JPH10264605A - 車両駆動ホイールのハブを等速自在継手へ強固に接続するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素早い簡単な組み立て工程を可能とする駆動
ホイールのハブを等速自在継手へ接続するための装置を
提供すること。 【解決手段】 ハブ（１）は、二列の回転体（３，４）
を有するベアリング（２）上で回転し、一端部にホイー
ルのリム（１６）への接続のためのフランジ（１５）を
具備する中空筒状軸（１４）であり、ベアリングの内側
リングの少なくとも一部は、ハブから分離する環状要素
（１８）であり、フランジ（１５）と反対側端部で軸
（１４）へ圧入され、回転体（４）のための溝（１２）
を有し、軸は、フランジと反対側端部に、環状要素（１
８）に隣接する連結部分（２０ａ）を具備し、連結部分
（２０ａ）の座部（２０）内に収納された補助リング
（２２）は、開放可能な軸線方向接続手段（３９）によ
って継手（５）へ回転しないように接続され、開放不可
能にハブと一体化され軸線方向及び角度方向において接
続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両駆動ホイール
のハブを等速自在継手へ強固に接続するための装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ホイールのハブを等速自在継手へ接続す
るための種々の装置が公知であり、この装置は、一般的
に、二列の球ベアリングへ種々の角度で一体化される接
続継手を具備し、球ベアリングの一方のリングがホイー
ルハブとして機能し、他方が垂直懸架装置に取り付けら
れる（又は、それ自身、垂直懸架装置として機能す
る）。公知の方法は、二つの分離要素のままとされる継
手とベアリングとの間でトルク伝達するための直接的な
機械的接続を具備している。しかしながら、より複雑な
装置は、二つの要素の機械部品を一体化することを提案
し、一方で、一つのベアリングリングの少なくとも半分
の要素を一体に形成された軸を具備する継手を使用し、
他方で、十分に大きく、継手の外側ベル状部材としても
機能するような形状の内側リングを備えるベアリングを
使用する（ＩＶ発生装置）。

【０００３】構成要素の数を減少する一方で、一体化の
解決方法は欠点を有している。一つの構成要素（ベアリ
ング又は継手）だけの欠陥の場合において、組立体全体
の交換を必要とし、こうしてコストが増加される。さら
に、継手の大きさは、ベアリングの大きさのために一体
化装置の使用を制限し、それにより、単一の基準組立体
は、最も大きな重い継手が選択されない限り、実質的に
同じ重量で異なる馬力の乗物（例えば、同じ種類）に使
用できない。さらに、ベアリングの内側リングと継手の
ベル状部材とを一体化することは、複雑で高コストの機
械加工、組み立て作業、及び試験をもたらす。

【０００４】最後に、公知の解決方法は、ホイールのハ
ブを乗物へ組み付けることを、不可能でないとしても、
極めて困難とする。この方法においては、二つの構成要
素（ベアリング及び継手）は、一方が予め組み立てられ
単一の分離不可能な装置として扱われるか又は、乗物へ
組み付けられる時に接続され、これはハブ内の継手のス
プライン接続の圧入を意味し、制御されたトルクの軸線
方向の固定は、時間及び設備によってかなりのコストを
持って、ライン上で実施されなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
前述の欠点を克服するように計画された駆動ホイールの
ハブを等速自在継手へ接続するための装置を提供するこ
とであり、特に、継手から機械的に分離したハブ及びベ
アリングを維持し、単一の分離不可能な装置としてか、
又は二つの分離されているが素早い取り付けの副組立体
（ハブ及びベアリングと、継手との）として、組み立て
の要求による困難でない組み立てを提供することであ
る。

【０００６】本発明のさらなる目的は、素早い簡単な組
み立て工程を使用し、駆動ホイールのハブを等速自在継
手へ接続するための装置を提供することであり、この工
程は自動化されても良く、この装置は、高い程度の剛
性、長期間の安定性、及び耐振動性を有する接続を保証
し、軸線方向及び／又は捩じり応力を低減するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明により、車両駆動
ホイールのハブを等速自在継手へ強固に接続するための
装置であって、前記ハブは、二列の回転体を有する回転
ベアリング上で回転し、一端部において前記駆動ホイー
ルのリムへの接続のためのフランジを具備する中空筒状
軸の形状であり、前記ベアリングは内側リングを具備
し、前記内側リングの少なくとも一部は、前記ハブから
分離する環状要素の形状であり、前記フランジと反対側
端部において前記軸へ圧入され、前記回転体のための溝
を有し、前記軸は、前記フランジと反対側端部におい
て、前記分離環状要素に隣接する連結部分を具備する車
両駆動ホイールのハブを等速自在継手へ強固に接続する
ための装置において、さらに、前記連結部分の座部内に
収納された補助リングを具備し、前記補助リングは、開
放可能な軸線方向接続手段によって前記継手へ回転しな
いように接続され、開放不可能なように前記ハブと一体
化され軸線方向及び角度方向において接続されることを
特徴とする車両駆動ホイールのハブを等速自在継手へ強
固に接続するための装置が提供される。

【０００８】前記補助リングと溝を具備する環状要素
は、単一要素として互いに一体に、又は、二つの分離し
た独立要素として形成される。本発明によるホイールの
ハブを等速自在継手へ強固に接続するための装置の好適
な限定されない実施形態が、添付図面を参照して例とし
て述べられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、公知の乗物
（図示せず）の直接駆動ホイールのハブ１は、二つの球
列３及び４を有するベアリング２上を回転し、詳細には
述べられない公知の等速自在継手５へ強固に接続されて
いる。

【００１０】車両の直立懸架装置６（部分的な断面が示
されている）は、ベアリング２の固定外側リング８の一
部を形成するリム７へネジによって接続されている。こ
の外側リング８は、二つの球列３及び４のそれぞれのた
めの二つの外側溝９及び１０を具備し、二つの対応する
内側溝１１及び１２は内側リングに形成されている。こ
の内側リングは、図示した例において、二つのリング形
状であり、この一方１８ａはハブ１と一体に形成され、
他方１８はハブ１に圧入された分離内側環状要素の形状
である。図１の点線によって示した一つの例により、リ
ング１８ａは、もちろん、ハブ１に取り付けられる分離
独立環状要素の形状としても良い。

【００１１】ハブ１は、一端部において、駆動ホイール
のリム１６がボルト１７によって接続された放射状フラ
ンジ１５を有する中空の筒状軸１４を具備している。

【００１２】継手５に対向する軸１４の端部において、
内側環状要素１８に隣接してベアリング２の回転軸Ａと
同心の連結部分２０ａに形成された外側筒状座部２０に
は、補助リング２２が圧入され、ベアリング２の内側環
状要素１８に軸線方向において接触している。図１の上
側半分に示した一例において、リング２２は、公知のス
プライン又は刻みを付け接続２０ｂ（概略的に示されて
いる）によって座部２０に適合されている。両方の場合
において、リング２２は、平らな又は凹状端部表面２７
を具備するように形成され、この端部表面は、軸１４の
端部２１の放射状端部表面２８と平行で面位置である。

【００１３】非常に強固な接続を保証するために、ハブ
１が継手５へ接続される以前に、本発明によるリング２
２はレーザー溶接器によって軸１４に溶接される。この
レーザー溶接器は、小型で電気的に遠隔制御可能なもの
で、例えば、ロボット組立装置として自動化されて使用
され、一般的な方法と比較して高い効率、速度、経済性
を提供する。

【００１４】さらに、レーザー溶接器は、非常に小さな
溶接部分だけを加熱することにより、溶接完了機械部分
にとって理想的であり、その結果、機械部分の膨張は非
常に小さく、特に変形はなく、変形があっても所定許容
範囲内である。

【００１５】リング２２は、リング２２と軸１４の端部
２１との間の環状隙間における溶接Ｓによって軸１４へ
レーザー溶接される。この溶接作業を簡単化して速度を
上げるために、溶接のための部分は、熱導入装置３０
（図１におけて概略的に示されている）によって予め加
熱されている。この熱導入装置は、適当な公知の導き送
り装置（図示せず）によって、反対側端部から溶接領域
へ（図１において左側から）軸１４の内側空洞３１に挿
入され、加熱される表面近傍の位置３３に配置される。
同じ装置３０又は同様なものが、溶接後加熱のためにも
使用できる。

【００１６】リング２２は、周囲の軸線方向歯３４を具
備し、この軸線方向歯３４は、継手５の軸線方向環状突
出部３６の内側に形成された対応する軸線方向歯３５と
噛合し、リング２２が軸１４へ溶接されると、継手５は
噛合する軸線方向歯３４及び３５によってハブ１に嵌め
込まれる。

【００１７】継手５は、取り外し可能な固定要素、例え
ば、弾性膨張リング３９によってハブ１に関して軸線方
向において固定され、この固定要素は、リング２２に部
分的に及び継手５の突出部３６に部分的に形成された周
囲溝３８に係合する。もし、弾性リング３９が最初にリ
ング２２に嵌め込まれるならば、弾性リング３９は溝３
８の半分の二つが互いに対向する位置となる時に膨張
し、溝３８の両方の半分に部分的に係合し、継手５をリ
ング２２、すなわち、ハブ１へ固定する。

【００１８】反対に、もし、弾性リングが、継手をハブ
へ接続する以前に、最初に継手５に嵌め込まれて部分的
な位置へ押し込まれるならば、弾性リング３９は、溝３
８の半分の二つが互いに対向する位置となる時に縮む。
弾性リング３９は、円形断面を有していても良く、又
は、図示したように矩形又は正方形断面を有していても
良く、さらに、挿入又は取り外しを簡単化するために、
小穴又は突出端部を有することもできる。

【００１９】図２の上側半分は、図１の装置の第１変形
例を示す。この変形例において、簡単化のために、図１
の装置と等価な要素は、同じ参照番号を使用して示され
ている。この第１変形例において、中間リング２２は、
継手５の端部において、軸１４から突出する環状追加部
分４０をリベット留め又は冷間ローラ加工することによ
って、軸１４の連結部分２０ａへ内側環状要素１８の端
部表面に対して軸線方向において固定される。この場合
において、軸１４は、永久変形可能な鋼材（例えば、適
当な組成の炭素又は合金鋼）から形成され、溝１１、環
状要素１８の内側に接触する部分、及び座部２０の一部
において、局部的に堅くされることができる。ハブの端
部は堅くされず、それにより、追加部分４０は、リング
２２の平らな端部表面２７ａへ、例えば、簡単なローラ
加工により容易に変形させることができる。

【００２０】この場合において、リング２２は、連結部
分２０ａの座部２０への圧入によって角度方向におい
て、ローラ加工されて平らな端部表面２７ａに対して押
圧された追加部材４０によって軸線方向において、軸１
４へ取り付けられる。選択的に、リング２２は、図示し
たように、スプライン又は刻み付け接続２０ｂによって
座部２０へ角度方向において接続され、追加部材４０の
ローラ加工によって軸線方向において固定される。特
に、リング２２は、継手５の端部において軸１４から突
出する環状追加部材４０を永久変形させることによっ
て、ベアリングの内側リングの前述した分離環状要素１
８の端部表面に対して、軸１４の連結部分２０ａへ軸線
方向において固定される。

【００２１】図２の下側半分は、図１の装置の第２変形
例を示している。この変形例において、補助リング２２
及びベアリング２の分離内側環状要素１８は、単一の環
状要素４２を区画するように一体に形成されている。こ
の単一の環状要素は、ベアリング２のための内側溝と、
継手５への接続のための軸線方向歯とを具備し、ハブへ
の角度方向における接続のために、軸線方向歯４６ａを
具備することもできる。さらに明確には、組み立てられ
た時にフランジ１５に対向する端部において、環状要素
４２の外側表面は、球列４のための環状溝４３を具備
し、溝４３と反対側の端部において、環状要素４２は図
１の歯３４と同様な軸線方向歯４４を具備している。こ
の歯は、溝４３側に位置しているが、公知のシール部材
（図示せず）のための滑り表面として機能する筒状部４
５によって溝４３から軸線方向に分離されている。

【００２２】環状要素４２は、図２の上側半分のリング
２２と同様に、滑らかな筒状座部４６に圧入されること
により、軸１４へ角度方向及び軸線方向において固定さ
れるか又は、図示したように、要素４２は、継手５の端
部において軸１４から突出する環状追加部分４０を永久
変形させることにより、前述の座部２０及び４６より大
きな直径の環状適合表面を具備する軸１４の環状肩部１
４ａに対して、軸１４の連結部分２０ａへ軸線方向にお
いて固定される。軸１４への圧入による環状要素４２の
角度方向における固定に対するものとして、適合する角
度固定手段が設けられる。この角度固定手段は、例え
ば、座部４６及び環状要素４２の内側表面に形成された
軸線方向歯４６ａのようなスプライン又は刻み付け接続
を具備している。

【００２３】述べられたような方法のいずれかによって
軸１４へ中間リング２２又は環状要素４２を組み付けた
後に、継手５は、継手５の歯３５を中間リング２２又は
環状要素４２の適合歯に沿って軸線方向に滑らすことに
よって、ハブ１へ素早く容易に組み付けられ、弾性リン
グ３９は、乗物製造業者への直接供給のための継手−ハ
ブ組立体を得るために座部３８内に収められる。

【００２４】同様に、継手５及びハブ１は、組み立てラ
イン上で接続されても良く、組み立てラインへは、継手
５と、既に中間リング２２又は環状リング４２が固定さ
れたハブ１とが、別々に供給される。

【００２５】簡単化のために、シールリング及び角度変
更検出器等のような本発明の明確な理解にとって本質的
な厳密な構成部品ではない種々の機能的な部品は、記述
及び図面から省略されていることを注記する。さらに、
ハブの内側は、膜壁６０（図２）によって閉鎖されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】補助リングがハブへレーザー溶接される本発明
によるハブを等速自在継手へ接続するための装置の二つ
の例である。

【図２】上側は、補助リングが、スプライン連結によっ
てハブと角度的に一体化され、ハブの端部のリベット留
めによって軸線方向に固定される図１の第１変形例であ
り、下側は、補助リングがベアリングの分離した内側の
半分リングと一体に形成された第２変形例である。

【符号の説明】

１…ハブ ３，４…球列 ５…継手 １２…溝 １４…軸 １５…フランジ １６…リム ２０，４６…座部 ２０ａ…連結部分 ３９…弾性リング

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両駆動ホイールのハブ（１）を等速自
   在継手（５）へ強固に接続するための装置であって、前
   記ハブ（１）は、二列の回転体（３，４）を有する回転
   ベアリング（２）上で回転し、一端部において前記駆動
   ホイールのリム（１６）への接続のためのフランジ（１
   ５）を具備する中空筒状軸（１４）の形状であり、前記
   ベアリングは内側リングを具備し、前記内側リングの少
   なくとも一部は、前記ハブから分離する環状要素（１
   ８，４２）の形状であり、前記フランジ（１５）と反対
   側端部において前記軸（１４）へ圧入され、前記回転体
   （４）のための溝（１２）を有し、前記軸（１４）は、
   前記フランジ（１５）と反対側端部において、前記分離
   環状要素（１８，４２）に隣接する連結部分（２０ａ）
   を具備する車両駆動ホイールのハブを等速自在継手へ強
   固に接続するための装置において、さらに、前記連結部
   分（２０ａ）の座部（２０，４６）に収納された補助リ
   ング（２２，４２）を具備し、前記補助リング（２２，
   ４２）は、開放可能な軸線方向接続手段（３９）によっ
   て前記継手（５）へ回転しないように接続され、開放不
   可能なように前記ハブ（１）と一体化され軸線方向及び
   角度方向において接続されることを特徴とする車両駆動
   ホイールのハブを等速自在継手へ強固に接続するための
   装置。
2. 【請求項２】 前記補助リング（２２，４２）は、継手
   （５）の軸線方向環状突出部（３６）の対応する内歯
   （３５）と噛合する軸線方向外歯（３４）を具備するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記補助リング（２２，４２）は、継手
   （５）の端部において前記軸（１４）から突出する環状
   追加部分（４０）を永久変形させることによって、前記
   座部（２０，４６）より大きな直径の環状適合表面を具
   備する前記軸（１４）の軸線方向肩部（１４ａ）に対し
   て、前記軸（１４）の連結部分（２０ａ）へ軸線方向に
   おいて固定されることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の装置。
4. 【請求項４】 前記補助リング（２２）は、継手（５）
   の端部において前記軸（１４）から突出する環状追加部
   分（４０）を永久変形させることによって、前記ベアリ
   ングの内側リングの前記分離環状要素（１８）の端部表
   面に対して、前記軸（１４）の連結部分（２０ａ）へ軸
   線方向において固定されることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記補助リング（２２）は、組み立てら
   れると、前記軸（１４）の前記フランジ（１５）と反対
   側端部（２１）の放射状端部表面（２８）と面位置とな
   る平らな又は凹状表面（２７）を具備し、前記補助リン
   グ（２２）は、前記放射状端部表面（２８）と前記補助
   リング（２２）との間の環状隙間に沿ってのレーザー溶
   接（Ｓ）によって前記軸（１４）へ強固に接続されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記補助リング（２２）は、スプライン
   又は刻み付け接続（２０ｂ）によって、又は、前記座部
   （２０）への圧入によって、前記ハブの前記連結部分
   （２０ａ）と一体化され角度方向において接続されるこ
   とを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装
   置。
7. 【請求項７】 前記分離環状要素（１８）及び前記補助
   リング（２２）は、前記座部（４６）に圧入される一体
   化された単一環状要素（４２）の形状であり、前記単一
   環状要素（４２）は、前記回転体（４）のための溝（４
   ３）と、前記溝（４３）側に位置して前記継手（５）の
   歯（３５）と噛合する軸線方向歯（４４）とを具備し、
   前記単一環状要素（４２）は、さらに、前記ハブとの角
   度方向における接続のために前記ハブの対応する歯と噛
   合する軸線方向歯（４６ａ）を具備可能であることを特
   徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 【請求項８】 前記継手（５）は、スプライン接続（３
   ４，３５）によって前記補助リング（２２）へ角度方向
   において接続され、円形、矩形、又は正方形断面を有
   し、さらに、小穴又は突出端部を具備可能な弾性リング
   （３９）の介在によって前記補助リング（２２）に関し
   て軸線方向において固定される請求項１から７のいずれ
   かに記載の装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の装置により車両駆動ホ
   イールのハブを等速自在継手へ強固に接続するための方
   法であって、 ａ）放射状環状表面（２７）と、スプライン接続のため
   の軸線方向外歯（３４）とを有する補助リング（２２）
   を、端部表面（２８）で終端する前記ハブの端部（２
   １）へ取り付け、それにより、前記放射状環状表面（２
   ７）が前記ハブの前記端部表面（２８）と面位置となる
   段階と、 ｂ）面位置となった前記二つの表面（２７，２８）を予
   め加熱するために、加熱装置（３０）を前記ハブの軸線
   方向空洞（３１）内で前記二つの表面の隣接位置へ挿入
   し、前記二つの表面が所定温度へ達する時に前記加熱装
   置を引き出す段階と、 ｃ）前記補助リングを、レーザー溶接器によって前記ハ
   ブの前記端部（２１）へ前記ハブと前記補助リング（２
   ２）との間の環状隙間（Ｓ）に沿って溶接する段階と、 ｄ）前記継手（５）を前記スプライン接続（３４，３
   ５）によって前記補助リング（２２）へ取り付け、前記
   継手（５）を保持要素（３９）の介在によって前記補助
   リング（２２）に関して軸線方向において固定する段
   階、とを有する車両駆動ホイールのハブを等速自在継手
   へ強固に接続するための方法。