JP4715005B2 - 駆動輪用転がり軸受ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る駆動輪用転がり軸受ユニットは、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組み合わせた駆動輪用転がり軸受ユニットが、各種使用されている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の駆動輪用転がり軸受ユニットは、車輪側等速ジョイントと結合自在な構造である必要がある。この車輪側等速ジョイントは、駆動輪の変位やこの駆動輪に付与された舵角に拘らず、駆動力を伝達する為の伝達軸の回転を上記駆動輪に対して円滑に（等速性を確保して）伝達する為に必要である。図７は、この様な目的で駆動輪用転がり軸受ユニット１と車輪側等速ジョイント２とを組み合わせた、従来から一般的に実施されている構造を示している。
【０００３】
このうちの駆動輪用転がり軸受ユニット１は、外輪３の内径側にハブ４及び内輪５を、複数個の転動体６、６を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪３は、その外周面に設けた第一のフランジ７により懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定した状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪３の内周面には１対の外輪軌道８、８を設けて、この外輪３の内径側に上記ハブ４及び内輪５を、この外輪３と同心に、回転自在に支持している。
【０００４】
このうちのハブ４は、外周面の外端（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる側で、図４を除く各図の左側。本明細書全体で同じ。）寄り部分に、車輪を支持する為の第二のフランジ９を設けている。又、上記ハブ４の外周面の中間部に第一の内輪軌道１０を形成し、同じく内端（軸方向に関して内とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる側で、図４を除く各図の右側。本明細書全体で同じ。）部に形成した、請求項１に記載した嵌合円筒面部に相当する小径段部１１に、その外周面に第二の内輪軌道１２を形成した上記内輪５を外嵌固定している。又、上記ハブ４の中心部には、スプライン孔１３を設けている。
【０００５】
一方、前記車輪側等速ジョイント２は、等速ジョイント用外輪１４と、等速ジョイント用内輪１５と、複数のボール１６、１６と、スプライン軸１７とを備える。上記等速ジョイント用外輪１４はこのスプライン軸１７の内端部に、このスプライン軸１７と同心に設けられている。この様な等速ジョイント用外輪１４の内周面の円周方向複数個所には外径側係合溝１８、１８を、それぞれこの円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記等速ジョイント用内輪１５は、中心部に第二のスプライン孔１９を、その外周面で上記各外径側係合溝１８、１８と整合する部分に内径側係合溝２０、２０を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成している。そして、これら各内径側係合溝２０、２０と上記各外径側係合溝１８、１８との間に上記各ボール１６、１６を、保持器２１により保持した状態で、これら各係合溝２０、１８に沿う転動自在に設けている。尚、上記車輪側等速ジョイント２の構成各部の形状等に就いては、周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイントの場合と同様であり、本発明の要旨とは関係しないので、詳しい説明は省略する。
【０００６】
上述の様な車輪側等速ジョイント２と前述の様な駆動輪用転がり軸受ユニット１とは、上記スプライン軸１７を上記ハブ４のスプライン孔１３に、内側から外側に向け挿通する。そして、上記スプライン軸１７の外端部で上記ハブ４の外端面から突出した部分に設けた雄ねじ部２２にナット２３を螺合し、更に緊締する事により、互いに結合固定する。この状態で、前記内輪５の内端面は上記等速ジョイント用外輪１４の外端面に当接するので、この内輪５が前記小径段部１１から抜け出る方向に変位する事はない。同時に、前記各転動体６、６に適正な予圧が付与される。
【０００７】
更に、自動車の懸架装置への組み付け状態では、前記等速ジョイント用内輪１５の中心部に設けた第二のスプライン孔１９に、伝達軸２４の外端部に設けた雄スプライン部２５をスプライン係合させて、この伝達軸２４を上記等速ジョイント用内輪１５に、回転力の伝達自在に結合する。又、この伝達軸２４の内端部は、デファレンシャルギヤの出力軸部に設けた、トリポード型のデファレンシャル側等速ジョイント２６の出力部であるトラニオン２７（後述する図１０参照）の中心部に結合固定する。従って、自動車の走行時に上記伝達軸２４は、等速回転する。
【０００８】
又、特開平１１−５４０４号公報には、図８に示す様に、ハブ４ａの内端部で小径段部１１に外嵌した内輪５よりも内方に突出した部分に存在する円筒部を直径方向外方にかしめ広げて形成したかしめ部２８により、上記内輪５を上記小径段部１１の段差面２９に向け抑え付ける構造が記載されている。この従来構造の第２例の場合には、上記かしめ部２８による抑え付け力により、各転動体６、６に予圧を付与する。尚、上記公報に記載された構造の場合には、駆動輪用転がり軸受ユニット１ａと車輪側等速ジョイント２との結合は、上述した従来構造の第１例の場合と同様に、スプライン軸１７の外端部に設けた雄ねじ部２２とナット２３との螺合・緊締により行なっている。特開２０００−８７９７９号公報にも、同様の構造が記載されている。
【０００９】
但し、上記図８に示す様に、上記内輪５を上記ハブ４ａに対し固定する為にかしめ部２８を使用する構造の場合には、このかしめ部２８の形成により、上記各転動体６、６への予圧付与は完了する。従って、上記雄ねじ部２２とナット２３とを省略し、駆動輪用転がり軸受ユニットと車輪側等速ジョイントとを結合して成る車輪駆動用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図る事も可能である。図９は、この様な観点で構成した車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の１例を示している。
【００１０】
この車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、ハブ４ｂの中心部に形成したスプライン孔１３内に挿入したスプライン軸１７の抜け止めを、弾性材製の止め輪３１により図っている。この為に、上記スプライン孔１３の外端部に係止段部３２等の外径側係止部を、上記スプライン軸１７の外端部外周面に係止溝３３等の内径側係止部を、それぞれ設けている。そして、ばね鋼製の線材を欠円環状に形成する事により直径を弾性的に拡縮自在とした、上記止め輪３１を、上記係止段部３２と上記係止溝３３との間に掛け渡している。この様に、止め輪３１により上記スプライン孔１３からの上記スプライン軸１７の抜け止めを図り、駆動輪用転がり軸受ユニット１ｂと車輪側等速ジョイント２とを結合する事により、雄ねじ部とナットとを省略する構造によれば、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の小型・軽量化を図れる。
【００１１】
上述の様な車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、図１０に示す様に伝達軸２４及びデファレンシャル側等速ジョイント２６と組み合わせて、車輪用駆動ユニット３４を構成する。このうちのデファレンシャル側等速ジョイント２６は、自動車への組み付け状態では、図示しないデファレンシャルギヤの出力部に結合する。又、上記伝達軸２４は、上記デファレンシャル側等速ジョイント２６の出力部であるトラニオン２７の基端部に内端部を、車輪側等速ジョイント２の入力部である等速ジョイント用内輪１５に外端部を、それぞれ結合している。この様な車輪用駆動ユニット３４により、上記デファレンシャルギヤの出力部からハブ４ｂに支持した駆動輪に回転力を伝達し、この駆動輪を回転駆動する。
【００１２】
上述した図８〜１０に示す様な、かしめ部２８によりハブ４ａ、４ｂに対し内輪５を固定する構造の場合には、図７に示す構造から雄ねじ部２２及びナット２３を省略する事により、コスト低減を図れるだけでなく、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０、延いては車輪駆動ユニット３４の小型・軽量化を図れる。このうちの車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、懸架装置に組み込んだばねよりも車輪側に存在する、所謂ばね下荷重になる為、少しの軽量化も乗り心地や走行安定性を中心とする走行性能の向上に寄与する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
長期間に亙って使用する駆動輪用転がり軸受ユニット１ａ、１ｂを構成するハブ４ａ、４ｂに対し内輪５を固定する為のかしめ部２８の強度は十分に確保する必要がある。従って、このかしめ部２８を形成する為に要する荷重は、揺動かしめ等の、加工時に加わる荷重を比較的低く抑えられる方法を採用したとしても、相当に大きくなる。そして、この様な荷重は上記ハブ４ａ、４ｂの内端部に、軸方向外方に向いたスラスト荷重として加わる。この為、何らの対策も施さない場合には、上記ハブ４ａ、４ｂの中心部に形成したスプライン孔１３の一部（特に内端寄り部分）が、僅かとは言え径方向内方に変形する事が、本発明者等が行なった実験の結果分かった。
【００１４】
即ち、従来は、上記ハブ４ａ、４ｂの内端部に設けた円筒部３７を上記かしめ部２８に加工する場合、この円筒部３７を径方向外方にかしめ広げるので、このかしめ部２８の近傍に位置する、上記スプライン孔１３の内端は径方向外方に変形するものと考えられていた。ところが、上述の様に、上記かしめ部２８の加工時に加わるスラスト荷重が大きく、このスラスト荷重に対する横歪みの影響が従来考えられていた以上に大きくなる為、上記かしめ部２８の近傍である上記スプライン孔１３の内端部が、逆に径方向内方に変形する事を、本発明者等が発見した。何れにしても、上記スプライン孔１３がその一部でも径方向内方に変形した場合には、上記スプライン孔１３内にスプライン軸１７を挿入しにくくなり、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の組立作業を行ないにくくなってしまう。
【００１５】
上記スプライン孔１３の変形に拘らず、上記スプライン孔１３内へのスプライン軸１７の挿入作業を容易に行なえる様にする為には、このスプライン孔１３の内径寸法をスプライン軸１７の外径寸法よりも十分に大きくしたり、上記かしめ部２８の加工後に上記スプライン孔１３を再加工する事が考えられる。このうち、スプライン孔１３の内径寸法を大きくする事は、このスプライン孔１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部のバックラッシュの増大に繋がり、自動車の運転時に著しい異音が発生する原因ともなる為、好ましくない。又、上記スプライン孔１３の再加工を行なう事は、上記駆動輪用転がり軸受ユニット１ａ、１ｂの製造コストを高くする原因となる為、やはり好ましくない。
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、前述した従来から知られている駆動輪用転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備える。
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有する。
又、上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の中間部に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、外周面の内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有する。
又、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に外嵌した状態で、上記ハブの内端部に形成された円筒部を径方向外方に塑性変形させて形成されたかしめ部で内端面を抑え付けられて、上記ハブに固定されたものである。
又、上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられているものである。
更に、上記内輪の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部により連続している。
【００１７】
特に、本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットに於いては、上記円筒部は、上記ハブの内端部で上記スプライン孔よりも軸方向内側部分に形成されたものであって、このスプライン孔の軸方向内端部と上記円筒部の軸方向外端部内周面とは、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した、円すい凹面状の傾斜面部により連続している。
そして、上記ハブの軸方向に関する、上記傾斜面部と上記円筒部の内周面との境界位置が、上記面取り部の外端位置よりも、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mm、軸方向外方に位置する。
更に、上記円筒部の外周面と上記嵌合円筒面部との境界部に段差部が設けられており、これら嵌合円筒面部と段差部との境界部の軸方向位置が、上記面取り部の外端部の軸方向位置と一致している。
【００１８】
又、請求項２に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの場合には、傾斜面部の母線がハブの中心軸に対し、２０〜７０度傾斜している。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、特にスプライン孔の内径寸法を大きくしたり、かしめ部の形成後にこのスプライン孔を再加工したりしなくても、このスプライン孔へのスプライン軸の挿入作業を容易に行なえる。
即ち、上記かしめ部を形成する為の円筒部の外端部と上記スプライン孔の内端部との間に傾斜面部を設け、これら円筒部と傾斜面部との境界位置を、内輪側に設けた面取り部の外端位置との関係で適切に規制しているので、上記かしめ部を形成すべく上記円筒部を塑性変形させる際にハブに加わる荷重に拘らず、上記スプライン孔の変形を小さく抑えられる。
更に、上記円筒部の外周面と上記嵌合円筒面部との境界部に段差部を設け、これら嵌合円筒面部と段差部との境界部の軸方向位置を、上記面取り部の外端部の軸方向位置と一致させているので、上記円筒部から上記かしめ部への加工を、亀裂や過大な空隙等の欠陥を生じさせずに、滑らかに行なえる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ハブ４ｃの内端部の小径段部１１に外嵌した内輪５の内端面を抑え付けるべく、このハブ４ｃの内端部にかしめ部２８を形成する際に、このハブ４ｃの中心部に形成したスプライン孔１３が変形しない様にすべく、このハブ４ｃの形状を工夫した点にある。その他の部分の基本的な構造及び作用に就いては、前述の図８に示した従来構造の第２例、或は図９〜１０に示した、この第２例の構造を改良したものの場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２１】
上記内輪５の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部３５により滑らかに連続している。但し、加工上の理由により、この面取り部３５とすべき凸円弧形の曲面を旋削加工後、内周面を研削加工するので、通常、この面取り部３５の外端位置での接線は、上記内輪５の中心軸に対し凡そ１０〜２０度傾斜している。従って、上記外端位置での接線の傾きは不連続になっている。又、上記内輪５の内端部でこの面取り部３５の径方向外側に位置する部分には段付部３６を全周に亙り形成して、この面取り部３５部分の径方向に関する厚さを、この部分よりも外寄り部分の厚さよりも小さくしている。この構成により、上記かしめ部２８の形成作業に伴って上記内輪５の内端部に径方向外方に加わる大きな力に拘らず、この内輪５の中間部外周面に形成した第二の内輪軌道１２の形状が歪むのを防止している。
【００２２】
上記かしめ部２８を形成すべく、上記ハブ４ｃの内端部に形成した円筒部３７は、外周面を円筒面とし、内周面を、内端開口に向かうほど内径が大きくなる方向に僅かに（例えば母線が中心軸に対し０〜５度程度）傾斜したテーパ面としている。又、上記円筒部３７の外周面に関しては、略円筒面状になっていれば良く、僅かに傾斜したテーパ面とする事もできる。そして、テーパ面とする場合には、傾斜方向は問わない（何れの方向に傾斜していても良い）。又、上記円筒部３７の外周面と上記内輪５を外嵌する為の小径段部１１の外周面との境界部に、断面形状が凹円弧状である段差部３８を形成して、これら両外周面同士の間に僅かな（例えば０．０１〜０．５mm程度の）段差を設けている。この様な段差部３８は、上記かしめ部２８を形成する為に上記円筒部３７を径方向外方に塑性変形させる際に変形の基点となって、この円筒部３７から上記かしめ部２８への加工を、亀裂や過大な空隙等の欠陥を生じさせずに、滑らかに行なえる様にする為に設けている。この為に、上記段差部３８と上記小径段部１１との境界部の軸方向位置を、上記面取り部３５の外端部の軸方向位置と一致させている。又、上記円筒部３７の先端面（内端面）外周縁部には面取りを施して、上記加工の過程でこの外周縁部に加わる引っ張り方向の力に拘らず、この外周縁部に亀裂等の損傷が発生しにくくしている。
【００２３】
上述の様な円筒部３７の内周面の軸方向外端部と、上記ハブ４ｃの中心部に形成した前記スプライン孔１３の軸方向内端部との間には、円すい凹面状の傾斜面部３９を形成している。この傾斜面部３９は、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状である。この様な傾斜面部３９の母線は、上記ハブ４ｃの中心軸に対し、上記円筒部３７の内周面よりも大きく（例えば２０〜７０度、より好ましくは２５〜６５度）傾斜している。
【００２４】
そして、上記ハブ４ｃの軸方向に関する、上記傾斜面部３９と上記円筒部３７の内周面の外端部との境界位置αを、上記面取り部３５の外端位置βよりも、−１．０〜３．０mm、軸方向外方に位置させている。即ち、図１に表した、上記両位置α、β同士の軸方向距離Ｌを、−１．０〜３．０mmとしている。尚、上記傾斜面部３９と上記円筒部３７の内周面の外端部との境界部分には、図３（Ａ）に示す様に、隅Ｒと呼ばれる断面円弧状の連続部を形成したり、同図（Ｂ）に示す様に、逃げと呼ばれる凹溝を形成する場合が多い。この様な場合に上記境界位置αは、上記傾斜面部３９の母線の延長線と上記円筒部３７の内周面の母線の延長線とが交差する位置とする。尚、図示の例では、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部とを、傾斜角度が変化しない、連続した円すい凹面状の傾斜面部３９により連続させている。これに対して、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部との間に、このスプライン孔１３よりも大径でこの円筒部３７の内径よりも小径の円筒面部を形成する等、円すい凹面状の傾斜面部が単一の傾きになっていない構造とする事もできる。
【００２５】
上述の様に構成する本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、特に上記スプライン孔１３の内径寸法を大きくしたり、前記かしめ部２８の形成後にこのスプライン孔１３を再加工したりしなくても、このスプライン孔１３へのスプライン軸１７（図７〜１０参照）の挿入作業を容易に行なえる。即ち、上記かしめ部２８を形成する為の円筒部３７の外端部と上記スプライン孔１３の内端部との間に上記傾斜面部３９を設け、これら円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αを、内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βとの関係で適切に規制している（Ｌ＝−１．０〜３．０mmとしている）ので、上記かしめ部２８を形成すべく上記円筒部３７を塑性変形させる際に前記ハブ４ｃに加わる荷重に拘らず、上記スプライン孔１３の変形を小さく抑えられる。
【００２６】
この点に就いて、本発明者が行なったコンピュータ解析の結果を示す、図４を参照しつつ説明する。この図４にその結果を示した解析の前提条件として、図１に示した構造の各部の寸法を次の通りとした。
面取り部３５の軸方向長さＬ35＝５mm
スプライン孔１３のピッチ円直径＝３０mm
円筒部３７の軸方向長さＬ37＝１２．５５mm
円筒部３７の外端部の内径＝３８．４mm
円筒部３７の内端部の内径＝３９．４mm
内輪５の内径＝４８mm
傾斜面部３９の母線の中心軸に対する傾斜角度θ＝３０度
【００２７】
この様な寸法を有する、図１に示す様な構造で、上記円筒部３７を揺動かしめにより径方向外方に塑性変形して、図２に示す様なかしめ部２８を形成し、上記内輪５の内端面を十分な強度で抑え付けた場合に、上記スプライン孔１３の内端部（図１のγ部）の径方向内方への変位量を、前記両位置α、β同士の距離Ｌとの関係で求めた。解析は、この距離Ｌが−７mmと＋５mmとの間で、７段階で求めた。尚、この距離が負（−）であるとは、円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αが内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βよりも軸方向内方に存在する状態を言う。
【００２８】
この様な条件で行なった解析の結果を表した図４から明らかな通り、上記両位置α、β同士の距離Ｌを、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mmの範囲内に納めれば、上記かしめ部２８の形成作業に伴う上記スプライン孔１３の変形を小さく抑える事ができる。上記距離Ｌが負になる、即ち、上記円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αが内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βよりも大きく軸方向内方に存在すると、この内輪５に内嵌されない、肉の厚い（径方向の寸法が大きい）傾斜面部３９の軸方向長さが長くなって、この傾斜面部３９も変形の影響を受け易くなり、それに伴って、この傾斜面部３９の近傍の上記スプライン孔１３の内端部も変形し易くなる。
【００２９】
これに対して、上記距離Ｌを、３．０mmを越えて大きくしても、やはり上記スプライン孔１３の変形量が大きくなる。この理由は、次の様に考えられる。上記距離Ｌが大きくなり、径方向に関する肉厚が小さい、上記円筒部３７の軸方向長さが長くなると、上記かしめ部２８の加工時にこの円筒部３７に加わる大きなスラスト荷重に基づき、この円筒部３７の基半部（外半部）が、図５に誇張して示す様に、径方向内方に変形する。そして、この変形が、上記円筒部３７よりも外方に存在する上記スプライン孔１３部分にまで及び、このスプライン孔１３の内端部が径方向内方に変形する。しかも、この状態では、上記円筒部３７の基半部が径方向内方に変形する事により、この基半部外周面と上記内輪５の内周面との間に生じた隙間の存在により、この内輪５の固定保持力が低下し、この内輪５が上記ハブ４ｃに対しクリープし易くなる。従って、上記距離Ｌを、３．０mmを越えて大きくする事は好ましくない。
【００３０】
これに対して、上記距離Ｌを、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mmの範囲内に納めれば、上記かしめ部２８の形成作業に伴う上記スプライン孔１３の変形量を極く小さく抑える事ができる。この為、このスプライン孔１３の内径寸法を前記スプライン軸１７の外径寸法に対して必要以上に大きくしなくても、上記かしめ部２８の加工後に、上記スプライン孔１３に再加工を施す事なく、このスプライン孔１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部のがたつきを僅少に抑える事ができる。
【００３１】
次に、図６は、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述の第１例の構造の場合には、ハブ４ｃの中間部外周面に直接第一の内輪軌道１０を形成していたのに対して、本例の場合には、外周面に第一の内輪軌道１０を形成した内輪５ａを、ハブ４ｄの中間部に外嵌している。そして、外周面に第二の内輪軌道１２を形成した内輪５の外端面を、上記内輪５ａの内端面に突き当てている。そして、上記ハブ４ｄの内端部に形成した円筒部３７を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部２８（図２参照）により、上記両内輪５、５ａを、上記ハブ４ｄに固定する様にしている。その他の部分の構造及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、小型・軽量で自動車の走行性能の向上に寄与できる構造を、より低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、かしめ部を加工する以前の状態で示す半部断面図。
【図２】同じくかしめ部を加工した後の状態で示す半部断面図。
【図３】傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の概念を説明する為の、図１のＡ部拡大図。
【図４】傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の軸方向位置が、かしめ部の加工に伴うスプライン孔の変形量に及ぼす影響を示す線図。
【図５】かしめ部の形成に伴って円筒部の外半部が径方向内方に変形する状態を誇張して示す、図２のＢ部に相当する断面図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図７】従来構造の第１例を示す断面図。
【図８】同第２例を示す半部断面図。
【図９】この第２例を改良した構造を示す断面図。
【図１０】この改良した構造を組み込んだ車輪用駆動ユニットの断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 駆動輪用転がり軸受ユニット
２ 車輪側等速ジョイント
３ 外輪
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ ハブ
５、５ａ 内輪
６ 転動体
７ 第一のフランジ
８ 外輪軌道
９ 第二のフランジ
１０ 第一の内輪軌道
１１ 小径段部
１２ 第二の内輪軌道
１３ スプライン孔
１４ 等速ジョイント用外輪
１５ 等速ジョイント用内輪
１６ ボール
１７ スプライン軸
１８ 外径側係合溝
１９ 第二のスプライン孔
２０ 内径側係合溝
２１ 保持器
２２ 雄ねじ部
２３ ナット
２４ 伝達軸
２５ 雄スプライン部
２６ デファレンシャル側等速ジョイント
２７ トラニオン
２８ かしめ部
２９ 段差面
３０ 車輪駆動用転がり軸受ユニット
３１ 止め輪
３２ 係止段部
３３ 係止溝
３４ 車輪用駆動ユニット
３５ 面取り部
３６ 段付部
３７ 円筒部
３８ 段差部
３９ 傾斜面部
【発明の属する技術分野】
この発明に係る駆動輪用転がり軸受ユニットは、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組み合わせた駆動輪用転がり軸受ユニットが、各種使用されている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の駆動輪用転がり軸受ユニットは、車輪側等速ジョイントと結合自在な構造である必要がある。この車輪側等速ジョイントは、駆動輪の変位やこの駆動輪に付与された舵角に拘らず、駆動力を伝達する為の伝達軸の回転を上記駆動輪に対して円滑に（等速性を確保して）伝達する為に必要である。図７は、この様な目的で駆動輪用転がり軸受ユニット１と車輪側等速ジョイント２とを組み合わせた、従来から一般的に実施されている構造を示している。
【０００３】
このうちの駆動輪用転がり軸受ユニット１は、外輪３の内径側にハブ４及び内輪５を、複数個の転動体６、６を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪３は、その外周面に設けた第一のフランジ７により懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定した状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪３の内周面には１対の外輪軌道８、８を設けて、この外輪３の内径側に上記ハブ４及び内輪５を、この外輪３と同心に、回転自在に支持している。
【０００４】
このうちのハブ４は、外周面の外端（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる側で、図４を除く各図の左側。本明細書全体で同じ。）寄り部分に、車輪を支持する為の第二のフランジ９を設けている。又、上記ハブ４の外周面の中間部に第一の内輪軌道１０を形成し、同じく内端（軸方向に関して内とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる側で、図４を除く各図の右側。本明細書全体で同じ。）部に形成した、請求項１に記載した嵌合円筒面部に相当する小径段部１１に、その外周面に第二の内輪軌道１２を形成した上記内輪５を外嵌固定している。又、上記ハブ４の中心部には、スプライン孔１３を設けている。
【０００５】
一方、前記車輪側等速ジョイント２は、等速ジョイント用外輪１４と、等速ジョイント用内輪１５と、複数のボール１６、１６と、スプライン軸１７とを備える。上記等速ジョイント用外輪１４はこのスプライン軸１７の内端部に、このスプライン軸１７と同心に設けられている。この様な等速ジョイント用外輪１４の内周面の円周方向複数個所には外径側係合溝１８、１８を、それぞれこの円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記等速ジョイント用内輪１５は、中心部に第二のスプライン孔１９を、その外周面で上記各外径側係合溝１８、１８と整合する部分に内径側係合溝２０、２０を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成している。そして、これら各内径側係合溝２０、２０と上記各外径側係合溝１８、１８との間に上記各ボール１６、１６を、保持器２１により保持した状態で、これら各係合溝２０、１８に沿う転動自在に設けている。尚、上記車輪側等速ジョイント２の構成各部の形状等に就いては、周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイントの場合と同様であり、本発明の要旨とは関係しないので、詳しい説明は省略する。
【０００６】
上述の様な車輪側等速ジョイント２と前述の様な駆動輪用転がり軸受ユニット１とは、上記スプライン軸１７を上記ハブ４のスプライン孔１３に、内側から外側に向け挿通する。そして、上記スプライン軸１７の外端部で上記ハブ４の外端面から突出した部分に設けた雄ねじ部２２にナット２３を螺合し、更に緊締する事により、互いに結合固定する。この状態で、前記内輪５の内端面は上記等速ジョイント用外輪１４の外端面に当接するので、この内輪５が前記小径段部１１から抜け出る方向に変位する事はない。同時に、前記各転動体６、６に適正な予圧が付与される。
【０００７】
更に、自動車の懸架装置への組み付け状態では、前記等速ジョイント用内輪１５の中心部に設けた第二のスプライン孔１９に、伝達軸２４の外端部に設けた雄スプライン部２５をスプライン係合させて、この伝達軸２４を上記等速ジョイント用内輪１５に、回転力の伝達自在に結合する。又、この伝達軸２４の内端部は、デファレンシャルギヤの出力軸部に設けた、トリポード型のデファレンシャル側等速ジョイント２６の出力部であるトラニオン２７（後述する図１０参照）の中心部に結合固定する。従って、自動車の走行時に上記伝達軸２４は、等速回転する。
【０００８】
又、特開平１１−５４０４号公報には、図８に示す様に、ハブ４ａの内端部で小径段部１１に外嵌した内輪５よりも内方に突出した部分に存在する円筒部を直径方向外方にかしめ広げて形成したかしめ部２８により、上記内輪５を上記小径段部１１の段差面２９に向け抑え付ける構造が記載されている。この従来構造の第２例の場合には、上記かしめ部２８による抑え付け力により、各転動体６、６に予圧を付与する。尚、上記公報に記載された構造の場合には、駆動輪用転がり軸受ユニット１ａと車輪側等速ジョイント２との結合は、上述した従来構造の第１例の場合と同様に、スプライン軸１７の外端部に設けた雄ねじ部２２とナット２３との螺合・緊締により行なっている。特開２０００−８７９７９号公報にも、同様の構造が記載されている。
【０００９】
但し、上記図８に示す様に、上記内輪５を上記ハブ４ａに対し固定する為にかしめ部２８を使用する構造の場合には、このかしめ部２８の形成により、上記各転動体６、６への予圧付与は完了する。従って、上記雄ねじ部２２とナット２３とを省略し、駆動輪用転がり軸受ユニットと車輪側等速ジョイントとを結合して成る車輪駆動用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図る事も可能である。図９は、この様な観点で構成した車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の１例を示している。
【００１０】
この車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、ハブ４ｂの中心部に形成したスプライン孔１３内に挿入したスプライン軸１７の抜け止めを、弾性材製の止め輪３１により図っている。この為に、上記スプライン孔１３の外端部に係止段部３２等の外径側係止部を、上記スプライン軸１７の外端部外周面に係止溝３３等の内径側係止部を、それぞれ設けている。そして、ばね鋼製の線材を欠円環状に形成する事により直径を弾性的に拡縮自在とした、上記止め輪３１を、上記係止段部３２と上記係止溝３３との間に掛け渡している。この様に、止め輪３１により上記スプライン孔１３からの上記スプライン軸１７の抜け止めを図り、駆動輪用転がり軸受ユニット１ｂと車輪側等速ジョイント２とを結合する事により、雄ねじ部とナットとを省略する構造によれば、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の小型・軽量化を図れる。
【００１１】
上述の様な車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、図１０に示す様に伝達軸２４及びデファレンシャル側等速ジョイント２６と組み合わせて、車輪用駆動ユニット３４を構成する。このうちのデファレンシャル側等速ジョイント２６は、自動車への組み付け状態では、図示しないデファレンシャルギヤの出力部に結合する。又、上記伝達軸２４は、上記デファレンシャル側等速ジョイント２６の出力部であるトラニオン２７の基端部に内端部を、車輪側等速ジョイント２の入力部である等速ジョイント用内輪１５に外端部を、それぞれ結合している。この様な車輪用駆動ユニット３４により、上記デファレンシャルギヤの出力部からハブ４ｂに支持した駆動輪に回転力を伝達し、この駆動輪を回転駆動する。
【００１２】
上述した図８〜１０に示す様な、かしめ部２８によりハブ４ａ、４ｂに対し内輪５を固定する構造の場合には、図７に示す構造から雄ねじ部２２及びナット２３を省略する事により、コスト低減を図れるだけでなく、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０、延いては車輪駆動ユニット３４の小型・軽量化を図れる。このうちの車輪駆動用転がり軸受ユニット３０は、懸架装置に組み込んだばねよりも車輪側に存在する、所謂ばね下荷重になる為、少しの軽量化も乗り心地や走行安定性を中心とする走行性能の向上に寄与する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
長期間に亙って使用する駆動輪用転がり軸受ユニット１ａ、１ｂを構成するハブ４ａ、４ｂに対し内輪５を固定する為のかしめ部２８の強度は十分に確保する必要がある。従って、このかしめ部２８を形成する為に要する荷重は、揺動かしめ等の、加工時に加わる荷重を比較的低く抑えられる方法を採用したとしても、相当に大きくなる。そして、この様な荷重は上記ハブ４ａ、４ｂの内端部に、軸方向外方に向いたスラスト荷重として加わる。この為、何らの対策も施さない場合には、上記ハブ４ａ、４ｂの中心部に形成したスプライン孔１３の一部（特に内端寄り部分）が、僅かとは言え径方向内方に変形する事が、本発明者等が行なった実験の結果分かった。
【００１４】
即ち、従来は、上記ハブ４ａ、４ｂの内端部に設けた円筒部３７を上記かしめ部２８に加工する場合、この円筒部３７を径方向外方にかしめ広げるので、このかしめ部２８の近傍に位置する、上記スプライン孔１３の内端は径方向外方に変形するものと考えられていた。ところが、上述の様に、上記かしめ部２８の加工時に加わるスラスト荷重が大きく、このスラスト荷重に対する横歪みの影響が従来考えられていた以上に大きくなる為、上記かしめ部２８の近傍である上記スプライン孔１３の内端部が、逆に径方向内方に変形する事を、本発明者等が発見した。何れにしても、上記スプライン孔１３がその一部でも径方向内方に変形した場合には、上記スプライン孔１３内にスプライン軸１７を挿入しにくくなり、車輪駆動用転がり軸受ユニット３０の組立作業を行ないにくくなってしまう。
【００１５】
上記スプライン孔１３の変形に拘らず、上記スプライン孔１３内へのスプライン軸１７の挿入作業を容易に行なえる様にする為には、このスプライン孔１３の内径寸法をスプライン軸１７の外径寸法よりも十分に大きくしたり、上記かしめ部２８の加工後に上記スプライン孔１３を再加工する事が考えられる。このうち、スプライン孔１３の内径寸法を大きくする事は、このスプライン孔１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部のバックラッシュの増大に繋がり、自動車の運転時に著しい異音が発生する原因ともなる為、好ましくない。又、上記スプライン孔１３の再加工を行なう事は、上記駆動輪用転がり軸受ユニット１ａ、１ｂの製造コストを高くする原因となる為、やはり好ましくない。
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、前述した従来から知られている駆動輪用転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備える。
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有する。
又、上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の中間部に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、外周面の内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有する。
又、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に外嵌した状態で、上記ハブの内端部に形成された円筒部を径方向外方に塑性変形させて形成されたかしめ部で内端面を抑え付けられて、上記ハブに固定されたものである。
又、上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられているものである。
更に、上記内輪の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部により連続している。
【００１７】
特に、本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットに於いては、上記円筒部は、上記ハブの内端部で上記スプライン孔よりも軸方向内側部分に形成されたものであって、このスプライン孔の軸方向内端部と上記円筒部の軸方向外端部内周面とは、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した、円すい凹面状の傾斜面部により連続している。
そして、上記ハブの軸方向に関する、上記傾斜面部と上記円筒部の内周面との境界位置が、上記面取り部の外端位置よりも、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mm、軸方向外方に位置する。
更に、上記円筒部の外周面と上記嵌合円筒面部との境界部に段差部が設けられており、これら嵌合円筒面部と段差部との境界部の軸方向位置が、上記面取り部の外端部の軸方向位置と一致している。
【００１８】
又、請求項２に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの場合には、傾斜面部の母線がハブの中心軸に対し、２０〜７０度傾斜している。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、特にスプライン孔の内径寸法を大きくしたり、かしめ部の形成後にこのスプライン孔を再加工したりしなくても、このスプライン孔へのスプライン軸の挿入作業を容易に行なえる。
即ち、上記かしめ部を形成する為の円筒部の外端部と上記スプライン孔の内端部との間に傾斜面部を設け、これら円筒部と傾斜面部との境界位置を、内輪側に設けた面取り部の外端位置との関係で適切に規制しているので、上記かしめ部を形成すべく上記円筒部を塑性変形させる際にハブに加わる荷重に拘らず、上記スプライン孔の変形を小さく抑えられる。
更に、上記円筒部の外周面と上記嵌合円筒面部との境界部に段差部を設け、これら嵌合円筒面部と段差部との境界部の軸方向位置を、上記面取り部の外端部の軸方向位置と一致させているので、上記円筒部から上記かしめ部への加工を、亀裂や過大な空隙等の欠陥を生じさせずに、滑らかに行なえる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ハブ４ｃの内端部の小径段部１１に外嵌した内輪５の内端面を抑え付けるべく、このハブ４ｃの内端部にかしめ部２８を形成する際に、このハブ４ｃの中心部に形成したスプライン孔１３が変形しない様にすべく、このハブ４ｃの形状を工夫した点にある。その他の部分の基本的な構造及び作用に就いては、前述の図８に示した従来構造の第２例、或は図９〜１０に示した、この第２例の構造を改良したものの場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２１】
上記内輪５の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部３５により滑らかに連続している。但し、加工上の理由により、この面取り部３５とすべき凸円弧形の曲面を旋削加工後、内周面を研削加工するので、通常、この面取り部３５の外端位置での接線は、上記内輪５の中心軸に対し凡そ１０〜２０度傾斜している。従って、上記外端位置での接線の傾きは不連続になっている。又、上記内輪５の内端部でこの面取り部３５の径方向外側に位置する部分には段付部３６を全周に亙り形成して、この面取り部３５部分の径方向に関する厚さを、この部分よりも外寄り部分の厚さよりも小さくしている。この構成により、上記かしめ部２８の形成作業に伴って上記内輪５の内端部に径方向外方に加わる大きな力に拘らず、この内輪５の中間部外周面に形成した第二の内輪軌道１２の形状が歪むのを防止している。
【００２２】
上記かしめ部２８を形成すべく、上記ハブ４ｃの内端部に形成した円筒部３７は、外周面を円筒面とし、内周面を、内端開口に向かうほど内径が大きくなる方向に僅かに（例えば母線が中心軸に対し０〜５度程度）傾斜したテーパ面としている。又、上記円筒部３７の外周面に関しては、略円筒面状になっていれば良く、僅かに傾斜したテーパ面とする事もできる。そして、テーパ面とする場合には、傾斜方向は問わない（何れの方向に傾斜していても良い）。又、上記円筒部３７の外周面と上記内輪５を外嵌する為の小径段部１１の外周面との境界部に、断面形状が凹円弧状である段差部３８を形成して、これら両外周面同士の間に僅かな（例えば０．０１〜０．５mm程度の）段差を設けている。この様な段差部３８は、上記かしめ部２８を形成する為に上記円筒部３７を径方向外方に塑性変形させる際に変形の基点となって、この円筒部３７から上記かしめ部２８への加工を、亀裂や過大な空隙等の欠陥を生じさせずに、滑らかに行なえる様にする為に設けている。この為に、上記段差部３８と上記小径段部１１との境界部の軸方向位置を、上記面取り部３５の外端部の軸方向位置と一致させている。又、上記円筒部３７の先端面（内端面）外周縁部には面取りを施して、上記加工の過程でこの外周縁部に加わる引っ張り方向の力に拘らず、この外周縁部に亀裂等の損傷が発生しにくくしている。
【００２３】
上述の様な円筒部３７の内周面の軸方向外端部と、上記ハブ４ｃの中心部に形成した前記スプライン孔１３の軸方向内端部との間には、円すい凹面状の傾斜面部３９を形成している。この傾斜面部３９は、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状である。この様な傾斜面部３９の母線は、上記ハブ４ｃの中心軸に対し、上記円筒部３７の内周面よりも大きく（例えば２０〜７０度、より好ましくは２５〜６５度）傾斜している。
【００２４】
そして、上記ハブ４ｃの軸方向に関する、上記傾斜面部３９と上記円筒部３７の内周面の外端部との境界位置αを、上記面取り部３５の外端位置βよりも、−１．０〜３．０mm、軸方向外方に位置させている。即ち、図１に表した、上記両位置α、β同士の軸方向距離Ｌを、−１．０〜３．０mmとしている。尚、上記傾斜面部３９と上記円筒部３７の内周面の外端部との境界部分には、図３（Ａ）に示す様に、隅Ｒと呼ばれる断面円弧状の連続部を形成したり、同図（Ｂ）に示す様に、逃げと呼ばれる凹溝を形成する場合が多い。この様な場合に上記境界位置αは、上記傾斜面部３９の母線の延長線と上記円筒部３７の内周面の母線の延長線とが交差する位置とする。尚、図示の例では、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部とを、傾斜角度が変化しない、連続した円すい凹面状の傾斜面部３９により連続させている。これに対して、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部との間に、このスプライン孔１３よりも大径でこの円筒部３７の内径よりも小径の円筒面部を形成する等、円すい凹面状の傾斜面部が単一の傾きになっていない構造とする事もできる。
【００２５】
上述の様に構成する本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、特に上記スプライン孔１３の内径寸法を大きくしたり、前記かしめ部２８の形成後にこのスプライン孔１３を再加工したりしなくても、このスプライン孔１３へのスプライン軸１７（図７〜１０参照）の挿入作業を容易に行なえる。即ち、上記かしめ部２８を形成する為の円筒部３７の外端部と上記スプライン孔１３の内端部との間に上記傾斜面部３９を設け、これら円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αを、内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βとの関係で適切に規制している（Ｌ＝−１．０〜３．０mmとしている）ので、上記かしめ部２８を形成すべく上記円筒部３７を塑性変形させる際に前記ハブ４ｃに加わる荷重に拘らず、上記スプライン孔１３の変形を小さく抑えられる。
【００２６】
この点に就いて、本発明者が行なったコンピュータ解析の結果を示す、図４を参照しつつ説明する。この図４にその結果を示した解析の前提条件として、図１に示した構造の各部の寸法を次の通りとした。
面取り部３５の軸方向長さＬ35＝５mm
スプライン孔１３のピッチ円直径＝３０mm
円筒部３７の軸方向長さＬ37＝１２．５５mm
円筒部３７の外端部の内径＝３８．４mm
円筒部３７の内端部の内径＝３９．４mm
内輪５の内径＝４８mm
傾斜面部３９の母線の中心軸に対する傾斜角度θ＝３０度
【００２７】
この様な寸法を有する、図１に示す様な構造で、上記円筒部３７を揺動かしめにより径方向外方に塑性変形して、図２に示す様なかしめ部２８を形成し、上記内輪５の内端面を十分な強度で抑え付けた場合に、上記スプライン孔１３の内端部（図１のγ部）の径方向内方への変位量を、前記両位置α、β同士の距離Ｌとの関係で求めた。解析は、この距離Ｌが−７mmと＋５mmとの間で、７段階で求めた。尚、この距離が負（−）であるとは、円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αが内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βよりも軸方向内方に存在する状態を言う。
【００２８】
この様な条件で行なった解析の結果を表した図４から明らかな通り、上記両位置α、β同士の距離Ｌを、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mmの範囲内に納めれば、上記かしめ部２８の形成作業に伴う上記スプライン孔１３の変形を小さく抑える事ができる。上記距離Ｌが負になる、即ち、上記円筒部３７と傾斜面部３９との境界位置αが内輪５側に設けた面取り部３５の外端位置βよりも大きく軸方向内方に存在すると、この内輪５に内嵌されない、肉の厚い（径方向の寸法が大きい）傾斜面部３９の軸方向長さが長くなって、この傾斜面部３９も変形の影響を受け易くなり、それに伴って、この傾斜面部３９の近傍の上記スプライン孔１３の内端部も変形し易くなる。
【００２９】
これに対して、上記距離Ｌを、３．０mmを越えて大きくしても、やはり上記スプライン孔１３の変形量が大きくなる。この理由は、次の様に考えられる。上記距離Ｌが大きくなり、径方向に関する肉厚が小さい、上記円筒部３７の軸方向長さが長くなると、上記かしめ部２８の加工時にこの円筒部３７に加わる大きなスラスト荷重に基づき、この円筒部３７の基半部（外半部）が、図５に誇張して示す様に、径方向内方に変形する。そして、この変形が、上記円筒部３７よりも外方に存在する上記スプライン孔１３部分にまで及び、このスプライン孔１３の内端部が径方向内方に変形する。しかも、この状態では、上記円筒部３７の基半部が径方向内方に変形する事により、この基半部外周面と上記内輪５の内周面との間に生じた隙間の存在により、この内輪５の固定保持力が低下し、この内輪５が上記ハブ４ｃに対しクリープし易くなる。従って、上記距離Ｌを、３．０mmを越えて大きくする事は好ましくない。
【００３０】
これに対して、上記距離Ｌを、−１．０〜３．０mm、好ましくは０〜２．０mmの範囲内に納めれば、上記かしめ部２８の形成作業に伴う上記スプライン孔１３の変形量を極く小さく抑える事ができる。この為、このスプライン孔１３の内径寸法を前記スプライン軸１７の外径寸法に対して必要以上に大きくしなくても、上記かしめ部２８の加工後に、上記スプライン孔１３に再加工を施す事なく、このスプライン孔１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部のがたつきを僅少に抑える事ができる。
【００３１】
次に、図６は、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述の第１例の構造の場合には、ハブ４ｃの中間部外周面に直接第一の内輪軌道１０を形成していたのに対して、本例の場合には、外周面に第一の内輪軌道１０を形成した内輪５ａを、ハブ４ｄの中間部に外嵌している。そして、外周面に第二の内輪軌道１２を形成した内輪５の外端面を、上記内輪５ａの内端面に突き当てている。そして、上記ハブ４ｄの内端部に形成した円筒部３７を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部２８（図２参照）により、上記両内輪５、５ａを、上記ハブ４ｄに固定する様にしている。その他の部分の構造及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、小型・軽量で自動車の走行性能の向上に寄与できる構造を、より低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、かしめ部を加工する以前の状態で示す半部断面図。
【図２】同じくかしめ部を加工した後の状態で示す半部断面図。
【図３】傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の概念を説明する為の、図１のＡ部拡大図。
【図４】傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の軸方向位置が、かしめ部の加工に伴うスプライン孔の変形量に及ぼす影響を示す線図。
【図５】かしめ部の形成に伴って円筒部の外半部が径方向内方に変形する状態を誇張して示す、図２のＢ部に相当する断面図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図７】従来構造の第１例を示す断面図。
【図８】同第２例を示す半部断面図。
【図９】この第２例を改良した構造を示す断面図。
【図１０】この改良した構造を組み込んだ車輪用駆動ユニットの断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 駆動輪用転がり軸受ユニット
２ 車輪側等速ジョイント
３ 外輪
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ ハブ
５、５ａ 内輪
６ 転動体
７ 第一のフランジ
８ 外輪軌道
９ 第二のフランジ
１０ 第一の内輪軌道
１１ 小径段部
１２ 第二の内輪軌道
１３ スプライン孔
１４ 等速ジョイント用外輪
１５ 等速ジョイント用内輪
１６ ボール
１７ スプライン軸
１８ 外径側係合溝
１９ 第二のスプライン孔
２０ 内径側係合溝
２１ 保持器
２２ 雄ねじ部
２３ ナット
２４ 伝達軸
２５ 雄スプライン部
２６ デファレンシャル側等速ジョイント
２７ トラニオン
２８ かしめ部
２９ 段差面
３０ 車輪駆動用転がり軸受ユニット
３１ 止め輪
３２ 係止段部
３３ 係止溝
３４ 車輪用駆動ユニット
３５ 面取り部
３６ 段付部
３７ 円筒部
３８ 段差部
３９ 傾斜面部
Claims (2)
- 外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備え、
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有するものであり、
上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の中間部に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、外周面の内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有するものであり、
上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に外嵌した状態で、上記ハブの内端部に形成された円筒部を径方向外方に塑性変形させて形成されたかしめ部で内端面を抑え付けられて、上記ハブに固定されたものであり、
上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられているものであり、
上記内輪の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部により連続している駆動輪用転がり軸受ユニットに於いて、
上記円筒部は、上記ハブの内端部で上記スプライン孔よりも軸方向内側部分に形成されたものであって、このスプライン孔の軸方向内端部と上記円筒部の軸方向外端部内周面とは、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した、円すい凹面状の傾斜面部により連続しており、
上記ハブの軸方向に関する、上記傾斜面部と上記円筒部の内周面との境界位置が、上記面取り部の外端位置よりも、−１．０〜３．０mm、軸方向外方に位置しており、
上記円筒部の外周面と上記嵌合円筒面部との境界部に段差部が設けられており、これら嵌合円筒面部と段差部との境界部の軸方向位置が、上記面取り部の外端部の軸方向位置と一致している事を特徴とする駆動輪用転がり軸受ユニット。 - 傾斜面部の母線がハブの中心軸に対し、２０〜７０度傾斜している、請求項１に記載した駆動輪用転がり軸受ユニット。
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