JP2012201225A

JP2012201225A - 駆動輪用転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JP2012201225A
Application number: JP2011067805A
Authority: JP
Inventors: Masao Takimoto; 将生滝本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】ハブホイールと等速ジョイントのシャフトとの連結強度を確保しつつ転がり軸受ユニットの軽量化を可能にする。
【解決手段】駆動輪用の転がり軸受ユニットは、外輪１１と、この外輪１１の径方向内側に転動体１３を介して回転自在に配置されるハブ軸部１５を有するハブホイール１２と、を備え、ハブ軸部１５に、等速ジョイント２５のシャフト２６を挿通するための挿通孔２３が形成され、ハブ軸部１５の軸方向外端部に、挿通孔２３に挿通されたシャフト２６の頭部２８から軸方向内方への力を受ける受圧面３１が形成されている駆動輪用転がり軸受ユニットにおいて、受圧面３１には、シャフト２６の頭部２８に対する接触面積が確保された状態で、凹状の除肉部３５が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両の駆動輪が装着される駆動輪用転がり軸受ユニットに関する。

自動車等の車両には、車輪を車体側に対して回転自在に取り付けるための車輪用転がり軸受ユニットが設けられている。この車輪用転がり軸受ユニットは、車体側に固定される外輪（車体側軌道部材）と、この外輪の径方向内方に設けられたハブ軸部及び車輪が取り付けられるホイールを有するハブホイール（車輪側軌道部材）と、外輪とハブ軸部との間に複列に配置された複数の転動体とを備えている。特に、駆動輪用の転がり軸受ユニットは、ハブホイールのハブ軸部が筒軸形状に形成されており、その軸内部には等速ジョイントのシャフトが一体回転可能に挿通されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４３０７３号公報

近年、自動車等の車両においてはＣＯ_２削減等の環境への配慮から軽量化の要請が高まっており、駆動輪用転がり軸受ユニットについても例外なく軽量化が望まれている。しかし、駆動輪用転がり軸受ユニットにおいては、エンジンからの回転動力が伝達されるため、十分な強度、特にハブホイールと等速ジョイントのシャフトとの連結強度を十分に確保する必要があり、軽量化は容易ではない。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ハブホイールと等速ジョイントのシャフトとの連結強度を確保しつつも軽量化を可能にする駆動輪用の転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、外輪と、この外輪の径方向内側に転動体を介して回転自在に配置されるハブ軸部を有するハブホイールと、を備え、前記ハブ軸部に、等速ジョイントのシャフトを挿通するための挿通孔が形成され、前記ハブ軸部の軸方向外側の端面が、前記挿通孔に挿通された前記シャフトの頭部から軸方向内方への力を受ける受圧面とされている駆動輪用転がり軸受ユニットにおいて、
前記受圧面には、前記シャフトの頭部に対する接触面積が確保された状態で、凹状の除肉部が形成されていることを特徴とする。

等速ジョイントのシャフトの先端に形成された頭部から軸方向の力を受ける受圧面は、シャフトの頭部の陥没を防止したり座面を安定させたりする機能を果たすことができる程度に当該頭部との接触面積が確保されていれば十分である。したがって、当該機能を果たす限りにおいて、受圧面の面積を減少させることが可能であり、この受圧面に除肉部を形成することによって、等速ジョイントのシャフトとの連結強度を維持しつつも、転がり軸受ユニットの軽量化を図ることができる。

前記除肉部は、前記シャフトの頭部にオーバーラップする範囲に形成されていてもよい。
上述のように、シャフトの頭部に対する受圧面の接触面積は、所定の機能を果たすことができる限り減少させることが可能であり、除肉部は当該頭部にオーバーラップする範囲にまで拡張することも可能となる。そして、このように除肉部の範囲を拡張することによって、より転がり軸受ユニットの軽量化を図ることが可能となる。

前記除肉部は、前記ハブ軸部の軸心回りに環状に形成されていてもよい。
このような構成によって、可及的に広い範囲に除肉部を形成し、軽量化をより促進することができる。
また、前記除肉部は、前記ハブ軸部の軸心回りに間隔をあけて複数形成されていてもよい。このような構成によって、シャフトの頭部に対する受圧面の接触面積を確保し易くすることができる。

本発明の駆動輪用の転がり軸受ユニットによれば、ハブホイールと等速ジョイントのシャフトとの連結強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動輪用転がり軸受ユニットを示す断面図である。図１のＡ矢視図である。本発明の第２の実施の形態に係る転がり軸受ユニットにおける図１のＡ矢視図に相当する図である。本発明の第３の実施の形態に係る転がり軸受ユニットにおける図１のＡ矢視図に相当する図である。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動輪用転がり軸受ユニット１０を示す断面図である。
駆動輪用転がり軸受ユニット１０は、車体側に固定される外輪１１と、外輪１１の径方向内側に配置されるハブ軸部１５を有するハブホイール１２と、外輪１１とハブ軸部１５との間に配置された複数の転動体（図示例では玉）１３と、を備えている。

ハブホイール１２は、ハブ軸部１５と、このハブ軸部１５の軸方向外側端部（車両アウタ側端部）から径方向外方へ突出するフランジ部１６と、ハブ軸部１５の軸方向内側端部（車両インナ側端部）に形成された小径部１７に嵌合される環状の内側軌道部材１８と、を有している。この内側軌道部材１８は、ハブ軸部１５に嵌合されたのち、ハブ軸部１５の軸方向内端を径方向外方へ折り曲げてかしめることによってハブ軸部１５に固定されている。

外輪１１の内周面には２列の外輪軌道２０が形成され、ハブ軸部１５及び内側軌道部材１８の外周面には各１列の内輪軌道２１が形成され、これらの外輪軌道２０及び内輪軌道２１の間に複数の転動体１３が転動可能に配置されている。複数の転動体１３は、保持器１９によって相互の周方向の間隔が保持されている。また、転動体１３の軸方向両側にはシール部材２２が設けられ、このシール部材２２によって、外輪１１とハブ軸部１５及び内側軌道部材１８との間の空間が密封されている。

ハブ軸部１５は筒軸形状に形成されている。すなわち、ハブ軸部１５の軸心Ｏ上には、軸方向に延びる挿通孔２３が貫通して形成されている。また、挿通孔２３の内周面には軸方向に沿って延びるスプライン溝が形成されている。一方、ハブ軸部１５に動力を伝達する等速ジョイント２５のシャフト２６の外周面には、軸方向に沿って延びるスプライン溝が形成されている。そして、シャフト２６をハブ軸部１５の挿通孔２３に挿入し、両者をスプライン嵌合することによって、シャフト２６とハブ軸部１５とが回転方向に関して動力伝達可能に連結される。

また、シャフト２６の先端部には、雄ネジ２９が形成されており、この雄ネジ２９には固定ナット２８（但し、ワッシャ３０を含む）が螺合される。そして、固定ナット２８を雄ネジ２９に締め付けることによって、ハブ軸部１５にシャフト２６が軸方向に関して固定される。したがって、ハブ軸部１５の車両アウタ側の端面は、固定ナット２８の締付力を受ける受圧面３１を構成している。また、固定ナット２８は、シャフト２６の先端に設けられた頭部となる。なお、ワッシャ３０は、固定ナット２８とは別体であるが、固定ナット２８と一緒に用いられることから、本発明の本実施の形態においてはワッシャ３０を固定ナット２８の一構成要素として捉えている。したがって、固定ナット２８の座面と言うときは、ワッシャ３０の座面を意味する。但し、ワッシャ３０が省略される場合には、固定ナット２８の座面はそのままの意味として捉えられることになる。例えば、固定ナット２８として座面が拡大された鍔付きナットが用いられる場合には、固定ナット２８の座面とは、鍔部分の座面を意味する。

受圧面３１の径方向外側には、当該受圧面３１から軸方向外方へ突出する筒形状のガイド筒部３３が設けられている。このガイド筒部３３は、ブレーキディスクロータ３４やタイヤホイール（図示略）の径方向の位置をガイドする機能を有している。

図２は、図１のＡ矢視図である。図１及び図２に示されるように、ハブ軸部１５の受圧面３１には軸方向内方へ凹む除肉部３５が形成されている。図２においては除肉部３５の範囲を理解しやすくするために実線のハッチングを施している。また、固定ナット２８の座面（実質的にはワッシャ３０の座面）３２には点線のハッチングを施している。除肉部３５は、軸心Ｏを中心とする環状に形成されている。また、除肉部３５の内周部分と、固定ナット２８の座面３２の外周部分とは互いにオーバーラップしている。したがって、受圧面３１は、除肉部３５よりも径方向内側の部分のみにおいて固定ナット２８の締付力を受けている。

本実施の形態では、ハブホイール１２の受圧面３１に除肉部３５が形成されることによって、転がり軸受ユニット１０の軽量化が図られている。特に、除肉部３５は、固定ナット２８の座面３２にオーバーラップする範囲まで形成されることによって、より軽量化が図られている。ただし、固定ナット２８の座面３２に対する受圧面３１の接触面積は、固定ナット２８の締付に伴う圧力を十分に低減し、固定ナット２８の陥没を防止したり固定ナット２８の座面３２の安定を図ることができる程度に確保されている。例えば、固定ナット２８の座面３２の面積の５０％〜９０％程度の面積で受圧面３１が接触するように、除肉部３５を形成することができる。

なお、除肉部３５は、鍛造や鋳造等によるハブホイール１２の成形時に同時に形成してもよいし、ハブホイール１２の成形後に機械加工によって形成してもよい。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る転がり軸受ユニット１０における図１のＡ矢視図に相当する図である。
本実施の形態では、ハブホイール１２の受圧面３１に対して、周方向の複数箇所に除肉部３５が形成されている。各除肉部３５は、軸心Ｏを中心とする略円弧形状に形成され、周方向に等間隔に配置されている。また、除肉部３５は、その径方向の内側部分が、固定ナット２８の座面３２にオーバーラップされている。

本実施の形態では、第１の実施の形態に比べて受圧面３１の範囲が小さく、軽量化の効果は小さくなるが、その反面、固定ナット２８の座面３２に対する受圧面３１の接触面積を十分に確保することができるとともに、ハブホイール１２の強度低下を抑制することができる。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係る転がり軸受ユニット１０における図１のＡ矢視図に相当する図である。
本実施の形態では、ハブホイール１２の受圧面３１に対して、周方向の複数箇所に除肉部３５が形成されている。各除肉部３５は、円形状に形成され、周方向に等間隔に配置されている。

本実施の形態においても、第１の実施の形態に比べて軽量化の効果は小さくなるが、その反面、固定ナット２８の座面３２に対する受圧面３１の接触面積を十分に確保することができるとともに、ハブホイール１２の強度低下を抑制することができる。また、各除肉部３５をドリル等を用いて簡単に形成することができ、加工性が向上する。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、上記実施の形態では、シャフト２６の頭部が、雄ネジ２９に螺合される固定ナット２８によって構成されていたが、シャフト２６の先端に一体形成されたものであってもよい。

１０：軸受ユニット、１１：外輪、１２：ハブホイール、１３：転動体、１５：ハブ軸部、２３：挿通孔、２５：等速ジョイント、２６：シャフト、２８：固定ナット（頭部）、３０：ワッシャ、３１：受圧面、３５：除肉部

Claims

外輪と、この外輪の径方向内側に転動体を介して回転自在に配置されるハブ軸部を有するハブホイールと、を備え、前記ハブ軸部に、等速ジョイントのシャフトを挿通するための挿通孔が形成され、前記ハブ軸部の軸方向外側の端面が、前記挿通孔に挿通された前記シャフトの頭部から軸方向内方への力を受ける受圧面とされている駆動輪用転がり軸受ユニットにおいて、
前記受圧面には、前記シャフトの頭部に対する接触面積が確保された状態で、凹状の除肉部が形成されていることを特徴とする駆動輪用転がり軸受ユニット。
前記除肉部が、前記シャフトの頭部にオーバーラップする範囲で形成されている請求項１に記載の駆動輪用転がり軸受ユニット。
前記除肉部が、前記ハブ軸部の軸心回りに環状に形成されている請求項１又は２に記載の駆動輪用転がり軸受ユニット。
前記除肉部が、前記ハブ軸部の軸心回りに間隔をあけて複数形成されている請求項１又は２に記載の駆動輪用転がり軸受ユニット。