JP4315819B2 - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する駆動車輪用軸受装置、特に、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置に関する。
例えば、ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、あるいは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されている。近年、駆動車輪用軸受装置は軽量・コンパクト化を狙って、ハブ輪と軸受部と等速自在継手とをユニット化すると共に、軸受部と等速自在継手とを分離可能とし、モジュール化と補修時の作業性向上を図る傾向にある。
図６は、こうした駆動車輪用軸受装置の一例を示すもので、ハブ輪５０と複列の転がり軸受６０と等速自在継手７０とをユニット化して構成している。ハブ輪５０は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５１を一体に有し、この車輪取付フランジ５１の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５２が植設されている。
複列の転がり軸受６０は、外方部材６１と内方部材６２と複列の転動体（ボール）６３、６３とからなり、外方部材６１は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ６４を一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ａ、６１ａが形成されている。一方、内方部材６２は、外方部材６１の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する複列の内側転走面５０ａ、７１ａが形成されている。この一方の内側転走面５０ａはハブ輪５０の外周に一体形成され、他方の内側転走面７１ａは等速自在継手７０を構成する外側継手部材７１の外周に一体形成されている。複列の転動体６３、６３がこれら転走面６１ａ、５０ａと６１ａ、７１ａ間にそれぞれ収容され、保持器６５、６５で転動自在に保持されている。この場合、内方部材６２はハブ輪５０と外側継手部材７１を指している。複列の転がり軸受６０の端部にはシール６６、６７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内に侵入するのを防止している。
等速自在継手７０は、外側継手部材７１と継手内輪７２、ケージ７３、およびトルク伝達ボール７４とからなる。外側継手部材７１はカップ状のマウス部７５と、このマウス部７５の底部をなす肩部７６と、この肩部７６から軸方向に延びる軸部７７が一体に形成されている。この軸部７７には、ハブ輪５０に内嵌される小径段部７７ａと嵌合部７７ｂが形成されている。また、マウス部７５の内周には曲線状のトラック溝７５ａが形成されていると共に、継手内輪７２の外周には、このトラック溝７５ａに対向するトラック溝７２ａが形成され、これら両トラック溝７５ａ、７２ａ間にトルク伝達ボール７４が収容されている。
ハブ輪５０の内周面には硬化処理した凹凸部５３が形成されると共に、中空に形成された外側継手部材７１の軸部７７をハブ輪５０に内嵌し、嵌合部７７ｂを拡径させて凹凸部５３に食い込ませ、その嵌合部７７ｂを加締めてハブ輪５０と外側継手部材７１とが一体に塑性結合され、所謂第４世代の駆動車輪用軸受装置を構成している。これにより、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ結合部の緩みを防止でき、かつ結合部の摩耗を抑制することができるため、装置の耐久性と操縦安定性を向上させることができる。また、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪と外側継手部材の結合手段とを併せ持つため、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。
ここで、等速自在継手７０の最大直径部分、すなわち、外側継手部材７１の外周に装着されたブーツ（図示せず）の最大外径部分の直径を、外方部材６１の嵌合面、すなわち、懸架装置を構成するナックル（図示せず）の内径以下に設定されている。これにより、ナックルの内径を通して等速自在継手７０を含めた前記駆動車輪用軸受装置をユニットごと脱着することができ、駆動車輪用軸受装置の車体への取付け、あるいは、取外し作業を簡便なものとすることができる。
特開２００１−１７１３０８号公報
然しながら、この従来の駆動車輪用軸受装置において、軸受シール６６、６７の長寿命化やブーツの樹脂化等によってユニット全体の信頼性を確保するよう鋭利開発努力がなされているも、過酷な使用環境や飛び石等の不可避なる物理的要因によって、例えば、シール６６、６７あるいはブーツが損傷した場合、部品単位ではなくユニット全体を交換する必要が生じ、補修時の交換費用が嵩むといった第４世代構造特有の潜在的な問題があった。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、組立・分解時における作業性を向上させ、かつ補修費用を低減させた駆動車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された中空状の内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が形成されたハブ輪と、このハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が形成された内輪部材とからなる駆動車輪用軸受装置において、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、貫通孔を有する中空状の軸部とを備え、この軸部の外周に、多数の軸方向溝からなり、この溝間の凸部先端が尖塔形状をなす硬化したセレーション刃が形成され、前記軸部を前記内方部材の内径に圧入して当該セレーション刃を食い込ませ、かつ前記貫通孔に軸状の連結部材を圧入して前記内方部材と軸部との嵌合部に予圧が付与されると共に、前記連結部材の一端部が前記貫通孔に係止され、他端部が前記内方部材に係合するカバー部材にねじ部材を介して締結されている構成を採用した。
このように、ハブ輪と内輪部材とからなる駆動車輪用軸受装置において、等速自在継手を構成する外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、貫通孔を有する中空状の軸部とを備え、この軸部の外周に、多数の軸方向溝からなり、この溝間の凸部先端が尖塔形状をなす硬化したセレーション刃が形成され、軸部を内方部材の内径に圧入して当該セレーション刃を食い込ませ、かつ貫通孔に軸状の連結部材を圧入して内方部材と軸部との嵌合部に予圧が付与されると共に、連結部材の一端部が前記貫通孔に係止され、他端部が内方部材に係合するカバー部材にねじ部材を介して締結されているので、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ内方部材と軸部との結合部の緩みを防止でき、かつ結合部の摩耗を抑制することができるため、装置の耐久性と操縦安定性を向上させることができると共に、車両の急加減速時の騒音を防止することができ、走安性およびフィーリングが向上する。また、このセレーション刃を内方部材の内径に食い込ませてトルク伝達可能に結合するようにしたので、簡単な構成で内方部材と等速自在継手を軸方向に分離可能に結合することができると共に、従来のように、内方部材にトルク伝達用のセレーション等を形成する必要がなく、駆動輪側と従動輪側のユニットを兼用することもできる。したがって、複列の転がり軸受をはじめ装置のモジュール化ができ、量産に適し一層低コスト化ができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記内輪部材とハブ輪の嵌合部において、径方向外方側に配設された部材の内周に硬化した凹凸部が形成され、この凹凸部に、径方向内方側に配設された部材を拡径させて食い込ませることにより前記内輪部材とハブ輪とが塑性結合により一体化されていれば、強固に両部材を結合することができると共に、結合部のクリープあるいはフレッティング摩耗を抑制することができるため、軸受部の耐久性を向上させることができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記径方向外方側の部材がハブ輪であり、このハブ輪の内周に前記凹凸が形成され、この凹凸部に前記内輪部材の嵌合部を拡径させて食い込ませても良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記径方向外方側の部材が内輪部材であり、この内輪部材の内周に前記凹凸が形成され、この凹凸部に前記ハブ輪の嵌合部を拡径させて食い込ませても良い。
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記連結部材が、一端部に下孔が形成された低硬度鋼からなり、前記カバー部材が、タッピングビスを介して前記下孔に締結されていれば、連結部材に下孔を開けるだけでビスは容易に食い込み、タップ孔をあえて形成しなくとも強固に結合することができる。したがって、加工工数を削減することができ、低コスト化が実現できる。
また、請求項６に記載の発明は、前記セレーション刃の軸方向に、反圧入方向に傾斜面を有する断面形状をなす複数の周方向溝が形成されているので、内方部材の内径に対し、このセレーション刃が食い込み易くなると共に、内方部材に対して外側継手部材がインボード側に抜けるのを防止することができる。
また、請求項７に記載の発明は、前記外側継手部材が、前記内方部材に対して所定の径方向すきまを介して円筒嵌合する嵌合部を有しているので、装置に負荷されるモーメント荷重に抗して大きな剛性を有し、モーメント荷重に伴う軸部の応力集中を抑制することができる。
また、請求項８に記載の発明は、前記等速自在継手の最大外径部の直径が、前記外方部材の嵌合面の直径よりも小さく設定されているので、複列の転がり軸受と等速自在継手とを予め組み立ててから懸架装置を構成するナックルに組み付けることが可能となり、作業性が一段と改善される。
本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された中空状の内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が形成されたハブ輪と、このハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が形成された内輪部材とからなる駆動車輪用軸受装置において、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、貫通孔を有する中空状の軸部とを備え、この軸部の外周に、多数の軸方向溝からなり、この溝間の凸部先端が尖塔形状をなす硬化したセレーション刃が形成され、前記軸部を前記内方部材の内径に圧入して当該セレーション刃を食い込ませ、かつ前記貫通孔に軸状の連結部材を圧入して前記内方部材と軸部との嵌合部に予圧が付与されると共に、前記連結部材の一端部が前記貫通孔に係止され、他端部が前記内方部材に係合するカバー部材にねじ部材を介して締結されているので、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ内方部材と軸部との結合部の緩みを防止でき、かつ結合部の摩耗を抑制することができるため、装置の耐久性と操縦安定性を向上させることができると共に、車両の急加減速時の騒音を防止することができ、走安性およびフィーリングが向上する。また、このセレーション刃を内方部材の内径に食い込ませてトルク伝達可能に結合するようにしたので、簡単な構成で内方部材と等速自在継手を軸方向に分離可能に結合することができると共に、従来のように、内方部材にトルク伝達用のセレーション等を形成する必要がなく、駆動輪側と従動輪側のユニットを兼用することもできる。したがって、複列の転がり軸受をはじめ装置のモジュール化ができ、量産に適し一層低コスト化ができる。
ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された中空状の内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が形成され、内周に硬化した凹凸部が形成されたハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に前記複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が形成された内輪部材とからなり、この内輪部材の嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより前記内輪部材とハブ輪とが塑性結合により一体化されている駆動車輪用軸受装置において、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、貫通孔を有する中空状の軸部とを備え、この軸部の外周に、多数の軸方向溝からなり、この溝間の凸部先端が尖塔形状をなす硬化したセレーション刃が形成され、前記軸部を前記内方部材の内径に圧入して当該セレーション刃を食い込ませ、かつ前記貫通孔に軸状の連結部材を圧入して前記内方部材と軸部との嵌合部に予圧が付与されると共に、前記連結部材の一端部が前記貫通孔に係止され、他端部が前記内方部材に係合するカバー部材にねじ部材を介して締結されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図、図２は図１の分解図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図、図４は図２の要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄り（図面左側）となる側をアウトボード側、中央寄り側（図面右側）をインボード側という。
図１は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図、図２は図１の分解図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図、図４は図２の要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄り（図面左側）となる側をアウトボード側、中央寄り側（図面右側）をインボード側という。
この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３とをユニット化して構成している。ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、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車輪取付フランジ４を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト１０が植設されている。ハブ輪１の内周面には凹凸部５が形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。
なお、凹凸部５はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部５の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ａ、７ａが形成されている。一方、内方部材８は、ハブ輪１と、このハブ輪１のインロウ部１ｂに突合せ状態に内嵌された内輪部材６とを指し、外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向するアウトボード側の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、またインボード側の内側転走面６ａが内輪部材６の外周にそれぞれ形成されている。複列の転動体９、９がこれら転走面７ａ、１ａと７ａ、６ａ間にそれぞれ収容され、保持器１１、１１で転動自在に保持されている。複列の転がり軸受２の端部にはシール１２ａ、１２ｂが装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、複列の転がり軸受２として転動体９、９をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
円筒状の内輪部材６は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に内側転走面６ａから軸方向に延びる小径段部１３が形成されている。内輪部材６のアウトボード側に突設された小径段部１３にはハブ輪１のインロウ部１ｂが圧入され、小径段部１３の先端部には嵌合部１３ａを有している。そして、この嵌合部１３ａをハブ輪１に内嵌すると共に、この嵌合部１３ａの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部１３ａを適宜な手段で拡径させてハブ輪１の凹凸部５に食い込ませることによりハブ輪１と内輪部材６とが一体に塑性結合される。これにより、強固にハブ輪１と内輪部材６とを結合することができると共に、結合部のクリープあるいはフレッティング摩耗を抑制することができるため、軸受部の耐久性を向上させることができる。
ハブ輪１の外周において、アウトボード側のシール１２ａのシールリップが摺接するシールランド部、内側転走面１ａ、およびインロウ部１ｂの表面には高周波焼入れによって硬化層が形成されている（図の上半分クロスハッチングで示す）。また、内輪部材６の外周において、後述する外側継手部材１４の肩部１９と衝合する端面、インボード側のシール１２ｂの嵌合部、および内側転走面６ａから小径段部１３に亙って、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている（図の上半分クロスハッチングで示す）。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。ここで、拡径される嵌合部１３ａは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪１の凹凸部５の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部１３ａが凹凸部５に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部５の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。
ここでは、ハブ輪１の内周に硬化した凹凸部５が形成され、この凹凸部５に内輪部材６の嵌合部１３ａを拡径させて食い込ませ、ハブ輪１と内輪部材６を一体に塑性結合させたものを例示したが、これに限らず、図示しないが、ハブ輪の内側転走面からインボード側に延びる円筒状の小径段部が形成され、この小径段部に内輪部材を圧入すると共に、内輪部材の内周に硬化した凹凸部が形成され、この凹凸部にハブ輪の小径段部を拡径させて食い込ませることにより、ハブ輪と内輪部材を一体に塑性結合させるようにしても良い。
等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５とケージ１６およびトルク伝達ボール１７とを備えている。そして、外側継手部材１４は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部１９と、この肩部１９から軸方向に延びる中空の軸部２０を有している。この軸部２０の外周には、図３および図４に示すように多数の軸方向溝２１ａからなり、この溝間の凸部先端が断面三角形状の尖塔形状に形成され、さらに、軸方向に複数の周方向溝２１ｂを有するセレーション刃（またはスプライン刃）２１が形成されている。この周方向溝２１ｂは、インボード側に傾斜した断面形状に形成されている。これにより、内輪部材６の内径に対し、このセレーション刃２１が食い込み易くなると共に、外側継手部材１４がインボード側に容易に抜けるのを防止することができる。
また、マウス部１８の内周には軸方向に延びる曲線状の８本のトラック溝１８ａが形成されると共に、このトラック溝１８ａに対向する８本のトラック溝１５ａが継手内輪１５の外周に形成されている。そして、これら両トラック溝１８ａ、１５ａ間にトルク伝達ボール１７が収容されている。外側継手部材１４において、トラック溝１８ａと、肩部１９および軸部２０の表面に高周波焼入れ等によって所定の硬化層が形成されている（図の上半分クロスハッチングで示す）。なお、ここでは、８個ボールを有するコンパクトタイプの等速自在継手３を例示したが、これに限らず、等速自在継手３の最大直径部分の直径が、外方部材７の嵌合面の外径以下に設定されていれば良く、一般的な６個ボールからなる等速自在継手であっても良い。これにより、複列の転がり軸受２と等速自在継手３とを予め組み立ててから懸架装置を構成するナックルに組み付けることが可能となり、作業性が一段と改善される。
外側継手部材１４の軸部２０には貫通孔２２が形成され、この貫通孔２２のインボード側の開口部には、段付部２２ａが形成されている。そして、軸状の連結部材２３が貫通孔２２に圧入され、連結部材２３に一体に形成された鍔部２３ａが段付部２２ａに係合している。連結部材２３はＳＳ４１（ＪＩＳ一般構造用圧延鋼）等からなる低硬度鋼で形成され、先端にはタッピングビス用の下孔２３ｂが穿設されている。
ハブ輪１のパイロット部１ｃの内径部から内輪部材６および外側継手部材１４の軸部２０の外郭に沿って形成される凹所にはカバー部材２４が装着されている。このカバー部材２４は鋼板をプレス加工によって略カップ状に形成されている。そして、この底部２５は前記連結部材２３の先端面に当接すると共に、底部２５に形成されたビス孔２５ａおよび連結部材２３の下孔２３ｂに固定用のビス２６が締結されている。このように、低硬度鋼からなる連結部材２３に下孔２３ｂを開けるだけでビス２６は容易に食い込み、タップ孔をあえて形成しなくとも強固に結合することができる。したがって、加工工数を削減することができ、低コスト化が実現できる。なお、ビス２６には予めシールと緩み止めを兼ねたシーリング剤を塗布しておくと良い。
前述したように、外側継手部材１４の軸部２０に硬化して形成されたセレーション刃２１を内輪部材６の内径に圧入することにより、セレーション刃２１は内輪部材６の内径に食い込み、内輪部材６と外側継手部材１４とがトルク伝達可能に結合されると共に、連結部材２３を軸部２０の貫通孔２２に圧入することにより、この結合部に予圧が付与されることになる。これにより、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ結合部の緩みを防止でき、かつ結合部の摩耗を抑制することができるため、装置の耐久性と操縦安定性を向上させることができると共に、車両の急加減速時の騒音を防止することができ、走安性およびフィーリングが向上する。また、補修時において等速自在継手３の部品を交換する場合に、予め連結部材２３を抜くだけで、外側継手部材１４を内輪部材６から容易に分離することができる。したがって、内輪部材６の内径は損傷することはないので再使用することができ、軸受部までを交換する必要はなくなり補修費用を低減することができる。
なお、ここでは一端部に鍔部２３ａが一体に形成された連結部材２３を例示したが、これ以外にも、例えば、図５に示すように、一端部に環状溝２７ａが形成された連結部材２７に止め輪２８を装着することにより、簡単な構成で、かつ低コストで外側継手部材１４の抜け止めを行うこともできる。
ここでは、内輪部材６の内径部に段部６ｂが形成されると共に、この段部６ｂに対応する外側継手部材１４の肩部１９に段部１９ａが形成されている。そして、これらの段部６ｂ、１９ａが僅かな径方向すきまを介して円筒嵌合されている。さらに、内輪部材６のアウトボード側の内径部に軸部２０の先端部が円筒嵌合されている。こうした両部材の円筒嵌合により、装置に負荷されるモーメント荷重に抗して装置は大きな剛性を有すると共に、モーメント荷重に伴う軸部２０の応力集中を抑制することができる。
以上詳述したように、本実施形態は、ハブ輪１と内輪部材６は拡径加締により一体に塑性結合され、また、ハブ輪１と内輪部材６とからなる内方部材８と、等速自在継手３を構成する外側継手部材１４は、連結部材２３とカバー部材２４によってトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合されている。これにより、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、組立・分解時における作業性を向上させることができる。また、ユニット交換ではなく、軸受シールやブーツと言った個々の単品部品のみを交換することもでき、補修費用を低減させた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
さらには、外側継手部材１４の軸部２０にセレーション刃２１が形成され、このセレーション刃２１を内輪部材６の内径に食い込ませてトルク伝達可能に、かつ分離可能に結合するようにしたので、内方部材８にトルク伝達用のセレーションを形成する必要がなく、駆動輪側と従動輪側のユニットを兼用することもできる。したがって、複列の転がり軸受２をはじめ装置のモジュール化ができ、量産に適し一層低コスト化ができる。
次に、図２を用いて内方部材８と外側継手部材１４の連結方法については説明する。
図２は、複列の転がり軸受２と等速自在継手３および連結手段（連結部材２３とカバー部材２４およびビス２６）からなるサブユニットに分解した説明図である。
１．先ず、複列の転がり軸受２の内方部材８に等速自在継手３の軸部２０を圧入嵌合し、内輪部材６の内径に軸部２０のセレーション刃２１を食い込ませる。
２．次に内輪部材６と外側継手部材１４の肩部１９とを衝合させた状態で、連結部材２３を軸部２０の貫通孔２２に圧入する。
３．貫通孔２２の段付部２２ａにこの連結部材２３の鍔部２３ａを係合させ、カバー部材２４を内方部材８のアウトボード側開口部に装着する。
４．その後、ビス２６をカバー部材２４を介して連結部材２３の下孔２３ｂに締結して内方部材８と等速自在継手３とを結合する。
なお、内方部材８と外側継手部材１４の分解方法は前記した手順と逆の手順となる。
図２は、複列の転がり軸受２と等速自在継手３および連結手段（連結部材２３とカバー部材２４およびビス２６）からなるサブユニットに分解した説明図である。
１．先ず、複列の転がり軸受２の内方部材８に等速自在継手３の軸部２０を圧入嵌合し、内輪部材６の内径に軸部２０のセレーション刃２１を食い込ませる。
２．次に内輪部材６と外側継手部材１４の肩部１９とを衝合させた状態で、連結部材２３を軸部２０の貫通孔２２に圧入する。
３．貫通孔２２の段付部２２ａにこの連結部材２３の鍔部２３ａを係合させ、カバー部材２４を内方部材８のアウトボード側開口部に装着する。
４．その後、ビス２６をカバー部材２４を介して連結部材２３の下孔２３ｂに締結して内方部材８と等速自在継手３とを結合する。
なお、内方部材８と外側継手部材１４の分解方法は前記した手順と逆の手順となる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、自動車をはじめ、あらゆる車両の車輪を固定するハブ輪を有し、このハブ輪を懸架装置に対して複列の転がり軸受を介して回転自在に支承する駆動車輪用軸受装置に適用できる。
１・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・インロウ部
１ｃ・・・・・・・・・・パイロット部
２・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・凹凸部
６・・・・・・・・・・・内輪部材
６ｂ、１９ａ・・・・・・段部
７・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・ハブボルト
１１・・・・・・・・・・保持器
１２ａ、１２ｂ・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・小径段部
１３ａ・・・・・・・・・嵌合部
１４・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・マウス部
１９・・・・・・・・・・肩部
２０・・・・・・・・・・軸部
２１・・・・・・・・・・セレーション刃
２１ａ・・・・・・・・・軸方向溝
２１ｂ・・・・・・・・・周方向溝
２２・・・・・・・・・・貫通孔
２２ａ・・・・・・・・・段付部
２３、２７・・・・・・・連結部材
２３ａ・・・・・・・・・鍔部
２３ｂ・・・・・・・・・下孔
２４・・・・・・・・・・カバー部材
２５・・・・・・・・・・底部
２５ａ・・・・・・・・・ビス孔
２６・・・・・・・・・・ビス
２８・・・・・・・・・・止め輪
５０・・・・・・・・・・ハブ輪
５０ａ、７１ａ・・・・・内側転走面
５１・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５２・・・・・・・・・・ハブボルト
５３・・・・・・・・・・凹凸部
６０・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
６１・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・外側転走面
６２・・・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・・・転動体
６４・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６５・・・・・・・・・・保持器
６６、６７・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・継手内輪
７２ａ、７５ａ・・・・・トラック溝
７３・・・・・・・・・・ケージ
７４・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
７５・・・・・・・・・・マウス部
７６・・・・・・・・・・肩部
７７・・・・・・・・・・軸部
７７ａ・・・・・・・・・小径段部
７７ｂ・・・・・・・・・嵌合部
１ａ、６ａ・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・インロウ部
１ｃ・・・・・・・・・・パイロット部
２・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・凹凸部
６・・・・・・・・・・・内輪部材
６ｂ、１９ａ・・・・・・段部
７・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・ハブボルト
１１・・・・・・・・・・保持器
１２ａ、１２ｂ・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・小径段部
１３ａ・・・・・・・・・嵌合部
１４・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・マウス部
１９・・・・・・・・・・肩部
２０・・・・・・・・・・軸部
２１・・・・・・・・・・セレーション刃
２１ａ・・・・・・・・・軸方向溝
２１ｂ・・・・・・・・・周方向溝
２２・・・・・・・・・・貫通孔
２２ａ・・・・・・・・・段付部
２３、２７・・・・・・・連結部材
２３ａ・・・・・・・・・鍔部
２３ｂ・・・・・・・・・下孔
２４・・・・・・・・・・カバー部材
２５・・・・・・・・・・底部
２５ａ・・・・・・・・・ビス孔
２６・・・・・・・・・・ビス
２８・・・・・・・・・・止め輪
５０・・・・・・・・・・ハブ輪
５０ａ、７１ａ・・・・・内側転走面
５１・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５２・・・・・・・・・・ハブボルト
５３・・・・・・・・・・凹凸部
６０・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
６１・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・外側転走面
６２・・・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・・・転動体
６４・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６５・・・・・・・・・・保持器
６６、６７・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・継手内輪
７２ａ、７５ａ・・・・・トラック溝
７３・・・・・・・・・・ケージ
７４・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
７５・・・・・・・・・・マウス部
７６・・・・・・・・・・肩部
７７・・・・・・・・・・軸部
７７ａ・・・・・・・・・小径段部
７７ｂ・・・・・・・・・嵌合部
Claims (8)
- ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、
前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された中空状の内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が形成されたハブ輪と、このハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が形成された内輪部材とからなる駆動車輪用軸受装置において、
前記等速自在継手を構成する外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、貫通孔を有する中空状の軸部とを備え、この軸部の外周に、多数の軸方向溝からなり、この溝間の凸部先端が尖塔形状をなす硬化したセレーション刃が形成され、前記軸部を前記内方部材の内径に圧入して当該セレーション刃を食い込ませ、かつ前記貫通孔に軸状の連結部材を圧入して前記内方部材と軸部との嵌合部に予圧が付与されると共に、前記連結部材の一端部が前記貫通孔に係止され、他端部が前記内方部材に係合するカバー部材にねじ部材を介して締結されていることを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 - 前記内輪部材とハブ輪の嵌合部において、径方向外方側に配設された部材の内周に硬化した凹凸部が形成され、この凹凸部に、径方向内方側に配設された部材を拡径させて食い込ませることにより前記内輪部材とハブ輪とが塑性結合により一体化されている請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記径方向外方側の部材がハブ輪であり、このハブ輪の内周に前記凹凸が形成され、この凹凸部に前記内輪部材の嵌合部を拡径させて食い込ませた請求項２に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記径方向外方側の部材が内輪部材であり、この内輪部材の内周に前記凹凸が形成され、この凹凸部に前記ハブ輪の嵌合部を拡径させて食い込ませた請求項２に記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記連結部材が、一端部に下孔が形成された低硬度鋼からなり、前記カバー部材が、タッピングビスを介して前記下孔に締結されている請求項１乃至４いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記セレーション刃の軸方向に、反圧入方向に傾斜面を有する断面形状をなす複数の周方向溝が形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記外側継手部材が、前記内方部材に対して所定の径方向すきまを介して円筒嵌合する嵌合部を有している請求項１乃至６いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
- 前記等速自在継手の最大外径部の直径が、前記外方部材の嵌合面の直径よりも小さく設定されている請求項１乃至７いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
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