JP2018197598A - Hub unit for drive wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の駆動輪を懸架装置に対して回転可能に支持し、かつ、駆動輪を回転駆動するための駆動輪用ハブユニットに関する。 The present invention relates to a drive wheel hub unit for rotatably supporting a drive wheel of an automobile with respect to a suspension device and for driving the drive wheel to rotate.
自動車の駆動輪および制動用回転体は、駆動輪用ハブユニットにより、懸架装置に対して回転自在に支持され、かつ、駆動軸からのトルクの伝達が可能になっている。図7は、特開2014−92186号公報に記載されている、駆動輪用ハブユニット1の構造を示している。図7に示した駆動輪用ハブユニット1は、ハブユニット軸受2と、ジョイント外輪3とを組み合わせて構成されている。
A driving wheel and a braking rotator of an automobile are rotatably supported with respect to a suspension device by a driving wheel hub unit, and can transmit torque from a driving shaft. FIG. 7 shows the structure of the drive
ハブユニット軸受2は、外輪4と、ハブ5と、複数個の転動体6とを備える。外輪4は、複列の外輪軌道7a、7bと、外輪4を懸架装置のナックルに支持固定するための静止フランジ8とを備える。複列の外輪軌道7a、7bは、外輪4の内周面に設けられている。静止フランジ8は、外輪4の軸方向中間部に径方向外方に突出するように設けられている。
The hub unit bearing 2 includes an outer ring 4, a hub 5, and a plurality of
ハブ5は、外輪4の内径側に外輪4と同軸に配置されており、複列の内輪軌道9a、9bと、車輪および制動用回転体(図示せず)を支持するための回転フランジ10とを有する。複列の内輪軌道9a、9bは、ハブ5の外周面のうちで複列の外輪軌道7a、7bに対向する部分に設けられている。回転フランジ10は、軸方向に関して外輪4の軸方向外端面よりも軸方向外側に存在するハブ5の軸方向外側部に、径方向外方に突出するように設けられている。
The hub 5 is disposed coaxially with the outer ring 4 on the inner diameter side of the outer ring 4, and includes a double row of
転動体6は、複列の外輪軌道7a、7bと複列の内輪軌道9a、9bとの間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。このような構成により、ハブ5が、外輪4の内径側に回転自在に支持されている。
A plurality of
図示の例では、ハブ5は、ハブ本体11と、内輪12とを組み合わせることにより構成されている。ハブ本体11は、軸方向中間部外周面に複列の内輪軌道9a、9bのうちの軸方向外側の内輪軌道9aを有し、かつ、軸方向外側部に回転フランジ10を有する。また、ハブ本体11は、軸方向内側部に設けられ、かつ、軸方向外側に隣接する部分の外径よりも小さな外径を有する小径段部13と、中心部を軸方向に貫通する中心孔14とを備える。なお、軸方向に関して「外」とは、駆動輪用ハブユニット1を自動車に組み付けた状態で車両の外側となる、図1〜図7の左側をいう。反対に、駆動輪用ハブユニット1を自動車に組み付けた状態で車両の中央側となる、図1〜図7の右側を、軸方向に関して「内」という。
In the illustrated example, the hub 5 is configured by combining a
内輪12は、外周面に複列の内輪軌道9a、9bのうちの軸方向内側の内輪軌道9bを有する。このような内輪12は、小径段部13に外嵌され、かつ、小径段部13のうちで内輪12の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出した部分を径方向外方に塑性変形させることで形成されたかしめ部15により軸方向内端面が押さえつけられている。これにより、転動体6に適正な予圧が付与され、かつ、ハブ本体11に対する内輪12の分離が防止される。かしめ部15の軸方向内端面には、円周方向に関する凹凸部である第1のフェイススプライン16が全周にわたり設けられている。
The
ジョイント外輪3は、カップ状のマウス部17と、マウス部17の底部である端壁部18と、端壁部18の中心部から軸方向外方に延出する円筒状の軸部19とを備える。図示の例では、軸部19の中心孔は、ねじ孔20となっている。端壁部18の軸方向外端面の径方向外側部には、円周方向に関する凹凸部である第2のフェイススプライン21が全周にわたって設けられている。第2のフェイススプライン21の歯数は、第1のフェイススプライン16の歯数と同じになっている。
The joint outer ring 3 includes a cup-
ハブ5とジョイント外輪3とは、互いの中心軸同士を一致させ、かつ、第1のフェイススプライン16と第2のフェイススプライン21とを噛み合わせた状態で、回転力の伝達を可能に結合固定されている。具体的には、中心孔14に軸方向外側から挿通したボルト22を、ねじ孔20に螺合し、さらに締め付けている。
The hub 5 and the joint outer ring 3 are coupled and fixed so as to be able to transmit a rotational force in a state in which the center axes thereof coincide with each other and the
ジョイント外輪3のマウス部17の内径側には、ジョイント内輪23が、複数のボール24を介して支持される。そして、駆動輪用ハブユニット1を自動車に組み付けた状態では、ジョイント内輪23の内径側に、図示しない駆動軸が、スプライン係合などによりトルク伝達可能に接続される。自動車の走行時に、駆動軸によりジョイント内輪23が回転駆動されると、この回転は、ボール24を介してジョイント外輪3に伝達される。ジョイント外輪3の回転は、第1のフェイススプライン16と第2のフェイススプライン21との噛合部からハブ5に伝達され、ハブ5の回転に伴って、回転フランジ10に支持された車輪および制動用回転体が回転駆動される。
A joint
特開2014−92186に記載の構造では、ハブユニット軸受2とジョイント外輪3とを、ボルト22を取り外すだけで容易に分離することができるため、メンテナンス性を良好にできる。
In the structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-92186, the hub unit bearing 2 and the joint outer ring 3 can be easily separated by simply removing the
図7に示した構造には、次の面から改良の余地がある。すなわち、駆動輪用ハブユニット1が、ハブユニット軸受2とジョイント外輪3とを組み合わせることにより構成されている。このため、駆動輪用ハブユニット1の軸方向寸法が増大し、駆動輪用ハブユニット1の小型化および軽量化を図る面から不利になる。駆動輪用ハブユニット1は、懸架装置を構成するばねよりも路面側のばね下に設置されるため、駆動輪用ハブユニット1の重量が増大すると、ばね下荷重が増大し、乗り心地や走行安定性が悪化する可能性がある。さらに、図示の例では、ハブユニット軸受2を構成するハブ5が、ハブ本体11と内輪12とを組み合わせることにより構成されている。したがって、部品点数が多く、組立作業や部品管理が面倒である。
The structure shown in FIG. 7 has room for improvement from the following aspects. That is, the drive
また、第1のフェイススプライン16は、断面L字形で、軸方向および径方向の何れに関しても肉厚が薄いかしめ部15の軸方向内端面に設けられている。したがって、エンジンから大きなトルクが入力され、第2のフェイススプライン21から第1のフェイススプライン16に大きな力が加わると、かしめ部15のうちで軸方向に伸長する円筒状部分が捩れ方向に弾性変形する可能性がある。かしめ部15の円筒状部分が弾性変形すると、該円筒状部分の径方向寸法が若干縮むので、内輪12の軸方向内端面を押さえつけている力が変化し、転動体6に付与されている予圧も変化してしまう可能性がある。
The
さらに、自動車の旋回時などに、回転フランジ10に、路面反力に基づく大きなモーメント荷重が加わることでハブユニット軸受2が撓んだり、エンジンから大きなトルクが入力され、ジョイント外輪3とハブユニット軸受2との間に捩れが生じたりすると、ボルト22が緩んだり、第1のフェイススプライン16と第2のフェイススプライン21との噛み合い部でフレッチング摩耗が発生したりする可能性がある。
Further, when the vehicle turns, a large moment load based on the road surface reaction force is applied to the rotating
本発明は、上述のような事情を鑑みて、小型化および軽量化を図れ、かつ、転動体の予圧変化や内方部材を構成する部材の結合強度の低下、フェイススプライン同士の噛合部でのフレッチング摩耗の発生を防止することができる駆動輪用ハブユニットの構造を実現することを目的としている。 In view of the circumstances as described above, the present invention can be reduced in size and weight, and the preload change of the rolling elements, the reduction in the coupling strength of the members constituting the inner member, and the meshing portion between the face splines can be achieved. An object of the present invention is to realize a drive wheel hub unit structure capable of preventing occurrence of fretting wear.
本発明の駆動輪用ハブユニットは、外方部材と、内方部材と、転動体とを備える。
前記外方部材は、内周面に複列の外輪軌道を有する。
前記内方部材は、外周面に複列の内輪軌道を有する。
前記転動体は、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。
前記内方部材は、ハブ本体と、ジョイント外輪と、結合部材とを備える。
前記ハブ本体は、軸方向中間部外周面に前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道を有し、かつ、軸方向外側部に回転フランジを、中心部に軸方向に貫通する第1の中心孔を、前記軸方向外側の内輪軌道よりも軸方向内側に存在する側面に第1のフェイススプラインを、それぞれ備える。
前記ジョイント外輪は、軸方向中間部外周面に前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道を有する軸部と、前記軸部の中心部を軸方向に貫通する第2の中心孔とを有し、かつ、前記軸方向内側の内輪軌道よりも軸方向外側に存在する側面に第2のフェイススプラインを有する。
前記結合部材は、前記第1の中心孔と前記第2の中心孔とに挿通または螺合されて、前記ハブ本体と前記ジョイント外輪とを結合固定する。
そして、前記第1のフェイススプラインと前記第2のフェイススプラインとが噛み合うとともに、前記ハブ本体の軸方向内端部と前記ジョイント外輪の軸方向外端部とが嵌合している(径方向に重畳している)。具体的には、前記ハブ本体の軸方向内端部に前記ジョイント外輪の軸方向外端部が内嵌されるか、あるいは、前記ジョイント外輪の軸方向外端部に前記ハブ本体の軸方向内端部が内嵌される。なお、互いに対向する、ハブ本体の軸方向内端部内周面または外周面と、ジョイント外輪の軸方向外端部の外周面または内周面との間の径方向隙間は、ハブ本体の中心軸とジョイント外輪の中心軸とを一致させた状態で、5μm以下であることが好ましい。
The drive wheel hub unit of the present invention includes an outer member, an inner member, and a rolling element.
The outer member has a double row outer ring raceway on an inner peripheral surface.
The inner member has double-row inner ring raceways on the outer peripheral surface.
A plurality of rolling elements are arranged between the outer row raceway in the double row and the inner raceway in the double row so as to roll freely for each row.
The inner member includes a hub body, a joint outer ring, and a coupling member.
The hub body has an inner ring raceway on the outer side in the axial direction of the double row inner ring raceways on the outer circumferential surface of the axially intermediate portion, and has a rotating flange on the outer side in the axial direction and penetrates in the axial direction at the center. The first center hole is provided with a first face spline on a side surface present on the inner side in the axial direction from the inner ring raceway on the outer side in the axial direction.
The joint outer ring includes a shaft portion having an inner ring raceway on the inner side in the axial direction of the double row inner ring raceways on an outer circumferential surface in the axial direction, and a second center hole penetrating the central portion of the shaft portion in the axial direction. And a second face spline on a side surface that is located on the outer side in the axial direction than the inner ring raceway on the inner side in the axial direction.
The coupling member is inserted or screwed into the first center hole and the second center hole to couple and fix the hub body and the joint outer ring.
The first face spline and the second face spline are engaged with each other, and the axially inner end of the hub body and the axially outer end of the joint outer ring are fitted (in the radial direction). Is superimposed). Specifically, the axial outer end of the joint outer ring is fitted into the axial inner end of the hub body, or the axially inner end of the hub main body is inserted into the axial outer end of the joint outer ring. The end is fitted inside. The radial clearance between the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the axially inner end portion of the hub body and the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the axial outer end portion of the joint outer ring facing each other is the center axis of the hub main body. It is preferable that it is 5 micrometers or less in the state which made the center axis | shaft of a joint outer ring correspond.
本発明の駆動輪用ハブユニットによれば、小型化および軽量化を図れ、かつ、転動体の予圧変化や内方部材を構成する部材の結合強度の低下、フェイススプライン同士の噛合部でのフレッチング摩耗の発生を防止することができる。 According to the drive wheel hub unit of the present invention, it is possible to reduce the size and weight of the drive wheel, to change the preload of the rolling element, to reduce the coupling strength of the members constituting the inner member, and to fretting at the meshing portion between the face splines. The occurrence of wear can be prevented.
[実施の形態の第1例]
図1は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の駆動輪用ハブユニット1aは、外方部材である外輪4と、内方部材25と、複数個の転動体6とを備える。外輪4は、中炭素鋼などの硬質金属からなり、複列の外輪軌道7a、7bと、外輪4を懸架装置に支持固定するための静止フランジ8とを備える。複列の外輪軌道7a、7bは、外輪4の内周面に設けられている。静止フランジ8は、外輪4の軸方向中間部に径方向外方に突出するように設けられている。静止フランジ8の径方向中間部の円周方向複数箇所にはそれぞれ、支持孔26が設けられている。外輪4は、懸架装置を構成するナックル27の通孔28を挿通したボルト(図示省略)を、それぞれの支持孔26に螺合することにより、ナックル27に対し支持固定される。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention. The hub unit 1a for driving wheels of this example includes an outer ring 4 that is an outer member, an
内方部材25は、外輪4の内径側に外輪4と同軸に配置されており、複列の内輪軌道9c、9dと、回転フランジ10aとを備える。複列の内輪軌道9c、9dは、内方部材25のうちで複列の外輪軌道7a、7bに対向する部分に設けられている。回転フランジ10aは、軸方向に関して外輪4の軸方向外端面よりも軸方向外側に存在する内方部材25の軸方向外側部に、径方向外方に突出するように設けられている。回転フランジ10aの径方向外側部の円周方向複数箇所にはそれぞれ、取付孔29が設けられている。車輪および制動用回転体は、取付孔29のそれぞれに圧入されたスタッド、あるいは螺合されたハブボルトなどの結合部材により回転フランジ10aに支持される。
The
本例では、内方部材25は、それぞれが中炭素鋼や軸受鋼などの硬質金属製のハブ本体30とジョイント外輪3aとを、結合部材であるボルト31により結合固定することで構成されている。
In this example, the
ハブ本体30は、軸方向内側部外周面に、複列の内輪軌道9c、9dのうちの軸方向外側の内輪軌道9cを有し、かつ、軸方向中間部に回転フランジ10aを有する。また、ハブ本体30は、該ハブ本体30の中心部を軸方向に貫通する第1の中心孔32を有する。第1の中心孔32の軸方向内側部は、該第1の中心孔32の軸方向外側部の内径よりも小さい内径を有する円筒面状の嵌合孔33となっている。
The hub
さらに、ハブ本体30は、軸方向内端面に、軸方向内方に突出する凸部(歯)を円周方向に関して等間隔に配置してなる第1のフェイススプライン16aを有している。第1のフェイススプライン16aは、ハブ本体30の軸方向内端面の径方向全幅にわたって設けられている。すなわち、第1のフェイススプライン16aを構成する歯は、ハブ本体30の軸方向内端面を横切るように設けられ、かつ、放射状に配置されている。換言すれば、第1のスプライン16aを構成する歯溝は、ハブ本体30の軸方向内端面の外周縁および内周縁に開口している。なお、本例では、第1のフェイススプライン16aの歯先面および歯底面はそれぞれ、ハブ本体30の中心軸に直交する平面となっている。このような第1のフェイススプライン16aは、ハブ本体30を構成する硬質金属材料に冷間鍛造を施すことにより成形される。具体的には、ハブ本体30全体の形状を冷間鍛造により成形することもできるし、あるいは、ハブ本体30のうち、第1のフェイススプライン16aおよびその周辺部を除く部分の形状を熱間鍛造により成形した後、第1のフェイススプライン16aおよびその周辺部を冷間鍛造により成形することもできる。
Further, the
ジョイント外輪3aは、筒状の壁部34および該壁部34の軸方向外端部から径方向内方に折れ曲がった底部35を有するカップ状のマウス部17aと、底部35の中心部から軸方向外方に延出する段付円筒状の軸部19aとから構成されている。
The joint
軸部19aは、軸方向内側部の大径筒部36と、軸方向外側部の小径筒部37と、大径筒部36の外周面と小径筒部37の外周面とを接続する段部38とを備え、かつ、軸部19aの中心部を軸方向に貫通する第2の中心孔39を有する。大径筒部36は、軸方向中間部外周面に、複列の内輪軌道9c、9dのうちの軸方向内側の内輪軌道9dを有する。小径筒部37は、第1の中心孔32の嵌合孔33の内径よりもわずかに小さい外径を有する。第2の中心孔39の軸方向内側部は、ねじ孔40となっている。小径筒部37の軸方向内端部から段部38の径方向内端部に掛けての部分には、断面円弧形の逃げ凹部41が全周にわたって設けられている。
The
段部38は、ハブ本体30の軸方向内端部の外径と同じ外径を有している。このような段部38には、軸方向外方に突出する凸部(歯)を円周方向に関して等間隔に配置してなる第2のフェイススプライン21aが設けられている。第2のフェイススプライン21aは、段部38のうち、逃げ凹部41が設けられた径方向内端部を除く径方向外側部に設けられている。すなわち、第2のフェイススプライン21aを構成する歯は、段部38の径方向外側部に放射状に配置されており、第2のフェイススプライン21aを構成する歯溝は、段部38の外周縁および逃げ凹部41に開口している。したがって、第2のフェイススプライン21aの径方向幅寸法は、第1のフェイススプライン16aの径方向幅寸法よりも小さくなっている。なお、第2のフェイススプライン21aの歯先面および歯底面はそれぞれ、ジョイント外輪3aの中心軸に直交する平面となっている。
The
第2のフェイススプライン21aは、ジョイント外輪3aを構成する硬質金属材料に冷間鍛造を施すことにより成形される。具体的には、ジョイント外輪3a全体の形状を冷間鍛造により成形することもできるし、あるいは、ジョイント外輪3aのうち、第2のフェイススプライン21aおよびその周辺部を除く部分の形状を熱間鍛造により成形した後、第2のフェイススプライン21aおよびその周辺部を冷間鍛造により成形することもできる。
The
ハブ本体30とジョイント外輪3aとは、小径筒部37を嵌合孔33に径方向のがたつきなく内嵌し、かつ、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとを噛み合わせた状態で、結合固定されている。具体的には、第1の中心孔32および第2の中心孔39の軸方向外側部に挿通したボルト31を、ねじ孔40に螺合し、さらに締め付けることで、ハブ本体30とジョイント外輪3aとが結合固定されている。換言すれば、ハブ本体30は、ボルト31の頭部42とジョイント外輪3aとの間で、軸方向に挟持されている。このようにして、内方部材25が構成されている。なお、小径筒部37の外周面と、嵌合孔33の内周面との間の径方向隙間は、ハブ本体30の中心軸とジョイント外輪3aの中心軸とを一致させた状態で、5μm以下である。換言すれば、小径筒部37の外径と、嵌合孔33の内径との差は、10μm以下である。
The hub
転動体6は、複列の外輪軌道7a、7bと複列の内輪軌道9c、9dとの間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。それぞれの列の転動体6は、保持器43a、43bにより保持されている。なお、本例では、転動体6として玉を使用しているが、円すいころを使用することもできる。
A plurality of rolling
なお、外輪4の内周面と内方部材25の外周面との間に存在する円筒状の内部空間44の軸方向両端部はそれぞれ、シールリング45a、45bにより塞がれている。
In addition, both axial ends of the cylindrical
ジョイント外輪3aを構成するマウス部17aの壁部34の内径側には、ジョイント内輪23が、複数のボール24(図7参照)を介して支持される。そして、駆動輪用ハブユニット1aを自動車に組み付けた状態では、ジョイント内輪23の内径側に、エンジンなどの動力源に接続された駆動軸がトルク伝達可能に係合される。自動車の走行時に、駆動軸によりジョイント内輪23が回転駆動されると、この回転は、ボール24を介してジョイント外輪3aに伝達される。ジョイント外輪3aの回転は、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとの噛合部からハブ本体30に伝達され、ハブ本体30の回転に伴って、回転フランジ10aに支持された車輪および制動用回転体が回転駆動される。
The joint
本例の駆動輪用ハブユニット1aでは、メンテナンス時には、ボルト31を取り外すことで、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを分離することができるため、メンテナンス性を良好にできる。
In the drive wheel hub unit 1a of the present example, the maintenance can be improved because the
本例の駆動輪用ハブユニット1aによれば、小型化および軽量化を図れ、かつ、転動体6の予圧変化や、ハブ本体30とジョイント外輪3aとの結合強度の低下、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとの噛合部でのフレッチング摩耗の発生を防止することができる。
According to the drive wheel hub unit 1a of this example, it is possible to reduce the size and weight, change the preload of the rolling
すなわち、本例では、内方部材25が、軸方向外側の内輪軌道9cを外周面に有するハブ本体30と、軸方向内側の内輪軌道9dを外周面に有するジョイント外輪3aとを組み合わせることにより構成されている。したがって、本例の駆動輪用ハブユニット1aは、図7の従来構造のように、駆動輪用ハブユニット1が、ハブユニット軸受2とジョイント外輪3とを組み合わせることにより構成されている構造と比較して、軸方向寸法を短縮しやすく、小型化および軽量化を図りやすい。さらに、本例の駆動輪用ハブユニット1aは、図7の従来構造のように、外周面に軸方向内側の内輪軌道9bを有する内輪12を備えていない分、部品点数を削減できて、組立作業や部品管理を容易化することができる。
That is, in this example, the
また、本例では、ハブ本体30は、図7の従来構造のように、かしめ部15を有していない。このため、ハブ本体30のうちで第1のフェイススプライン16aよりも軸方向外側に存在する部分の軸方向に関する肉厚は、図7の従来構造と比較して、十分大きくなっている。さらに、本例では、第2のフェイススプライン21aは、軸方向内側の内輪軌道9dよりも軸方向外側に存在する軸方向外側を向いた段部38に設けられている。このため、ジョイント外輪3aのうちで第2のフェイススプライン21aよりも軸方向内側に存在する部分の軸方向に関する肉厚は、図7の従来構造のように、端壁部18の軸方向外側面に第2のフェイススプライン21を有する構造と比較して、十分に大きくなっている。したがって、エンジンから大きなトルクが入力され、第2のフェイススプライン21aから第1のフェイススプライン16aに大きな力が加わった場合でも、ハブ本体30のうちで第1のフェイススプライン16aよりも軸方向外側に存在する部分や、ジョイント外輪3aのうちで第2のフェイススプライン21aよりも軸方向内側に存在する部分が捩れ方向に弾性変形することを十分に抑えられる。これにより、転動体6に付与されている予圧が変化することが防止される。
In this example, the
さらに、本例では、ジョイント外輪3aを構成する軸部19aの小径筒部37が、ハブ本体30を構成する中心孔32の嵌合孔33に径方向のがたつきなく内嵌されており、かつ、ハブ本体30のうちで第1のフェイススプライン16aよりも軸方向外側に存在する部分、および、ジョイント外輪3aのうちで第2のフェイススプライン21aよりも軸方向内側に存在する部分の軸方向に関する肉厚が十分大きくなっている。このため、自動車の旋回時などに、回転フランジ10aに、路面反力に基づく大きなモーメント荷重が加わった場合でも、内方部材25の撓みをなくすか、あるいは小さくすることができる。また、エンジンから大きなトルクが入力された場合でも、ハブ本体30とジョイント外輪3aとの間で生じる捩れを小さく抑えることができる。この結果、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを結合固定するためのボルト31が緩んだり、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとの噛み合い部でフレッチング摩耗が発生したりすることを防止することができる。
Furthermore, in this example, the small diameter
ところで、本例では、軸方向に関して複列の内輪軌道9c、9d同士の間部分に、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとの噛み合い部が存在する。したがって、ハブ本体30の形状精度と、ジョイント外輪3aの形状精度とを、それぞれ独立して管理すると、転動体6の予圧管理が面倒になる。そこで、転動体6の予圧管理を容易化する方法について、以下で説明する。
By the way, in this example, the meshing part of the
図2に示した方法では、まず、小径筒部37を嵌合孔33に径方向のがたつきなく内嵌し、かつ、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとを噛み合わせる。この状態で、第1の中心孔32および第2の中心孔39の軸方向外側部に挿通したボルト31aを、ねじ孔40に螺合し、さらに締め付けることで、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを仮止めする。そして、軸方向外側の内輪軌道9cを含む、ハブ本体30の軸方向内側部外周面と、軸方向内側の内輪軌道9dを含む、ジョイント外輪3aの軸方向外側部外周面とに、ハブ本体30およびジョイント外輪3aの中心軸Oと平行な回転軸C1を有する総形砥石46により研削加工を施す。すなわち、総形砥石46の外周面である加工面を、ハブ本体30の軸方向内側部外周面およびジョイント外輪3aの軸方向外側部外周面に突き当てた状態で、総形砥石46と、ハブ本体30およびジョイント外輪3aとを相対回転させる。具体的には、総形砥石46と、ハブ本体30およびジョイント外輪3aとを、軸方向から見て互いに逆方向に回転させる。
In the method shown in FIG. 2, first, the small-diameter
このような総形砥石46を用いる方法は、回転フランジ10aの軸方向内側面や底部35の軸方向外側面のように、中心軸に対する傾斜角度が45度以上である軸方向側面を研削する必要がない構造、すなわち、軸方向側面に、シールリング45a、45bを構成するシールリップが摺接しない構造に適用することができる。
In such a method using the general-
次に、シールリング45a、45bがサイドリップを有する構造など、軸方向側面を研削する必要がある場合について、図3を参照しつつ説明する。この場合、まず、小径筒部37を嵌合孔33に径方向のがたつきなく内嵌し、かつ、第1のフェイススプライン16aと第2のフェイススプライン21aとを噛み合わせる。この状態で、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを仮止めする。図3の例では、第2の中心孔39および第1の中心孔32に軸方向内側から挿通したボルト31bの先端部に、ナット47を螺合し、さらに締め付けることで、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを仮止めしている。すなわち、ボルト31bの頭部42aと、ナット47との間で、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを軸方向に挟持している。そして、ハブ本体30およびジョイント外輪3aの中心軸Oに対し傾斜した回転軸C2を有する砥石48により、ハブ本体30の外周面のうちの軸方向外側の内輪軌道9cから回転フランジ10aの径方向内端部の軸方向内側面にかけての部分、および、ジョイント外輪3aのうちの軸方向内側の内輪軌道9dから底部35の軸方向外側面にかけての部分に研削加工を施す。
Next, a case where it is necessary to grind the axial side surface, such as a structure in which the seal rings 45a and 45b have side lips, will be described with reference to FIG. In this case, first, the small-diameter
中心軸Oに対し傾斜した回転軸C2を有する砥石48により、ハブ本体30の外周面およびジョイント外輪3aの外周面に研削加工を施す場合には、例えば、ハブ本体30の外周面とジョイント外輪3aの外周面とのうちの何れか一方の外周面に研削加工を施した後で、他方の外周面に研削加工を施すことができる。あるいは、ハブ本体30の外周面を研削する砥石48と、ジョイント外輪3aの外周面を研削する砥石48とを、円周方向に関して異なる位相に配置して、ハブ本体30の外周面およびジョイント外輪3aの外周面を同時に研削することもできる。
The
図2に記載の方法と図3に記載の方法との何れの方法により、ハブ本体30の外周面およびジョイント外輪3aの外周面に研削加工を施した場合でも、研削加工後は、ボルト31a、31bを取り外し、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを分離し、必要に応じて洗浄する。その後、適切な組立順序に従い、ハブ本体30とジョイント外輪3aとからなる内方部材25の周囲に、外輪4や転動体6を配置する。そして、ハブ本体30とジョイント外輪3aとをボルト31により結合固定することで、駆動輪用ハブユニット1aを構成する。
Even when the outer peripheral surface of the hub
上述のように、ハブ本体30とジョイント外輪3aとは、仮止め状態で外周面に研削加工を施した後、分離され、外輪4や転動体6を周囲に配置した後で、再度、組み合わされる。したがって、仮止め時と、駆動輪用ハブユニット1aの組立時とで、ハブ本体30とジョイント外輪3aとの組み合わせ状態を同じにすることが重要になる。
As described above, the hub
このためには、仮止め時と、駆動輪用ハブユニット1aの組立時とで、第1のフェイススプライン16aに対する第2のフェイススプライン21aの噛み合い位相を一致させる必要がある。そこで、例えば、ハブ本体30の外周面およびジョイント外輪3aの外周面に目印を設けることができる。あるいは、例えば図4に示すように、第2のフェイススプライン21aを構成する複数の歯のうちの何れか1個の歯の円周方向長さを、他の歯よりも長くし、かつ、第1のフェイススプライン16aを構成する複数の歯同士の間部分のうちの何れか1箇所の円周方向間隔を、他の箇所よりも長くするなどにより、第2のフェイススプライン21aが第1のフェイススプライン16aに対し、特定の位相でのみ噛合できるように構成することもできる。なお、小径筒部37の外周面と、嵌合孔33の内周面との間の径方向隙間は、ハブ本体30の中心軸とジョイント外輪3aの中心軸とを一致させた状態で、5μm以下である。このため、ハブ本体30とジョイント外輪3aとは、同軸性が確保されつつ、相対回転可能となっている。したがって、第1のフェイススプライン16aに対する第2のフェイススプライン21aの噛み合い位相の調整を容易に行うことができる。
For this purpose, it is necessary to match the meshing phase of the
また、仮止め時のボルト31a、31bの締付力を、軸力センサなどにより測定し、適正な大きさに管理する。具体的には、仮止め時のボルト31a、31bの軸力を、駆動輪用ハブユニット1aを構成するボルト31の軸力と同じ大きさにする。
Further, the tightening force of the
ジョイント外輪3aのねじ孔40は、転造タップで加工するなどして、ボルト31、31a、31bの雄ねじ部よりも強度を高くしている。また、仮止め時に使用するボルト31a、31bは、駆動輪用ハブユニット1aを構成するボルト31の強度区分よりも高い強度区分を有する。すなわち、仮止め時には、ボルト31a、31bをねじ孔40に弾性域で締め付け、駆動輪用ハブユニット1aの組立時には、ボルト31をねじ孔40に塑性域で締め付けることにより、軸力を安定させる。
The threaded
なお、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを仮止めする際には、図5に示すように、大きな外径を有する頭部42bを備えたボルト31c、および、大きな外径を有するナット47aとを使用することもできる。すなわち、ボルト31cの頭部42bの軸方向内側面を、ハブ本体30の軸方向外端部に存在するパイロット部49の軸方向外端面に当接させ、かつ、ナット47aの軸方向外側面を、ジョイント外輪3aを構成するマウス部17aの壁部34の軸方向内端面に当接させる。これにより、ボルト31cの頭部42bと、ナット47aとの間で、ハブ本体30とジョイント外輪3aとを軸方向に挟持する。図5に示す方法によれば、仮止め時にねじ孔40が変形したり、傷ついたりすることを防止できる。
When temporarily fixing the
[実施の形態の第2例]
図6は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の駆動輪用ハブユニット1bでは、ジョイント外輪3bは、筒状の壁部34および該壁部34の軸方向外端部から径方向内方に折れ曲がった底部35を有するカップ状のマウス部17aと、底部35の中心部から軸方向外方に延出する軸部19bとから構成されている。軸部19bは、軸方向中間部外周面に、軸方向内側の内輪軌道9dを有し、かつ、中心部を軸方向に貫通する第2の中心孔39aを有する。第2の中心孔39aの軸方向内側部は、ねじ孔40となっており、第2の中心孔39aの軸方向外側部は、ねじ孔40の内径よりも大きい内径を有する嵌合孔50となっている。また、軸部19bは、軸方向外端面に、円周方向に関する凹凸面である第2のフェイススプライン21bを有している。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 6 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the drive
ハブ本体30aは、軸方向外側の大径筒部51と、軸方向内側の小径筒部52と、大径筒部51の外周面と小径筒部52の外周面とを接続する段部53とを備える。大径筒部51は、軸方向内側部外周面に軸方向外側の内輪軌道9cを有し、かつ、軸方向中間部に回転フランジ10aを有する。小径筒部52は、第2の中心孔39aの嵌合孔50よりもわずかに小さい外径を有する。また、段部53には、円周方向に関する凹凸面である第1のフェイススプライン16bが設けられている。
The
ハブ本体30aとジョイント外輪3bとは、小径筒部52を嵌合孔50に径方向のがたつきなく内嵌し、かつ、第1のフェイススプライン16bと第2のフェイススプライン21bとを噛み合わせた状態で、ボルト31により結合固定されて、内方部材25aを構成している。なお、小径筒部52の外周面と、嵌合孔50の内周面との間の径方向隙間は、ハブ本体30aの中心軸とジョイント外輪3bの中心軸とを一致させた状態で、5μm以下である。
The hub
本例の駆動輪用ハブユニット1bによれば、実施の形態の第1例の駆動輪用ハブユニット1aと同様に、小型化および軽量化を図れ、かつ、転動体6の予圧変化や、ハブ本体30aとジョイント外輪3bとの結合強度の低下、第1のフェイススプライン16bと第2のフェイススプライン21bとの噛合部でのフレッチング摩耗の発生を防止することができる。
According to the drive
なお、本例の駆動輪用ハブユニット1bを構成するハブ本体30aは、第1のフェイススプライン16bおよびその周辺部を除く部分の形状を熱間鍛造により成形した後、第1のフェイススプライン16bおよびその周辺部を冷間鍛造により成形することができる。すなわち、一般的に、回転フランジを有するハブ本体は加工度が高いため、熱間鍛造により成形することが好ましい。特に本例では、軸方向内側部の小径筒部52を含むハブ本体30aのおおよその形状を熱間鍛造により成形した後、第1のフェイススプライン16bおよびその周辺部を冷間鍛造により成形することにより、ハブ本体30aを容易に成形することができる。
The hub
一方、本例の駆動輪用ハブユニット1bを構成するジョイント外輪3bは、実施の形態の第1例のジョイント外輪3aのように、軸方向外側部に小径筒部37を有していないため、全体の形状を冷間鍛造により成形した場合でも、加工が面倒になることがない。その他の部分の構成および作用効果は、内方部材25aの外周面の研削方法を含め、実施の形態の第1例と同様である。
On the other hand, the joint
1、1a、1b 駆動輪用ハブユニット
2 ハブユニット軸受
3、3a、3b ジョイント外輪
4 外輪
5 ハブ
6 転動体
7a、7b 外輪軌道
8 静止フランジ
9a、9b、9c、9d 内輪軌道
10、10a 回転フランジ
11 ハブ本体
12 内輪
13 小径段部
14 中心孔
15 かしめ部
16、16a、16b 第1のフェイススプライン
17、17a マウス部
18 端壁部
19、19a、19b 軸部
20 ねじ孔
21、21a、21b 第2のフェイススプライン
22 ボルト
23 ジョイント内輪
24 ボール
25、25a 内方部材
26 支持孔
27 ナックル
28 通孔
29 取付孔
30、30a ハブ本体
31、31a、31b、31c ボルト
32 第1の中心孔
33 嵌合孔
34 壁部
35 底部
36 大径筒部
37 小径筒部
38 段部
39、39a 第2の中心孔
40 ねじ孔
41 逃げ凹部
42、42a、42b 頭部
43a、43b 保持器
44 内部空間
45a、45b シールリング
46 総形砥石
47、47a ナット
48 砥石
49 パイロット部
50 嵌合孔
51 大径筒部
52 小径筒部
53 段部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
外周面に複列の内輪軌道を有する内方部材と、
前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置された転動体とを備え、
前記内方部材は、ハブ本体と、ジョイント外輪と、結合部材とを備え、
前記ハブ本体は、軸方向中間部外周面に前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道を有し、かつ、軸方向外側部に回転フランジを、中心部に軸方向に貫通する第1の中心孔を、前記軸方向外側の内輪軌道よりも軸方向内側に存在する側面に第1のフェイススプラインを、それぞれ備え、
前記ジョイント外輪は、軸方向中間部外周面に前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道を有する軸部と、該軸部の中心部を軸方向に貫通する第2の中心孔とを有し、かつ、前記軸方向内側の内輪軌道よりも軸方向外側に存在する側面に第2のフェイススプラインを有し、
前記結合部材は、前記第1の中心孔と前記第2の中心孔とに挿通または螺合されて、前記ハブ本体と前記ジョイント外輪とを結合固定するものであり、
前記第1のフェイススプラインと前記第2のフェイススプラインとが噛み合うとともに、前記ハブ本体の軸方向内端部と前記ジョイント外輪の軸方向外端部とが嵌合している、
駆動輪用ハブユニット。 An outer member having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface;
An inner member having a double row inner ring raceway on the outer peripheral surface;
Between the double-row outer ring raceway and the double-row inner ring raceway, a plurality of rolling elements arranged in a freely rotatable manner for each row,
The inner member includes a hub body, a joint outer ring, and a coupling member.
The hub body has an inner ring raceway on the outer side in the axial direction of the double row inner ring raceways on the outer circumferential surface of the axially intermediate portion, and has a rotating flange on the outer side in the axial direction and penetrates in the axial direction at the center. A first center hole, and a first face spline provided on a side surface present on the inner side in the axial direction from the inner ring raceway on the outer side in the axial direction,
The joint outer ring includes a shaft portion having an inner ring raceway on the inner side in the axial direction of the double row inner ring raceways on an outer peripheral surface in the axial direction, and a second center hole penetrating the central portion of the shaft portion in the axial direction. And having a second face spline on the side surface present on the axially outer side than the axially inner ring raceway,
The coupling member is inserted or screwed into the first center hole and the second center hole to couple and fix the hub body and the joint outer ring,
The first face spline and the second face spline mesh with each other, and the axially inner end of the hub body and the axially outer end of the joint outer ring are fitted,
Drive wheel hub unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017103179A JP2018197598A (en) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | Hub unit for drive wheel |
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Cited By (1)
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JP2021032263A (en) * | 2019-08-19 | 2021-03-01 | 日本精工株式会社 | Hub unit bearing, manufacturing method therefor, oscillation caulking device, vehicle, and manufacturing method therefor |
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2017
- 2017-05-25 JP JP2017103179A patent/JP2018197598A/en active Pending
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