JP2017517441A - 駆動ホイールベアリングおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記各歯形の山と谷には曲面が形成され、前記曲面の曲率半径は、0.7mm以下であるとよい。
前記硬化部は、ロックウェル硬度でHRC30〜60程度の硬度を有するように熱処理され、
前記硬化部の硬化深さは、最大値が4mmまでに形成され、有効硬化深さは、2.5〜4mmの間であり、歯溝の谷部での硬化深さは、2mm以上であるとよい。
前記等速ジョイントは、前記ホイールハブの円筒部の内部に挿入されるマウス部を備え、前記マウス部の内部には、ねじが形成されるとともに、軸方向に延びた締結溝が形成され、締結ボルトが前記ホイールハブの円筒部を介して挿入されて前記マウス部の締結溝にねじ締結され、前記締結ボルトのボルト頭は、前記ホイールハブの円筒部の内周面に形成された軸方向外側先端面に係止されるように締結される。
前記歯形の圧力角、歯形の角度、歯溝の深さなどのような限定事項等は、後述する内輪フェイススプラインの場合にも同様に適用される。
Claims (34)
- 車輪と一体に回転するように締結され、一方の先端部にフェイススプラインが形成され、外周面を備えた円筒部を含むホイールハブと、
前記ホイールハブの外周面に嵌合して一体に回転するように結合された内輪と、
前記ホイールハブと前記内輪の半径方向外側に位置して回転可能に支持する外輪と、
前記外輪と前記ホイールハブおよび内輪との間に介在した転動体と、
エンジンの動力を受けて前記ホイールハブを介して前記車輪に伝達するために、前記ホイールハブのフェイススプラインに一体に回転するように結合されるフェイススプラインを備えた駆動部材とを含み、
前記ホイールハブと前記駆動部材の各フェイススプラインは、同じ大きさの歯形と同じ大きさの歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるとともに、円周方向に交互に連続して配置され、互いに遊びなく噛み合う構造を有する駆動ホイールベアリング。 - 前記ホイールハブの外周面にはねじ部が形成され、
前記ホイールハブの外周面に嵌合して結合された前記内輪の軸方向離脱を防止するために、前記ねじ部にナットが締結されることを特徴とする請求項1に記載の駆動ホイールベアリング。 - 車輪と一体に回転するように締結され、外周面を備えた円筒部を含むホイールハブと、
前記ホイールハブの外周面に嵌合して一体に回転するように結合され、一方の先端部にフェイススプラインが形成された円筒部を含む内輪と、
前記ホイールハブと前記内輪を軸方向内側に嵌合して回転可能に支持する外輪と、
前記外輪と前記ホイールハブおよび内輪との間に介在した転動体と、
エンジンの動力を受けて前記車輪に伝達するために、前記内輪のフェイススプラインに一体に回転するように結合されるフェイススプラインを備えた駆動部材とを含み、
前記内輪と前記駆動部材の各フェイススプラインは、同じ大きさの歯形と同じ大きさの歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるとともに、円周方向に交互に連続して配置され、互いに遊びなく噛み合う構造を有する駆動ホイールベアリング。 - 前記ホイールハブの円筒部の外周面に半径方向内側に段差を有する段差部が形成され、
前記段差部に軸方向スプラインが形成され、
前記段差部が前記内輪の内周面に圧入されて結合される時に、前記ホイールハブの軸方向スプラインに対応する軸方向スプラインが前記内輪の内周面に形成され、
前記各軸方向スプラインは、軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝が円周方向に交互に配置されるように形成されることを特徴とする請求項3に記載の駆動ホイールベアリング。 - 車輪と一体に回転するように締結されるホイールハブと、
前記ホイールハブの内周面に嵌合して一体に回転するように結合され、一方の先端部にフェイススプラインが形成された円筒部を含む内輪と、
前記ホイールハブと前記内輪を軸方向内側に嵌合して回転可能に支持する外輪と、
前記外輪と前記ホイールハブおよび内輪との間に介在した転動体と、
エンジンの動力を受けて前記車輪に伝達するために、前記内輪のフェイススプラインに一体に回転するように結合されるフェイススプラインを備えた駆動部材とを含み、
前記内輪と前記駆動部材の各フェイススプラインは、同じ大きさの歯形と同じ大きさの歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるとともに、円周方向に交互に連続して配置され、互いに遊びなく噛み合う構造を有する駆動ホイールベアリング。 - 前記内輪の円筒部の外周面に半径方向内側に段差を有する段差部が形成され、
前記段差部に軸方向スプラインが形成され、
前記段差部が前記ホイールハブの内周面に圧入されて結合される時に、前記内輪の軸方向スプラインに対応する軸方向スプラインが前記ホイールハブの内周面に形成され、
前記各軸方向スプラインは、軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝が円周方向に交互に配置されるように形成されることを特徴とする請求項5に記載の駆動ホイールベアリング。 - 前記内輪の円筒部の他方の先端面には、前記内輪とホイールハブとの軸方向分離を防止するために、オービタルフォーミング部が形成されたことを特徴とする請求項5に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記各歯形の圧力角は、30〜45°であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記各歯形の垂直軸に対して各歯形の上部面と下部面が形成する歯形角度は、0.5°〜5.0°の間であることを特徴とする請求項8に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記各歯溝の歯溝深さは、最小値が1.0mm〜3.0mmの間であることを特徴とする請求項9に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記各歯形の半径方向内側端部位から半径方向外側に向かう歯形の長さに沿った所定部位までの歯形長さと、前記所定部位から歯形長さに沿った半径方向外側端部位までの歯形長さとの比率である歯形長さ比が1.5以上の部位から歯形の半径方向端部位までの区間における歯形高さは、2mm以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記ホイールハブのフェイススプラインと駆動部材のフェイススプラインの各歯形が各歯溝に挿入されて結合された状態で、各歯形と歯溝の底面の間のギャップは、0.2mm〜0.7mmの間であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記各歯形の山と谷には曲面が形成され、前記曲面の曲率半径は、0.7mm以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記歯形と歯溝を含むフェイススプライン部位には、熱処理により硬化部が形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記硬化部は、ロックウェル硬度でHRC30〜60程度の硬度を有するように熱処理されることを特徴とする請求項14に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記硬化部の硬化深さは、最大値が4mmまでに形成され、
有効硬化深さは、2.5〜4mmの間であり、
歯溝の谷部での硬化深さは、2mm以上であることを特徴とする請求項14に記載の駆動ホイールベアリング。 - 前記駆動部材は、エンジンの動力を受ける等速ジョイントを含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動ホイールベアリング。
- 前記等速ジョイントは、前記ホイールハブの円筒部の内部に挿入されるマウス部を備え、
前記マウスの内部には、ねじが形成されるとともに、軸方向に延びた締結溝が形成され、
締結ボルトが前記ホイールハブの円筒部を介して挿入されて前記マウス部の締結溝にねじ締結され、
前記締結ボルトのボルト頭は、前記ホイールハブの円筒部の内周面に形成された軸方向外側先端面に係止されるように締結されることを特徴とする請求項17に記載の駆動ホイールベアリング。 - 半径方向に拡張されたフランジと、パイロットおよび、互いに対向する面が開口した円筒部を成形して、1次予備成形ホイールハブを製作する第1段階と、
前記1次予備成形ホイールハブの円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成して、2次予備成形ホイールハブを成形する第2段階と、
前記2次予備成形ホイールハブの外周面にねじ部を形成し、前記パイロットの外周面および内周面を旋削加工して、3次予備成形ホイールハブを成形する第3段階と、
前記3次予備成形されたホイールハブの外周面を熱処理して硬度および強度を向上させて、4次予備成形ホイールハブを成形する第4段階と、
前記フランジを貫通する締結ホールを形成するためにドリリングし、前記締結ホールにねじを形成するためにタッピングし、前記パイロットの外周面と前記円筒部の内周面の一部とを旋削加工して、5次予備成形ホイールハブを成形する第5段階と、
前記円筒部の外周面に転動体が載置されて支持される内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第6段階とを含む駆動ホイールベアリングの製造方法。 - 前記第1段階は、素材を所定温度に加熱して、熱間鍛造金型で成形する熱間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項19に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第2段階は、冷間鍛造金型で成形する冷間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項19に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第4段階の熱処理は、高周波熱処理であることを特徴とする請求項19に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第4段階の熱処理を、前記フェイススプラインを含む前記円筒部の外周面から軸方向に沿って前記フランジの一部まで行い、前記円筒部の外周面に硬化部を形成することを特徴とする請求項19に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 互いに対向する面が開口した円筒部を備えた1次予備成形内輪を成形する第1段階と、
前記1次予備成形内輪の円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成した2次予備成形内輪を成形する第2段階と、
前記2次予備成形内輪のフェイススプラインの反対側に位置した前記円筒部の内周面および外周面を旋削加工して、3次予備成形内輪を成形する第3段階と、
前記3次予備成形内輪の内周面に軸方向スプラインをブローチ加工して、4次予備成形内輪を成形する第4段階と、
前記4次予備成形内輪を熱処理して強度と硬度および靭性を向上させて、5次予備成形内輪を成形する第5段階と、
前記円筒部の大端部面と小端部面との平面確保のために幅方向に平面研磨を行って、6次予備成形内輪を成形する第6段階と、
前記円筒部の外周面に熱処理により硬化部を形成して、7次予備成形内輪を成形する第7段階と、
前記円筒部の内周面を研磨して、8次予備成形内輪を成形する第8段階と、
前記円筒部に内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第9段階とを含む駆動ホイールベアリングの製造方法。 - 前記第1段階は、素材を所定温度に加熱して、熱間鍛造金型で成形する熱間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項24に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第2段階は、冷間鍛造金型で成形する冷間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項24に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第5段階の熱処理は、焼き入れおよび焼き戻し熱処理であることを特徴とする請求項24に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第7段階の熱処理は、高周波熱処理であることを特徴とする請求項24に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第5段階および第7段階の熱処理による内輪スプライン部の加熱後の変形を修復するために、前記第8段階で特殊素材のブローチツールを用いてスプライン再加工することを特徴とする請求項24に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 互いに対向する面が開口した円筒部を備えた1次予備成形内輪を成形する第1段階と、
前記1次予備成形内輪の円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成した2次予備成形内輪を成形する第2段階と、
前記2次予備成形内輪のフェイススプラインの反対側に位置した前記円筒部の内周面および外周面を旋削加工して、3次予備成形内輪を成形する第3段階と、
前記3次予備成形内輪の外周面に軸方向スプラインを加工して、4次予備成形内輪を成形する第4段階と、
前記4次予備成形内輪を熱処理して強度と硬度および靭性を向上させて、5次予備成形内輪を成形する第5段階と、
前記円筒部の内周面および外周面の熱処理後の変形部位を精密切削加工して、6次予備成形内輪を成形する第6段階と、
前記円筒部の大端部面と小端部面との平面確保のために幅方向に平面研磨を行って、7次予備成形内輪を成形する第7段階と、
前記円筒部の外径と内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第8段階とを含む駆動ホイールベアリングの製造方法。 - 前記第1段階は、素材を所定温度に加熱して、熱間鍛造金型で成形する熱間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項30に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第2段階は、冷間鍛造金型で成形する冷間鍛造工程を含むことを特徴とする請求項30に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第4段階は、転造工程で前記軸方向スプラインを成形することを特徴とする請求項30に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
- 前記第5段階の熱処理は、高周波熱処理であることを特徴とする請求項30に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
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