定ボルトを、前記プレートを介して前記軸部の中心に形成した雌ねじに締結して前記ハブ輪と外側継手部材を結合した請求項１乃至３いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記内輪の端面と外側継手部材の肩部との間に形成される環状空間に弾性リングを装着すると共に、前記肩部に装着したパルサーリングの一端をこの弾性リングに係合させた請求項１乃至４いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002227446A JP2004068890A (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 駆動車輪用軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002227446A JP2004068890A (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 駆動車輪用軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004068890A true JP2004068890A (ja) | 2004-03-04 |
Family
ID=32014483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002227446A Pending JP2004068890A (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 駆動車輪用軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004068890A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069444A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Ntn Corporation | 等速自在継手及びその内方部材 |
| JP2007162874A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Ntn Corp | 等速自在継手及びその内方部材 |
| JP2007170423A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Ntn Corp | 等速自在継手及びその内方部材 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162951A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-05 | Nippon Seiko Kk | 車輪用転がり軸受ユニット |
| JP2000024842A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Toyoda Mach Works Ltd | 等速形自在軸継手における軸部材の製造方法及び外輪部材と軸部材との結合方法 |
| JP2000142009A (ja) * | 1998-02-16 | 2000-05-23 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2001088509A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-03 | Ntn Corp | 駆動車輪用軸受装置 |
| JP2001150904A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2001150907A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用軸受ユニット |
| JP2001150906A (ja) * | 1998-02-16 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2001269813A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Nachi Fujikoshi Corp | 高速ブローチ加工方法 |
| JP2001294011A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-23 | Ntn Corp | 車輪軸受装置 |
| JP2002114005A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-16 | Ntn Corp | 駆動車輪用軸受装置 |
-
2002
- 2002-08-05 JP JP2002227446A patent/JP2004068890A/ja active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162951A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-05 | Nippon Seiko Kk | 車輪用転がり軸受ユニット |
| JP2000142009A (ja) * | 1998-02-16 | 2000-05-23 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2001150906A (ja) * | 1998-02-16 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2000024842A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Toyoda Mach Works Ltd | 等速形自在軸継手における軸部材の製造方法及び外輪部材と軸部材との結合方法 |
| JP2001088509A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-03 | Ntn Corp | 駆動車輪用軸受装置 |
| JP2001150907A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用軸受ユニット |
| JP2001150904A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-05 | Nsk Ltd | 車輪駆動用車軸ユニット |
| JP2001269813A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Nachi Fujikoshi Corp | 高速ブローチ加工方法 |
| JP2001294011A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-23 | Ntn Corp | 車輪軸受装置 |
| JP2002114005A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-16 | Ntn Corp | 駆動車輪用軸受装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069444A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Ntn Corporation | 等速自在継手及びその内方部材 |
| JP2007162874A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Ntn Corp | 等速自在継手及びその内方部材 |
| JP2007170423A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Ntn Corp | 等速自在継手及びその内方部材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4044388B2 (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| US20100092122A1 (en) | Bearing device for driving wheel, and its assembling method | |
| US20060023984A1 (en) | Bearing apparatus for a driving wheel of vehicle | |
| US8323117B2 (en) | Wheel bearing device, method of assembling wheel bearing device, assembly configured by wheel bearing device and drive shaft, and method of assembling assembly | |
| JP5134356B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP4306905B2 (ja) | 車輪軸受装置 | |
| JP4306903B2 (ja) | 車輪軸受装置 | |
| US7665900B2 (en) | Vehicle wheel bearing apparatus | |
| JP2004090839A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2004353724A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP4606883B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2007069704A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2007076465A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2004068890A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2006189138A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2003072308A (ja) | 駆動車輪用軸受装置及びその製造方法 | |
| JP3927471B2 (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2003175702A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP4271015B2 (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2008247274A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2002114005A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP2005319889A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP4436386B2 (ja) | 車輪用軸受およびそれを備えた車輪用軸受装置 | |
| JP2004299643A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
| JP5143442B2 (ja) | 駆動車輪用軸受装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050411 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071112 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080520 |