JP4009428B2

JP4009428B2 - Drive wheel bearing device

Info

Publication number: JP4009428B2
Application number: JP2001035907A
Authority: JP
Inventors: 茂明福島; 英児田島; 晃鳥居; 寿志大槻
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2021-02-13
Also published as: JP2002235765A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動車輪用軸受装置に関し、詳しくは、自動車の駆動車輪を車体に回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動車輪用軸受装置には、その用途に応じて種々の形式のものが提案されている。図２７に示す駆動車輪用軸受装置（以下、単に軸受装置と称す）はその一例であり、ハブ輪１、軸受２および等速自在継手３をユニット化した構成を具備する。
【０００３】
ハブ輪１は、その外周面にアウトボード側のインナーレース４が形成されると共に、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を備えている。この車輪取付フランジ６の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト７が植設されている。
【０００４】
等速自在継手３は、シャフト８の一端に設けられ、内周面にトラック溝９が形成された継手外輪１１と、その継手外輪１１のトラック溝９と対向するトラック溝１０が外周面に形成された継手内輪１２と、継手外輪１１のトラック溝９と継手内輪１２のトラック溝１０との間に組み込まれたトルク伝達ボール１３と、継手外輪１１と継手内輪１２間に介在してトルク伝達ボール１３を支持する保持器１４とからなる。なお、継手外輪１１とシャフト８間には、外部からの水や異物の侵入および内部からのグリース漏れを防止するためのブーツ１５が装着されている。
【０００５】
継手外輪１１は、継手内輪１２、ボール１３および保持器１４を収容したマウス部１６と、そのマウス部１６から軸方向に一体的に延び、外周面にセレーション部１７が形成されたステム部１９を有する。このステム部１９をハブ輪１の貫通孔に挿入し、ステム部１９の外周面および貫通孔の内周面に形成されたセレーション部１７，１８により両者を嵌合させることによって、ステム部１９からハブ輪１へのトルク伝達を可能としている。この継手外輪１１の軸端を塑性変形によりハブ輪１のアウトボード側端部に加締め、その加締め部２０により継手外輪１１をハブ輪１に固定して一体化している。
【０００６】
ハブ輪１の外周面に形成されたアウトボード側のインナーレース４と、継手外輪１１の肩部２１の外周面に形成されたインボード側のインナーレース５とで複列のインナーレースを構成する。このハブ輪１のインボード側軸方向から挿入される等速自在継手３の継手外輪１１をハブ輪１に加締めることにより、ハブ輪１のインボード側端部に継手外輪１１の肩部２１を突き合わせ、これにより予圧管理を行っている。
【０００７】
軸受２は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪１および継手外輪１１の外周面に形成されたインナーレース４，５と外輪２２の内周面に形成されたアウターレース２３，２４との間に転動体２５，２６を介在させ、各列の転動体２５，２６を保持器２７，２８により円周方向等間隔に支持した構造を有する。外輪２２は、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ２９を備えている。この車体取付フランジ２９は、車体の懸架装置（図示せず）から延びるナックルにボルトで固定されている。軸受２の両端開口部には、外輪２２とハブ輪１および継手外輪１１との環状空間を密封する一対のシール３０，３１が外輪２２の端部内径に嵌合され、内部からのグリース漏れおよび外部からの水や異物の侵入を防止する。
【０００８】
図２７の軸受装置は、ハブ輪１、軸受２および等速自在継手３をユニット化した非分離タイプの構造を有するのに対して、軸受装置の他例として、図２８および図２９に示す構造のものもある。この軸受装置は、ハブ輪１’と軸受２をユニット化し、ハブ輪１’に等速自在継手３をボルト３２又はナット３３により固定した分離可能タイプの構造を有する。
【０００９】
前述した非分離タイプの軸受装置と異なる点は以下のとおりである。なお、非分離タイプの軸受装置と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００１０】
このハブ輪１’のインボード側端部の外周面に形成された小径端部３４にハブ輪１’と別体の内輪３５を嵌合させ、この内輪３５の外周面にインボード側のインナーレース５が形成されている。内輪３５は、クリープを防ぐために適当な締め代をもって圧入されている。ハブ輪１’の外周面に形成されたアウトボード側のインナーレース４と、内輪３５の外周面に形成されたインボード側のインナーレース５とで複列のインナーレースを構成する。この内輪３５をハブ輪１’の小径端部３４に圧入し、ハブ輪１’の小径端部３４の突出端部を塑性変形により外径側へ加締め、その加締め部３６により内輪３５の抜け止めと予圧管理を行っている。
【００１１】
このタイプの軸受装置では、ハブ輪１’の小径端部３４の端部を加締め、その加締め部３６により内輪３５の抜け止めと予圧管理を行っているため、ハブ輪１’の貫通孔に継手外輪１１のステム部１９を挿通し、そのステム部１９に形成されたねじ孔３７にボルト３２を螺合させること（図２８参照）または継手外輪１１のステム部１９にナット３３を螺合させること（図２９参照）により、ハブ輪１’に継手外輪１１を抜脱しない程度に固定するようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２７に示す非分離タイプの軸受装置では、継手外輪１１のステム部１９の端部を塑性変形により加締め、その加締め部２０により継手外輪１１をハブ輪１に固定して一体化した構造とし、ハブ輪１のインボード側端部に継手外輪１１の肩部２１を突き合わせ、これにより予圧管理を行っている。この軸受装置の組立の利便性を考慮した場合、ハブ輪１と継手外輪１１のステム部１９とのセレーション嵌合はルーズな状態であることが好ましい。
【００１３】
しかしながら、ハブ輪１とステム部１９とのセレーション嵌合がルーズな状態であると、ハブ輪１とステム部１９のセレーション部１７，１８間でガタツキが発生しやすく、このガタツキが原因としてドライブ・フィールの悪化や駆動系異音の発生を招来することがある。また、このタイプの構造では、ハブ輪１へのモーメント荷重に対して脆弱な構造となっているため、ステム部１９および加締め部２０の強度を十分に確保しようとすると、装置全体の軽量化を阻害することになる。
【００１４】
また、図２８および図２９に示す分離可能なタイプの軸受装置では、ハブ輪１’の小径端部３４の突出端部を加締め、その加締め部３６により内輪３５の抜け止めと予圧管理を行い、また、ハブ輪１’の貫通孔に継手外輪１１のステム部１９を挿通し、そのステム部１９にボルト３２又はナット３３を螺合させることによりハブ輪１’に等速自在継手３を固定している。このようにハブ輪１’の加締め部３６により内輪３５の抜け止めと予圧管理を行っているため、ボルト３２又はナット３３の締め付けトルクによる予圧管理が不要となり、ボルト３２又はナット３３の締め付けによりハブ輪１’に継手外輪１１を抜脱しない程度で固定できるようにしている。
【００１５】
しかしながら、軸受装置の組立の利便性から、ハブ輪１’と継手外輪１１のステム部１９とのセレーション嵌合がルーズな状態であると、ボルト３２又はナット３３の締め付け力が継手外輪１１がハブ輪１’から抜脱しない程度であることから、ハブ輪１’とステム部１９のセレーション部１７，１８間でガタツキが発生しやすく、このガタツキが原因としてドライブ・フィールの悪化や駆動系異音の発生を招来することがある。
【００１６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ハブ輪と継手外輪のセレーション間でのガタツキを抑制し得る構造を具備した軸受装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、請求項１の発明は、ハブ輪、複列の軸受および等速自在継手のうち、ハブ輪と複列の軸受をユニット化し、前記ハブ輪と等速自在継手の継手外輪とをトルク伝達手段を介して嵌合し、軸方向固定手段により結合した駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪は小径端部を有し、前記軸受の複列のインナーレースのうちの一方を形成した別体の内輪が圧入され、前記小径端部の端部を加締めることにより前記ハブ輪と軸受をユニット化し、前記ハブ輪の内径に継手外輪をトルク伝達手段を介して嵌合させ、前記ハブ輪の内径よりも小さい外径の小径部を前記継手外輪の端部に設け、その小径部の外周面に凹凸部を周方向に沿って形成し、前記ハブ輪の内径と小径部の外径間に、前記ハブ輪のトルク伝達手段の係合部と小径部の凹凸部とに弾性接触する舌片を一体に有するリング部材を装着し、前記トルク伝達手段は、その係合部のすきまが前記リング部材により抑制されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る軸受装置では、前記ハブ輪の内径よりも小さい外径の小径部を前記継手外輪の端部に設け、その小径部の外周面に凹凸部を周方向に沿って形成し、前記ハブ輪の内径と小径部の外径間に、前記ハブ輪のトルク伝達手段の係合部と小径部の凹凸部とに弾性接触する舌片を一体に有するリング部材を装着し、ハブ輪と継手外輪間に設けられたトルク伝達手段の係合部のすきまをリング部材により抑制したことにより、トルク伝達手段の係合部にガタツキがあっても、ハブ輪のトルク伝達手段の係合部と小径部の凹凸部とに弾性接触する舌片の係合状態が得られ、これにより、装置組立の利便性からトルク伝達手段でルーズな嵌合状態にあったハブ輪と継手外輪をタイトな嵌合状態に変更することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図１乃至図４の軸受装置は、ハブ輪４１、軸受４２および等速自在継手４３をユニット化し、インボード側のインナーレース４５を継手外輪５１に形成した非分離タイプの構造についての各実施形態である。また、図５乃至図２６の軸受装置は、インナーレース４４，４５のそれぞれをハブ輪４１’と別体の内輪７５とに形成して軸受４２をユニット化し、ハブ輪４１’に等速自在継手４３をボルト７２又はナット７３により固定した分離可能タイプの構造についての各実施形態である。
【００２７】
図１に示す第１の実施形態の軸受装置を構成するハブ輪４１は、その外周面にアウトボード側のインナーレース４４が形成されると共に、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４６を備えている。この車輪取付フランジ４６の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト４７が植設されている。このハブ輪４１の貫通孔のアウトボード側開口部には、ホイールロータのパイロット部材３９が装着されている。このパイロット部材３９は、外部からの水や異物の侵入や内部からのグリース漏れを防止するキャップ機能も発揮し、耐食性に優れた軽量のメッキ鋼板又は樹脂製のものが好適である。
【００２８】
等速自在継手４３は、シャフト４８の一端に設けられ、内周面にトラック溝４９が形成された継手外輪５１と、その継手外輪５１のトラック溝４９と対向するトラック溝５０が外周面に形成された継手内輪５２と、継手外輪５１のトラック溝４９と継手内輪５２のトラック溝５０との間に組み込まれたトルク伝達ボール５３と、継手外輪５１と継手内輪５２間に介在してトルク伝達ボール５３を支持する保持器５４とからなる。なお、継手外輪５１とシャフト４８間には、外部からの水や異物の侵入および内部からのグリース漏れを防止するためのブーツ５５が装着されている。
【００２９】
継手外輪５１は、継手内輪５２、ボール５３および保持器５４を収容したマウス部５６と、そのマウス部５６から軸方向に一体的に延びる延設端部５９とからなる。この延設端部５９の外周面にインボード側のインナーレース４５が形成されている。ハブ輪４１の外周面に形成されたアウトボード側のインナーレース４４と、継手外輪５１の延設端部５９の外周面に形成されたインボード側のインナーレース４５とで複列のインナーレースを構成する。
【００３０】
軸受４２は複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪４１および継手外輪５１の外周面に形成されたインナーレース４４，４５と外輪６２の内周面に形成されたアウターレース６３，６４との間に転動体６５，６６を介在させ、各列の転動体６５，６６を保持器６７，６８により円周方向等間隔に支持した構造を有する。外輪６２は、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ６９を備えている。この車体取付フランジ６９は、車体の懸架装置（図示せず）から延びるナックルにボルトで固定されている。軸受４２の両端開口部には、外輪６２とハブ輪４１および継手外輪５１との環状空間を密封する一対のシール７０，７１が外輪６２の端部内径に嵌合され、内部からのグリース漏れおよび外部からの水や異物の侵入を防止する。
【００３１】
この第１の実施形態の軸受装置では、ハブ輪４１のインボード側端部を延在させて小径端部８１を形成し、その小径端部８１の外周面にセレーション部５７を形成すると共に、継手外輪５１の延設端部５９の内周面にセレーション部５８を形成する。継手外輪５１の延設端部５９をハブ輪４１の小径端部８１に外挿し、それら両者をセレーション部５７，５８により嵌合させることによって、継手外輪５１からハブ輪４１へのトルク伝達を可能としている。また、継手外輪５１の延設端部５９をハブ輪４１に突き合わせて軸受予圧を付与している。
【００３２】
このハブ輪４１と継手外輪５１とのセレーション部５７，５８は、軸受装置の組立の利便性から、その組立途中ではルーズな嵌合状態となっているが、以下の構造により組立完了時にはタイトな嵌合状態とする。ハブ輪４１の小径端部８１に中空部、つまり、貫通孔８３を軸方向に形成し、その貫通孔８３に軸受用転動体などの鋼球８２を押し込む。鋼球８２は貫通孔８３の内径よりも僅かに大きな外径を有するものを使用する。この鋼球８２の押し込みにより、ハブ輪４１の小径端部８１を塑性変形により内径側から外径側へ拡径させ、この拡径加締めによりルーズな嵌合状態であったセレーション部５７，５８をタイトな嵌合状態とする。なお、ハブ輪４１の小径端部８１の拡径には、前記鋼球８２以外に、円筒ころなどの拡径部材が使用可能である。
【００３３】
さらに、ハブ輪４１の小径端部８１に焼入れリング８４を外挿して継手外輪５１のマウス部５６の底部に係止させ、小径端部８１の突出端部をリベット加締めにより塑性変形させ、この加締め部８５により焼入れリング８４の抜け止めとしている。リベット加締めは、その加締め部８５が小さく、揺動加締めに対して治具のスペースを必要としない点で好適である。また、この焼入れリング８４は、前述した鋼球８２の押し込み拡径により、小径端部８１にある突出端部のリベット加締め強度および締結力を補助する目的を有し、その内径にローレット加工などの凹凸部を形成することで拡径加締め部を構成する。
【００３４】
拡径加締めとリベット加締めとを併用した同時加工によるハブ輪４１および継手外輪５１の固定は、図２および図３に示すような要領でもって行う。なお、図２は加締め前の状態、図３は加締め後の状態をそれぞれ示す。
【００３５】
図２に示すように固定配置された加締め荷重受け用治具８６に、ハブ輪４１、軸受４２および継手外輪５１からなるアッセンブリ体８７を位置決め載置する。このとき、加締め荷重受け用治具８６の先端に一体形成された突起部８８をハブ輪４１の貫通孔８３に挿入し、その突起部８８の周囲に設けられた受け面８９上にハブ輪４１の貫通孔８３周縁部を載置する。この受け面８９上にハブ輪４１の貫通孔８３周縁部を載置することにより、加締め加工用受圧面積を確保することができ、従来構造におけるパイロット端面の肉厚増加を防止すると共に車輪取付フランジの変形を防止できる。
【００３６】
また、ハブ輪４１の小径端部８１に焼入れリング８４を外挿して継手外輪５１のマウス部５６の底部に載置した状態で、鋼球８２をハブ輪４１の小径端部８１の貫通孔開口部に載置し、その上方にリベット加締め用治具９０を配置する。このリベット加締め用治具９０は、その先端中央に突状の鋼球受け部９１を一体に有し、その鋼球受け部９１の外側に環状凹部９２およびその外側にリング受け部９３が形成されている。
【００３７】
このリベット加締め用治具９０を下降させることにより、鋼球受け部９１に当接した鋼球８２をハブ輪４１の貫通孔８３内に押し込む。この鋼球８２は、前述したように貫通孔８３の内径よりも僅かに大きい外径を有するため、ハブ輪４１の小径端部８１が鋼球８２により内径側から外径側へ拡径され、焼入れリング８４の内径ローレット部との間で拡径加締め部を形成すると共に、ルーズな嵌合状態であったセレーション部５７，５８がタイトな嵌合状態となる。鋼球８２を貫通孔８３の最奥位置近傍まで押し込むと、リベット加締め用治具９０のリング受け部９３で焼入れリング８４を押さえ込むと共に環状凹部９２でハブ輪４１の小径端部８１の突出端部を加締める。
【００３８】
ここで、ハブ輪４１がモーメント荷重に対して十分な剛性を有するのであれば、拡径加締めにより押し込まれた鋼球８２を加締め後にアウトボード側へ抜脱するようにしてもよい。ハブ輪４１がモーメント荷重に対して十分な剛性を有さない虞がある場合には、加締め後も鋼球８２をハブ輪４１の貫通孔８３に残存させた構造とすることにより、モーメント荷重に対する十分な剛性を確保することが容易となる。このように鋼球８２は、ハブ輪４１の補強部材としての機能を発揮し、また、外部からの水や異物の侵入や内部からのグリース漏れを防止する機能も発揮する。一方、ハブ輪４１の小径端部８１の加締めについては、継手外輪５１のマウス部５６の内部スペースに制約があり、揺動加締めのためのスペースを確保することが困難であることから、加締め部８５を小さくすることが可能なリベット加締めが好適である。
【００３９】
次に、図４は第１の実施形態の変形例である第２の実施形態を示す。なお、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４０】
この第２の実施形態の軸受装置は、ハブ輪４１の小径端部８１の外周面にローレット加工などにより凹凸部５７’を形成する。継手外輪５１の延設端部５９をハブ輪４１の小径端部８１に外挿し、小径端部８１の凹凸部５７’を延設端部５９に食い込ませて両者を嵌合させることによって、継手外輪５１からハブ輪４１へのトルク伝達を可能としている。このトルク伝達および固定（軸受予圧の保持）を兼ねて、ハブ輪４１の小径端部８１の外径を継手外輪５１の延設端部５９の内径に鋼球８２による拡径加締めでもって直接的に固定した構造を具備する。なお、前記凹凸部は、継手外輪５１の延設端部５９の内周面に形成してもよい。
【００４１】
この鋼球８２による拡径加締めは、前述した第１の実施形態と同一の要領でもって行えばよい。このハブ輪４１と継手外輪５１との凹凸部５７’，５８’は、軸受装置の組立の利便性から、その組立途中ではルーズな嵌合状態となっているが、鋼球８２による拡径加締めにより組立完了時にはタイトな嵌合状態とする。
【００４２】
ハブ輪４１の小径端部８１の端部外周に環状溝９４を形成し、その環状溝９４に止め輪９５を係合させることにより抜け止めとしている。この止め輪９５は必ずしも必要なものではなく、ハブ輪４１の小径端部８１の外周面および継手外輪５１の内周面に形成された凹凸部５７’，５８’の形状によって鋼球８２による拡径加締めでもって軸方向の固定が可能であれば、止め輪９５を省略することができる。この止め輪９５がなければ、軸方向寸法の短縮化も実現容易となる。
【００４３】
ハブ輪４１の貫通孔８３のアウトボード側開口部には、外部からの泥水等の浸入や内部からのグリース漏れを防止する機能も発揮し、耐食性に優れた軽量のメッキ鋼板又は樹脂製のキャップ９６が装着されている。なお、ハブ輪４１のアウトボード側端部には、ホイール案内部およびブレーキ案内部を有するパイロット部９７が一体的に形成されているが、第１の実施形態のように別体のパイロット部材３９（図１参照）を装着した構造であってもよい。
【００４４】
図５はボルトにより分離可能なタイプの軸受装置で第３の実施形態を示す。なお、図１乃至図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４５】
図５に示す第３の実施形態の軸受装置では、ハブ輪４１’のインボード側端部に設けられた小径端部７４にハブ輪４１’と別体の内輪７５を嵌合させ、この内輪７５の外周面にインボード側のインナーレース４５が形成されている。内輪７５は、クリープを防ぐために適当な締め代をもって圧入されている。ハブ輪４１’の外周面に形成されたアウトボード側のインナーレース４４と、内輪７５の外周面に形成されたインボード側のインナーレース４５とで複列のインナーレースを構成する。この内輪７５をハブ輪４１’の小径端部７４に圧入し、ハブ輪４１’の小径端部７４の突出端部を塑性変形により外径側へ加締め、その加締め部７６により内輪７５の抜け止めと軸受予圧の管理を行っている。
【００４６】
継手外輪５１は、継手内輪５２、ボール５３および保持器５４を収容したマウス部５６と、そのマウス部５６から軸方向に一体的に延び、外周面にセレーション部５７が形成されたステム部５９を有する。このステム部５９をハブ輪４１’の貫通孔に挿入し、ステム部５９の外周面および貫通孔の内周面に形成されたセレーション部５７，５８により両者を嵌合させることによって、ステム部５９からハブ輪４１’へのトルク伝達を可能としている。そのハブ輪４１’の貫通孔に継手外輪５１のステム部５９を挿通し、そのステム部５９に形成されたねじ孔７７にボルト７２を螺合させることにより、継手外輪５１をハブ輪４１’に固定している。ここで、前述したようにハブ輪４１’の小径端部７４の加締め部７６により内輪７５の抜け止めと軸受予圧の管理を行えるため、ボルト７２の締め付けトルクはハブ輪４１’から継手外輪５１が抜脱しない程度に設定されている。
【００４７】
この第３の実施形態では、継手外輪５１のステム部５９に中空部、つまり、貫通孔８３を形成し、その貫通孔８３の内径よりも僅かに大きな外径を有する鋼球８２をマウス部５６の底部側から押し込む。この鋼球８２の押し込みにより、ステム部５９を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させ、この拡径加締めによりルーズな嵌合状態であったセレーション部５７，５８をタイトな嵌合状態とすると共にステム部５９の外周面および貫通孔８３の内周面に形成されたパイロット部５７’’，５８’’も拡径嵌合される。なお、鋼球８２の抜け止め防止用として、貫通孔８３のマウス部開口側にプラグ９８を螺着することも可能であるが、ハブ輪４１’および軸受４２と等速自在継手４３との分解を容易にするためにはプラグ９８を装着しなくてもよい。
【００４８】
この鋼球８２による拡径は、前述した第１、第２の実施形態と同一の要領でもって行えばよい。このハブ輪４１’と継手外輪５１とのセレーション部５７，５８は、軸受装置の組立の利便性から、その組立途中ではルーズな嵌合状態となっているが、鋼球８２による拡径加締めにより組立完了時にはタイトな嵌合状態とする。第１、第２の実施形態における拡径加締めはハブ輪４１’を塑性変形させていたが、この第３の実施形態では、拡径加締めをステム部５９の弾性変形の範囲内としている。これにより、分解時に鋼球８２をインボード側に押し出すことで、ハブ輪４１’とステム部５９とのセレーション部５７，５８をルーズな嵌合状態に戻すことができ、分解を容易に行うことができる。
【００４９】
次に、第４の実施形態の軸受装置を図６に示す。この第４の実施形態が第３の実施形態と異なる点は以下の点である。つまり、鋼球８２の抜け止め防止用として、第３の実施形態では、貫通孔８３のマウス部開口側にプラグ９８を螺着したのに対して、第４の実施形態では、貫通孔８３のマウス部開口側に鋼板製のエンドキャップ９９を挿着した構造を具備する。このようにすれば、エンドキャップ９９により、鋼球８２の抜け止めとグリース漏れの防止を兼ねることができ、分解も容易に行うことができる。
【００５０】
図７は第５の実施形態の軸受装置を示す。この第５の実施形態では、継手外輪５１のステム部５９のアウトボード側端部に中空部８３’を形成し、その中空部８３’の底部に形成されたねじ孔７７にボルト７２を螺合させることにより、継手外輪５１をハブ輪４１’に固定している。このボルト７２の根元部位に焼入れリング１００を装着し、そのボルト７２の締め付けによる焼入れリング１００の押し込みにより、ステム部５９を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させ、この拡径加締めによりルーズな嵌合状態であったセレーション部５７，５８をタイトな嵌合状態とする。
【００５１】
図８に示す第６の実施形態のように前述したリング１００’をボルト７２と一体化することも可能である。また、図９に示す第７の実施形態のようにリングの代わりに保持器１０１を使用し、その保持器１０１により円周等配置された複数の鋼球８２’をボルト７２の締め付けにより押し込むことにより、ステム部５９を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させるようにしてもよい。さらに、図１０に示す第８の実施形態のようにボルト７２に球面リング１０２を装着し、その球面リング１０２が当接する貫通孔の内径を、アウトボード側からインボード側へ向けて縮径するテーパ状受け面１０３とし、ボルト７２の締め付けによる球面リング１０２の押し込みでもって、ステム部５９を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させるようにしてもよい。
【００５２】
次に、第９の実施形態の軸受装置を図１１に示す。この第９の実施形態では、ステム部５９の貫通孔８３のアウトボード側端部にねじ孔７７を形成すると共に、そのねじ孔７７に連通してテーパ部１０４を形成した構造を具備する。このテーパ部１０４は、鋼球８２の外径とほぼ同程度のアウトボード側から鋼球８２の外径よりも小さいインボード側へ向けて縮径するような内径を有する。これにより、ボルト７２の締め付けにより鋼球８２が貫通孔８３のテーパ部１０４にアウトボード側からインボード側へ向けて押し込まれることになり、この鋼球８２の押し込みにより、ステム部５９を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させ、この拡径加締めによりルーズな嵌合状態であったセレーション部５７，５８をタイトな嵌合状態とする。
【００５３】
第１０の実施形態の軸受装置を図１２に示す。この第１０の実施形態が第９の実施形態と異なる点は以下の点である。つまり、ステム部５９の貫通孔８３にねじ孔７７と連通するテーパ部を設けず、鋼球８２の外径よりも僅かに小さい内径を有するストレート状とし、鋼球８２の抜け止めとグリース漏れの防止を兼ねたエンドキャップ１０５を装着した構造を具備する。この第１０の実施形態では、分解時、鋼球８２をエンドキャップ１０５ごとインボード側へ押し出すことにより、ハブ輪４１’とステム部５９とのセレーション部５７，５８をルーズな嵌合状態に戻すことができ、分解も容易に行うことができる。
【００５４】
図１３は第１１の実施形態の軸受装置を示す。この第１１の実施形態では、軸受４２に予圧を付与するための筒状部材１０６をセレーション部５７ａ，５８ａを介してハブ輪４１’と嵌合させ、ハブ輪４１’のアウトボード側端部で塑性変形により加締めて固定する。継手外輪５１’のアウトボード側端部の外径にセレーション部５７ｂを形成し、筒状部材１０６の大径のインボード側端部の内径にセレーション部５８ｂを形成し、それら両者をセレーション部５７ｂ，５８ｂにより嵌合させることによって、継手外輪５１’からハブ輪４１’へのトルク伝達を可能としている。筒状部材１０６に挿通されたボルト７２’を継手外輪５１’にねじ孔７７’で螺合させ、そのボルト７２’のインボード側端部と継手外輪５１’との間に形成された環状空間に保持器１０１を収納した構造を有する。
【００５５】
この第１１の実施形態では、ボルト７２’の締め付けにより筒状部材１０６を介してハブ輪４１’と継手外輪５１’とを結合一体化し、そのボルト７２’の締め付け時、保持器１０１により円周等配置された複数の鋼球８２’を圧入保持することにより、継手外輪５１を弾性変形の範囲内で内径側から外径側へ拡径させ、この拡径加締めによりルーズな嵌合状態であったセレーション部５７ｂ，５８ｂをタイトな嵌合状態とする。なお、分解時には、ボルト７２’を取り外すことにより保持器１０１の鋼球８２’の圧入状態を解除し、継手外輪５１’と筒状部材１０６とのセレーション部５７ｂ，５８ｂをルーズな嵌合状態に戻すことができる。
【００５６】
次に、図１４はナットにより分離可能なタイプの軸受装置で第１２の実施形態を示す。なお、図５乃至図１３と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００５７】
この第１２の実施形態では、継手外輪５１のステム部５９に、ハブ輪４１’のセレーション部５８と嵌合するセレーション部５７が形成された部位よりも軸径が小さい小径部１０７を一体的に設け、その小径部１０７の外周面に凹凸部、例えばセレーション部１０８を形成し、図１５（ａ）（ｂ）に示すように小径部１０７のセレーション部１０８とハブ輪４１’のセレーション部５８間に鋼板製のリング部材１０９を装着する。このリング部材１０９は、内径側に彎曲した形状を有する複数の舌片１１０をアウトボード側に円周等配置し、かつ、外径側に彎曲した形状を有する複数の舌片１１１をインボード側に円周等配置したもので、焼入れ硬化されている。
【００５８】
このリング部材１０９をステム部５９の小径部１０７のセレーション部１０８とハブ輪４１’のセレーション部５８間に圧入することにより、リング部材１０９の舌片１１０，１１１を両セレーション部１０８，５８に引掛け係止することによりステム部５９とハブ輪４１’の両セレーション部５７，５８間でのガタツキを抑制する。なお、図１５（ｃ）に示す第１３の実施形態のようにリング部材１０９’を、そのアウトボード側を軸方向に延設してナット７３の端面に当接させた形状とすれば、ナット７３の締め付け時にそのナット端面がリング部材１０９’をインボード側へ押し込むことができ、これにより、リング部材１０９’をステム部５９の小径部１０７のセレーション部１０８とハブ輪４１’のセレーション部５８間に圧入することが容易となる。
【００５９】
図１６および図１７（ａ）は第１２、１３の実施形態の変形例である第１４の実施形態を示す。前述した第１３の実施形態では、ナット７３の締め付けによりリング部材１０９’を圧入固定した構造であるのに対して、第１４の実施形態の軸受装置では、リング部材１０９’’を継手外輪５１のステム部５９の軸端に装着したサークリップ１１２により圧入固定した構造である。前記リング部材１０９’’のアウトボード側端部には、彎曲成形された押え部１１３が一体的に延設され、サークリップ１１２の装着時には、その押え部１１３を介してリング部材１０９’’が圧入される。
【００６０】
また、図１７（ｂ）に示す第１５の実施形態のようにサークリップ１１２の装着時に、リング部材１０９’’の押え部１１３を軸方向に圧縮して弾性変形させた状態で固定すれば、継手外輪５１のステム部５９の軸方向動きを抑制することが可能である。さらに、図１７（ｃ）に示す第１６の実施形態のようにリング部材１０９’’の押え部１１３内にゴム等の弾性体１１４を収納保持した構造とすれば、第１５の実施形態と同様、サークリップ１１２の装着時にリング部材１０９’’の押え部１１３を軸方向に圧縮して弾性変形させた状態で固定すれば、その弾性体１１４によりサークリップ１１２の装着性が容易となる。
【００６１】
これら第１４乃至第１６の実施形態では、分解時の利便性を考慮してリング部材１０９’’をサークリップ１１２により固定した構造を有するものであったが、図１８に示す第１７乃至第１９の実施形態のようにサークリップ１１２の代わりにステム部５９の外周面に凹溝１１５を形成し、この凹溝１１５にリング部材１０９’’の押え部１１３の端部を引掛け係止した構造であってもよい。
【００６２】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す第１７乃至第１９の各実施形態は図１７（ａ）〜（ｃ）に示す第１４乃至第１６の各実施形態にそれぞれ対応する。なお、図１８（ｄ）に示す第２０の実施形態のようにリング部材１０９’’の押え部１１３の端部を軸方向に対して傾斜した形状とし、ステム部５９の凹溝１１５に引掛け係止した構造とすることも可能である。なお、図１８（ａ）〜（ｄ）中の矢印で示す部位にスリットを形成すれば、リング部材１０９’’の押え部１１３をステム部５９の凹溝１１５に引掛け係止することが容易となり、リング部材１０９’’の装着時の組み付け性が向上する。
【００６３】
また、図１９は第２１の実施形態の軸受装置を示す。この第２１の実施形態では、図２０に示すようにハブ輪４１’の貫通孔に予め圧入嵌合されたリング部材１１６のアウトボード側の端面とステム部５９に螺合するナット７３の端面とに、ナット７３の緩み方向にロックする形状で微小な歯１１７，１１８を形成している。
【００６４】
この第２１の実施形態では、ナット７３の締め付けによりステム部５９とハブ輪４１’の両セレーション部５７，５８間でのガタツキをリング部材１１６で抑制することができると共に、前述したナット７３とリング部材１１６間で噛み合った歯１１７，１１８によりナット７３の緩み止めも実現される。なお、リング部材１１６は、焼結体または鋼板製のいずれであってもよい。また、図２１（ａ）（ｂ）に示す第２２の実施形態のようにナット７３’を鋼板製とし、そのナット７３’の座面１１９にリング部材側へ切り起こした鍔部１２０を形成し、この鍔部１２０をリング部材１１６の歯１１７に引掛け係止するようにしてもよい。
【００６５】
ここで、ボルト又はナットによる締め付けトルクに対するステム部５９とハブ輪４１’の両セレーション部５７，５８間でのガタツキについて、図２２は従来品の特性、図２３は本発明品の特性をそれぞれ示す。両特性を比較すると、本発明品の方が、ステム部５９とハブ輪４１’の両セレーション部５７，５８間でのガタツキが抑制されていることが明らかである。
【００６６】
ところで、ハブ輪４１’と軸受４２をユニット化し、ハブ輪４１’に等速自在継手４３をナットにより固定した分離可能タイプの軸受装置では、前述したようにハブ輪４１’のインボード側端部を加締め、この加締め部７６により内輪７５の抜け止めと軸受予圧の管理を行っているが、この加締め部７６の肉厚分だけ等速自在継手４３のセンター位置がインボード側へ移動することになる。そうすると、ＦＦ車の場合に等速自在継手４３のセンター位置とキングピンのセンター位置とを合わせ難くなり、設計の自由度を損なうことになる。
【００６７】
そこで、ハブ輪４１’の加締め部７６による等速自在継手４３のセンター位置の移動を最小限に抑制する手段として、図２４に示す第２３の実施形態の軸受装置がある。通常、等速自在継手の継手外輪と継手内輪間に介挿されたトルク伝達ボールを６個使用するのに対して、第２３の実施形態では、等速自在継手４３の継手外輪５１と継手内輪５２間に介挿されたトルク伝達ボール５３’を８個使用したものである。このようにトルク伝達ボール５３’を８個とすることにより、各トルク伝達ボール５３’の外径を小さくすることができ、その分、等速自在継手４３の軸方向寸法を短縮できることにより等速自在継手４３のセンター位置の移動を最小限に抑制できる。
【００６８】
また、他の手段として、図２５に示す第２４の実施形態や図２６に示す第２５の実施形態がある。第２４、第２５の実施形態では、軸受４２の内輪７５’の径方向厚みを大きくして内輪７５’を大径とすることにより、インボード側転動体６６’のＰＣＤ（ピッチ円径）をアウトボード側転動体６５よりも大きくし、取り付けスパンが同等になるまでボールピッチ間を短くする。これにより、インボード側の転動体６６’をアウトボード側に寄せることができ、その分、等速自在継手４３の軸方向寸法を短縮できることにより等速自在継手４３のセンター位置の移動を最小限に抑制できる。なお、インボード側の転動体６６’の外径をアウトボード側の転動体の外径よりも小さくしてもよい。
【００６９】
図２５に示す第２４の実施形態では、継手外輪５１の加締め部７６が当接する部位に環状の凹所１２１を設け、この凹所１２１にハブ輪４１’の加締め部７６を収納した構造としている。さらに、図２６に示す第２５の実施形態では、内輪７５’の径方向厚みが大きくなったことから、その内輪７５’のインボード側端面に凹部１２２を形成し、継手外輪５１の凹所１２１および内輪７５’の凹部１２２にハブ輪４１’の加締め部７６を収納した構造としている。これらの構造により、等速自在継手４３の軸方向寸法を短縮できることにより等速自在継手４３のセンター位置の移動を最小限に抑制できる。なお、これらの構造では、継手外輪５１の凹所外周縁部を内輪７５’のインボード側端部１２３に当接させ、これにより、軸受に負荷されるモーメント荷重を支持することができて装置全体の剛性を向上させることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る軸受装置によれば、ハブ輪の内径よりも小さい外径の小径部を継手外輪の端部に設け、その小径部の外周面に凹凸部を周方向に沿って形成し、ハブ輪の内径と小径部の外径間に、ハブ輪のトルク伝達手段の係合部と小径部の凹凸部とに弾性接触する舌片を一体に有するリング部材を装着し、ハブ輪と継手外輪間に設けられたトルク伝達手段の係合部のすきまをリング部材により抑制したことにより、装置組立の利便性からトルク伝達手段でルーズな嵌合状態にあったハブ輪と継手外輪をタイトな嵌合状態にすることができ、ハブ輪と継手外輪のセレーション間でのガタツキを抑制でき、ドライブ・フィールの悪化や駆動系異音の発生を防止することができて信頼性の高い高品質の軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸受装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の軸受装置における加締め前の状態を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の軸受装置における加締め後の状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る軸受装置の第２の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る軸受装置の第３の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る軸受装置の第４の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る軸受装置の第５の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係る軸受装置の第６の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係る軸受装置の第７の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る軸受装置の第８の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る軸受装置の第９の実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る軸受装置の第１０の実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る軸受装置の第１１の実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る軸受装置の第１２の実施形態を示す断面図である。
【図１５】（ａ）は（ｂ）（ｃ）のＺ−Ｚ線から見た矢視図、（ｂ）は図１４のリング部材を示すＡ部拡大断面図、（ｃ）は第１２の実施形態の変形例である第１３の実施形態におけるリング部材を示すＡ部拡大断面図である。
【図１６】本発明に係る軸受装置の第１４の実施形態を示す断面図である。
【図１７】（ａ）は図１６のリング部材を示すＢ部拡大断面図、（ｂ）は第１４の実施形態の変形例である第１５の実施形態におけるリング部材を示すＢ部拡大断面図、（ｃ）は第１４の実施形態の変形例である第１６の実施形態におけるリング部材を示すＢ部拡大断面図である。
【図１８】（ａ）は第１４の実施形態に対応した第１７の実施形態におけるリング部材を示す要部拡大断面図、（ｂ）は第１５の実施形態に対応した第１８の実施形態におけるリング部材を示す要部拡大断面図、（ｃ）は第１６の実施形態に対応した第１９の実施形態におけるリング部材を示す要部拡大断面図、（ｄ）は第２０の実施形態におけるリング部材を示す部分拡大断面図である。
【図１９】本発明に係る軸受装置の第２１の実施形態を示す断面図である。
【図２０】図１９のリング部材とナットとの当接端面を示すＸ矢視図である。
【図２１】（ａ）は本発明に係る軸受装置の第２２の実施形態におけるナットを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のナットを示す正面図である。
【図２２】従来品において、ボルト又はナットの締め付けトルクとセレーション部でのガタツキとの関係を示す特性図である。
【図２３】本発明品において、ボルト又はナットの締め付けトルクとセレーション部でのガタツキとの関係を示す特性図である。
【図２４】本発明に係る軸受装置の第２３の実施形態を示す断面図である。
【図２５】本発明に係る軸受装置の第２４の実施形態を示す断面図である。
【図２６】本発明に係る軸受装置の第２５の実施形態を示す断面図である。
【図２７】ハブ輪、軸受および等速自在継手をユニット化した非分離タイプの軸受装置の従来例を示す断面図である。
【図２８】ハブ輪、軸受をユニット化し、ハブ輪を等速自在継手にボルト締結で固定した分離可能タイプの軸受装置の従来例を示す断面図である。
【図２９】ハブ輪、軸受をユニット化し、ハブ輪を等速自在継手にナット締結で固定した分離可能タイプの軸受装置の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
４１，４１’ ハブ輪
４２軸受
４３等速自在継手
４４，４５インナーレース
５１継手外輪
５７，５８トルク伝達手段の係合部（セレーション部）
８１小径端部
８２ガタツキ防止部材、拡径部材、軸受用転動体（鋼球）
８３中空部（貫通孔）
９５止め輪
１０７小径部
１０８凹凸部（セレーション部）
１０９リング部材
１１０，１１１舌片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive wheel bearing device, and more particularly, to a drive wheel bearing device that rotatably supports a drive wheel of an automobile on a vehicle body.
[0002]
[Prior art]
Various types of bearing devices for driving wheels of automobiles have been proposed depending on the application. The drive wheel bearing device shown in FIG. 27 (hereinafter simply referred to as a bearing device) is an example thereof, and includes a configuration in which the hub wheel 1, the bearing 2, and the constant velocity universal joint 3 are unitized.
[0003]
The hub wheel 1 is provided with a wheel mounting flange 6 for mounting a wheel (not shown) while an inner race 4 on the outboard side is formed on the outer peripheral surface thereof. Hub bolts 7 for fixing the wheel disc are implanted at equal intervals in the circumferential direction of the wheel mounting flange 6.
[0004]
The constant velocity universal joint 3 is provided at one end of a shaft 8 and has a joint outer ring 11 in which a track groove 9 is formed on the inner peripheral surface, and a track groove 10 that faces the track groove 9 of the joint outer ring 11 is formed on the outer peripheral surface. The joint inner ring 12, the torque transmission ball 13 incorporated between the track groove 9 of the joint outer ring 11 and the track groove 10 of the joint inner ring 12, and the torque transmission ball interposed between the joint outer ring 11 and the joint inner ring 12. And a retainer 14 for supporting 13. Note that a boot 15 is installed between the joint outer ring 11 and the shaft 8 to prevent water and foreign matter from entering from outside and grease leakage from inside.
[0005]
The joint outer ring 11 includes a mouth portion 16 that houses the joint inner ring 12, the ball 13, and the cage 14, and a stem portion 19 that extends integrally from the mouth portion 16 in the axial direction and has a serration portion 17 formed on the outer peripheral surface. Have. The stem portion 19 is inserted into the through hole of the hub wheel 1 and is fitted into the stem portion 19 by serration portions 17 and 18 formed on the outer peripheral surface of the stem portion 19 and the inner peripheral surface of the through hole. Torque transmission to the hub wheel 1 is possible. The shaft end of the joint outer ring 11 is caulked to the end part on the outboard side of the hub wheel 1 by plastic deformation, and the joint outer ring 11 is fixed and integrated with the hub wheel 1 by the caulking part 20.
[0006]
The inner race 4 on the outboard side formed on the outer peripheral surface of the hub wheel 1 and the inner race 5 on the inboard side formed on the outer peripheral surface of the shoulder portion 21 of the joint outer ring 11 constitute a double row inner race. . The joint outer ring 11 of the constant velocity universal joint 3 inserted from the inboard side axial direction of the hub wheel 1 is crimped to the hub wheel 1, so that the shoulder portion 21 of the joint outer ring 11 is attached to the inboard side end of the hub wheel 1. The preload management is performed by this.
[0007]
The bearing 2 has a double-row angular contact ball bearing structure and includes inner races 4 and 5 formed on the outer peripheral surfaces of the hub wheel 1 and the joint outer ring 11 and outer races 23 and 24 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 22. The rolling elements 25 and 26 are interposed therebetween, and the rolling elements 25 and 26 in each row are supported by the cages 27 and 28 at equal intervals in the circumferential direction. The outer ring 22 includes a vehicle body attachment flange 29 for attachment to a vehicle body (not shown). The vehicle body mounting flange 29 is fixed to a knuckle extending from a vehicle suspension system (not shown) with bolts. A pair of seals 30, 31 that seal the annular space between the outer ring 22, the hub wheel 1, and the joint outer ring 11 are fitted to the inner diameter of the end of the outer ring 22 at both ends of the bearing 2, Prevent water and foreign matter from entering from the outside.
[0008]
27 has a non-separation type structure in which the hub wheel 1, the bearing 2, and the constant velocity universal joint 3 are unitized, whereas the structure shown in FIGS. 28 and 29 is another example of the bearing device. There is also a thing. This bearing device has a separable type structure in which the hub wheel 1 ′ and the bearing 2 are unitized, and the constant velocity universal joint 3 is fixed to the hub wheel 1 ′ with bolts 32 or nuts 33.
[0009]
Differences from the above-described non-separable type bearing device are as follows. The same parts as those of the non-separable type bearing device are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0010]
A hub ring 1 ′ and a separate inner ring 35 are fitted into a small-diameter end portion 34 formed on the outer peripheral surface of the inboard side end portion of the hub wheel 1 ′, and the inner ring 35 is fitted with an inner ring 35 on the inboard side. A race 5 is formed. The inner ring 35 is press-fitted with an appropriate tightening margin to prevent creep. The outboard side inner race 4 formed on the outer peripheral surface of the hub wheel 1 ′ and the inboard side inner race 5 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 35 constitute a double row inner race. The inner ring 35 is press-fitted into the small-diameter end portion 34 of the hub wheel 1 ′, and the protruding end portion of the small-diameter end portion 34 of the hub wheel 1 ′ is crimped to the outer diameter side by plastic deformation. Retaining and preload management are performed.
[0011]
In this type of bearing device, the end portion of the small-diameter end portion 34 of the hub wheel 1 ′ is swaged, and the swaged portion 36 prevents the inner ring 35 from being detached and preload management. The stem portion 19 of the joint outer ring 11 is inserted through and a bolt 32 is screwed into a screw hole 37 formed in the stem portion 19 (see FIG. 28) or a nut 33 is screwed into the stem portion 19 of the joint outer ring 11. By doing so (see FIG. 29), the joint outer ring 11 is fixed to the hub wheel 1 'so as not to be removed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the non-separable type bearing device shown in FIG. 27, the end of the stem portion 19 of the joint outer ring 11 is caulked by plastic deformation, and the joint outer ring 11 is fixed to the hub wheel 1 by the caulking portion 20 to be integrated. The shoulder portion 21 of the joint outer ring 11 is abutted against the inboard side end portion of the hub wheel 1 to thereby manage the preload. In consideration of the convenience of assembly of the bearing device, it is preferable that the serration fitting between the hub wheel 1 and the stem portion 19 of the joint outer ring 11 is in a loose state.
[0013]
However, if the serration fitting between the hub wheel 1 and the stem portion 19 is loose, rattling is likely to occur between the hub wheel 1 and the serration portions 17 and 18 of the stem portion 19, and this rattling causes drive / It may lead to the deterioration of the feel and the generation of abnormal driving system noise. In addition, since this type of structure is fragile to the moment load applied to the hub wheel 1, if the strength of the stem portion 19 and the caulking portion 20 is to be secured sufficiently, the overall weight of the device is reduced. Will be inhibited.
[0014]
Further, in the separable type bearing device shown in FIGS. 28 and 29, the protruding end of the small-diameter end 34 of the hub wheel 1 ′ is crimped, and the inner ring 35 is prevented from coming off and preload management by the crimped portion 36. The constant velocity universal joint 3 is attached to the hub wheel 1 ′ by inserting the stem portion 19 of the joint outer ring 11 into the through hole of the hub wheel 1 ′ and screwing the bolt 32 or the nut 33 into the stem portion 19. It is fixed. As described above, since the inner ring 35 is prevented from coming off and preload management is performed by the caulking portion 36 of the hub wheel 1 ′, preload management by the tightening torque of the bolt 32 or the nut 33 becomes unnecessary, and the bolt 32 or the nut 33 is tightened. The joint outer ring 11 can be fixed to the hub wheel 1 'without being removed.
[0015]
However, for the convenience of assembling the bearing device, when the serration fitting between the hub wheel 1 ′ and the stem portion 19 of the joint outer ring 11 is loose, the tightening force of the bolt 32 or the nut 33 causes the joint outer ring 11 to move to the hub. Since the wheel 1 ′ is not pulled out from the wheel 1 ′, rattling is likely to occur between the hub wheel 1 ′ and the serrations 17, 18 of the stem portion 19, which causes drive feeling deterioration and drive system noise. May occur.
[0016]
Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a bearing device having a structure capable of suppressing backlash between serrations between a hub ring and a joint outer ring. is there.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
As a technical means for achieving the above object, the invention of claim 1 includes a hub wheel, a double row bearing, and a constant velocity universal joint. , In a bearing device for a drive wheel in which a hub wheel and a double row bearing are unitized, the hub wheel and a joint outer ring of a constant velocity universal joint are fitted via a torque transmission means, and coupled by an axial fixing means. The hub ring has a small-diameter end, and a separate inner ring that forms one of the double-row inner races of the bearing is press-fitted, and the end of the small-diameter end is crimped to A bearing is unitized, and a joint outer ring is fitted to the inner diameter of the hub ring via torque transmission means, and a small diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hub ring is provided at an end of the joint outer ring, and the small diameter portion A concave and convex portion is formed on the outer peripheral surface of the hub wheel along the circumferential direction, and elastic contact is made between the engaging portion of the torque transmission means of the hub wheel and the concave and convex portion of the small diameter portion between the inner diameter of the hub wheel and the outer diameter of the small diameter portion. A ring member integrally having a tongue piece to be attached, The torque transmission means has a clearance between its engaging portions. The ring member It is characterized by being suppressed by.
[0018]
In the bearing device according to the present invention, A small diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hub ring is provided at an end of the joint outer ring, and an uneven portion is formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the small diameter portion, and the inner diameter and the small diameter portion of the hub ring are formed. A ring member integrally having a tongue piece elastically contacting the engaging portion of the torque transmission means of the hub wheel and the concavo-convex portion of the small diameter portion is mounted between the outer diameters, Clear the engagement portion of the torque transmission means provided between the hub wheel and the joint outer ring. Ring member By suppressing by Even if there is a backlash in the engaging part of the torque transmission means, the engagement state of the tongue piece that elastically contacts the engaging part of the torque transmission means of the hub wheel and the uneven part of the small diameter part is obtained, From the convenience of device assembly, the hub wheel and the joint outer ring that have been loosely fitted by the torque transmission means can be changed to a tightly fitted state.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the bearing device according to the present invention will be described in detail below. 1 to FIG. 4 show embodiments of the non-separation type structure in which the hub wheel 41, the bearing 42, and the constant velocity universal joint 43 are unitized, and the inner race 45 on the inboard side is formed in the joint outer ring 51. It is. Further, in the bearing device of FIGS. 5 to 26, each of the inner races 44 and 45 is formed as a hub ring 41 ′ and a separate inner ring 75 so that the bearing 42 is unitized, and the constant velocity universal joint is formed on the hub ring 41 ′. It is each embodiment about the structure of the separable type which fixed 43 with the volt | bolt 72 or the nut 73. FIG.
[0027]
The hub wheel 41 constituting the bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1 has an outer race 44 formed on its outer peripheral surface and a wheel mounting flange for mounting a wheel (not shown). 46 is provided. Hub bolts 47 for fixing the wheel disc are implanted at equal intervals in the circumferential direction of the wheel mounting flange 46. A pilot member 39 of a wheel rotor is attached to the opening on the outboard side of the through hole of the hub wheel 41. The pilot member 39 also exhibits a cap function for preventing intrusion of water and foreign matters from the outside and leakage of grease from the inside, and is preferably made of a lightweight plated steel plate or resin excellent in corrosion resistance.
[0028]
The constant velocity universal joint 43 is provided at one end of a shaft 48 and has a joint outer ring 51 having a track groove 49 formed on the inner peripheral surface thereof and a track groove 50 facing the track groove 49 of the joint outer ring 51 formed on the outer peripheral surface thereof. The joint inner ring 52, the torque transmission ball 53 incorporated between the track groove 49 of the joint outer ring 51 and the track groove 50 of the joint inner ring 52, and the torque transmission ball interposed between the joint outer ring 51 and the joint inner ring 52. And a cage 54 that supports 53. Note that a boot 55 is installed between the joint outer ring 51 and the shaft 48 to prevent water and foreign matter from entering from outside and grease leakage from inside.
[0029]
The joint outer ring 51 includes a mouth part 56 that houses the joint inner ring 52, the ball 53, and the cage 54, and an extended end part 59 that extends integrally from the mouth part 56 in the axial direction. An inner race 45 on the inboard side is formed on the outer peripheral surface of the extended end portion 59. A double row inner race is formed by an outboard side inner race 44 formed on the outer peripheral surface of the hub wheel 41 and an inboard side inner race 45 formed on the outer peripheral surface of the extended end portion 59 of the joint outer ring 51. Constitute.
[0030]
The bearing 42 has a double-row angular ball bearing structure, and is formed between inner races 44 and 45 formed on the outer peripheral surfaces of the hub wheel 41 and the joint outer ring 51 and outer races 63 and 64 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 62. The rolling elements 65 and 66 are interposed between the rolling elements 65 and 66 and the cages 67 and 68 support the rolling elements 65 and 66 in each row at equal intervals in the circumferential direction. The outer ring 62 includes a vehicle body attachment flange 69 for attachment to a vehicle body (not shown). The vehicle body mounting flange 69 is fixed to a knuckle extending from a vehicle suspension system (not shown) with bolts. A pair of seals 70, 71 that seal the annular space between the outer ring 62, the hub ring 41, and the joint outer ring 51 are fitted to the inner diameter of the end of the outer ring 62 at both end openings of the bearing 42. Prevent water and foreign matter from entering from the outside.
[0031]
In the bearing device of the first embodiment, the end portion on the inboard side of the hub wheel 41 is extended to form the small diameter end portion 81, the serration portion 57 is formed on the outer peripheral surface of the small diameter end portion 81, and A serration portion 58 is formed on the inner peripheral surface of the extended end portion 59 of the joint outer ring 51. Torque transmission from the joint outer ring 51 to the hub wheel 41 is possible by extrapolating the extended end portion 59 of the joint outer ring 51 to the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 and fitting them together with serrations 57 and 58. It is said. Further, the extended end portion 59 of the joint outer ring 51 is abutted against the hub ring 41 to apply a bearing preload.
[0032]
The serration portions 57 and 58 between the hub wheel 41 and the joint outer ring 51 are loosely engaged during the assembly for the convenience of assembling the bearing device, but are tight when the assembly is completed due to the following structure. Set to the fitted state. A hollow portion, that is, a through hole 83 is formed in the small diameter end portion 81 of the hub wheel 41 in the axial direction, and a steel ball 82 such as a rolling element for bearing is pushed into the through hole 83. A steel ball 82 having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the through hole 83 is used. By pushing the steel ball 82, the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 is expanded from the inner diameter side to the outer diameter side by plastic deformation, and the serration portions 57, 58 that have been loosely fitted by this expanded caulking. Is in a tight fitting state. For expanding the diameter of the small-diameter end 81 of the hub wheel 41, a diameter-enlarging member such as a cylindrical roller can be used in addition to the steel ball 82.
[0033]
Further, a quenching ring 84 is extrapolated to the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 to be engaged with the bottom portion of the mouth portion 56 of the joint outer ring 51, and the protruding end portion of the small-diameter end portion 81 is plastically deformed by rivet tightening. The caulking portion 85 prevents the quenching ring 84 from coming off. Rivet caulking is preferable in that the caulking portion 85 is small and no jig space is required for swing caulking. Further, the quenching ring 84 has the purpose of assisting the rivet caulking strength and fastening force of the projecting end portion at the small diameter end portion 81 by the above-mentioned push-in diameter expansion of the steel ball 82, and the inner diameter thereof is knurled. A diameter-enlarged caulking portion is formed by forming the uneven portion.
[0034]
Fixing of the hub wheel 41 and the joint outer ring 51 by simultaneous processing using both diameter-expansion caulking and rivet caulking is performed in the manner shown in FIGS. 2 shows a state before caulking, and FIG. 3 shows a state after caulking.
[0035]
As shown in FIG. 2, the assembly body 87 including the hub ring 41, the bearing 42, and the joint outer ring 51 is positioned and placed on the caulking load receiving jig 86 fixedly arranged. At this time, a protrusion 88 integrally formed at the tip of the crimping load receiving jig 86 is inserted into the through hole 83 of the hub wheel 41, and the hub wheel is placed on the receiving surface 89 provided around the protrusion 88. The peripheral edge part of the through-hole 83 of 41 is mounted. By placing the peripheral portion of the through hole 83 of the hub wheel 41 on the receiving surface 89, a pressure receiving area for caulking can be secured, and an increase in the thickness of the pilot end surface in the conventional structure is prevented and the wheel mounting is performed. The deformation of the flange can be prevented.
[0036]
Further, in the state where the quenching ring 84 is extrapolated to the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 and placed on the bottom of the mouth portion 56 of the joint outer ring 51, the steel ball 82 is opened through the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41. And a rivet caulking jig 90 is disposed above it. This rivet caulking jig 90 integrally has a protruding steel ball receiving portion 91 at the center of its tip, and an annular recess 92 is formed outside the steel ball receiving portion 91 and a ring receiving portion 93 is formed outside thereof. Has been.
[0037]
By lowering the rivet caulking jig 90, the steel ball 82 in contact with the steel ball receiving portion 91 is pushed into the through hole 83 of the hub wheel 41. Since the steel ball 82 has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the through hole 83 as described above, the small diameter end portion 81 of the hub wheel 41 is expanded from the inner diameter side to the outer diameter side by the steel ball 82, An enlarged swaged portion is formed with the inner diameter knurl portion of the quenching ring 84, and the serrated portions 57 and 58 that have been loosely fitted are in a tightly fitted state. When the steel ball 82 is pushed to the vicinity of the deepest position of the through hole 83, the quenching ring 84 is pressed by the ring receiving portion 93 of the rivet caulking jig 90 and the projecting end of the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 by the annular recess 92. Clamp the part.
[0038]
Here, if the hub wheel 41 has sufficient rigidity with respect to the moment load, the steel ball 82 pushed in by diameter expansion caulking may be pulled out to the outboard side after caulking. When there is a possibility that the hub wheel 41 does not have sufficient rigidity with respect to the moment load, a structure in which the steel ball 82 remains in the through hole 83 of the hub wheel 41 even after caulking is employed, so that the moment load It is easy to ensure sufficient rigidity against the above. Thus, the steel ball 82 exhibits a function as a reinforcing member of the hub wheel 41, and also exhibits a function of preventing water and foreign matter from entering from outside and leakage of grease from inside. On the other hand, the caulking of the small-diameter end 81 of the hub wheel 41 is limited in the internal space of the mouth portion 56 of the joint outer ring 51, and it is difficult to secure a space for swing caulking. Rivet caulking that can reduce the caulking portion 85 is suitable.
[0039]
Next, FIG. 4 shows a second embodiment which is a modification of the first embodiment. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG.
[0040]
In the bearing device according to the second embodiment, an uneven portion 57 ′ is formed on the outer peripheral surface of the small diameter end portion 81 of the hub wheel 41 by knurling or the like. The extended end portion 59 of the joint outer ring 51 is extrapolated to the small diameter end portion 81 of the hub wheel 41, and the concave and convex portion 57 ′ of the small diameter end portion 81 is bitten into the extended end portion 59 so as to fit them together. Torque can be transmitted from the outer ring 51 to the hub wheel 41. For both torque transmission and fixing (maintaining bearing preload), the outer diameter of the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 is directly applied to the inner diameter of the extended end portion 59 of the joint outer ring 51 by expanding and caulking with a steel ball 82. A fixed structure. The uneven portion may be formed on the inner peripheral surface of the extended end portion 59 of the joint outer ring 51.
[0041]
The diameter expansion caulking with the steel ball 82 may be performed in the same manner as in the first embodiment described above. The concave and convex portions 57 ′ and 58 ′ between the hub wheel 41 and the joint outer ring 51 are loosely fitted during the assembly for the convenience of assembling the bearing device. Tighten to a tight fit when assembly is complete.
[0042]
An annular groove 94 is formed on the outer periphery of the end portion of the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41, and a retaining ring 95 is engaged with the annular groove 94 to prevent the hub wheel 41 from coming off. The retaining ring 95 is not always necessary, and is expanded by the steel ball 82 depending on the shape of the concave and convex portions 57 ′ and 58 ′ formed on the outer peripheral surface of the small-diameter end portion 81 of the hub wheel 41 and the inner peripheral surface of the joint outer ring 51. The retaining ring 95 can be omitted if axial fixation is possible with radial caulking. Without this retaining ring 95, it is easy to reduce the axial dimension.
[0043]
A light-weight plated steel plate or resin cap with excellent corrosion resistance that also functions to prevent intrusion of muddy water from the outside and leakage of grease from the inside in the opening on the outboard side of the through hole 83 of the hub wheel 41 96 is installed. A pilot portion 97 having a wheel guide portion and a brake guide portion is integrally formed at the end portion on the outboard side of the hub wheel 41. However, as in the first embodiment, a separate pilot member 39 is provided. The structure which mounted | wore (refer FIG. 1) may be sufficient.
[0044]
FIG. 5 shows a third embodiment of a bearing device that can be separated by a bolt. The same parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0045]
In the bearing device of the third embodiment shown in FIG. 5, the inner ring 75 separate from the hub ring 41 ′ is fitted to the small diameter end portion 74 provided at the inboard side end portion of the hub ring 41 ′. An inboard-side inner race 45 is formed on the outer peripheral surface of 75. The inner ring 75 is press-fitted with an appropriate tightening margin to prevent creep. The outboard side inner race 44 formed on the outer peripheral surface of the hub wheel 41 ′ and the inboard side inner race 45 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 75 constitute a double row inner race. The inner ring 75 is press-fitted into the small-diameter end portion 74 of the hub wheel 41 ′, and the protruding end portion of the small-diameter end portion 74 of the hub wheel 41 ′ is crimped to the outer diameter side by plastic deformation. Management of retaining and bearing preload.
[0046]
The joint outer ring 51 includes a mouth portion 56 that houses the joint inner ring 52, the ball 53, and the cage 54, and a stem portion 59 that extends integrally from the mouth portion 56 in the axial direction and has a serration portion 57 formed on the outer peripheral surface. Have. The stem portion 59 is inserted into the through hole of the hub wheel 41 ′, and the stem portion 59 is fitted by serration portions 57 and 58 formed on the outer peripheral surface of the stem portion 59 and the inner peripheral surface of the through hole. Torque transmission to the hub wheel 41 ′. By inserting the stem portion 59 of the joint outer ring 51 into the through hole of the hub wheel 41 ′ and screwing the bolt 72 into the screw hole 77 formed in the stem portion 59, the joint outer ring 51 is fitted to the hub wheel 41 ′. It is fixed. Here, as described above, since the inner ring 75 can be prevented from coming off and the bearing preload can be managed by the caulking portion 76 of the small-diameter end 74 of the hub wheel 41 ′, the tightening torque of the bolt 72 can be increased from the hub wheel 41 ′ to the joint outer ring 51. Is set so as not to be removed.
[0047]
In the third embodiment, a hollow portion, that is, a through hole 83 is formed in the stem portion 59 of the joint outer ring 51, and a steel ball 82 having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the through hole 83 is used as the mouse portion 56. Push in from the bottom side. By pushing the steel ball 82, the stem portion 59 is expanded from the inner diameter side to the outer diameter side within the range of elastic deformation, and the serrated portions 57, 58 that have been loosely fitted by the increased diameter caulking are tight. In addition, the pilot portions 57 ″ and 58 ″ formed on the outer peripheral surface of the stem portion 59 and the inner peripheral surface of the through hole 83 are expanded and fitted. In order to prevent the steel ball 82 from coming off, the plug 98 can be screwed onto the opening of the through hole 83 at the mouth portion. However, the hub wheel 41 ′, the bearing 42 and the constant velocity universal joint 43 can be disassembled. In order to facilitate the operation, the plug 98 need not be attached.
[0048]
The diameter expansion by the steel ball 82 may be performed in the same manner as in the first and second embodiments described above. The serration portions 57 and 58 between the hub wheel 41 ′ and the joint outer ring 51 are loosely fitted during the assembly for the convenience of assembly of the bearing device. Therefore, when the assembly is completed, a tight fitting state is obtained. In the first and second embodiments, the diameter-enlarged caulking causes the hub wheel 41 ′ to be plastically deformed. However, in the third embodiment, the diameter-enlarged caulking is within the range of elastic deformation of the stem portion 59. . Thereby, by pushing the steel ball 82 to the inboard side at the time of disassembly, the serration portions 57 and 58 between the hub wheel 41 ′ and the stem portion 59 can be returned to a loose fitting state, and disassembly can be easily performed. Can do.
[0049]
Next, a bearing device according to a fourth embodiment is shown in FIG. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the following points. That is, in order to prevent the steel ball 82 from slipping off, in the third embodiment, the plug 98 is screwed to the mouth opening side of the through hole 83, whereas in the fourth embodiment, the through hole 83 is A structure in which a steel plate end cap 99 is inserted on the opening side of the mouse portion is provided. In this way, the end cap 99 can both prevent the steel ball 82 from coming off and prevent grease leakage, and can be easily disassembled.
[0050]
FIG. 7 shows a bearing device according to a fifth embodiment. In the fifth embodiment, a hollow portion 83 ′ is formed at the end portion on the outboard side of the stem portion 59 of the joint outer ring 51, and a bolt 72 is screwed into a screw hole 77 formed at the bottom of the hollow portion 83 ′. By doing so, the joint outer ring 51 is fixed to the hub ring 41 '. The quench ring 100 is attached to the root portion of the bolt 72, and the stem 59 is expanded from the inner diameter side to the outer diameter side within the range of elastic deformation by pushing the quench ring 100 by tightening the bolt 72. The serrations 57 and 58 that have been loosely fitted by the diameter caulking are made tight.
[0051]
The ring 100 ′ described above can be integrated with the bolt 72 as in the sixth embodiment shown in FIG. 8. Further, as in the seventh embodiment shown in FIG. 9, a cage 101 is used instead of a ring, and a plurality of steel balls 82 ′ arranged circumferentially by the cage 101 are pushed in by tightening bolts 72. Thus, the diameter of the stem portion 59 may be increased from the inner diameter side to the outer diameter side within the range of elastic deformation. Further, as in the eighth embodiment shown in FIG. 10, the spherical ring 102 is attached to the bolt 72, and the inner diameter of the through hole with which the spherical ring 102 abuts is reduced from the outboard side to the inboard side. The tapered receiving surface 103 may be used, and the stem portion 59 may be expanded from the inner diameter side to the outer diameter side within the range of elastic deformation by pushing the spherical ring 102 by tightening the bolt 72.
[0052]
Next, the bearing device of 9th Embodiment is shown in FIG. In the ninth embodiment, a screw hole 77 is formed at the end of the through hole 83 of the stem portion 59 on the outboard side, and a tapered portion 104 is formed in communication with the screw hole 77. The tapered portion 104 has an inner diameter that decreases from the outboard side that is approximately the same as the outer diameter of the steel ball 82 toward the inboard side that is smaller than the outer diameter of the steel ball 82. As a result, the steel ball 82 is pushed into the tapered portion 104 of the through hole 83 from the outboard side to the inboard side by tightening the bolt 72, and the stem portion 59 is elastically deformed by the pushing of the steel ball 82. Within this range, the diameter is increased from the inner diameter side to the outer diameter side, and the serrated portions 57 and 58 that have been loosely fitted by this enlarged diameter caulking are made tight.
[0053]
A bearing device according to a tenth embodiment is shown in FIG. The tenth embodiment differs from the ninth embodiment in the following points. That is, the through hole 83 of the stem portion 59 is not provided with a taper portion that communicates with the screw hole 77, and is formed in a straight shape having an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the steel ball 82, thereby preventing the steel ball 82 from coming off and preventing grease leakage. It has a structure equipped with an end cap 105 that also serves as a prevention. In the tenth embodiment, at the time of disassembly, the steel ball 82 is pushed together with the end cap 105 toward the inboard side to return the serration portions 57 and 58 between the hub wheel 41 ′ and the stem portion 59 to a loosely fitted state. Can be easily disassembled.
[0054]
FIG. 13 shows a bearing device according to an eleventh embodiment. In the eleventh embodiment, the tubular member 106 for applying a preload to the bearing 42 is fitted to the hub wheel 41 ′ via the serration portions 57a and 58a, and the end portion on the outboard side of the hub wheel 41 ′. Clamp and fix by plastic deformation. A serration portion 57b is formed at the outer diameter of the end portion on the outboard side of the joint outer ring 51 ′, and a serration portion 58b is formed at the inner diameter of the large-diameter inboard side portion of the tubular member 106. , 58b allows torque transmission from the joint outer ring 51 ′ to the hub ring 41 ′. An annular space formed between the inboard side end of the bolt 72 ′ and the joint outer ring 51 ′ by screwing the bolt 72 ′ inserted through the tubular member 106 into the joint outer ring 51 ′ through the screw hole 77 ′. The cage 101 is housed in the housing.
[0055]
In the eleventh embodiment, the hub wheel 41 ′ and the joint outer ring 51 ′ are coupled and integrated via the tubular member 106 by tightening the bolt 72 ′. By press-fitting and holding a plurality of equally arranged steel balls 82 ', the outer ring 51 of the joint is expanded from the inner diameter side to the outer diameter side within the range of elastic deformation, and in this loosely tightened state, The existing serrations 57b and 58b are brought into a tight fitting state. When disassembling, the bolt 72 'is removed to release the press-fitted state of the steel ball 82' of the cage 101, and the serration portions 57b and 58b between the joint outer ring 51 'and the cylindrical member 106 are loosely fitted. Can be returned.
[0056]
Next, FIG. 14 shows a twelfth embodiment of a bearing device that can be separated by a nut. The same parts as those in FIGS. 5 to 13 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0057]
In the twelfth embodiment, the small-diameter portion 107 having a smaller shaft diameter than the portion where the serration portion 57 that fits with the serration portion 58 of the hub wheel 41 ′ is integrally formed on the stem portion 59 of the joint outer ring 51. An uneven portion, for example, a serration portion 108 is formed on the outer peripheral surface of the small-diameter portion 107, and the serration portion 108 of the small-diameter portion 107 and the serration portion 58 of the hub wheel 41 ′ are formed as shown in FIGS. A ring member 109 made of steel plate is attached. The ring member 109 has a plurality of tongue pieces 110 having a curved shape on the inner diameter side arranged circumferentially on the outboard side, and a plurality of tongue pieces 111 having a curved shape on the outer diameter side on the inboard side. Are arranged around the circumference, and are hardened and hardened.
[0058]
By pressing the ring member 109 between the serration portion 108 of the small diameter portion 107 of the stem portion 59 and the serration portion 58 of the hub wheel 41 ′, the tongue pieces 110, 111 of the ring member 109 are pulled to both the serration portions 108, 58. By rattling and locking, rattling between the stem portion 59 and the serration portions 57 and 58 of the hub wheel 41 ′ is suppressed. If the ring member 109 ′ has a shape in which the outboard side extends in the axial direction and abuts against the end surface of the nut 73 as in the thirteenth embodiment shown in FIG. When tightening 73, the nut end face can push the ring member 109 'into the inboard side, whereby the ring member 109' is pushed into the serration portion 108 of the small diameter portion 107 of the stem portion 59 and the serration portion 58 of the hub wheel 41 '. It becomes easy to press fit between them.
[0059]
16 and 17A show a fourteenth embodiment which is a modification of the twelfth and thirteenth embodiments. In the thirteenth embodiment described above, the ring member 109 ′ is press-fitted and fixed by tightening the nut 73, whereas in the bearing device of the fourteenth embodiment, the ring member 109 ″ is connected to the joint outer ring 51. This is a structure that is press-fitted and fixed by a circlip 112 attached to the shaft end of the stem portion 59. A bent presser 113 is integrally extended at the end of the ring member 109 '' on the outboard side. When the circlip 112 is mounted, the ring member 109 '' is inserted through the presser 113. Press fit.
[0060]
Further, when the circlip 112 is mounted as in the fifteenth embodiment shown in FIG. 17 (b), if the pressing portion 113 of the ring member 109 '' is compressed in the axial direction and fixed in an elastically deformed state, It is possible to suppress the axial movement of the stem portion 59 of the joint outer ring 51. Further, as in the sixteenth embodiment shown in FIG. 17C, if an elastic body 114 such as rubber is housed and held in the presser portion 113 of the ring member 109 ″, the same as in the fifteenth embodiment. When the circlip 112 is mounted, if the holding portion 113 of the ring member 109 ″ is compressed in the axial direction and fixed in an elastically deformed state, the circlip 112 can be easily mounted by the elastic body 114.
[0061]
In the fourteenth to sixteenth embodiments, the ring member 109 ″ is fixed by the circlip 112 in consideration of the convenience during disassembly, but the seventeenth to nineteenth embodiments shown in FIG. As in the embodiment, a concave groove 115 is formed on the outer peripheral surface of the stem portion 59 instead of the circlip 112, and the end portion of the presser portion 113 of the ring member 109 '' is hooked and locked in the concave groove 115. It may be.
[0062]
The seventeenth to nineteenth embodiments shown in FIGS. 18A to 18C correspond to the fourteenth to sixteenth embodiments shown in FIGS. 17A to 17C, respectively. Note that, as in the twentieth embodiment shown in FIG. 18 (d), the end portion of the holding portion 113 of the ring member 109 ″ is inclined with respect to the axial direction and hooked on the concave groove 115 of the stem portion 59. A locked structure is also possible. 18A to 18D, if the slit is formed in the portion indicated by the arrow, the presser portion 113 of the ring member 109 ″ can be easily hooked and locked to the concave groove 115 of the stem portion 59. Thus, the assembling property when the ring member 109 ″ is mounted is improved.
[0063]
FIG. 19 shows a bearing device according to a twenty-first embodiment. In the twenty-first embodiment, as shown in FIG. 20, the end surface on the outboard side of the ring member 116 press-fitted into the through hole of the hub wheel 41 ′ and the end surface of the nut 73 screwed into the stem portion 59 are provided. Further, minute teeth 117 and 118 are formed so as to lock in the loosening direction of the nut 73.
[0064]
In the twenty-first embodiment, by tightening the nut 73, the ring member 116 can suppress the backlash between the serration portions 57 and 58 of the stem portion 59 and the hub wheel 41 ′, and the nut 73 and the ring described above. The locking of the nut 73 is also realized by the teeth 117 and 118 meshed between the members 116. The ring member 116 may be either a sintered body or a steel plate. Further, as in the twenty-second embodiment shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), the nut 73 ′ is made of a steel plate, and a flange 120 cut and raised to the ring member side is formed on the seating surface 119 of the nut 73 ′. The hook portion 120 may be hooked and locked to the teeth 117 of the ring member 116.
[0065]
Here, FIG. 22 shows the characteristics of the conventional product, and FIG. 23 shows the characteristics of the product of the present invention, as to the backlash between the serration portions 57 and 58 of the stem portion 59 and the hub wheel 41 ′ with respect to the tightening torque by the bolt or nut. . Comparing both characteristics, it is clear that the product according to the present invention is less susceptible to rattling between the serration portions 57 and 58 of the stem portion 59 and the hub wheel 41 ′.
[0066]
By the way, in the separable type bearing device in which the hub wheel 41 ′ and the bearing 42 are unitized and the constant velocity universal joint 43 is fixed to the hub wheel 41 ′ with a nut, as described above, the end portion on the inboard side of the hub wheel 41 ′. The inner ring 75 is prevented from coming off and the bearing preload is managed by the caulking portion 76, but the center position of the constant velocity universal joint 43 is moved to the inboard side by the thickness of the caulking portion 76. Will do. If it does so, it will become difficult to match | combine the center position of the constant velocity universal joint 43 and the center position of a kingpin in the case of FF vehicle, and the design freedom will be impaired.
[0067]
Therefore, as a means for minimizing the movement of the center position of the constant velocity universal joint 43 by the caulking portion 76 of the hub wheel 41 ′, there is a bearing device of the twenty-third embodiment shown in FIG. Normally, six torque transmission balls inserted between the joint outer ring and the joint inner ring of the constant velocity universal joint are used, whereas in the twenty-third embodiment, the joint outer ring 51 and the joint inner ring of the constant velocity universal joint 43 are used. Eight torque transmission balls 53 ′ interposed between the two are used. Thus, by using eight torque transmission balls 53 ′, the outer diameter of each torque transmission ball 53 ′ can be reduced, and the axial dimension of the constant velocity universal joint 43 can be shortened accordingly. The movement of the center position of the universal joint 43 can be minimized.
[0068]
As other means, there are the twenty-fourth embodiment shown in FIG. 25 and the twenty-fifth embodiment shown in FIG. In the twenty-fourth and twenty-fifth embodiments, by increasing the radial thickness of the inner ring 75 ′ of the bearing 42 to increase the inner ring 75 ′, the PCD (pitch circle diameter) of the inboard-side rolling element 66 ′ is increased. It is larger than the outboard-side rolling element 65, and the space between the ball pitches is shortened until the mounting span becomes equal. As a result, the rolling element 66 ′ on the inboard side can be moved toward the outboard side, and the axial dimension of the constant velocity universal joint 43 can be shortened accordingly, so that the movement of the center position of the constant velocity universal joint 43 is minimized. Can be suppressed. The outer diameter of the inboard-side rolling element 66 ′ may be smaller than the outer diameter of the outboard-side rolling element.
[0069]
In the twenty-fourth embodiment shown in FIG. 25, a structure is provided in which an annular recess 121 is provided at a portion where the caulking portion 76 of the joint outer ring 51 abuts, and the caulking portion 76 of the hub wheel 41 ′ is accommodated in the recess 121. It is said. Furthermore, in the twenty-fifth embodiment shown in FIG. 26, since the radial thickness of the inner ring 75 ′ is increased, a recess 122 is formed on the inboard side end surface of the inner ring 75 ′, and the recess 121 of the joint outer ring 51 is formed. In addition, the caulking portion 76 of the hub wheel 41 ′ is housed in the recess 122 of the inner ring 75 ′. With these structures, the axial dimension of the constant velocity universal joint 43 can be shortened, so that the movement of the center position of the constant velocity universal joint 43 can be minimized. In these structures, the outer peripheral edge of the recess of the joint outer ring 51 is brought into contact with the inboard side end 123 of the inner ring 75 ′, thereby supporting the moment load applied to the bearing. The overall rigidity can be improved.
[0070]
【The invention's effect】
According to the bearing device according to the present invention, A small diameter part with an outer diameter smaller than the inner diameter of the hub ring is provided at the end of the joint outer ring, and an uneven part is formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the small diameter part, between the inner diameter of the hub ring and the outer diameter of the small diameter part. A ring member that integrally has a tongue piece that elastically contacts the engaging portion of the torque transmission means of the hub wheel and the uneven portion of the small diameter portion, Clear the engagement portion of the torque transmission means provided between the hub wheel and the joint outer ring. Ring member For the convenience of device assembly, the hub wheel and the joint outer ring that were loosely fitted by the torque transmission means can be tightly fitted, and the serration between the hub wheel and the joint outer ring can be reduced. It is possible to provide a highly reliable and high-quality bearing device that can suppress the rattling and prevent the drive feeling from deteriorating and the occurrence of abnormal drive system noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a bearing device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state before caulking in the bearing device of the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state after caulking in the bearing device of the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a fifth embodiment of a bearing device according to the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a sixth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 9 is a sectional view showing a seventh embodiment of a bearing device according to the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing an eighth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing a ninth embodiment of the bearing device according to the invention.
FIG. 12 is a sectional view showing a tenth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing an eleventh embodiment of a bearing device according to the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing a twelfth embodiment of the bearing device according to the present invention.
15 (a) is an arrow view as viewed from line ZZ in (b) and (c), FIG. 15 (b) is an enlarged sectional view of part A showing the ring member in FIG. 14, and FIG. It is the A section expanded sectional view showing a ring member in a 13th embodiment which is a modification of an embodiment.
FIG. 16 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of a bearing device according to the present invention.
17A is an enlarged cross-sectional view of a part B showing the ring member of FIG. 16, and FIG. 17B is an enlarged cross-sectional view of a part B showing a ring member in a fifteenth embodiment which is a modification of the fourteenth embodiment. (C) is the B section expanded sectional view showing a ring member in a 16th embodiment which is a modification of a 14th embodiment.
18A is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a ring member in a seventeenth embodiment corresponding to the fourteenth embodiment, and FIG. 18B is an eighteenth embodiment corresponding to the fifteenth embodiment. The principal part expanded sectional view which shows a ring member, (c) is a principal part expanded sectional view which shows the ring member in 19th Embodiment corresponding to 16th Embodiment, (d) is the ring member in 20th Embodiment FIG.
FIG. 19 is a sectional view showing a twenty-first embodiment of the bearing device according to the present invention.
20 is a view taken in the direction of arrow X showing a contact end surface between the ring member and the nut of FIG. 19;
FIG. 21 (a) is a perspective view showing a nut in a twenty-second embodiment of the bearing device according to the present invention, and FIG. 21 (b) is a front view showing the nut of (a).
FIG. 22 is a characteristic diagram showing a relationship between tightening torque of a bolt or nut and backlash at a serration portion in a conventional product.
FIG. 23 is a characteristic diagram showing the relationship between the tightening torque of the bolt or nut and the backlash at the serration part in the product of the present invention.
FIG. 24 is a sectional view showing a twenty-third embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 25 is a sectional view showing a twenty-fourth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 26 is a sectional view showing a twenty-fifth embodiment of the bearing device according to the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a conventional example of a non-separable type bearing device in which a hub wheel, a bearing, and a constant velocity universal joint are unitized.
FIG. 28 is a cross-sectional view showing a conventional example of a separable type bearing device in which a hub ring and a bearing are unitized and the hub ring is fixed to a constant velocity universal joint by bolt fastening.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing a conventional example of a separable type bearing device in which a hub ring and a bearing are unitized and the hub ring is fixed to a constant velocity universal joint by nut fastening.
[Explanation of symbols]
41, 41 'hub wheel
42 Bearing
43 constant velocity universal joint
44, 45 Inner race
51 Joint outer ring
57, 58 Engaging portion (serration portion) of torque transmission means
81 Small diameter end
82 Anti-rattle member, expanded member, rolling element for bearing (steel ball)
83 Hollow part (through hole)
95 Retaining Ring
107 Small diameter part
108 Concavity and convexity (serration)
109 Ring member
110,111 tongue

Claims

Among the hub wheel, double row bearing and constant velocity universal joint , the hub wheel and double row bearing are unitized, and the hub wheel and the joint outer ring of the constant velocity universal joint are fitted via a torque transmission means, In the bearing device for a driving wheel coupled by a direction fixing means, the hub wheel has a small-diameter end, and a separate inner ring forming one of the double-row inner races of the bearing is press-fitted, and the small-diameter end The hub ring and the bearing are unitized by crimping the end of the part, and a joint outer ring is fitted to the inner diameter of the hub ring via a torque transmission means, and a small diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hub ring Is provided at the end of the joint outer ring, and an uneven portion is formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the small-diameter portion, and between the inner diameter of the hub wheel and the outer diameter of the small-diameter portion, Tongue piece that elastically contacts the engaging part and the uneven part of the small diameter part The ring member for mounting said torque transmitting means, the engaging portion be characterized as driven wheel bearing apparatus which gap is suppressed by the ring member.