JP2004306692A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
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- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Abstract
【課題】組立補修時の着脱作業を簡便化し、ドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】一端に車輪取付フランジ４を有し、外周に内側転走面２ａと小径段部２ｂ、内周に凹凸部５を形成したハブ輪２と、小径段部２ｂに内嵌し、外周に内側転走面３ａと小径段部３ｂと嵌合部３ｃ、内周にセレーション３ｄを形成した内輪部材３と、外周に車体取付フランジ１１ａを有し、内周に複列の外側転走面１１ｂを形成した外方部材１１と、複列の転動体１２とを備え、嵌合部３ｃを拡径させて凹凸部５に食い込ませてハブ輪２と内輪部材３とを一体に塑性結合し、それにステム部２７を内嵌してユニット化し、雌ねじ２７ｃの開口部２８をテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６のテーパ部８を嵌合して複列の転がり軸受１０と等速自在継手２０とを分離可能に軸方向に固定した。
【選択図】 図１
【解決手段】一端に車輪取付フランジ４を有し、外周に内側転走面２ａと小径段部２ｂ、内周に凹凸部５を形成したハブ輪２と、小径段部２ｂに内嵌し、外周に内側転走面３ａと小径段部３ｂと嵌合部３ｃ、内周にセレーション３ｄを形成した内輪部材３と、外周に車体取付フランジ１１ａを有し、内周に複列の外側転走面１１ｂを形成した外方部材１１と、複列の転動体１２とを備え、嵌合部３ｃを拡径させて凹凸部５に食い込ませてハブ輪２と内輪部材３とを一体に塑性結合し、それにステム部２７を内嵌してユニット化し、雌ねじ２７ｃの開口部２８をテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６のテーパ部８を嵌合して複列の転がり軸受１０と等速自在継手２０とを分離可能に軸方向に固定した。
【選択図】 図１
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（前輪駆動車の前輪、後輪駆動車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を車体に対して支持し、エンジンからの回転トルクを駆動車輪に伝達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】
近年、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置は、燃費向上のための軽量化が進んでいる。特に、駆動車輪を支持する自動車の駆動車輪用軸受装置においては、さらに操縦安定性のための剛性アップを図るためのユニット化が急速に進んでいる。
【０００３】
図３、図４は従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図で、内方部材５０を備えた複列の転がり軸受６０と、等速自在継手７０とをユニット化して構成している。内方部材５０は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１に圧入した別体の内輪５２とからなる。ハブ輪５１は、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５３を一体に有し、この車輪取付フランジ５３の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５４を植設している。ハブ輪５２の外周には複列の転がり軸受６０の一方の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５を形成し、内周にはセレーション（またはスプライン）５６を形成している。ハブ輪５１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成し、小径段部５５を除く、シール６４が摺接するシールランド部および内側転走面５１ａに高周波焼入れによって所定の範囲に硬化層を形成している。
【０００４】
一方、内輪５２はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで硬化処理している。内輪５２の外周には内側転走面５２ａを形成し、内周には凹凸部５７を形成している。この、凹凸部５７は、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。そして、この内輪５２をハブ輪５１の小径段部５５に外嵌し、次にこの小径段部５５にマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で小径段部５５を拡径して内輪５２の凹凸部５７に食い込ませ、ハブ輪５１と内輪５２とを一体に塑性結合している。
【０００５】
外方部材６１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６１ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ｂ、６１ｂを形成している。一方、内方部材５０は、これら外方部材６１の複列の外側転走面６１ｂ、６１ｂに対向する複列の内側転走面５１ａ、５２ａをそれぞれハブ輪５１と内輪５２の外周に一体形成し、それぞれの転走面６１ｂ、５１ａと６１ｂ、５２ａ間に複列の転動体（ボール）６２、６２を収容している。保持器６３、６３は、これら複列の転動体６２、６２を転動可能に保持する。また、外方部材６１の端部にはシール６４、６５を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。このような構造は第３世代の駆動車輪用軸受装置と呼称されている。
【０００６】
図４に示すように、等速自在継手７０は、外側継手部材７１と図示しない継手内輪とケージとトルク伝達ボールとからなる。外側継手部材７１は、図示しないカップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部７２と、この肩部７２から軸方向に延びるステム部７３を有している。このステム部７３には、ハブ輪５１の小径段部５５に円筒嵌合する小径段部７４とセレーション（またはスプライン）７５を形成している。外側継手部材７１をハブ輪５１に内嵌し、このセレーション７５をハブ輪５１のセレーション５６に係合してトルク伝達可能にすると共に、固定ボルト７６により内輪５２と外側継手部材７１の肩部７２とが当接した状態で、内方部材５０と外側継手部材７１とを着脱自在に締結している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２５４９０１号公報（第７、８頁、第８、２０図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪５１のセレーション５６とステム部７３のセレーション７５の係合部にガタが存在すると、異音の発生をはじめとするドライブフィーリングの悪化を招来することが検証されいる。しかしながら、これらセレーション５６、７５の係合部に予圧を付与した場合、装置の組立あるいは補修時の着脱作業が難しくなるため、異音の発生やドライブフィーリングの悪化を犠牲にして、セレーション５６、７５の係合部に所定のガタを設けているのが現状である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリング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。
【００１０】
【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、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、前記小径段部に嵌合し、外周に内側転走面を形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた複列の転がり軸受と、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びるステム部を有する外側継手部材とを備えた等速自在継手とからなり、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向外方に位置する部材の内周に硬化させた凹凸部を形成し、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向内方に位置する部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合すると共に、前記内方部材の内周にセレーションを形成し、このセレーションに前記ステム部に形成したセレーションを係合して、固定ボルトにより前記複列の転がり軸受と等速自在継手をユニット化した駆動車輪用軸受装置において、前記ステム部の端部に雌ねじと、この雌ねじの開口部を漸次アウトボード側が大径になるようなテーパ状に形成すると共に、この開口部に嵌合するテーパ部を前記固定ボルトに突設して前記複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定した構成を採用した。
【００１１】
このように、第３世代の車輪用軸受に、ステム部の端部に形成した雌ねじの開口部をテーパ状に形成すると共に、固定ボルトの胴部に突設したテーパ部を嵌合することにより、複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定したので、ステム部が弾性変形して拡径し、内方部材のセレーションとステム部のセレーションの係合部に予圧を付与することができる。したがって、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周に硬化させた凹凸部を形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に内嵌し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部および嵌合部とを形成し、内周にセレーションを形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備え、前記内輪部材の嵌合部を拡径させて前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合しても良い。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周にセレーションを形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に外嵌し、外周に内側転走面を形成した内輪とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた構成であっても良い。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記内輪の内周に硬化させた凹凸部を形成し、この凹凸部に前記ハブ輪の小径段部を拡径させて食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪とを一体に塑性結合した構成が好ましい。
【００１５】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記固定ボルトのテーパ部の表面に所定の硬化層を形成すれば、テーパ部の摩耗やへたり等を抑制することができ、長期間の耐久性を維持することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記外側継手部材のステム部と前記内方部材とを所定の径方向すきまを介して円筒嵌合したので、複列の転がり軸受は高い剛性を有することになり、車両旋回時、装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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第１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２を一体化した内方部材１を備えた複列の転がり軸受１０と、等速自在継手２０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】
内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に内嵌した内輪部材３とを備えている。ハブ輪２は、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、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト４ａを植設している。ハブ輪２の内周面には凹凸部５を形成し、熱処理によって表面に５４〜６４ＨＲＣの範囲の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。なお、凹凸部５は、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。
【００２０】
ハブ輪２の外周面には、複列の転がり軸受１０の一方の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂを形成している。一方、内輪部材３は、外周面に複列の転がり軸受１０の他方の内側転走面３ａと、この内側転走面３ａから軸方向に延びる小径段部３ｂ、および小径段部３ｂの端部に嵌合部３ｃをそれぞれ形成している。また、内周にはセレーション（またはスプライン）３ｄを形成している。ハブ輪２の小径段部２ｂに内輪部材３の小径段部３ｂを内嵌し、次に内輪部材３の嵌合部３ｃにマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で嵌合部３ｃを拡径してハブ輪２の凹凸部５に食い込ませ、ハブ輪２と内輪部材３とを一体に塑性結合している。
【００２１】
ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成し、アウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール１４が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂを高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。一方、内輪部材３もハブ輪２と同様、炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％からなる中炭素鋼で形成し、嵌合部３ｃを除く、内側転走面３ａ、小径段部３ｂを高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。なお、拡径する嵌合部３ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪２の凹凸部５の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部３ｃが凹凸部５に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部５の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。
【００２２】
外方部材１１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１１ａを一体に有し、内周には複列の転がり軸受１０の複列の外側転走面１１ｂ、１１ｂを形成している。これら複列の外側転走面１１ｂ、１１ｂと、これらに対向する内側転走面２ａ、３ａとの間に複列の転動体（ボール）１２、１２を収容し、保持器１３、１３によってこれら複列の転動体１２、１２を転動可能に保持している。これら複列の転動体１２、１２と外方部材１１および前記内方部材１を備えた構造の複列の転がり軸受１０を第３世代の車輪用軸受と呼称している。また、外方部材１１の端部にはシール１４、１５を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。ここで転動体１２、１２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。
【００２３】
等速自在継手２０は外側継手部材２１と継手内輪２２、ケージ２３、およびトルク伝達ボール２４とを備えている。外側継手部材２１はカップ状のマウス部２５と、このマウス部２５の底部をなす肩部２６、およびこの肩部２６から軸方向に延びるステム部２７を有し、マウス部２５の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝２１ａを形成している。一方、トラック溝２１ａに対向し、継手内輪２２の外周には曲線状のトラック溝２２ａを形成している。これらトラック溝２１ａ、２２ａの曲率中心は、継手中心に対して互いに軸方向に等距離だけオフセットしている。したがって、両トラック溝２１ａ、２２ａ間に収容したトルク伝達ボール２４を、如何なる作動角においても常にその作動角の二等分面上に保持して等速性を有している。
【００２４】
外側継手部材２１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成している。ここで、肩部２６からステム部２７の小径段部２７ａに亙って高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。また、ステム部２７の小径段部２７ａにはセレーション（またはスプライン）２７ｂおよび雌ねじ２７ｃをそれぞれ形成している。セレーション２７ｂを内輪部材３のセレーション３ｄに係合するように、ステム部２７を内輪部材３に内嵌して等速自在継手２０からのトルクをハブ輪２に伝達している。
【００２５】
また、ステム部２７の小径段部２７ａと内輪部材３とを所定の径方向すきまを介して円筒嵌合している。これにより複列の転がり軸受１０は高い剛性を有することになり、車両旋回時、装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００２６】
ここで、固定ボルト６の雄ねじ６ａをステム部２７の雌ねじ２７ｃに螺合することによって、内方部材１と等速自在継手２０とをワッシャ７を介して軸方向に締結するが、本実施形態では、ステム部２７の雌ねじ２７ｃの開口部２８を、アウトボード側に漸次大径になるようなテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６にテーパ部８を突設してこの開口部２８に嵌合している。この開口部２８を所定のテーパに形成することにより、外側継手部材２１の肩部２６と内輪部材３とを突き合せた状態で固定ボルト６を締結すると、ステム部２７が拡径し、内輪部材３のセレーション３ｄとステム部２７のセレーション２７ｂとの係合部に所定の予圧が付与されることになる。一方、補修時に内方部材１と外側継手部材２１とを分離する際には、固定ボルト６を緩めることにより、拡径していたステム部２７は元の径に弾性復元し、容易に内方部材１から外側継手部材２１を取外すことができる。これにより、装置の組立補修時の着脱作業を簡便化すると共に、異音の発生を抑制し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００２７】
なお、固定ボルト６を高硬度鋼等で形成するか、あるいはテーパ部８の表面に高周波焼入れで所定の硬化層を形成し、テーパ部８の摩耗やへたり等を抑制するようにしても良い。また、ステム部２７の開口部２８とテーパ部８間に二硫化モリブデン等の極圧性の固体潤滑剤を介在させることも好ましい。
【００２８】
図２は本発明に係る駆動車輪軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と異なるのは内方部材の構成のみで、その他同一部位、同一部品には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００２９】
この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪３１を一体化した内方部材３０を備えた複列の転がり軸受１０’と等速自在継手２０とをユニット化して構成している。内方部材３０は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１に外嵌した内輪３２とを備えている。ハブ輪３１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に内側転走面３１ａと、この内側転走面３１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部３１ｂを形成している。また、内周にセレーション（またはスプライン）３ｄを形成している。ハブ輪３１の小径段部３１ｂを除く、シール１４が摺接するシールランド部および内側転走面３１ａには高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。なお、拡径する小径段部３１ｂは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、後述する内輪３２の凹凸部３３の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定している。
【００３０】
内輪３２はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理している。内輪３２の外周には内側転走面３２ａを形成し、内周には凹凸部３３を形成している。この、凹凸部３３は、前述した実施形態の凹凸部５と同様、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに外嵌し、次にこの小径段部３１ｂにマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で小径段部３１ｂを拡径して内輪３２の凹凸部３３に食い込ませ、ハブ輪３１と内輪３２とを一体に塑性結合する。
【００３１】
外側継手部材２１に形成したステム部２７の小径段部２７ａとハブ輪３１の小径段部３１ｂとを、前述の内輪部材３と同様、所定の径方向すきまを介して円筒嵌合している。これにより、複列の転がり軸受１０’は高い剛性を有し、車両旋回時に装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００３２】
ここで、ステム部２７の雌ねじ２７ｃの開口部２８をテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６にテーパ部８を突設してこの開口部２８に嵌合している。そして、外側継手部材２１の肩部２６と内輪３２の大径端面とを突き合せた状態で固定ボルト６を締結し、内方部材３０と等速自在継手２０とをワッシャ７を介して軸方向に固定している。前述した実施形態と同様、この過程でステム部２７が拡径し、ハブ輪２のセレーション３ｄとステム部２７のセレーション２７ｂとの係合部に所定の予圧が付与され、また補修時には、固定ボルト６を緩めることにより、拡径していたステム部２７は弾性復元し、容易に内方部材３０から外側継手部材２１を取外すことができる。これにより、装置の組立補修時の着脱作業を簡便化すると共に、異音の発生を抑制し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに外嵌し、この小径段部３１ｂを拡径して凹凸部３３に食い込ませ、ハブ輪３１と内輪３２とを一体に塑性結合し、固定ボルト６の締結トルクを管理することなく所望の軸受負すきまを維持できる、所謂セルフリテイン構造を例示したが、本発明の駆動車輪用軸受装置はこの構造に限らず、内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに圧入したものであっても良い。
【００３４】
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。
【００３５】
【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、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、前記小径段部に嵌合し、外周に内側転走面を形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた複列の転がり軸受と、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びるステム部を有する外側継手部材とを備えた等速自在継手とからなり、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向外方に位置する部材の内周に硬化させた凹凸部を形成し、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向内方に位置する部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合すると共に、前記内方部材の内周にセレーションを形成し、このセレーションに前記ステム部に形成したセレーションを係合して、固定ボルトにより前記複列の転がり軸受と等速自在継手をユニット化した駆動車輪用軸受装置において、前記ステム部の端部に雌ねじと、この雌ねじの開口部を漸次アウトボード側が大径になるようなテーパ状に形成すると共に、この開口部に嵌合するテーパ部を前記固定ボルトに突設して前記複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定したので、ステム部が弾性変形して拡径し、内方部材のセレーションとステム部のセレーションの係合部に予圧を付与することができる。したがって、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【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第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図４】同上
【符号の説明】
１、３０・・・・・・・・・・・内方部材
２、３１・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、３１ａ、３２ａ・・内側転走面
２ｂ、３ｂ、２７ａ、３１ｂ・・小径段部
３・・・・・・・・・・・・・・内輪部材
３ｃ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
３ｄ、２７ｂ・・・・・・・・・セレーション
４・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５、３３・・・・・・・・・・・凹凸部
６・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
６ａ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
７・・・・・・・・・・・・・・ワッシャ
８・・・・・・・・・・・・・・テーパ部
１０、１０’・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１１・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１ｂ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１２・・・・・・・・・・・・・転動体
１３・・・・・・・・・・・・・保持器
１４、１５・・・・・・・・・・シール
２０・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
２１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
２１ａ・・・・・・・・・・・・トラック溝
２２・・・・・・・・・・・・・継手内輪
２２ａ・・・・・・・・・・・・トラック溝
２３・・・・・・・・・・・・・ケージ
２４・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
２５・・・・・・・・・・・・・マウス部
２６・・・・・・・・・・・・・肩部
２７・・・・・・・・・・・・・ステム部
２７ｃ・・・・・・・・・・・・雌ねじ
２８・・・・・・・・・・・・・開口部
３２・・・・・・・・・・・・・内輪
５０・・・・・・・・・・・・・内方部材
５１・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・・・・・・内側転走面
５２・・・・・・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５・・・・・・・・・・・・・小径段部
５６、７５・・・・・・・・・・セレーション
５７・・・・・・・・・・・・・凹凸部
６０・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
６１・・・・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６１ｂ・・・・・・・・・・・・外側転走面
６２・・・・・・・・・・・・・転動体
６３・・・・・・・・・・・・・保持器
６４、６５・・・・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・・・・肩部
７３・・・・・・・・・・・・・ステム部
７４・・・・・・・・・・・・・小径段部
７６・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
【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（前輪駆動車の前輪、後輪駆動車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を車体に対して支持し、エンジンからの回転トルクを駆動車輪に伝達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】
近年、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置は、燃費向上のための軽量化が進んでいる。特に、駆動車輪を支持する自動車の駆動車輪用軸受装置においては、さらに操縦安定性のための剛性アップを図るためのユニット化が急速に進んでいる。
【０００３】
図３、図４は従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図で、内方部材５０を備えた複列の転がり軸受６０と、等速自在継手７０とをユニット化して構成している。内方部材５０は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１に圧入した別体の内輪５２とからなる。ハブ輪５１は、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５３を一体に有し、この車輪取付フランジ５３の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５４を植設している。ハブ輪５２の外周には複列の転がり軸受６０の一方の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５を形成し、内周にはセレーション（またはスプライン）５６を形成している。ハブ輪５１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成し、小径段部５５を除く、シール６４が摺接するシールランド部および内側転走面５１ａに高周波焼入れによって所定の範囲に硬化層を形成している。
【０００４】
一方、内輪５２はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで硬化処理している。内輪５２の外周には内側転走面５２ａを形成し、内周には凹凸部５７を形成している。この、凹凸部５７は、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。そして、この内輪５２をハブ輪５１の小径段部５５に外嵌し、次にこの小径段部５５にマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で小径段部５５を拡径して内輪５２の凹凸部５７に食い込ませ、ハブ輪５１と内輪５２とを一体に塑性結合している。
【０００５】
外方部材６１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６１ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ｂ、６１ｂを形成している。一方、内方部材５０は、これら外方部材６１の複列の外側転走面６１ｂ、６１ｂに対向する複列の内側転走面５１ａ、５２ａをそれぞれハブ輪５１と内輪５２の外周に一体形成し、それぞれの転走面６１ｂ、５１ａと６１ｂ、５２ａ間に複列の転動体（ボール）６２、６２を収容している。保持器６３、６３は、これら複列の転動体６２、６２を転動可能に保持する。また、外方部材６１の端部にはシール６４、６５を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。このような構造は第３世代の駆動車輪用軸受装置と呼称されている。
【０００６】
図４に示すように、等速自在継手７０は、外側継手部材７１と図示しない継手内輪とケージとトルク伝達ボールとからなる。外側継手部材７１は、図示しないカップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部７２と、この肩部７２から軸方向に延びるステム部７３を有している。このステム部７３には、ハブ輪５１の小径段部５５に円筒嵌合する小径段部７４とセレーション（またはスプライン）７５を形成している。外側継手部材７１をハブ輪５１に内嵌し、このセレーション７５をハブ輪５１のセレーション５６に係合してトルク伝達可能にすると共に、固定ボルト７６により内輪５２と外側継手部材７１の肩部７２とが当接した状態で、内方部材５０と外側継手部材７１とを着脱自在に締結している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２５４９０１号公報（第７、８頁、第８、２０図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪５１のセレーション５６とステム部７３のセレーション７５の係合部にガタが存在すると、異音の発生をはじめとするドライブフィーリングの悪化を招来することが検証されいる。しかしながら、これらセレーション５６、７５の係合部に予圧を付与した場合、装置の組立あるいは補修時の着脱作業が難しくなるため、異音の発生やドライブフィーリングの悪化を犠牲にして、セレーション５６、７５の係合部に所定のガタを設けているのが現状である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリング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。
【００１０】
【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、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、前記小径段部に嵌合し、外周に内側転走面を形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた複列の転がり軸受と、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びるステム部を有する外側継手部材とを備えた等速自在継手とからなり、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向外方に位置する部材の内周に硬化させた凹凸部を形成し、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向内方に位置する部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合すると共に、前記内方部材の内周にセレーションを形成し、このセレーションに前記ステム部に形成したセレーションを係合して、固定ボルトにより前記複列の転がり軸受と等速自在継手をユニット化した駆動車輪用軸受装置において、前記ステム部の端部に雌ねじと、この雌ねじの開口部を漸次アウトボード側が大径になるようなテーパ状に形成すると共に、この開口部に嵌合するテーパ部を前記固定ボルトに突設して前記複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定した構成を採用した。
【００１１】
このように、第３世代の車輪用軸受に、ステム部の端部に形成した雌ねじの開口部をテーパ状に形成すると共に、固定ボルトの胴部に突設したテーパ部を嵌合することにより、複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定したので、ステム部が弾性変形して拡径し、内方部材のセレーションとステム部のセレーションの係合部に予圧を付与することができる。したがって、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周に硬化させた凹凸部を形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に内嵌し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部および嵌合部とを形成し、内周にセレーションを形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備え、前記内輪部材の嵌合部を拡径させて前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合しても良い。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周にセレーションを形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に外嵌し、外周に内側転走面を形成した内輪とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた構成であっても良い。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記内輪の内周に硬化させた凹凸部を形成し、この凹凸部に前記ハブ輪の小径段部を拡径させて食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪とを一体に塑性結合した構成が好ましい。
【００１５】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記固定ボルトのテーパ部の表面に所定の硬化層を形成すれば、テーパ部の摩耗やへたり等を抑制することができ、長期間の耐久性を維持することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記外側継手部材のステム部と前記内方部材とを所定の径方向すきまを介して円筒嵌合したので、複列の転がり軸受は高い剛性を有することになり、車両旋回時、装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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第１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２を一体化した内方部材１を備えた複列の転がり軸受１０と、等速自在継手２０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】
内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に内嵌した内輪部材３とを備えている。ハブ輪２は、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、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト４ａを植設している。ハブ輪２の内周面には凹凸部５を形成し、熱処理によって表面に５４〜６４ＨＲＣの範囲の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。なお、凹凸部５は、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。
【００２０】
ハブ輪２の外周面には、複列の転がり軸受１０の一方の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂを形成している。一方、内輪部材３は、外周面に複列の転がり軸受１０の他方の内側転走面３ａと、この内側転走面３ａから軸方向に延びる小径段部３ｂ、および小径段部３ｂの端部に嵌合部３ｃをそれぞれ形成している。また、内周にはセレーション（またはスプライン）３ｄを形成している。ハブ輪２の小径段部２ｂに内輪部材３の小径段部３ｂを内嵌し、次に内輪部材３の嵌合部３ｃにマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で嵌合部３ｃを拡径してハブ輪２の凹凸部５に食い込ませ、ハブ輪２と内輪部材３とを一体に塑性結合している。
【００２１】
ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成し、アウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール１４が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂを高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。一方、内輪部材３もハブ輪２と同様、炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％からなる中炭素鋼で形成し、嵌合部３ｃを除く、内側転走面３ａ、小径段部３ｂを高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。なお、拡径する嵌合部３ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪２の凹凸部５の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部３ｃが凹凸部５に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部５の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。
【００２２】
外方部材１１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１１ａを一体に有し、内周には複列の転がり軸受１０の複列の外側転走面１１ｂ、１１ｂを形成している。これら複列の外側転走面１１ｂ、１１ｂと、これらに対向する内側転走面２ａ、３ａとの間に複列の転動体（ボール）１２、１２を収容し、保持器１３、１３によってこれら複列の転動体１２、１２を転動可能に保持している。これら複列の転動体１２、１２と外方部材１１および前記内方部材１を備えた構造の複列の転がり軸受１０を第３世代の車輪用軸受と呼称している。また、外方部材１１の端部にはシール１４、１５を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。ここで転動体１２、１２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。
【００２３】
等速自在継手２０は外側継手部材２１と継手内輪２２、ケージ２３、およびトルク伝達ボール２４とを備えている。外側継手部材２１はカップ状のマウス部２５と、このマウス部２５の底部をなす肩部２６、およびこの肩部２６から軸方向に延びるステム部２７を有し、マウス部２５の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝２１ａを形成している。一方、トラック溝２１ａに対向し、継手内輪２２の外周には曲線状のトラック溝２２ａを形成している。これらトラック溝２１ａ、２２ａの曲率中心は、継手中心に対して互いに軸方向に等距離だけオフセットしている。したがって、両トラック溝２１ａ、２２ａ間に収容したトルク伝達ボール２４を、如何なる作動角においても常にその作動角の二等分面上に保持して等速性を有している。
【００２４】
外側継手部材２１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成している。ここで、肩部２６からステム部２７の小径段部２７ａに亙って高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成している。また、ステム部２７の小径段部２７ａにはセレーション（またはスプライン）２７ｂおよび雌ねじ２７ｃをそれぞれ形成している。セレーション２７ｂを内輪部材３のセレーション３ｄに係合するように、ステム部２７を内輪部材３に内嵌して等速自在継手２０からのトルクをハブ輪２に伝達している。
【００２５】
また、ステム部２７の小径段部２７ａと内輪部材３とを所定の径方向すきまを介して円筒嵌合している。これにより複列の転がり軸受１０は高い剛性を有することになり、車両旋回時、装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００２６】
ここで、固定ボルト６の雄ねじ６ａをステム部２７の雌ねじ２７ｃに螺合することによって、内方部材１と等速自在継手２０とをワッシャ７を介して軸方向に締結するが、本実施形態では、ステム部２７の雌ねじ２７ｃの開口部２８を、アウトボード側に漸次大径になるようなテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６にテーパ部８を突設してこの開口部２８に嵌合している。この開口部２８を所定のテーパに形成することにより、外側継手部材２１の肩部２６と内輪部材３とを突き合せた状態で固定ボルト６を締結すると、ステム部２７が拡径し、内輪部材３のセレーション３ｄとステム部２７のセレーション２７ｂとの係合部に所定の予圧が付与されることになる。一方、補修時に内方部材１と外側継手部材２１とを分離する際には、固定ボルト６を緩めることにより、拡径していたステム部２７は元の径に弾性復元し、容易に内方部材１から外側継手部材２１を取外すことができる。これにより、装置の組立補修時の着脱作業を簡便化すると共に、異音の発生を抑制し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００２７】
なお、固定ボルト６を高硬度鋼等で形成するか、あるいはテーパ部８の表面に高周波焼入れで所定の硬化層を形成し、テーパ部８の摩耗やへたり等を抑制するようにしても良い。また、ステム部２７の開口部２８とテーパ部８間に二硫化モリブデン等の極圧性の固体潤滑剤を介在させることも好ましい。
【００２８】
図２は本発明に係る駆動車輪軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と異なるのは内方部材の構成のみで、その他同一部位、同一部品には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００２９】
この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪３１を一体化した内方部材３０を備えた複列の転がり軸受１０’と等速自在継手２０とをユニット化して構成している。内方部材３０は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１に外嵌した内輪３２とを備えている。ハブ輪３１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．６０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に内側転走面３１ａと、この内側転走面３１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部３１ｂを形成している。また、内周にセレーション（またはスプライン）３ｄを形成している。ハブ輪３１の小径段部３１ｂを除く、シール１４が摺接するシールランド部および内側転走面３１ａには高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理している。なお、拡径する小径段部３１ｂは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、後述する内輪３２の凹凸部３３の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定している。
【００３０】
内輪３２はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理している。内輪３２の外周には内側転走面３２ａを形成し、内周には凹凸部３３を形成している。この、凹凸部３３は、前述した実施形態の凹凸部５と同様、旋削等により独立して形成した複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝でアヤメローレット状に形成している。内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに外嵌し、次にこの小径段部３１ｂにマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で小径段部３１ｂを拡径して内輪３２の凹凸部３３に食い込ませ、ハブ輪３１と内輪３２とを一体に塑性結合する。
【００３１】
外側継手部材２１に形成したステム部２７の小径段部２７ａとハブ輪３１の小径段部３１ｂとを、前述の内輪部材３と同様、所定の径方向すきまを介して円筒嵌合している。これにより、複列の転がり軸受１０’は高い剛性を有し、車両旋回時に装置に曲げモーメント荷重が負荷され繰返し曲げ応力等が発生しても、所望の耐久性を確保することができる。
【００３２】
ここで、ステム部２７の雌ねじ２７ｃの開口部２８をテーパ状に形成すると共に、固定ボルト６にテーパ部８を突設してこの開口部２８に嵌合している。そして、外側継手部材２１の肩部２６と内輪３２の大径端面とを突き合せた状態で固定ボルト６を締結し、内方部材３０と等速自在継手２０とをワッシャ７を介して軸方向に固定している。前述した実施形態と同様、この過程でステム部２７が拡径し、ハブ輪２のセレーション３ｄとステム部２７のセレーション２７ｂとの係合部に所定の予圧が付与され、また補修時には、固定ボルト６を緩めることにより、拡径していたステム部２７は弾性復元し、容易に内方部材３０から外側継手部材２１を取外すことができる。これにより、装置の組立補修時の着脱作業を簡便化すると共に、異音の発生を抑制し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに外嵌し、この小径段部３１ｂを拡径して凹凸部３３に食い込ませ、ハブ輪３１と内輪３２とを一体に塑性結合し、固定ボルト６の締結トルクを管理することなく所望の軸受負すきまを維持できる、所謂セルフリテイン構造を例示したが、本発明の駆動車輪用軸受装置はこの構造に限らず、内輪３２をハブ輪３１の小径段部３１ｂに圧入したものであっても良い。
【００３４】
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。
【００３５】
【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、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、前記小径段部に嵌合し、外周に内側転走面を形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた複列の転がり軸受と、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びるステム部を有する外側継手部材とを備えた等速自在継手とからなり、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向外方に位置する部材の内周に硬化させた凹凸部を形成し、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向内方に位置する部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合すると共に、前記内方部材の内周にセレーションを形成し、このセレーションに前記ステム部に形成したセレーションを係合して、固定ボルトにより前記複列の転がり軸受と等速自在継手をユニット化した駆動車輪用軸受装置において、前記ステム部の端部に雌ねじと、この雌ねじの開口部を漸次アウトボード側が大径になるようなテーパ状に形成すると共に、この開口部に嵌合するテーパ部を前記固定ボルトに突設して前記複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定したので、ステム部が弾性変形して拡径し、内方部材のセレーションとステム部のセレーションの係合部に予圧を付与することができる。したがって、軽量・コンパクト化を達成すると共に、組立補修時の着脱作業を簡便化し、かつドライブフィーリングを向上させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
【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第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図４】同上
【符号の説明】
１、３０・・・・・・・・・・・内方部材
２、３１・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、３１ａ、３２ａ・・内側転走面
２ｂ、３ｂ、２７ａ、３１ｂ・・小径段部
３・・・・・・・・・・・・・・内輪部材
３ｃ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
３ｄ、２７ｂ・・・・・・・・・セレーション
４・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５、３３・・・・・・・・・・・凹凸部
６・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
６ａ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
７・・・・・・・・・・・・・・ワッシャ
８・・・・・・・・・・・・・・テーパ部
１０、１０’・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１１・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１ｂ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１２・・・・・・・・・・・・・転動体
１３・・・・・・・・・・・・・保持器
１４、１５・・・・・・・・・・シール
２０・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
２１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
２１ａ・・・・・・・・・・・・トラック溝
２２・・・・・・・・・・・・・継手内輪
２２ａ・・・・・・・・・・・・トラック溝
２３・・・・・・・・・・・・・ケージ
２４・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
２５・・・・・・・・・・・・・マウス部
２６・・・・・・・・・・・・・肩部
２７・・・・・・・・・・・・・ステム部
２７ｃ・・・・・・・・・・・・雌ねじ
２８・・・・・・・・・・・・・開口部
３２・・・・・・・・・・・・・内輪
５０・・・・・・・・・・・・・内方部材
５１・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・・・・・・内側転走面
５２・・・・・・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５・・・・・・・・・・・・・小径段部
５６、７５・・・・・・・・・・セレーション
５７・・・・・・・・・・・・・凹凸部
６０・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
６１・・・・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６１ｂ・・・・・・・・・・・・外側転走面
６２・・・・・・・・・・・・・転動体
６３・・・・・・・・・・・・・保持器
６４、６５・・・・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・・・・肩部
７３・・・・・・・・・・・・・ステム部
７４・・・・・・・・・・・・・小径段部
７６・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
Claims (6)
- 一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成したハブ輪と、前記小径段部に嵌合し、外周に内側転走面を形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた複列の転がり軸受と、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びるステム部を有する外側継手部材とを備えた等速自在継手とからなり、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向外方に位置する部材の内周に硬化させた凹凸部を形成し、前記ハブ輪または内輪部材のうち径方向内方に位置する部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合すると共に、前記内方部材の内周にセレーションを形成し、このセレーションに前記ステム部に形成したセレーションを係合して、固定ボルトにより前記複列の転がり軸受と等速自在継手をユニット化した駆動車輪用軸受装置において、
前記ステム部の端部に雌ねじと、この雌ねじの開口部を漸次アウトボード側が大径になるようなテーパ状に形成すると共に、この開口部に嵌合するテーパ部を前記固定ボルトに突設して前記複列の転がり軸受と等速自在継手とを分離可能に軸方向に固定したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 - 前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周に硬化させた凹凸部を形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に内嵌し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部および嵌合部とを形成し、内周にセレーションを形成した内輪部材とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備え、前記内輪部材の嵌合部を拡径させて前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪部材とを一体に塑性結合してなる請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記複列の転がり軸受が、一端に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部を形成し、内周にセレーションを形成したハブ輪と、前記ハブ輪の小径段部に外嵌し、外周に内側転走面を形成した内輪とからなる内方部材と、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面を形成した外方部材と、この外方部材と前記内方部材間に収容した複列の転動体とを備えた請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記内輪の内周に硬化させた凹凸部を形成し、この凹凸部に前記ハブ輪の小径段部を拡径させて食い込ませることにより、前記ハブ輪と内輪とを一体に塑性結合した請求項３に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記固定ボルトのテーパ部の表面に所定の硬化層を形成した請求項１乃至４いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記外側継手部材のステム部と前記内方部材とを所定の径方向すきまを介して円筒嵌合した請求項１乃至５いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
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