JP3875432B2 - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車の駆動車輪を支持するための駆動車輪用軸受装置に関するもので、より詳しくは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材と複列の車輪軸受とをユニット化し、複列のインナーレースの少なくとも一方を外側継手部材に一体に形成した駆動車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪といった自動車の駆動輪は駆動車輪用軸受装置により懸架装置に支持する。従来の駆動車輪用軸受装置は、図２１に示すように、ハブ輪１０と軸受２０と等速自在継手３０とをユニット化してあり、複列のインナーレースのうちの一方１２をハブ輪１０に形成し、他方４２を等速自在継手３０の外側継手部材４０に形成してある。
【０００３】
ハブ輪１０は車輪を支持するためのフランジ１４を有し、このフランジ１４寄りの外周面に第一のインナーレース１２を形成してある。等速自在継手３０の外側継手部材４０は椀状のマウス部４３と中実のステム部４５とからなり、ステム部４５にてハブ輪１０とセレーション嵌合し、肩面４４がハブ輪１０の端面と当接している。外側継手部材４０のマウス部４３のステム部４５寄りの外周面に第二のインナーレース４２を形成してある。軸受２０の外方部材２１の内周面に、第一および第二のインナーレース１２，４２と対向する複列のアウターレース２２を形成してある。そして、複列のインナーレース１２，４２と複列のアウターレース２２との間に複列の転動体２９を組み込んである。
【０００４】
符号４５’で示すようにハブ輪１０から突出したステム部４５の軸端を加締めて両者を結合し、外方部材２１の外周面に外向きフランジ状に形成した取付け部２４により、この外方部材２１を懸架装置に固定し、ハブ輪１０のフランジ１４に車輪を固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の駆動輪用軸受装置では、エンジンからのトルクを等速自在継手３０を介してハブ輪１０に伝達し、車輪を回転させる。したがって、外側継手部材４０とハブ輪１０とは高い信頼性をもって結合されていなければならない。ところが、とくに自動車の旋回時には大きなモーメント荷重が軸受部に作用するため、従来の外側継手部材４０のステム部４５の軸端を加締める方法では、加締め部が緩むという不具合がある。
【０００６】
そこで、この発明の主要な目的は、嵌合したハブ輪と等速自在継手の緩みを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ハブ輪と等速自在継手と軸受とをユニット化し、軸受の複列のインナーレースの少なくとも一方を等速自在継手の外側継手部材に一体に形成した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に突起を設け、ハブ輪と外側継手部材とを嵌合させるとともに、嵌合部を少なくとも部分的に拡径または縮径させて加締めたことを特徴とする。ハブ輪と外側継手部材との嵌合の態様は、ハブ輪の小径円筒部を外側継手部材の貫通孔に嵌合させる場合（請求項７）と、少なくとも軸端部を中空筒形状とした外側継手部材のステム部をハブ輪の貫通孔に嵌合させる場合（請求項８）とがある。内側嵌合部材の拡径または外側嵌合部材の縮径による加締めは、プレス加工によるほか、ハイドロフォーミングを利用することも可能である。たとえば、ハブ輪の嵌合部あるいは外側継手部材の嵌合部を外径側から内径側に縮径させる（請求項２７および２８参照）。ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に設けた突起の例としては、たとえば、全周にわたって連続的に延びた環状の突起が挙げられるが、必ずしも円周方向に連続している必要はない。また、螺旋状に延びた突起でもよい。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面および外側継手部材の嵌合面のうちのいずれか一方または両方に凹凸部を形成したことを特徴とする。内側嵌合部材の拡径または外側嵌合部材の縮径による加締め加工の結果、一方の嵌合面の凹凸部が他方の嵌合面に食い込んで塑性変形を起こさせるため強固な結合が達成され、緩み防止がなされる。凹凸部の具体的な態様としては、たとえば、ネジのような螺旋状、アヤメローレット状、セレーションまたはスプライン状（以下ではセレーションまたはスプラインのことをセレーションと総称する。）等が挙げられる。
【０００９】
上記凹凸部では凹凸加工により加工硬化が生じるが、請求項３の発明のように、凹凸部にさらに熱処理による硬化処理を施すこともできる。これにより、凹凸部が潰れにくくなって相手側の嵌合面にしっかりと食い込み、強固な塑性結合が達成される。
【００１０】
請求項４の発明のように、前記嵌合部の軸方向端部においてハブ輪とステム部を溶接することにより、両者がより確実に結合され、一層確実な弛み防止がなされる。全周にわたって溶接するほか、一または二以上の溶接点を円周方向に分散させてもよい。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に軸端側が大径となったテーパー角をもたせたことを特徴とするもので、嵌合面の軸端側が大径となるため抜け止めの作用を発揮する。
【００１３】
両方の嵌合面に凹凸を形成した場合の例としては、ハブ輪のセレーション孔と、外側継手部材のステム部のセレーション軸とを嵌合させた場合が挙げられる（請求項６）。請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、互いに嵌合するハブ輪および外側継手部材の嵌合面の断面形状を多角形またはセレーション形状としたことを特徴とする。
【００１４】
外側継手部材のステム部をハブ輪の貫通孔に嵌合させる場合には、請求項９の発明のように、ハブ輪から突出したステム部の端部に抜け止めのためのクリップを装着するようにしてもよい。また、請求項１０の発明のように、ステム部の軸端部分をハブ輪の端面に加締めて抜け止めをすることもできる。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項８乃至１０のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部の中空部内方部材に補強部材を圧入したことを特徴とする。中空のステム部のとりわけ加締め部分の剛性が高まるため緩み防止に寄与する。補強部材は筒状またはリング状でも中実の端軸状であってもよい。有底筒状や中実の部材の場合にはマウス部底と連通する小穴を設けるのが望ましい。あるいは、中空にしたことによる剛性低下を補うため、ステム部の一部、たとえばマウス部寄りの領域に中実部分を設けてもよい。この場合もマウス底と連通する通気用小穴を設けるのが望ましい。
【００１６】
請求項１２の発明のように、ステム部にマウス部底と連通する貫通孔を設けてステム部を中空にしたことにより、インナーレース部分の発熱、等速自在継手のマウス部の発熱に起因する熱を外部に放散させる作用が得られる。なお、マウス部内に充填したグリースの漏洩を防止するため、マウス部底にエンドプレートを装着する。エンドプレートには通気用小孔を設けるのが望ましい。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部内に冷却用フィン部材を装着したことを特徴とする。中空部に冷却用フィン部材を装着することによって放熱効果が一層助長されるため、駆動車輪用軸受装置の耐久性を向上させる上で大いに役立つ。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置において、拡径または縮径させた嵌合部とは異なる軸方向位置で、互いに嵌合するハブ輪および外側継手部材の嵌合面の断面形状を多角形またはセレーション形状としたことを特徴とする。この場合、ハブ輪と外側継手部材との間のトルク伝達はセレーション部で行い、加締め部に抜け止めがなされる。
【００１９】
請求項１５の発明は、請求項１３または１４に記載の駆動車輪用軸受装置において、外側継手部材のステム部のセレーション部よりも軸端側の領域を拡径させて加締めたことを特徴とする。この加締め部によりハブ輪と外側継手部材とが軸方向に固定され抜け止めがなされる。
【００２０】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、加締め部が部分的にセレーション部に及んでいることを特徴とする。加締め部がハブ輪側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００２１】
請求項１７の発明は、請求項１５または１６に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部のセレーション部を拡径させて加締めたことを特徴とする。これにより、セレーション部のガタがなくなり、緩み止めの効果が一層高まる。
【００２２】
請求項１８の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部のセレーション部から加締め部に移行する部分が徐々に拡径していることを特徴とする。
【００２３】
請求項１９の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部とハブ輪の嵌合面間にスペーサーリングを介在させたことを特徴とする。請求項２０の発明のように、ステム部の外周面もしくはスペーサーリングの内周面または両方に凹凸加工を施すことができる。さらに、請求項２１の発明のように、スペーサーリングの外周面もしくはハブ輪の内周面または両方に凹凸加工を施してもよい。
【００２４】
請求項２２の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の内周面に環状溝を設け、外側継手部材のステム部の膨大部分を前記環状溝に食い込ませたことを特徴とする。膨大部と環状溝とが係合し、しかも、膨大部の存在によって加締め部の剛性が単なる円筒形状の場合よりも高まるため、一層確実な抜け止めが達成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２６】
まず、図１に従って基本的構成を説明すると、駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１０と、軸受装置２０と、等速自在継手３０とを主要な構成要素としている。ここで、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側といい、図では左側がアウトボード側となる。一方、車両の中央寄りとなる側をインボード側といい、図では右側がインボード側となる。
【００２７】
ハブ輪１０は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ１４を備えており、フランジ１４の円周方向等間隔位置にホイールディスクを固定するためのハブボルト１５を植え込んである。ハブ輪１０のフランジ１４寄りの外周面にアウトボード側のインナーレース１２を形成してある。ハブ輪１０は軸心部に軸方向の貫通孔１６を有している。
【００２８】
等速自在継手３０は、外周部にトラック溝３１を備えた内側継手部材３２と、内周部にトラック溝４１を備えた外側継手部材４０と、内側継手部材３２のトラック溝３１と外側継手部材４０のトラック溝４１との間に介在するボール３４と、すべてのボール３４を同一平面内に保持するためのケージ３６とで構成されている。内側継手部材３２は軸方向の貫通孔３３を有し、図示は省略してあるが、エンジン側に配置される等速自在継手と連結された駆動軸とセレーション結合するようになっている。外側継手部材４０は、マウス部４３とステム部４５とからなり、ステム部４５にてハブ輪１０の貫通孔１６と嵌合している。マウス部４３の肩面４４寄りの外周面にインボード側のインナーレース４２を形成してある。マウス部４３の肩面４４がハブ輪１０の端面と当接し、これにより、ハブ輪１０と外側継手部材４０の軸方向の位置決めがなされ、かつ、インナーレース１２，４２間の寸法が規定される。ステム部４５は、椀状のマウス部４３の底と連通した軸方向の貫通孔４６を設けることによって中空にしてある。
【００２９】
軸受装置２０は外方部材２１と複列の転動体２９を含む。外方部材２１は車体（図示せず）に取り付けるためのフランジ２４を備え、内周面に複列の転動体２９のための複列のアウターレース２２を形成してある。ハブ輪１０のインナーレース１２および外側継手部材４０のインナーレース４２と外方部材２１の複列のアウターレース２２との間に複列の転動体２９が組み込まれている。ここでは転動体２９としてボールを使用した複列アンギュラ玉軸受の場合を図示してあるが、重量の嵩む自動車用の車輪軸受装置の場合には、転動体として円すいころを使用した複列円すいころ軸受を採用する場合もある。外方部材２１の両端開口部にはシール２６，２８が装着され、軸受内部に充填したグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。また、上述のようにステム部４５の貫通孔４６がマウス部４３と連通していることから、マウス部４３内に充填されたグリースの漏出を防止するため、貫通孔４６のマウス部４３側端部にエンドプレート３８を装着してある。このエンドプレート３８にはアルミニウムなどの軽量で熱伝導性のよい材料を採用するのが好ましい。また、エンドプレート３８に通気のための小穴３９を設けることによってマウス部４３の温度上昇を抑制することができる。
【００３０】
図１は、軸端部外周面に凹凸部４８を形成した外側継手部材４０のステム部４５をハブ輪１０の貫通孔１６に嵌合させるようにした実施の形態を示している。そして、ステム部４５の凹凸部４８を形成した部分を符号４７で示すように内径側から外径側に拡径させて加締めることにより、凹凸部４８がハブ輪１０の貫通孔１６の内周面に食い込み、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを塑性結合させてある。かかる拡径をプレス加工により行う場合、たとえば図２に示すように、外側継手部材４０のステム部４５をハブ輪１０の貫通孔１６に圧入した後、バックアップ治具５２により外側継手部材４０のマウス部４３底を支持した状態で、外側継手部材４０のステム部４５を貫通孔４６の内径よりも大きな外径を備えた加締め治具５４を矢印方向に移動させて貫通孔４６内に圧入することにより、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させる。ステム部４５のうち拡径により加締められた部分すなわち加締め部を符号４７で示す。これにより、ステム部４５の凹凸部４８がハブ輪１０の貫通孔１６の内周面に食い込み、ハブ輪１０と外側継手部材４０とが塑性結合される。なお、図示は省略したが、凹凸部４８を内径側から拡径させて加締めるときにはハブ輪１０の外径を拘束するような治具を用い、一方、ハブ輪１０の外径側から縮径させて加締めるときにはステム部４５の貫通孔４６の内径を拘束するような治具を用いることにより、精度の高い加締め加工を行うことができる。
【００３１】
凹凸部４８の具体的な態様を例示するならば図３のとおりである。図３（Ａ）はネジ４８Ａ、図３（Ｂ）はセレーション４８Ｂ、図３（Ｃ）はアヤメローレット４８Ｃの場合をそれぞれ示している。ネジやセレーション、ローレットなどの形状、寸法などの加工度は要求項目やレベルにより種々工夫できる。外側継手部材４０の中空ステム部４５の肉厚や相手側となるハブ輪１０の肉厚も要求項目やレベルにより種々工夫できる。
【００３２】
図４に示す実施の形態は、符号５６で示すように加締め部４７の端部においてハブ輪１０とステム部４５とを溶接することにより、両者の結合をより確実にしたものである。ここでは、ハブ輪１０とステム部４５の嵌合部を全周にわたって溶接した場合を例示してある。
【００３３】
図５に示すようにステム部４５の凹凸部４８に別の抜け止め手段を付加することもできる。たとえば、図５（Ｂ）に示すように、ステム部４５の凹凸部４８の領域にリング状突起４９を設ける。これにより、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させるとリング状突起４９がハブ輪１０の内周面に食い込むが（図５（Ａ））、リング状突起４９の食い込み量が凹凸部２８の食い込み量よりも大きいため抜け止め効果が高まる。リング状突起４９は一つでもよいが、二以上のリング状突起を等間隔あるいはランダムピッチで配設してもよい。また、図５（Ｃ）に示すように、ステム部４５の加締め部に軸端側が大径となったテーパー角θをもたせることによっても同様の効果が得られる。なお、図５（Ｃ）はリング状突起４９とテーパー角θを併用した場合を示しているが、テーパー角θのみを単独で採用することも可能である。
【００３４】
図６に示す実施の形態は、互いに嵌合するハブ輪１０およびステム部４５の嵌合面の断面形状を、図６（Ａ）（Ｂ）に示すような多角形状あるいは図６（Ｃ）（Ｄ）に示すようなセレーション形状等に加工し、その周面上にローレット等の凹凸加工を施したもので、トルク伝達容量が向上する。
【００３５】
図７に示す実施の形態は、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させ、その外周部に形成した環状溝にクリップ５８を装着することにより、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを軸方向に固定して抜け止めを図ったものである。
【００３６】
図８に示す実施の形態は、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させ、符号４７で示すように凹凸部４８の拡径による加締めを行った後、さらに符号６０で示すようにステム部４５の軸端をハブ輪１０の端面で加締めて抜け止めを図ったものである。上述のように二段階に分けて加締めるほか、一度に両方の加締め部４７，６０を形成させることも可能である。
【００３７】
図９に示す実施の形態は、外側継手部材４０の貫通孔４６に放熱のための冷却用フィン部材６２を内挿したものである。フィン部材６２に設けた多数のフィンによって表面積が増大し、放熱効果が高まる。フィン部材６２にはアルミニウムなどの軽量で熱伝導のよい材料を採用するのが好ましい。
【００３８】
図１０に示す実施の形態は、加締め部４７を補強し安定化させるための補強部材６４をステム部４５の中空部４６に圧入したものである。この補強部材６４は拡径後の加締め部４７の剛性低下を補う役割を果たすもので、図示するような有底筒状のもののほか、中実の短軸状のものでもあってもよい。いずれにしても、ステム部４５の中空部４６がマウス部４３と連通している場合には、軸方向に貫通した通気用の小穴６５を設けて温度上昇を防ぐようにするのが望ましい。
【００３９】
図１１乃至図１８は、ハブ輪１０と外側継手部材４０のステム部４５との間のトルク伝達をセレーションで行うようにした実施の形態を示す。
【００４０】
図１１に示す実施の形態は、ハブ輪１０とステム部４５とにセレーション嵌合部６６を設け、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させてその端部を内径側から外径側に拡径させて加締めたものである。図示するように加締め部４７が部分的にハブ輪１０側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００４１】
図１２に示す実施の形態は、ハブ輪１０とステム部４５とにセレーション嵌合部６６を設け、ステム部４５の軸端部を拡径させることによりスペーサーリング６８を介して加締めたものである。この場合、上述のアヤメローレットなどの凹凸加工（図３参照）をステム部４５の外周面もしくはスペーサーリング６８の内周面に施す。スペーサーリング６８の外周面もしくはハブ輪１０の内周面にも凹凸加工を施せば、より強固に加締めることができる。この場合も、図示するように加締め部４７が部分的にハブ輪１０側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００４２】
図１３に示す実施の形態は、セレーション結合と加締めを組み合わせたもので、セレーション部６６から加締め部４７に移行する部分４７’はテーパー面で拡径させてある。この場合、トルク伝達はセレーション部６６で行い、加締め部４７によりハブ輪１０と外側継手部材４０との抜け止めを行う。加締め部４７では、ステム部４５の外周面かハブ輪１０の内周面の少なくともどちらか一方に上述のアヤメローレットなどの凹凸加工（図３参照）を施してある。また、図１４に符号４７”で示すように、セレーション部６６の内径部を拡径させて加締めてもよく、これによりセレーションのガタをなくすことができるため、緩み止めの効果も一層高まる。
【００４３】
図１５に示す実施の形態は、外側継手部材４０の中空ステム部４５の先端部を拡径させてハブ輪１０の内周面に塑性結合させるとともに、端面を加締めてハブ輪１０を軸方向に固定したものである。この場合、トルク伝達はセレーション部６６で行い、ハブ輪１０の軸方向の固定は円筒面の圧入（ａ）、加締め部１７の塑性結合（ｂ）および端面の加締め部（ｃ）にて行う。端面の加締めを行う際には、外側継手部材４０のマウス部４３内部の段差部を支持し（図２参照）、プレスにより端面を塑性加工してハブ輪１０に固定する。このような構成とすることにより、ハブ輪１０のクリープを確実に防止でき、円筒面の圧入部によりモーメント荷重に対しても良く耐え得る構造となる。図１６に示すように、加締め部４７（図１５）を省略して、代わりにセレーション部６６を軽度に拡径させ、その締結力不足を端部の加締めによって補うようにしてもよい。
【００４４】
図１７に示す実施の形態は、ハブ輪１０の内周部に環状溝１９を形成しておき、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させて加締める際、符号７０で示すように部分的に膨出させて環状溝１９内に嵌入させたものである。これにより、膨大部７０と環状溝１９とが係合し、しかも、膨大部７０の存在によって加締め部の剛性が高まるため、一層確実な抜け止めが達成される。
【００４５】
上述の実施の形態ではステム部４５を全長にわたって中空としてあるが、図１８に示すように、ステム部４５の軸方向の一部を符号７２で示すように中実とすることにより剛性を上げることができる。また、この図１８の実施の形態では、当該中実部７２にマウス部４３と中空部４６’とを連通させる通気用の小孔７４を設けてある。
【００４６】
以上の実施の形態は、ハブ輪１０と外側継手部材４０の嵌合の態様が、ハブ輪１０を外側嵌合部材とし、外側継手部材４０を内側嵌合部材としたものであるが、逆に、ハブ輪１０を内側嵌合部材とし、外側継手部材４０を外側嵌合部材とすることも可能である。たとえば、図１９に示すように、ハブ輪１０のインボード側に小径円筒部１１を形成し、この小径円筒部１１を外側継手部材４０のステム部４５の貫通孔４６に嵌合させる。そして、ハブ輪１０の小径円筒部１１の外周面に符号１８で示すように凹凸加工（図３参照）を施し、小径円筒部１１を内径側から外径側に拡径させて加締めることによって、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを塑性結合する。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、この発明は、ハブ輪と外側継手部材を嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、嵌合部を拡径または縮径させて加締めることによって塑性結合させたものであるから、緩みを防止するという所期の技術的課題を解決し、併せて、次のような効果を奏するものである。すなわち、外側継手部材を中空としてマウス部底を外部に連通させたことにより、軽量化に寄与するのみならず、放熱条件を改善して温度上昇を抑制することができる。図２０に温度上昇試験の結果を示す。同図は、外側継手部材のステム部が中実のもの（比較例）とステム部を中空にしたもの（実施例）とについて、３種類の試験条件の下で、外側継手部材の表面温度の上昇量を棒グラフで示したものである。黒棒が比較例を示し、白棒が実施例を示すが、いずれの試験条件下でも実施例の方が約１０〜１５℃低いことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図２】加締め加工を説明するための縦断面図である。
【図３】凹凸部の具体例を示す外側継手部材の正面図である。
【図４】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図５】（Ａ）は駆動車輪用軸受装置の縦断面図、
（Ｂ）（Ｃ）はステム部の半断面図である。
【図６】（Ａ）（Ｃ）はステム部軸端の一部断面にした正面図、
（Ｂ）（Ｄ）は端面図である。
【図７】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図８】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図９】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１０】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１１】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１２】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１３】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１４】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１５】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１６】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１７】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１８】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１９】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図２０】温度上昇試験結果を示す棒グラフ図である。
【図２１】従来の技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ ハブ輪
１１ 小径円筒部
１２ インナーレース（アウトボード側）
１４ フランジ
１５ ハブボルト
１６ 貫通孔
１８ 凹凸部
１９ 環状溝
２０ 軸受装置
２１ 外方部材
２２ アウターレース
２４ フランジ
２６ シール
２８ シール
２９ ボール（転動体）
３０ 等速自在継手
３１ ボール溝
３２ 内側継手部材
３３ 貫通孔
３４ ボール
３６ ケージ
３８ エンドプレート
３９ 小穴
４０ 外側継手部材
４１ ボール溝
４２ インナーレース（インボード側）
４３ マウス部
４４ 肩面
４５ ステム部
４６ 貫通孔
４６’ 中空部
４７，４７’，４７” 加締め部
４８，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ 凹凸部
４９ リング状突起
５２ バックアップ治具
５４ 加締め治具
５６ 溶接部
５８ クリップ
６０ 加締め部
６２ 冷却用フィン部材
６４ 補強部材
６５ 小穴
６６ スプライン（セレーション）
６８ スペーサーリング
７０ 膨大部
７２ 中実部
７４ 小穴
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車の駆動車輪を支持するための駆動車輪用軸受装置に関するもので、より詳しくは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材と複列の車輪軸受とをユニット化し、複列のインナーレースの少なくとも一方を外側継手部材に一体に形成した駆動車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪といった自動車の駆動輪は駆動車輪用軸受装置により懸架装置に支持する。従来の駆動車輪用軸受装置は、図２１に示すように、ハブ輪１０と軸受２０と等速自在継手３０とをユニット化してあり、複列のインナーレースのうちの一方１２をハブ輪１０に形成し、他方４２を等速自在継手３０の外側継手部材４０に形成してある。
【０００３】
ハブ輪１０は車輪を支持するためのフランジ１４を有し、このフランジ１４寄りの外周面に第一のインナーレース１２を形成してある。等速自在継手３０の外側継手部材４０は椀状のマウス部４３と中実のステム部４５とからなり、ステム部４５にてハブ輪１０とセレーション嵌合し、肩面４４がハブ輪１０の端面と当接している。外側継手部材４０のマウス部４３のステム部４５寄りの外周面に第二のインナーレース４２を形成してある。軸受２０の外方部材２１の内周面に、第一および第二のインナーレース１２，４２と対向する複列のアウターレース２２を形成してある。そして、複列のインナーレース１２，４２と複列のアウターレース２２との間に複列の転動体２９を組み込んである。
【０００４】
符号４５’で示すようにハブ輪１０から突出したステム部４５の軸端を加締めて両者を結合し、外方部材２１の外周面に外向きフランジ状に形成した取付け部２４により、この外方部材２１を懸架装置に固定し、ハブ輪１０のフランジ１４に車輪を固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の駆動輪用軸受装置では、エンジンからのトルクを等速自在継手３０を介してハブ輪１０に伝達し、車輪を回転させる。したがって、外側継手部材４０とハブ輪１０とは高い信頼性をもって結合されていなければならない。ところが、とくに自動車の旋回時には大きなモーメント荷重が軸受部に作用するため、従来の外側継手部材４０のステム部４５の軸端を加締める方法では、加締め部が緩むという不具合がある。
【０００６】
そこで、この発明の主要な目的は、嵌合したハブ輪と等速自在継手の緩みを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ハブ輪と等速自在継手と軸受とをユニット化し、軸受の複列のインナーレースの少なくとも一方を等速自在継手の外側継手部材に一体に形成した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に突起を設け、ハブ輪と外側継手部材とを嵌合させるとともに、嵌合部を少なくとも部分的に拡径または縮径させて加締めたことを特徴とする。ハブ輪と外側継手部材との嵌合の態様は、ハブ輪の小径円筒部を外側継手部材の貫通孔に嵌合させる場合（請求項７）と、少なくとも軸端部を中空筒形状とした外側継手部材のステム部をハブ輪の貫通孔に嵌合させる場合（請求項８）とがある。内側嵌合部材の拡径または外側嵌合部材の縮径による加締めは、プレス加工によるほか、ハイドロフォーミングを利用することも可能である。たとえば、ハブ輪の嵌合部あるいは外側継手部材の嵌合部を外径側から内径側に縮径させる（請求項２７および２８参照）。ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に設けた突起の例としては、たとえば、全周にわたって連続的に延びた環状の突起が挙げられるが、必ずしも円周方向に連続している必要はない。また、螺旋状に延びた突起でもよい。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面および外側継手部材の嵌合面のうちのいずれか一方または両方に凹凸部を形成したことを特徴とする。内側嵌合部材の拡径または外側嵌合部材の縮径による加締め加工の結果、一方の嵌合面の凹凸部が他方の嵌合面に食い込んで塑性変形を起こさせるため強固な結合が達成され、緩み防止がなされる。凹凸部の具体的な態様としては、たとえば、ネジのような螺旋状、アヤメローレット状、セレーションまたはスプライン状（以下ではセレーションまたはスプラインのことをセレーションと総称する。）等が挙げられる。
【０００９】
上記凹凸部では凹凸加工により加工硬化が生じるが、請求項３の発明のように、凹凸部にさらに熱処理による硬化処理を施すこともできる。これにより、凹凸部が潰れにくくなって相手側の嵌合面にしっかりと食い込み、強固な塑性結合が達成される。
【００１０】
請求項４の発明のように、前記嵌合部の軸方向端部においてハブ輪とステム部を溶接することにより、両者がより確実に結合され、一層確実な弛み防止がなされる。全周にわたって溶接するほか、一または二以上の溶接点を円周方向に分散させてもよい。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の嵌合面または外側継手部材の嵌合面に軸端側が大径となったテーパー角をもたせたことを特徴とするもので、嵌合面の軸端側が大径となるため抜け止めの作用を発揮する。
【００１３】
両方の嵌合面に凹凸を形成した場合の例としては、ハブ輪のセレーション孔と、外側継手部材のステム部のセレーション軸とを嵌合させた場合が挙げられる（請求項６）。請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、互いに嵌合するハブ輪および外側継手部材の嵌合面の断面形状を多角形またはセレーション形状としたことを特徴とする。
【００１４】
外側継手部材のステム部をハブ輪の貫通孔に嵌合させる場合には、請求項９の発明のように、ハブ輪から突出したステム部の端部に抜け止めのためのクリップを装着するようにしてもよい。また、請求項１０の発明のように、ステム部の軸端部分をハブ輪の端面に加締めて抜け止めをすることもできる。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項８乃至１０のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部の中空部内方部材に補強部材を圧入したことを特徴とする。中空のステム部のとりわけ加締め部分の剛性が高まるため緩み防止に寄与する。補強部材は筒状またはリング状でも中実の端軸状であってもよい。有底筒状や中実の部材の場合にはマウス部底と連通する小穴を設けるのが望ましい。あるいは、中空にしたことによる剛性低下を補うため、ステム部の一部、たとえばマウス部寄りの領域に中実部分を設けてもよい。この場合もマウス底と連通する通気用小穴を設けるのが望ましい。
【００１６】
請求項１２の発明のように、ステム部にマウス部底と連通する貫通孔を設けてステム部を中空にしたことにより、インナーレース部分の発熱、等速自在継手のマウス部の発熱に起因する熱を外部に放散させる作用が得られる。なお、マウス部内に充填したグリースの漏洩を防止するため、マウス部底にエンドプレートを装着する。エンドプレートには通気用小孔を設けるのが望ましい。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部内に冷却用フィン部材を装着したことを特徴とする。中空部に冷却用フィン部材を装着することによって放熱効果が一層助長されるため、駆動車輪用軸受装置の耐久性を向上させる上で大いに役立つ。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置において、拡径または縮径させた嵌合部とは異なる軸方向位置で、互いに嵌合するハブ輪および外側継手部材の嵌合面の断面形状を多角形またはセレーション形状としたことを特徴とする。この場合、ハブ輪と外側継手部材との間のトルク伝達はセレーション部で行い、加締め部に抜け止めがなされる。
【００１９】
請求項１５の発明は、請求項１３または１４に記載の駆動車輪用軸受装置において、外側継手部材のステム部のセレーション部よりも軸端側の領域を拡径させて加締めたことを特徴とする。この加締め部によりハブ輪と外側継手部材とが軸方向に固定され抜け止めがなされる。
【００２０】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、加締め部が部分的にセレーション部に及んでいることを特徴とする。加締め部がハブ輪側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００２１】
請求項１７の発明は、請求項１５または１６に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部のセレーション部を拡径させて加締めたことを特徴とする。これにより、セレーション部のガタがなくなり、緩み止めの効果が一層高まる。
【００２２】
請求項１８の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部のセレーション部から加締め部に移行する部分が徐々に拡径していることを特徴とする。
【００２３】
請求項１９の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ステム部とハブ輪の嵌合面間にスペーサーリングを介在させたことを特徴とする。請求項２０の発明のように、ステム部の外周面もしくはスペーサーリングの内周面または両方に凹凸加工を施すことができる。さらに、請求項２１の発明のように、スペーサーリングの外周面もしくはハブ輪の内周面または両方に凹凸加工を施してもよい。
【００２４】
請求項２２の発明は、請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の内周面に環状溝を設け、外側継手部材のステム部の膨大部分を前記環状溝に食い込ませたことを特徴とする。膨大部と環状溝とが係合し、しかも、膨大部の存在によって加締め部の剛性が単なる円筒形状の場合よりも高まるため、一層確実な抜け止めが達成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２６】
まず、図１に従って基本的構成を説明すると、駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１０と、軸受装置２０と、等速自在継手３０とを主要な構成要素としている。ここで、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側といい、図では左側がアウトボード側となる。一方、車両の中央寄りとなる側をインボード側といい、図では右側がインボード側となる。
【００２７】
ハブ輪１０は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ１４を備えており、フランジ１４の円周方向等間隔位置にホイールディスクを固定するためのハブボルト１５を植え込んである。ハブ輪１０のフランジ１４寄りの外周面にアウトボード側のインナーレース１２を形成してある。ハブ輪１０は軸心部に軸方向の貫通孔１６を有している。
【００２８】
等速自在継手３０は、外周部にトラック溝３１を備えた内側継手部材３２と、内周部にトラック溝４１を備えた外側継手部材４０と、内側継手部材３２のトラック溝３１と外側継手部材４０のトラック溝４１との間に介在するボール３４と、すべてのボール３４を同一平面内に保持するためのケージ３６とで構成されている。内側継手部材３２は軸方向の貫通孔３３を有し、図示は省略してあるが、エンジン側に配置される等速自在継手と連結された駆動軸とセレーション結合するようになっている。外側継手部材４０は、マウス部４３とステム部４５とからなり、ステム部４５にてハブ輪１０の貫通孔１６と嵌合している。マウス部４３の肩面４４寄りの外周面にインボード側のインナーレース４２を形成してある。マウス部４３の肩面４４がハブ輪１０の端面と当接し、これにより、ハブ輪１０と外側継手部材４０の軸方向の位置決めがなされ、かつ、インナーレース１２，４２間の寸法が規定される。ステム部４５は、椀状のマウス部４３の底と連通した軸方向の貫通孔４６を設けることによって中空にしてある。
【００２９】
軸受装置２０は外方部材２１と複列の転動体２９を含む。外方部材２１は車体（図示せず）に取り付けるためのフランジ２４を備え、内周面に複列の転動体２９のための複列のアウターレース２２を形成してある。ハブ輪１０のインナーレース１２および外側継手部材４０のインナーレース４２と外方部材２１の複列のアウターレース２２との間に複列の転動体２９が組み込まれている。ここでは転動体２９としてボールを使用した複列アンギュラ玉軸受の場合を図示してあるが、重量の嵩む自動車用の車輪軸受装置の場合には、転動体として円すいころを使用した複列円すいころ軸受を採用する場合もある。外方部材２１の両端開口部にはシール２６，２８が装着され、軸受内部に充填したグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。また、上述のようにステム部４５の貫通孔４６がマウス部４３と連通していることから、マウス部４３内に充填されたグリースの漏出を防止するため、貫通孔４６のマウス部４３側端部にエンドプレート３８を装着してある。このエンドプレート３８にはアルミニウムなどの軽量で熱伝導性のよい材料を採用するのが好ましい。また、エンドプレート３８に通気のための小穴３９を設けることによってマウス部４３の温度上昇を抑制することができる。
【００３０】
図１は、軸端部外周面に凹凸部４８を形成した外側継手部材４０のステム部４５をハブ輪１０の貫通孔１６に嵌合させるようにした実施の形態を示している。そして、ステム部４５の凹凸部４８を形成した部分を符号４７で示すように内径側から外径側に拡径させて加締めることにより、凹凸部４８がハブ輪１０の貫通孔１６の内周面に食い込み、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを塑性結合させてある。かかる拡径をプレス加工により行う場合、たとえば図２に示すように、外側継手部材４０のステム部４５をハブ輪１０の貫通孔１６に圧入した後、バックアップ治具５２により外側継手部材４０のマウス部４３底を支持した状態で、外側継手部材４０のステム部４５を貫通孔４６の内径よりも大きな外径を備えた加締め治具５４を矢印方向に移動させて貫通孔４６内に圧入することにより、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させる。ステム部４５のうち拡径により加締められた部分すなわち加締め部を符号４７で示す。これにより、ステム部４５の凹凸部４８がハブ輪１０の貫通孔１６の内周面に食い込み、ハブ輪１０と外側継手部材４０とが塑性結合される。なお、図示は省略したが、凹凸部４８を内径側から拡径させて加締めるときにはハブ輪１０の外径を拘束するような治具を用い、一方、ハブ輪１０の外径側から縮径させて加締めるときにはステム部４５の貫通孔４６の内径を拘束するような治具を用いることにより、精度の高い加締め加工を行うことができる。
【００３１】
凹凸部４８の具体的な態様を例示するならば図３のとおりである。図３（Ａ）はネジ４８Ａ、図３（Ｂ）はセレーション４８Ｂ、図３（Ｃ）はアヤメローレット４８Ｃの場合をそれぞれ示している。ネジやセレーション、ローレットなどの形状、寸法などの加工度は要求項目やレベルにより種々工夫できる。外側継手部材４０の中空ステム部４５の肉厚や相手側となるハブ輪１０の肉厚も要求項目やレベルにより種々工夫できる。
【００３２】
図４に示す実施の形態は、符号５６で示すように加締め部４７の端部においてハブ輪１０とステム部４５とを溶接することにより、両者の結合をより確実にしたものである。ここでは、ハブ輪１０とステム部４５の嵌合部を全周にわたって溶接した場合を例示してある。
【００３３】
図５に示すようにステム部４５の凹凸部４８に別の抜け止め手段を付加することもできる。たとえば、図５（Ｂ）に示すように、ステム部４５の凹凸部４８の領域にリング状突起４９を設ける。これにより、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させるとリング状突起４９がハブ輪１０の内周面に食い込むが（図５（Ａ））、リング状突起４９の食い込み量が凹凸部２８の食い込み量よりも大きいため抜け止め効果が高まる。リング状突起４９は一つでもよいが、二以上のリング状突起を等間隔あるいはランダムピッチで配設してもよい。また、図５（Ｃ）に示すように、ステム部４５の加締め部に軸端側が大径となったテーパー角θをもたせることによっても同様の効果が得られる。なお、図５（Ｃ）はリング状突起４９とテーパー角θを併用した場合を示しているが、テーパー角θのみを単独で採用することも可能である。
【００３４】
図６に示す実施の形態は、互いに嵌合するハブ輪１０およびステム部４５の嵌合面の断面形状を、図６（Ａ）（Ｂ）に示すような多角形状あるいは図６（Ｃ）（Ｄ）に示すようなセレーション形状等に加工し、その周面上にローレット等の凹凸加工を施したもので、トルク伝達容量が向上する。
【００３５】
図７に示す実施の形態は、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させ、その外周部に形成した環状溝にクリップ５８を装着することにより、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを軸方向に固定して抜け止めを図ったものである。
【００３６】
図８に示す実施の形態は、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させ、符号４７で示すように凹凸部４８の拡径による加締めを行った後、さらに符号６０で示すようにステム部４５の軸端をハブ輪１０の端面で加締めて抜け止めを図ったものである。上述のように二段階に分けて加締めるほか、一度に両方の加締め部４７，６０を形成させることも可能である。
【００３７】
図９に示す実施の形態は、外側継手部材４０の貫通孔４６に放熱のための冷却用フィン部材６２を内挿したものである。フィン部材６２に設けた多数のフィンによって表面積が増大し、放熱効果が高まる。フィン部材６２にはアルミニウムなどの軽量で熱伝導のよい材料を採用するのが好ましい。
【００３８】
図１０に示す実施の形態は、加締め部４７を補強し安定化させるための補強部材６４をステム部４５の中空部４６に圧入したものである。この補強部材６４は拡径後の加締め部４７の剛性低下を補う役割を果たすもので、図示するような有底筒状のもののほか、中実の短軸状のものでもあってもよい。いずれにしても、ステム部４５の中空部４６がマウス部４３と連通している場合には、軸方向に貫通した通気用の小穴６５を設けて温度上昇を防ぐようにするのが望ましい。
【００３９】
図１１乃至図１８は、ハブ輪１０と外側継手部材４０のステム部４５との間のトルク伝達をセレーションで行うようにした実施の形態を示す。
【００４０】
図１１に示す実施の形態は、ハブ輪１０とステム部４５とにセレーション嵌合部６６を設け、ステム部４５の軸端をハブ輪１０から突出させてその端部を内径側から外径側に拡径させて加締めたものである。図示するように加締め部４７が部分的にハブ輪１０側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００４１】
図１２に示す実施の形態は、ハブ輪１０とステム部４５とにセレーション嵌合部６６を設け、ステム部４５の軸端部を拡径させることによりスペーサーリング６８を介して加締めたものである。この場合、上述のアヤメローレットなどの凹凸加工（図３参照）をステム部４５の外周面もしくはスペーサーリング６８の内周面に施す。スペーサーリング６８の外周面もしくはハブ輪１０の内周面にも凹凸加工を施せば、より強固に加締めることができる。この場合も、図示するように加締め部４７が部分的にハブ輪１０側のセレーション端部に及ぶようにして加締めればセレーションのガタ詰めとしても利用できる。
【００４２】
図１３に示す実施の形態は、セレーション結合と加締めを組み合わせたもので、セレーション部６６から加締め部４７に移行する部分４７’はテーパー面で拡径させてある。この場合、トルク伝達はセレーション部６６で行い、加締め部４７によりハブ輪１０と外側継手部材４０との抜け止めを行う。加締め部４７では、ステム部４５の外周面かハブ輪１０の内周面の少なくともどちらか一方に上述のアヤメローレットなどの凹凸加工（図３参照）を施してある。また、図１４に符号４７”で示すように、セレーション部６６の内径部を拡径させて加締めてもよく、これによりセレーションのガタをなくすことができるため、緩み止めの効果も一層高まる。
【００４３】
図１５に示す実施の形態は、外側継手部材４０の中空ステム部４５の先端部を拡径させてハブ輪１０の内周面に塑性結合させるとともに、端面を加締めてハブ輪１０を軸方向に固定したものである。この場合、トルク伝達はセレーション部６６で行い、ハブ輪１０の軸方向の固定は円筒面の圧入（ａ）、加締め部１７の塑性結合（ｂ）および端面の加締め部（ｃ）にて行う。端面の加締めを行う際には、外側継手部材４０のマウス部４３内部の段差部を支持し（図２参照）、プレスにより端面を塑性加工してハブ輪１０に固定する。このような構成とすることにより、ハブ輪１０のクリープを確実に防止でき、円筒面の圧入部によりモーメント荷重に対しても良く耐え得る構造となる。図１６に示すように、加締め部４７（図１５）を省略して、代わりにセレーション部６６を軽度に拡径させ、その締結力不足を端部の加締めによって補うようにしてもよい。
【００４４】
図１７に示す実施の形態は、ハブ輪１０の内周部に環状溝１９を形成しておき、ステム部４５を内径側から外径側に拡径させて加締める際、符号７０で示すように部分的に膨出させて環状溝１９内に嵌入させたものである。これにより、膨大部７０と環状溝１９とが係合し、しかも、膨大部７０の存在によって加締め部の剛性が高まるため、一層確実な抜け止めが達成される。
【００４５】
上述の実施の形態ではステム部４５を全長にわたって中空としてあるが、図１８に示すように、ステム部４５の軸方向の一部を符号７２で示すように中実とすることにより剛性を上げることができる。また、この図１８の実施の形態では、当該中実部７２にマウス部４３と中空部４６’とを連通させる通気用の小孔７４を設けてある。
【００４６】
以上の実施の形態は、ハブ輪１０と外側継手部材４０の嵌合の態様が、ハブ輪１０を外側嵌合部材とし、外側継手部材４０を内側嵌合部材としたものであるが、逆に、ハブ輪１０を内側嵌合部材とし、外側継手部材４０を外側嵌合部材とすることも可能である。たとえば、図１９に示すように、ハブ輪１０のインボード側に小径円筒部１１を形成し、この小径円筒部１１を外側継手部材４０のステム部４５の貫通孔４６に嵌合させる。そして、ハブ輪１０の小径円筒部１１の外周面に符号１８で示すように凹凸加工（図３参照）を施し、小径円筒部１１を内径側から外径側に拡径させて加締めることによって、ハブ輪１０と外側継手部材４０とを塑性結合する。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、この発明は、ハブ輪と外側継手部材を嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、嵌合部を拡径または縮径させて加締めることによって塑性結合させたものであるから、緩みを防止するという所期の技術的課題を解決し、併せて、次のような効果を奏するものである。すなわち、外側継手部材を中空としてマウス部底を外部に連通させたことにより、軽量化に寄与するのみならず、放熱条件を改善して温度上昇を抑制することができる。図２０に温度上昇試験の結果を示す。同図は、外側継手部材のステム部が中実のもの（比較例）とステム部を中空にしたもの（実施例）とについて、３種類の試験条件の下で、外側継手部材の表面温度の上昇量を棒グラフで示したものである。黒棒が比較例を示し、白棒が実施例を示すが、いずれの試験条件下でも実施例の方が約１０〜１５℃低いことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図２】加締め加工を説明するための縦断面図である。
【図３】凹凸部の具体例を示す外側継手部材の正面図である。
【図４】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図５】（Ａ）は駆動車輪用軸受装置の縦断面図、
（Ｂ）（Ｃ）はステム部の半断面図である。
【図６】（Ａ）（Ｃ）はステム部軸端の一部断面にした正面図、
（Ｂ）（Ｄ）は端面図である。
【図７】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図８】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図９】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１０】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１１】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１２】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１３】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１４】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１５】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１６】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１７】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１８】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１９】実施の形態を示す駆動車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図２０】温度上昇試験結果を示す棒グラフ図である。
【図２１】従来の技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ ハブ輪
１１ 小径円筒部
１２ インナーレース（アウトボード側）
１４ フランジ
１５ ハブボルト
１６ 貫通孔
１８ 凹凸部
１９ 環状溝
２０ 軸受装置
２１ 外方部材
２２ アウターレース
２４ フランジ
２６ シール
２８ シール
２９ ボール（転動体）
３０ 等速自在継手
３１ ボール溝
３２ 内側継手部材
３３ 貫通孔
３４ ボール
３６ ケージ
３８ エンドプレート
３９ 小穴
４０ 外側継手部材
４１ ボール溝
４２ インナーレース（インボード側）
４３ マウス部
４４ 肩面
４５ ステム部
４６ 貫通孔
４６’ 中空部
４７，４７’，４７” 加締め部
４８，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ 凹凸部
４９ リング状突起
５２ バックアップ治具
５４ 加締め治具
５６ 溶接部
５８ クリップ
６０ 加締め部
６２ 冷却用フィン部材
６４ 補強部材
６５ 小穴
６６ スプライン（セレーション）
６８ スペーサーリング
７０ 膨大部
７２ 中実部
７４ 小穴
Claims (28)
- ハブ輪(10)と等速自在継手(30)と軸受(20)とをユニット化し、
軸受の複列のインナーレース(12,42)の少なくとも一方(42)を等速自在継手の外側継手部材(40)に一体に形成した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪 (10) の嵌合面または外側継手部材 (40) の嵌合面に突起 (49) を設け、ハブ輪(10)と外側継手部材(40)とを嵌合させるとともに、嵌合部を少なくとも部分的に拡径または縮径させて加締めたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 - ハブ輪(10)の嵌合面および外側継手部材(40)の嵌合面のうちのいずれか一方または両方に凹凸部(18,48)を形成したことを特徴とする請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記凹凸部(18,48)に熱処理による硬化処理を施したことを特徴とする請求項２に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記嵌合部の軸方向端部を溶接したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪(10)の嵌合面または外側継手部材(40)の嵌合面に軸端側が大径となったテーパー角( θ )をもたせたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 互いに嵌合するハブ輪 (10) および外側継手部材 (40) の嵌合面の断面形状を多角形状またはセレーション形状としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪 (10) の小径円筒部 (11) を外側継手部材 (40) の貫通孔 (46) に嵌合させたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 少なくとも軸端部を中空筒状とした外側継手部材 (40) のステム部 (45) をハブ輪 (10) の貫通孔 (16) に嵌合させたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪 (10) から突出したステム部 (45) の端部にクリップ (58) を装着したことを特徴とする請求項８に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 外側継手部材 (40) のステム部 (45) の軸端部分をハブ輪 (10) の端面に加締めたことを特徴とする請求項９に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) の中空部内に補強部材 (64) を圧入したことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 外側継手部材 (40) のステム部 (45) にマウス部 (43) 底と連通する貫通孔 (46) を設けたことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) 内に冷却用フィン部材 (62) を装着したことを特徴とする請求項１２に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 拡径または縮径させた嵌合部とは異なる軸方向位置で、互いに嵌合するハブ輪 (10) および外側継手部材 (40) の嵌合面の断面形状を多角形状またはセレーション形状としたことを特徴とする請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 外側継手部材 (40) のステム部 (45) のセレーション部 (66) よりも軸端側の領域を拡径させて加締めたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 加締め部 (47 ’ ) が部分的にセレーション部 (66) に及んでいることを特徴とする請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) のセレーション部 (66) を拡径させて加締めたことを特徴とする請求項１５または１６に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) のセレーション部 (66) から加締め部 (47) に移行する部分が徐々に拡径していることを特徴とする請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) とハブ輪 (10) の嵌合面間にスペーサーリング (6 8) を介在させたことを特徴とする請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) の外周面もしくはスペーサーリング (68) の内周面または両方に凹凸加工を施したことを特徴とする請求項１９に記載の駆動車輪用軸受装置。
- スペーサーリング (68) の外周面もしくはハブ輪 (10) の内周面または両方に凹凸加工を施したことを特徴とする請求項１９または２０に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪 (10) の内周面に環状溝 (19) を設け、外側継手部材 (40) のステム部 (45) の膨大部分 (70) を前記環状溝 (19) に食い込ませたことを特徴とする請求項１５に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪 (10) と等速自在継手 (30) と軸受 (20) とをユニット化し、軸受の複列のインナーレース (12,42) の少なくとも一方 (42) を等速自在継手の外側継手部材 (40) に一体に形成した駆動車輪用軸受装置において、外側継手部材のステム部 (45) にマウス部 (43) 底と連通する貫通孔 (46) を設け、ステム部 (45) 内に冷却用フィン部材 (62) を装着し、外側継手部材のステム部 (45) をハブ輪 (10) の貫通孔 (16) に嵌合させ、嵌合部を少なくとも部分的に拡径または縮径させて加締めたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪 (10) と等速自在継手 (30) と軸受 (20) とをユニット化し、軸受の複列のインナーレース (12,42) の少なくとも一方 (42) を等速自在継手の外側継手部材 (40) に一体に形成した駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪 (10) と外側継手部材 (40) とを嵌合させるとともに、ステム部 (45) とハブ輪 (10) の嵌合面間にスペーサーリング (68) を介在させ、嵌合部を少なくとも部分的に拡径または縮径させて加締めたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
- ステム部 (45) の外周面もしくはスペーサーリング (68) の内周面又は両方に凹凸加工を施したことを特徴とする請求項２４に記載の駆動車輪用軸受装置。
- スペーサーリング (68) の外周面もしくはハブ輪 (10) の内周面または両方に凹凸加工を施したことを特徴とする請求項２４または２５に記載の駆動車輪用軸受装置。
- ハブ輪(10)と等速自在継手(30)と軸受(20)とをユニット化し、軸受の複列のインナーレース(12,42)の少なくとも一方(42)を等速自在継手の外側継手部材(45)に一体に形成した駆動車輪用軸受装置の製造方法であって、ハブ輪 (10) の貫通孔 (16)に外側継手部材 (40) のステム部 (45)を嵌合させた後、ハブ輪 (10)の嵌合部を縮径させて加締めることを特徴とする方法。
- ハブ輪 (10) と等速自在継手 (30) と軸受 (20) とをユニット化し、軸受の複列のインナーレース (12,42) の少なくとも一方 (42) を等速自在継手の外側継手部材 (40) に一体に形成した駆動車輪用軸受装置の製造方法であって、外側継手部材 (40) の中空部 (46) にハブ輪 (10) の筒部 (11) を嵌合させた後、外側継手部材 (40) の嵌合部を縮径させて加締めることを特徴とする方法。
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