JP4024983B2 - 車輪軸受装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車輪軸受装置に関し、例えば自動車用の駆動側車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は自動車に用いられる車輪軸受装置の一例で、駆動側車輪に用いられた構造例を示す。この軸受装置は、車軸軸受1と等速自在継手2とがユニット化されたもので、等速自在継手2を構成する継手外輪3のステム部4を、車軸軸受1を構成するハブ輪5の内径に挿通し、そのステム部4の外径及びハブ輪5の内径に形成されたセレーション6,7により継手外輪3とハブ輪5間でトルク伝達可能なように構成され、ナット8により両者が軸方向に結合されている。
【0003】
この等速自在継手2は、前記ステム部4と一体的に形成された概ね椀状のマウス部9を有する継手外輪3の他、ドライブシャフト(図示せず)が結合される継手内輪10と、継手内輪10及び継手外輪3のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボール11と、継手内輪10の外球面と継手外輪3の内球面との間に介在してトルク伝達ボール11を支持する保持器12とで構成されている。
【0004】
また、車軸軸受1は、車輪ホイールを固定するためのハブボルト13が円周方向等間隔位置に取り付けられた車輪取付けフランジ14を備えたハブ輪5と、そのハブ輪5の小径段部の外径に嵌着された別体の内輪15と、ハブ輪5及び内輪15の外周に同軸的に配置され、車体にボルト16により固定される車体取付けフランジ17を備えた外輪18とで構成されている。なお、車軸軸受1に対して外部からの異物の侵入や内部に充填したグリースの漏出を防止するため、シール19a,19bが設けられている。
【0005】
車軸軸受1は、複列アンギュラ玉軸受構造で、外輪18の内径に複列の軌道面20a,20bが形成され、ハブ輪5の外径に形成された一方の軌道面21aとそのハブ輪5の小径端部に圧入された内輪15の外径に形成された他方の軌道面21bとで、前記外輪18の軌道面20a,20bと対向する複列の軌道面21a,21bが形成され、外輪18とハブ輪5及び内輪15の軌道面間に複列の転動体22a,22bを介在させ、各列の転動体22a,22bを保持器23a,23bにより円周方向等間隔に支持した構造を具備する。
【0006】
この軸受装置は、車軸軸受1の外輪18を車体取付けフランジ17によりナックル24を介して車体の懸架装置(図示せず)に固定し、車軸軸受1のハブ輪5に車輪取付けフランジ14により車輪ホイール(図示せず)を固着することによって回転自在に支持する。また、この軸受装置にABS(アンチロックブレーキシステム)の車輪回転数検出手段を組み込んだ構造としては、パルス発生器としてのパルサーリング25をハブ輪5および内輪15の外径に形成された複列の軌道面21a,21b間に配設すると共に、パルス検出器としてのセンサ26を外輪18およびナックル24に貫通させて前記パルサーリング25に対峙させる構造が考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したようにABSの車輪回転数検出手段を内蔵させた車輪軸受装置では、車軸軸受1の外輪18とナックル24にセンサ26を貫通させた構造であるため、メンテナンス時や部品交換時、車軸軸受1および等速自在継手2からなるユニットあるいは車軸軸受単体を車体から取り外す際に、車軸軸受1の外輪18とナックル24とを分離しなければならないことから、センサ26を前記外輪18およびナックル24から予め取り外しておく必要があった。
【0008】
このセンサを外輪18およびナックル24から取り外す作業は、車体の狭いスペースで行わなければならず、非常に手間がかかり作業効率が悪く、これはセンサの取り付け時についても同様である。また、センサ26を外輪18およびナックル24に取り付ける作業では、外輪18とナックル24との嵌合時に両者の孔を位置合わせする必要があり、その孔の位置合わせが煩雑な作業となって、この点でも、非常に手間がかかり作業効率を低下させることになる。
【0009】
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、車軸軸受の外輪とナックルの取り付けおよび取り外しに際して、センサの脱着を必要とすることなく、その取り付けおよび取り外し業を簡単に行い得る車輪軸受装置を提供することにある。
【0010】
【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、本発明は、車体に取り付けられる固定部材の内径に嵌合され、内周に複列の軌道面が形成された外方部材と、その外方部材の軌道面と対向する複列の軌道面が外周に形成され、車輪が取り付けられる内方部材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体とを備え、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装置において、前記外方部材に貫設された径方向孔に嵌着し、外方部材のフランジ頂部にねじ止めすることにより固定した回転数検出用センサを前記内方部材の複列の軌道面間に配設された被センシング部に対峙させ、前記外方部材に一体的に形成されたフランジに前記固定部材の端面を衝合させ、前記固定部材の端面に回転数検出用センサとの干渉を防止する切欠きを形成し、その切欠き内に隙間を介して回転数検出用センサを配置したことを特徴とする(請求項1)。
【0011】
本発明に係る車輪軸受装置では、外方部材に貫設された径方向孔に嵌着し、外方部材のフランジ頂部にねじ止めすることにより固定した回転数検出用センサを内方部材の複列の軌道面間に配設された被センシング部に対峙させ、前記外方部材に一体的に形成されたフランジに固定部材の端面を衝合させ、前記固定部材の端面に回転数検出用センサとの干渉を防止する切欠きを形成し、その切欠き内に隙間を介して回転数検出用センサを配置したことにより、メンテナンス時や部品交換時、車軸軸受および等速自在継手からなるユニットあるいは車軸軸受単体を車体から取り外す際に、センサを外輪から予め取り外すことなく、車軸軸受の外輪とナックルとを分離することができ、作業の時間短縮、簡略化が図れて作業効率の向上が実現容易となる。これは、前記ユニットあるいは車軸軸受単体の車体への取り付け時も同様である。
【0014】
本発明は、前記内方部材を構成するハブ輪の内径に等速自在継手の外方継手部材を結合し、前記内方部材の軌道面の一方をハブ輪の外径に、他方を外方継手部材の肩部外径に直接形成し、前記ハブ輪の端面と外方継手部材の肩部端面とを突き合わせた第四世代に適用可能である(請求項2)。
【0015】
前記等速自在継手の外方継手部材の最大外径を、前記固定部材の最小内径よりも小さくすれば(請求項3)、車軸軸受を固定部材から取り外す時に、その車輪軸受と共に等速自在継手を固定部材の内径を通して車軸軸受側に取り出すことが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車輪軸受装置の実施形態を以下に詳述する。
【0017】
図1に示す実施形態の車輪用軸受装置は、車軸軸受31と等速自在継手32とがユニット化されたもので、等速自在継手32を構成する継手外輪33のステム部34を、車軸軸受31を構成するハブ輪35の内径に挿通し、そのステム部34の外径及びハブ輪35の内径に形成されたセレーション36,37により継手外輪33とハブ輪35間でトルク伝達可能なように構成され、ナット38により両者が軸方向に結合されている。
【0018】
なお、この実施形態では、ハブ輪35と等速自在継手32の継手外輪33とをナット38により結合させた構造であるが、これ以外にボルト締結構造や、ハブ輪35の内径に継手外輪33のステム部34を挿通し、ハブ輪35の端部から突出するステム部34の端部を加締めによる塑性変形でもって両者を結合させた構造であっても適用可能である。また、前記継手外輪33のステム部34が中空状で、ハブ輪35の内径に挿通されたステム部34の端部を径方向内側から外側に向けて拡径させ、この加締めによる塑性変形でもって両者を結合させた構造であってもよい。
【0019】
この等速自在継手32は、前記ステム部34と一体的に形成された概ね椀状のマウス部39を有する継手外輪33の他、ドライブシャフト(図示せず)が結合される継手内輪40と、継手内輪40及び継手外輪33のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボール41と、継手内輪40の外球面と継手外輪33の内球面との間に介在してトルク伝達ボール41を支持する保持器42とで構成されている。
【0020】
また、車軸軸受31は、車輪ホイールを固定するためのハブボルト43が円周方向等間隔位置に取り付けられた車輪取付けフランジ44を備えたハブ輪35と、そのハブ輪35の内径に結合された継手外輪33の一部と、ハブ輪35の外周に同軸的に配置され、車体にボルトにより固定される車体取付けフランジ45を備えた外輪46とで構成されている。なお、車軸軸受31に対して外部からの異物の侵入や内部に充填したグリースの漏出を防止するため、シール47a,47bが設けられている。
【0021】
車軸軸受31は、複列アンギュラ玉軸受構造で、外輪46の内径に複列の軌道面48a,48bが形成され、ハブ輪35の外径に形成された一方の軌道面49aと等速自在継手32の継手外輪33の肩部外径に形成された他方の軌道面49bとで、前記外輪46の軌道面48a,48bと対向する複列の軌道面49a,49bが形成され、外輪46とハブ輪35及び継手外輪33の肩部の軌道面間に複列の転動体50a,50bを介在させ、各列の転動体50a,50bを保持器51a,51bにより円周方向等間隔に支持した構造を具備する。このハブ輪35の端面と等速自在継手32の継手外輪33の肩部端面とを突き合わせ、前記ハブ輪35の内径に挿通された継手外輪33のステム部34をナット38により締め付けることにより所定の予圧が付与される。
【0022】
この軸受装置は、車軸軸受31の外輪46をナックル52を介して車体の懸架装置(図示せず)に固定し、車軸軸受31のハブ輪35に車輪取付けフランジ44により車輪ホイール(図示せず)を固着することによって回転自在に支持する。前記外輪46とナックル52の取り付けは、外輪46に一体的に形成された車体取付けフランジ45をナックル52の端面53に衝合し、図示しないが、両者を複数のボルト(図3の外輪46およびナックル52の四隅の孔を利用)により結合する。このナックル52は、鉄またはアルミ合金の鋳造部品であるため、外輪46を圧入することが可能である。
【0023】
次に、この車輪軸受装置にABS(アンチロックブレーキシステム)の車輪回転数検出手段を組み込んだ構造例を以下に詳述する。なお、図1の実施形態は、アキシャル型センサの使用例を、図2の実施形態はラジアル形センサの使用例をそれぞれ示す。
【0024】
この実施形態では、パルス発生器としてのパルサーリング54をハブ輪35の外径に形成された一方の軌道面49aと継手外輪33の肩部外径に形成された他方の軌道面49bとの間に装着する。この実施形態では、ハブ輪35の端部外径に装着している。なお、前記パルサーリング54の代わりに、SN極を周方向に多極着磁したエンコーダを使用することも可能である。
【0025】
また、前記外輪46の径方向に孔55を貫設し、その孔55にパルス検出器としての回転数検出用センサ56を挿通して前記パルサーリング54と対峙させる。なお、前記回転数検出用センサ56は、その取付部57を外輪46のフランジ頂部58にねじ止めすること等により固定されている。ここで、前記外輪46に装着された回転数検出用センサ56との干渉を防止する切欠き59をナックル52のアウトボード側の端部、つまり、外輪46のフランジ45と衝合する端面53に形成する。
【0026】
このようにナックル52の端部に切欠き59を形成したことにより、メンテナンス時や部品交換時、車軸軸受31および等速自在継手32からなるユニットあるいは車軸軸受単体を車体から取り外す際に、センサ56を外輪46から予め取り外すことなく、車軸軸受31の外輪46とナックル52とを分離することができ、作業の時間短縮、簡略化が図れて作業効率の向上が実現容易となる。これは、前記ユニットあるいは車軸軸受単体の車体への取り付け時も同様である。
【0027】
なお、等速自在継手32の継手外輪33の最大外径を、前記ナックル52の最小内径よりも小さくしたことにより、車軸軸受31をナックル52から取り外す時に、その車輪軸受31と共に等速自在継手32をナックル52の内径を通して車軸軸受側(アウトボード側)へ取り出すことが可能となり、その取り付け時もアウトボード側から行える。
【0028】
前記センサ56の外輪46への取り付け構造としては、前述したように外輪46の径方向に孔55を貫設する以外にも、例えば、外輪端面に切欠きを設けてこの切欠きにセンサを嵌着し、固定部材に切欠きを設ける構造としてもよい。この場合、センサの被センシング部はハブ輪35および継手外輪33の外径における複列の軌道面間位置ではなく、ハブ輪35および継手外輪33の外径で前記外輪端部の切欠きとの対応位置に装着すればよい。
【0029】
以上の実施形態では、車軸軸受31の外輪46の内径に形成された複列の軌道面48a,48bに対向する複列の軌道面49a,49bのうち、一方の軌道面49a(アウトボード側)をハブ輪35の外径に、他方の軌道面49b(インボード側)を継手外輪33の肩部外径に形成した第四世代の構造であるが、本発明はこれに限定されることなく、インボード側の軌道面49aをハブ輪35の小径段部または継手外輪33の肩部外径に圧入された別体の内輪で形成した第三世代の構造のものにも適用可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明に係る車輪軸受装置によれば、外方部材に貫設された径方向孔に嵌着し、外方部材のフランジ頂部にねじ止めすることにより固定した回転数検出用センサを内方部材の複列の軌道面間に配設された被センシング部に対峙させ、前記外方部材に一体的に形成されたフランジに固定部材の端面を衝合させ、前記固定部材の端面に回転数検出用センサとの干渉を防止する切欠きを形成し、その切欠き内に隙間を介して回転数検出用センサを配置したことにより、メンテナンス時や部品交換時、車軸軸受および等速自在継手からなるユニットあるいは車軸軸受単体を車体から取り外す際に、センサを外輪から予め取り外すことなく、車軸軸受の外輪とナックルとを分離することができ、狭いスペースでセンサを取り外す手間が省けて、作業の時間短縮、簡略化が図れて作業効率の向上が実現容易となる。また同様に、センサを外輪およびナックルに取り付ける作業でも、外輪とナックルとの嵌合時に両者の孔を位置合わせする必要がなく、その位置合わせの煩雑な作業が解消され、狭いスペースでセンサを取り付ける手間が省けて、作業の時間短縮、簡略化が図れて作業効率の向上が実現容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車輪軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図3】(a)は図2のA−A線での矢視図で、ナックル端面を示し、(b)は図2のB−B線での矢視図で、外輪端面を示す。
【図4】ナックルの一例を示す斜視図である。
【図5】車輪軸受装置の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
35 内方部材(ハブ輪)
45 車体取付けフランジ
48a,48b 軌道面
49a,49b 軌道面
50a,50b 転動体
52 固定部材(ナックル)
46 外方部材(外輪)
53 固定部材の端面
54 被センシング部(パルサーリング)
55 径方向孔
56 回転数検出用センサ
59 逃げ部(切欠き)
Claims (3)
- 車体に取り付けられる固定部材の内径に嵌合され、内周に複列の軌道面が形成された外方部材と、その外方部材の軌道面と対向する複列の軌道面が外周に形成され、車輪が取り付けられる内方部材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体とを備え、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装置において、前記外方部材に貫設された径方向孔に嵌着し、外方部材のフランジ頂部にねじ止めすることにより固定した回転数検出用センサを前記内方部材の複列の軌道面間に配設された被センシング部に対峙させ、前記外方部材に一体的に形成されたフランジに前記固定部材の端面を衝合させ、前記固定部材の端面に回転数検出用センサとの干渉を防止する切欠きを形成し、その切欠き内に隙間を介して回転数検出用センサを配置したことを特徴とする車輪軸受装置。
- 前記内方部材を構成するハブ輪の内径に等速自在継手の外方継手部材を結合し、前記内方部材の軌道面の一方をハブ輪の外径に、他方を外方継手部材の肩部外径に直接形成し、前記ハブ輪の端面と外方継手部材の肩部端面とを突き合わせたことを特徴とする請求項1に記載の車輪軸受装置。
- 前記等速自在継手の外方継手部材の最大外径を前記固定部材の最小内径よりも小さくしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車輪軸受装置。
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