JP2009292274A - 駆動輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブ輪の表面に駆動軸がかしめられた場合であっても、フランジ部が傾くように変形を抑制することができ、異音の発生を抑制することができる駆動輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】駆動輪用軸受装置１は、車体に対して固定される外輪２と、駆動輪及びブレーキロータが取り付けられるフランジ部３ａを有するとともに外輪２に対して回転可能なハブ輪３と、ハブ輪３を回転させる駆動軸４とを備えている。ハブ輪３には駆動軸４が挿入されるとともに、ハブ輪３の側面３ｆに駆動軸４がかしめられることにより、駆動軸４に対してハブ輪３が固定される。この側面３ｆには、駆動軸４がかしめられることにより変形可能な溝１１が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として自動車に使用される駆動輪用軸受装置に関する。

一般に、自動車は、駆動軸によって回転される駆動輪を回転可能に支持するための駆動輪用軸受装置を備えている。このような駆動輪用軸受装置は、車体に対して固定される外輪と、駆動輪及びブレーキロータが取り付けられるフランジ部を有するとともに外輪に対して回転可能なハブ輪と、ハブ輪を回転させる駆動軸とを備えている。

また、エンジンに接続されたシャフトと駆動軸とを等速自在継手（等速ジョイント）を介して接続するために、駆動軸と等速自在継手の構成部品である継手部材を一体化させた駆動輪用軸受装置や、さらに、駆動軸と転がり軸受の内輪を一体化させた駆動輪用軸受装置が知られている。このような駆動輪用軸受装置は、ハブ輪に駆動軸が挿入されるとともに、ハブ輪の表面である側面に駆動軸がかしめられることにより、駆動軸に対してハブ輪が固定される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

より具体的には、図５に示すように、駆動輪用軸受装置１０１は、転がり軸受Ｂを構成するものとして、外輪１０２や、外輪１０２に対して回転可能な内輪に相当するハブ輪１０３や、転動体１０５，１０６を備えている。外輪１０２は、車体（不図示）に対して固定されるとともに、ハブ輪１０３は、駆動輪及びブレーキロータ（いずれも不図示）が取り付けられるフランジ部１０３ａを有している。そして、駆動輪用軸受装置１０１は、ハブ輪１０３を回転させる駆動軸１０４をさらに備え、ハブ輪１０３には駆動軸１０４が挿入されるとともに、ハブ輪１０３の側面１０３ｆに駆動軸１０４がかしめられることにより、駆動軸１０４に対してハブ輪１０３が固定されている。

即ち、駆動軸１０４の車輪側の端部１０４Ａには、その外周１０４ａに嵌合されたハブ輪１０３を駆動軸１０４に対して固定するために、ハブ輪１０３の車輪側の側面１０３ｆに当接するかしめ部１０４ｂが設けられている。また、駆動軸１０４の外周１０４ａには、かしめ部１０４ｂとともにハブ輪１０３を挟持するために、ハブ輪１０３の車体側の側面１０３ｇに当接する段差部１０４ｃが設けられている。従って、円筒状に形成された駆動軸１０４の端部１０４Ａを径方向Ｒにおける外方へ塑性変形させてかしめ部１０４ｂを形成することにより、段差部１０４ｃ及びかしめ部１０４ｂによって駆動軸１０４に嵌合されたハブ輪１０３が挟持されて、駆動軸１０４に対してハブ輪１０３が固定された構成となっている。
特開２００２−３５６１０１号公報

しかしながら、駆動軸１０４がかしめられることによってハブ輪１０３にフープ応力と呼ばれる応力（即ち、ハブ輪１０３を外方へ拡張させようとする力）が発生するため、ハブ輪１０３を形成する金属の塑性流動が発生して、図５中の二点鎖線で示すように、フランジ部１０３ａが傾くように変形してしまう場合があるという問題があった。このようにフランジ部１０３ａが変形した場合には、フランジ部１０３ａに取り付けられたブレーキロータも傾いてしまうため、ブレーキロータを挟持するためのブレーキパッド（不図示）とブレーキロータとが不要に接触にして異音（いわゆる、ジャダー音）が発生するという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハブ輪の表面に駆動軸がかしめられた場合であっても、フランジ部が傾くように変形を抑制することができ、異音の発生を抑制することができる駆動輪用軸受装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、車体に対して固定される外輪と、駆動輪及びブレーキロータが取り付けられるフランジ部を有するとともに外輪に対して回転可能なハブ輪と、ハブ輪を回転させる駆動軸とを備え、ハブ輪には駆動軸が挿入されるとともに、ハブ輪の表面に駆動軸がかしめられることにより、駆動軸に対してハブ輪が固定される駆動輪用軸受装置であって、表面には、駆動軸がかしめられることにより変形可能な溝が形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、駆動軸がかしめられるハブ輪の表面には、駆動軸がかしめられることにより変形可能な溝が形成されているため、駆動軸がかしめられることによってハブ輪に応力（即ち、ハブ輪を外方へ拡張させようとする力）が発生した場合であっても、ハブ輪の表面に形成された溝が変形することにより、応力を除去することができる。従って、駆動軸がかしめられることによって発生した応力が、ハブ輪のフランジ部に影響を与えないようにすることができ、ハブ輪の表面に駆動軸がかしめられた場合であっても、フランジ部が傾くように変形することを抑制することができる。その結果、フランジ部に取り付けられたブレーキロータが傾くことを抑制することができ、例えば、ブレーキロータを挟持するためのブレーキパッドとブレーキロータとが不要に接触することに起因する異音の発生を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動輪用軸受装置であって、表面には溝が環状に形成されていることを特徴とする。
同構成によれば、駆動軸がかしめられるハブ輪の表面には、駆動軸がかしめられることにより変形可能な溝が環状に形成されているため、駆動軸がかしめられることによってハブ輪の全周に発生した応力を一様に除去することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の駆動輪用軸受装置であって、溝の外方において、ハブ輪には、フランジ部へブレーキロータを案内するための案内部が設けられていることを特徴とする。

同構成によれば、駆動軸がかしめられることにより変形可能な溝の外方において、ハブ輪には、フランジ部へブレーキロータを案内するための案内部が設けられているため、駆動軸がかしめられることによって発生した応力が、ハブ輪の案内部にも影響を与えないようにすることができる。従って、フランジ部へブレーキロータを案内するための案内部が変形することを抑制することができる。

本発明によれば、ハブ輪の側面に駆動軸がかしめられた場合であっても、フランジ部が傾くように変形することを抑制することができ、例えば、ブレーキロータを挟持するためのブレーキパッドとブレーキロータとが不要に接触することに起因する異音の発生を抑制することができる。

以下に、本発明について、図面を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ａは、駆動軸の中心線（図１中の一点鎖線）に平行な方向である軸方向を示すとともに、図中の矢印Ｒは、駆動軸の中心線に垂直な方向である径方向を示している。

図１は、本発明の実施形態に係る駆動輪用軸受装置１の概略構成図であって、駆動輪用軸受装置１は、駆動輪（不図示）を回転可能に支持するために主として自動車に使用される転がり軸受装置（いわゆるハブユニット）であって、転がり軸受Ｂと等速自在継手（等速ジョイント）Ｊとが一体化されている。

即ち、本実施形態においては、転がり軸受Ｂは、外輪２と、内輪に相当するハブ輪３と、内輪が一体化された駆動軸４と、転動体５，６等から構成されるとともに、等速自在継手Ｊは、外側の継手部材が一体化された駆動軸４と、内側の継手部材８と、ボール９等から構成されている。

略円筒状に形成された外輪２の外周２ａには、車体に対してボルト（不図示）を用いて固定されるフランジ部（不図示）が設けられるとともに、外輪２の内周２ｂには、軸方向Ａにおいて間隔をあけて２列となるように、外輪２の内周２ｂに沿った環状の軌道面２ｃ，２ｄが形成されている。外輪２内には、ハブ輪３及び駆動軸４が設けられている。

環状に形成されたハブ輪３の車輪側の端部３Ａには、径方向Ｒにおいて外方へ突出したフランジ部３ａと、軸方向Ａにおいて車輪側へ突出した案内部３ｂとが設けられている。案内部３ｂは、フランジ部３ａへブレーキロータ（不図示）を案内するための環状の突起であって、ブレーキロータを案内部３ｂに沿って移動させることで、フランジ部３ａへブレーキロータを案内することができ、フランジ部３ａには、ボルト（不図示）を用いてブレーキロータ及び駆動輪が取り付けられる。

また、ハブ輪３の車体側の外周３ｃには、１列の軌道面２ｃに対向した環状の軌道面３ｄが形成されるとともに、ハブ輪３の内周３ｅには、駆動軸４が挿入されている。即ち、駆動軸４の外周４ａにハブ輪３が嵌合されており、ハブ輪３の内周３ｅ及び駆動軸４の外周４ａに形成された歯及び歯溝（いずれも不図示）が噛み合うことにより、ハブ輪３と駆動軸４とが一体的に回転する構成となっている。

駆動軸４の車輪側の端部４Ａには、その外周４ａに嵌合されたハブ輪３を駆動軸４に対して固定するために、ハブ輪３の車輪側の側面３ｆに当接するかしめ部４ｂが設けられるとともに、駆動軸４の外周４ａには、かしめ部４ｂとともにハブ輪３を挟持するために、ハブ輪３の車体側の側面３ｇに当接する段差部４ｃが設けられている。従って、円筒状に形成された駆動軸４の端部４Ａを径方向Ｒにおける外方へ塑性変形させてかしめ部４ｂを形成することにより、段差部４ｃ及びかしめ部４ｂによって駆動軸４に嵌合されたハブ輪３が挟持されて、駆動軸４に対してハブ輪３が固定された構成となっている。

また、本実施形態においては、段差部４ｃよりも車体側において、駆動軸４の外周４ａには、転動体６が転動する軌道面４ｄが形成されているため、駆動軸４が、転がり軸受Ｂの内輪と一体化された軸部材となっている。以上のように構成された外輪２とハブ輪３及び駆動軸４との間には、２列となるように軸方向Ａにおいて間隔をあけて、転動体５と転動体６とが設けられている。

転動体５，６は、球状の転動面を有する玉であって、車輪側に設けられた１列の転動体５は、外輪２とハブ輪３の間に配置され、外輪２の軌道面２ｃ及びハブ輪３の軌道面３ｄと接触して転動する構成となっている。また、車体側に設けられた転動体６は、外輪２と駆動軸４の間に配置され、外輪２の軌道面２ｄ及び駆動軸４の軌道面４ｄと接触して転動する構成となっている。

さらに、本実施形態においては、駆動軸４の車体側の端部４Ｂには、有底円筒状に形成された開口部４ｅが設けられており、この開口部４ｅの内周４ｆには、軸方向Ａに延設された複数のトラック溝４ｇが形成されている。また、駆動軸４の開口部４ｅには、自動車の内燃機関であるエンジン（不図示）に接続されたシャフト７が挿入されている。

シャフト７の外周７ａには、環状に形成された継手部材８が固定されて設けられており、この継手部材８の外周８ａには、駆動軸４のトラック溝４ｇに対向して延設された複数のトラック溝８ｂが形成されている。以上のように構成された駆動軸４とシャフト７との間には、複数のボール９が設けられている。

ボール９は、駆動軸４に形成されたトラック溝４ｇと継手部材８に形成されたトラック溝８ｂに嵌められて配置されており、ボール９は、トラック溝４ｇ，８ｂから抜け落ちないように保持器１０により保持されている。

以上のようにして、シャフト７の回転力が、継手部材８及びボール９を介して駆動軸４に伝達されるように構成されている。従って、本実施形態においては、駆動軸４の開口部４ｅの内周４ｆには、シャフト７の回転力を伝達するためのボール９が嵌められるトラック溝４ｇが形成されているため、駆動軸４が、等速自在継手Ｊの外側の継手部材と一体化された軸部材となっている。

以上のように、駆動輪用軸受装置１は、車体に対して固定される外輪２と、駆動輪及びブレーキロータが取り付けられるフランジ部３ａを有するとともに外輪２に対して回転可能なハブ輪３と、ハブ輪３を回転させる駆動軸４とを備えている。そして、ハブ輪３に駆動軸４が挿入されるとともに、ハブ輪３の表面である側面３ｆに駆動軸４がかしめられることにより、駆動軸４に対してハブ輪３が固定される構成となっている。

ここで、本実施形態においては、図１及び図２に示すように、ハブ輪３の側面３ｆに、駆動軸４がかしめられることにより変形可能な溝１１が形成されている点に特徴がある。より具体的には、かしめ部４ｂよりも外方であってフランジ部３ａ及び案内部３ｂの内方において、ハブ輪３の車輪側の側面３ｆには、断面円弧状の溝１１が形成されている。即ち、駆動軸４のかしめ部４ｂとハブ輪３とが当接する箇所の外方において溝１１が形成されるとともに、溝１１の外方において案内部３ｂとフランジ部３ａとが設けられている。また、溝１１は、図２に示すように、ハブ輪３の側面３ｆにおいて環状に形成されている。

溝１１は、かしめ部４ｂが形成される前に、ハブ輪３の側面３ｆに予め形成されており、鍛造されて生成されたハブ輪３に対して、所定の形状の刃先を有する旋削工具（不図示）を用いて形成することができる。

このような溝１１が、ハブ輪３の側面３ｆに予め形成されているため、フープ応力と呼ばれる応力（即ち、ハブ輪３を外方へ拡張させようとする力）を除去することができる。即ち、円筒状に形成された駆動軸４の端部４Ａが径方向Ｒにおける外方へ塑性変形されて、駆動軸４がかしめられることによってハブ輪３にフープ応力が発生した場合であっても、ハブ輪３の側面３ｆに形成された溝１１が変形することにより、その応力を除去することができる。

上記実施形態の駆動輪用軸受装置１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）駆動軸４がかしめられるハブ輪３の側面３ｆには、駆動軸４がかしめられることにより変形可能な溝１１が形成されているため、駆動軸４がかしめられることによってハブ輪３に応力が発生した場合であっても、溝１１が変形することにより応力を除去することができる。従って、駆動軸４がかしめられることによって発生した応力が、ハブ輪３のフランジ部３ａに影響を与えないようにすることができ、ハブ輪３の側面３ｆに駆動軸４がかしめられた場合であっても、フランジ部３ａが傾くように変形することを抑制することができる。その結果、フランジ部３ａに取り付けられたブレーキロータが傾くことを抑制することができ、ブレーキロータを挟持するためのブレーキパッド（不図示）とブレーキロータとが不要に接触することに起因する異音（いわゆるジャダー音）の発生を抑制することができる。

（２）駆動軸４がかしめられるハブ輪３の側面３ｆには、溝１１が環状に形成されているため、駆動軸４がかしめられることによってハブ輪３の全周に発生した応力を一様に除去することができる。

（３）溝１１の外方において、ハブ輪３には、フランジ部３ａへブレーキロータを案内するための案内部３ｂが設けられているため、駆動軸４がかしめられることによって発生した応力が、ハブ輪３の案内部３ｂにも影響を与えないようにすることができる。従って、フランジ部３ａへブレーキロータを案内するための案内部３ｂが変形することを抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態においては、ハブ輪３の側面３ｆに断面円弧状の溝１１が形成されていたが、溝１１の断面形状は適宜変更してもよい。例えば、図３に示すように、溝１１が断面矩形状であってもよく、また、図４に示すように、溝１１が断面Ｖ字状であってもよい。

本発明の実施形態に係る駆動輪用軸受装置を示す概略構成図。 本発明の実施形態に係る駆動輪用軸受装置を構成するハブ輪を車輪側から見た場合の正面図。 本発明の実施形態の変形例に係る駆動輪用軸受装置を示す概略構成図と部分拡大図。 本発明の実施形態の変形例に係る駆動輪用軸受装置を示す概略構成図と部分拡大図。 従来の駆動輪用軸受装置を示す概略構成図。

符号の説明

Ａ…軸方向、Ｒ…径方向、Ｂ…転がり軸受、Ｊ…等速自在継手、１…駆動輪用軸受装置、２…外輪、３…ハブ輪、３ａ…フランジ部、３ｂ…案内部、３ｆ…側面（表面）、４…駆動軸、５，６…転動体、７…シャフト、８…継手部材、９…ボール、１０…保持器、１１…溝。

Claims (3)

1. 車体に対して固定される外輪と、駆動輪及びブレーキロータが取り付けられるフランジ部を有するとともに前記外輪に対して回転可能なハブ輪と、前記ハブ輪を回転させる駆動軸とを備え、前記ハブ輪には前記駆動軸が挿入されるとともに、前記ハブ輪の表面に前記駆動軸がかしめられることにより、前記駆動軸に対して前記ハブ輪が固定される駆動輪用軸受装置であって、
   前記表面には、前記駆動軸がかしめられることにより変形可能な溝が形成されていることを特徴とする駆動輪用軸受装置。
2. 前記表面には前記溝が環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動輪用軸受装置。
3. 前記溝の外方において、前記ハブ輪には、前記フランジ部へ前記ブレーキロータを案内するための案内部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動輪用軸受装置。

Images