JPH08253165A - 一体型ホイールエンドアセンブリー - Google Patents

一体型ホイールエンドアセンブリー

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JPH08253165A
JPH08253165A JP7352281A JP35228195A JPH08253165A JP H08253165 A JPH08253165 A JP H08253165A JP 7352281 A JP7352281 A JP 7352281A JP 35228195 A JP35228195 A JP 35228195A JP H08253165 A JPH08253165 A JP H08253165A
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JP
Japan
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wheel
end assembly
spindle
wheel end
assembly
Prior art date
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JP7352281A
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English (en)
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James A Krisher
ジェイムズ、エイ、クリシァ
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Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ホイールエンドアセンブリーにお
いて、定速ユニバーサルジョイント、スピンドル、及び
ホイールフランジを一体化し、装着、整備を容易にする
ことにある。 【解決手段】 ホイールエンドアセンブリー１０は、ボ
ール孔１８を備えたステアリングナックル１２と定速ユ
ニバーサルジョイント２０とにより構成され、定速ユニ
バーサルジョイントの内レース２２はアクスルシャフト
３０と共に回転する様、連結される。定速ユニバーサル
ジョイントには、ステアリングナックルのボール孔内で
回転する様取り外し可能なベアリングアセンブリー４
０、４２で支持された一体型スピンドル２５を含む。ホ
イールマウンティングフランジ５０もスピンドルと一体
となる様形成され、オフセット無しのブレーキローター
６０を案内する事が出来る。本発明ホイールエンドアセ
ンブリーは、複雑さを抑え、軽量、かつ製造コストが低
く、整備やベアリングアセンブリーの予負荷調節も簡単
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明はホイールエンドアセンブリー
（ｗｈｅｅｌ ｅｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ）に関し、特
に定速ユニバーサルジョイント、スピンドル、ホイール
フランジが統合され一体型ユニットなった、装着、整備
の簡単なホイールエンドアセンブリーに関する物であ
る。
【０００２】
【発明の背景】一般的に、自動車の駆動、操舵用アクス
ル（ｄｒｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ａｘ
ｌｅ）は内端部がデフより出て外端部が定速ユニバーサ
ルジョイントに至るアクスルないしはシャフトを構成物
として含む。定速ユニバーサルジョイントはアクスルと
共に回転し、トルクの伝達を受ける様になった内レース
と、またその内レースより、トルク伝達ボールを介し、
定速にてトルクの伝達を受ける外レースとにより構成さ
れる。一般的に、この外レースは別個のスピンドルと共
に回転し、そのスピンドルはホイールハブと共に回転す
る様になっている。ホイールハブはベアリングアセンブ
リー一個ないしは数個により、ステアリングナックルに
設けられたボール孔（ｂｏｒｅ）の中にて回転出来る様
に支持されている。ホイールハブは、その外側に設けら
れたホイール装着用フランジを含み、それにホイールを
回転出来る様に搭載し、数個のホイールマウンティング
スタッドにより装着せしめる。通常、ディスクブレーキ
のローターもホイールフランジと共にマウンティングス
タッドにより装着される。
【０００３】従来のホイールエンドアセンブリーは各種
のコンポーネントにより構成され、そのため複雑で重量
もありコストも高くなっている上、整備も難しくなって
いる。また、従来のホイールセンブリーの構造はブレー
キローターをオフセットする事が必要で、そのオフセッ
トの為、ブレーキローターの摩擦面がブレーキローター
中心部の垂直面と一致しない場合もある。オフセットの
あるブレーキローターは重く、製造に時間もかかり、コ
ストも高くなる。また、オフセットのあるブレーキロー
ターには、不均一なブレーキ作動、過度なブレーキシュ
ーズの摩耗、またブレーキ効果の低減の原因となる横方
向の歪み、ないしはワープが起こり易いとされている。
【０００４】
【発明の摘要】本発明はボール孔を設けたステアリング
ナックル、アクスルシャフト（ａｘｌｅ ｓｈａｆｔ）
と連結され、回転連動する内レースとその内レースと動
的に連結された外レースから構成される定速ユニバーサ
ルジョイント、少なくとも一個のベアリングアセンブリ
ーによりステアリングナックルのボール孔の中で回転可
能に支持された一体型スピンドルを含む定速ジョイン
ト、数個のスタッドにてホイール装着可能な様に装着孔
を持ち、一体型スピンドルと一体化する様形成されたマ
ウンティングフランジより構成されたホイールエンドア
センブリーに関する物である。
【０００５】本発明は、従来のホイールエンドアセンブ
リーに比較し複雑でない事、軽量である事、製造コスト
が低い事等の利点があり、ベアリングやシールの整備も
簡易化出来る。さらに、当発明のホイールエンドアセン
ブリーでは従来使用されているローターに比べてコスト
が低く、軽量で、横方向歪みが出来にくい、オフセット
無しのブレーキローターを使用出来る。
【０００６】
【実施例の説明】図１にに示す実施例の断面図に従い説
明する。図１に於いて、ホイールエンドアセンブリー全
体は１０にて示される。ホイールエンドアセンブリー１
０は自動車の駆動、操舵用アクスルに使用されるので、
前輪駆動、ないしは両輪駆動のフロントアクスルと併用
される事が多いが、使用方法がその用途のみに限られる
訳ではない。通常、駆動、操舵用アクスルは、車輪とホ
イールエンドアセンブリー１０の間に設置され、トラン
スアクスル（ｔｒａｎｓａｘｌｅ）ないしは両輪駆動の
トランスファーケースよりトルクの伝達を受け、それを
両方のホイールエンドアセンブリー１０にアクスルシャ
フト３０を介して伝達するデフを含んでいる。尚、この
アクスルシャフト３０は、回転しないアクスルチューブ
内に位置する事が好ましい。
【０００７】本発明のホイールエンドアセンブリー１０
は上部マウンティングボス１４、下部マウンティングボ
ス１６により、車両シャーシ(図示せず)に装着されたス
テアリングナックル１２を含む。また、ステアリングナ
ックル１２には、少なくとも一個のボール孔１８が加工
される。
【０００８】ホイールエンドアセンブリー１０は、図１
に２０で示された定速ユニバーサルジョイントをも含
む。定速ユニバーサルジョイント２０はアクスルシャフ
ト３０にスプラインあるいは別の方法により回転運動に
おいて連結された内レース２２、また、上記ステアリン
グナックル１２のボール孔１８内で回転出来る様、第
一、第二のベアリングアセンブリー４０、４２により支
持された外レースにより構成される。外レースはホイー
ルスピンドル２５としても機能する様、一体形成され、
トルク伝達を受ける為に別個のスピンドルを定速ユニバ
ーサルジョイント２０に組み付ける必要を無くしてい
る。円周に沿って配置されたトルク伝達用ボール２６
（２個のみ図示）は、内レース２２と外レース２４間に
位置し、各ボール２６は外レース２４上に加工された複
数の溝のうち一条とそれに相対して設けられた内レース
２２上の溝に収まり、内レース２２から外レース２４へ
のトルク伝達を行える様、配置されている。ボール２６
と溝により、ホイールエンドアセンブリーの操舵動作に
よる位置の全範囲に於いて、内レース２２から外レース
24へのトルク伝達が、一定の角速度の下に於いて行われ
る様になっている。典型的な機構では、ボール２６は、
ケージにより外レース２４の溝と、それに相対する内レ
ース２２の溝の内部に保持されるが、内レースと外レー
スを定速ユニバーサルジョイントとして連結する手段は
この他にもあり、本発明は、連結手段の特定な物に対し
て限定される訳ではない。定速ジョイント２０、特に外
レース２４はステアリングナックル１２のボール孔１８
内で回転出来る様、第一のベアリングアセンブリー４０
と第二のベアリングアセンブリー４２により支持され
る。内部シールと外部シール７２は泥、水分、その他の
異物がボール孔１８、及び第一、第二のベアリングアセ
ンブリー４０、４２に入るのを防止するのに役立ってい
る。第一、第二のベアリングアセンブリー４０、４２は
各々内レース４４、外レース４６、ベアリング内レース
４４の周囲にベアリングボールを均等に配置するための
リテナーないしはケージ４５により構成される。ベアリ
ングアセンブリーの内レース４４は、ホイールスピンド
ル２５の外面に配置された別個の物であっても良い。同
様に、ベアリング外レース４６も、ステアリングナック
ル１２のボール孔１８の内面１９に対して配置された別
個の物であっても良い。ベアリングアセンブリー４０、
４２は定速ユニバーサルジョイント２０の外レース２４
の外径上をパイロットされた（ｐｉｌｏｔｅｄ）一体型
ベアリングアセンブリーである事が好ましい。ベアリン
グ４７は、好例であるテーパー付きローラーベアリング
として示されているが、当発明ではボールベアリング等
の他種のベアリングも使用可能である。この様にして、
ホイールエンドアセンブリー１０を組み立てあるいは分
解する際、ベアリングアセンブリー４０、４２は定速ユ
ニバーサルジョイント２０の外レース４２の外周上の装
着位置に簡単にパイロット装着ないしは取り外しが出来
る。もし、ベアリングアセンブリー４０、４２の片方あ
るいは両方を交換する必要がある場合、定速ユニバーサ
ルジョイント２０上よりベアリングユニットごと取り外
し、廉価な新規の同等品を装着する事が出来る。いずれ
にせよ、ベアリングアセンブリー４０、４２の交換及び
整備が簡単になる。さらに、定速ユニバーサルジョイン
ト２０の外レース２４の外面２５や、ボール孔１８の内
面１９と異なるベアリング用レースを形成する事によ
り、これらの面２５、１９を高価なベアリング鋼にて形
成する必要がなくなる。また、ベアリングアセンブリー
４０、４２を交換する際、定速ユニバーサルジョイント
２０の外レース２４やナックル１２を同時に交換する必
要もなくなる。
【０００９】ボール孔１８に集中されたショルダー１７
がある事が好ましいが、第一と第二ベアリング４０、４
２を正しい位置に固定しベアリングアセンブリー４０、
４２の軸方向の動きを止める為である。トーンリング８
０を定速ユニバーサルジョイント２０の外レース２４の
外周上にパイロットし、第一のベアリングアセンブリー
４０と第二のベアリングアセンブリー４２の間の位置に
設置し、ＡＢＳ、トラクションコントロール等、ホイー
ル速度の測定を必要とするシステムへの入力信号を出す
センサー（図示せず）と接触する様な位置に設置する事
が好ましい。内側摩耗スリーブ７１と外側摩耗スリーブ
７３も定速ユニバーサルジョイント２０の外レース２４
の外周上に設置し、スピンドル２５をショルダー１７に
対して正しい位置に配置するのに役立つ様になってい
る。ショルダー１７と内側、外側摩耗スリーブ７１、７
３が協力して、軸方向に負荷がかかった際にスピンドル
２５の軸方向の動きを抑える働きをする。
【００１０】定速ユニバーサルジョイント２０の外レー
ス２４は、ホイールマウンティングフランジ５０を含
み、一体化形成される。ホイールマウンティングフラン
ジ５０には複数の孔をあけ、複数のマウンティングスタ
ッド５２でホイールとタイヤを一体型ホイールマウンテ
ィングフランジ５０と共に回転する様、搭載、固定する
様に出来る事が好ましい。
【００１１】ホイールマウンティングフランジ５０を一
体型定速ユニバーサルジョイント２０の一部として形成
する事により、スタッドによる簡単なホイール装着が行
え、また別個のコンポーネントがなくなり、製造、組み
立てのコストダウンにもなる。定速ユニバーサルジョイ
ント２０のホイールスピンドル２５の一部として形成さ
れたホイールマウンティングフランジ５０は、ブレーキ
ローター６０を定速ジョイント２０、一体型スピンドル
２５、ならびにホイールマウンティングフランジ５０の
外端の位置に搭載するのに便利になっている。ブレーキ
ローター６０の中央に穴を設け、それにてブレーキロー
ターはホイールスピンドル２５と一体化した定速ユニバ
ーサルジョイント２０の外レース２４の外端２７上をパ
イロットされる（ｐｉｌｏｔｅｄ）。ブレーキローター
６０はホイールマウンティングフランジ５０にそれと一
緒に回転する様、ホイールマウンティングスタッド５２
により、ブレーキローター９０上に設けられた穴で固定
される。ブレーキローター６０の位置は、ホイールマウ
ンティングフランジ５０に対してオフセット無しである
事が好ましく、それにより、ブレーキローター６０の軽
量化、製造の簡易化が計れ材料の節約も出来、また、従
来のオフセットのあるブレーキローターより、横方向の
歪みが起き難い物にする事が出来る。それゆえオフセッ
ト無しの（ｎｏｎ−ｏｆｆｓｅｔ）ブレーキローター６
０の摩擦面６２、６４は、ブレーキローター６０の中央
領域６５と実質的に同じ垂直面内にあり、この中央領域
６５は、定速ユニバーサルジョイント２０の外端部とホ
イールスピンドル２５とホイールマウンティングフラン
ジ５０との上をパイロットされ（ｐｉｌｏｔｅｄ）、ホ
イールマウンティングフランジと実質的に同じ平面内に
ある。
【００１２】本発明によるホイールエンドアセンブリー
の構造において、ベアリングアセンブリー４０、４２は
一体型ベアリングアセンブリーとして別々の物である事
が好ましいが、定速ユニバーサルジョイント２０、ホイ
ールスピンドル２５に対し、またホイールマウンティン
グフランジ５０はステアリングナックル１２に対して簡
単に装着出来る。ベアリングアセンブリー４０、４２は
ステアリングナックル１２に、前述した様に、シール７
０、７２とそれに相対する摩耗スリーブ７１、７３と共
に装着され、そこでベアリングアセンブリー４０、４２
をホイールエンドアセンブリーで正しく作動せしめるた
めに予め負荷をかける。それについて、定速ユニバーサ
ルジョイント２０の外レース２４の内端２８上設けた外
部螺旋(ネジ）２９でベアリングアセンブリー４０、４
２に摩耗スリーブ７１、７３を介して力を加えて予負荷
をかける事にも利用出来るロックナット８２を受けるこ
とになる。ロックナット８２と、それに協力し働くネジ
２９はベアリングアセンブリー４０、４２に予負荷を加
えるのに有効な手段で、これにより、ホイールエンドア
センブリー１０を車両に装着時のベアリングの予負荷調
整、ならびにベアリングアセンブリー４０、４２定期整
備する時、車の使用による摩耗分を勘定に入れた予負荷
の再調整が容易になる。
【００１３】定速ユニバーサルジョイント２０、ホイー
ルスピンドル２５、ならびにホイールマウンティングフ
ランジ５０を外径を形成する外部部分を持つ一体化した
設計を提供し、ベアリングアセンブリー４０、４２各々
の内レース４４を取り付ける為の円錐孔をパイロットす
る（ｐｉｌｏｔ）ように、この外径の加工が容易に出来
る。また。マウンティング内端の外周にベアリングアセ
ンブリー４０、４２にロックナット８２で予負荷をかけ
る事を容易にならしめるためのネジ加工を容易にする事
も出来る。外周上の外部に形成された一体型ホイールマ
ウンティングフランジ５０は、ホイールスタッドの装着
を容易にし、ブレーキとホイール装着の為に外端をパイ
ロットになる様、加工する事により、製造、組み立て工
程を簡単に出来る。この方法により、ホイールエンドア
センブリーは洗浄やベアリングアセンブリー４０、４２
へのグリース充填を行う際に必要に応じて容易に取り外
し出来る。同様に、ベアリングアセンブリー４０、４２
は取り外し可能なアセンブリーとなっているため、定速
ユニバーサルジョイント２０の他の部品、ホイールスピ
ンドル２５及びホイールマウンティングフランジ５０を
取り外す事なく交換可能である。前述した様、ホイール
エンドアセンブリー１０のベアリングアセンブリー４
０、４２を取り外し可能にする事により、一体型定速ユ
ニバーサルジョイント２０、ホイールスピンドル２５、
及びホイールマウンティンフランジ５０の生産のコスト
効率上がる。なぜならば、取り外し可能なベアリングア
センブリー４０、４２の使用により、高価な高性能ベア
リング鋼をこれらのコンポーネントの材料とする必要が
なくなるからである。
【００１４】実際の作動時にはシャフト３０はデフ(図
示せず）よりトルクの伝達を受ける。定速ユニバーサル
ジョイント２０の内レース２２はシャフト３０よりトル
クの伝達をスプラインコネクター、ないしは別の物を介
して受け、定速ユニバーサルジョイント２０の外レース
とホイールスピンドル２５は一体化形成されたホイール
フランジ５０にトルクを伝達する。ホイールマウンティ
ングフランジ５０は、ホイールを駆動し、担つブレーキ
ローターをホイールマウンティングフランジと共に回転
する様固定する為のホイールマウンティングスタッド５
２にトルクを伝達する。
【００１５】上記にて、当発明の好ましい実施例を具体
的に説明したが、当発明の意義を保ち、下記の特許請求
範囲を越える事なく、数々の改訂、代替、変更が可能で
あることを、ここでもう一度、明記しておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例の断面図である。
【符号の説明】
１０ ホイールエンドアセンブリー １２ ステアリングナックル １８ ボール孔 ２０ 定速ユニバーサルジョイント ２２ 内レース ２５ 一体型スピンドル ３０ アクスルシャフト ４０，４２ ベアリングアセンブリー ５０ ホイールマウンティングフランジ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貫通するボール孔を形成したステアリン
    グナックルと、 アクスルシャフトと共に回転し、このアクスルシャフト
    からトルクを受取るように、駆動的に連結された内レー
    スと、この内レースに駆動的に連結された外レースと、
    少なくとも１つの取り外し可能なベアリングアセンブリ
    ーによつて前記ステアリングナックルのボール孔内で回
    転するように支えられた一体型スピンドルとを備えた定
    速ユニバーサルジョイントと、 前記一体型スピンドルと一体的に形成されたホイールマ
    ウンティングフランジと、を備え、 前記ホイールマウンティングフランジにホイールを装着
    するための複数のスタッドを受け入れる取り付け用の孔
    を、前記ホイールマウンティングフランジに設けた、自
    動車の駆動、操舵用ホイールエンドアセンブリー。
  2. 【請求項２】 前記一体型スピンドルに外周を設け、 前記少なくとも１つの取り外し可能なベアリングアセン
    ブリーを、第一及び第二のローラベアリングアセンブリ
    ーにより構成し、 前記一体型スピンドルを前記ステアリングナックルのボ
    ール孔内で回転するように支えるために、前記第一及び
    第二のローラーベアリングアセンブリーを、前記一体型
    スピンドルの外周上で案内するようにした請求項１のホ
    イールエンドアセンブリー。
  3. 【請求項３】 前記第一、第二のローラーベアリングア
    センブリーが、テーパー付きのローラーベアリングアセ
    ンブリーである請求項２のホイールエンドアセンブリ
    ー。
  4. 【請求項４】 前記第一、第二のローラーベアリングア
    センブリーの代わりにボールベアリングアセンブリーを
    用いた請求項２のホイールエンドアセンブリー。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも一個の取り外し可能なベ
    アリングアセンブリーに予負荷をかけられる様に、前記
    一体型スピンドルに対して配置したベアリング予負荷調
    節機構をさらに備えた請求項１のホイールエンドアセン
    ブリー。
  6. 【請求項６】 前記ベアリング予負荷調節機構がロック
    ナットにより構成され、このロックナットを受入れる様
    に、前記一体型スピンドルの内端におねじを設け、所定
    の予負荷力を前記少なくとも一個の取り外し可能なベア
    リングアセンブリーに加える様に、前記ロックナット
    が、前記スピンドルの前記おねじにかみ合うことができ
    るようにした請求項５のホイールエンドアセンブリー。
  7. 【請求項７】 ブレーキローターを備え、前記一体型ス
    ピンドルの外端部に、この上に前記ブレーキローターを
    パイロツトするように一体化された部分を形成し、前記
    ブレーキローターに、前記一体型スピンドルの外端部の
    前記部分上で案内される内径を設けた請求項１のホイー
    ルエンドアセンブリー。
  8. 【請求項８】 前記ブレーキローターがオフセット無し
    のブレーキローターであり、このブレーキローターが前
    記フランジと実質的に同一平面上に位置する様に、前記
    の一体型スピンドルの前記外端の前記部分が、前記ホイ
    ールマウンティングフランジに対して位置させられた請
    求項７のホイールエンドアセンブリー。
  9. 【請求項９】 前記一体型スピンドルの外径上をパイロ
    ットされるトーンリングをさらに備えた請求項１のホイ
    ールエンドアセンブリー。
  10. 【請求項１０】 前記第一、第二取り外し可能なベアリ
    ングアセンブリーの間において、前記一体型スピンドル
    の前記外径上をパイロットされるトーンリングをさらに
    備えた請求項２のホイールエンドアセンブリー。
  11. 【請求項１１】 前記一体型スピンドルの外径上をパイ
    ロットされる少なくとも１個の摩耗スリーブをさらに備
    えた請求項１のホイールエンドアセンブリー。
  12. 【請求項１２】 前記一体型スピンドルの外径上をパイ
    ロットされる内側及び外側摩耗スリーブを設けることに
    より、前記第一、第二のローラーベアリングアセンブリ
    ー、前記内側、外側摩耗スリーブの間に位置する様にし
    た請求項２のホイールエンドアセンブリー。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つのベアリングアセ
    ンブリー付近において前記ステアリングナックルのボー
    ル孔に泥、水分が入る事を防止するように、前記一体型
    スピンドルの外径のまわりに配置された少なくとも一個
    のシールを設けた請求項１のホイールエンドアセンブリ
    ー。
  14. 【請求項１４】 前記第一、第二の取り外し可能なベア
    リングアセンブリー付近において前記ステアリングナッ
    クルのボール孔に、泥、水分が入る事を防止するよう
    に、前記内側、外側摩耗スリーブと各々協働する内側、
    外側シールをさらに備えた請求項１２のホイールエンド
    アセンブリー。
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