JP2002195280A - 車軸用軸受装置 - Google Patents
車軸用軸受装置Info
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Abstract
ジョイントとの結合部の密封性を高めるようにするこ
と。 【解決手段】ハブホイール1に複列転がり軸受2と等速
ジョイント3とを取り付けた構成において、ハブホイー
ル1と等速ジョイント3の外輪31における軸部36と
の結合部分を、密封装置7により外部から隠蔽して密封
させるようにしている。これにより、前記結合部分に対
して泥水などが直接的にかからずに済んで、そこへ水分
が侵入することが防止される。
Description
れる車軸用軸受装置に関する。
示す。図には、車軸用軸受装置として、自動車の駆動輪
が取り付けられるタイプのハブユニットを例に挙げてい
る。図中、1はハブホイール、2は複列転がり軸受、3
は等速ジョイントである。
軸受2を取り付ける形態としては、ハブホイール1の車
両インナ側端部を径方向外向きに屈曲させることによ
り、複列転がり軸受2における車両インナ側の内輪24
の端面に対してかしめつけるようにしている。このかし
めにより、複列転がり軸受2に対して所要の予圧を付与
させている。
ント3の外輪31を結合する形態としては、ハブホイー
ル1の中空孔に、等速ジョイント3の外輪31における
軸部36をスプライン嵌合し、軸部36の小径ねじ部に
螺合したナット10と、等速ジョイント3の外輪31に
おける椀形部35とでハブホイール1を軸方向両方から
挟む形態にしている。
め部14と椀形部35との間に対して泥水などが直接的
にかかるようになっているために、そこから水分が侵入
してハブホイール1の中空孔と等速ジョイント3の外輪
31の軸部36とのスプライン嵌合面にまで染み込ん
で、錆が発生するおそれがある。
ナット10の締結力を強くしすぎると、ハブホイール1
のかしめ部14が圧縮変形されることになって、複列転
がり軸受2に対して余分な荷重が付与されることになっ
てしまい、その転がり特性が低下するとともに、寿命の
低下につながるので、ナット10の締結を十分に慎重に
行う必要があり、作業性が悪くなる。
ホイール1のかしめ部14と等速ジョイント3の外輪3
1における椀形部35とを非接触または軽く接触させる
構造とするものを提案している。
35とに対して泥水などが直接的にかかるようになって
おり、そのような場合に、かしめ部14と椀形部35と
の非接触部分または軽い接触部分から簡単に水分が侵入
して、ハブホイール1の中空孔と等速ジョイント3の外
輪31の軸部36とのスプライン嵌合面にまで染み込ん
でしまうため、上述した不具合がより顕著に発生しやす
くなると言える。
軸受装置において、ハブホイールと等速ジョイントとの
結合部の密封性を高めるようにすることを課題としてい
る。
装置は、車輪が取り付けられるハブホイールの外周に複
列転がり軸受が取り付けられ、また、ハブホイールに対
して等速ジョイントが内周に取り付けられるもので、前
記等速ジョイントの外輪が、傾動案内要素が収納される
椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつハブホイー
ルに対して周方向に回り止めされた状態で車両インナ側
から結合される軸部とを有する構成とされ、前記等速ジ
ョイントの外輪と複列転がり軸受の外輪との間にまたが
って、ハブホイールと等速ジョイントの外輪との間を外
部から隠蔽して密封する密封装置が配設されている、こ
とを特徴としている。
の構成において、前記ハブホイールの車両インナ側軸端
が径方向外向きに屈曲変形されて複列転がり軸受の車両
インナ側内輪の端面にかしめつけられ、前記かしめ部が
等速ジョイントの外輪における椀形部に対して非接触状
態あるいは軽く接触する状態とされている、ことを特徴
としている。
または第2の構成において、前記密封装置が、複列転が
り軸受の外輪に取り付けられる第1環体と、等速ジョイ
ントの外輪における椀形部の段部に取り付けられて前記
第1環体に対して軸方向に微小隙間を介して対向される
第2環体とからなる、ことを特徴としている。
の構成において、前記いずれか一方の環体に、他方環体
に対して接触させられるリップが設けられている、こと
を特徴としている。
または第3の構成において、前記第1環体が、複列転が
り軸受の外輪に装着されて内輪側との間で接触密封部ま
たは非接触密封部を形成するシールリングの芯金を延長
したものからなる、ことを特徴としている。
から第5のいずれかの構成において、前記複列転がり軸
受の外輪に車体結合用のフランジが設けられており、こ
のフランジよりも車両インナ側に存在する部分が、複列
転がり軸受の外輪の外径寸法より小さく設定されてい
る、ことを特徴としている。
速ジョイントの外輪との結合部分を、密封装置により外
部から隠蔽して密封している。これにより、ハブホイー
ルと等速ジョイントの外輪との間に対して泥水などが直
接的にかからずに済んで、そこに水分が侵入することを
防止できるようになる。
の車両インナ側を複列転がり軸受の車両インナ側内輪に
対してかしめつけた構造の場合だと、このかしめ部も密
封装置で外部から隠蔽できる。しかも、第2の構成で
は、ハブホイールのかしめ部に対して等速ジョイントの
外輪における椀形部を非接触または軽く接触させる状態
としているから、このかしめ部を通じて複列転がり軸受
に対して必要でないアキシャル荷重が加担されることを
防止できるようになり、実用性において有利となる。
ンス構造にしているから、回転トルクが増大するといっ
たことがなくて済む。
接触部分を設けるから、回転トルクが若干上がるもの
の、密封性能が著しく向上する。
がり軸受に取り付けられるシールリングの一部を利用す
る構成にしているから、設備コストを抑制できるように
なる。
速ジョイントの外輪椀形部について複列転がり軸受の外
輪の外径よりも小さく設定しているから、車軸用軸受装
置を組み立てた状態で、それの取り付け対象となる車体
側の支持部材の貫通孔に対して軸方向一方から挿通して
取り付けるという簡易な作業形態を実現できるようにな
る。
態に基づいて説明する。
ている。ここでは、車軸用軸受装置として、自動車の駆
動輪が取り付けられるタイプのハブユニットを例に挙げ
ている。図1は、車軸用軸受装置を示す断面図、図2
は、図1の円で囲った部分を拡大して示した図、図3
は、図1の組み付け過程を示す図である。
と、複列転がり軸受2と、等速ジョイント3とを備えて
いる。
り、その外周面の軸方向中間部には径方向外向きのフラ
ンジ11が形成され、また、中空孔の所要領域にはスプ
ライン(図示省略)が形成され、外周面においてフラン
ジ11よりも車両インナ側には複列転がり軸受2におけ
る車両アウタ側の玉22群の軌道面12が形成された構
成となっている。
る単一の外輪21と、二列で配設される転動体としての
複数の玉22と、二つの冠形保持器23と、車両インナ
側の玉22群に関する内輪24とから構成されており、
車両アウタ側の玉22群の内輪については上述したよう
にハブホイール1の軌道面を利用しているため存在しな
い。
プ(バーフィールド型)等速ジョイントと呼ばれるもの
とされ、外輪31、内輪32、玉33および保持器34
などから構成されている。外輪31は、内輪32、玉3
3および保持器34などが収納配設される椀形部35
と、この椀形部35の小径側に一体に連接される軸部3
6とから構成されている。軸部36の外周面には、スプ
ラインが形成されており、ハブホイール1の中空孔に対
してスプライン嵌合される。
転がり軸受2が取り付けられる。このハブホイール1の
車両インナ側端部は、径方向外向きに屈曲されて複列転
がり軸受2の内輪24の車両インナ側端面に対してかし
めつけられている。このかしめ部には、符号14を付し
てある。
ント3が複列転がり軸受2の近傍に隣り合わされる形態
で結合される。この結合形態については、後で詳細に説
明する。
対して図示しないディスクブレーキ装置のディスクロー
タおよび車輪があてがわれて複数のボルト13により装
着される。また、複列転がり軸受2の外輪21に設けて
ある径方向外向きのフランジ25が、図示しない車体な
どにボルト止めされる。さらに、等速ジョイント3の内
輪32に対してシャフト5がスプライン嵌合されて止め
輪(符号省略)などで抜け止め固定される。前述のシャ
フト5の他端側は、図示しない別の等速ジョイントを介
して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。
5の回転動力が、等速ジョイント3を介してハブホイー
ル1に取り付けられてある車輪(図示省略)に対して伝
達される。
速ジョイント3の外輪31の結合形態について説明す
る。
中間領域のみにスプラインが形成され、車両インナ側領
域と車両アウタ側領域とが軸方向中間領域のスプライン
における溝底の直径よりも拡径されており、両端の拡径
領域は円筒面とされている。この車両インナ側の拡径領
域に符号15を、また、車両アウタ側の拡径領域に符号
16をそれぞれ付してある。
る軸部36の端縁側には、周溝37が設けられている。
この周溝37に対してC形止め輪6が一部突出する状態
で嵌入されている。
等速ジョイント3の外輪31における軸部36を車両イ
ンナ側からスプライン嵌合させることにより、軸部36
のスプラインの車両インナ側エンド部がハブホイール1
のスプラインの車両インナ側エンド部に対して当接する
と、軸部36に装着してあるC形止め輪6が中空孔にお
ける車両アウタ側の拡径領域16にまで到達し、C形止
め輪6が径方向外向きに拡がり、拡径領域に対して当接
する状態になる。これで、ハブホイール1の雌スプライ
ンが、その軸方向両側から軸部36の雄スプラインにお
ける車両インナ側端縁とC形止め輪6とにより挟まれた
形態となり、ハブホイール1に対して等速ジョイント3
が非分離に結合された状態になる。
ジョイント3の外輪31における椀形部35との間に所
要の隙間が形成されるように管理されていて、かしめ部
14に対してかしめ時に付与した軸力以外の負荷が全く
作用しないようになっている。
しめ部14と等速ジョイント3の外輪31における椀形
部35との間に隙間を設けることにより、複列転がり軸
受2に付与してある予圧を不変に保つ構造を採用したう
えで、等速ジョイント3の外輪31と複列転がり軸受2
の外輪21との間にまたがって、ハブホイール1のかし
め部14周辺を外部から隠蔽して密封する密封装置7を
配設することにより、前記隙間を外部から隠蔽して密封
するようにしていることを特徴としている。
車両インナ側には、密封装置8,9が装着されている。
車両アウタ側の密封装置8は、外輪21の肩部に装着さ
れシールリング単品とされているが、車両インナ側の密
封装置9は、外輪21の肩部に装着されるシールリング
91と、内輪24の肩部に装着されるスリンガー92と
を組み合わせたパックシールとされている。いずれのシ
ールリングも、環状芯金の内周に複数のリップを被着し
た構造になっている。
を組み合わたパックシールとされている。第1環体71
は、ここでは、車両インナ側の密封装置9におけるシー
ルリング91の環状芯金の一部を軸方向に直線的に延長
して形成されている。また、第2環体72は、径方向内
外に2重筒となったコの字形状に形成されており、等速
ジョイント3の外輪31における椀形部35に圧入によ
り固定される。この第2環体72の内外筒部の間に、第
1環体71が微小隙間を介する非接触状態で挿入されて
おり、両環体71,72の間の微小隙間が非接触密封部
とされる。
ブホイール1のかしめ部14周辺に対して泥水などが直
接的にかからずに済んで、当該かしめ部14と椀形部3
5との間の隙間からハブホイール1と等速ジョイント3
のスプライン嵌合部分へ向けて水分が侵入することを防
止できるようになる。
めているから、ハブホイール1のかしめ部14に対して
等速ジョイント3の椀形部35を非接触または軽く接触
させる状態とすることが可能になり、ハブホイール1に
対して等速ジョイント3の外輪31を結合するときのア
キシャル荷重や、シャフト6に連結されるトリポードジ
ョイント(図示省略)から等速ジョイント3の外輪31
に対して車両アウタ側に向けて作用しうるアキシャル荷
重が、かしめ部14に対して全く作用せずに済むように
なる。そのため、ハブホイール1のかしめ時においての
み複列転がり軸受2に対して要求される予圧を付与すれ
ばよくなるから、その管理が容易となり、設計どおりに
保たれる。したがって、複列転がり軸受2の転がり特性
および寿命を設計どおりに達成できるようになるなど、
実用性において有利となる。
受装置を示す断面図である。この実施形態2では、図1
に示した車両インナ側の密封装置9を無くし、図1に示
した密封装置7の構成を変更している。
2の外輪21に圧入により嵌合装着される第1環体71
Aと、椀形部35に対して圧入により外嵌固定される第
2環体72Aとから構成されている。
環体72Aの内径側円筒部に対して接触させられるリッ
プ73Aが被着されている。また、第2環体72Aの外
径側には、径方向外向きに延びて第1環体71Aおよび
複列転がり軸受2の外輪21に対して微小隙間を介して
対向させられるフランジ74Aが設けられている。この
微小隙間が非接触密封部とされる。
1と同様の作用、効果が得られる他、複列転がり軸受2
の車両インナ側の密封装置9を省略できるので、コスト
低減に有利となる。しかも、第2環体72Aのフランジ
74Aを外輪21に対して径方向でほぼ平行に対向させ
て非接触密封部を作っているから、外輪21と第2環体
72Aとの相対位置が軸方向でずれたとしても非接触密
封部が安定的に確保できるようになる点で有利となる。
受装置を示す断面図である。この実施形態3では、密封
装置7Bを単一のシールリングとしている。
して圧入により外嵌固定される環体72Bの内周部分に
かしめ部14に対して接触させられるリップ73Bを被
着した構造になっている。
外向きに延びて密封装置9のスリンガー92および複列
転がり軸受2の外輪21に対して微小隙間を介して対向
させられるフランジ74Bが設けられている。この微小
隙間が非接触密封部とされる。
1と同様の作用、効果が得られる。
受装置を示す断面図である。この実施形態4では、単一
のスリンガーからなる密封装置7Cを等速ジョイント3
の椀形部35に装着し、複列転がり軸受2の車両インナ
側に単一のシールリングからなる密封装置9Aを装着し
ている。
部の一方軸端部分を環状板部で連結した形状の金属など
の環体であり、内筒部が等速ジョイント3の椀形部35
の小径側段部に対して圧入により外嵌固定される。
内輪24の外周面に対して接触させられるラジアルリッ
プ93aと、密封装置7Cの環状板部に対して接触させ
られるアキシャルリップ93bとを被着した構造になっ
ている。
は、軸方向に沿って車両インナ側へ突出させられてお
り、この突出部分が密封装置7Cの外筒部に対して微小
隙間を介して径方向で対向させられている。この微小隙
間が非接触密封部となる。
1と同様の作用、効果が得られる。
4のみに限定されるものではなく、種々な変形や応用が
可能である。
ール1と等速ジョイント3との結合形態については、い
ろいろな変形が考えられる。例えば上記実施形態1から
3に示したC形止め輪6を用いずに、図示しないが、軸
部36の軸端に小径ねじ部やねじ孔を設け、ここにナッ
トやボルトを装着し、これらナットやボルトをハブホイ
ール1の車両アウタ側端面に対して突き当てるようにし
てもよい。
1のかしめ部14に対して等速ジョイント3の外輪31
における椀形部35を非接触状態に管理していたが、接
触させる状態に管理してもよい。その場合でも、ハブホ
イール1に対して等速ジョイント3を結合するときに、
かしめ部14に対してほとんど荷重が加担されないの
で、複列転がり軸受2に対してかしめ時に付与した予圧
がほぼ不変に保たれる。また、本発明は、従来例で提示
した構造にも適用することができる。
ットを組み立てた状態で車体側のナックルやキャリアと
呼ばれる支持部材17(図6参照)に対して取り付ける
作業を簡易化するために、等速ジョイント3の外輪31
の椀形部35や密封装置7,7A,7B,7Cの外径寸
法については、複列転がり軸受2の外輪21の外径寸法
よりも小さく設定するのが好ましい。具体的に、ハブユ
ニットを支持部材17に対して取り付ける手順として
は、まず、ハブユニットにおける等速ジョイント3の椀
形部35を、支持部材17に設けてある貫通孔17a内
に車両アウタ側から挿通させてから、複列転がり軸受2
の外輪21において径方向外向きのフランジ25よりも
車両インナ側領域を支持部材17の貫通孔17aに対し
て所要のしめしろをもって嵌入させるとともに、複列転
がり軸受2の外輪21において軸方向中間に設けてある
径方向外向きのフランジ25を、支持部材17に対して
当接させる。このフランジ25と支持部材17とをボル
ト18で結合する。この過程で、等速ジョイント3の内
輪32に対してシャフト5が連結される。このような取
り付け作業が最も簡易であると考えられるが、この作業
を許容するために、等速ジョイント3の椀形部35の外
径寸法と、密封装置7,7A,7B,7Cの外径寸法と
を複列転がり軸受2の外輪21の外径寸法よりも小さく
設定するのである。仮に、密封装置7,7A,7B,7
Cの外径寸法を、複列転がり軸受2の外輪21の外径寸
法よりも大きく設定すると、上述したような取り付け作
業ができなくなるので、別の取り付け作業を工夫する必
要がある。その意味では、上記実施形態1,4に提示し
た密封装置7,7Cは図示のままで支障ないが、上記実
施形態2,3に提示した密封装置7A,7Bの外径寸法
については複列転がり軸受2の外輪21の外径寸法より
も小さく設定するのが好ましい。
ルと等速ジョイントの外輪との結合部分を密封装置によ
り外部から隠蔽して密封することにより、ハブホイール
と等速ジョイントの外輪との間に対して泥水などが直接
的にかからないようにしているから、そこに水分が侵入
することを防止できるようになる。したがって、前記結
合部分を錆から保護できるなど、長期にわたる製品の信
頼性向上に貢献できるようになる。
ールの車両インナ側を複列転がり軸受の車両インナ側内
輪に対してかしめつけた構造の場合だと、このかしめ部
も密封装置で外部から隠蔽できるようになり、このかし
め部に対する水分侵入も防止できるようになる。しか
も、請求項2の発明では、ハブホイールのかしめ部に対
して等速ジョイントの外輪における椀形部を非接触また
は軽く接触させる状態としているから、このかしめ部を
通じて複列転がり軸受に対して必要でないアキシャル荷
重が加担されることを防止できるようになる。これによ
り、ハブホイールのかしめ時においてのみ複列転がり軸
受に対して要求される予圧を付与できて予圧付与作業が
簡単になり、さらに複列転がり軸受に対する予圧を長期
にわたって適正に保つことができて、それの転がり特性
および寿命を設計どおりに達成できるようになるなど、
実用性において有利となる。
リンス構造にしているから、回転トルクが増大するとい
ったことがなくて済む。
て接触部分を設けるから、回転トルクが若干上がるもの
の、密封性能が著しく向上する。
転がり軸受に取り付けられるシールリングの一部を利用
する構成にしているから、設備コストを抑制できるよう
になる。
等速ジョイントの外輪椀形部について複列転がり軸受の
外輪の外径よりも小さく設定していれば、車軸用軸受装
置を組み立てた状態で、それの取り付け対象となる車体
側の支持部材の貫通孔に対して軸方向一方から挿通して
取り付けるという簡易な作業形態を実現できるようにな
って、便利である。
す断面図
す断面図
す断面図
す断面図
Claims (6)
- 【請求項1】車輪が取り付けられるハブホイールの外周
に複列転がり軸受が取り付けられ、また、ハブホイール
に対して等速ジョイントが内周に取り付けられる車軸用
軸受装置であって、 前記等速ジョイントの外輪が、傾動案内要素が収納され
る椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつハブホイ
ールに対して周方向に回り止めされた状態で車両インナ
側から結合される軸部とを有する構成とされ、 前記等速ジョイントの外輪と複列転がり軸受の外輪との
間にまたがって、ハブホイールと等速ジョイントの外輪
との間を外部から隠蔽して密封する密封装置が配設され
ている、ことを特徴とする車軸用軸受装置。 - 【請求項2】請求項1の車軸用軸受装置において、 ハブホイールの車両インナ側軸端が径方向外向きに屈曲
変形されて複列転がり軸受の車両インナ側内輪の端面に
かしめつけられ、 前記かしめ部が等速ジョイントの外輪における椀形部に
対して非接触状態あるいは軽く接触する状態とされてい
る、ことを特徴とする車軸用軸受装置。 - 【請求項3】請求項1または2の車軸用軸受装置におい
て、 前記密封装置が、複列転がり軸受の外輪に取り付けられ
る第1環体と、等速ジョイントの外輪における椀形部の
段部に取り付けられて前記第1環体に対して軸方向に微
小隙間を介して対向される第2環体とからなる、ことを
特徴とする車軸用軸受装置。 - 【請求項4】請求項3の車軸用軸受装置において、 前記いずれか一方の環体に、他方環体に対して接触させ
られるリップが設けられている、ことを特徴とする車軸
用軸受装置。 - 【請求項5】請求項2または3の車軸用軸受装置におい
て、 前記第1環体が、複列転がり軸受の外輪に装着されて内
輪側との間で接触密封部または非接触密封部を形成する
シールリングの芯金を延長したものからなる、ことを特
徴とする車軸用軸受装置。 - 【請求項6】請求項1から5のいずれかの車軸用軸受装
置において、 前記複列転がり軸受の外輪に車体結合用のフランジが設
けられており、このフランジよりも車両インナ側に存在
する部分が、複列転がり軸受の外輪の外径寸法より小さ
く設定されている、ことを特徴とする車軸用軸受装置。
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