JP2007331711A - 駆動輪アスクル構造及び転がり軸受 - Google Patents

駆動輪アスクル構造及び転がり軸受 Download PDF

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Abstract

【課題】等速ジョイントの捩り量の変化による突き当て面の相対変位をスムースに吸収して、スティックスリップ音を確実に防止することができる駆動輪アスクル構造及び転がり軸受を提供する。
【解決手段】駆動輪アスクル構造１０（５０，６０，７０）は、ハブユニット軸受２０の回転輪２２（２３）と等速ジョイント３０との間に転がり軸受４０（５１，６１，７１）を介設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動輪アスクル構造及び転がり軸受に関し、特に、ハブユニット軸受と等速ジョイントとの間で発生するスティックスリップ音を防止するための駆動輪アスクル構造及び転がり軸受に関する。
従来、駆動輪アスクル構造は、例えば、ナックル（キャリア）に固定される静止輪である外輪と、ホイールやブレーキロータを固定するフランジを有し、内周面にスプライン溝が設けられる回転輪であるハブ輪と、ハブ輪の外周面に支持される内輪と、を有するハブユニット軸受と、ハブ輪のスプライン溝と結合するスプライン軸を有し、トランスミッションからの駆動トルクをハブユニット軸受に伝達する等速ジョイントと、を備える。
そして、ハブユニット軸受には、加締め型のハブユニット軸受と、非加締め型のハブユニット軸受があり、加締め型のハブユニット軸受の場合はハブ輪のインボード側端部の加締め部が、非加締め型のハブユニット軸受の場合はハブ輪に支持される内輪のインボード側端部が、等速ジョイントのアウトボード側端部の突き当て面と当接するまでスプライン軸に圧入され、このスプライン軸の先端部にナットを締結することにより位置が固定される。なお、非加締め型のハブユニット軸受の場合、スプライン軸に締結されるナットの軸力は軸受に予圧を付与するためにも利用される。
ここで、このような駆動輪アスクル構造では、等速ジョイントは、トランスミッションの駆動トルクを伝達する部品であり、その捩り量は駆動トルクの変化により刻々と変化するため、等速ジョイントの突き当て面で円周方向のスティックスリップ音が発生することがあり、特に、スプライン結合部と突き当て面の距離が長い場合は、等速ジョイントの捩り量が増加するためスティックスリップ音が発生し易かった。
そこで、このスティックスリップ音の対策として、ハブ輪に支持される内輪のインボード側端部に粗面を形成したハブユニット軸受（例えば、特許文献１参照）や、内輪のインボード側端部及び等速ジョイントの突き当て面の少なくとも一方にショットピーニングにより粗面を形成したハブユニット軸受（例えば、特許文献２参照）などが開示されている。また、公用技術として、等速ジョイントの突き当て面にグリースを塗布し摩擦係数を下げ、スリップスティック音が発生しないうちにスリップさせてしまう技術が知られている。
特開２００５−２４０２０号公報 特開２００３−１１８３０９号公報
しかしながら、通常の駆動輪アスクル構造では、例え、高弾性係数の材料を用いたとしても、等速ジョイントの突き当て面とスプライン結合部との間の捩り現象や駆動トルクの変化による等速ジョイントの捩り量の変化は不可避な問題であり、また、上記特許文献１及び特許文献２に記載のハブユニット軸受を用いた駆動輪アスクル構造や等速ジョイントの突き当て面にグリースを塗布する方法では、摩擦係数の安定性が悪く、友金現象により表面がフレッチング摩耗して元の面の状態が失われてしまう。また、グリースが流出してしまえば、スティックスリップ対策効果を維持することができなくなる。
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、等速ジョイントの捩り量の変化による突き当て面の相対変位をスムースに吸収して、スティックスリップ音を確実に防止することができる駆動輪アスクル構造及び転がり軸受を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 少なくとも一つの軌道面が形成される静止輪と、少なくとも一つの軌道面が形成される回転輪と、静止輪及び回転輪の両軌道面の間に転動自在に配置される複数の転動体と、を有するハブユニット軸受と、ハブユニット軸受を回転駆動させる等速ジョイントと、を備える駆動輪アスクル構造であって、ハブユニット軸受の回転輪と等速ジョイントとの間に転がり軸受を介設することを特徴とする駆動輪アスクル構造。
（２） 転がり軸受が、回転輪のハブ輪のインボード側端面と等速ジョイントのアウトボード側端面との間に配置されることを特徴とする（１）に記載の駆動輪アスクル構造。
（３） 転がり軸受が、回転輪の内輪のインボード側端面と等速ジョイントのアウトボード側端面との間に配置されることを特徴とする（１）に記載の駆動輪アスクル構造。
（４） （１）〜（３）のいずれかに記載の駆動輪アスクル構造に使用されることを特徴とする転がり軸受。
本発明の駆動輪アスクル構造及び転がり軸受によれば、ハブユニット軸受の回転輪と等速ジョイントとの間に転がり軸受を介設するため、等速ジョイントの捩り量の変化による突き当て面の相対変位をスムースに吸収することができるので、スティックスリップ音を確実に防止することができる。
以下、本発明に係る駆動輪アスクル構造及び転がり軸受の各実施形態を説明するために、駆動輪アスクル構造について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係る駆動輪アスクル構造の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る駆動輪アスクル構造の第１実施形態を説明するための要部断面図、図２は図１のＡ部拡大断面図である。
本実施形態の駆動輪アスクル構造１０は、図１に示すように、静止輪である外輪２１と、回転輪であるハブ輪２２及び内輪２３と、複数の転動体である玉２４と、玉２４を円周方向に等間隔に保持する一対の保持器２５，２５と、を有するハブユニット軸受２０と、ハブユニット軸受２０を回転駆動させる等速ジョイント３０と、を備える。
等速ジョイント３０は、バーフィールドジョイントを構成するハウジング３１と、このハウジング３１のアウトボード側端部の軸心から延設され、後述するハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとスプライン結合して、ハブユニット軸受２０に不図示のトランスミッションの駆動トルクを伝達するスプライン軸３２と、を備える。
外輪２１は、不図示の車体に固定されるナックル１１に形成される保持孔１１ａに内嵌され、外輪２１の外周面に設けられる懸架用フランジ２１ｂをナックル１１にボルト締結することによってナックル１１に結合固定される。また、外輪２１の内周面には、２列の外輪軌道面２１ａ，２１ａが形成され、一方、ハブ輪２２及び内輪２３の外周面には、外輪２１の外輪軌道面２１ａ，２１ａに対応する１列の内輪軌道面２２ａ，２３ａがそれぞれ形成されており、これら両軌道面２１ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａの間に玉２４が転動自在に配置されている。
ハブ輪２２のインボード側端部には、小径段部２２ｂが形成されており、内輪２３は、この小径段部２２ｂに外嵌され、ハブ輪２２のインボード側端部を径方向外方に加締め広げた加締め部２２ｃによってハブ輪２２に結合固定される。また、加締め部２２ｃによって内輪２３を押圧することで、適正な与圧が付与されている。
また、ハブ輪２２は、そのアウトボード側端部の外周面に径方向外方に延びるフランジ２２ｄを有しており、このフランジ２２ｄには、不図示のホイール及びブレーキロータ等を締結するためのハブボルト１２が周方向に略等間隔で複数植設される。
また、ハブ輪２２の内周面には、等速ジョイント３０のスプライン軸３２とスプライン結合するスプライン溝２２ｅが形成されており、このスプライン溝２２ｅとスプライン軸３２とをスプライン結合し、スプライン軸３２のアウトボード側端部にナット１３を締結することによって、ハブ輪２２とハウジング３１とが一体的に結合される。
また、外輪２１のアウトボード側端部とハブ輪２２との間には、シール部材１４が設けられ、外輪２１のインボード側端部と内輪２３との間には、シール部材１５が設けられる。これにより、ハブユニット軸受２０の軸受空間の軸方向両端部をシールして、封入したグリースが外部に漏洩することを防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が軸受空間内に浸入することを防止している。
そして、本実施形態では、図１及び図２に示すように、ハブユニット軸受２０のハブ輪２２と等速ジョイント３０との間に転がり軸受４０が介設される。具体的には、転がり軸受４０は、ハブ輪２２の加締め部２２ｃのインボード側端面である当接面２２ｆと等速ジョイント３０のハウジング３１のアウトボード側端面である突き当て面３３との間に配置される。
転がり軸受４０は、軸方向に互いに対向する一対の軌道輪４１，４２と、この軌道輪４１の軌道面４１ａと軌道輪４２の軌道面４２ａとの間に円周方向に転動可能に配設される複数の玉４３と、この複数の玉４３を転動可能に保持する保持器４４と、を備える。
また、本実施形態では、ハブユニット軸受２０の内輪２３のインボード側端部と等速ジョイント３０のハウジング３１のアウトボード側端部との間にシール部材４５が設けられる。このシール部材４５は、ハウジング３１のアウトボード側端部に外嵌される芯金４５ａと、この芯金４５ａに接着固定されて内輪２３のインボード側端面と摺接するシールリップ４５ｂと、を備える。これにより、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールして、転がり軸受４０内に封入したグリースが外部に漏洩することを防止すると共に、転がり軸受４０の軸受空間内、及び等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止している。
以上説明したように、本実施形態の駆動輪アスクル構造１０によれば、ハブユニット軸受２０のハブ輪２２の当接面２２ｆと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に転がり軸受４０を介設するため、等速ジョイント３０の捩り量の変化による突き当て面３３の相対変位をスムースに吸収することができるので、スティックスリップ音を確実に防止することができる。
また、本実施形態の駆動輪アスクル構造１０によれば、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシール部材４５によりシールするため、等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止できるので、スプライン結合部のフレッチング摩耗を防止することができる。
（第２実施形態）
次に、図３及び図４を参照して、本発明に係る駆動輪アスクル構造の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図３は本発明に係る駆動輪アスクル構造の第２実施形態を説明するための要部断面図、図４は図３のＢ部拡大断面図である。
本実施形態の駆動輪アスクル構造５０では、図３及び図４に示すように、ハブユニット軸受２０の内輪２３のインボード側端面である当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に転がり軸受５１が配置される。
転がり軸受５１は、内輪２３の当接面２３ｂに形成される軌道面２３ｃと、ハウジング３１の突き当て面３３に形成される軌道面３３ａと、両軌道面２３ｃ，３３ａの間に円周方向に転動可能に配設される複数の玉５２と、この複数の玉５２を転動可能に保持する保持器５３と、を備える。
また、本実施形態では、外輪２１のインボード側端部と内輪２３との間にシール部材５４が設けられる。シール部材５４は、外輪２１のインボード側端部に内嵌される芯金５５と、この芯金５５に接着固定されるシールリップ５６と、を備える。また、シールリップ５６は、内輪２３の外周面と摺接する主リップ５６ａと、等速ジョイント３０の突き当て面３３と摺接するアキシアルリップ５６ｂと、を備える。これにより、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールして、転がり軸受５１内に封入したグリースが外部に漏洩することを防止すると共に、転がり軸受５１の軸受空間内、及び等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止している。
以上説明したように、本実施形態の駆動輪アスクル構造５０によれば、ハブユニット軸受２０の内輪２３の当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に転がり軸受５１を介設するため、等速ジョイント３０の捩り量の変化による突き当て面３３の相対変位をスムースに吸収することができるので、スティックスリップ音を確実に防止することができる。
また、本実施形態の駆動輪アスクル構造５０によれば、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシール部材５４によりシールするため、等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止できるので、スプライン結合部のフレッチング摩耗を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る駆動輪アスクル構造の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図５は本発明に係る駆動輪アスクル構造の第３実施形態を説明するための要部断面図、図６は図５のＣ部拡大断面図である。
本実施形態の駆動輪アスクル構造６０では、図５及び図６に示すように、ハブユニット軸受２０の内輪２３は、ハブ輪２２の小径段部２２ｂに外嵌されるのみで、この内輪２３のインボード側端部である当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に配置される転がり軸受６１により適正な与圧が付与される。
転がり軸受６１は、ハウジング３１の突き当て面３３に形成される段部３３ｂに嵌合される軌道輪６２と、内輪２３の当接面２３ｂと軌道輪６２の軌道面６２ａとの間に円周方向に転動可能に配設される複数の円筒ころ６３と、を備える。
また、本実施形態では、転がり軸受６１の軌道輪６２の径方向端部にシールリップ６４が設けられる。シールリップ６４は、軌道輪６２の径方向端部に接着固定されて内輪２３の当接面２３ｂと摺接する。これにより、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールして、転がり軸受６１内に封入したグリースが外部に漏洩することを防止すると共に、転がり軸受６１の軸受空間内、及び等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止している。
以上説明したように、本実施形態の駆動輪アスクル構造６０によれば、ハブユニット軸受２０の内輪２３の当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に転がり軸受６１を介設するため、等速ジョイント３０の捩り量の変化による突き当て面３３の相対変位をスムースに吸収することができるので、スティックスリップ音を確実に防止することができる。
また、本実施形態の駆動輪アスクル構造６０によれば、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールリップ６４によりシールするため、等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止できるので、スプライン結合部のフレッチング摩耗を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
（第４実施形態）
次に、図７〜図９を参照して、本発明に係る駆動輪アスクル構造の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図７は本発明に係る駆動輪アスクル構造の第４実施形態を説明するための要部断面図、図８は図７のＤ部拡大断面図、図９は第４実施形態の変形例を説明するための要部拡大断面図である。
本実施形態の駆動輪アスクル構造７０では、図７及び図８に示すように、ハブユニット軸受２０の内輪２３は、ハブ輪２２の小径段部２２ｂに外嵌されるのみで、この内輪２３のインボード側端部である当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に配置される転がり軸受７１により適正な与圧が付与される。
転がり軸受７１は、内輪２３の当接面２３ｂに形成される軌道面２３ｃと、ハウジング３１の突き当て面３３に形成される軌道面３３ａと、両軌道面２３ｃ，３３ａの間に円周方向に転動可能に配設される複数の玉７２と、この複数の玉５２を転動可能に保持する保持器７３と、を備える。
また、本実施形態では、転がり軸受７１の保持器７３の外周面にシールリップ７４が設けられる。シールリップ７４は、保持器７３の外周面に接着固定されて内輪２３の当接面２３ｂ及びハウジング３１の突き当て面３３と摺接する。これにより、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールして、転がり軸受７１内に封入したグリースが外部に漏洩することを防止すると共に、転がり軸受７１の軸受空間内、及び等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止している。
以上説明したように、本実施形態の駆動輪アスクル構造７０によれば、ハブユニット軸受２０の内輪２３の当接面２３ｂと等速ジョイント３０の突き当て面３３との間に転がり軸受７１を介設するため、等速ジョイント３０の捩り量の変化による突き当て面３３の相対変位をスムースに吸収することができるので、スティックスリップ音を確実に防止することができる。
また、本実施形態の駆動輪アスクル構造７０によれば、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールリップ７４によりシールするため、等速ジョイント３０のスプライン軸３２とハブ輪２２のスプライン溝２２ｅとのスプライン結合部に各種異物が浸入することを防止できるので、スプライン結合部のフレッチング摩耗を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
なお、本実施形態の変形例として、図９に示すように、シールリップ７４の代わりに、シール機構７５によりハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間をシールしてもよい。このシール機構７５は、等速ジョイント３０の突き当て面３３の転がり軸受７１より径方向外側の位置に形成される凹状突部７５ａと、この凹状突部７５ａに嵌め込まれるＯリング７５ｂと、を備える。この場合、Ｏリング７５ｂが内輪２３の当接面２３ｂと摺接することによって、ハブユニット軸受２０と等速ジョイント３０との間がシールされる。
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、転がり軸受の転動体として玉又は円筒ころを使用しているが、これに限定されず、針状ころや、円すいころ等を使用してもよい。
本発明に係る駆動輪アスクル構造の第１実施形態を説明するための要部断面図である。 図１のＡ部拡大断面図である。 本発明に係る駆動輪アスクル構造の第２実施形態を説明するための要部断面図である。 図３のＢ部拡大断面図である。 本発明に係る駆動輪アスクル構造の第３実施形態を説明するための要部断面図である。 図５のＣ部拡大断面図である。 本発明に係る駆動輪アスクル構造の第４実施形態を説明するための要部断面図である。 図７のＤ部拡大断面図である。 第４実施形態の変形例を説明するための要部拡大断面図である。
符号の説明
１０，５０，６０，７０ 駆動輪アスクル構造
２０ ハブユニット軸受
２１ 外輪（静止輪）
２１ａ 外輪軌道面（軌道面）
２２ ハブ輪（回転輪）
２２ａ 内輪軌道面（軌道面）
２２ｅ スプライン溝
２２ｆ 当接面（ハブ輪のインボード側端面）
２３ 内輪（回転輪）
２３ａ 内輪軌道面（軌道面）
２３ｂ 当接面（内輪のインボード側端面）
２４ 玉（転動体）
２５ 保持器
３０ 等速ジョイント
３１ ハウジング
３２ スプライン軸
３３ 突き当て面（等速ジョイントのアウトボード側端面）
４０，５１，６１，７１ 転がり軸受

Claims (4)

  1. 少なくとも一つの軌道面が形成される静止輪と、少なくとも一つの軌道面が形成される回転輪と、前記静止輪及び前記回転輪の両軌道面の間に転動自在に配置される複数の転動体と、を有するハブユニット軸受と、前記ハブユニット軸受を回転駆動させる等速ジョイントと、を備える駆動輪アスクル構造であって、
    前記ハブユニット軸受の前記回転輪と前記等速ジョイントとの間に転がり軸受を介設することを特徴とする駆動輪アスクル構造。
  2. 前記転がり軸受が、前記回転輪のハブ輪のインボード側端面と前記等速ジョイントのアウトボード側端面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動輪アスクル構造。
  3. 前記転がり軸受が、前記回転輪の内輪のインボード側端面と前記等速ジョイントのアウトボード側端面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動輪アスクル構造。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載の駆動輪アスクル構造に使用されることを特徴とする転がり軸受。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009248625A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2010121725A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Jtekt Corp 転がり軸受装置

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