JP2004338584A - 駆動車輪用軸受ユニットの製造方法および車輪用駆動ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】ハブ輪のセレーションが、内輪の圧入および加締め工程で生じる変形の影響を受けない駆動車輪用軸受ユニットの製造方法およびこの駆動車輪用軸受ユニットを組み込んだ車輪用駆動ユニットを提供する。
【解決手段】外周に車輪取付フランジ５と円筒状の小径段部４ｂを有し、内周にセレーション７を形成したハブ輪４と、ハブ輪４に外嵌した内輪９と、外周に車体取付フランジ１０ｂを有する外方部材１０と、外方部材１０とハブ輪４と内輪９間に収容した複列の転動体１２を有する複列の転がり軸受６を備え、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部８で内輪９を固定した駆動車輪用軸受ユニット２の製造方法において、このユニット２を組立て加締作業を行なった後、車体取付フランジ１０ｂを支持した状態でハブ輪素材４’を回転させ、内径仕上げ加工後にセレーション７を形成した。
【選択図】 図２
【解決手段】外周に車輪取付フランジ５と円筒状の小径段部４ｂを有し、内周にセレーション７を形成したハブ輪４と、ハブ輪４に外嵌した内輪９と、外周に車体取付フランジ１０ｂを有する外方部材１０と、外方部材１０とハブ輪４と内輪９間に収容した複列の転動体１２を有する複列の転がり軸受６を備え、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部８で内輪９を固定した駆動車輪用軸受ユニット２の製造方法において、このユニット２を組立て加締作業を行なった後、車体取付フランジ１０ｂを支持した状態でハブ輪素材４’を回転させ、内径仕上げ加工後にセレーション７を形成した。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する車輪用駆動ユニットを構成する駆動輪（前輪駆動車の前輪、後輪駆動車の後輪および四輪駆動車の全輪）を、懸架装置に対して回転自在に支持する駆動車輪用軸受ユニットの製造方法およびこの駆動車輪用軸受ユニットを組み込んだ車輪用駆動ユニット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車輪用駆動ユニットは、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。したがって、例えば図６に示すように、エンジン側と駆動車輪側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、そして他端を、固定型等速自在継手１０３を含む車輪用駆動ユニット１０４を介して車輪１０５に連結している。
【０００３】
この車輪用駆動ユニット１０４は、図４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】
こうした車両の車輪用駆動ユニット１０４は、ハブ輪１０６のセレーション（またはスプライン）１０６ａの加工後に内輪１０９を外嵌するため、セレーション１０６ａの内端部が径方向内方に縮径し、外側継手部材１０８のセレーション（またはスプライン）１０８ａが挿入しにくくなって、車輪用駆動ユニット１０４の組立作業が難しくなる。したがって、こうした挿入作業を容易に行なうため、セレーション１０６ａの寸法を予め大きくすることが考えられるが、セレーション１０６ａの寸法を大きくすると、セレーション１０６ａ、１０８ａとの係合部のバックラッシュが増大し、運転時に異音が発生する原因となって好ましくない。
【０００５】
こうしたバックラッシュの発生を抑制したものとして、図５に示すような車輪用駆動ユニット１１０が知られている。この車輪用駆動ユニット１１０は、ハブ輪１１１に内輪１１２を外嵌し、ハブ輪１１１の内端部に形成した加締部１１３により内輪１１２を軸方向に固定し、セレーション（またはスプライン）１１４を介して固定型等速自在継手１１５の外側継手部材１１６を内嵌し、止め輪１１７でハブ輪１１１と外側継手部材１１６とを連結している。
【０００６】
これにより、ハブ輪１１１を含む駆動車輪用軸受ユニット１１８の予圧は、従来のようにナットの締付トルクを厳密に管理することなく、加締部１１３で管理、維持することができる、所謂セルフリテイン方式の駆動車輪用軸受ユニット１１８が得られる。
【０００７】
また、この駆動車輪用軸受ユニット１１８は、ハブ輪１１１と外方部材１１９と内輪１１２と複列の転動体１２０とを備える。このうちハブ輪１１１は、内周面にセレーション１１４を、外周面に複列の内側転走面を構成する一方の内側転走面１１１ａと、図示しない車輪を固定する車輪取付フランジ１１１ｂをそれぞれ有する。さらに、他方の内側転走面１１２ａを有する内輪１１２を外嵌する円筒状の小径段部１１１ｃが延設されている。また、外方部材１１９は、複列の外側転走面１１９ａを内周面に、ナックル１２１に固定するための車体取付フランジ１１９ｂを外周面にそれぞれ有する。複列の転動体１２０は、複列の外側転走面１１９ａと内側転走面１１１ａ、１１２ａとの間に収容され、それぞれ保持器１２２によって転動自在に保持されている。
【０００８】
ここで、前述した駆動車輪用軸受ユニット１１８におけるハブ輪１１１のセレーション１１４は、ハブ輪１１１の小径段部１１１ｃに内輪１１２、あるいはこの内輪１１２と同等の寸法および形状を有する治具を締り嵌めで外嵌固定した状態で形成される。したがって、セレーション１１４の内径寸法は、小径段部１１１ｃに内輪１１２を締り嵌めで外嵌固定した状態での寸法になるため、外側継手部材１１６のステム部１２３に設けたセレーション１２４との係合部におけるバックラッシュを極めて小さく抑えることができる。
【０００９】
その後、一旦内輪（あるいは治具）１１２を小径段部１１１ｃから抜取り、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組み立てて小径段部１１１ｃに再び内輪１１２を外嵌する。そして、ハブ輪１１１の内端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１１３とし、ハブ輪１１１に内輪１１２を軸方向に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３１７８２４号公報（第５、６頁、第１−４図）
【００１１】
【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ユニット１１８の製造方法において、ハブ輪１１１のセレーション１１４は、ハブ輪１１１の小径段部１１１ｃに内輪１１２を締り嵌めで外嵌固定した状態で形成されるため、加工後のセレーション１１４の内径寸法は、内輪１１２の圧入による弾性変形分は補償することができるものの、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組立て、ハブ輪１１１の内端部を径方向外方に塑性変形させる加締め工程での変形が内径に残存し、セレーション１１４の形状・寸法を悪化させるといった問題があった。これは顧客にて車輪用駆動ユニット１１０を組立てる際、外側継手部材１１６のステム部１２３がハブ輪１１１に内嵌できないと言ったトラブルを招来することになる。
【００１２】
また、セレーション１１４の加工後に一旦内輪１１２を小径段部１１１ｃから抜取り、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組立てた後、小径段部１１１ｃに再び内輪１１２を外嵌しなければならず、作業が極めて煩雑になり工数が増大する。さらに、内輪１１２の抜取り工程において、内側転走面１１２ａの傷等の損傷を防止するために抜取り治具等に細工を施し、かつ内輪１１２の取扱いを慎重にする必要が生じ、こうした製造工程は駆動車輪用軸受ユニット１１８のような量産物には適していない。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハブ輪のセレーションが、内輪の圧入および加締め工程で生じる変形の影響を受けない駆動車輪用軸受ユニットの製造方法およびこの駆動車輪用軸受ユニットを組み込んだ車輪用駆動ユニットを提供することを目的としている。
【００１４】
【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に記載の発明は、外周面に車輪取付フランジと、この車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部を有し、内周面にセレーションを形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に外嵌し、複列の内側転走面のうち、少なくとも一方の内側転走面を形成した別体の内輪と、外周面に車体取付フランジを一体に有し、内周面に複列の外側転走面を形成した外方部材と、これら外側転走面と前記複列の内側転走面との間に収容した複列の転動体と、を有する複列の転がり軸受を備え、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定した駆動車輪用軸受ユニットの製造方法において、前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブ輪を回転駆動し前記ハブ輪の内径を仕上げ加工した後、セレーションを形成するようにした構成を採用した。
【００１５】
このように、駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、ハブ輪の内径を仕上げ加工し、その後にセレーションを形成するようにしたので、別体の内輪の圧入によるハブ輪の弾性変形だけでなく、ハブ輪の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消ずることができ、セレーションを所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニットを提供することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記車輪取付フランジに予めハブボルトを植設した後に前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行ない、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブボルトを駆動部に係合して前記ハブ輪を回転駆動した。こうすれば、ハブ輪のパイロット部の寸法に適合し、かつハブボルトに干渉しない特殊なチャックを製作する必要がなく、簡単な設備でハブ輪を回転駆動することができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、エンジン側と駆動車輪側の間に介装されるドライブシャフトの一端を、摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を、固定型等速自在継手を介して駆動車輪用軸受ユニットに連結してなる車輪用駆動ユニットにおいて、前記駆動車輪用軸受ユニットが請求項１に記載した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットであり、この駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪に形成したセレーションと、前記固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させ、前記駆動車輪用軸受ユニットと固定型等速自在継手をユニット化した構成を採用した。
【００１８】
このように、前述した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットのハブ輪に形成したセレーションと、固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させて両者をユニット化したので、ハブ輪のセレーションのＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができる。したがって、外側継手部材のセレーションとシックリと係合し、車輪駆動ユニットに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、係合部の摩耗を抑制することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のように、前記外側継手部材が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とを有し、このステム部に前記セレーションと前記小径段部と所定の径方向隙間を介して嵌合する支持部とを形成することにより、複列の転がり軸受に負荷されるモーメント荷重を支持することができ、ハブ輪に生じる繰り返し曲げ応力に対する耐久性が格段に向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車輪用駆動ユニットの実施形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る車輪用駆動ユニットの実施形態を示す縦断面図である。
【００２１】
この車輪用駆動ユニット１は、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手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。
【００２２】
駆動車輪用軸受ユニット２を構成するハブ輪４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５を一体に有し、この車輪取付フランジ５の周方向等配にハブボルト５ａを植設している。また、このハブ輪４の外周面には、複列の転がり軸受６におけるアウトボード側の内側転走面４ａ、およびこの内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂ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）７を形成している。ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、シールランド部から内側転走面４ａ、および小径段部４ｂ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。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、小径段部４ｂの端部は表面硬さを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８を形成している。
【００２３】
ハブ輪４の小径段部４ｂには別体の内輪９を圧入して、所謂第３世代構造を構成し、加締部８によって内輪９を軸方向に固定している。この内輪９はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼をズブ焼入れにより芯部まで硬化処理をしている。内輪９の外周には複列の転がり軸受６におけるインボード側の内側転走面９ａを形成し、ハブ輪４の外周に直接形成したアウトボード側の内側転走面４ａとで複列の内側転走面４ａ、９ａを構成している。
【００２４】
複列の転がり軸受６は、外方部材１０と内方部材１１と複列の転動体１２、１２とを備え、外方部材１０は内周に複列の外側転走面１０ａ、１０ａを形成し、外周には車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有している。この外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、少なくとも複列の外側転走面１０ａ、１０ａ、場合によってシール装着部の表面にも、５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成する。ここで内方部材１１はハブ輪４と内輪９を指している。複列の転動体１２、１２をこれら転走面１０ａ、４ａと１０ａ、９ａ間にそれぞれ収容し、保持器１３、１３で転動自在に保持している。複列の転がり軸受６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６は転動体１２、１２を円錐ころとした複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。
【００２５】
本実施形態では、複列の転がり軸受６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８で内輪９を軸方向に固定し、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。なお、ハブ輪４の外周面に複列の内側転走面のうちアウトボード側の内側転走面４ａを直接形成し、インボード側の内側転走面９ａを有する別体の内輪９をこのハブ輪４の小径段部４ｂに圧入した、所謂第３世代構造を例示したが、これに限らず、ハブ輪に一対の内輪を圧入した、所謂第２世代構造であっても良い。
【００２６】
固定型等速自在継手３は外側継手部材１６と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材１６はカップ状のマウス部１７と、このマウス部１７の底部をなす肩部１８と、この肩部１８から軸方向に延びるステム部１９を有している。外側継手部材１６はＳ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、マウス部１７のトラック面１７ａをはじめ、肩部１８およびステム部１９の基部に、５４〜６４ＨＲＣの範囲で表面に硬化層を形成している。このステム部１９の外周面にはセレーション（またはスプライン）１９ａを形成している。場合によっては、このセレーション１９ａの表面にも硬化層を形成し、耐摩耗性を向上させることもある。また、ステム部１９の先端部には雄ねじ１９ｂを形成し、この雄ねじ１９ｂに固定ナット２０を締結することにより、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手３とをユニット化している。なお、このセレーション１９ａと前述したハブ輪４のセレーション７にそれぞれ環状溝を形成し、環状溝間に止め輪を装着することにより、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手３とをユニット化しても良い。
【００２７】
ここで、ステム部１９にはハブ輪４の小径段部４ｂに所定の径方向隙間を介して嵌合する支持部１９ｃを設け、複列の転がり軸受６に負荷されるモーメント荷重を支持している。支持部１９ｃと小径段部４ｂ間の径方向隙間は小さい方が好ましいが、組立性を考慮して０．０５〜０．３ｍｍの範囲に設定している。これによりハブ輪４に生じる繰り返し曲げ応力に対する耐久性が格段に向上する。
【００２８】
ここで、ハブ輪４における小径段部４ｂの内端部を径方向外方に塑性変形させて加締部８を形成した場合、本出願人の加締試験では、小径段部４ｂの内径部が縮径することが検証されている。この縮径量はサイズや加締条件等によって若干異なるも、６０〜８０μｍの範囲でバラツクことが判った。さらに、その塑性変形範囲が、ハブ輪４のセレーション７の内端部にまで及ぶこともある。この場合、ハブ輪４のセレーション７にステム部１９のセレーション１９ａを内嵌する際の作業性が低下するだけでなく、セレーション７、１９ａ同士の当たりが全幅に亙って均一にならず、耐久性が低下する恐れがある。
【００２９】
本実施形態では、こうした不具合を解消するため、駆動車輪用軸受ユニット２を組立て加締作業を行なった後、ハブ輪素材４’の内径を仕上げ加工し、セレーション７の下穴を形成するようにした。図２はハブ輪素材４’の内径加工工程を示す説明図である。
【００３０】
ハブ輪素材４’は、その内径部を残してハブ輪４相当に仕上げ加工したものである。先ず、外方部材１０の車体取付フランジ１０ｂを支持台Ｓに固定した状態で、ハブ輪素材４’のパイロット部４ｃの外径に回転駆動部（図示せず）のチャックＣを装着してハブ輪素材４’を回転駆動する。その後、切削工具Ｔを内径部に挿入してハブ輪素材４’の内径を仕上げ加工しセレーション７の下穴を形成する。なお、チャックＣの代わりに車輪取付フランジ５に植設したハブボルト５ａをケレーとして使用しハブ輪素材４’を回転駆動しても良い。こうすれば、パイロット部４ｃの寸法に適合し、かつハブボルト５ａに干渉しない特殊なチャックＣを製作する必要がなく、簡単な設備でハブ輪素材４’を回転駆動することができる。
【００３１】
次に、回転駆動部のチャックＣを取外し、図３に示すように、ハブ輪素材４’のパイロット部４ｃを受け台Ｇに支持した状態で、セレーション加工工具Ｂを上方から貫通させブローチ加工してセレーション７を形成する。
【００３２】
このように、本実施形態では、ハブ輪素材４’を用いて複列の転がり軸受６の組立およびハブ輪素材４’の加締作業をし、その後にハブ輪素材４‘の内径部の加工をするようにしたため、内輪９の圧入によるハブ輪素材４’の弾性変形、およびハブ輪素材４’の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消することができ、セレーション１１４を所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニット２を提供することができる。
【００３３】
本実施形態では、ハブ輪４のセレーション７のＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪９の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができるため、外側継手部材１６のセレーション１９ａとシックリと係合し、車輪用駆動ユニット１に捩じりトルクが負荷された時、セレーション７の全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができ、係合部の摩耗を抑制することができる。
【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ユニットの製造方法は、外周面に車輪取付フランジと、この車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部を有し、内周面にセレーションを形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に外嵌し、複列の内側転走面のうち、少なくとも一方の内側転走面を形成した別体の内輪と、外周面に車体取付フランジを一体に有し、内周面に複列の外側転走面を形成した外方部材と、これら外側転走面と前記複列の内側転走面との間に収容した複列の転動体と、を有する複列の転がり軸受を備え、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定した駆動車輪用軸受ユニットの製造方法において、前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブ輪を回転駆動し前記ハブ輪の内径を仕上げ加工した後、セレーションを形成するようにしたので、別体の内輪の圧入によるハブ輪の弾性変形だけでなく、ハブ輪の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消することができ、セレーションを所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニットを提供することができると共に、外側継手部材のステム部セレーションと、ハブ輪のセレーションとの係合部におけるバックラッシュを極めて小さく抑制することができるため、バックラッシュに起因する駆動軸回転時の異音発生を防止することができる。
【００３６】
また、本発明に係る車輪用駆動ユニットは、エンジン側と駆動車輪側の間に介装されるドライブシャフトの一端を、摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を、固定型等速自在継手を介して駆動車輪用軸受ユニットに連結してなる車輪用駆動ユニットにおいて、前記駆動車輪用軸受ユニットが請求項１に記載した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットであり、この駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪に形成したセレーションと、前記固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させ、前記駆動車輪用軸受ユニットと固定型等速自在継手をユニット化したので、ハブ輪のセレーションのＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができる。したがって、外側継手部材のセレーションとシックリと係合し、係合部のバックラッシュを抑制することができると共に、車輪駆動ユニットに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、係合部の摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪用駆動ユニット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ユニットを構成するハブ輪の内径加工を示す説明図である。
【図３】本発明に係る駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪のブローチ加工を示す説明図である。
【図４】従来の車輪用駆動ユニットを示す縦断面図である。
【図５】従来の他の車輪用駆動ユニットを示す縦断面図である。
【図６】車輪用駆動ユニットの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・・車輪用駆動ユニット
２・・・・・・・・・・・・・・・駆動車輪用軸受ユニット
３・・・・・・・・・・・・・・・固定型等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４’・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪素材
４ａ、９ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ・・・・・・・・・・・・・・パイロット部
５・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５ａ・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
７、１９ａ・・・・・・・・・・・セレーション
８・・・・・・・・・・・・・・・加締部
９・・・・・・・・・・・・・・・内輪
１０・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１・・・・・・・・・・・・・・内方部材
１２・・・・・・・・・・・・・・転動体
１３・・・・・・・・・・・・・・保持器
１４、１５・・・・・・・・・・・シール
１６・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１７・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１７ａ・・・・・・・・・・・・・トラック面
１８・・・・・・・・・・・・・・肩部
１９・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９ｃ・・・・・・・・・・・・・支持部
２０・・・・・・・・・・・・・・止め輪
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、１１５・・・・・・・・・固定型等速自在継手
１０４、１１０・・・・・・・・・車輪用駆動ユニット
１０５・・・・・・・・・・・・・車輪
１０６、１１１・・・・・・・・・ハブ輪
１０６ａ、１０８ａ・・・・・・・セレーション
１０７・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１０８、１１６・・・・・・・・・外側継手部材
１０９、１１２・・・・・・・・・内輪
１１１ａ、１１２ａ・・・・・・・内側転走面
１１１ｂ・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
１１１ｃ・・・・・・・・・・・・小径段部
１１３・・・・・・・・・・・・・加締部
１１４、１２４・・・・・・・・・セレーション
１１７・・・・・・・・・・・・・止め輪
１１８・・・・・・・・・・・・・駆動車輪用軸受ユニット
１１９・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１９ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１１９ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１２０・・・・・・・・・・・・・転動体
１２１・・・・・・・・・・・・・ナックル
１２２・・・・・・・・・・・・・保持器
１２３・・・・・・・・・・・・・ステム部
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・セレーション加工工具
Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・チャック
Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・受け台
Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・支持台
Ｔ・・・・・・・・・・・・・・・切削工具
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する車輪用駆動ユニットを構成する駆動輪（前輪駆動車の前輪、後輪駆動車の後輪および四輪駆動車の全輪）を、懸架装置に対して回転自在に支持する駆動車輪用軸受ユニットの製造方法およびこの駆動車輪用軸受ユニットを組み込んだ車輪用駆動ユニット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車輪用駆動ユニットは、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。したがって、例えば図６に示すように、エンジン側と駆動車輪側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、そして他端を、固定型等速自在継手１０３を含む車輪用駆動ユニット１０４を介して車輪１０５に連結している。
【０００３】
この車輪用駆動ユニット１０４は、図４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】
こうした車両の車輪用駆動ユニット１０４は、ハブ輪１０６のセレーション（またはスプライン）１０６ａの加工後に内輪１０９を外嵌するため、セレーション１０６ａの内端部が径方向内方に縮径し、外側継手部材１０８のセレーション（またはスプライン）１０８ａが挿入しにくくなって、車輪用駆動ユニット１０４の組立作業が難しくなる。したがって、こうした挿入作業を容易に行なうため、セレーション１０６ａの寸法を予め大きくすることが考えられるが、セレーション１０６ａの寸法を大きくすると、セレーション１０６ａ、１０８ａとの係合部のバックラッシュが増大し、運転時に異音が発生する原因となって好ましくない。
【０００５】
こうしたバックラッシュの発生を抑制したものとして、図５に示すような車輪用駆動ユニット１１０が知られている。この車輪用駆動ユニット１１０は、ハブ輪１１１に内輪１１２を外嵌し、ハブ輪１１１の内端部に形成した加締部１１３により内輪１１２を軸方向に固定し、セレーション（またはスプライン）１１４を介して固定型等速自在継手１１５の外側継手部材１１６を内嵌し、止め輪１１７でハブ輪１１１と外側継手部材１１６とを連結している。
【０００６】
これにより、ハブ輪１１１を含む駆動車輪用軸受ユニット１１８の予圧は、従来のようにナットの締付トルクを厳密に管理することなく、加締部１１３で管理、維持することができる、所謂セルフリテイン方式の駆動車輪用軸受ユニット１１８が得られる。
【０００７】
また、この駆動車輪用軸受ユニット１１８は、ハブ輪１１１と外方部材１１９と内輪１１２と複列の転動体１２０とを備える。このうちハブ輪１１１は、内周面にセレーション１１４を、外周面に複列の内側転走面を構成する一方の内側転走面１１１ａと、図示しない車輪を固定する車輪取付フランジ１１１ｂをそれぞれ有する。さらに、他方の内側転走面１１２ａを有する内輪１１２を外嵌する円筒状の小径段部１１１ｃが延設されている。また、外方部材１１９は、複列の外側転走面１１９ａを内周面に、ナックル１２１に固定するための車体取付フランジ１１９ｂを外周面にそれぞれ有する。複列の転動体１２０は、複列の外側転走面１１９ａと内側転走面１１１ａ、１１２ａとの間に収容され、それぞれ保持器１２２によって転動自在に保持されている。
【０００８】
ここで、前述した駆動車輪用軸受ユニット１１８におけるハブ輪１１１のセレーション１１４は、ハブ輪１１１の小径段部１１１ｃに内輪１１２、あるいはこの内輪１１２と同等の寸法および形状を有する治具を締り嵌めで外嵌固定した状態で形成される。したがって、セレーション１１４の内径寸法は、小径段部１１１ｃに内輪１１２を締り嵌めで外嵌固定した状態での寸法になるため、外側継手部材１１６のステム部１２３に設けたセレーション１２４との係合部におけるバックラッシュを極めて小さく抑えることができる。
【０００９】
その後、一旦内輪（あるいは治具）１１２を小径段部１１１ｃから抜取り、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組み立てて小径段部１１１ｃに再び内輪１１２を外嵌する。そして、ハブ輪１１１の内端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１１３とし、ハブ輪１１１に内輪１１２を軸方向に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３１７８２４号公報（第５、６頁、第１−４図）
【００１１】
【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ユニット１１８の製造方法において、ハブ輪１１１のセレーション１１４は、ハブ輪１１１の小径段部１１１ｃに内輪１１２を締り嵌めで外嵌固定した状態で形成されるため、加工後のセレーション１１４の内径寸法は、内輪１１２の圧入による弾性変形分は補償することができるものの、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組立て、ハブ輪１１１の内端部を径方向外方に塑性変形させる加締め工程での変形が内径に残存し、セレーション１１４の形状・寸法を悪化させるといった問題があった。これは顧客にて車輪用駆動ユニット１１０を組立てる際、外側継手部材１１６のステム部１２３がハブ輪１１１に内嵌できないと言ったトラブルを招来することになる。
【００１２】
また、セレーション１１４の加工後に一旦内輪１１２を小径段部１１１ｃから抜取り、駆動車輪用軸受ユニット１１８の構成部品を組立てた後、小径段部１１１ｃに再び内輪１１２を外嵌しなければならず、作業が極めて煩雑になり工数が増大する。さらに、内輪１１２の抜取り工程において、内側転走面１１２ａの傷等の損傷を防止するために抜取り治具等に細工を施し、かつ内輪１１２の取扱いを慎重にする必要が生じ、こうした製造工程は駆動車輪用軸受ユニット１１８のような量産物には適していない。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハブ輪のセレーションが、内輪の圧入および加締め工程で生じる変形の影響を受けない駆動車輪用軸受ユニットの製造方法およびこの駆動車輪用軸受ユニットを組み込んだ車輪用駆動ユニットを提供することを目的としている。
【００１４】
【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に記載の発明は、外周面に車輪取付フランジと、この車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部を有し、内周面にセレーションを形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に外嵌し、複列の内側転走面のうち、少なくとも一方の内側転走面を形成した別体の内輪と、外周面に車体取付フランジを一体に有し、内周面に複列の外側転走面を形成した外方部材と、これら外側転走面と前記複列の内側転走面との間に収容した複列の転動体と、を有する複列の転がり軸受を備え、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定した駆動車輪用軸受ユニットの製造方法において、前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブ輪を回転駆動し前記ハブ輪の内径を仕上げ加工した後、セレーションを形成するようにした構成を採用した。
【００１５】
このように、駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、ハブ輪の内径を仕上げ加工し、その後にセレーションを形成するようにしたので、別体の内輪の圧入によるハブ輪の弾性変形だけでなく、ハブ輪の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消ずることができ、セレーションを所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニットを提供することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記車輪取付フランジに予めハブボルトを植設した後に前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行ない、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブボルトを駆動部に係合して前記ハブ輪を回転駆動した。こうすれば、ハブ輪のパイロット部の寸法に適合し、かつハブボルトに干渉しない特殊なチャックを製作する必要がなく、簡単な設備でハブ輪を回転駆動することができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、エンジン側と駆動車輪側の間に介装されるドライブシャフトの一端を、摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を、固定型等速自在継手を介して駆動車輪用軸受ユニットに連結してなる車輪用駆動ユニットにおいて、前記駆動車輪用軸受ユニットが請求項１に記載した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットであり、この駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪に形成したセレーションと、前記固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させ、前記駆動車輪用軸受ユニットと固定型等速自在継手をユニット化した構成を採用した。
【００１８】
このように、前述した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットのハブ輪に形成したセレーションと、固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させて両者をユニット化したので、ハブ輪のセレーションのＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができる。したがって、外側継手部材のセレーションとシックリと係合し、車輪駆動ユニットに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、係合部の摩耗を抑制することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のように、前記外側継手部材が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とを有し、このステム部に前記セレーションと前記小径段部と所定の径方向隙間を介して嵌合する支持部とを形成することにより、複列の転がり軸受に負荷されるモーメント荷重を支持することができ、ハブ輪に生じる繰り返し曲げ応力に対する耐久性が格段に向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車輪用駆動ユニットの実施形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る車輪用駆動ユニットの実施形態を示す縦断面図である。
【００２１】
この車輪用駆動ユニット１は、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手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。
【００２２】
駆動車輪用軸受ユニット２を構成するハブ輪４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５を一体に有し、この車輪取付フランジ５の周方向等配にハブボルト５ａを植設している。また、このハブ輪４の外周面には、複列の転がり軸受６におけるアウトボード側の内側転走面４ａ、およびこの内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂ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）７を形成している。ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、シールランド部から内側転走面４ａ、および小径段部４ｂ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。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、小径段部４ｂの端部は表面硬さを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８を形成している。
【００２３】
ハブ輪４の小径段部４ｂには別体の内輪９を圧入して、所謂第３世代構造を構成し、加締部８によって内輪９を軸方向に固定している。この内輪９はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼をズブ焼入れにより芯部まで硬化処理をしている。内輪９の外周には複列の転がり軸受６におけるインボード側の内側転走面９ａを形成し、ハブ輪４の外周に直接形成したアウトボード側の内側転走面４ａとで複列の内側転走面４ａ、９ａを構成している。
【００２４】
複列の転がり軸受６は、外方部材１０と内方部材１１と複列の転動体１２、１２とを備え、外方部材１０は内周に複列の外側転走面１０ａ、１０ａを形成し、外周には車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有している。この外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、少なくとも複列の外側転走面１０ａ、１０ａ、場合によってシール装着部の表面にも、５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層を形成する。ここで内方部材１１はハブ輪４と内輪９を指している。複列の転動体１２、１２をこれら転走面１０ａ、４ａと１０ａ、９ａ間にそれぞれ収容し、保持器１３、１３で転動自在に保持している。複列の転がり軸受６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６は転動体１２、１２を円錐ころとした複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。
【００２５】
本実施形態では、複列の転がり軸受６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８で内輪９を軸方向に固定し、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。なお、ハブ輪４の外周面に複列の内側転走面のうちアウトボード側の内側転走面４ａを直接形成し、インボード側の内側転走面９ａを有する別体の内輪９をこのハブ輪４の小径段部４ｂに圧入した、所謂第３世代構造を例示したが、これに限らず、ハブ輪に一対の内輪を圧入した、所謂第２世代構造であっても良い。
【００２６】
固定型等速自在継手３は外側継手部材１６と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材１６はカップ状のマウス部１７と、このマウス部１７の底部をなす肩部１８と、この肩部１８から軸方向に延びるステム部１９を有している。外側継手部材１６はＳ５３Ｃ等の中炭素鋼からなり、マウス部１７のトラック面１７ａをはじめ、肩部１８およびステム部１９の基部に、５４〜６４ＨＲＣの範囲で表面に硬化層を形成している。このステム部１９の外周面にはセレーション（またはスプライン）１９ａを形成している。場合によっては、このセレーション１９ａの表面にも硬化層を形成し、耐摩耗性を向上させることもある。また、ステム部１９の先端部には雄ねじ１９ｂを形成し、この雄ねじ１９ｂに固定ナット２０を締結することにより、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手３とをユニット化している。なお、このセレーション１９ａと前述したハブ輪４のセレーション７にそれぞれ環状溝を形成し、環状溝間に止め輪を装着することにより、駆動車輪用軸受ユニット２と固定型等速自在継手３とをユニット化しても良い。
【００２７】
ここで、ステム部１９にはハブ輪４の小径段部４ｂに所定の径方向隙間を介して嵌合する支持部１９ｃを設け、複列の転がり軸受６に負荷されるモーメント荷重を支持している。支持部１９ｃと小径段部４ｂ間の径方向隙間は小さい方が好ましいが、組立性を考慮して０．０５〜０．３ｍｍの範囲に設定している。これによりハブ輪４に生じる繰り返し曲げ応力に対する耐久性が格段に向上する。
【００２８】
ここで、ハブ輪４における小径段部４ｂの内端部を径方向外方に塑性変形させて加締部８を形成した場合、本出願人の加締試験では、小径段部４ｂの内径部が縮径することが検証されている。この縮径量はサイズや加締条件等によって若干異なるも、６０〜８０μｍの範囲でバラツクことが判った。さらに、その塑性変形範囲が、ハブ輪４のセレーション７の内端部にまで及ぶこともある。この場合、ハブ輪４のセレーション７にステム部１９のセレーション１９ａを内嵌する際の作業性が低下するだけでなく、セレーション７、１９ａ同士の当たりが全幅に亙って均一にならず、耐久性が低下する恐れがある。
【００２９】
本実施形態では、こうした不具合を解消するため、駆動車輪用軸受ユニット２を組立て加締作業を行なった後、ハブ輪素材４’の内径を仕上げ加工し、セレーション７の下穴を形成するようにした。図２はハブ輪素材４’の内径加工工程を示す説明図である。
【００３０】
ハブ輪素材４’は、その内径部を残してハブ輪４相当に仕上げ加工したものである。先ず、外方部材１０の車体取付フランジ１０ｂを支持台Ｓに固定した状態で、ハブ輪素材４’のパイロット部４ｃの外径に回転駆動部（図示せず）のチャックＣを装着してハブ輪素材４’を回転駆動する。その後、切削工具Ｔを内径部に挿入してハブ輪素材４’の内径を仕上げ加工しセレーション７の下穴を形成する。なお、チャックＣの代わりに車輪取付フランジ５に植設したハブボルト５ａをケレーとして使用しハブ輪素材４’を回転駆動しても良い。こうすれば、パイロット部４ｃの寸法に適合し、かつハブボルト５ａに干渉しない特殊なチャックＣを製作する必要がなく、簡単な設備でハブ輪素材４’を回転駆動することができる。
【００３１】
次に、回転駆動部のチャックＣを取外し、図３に示すように、ハブ輪素材４’のパイロット部４ｃを受け台Ｇに支持した状態で、セレーション加工工具Ｂを上方から貫通させブローチ加工してセレーション７を形成する。
【００３２】
このように、本実施形態では、ハブ輪素材４’を用いて複列の転がり軸受６の組立およびハブ輪素材４’の加締作業をし、その後にハブ輪素材４‘の内径部の加工をするようにしたため、内輪９の圧入によるハブ輪素材４’の弾性変形、およびハブ輪素材４’の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消することができ、セレーション１１４を所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニット２を提供することができる。
【００３３】
本実施形態では、ハブ輪４のセレーション７のＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪９の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができるため、外側継手部材１６のセレーション１９ａとシックリと係合し、車輪用駆動ユニット１に捩じりトルクが負荷された時、セレーション７の全幅に亙って均一にそのトルクを受けることができ、係合部の摩耗を抑制することができる。
【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ユニットの製造方法は、外周面に車輪取付フランジと、この車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部を有し、内周面にセレーションを形成したハブ輪と、このハブ輪の小径段部に外嵌し、複列の内側転走面のうち、少なくとも一方の内側転走面を形成した別体の内輪と、外周面に車体取付フランジを一体に有し、内周面に複列の外側転走面を形成した外方部材と、これら外側転走面と前記複列の内側転走面との間に収容した複列の転動体と、を有する複列の転がり軸受を備え、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定した駆動車輪用軸受ユニットの製造方法において、前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブ輪を回転駆動し前記ハブ輪の内径を仕上げ加工した後、セレーションを形成するようにしたので、別体の内輪の圧入によるハブ輪の弾性変形だけでなく、ハブ輪の加締め工程での塑性変形の影響を受けることがない。したがって、こうした変形が内径に残存するといった従来の問題点を解消することができ、セレーションを所望の形状・寸法に形成することができると共に、同軸度の高い駆動車輪用軸受ユニットを提供することができると共に、外側継手部材のステム部セレーションと、ハブ輪のセレーションとの係合部におけるバックラッシュを極めて小さく抑制することができるため、バックラッシュに起因する駆動軸回転時の異音発生を防止することができる。
【００３６】
また、本発明に係る車輪用駆動ユニットは、エンジン側と駆動車輪側の間に介装されるドライブシャフトの一端を、摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を、固定型等速自在継手を介して駆動車輪用軸受ユニットに連結してなる車輪用駆動ユニットにおいて、前記駆動車輪用軸受ユニットが請求項１に記載した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットであり、この駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪に形成したセレーションと、前記固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させ、前記駆動車輪用軸受ユニットと固定型等速自在継手をユニット化したので、ハブ輪のセレーションのＯＰＤ（オーバーピン径）は、内輪の圧入による弾性変形や加締加工による塑性変形等の影響を受けず、全幅に亙って同一寸法に形成することができる。したがって、外側継手部材のセレーションとシックリと係合し、係合部のバックラッシュを抑制することができると共に、車輪駆動ユニットに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、係合部の摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪用駆動ユニット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ユニットを構成するハブ輪の内径加工を示す説明図である。
【図３】本発明に係る駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪のブローチ加工を示す説明図である。
【図４】従来の車輪用駆動ユニットを示す縦断面図である。
【図５】従来の他の車輪用駆動ユニットを示す縦断面図である。
【図６】車輪用駆動ユニットの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・・車輪用駆動ユニット
２・・・・・・・・・・・・・・・駆動車輪用軸受ユニット
３・・・・・・・・・・・・・・・固定型等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４’・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪素材
４ａ、９ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ・・・・・・・・・・・・・・パイロット部
５・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５ａ・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
７、１９ａ・・・・・・・・・・・セレーション
８・・・・・・・・・・・・・・・加締部
９・・・・・・・・・・・・・・・内輪
１０・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１・・・・・・・・・・・・・・内方部材
１２・・・・・・・・・・・・・・転動体
１３・・・・・・・・・・・・・・保持器
１４、１５・・・・・・・・・・・シール
１６・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１７・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１７ａ・・・・・・・・・・・・・トラック面
１８・・・・・・・・・・・・・・肩部
１９・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９ｃ・・・・・・・・・・・・・支持部
２０・・・・・・・・・・・・・・止め輪
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、１１５・・・・・・・・・固定型等速自在継手
１０４、１１０・・・・・・・・・車輪用駆動ユニット
１０５・・・・・・・・・・・・・車輪
１０６、１１１・・・・・・・・・ハブ輪
１０６ａ、１０８ａ・・・・・・・セレーション
１０７・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１０８、１１６・・・・・・・・・外側継手部材
１０９、１１２・・・・・・・・・内輪
１１１ａ、１１２ａ・・・・・・・内側転走面
１１１ｂ・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
１１１ｃ・・・・・・・・・・・・小径段部
１１３・・・・・・・・・・・・・加締部
１１４、１２４・・・・・・・・・セレーション
１１７・・・・・・・・・・・・・止め輪
１１８・・・・・・・・・・・・・駆動車輪用軸受ユニット
１１９・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１９ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１１９ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１２０・・・・・・・・・・・・・転動体
１２１・・・・・・・・・・・・・ナックル
１２２・・・・・・・・・・・・・保持器
１２３・・・・・・・・・・・・・ステム部
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・セレーション加工工具
Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・チャック
Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・受け台
Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・支持台
Ｔ・・・・・・・・・・・・・・・切削工具
Claims (4)
- 外周面に車輪取付フランジと、この車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の小径段部を有し、内周面にセレーションを形成したハブ輪と、
このハブ輪の小径段部に外嵌し、複列の内側転走面のうち、少なくとも一方の内側転走面を形成した別体の内輪と、
外周面に車体取付フランジを一体に有し、内周面に複列の外側転走面を形成した外方部材と、
これら外側転走面と前記複列の内側転走面との間に収容した複列の転動体と、を有する複列の転がり軸受を備え、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定した駆動車輪用軸受ユニットの製造方法において、
前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行なった後、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブ輪を回転駆動し前記ハブ輪の内径を仕上げ加工した後、セレーションを形成するようにしたことを特徴とする駆動車輪用軸受ユニットの製造方法。 - 前記車輪取付フランジに予めハブボルトを植設した後に前記駆動車輪用軸受ユニットを組立て加締作業を行ない、前記外方部材の車体取付フランジを支持した状態で前記ハブボルトを駆動部に係合して前記ハブ輪を回転駆動した請求項１に記載の駆動車輪用軸受ユニットの製造方法。
- エンジン側と駆動車輪側の間に介装されるドライブシャフトの一端を、摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を、固定型等速自在継手を介して駆動車輪用軸受ユニットに連結してなる車輪用駆動ユニットにおいて、
前記駆動車輪用軸受ユニットが請求項１に記載した製造方法により造られた駆動車輪用軸受ユニットであり、この駆動車輪用軸受ユニットを構成するハブ輪に形成したセレーションと、前記固定型等速自在継手の外側継手部材に形成したセレーションとを係合させ、前記駆動車輪用軸受ユニットと固定型等速自在継手をユニット化したことを特徴とする車輪用駆動ユニット。 - 前記外側継手部材が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とを有し、このステム部に前記セレーションと前記小径段部と所定の径方向隙間を介して嵌合する支持部とを形成した請求項３に記載の車輪用駆動ユニット。
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|---|---|---|---|---|
| WO2006059467A1 (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Ntn Corporation | 車輪用軸受装置 |
| JP2006273117A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Ntn Corp | 車輪軸受装置 |
| JP2008064244A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Ntn Corp | 風力発電機の主軸支持構造 |
| JP2012097817A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
| US8764304B2 (en) | 2006-09-08 | 2014-07-01 | Ntn Corporation | Roller bearing, retainer segment of roller bearing for supporting main shaft of wind-power generator, and main shaft support structure of wind-power generator |
| CN113958612A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-21 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种扣装有减磨功能的盖状结构的轮毂轴承 |
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2003
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059467A1 (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Ntn Corporation | 車輪用軸受装置 |
| US7866893B2 (en) | 2004-12-02 | 2011-01-11 | Ntn Corporation | Bearing apparatus for a wheel of vehicle |
| JP2006273117A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Ntn Corp | 車輪軸受装置 |
| JP2008064244A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Ntn Corp | 風力発電機の主軸支持構造 |
| US8764304B2 (en) | 2006-09-08 | 2014-07-01 | Ntn Corporation | Roller bearing, retainer segment of roller bearing for supporting main shaft of wind-power generator, and main shaft support structure of wind-power generator |
| US9664231B2 (en) | 2006-09-08 | 2017-05-30 | Ntn Corporation | Roller bearing, retainer segment of roller bearing for supporting main shaft of wind-power generator |
| US9810263B2 (en) | 2006-09-08 | 2017-11-07 | Ntn Corporation | Retainer segment for a roller bearing for supporting a main shaft of a wind-power generator |
| US10408267B2 (en) | 2006-09-08 | 2019-09-10 | Ntn Corporation | Tapered roller bearing and main shaft support structure of wind-power generator using same |
| JP2012097817A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
| CN113958612A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-21 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种扣装有减磨功能的盖状结构的轮毂轴承 |
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