JP2006138403A

JP2006138403A - 車輪軸受装置

Info

Publication number: JP2006138403A
Application number: JP2004328897A
Authority: JP
Inventors: Toru Mabuchi; 徹馬渕; Satoshi Kudo; 智工藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Yanagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Yanagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-06-01
Also published as: CN101057084A; US20080093914A1; WO2006051918A1

Abstract

【課題】組立作業及びメンテナンス作業を簡便に遂行することができると共に、製造コストを低減してコストダウンを図ることにある。
【解決手段】車輪側のハブ部２４と等速ジョイント５２側の外輪部２６とが一体成形された筒状の軸受ボデイ２２と、前記軸受ボデイ２２に外嵌される外嵌部材６２及び転動体２８ａ、２８ｂを有するハブベアリング３０と、前記外嵌部材６２の貫通孔５８に対して車輪側から前記軸受ボデイ２２を圧入した後、前記軸受ボデイ２２のねじ部４４に緊締されることにより車体側に支持された前記ハブベアリング３０に対して該軸受ボデイ２２を固定するナット部材３４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に設けられた車輪を回転自在に軸支することが可能な車輪軸受装置に関する。

自動車のエンジンから駆動車輪に対して回転駆動力を伝達する動力伝達系では、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位及び軸方向変位に対処する必要があるため、例えば、図８に示されるように、エンジン側と駆動車輪側との間にドライブシャフト１を介装し、前記ドライブシャフト１の一端部をトリポート型の第１等速ジョイント２を介してディファレンシャル機構３に連結し、他端部をバーフィールド型の第２等速ジョイント４を介して駆動車輪５に連結する構成が採用されている。

この場合、摺動型の第１等速ジョイント２では、いわゆるプランジングによって軸方向の変位が吸収され、一方、固定型の第２等速ジョイント４では、角度変位のみが可能である。

前記固定型の第２等速ジョイント４は、ドライブシャフト１の他端部に取り付けられた内方継手部材６と、ハブ輪７に結合された外方継手部材８と、前記内方継手部材６及び外方継手部材８のボール溝間に組み込まれた複数のトルク伝達用のボール９と、前記内方継手部材６の外球面と外方継手部材８の内球面との間に介在されて前記複数のボール９を保持する保持器１０を有する。前記ハブ輪７は、車軸軸受１１によって回転自在に支持され、このハブ輪７に駆動車輪５のホィールが固定される。

前記ハブ輪７、第２等速ジョイント４の外方継手部材８及び車軸軸受１１が一体的に組み付けられてユニット化され、駆動車輪用軸受ユニットとして構成されている。

ところで、特許文献１には、この種の駆動車輪用軸受ユニットの剛性を高めて耐久性を向上させると共に、小型化及びコンパクト化を図る技術的思想が開示されている。

すなわち、特許文献１に係る駆動車輪用軸受ユニットでは、図９に示されるように、ハブ輪１２と等速ジョイント１３の外方継手部材１４と車軸軸受１５の複数のインナレースのうちの少なくとも一方を外方継手部材１４に形成したものにおいて、外方継手部材１４がマウス部１４ａと軸部１４ｂとを有し、前記軸部１４ｂとハブ輪１２とを嵌め合い嵌合とセレーション嵌合とによって結合し、嵌め合い嵌合された嵌め合い部を複列の転動体１６ａ、１６ｂ間に配置した構成が開示されている。

特開２０００−１３５９０３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された駆動車輪用軸受ユニットでは、ハブ輪と等速ジョイントの外方継手部材と車軸軸受とを一体的に組み付けてユニット化するために、ハブ輪の外周面及び等速ジョイントの外方継手部材の外周面の一部に軸受機能を営むための転動体を支持するインナレースの溝加工が必要となり、製造工程中に前記溝加工工程が追加されることよって製造コストが高騰するという問題がある。

さらに、特許文献１に開示された駆動車輪用軸受ユニットでは、ハブ輪、等速ジョイントの外方継手部材及び車軸軸受とによってユニットを組み立てる際の組立作業や、メンテナンス時におけるメンテナンス作業が煩雑となる問題がある。

本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、組立作業及びメンテナンス作業を簡便に遂行することができると共に、製造コストを低減してコストダウンを図り、さらに部品点数を削減して軽量化を図ることが可能な車輪軸受装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両の車輪を回転自在に軸支し、ハブと等速ジョイントの外輪部材とハブベアリングとをユニット化したものにおいて、
車輪側のハブ部と等速ジョイント側の外輪部とが一体的に形成された筒状の軸受ボデイと、
前記軸受ボデイの外周側に設けられる外嵌部材及び転動体を有するハブベアリングと、
前記外嵌部材の貫通孔に対して車輪側から前記軸受ボデイを圧入した後、前記軸受ボデイに緊締されることにより前記ハブベアリングに対して該軸受ボデイを固定する緊締手段と、
を備えることを特徴とする。

この場合、前記軸受ボデイを、少なくとも、鍛造成形又はサイジング成形等によって一体成形するとよい。なお、緊締手段としては、例えば、軸受ボデイの外周面に形成されたねじ部に沿って緊締されるナット部材を用いるとよい。

本発明によれば、ハブ部と外輪部とを一体化した軸受ボデイを形成し、前記軸受ボデイを車輪側からハブベアリングに圧入して構成した車輪軸受ユニットとすることにより、従来技術のようにインナレースの溝加工をハブ輪の外周面及び外方継手部材の外周面の一部に対して施すことが不要となり、製造コストを低減してコストダウンを図ることができると共に、部品点数を削減して軽量化を図ることができる。

さらに、本発明では、ハブベアリングの貫通孔に対して軸受ボデイを圧入し、ねじ部に沿ってナット部材を締め付けるという簡素な構造とすることにより、軸受ボデイをハブベアリングに対して容易に固定することができ、ユニットを組み立てる組立作業や、メンテナンス時におけるメンテナンス作業が簡便となる。

なお、前記ナット部材には、緩み止め機能を有する緩み止め手段がその外周部に複数個所設けられるとよい。

ハブ部と外輪部とを一体化した軸受ボデイを形成し、前記軸受ボデイを車輪側からハブベアリングに圧入して構成した車輪軸受ユニットとすることにより、組立作業及びメンテナンス作業を簡便に遂行することができると共に、製造コストを低減してコストダウンを図ることができる。

本発明に係る車輪軸受装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号２０は、本発明の実施の形態に係る車輪軸受装置を示す。

この車輪軸受装置２０は、自動車の車輪が取付けられるハブと等速ジョイントを構成する外輪部材とが実質的に同軸に一体成形された軸受ボデイ２２を備え、前記軸受ボデイ２２は、前記ハブに対応するハブ部２４と前記外輪部材に対応する外輪部２６とから構成される。

さらに、車輪軸受装置２０は、前記軸受ボデイ２２の外周面に外嵌され、図示しない保持器を介して転動自在に保持された複数の鋼球からなる転動体２８ａ、２８ｂを有するハブベアリング３０と、前記軸受ボデイ２２の外周面に外嵌され、該軸受ボデイ２２をハブベアリング３０に固定するリング状のワッシャ３２及びナット部材（緊締手段）３４と、前記ハブベアリング３０の外周側に配設されるナックル部材３６（図２参照）とを有する。

前記軸受ボデイ２２は、ハブ部２４側に形成された第１凹部３８と外輪部２６側に形成された第２凹部４０とを有し、前記第１凹部３８と第２凹部４０とを分割する隔壁４２が形成された筒体からなる。軸受ボデイ２２の外輪部２６の外周面の一部には、ナット部材３４が締結されるためのねじ部４４が形成される。なお、前記ナット部材３４には、緩み止め機能を有する図示しない緩み止め手段がその外周部に複数個所設けられるとよい。

この場合、前記軸受ボデイ２２は、例えば、鍛造成形又はサイジング成形等によって一体成形されるとよい。あるいは、ハブ部２４と外輪部２６とをそれぞれ別個に製造した後、例えば、摩擦攪拌法によって前記ハブ部２４と外輪部２６とを一体的に結合するようにしてもよい。

前記軸受ボデイ２２のハブ部２４の外周面には、半径外方向に拡径した車輪取付フランジ４６が形成され、複数のハブボルト４８を介して図示しないブレーキディスク及び車輪が前記車輪取付フランジ４６に装着される。

前記車輪取付フランジ４６に近接する軸受ボデイ２２の外周部位には、ハブベアリング３０の後述する外嵌部材６２の貫通孔５８に対して軸受ボデイ２２を圧入した後、ナット部材３４のねじ部４４に対するねじ込み量の増大に伴って軸方向に変位するハブベアリング３０の外嵌部材６２が当接してその変位を規制するストッパ部４９が半径外方向に膨出形成される。

前記外輪部２６は、エンジン等からの駆動力が伝達される駆動軸５０の一端部に連結されたバーフィールドタイプの等速ジョイント５２の一部を構成するものであり、前記駆動軸５０の他端部には、デファレンシャル機構５４に連結されるトリポートタイプの他の等速ジョイント５６が連結される（図２参照）。

前記ハブベアリング３０は、後述するように、組み付けの際に軸受ボデイ２２が図示しない車輪側から圧入される貫通孔５８が形成されると共に、転動体２８ａ、２８ｂを転動自在に支持するインナレース６０が形成された外嵌部材６２と、外部から前記転動体２８ａ、２８ｂに対して水、汚泥、塵埃等が進入することを阻止するための一組のシール部材６４ａ、６４ｂとを含む。

ナックル部材３６は、図示しない車体懸架装置の支柱にボルトを介して固定され、前記ハブベアリング３０は前記ナックル部材３６の内径に嵌合される。従って、ハブベアリング３０が前記ナックル部材３６を介して図示しない車体に固定されている。このため、等速ジョイント５２を介して回転駆動力が伝達された際、転動体２８ａ、２８ｂの内周側に設けられた外嵌部材６２、軸受ボデイ２２、ワッシャ３２及びナット部材３４が一体的に回転する。

外輪部２６の外周面には、蛇腹状に形成された継手用ブーツ６６の大径端部６６ａが金属製の大径なバンド６８ａを介して緊締され、前記継手用ブーツ６６の小径端部６６ｂは、金属製の小径なバンド６８ｂ（図５参照）を介して駆動軸５０の外周面に装着される（図５参照）。

外輪部２６の内径には、外周面が略球面状に形成されたインナリング７０が挿入される。インナリング７０の略中央部には、その内周面にスプライン溝が形成された挿通孔７２が軸線方向に沿って貫通している。挿通孔７２に形成されたスプライン溝は、インナリング７０の軸線と略平行に形成され、前記挿通孔７２に挿入される駆動軸５０の端部には、その外周面に挿通孔７２に対応するようにスプラインが形成されている。

そして、挿通孔７２の内部に駆動軸５０の端部を挿入し、前記スプラインを挿通孔７２のスプライン溝に係合させてスプライン嵌合させることにより、前記インナリング７０と駆動軸５０との相対的な回転が規制され、前記駆動軸５０とインナリング７０とが一体的に回転する。すなわち、図示しないエンジン等からの回転駆動力が駆動軸５０を介してインナリング７０へと確実に伝達される。

また、インナリング７０と外輪部２６との間には、複数のボール７４が周方向に沿って等角度離間するように設けられ、前記ボール７４は、リテーナ７６の保持窓に回転自在に収容されると共に、外輪部２６の内径面に形成されるトラック溝７８とそれぞれ係合するように設けられる。このトラック溝７８は、ボール７４の個数と同数だけ設けられると共に、外輪部２６の軸線方向に沿って延在している。

本発明の実施の形態に係る車輪軸受装置２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

図示しないエンジン等で発生した回転駆動力が他の等速ジョイント５６から駆動軸５０へと伝達され、前記駆動軸５０にスプライン嵌合されたインナリング７０が一体的に回転する。そして、前記インナリング７０の外周に設けられた複数のボール７４が係合されたトラック溝７８を介して、外輪部２６及びハブ部２４が一体形成された軸受ボデイ２２が回転する。前記軸受ボデイ２２が回転することにより、エンジン等から伝達された回転駆動力は、該軸受ボデイ２２の車輪取付フランジ４６を介して装着された図示しないブレーキディスク及び車輪へと伝達される。

次に、本実施の形態に係る車輪軸受装置２０を一体化されたユニットとして組み立てる組立工程を図３〜図５に示す。

先ず、外嵌部材６２及び転動体２８ａ、２８ｂを含むハブベアリング３０を、ナックル部材３６等を介して図示しない車体側に組み付けて予め固定しておく。このように車体側にハブベアリング３０が固定された状態において、図３に示されるように、ハブ部２４と外輪部２６とが一体成形された軸受ボデイ２２を車輪側からハブベアリング３０の貫通孔５８に対して圧入する。

この場合、貫通孔５８が形成されたハブベアリング３０の外嵌部材６２の内径Ｄ１は、軸受ボデイ２２の外周面に形成されたねじ部４４の歯先までの外径Ｄ２以上に設定されていると共に、前記ねじ部４４に近接する圧入部位の外径Ｄ３よりも僅かに大きくなるように設定されている（図３参照）。

前記軸受ボデイ２２がハブベアリング３０の貫通孔５８内に圧入された後、図４に示されるように、前記車輪側と反対側から軸受ボデイ２２に対してワッシャ３２を装着し、さらにナット部材３４を軸受ボデイ２２の外周面に形成されたねじ部４４に沿って締め付ける。前記ねじ部４４に対するナット部材３４の締め付け量を徐々に増大させることにより、軸受ボデイ２２の外周面に膨出形成された環状のストッパ部４９が外嵌部材６２に当接することによりハブベアリング３０に対して軸受ボデイ２２が強固に固定される（図５参照）。

本実施の形態では、ハブ部２４と外輪部２６とを一体化した軸受ボデイ２２を形成し、前記軸受ボデイ２２をハブベアリング３０に圧入して構成した車輪軸受ユニットとすることにより、剛性を高めて耐久性を向上させると共に、小型・軽量化を図ることができる。

また、本実施の形態では、従来技術のようにインナレースの溝加工をハブ輪１２の外周面及び外方継手部材１４の外周面の一部に対して施すことが不要となり、製造コストを低減してコストダウンを図ることができる。

さらに、本実施の形態では、ハブベアリング３０の貫通孔５８に対して軸受ボデイ２２を圧入しねじ部４４に沿ってナット部材３４を締め付けるという簡素な構造とすることにより、軸受ボデイ２２をハブベアリング３０に対して容易に固定することができ、ユニットを組み立てる組立作業や、メンテナンス時におけるメンテナンス作業が簡便となる。

さらにまた、本実施の形態では、ハブ部２４と外輪部２６とを一体化した軸受ボデイ２２を設けた場合であっても、従来から使用されていたハブベアリング３０をそのまま利用することができるため、製造コストを安価にすることができる。

他の実施の形態に係る車輪軸受装置２０ａを図６に示す。

この車輪軸受装置２０ａでは、図６に示されるように、継手用ブーツ６６の大径端部６６ａがバンド６８ａを介して緊締される軸受ボデイ２２の外輪部２６の端縁部を他の部位と比較して縮径された環状段部７９に形成している。

前記環状段部７９を形成することにより、装着された大径端部６６ａの外周面が軸受ボデイ２２ａの他の外周面と略面一となり前記大径端部６６ａが半径外方向に突出することを防止することができる。また、駆動軸５０を含んで等速ジョイント５２が一体的に組み立てられた状態のまま容易に装着又は抜脱することができる。

なお、本実施の形態では、図１に示されるようにバーフィールドタイプの等速ジョイント５２を例にして説明しているが、これに限定されるものではなく、図７に示されるように、駆動軸５０の端部に３本のトラニオン８２を有するトリポート部材８４が連結され、前記トラニオン８２に係合するホルダ８６、ニードルベアリング８８及びローラ９０を含むトリポートタイプの等速ジョイント８０にも適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係る車輪軸受装置の軸線方向に沿った縦断面構成図である。図１の車輪軸受装置を含む回転駆動力伝達構造を示す一部省略縦断面図である。図１の車輪軸受装置の組み付け工程を示すものであり、ハブベアリングに対して軸受ボデイを圧入する状態を示す縦断面図である。図１の車輪軸受装置の組み付け工程を示すものであり、ハブベアリングに対して軸受ボデイが圧入された後、前記軸受ボデイに対してワッシャ及びナット部材を装着する状態を示す縦断面図である。図１の車輪軸受装置の組み付け工程を示すものであり、ナット部材を緊締することによりハブベアリングに対して軸受ボデイが固定された状態を示す縦断面図である。本発明の他の実施の形態に係る車輪軸受装置の軸線方向に沿った縦断面図である。本発明のさらに他の実施の形態に係る車輪軸受装置であって、トリポートタイプの等速ジョイントに適用した状態を示す縦断面図である。従来技術に係る回転駆動力伝達構造を示す一部省略縦断面図である。従来技術に係る駆動車輪用軸受ユニットの縦断面図である。

符号の説明

２０、２０ａ…車輪軸受装置２２、２２ａ…軸受ボデイ
２４…ハブ部２６…外輪部
２８ａ、２８ｂ…転動体３０…ハブベアリング
３２…ワッシャ３４…ナット部材
３６…ナックル部材４４…ねじ部
４６…車輪取付フランジ４９…ストッパ部
５８…貫通孔６０…インナレース
６２…外嵌部材７９…環状段部

Claims

車両の車輪を回転自在に軸支し、ハブと等速ジョイントの外輪部材とハブベアリングとをユニット化したものにおいて、
車輪側のハブ部と等速ジョイント側の外輪部とが一体的に形成された筒状の軸受ボデイと、
前記軸受ボデイの外周側に設けられる外嵌部材及び転動体を有するハブベアリングと、
前記外嵌部材の貫通孔に対して車輪側から前記軸受ボデイを圧入した後、前記軸受ボデイに緊締されることにより前記ハブベアリングに対して該軸受ボデイを固定する緊締手段と、
を備えることを特徴とする車輪軸受装置。
請求項１記載の装置において、
前記軸受ボデイは、少なくとも、鍛造成形又はサイジング成形によって一体成形されたものからなることを特徴とする車輪軸受装置。
請求項１記載の装置において、
前記緊締手段は、軸受ボデイの外周面に形成されたねじ部に沿って緊締されるナット部材からなることを特徴とする車輪軸受装置。