JPH0543521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両の車輪の支持機構、特に自動車
の駆動輪の支持機構に関する。

既に知られているように、最近の自動車駆動輪
の支持機構は、車輪のハブ、軸受、シヤフト、ス
ピンドルの機能のような多数の機能を、同時に果
たすことのできる一体形回転軸受を備えた、非常
に小型な構造を有している。この軸受は、通常、
ボールの２つの傾斜した輪を有する混合型であ
り、自動車の車輪へ固定するフランジを一端に備
え、かつ、スプラインを形成された内周面を有す
る実質的に円筒形をなす内輪と、この内輪の上記
一端とは反対側の端部に、上記車輪の懸架装置の
支柱へ取付けるフランジを有する実質的に円筒状
をなす外輪とを具備する。上記内外輪の間には、
回転要素が挿入され、回転要素は、これに適合し
た溝内を転動し、公知の閉塞部材により保護され
る。内輪は、車輪への推進力の伝達が可能なボー
ル継手を有するシヤフトへ、スプライン結合によ
り、さらに連結される。上記軸受の変形例もまた
公知である。すなわち、内輪は相互に適合して成
形された２つの同軸的な環状部材から構成されて
おり、第１の環状部材は、上記スプラインと、輪
状回転要素が回転するための溝とを有し、また、
第２の輪状回転要素の回転用の第２の溝を有する
第２環状部材を装着するためのスリーブ状端部を
備える。

しかしながら上述した構成は、いくつかの欠点
を有する。特に、単一の部材として形成された内
輪を有する構成は、介挿される回転要素の数に制
限があり、したがつて、過負荷を避けるため軸受
を大型化する必要がある。２つの環状部材を結合
して成る内輪を有する構成は、軸受の最適条件を
得るために介挿される回転要素の数の増大を可能
ならしめて、上記構成の欠点を部分的に除去する
ことができる。しかし、スプラインにより推進力
を伝達することは、大応力の部分が弱くなるのを
防止するために第２環状部材が装着される、スリ
ーブ状端部の最小厚さを厚く設定する必要性を生
じる。軸受の最大外径寸法は、どんな型の軸受で
も同様であるように、有効空間により決まるの
で、この軸受は、外径寸法の制限内に抑えるべく
直径を減少させた回転要素（この場合、ボール）
を用いる必要性がある。ところが周知のように、
回転要素の直径を減少させることは、軸受荷重性
能を低下させ、軸受を有効に収容することにより
得られる利点を大幅に減少させる。さらに、内輪
の２つの環状部材の軸心を完全に位置決めするこ
とが必要であり、このことは高価であり、結合面
の困難な加工を必要とする。

本発明の目的は、上述した欠点を除去する、車
両の車輪を支持する機構を提供することにある。

本発明は、自動車の車輪、特に駆動輪の支持機
構であつて、車輪への固定フランジを有する内輪
と、上記車輪の懸架装置の支柱へ固定するフラン
ジを有する外輪と、これら内外輪の間に介挿され
るとともに該内外輪の溝内を転動可能な回転要素
の輪とを備え、上記内輪は、これを軸方向に固定
するための肩部を有する軸上に装着される支持機
構において、上記内輪は、反対側の各端部に、反
対方向に向う第１および第２の同軸的な円錐面を
有し、上記第１円錐面は、上記軸に同軸的な円筒
面とともに肩部に同軸的に形成され、かつ、該軸
の一端において形成された第３円錐面に係合可能
であり、位置決め輪は、上記第２円錐面に係合可
能な第４円錐面を有する上記円筒面を囲繞して同
軸的に設けられ、この位置決め輪に対する押圧手
段が上記軸に固定されることを特徴とする支持機
構を提供するものである。

本発明をより一層理解するために、添附図面に
基づき、これに限定されることのない好ましい実
施例について説明する。

第１図において、符号１は自動車の駆動輪（図
示せず）の支持機構を総括的に示し、該駆動輪の
懸架機構の支柱（図示せず）に固定するためのフ
ランジ４を有する端部３が形成された外輪２と、
内輪５と、外輪２の内面９に形成された一対の環
状溝８と第１環状部材１４と第２環状部材１５の
外周面１２，１３上にそれぞれ形成された一対の
環状溝１０，１１との間を転動する回転要素７の
２つの輪６とを備え、第１および第２環状部材１
４，１５は、相互に同軸的であり内輪５の構成要
素となつている。

回転要素７は、図示の如くボールであるか、あ
るいは円柱体であり、スペーサ・ゲージ１６によ
り保持され、それぞれの転動トラツクを介して、
内外輪２，５間に形成される空間１８の外周側に
隔離される。回転要素７は、公知の縁シール部を
介して、内外輪２，５内に収容される。第１シー
ト部は、端部３の内面９に形成されたシート２０
内に嵌合された仕切部材１９から構成された、内
縁部２１により第２環状部材１５の外周面１３上
に摺動シールを形成する。一方、２つの摺接縁部
を有する型の第２シール部２２は、端部３の反対
側の端部２４に形成された外輪２のシート２３内
に嵌合され、径方向縁部２６と軸方向縁部２７と
を介して外周面１２の曲面部２５上において、軸
方向および径方向摺接シールとして機能する。

第１環状部材１４は、外輪２の端部３の反対側
であり、かつ外周面１２の曲面部２５が形成され
た端部２８に、車輪に固定するためのフランジ２
９を有する。該フランジ２９は、固定ねじ（図示
せず）用のねじ穴３０と補助ピン（図示せず）用
のねじ穴３１とを刻設される。同様に、フランジ
４も固定ねじ（図示せず）用のねじ穴３２を有す
る。

第１環状部材１４は、フランジ２９の前端面３
４上に浅い凹部３３を形成され、凹部３３の内側
は、環状溝１０と第１環状部材１４自体の軸心と
に同軸的な凹状円錐面３５となつている。

凹状円錐面３５は端部３へ向つて窄まつており
すなわち、その径は該端部３へ近ずくに従い減少
する。また第１環状部材１４は、軸３８の面上に
形成されたスプライン３７に係合可能な内周面３
６を有し、軸３８上には、内輪５を構成する環状
部材１４，１５が装着される。さらに第１環状部
材１４は、前端面３４の反対側に位置し、かつ第
１環状部材１４自身の軸心に垂直な前端面３９を
有する。前端面３９は、第２環状部材１５の対応
する面４０に対し摺接する。第２環状部材１５
は、第１環状部材１４と、軸３８の径を拡大して
形成された肩部４１との間に位置する。肩部３に
装着された第２環状部材１５は、肩部４１に面
し、円錐面３５の反対方向へ向つて窄まる凹状円
錐面４２を有する。凹状円錐面４２は環状溝１１
と第２環状部材１５自身の軸心と同軸的であり、
肩部４１上の対応位置に形成された突状円錐面４
３に係合可能である。

突状円錐面４３は、肩部４１の反対側の溝３８
の端部４５に形成された円筒面４４と同軸的であ
る。

第１図において、円筒面４４は軸３８の外周面
に形成されたスプライン３７の歯頂４６により構
成される部分とは不連続である。軸３８は、公知
のボール継手４７が一体的に形成され、ボール継
手４７は、図示しない他の軸から推進力を受け、
これをスプライン３７を介して第１環状部材１４
へ、そしてこれから車輪へ伝達する。ところが円
筒面４４は、また、スプライン３７が端部４５の
前までしかない場合には、連続的な面とすること
もできる。したがつて、第１環状部材１４は、ス
プライン３７によつて、装着された軸３８と共に
回転すべく結合されており、一方第２環状部材１
５は、スプライン３７の終端部４８において、軸
３８に一体的に固定される。相対回動可能の場
合、明らかに、どんな偶力も伝達されない。

軸３８の円筒面４４上には、円筒面４４と同軸
的、すなわち軸３８と同軸的で、第１環状部材１
４内に挿入された位置決め輪４９が設けられる。
輪４９は、円錐面３５に面する位置に形成された
突状円錐面５０を有する。したがつて突状円錐面
５０は円筒面４４と同軸的であり、円錐面３５に
係合可能である。輪４９は軸３８の端部４５のね
じ部５２に螺合されたナツト５１によつて第１環
状部材１４側に押圧され、また、第１環状部材１
４は、第２環状部材１５を肩部４１へ押圧する。

第２図および第３図には、支持機構１の変形例
が示されている。この支持機構１は、第１図に示
した実施例とほとんど同じであり、同一もしくは
相当部分は同一符号により示されている。特に、
第２図の構成は、フランジ２９と一体的な位置決
めスリーブ５３が設けられていること、および位
置決め輪４９が径方向スリツト５４を有すること
において、第１図の構成と異なる。スリーブ５３
は、浅い凹部３３と同心的な前端面３４に対し垂
直に形成され、該凹部３３内には、凹状円錐面３
５が成形されるとともに、凹陥部５５内において
ナツト５１が収容される。スリーブ５３は、支持
機構１に対し、車輪およびブレーキの軸心位置合
わせをする外周面５６，５７を備え、これによ
り、本機構の組立てが容易になつている。他方、
スリツト５４は位置決め輪４９に弾性を与え、該
輪４９はナツト５１から受ける圧力により径方向
に変形し、これにより、第１環状部材１４に対す
る位置決め作用と同様に、ナツト５１に対するワ
ツシヤとしての機能をも果たす。最後に、円筒面
４４は、この実施例においては、連続的な面であ
り、スプライン３７は端部４５の前でとぎれてい
る。

第３図には、支持機構１の２つの他の変形例が
示され、支持機構１から分離された位置決め輪４
９が示されている。第１図の実施例と同様な第１
の変形例において、位置決め輪４９と、これと共
働するスラストナツト５１とは、単一のナツト部
材５８に一体的に形成され、一方、第２の変形例
においては、第２図の変形例と同様に、外周面５
６，５７が本機構の後部において端面３４から突
出する位置決め輪４９の端部５９に直接成形され
る。

使用において、支持機構１は、車輪へフランジ
２９を、懸架装置の支柱へフランジ４を、そして
車軸へ継手をそれぞれ固定することにより、車輪
と車輪の間へ取付けられる。支持機構１は、スプ
ライン３７のため継手４７を介して軸３８へ偶力
を伝え、したがつて推進力は第１環状部材１４へ
伝達され、そしてこれから車輪へ伝えられる。組
立てにおいて、環状部材１４，１５は、位置決め
輪４９により付与される押圧力を受けて、環状部
材１４，１５に形成された凹状円錐面４２，３５
と共働する突状円錐面４３，５０により自動的に
センタリングされる。位置決め輪４９は、固着さ
れる円筒面４４の作用により軸３８上に完全にセ
ンタリングされている。また、ナツト５１を締め
付け調整することで円錐面４３，５０により、長
期使用により、回転要素（ボールもしくはロー
ラ）と環状溝８，１０，１１との間の摩耗によつ
て生じる径方向の遊びを吸収することができる。

上述した記載から、本発明の支持機構の利点は
明らかである。特に、内輪を、回転体用の環状溝
を夫々に備える、２つの全く独立な環状部材に分
割することができる支持機構を提供することがで
きる。このようにして、内輪と外輪の間の空間が
最も有効に使用されるべく回転体を配置すること
ができ、また、大径の回転要素を使用して高い軸
受荷重容量を得ることができる。実際、運動の伝
達は、環状部材のうちの１つで済み、一方第２の
環状部材は、第１の環状部材に形成される切込み
やスリーブ（最小許容厚が制限される）よりもむ
しろ、外側の手段（円錐面）により、第１の環状
部材に対するセンタリングがなされる。さらに、
制限された面と簡単な作業により、２つの環状部
材に形成された環状溝の高精度なセンタリングが
でき、製作コストを低下させることができる。特
に、環状部材が取付けられる軸の円錐面と円筒面
は、回転研摩盤を使用する簡単な作業により得ら
れ、これら２つの照合面を完全に同軸状に配置す
ることが確実となる。この同軸状の位置決めは、
円錐面係合により内輪の環状部材へ伝わり、円錐
面係合は、さらにスラストナツトに作用すること
により、発生し得る小さな径方向の遊びを吸収す
る。最後に、軸のスプライン面と、内輪の環状部
材の内面とは、センタリングに影響を及ぼさない
ので、その加工は高精度を要求されることがな
い。

上述した記載から、さらに、本発明の範囲から
逸脱しない範囲で、本発明の支持機構に変更を加
えることは可能である。特に、従動輪の場合、ス
プライン３７は省略することができ、軸３８は継
手４７に連結される必要がなく、内輪５の２つの
環状部材１４，１５に対する支持部材としてのみ
機能する。さらに円錐面は図示位置と異なる位置
に設定することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理に従つて構成された車
輪の支持機構を示す縦断面図、第２図および第３
図は、第１図の支持機構の変形例を示す図であ
る。 １……支持機構、２……外輪、４……フラン
ジ、５……内輪、６……輪、７……回転要素、
８，１０，１１……溝、１２，１３……外周面、
１４……第１の環状部材、１５……第２の環状部
材、２８……端部、２９……フランジ、３３……
凹部、３４……前端面、３５，４２，４３，５０
……円錐面、３６……内周面、３７……スプライ
ン、３８……軸、４１……肩部、４４……円筒
面、４６……歯頂、４７……ボール継手、４９…
…位置決め輪、５１，５８……押圧部材、５２…
…ねじ部、５３……スリーブ、５６，５７……外
周面、５９……端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪へ固定するためのフランジ２９を有する
   内輪５と、懸架装置の支柱へ固定するためのフラ
   ンジ４を有する外輪２と、上記内、外輪２，５間
   に介挿され、かつ内、外輪２，５の対向し合う
   外、内周面に形成された溝８，１０，１１内を転
   動可能な回転要素７の輪６とを備え、上記内輪５
   は、この内輪５を軸方向に固定する肩部４１を備
   えた軸３８に対し固定される車輪の支持機構１に
   おいて、上記内輪５は、同軸状に隣接配置された
   第１の環状部材１４と第２の環状部材１５とを有
   し、該第２の環状部材１５は隣接する上記肩部４
   １に面する位置に第１円錐面４２を有し、上記第
   １の環状部材１４は端部２８において、第２円錐
   面３５と車輪固定のための上記フランジ２９とを
   有し、これら第１円錐面４２及び第２円錐面３５
   は同軸状に配置されるとともに互いに反対方向に
   延び、上記第１円錐面４２は、上記軸３８と同軸
   なる円筒面４４に対して同軸状に上記肩部４１上
   に形成された第３円錐面４３と面接触し、上記円
   筒面４４の周囲に同軸状に取付けられた位置決め
   輪４９は、上記第２円錐面３５に面接触する第４
   円錐面５０を有し、上記第１の環状部材１４及び
   第２の環状部材１５は、上記肩部４１と上記位置
   決め輪４９の間において上記軸３８上に配置さ
   れ、上記内輪５の外周面に形成される溝１０，１
   １は、第２の環状部材１５の外周面１３に形成さ
   れた第１の溝１１と、第１の環状部材１４の外周
   面１２に形成された第２の溝１０とから成り、位
   置決め輪４９に対する軸方向押圧手段５１が軸３
   ８上に固定されることを特徴とする車輪の支持機
   構。 ２ 上記軸３８は、車輪からこの軸３８へ偶力を
   伝達することのできるボール継手４７が一体的に
   形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の車輪の支持機構。 ３ 上記軸３８は、外周面に形成され、駆動力を
   該軸３８から上記内輪５へ伝達することができる
   スプライン３７を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項のいずれか１項に記
   載の車輪の支持機構。 ４ 上記第１の環状部材１４は、上記軸３８のス
   プライン３７と、回転方向に結合する内周面３６
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれか１項に記載の車輪の支持機
   構。 ５ 上記円筒面４４は、上記第２円錐面３５に応
   じて形状に声形され、該円筒面４４は、スプライ
   ン３７の歯頂４６を切削することにより得られ、
   不連続的であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項〜第４項のいずれか１項に記載の車輪の支
   持機構。 ６ 上記第１円錐面４２および第２円錐面３５
   は、上記溝８，１０，１１のうち上記内輪５に形
   成された溝１０，１１と同軸状であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか
   １項に記載の車輪の支持機構。 ７ 上記第２円錐面３５は、上記外輪２を固定す
   るための上記フランジ４へ向かつて窄まる形状を
   呈することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第６項のいずれか１項に記載の車輪の支持機構。 ８ 上記軸方向押圧手段は、上記軸３８のねじ部
   ５２に螺合されたナツト５１を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか
   １項に記載の車輪の支持機構。 ９ 上記ナツト５１は、上記位置決め輪４９に、
   上記内輪５と外輪２の間に小さい径方向遊びを補
   償すべく該内輪５を変形させるに充分なだけ押圧
   力を付与することができることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載の車輪の支持機構。 １０ 上記位置決め輪４９は径方向スリツト５４
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   〜第９項のいずれか１項に記載の車輪の支持機
   構。 １１ 上記車輪およびこの車輪のブレーキに対す
   る位置決め用外周面５６，５７を備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項〜第１０項のいず
   れか１項に記載の車輪の支持機構。 １２ 上記外周面５６，５７は、上記内輪５のフ
   ランジ２９に一体的にスリーブ５３に形成され、
   この内輪５の前端面３４に垂直であり、第２円錐
   面３５が形成された凹部３３と同軸状であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の車輪
   の支持機構。 １３ 上記外周面５６，５７は、組立て状態で上
   記フランジ２９から車輪側へ突出する、上記位置
   決め輪４９の端部５９に形成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の車輪の支持機
   構。 １４ 上記ナツト５１および位置決め輪４９は、
   単一の押圧部材５８に一体的に形成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項〜第１３項のい
   ずれか１項に記載の車輪の支持機構。