JP2007196936A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スティックスリップ音の発生を防止すると共に、長期間に亘って係合部の発錆を防止して信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】ハブ輪１の小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部２８が形成され、この加締部２８によって内輪５が軸方向に固定されたセルフリテイン構造の車輪用軸受装置において、ハブ輪１の内周に、アウター側に向って漸次小径となるテーパ状の母線を有する雌セレーション１３が形成され、外側継手部材１４の軸部２０が短軸で構成され、外周に雌セレーション１３に係合する雄セレーション２１が形成されると共に、ハブ輪１と外側継手部材１４が結合された状態で、加締部２８の端面と外側継手部材１４の肩部１９との間に軸方向すきまδが形成されると共に、セレーション１３、２１の表面に硬質クロムメッキによる防錆被膜２４、２５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関するもので、特に、軸受部と等速自在継手とを着脱自在にユニット化した車輪用軸受装置に関する。

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、エンジン側と車輪側との間に介装されるドライブシャフトの一端を摺動型の等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を固定型の等速自在継手を含む車輪用軸受装置を介して車輪に連結している。

こうした車両の車輪には、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を介して大きなトルクが負荷され、ドライブシャフト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を支持する複列の転がり軸受にも捩じれが生じることになる。ドライブシャフトの捩じれ量が大きいと、固定型等速自在継手を構成する外側継手部材と複列の転がり軸受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。

このスティックスリップ音の発生を防止したものとして、図７に示すような車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受６０と等速自在継手６０とを分離可能にユニット化して構成している。

複列の転がり軸受６０は、車体に取り付けるための車体取付フランジ６１ｂを外周に一体に有し、内周に複列の外側転走面６１ａ、６１ａが形成された外方部材６１と、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６２を有し、外周に前記複列の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する一方の内側転走面６３ａと、この内側転走面６３ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部６３ｂが形成されたハブ輪６３と、このハブ輪６３の小径段部６３ｂに圧入され、外周に前記複列の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する他方の内側転走面６４ａが形成された別体の内輪６４と、両転走面間に転動自在に収容された複列のボール６５、６５とを備えている。ここで、ハブ輪６３の小径段部６３ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部６６が形成され、この加締部６６によって内輪６４を軸方向に固定している。これにより、複列の転がり軸受６０の予圧は、従来のようにナットを強固に緊締することなく、また、その締付トルクを厳密に管理せずとも長期間維持できる。

等速自在継手６７は、外側継手部材６８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からなる。外側継手部材６８は、カップ状のマウス部６９と、このマウス部６９の底部をなす肩部７０と、この肩部７０から軸方向に延びる軸部７１を有し、軸部７１の外周には雄スプライン７２が形成されている。また、ハブ輪６３の内周には雌スプライン７３が形成され、この雌スプライン７３と軸部７１の雄スプライン７２が係合している。

また、雄スプライン７２の端部には内側係止溝７４が形成されると共に、この内側係止溝７４に整合する位置で、ハブ輪６３の内周面には外側係止溝７５が形成され、これら外側係止溝７５と内側係止溝７４に弾性部材からなる止め輪７６が掛け渡されている。これにより、ハブ輪６３と外側継手部材６８の軸方向の位置決めを図ると共に、複列の転がり軸受６０と等速自在継手６７を分離可能にユニット化している。

ここで、加締部６６の端面と外側継手部材６８の肩部７０とに軸方向のすきまδを積極的に設けているため、これら加締部６６と肩部７０とが接触することはなく、外側継手部材６８に捩じれが生じてもスティックスリップ音が発生することはない。
特開２００４−２５６１０６号公報

こうした従来の車輪用軸受装置では、加締部６６の端面と外側継手部材６８の肩部７０と間に軸方向のすきまδが形成されているため、この軸方向のすきまδから雨水やダスト等の異物がセレーション７３、７２間に侵入して発錆する恐れがある。そのため、ハブ輪６３と外側継手部材６８との環状空間にシール部材７７が介在され、雌スプライン７３と雄スプライン７２の係合部を密封するようにしているが、シール部材７７が摩耗した場合、長期間に亘って所望の密封性能を維持することができなくなる恐れがあるだけでなく、反ってセレーション７３、７２の係合部に侵入した異物が滞留し、錆の進行が促進されて好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スティックスリップ音の発生を防止すると共に、長期間に亘って係合部の発錆を防止して信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

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、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪に対して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、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軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌されると共に、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によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記加締部の端面と前記外側継手部材の肩部との間に軸方向すきまが形成されると共に、前記トルク伝達手段の表面に防錆被膜が形成されている構成を採用した。

このように、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外側継手部材が、ハブ輪に対してトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合されると共に、ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって内輪が軸方向に固定されたセルフリテイン構造の車輪用軸受装置において、ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、加締部の端面と外側継手部材の肩部との間に軸方向すきまが形成されると共に、トルク伝達手段の表面に防錆被膜が形成されているので、加締部を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、外側継手部材に大きなトルクが負荷されて捩れが生じても、加締部の端面との間にスティックスリップ音が発生せず、また結合部に異物が侵入しても長期間に亘って発錆を防止し、信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記防錆被膜がメッキ層で構成され、その表面硬さがＨｖ５００以上に設定されていれば、耐食性と耐摩耗性に富み、耐久性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記トルク伝達手段が、前記ハブ輪の内周に形成された雌セレーションと、この雌セレーションに係合し、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された雄セレーションからなり、前記雌セレーションが、アウター側に向って漸次小径になるテーパ状の母線を有していると共に、前記軸部が短軸で形成され、この端部に形成された雄ねじに固定ナットが締結されて前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に結合されていれば、ガタのない強固な結合が実現でき、軽量・コンパクト化を図ると共に、分解・組立時の作業性を向上させて低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記トルク伝達手段が、前記ハブ輪の内周に形成された雌セレーションと、この雌セレーションに係合し、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された雄セレーションからなると共に、前記ハブ輪に対する前記外側継手部材の軸方向の位置決め手段が設けられていれば、加締部の端面と外側継手部材の肩部との間に所定の軸方向すきまを容易に、かつ正確に形成することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記トルク伝達手段が、ハブ輪の内周に形成された多角形状の凹部と、この凹部に嵌合され、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された多角形状の凸部とからなると共に、これら凹凸部のアウター側にそれぞれ係止溝が形成され、これら係止溝に装着されたクリップにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが結合されていれば、トルク伝達部の剛性が高くなり、外側継手部材に大きなトルクが負荷されても軸部が捩じれるのを抑制できる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記加締部と肩部との間に形成される環状空間に弾性リングが弾性装着されていれば、外部から雨水やダスト等が結合部に侵入して発錆するのを防止することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪に対して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、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軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌されると共に、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によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記加締部の端面と前記外側継手部材の肩部との間に軸方向すきまが形成されると共に、前記トルク伝達手段の表面に防錆被膜が形成されているので、加締部を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、外側継手部材に大きなトルクが負荷されて捩れが生じても、加締部の端面との間にスティックスリップ音が発生せず、また結合部に異物が侵入しても長期間に亘って発錆を防止し、信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪に対して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、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軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌されると共に、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によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内周に、アウター側に向って漸次小径となるテーパ状の母線を有する雌セレーションが形成され、前記外側継手部材の軸部が短軸で構成され、外周に前記ハブ輪の雌セレーションに係合する雄セレーションが形成されると共に、前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記加締部の端面と前記外側継手部材の肩部との間に軸方向すきまが形成されると共に、前記セレーションの表面に硬質クロムメッキによる防錆被膜が形成されている。

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（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３を着脱自在にユニット化した、所謂第３世代と称される構成を備えている。複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。

外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、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７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ａ、７ａが形成されている。この複列の外側転走面７ａ、７ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

一方、内方部材８は、前記した外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向する複列の内側転走面１ａ、５ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、５ａのうち一方（アウター側）の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、他方（インナー側）の内側転走面５ａが内輪５の外周にそれぞれ一体に形成されている。この場合、内方部材８はハブ輪１と内輪５を指す。そして、複列の転動体９、９がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器１０、１０によって転動自在に保持されている。また、外方部材７と内方部材８との間に形成される環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（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、外周に内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、この小径段部１ｂに内輪５が圧入されている。そして、内輪５は、ハブ輪１の小径段部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２８により、予圧が付与された状態でハブ輪１に対して軸方向に固定されている。ここで、ハブ輪１の内周にはアウター側に向って漸次小径となるテーパ状の母線を有する雌セレーション（またはスプライン）１３が形成されている。この雌セレーション１３の小径側の端部には肩部６が形成されている。

ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウター側のシール１１が摺接するシールランド部から内側転走面１ａ、小径段部１ｂに亙る外周面および内周の雌セレーション１３の表面に、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。また、内輪５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の範囲で硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上すると共に、小径段部１ｂと内輪５との間の嵌合面に発生するフレッティング摩耗を最小限に抑えることができる。

なお、ここでは、ハブ輪１の外周に内側転走面１ａが直接形成された第３世代の複列の転がり軸受を例示したが、これに限らず、ハブ輪に一対の内輪が圧入された第１または第２世代の構造であっても良い。また、転動体９にボールを使用した複列のアンギュラ玉軸受を例示したが、転動体９に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受であっても良い。

等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５とケージ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１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部１９と、この肩部１９から軸方向に延びる軸部２０とを一体に有している。外側継手部材１４は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、マウス部１８の内周および継手内輪１５の外周に形成された曲線状のトラック溝１８ａ、１５ａをはじめ、肩部１９から軸部２０に亙る外周面に高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

ここで、外側継手部材１４の軸部２０が短軸で形成され、外周にハブ輪１の雌セレーション１３に係合し、母線がテーパ状をなす雄セレーション（またはスプライン）２１が形成されている。また、端部には雄ねじ２０ａが転造によって形成されている。そして、肩部１９と加締部２８の端面との間に所定の軸方向すきまδが介在するように外側継手部材１４の軸部２０が雄セレーション２１を介してハブ輪１に嵌合されると共に、ハブ輪１の肩部６に当接するワッシャ２２を介して固定ナット２３が軸部２０の雄ねじ２０ａに緊締され、ハブ輪１と外側継手部材１４とが軸方向に分離可能に結合されている。

このように、トルク伝達手段が、母線がテーパ状をなすセレーション１３、２１で構成されているため、周方向のガタを殺すことができ、ガタのない強固な結合が実現できる。また、軸部２０が短軸で構成されているため、所定の伝達トルクを確保しつつ軽量・コンパクト化を図ることができると共に、肩部１９と加締部２８の端面との間に軸方向すきまδが形成されているので、加締部２８を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、外側継手部材１４に大きなトルクが負荷され捩じれが生じても、スティックスリップ音が発生することはない。

さらに、従来のようなパワープレス等の特殊な専用治具を必要とせず、軸部２０の雄ねじ２０ａに固定ナット２３を締め込むだけで外側継手部材１４をハブ輪１に容易に引き込むことができる。本実施形態では、複列の転がり軸受２と等速自在継手３の係合部にこのような構成を採用したので、分解・組立時の作業性を向上させて低コスト化を図ることができると共に、係合部の周方向ガタをなくして信頼性と操縦安定性を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

また、軸部２０の軸方向長さが図示しないディファレンシャル側の摺動型等速自在継手の摺動ストロークよりも小さく設定されていれば、例えば、外方部材７が懸架装置（図示せず）に固定された状態で、外側継手部材１４をインナー側に向って軸方向に摺動させるだけでハブ輪１から軸部２０を容易に分離することができ、脱着作業を簡便化することができる。

さらに、本実施形態では、ハブ輪１の雌セレーション１３と軸部２０の雄セレーション２１の表面にそれぞれ硬質クロムメッキによって防錆被膜２４、２５が形成されている。この防錆被膜２４、２５は、膜厚が少なくとも数μｍで、表面硬さがＨｖ７００〜１０００の範囲に形成されている。この硬質クロムメッキ層は耐食性と耐摩耗性に富み、両セレーション１３、２１の係合部に異物が侵入しても長期間に亘って係合部の発錆を防止し、信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。なお、防錆被膜２４、２５は耐摩耗性の面から、表面硬さが少なくともＨｖ５００であれば良く、前述した硬質クロムメッキに限らず、亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、リン酸塩被膜処理、ジンロイメッキ、クロメートメッキ、ダクロダイズ等を例示することができる。ダクロダイズにおいては、耐食性は勿論のこと、工程中に塩酸処理を行わないので水素脆性の恐れがなく、一層耐摩耗性の向上を図ることができる。

なお、（ｂ）に拡大して示すように、外側継手部材１４の肩部１９の外周には環状溝１９ａが形成され、この環状溝１９ａにＯリング等からなる弾性リング２６が装着されている。この弾性リング２６は、加締部２８に弾性接触し、加締部２８と肩部１９との間に形成される環状空間を液密的に閉塞している。これにより、スティックスリップ音が発生することなく、外部から雨水やダスト等が両セレーション１３、２１の係合部に侵入するのを防止し、発錆による係合部の固着を防止して補修時の分解作業性を向上させることができる。

図２は、本発明に係る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。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態と基本的には軸受部と等速自在継手との係合部の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪２７と複列の転がり軸受２８と等速自在継手２９を着脱自在にユニット化した第３世代と称される構成をなしている。複列の転がり軸受２８は、外方部材７と内方部材３０と複列の転動体９、９とを備え、内方部材３０は、ハブ輪２７と、このハブ輪２７の小径段部１ｂに圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪２７の内周には軸方向に延びる雌セレーション（またはスプライン）３１と、この雌セレーション３１のアウター側の端部に内鍔３２が一体に形成されている。この内鍔３２の内径は雌セレーション３１の内径よりも小径に形成され、後述する軸部３５の段差部３６に衝合して外側継手部材３３の軸方向の位置決めを行う。

等速自在継手２９の外側継手部材３３は、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部３４と、この肩部３４から軸方向に延びる軸部３５とを有し、この軸部３５の外周にハブ輪２７の雌セレーション３１に係合する雄セレーション３５ａと、この雄セレーション３５ａの端部に段差部３６を介して雄ねじ３５ｂが形成されている。そして、段差部３６がハブ輪２７の内鍔３２に衝合するまで外側継手部材３３の軸部３５が雄セレーション３５ａを介してハブ輪２７に嵌合される。これにより、ハブ輪２７に対して外側継手部材３３の軸方向の位置決めが確実に行われる。そして、固定ナット２３が雄ねじ３５ｂに緊締され、ハブ輪２７と外側継手部材３３とが軸方向に分離可能に結合されている。こうした構成を採用することにより、軸部３５の肩部３４と加締部２８の端面との間に所定の軸方向すきまδが形成され、加締部２８を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、肩部３４と加締部２８との間にスティックスリップ音が発生しない。

また、本実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様、ハブ輪２７の雌セレーション３１と軸部３５の雄セレーション３５ａの表面にそれぞれ防錆被膜２４、２５が形成され、この部位に異物が侵入しても長期間に亘って係合部の発錆を防止することができる。

図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した第２の実施形態（図２）の変形例で、軸受部と等速自在継手との係合部が一部異なるのみで、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪２７’と複列の転がり軸受２８と等速自在継手２９を着脱自在にユニット化した第３世代と称される構成をなしている。複列の転がり軸受２８は、外方部材７と内方部材３０と複列の転動体９、９とを備え、内方部材３０は、ハブ輪２７’と、このハブ輪２７’の小径段部１ｂに圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪２７’の内周に雌セレーション（またはスプライン）３１が形成されると共に、ハブ輪２７’のアウター側の端部に円板状の鍔部材３７が溶接によって一体に接合されている。この鍔部材３７の内径は雌セレーション３１の内径よりも小径に形成されている。

等速自在継手２９の外側継手部材３３は、段差部３６がハブ輪２７’の鍔部材３７に衝合するまで軸部３５が雄セレーション３５ａを介してハブ輪２７’に嵌合されると共に、固定ナット２３が雄ねじ３５ｂに緊締され、ハブ輪２７’と外側継手部材３３とが軸方向に分離可能に結合されている。これにより、軸部３５の肩部３４と加締部２８の端面との間に所定の軸方向すきまδが形成され、加締部２８を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、肩部３４と加締部２８との間にスティックスリップ音が発生しない。

また、本実施形態においても、前述した実施形態と同様、ハブ輪２７’の雌セレーション３１と軸部３５の雄セレーション３５ａの表面にそれぞれ防錆被膜２４、２５が形成され、この部位に異物が侵入しても長期間に亘って係合部の発錆を防止することができる。

図４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。この実施形態は、前述した実施形態（図１乃至図３）と軸受部と等速自在継手との係合部の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪３８と複列の転がり軸受３９と等速自在継手４０を分離可能にユニット化した第３世代と称される構成からなり、複列の転がり軸受３９は、外方部材７と内方部材４１と複列の転動体９、９とを備えている。

ハブ輪３８の内周には正六角形等からなる多角形状の凹部４２と、この凹部４２のアウター側に係止溝４３が形成されている。一方、等速自在継手４０の外側継手部材４４は、肩部４５から軸方向に延びる軸部４６が突設され、この軸部４６は、外周にハブ輪３８の凹部４２に対応する正六角形等からなる多角形状の凸部４７と、先端部に係止溝４８が形成されている。また、軸部４６の先端は尖塔形状からなるテーパ面４９に形成され、このテーパ面４９の最小径が、後述するクリップ５０の内径よりも小径に設定されている。そして、ハブ輪３８の係止溝４３には、断面が矩形状をなす有端リングからなるクリップ５０が予め装着され、軸部４６をハブ輪３８に内嵌して凹凸部４２、４７とを係合させると共に、軸部４６のテーパ面４９によりクリップ５０を拡径させながらさらに軸部４６を嵌挿することにより、両係止溝４３、４８が整合してクリップ５０が係合する。

本実施形態では、互いに嵌合する多角形状の両凹凸部４２、４７と、両係止溝４３、４８に係合するクリップ５０により、ハブ輪３８と外側継手部材４４とがトルク伝達可能に、かつ分離可能に軸方向に結合されている。ハブ輪３８と外側継手部材４４の結合手段としてこのような構成を採用することにより、トルク伝達部の剛性が高くなり、外側継手部材４４に大きなトルクが負荷されても軸部４６が捩じれるのを抑制できる。また、多角形状の両凹凸部４２、４７の嵌合すきまを小さく設定することにより、周方向のガタを抑えて摩耗を抑制することができる。さらに、図示はしないが、ハブ輪および軸部の多角形状の両凹凸部に僅かな傾斜を設けてテーパ嵌合させることにより周方向のガタを無くすこともできる。

ここで、加締部２８と肩部４５との間に軸方向すきまδが残存する位置で、両係止溝４３、４８が整合してクリップ５０が係合するように設定されている。これにより、外側継手部材４４に大きなトルクが負荷され軸部４６が捩じれることがあっても、スティックスリップ音は発生しない。

また、本実施形態においても、前述した実施形態と同様、ハブ輪３８の凹部４２と軸部４６の凸部４７の表面にそれぞれ防錆被膜２４、２５が形成され、この部位に異物が侵入しても長期間に亘って係合部の発錆を防止することができる。なお、内輪５と肩部４５間に形成される環状空間にＯリング等からなる弾性リング５１を装着することにより、ハブ輪３８と外側継手部材４４との係合部に外部から雨水やダスト等が侵入するのを防止している。したがって、防錆被膜２４、２５と相俟って、この弾性リング５１により係合部が発錆するのを長期間に亘って防止することができる。

図６（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第２および第３の実施形態（図２および図３）の変形例で、ハブ輪と外側継手部材の結合部の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪５２と複列の転がり軸受５３と等速自在継手２９’を着脱自在にユニット化した第３世代と称される構成をなしている。複列の転がり軸受５３は、外方部材７と内方部材５４と複列の転動体９、９とを備えている。

ハブ輪５２の内周は、アウター側の端部と、加締部２８から軸方向途中位置までのインナー側の端部とが大径に形成されると共に、軸方向中央部が小径に形成され、この中央部に雌セレーション（またはスプライン）５５が形成されている。

等速自在継手２９’の外側継手部材３３’は、肩部３４から軸方向に延びる軸部５６を一体に有し、この軸部５６は、ハブ輪５２の端部に所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部５６ａが形成され、このインロウ部５６ａからアウター側が小径に形成されている。これにより、軸受部の剛性が高くなり大きなモーメント荷重が負荷されても充分な耐久性を発揮することができる。

軸部５６の小径側の外周にはハブ輪５２の雌セレーション５５に係合する雄セレーション５６ｂと、この雄セレーション５６ｂの端部に雄ねじ３５ｂが形成されている。そして、（ｂ）に拡大して示すように、ハブ輪５２の雌セレーション５５の立上げ面５７と、軸部５６の雄セレーション５６ｂの立上げ面５８同士が衝合するまで、外側継手部材３３’の軸部５６が雄セレーション５６ｂを介してハブ輪５２に嵌合されると共に、固定ナット２３が雄ねじ３５ｂに緊締され、ハブ輪５２と外側継手部材３３’とが軸方向に分離可能に結合されている。これにより、ハブ輪５２に対して外側継手部材３３’が軸方向に位置決めされ、外側継手部材３３’の肩部３４と加締部２８の端面との間に所定の軸方向すきまδが形成される。このような構成により、前述した実施形態よりも一層軽量・コンパクト化ができると共に、加締部２８を介して軸受部に過大な予圧が付与されるのを防止すると共に、肩部３４と加締部２８との間でスティックスリップ音が発生することはない。

また、本実施形態においても、前述した実施形態と同様、ハブ輪５２の雌セレーション５５と軸部５６の雄セレーション５６ｂの表面にそれぞれ防錆被膜２４、２５が形成され、この部位に異物が侵入しても長期間に亘って係合部の発錆を防止している。

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。

本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪を有する軸受部と等速自在継手とをセレーション等を介してトルク伝達可能に連結して着脱自在にユニット化した車輪用軸受装置に適用することができる。

（ａ）は、本発明に係る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。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。 本発明に係る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。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。 （ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、２７、２７’、３８、５２・・・ハブ輪
１ａ、５ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２、２８、２８’、３９、５３・・・複列の転がり軸受
３、２９、２９’、４０・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６、１９、３４、４５・・・・・・・肩部
７・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８、３０、４１、５４・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・・・・・・シール
１３、３１、５５・・・・・・・・・雌セレーション
１４、３３、３３’、４４・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１９ａ・・・・・・・・・・・・・・環状溝
２０、３５、４６、５６・・・・・・軸部
２０ａ、３５ｂ・・・・・・・・・・雄ねじ
２１、３５ａ、５６ｂ・・・・・・・雄セレーション
２２・・・・・・・・・・・・・・・ワッシャ
２３・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２４、２５・・・・・・・・・・・・防錆被膜
２６、５１・・・・・・・・・・・・弾性リング
２８・・・・・・・・・・・・・・・加締部
３２・・・・・・・・・・・・・・・内鍔
３６・・・・・・・・・・・・・・・段差部
３７・・・・・・・・・・・・・・・鍔部材
４２・・・・・・・・・・・・・・・凹部
４３、４８・・・・・・・・・・・・係止溝
４７・・・・・・・・・・・・・・・凸部
４９・・・・・・・・・・・・・・・テーパ面
５０・・・・・・・・・・・・・・・クリップ
５７、５８・・・・・・・・・・・・立上げ面
６０・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
６０・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
６１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６２・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６３・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
６３ａ、６４ａ・・・・・・・・・・内側転走面
６３ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
６４・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６５・・・・・・・・・・・・・・・ボール
６６・・・・・・・・・・・・・・・加締部
６７・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
６８・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６９・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
７０・・・・・・・・・・・・・・・肩部
７１・・・・・・・・・・・・・・・軸部
７２・・・・・・・・・・・・・・・雄スプライン
７３・・・・・・・・・・・・・・・雌スプライン
７４・・・・・・・・・・・・・・・内側係止溝
７５・・・・・・・・・・・・・・・外側係止溝
７６・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
７７・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
δ・・・・・・・・・・・・・・・・軸方向のすきま

Claims (6)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
   等速自在継手を構成し、前記ハブ輪に対して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、
   この外側継手部材が、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軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌されると共に、
   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によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、
   前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記加締部の端面と前記外側継手部材の肩部との間に軸方向すきまが形成されると共に、前記トルク伝達手段の表面に防錆被膜が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記防錆被膜がメッキ層で構成され、その表面硬さがＨｖ５００以上に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記トルク伝達手段が、前記ハブ輪の内周に形成された雌セレーションと、この雌セレーションに係合し、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された雄セレーションからなり、前記雌セレーションが、アウター側に向って漸次小径になるテーパ状の母線を有していると共に、前記軸部が短軸で形成され、この端部に形成された雄ねじに固定ナットが締結されて前記ハブ輪と外側継手部材が軸方向に結合されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記トルク伝達手段が、前記ハブ輪の内周に形成された雌セレーションと、この雌セレーションに係合し、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された雄セレーションからなると共に、前記ハブ輪に対する前記外側継手部材の軸方向の位置決め手段が設けられている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記トルク伝達手段が、ハブ輪の内周に形成された多角形状の凹部と、この凹部に嵌合され、前記外側継手部材の軸部の外周に形成された多角形状の凸部とからなると共に、これら凹凸部のアウター側にそれぞれ係止溝が形成され、これら係止溝に装着されたクリップにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが結合されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
6. 前記加締部と肩部との間に形成される環状空間に弾性リングが弾性装着されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。

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