JP5101051B2 - 駆動車輪用軸受ユニット - Google Patents

Description

本発明は、自動車の駆動車輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）用の軸受ユニットに関する。

エンジンからの動力を駆動車輪に伝達するドライブシャフト１は、図１６に示すように、アウトボード側（車幅方向の車体側部の側）の固定型等速自在継手Ｊ１と、インボード側（車幅方向の車体中心の側）の摺動型等速自在継手Ｊ２とを中間軸２で結合した構成を有する。アウトボード側の等速自在継手Ｊ１（アウトボード側等速自在継手）は、車輪軸受３で回転自在に支持されたハブ輪４に結合され、インボード側の等速自在継手Ｊ２（インボード側等速自在継手）は、ディファレンシャル５に結合される。

車輪軸受３は、ハブ輪４の外周に固定した軸受内輪３ａと、車体側の懸架装置から延びるナックル部材６に固定した軸受外輪３ｂと、軸受内輪３ａと軸受外輪３ｂの間に複列配置した転動体３ｃとを有する。通常、ハブ輪４の外周に軸受内輪３ａを圧入することによって両者が固定される。軸受外輪３ｂとナックル部材６の固定は、軸受外輪３ｂのフランジ３ｂ１をナックル部材６にボルト止めして行うのが通例である。

従来のドライブシャフト１の車両への組付けは、予めハブ輪４および車輪軸受３をナックル部材６に固定した状態で、ドライブシャフト１のアウトボード側の軸端（外側継手部材７のステム部７ａ）をハブ輪４の内周に挿入し、ハブ輪４から突出した軸端にナット８を螺合させることによって行われる（例えば、特許文献１参照）。ナット８の締め付けに伴い、ドライブシャフト１の全体がアウトボード側にスライドし、外側継手部材７の肩部７ｂが軸受内輪３ａの端面に当接する。これにより、外側継手部材７とハブ輪４とが軸方向で位置決めされ、かつ車輪軸受３に所定の予圧が付与される。外側継手部材７のステム部７ａの外周面とハブ輪４の内周面は、図示しないスプラインで結合され、外側継手部材７に伝達されたエンジンの駆動力は、当該スプライン、さらにはハブ輪４を介して車輪に伝達される。
特開２００４−２７０８５５号公報

しかしながら、上記従来工程では、車輪軸受３およびハブ輪４を組付けたナックル部材６を、予め中立位置からキングピンセンタを中心として旋回させた位置で待機させ、この状態でアウトボード側等速自在継手Ｊ１をハブ輪４に固定し、さらにナックル部材６を中立位置に戻してからインボード側等速自在継手Ｊ２をディファレンシャル５に固定するという煩雑な作業が必要となる。加えて、軸受外輪３ｂのナックル部材６へのボルト止めやナット８の締め込み等の多くの締結作業が必要となる。従って、ドライブシャフトの組付け工程が煩雑化しており、この点がコスト高の要因となっている。また、多くのナットやボルトを必要とし、部品点数が多くなることもコスト面で不利になっている。さらに、ナックル部材の旋回に伴ってドライブシャフトが旋回するので、広い作業スペースが必要となる点も問題となる。

ところで、ナットの締め付け作業は、アウトボード側等速自在継手Ｊ１の外側継手部材７とハブ輪４とを予め結合一体化しておくことで省略することができる。しかしながら、両者の結合部には、コーナリング中のモーメント荷重をはじめ、車両走行に伴って大荷重が作用するので、これに耐え得るような高強度を有しかつコスト的にも安価な結合構造が必要とされる。

そこで、本発明は、ナットを用いることなく、ハブ輪と外側継手部材を高強度に結合することができ、しかも、圧入によってハブ輪が僅かに変形した場合でも、その影響がインナレースに及ぶ事態を防止することができる駆動車輪用軸受ユニットを提供する。

本発明は、上記目的を達成するため、内周に複数のアウタレースを有する外方部材と、車輪に取り付けるためのフランジが設けられたハブ輪を備え、前記アウタレースと対向する複数のインナレースを有する内方部材と、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体と、アウトボード側等速自在継手とを備える駆動車輪用軸受ユニットにおいて、ハブ輪およびアウトボード側等速自在継手の外側継手部材のうち、何れか一方に設けられた雄部を、他方に設けられ、雄部と断面形状の異なる雌部に圧入することにより形成された、トルク伝達のための結合部を有し、前記結合部が前記圧入に伴う雄部の雌部への食い込みにより完成され、前記結合部をインボード側の転動体とアウトボード側の転動体の軸方向中心線上に配すると共に、結合部の軸方向長さをインボード側の転動体とアウトボード側の転動体との間の軸方向ピッチよりも短くしたことを特徴とする。

この場合、圧入に伴って生じる塑性流動により、雄部と雌部の接合部分に存在する空隙の一部または全てが充足されるので、雄部と雌部を強固に結合し、一体化することができる。しかもこの結合は、雄部と雌部の何れか一方を他方に圧入するだけで行われるので作業性も良好であるという特徴を備える。

インボード側の転動体とアウトボード側の転動体の軸方向中心線上で、雄部を雌部に圧入するので、圧入によってハブ輪が僅かに変形した場合でも、その影響がインナレースに及ぶ事態を防止することができる。

以上の構成においては、外方部材の外周面を車体側のナックル部材の内周面に嵌合組込し、アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法をナックル部材の最小内径寸法よりも小さくするのが望ましい。外方部材の外周面は円筒面状に形成することができる。ここで、「等速自在継手」の用語は、ブーツ、ブーツバンド等の付属品も含むものとする（以下のインボード側等速自在継手でも同じ）。これら付属品も含めたアウトボード側等速自在継手の最大外径寸法がナックル部材の最小内径寸法よりも小さく設定される。

かかる構成から、アウトボード側等速自在継手の外側継手部材とハブ輪とを結合した状態でアウトボード側から外方部材をナックル部材に組込み嵌合することにより、軸受ユニットをナックル部材に固定することが可能となる。かかる作業は、軸受ユニットを車軸方向へ押し込むだけで行うことができ、しかも基本的に外方部材をナックル部材にボルト止めする必要もない。従って、軸受ユニットの車両への組付け作業を簡略化することができる。以上の効果が特に必要とされない場合、従来と同様に、外方部材の外周面に、車輪に取り付けるためのフランジを形成してもよい。このフランジをナックル部材にボルト止めすることにより、外方部材をナックル部材に確実に固定することができる。

本発明によれば、雄部と雌部を強固に結合して一体化することができ、この際、ナットを用いる必要はない。しかもこの結合は、雄部と雌部の何れか一方を他方に圧入するだけで行うことができる。従って、ハブ輪と外側継手部材とを良好な作業性でもって、低コストにかつ高強度に結合できるという特徴が発揮される。しかも、圧入によってハブ輪が僅かに変形した場合でも、その影響がインナレースに及ぶ事態を防止することができ、駆動車輪用軸受ユニットとして安定した機能を発揮する。

本発明に係る駆動車輪用軸受ユニットの実施形態を以下に詳述する。

図１に示す第１実施形態の駆動輪用軸受ユニットは、ハブ輪１０、軸受部２０、およびアウトボード側等速自在継手３０で構成される。

ハブ輪１０は、その外周面に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ１１を備えている。この車輪取付フランジ１１の円周方向に複数の雌ねじ１２が形成され、この雌ねじ１２にはホイール、ディスクを固定するためのホイールボルト（図示省略）が嵌合される。ハブ輪１０の外周面に形成された小径段部１３には、内輪２８が適当な締め代をもって圧入されている。内輪２８の内周面と小径段部１３の外周面との間には、止め輪２９が介装され、この止め輪２９によって内輪２８とハブ輪１０の軸方向の位置決めがなされる。ハブ輪１０は、旋削あるいは鍛造によって製作される。

軸受部１０は、背面配列した複列アンギュラ玉軸受構造で、複列のインナレース２１およびアウタレース２２と、対向するインナレース２１とアウタレース２２との間に配置した転動体２３と、アウトボード側（図面左側）の転動体列およびインボード側（図面右側）の転動体列をそれぞれ円周方向等間隔に保持する保持器２４とを有する。図示例では、アウトボード側のインナレース２１がハブ輪１０の外周面に、インボード側のインナレース２１が内輪２８の外周面に形成されている。この場合、ハブ輪１０および内輪２８が複列のインナレースを有する内方部材２５を構成する。

アウタレース２２は、リング状一体の外方部材２６の内周面に形成されている。外方部材２６の外周面２６ａは、止め輪溝２６ｂを除く全体が均一径の円筒面状である。従来の外方部材と異なり、ナックル部材６に取り付けるためのフランジ（２６ｃ：図９に示す第４実施形態、図１０に示す第５実施形態、及び図１１に示す第６実施形態参照）は設けられていない。外方部材２６の軸方向両端の内周面には、シール２７ａ、２７ｂが圧入固定されている。

アウトボード側のシール２７ａは、芯金をゴム等の弾性材料で被覆して内径側に複数（例えば３つ）のシールリップを形成した構成で、芯金を外方部材２６の内周面に圧入することで外方部材２６に固定される。シールリップは、ハブ輪１０の外周面とフランジ部１１のインボード側端面にそれぞれ接触している。

インボード側のシール２７ｂは、カセットシールと呼ばれるもので、芯金の内径側に形成した複数（例えば３つ）のシールリップを断面逆Ｌ字型のスリンガに接触させた構成を有する。芯金を外方部材２６の内周面に圧入し、スリンガを内輪２８の外周面に圧入することで、シール２７ｂが開口部に固定される。このシール２７ａ、２７ｂによって軸受部２０の両端開口部が密封され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。

なお、図示例の軸受部２０では、転動体２３としてボールを例示しているが、車重が嵩む場合等には、円錐ころを転動体２３として使用することもできる。

アウトボード側等速自在継手３０は、中間軸２のアウトボード側の一端に設けられ、内周面にトラック溝が形成された外側継手部材３１と、外側継手部材３１のトラック溝と対向するトラック溝が外周面に形成された内側継手部材３２と、外側継手部材３１のトラック溝と内側継手部材３２のトラック溝との間に組み込まれたトルク伝達ボール３３と、外側継手部材３１と内側継手部材３２との間に介在してトルク伝達ボール３３を円周方向等間隔に保持するケージ３４とで構成される。内側継手部材３２は、その内周に挿入した中間軸２のアウトボード側の軸端とセレーション３５を介して結合されている。

外側継手部材３１は、例えば鍛造によって製作され、内側継手部材３２、ケージ３４およびトルク伝達ボール３３を収容したマウス部３１ａと、マウス部３１ａから軸方向に一体的に延びる中実のステム部３１ｂとを有する。マウス部３１ａの開口側の外周面と中間軸２の外周面には、それぞれブーツバンド３６を介して蛇腹状ブーツ３７の大径開口端および小径開口端が固定されている。このように外側継手部材３１と中間軸２の間の空間をブーツ３７で被覆することにより、グリースが外部へ漏洩したり、あるいは継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりする事態を防止している。

外側継手部材３１のステム部３１ｂは、以下に述べる方法でハブ輪１０と塑性結合される。ハブ輪１０と外側継手部材３１とを塑性結合する際、外側継手部材３１の肩面３８を内輪２８のインボード側の端面と当接させ、さらに内輪２８のアウトボード側の端面もハブ輪１０と軸方向で当接させることで、複列のインナレース２１の間隔が規定寸法に保持され、予圧（予備予圧）が付与される。

ハブ輪１０と外側継手部材３１の塑性結合は、何れか一方の部材に雄部５１を形成すると共に、他方の部材に雄部５１と異形の雌部５２を形成し、雄部５１と雌部５２を相互に圧入することによって行われる。図１では、雄部５１を外側継手部材３１のステム部３１ｂに形成すると共に、雌部５２を同じくハブ輪１０のインボード側端部に形成した場合を例示している。雄部５１および雌部５２のうち、何れか一方は断面真円形状に形成され、他方は断面非真円形状に形成される。図５（ａ）は、その一例として、雄部５１をセレーションのような歯形面に形成すると共に、雌部５１を円筒面状に形成した場合を例示している。断面非真円状の雄部５１は鍛造や転造で効率的にかつ精度良く形成することができる。

この他、雄部５１の形状としては、図６に示すように角筒面を採用することもできる。何れの形状であっても、断面真円状の雌部５２の内径寸法Ｄｆは、雄部５１の断面輪郭線に内接する円Ａの直径よりも大きく、外接する円Ｂの直径よりも小さい。

以上の形状を有する雄部５１を雌部５２の内周に圧入することで、接合部分に塑性流動が生じて両者間の隙間の全部または一部が充足される。これにより、ハブ輪１０と外側継手部材３１が塑性結合され、一体化される。

図７に示すように、圧入後、さらにステム部３１ｂの中実軸端の外周部（破線で示す）を加締め具５９で加締めてフランジ部５８を形成すれば、ハブ輪１０の抜け止め効果が更に高まる。圧入のみで十分な結合強度が得られるのであれば、この加締め工程を省略することもできる。

この結合構造においては、予め断面非真円状の雄部５１に熱処理を施して、図７に示すようにその表層Ｈを雌部５２よりも高硬度にしておくのが望ましい。これにより、圧入に伴う雄部５１の変形が抑えられ、雄部５１が雌部５２に食い込み易くなるので、結合強度をより一層高めることができる。図７に示す加締め加工を行う場合、加締めにより塑性変形させるステム部３１ｂの軸端部分は未焼入れとし、フランジ部５８の形成を容易なものとする。雄部５１の熱処理方法としては、焼入れ範囲および焼入れ深さのコントロールが容易な高周波焼入れが望ましい。雌部５２は基本的に熱処理を加えない生材とするが、雄部５１の表面硬度を越えなければ熱処理を施しても構わない。

以上の説明では、雄部５１を断面非真円状に形成し、雌部５２を断面真円状に形成する場合を例示したが、コスト面等で特に問題がなければ、これとは逆に雄部５１を断面真円状に形成し、雌部５２を断面非真円状に形成しても構わない。断面非真円状の雌部５２は例えばブローチ加工で形成することができる。この場合、断面非真円状の雌部５２を断面真円状の雄部５１よりも高硬度に形成する。

ところで、雄部５１を雌部５２に圧入すると、ハブ輪１０が僅かに拡径方向に変形し、その影響がインナレース２１におよぶ可能性がある。かかる事態を極力回避するため、両者の圧入部(塑性結合部)は、図１に示すように、インボード側およびアウトボード側の転動体２３の軸方向中心線Ｏ上に配置し、結合部の軸方向長さＬをインボード側の転動体とアウトボード側の転動体との間の軸方向ピッチＰよりも短くするのが好ましい。なお、軸方向中心線Ｏ上に配置する場合、図例のように、圧入部の軸方向中心がこの軸方向中心線Ｏ上に配置されずに、多少ずれていてもよい。要は、圧入によって、インナレース２１に影響を及ぼさない範囲にあればよい。ここで、影響を及ぼさないとは、転動体２３の転動が損なわれないことである。

図１に示す軸受ユニットにおいては、外方部材２６の外周面２６ａが車体側のナックル部材６の内周面６ａに嵌合組込みされる。嵌合組込みは、外方部材２６をナックル部材６に嵌合することにより両者の組込みが完了することを意味する。この組込みは、例えば外方部材２６の円筒面状の外周面２６ａをナックル部材６の円筒状内周面６ａにアウトボード側から圧入することにより行うことができる。

必要に応じて、ナックル部材６の内周面６ａのインボード側端部には、外方部材２６の端面と軸方向で係合する凸部６ｂが設けられる。あるいは外方部材２６の外周面とナックル部材６の内周面６ａとの間に止め輪５３を介在させる。これら凸部６ｂや止め輪５３を使用することにより、外方部材２６とナックル部材６の抜け止め効果がさらに高まる。図１に示すように、止め輪５３と凸部６ｂの双方を設けた場合、アウトボード側から圧入した外方部材２６のインボード側端面が凸部６ｂに当接すると同時に、ナックル部材６の内周面６ａに形成した止め輪溝６ｃと外方部材２６の外周面２６ａに形成した止め輪溝２６ｂとが対向し、外方部材２６の止め輪溝２６ｂに収容した止め輪５３が弾性的に拡径してナックル部材６および外方部材２６の双方と軸方向で係合する。

圧入だけでも十分な固定力が得られる場合は、凸部６ｂおよび止め輪５３の何れか一方または双方を省略することもできる。図１４は凸部６ｂを省略した場合を示し、図１５は止め輪５３を省略した場合を示している（図１５に示すように、併せてハブ輪１０と内輪２８の間の止め輪２９を省略することもできる）。

止め輪５３を使用する際、極力アウトボード側に止め輪５３を配置するのが望ましい。具体的には、図１に示すように、インボード側の転動体２３とアウトボード側の転動体２３との間の軸方向中心線Ｏよりもアウトボード側に止め輪５３を配設するのが望ましい。これにより、外方部材２６を圧入する際、止め輪５３のナックル部材内周面６ａに対する摺動距離を短縮できるので、止め輪５３の引きずりによるナックル部材内周面６ａの損傷回避を図ることができる。

このように外方部材２６の外周面２６ａに圧入面を設け、この外方部材２６をナックル部材６の内周に圧入固定することにより、従来のように、フランジ付き外方部材をナックル部材の複数箇所にボルト止めする場合に比べ、ボルトの締結作業を省略でき、その分だけ部品点数や作業工数を減じて低コスト化を図ることができる。

また、外方部材２６をナックル部材６に圧入することで、圧入後の外方部材２６には、ラジアル方向の縮径力が作用し、この縮径力によって軸受隙間が縮小する。従って、上記予備予圧量を加味して圧入代を適切に設定すれば、圧入後に適正量の負隙間（例えば０〜１００μｍ、好ましくは０〜３０μｍ）を得ることが可能となる。この場合、ナットの締め込みによる予圧付与作業が不要となるので、軸受ユニットの組付け作業性を更に向上させることができる。なお、０よりも大きい正隙間であると、軸受剛性が不充分となって耐久性が低下し、負隙間量が１００μｍを上回ると、逆に予圧が過大となって異常発熱の原因となる点が問題となる。

かかる嵌合組込みにおいては、アウトボード側等速自在継手３０の最大外径寸法Ｄ１をナックル部材６の最小内径寸法Ｄｎよりも小さくする（Ｄ１＜Ｄｎ）。これにより、まずアウトボード側等速自在継手３０をナックル部材６の内周に挿入し、引き続いて軸受部２０の外方部材２６をナックル部材６の内周に圧入することにより、ハブ輪１０、軸受部２０およびアウトボード側等速自在継手３０を予めアセンブリにした状態で車両に組付けることが可能となる。この組み付け時には、アセンブリの押し込み方向が一定となるので、組み付け時の作業性も良好となる。

ここで、ナックル部材６の「最小内径寸法Ｄｎ」は、ナックル部材６のうちで最も内径側に存在する部分の内径寸法を意味する。図１に示す実施形態のように、ナックル部材６の内周面に凸部６ｂを設けた場合、凸部６ｂの内径寸法が「最小内径寸法」となる。図１４に示すように凸部６ｂを省略した場合、ナックル部材６の内周面６ａが「最小内径寸法」となる。

また、アウトボード側等速自在継手の「最大外径寸法Ｄ１」は、ブーツ３７およびブーツバンド３６等の付属品も含めた状態で、最も外径側に存在する部分の外径寸法をいう。例えば図１に示すアウトボード側等速自在継手３０では、ブーツ最大径部３７ａの外径寸法がアウトボード側等速自在継手３０の最大外径寸法Ｄ１となる。

併せて図４に示すように、ドライブシャフト１のインボード側等速自在継手４０の最大外径寸法Ｄ２をナックル部材６の最小内径寸法Ｄｎよりも小さくすれば（Ｄ２＜Ｄｎ）、ドライブシャフト１とハブ輪１０と軸受部２０とを予めアセンブリにした状態（以下、ドライブシャフトアセンブリと呼ぶ）でも車両への組み付けが可能となる。すなわち、ドライブシャフトアセンブリを、インボード側等速自在継手４０、中間軸２、アウトボード側等速自在継手３０の順に順次ナックル部材６の内周に挿入し、次いで外方部材２６の外周面２６ａをナックル部材６の内周面に圧入することにより、車両への組み付けが完了する。これにより、組付け作業現場での作業工数を減じることができ、作業性が高まる。この場合、従来工程のようにナックル部材６を旋回させる必要もないので、作業スペースも最小限で足りる。インボード側等速自在継手４０の最大外径寸法Ｄ２は、アウトボード側等速自在継手３０の場合と同様に、ブーツ３７およびブーツバンド３６等の付属品も含めた状態でのインボード側等速自在継手４０の最大外径寸法を意味する。

また、インボード側の転動体とアウトボード側の転動体の軸方向中心線上で、雄部を雌部に圧入するので、圧入によってハブ輪が僅かに変形した場合でも、その影響がインナレースに及ぶ事態を防止することができる。このため、駆動車輪用軸受ユニットとして安定した機能を発揮する。

図２、図３は、駆動車輪用軸受ユニットの他の構成を示すものである。このうち、図２に示す第２実施形態の軸受ユニットでは、軸受部２０の複列のインナレース２１が何れもハブ輪１０の外周に圧入した一体構造の内輪２８外周面に形成されている。この場合、内輪２８が複列のインナレース２１を有する内方部材２５を構成する。図３に示す第３実施形態は、図２に示す一体構造の内輪２８を軸方向で二分割してそれぞれハブ輪１０の外周面に圧入し、二つの内輪２８ａ、２８ｂの各外周面にインナレース２１を形成した例である。この構成では、二つの内輪２８ａ、２８ｂが複列のインナレース２１を有する内方部材２５を構成する。図２および図３に示す何れの軸受ユニットでも、軸受部２０の両端開口部はカセットシール２７ａ、２７ｂで密封されている。

以上に説明した点を除き、図２および図３に示す軸受ユニットの構成は、図１に示す軸受ユニットの構成と共通するので、共通する部材・要素には共通の参照番号を付して、重複部分の説明を省略する。

図１〜図３では、ハブ輪１０と内輪２８、２８ａ、２８ｂの位置決めを止め輪２９で行っているが、これに代えて揺動加締めで両者の位置決めを行うこともできる。図８はその一例で、ハブ輪１０の小径段部１３の円筒状の軸端を内輪２８のインボード側端面を超えるまで延ばし、その突出部分の内径側で加締め具を揺動させることにより、突出部分を外径側に塑性変形させてフランジ１７を形成したものである。フランジ１７は内輪２８のインボード側端面と密着している。図２および図３に示す軸受ユニットでも、同様に揺動加締めを施してフランジ１７を形成することにより、ハブ輪１０と内輪２８、２８ａ、２８ｂの軸方向の位置決めを行うことができる。

この他、駆動車輪用軸受ユニットとしては、図１２の第７実施形態に示すように、アウトボード側のインナレース２１をハブ輪１０の外周面に形成し、インボード側のインナレース２１を外側継手部材３１の外周面に形成したタイプも使用することができる。この軸受ユニットでも、ハブ輪１０と外側継手部材３１とが、雄部５１の雌部５２への圧入、さらには図７に示す加締め加工によって塑性結合される。この場合、ハブ輪１０のうち、インボード側の中実端部１６の外周面に雄部５１が形成され、これに対向するステム部３１ｂの内周面に雌部５２が形成される。外側継手部材３１の端面がハブ輪１０と軸方向に当接することで、複列のインナレース２１間の寸法が規定され、かつ軸受部２０に予備予圧が付与されている。この場合、ハブ輪１０と外側継手部材３１が複列のインナレース２１を有する内方部材２５を構成する。

図１２では、中空状のステム部３１ｂの内周にハブ輪１０を嵌合して両者を塑性結合する場合を例示しているが、これとは逆に、中空状ハブ輪１０の内周に中実状のステム部３１ｂを嵌合して両者を塑性結合することもできる。

図１〜図３では、外方部材２６の外周面２６ａをその全体にわたって円筒面状に形成し、この外周面をナックル部材６の内周面６ａに嵌合組込みする場合を例示しているが、図９に示すように、外方部材２６の外周面２６ａにフランジ２６ｃを形成し、このフランジ２６ｃをナックル部材６にボルト止めしてもよい。この場合、外方部材２６の外周面２６ａとナックル部材６の内周面６ａとは隙間嵌めで嵌合させる。図９は、内方部材２５をハブ輪１０と内輪２８で形成した図１相当品であるが、同様の構成は、図１０に示すように、内方部材２５を一体内輪２８で形成した図２相当品、および、図１１に示すように、内方部材２５を分割内輪２８ａ、２８ｂで形成した図３相当品においても適用することができる。

以上の各実施形態では、転動体２３を保持器２４で保持した軸受部２０を例示しているが、保持器を用いない総転動体形式を採用することもできる。総転動体形式であれば、保持器を使用する場合に比べて組み込み可能な転動体数が増えるので、個々の転動体の負荷荷重を低減することができる。従って、高荷重条件下でも軸受ユニットの寿命向上を図ることができる。総転動体形式は、インボード側の転動体列とアウトボード側の転動体列との負荷荷重に差がある場合は、高荷重側にのみ採用することができる。もちろん双方の転動体列が同程度の荷重条件である場合は、双方を総転動体形式にすることもできる。通常は、インボード側のモーメント荷重が大きくなるので、インボード側の転動体列を総転動体形式にする。

なお、総転動体形式の場合、転動体間の円周方向の隙間が大きすぎると、転動体同士が激しく衝突して打音や発熱を生じる可能性があるので、転動体間の総隙間を転動体２３の直径寸法よりも小さくする（特に転動体２３としてボールを使用する場合、総隙間はボール直径の約４０％以下に設定する）のが望ましい。

保持器２４を使用した軸受形式においても、アウトボード側の転動体列のＰＣＤとインボード側の転動体列のＰＣＤとの間に差を設けることにより、高剛性化や長寿命化の効果が期待できる。これは、一方のＰＣＤを大きくすれば、軸受ユニットの軸方向寸法の増大なしに軸受スパン（両レース面に加わる力の作用方向の作用線と軸心との交点の間隔）の増大を図ることができること、組み込み可能な転動体数が増えること、等の理由による。インボード側の転動体列のＰＣＤを大きくしても、反対にアウトボード側の転動体列のＰＣＤを大きくしてもよい。また、インボード側の保持器２４とアウトボード側の保持器２４を異なる設計とすることで、何れか一方の側の保持器２４に他方の側より多い転動体を組み込んでも同様の効果が得られる。さらには、インボード側の転動体２３の径とアウトボード側の転動体２３の径を異ならせても同様の効果が得られる。

図１３に第８実施形態を示す。この駆動車輪用軸受ユニットは、ホイール８０の内周に嵌合する円筒状のパイロット部７２をハブ輪１０と別部材、例えばブレーキロータ７０に設けた例である。ブレーキロータ７０は、ハブ輪１０のフランジ１１のアウトボード側端面とホイール８０の間に配置され、その円周方向複数箇所にはホイールボルトを挿通するための孔７１が形成されている。

図１〜図３に示すように、通常、パイロット部７２はハブ輪１０のアウトボード側の端部に一体形成されており、それ故にハブ輪１０の形状が複雑化している。そのため、実際にはハブ輪１０を鍛造のみで成形することは難しく、旋削加工を加える場合が多い。また、パイロット部７２には、部分的に防錆塗装を施す必要がある。以上から、ハブ輪１０の製作コストは高騰する傾向にある。

これに対し、ハブ輪１０のパイロット部７２を廃し、これを図１３に示すように、ブレーキロータ７０の例えば内径端部に設ければ、ハブ輪１０のアウトボード側の形状が簡略化されるため、これを鍛造成形することが可能となり、かつハブ輪１０への防錆塗装処理も不要となる。従って、ハブ輪１０の低コスト化を図ることができ、かつ軽量化設計も可能となる。通常、ブレーキロータ７０は鋳造で成形されるので、パイロット部７２を有するブレーキロータ７０は低コストに製作可能である。

図１３は、中空ハブ輪１０と内輪２８とで内方部材２５を形成した図１相当の軸受ユニットを表しているが、同様の構成は、一体内輪２８で内方部材２５を形成した図２相当の軸受ユニット、および分割内輪２８ａ、２８ｂで内方部材２５を形成した図３相当の軸受ユニットでも採用することができる。

本発明の第１実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第２実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第３実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 ドライブシャフトの断面図である。 （ａ）図はハブ輪と外側継手部材の結合部分における雄部の断面図、（ｂ）図は同じく雌部の断面図である。 雄部の他の構成例を示す断面図である。 ハブ輪と外側継手部材の塑性結合工程を示す断面図である。 前記図１の駆動輪用車輪軸受ユニットの変形例を示す要部断面図である。 本発明の第４実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第５実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第６実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第７実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 本発明の第８実施形態の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。 前記図１の駆動輪用車輪軸受ユニットの他の変形例を示す要部断面図である。 前記図１の駆動輪用車輪軸受ユニットの別の変形例を示す要部断面図である。 車両の懸架装置周りの概略構造を示す断面図である。

符号の説明

６ ナックル部材
６ａ 内周面
１０ ハブ輪
２１ インナレース
２２ アウタレース
２３ 転動体
２５ 内方部材
２６ 外方部材
２６ａ 外周面
３０ アウトボード側等速自在継手
３１ 外側継手部材
Ｄｎ ナックル部材の最小内径寸法
Ｄ１ アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法
Ｏ 軸方向中心線

Claims (2)

1. 内周に複数のアウタレースを有する外方部材と、車輪に取り付けるためのフランジが設けられたハブ輪を備え、前記アウタレースと対向する複数のインナレースを有する内方部材と、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体と、アウトボード側等速自在継手とを備える駆動車輪用軸受ユニットにおいて、
   ハブ輪およびアウトボード側等速自在継手の外側継手部材のうち、何れか一方に設けられた雄部を、他方に設けられ、雄部と断面形状の異なる雌部に圧入することにより形成された、トルク伝達のための結合部を有し、前記結合部が前記圧入に伴う雄部の雌部への食い込みにより完成され、
   前記結合部をインボード側の転動体とアウトボード側の転動体の軸方向中心線上に配すると共に、結合部の軸方向長さをインボード側の転動体とアウトボード側の転動体との間の軸方向ピッチよりも短くしたことを特徴とする駆動車輪用軸受ユニット。
2. 外方部材の外周面が車体側のナックル部材の内周面に嵌合組込みされ、アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法がナックル部材の最小内径寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の駆動車輪用軸受ユニット。

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