JP2008260355A - 懸架装置の支持構造およびその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量・コンパクト化を図ると共に、品質の信頼性向上を図った懸架装置の支持構造およびその組立方法を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置３が、内周に複列の外側転走面１１ａが形成された外方部材１１と、一端部に車輪取付フランジ９を一体に有し、外周に内側転走面６ａと、内周に硬化した凹凸部１０が形成されたハブ輪６、および外周に内側転走面１７ａが形成された外側継手部材１７からなる内方部材１２と、両転走面間に収容された複列の転動体１３とを備え、外側継手部材１７が、内側転走面１７ａから軸方向に延びる中空状の軸部２３を一体に有し、これを拡径してハブ輪６の凹凸部１０に食い込ませて塑性結合されると共に、車輪側ナックル１が外方部材１１に圧入される時にこれを支持する支持棒４４が挿通される治具挿入穴４２が、ハブボルト９ａを避けて車輪取付フランジ９に複数個穿設されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車等、車両の懸架装置の支持構造に関し、特に、ダブルアクスルサスペンション（以下ＤＡＳと呼ぶ）からなる懸架装置の支持構造およびその組立方法に関するものである。

車両の懸架装置としてＤＡＳが知られている。このＤＡＳは、図８に示すように、懸架装置を構成するナックル５１が、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックル５１ａと、車輪５２の旋回を受持つ車輪側ナックル５１ｂの二分割構造になっている。ここで、二股状に形成された車体側ナックル５１ａの下部は、ロアリンク５３の外端部に回動可能に連結されている。ロアリンク５３は、車幅方向内方に延びて、その内端部はサスペンションメンバー等の車体側部材（図示せず）に上下方向へ揺動可能に連結されている。また、車体側ナックル５１ａの上部と車体との上下方向の間にはショックアブソーバ５４が配設され、このショックアブソーバ５４の外周には、コイルスプリング（図示せず）が略同軸に配置されている。車輪５２は、車輪側ナックル５１ｂに対して車輪用軸受５５を介して回転自在に支持されている。

ここで、図９に示すように、車輪側ナックル５１ｂの上部は、上部回動機構５６を介して車体側ナックル５１ａに回動可能に支持されている。この上部回動機構５６は、車体側ナックル５１ａに固定ボルト５７を介して締結された上部枢軸５８と、この上部枢軸５８と車輪側ナックル５１ｂとの間に装着された上部支持軸受５９とからなる。なお、この上部支持軸受５９は、例えば、複列円錐ころ軸受からなり、車輪側ナックル５１ｂに内嵌された外輪６０と、この外輪６０に複列の円錐ころ６１、６１を介して回転自在に内挿された一対の内輪６２、６２とを備えている。そして、上部枢軸５８は一端部に鍔部５８ａを有し、この鍔部５８ａと、車輪側ナックル５１ｂの上部と車体側ナックル５１ａとの間に介装された蓋部材６３とで一対の内輪６２、６２を挟持した状態で軸方向に固定している。

一方、車輪側ナックル５１ｂの下部は、下部回動機構６４を介して車体側ナックル５１ａに回動可能に支持されている。この下部回動機構６４は、車体側ナックル５１ａに固定ボルト５７を介して締結された下部枢軸６５と、この下部枢軸６５と車輪側ナックル５１ｂとの間に装着された下部支持軸受６６とからなる。なお、この下部支持軸受６６は針状ころ軸受で構成されている。前述した上部および下部回動機構５６、６４で、所謂キングピン軸６７が構成されている。このキングピン軸６７は、車輪５２の中心６８に対し、所定の角度傾斜するように設定され、このキングピン軸６７周りに、車輪側ナックル５１ｂが回動可能となっている。

車輪用軸受５５は、車輪５２を支持するハブ輪６９と車輪側ナックル５１ｂとの間に嵌合されている。また、等速自在継手７０によってエンジンからの回転トルクがドライブシャフト７１を介してハブ輪６９に伝達されている。

ここで、図示しない操舵機構を介して操舵力が車輪側ナックル５１ｂに伝達されると、この車輪側ナックル５１ｂは上部および下部回動機構５６、６４によってキングピン軸６７周りに回動し、この車輪側ナックル５１ｂに支持された車輪５２が転舵される。また、車体重量は、ショックアブソーバ５４、車体側ナックル５１ａ、上部回動機構５６、車輪側ナックル５１ｂを介して車輪に支持される。そして、車両が走行路面上の凹凸を通過する等して発生する車輪５２の上下動に対しては、ショックアブソーバ５４の伸縮によって減衰されると共に、このショックアブソーバ５４と同軸に配設されたコイルスプリングの撓みによって吸収される。
ＥＰ１３１９５３３Ａ１公報

こうした従来のＤＡＳにおいて、車輪用軸受５５は、外輪５５ａと一対の内輪５５ｂ、５５ｂおよび複列のボール５５ｃ、５５ｃとを備え、所謂第１世代構造で構成されている。そのため、部品点数が増え組立作業が煩雑となるばかりでなく、重量増しや剛性低下と言った問題があった。近年、軽量・コンパクト化と共に、負荷容量と剛性のアップを狙ってこの種の車輪用軸受が、第１世代構造から第３世代あるいは第４世代構造に移行する傾向にあるが、従来のＤＡＳにおいて、車輪用軸受５５を第４世代構造にした場合、ハブ輪と等速自在継手に直接軸受転走面が形成されると共に、これらがユニット化されるため、組立工程において、狭いスペースの中で効率良く作業ができるよう工夫する必要がある。特に、ハブ輪を支持して車輪用ナックル５１ｂを車輪用軸受に圧入する際、軸受転走面に圧痕が付かないように細心の取扱いが必要となる。これでは、熟練が必要となると共に、作業効率が低下してコスト高騰を招来する問題がある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、品質の信頼性向上を図った懸架装置の支持構造およびその組立方法を提供することを目的とする。

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、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造において、前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合されると共に、前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される時に、この外方部材を支持する支持棒が挿通される治具挿入穴が前記車輪取付フランジに複数個穿設され、当該治具挿入穴が前記ハブボルトを避けて円周等配位置に配置されている。

このように、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造において、車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、外側継手部材が、内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径してハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合されると共に、車輪側ナックルが外方部材に圧入される時に、この外方部材を支持する支持棒が挿通される治具挿入穴が車輪取付フランジに複数個穿設され、当該治具挿入穴がハブボルトを避けて円周等配位置に配置されているので、軽量・コンパクト化を図ると共に、治具挿入穴に支持棒を挿通させて外方部材を軸方向に移動しないように支持した状態で、車輪側ナックルを外方部材に圧入することができ、転動体によって外方部材の複列の外側転走面やハブ輪の内側転走面に圧痕が付くのを確実に防止することができ、品質の信頼性向上を図ることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記車輪側ナックルの内径が前記等速自在継手の最大外径よりも大径に設定されていれば、車輪用軸受装置をユニット化した状態で車輪側ナックルに組み立てることができ、軽量・コンパクト化が図れると共に、組立作業性が格段に向上する。

また、請求項３に記載の発明のように、前記上部および下部回動機構が、前記車体側ナックルに分離可能に結合された枢軸と、この枢軸と前記車輪側ナックルの筒状部との間に配設された上部および下部支持軸受とを備え、前記上部支持軸受が単列の円錐ころ軸受またはアンギュラ玉軸受で構成されていると共に、前記下部支持軸受が単列の深溝玉軸受で構成されていれば、上部および下部回動機構の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、車両の重量によって上部支持軸受に予圧が付与されると共に、上部支持軸受の軸方向変位によって下部支持軸受の内部すきまがなくなり、転動体が接触角をもって内外輪の転走面にアンギュラ接触するため、上部および下部支持軸受が単列であってもガタのない回動機構を提供することができる。

また、本発明のうち請求項４に記載の方法発明は、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造の組立方法において、前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合される工程と、前記車輪取付フランジの円周等配位置に治具挿入穴が複数個穿設されると共に、受け台に突設された複数の支持棒を前記治具挿入穴に挿通させて前記外方部材を軸方向不可に支持し、前記ハブ輪を下方にして前記車輪用軸受装置が前記受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される工程を備えている。

このように、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造の組立方法において、車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、外側継手部材が、内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径してハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合される工程と、車輪取付フランジの円周等配位置に治具挿入穴が複数個穿設されると共に、受け台に突設された複数の支持棒を治具挿入穴に挿通させて外方部材を軸方向不可に支持し、ハブ輪を下方にして車輪用軸受装置が受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して車輪側ナックルが外方部材に圧入される工程を備えているので、組立作業性を向上させると共に、転動体によって外方部材の複列の外側転走面やハブ輪の内側転走面に圧痕が付くのを確実に防止することができ、品質の信頼性向上を図ることができる。

好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記支持棒を前記治具挿入穴に挿通させると共に、前記外方部材の端面と支持棒との間に複数のプレートからなる分割治具を介在させ、この分割治具を前記外方部材の端面に当接させて前記ハブ輪を下方にして前記車輪用軸受装置が前記受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入されれば、狭い組立スペースであっても、転動体によって外方部材の複列の外側転走面やハブ輪の内側転走面に圧痕が付くのを確実に防止することができると共に、支持棒によって外方部材の端面に傷が付くのを防止することができ、一層の品質の信頼性向上を図ることができる。

本発明に係る懸架装置の支持構造は、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造において、前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合されると共に、前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される時に、この外方部材を支持する支持棒が挿通される治具挿入穴が前記車輪取付フランジに複数個穿設され、当該治具挿入穴が前記ハブボルトを避けて円周等配位置に配置されているので、軽量・コンパクト化を図ると共に、治具挿入穴に支持棒を挿通させて外方部材を軸方向に移動しないように支持した状態で、車輪側ナックルを外方部材に圧入することができ、転動体によって外方部材の複列の外側転走面やハブ輪の内側転走面に圧痕が付くのを確実に防止することができ、品質の信頼性向上を図ることができる。

また、本発明に係る懸架装置の支持構造の組立方法は、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造の組立方法において、前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合される工程と、前記車輪取付フランジの円周等配位置に治具挿入穴が複数個穿設されると共に、受け台に突設された複数の支持棒を前記治具挿入穴に挿通させて前記外方部材を軸方向不可に支持し、前記ハブ輪を下方にして前記車輪用軸受装置が前記受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される工程を備えているので、組立作業性を向上させると共に、転動体によって外方部材の複列の外側転走面やハブ輪の内側転走面に圧痕が付くのを確実に防止することができ、品質の信頼性向上を図ることができる。

車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造において、前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなり、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合されると共に、前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される時に、この外方部材を支持する支持棒が挿通される治具挿入穴が前記車輪取付フランジに複数個穿設され、当該治具挿入穴が前記ハブボルトを避けて円周等配位置に配置されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る懸架装置の支持構造の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の上部回動機構を示す要部拡大図、図３は、図１の下部回動機構を示す要部拡大図、図４は、本発明に係る懸架装置の組立方法を示す説明図、図５（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置を示す正面図、（ｂ）は、同上縦断面図、図６（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の組立方法を示す説明図、図７（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の他の組立方法を示す説明図である。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。

この懸架装置は、車輪（図示せず）の旋回を受持つ車輪側ナックル１と、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックル２の二分割構造からなるＤＡＳを構成している。車輪側ナックル１は、車輪用軸受装置３を介して車輪を回転自在に支持すると共に、略車幅方向に延在してこの車輪側ナックル１の径方向外方側に位置する車体側ナックル２に上部および下部回動機構４、５を介して回動可能に連結されている。

車輪用軸受装置３は、図５に拡大して示すように、ハブ輪６と複列の転がり軸受７および等速自在継手８がユニット化された第４世代と呼称される構成を備えている。ハブ輪６は、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ９を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト９ａが植設されている。ハブ輪６の内周面には凹凸部１０が形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。なお、凹凸部１０はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部１０の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。

複列の転がり軸受７は、外方部材１１と内方部材１２と複列の転動体（ボール）１３、１３とを備えている。外方部材１１は、車輪側ナックル１に所定のシメシロを介して圧入され、内周に複列の外側転走面１１ａ、１１ａが形成されている。

一方、内方部材１２は、ハブ輪６と、このハブ輪６の小径段部６ｂに突合せ状態に内嵌される後述する外側継手部材１７とを指し、外周に複列の外側転走面１１ａ、１１ａに対向する一方（アウター側）の内側転走面６ａがハブ輪６の外周に、他方（インナー側）の内側転走面１７ａが外側継手部材１７の外周にそれぞれ形成されている。

ハブ輪６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面６ａから小径段部６ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、複列の転動体１３、１３がこれら転走面１１ａ、６ａと１１ａ、１７ａ間にそれぞれ収容され、保持器１４、１４によって転動自在に保持されている。また、外方部材１１と内方部材１２との間に形成される環状空間の開口部にはシール１５、１６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、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

等速自在継手８は、外側継手部材１７と継手内輪１８とケージ１９およびトルク伝達ボール２０を備えている。外側継手部材１７は、カップ状のマウス部２１と、このマウス部２１の底部をなす肩部２２と、この肩部２２から軸方向に延びる中空の軸部２３とを有している。この軸部２３の外周には、ハブ輪６の小径段部６ｂに内嵌される小径段部２３ａと、この小径段部２３ａから軸方向に延びる嵌合部２３ｂとが一体に形成されている。マウス部２１の開口側の外周にはブーツ２４が装着され（図１参照）、中空の軸部２３に装着されたエンドキャップ２５とで、マウス部２１内に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が継手内部に侵入するのを防止している。

また、外側継手部材１７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１７ａをはじめ肩部２２から軸部２３に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、軸部２３の嵌合部２３ｂは鍛造後の硬さの生のままとされている。

ハブ輪６と外側継手部材１７の固定は塑性結合によって行われる。すなわち、外側継手部材１７の軸部２３をハブ輪６に内嵌すると共に、中空状の軸部２３にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部２３ｂを拡径し、この嵌合部２３ｂをハブ輪６の凹凸部１０に食い込ませて加締め、ハブ輪６と外側継手部材１７とが一体に塑性結合される。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪６の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。さらに、車両への組込性を簡便にすることができるという特徴を有している。

上部回動機構４は、図２に拡大して示すように、車体側ナックル２にスリーブ２６を介して分離可能に固定された枢軸２７と、この枢軸２７と車輪側ナックル１の筒状部１ａとの間に装着された上部支持軸受２８とを備えている。スリーブ２６は、鋼板からプレス加工によって形成され、一端部にフランジ２６ａを有している。また、このスリーブ２６は表面に熱処理によって硬化処理が施され、枢軸２７との接触による耐摩耗性を向上させると共に、車体側ナックル２に圧入することにより車体側ナックル２の剛性を高めることができる。なお、枢軸２７は、一端部に鍔部２７ａを有し、この鍔部２７ａで車体側ナックル２に位置決めされ、止め輪２９によって軸方向に固定されている。

上部支持軸受２８は車輪側ナックル１の筒状部１ａに内嵌され、内周にテーパ状の外側転走面３０ａが形成された外輪３０と、この外側転走面３０ａに対向する内側転走面３１ａが外周に形成された内輪３１と、両転走面３０ａ、３１ａ間に保持器３２を介して転動自在に収容された円錐ころ３３とを備えた単列の円錐ころ軸受からなる。この上部支持軸受２８は、内輪３１の背面側（大径側）が防水カバー３４を介してスリーブ２６のフランジ２６ａに当接し、車両の重量によって軸受に予圧が付与されている。これにより、上部回動機構４の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、上部支持軸受２８が単列であってもガタのない回動機構を提供することができる。

枢軸２７はその端部に雌ねじ２７ｂが形成され、この雌ねじ２７ｂに止め栓３５を装着して雌ねじ２７ｂが発錆するのを防止すると共に、この雌ねじ２７ｂに分解治具（図示せず）を螺合することにより車体側ナックル２から枢軸２７を径方向外方に容易に取り外すことができる。

一方、下部回動機構５は、図３に拡大して示すように、車体側ナックル２にスリーブ２６を介して分離可能に固定された枢軸２７と、この枢軸２７と車輪側ナックル１の筒状部１ｂとの間に装着された下部支持軸受３７とを備えている。そして、この下部回動機構５と前記上部回動機構４の両枢軸２７、２７でキングピン軸Ｋ／Ｓが構成されている。このキングピン軸Ｋ／Ｓは、車輪の中心Ｗ／Ｃに対し、所定の角度に傾斜して構成され、キングピン軸Ｋ／Ｓ周りに車輪側ナックル１が回動可能となっている（図１参照）。

下部支持軸受３７は車輪側ナックル１の筒状部１ｂに内嵌され、内周に円弧状の外側転走面３８ａが形成された外輪３８と、この外側転走面３８ａに対向する内側転走面３９ａが外周に形成された内輪３９と、両転走面３８ａ、３９ａ間に保持器４０を介して転動自在に収容されたボール４１とを備えた深溝玉軸受からなる。この下部支持軸受３７は、上部支持軸受２８の軸方向の変位によって内部すきまがなくなり、ボール４１が両転走面３８ａ、３９ａと僅かな接触角をもってアンギュラ接触する。これにより、下部回動機構５の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、下部支持軸受３７が単列であってもガタのない回動機構を提供することができる。なお、予め下部支持軸受３７の内部すきまを小さく設定し、枢軸２７および車輪側ナックル１の筒状部１ｂとの嵌合によって所定の予圧が付与されるようにしても良い。

次に、図４を用いて本発明に係る懸架装置の組立方法を詳細に説明する。
先ず、車輪側ナックル１に上部および下部支持軸受２８、３７を装着し、車輪用軸受装置３を車輪側ナックル１に組み立てる。この時、車輪側ナックル１の内径Ｄ１が等速自在継手８の最大外径Ｄ２（ここでは、ブーツ２４の最大外径）よりも大径（Ｄ１＞Ｄ２）になるように設定すれば、ハブ輪６と複列の転がり軸受７および等速自在継手８をユニット化した状態で車輪側ナックル１に組み立てることができる。次に、車体側ナックル２にスリーブ２６を圧入固定すると共に、車体側ナックル２を車輪側ナックル１に外挿する。そして、車輪側ナックル１と車体側ナックル２との位置を合わせた状態で、車体側ナックル２に径方向外方から枢軸２７、２７を嵌挿し、この枢軸２７、２７に上部および下部支持軸受２８、３７を固定する。最後に、車体側ナックル２に止め輪２９、２９を装着して両枢軸２７、２７を車体側ナックル２に固定する。

本実施形態では、車輪側ナックル１および車体側ナックル２の径方向外方から各部品を脱着することができるので、組立スペースを確保して組立作業が簡便化できると共に、車体側ナックル２に装着された両枢軸２７、２７を取り外すだけで、車体側ナックル２から車輪側ナックル１を取り外すことが可能となり、車輪用軸受装置３および等速自在継手８の分解・組立作業が向上する。

本実施形態では、前述したように、車輪側ナックル１の内径Ｄ１が等速自在継手８の最大外径Ｄ２よりも大径（Ｄ１＞Ｄ２）になるように設定されているので、ハブ輪６と複列の転がり軸受７および等速自在継手８をユニット化した状態で車輪側ナックル１に組み立てることができるが、ここで、車輪用軸受装置３のハブ輪６を支持した状態で外方部材１１に車輪側ナックル１を圧入する際、転動体１３によって外方部材１１の複列の外側転走面１１ａ、１１ａやハブ輪６の内側転走面６ａに圧痕が付く恐れがある。そのため、本実施形態では、図５に示すように、ハブ輪６の車輪取付フランジ９に治具挿入穴４２が複数個穿設されている。この治具挿入穴４２は、ハブボルト９ａを避けて車輪取付フランジ９の円周等配位置に穿設されている。

次に、図６を用いて車輪用軸受装置３の組立方法を説明する。
受け台４３上にハブ輪６を下方にして車輪用軸受装置３を縦型に載置する訳であるが、受け台４３に突設された支持棒４４を治具挿入穴４２に挿通させて外方部材１１の端面に当接させる。すなわち、支持棒４４を介して車輪用軸受装置３を受け台４３上に載置する。そして、外方部材１１を軸方向に移動しないように支持した状態で、押し治具４５を介して車輪側ナックル１を下降させて外方部材１１に圧入する。

こうした組立方法を採用することにより、組立作業性を向上させると共に、転動体１３によって外方部材１１の複列の外側転走面１１ａ、１１ａやハブ輪６の内側転走面６ａに圧痕が付くのを確実に防止することができ、品質の信頼性向上を図ることができる。

図７に、車輪用軸受装置３の他の組立方法を示す。ここでは、支持棒４４を備えた受け台４３とは別に、分割治具４６によって外方部材１１が支持されている。すなわち、受け台４３の支持棒４４を治具挿入穴４２に挿通させると共に、外方部材１１の端面と支持棒４４との間に分割治具４６を介在させ、この分割治具４６を外方部材１１の端面に当接させて車輪用軸受装置３を受け台４３上に載置する。そして、外方部材１１を軸方向に移動しないように支持した状態で、押し治具４５を介して車輪側ナックル１を外方部材１１に圧入する。なお、分割治具４６は扇型に形成された複数のプレートからなる。こうした組立方法を採用することにより、狭い組立スペースであっても、転動体１３によって外方部材１１の複列の外側転走面１１ａ、１１ａやハブ輪６の内側転走面６ａに圧痕が付くのを確実に防止することができると共に、支持棒４４によって外方部材１１の端面に傷が付くのを防止することができ、一層の品質の信頼性向上を図ることができる。

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。

本発明に係る懸架装置の支持構造は、懸架装置を構成するナックルが、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルと、車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルの二分割構造からなるＤＡＳに適用できる。

本発明に係る懸架装置の支持構造の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の上部回動機構を示す要部拡大図である。 図１の下部回動機構を示す要部拡大図である。 本発明に係る懸架装置の組立方法を示す説明図である。 （ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置を示す正面図である。 （ｂ）は、同上縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の組立方法を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の他の組立方法を示す説明図である。 従来の懸架装置を示す模式図である。 図８の懸架装置の支持構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪側ナックル
１ａ、１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・筒状部
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体側ナックル
３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上部回動機構
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・下部回動機構
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
６ａ、１７ａ、３１ａ、３９ａ・・・・・・内側転走面
６ｂ、２３ａ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
９ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１ａ、３０ａ、３８ａ・・・・・・・・・外側転走面
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１４、３２、４０・・・・・・・・・・・・保持器
１５、１６・・・・・・・・・・・・・・・シール
１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
２３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブーツ
２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリーブ
２６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・フランジ
２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・枢軸
２７ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔部
２７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・雌ねじ
２７ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・係止孔
２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・上部支持軸受
２９・・・・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
３０、３８・・・・・・・・・・・・・・・外輪
３１、３９・・・・・・・・・・・・・・・内輪
３３・・・・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
３４・・・・・・・・・・・・・・・・・・防水カバー
３５・・・・・・・・・・・・・・・・・・止め栓
３６・・・・・・・・・・・・・・・・・・クリップ
３６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・円弧部
３７・・・・・・・・・・・・・・・・・・下部支持軸受
４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・治具挿入穴
４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・受け台
４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持棒
４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・押し治具
４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・分割治具
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・車体側ナックル
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪側ナックル
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロアリンク
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・ショックアブソーバ
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
５６・・・・・・・・・・・・・・・・・・上部回動機構
５７・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
５８・・・・・・・・・・・・・・・・・・上部枢軸
５８ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔部
５９・・・・・・・・・・・・・・・・・・上部支持軸受
６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・蓋部材
６４・・・・・・・・・・・・・・・・・・下部回動機構
６５・・・・・・・・・・・・・・・・・・下部枢軸
６６・・・・・・・・・・・・・・・・・・下部支持軸受
６７・・・・・・・・・・・・・・・・・・キングピン軸
６８・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪の中心
６９・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
７０・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・・・・・・・・・ドライブシャフト
Ｄ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪側ナックルの内径
Ｄ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手の最大外径
Ｋ／Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・キングピン軸
Ｗ／Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪の中心

Claims (5)

1. 車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、
   前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、
   略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造において、
   前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合されると共に、
   前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される時に、この外方部材を支持する支持棒が挿通される治具挿入穴が前記車輪取付フランジに複数個穿設され、当該治具挿入穴が前記ハブボルトを避けて円周等配位置に配置されていることを特徴とする懸架装置の支持構造。
2. 前記車輪側ナックルの内径が前記等速自在継手の最大外径よりも大径に設定されている請求項１に記載の懸架装置の支持構造。
3. 前記上部および下部回動機構が、前記車体側ナックルに分離可能に結合された枢軸と、この枢軸と前記車輪側ナックルの筒状部との間に配設された上部および下部支持軸受とを備え、前記上部支持軸受が単列の円錐ころ軸受またはアンギュラ玉軸受で構成されていると共に、前記下部支持軸受が単列の深溝玉軸受で構成されている請求項１または２に記載の懸架装置の支持構造。
4. 車輪の旋回を受持つ車輪側ナックルと、懸架装置の上下動を受持つ車体側ナックルの二分割構造からなり、
   前記車輪側ナックルが、車輪用軸受装置を介して車輪を回転自在に支持すると共に、
   略車幅方向に延在する前記車体側ナックルに上部および下部回動機構を介して回動可能に連結された懸架装置の支持構造の組立方法において、
   前記車輪用軸受装置が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   一端部に車輪に取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、その円周等配位置にハブボルトが植設され、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記外側継手部材が、前記内側転走面から軸方向に延びる中空状の軸部を一体に有し、この軸部を拡径して前記ハブ輪の凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材が一体に塑性結合される工程と、
   前記車輪取付フランジの円周等配位置に治具挿入穴が複数個穿設されると共に、受け台に突設された複数の支持棒を前記治具挿入穴に挿通させて前記外方部材を軸方向不可に支持し、前記ハブ輪を下方にして前記車輪用軸受装置が前記受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される工程を備えていることを特徴とする懸架装置の支持構造の組立方法。
5. 前記支持棒を前記治具挿入穴に挿通させると共に、前記外方部材の端面と支持棒との間に複数のプレートからなる分割治具を介在させ、この分割治具を前記外方部材の端面に当接させて前記ハブ輪を下方にして前記車輪用軸受装置が前記受け台上に縦型に載置された状態で、押し治具を介して前記車輪側ナックルが前記外方部材に圧入される請求項４に記載の懸架装置の支持構造の組立方法。

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