JP2009241617A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は車輪用軸受装置に関する。具体的には、外周に取り付けられた転がり軸受を介して車体に取り付けられる駆動車輪用の車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device. Specifically, the present invention relates to a wheel bearing device for a drive wheel that is attached to a vehicle body via a rolling bearing attached to the outer periphery.
駆動車輪用の車輪用軸受装置には、駆動軸からハブホイールへのトルクが、ハブホイールよりもインナー側に形成された等速ジョイントの外輪を介してハブホイールに伝えられる構造のものがある。
図2にこの種の車輪用軸受装置110を示す。車輪用軸受装置110は、ハブホイール112のハブ軸114の外周に複列転がり軸受120の内輪122が嵌合されている。そして、複列転がり軸受120はハブ軸114と複列転がり軸受120の内輪122を内輪軌道面としている。そして、ハブ軸114の外周面と内輪122は、ハブ軸114の端部116が複列転がり軸受120の内輪122の側端部124にカシメ固定され一体化されている。そして、車輪用軸受装置110は複列転がり軸受120を介して車両に取付けられる。
ここで、車輪用軸受装置110では、ハブホイール112よりもインナー側に駆動軸140からのトルクを伝える等速ジョイント130が形成されている。等速ジョイント130の外輪132には軸部134が一体形成されており、ハブホイール112のハブ軸114には貫通孔118が形成されている。そして、軸部134が貫通孔118に挿入され、両者がスプライン嵌合されており、駆動軸140からのトルクがハブホイール112へ伝達される。
なお、等速ジョイント130の外輪132の軸部134は、ハブホイール112のアウター側端部で、ナット142によって締結固定されている。
Some wheel bearing devices for drive wheels have a structure in which torque from the drive shaft to the hub wheel is transmitted to the hub wheel via an outer ring of a constant velocity joint formed on the inner side of the hub wheel.
FIG. 2 shows this type of wheel bearing
Here, in the wheel bearing
The
先行技術文献として、特開2002−70880号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、車輪が取付けられるハブホイールの中空軸部の外周に複列ころ軸受が外嵌め装着された車両用軸受装置において、等速ジョイントの外輪に一体に連接される軸部がハブホイールの中空軸部に挿入されてスプライン嵌合する構成が記載されている(特許文献1の図1参照)。
ところで、図2あるいは特許文献1に記載の従来技術による車輪用軸受装置では、等速ジョイントの外輪からハブホイールへのトルクの伝達をスプライン嵌合によって行っている。そのため、スプライン嵌合部に円周方向でのガタツキがあると、車両の加速時および減速時に異音が発生する。
また、等速ジョイントと駆動輪の距離が離れているので、トルク伝達のための強度を確保する必要から等速ジョイントの外輪を大型化する必要があり、車輪用軸受装置の大型化および重量化が避けられない。
Incidentally, in the wheel bearing device according to the prior art described in FIG. 2 or Patent Document 1, torque is transmitted from the outer ring of the constant velocity joint to the hub wheel by spline fitting. Therefore, if the spline fitting portion has a rattle in the circumferential direction, an abnormal noise is generated when the vehicle is accelerated and decelerated.
In addition, since the distance between the constant velocity joint and the drive wheel is large, it is necessary to increase the outer ring of the constant velocity joint because it is necessary to secure the strength for torque transmission, and the size and weight of the wheel bearing device are increased. Is inevitable.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、等速ジョイントからハブ軸にトルクを伝達する際に発生する異音を解消し、軽量化およびコンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a wheel bearing device that eliminates abnormal noise that occurs when torque is transmitted from the constant velocity joint to the hub shaft, and is light and compact. is there.
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、外周に取付けられた転がり軸受を介して車体に取付けられる車輪用軸受装置であって、
中心に貫通孔が形成されたハブ軸と、該ハブ軸の貫通孔に挿入された駆動軸を備え、
前記転がり軸受よりもアウター側で、前記ハブ軸の貫通孔の内部にハブ軸と駆動軸とを揺動可能に連結する等速ジョイントが形成されていることを特徴とする。
この第1の発明によれば、転がり軸受よりもアウター側ではハブ軸の外径を太く設定できるので、ハブ軸の貫通孔に肉抜き部を設けてその内部に等速ジョイントを形成することができる。そして、ハブ軸の貫通孔の内部に等速ジョイントが形成されているため、等速ジョイントから直接ハブ軸に駆動軸のトルクを伝えることができる。そこで、トルク伝達のために等速ジョイントの外輪に形成されていた軸部、およびハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪の軸部とのスプライン嵌合は廃止することができる。よって、ハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの軸部とのスプライン嵌合部で発生していた異音を解消することができる。
そして、等速ジョイントからその外周部にあるハブ軸へ直接トルクを伝達できるため、トルクを離れた位置へ伝えるための強度を持たせるために必要とされていた等速ジョイントの外輪の大型化は不要となる。そこで、等速ジョイントの小型化および軽量化が可能となり、車輪用軸受装置の小型化および軽量化を図ることができる。また、車輪用軸受装置を小型化および軽量化することにより、車輪用軸受装置の製造コストを低減させることができる。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
First, the first invention of the present invention is a wheel bearing device attached to a vehicle body via a rolling bearing attached to the outer periphery,
A hub shaft having a through-hole formed at the center, and a drive shaft inserted into the through-hole of the hub shaft;
A constant velocity joint that pivotably connects the hub shaft and the drive shaft is formed inside the through hole of the hub shaft on the outer side of the rolling bearing.
According to the first aspect of the invention, the outer diameter of the hub shaft can be set to be thicker on the outer side than the rolling bearing, so that a hollow portion can be provided in the through hole of the hub shaft to form a constant velocity joint therein. it can. Since the constant velocity joint is formed inside the through hole of the hub shaft, the torque of the drive shaft can be transmitted directly from the constant velocity joint to the hub shaft. Therefore, the spline fitting between the shaft portion formed on the outer ring of the constant velocity joint for torque transmission and the hub shaft of the hub wheel and the shaft portion of the outer ring of the constant velocity joint can be eliminated. Therefore, it is possible to eliminate the noise generated at the spline fitting portion between the hub shaft of the hub wheel and the shaft portion of the constant velocity joint.
And since the torque can be transmitted directly from the constant velocity joint to the hub shaft on the outer periphery of the constant velocity joint, the increase in the outer ring of the constant velocity joint, which was required to give the strength to transmit the torque to a distant position, It becomes unnecessary. Therefore, the constant velocity joint can be reduced in size and weight, and the wheel bearing device can be reduced in size and weight. Moreover, the manufacturing cost of the wheel bearing device can be reduced by reducing the size and weight of the wheel bearing device.
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る車輪用軸受装置であって、
前記ハブ軸の貫通孔のアウター側の内周面に等速ジョイントの外輪軌道面が形成されていることを特徴とする。
この第2の発明によれば、ハブホイールのハブ軸が等速ジョイントの外輪の役割を果たすので、外輪を別部品として用意する必要が無くなる。よって、車輪用軸受装置を構成する部品数が減少するので、車輪用軸受装置の製造コストを低減させることができる。
Next, a second invention of the present invention is the wheel bearing device according to the first invention,
The outer ring raceway surface of the constant velocity joint is formed on the inner peripheral surface of the outer side of the through hole of the hub shaft.
According to the second aspect of the invention, the hub axle of the hub wheel serves as the outer ring of the constant velocity joint, so it is not necessary to prepare the outer ring as a separate part. Therefore, since the number of parts constituting the wheel bearing device is reduced, the manufacturing cost of the wheel bearing device can be reduced.
次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る車輪用軸受装置であって、
前記駆動軸のアウター側の先端部分に等速ジョイントの内輪が形成されていることを特徴とする。
この第3の発明によれば、駆動軸のアウター側の先端部分に等速ジョイントの内輪が形成されているので、等速ジョイントが車輪に近接する。そのため、等速ジョイントから車輪へのトルクの伝達効率が良く、揺動による車輪の変位量を削減することができる。また、等速ジョイントのアウター側へは駆動軸が突出しないため、等速ジョイントのアウター側の設計が制約されない。
Next, a third invention of the present invention is the wheel bearing device according to the first invention or the second invention,
An inner ring of a constant velocity joint is formed at a tip portion on the outer side of the drive shaft.
According to the third aspect of the invention, since the inner ring of the constant velocity joint is formed at the outer end portion of the drive shaft, the constant velocity joint is close to the wheel. Therefore, the torque transmission efficiency from the constant velocity joint to the wheel is good, and the amount of displacement of the wheel due to the swing can be reduced. Further, since the drive shaft does not protrude to the outer side of the constant velocity joint, the design of the outer side of the constant velocity joint is not restricted.
上記本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第1の発明によれば、ハブ軸の貫通孔の内部に形成された等速ジョイントから直接ハブ軸に駆動軸のトルクを伝えることができる。そこで、トルク伝達のために等速ジョイントの外輪に形成されていた軸部、およびハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪の軸部とのスプライン嵌合を廃止することができ、スプライン嵌合部で発生していた異音を解消することができる。そして、トルクを伝達のための等速ジョイントの外輪の大型化は不要となので、等速ジョイントの小型化および軽量化が可能となり、車輪用軸受装置の小型化および軽量化を図ることができる。また、車輪用軸受装置を小型化および軽量化することにより、車輪用軸受装置の製造コストを低減させることができる。
次に、上述の第2の発明によれば、ハブホイールのハブ軸が等速ジョイントの外輪の役割を果たすので、外輪を別部品として用意する必要が無くなる。よって、車輪用軸受装置を構成する部品数が減少するので、車輪用軸受装置の製造コストを低減させることができる。
次に、上述の第3の発明によれば、等速ジョイントが車輪に近接するので、等速ジョイントから車輪へのトルクの伝達効率が良く、揺動による車輪の変位量を削減することができる。また、等速ジョイントのアウター側へは駆動軸が突出しないため、等速ジョイントのアウター側の設計が制約されない。
According to each invention of the present invention, the following effects can be obtained.
First, according to the first aspect described above, the torque of the drive shaft can be transmitted directly from the constant velocity joint formed in the through hole of the hub shaft to the hub shaft. Therefore, the spline fitting between the shaft part formed on the outer ring of the constant velocity joint for torque transmission and the hub axle of the hub wheel and the shaft part of the outer ring of the constant velocity joint can be eliminated. The abnormal noise generated in the part can be eliminated. And since it is not necessary to enlarge the outer ring of the constant velocity joint for transmitting torque, the constant velocity joint can be made smaller and lighter, and the wheel bearing device can be made smaller and lighter. Moreover, the manufacturing cost of the wheel bearing device can be reduced by reducing the size and weight of the wheel bearing device.
Next, according to the above-mentioned second invention, the hub axle of the hub wheel serves as the outer ring of the constant velocity joint, so it is not necessary to prepare the outer ring as a separate part. Therefore, since the number of parts constituting the wheel bearing device is reduced, the manufacturing cost of the wheel bearing device can be reduced.
Next, according to the above-mentioned third invention, the constant velocity joint is close to the wheel, so that the torque transmission efficiency from the constant velocity joint to the wheel is good, and the displacement amount of the wheel due to the swing can be reduced. . Further, since the drive shaft does not protrude to the outer side of the constant velocity joint, the design of the outer side of the constant velocity joint is not restricted.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1に本発明の一実施例である車輪用軸受装置10の軸平行断面図を示す。車輪用軸受装置10は、ハブホイール12のハブ軸14の外周に複列転がり軸受20の内輪22が嵌合されており、複列転がり軸受20はハブ軸14の外周面と複列転がり軸受20の内輪22の外周面を内輪軌道面としている。
また、外輪25は車体のナックル28に取付けられている。また、外輪25の内周面には複列の外輪軌道面が形成され、外輪25とハブ軸14と内輪22との間には複列の転動体としての玉26,27が配置され、外輪25に対してハブ軸14、内輪22を回転可能に支持している。
そして、ハブ軸14と内輪22は、ハブ軸14の端部16が複列転がり軸受20の内輪22の側端部24にカシメ固定され一体化されている。そして、車輪用軸受装置10は複列転がり軸受20を介して車体に取付けられる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 shows an axial parallel sectional view of a wheel bearing
The
The
ハブ軸14の中心には貫通孔18が形成されており、貫通孔18の中心部には駆動軸40が挿入されている。そして、複列転がり軸受20よりもアウター側で、ハブ軸14のアウター側の端で肉抜きされた貫通孔18の内部に、ハブ軸14と駆動軸40とを揺動可能に連結する等速ジョイント30が形成されている。
そして、等速ジョイント30の外輪軌道面36はハブ軸14の貫通孔18の内周面に形成されている。言い換えれば、等速ジョイント30の形成された位置の外周部のハブ軸14が等速ジョイント30の外輪32を兼ねている。なお、等速ジョイント30の内輪34は駆動軸40のアウター側の先端部分に形成されている。
A through
The outer
そして、ハブ軸14の等速ジョイント30の形成された位置よりもインナー側の貫通孔18と駆動軸40との間には、駆動軸40が揺動するスペース確保されている。なお、貫通孔18にはアウター側からインナー側に向けてテーパーがつけられており、インナー側の内径をアウター側の内径よりも大きくして、インナー側により広い揺動スペースを確保している。また、車輪用軸受装置10では、揺動の中心がアウター側に寄っており車輪に近接するため、従来のハブホイールのインナー側に等速ジョイントが形成されていた車輪用軸受装置に比べて、揺動による車輪の変位量が減少するという特徴がある。
A space in which the
そして、等速ジョイント30のインナー側には、円錐と円筒をつなぎ合わせた筒状のシール42が配置されている。シール42はアウター側で円錐状の先端部が駆動軸40に押圧されて外接している。そして、インナー側で円筒状の末端部がハブ軸14の貫通孔18に接合されており、等速ジョイント30のグリースの漏れを防止している。そして、揺動時にはシール42はハブ軸14に追随して揺動するが、揺動時に円錐状の先端部と駆動軸40の間にすき間ができず、グリースが漏れない構成とされている。
また、車輪用軸受装置10のインナー側にはベローズ44を設け、アウター側にはカバー46を取付けて、等速ジョイント30への水の進入を防いでいる。ベローズ44は、アウター側の端が複列転がり軸受20の内輪22に固定されたスペーサ45に接合され、インナー側の端が駆動軸40に接合されている。また、カバー46は、等速ジョイント30の外輪32の開口部(ハブ軸14の貫通孔18の端部)に嵌合固定されている。
On the inner side of the constant velocity joint 30, a
Further, a bellows 44 is provided on the inner side of the
上記の実施例によれば、ハブ軸14の貫通孔16の内部にいわゆるバーフィールドタイプの等速ジョイント30が形成されているため、等速ジョイント30から直接ハブ軸14に駆動軸40のトルクを伝えることができる。そのため、トルク伝達のために等速ジョイント30の外輪に形成されていた軸部、およびハブホイール12のハブ軸14と等速ジョイント30の軸部とのスプライン嵌合を廃止することができる。よって、従来ハブホイール12のハブ軸14と等速ジョイント30の軸部とのスプライン嵌合部で発生していた異音は解消する。
そして、等速ジョイント30からその外周部にあるハブ軸14へ直接トルクを伝達できるため、トルクを離れた位置へ伝えるための強度を持たせるために必要とされていた等速ジョイント30の外輪32の大型化は不要となる。そこで、等速ジョイント30の小型化および軽量化が可能となり、車輪用軸受装置10の小型化および軽量化を図ることができる。そして、車輪用軸受装置10を小型化および軽量化することにより、車輪用軸受装置10の製造コストを低減させることができる。
According to the above embodiment, since the so-called Barfield type constant velocity joint 30 is formed inside the through
Since the torque can be directly transmitted from the constant velocity joint 30 to the
また、上記の実施例によれば、等速ジョイント30の外輪軌道面36がハブ軸14の貫通孔18の内周面に形成されており、ハブ軸14が等速ジョイント30の外輪32の役割を果たすので、等速ジョイント30の外輪32を別部品として用意する必要が無くなる。よって、車輪用軸受装置10を構成する部品数が減少するので、車輪用軸受装置10の製造コストを低減させることができる。
Further, according to the above embodiment, the outer
そして、上記の実施例によれば、駆動軸40のアウター側の先端部分に等速ジョイント30の内輪34が形成されているので、等速ジョイント30が車輪に近接する。そのため、等速ジョイントから車輪へのトルクの伝達効率が良く、揺動による車輪の変位量を削減することができる。また、等速ジョイント30のアウター側へは駆動軸40が突出しないため、等速ジョイント40のアウター側の設計が制約されない。
And according to said Example, since the inner ring | wheel 34 of the constant velocity joint 30 is formed in the front-end | tip part of the outer side of the
上記の実施例では等速ジョイント30の外輪軌道面36をハブホイール12のハブ軸14の貫通孔18の内周面に設けて、ハブ軸14に等速ジョイント30の外輪32の機能を兼ねさせているが、外輪32を別部品としても良い。外輪32を別部品にすることにより、外輪32とハブホイール12を別素材とすることが可能となり、外輪軌道面36に損傷が生じた場合には外輪32のみを取換えることができるという利点がある。
In the above embodiment, the outer
上記の各実施例では、等速ジョイント30をハブ軸14の貫通孔18のアウター側の端に形成しているが、等速ジョイント30を形成する場所はハブ軸14の貫通孔18のアウター側の端に限られない。複列転がり軸受20よりもアウター側であって、ハブ軸14の外径を太く設定できて、ハブ軸14の貫通孔18に肉抜き部を設けてその内部に等速ジョイント30を形成できる余裕がある位置であればいずれの位置でも良い。
また、上記の各実施例では転がり軸受として複列転がり軸受20を使用しているが、転がり軸受は複列転がり軸受に限られない。
その他、本発明はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
In each of the above embodiments, the constant velocity joint 30 is formed at the outer side end of the through
In each of the above-described embodiments, the double
In addition, the present invention can be implemented in various forms within the scope of the idea of the invention.
10 車輪用軸受装置
12 ハブホイール
14 ハブ軸
16 端部
18 貫通孔
20 複列転がり軸受
22 内輪
24 側端部
25 外輪
26、27 玉
28 ナックル
30 等速ジョイント
34 内輪
36 外輪軌道面
40 駆動軸
42 シール
44 ベローズ
45 スペーサ
46 カバー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
中心に貫通孔が形成されたハブ軸と、該ハブ軸の貫通孔に挿入された駆動軸を備え、
前記転がり軸受よりもアウター側で、前記ハブ軸の貫通孔の内部にハブ軸と駆動軸とを揺動可能に連結する等速ジョイントが形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device attached to a vehicle body via a rolling bearing attached to the outer periphery,
A hub shaft having a through-hole formed at the center, and a drive shaft inserted into the through-hole of the hub shaft;
A wheel bearing device, characterized in that a constant velocity joint for swingably connecting a hub shaft and a drive shaft is formed inside a through hole of the hub shaft on the outer side of the rolling bearing.
前記ハブ軸の貫通孔のアウター側の内周面に等速ジョイントの外輪軌道面が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 The wheel bearing device according to claim 1,
A wheel bearing device, wherein an outer ring raceway surface of a constant velocity joint is formed on an inner peripheral surface of an outer side of a through hole of the hub shaft.
前記駆動軸のアウター側の先端部分に等速ジョイントの内輪が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
The wheel bearing device according to claim 1 or 2,
A wheel bearing device, wherein an inner ring of a constant velocity joint is formed at a tip portion on an outer side of the drive shaft.
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- 2008-03-28 JP JP2008087101A patent/JP2009241617A/en active Pending
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