WO2007018001A1 - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
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- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Definitions
- the present invention relates to a drive wheel bearing device that rotatably supports a drive wheel of a vehicle such as an automobile, and more particularly to a drive wheel in which a bearing portion and a constant velocity universal joint are detachably united.
- the present invention relates to a bearing device.
- a power transmission device that transmits engine power of a vehicle such as an automobile to a wheel transmits power from the engine to the wheel, and the radial direction from the wheel that occurs when the vehicle bounces or turns when traveling on a rough road.
- one end of the drive shaft that is interposed between the engine side and the drive wheel side is connected to the differential through a sliding constant velocity universal joint.
- the other end is connected to the wheel via a drive wheel bearing device including a fixed type constant velocity universal joint.
- the drive wheel bearing device shown in FIG. 4 is a typical example satisfying these requirements.
- This drive wheel bearing device is configured by detachably uniting a double row rolling bearing 51 and a constant velocity universal joint 52.
- the double row rolling bearing 51 has a vehicle body mounting flange 53b integrally attached to the vehicle body, an outer member 53 having double row outer rolling surfaces 53a, 53a formed on the inner periphery, and one end portion.
- An inner member having a wheel mounting flange 54b for mounting a wheel (not shown) integrally and having an inner rolling surface 54a, 54a opposite to the double row outer rolling surfaces 53a, 53a formed on the outer periphery.
- the constant velocity universal joint 52 includes an outer joint member 56, a joint inner ring 57, a cage 58, and a torque transmission ball 59.
- the outer joint member 56 includes a cup-shaped mouth portion 60 and the mouth portion 6
- a shoulder portion 61 that forms the bottom of 0 and a hollow shaft portion 62 that extends in the axial direction from the shoulder portion 61 are integrally formed, and a male spline 62 a is formed on the outer periphery of the shaft portion 62.
- the male spline 62a is engaged with a female spline 54c formed on the inner periphery of the inner member 54, and rotational torque from a drive shaft (not shown) is applied to the wheel mounting flange 54b via the inner member 54. Communicated.
- the shaft portion 62 is formed to be as short as possible, and a female screw 62b is formed on the inner periphery to which the fastening bolt 63 is screwed.
- a shoulder portion 64 is formed at the outer end of the female spline 54c of the inner member 54, and a head portion 63a of the fastening bolt 63 is supported by the shoulder portion 64 via a washer 65.
- the fastening bolt 63 presses and supports the shoulder 61 of the outer joint member 56 on the inner end face 54d of the inner member 54, so that the double-row rolling bearing 51 and the constant velocity universal joint 52 are detachable. It has become.
- the constant-velocity universal joint related to the support position of the fastening bolt 63 can be attached to and detached from the inner member 54 simply by sliding the shaft 52 in the axial direction toward the differential, and the disassembly and assembly work is simplified.
- Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 1-51369
- such a bearing device for a drive wheel has a feature that it can achieve a light weight 'compactity' and at the same time simplify disassembly 'assembly work, but both splines 54c, 62 It is difficult to completely prevent the play in the circumferential direction of the engaging portion of a. If the backlash in the circumferential direction of both splines 54c and 62a is large, both noises are generated when the vehicle suddenly accelerates or decelerates. The engaging portion of the splines 54c and 62a may be worn out and the steering stability may be reduced.
- the structure is such that the end face of the inner member 54 and the shoulder of the outer joint member 56 are brought into contact with each other and tightened with the fastening bolts 63, so that when the outer joint member 56 is subjected to a large torque and twisted, it comes into contact. Stick-slip noise is generated due to sudden slip on the surface.
- a torsion angle is provided in the male spline 62a of the shaft portion 62 and press-fitted into the female spline 54c of the inner member 54 to kill the play in the circumferential direction of the engaging portion of both the splines 54c and 62a.
- the male spline 62a of the shaft portion 62 is provided with a twist angle, it is difficult to detach the outer joint member 56 from the inner member 54.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and has been made lighter and more compact, is improved in workability during disassembly and assembly, and is low in cost, and eliminates circumferential play in the coupling portion.
- the purpose is to provide a bearing device for a drive wheel that is reliable and maneuverable. Means for solving the problem
- the invention according to claim 1 is characterized in that an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery and a wheel mounting flange at one end are integrated.
- a hub ring having a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter stepped portion of the hub ring.
- An inner member formed with opposing double-row inner rolling surfaces; a double-row rolling element housed so as to roll freely between the two rolling surfaces; and a constant velocity universal joint;
- An outer joint member that is separably coupled to the ring through screw means in an axial direction.
- the outer joint member includes a cup-shaped mouth portion, a shoulder portion that forms the bottom of the mouth portion, and the shoulder portion. And a shaft portion extending in the axial direction from the shaft, and this shaft portion transmits torque to the hub wheel via a serration.
- a selection is also formed on the inner periphery of the hub wheel, which also has a small-diameter tapered generating force toward the outer side, and the shaft portion of the outer joint member is A short shaft is formed on the outer periphery of the hub wheel to engage the selection of the hub wheel.
- an outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, a wheel mounting flange on one end, and a cylindrical small-diameter step extending in the axial direction on the outer periphery. And a hub ring formed with a portion, and at least one inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the hub ring.
- An inner member formed with a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the row, a double row rolling element accommodated between both rolling surfaces, and a constant velocity universal joint.
- an outer joint member that is axially separably coupled to the hub wheel via a screw means.
- the outer joint member includes a cup-shaped mouth portion and a shoulder portion that forms the bottom of the mouth portion.
- the bearing device for a drive wheel which has an integral shaft portion extending in the axial direction from the shoulder portion, and the shaft portion is internally fitted to the hub wheel so as to be able to transmit torque via a serration
- On the circumference there is formed a selection that also has a small-diameter tapered generating line force toward the outer side, and the shaft portion of the outer joint member is formed with a short axis, and on this outer periphery there is a selection that engages the selection of the hub wheel. Because it is formed, it can realize a strong bond without backlash and is lightweight. It is possible to provide a drive wheel bearing device that achieves a low cost by improving the workability at the time of disassembly and assembly while achieving compactness.
- the screw means includes a male screw formed at an end of the shaft portion of the outer joint member and a fixing nut screwed into the male screw.
- the male thread can be easily formed by rolling at the same time as the selection, and the cost can be reduced.
- a crimped portion is formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward, and the inner ring is formed by the crimped portion. If the inner member is configured by being fixed in the axial direction, a self-retaining structure can be provided, and the bearing preload can be maintained for a long time without firmly tightening the screw means.
- the drive wheel bearing device has an outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, a wheel mounting flange at one end, and an outer periphery in the axial direction.
- a hub wheel formed with a cylindrical small-diameter step portion that extends and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, and is arranged in a double-row inward rolling surface that faces the double-row outer raceway.
- An inner member having a running surface, a double row rolling element accommodated in a freely rolling manner between the both rolling surfaces, and a constant velocity universal joint are configured, and a screw means is provided on the hub wheel via screw means.
- An outer joint member coupled in a separable manner in the axial direction, the outer joint member force cup-shaped mouth portion, a shoulder portion forming the bottom of the mouse portion, and an axially extending shaft from the shoulder portion And a shaft that is internally fitted to the hub wheel so as to be able to transmit torque via a serration.
- a selection that also has a small-diameter tapered generating line force toward the outer side is formed on the inner periphery of the hub wheel, and the shaft portion of the outer joint member is formed with a short shaft, A selection that engages with the selection of the hub wheel is formed on the outer periphery! Therefore, it is possible to realize a strong connection without backlash and to improve the workability when assembling lightweight and compact. Thus, it is possible to provide a drive wheel bearing device that achieves low cost.
- the vehicle body mounting flange is integrally formed on the outer periphery, the outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, and the wheel mounting flange is integrally formed on one end, and the double row is formed on the outer periphery.
- a nove ring formed with one inner rolling surface facing the outer rolling surface, a cylindrical small-diameter step portion extending in an axial direction from the inner rolling surface, and a small-diameter step portion of the hub ring.
- An inner member consisting of an inner ring that is press-fitted and has the other inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and a composite member that is rotatably accommodated between the both rolling surfaces.
- the mouth portion that forms the bottom of the mouse portion and the shaft portion that extends in the axial direction from the shoulder portion are integrally formed.
- a selection having a small-diameter tapered generating line force is formed on the inner periphery of the hub wheel toward the outer side, and the shaft portion of the outer joint member is formed with a short shaft, and the selection is formed on the outer periphery.
- a selection is formed on the outer periphery of the sleeve, and an axial clearance is formed between the crimped portion and the shoulder portion in a state where the hub wheel and the outer joint member are coupled to each other.
- An elastic ring is interposed between the upper part and the shoulder part.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a drive wheel bearing device according to the present invention.
- the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is the outer side (left side of the drawing), and the side closer to the center is the inner side (right side of the drawing) t.
- This drive wheel bearing device has a so-called third generation configuration in which a hub wheel 1, a double row rolling bearing 2, and a constant velocity universal joint 3 are detachably used.
- RU 1 hub wheel 1
- RU 2 constant velocity universal joint 3
- the double-row rolling bearing 2 includes an outer member 7, an inner member 8, and double-row rolling elements (balls) 9 and 9.
- the outer member 7 is made of medium carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and integrally has a vehicle body mounting flange 7b for mounting to the vehicle body (not shown) on the outer periphery.
- vehicle body mounting flange 7b for mounting to the vehicle body (not shown) on the outer periphery.
- the double-row outer raceway surfaces 7a and 7a are subjected to a hardening treatment in a range of 58 to 64 HRC by induction hardening.
- the inner member 8 is formed with double-row inner rolling surfaces la, 5a facing the outer rolling surfaces 7a, 7a of the outer member 7 described above.
- double-row inner rolling surfaces la and 5a one (outer side) inner rolling surface la is on the outer periphery of the hub wheel 1, and the other (inner side) inner rolling surface 5a is on the outer periphery of the inner ring 5, respectively.
- the inner member 8 refers to the hub wheel 1 and the inner ring 5.
- Double-row rolling elements 9 and 9 are accommodated between these rolling surfaces, and are held by the cages 10 and 10 so that they can roll freely.
- seals 11 and 12 are attached to both ends of the outer member 7 to prevent leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing. This prevents rainwater and dust from entering the bearing from the inside.
- the hub wheel 1 integrally has a wheel mounting flange 4 for mounting a wheel (not shown) at an end on the outer side, and has a cylindrical shape that extends in the axial direction from the inner raceway la on the outer periphery.
- a small diameter step 1b is formed, and an inner ring 5 is press-fitted into the small diameter step lb.
- the inner ring 5 has a preload applied to the hub ring 1 by a crimping portion 28 formed by plastically deforming the end of the small diameter step lb of the hub ring 1 radially outward. It is fixed in the axial direction.
- a tapered (or spline) 13 having a tapered generative force that gradually decreases in diameter toward the outer side is formed on the inner periphery of the hub wheel 1.
- a shoulder 6 is formed at the end of the selection 13 on the small diameter side.
- the hub wheel 1 is made of medium carbon steel containing carbon 0.40-0.80wt% such as S53C, and from the seal land portion where the seal 11 on the one side of the water slidably contacts the inner rolling surface la and the small diameter step portion.
- the outer peripheral surface over lb and the inner peripheral selection 13 are hardened to a surface hardness of 58 to 64 HRC by induction hardening.
- the caulking portion 28 is left as it is.
- the inner ring 5 is also made of high carbon chrome bearing steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 54 to 64 HRC to the core part by quenching.
- the seal land portion which is the base of the wheel mounting flange 4 has sufficient mechanical strength against the rotational bending load applied to the wheel mounting flange 4 which is not forced by force if the wear resistance is improved.
- the durability of the hub wheel 1 is further improved. Further, fretting wear occurring on the fitting surface between the small diameter step lb and the inner ring 5 can be minimized.
- a third generation double row rolling bearing in which the inner rolling surface la is directly formed on the outer periphery of the hub wheel 1 is illustrated here, the present invention is not limited thereto, and a pair of inner rings is provided on the hub ring. It may be a press-fit first or second generation structure. Further, the double-row angular ball bearing using balls as the rolling elements 9 is illustrated, but a double-row tapered roller bearing using tapered rollers as the rolling elements 9 may be used.
- the constant velocity universal joint 3 includes an outer joint member 14, a joint inner ring 15, a cage 16, and a torque transmission ball 17 force.
- the outer joint member 14 includes a cup-shaped mouth portion 18, a shoulder portion 19 that forms the bottom of the mouth portion 18, and a hollow shaft portion 20 that extends in the axial direction from the shoulder portion 19.
- a curved track groove extending in the axial direction on the inner periphery of 18 and the outer periphery of the joint inner ring 15 1 8a and 15a are formed.
- the outer joint member 14 also has medium carbon steel strength including carbon 0.40-0.80 wt% such as S53C, and induction hardening is applied to the outer circumferential surface extending from the shoulder 19 to the shaft 20 including the track grooves 18a and 15a. Therefore, the surface hardness is in the range of 58 to 64HRC.
- the shaft portion 20 of the outer joint member 14 is formed with a short shaft, the outer periphery is engaged with the selection 13 of the hub wheel 1, and a selection (or spline) 21 in which the bus bar is tapered is formed. It is. An internal thread 20a is formed at the end by rolling. Then, the shaft portion 20 of the outer joint member 14 is fitted to the hub wheel 1 via the selections 13 and 21 so that a predetermined axial clearance ⁇ is interposed between the shoulder portion 19 and the end face of the crimping portion 28.
- the fixing nut 23 is screwed onto the male screw 20a of the shaft portion 20 via the washer 22 that contacts the shoulder portion 6 of the hub wheel 1, so that the hub wheel 1 and the outer joint member 14 can be separated in the axial direction. Are combined.
- the outer joint member 14 can be easily attached to the hub wheel 1 simply by tightening the fixing nut 23 to the male screw 20a of the shaft portion 20 without requiring a special special jig such as a conventional power press. Can be retracted.
- a special special jig such as a conventional power press.
- it is light-weight and compact, and improves workability at the time of disassembly and assembly, thereby reducing the cost. Therefore, it is possible to provide a bearing device for a drive wheel that eliminates the backlash in the circumferential direction of the coupling portion and achieves reliability and steering stability.
- the axial length of the shaft portion 20 is set to be smaller than the sliding stroke of a differential-type sliding-type constant velocity universal joint (not shown), for example, the outer member 7 is suspended (see FIG.
- the shaft portion 20 can be easily separated from the hub wheel 1 simply by sliding the outer joint member 14 in the axial direction toward the inner side in a state where the outer joint member 14 is fixed to the inner side. Can be jealous.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the drive wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration of the double row rolling bearing and the coupling part, and other parts having the same parts or parts having the same functions are denoted by the same reference numerals. Therefore, detailed description is omitted.
- this drive wheel bearing device has a configuration referred to as a third generation in which the hub wheel 1, the double row rolling bearing 2, and the constant velocity universal joint 24 are detachably unitized. It is making.
- the double-row rolling bearing 2 includes an outer member 7, an inner member 8, and double-row rolling elements 9, 9.
- the inner member 8 includes a hub wheel 1 and a small-diameter step portion of the hub wheel 1 lb. It consists of an inner ring 5 press-fitted into.
- the inner ring 5 is axially formed with respect to the nove ring 1 in a state where a preload is applied by a crimping portion 28 formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter stepped portion lb of the hub ring 1 radially outward. It is fixed.
- the outer joint member 25 of the constant velocity universal joint 24 includes a cup-shaped mouth portion 18, a shoulder portion 19 that forms the bottom portion of the mouth portion 18, and a shaft portion 30 that extends from the shoulder portion 19 in the axial direction.
- the shaft portion 30 is formed with a selection 21 that engages with the selection 13 of the hub wheel 1 on the outer periphery of the shaft portion 30, and a male screw 20 a formed on the inner periphery of the shaft portion 30. Then, the shaft portion 30 of the outer joint member 25 is fitted to the hub wheel 1 via the selections 13 and 21 so that a predetermined axial clearance ⁇ is interposed between the shoulder portion 19 and the end surface of the caulking portion 28.
- the fastening bolt 31 is screwed into the male screw 20a of the shaft portion 30, and the hub wheel 1 and the outer joint member 25 are coupled so as to be separable in the axial direction.
- the buses have the tapered selections 13 and 21, the circumferential backlash can be killed, and even if a large torque is applied to the outer joint member 25 and the torsion occurs, the shoulder 19 Since a predetermined axial clearance ⁇ is formed between the end portion of the crimping portion 28 and the end surface of the crimping portion 28, no stick-slip noise is generated between the calorie tightening portion 28.
- FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the drive wheel bearing device according to the present invention
- FIG. 3 (b) is an enlarged view of the main part of FIG. 3 (a).
- This embodiment is a modification of the above-described first embodiment (FIG. 1), and the same components and parts having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description is given. Is omitted.
- the outer joint member 29 of the constant velocity universal joint 27 includes a cup-shaped mouth portion 18 and the mouth portion 18. And a shaft portion 33 extending in the axial direction from the shoulder portion 32, a selection portion 21 engaging with the selection 13 of the hub wheel 1 on the outer periphery of the shaft portion 33, and a shaft portion 33.
- a male screw 20a is formed at the end of the. Then, the shaft portion 33 of the outer joint member 29 is fitted to the hub wheel 1 via the selections 13 and 21 so that a predetermined axial clearance ⁇ is interposed between the shoulder portion 32 and the end surface of the crimping portion 28.
- the fixing nut 23 is screwed into the male screw 20a of the shaft portion 33, and the hub wheel 1 and the outer joint member 29 are connected to each other in a separable manner in the axial direction.
- the root diameter of the shaft portion 33 is formed large, the number of teeth of the selection 21 can be substantially increased, and the shaft portion 33 can be made compact in the axial direction.
- the knuckle fitting surface of the outer member 7 is set to be larger than the maximum outer diameter of the constant velocity universal joint 27, the double row rolling bearing 2 and the constant velocity universal joint 27 are united. Can be incorporated into a nut (not shown).
- annular groove 32a is formed on the outer periphery of the shoulder 32, and an elastic ring 34 made of an O-ring or the like is attached to the annular groove 32a.
- the elastic ring 34 is in elastic contact with the crimping portion 28 and liquid-tightly closes the annular space formed between the crimping portion 28 and the shoulder portion 32. This prevents external force rainwater or dust that does not generate stick-slip noise from entering the joint, prevents the joint from sticking due to fire, and improves disassembly workability during repairs. Can be made.
- a bearing portion having a hub ring and a constant velocity universal joint are connected via a serration so that torque can be transmitted, and both are detachably united by a screw means. It can be applied to a drive wheel bearing device.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a drive wheel bearing device according to the present invention.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the bearing device for a drive wheel according to the present invention.
- FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the drive wheel bearing device according to the present invention. (b) is the principal part enlarged view of (a).
- FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a conventional drive wheel bearing device.
Landscapes
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Abstract
【課題】 軽量・コンパクト化と共に、分解・組立時の作業性を向上させて低コスト化を図り、結合部の周方向ガタをなくして信頼性と操縦安定性を図った駆動車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】 ハブ輪24と複列の転がり軸受25および等速自在継手26がユニット化され、小径段部1bの加締部28で内輪5が固定されると共に、外側継手部材33の軸部30がハブ輪24に内嵌された駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪24の内周に、アウトボード側に向って小径のテーパ状の母線からなるセレーション13が形成され、このセレーション13に係合するセレーション21が軸部30の外周に形成されていると共に、ハブ輪24と外側継手部材33が結合された状態で、加締部28と肩部34との間に軸方向すきまδが形成され、これら加締部28と肩部34との間に弾性リング35が介装されている。
Description
明 細 書
駆動車輪用軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を回転自在に支承する駆動車輪用軸受装 置に関するもので、特に、軸受部と等速自在継手とを着脱自在にユニットィ匕した駆動 車輪用軸受装置に関する。
背景技術
[0002] 自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから 車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時 に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要が あるため、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフトの一端を摺動 型の等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を固定型の等速自在 継手を含む駆動車輪用軸受装置を介して車輪に連結している。
[0003] 近年、省資源ある!/、は公害等の面力 燃費向上に対する要求は厳 、ものがある 。自動車部品において、中でも車輪軸受装置の軽量ィ匕はこうした要求に応える要因 として注目され、強く望まれて久しい。従来力 軽量ィ匕を図った車輪用軸受装置に関 する提案は種々のものがあるが、それと共に自動車等の組立現場あるいは補修巿場 において、組立'分解作業を簡略ィ匕して低コストィ匕を図ることも重要な要因となってい る。
[0004] 図 4に示す駆動車輪用軸受装置は、こうした要求を満たした代表的な一例である。
この駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受 51と等速自在継手 52とを着脱自在 にユニットィ匕して構成されている。複列の転がり軸受 51は、車体に取り付けるための 車体取付フランジ 53bを一体に有し、内周に複列の外側転走面 53a、 53aが形成さ れた外方部材 53と、一端部に車輪 (図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ 54bを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面 53a、 53aに対向する内側転走面 54a、 54aが形成された内方部材 54と、両転走面間に転動自在に収容された複列の 転動体 55、 55とを備えて ヽる。
[0005] 等速自在継手 52は、外側継手部材 56と継手内輪 57、ケージ 58、およびトルク伝 達ボール 59とを備え、外側継手部材 56は、カップ状のマウス部 60と、このマウス部 6 0の底部をなす肩部 61と、この肩部 61から軸方向に延びる中空状の軸部 62を一体 に有し、軸部 62の外周には雄スプライン 62aが形成されている。この雄スプライン 62 aは、内方部材 54の内周に形成された雌スプライン 54cに係合し、ドライブシャフト( 図示せず)からの回転トルクが内方部材 54を介して車輪取付フランジ 54bに伝達さ れる。
[0006] 軸部 62は最小限に短く形成され、内周に締結ボルト 63が螺着する雌ねじ 62bが形 成されている。内方部材 54の雌スプライン 54cの外側端には肩部 64が形成され、締 結ボルト 63の頭部 63aがヮッシャ 65を介してこの肩部 64に支持されている。そして、 この締結ボルト 63によって、外側継手部材 56の肩部 61が内方部材 54の内側端面 5 4dに圧接支持され、複列の転がり軸受 51と等速自在継手 52とが着脱自在にュニッ ト化されている。したがって、外径が比較的大きい当接面によって内方部材 54と軸部 62の結合部に発生する曲げモーメントが良好に支持されて 、るので、この曲げモー メントが両スプライン 54c、 62aに悪影響を与えることなぐ回転トルクを伝達すること ができる。さらに、軸部 62の軸方向の長さが肩部 61の当接面の径に比べて小さいの で、曲げモーメントは、両スプライン 54c、 62aに極僅かに作用するに過ぎない。
[0007] また、軸部 62の軸方向の長さが図示しないディファレンシャル側の摺動型等速自 在継手の摺動ストロークよりも短いため、締結ボルト 63の支持位置に関係なぐ等速 自在継手 52をディファレンシャルに向って軸方向に摺動させるだけで軸部 62を内方 部材 54に脱着することができ、分解'組立作業が簡素化される。
特許文献 1:特公平 1― 51369号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、こうした駆動車輪用軸受装置は、軽量 'コンパクトィ匕を達成できると共 に、分解'組立作業が簡素化できると言う特徴を備えているが、両スプライン 54c、 62 aの係合部の周方向ガタを完全に防止することは難しい。両スプライン 54c、 62aの係 合部の周方向ガタが大きいと車両の急加減速時等に異音が発生するだけでなぐ両
スプライン 54c、 62aの係合部が摩耗して操縦安定性が低下する恐れがある。また、 内方部材 54の端面と外側継手部材 56の肩部と当接させて締結ボルト 63で緊締する 構造であるので、外側継手部材 56に大きなトルクが負荷され捩じれが生じた場合、 当接面で急激なスリップによるスティックスリップ音が発生する。
[0009] ここで、軸部 62の雄スプライン 62aに捩れ角を設け、内方部材 54の雌スプライン 54 cに圧入嵌合させてその両スプライン 54c、 62aの係合部の周方向ガタを殺すことも 考えられるが、軸部 62の雄スプライン 62aに捩れ角を設けると、内方部材 54への外 側継手部材 56の脱着作業が難しくなると言う問題等々が内在していた。
[0010] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量'コンパクト化と共に、分解 •組立時の作業性を向上させて低コストィ匕を図り、結合部の周方向ガタをなくして信 頼性と操縦安定性を図った駆動車輪用軸受装置を提供することを目的として!ヽる。 課題を解決するための手段
[0011] 係る目的を達成すベぐ本発明のうち請求項 1記載の発明は、内周に複列の外側 転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に 軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径 段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向す る複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容 された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸 方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、カップ 状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸 部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にセレーシヨンを介してトルク伝達可能に 内嵌された駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内周に、アウター側に向つ て小径のテーパ状の母線力もなるセレーシヨンが形成されると共に、前記外側継手 部材の軸部が短軸で形成され、この外周に前記ハブ輪のセレーシヨンに係合するセ レーシヨンが形成されて 、る。
[0012] このように、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取 付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたノ、 ブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、複
列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、両転走面 間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、ハブ輪にねじ 手段を介して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手 部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方 向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部がハブ輪にセレーシヨンを介してトルク伝 達可能に内嵌された駆動車輪用軸受装置において、ハブ輪の内周に、アウター側 に向って小径のテーパ状の母線力もなるセレーシヨンが形成されると共に、外側継手 部材の軸部が短軸で形成され、この外周にハブ輪のセレーシヨンに係合するセレー シヨンが形成されているので、ガタのない強固な結合が実現でき、軽量 'コンパクトィ匕 を図ると共に、分解'組立時の作業性を向上させて低コストィ匕を図った駆動車輪用軸 受装置を提供することができる。
[0013] 好ましくは、請求項 2に記載の発明のように、前記ねじ手段が、前記外側継手部材 の軸部の端部に形成された雄ねじと、この雄ねじに螺合された固定ナットとからなれ ば、雄ねじをセレーシヨンと同時に転造カ卩ェにより容易に形成することができ、低コス ト化を図ることができる。
[0014] また、請求項 3に記載の発明のように、前記複列の内側転走面のうちアウター側の 内側転走面が前記ハブ輪に直接形成されて 、れば、ハブ輪の剛性を高めると共に、 軽量'コンパクトィ匕を図ることができる。
[0015] また、請求項 4に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外 方に塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記内輪が軸方向に 固定されて前記内方部材が構成されていれば、セルフリティン構造を提供することが でき、ねじ手段を強固に緊締することなく軸受予圧を長期間維持することができる。
[0016] また、請求項 5に記載の発明のように、前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状 態で、前記内方部材のインナー側端部と肩部との間に軸方向すきまが形成されてい れば、外側継手部材に大きなトルクが負荷されて捩れが生じても、内方部材のインナ 一側端部との間でスティックスリップ音が発生しない。
[0017] 好ましくは、請求項 6に記載の発明のように、前記内方部材のインナー側端部と肩 部との間に弾性リングが介装されていれば、外部から雨水やダスト等が結合部に侵
入するのを防止し、発鲭による結合部の固着を防止して補修時の分解作業性を向上 させることがでさる。
発明の効果
[0018] 本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外 方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状 の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なく とも一つの内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形 成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等 速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結合さ れた外側継手部材とを備え、この外側継手部材力 カップ状のマウス部と、このマウ ス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸 部が前記ハブ輪にセレーシヨンを介してトルク伝達可能に内嵌された駆動車輪用軸 受装置において、前記ハブ輪の内周に、アウター側に向って小径のテーパ状の母線 力もなるセレーシヨンが形成されると共に、前記外側継手部材の軸部が短軸で形成さ れ、この外周に前記ハブ輪のセレーシヨンに係合するセレーシヨンが形成されて!、る ので、ガタのない強固な結合が実現でき、軽量 'コンパクトィ匕を図ると共に、分解'組 立時の作業性を向上させて低コストィ匕を図った駆動車輪用軸受装置を提供すること ができる。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外 方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面 に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小 径段部が形成されたノヽブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記 複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部 材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を 構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結合された外側継手 部材とを備え、この外側継手部材力 カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をな す肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ
輪にセレーシヨンを介してトルク伝達可能に内嵌されると共に、前記小径段部の端部 を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が軸方向に固定さ れた駆動車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内周にアウター側に向って小径 のテーパ状の母線力 なるセレーシヨンが形成され、前記外側継手部材の軸部が短 軸で形成され、この外周に前記セレーシヨンに係合するセレーシヨンがの外周に形成 されていると共に、前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記加締部と 肩部との間に軸方向すきまが形成され、これら加締部と肩部との間に弾性リングが介 装されている。
実施例 1
[0020] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図 1は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図であ る。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をァゥ ター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側) t 、う。
[0021] この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪 1と複列の転がり軸受 2と等速自在継手 3を着 脱自在にユ ット化した、所謂第 3世代と称される構成を備えて 、る。
複列の転がり軸受 2は、外方部材 7と内方部材 8と複列の転動体 (ボール) 9、 9とを 備えている。外方部材 7は、 S53C等の炭素 0. 40〜0. 80wt%を含む中炭素鋼から なり、外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ 7bを一体に有し 、内周には複列の外側転走面 7a、 7aが形成されている。この複列の外側転走面 7a 、 7aには、高周波焼入れによって表面硬さを 58〜64HRCの範囲に硬化処理が施さ れている。
[0022] 一方、内方部材 8は、前記した外方部材 7の外側転走面 7a、 7aに対向する複列の 内側転走面 la、 5aが形成されている。これら複列の内側転走面 la、 5aのうち一方( アウター側)の内側転走面 laがハブ輪 1の外周に、他方 (インナー側)の内側転走面 5aが内輪 5の外周にそれぞれ一体に形成されている。この場合、内方部材 8はハブ 輪 1と内輪 5を指す。そして、複列の転動体 9、 9がこれら両転走面間にそれぞれ収容 され、保持器 10、 10によって転動自在に保持されている。また、外方部材 7の両端 部にはシール 11、 12が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外
部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止して 、る。
[0023] ハブ輪 1は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フラ ンジ 4を一体に有し、外周に内側転走面 laから軸方向に延びる円筒状の小径段部 1 bが形成され、この小径段部 lbに内輪 5が圧入されている。そして、内輪 5は、ハブ輪 1の小径段部 lbの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部 28により、 予圧が付与された状態でノ、ブ輪 1に対して軸方向に固定されている。また、ハブ輪 1 の内周にはアウター側に向って漸次小径となるテーパ状の母線力 なるセレーシヨン (またはスプライン) 13が形成されている。そして、このセレーシヨン 13の小径側の端 部には肩部 6が形成されている。
[0024] ハブ輪 1は、 S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼からなり、ァウタ 一側のシール 11が摺接するシールランド部から内側転走面 laおよび小径段部 lbに 亙る外周面、および内周のセレーシヨン 13に高周波焼入れによって表面硬さを 58〜 64HRCの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部 28は生のままとされている 。また、内輪 5は、 SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼カもなり、ズブ焼入れにより芯部ま で 54〜64HRCの範囲で硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ 4の基 部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するば力りでなぐ車輪取付フランジ 4に 負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪 1の耐久性が一 層向上する。また、小径段部 lbと内輪 5との間の嵌合面に発生するフレツティング摩 耗を最小限に抑えることができる。
[0025] なお、ここでは、ハブ輪 1の外周に内側転走面 laが直接形成された第 3世代の複 列の転がり軸受を例示したが、これに限らず、ハブ輪に一対の内輪が圧入された第 1 または第 2世代の構造であっても良い。また、転動体 9にボールを使用した複列のァ ンギユラ玉軸受を例示したが、転動体 9に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受で あっても良い。
[0026] 等速自在継手 3は、外側継手部材 14と継手内輪 15とケージ 16およびトルク伝達ボ ール 17力 なる。外側継手部材 14は、カップ状のマウス部 18と、このマウス部 18の 底部をなす肩部 19と、この肩部 19から軸方向に延びる中空状の軸部 20とを有し、マ ウス部 18の内周および継手内輪 15の外周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝 1
8a、 15aがそれぞれ形成されている。また、外側継手部材 14は、 S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼力もなり、トラック溝 18a、 15aをはじめ、肩部 19から 軸部 20に亙る外周面に高周波焼入れによって表面硬さを 58〜64HRCの範囲に硬 化処理が施されている。
[0027] ここで、外側継手部材 14の軸部 20が短軸で形成され、外周にハブ輪 1のセレーシ ヨン 13に係合し、母線がテーパ状をなすセレーシヨン (またはスプライン) 21が形成さ れている。また、端部には雌ねじ 20aが転造によって形成されている。そして、肩部 1 9と加締部 28の端面との間に所定の軸方向すきま δが介在するように外側継手部材 14の軸部 20がセレーシヨン 13、 21を介してハブ輪 1に嵌合されると共に、ハブ輪 1 の肩部 6に当接するヮッシャ 22を介して固定ナット 23が軸部 20の雄ねじ 20aに螺合 され、ハブ輪 1と外側継手部材 14とが軸方向に分離可能に結合されている。
[0028] このように、母線がテーパ状をなすセレーシヨン 13、 21の嵌合のため、周方向のガ タを殺すことができる。すなわち、ガタのない強固な結合が実現でき、軽量'コンパクト 化を図ることができると共に、肩部 19と加締部 28の端面との間に軸方向すきま δが 形成されて ヽるので、外側継手部材 14に大きなトルクが負荷され捩じれが生じても、 スティックスリップ音が発生するはな 、。
[0029] さらに、従来のようなパワープレス等の特殊な専用治具を必要とせず、軸部 20の雄 ねじ 20aに固定ナット 23を締め込むだけで外側継手部材 14をハブ輪 1に容易に引 き込むことができる。本実施形態では、複列の転がり軸受 2と等速自在継手 3の結合 部にこのような構成を採用したので、軽量'コンパクト化と共に、分解'組立時の作業 性を向上させて低コストィ匕を図り、結合部の周方向ガタをなくして信頼性と操縦安定 性を図った駆動車輪用軸受装置を提供することができる。
[0030] また、軸部 20の軸方向長さが図示しないディファレンシャル側の摺動型等速自在 継手の摺動ストロークよりも小さく設定されていれば、例えば、外方部材 7が懸架装置 (図示せず)に固定された状態で、外側継手部材 14をインナー側に向って軸方向に 摺動させるだけでハブ輪 1から軸部 20を容易に分離することができ、脱着作業を簡 便ィ匕することができる。
実施例 2
[0031] 図 2は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 2の実施形態を示す縦断面図であ る。なお、この実施形態は前述した第 1の実施形態と複列の転がり軸受および結合 部の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有 する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
[0032] この駆動車輪用軸受装置は、前述した実施形態と同様、ハブ輪 1と複列の転がり軸 受 2と等速自在継手 24を着脱自在にユニット化した第 3世代と称される構成をなして いる。複列の転がり軸受 2は、外方部材 7と内方部材 8と複列の転動体 9、 9とを備え、 内方部材 8は、ハブ輪 1と、このハブ輪 1の小径段部 lbに圧入された内輪 5とからなる 。内輪 5は、ハブ輪 1の小径段部 lbの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した 加締部 28により、予圧が付与された状態でノヽブ輪 1に対して軸方向に固定されて 、 る。
[0033] 等速自在継手 24の外側継手部材 25は、カップ状のマウス部 18と、このマウス部 18 の底部をなす肩部 19と、この肩部 19から軸方向に延びる軸部 30とを有し、この軸部 30の外周にハブ輪 1のセレーシヨン 13に係合するセレーシヨン 21と、軸部 30の内周 に雄ねじ 20aが形成されている。そして、肩部 19と加締部 28の端面との間に所定の 軸方向すきま δが介在するように外側継手部材 25の軸部 30がセレーシヨン 13、 21 を介してハブ輪 1に嵌合されると共に、締結ボルト 31が軸部 30の雄ねじ 20aに螺合 され、ハブ輪 1と外側継手部材 25とが軸方向に分離可能に結合されている。このよう に、母線がテーパ状をなすセレーシヨン 13、 21の嵌合のため、周方向のガタを殺す ことができると共に、外側継手部材 25に大きなトルクが負荷され捩じれが生じても、肩 部 19と加締部 28の端面との間に所定の軸方向すきま δが形成されているので、カロ 締部 28との間でスティックスリップ音が発生しない。
実施例 3
[0034] 図 3 (a)は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図 、(b)は、(a)の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第 1の実施形態( 図 1)の変形例で、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有 する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
[0035] 等速自在継手 27の外側継手部材 29は、カップ状のマウス部 18と、このマウス部 18
の底部をなす肩部 32と、この肩部 32から軸方向に延びる軸部 33とを有し、この軸部 33の外周にハブ輪 1のセレーシヨン 13に係合するセレーシヨン 21と、軸部 33の端部 に雄ねじ 20aが形成されている。そして、肩部 32と加締部 28の端面との間に所定の 軸方向すきま δが介在するように外側継手部材 29の軸部 33がセレーシヨン 13、 21 を介してハブ輪 1に嵌合されると共に、固定ナット 23が軸部 33の雄ねじ 20aに螺合さ れ、ハブ輪 1と外側継手部材 29とが軸方向に分離可能に結合されている。本実施形 態では、軸部 33の根元径が大きく形成されているので、実質的にセレーシヨン 21の 歯数を多くすることができ、この分軸部 33を軸方向にコンパクトにすることができる。 また、ここでは、外方部材 7のナックル嵌合面が等速自在継手 27の最大外径よりも大 径に設定されているので、複列の転がり軸受 2と等速自在継手 27とをユニットでナツ クル(図示せず)に組み込むことができる。
[0036] ここで、肩部 32の外周に環状溝 32aが形成され、この環状溝 32aに Oリング等から なる弾性リング 34が装着されている。この弾性リング 34は、加締部 28に弾性接触し、 加締部 28と肩部 32との間に形成される環状空間を液密的に閉塞している。これによ り、スティックスリップ音が発生することなぐ外部力 雨水やダスト等が結合部に侵入 するのを防止し、発鲭による結合部の固着を防止して補修時の分解作業性を向上さ せることができる。
[0037] 以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形 態に何等限定されるものではなぐあくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しな い範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発 明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載 の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
産業上の利用可能性
[0038] 本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪を有する軸受部と等速自在継手とを セレーシヨンを介してトルク伝達可能に連結し、ねじ手段により両者を着脱自在にュ ニット化した駆動車輪用軸受装置に適用することができる。
図面の簡単な説明
[0039] [図 1]本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図である。
[図 2]本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 2の実施形態を示す縦断面図である。
[図 3] (a)は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図 である。 (b)は、(a)の要部拡大図である。
[図 4]従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
1 ハブ輪
laゝ 5a 内側転走面
lb 小径段部
2 複列の転がり軸受
3. 24、 27 等速自在継手
4 車輪取付フランジ
5 内輪
6. 19、 32 肩部
7 外方部材
7a 外側転走面
7b 車体取付フランジ
8 内方部材
9 転動体
10 保持器
11. 12 シール
13. 21 セレーシヨン
14. 25、 29 外側継手部材
15 継手内輪
15a、 18a 卜ラック溝
16 ケージ
17 トルク伝達ボール
18 マウス部
20、 30、 33 軸部
a 雄ねじ ヮッシャ 固定ナット 加締部a 雌ねじ
締結ボルトa 環状溝
弾'性リング 複列の転がり軸受 等速自在継手 外方部材a 外側転走面b 車体取付フランジ ハブ輪a 内側転走面b 車輪取付フランジc、 62a セレーシヨンd 内側端面
転動体 外側 «手部材 継手内輪 ケージ トルク伝達ボール マウス部
. 64 肩部
軸部
b 雌ねじ
締結ボルト
a 頭部 ヮッシャ 軸方向すきま
Claims
[1] 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段 部が形成されたノヽブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つ の内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成され た内方部材と、
前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
等速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結 合された外側継手部材とを備え、
この外側継手部材力 カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、こ の肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にセレーシ ヨンを介してトルク伝達可能に内嵌された駆動車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪の内周に、アウター側に向って小径のテーパ状の母線力もなるセレー シヨンが形成されると共に、前記外側継手部材の軸部が短軸で形成され、この外周 に前記ハブ輪のセレーシヨンに係合するセレーシヨンが形成されていることを特徴と する駆動車輪用軸受装置。
[2] 前記ねじ手段が、前記外側継手部材の軸部の端部に形成された雄ねじと、この雄 ねじに螺合された固定ナットとからなる請求項 1に記載の駆動車輪用軸受装置。
[3] 前記複列の内側転走面のうちアウター側の内側転走面が前記ハブ輪に直接形成 されている請求項 1または 2に記載の駆動車輪用軸受装置。
[4] 前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成され
、この加締部によって前記内輪が軸方向に固定されて前記内方部材が構成されてい る請求項 1乃至 3いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
[5] 前記ハブ輪と外側継手部材が結合された状態で、前記内方部材のインナー側端 部と肩部との間に軸方向すきまが形成されている請求項 1乃至 4いずれかに記載の 駆動車輪用軸受装置。
[6] 前記内方部材のインナー側端部と肩部との間に弾性リングが介装されている請求 項 5に記載の駆動車輪用軸受装置。
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