JP2010116144A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】円周方向のガタを抑制でき、しかも、ハブと等速自在継手の外側継手部材との分離・再組立が可能で、ハブと外側継手部材との組立作業が容易な車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ1と複列の転がり軸受2と等速自在継手3とをユニット化し、ハブ1の孔部22に等速自在継手3の外側継手部材5の軸部12を嵌合させ、ハブ1の孔部22の内周面と外側継手部材5の軸部12の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造Mとなし、ハブ1の内壁22cに形成した貫通孔56からボルト54を挿入してハブ1と外側継手部材5とを分離・再組立可能に締結し、かつ、貫通孔56の、ハブ1の孔部22に対する同軸度を1.0mm以下に規定してある。
【選択図】図2
【解決手段】車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ1と複列の転がり軸受2と等速自在継手3とをユニット化し、ハブ1の孔部22に等速自在継手3の外側継手部材5の軸部12を嵌合させ、ハブ1の孔部22の内周面と外側継手部材5の軸部12の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造Mとなし、ハブ1の内壁22cに形成した貫通孔56からボルト54を挿入してハブ1と外側継手部材5とを分離・再組立可能に締結し、かつ、貫通孔56の、ハブ1の孔部22に対する同軸度を1.0mm以下に規定してある。
【選択図】図2
Description
この発明は自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置に関する。
車輪用軸受装置には、第1世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付けフランジを一体に有する第2世代に進化し、さらに、車輪取付けフランジを一体に有するハブの外周に、複列の転がり軸受の一方の内側軌道(インナレース)を形成した第3世代、さらには、ハブと等速自在継手とを一体化し、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に、複列の転がり軸受の他方の内側軌道(インナレース)を形成した第4世代のものまで開発されている。
特許文献1には第3世代の車輪用軸受装置が記載されている。この車輪用軸受装置は、図11に示すように、外径方向に延びるフランジ101を有するハブ102と、ハブ102に外側継手部材103を固定した等速自在継手104と、ハブ102の外周側に配置した外方部材105とを備える。
等速自在継手104は、前記外側継手部材103と、外側継手部材103の椀形部107内に収納した内側継手部材108と、内側継手部材108と外側継手部材103との間に介在させたボール109と、ボール109を保持する保持器110とを備える。内側継手部材108の中心孔の内周面にスプライン111が形成してあり、図示省略のシャフトのスプライン軸とスプライン結合するようになっている。
ハブ102は筒部113と前記フランジ101とを有し、フランジ101の外端面(反継手側の端面)114には、図示省略のホイールおよびブレーキロータを装着するための短筒状のパイロット部115が形成してある。パイロット部115は、大径の第1部115aと小径の第2部115bとからなり、第1部115aにブレーキロータを嵌合させ、第2部115bにホイールを嵌合させる。
筒部113の椀形部107側端部の外周面に小径部116が設けてあり、この小径部116に内輪117が嵌合させてある。ハブ102の筒部113の外周面のフランジ近傍には第1内側軌道(インナレース)118が形成してあり、内輪117の外周面に第2内側軌道(インナレース)119が形成してある。ハブ102のフランジ101はボルト装着孔112を有し、このボルト装着孔112に植え込んだハブボルト(図示省略)によってホイールおよびブレーキロータをフランジ101に固定する。
外方部材105は、内周に2列の外側軌道(アウタレース)120、121が形成してあり、外周にフランジ(車体取付けフランジ)132が形成してある。ハブ102の第1内側軌道118と外方部材105の第1外側軌道120とが対向し、内輪117の第2内側軌道119と外方部材105の第2外側軌道121とが対向し、これらの間に2列の転動体122が介在させてある。
ハブ102の筒部113の内周面にはスプライン部126が形成してある。また、軸部123は、先端にねじ部124が形成してあり、そのねじ部124と椀形部107との間にスプライン部125が形成してある。そして、外側継手部材103の軸部123をハブ102の筒部113に挿入し、軸部123のスプライン部125とハブ102のスプライン部126とをかみ合わせることで、ハブ102と外側継手部材103をトルク
伝達可能に結合することができる。
伝達可能に結合することができる。
筒部113から突出した軸部123のねじ部124にナット127を取り付けて締め付けると、ナット127の座面128と筒部113の外端面129とが密着し、椀形部107の軸部側の端面130と内輪117の外端面131とが密着する。すなわち、ナット127を締め付けることによって、ハブ102が内輪117を介してナット127と椀形部107とで挟持される。
特開2004−340311号公報
従来は、上に述べたように、軸部123のスプライン部125とハブ102のスプライン部126とをかみ合わせてトルク伝達可能な結合構造を得ていた。このため、軸部123およびハブ102の双方にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるばかりでなく、圧入に際して軸部123のスプライン部125とハブ102のスプライン部126との凹凸を合わせる必要がある。さらに、歯面を合わせることによって、圧入すれば、凹凸歯が損傷する(むしれる)おそれがある。また、歯面を合わせることなく、凹凸歯の大径合わせにて圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。このように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷および円周方向のガタの両者を同時に除去することは困難であった。
また、筒部113から突出した軸部123のねじ部124にナット部材127を螺着する必要がある。このため、組立時にはねじ締結作業を有し、作業性に劣ると共に、部品点数が多く、部品管理性に劣ることになっていた。
この発明の目的は、円周方向のガタを抑制でき、しかも、ハブと等速自在継手の外側継手部材との分離・再組立が可能で、ハブと等速自在継手の外側継手部材との組立作業が容易な車輪用軸受装置を提供することにある。
この発明は、内周に複列のアウタレースを有する外方部材と、車輪を取り付けるためのフランジが設けられたハブを備え、前記アウタレースと対向する複列のインナレースを有する内方部材と、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数の転動体と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブに、前記等速自在継手の外側継手部材の軸部と嵌合する孔部が設けられた車輪用軸受装置において、前記ハブの内周面と前記外側継手部材の軸部の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に、凸部によって凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造を構成し、ハブと外側継手部材の軸部とをボルトで締結することで、前記ハブと前記外側継手部材とを分離および再組立可能とし、ハブに前記孔部に開口し、かつ前記ボルトを挿通するための貫通孔を設け、前記貫通孔の、前記ハブの孔部に対する同軸度を1.0mm以下に規定したことを特徴とするものである。
同軸度とは、データム軸直線(基準とする軸線によって設定した理論的に正確な直線)と同一直線上にあるべき軸線のデータム軸直線からの狂いの大きさをいう。この同軸度は、その軸線をすべて含みデータム軸直線と同軸の幾何学的円筒のうち、もっとも小さい径の円筒の直径で表わされる。同軸度は二つの軸線の位置に関する偏差であって、一般に形状偏差をもつ回転対称体の表面から軸線を決定しなければならないために、厳密な測定には手数と時間を必要とする。すなわち、固定の中心からの半径の変化と回転軸線の方向の真直度を記録・測定することができる真円度測定器を用い、まず被測定物の基準部分Aの軸直線を回転軸線と一致させる。つぎに被測定物またはスタイラスを回転軸線の方向に移動させて、必要な断面中で円形記録線図を記録することによって、その断面における円筒形体Bの中心を決定する。それらの中心のうちで、回転軸線からもっとも遠い点の位置の中心までの距離の2倍が同軸度である(『改訂精密測定(2)』、昭和60年1月15日、20版、株式会社コロナ社発行)。なお、JISB0182によれば、同軸度または一致度とは、共通の軸線をもつように配置された二つの機械部分の軸線が一致していない程度と定義されている。
ハブに形成した貫通孔からボルトを挿入してハブと外側継手部材とを締結することで、ハブからの外側継手部材の軸部の軸方向の抜けが規制される。分離に際しては、ハブのフランジにハブボルトを利用して治具を固定し、この治具により前記引き抜き力を付与する。再組立に際しては、ハブの孔部に外側継手部材の軸部を挿入し、ボルトを回して外側継手部材を引き込むことができる。
ハブに、貫通孔を有する内壁を設け、ハブの内壁の孔部とは反対側にボルトのための座面を形成することができる。これにより、ボルトの螺合状態が安定する。この際、ハブの内壁の孔部側に外側継手部材の軸部先端と接触する受け面を形成してもよい。このような構成を採用することにより、ハブと外側継手部材の軸方向の位置決めが可能となる。
例えば外側継手部材の軸部に凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブの孔部内径部よりも高くする。軸部をハブの孔部に凸部の軸方向端部側から圧入し、この凸部にてハブの孔部内周面に凸部に密着嵌合する凹部を形成することにより、凹凸嵌合構造を構成することもできる。
その際、凸部が相手側の凹部形成面(ハブの孔部内周面)に食い込んでいくことによって、孔部が僅かに拡径した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部に対して密着する。ハブと外側継手部材の硬度差はHRC(ロックウェル硬さCスケール)で20ポイント以上とする。
外側継手部材の軸部に凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度をハブの孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブの孔部に凸部の軸方向端部側から圧入するものであれば、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。
内方部材は、例えばそれぞれ1列のインナレースをもったハブと内輪とで構成される。ハブに内輪を嵌合させてハブの端部をかしめることにより両者を固定することができる。ハブの端部をかしめることによって、2列のインナレース間の間隔が狭まり、軸受予圧が付与される。このように、ハブの端部をかしめることによって軸受に予圧が付与されるので、外側継手部材は軸受予圧に関与する必要がなくなる。このため、軸受予圧を考慮することなく、外側継手部材の軸部を圧入することができ、ハブと外側継手部材との連結性(組み付け性)の向上を図ることができる。種々のかしめ加工が知られているが、一例として揺動かしめを挙げることができる。
圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するための収納部を、凹凸嵌合構造よりも反継手側の軸部外径側に設け、収納部を外側継手部材の軸部の先端に形成した小径段部とハブとによって形成するのが好ましい。ここで、はみ出し部は、凸部の凹部嵌合部位が嵌入する凹部の容量の材料分であって、形成される凹部から押し出されたもの、凹部を形成するために切削されたもの、または押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。収納部を形成する小径段部の外径はハブの貫通孔の内径よりも大きい。
圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納する収納部を設けることによって、はみ出し部をこの収納部内に保持(維持)することができ、はみ出し部が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部を収納部に収納したままにしておくことができ、はみ出し部の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上およびコスト低減を図ることができる。
次に述べる理由から凹凸嵌合部は転がり軸受の軌道面の直下を避けた位置に配置するのが好ましい。すなわち、外側継手部材の軸部をハブの孔部に圧入すると、ハブは膨張する。この膨張によって、転がり軸受の軌道面(インナレース)にフープ応力を発生させる。ここで、フープ応力とは、外径方向に拡径しようとする力をいう。軸受軌道面にフープ応力が発生すると、転動疲労寿命の低下やクラック発生を引き起こすおそれがある。そこで、凹凸嵌合構造を、転がり軸受の軌道面の直下を避けて、たとえば転動体列間に配置することよって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑えることができる。
ハブの孔部に前記軸部の凸部外径よりも大きい内径であって、円周方向の凹凸が形成された大径部を設けてもよい。この大径部は、外側継手部材の軸部と嵌合する嵌合孔よりも反内壁側に位置し、軸部を圧入する際の案内溝の作用をする。つまり、分離後の再組立の際は、前回形成した凹部に凸部を圧入しやすくなり、心ずれや心傾きを生じることなく、再組立の安定性向上を図ることができる。
この発明によれば、凹凸嵌合構造は、凸部と凹部との嵌合接触部位の全体が密着しているので、この嵌合構造において、半径方向および円周方向においてガタが生じるすきまが形成されない。しかも、外側継手部材の軸部に軸方向の引き抜き力を付与すれば、ハブの孔部から外側継手部材を取り外すことができる。また、外側継手部材の軸部をハブの孔部から引き抜いた後において、再度、外側手部材の軸部をハブの孔部に圧入すれば、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成することができる。
このように、この発明の車輪用軸受装置は分離・再組立が可能である。そして、ハブの貫通孔の、ハブの孔部に対する同軸度を高め、具体的には1.0mm以下に規定することにより、分離および再組立の際に、ハブと外側継手部材の軸方向相対移動をボルトを利用して円滑に行わせることができる。同軸度を高めたハブの貫通孔と孔部を有効に活用するため、ハブの貫通孔の内径寸法を、ボルトの対応する部分の外径寸法とのすきまが小さくなるように寸法管理するのが望ましい。ハブの孔部に対する貫通孔の同軸度が1.0mmよりも大きくなると、ハブ孔部に倣って外側継手部材を圧入した際、貫通孔に倣って挿入されたボルトが外側継手部材の雌ねじに螺着されなくなってしまう。つまり、互いの位置がずれることにより、組立不能となる。
外側継手部材の軸部に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブの孔部から外側継手部材を取り外すことができるので、各部品の修理・点検の作業性(メンテナンス性)の向上を図ることができる。しかも、各部品の修理・点検後に再度外側継手部材の軸部をハブの孔部に圧入することによって、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。
外側継手部材の軸部の外周面とハブの孔部の内周面とのどちらか一方に設けた凸部を、軸方向に沿って他方に圧入することによって、この凸部に密着嵌合する凹部を形成することができる。このため、凹凸嵌合構造を確実に形成することができる。しかも、凹部が形成される側の部材にはスプライン等を形成しておく必要がないため生産性に優れ、かつ、組立に際してスプライン同士の位相合わせをする必要がないため作業能率が向上し、しかも、圧入時の歯面の損傷を回避することができて、安定した嵌合状態を維持できる。
ボルトによって締結する構造であるため、ハブからの軸部の抜けが規制され、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。このボルト締結と関連して、ハブの内壁を、外側継手部材の軸部の端面とボルトの頭部とで挟持させ、位置決め手段として利用することにより、ボルト固定が安定するとともに、位置決めされたことによって、車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、軸方向に沿って配設される凹凸嵌合構造の軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。
以下、この発明の実施の形態を図1〜図10に基づいて説明する。図2に第1の実施の形態の車輪用軸受装置を示す。この車輪用軸受装置は、ハブ1と、複列の転がり軸受2と、等速自在継手3とをユニット化したもので、ハブ1と、ハブ1の孔部22に挿入した等速自在継手3の外側継手部材の軸部12とが、凹凸嵌合構造Mを介して分離可能に結合されている。
等速自在継手3は、図7に示すように、外側継手部材5と、内側継手部材6と、トルク伝達要素としての複数のボール7と、ボール7を保持するケージ8とを主要な構成要素としている。
外側継手部材5はマウス部11と軸部(ステム部)12とからなり、両者の境界部分にバックフェイス11aが形成してある。マウス部11は、軸部12とは反対側の端部が開口したベル型で、球面状の内周面13を有する。その内周面13には、軸方向に延びた複数のトラック溝14が円周方向に等間隔に形成してある。
内側継手部材6は球面状の外周面15を有し、その外周面15に、軸方向に延びた複数のトラック溝16が円周方向に等間隔に形成してある。内側継手部材6はスプライン孔6aでシャフト10のスプライン軸部10aとスプライン嵌合してシャフト10とトルク伝達可能に結合されている。スプライン軸部10aには抜け止め用の止め輪9が装着してある。
外側継手部材5のトラック溝14と内側継手部材6のトラック溝16とは対をなし、各対のトラック溝14,16で構成されるボールトラックに1個ずつ、ボール7が転動可能に組み込んである。ボール7は外側継手部材5のトラック溝14と内側継手部材6のトラック溝16との間に介在してトルクを伝達する。すべてのボール7はケージ8によって同一平面内に保持される。ケージ8は外側継手部材5の内周面13と内側継手部材6の外周面15との間に摺動可能に介在し、外周面で外側継手部材5の内周面13と接し、内周面で内側継手部材6の外周面15と接する。
なお、図7では固定式等速自在継手の一例としてツェッパ型が示してあるが、各トラック溝14、16の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型やその他の等速自在継手であってもよい。
内部に充填した潤滑グリースの漏洩を防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、マウス部11の開口部はブーツ18で塞いである。ブーツ18は、大径部18aと、小径部18bと、大径部18aと小径部18bとを連結する蛇腹部18cとからなる。大径部18aはマウス部11の開口端部の外周に装着してブーツバンド19aで締め付けてある。小径部18bはシャフト10のブーツ装着部10bに装着してブーツバンド19bで締め付けてある。
図1および図6に示すように、ハブ1は筒部20とフランジ21とからなる。フランジ21は筒部20の反継手側の端部に設けてある。また、ハブ1は内壁22cで仕切られた孔部22とテーパ孔22bとを有する。内壁22cは内向きフランジの形態で、中心部に貫通孔56を有し、この内壁22cを境にして、継手側に孔部22が位置し、反継手側にテーパ孔22bが位置する。内壁22cのテーパ孔22b側の面には座ぐり部つまり座面51が形成してある。内壁22cの孔部22側の面は外側継手部材の軸部12の端面52と接触する受け面53となる。
孔部22は、嵌合孔22aと、その両側に配置した大径部46と小径部48を含んでいる。大径部46は嵌合孔22aの開口側に位置し、小径部48は嵌合孔22aの内壁22c側に位置する。大径部46と嵌合孔22aとの間には、テーパ部(テーパ孔)49aが設けてある(図6)。テーパ部49aは、ハブ1と外側継手部材5の軸部12を結合する際の圧入方向に向かって縮径している。テーパ部49aの角度θを例示するならば、15°〜75°である。なお、嵌合孔22aと小径部48との間にもテーパ部49bが設けてある。
転がり軸受2は、軸受内輪に相当する内方部材(1,24)と、軸受外輪に相当する外方部材25と、転動体としてのボール30とを主要な構成要素としている。内方部材はハブ1と内輪24とで構成される。内輪24はハブ1の筒部20の継手側に形成した小径部23に嵌合させてある。ハブ1と内輪24はそれぞれ第1内側軌道面(インナレース)28と第2内側軌道面(インナレース)29を有する。外方部材25は、内周に2列の外側軌道面(アウタレース)26,27を有する。外方部材25は図示省略の車体の懸架装置から延びるナックル34(図7参照)に取り付けるようになっている。第1外側軌道面26と第1内側軌道面28とが対向し、第2外側軌道面27と第2内側軌道面29とが対向して、2列のボール30のための軌道を形成する。各列のボール30は保持器で所定間隔に保持される。潤滑剤の漏洩および外部からの異物の侵入を防止するため、外方部材25の両端開口部にシール部材S1、S2が装着してある。
ハブ1の小径部23の端部をかしめて半径方向外側に塑性変形させ、かしめ部31を内輪24の端面に当てて内輪24を軸方向に固定してある。この状態で、転がり軸受2に所定の予圧が付与されるように設定してある。外側継手部材5のマウス部11とハブ1の端部(この場合、かしめ部31)とは非接触で、両者間にはすきま58が存在している(図2参照)。ハブ1のフランジ21にはボルト装着孔32にハブボルト33が植え込んであり、このハブボルト33によってホイールおよびブレーキロータをフランジ21に固定するようになっている。
等速自在継手の外側継手部材5の軸部12は本体部12aと先端側の小径部12bとからなり、軸心部にねじ孔50が形成してある。ねじ孔50の開口端部は、軸部12の端面側に向かって拡開したテーパ部50aとなっている(図6参照)。
軸部12の反マウス部側の外周面には、複数の軸方向に延びる凸部35が、円周方向に所定ピッチで形成してある。ハブ1の嵌合孔22aの内周面37には、複数の軸方向に延びる凹部36が、円周方向に所定ピッチで形成されている。図3に示すように、凸部35と凹部36とで凹凸嵌合構造Mが形成され、凸部35と凹部36との嵌合接触部位38全域が密着している。つまり、円周方向全周にわたって、凸部35と、これによって形成された凹部36とが、タイトフィットしている。
図3(b)に示すように、凸部35は断面が凸円弧状の頂点を有する三角形状(山形状)である。凸部35と凹部36の嵌合接触部位38は、符号Aで示すように、断面における山形の中腹部から山頂に至る範囲である。また、円周方向で隣り合う凸部35間において、ハブ1の嵌合孔22aの内周面37よりも内径側にはすきま40が存在している。
このように、ハブ1と外側継手部材5の軸部12とは、凹凸嵌合構造Mを介してトルク伝達可能な関係にある。
次に、図3に示した凹凸嵌合構造Mの製作方法を説明する。外側継手部材5の軸部12にスプライン(またはセレーション。以下同じ。)41を形成する。これは、軸方向に沿った凸歯41aと凹歯41bとからなるいわゆるオススプラインで、凸歯41aが凹凸嵌合構造Mの凸部35となる。スプライン41はモジュール0.5以下の小さい歯とする。モジュールとは、ピッチ円直径を歯数で割った値である。
そして、図2にクロスハッチングで示すように、軸部12の外周に熱処理を施して硬化層Hを形成させる。この実施の形態では、スプライン41は軸部12の本体部12aの小径部12b側に設けてあり、硬化層Hはスプライン41の全体と、外側継手部材5のバックフェイス11aの一部にまで及んでいる。熱処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入/拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。
ハブ1の孔部22の内周面37、つまり嵌合孔22aの内周面は硬化処理を施さず未硬化部(未焼き状態)とする。外側継手部材5の軸部12の硬化層Hとハブ1の未硬化部との硬度差は、HRC(ロックウェル硬さCスケール)で20ポイント以上とする。具体例を挙げるならば、硬化層Hの硬度を50HRCから65HRC程度とし、未硬化部の硬度を10HRCから30HRC程度とする。
図3(b)から分かるように、凸部35の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面すなわちここでは嵌合孔22aの内周面37の位置に対応する。図6に示したD、D1、D2の寸法関係で表わすならばD2<D<D1となる。ここに、Dは嵌合孔22aの内周面37の内径、D1は凸部35の最大外径つまりスプライン41の凸歯41aである前記凸部35の頂点を結ぶ円の最大直径(外接円直径)、D2は凸部間の軸部外周面の外径つまりスプライン41の凹歯41bの底を結ぶ円の最大直径である。また、D3は孔部22の大径孔46の内径で、D1<D3の関係にある。
スプラインは、その構成も加工方法も周知である(JIS B 0006:1993参照)。たとえば転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することができる。また、表面硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
そして、図6に示すように、ハブ1の軸心と外側継手部材5の軸心とを合わせた状態で、ハブ1の真円状の孔部22に、外側継手部材5の軸部12を挿入する。このとき、上に述べたように孔部22の大径部46が凸部35の最大外径よりも大径であるため(D1<D3)、軸部12の挿入が容易である。さらに、テーパ部49aが軸部12の先端を案内する役割を果たし、軸部12を嵌合孔22aに、ズレを生じせさることなく圧入することができる。なお、テーパ部49aを設けない場合、外側継手部材5の軸部12をハブ1の嵌合孔22aに圧入する際の心合わせができず、ハブ1と外側継手部材5との心ずれ、心傾き等の不具合が生じるおそれがある。テーパ部49aの角度θとしては、前述のとおり15°〜75°とするのが好ましい。15°未満ではガイド機能は発揮できるが、テーパ部49aの軸方向寸法が長くなって、それに伴い圧入に要する時間も長くなるばかりでなく、ハブ1の全長が長くなるおそれもある。また、75°を越えるとガイド機能が不十分となり、心ずれを起こすおそれがある。
嵌合孔22aの内周面37の直径Dと、凸部35の最大外径D1と、スプライン41の凹歯41bの最小外径D2とが上述の関係にあり、しかも、凸部35の硬度が内周面37の硬度よりも20ポイント以上大きいことから、軸部12をハブ1の孔部22に圧入することにより、凸部35が内周面37に食い込んで凹部36を軸方向に沿って形成していくことになる。これはスプライン41による一種の切削加工である。
軸部12をハブ1の嵌合孔22aに圧入していくと、図4に示すように、カールしたはみ出し部45ができる。このはみ出し部45は、軸部12の小径部12bの外周に形成された環状の空間からなる収納部57に収納される。はみ出し部45は、凸部35が嵌入することによって形成された凹部36に相当する容量の材料であって、形成される凹部36から押し出されたもの、凹部36を形成するために切削されたもの、または、押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。このように、孔部22の内周面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部であるはみ出し部45が収納部57内に入り込んでいく。
このように、圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部45を収納する収納部57を設けることによって、はみ出し部45を収納部57内に保持(維持)することができ、はみ出し部45が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部45を収納部57に収納したままにしておくことができ、はみ出し部45の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上およびコスト低減を図ることができる。
軸部12の端面52がハブ1の内壁22cの受け面53に突き当たった時点で圧入が終了する。この状態では、図3に示すように、軸部12の端部の凸部35と、これに嵌合する凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面(この場合、ハブ1の嵌合孔22aの内周面37)に凸部35の形状の転写を行うことになる。このとき、凸部35が嵌合孔22aの内周面37に食い込んでいくことによって、孔部22がわずかに拡径した状態となって、凸部35の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部22が元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部35の圧入時にハブ1が半径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部35の歯面(凹部嵌合部位の表面)に付与される。このため、凸部35の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部36に対して密着する凹凸嵌合構造Mを確実に形成することができる。すなわち、軸部12側のスプライン(オススプライン)41によって、ハブ1の孔部22の内周面に、オススプライン41に密着するメススプライン42が形成される。なお、凹凸嵌合構造Mの一部領域では、凸部35による凹部形成過程で凸部35と凹部36の間に不可避的にすきまを生じることがある。
このようにして凹凸嵌合構造Mが形成されるが、この凹凸嵌合構造Mの軸方向位置は、転がり軸受2の軌道面26、27、28、29の直下位置を避けた位置、すなわち、軌道面26、27、28、29のボール接触部位置に対して半径方向に対応しない位置である。
圧入終了後、ハブ1の貫通孔56にボルト54を挿入して軸部12のねじ孔50にねじ込む。ボルト54は、フランジ付き頭部54aと、ねじ軸部54bとからなる。ねじ軸部54bは、大径の基部55aと、小径の本体部55bと、先端側のねじ部55cとを有する。図2に示すように、基部55aがハブ1の貫通孔56に対応し、ねじ部55cが軸部12のねじ孔50に対応する。貫通孔56の内径d1は基部55aの外径d2よりもわずかに大きく設定する(図6参照)。径差(d1−d2)は可能な限り小さくなるように寸法管理をする。そのために、加工公差を小さく抑えるほか、ハブ1とボルト54の組み合わせ(マッチング)を採用してもよい。具体例を挙げるならば、0.05mm<(d1−d2)<0.5mm程度である。なお、ねじ部55cの最大外径は、基部55aの外径d2と同じか基部55aの外径よりもわずかに小さい程度とする。
ボルト54を締め付けることによって、ボルト54の頭部54aのフランジ部60がハブ1の内壁22cの座面51に密着し、軸部12の端面52とボルト54の頭部54aとで内壁22cが挟持される。
すでに述べたとおり、ハブ1の端部(この場合、かしめ部31)に対して外側継手部材5のマウス部11を接触させない構造としたため、ハブ1のかしめ部31とマウス部11のバックフェイス11aとの間にすきま58が存在する。図5に示すように、すきま58をシール部材59で塞ぐのが好ましい。図2から分かるように、すきま58は、ハブ1のかしめ部31とマウス部11のバックフェイス11aとの間で半径方向に延びた部分と、ハブ1の孔部22と外側継手部材5の軸部12の大径部12aとの間で軸方向に延びた部分とがある。この実施の形態では、すきま58の半径方向部分と軸方向部分とが会合するコーナー付近にシール部材59を配置してある。シール部材59の材料や形状等は任意に選択することができる。図5(a)はOリングの例、図5(b)はガスケット等の帯状の弾性物質の例を示す。
ボルト54の座面60aとハブ1の座ぐり51の底面との間にシール材(図示省略)を介在させてもよい。たとえば、ボルト54の座面60aに、塗布後に硬化して座面60aと座ぐり51の底面との間において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材(シール剤)を塗布すればよい。なお、このシール材としては、この車輪用軸受装置が使用される雰囲気中において劣化しないものを選択するのが望ましい。
このように、外側継手部材5の凸部35とハブ1の凹部36との嵌合接触部位38全域が密着する凹凸嵌合構造Mを確実に形成することができる。しかも、凹部36が形成される部材にはスプライン加工の必要がないため加工コストの削減が可能となるばかりでなく、組立に際してスプライン同士の位相合わせを必要としないため作業能率が向上し、しかも、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。
また、凹凸嵌合構造Mは、凸部35と凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着しているため、半径方向および円周方向においてガタの原因となるすきまが形成されない。このため、嵌合部位のすべてが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音も生じない。
ボルト締結によって、ハブ1からの軸部12の軸方向の抜けが規制され、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。特に、外側継手部材5の軸部12の端面52とボルト54の頭部54aとで挟持される内壁22cを設けたことによって、軸方向の位置決めがなされ、車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、凹凸嵌合構造Mの軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。
また、ハブ1の端部をかしめて内輪24の端面を当てることにより転がり軸受2に予圧が付与されるので、外側継手部材5のマウス部11を内輪24に当てる必要がない。したがって、外側継手部材5の軸部12を圧入する際に軸受予圧に注意を払う必要がないため、ハブ1と外側継手部材5を組み付ける作業の能率が向上する。しかも、ハブ1とマウス部11とが非接触であるため、ハブ1とマウス部11との接触部で発生していた異音の問題が解消する。
外側継手部材5のマウス部11と、ハブ1の端部のかしめ部31との間のすきま58をシール部材59で密封したことにより、このすきま58から雨水や異物が侵入することを防止して、凹凸嵌合構造Mへの雨水や異物等による密着性の劣化を回避することができる。また、ボルト54の座面60aと座ぐり51の底面との間にシール材を介在させたことにより、このボルト54と貫通孔56とのすきまから凹凸嵌合構造Mへ雨水や異物が侵入するのを防止して、品質向上を図ることができる。
また、凸部35の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面上に配置されるようにすることによって、凸部35が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部36を確実に形成することができる。すなわち、凸部35の相手側に対する圧入代を十分にとることができる。これによって、凹凸嵌合構造Mの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきもなく、安定した捩り強度が得られる。
図2に示す実施の形態では、外側継手部材5の軸部12に凹凸嵌合構造Mの凸部35を設けるとともに、この凸部35の軸方向端部の硬度をハブ1の孔部内径部よりも高くして、軸部12をハブ1の孔部22に圧入するものであれば、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。
凹凸嵌合構造Mを転がり軸受2の軌道面直下を避けて配置することにより、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑えることができる。これにより、転動疲労寿命の低下、クラック発生、および応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な車輪用軸受装置を提供することができる。
軸部12に形成するスプライン41は、モジュールが0.5以下の小さい歯を用いることにより、このスプライン41の成形性の向上を図ることができるとともに、圧入荷重の低減を図ることができる。なお、凸部35を、この種のシャフトに通常形成される規格品のスプラインで構成することができるので、低コストで簡単にこの凸部35を形成することができる。
図3に示したスプライン41では、凸歯41aのピッチと凹歯41bのピッチとが同一設定される。このため、図3(b)に示すように、凸部35の突出方向中間部位の周方向厚さLと、周方向に隣り合う凸部35間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法L0とがほぼ同一となっている。
これに対して、図9に示すように、凸部35の突出方向中間部位の周方向厚さL2が、周方向に隣り合う凸部35間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法L1よりも小さいものであってもよい。すなわち、軸部12に形成されるスプライン41において、凸部35の突出方向中間部位の周方向厚さ(歯厚)L2を、凸部35間に嵌合するハブ1側の凸となった部分43の突出方向中間部位の周方向厚さ(歯厚)L1よりも小さくしている。
このため、軸部12側の全周における凸部35の歯厚の総和Σ(B1+B2+B3+・・・)を、ハブ1側の凸となった部分43(凸歯)の歯厚の総和Σ(A1+A2+A3+・・・)よりも小さく設定している。これによって、ハブ1側の凸となった部分43のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部35の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部35の周方向厚さの総和を、相手側の凸となった部分43における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全凸部35の周方向厚さL2を、周方向に隣り合う凸部35間における周方向の寸法L1よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部35のうち、任意の凸部35の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。なお、図9における凸部35は、断面台形(富士山形状)としている。
以上に述べた車輪用軸受装置では、ハブ1の嵌合孔22aに外側継手部材5の軸部12を圧入した後、軸部12の小径部12bの端面52を内壁22cの端面53に当接させることでハブ1と外側継手部材5の軸方向位置決めを行っており、そのためハブ1のかしめ部31とマウス部11のバックフェイス11aとの間にすきま58が形成されている。これに対し、圧入後にハブ1のかしめ部31とマウス部11のバック面11aとを当接させてハブ1と外側継手部材5の軸方向位置決めを行うこともできる。その場合、軸部12の小径部12bの端面52は内壁22cの端面53に当接せず、両者間に隙間が形成される。このようにかしめ部31を小径部12bの端面52と当接させる場合、ハブ1のかしめ部31とマウス部11のバック面11aとの接触面圧は100MPa以下とするのが望ましい。接触面圧が100MPaを超えると、大トルク負荷時に外側継手部材5とハブ1との捩れ量に差が生じ、この差によって接触部に急激なスリップが生じて異音を発生するおそれがあるからである。接触面圧を100MPa以下とすることで、異音の発生を防止して静粛な車輪用軸受装置を提供することができる。
ところで、図2に示す状態からボルト54を取り外せば、ハブ1と外側継手部材5を分離することができる。すなわち、凹凸嵌合構造Mの嵌合力は、所定力以上の引き抜き力を付与することによって、ハブ1から外側継手部材5を引き抜くことを許容する程度のものである。
たとえば、図7に示すような治具70を使用してハブ1と等速自在継手3を分離することができる。治具70は、基盤71と、基盤71を貫通したねじ孔72に挿入した押圧用ボルト73と、軸部12のねじ孔50に挿入するねじ軸76とを備える。基盤71にはハブ1のハブボルト33と同じピッチで貫通孔74が設けてあり、この貫通孔74にハブボルト33を通してナット75を締め付けることにより、基盤71をハブ1に取り付けることができる。
基盤71をハブ1に取り付けた後、または、基盤71を取り付ける前に、軸部12のねじ孔50にねじ軸76を挿入し、その基部76aをハブ1の内壁22cから反継手側へ突出させる。この基部76aの突出量は、凹凸嵌合構造Mの軸方向寸法よりも長く設定する。
その後、押圧用ボルト73を基盤71のねじ孔72に通し、先端をねじ軸76の先端に突き当てると、図7に示すように、ねじ軸76と押圧用ボルト73とは同軸状で、かつ、当該車輪用軸受装置とも同軸状となる。この状態で、押圧用ボルト73を回して白抜き矢印のようにねじ軸76側へ移動させる。その結果、押圧用ボルト73がねじ軸76を押し、ねじ軸76は外側継手部材5を押し、そうして外側継手部材5が白抜き矢印方向へ移動して、ハブ1から外れるに至る。その後、ハブ1から基盤71を取り外し、軸部12からねじ軸76を取り外す。
このようにして一旦分離したハブ1と外側継手部材5は、再度、組み付けることができる。すなわち、図8に示すように、ハブ1の孔部22に外側継手部材5の軸部12を挿入し、軸部12の雄スプライン41と、前回の圧入によって形成されたハブ1の雌スプライン42との位相を合わせる。そして、ボルト54をハブ1の貫通孔56から挿入して外側継手部材5の軸部12のねじ孔50にねじ込む。
この状態からボルト54をまわしていくと、軸部12が引き込まれてハブ1の嵌合孔22a内に進入していく。このとき、孔部22がわずかに拡径した状態となって、軸部12の軸方向の進入を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部22が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、前回の圧入と同様、凸部35の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部36に対して密着する凹凸嵌合構造Mを確実に構成することができる。
ボルト54をまわして軸部12を引き込むとき、図8に示すように、ボルト54の基部55aが貫通孔56に対応した状態となる。既述のとおり、貫通孔56の内径d1は軸部54bの基部55aの外径d2よりもわずかに大きく設定してあり、かつ、径差(d1−d2)を可能な限り小さく抑えてあるため、貫通孔56がボルト54に対してガイド機能を発揮し、外側継手部材5の軸部12をハブ1の嵌合孔22aに、心ずれを起こすことなく、圧入することができる。なお、貫通孔56の軸方向寸法に関しても、短かすぎると安定したガイド機能を発揮できず、逆に長すぎると内壁22cが厚くなってその分凹凸嵌合構造Mの軸方向長さを確保できないとともに、ハブ1の重量が大となる。このため、これらを考慮して種々変更することができる。
なお、軸部12のねじ孔50の端面側に、開口側に向かって拡開したテーパ部50aを設けてあるため、ねじ軸76やボルト54をねじ孔50に入れやすいという利点がある。
また、図1に示すように、ハブ1の孔部22に、外側継手部材5の軸部12の凸部外径D1(図6参照)よりも大きい内径であって、円周方向の凹凸が形成された大径部22dを設けるようにしてもよい。この大径部22dは、嵌合孔22aをはさんで内壁22cとは反対側、言い換えれば嵌合孔22aの圧入開始側に位置し、嵌合孔22aに軸部12を再圧入する際の案内溝の作用をする。つまり、分離後の再組立の際は、前回形成した凹部に凸部を圧入しやすくなり、心ずれや心傾きを生じることなく、再組立の安定性向上を図ることができる。
ところで、1回目の圧入(孔部22の内周面37に凹部36を成形する圧入)では、圧入荷重が比較的大きいので、圧入のためにプレス機等の設備を使用する必要がある。これに対して、再度の圧入は圧入荷重が1回目よりも小さいため、プレス機等を使用することなく、安定して正確に圧入をすることができる。このため、そのような機械設備のない現場でも、ハブ1と外側継手部材5の分離と再組立を行うことが可能となる。
このように、外側継手部材5の軸部12に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブ1の孔部22から外側継手部材5を取り外すことができるので、各部品の修理・点検の作業性(メンテナンス性)の向上を図ることができる。しかも、各部品の修理・点検後に再度外側継手部材5の軸部12をハブ1の孔部22に圧入することによって、凸部35と凹部36との嵌合接触部位38全域が密着する凹凸嵌合構造Mを構成することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。
前述の実施の形態では、軸部12側に凸部35を構成するスプライン41を形成し、この軸部12のスプライン41に表面硬化処理を施し、ハブ1の内周面を未硬化(生材)としている。これに対して、図10に示すように、ハブ1の孔部22の内周面に表面硬化処理を施したスプライン61(凸歯61aおよび凹歯61b)を形成し、軸部12には表面硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン61もブローチ加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することがきる。また、表面硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
この場合、凸部35の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面(軸部12の外周面)の位置に対応する。すなわち、スプライン61の凸歯61aである凸部35の頂点を結ぶ円の径寸法(凸部35の最小径寸法)D4を、軸部12の外径寸法D6よりも小さく、スプライン61の凹歯61bの底を結ぶ円の径寸法(凸部間の嵌合用孔内周面の内径寸法)D5を軸部12の外径寸法D6よりも大きく設定する。すなわち、D4<D6<D5の関係とする。
軸部12をハブ1の孔部22に圧入すれば、ハブ1側の凸部35によって、軸部12の外周面にこの凸部35が嵌合する凹部36を形成することができる。これによって、凸部35とこれに嵌合する凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着する。
ここで、嵌合接触部位38とは、図10(b)に示す範囲Bであり、凸部35の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣り合う凸部35間において、軸部12の外周面よりも外径側にすきま62が形成される。
この場合であっても、圧入によってはみ出し部45が形成されるので、このはみ出し部45を収納する収納部57を設けるのが好ましい(図4参照)。はみ出し部45は軸部12のマウス側に形成されることになるので、収納部をハブ1側に設けることになる。
このように、ハブ1の孔部22の内周面37に凹凸嵌合構造Mの凸部35を設け、この凸部35の軸方向端部の硬度を外側継手部材5の軸部12の外径部よりも高くして、圧入するものでは、軸部側の表面硬化処理(熱処理)を行う必要がないので、等速自在継手の外側継手部材5の生産性に優れる。
以上、この発明の実施の形態につき説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されることなく種々の変形が可能である。たとえば、凹凸嵌合構造Mの凸部35の断面形状として、図3では三角形状の例を示し、図9では台形(富士山形状)の例を示したが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々形状から任意に選択して採用でき、凸部35の面積、数、円周方向ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン41を形成し、このスプライン41の凸歯41aをもって凹凸嵌合構造Mの凸部35とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部35を相手側に圧入し、この凸部35にて凸部35に密着嵌合する凹部36を相手側に形成することができて、凸部35とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位38の全体が密着し、しかも、ハブ1と等速自在継手3との間で回転トルクの伝達ができればよい。
ハブ1の孔部22としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってもよく、この孔部22と嵌合する軸部12の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。
さらに、ハブ1に軸部12を圧入する際に凸部35の圧入始端部のみが、凹部36が形成される部位より硬度が高ければよいので、必ずしも凸部35の全体の硬度を高くする必要はない。図3ではすきま40が形成される例を示したが、凸部35間の凹部まで、ハブ1の内周面37に食い込むようなものであってもよい。
なお、凸部35側と、凸部35にて形成される凹部形成面側との硬度差としては、HRCで20ポイント以上とするのが好ましいが、凸部35が圧入可能であれば20ポイント未満であってもよい。
凸部35の端面すなわち圧入始端は軸線に対して垂直な平面である例を示したが(図4参照)、軸線に対して所定角度をなす傾斜面であってもよい。この場合、内径側から外径側に向かって反凸部側に傾斜しても凸部側に傾斜してもよい。
さらに、ハブ1の孔部22の内周面37に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部36の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部35の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部35の圧入時に形成されるはみ出し部45の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部45を少なくできるので、収納部57の容積を小さくでき、収納部57の加工性および軸部12の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。
転がり軸受2の軸受形式については、転動体30としてボール(玉)を使用した複列アンギュラ玉軸受の例を示したが、ローラ(ころ)を使用した複列円すいころ軸受であってもよい。
また、第3世代の車輪用軸受装置の場合を例にとって説明したが、第1世代や第2世代さらには第4世代であってもよい。
凸部35を圧入する時は、述べたように凹部36が形成される側を固定し、凸部35を有している側を移動させてもよいし、逆に、凸部35を有している側を固定し、凹部36が形成される側を移動させてもよく、あるいは両者を移動させるようにしてもよい。
なお、等速自在継手3において、内側継手部材6とシャフト10をここに述べた凹凸嵌合構造Mを介して一体化するようにしてもよい。
ハブ1と軸部12とのボルト固定を行うボルト54の座面60aと、内壁22cに形成した座ぐり51の底面との間に介在させるシール材としては、前述のようにボルト54の座面60a側に樹脂を塗布することに代えて、あるいは、それに加えて、座ぐり51の底面に樹脂を塗布してもよい。なお、ボルト54を締め付けた状態で、ボルト54の座面60aと座ぐり51の底面とが密着性に優れるものであれば、このようなシール材を省略することも可能である。すわなち、座ぐり51の底面を研削することによって、ボルト54の座面60aとの密着性を向上させたりすることができる。もちろん、座ぐり51の底面を研削することなく、いわゆる旋削仕上げ状態であっても、密着性を発揮できれば、シール材を省略することができる。
1 ハブ
2 軸受
3 等速自在継手
11 マウス部
12 軸部
22 孔部
22c 内壁
24 内輪
31 かしめ部
2 軸受
3 等速自在継手
11 マウス部
12 軸部
22 孔部
22c 内壁
24 内輪
31 かしめ部
Claims (8)
- 内周に複列のアウタレースを有する外方部材と、車輪を取り付けるためのフランジが設けられたハブを備え、前記アウタレースと対向する複列のインナレースを有する内方部材と、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数の転動体と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブに、前記等速自在継手の外側継手部材の軸部と嵌合する孔部が設けられた車輪用軸受装置において、
前記ハブの内周面と前記外側継手部材の軸部の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に、凸部によって凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造を構成し、ハブと外側継手部材の軸部とをボルトで締結することで、前記ハブと前記外側継手部材とを分離および再組立可能とし、ハブに前記孔部に開口し、かつ前記ボルトを挿通するための貫通孔を設け、前記貫通孔の、前記ハブの孔部に対する同軸度を1.0mm以下に規定した車輪用軸受装置。 - ハブに前記貫通孔を有する内壁を設け、ハブの内壁の前記孔部とは反対側に前記ボルトのための座面を形成した請求項1に記載の車輪用軸受装置。
- ハブの内壁の前記孔部側に前記外側継手部材の軸部先端と接触する受け面を形成した請求項2に記載の車輪用軸受装置。
- 前記外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けると共に、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を前記ハブの孔部内径部よりも高くして、軸部をハブの孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部にてハブの孔部内周面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成する請求項1〜3のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置。
- 前記内方部材がそれぞれ1列のインナレースをもったハブと内輪とからなり、ハブに内輪を嵌合させてハブの端部をかしめることにより両者を固定してある請求項1から4のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置。
- 前記圧入による凹部形成に伴って生ずるはみ出し部を収納するための収納部を、凹凸嵌合構造よりも反継手側の軸部外径側に設け、前記収納部が、外側継手部材の軸部の先端に形成した小径段部とハブとによって形成され、前記小径段部の外径よりも前記ハブの貫通孔の内径が小さい請求項1から5のいずれか1項の車輪用軸受装置。
- 前記凹凸嵌合構造を転がり軸受の軌道面の直下を避けた位置に配置した請求項1から6のいずれか1項の車輪用軸受装置。
- 前記ハブの孔部に、前記外側継手部材の軸部と嵌合する嵌合孔よりも反内壁側に、前記軸部の凸部外径よりも大きい内径であって、凹凸が形成された大径部を設けた請求項3から7のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置。
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