JP2009248789A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、前記ハブ軸の外周に転がり軸受が組み付けられた車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device in which a hub shaft of a hub wheel to which a wheel is attached and an outer ring of a constant velocity joint are connected so that torque can be transmitted, and a rolling bearing is assembled to the outer periphery of the hub shaft.
この種の車輪用軸受装置においては、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示された車輪用軸受装置においては、ハブ軸の外周面に転がり軸受の内輪が嵌合され、ハブ軸の軸端部が半径方向外方へかしめられてかしめ部が形成されることによって転がり軸受の内輪に軸方向の予圧が付与される。
また、ハブホイールのハブ軸の中心孔の内周面軸方向には雌スプラインが形成され、等速ジョイントの外輪の端面から突出された中心軸の外周面軸方向には雌スプラインに対応する雄スプラインが形成される。
そして、ハブ軸の雌スプラインと、等速ジョイントの中心軸の雄スプラインとがスプライン嵌合された状態で、等速ジョイントの中心軸の先端部の雄ねじ部に締結ナットが締め付けられることによって、等速ジョイントの外輪とハブ軸とがトルク伝達可能に締結されるようになっている。
In the wheel bearing device disclosed in Patent Document 1, an inner ring of a rolling bearing is fitted to the outer peripheral surface of the hub shaft, and a shaft end portion of the hub shaft is caulked radially outward to form a caulking portion. As a result, an axial preload is applied to the inner ring of the rolling bearing.
In addition, a female spline is formed in the axial direction of the inner peripheral surface of the central hole of the hub shaft of the hub wheel, and a male spline corresponding to the female spline is formed in the outer peripheral surface axial direction of the central shaft protruding from the end surface of the outer ring of the constant velocity joint. A spline is formed.
Then, with the female spline of the hub shaft and the male spline of the center axis of the constant velocity joint being spline-fitted, the fastening nut is tightened to the male screw portion at the tip of the center shaft of the constant velocity joint, etc. The outer ring of the speed joint and the hub axle are fastened so as to be able to transmit torque.
ところで、前記車輪用軸受装置においては、ハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合してトルク伝達する構造上、トルク伝達力を高めるためには、等速ジョイントの中心軸の外径寸法やハブ軸の中心孔の孔径寸法を大きくしなければならず、この分だけ車輪用軸受装置全体の外径寸法が大きくなり大型化や重量増加をまねくことになる。 By the way, in the wheel bearing device, in order to increase the torque transmission force due to the structure in which the female spline in the central hole of the hub shaft and the male spline of the central shaft of the constant velocity joint are spline-fitted to transmit torque. The outer diameter of the center shaft of the constant velocity joint and the diameter of the center hole of the hub shaft must be increased, which increases the overall outer diameter of the wheel bearing device, which leads to an increase in size and weight. It will be.
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とを効率よくトルク伝達することができる車輪用軸受装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of efficiently transmitting torque between a hub shaft of a hub wheel and an outer ring of a constant velocity joint.
前記目的を達成するために、この発明の請求項1に係る車輪用軸受装置は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、前記ハブ軸の外周に転がり軸受が組み付けられた車輪用軸受装置であって、
前記ハブ軸の外周面には前記転がり軸受の内輪が嵌合され、
前記ハブ軸の軸端には、前記転がり軸受の内輪の端面よりも車幅方向内側へ延びる延長軸部が形成されると共に、この延長軸部の外周面には雄スプラインが形成され、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記延長軸部に嵌合可能な筒状部が形成されると共に、この筒状部の内周面には前記雄スプラインに嵌合して前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とをトルク伝達する雌スプラインが形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a wheel bearing device according to claim 1 of the present invention is configured such that a hub shaft of a hub wheel to which a wheel is attached and an outer ring of a constant velocity joint are connected so as to be able to transmit torque. A wheel bearing device in which a rolling bearing is assembled on the outer periphery,
An inner ring of the rolling bearing is fitted to the outer peripheral surface of the hub shaft,
An extension shaft portion extending inward in the vehicle width direction from the end surface of the inner ring of the rolling bearing is formed at the shaft end of the hub shaft, and a male spline is formed on the outer peripheral surface of the extension shaft portion,
A cylindrical portion that can be fitted to the extension shaft portion is formed on an end wall portion of the outer ring of the constant velocity joint, and an inner peripheral surface of the cylindrical portion is fitted to the male spline to A female spline for transmitting torque between the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint is formed.
前記構成によると、ハブ軸の延長軸部の外周面に形成された雄スプラインと、等速ジョイントの外輪の筒状部の内周面に形成された雌スプラインとをスプライン嵌合してトルク伝達する構造上、従来のハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの外輪の中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合するものと比べ、スプラインの外径寸法を大きくすることができ、トルク伝達力を高めることができる。
このようにして、ハブ軸と等速ジョイントの外輪とを効率よくトルク伝達することができるため、車輪用軸受装置全体の大型化や重量増加を抑制することができる。
According to the above configuration, torque transmission is achieved by spline fitting the male spline formed on the outer peripheral surface of the extension shaft portion of the hub shaft and the female spline formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the outer ring of the constant velocity joint. The outer diameter of the spline can be increased compared to the conventional spline fitting of the female spline in the center hole of the hub shaft and the male spline in the center shaft of the outer ring of the constant velocity joint. The transmission power can be increased.
In this manner, torque can be efficiently transmitted between the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint, so that an increase in the size and weight of the entire wheel bearing device can be suppressed.
請求項2に係る車輪用軸受装置は、請求項1に記載の車輪用軸受装置であって、
等速ジョイントの外輪の端壁部の中心部には締結ボルトに対応する雌ねじが形成され、
前記締結ボルトの雄ねじが、ハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通されて前記端壁部の雌ねじにねじ込まれることによって、前記ハブ軸の内輪の端面と前記等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とが当接した状態で前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが締結されることを特徴とする。
The wheel bearing device according to claim 2 is the wheel bearing device according to claim 1,
A female thread corresponding to the fastening bolt is formed at the center of the end wall of the outer ring of the constant velocity joint,
The male screw of the fastening bolt is inserted from the outer side in the vehicle width direction of the center hole of the hub shaft and screwed into the female screw of the end wall portion, so that the end surface of the inner ring of the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint are cylindrical. The hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint are fastened in a state where the front end surface of the portion is in contact.
前記構成によると、締結ボルトをハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通して等速ジョイントの外輪の端壁部にねじ込むことによって、ハブ軸の内輪の端面と等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とを当接した状態でハブ軸と等速ジョイントの外輪とを締結する構造上、締結ボルトの軸径寸法を、従来の等速ジョイントの外輪の中心軸の軸径寸法よりも小さくして軽量化を容易に図ることができる。
また、締結ボルトの締め付け力によって、ハブ軸外周面の転がり軸受の内輪に軸方向の予圧を適切に付与することができる。
According to the above configuration, by inserting the fastening bolt from the outer side in the vehicle width direction of the center hole of the hub shaft and screwing it into the end wall portion of the outer ring of the constant velocity joint, the end surface of the inner ring of the hub shaft and the cylinder of the outer ring of the constant velocity joint The shaft diameter of the fastening bolt is larger than the diameter of the central shaft of the outer ring of the conventional constant velocity joint. It is also possible to easily reduce the weight.
Further, the axial preload can be appropriately applied to the inner ring of the rolling bearing on the outer peripheral surface of the hub shaft by the tightening force of the fastening bolt.
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.
(実施例1)
この発明の実施例1を図1〜図3にしたがって説明する。
図1はこの発明の実施例1に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。図2はハブ軸の延長軸部と等速ジョイントの外輪の筒状部とのスプライン嵌合部分を拡大して示す縦断面図である。図3はハブホイールと等速ジョイントとが分離された状態を示す縦断面図である。
Example 1
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a spline fitting portion between the extension shaft portion of the hub shaft and the cylindrical portion of the outer ring of the constant velocity joint. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where the hub wheel and the constant velocity joint are separated.
図1に示すように、この実施例1に係る車輪用軸受装置は、ハブホイール10と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受20と、等速ジョイント50と、締結ボルト70とを備えて構成されている。
ハブホイール10は、中心孔14を有して円筒状をなすハブ軸13と、ハブ軸13の一端部寄り外周面に形成されたフランジ11とを一体に備えている。そして、フランジ11には、ブレーキロータ(図示しない)を間に挟んで車輪(図示しない)を取り付けるための複数本のハブボルト12が所定ピッチでかつ圧入によって固定されている。
ハブ軸13の外周には、外輪30、内輪21、転動体としての複数の玉41、42及び保持器45、46を備えた複列のアンギュラ玉軸受20が組み付けられている。
As shown in FIG. 1, the wheel bearing device according to the first embodiment includes a
The
A double-row angular ball bearing 20 including an
この実施例1において、ハブ軸13は、フランジ11側に形成された大径軸部15と、大径軸部15よりも適宜に小径でかつ大径軸部15と段差部をもって連続して形成された小径軸部16とを一体に有している。そして、アンギュラ玉軸受20の外輪30の内周面に形成された両軌道面のうち、一方の軌道面31に対応する軌道面22が大径軸部15の外周面に形成されている。
また、ハブ軸13の小径軸部16の外周面に圧入されて固定される内輪21の外周面には、外輪30の他方の軌道面32に対応する軌道面23が形成されている。
そして、外輪30の両軌道面31、32と、ハブ軸13側の両軌道面22、23との間には各複数個の玉41、42と、これら各複数個の玉41、42をそれぞれ保持する保持器45、46が組み付けられる。
また、外輪30の外周面には、車両の懸架装置(図示しない)に支持された車体側部材(ナックル、又はキャリア)にボルトによって取り付けるための固定フランジ35が一体に形成されている。
In the first embodiment, the
A
A plurality of
In addition, a
図1と図2に示すように、ハブ軸13の小径軸部16の軸端には、アンギュラ玉軸受20の内輪21の端面よりも車幅方向内側へ延びる円筒状の延長軸部17が形成されている。この延長軸部17の外周面の軸方向には雄スプライン18が形成されている。
また、この実施例1において、雄スプライン18はハブ軸13の小径軸部16の一部から延長軸部17の全長にわたって形成されている。
さらに、ハブ軸13の小径軸部16及び雄スプライン18の範囲には、焼き入り(熱処理等)によって硬度が高められた表面処理加工部19が設けられている(図2の鎖線で示す範囲)。
As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical
In the first embodiment, the
Further, in the range of the small-
図1と図2に示すように、等速ジョイント50は、周知のツェッパー型、バーフィールド型と呼ばれている等速ジョイントが使用されており、駆動軸51の一端に一体状に連結された内輪52と、外輪60と、これら内・外輪52、60の間に配設された複数のボール53と、これら複数のボール53を保持する保持器54を備えて構成されている。
また、等速ジョイント50の外輪60の端壁部61には、ハブ軸13の延長軸部17に外嵌可能な円筒状の筒状部62が一体に突出されている。この筒状部62の内周面にはハブ軸13の延長軸部17の雄スプライン18に嵌合してハブ軸13と等速ジョイント50の外輪60とをトルク伝達する雌スプライン63が形成されている。
なお、雄・雌の両スプライン18、63のうち、一方のスプライン、例えば、雄スプライン18を構成する各スプライン歯は、周方向に設定された適切なリード角度をもって螺旋状をなし、軸方向に延びている。また、他方のスプラインとしての雌スプライン63を構成する各スプライン歯は軸方向に平行して延びている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, a cylindrical
Of the male and
図1と図2に示すように、等速ジョイント50の外輪60の端壁部61の中心部には、締結ボルト70の雄ねじ73に対応する雌ねじ65が形成されている。
締結ボルト70は、ハブ軸13の中心孔14よりも適宜に大径の座部を一体に有する座付き頭部71と、中心孔14よりも小径で中心孔14に環状空間を隔てて挿通される軸部72とを備え、軸部72の先端部には等速ジョイント50の外輪60の端壁部61の雌ねじ65に対応する雄ねじ73が形成されている。
そして、ハブ軸13の延長軸部17の雄スプライン18と、等速ジョイント50の外輪60の筒状部62の雌スプライン63とがスプライン嵌合された後、締結ボルト70の軸部72がハブ軸13の中心孔14の車幅方向外側から挿通され、雄ねじ73が端壁部61の雌ねじ65に所要とするトルクでねじ込まれることによって、ハブ軸13の内輪21の端面と等速ジョイント50の外輪60の筒状部62の先端面とが当接した状態でハブ軸13と等速ジョイント50の外輪60とがトルク伝達可能に締結されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
The fastening
After the
この実施例1に係る車輪用軸受装置は構成される。
したがって、ハブ軸13の延長軸部17の雄スプライン18と、等速ジョイント50の外輪60の筒状部62の雌スプライン63とのスプライン嵌合によってトルク伝達する構造上、従来のハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの外輪の中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合するものと比べ、雄スプライン18の外径寸法を大きくすることができ、トルク伝達力を高めてハブ軸13と等速ジョイント50の外輪60とを効率よくトルク伝達することができる。このため、車輪用軸受装置全体の大型化や重量増加を抑制することができる。
The wheel bearing device according to the first embodiment is configured.
Accordingly, the center of the conventional hub shaft is transmitted in the torque transmission by the spline fitting between the
また、この実施例1において、ハブ軸13の雄スプライン18に表面処理加工部19が設けられ硬度が高められているため、雄・雌の両スプライン18、63の嵌合長さを表面処理加工部19が設けられない場合と比べ短くしても必要充分なトルク伝達力が得られる。このため、雄・雌の両スプライン18、63の嵌合長さを短くして車輪用軸受装置全体の軸方向の長さの増大を抑制することができる。
Further, in the first embodiment, since the
また、この実施例1において、締結ボルト70の軸部72は、ハブ軸13の中心孔14よりも小径で中心孔14に環状空間を隔てて挿通されるため、従来のハブ軸の中心孔と等速ジョイントの外輪の中心軸とをトルク伝達可能にスプライン嵌合するものと比べ、軽量化を容易に図ることができる。すなわち、締結ボルト70の軸部72とハブ軸13の中心孔14との間の環状空間に相当する分だけ軽量化を図ることが可能となる。
また、締結ボルト70の締め付け力によって、ハブ軸13の内輪21に所望する軸方向の予圧を適切に付与することができると共に、内輪21の予圧の管理が容易となる。
In the first embodiment, the
Further, the tightening force of the
(実施例2)
次に、この発明の実施例2を図4にしたがって説明する。
図4はこの発明の実施例2に係る車輪用軸受装置における等速ジョイントの外輪の端壁部の部分を拡大して示す縦断面図である。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a portion of an end wall portion of an outer ring of a constant velocity joint in a wheel bearing device according to Embodiment 2 of the present invention.
図4に示すように、この実施例2においては、等速ジョイント150の外輪160と、端壁部161を別部材によって構成したものであり、端壁部161は鋼板のプレス加工によって形成され、外輪160の端部の筒状部162に圧入固定される外径筒部161aと、締結ボルト70の雄ねじ73がねじ込まれる雌ねじ165を内周面に有する内径筒部161bと、内外径の筒部161a、161bを連結するフランジ部161cとを一体に有している。
一方、等速ジョイント150の外輪160の一端部には、円筒状の筒状部162が貫通状態で一体に形成されている。筒状部162の内周面には、圧入孔164と雌スプライン163とが同一中心線上に隣接して形成されている。
そして、筒状部162の圧入孔164には、端壁部161がその外径筒部161aにおいて圧入固定されている。
この実施例2のその他の構成は実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the
On the other hand, at one end portion of the
And the
Since the other structure of this Example 2 is comprised similarly to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected with respect to the same component, and the description is abbreviate | omitted.
したがって、この実施例2に係る車輪用軸受装置においても実施例1と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例2においては、端壁部161をブレス加工によって形成し、等速ジョイント150の外輪160の筒状部162に圧入する構造上、実施例1と比べ、端壁部161を薄肉にして軽量化を容易に図ることができる。
また、等速ジョイント150の外輪160の筒状部162の内周面に対する雌スプライン163の加工は、端壁部161を圧入する前の状態において容易に加工することができる。すなわち、前記実施例1においては、外輪60と一体の端壁部61によって筒状部62が閉じられるため、ブローチ加工によって雌スプライン63を形成ことが困難であるが、この実施例2においては、等速ジョイント150の外輪160の筒状部162の内周面にブローチ加工によって雌スプライン163を容易に形成することができる。
Therefore, the wheel bearing device according to the second embodiment also has the same effects as the first embodiment.
In particular, in the second embodiment, the
Moreover, the processing of the
なお、この発明は前記実施例1及び2に限定するものではない。
例えば、前記実施例1及び2においては、締結ボルト70の軸部72をハブ軸13の中心孔14の車幅方向外側から挿通して等速ジョイント50の外輪60の端壁部61にねじ込むように構成したが、等速ジョイントの外輪の端壁部から連結軸(中心軸、ボルト等を含む)を突出し、この連結軸をハブ軸の中心孔を貫通させた後、連結軸の先端部の雄ねじ部に締結ナットを締め付けてハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に締結する構成にしてもこの発明を実施可能である。
また、前記実施例1及び2においては、転がり軸受として複列のアンギュラ玉軸受が採用された場合を例示したがアンギュラ玉軸受の他、複列の円すいころ軸受けを用いてもこの発明を実施可能である。
The present invention is not limited to the first and second embodiments.
For example, in the first and second embodiments, the
Moreover, in the said Example 1 and 2, although the case where the double row angular ball bearing was employ | adopted as a rolling bearing was illustrated, this invention can be implemented even if it uses a double row tapered roller bearing other than an angular ball bearing. It is.
10、110 ハブホイール
11 フランジ
13 ハブ軸
14 中心孔
17 延長軸部
18 雄スプライン
20 アンギュラ玉軸受(転がり軸受)
50、150 等速ジョイント
60、160 外輪
62、162 筒状部
63、163 雌スプライン
61、161 端壁部
70 締結ボルト
DESCRIPTION OF
50, 150 Constant velocity joint 60, 160
Claims (2)
前記ハブ軸の外周面には前記転がり軸受の内輪が嵌合され、
前記ハブ軸の軸端には、前記転がり軸受の内輪の端面よりも車幅方向内側へ延びる延長軸部が形成されると共に、この延長軸部の外周面には雄スプラインが形成され、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記延長軸部に嵌合可能な筒状部が形成されると共に、この筒状部の内周面には前記雄スプラインに嵌合して前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とをトルク伝達する雌スプライン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 in which a hub shaft of a hub wheel to which a wheel is attached and an outer ring of a constant velocity joint are connected so as to be able to transmit torque, and a rolling bearing is assembled to the outer periphery of the hub shaft,
An inner ring of the rolling bearing is fitted to the outer peripheral surface of the hub shaft,
An extension shaft portion extending inward in the vehicle width direction from the end surface of the inner ring of the rolling bearing is formed at the shaft end of the hub shaft, and a male spline is formed on the outer peripheral surface of the extension shaft portion,
A cylindrical portion that can be fitted to the extension shaft portion is formed on an end wall portion of the outer ring of the constant velocity joint, and an inner peripheral surface of the cylindrical portion is fitted to the male spline to A wheel bearing device, wherein a female spline for transmitting torque between a hub shaft and an outer ring of the constant velocity joint is formed.
等速ジョイントの外輪の端壁部の中心部には締結ボルトに対応する雌ねじが形成され、
前記締結ボルトの雄ねじが、ハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通されて前記端壁部の雌ねじにねじ込まれることによって、前記ハブ軸の内輪の端面と前記等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とが当接した状態で前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが締結され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 female thread corresponding to the fastening bolt is formed at the center of the end wall of the outer ring of the constant velocity joint,
The male screw of the fastening bolt is inserted from the outer side in the vehicle width direction of the center hole of the hub shaft and screwed into the female screw of the end wall portion, so that the end surface of the inner ring of the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint are cylindrical. A wheel bearing device characterized in that the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint are fastened in a state where the tip end surface of the part abuts.
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110317 |
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A072 | Dismissal of procedure |
Effective date: 20120724 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 |