JP2709453B2 - 車輪軸受ユニット - Google Patents
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Description
動力車の車輪キャリヤ上で回転軸線を中心として回転可
能に支持する車輪軸受ユニットであって、固定継手を構
成するために、前記車輪キャリヤに取り付けられて、転
動部材用の2本の平行な外側軌道を有する外側軸受リン
グを備え、中空の外側継手部材と、全方向に回動可能に
継手中心を中心として前記外側継手部材内に収容される
内側継手部材とを有する定速自在継手を備え、前記外側
及び内側継手部材が、対向する外側及び内側走行溝を備
え、該溝が、それらの間に受容されてトルク伝達を行い
且つケージにより保持されるボールを有すると共にメリ
ディアン平面内に延び、前記外側継手部材が、その外面
上に、転動部材用の2本の平行な軌道を有し、該軌道
が、前記外側軌道と対向して配設されて、それらの軌道
間に転動部材を転動可能に収容すると共に、軌道対を構
成し、更に、軌道対の中間において、半径方向に延びる
中央軸受平面が形成されかつ該中央軸受平面に対して継
手中心がオフセットされており、前記外側継手部材が、
回転軸線から半径方向外側に延びると共に車輪と車輪ブ
レーキの付加部品を取り付けるためのフランジを備え、
前記外側継手部材の外側走行溝が、前記フランジに隣接
した第1の開口端部に近接した外側端部から内側端部に
かけてアンダカット無しで構成されている車輪軸受ユニ
ットに関する。
願公開公報第3209690号C1に記載されている。
ここでは、車輪キャリヤ内の軸受用の各内側軌道は、外
側継手部材の外面の軸方向部分に配設されており、該軸
方向部分は、また、外側継手部材の外側走行溝も含む。
これは、車輪キャリヤ内で外側継手部材を支持する転が
り部材に対して転動円の直径が比較的大きい、ことを意
味する。
加し、また、外側軸受リングも1つの部品であるので挿
入し得るボール数が減少することにも繋がる。
とされるので、かかる組立体は、径方向空間の大きい車
輪を使用可能な場合にのみ適合し得る。
てその結果弾性変形が生じるので、軸受の走行に影響す
ると共に、比較的大きな材料厚さが必要となる。
2942号には、複列円錐座ボール軸受の内側リングを
ハブの円筒状首部に固定し、該ボール軸受の外側リング
を車輪キャリヤ内に収容した車輪軸受が記載されてい
る。
輪ボルトはそこから軸方向に突出する。車輪ボルトに
は、別個の定速度継手の外側継手部が固定されている。
軸方向には、更に、ブレーキディスクと車輪のリム穴が
続く。かかる組立体は、多数の別個の部品から成り、外
側継手部材の直径が大きい。従って、この組立体は比較
的重くなる。
の部品から成り軽量で、しかも、車輪を支持する転動部
材の転動円の直径が小さく、且つ、軸受機能がトルク伝
達により妨げらることのない、車輪軸受ユニットを提供
することにある。
的は、前記継手中心が、中央軸受平面から、フランジの
方へ向かってオフセットされ、前記2つの内側軌道のう
ちの前記フランジに隣接する第1の軌道が、外側継手部
材の外側走行溝の内側端部に軸方向に沿って近接するよ
うに前記オフセットを設定し、前記内側継手部材に接続
された接続ジャーナルが、前記外側継手部材から、内側
軌道に隣接した開口端部を通って延出していることによ
って達成される。
2号に記載された従来の構造と比較して、特に有利な用
途は、後輪駆動車である。理由は、かかる実施例では定
速プランジ継手が設けられているが、一体化された固定
継手の形で定速自在継手を有する本発明の車輪軸受ユニ
ットを使用する場合、変速装置端部の継手も、例えば変
速装置端部の継手の方にフランジ手段を別個に配設した
固定継手でよいためである。
9373.4及び4419341.6号に記載されてい
る。一般的に、定速固定継手の直径は、関節式屈曲とプ
ランジ移動の両方を許容する定速継手の直径より、有利
に寸法決めすることができる。上述した手段を採用する
ことにより、常用ブレーキ用のブレーキディスクを支持
するドラム内に、駐車ブレーキを配設するための十分な
スペースが得られる。
ランジと共に、好ましくは非チップ成形工程により一体
部品として形成され、外側走行溝をその中に形成する。
また、外側継手部材を、フランジと共に、成形金属板部
品として形成することもできる。フランジは、外側走行
溝を含む継手部材部分に十分な強度を付与する。かかる
補強効果は、特に、外側継手部材の外側走行溝が、フラ
ンジの厚さにより形成された外側継手部材の部分まで及
びその中に延びる場合に生じる。一体部分の強度特性
は、フランジに最も近い第1の内側軌道からフランジの
内面の方に、外側継手部材の外面が延びて、回転軸線か
ら離れる方向に湾曲して隆起する場合に、一層改善され
る。
部材の外面の凹部の一部を構成し、該凹部の最も小さい
直径は、外側走行溝が始まる第1の開口端部近傍の外側
走行溝の軌道基部に接触する、仮想円の直径に等しいか
或いはそれより小さい。
受リングに少なくとも1つの継ぎ目を設けた場合、複列
円錐座ボール軸受の転がり部材の転動円の直径を小さく
してもよい。
数のボールを導入することができ、高負荷軸受機能が実
現され、その結果、全体の軸受直径を小さくすることが
できる。
対する、定速継手の内側継手部材に接続されたジャーナ
ル即ち軸の、移動の自由を必要な範囲で確保するため
に、外側継手部材の空洞が、フランジから離れてその第
2の開口端部の方に向かうにつれ寸法が増加することが
好ましい。
ナル即ち軸と一体である。更に、横軸の第2の継手に連
係し或いはフランジ素子の一部を構成する、別の軸部と
接続することにより、直径を小さくすることができるの
で、従来技術と比較して全体的に直径が小さい車輪軸受
ユニットを得ることができる。この場合、内側継手部材
に接続された軸と内側継手部材との間の分離部分は、軸
が内側継手部材の内孔内に挿入されるので、継手部材上
に直接位置する。かかる解決手段は、内側継手部材の直
径を増大させる。
ットの好適な一実施例の概略が、示されている。
駆動概念を示す。動力車1は、2つの前輪2と、被動後
部車軸に係る後輪3とを備える。前部車軸の近傍には、
変速装置5を駆動するエンジン4が配設されており、変
速装置5は、推進軸6を介して後部車軸の差動装置7に
回転可能に接続されている。差動装置7の2つの出力部
は、それぞれ、駆動軸としての横軸8に接続されてい
る。
第1の定速継手と、駆動される後輪3の近傍で車輪軸受
ユニット9に結合された第2の継手とを備える。2つの
定速継手は中間軸を介して接続されている。2つの定速
継手は、角移動のみ許容して軸方向の調節は許容しない
固定継手としてもよい。
た中間軸に連係されるか、或いは、差動装置7に係る定
速継手に部分的に結合される、別個のプランジ部が設け
られる。
って、車輪キャリヤ10上に支持された車輪軸受ユニッ
ト9を示す。外側継手部材11は、フランジ12と、ブ
レーキドラム13とを備える。
車輪ボルト14を介して接続される常用ブレーキ用のデ
ィスクと、を収容する。外側継手部材11は、回転軸線
15を中心として車輪キャリヤ10に対して回転可能
に、配設されている。これを達成するために、複列円錐
座ボール軸受が設けられ、該軸受の平行な内側軌道1
6、17は、外側継手部材11の外面19内に形成され
る。このため、外側継手部材11は、直径33を有する
凹部18を備える。
の内孔25内に収容される外面21を有すると共に、外
側継手部材11の凹部18を備える部分を中心に同軸的
に配設されている。外側軸受リング20は、更に、互い
に平行に延びる2本の外側軌道22、23を備える。
7との間には、回転軸線15に対して円周方向に分布さ
れたボールベアリングで形成された転動部材27が収容
され、回転軸線15に対して一定の角度を成した接触線
が形成される。各転動部材27は、ケージ26内に間隔
を置いて配置される。
を形成し、2本の軌道17、23は、第2の対の軌道を
形成する。2つの軌道対16、22及び17、23の中
間には半径方向に延びる中央軸受平面24が形成され
る。
した後、例えば圧力を加えて一箇所で分離し、継ぎ目5
3を形成してもよい。かかる作業は、「ブラスト」と呼
ばれる。例えば、独国特許出願公開公報第364348
4号には、回転軸線15を含む径方向平面内でブラスト
された外側軸受リングを有する車輪軸受ユニットが記載
されている。
フランジ12に隣接した第1の開口端部28と、前記フ
ランジから離間された第2の開口端部46とから成る空
洞32を備える。
走行溝30は、第1の開口端部28から始まる外側継手
部材11の空洞32内に形成されている。
近傍で、それらの開口幅が最も大きくなっておりかつそ
の軌道基部は、第1の開口端部28近傍で、直径29を
構成する円に接触している。
近接したその外側端部からアンダカットの無い状態で第
2の開口端部46の方向にその内側端部に延びている。
即ち、それらの軌道基部は、回転軸線15に徐々に接近
する。外側走行溝30の内側端部には符号31を付す。
軸方向に見た場合、外側継手部材11の外面19の凹部
18の僅かに手前で終端する、即ち、重合部分は極めて
僅かしかないことは理解されよう。
回転軸線に接近する方向に延びているので、外側走行溝
30の軌道基部とフランジ12に近い第1の内側軌道1
6との間には、十分な材料厚さの軸方向部分が存在す
る。
では、空洞32は、最初は直径が減少する領域に移行す
るが、続いて増加、即ち拡張する。拡張部47は、外側
継手部材11の第2の開口端部46まで延びる。凹部1
8の直径33は、好ましくは、第1の開口端部28の近
傍で外側走行溝30の軌道基部に接触する円の直径29
に等しいか又はそれより小さい。
2内に収容される。内側継手部材34は、同様にメリデ
ィアン平面内に配設されると共にそれぞれ外側継手部材
11の外側走行溝30に対向して位置する、内側走行溝
35を備える。対向する溝は共働してケージ36により
保持され案内されるボール37を収容する。
側及び内側に突出する。ケージ36はボール37を介し
て内側継手部材34と接触して保持される。
形面として構成されてその中心が回転軸線15及び長手
方向軸線43上に位置する制御面38を備えている。球
状層の形をした制御素子39は、その球形の外面を介し
て前記制御面38上で案内される。
面を介して、支持素子40の対応する支持面45上で案
内される。支持素子は第1の開口端部28近傍の凹部4
4内に中心決めされて受容される。
4とボール37との間の部分にグリースを保持するため
に、環状板により形成された保持ディスク52が設けら
れている。
接続ジャーナル41と共に継手中心42の周りに回動可
能であることは理解されよう。接続ジャーナル41の長
手方向軸線には、符号43を付す。該軸線43は、回転
軸線15に対して角位置を採ることができる。
は、長手方向軸線43に沿ってオフセット48が設定さ
れる。該オフセットは、一方では、接続ジャーナル41
と外側継手部材11との間、従って内側継手部材34と
外側継手部材11との間で必要な関節式の屈曲を行い得
るように、他方では、できるだけ軽量のユニットを実現
すべく凹部18の直径33をできる限り小さくし得るよ
うにその長さが設定される。
9の部分内に延び、その結果、外側走行溝30の軌道基
部の径方向外側及び上方には、相当量の材料が確保でき
る。更に、外側継手部材11の外面19は、凹部18か
ら始まってフランジ12の内面50の方向に、湾曲して
隆起している。また、外側継手部材11と接続ジャーナ
ル41との間でユニットを封止するために、例えば概略
のみを図示した包旋状ブーツが設けられている。
の通りである。
ランジ(12)と共に、非チップ成形工程を介して、一
体部分として構成され、前記外側走行溝(30)をその
中に形成したことを特徴とする請求項1記載の車輪軸受
ユニット。
ランジ(12)と共に、成形金属板部分として構成され
ていることを特徴とする請求項1記載の車輪軸受ユニッ
ト。
溝(30)が、前記フランジの厚さ(49)により形成
された外側継手部材(11)の領域まで、及びその中ま
で、延びることを特徴とする請求項1記載の車輪軸受ユ
ニット。
の内側軌道(16)からフランジ(12)の内面(5
0)のほうに向けて、外側継手部材(11)の外面(1
9)が、回転軸線(15)から離れる方向に湾曲して隆
起することを特徴とする請求項1記載の車輪軸受ユニッ
ト。
が、外側継手部材(11)の外面(19)内の凹部(1
8)の一部を形成することを特徴とする請求項1或いは
上記第1乃至4項のいずれか一項に記載の車輪軸受ユニ
ット。
(33)が、溝(30)が始まる前記第1の開口端部
(28)の近傍で外側走行溝(30)の軌道基部に接触
する仮想円の直径と等しいか或いはそれより大きいこと
を特徴とする上記第4項記載の車輪軸受ユニット。
(20)が、ブラスタ工程により生成される少なくとも
1つの継ぎ目(53)を備えることを特徴とする請求項
1或いは上記第1乃至6項のいずれか一項に記載の車輪
軸受ユニット。
2)が、フランジ(12)から遠い方の第2の開口端部
(46)に向けて寸法が増加することを特徴とする請求
項1或いは上記第1乃至7項のいずれか一項に記載の車
輪軸受ユニット。
接続ジャーナル(41)と一体であることを特徴とする
請求項1記載の車輪軸受ユニット。
することにより、即ち、車両に適合した状態で継手中心
を差動装置から車輪フランジの方へ離間させることによ
り、車輪と差動装置の間に配設された駆動軸の2つの継
手の継手関節中心間の中央軸を延ばすことが可能にな
り、その結果、車輪の最大圧縮荷重と弾性反発力値を変
えることなく、継手の角度を小さくすることができる。
持する複列円錐座ころ軸受として設けられた転がり接触
軸受の軌道が、外側継手部材内の外側走行溝に実質的に
軸方向に隣接するように寸法決めされる。これにより、
転がり接触軸受の走行特性は継手により影響されること
がない。
ル軸受の転動円の直径を減少させることができる。この
結果、車輪軸受ユニットは全体的に一層軽量になる。ま
た、内側継手部材は、外側から即ちフランジ端部から外
側継手部材内に組み込まれるので継手を軸方向に整合さ
せることが可能となる。
手部材が外側継手部材に対して関節式に屈曲していない
状態を示す図。
って、車輪キャリヤの一部のみ示した図。
Claims (1)
- 【請求項1】 駆動可能な車輪(3)を動力車の車輪キ
ャリヤ(10)上で回転軸線(15)を中心として回転
可能に支持する車輪軸受ユニット(9)であって、固定継手を構成するために、 前記車輪キャリヤ(10)
に取り付けられて、転動部材(27)用の2本の平行な
外側軌道(22、23)を有する外側軸受リング(2
0)を備え、 中空の外側継手部材(11)と、全方向に回動可能に継
手中心(42)を中心として前記外側継手部材(11)
内に収容される内側継手部材(34)と、を有する定速
自在継手を備え、 前記外側及び内側継手部材が、対向する外側及び内側走
行溝(30、35)を備え、 該溝(30、35)が、それらの間に受容されてトルク
伝達を行い且つケージ(36)により保持されるボール
(37)を有すると共にメリディアン平面内に延び、 前記外側継手部材(11)が、その外面(19)上に、
転動部材(27)用の2本の平行な軌道(16、17)
を有し、 該軌道(16、17)が、前記外側軌道(22、23)
と対向して配設されて、それらの軌道間に転動部材(2
7)を転動可能に収容すると共に軌道対(16、22;
17、23)を構成し、 更に、軌道対(16、22;17、23)の中間におい
て半径方向に延びる中央軸受平面(24)が形成されか
つ該中央軸受平面に対して継手中心(42)がオフセッ
ト(48)されており、 前記外側継手部材(11)が、回転軸線(15)から径
方向外側に延びると共に車輪と車輪ブレーキの付加部品
を取り付けるためのフランジ(12)を備え、 前記外側継手部材(11)の外側走行溝(30)が、前
記フランジ(12)に隣接した第1の開口端部(28)
に近接した外側端部から内側端部(31)にか けてアン
ダカット無しで構成されている車輪軸受ユニットにおい
て、前記継手中心(42)が、中央軸受平面(24)から、
フランジ(12)の方へ向かってオフセットされ、 前記2つの内側軌道(16、17)のうちの前記フラン
ジ(12)に隣接する第1の軌道(16)が、外側継手
部材(11)の外側走行溝(30)の内側端部(31)
に軸方向に沿って近接するように前記オフセット(4
8)を設定し、 前記内側継手部材(34)に接続された接続ジャーナル
(41)が、前記外側継手部材(11)から、内側軌道
(16、17)に隣接した開口端 部(46)を通って延
出していることを特徴とする車輪軸受ユニット。
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