JP2005219650A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
スティックスリップ音の発生を防止し、分解・組立時の作業性を向上させた駆動車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
複列の外側転走面７ａが形成された外方部材７と、内側転走面１ａと小径段部１ｂが形成されたハブ輪１と、小径段部１ｂに圧入された内輪５と、両転走面間に収容された転動体９とを備え、小径段部１ｂの端部に形成された加締部６で内輪５が固定されると共に、軸部２０がハブ輪１にセレーション２１を介して内嵌され、皿ワッシャ２４を介してハブ輪１と外側継手部材１４が結合された駆動車輪用軸受装置において、軸部２０に雌ねじ２２が形成され、これに締結される固定ボルト２３がセレーション１３より小径に形成されると共に、傾斜した複数の爪部２６を有する皿ワッシャ２４を弾性変形させてハブ輪１の内径に係止させ、複列の転がり軸受２と等速自在継手３を着脱自在に軸方向に結合した。
【選択図】図１

Description

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化した駆動車輪用軸受装置に関する。

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、例えば図９に示すように、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１００の一端を、摺動型等速自在継手１０１を介してディファレンシャル１０２に連結し、他端を、固定型等速自在継手１０３を含む駆動車輪用軸受装置１０４を介して車輪１０５に連結している。

この駆動車輪用軸受装置１０４は、図８に示すように、前記車輪１０５を一端部に装着するハブ輪１０６と、このハブ輪１０６を回転自在に支承する複列の転がり軸受１０７に連結し、ドライブシャフト１００の動力をハブ輪１０６に伝達する固定型等速自在継手１０３を備えている。

こうした車両の駆動車輪には、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型等速自在継手１０１を介して大きなトルクが負荷され、ドライブシャフト１００に捩じれを生じることが知られている。その結果、このドライブシャフト１００を支持する複列の転がり軸受１０７の内輪１０９にも捩じれが生じることになる。ドライブシャフト１００の捩じれ量が大きいと、固定型等速自在継手１０３を構成する外側継手部材１０８と内輪１０９との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。

このスティックスリップ音の発生を防止したものとして、図７に示すような駆動車輪用軸受装置が知られている。この駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受１２０と等速自在継手１３０とを着脱自在にユニット化して構成している。

複列の転がり軸受１２０は、車体に取り付けるための車体取付フランジ１１０ｂを外周に一体に有し、内周に複列の外側転走面１１０ａ、１１０ａが形成された外方部材１１０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１１１ｂを有し、外周に前記複列の外側転走面１１０ａ、１１０ａに対向する一方の内側転走面１１１ａと、この内側転走面１１１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１１１ｃが形成されたハブ輪１１１と、このハブ輪１１１の小径段部１１１ｃに圧入され、外周に前記複列の外側転走面１１０ａ、１１０ａに対向する他方の内側転走面１１２ａが形成された別体の内輪１１２と、両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）１１３、１１３とを備えている。ここで、ハブ輪１１１の小径段部１１１ｃの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１１４が形成され、この加締部１１４によって内輪１１２を軸方向に固定している。これにより、複列の転がり軸受１２０の予圧は、従来のようにナットを強固に緊締することなく、また、その締付トルクを厳密に管理せずとも長期間維持できる。

等速自在継手１３０は、外側継手部材１３１と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとからなる。外側継手部材１３１は、カップ状のマウス部１３２と、このマウス部１３２の底部をなす肩部１３３と、この肩部１３３から軸方向に延びる軸部１３４を有し、軸部１３４の外周には雄スプライン１３５が形成されている。また、ハブ輪１１１の内周には雌スプライン１１５が形成され、この雌スプライン１１５と軸部１３４の雄スプライン１３５が係合している。

また、雄スプライン１３５の端部には内側係止溝１３６が形成されると共に、この内側係止溝１３６に整合する位置で、ハブ輪１１１の内周面には外側係止溝１１６が形成され、これら外側係止溝１１６と内側係止溝１３６に弾性部材からなる止め輪１３７が掛け渡されている。これにより、ハブ輪１１１と外側継手部材１３１の軸方向の位置決めを図ると共に、複列の転がり軸受１２０と等速自在継手１３０を着脱自在にユニット化している。また、ハブ輪１１１と外側継手部材１３１との環状空間にシール部材１３８が介在され、雌スプライン１１５と雄スプライン１３５の係合部を密封するようにしている。

さらに、内輪１１２と外側継手部材１３１の肩部１３３とに軸方向のすきま１３９を積極的に設けているため、これら内輪１１２と肩部１３３とが接触することはなく、外側継手部材１３１に捩じれが生じてもスティックスリップ音が発生することはない。
特開２０００−１４２００９号公報

しかしながら、こうした駆動車輪用軸受装置において、両スプライン１１５、１３５の係合部の周方向ガタが大きいと急加減速時等に異音が発生したり、止め輪１３７と両係止溝１１６、１３６との軸方向ガタにより両スプライン１１５、１３５の係合部が摩耗して操縦安定性が低下するだけでなく、シール部材１３８が摩耗して長期間に亘って所望の密封性能を維持することができなくなる恐れがあった。このため、外側継手部材１３１の雄スプライン１３５に捩れ角を設け、ハブ輪１１１の雌スプライン１１５に圧入嵌合させてその係合部の周方向ガタを殺すことも考えられるが、こうした止め輪１３７を装着する構造ではそれも難しい。

こうした駆動車輪用軸受装置にあっては、止め輪１３７でハブ輪１１１と外側継手部材１３１とをワンタッチで軸方向に結合でき、組立作業性を高めることができるという特徴を有している反面、スプライン係合部の周方向ガタによる異音発生、止め輪形式による軸方向ガタによりスプライン係合部の摩耗およびシール部材１３８の密封性低下によるスプライン係合部の発錆という問題等々が常に内在していた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スティックスリップ音の発生を防止すると共に、信頼性と操縦安定性を確保し、かつ分解・組立時の作業性を向上させ、補修性に優れた駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、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と、この小径段部に外嵌され、前記複列の外側転走面に対向する少なくとも１つの内側転走面が外周に形成された内輪と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を備え、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で前記内輪が軸方向に固定されると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とが形成され、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌され、皿ワッシャを介して固定ボルトで前記ハブ輪と外側継手部材が着脱可能に軸方向に結合された駆動車輪用軸受装置において、前記軸部に雌ねじが形成され、この雌ねじに締結される前記固定ボルトが、前記ハブ輪のセレーション内径よりも小径に形成されると共に、前記皿ワッシャがスリットを有するすり鉢状に形成され、この皿ワッシャの外径を弾性変形させて前記ハブ輪の内径に係止させることにより、前記複列の転がり軸受と等速自在継手を着脱自在に軸方向に結合した。

このように、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置において、前記軸部に雌ねじが形成され、この雌ねじに締結される前記固定ボルトが、前記ハブ輪のセレーション内径よりも小径に形成されると共に、前記皿ワッシャがスリットを有するすり鉢状に形成され、この皿ワッシャの外径を弾性変形させて前記ハブ輪の内径に係止させることにより、前記複列の転がり軸受と等速自在継手を着脱自在に軸方向に結合したので、複列の転がり軸受と等速自在継手を皿ワッシャを介して弾性的に固定ボルトによって軸方向に締結することができ、外側継手部材に捩じれが生じても内輪と肩部との間にスティックスリップ音が発生することはなく、分解時の作業性を向上させ、補修性に優れた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記ハブ輪の外周に、前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が直接形成されているので、ハブ輪の軽量・コンパクト化でき、かつハブ輪の剛性を高めることができる。

好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記皿ワッシャの底部から径方向外方部に、反圧入方向に傾斜した複数の爪部が形成されていれば、爪部は容易に拡径縮径自在となり組立作業が簡便化できる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記皿ワッシャの表面が硬化処理されていれば、皿ワッシャの耐摩耗性を向上させると共に、繰返し応力に対して耐久性が向上する。

また、前記皿ワッシャが、請求項５に記載の発明のように、その外径が前記ハブ輪のセレーションの内径よりも小径に設定され、前記軸部の端面で押圧されて弾性変形した状態で前記ハブ輪の内径に係止されていても良いし、また、請求項６に記載の発明のように、その外径が前記ハブ輪のセレーションの内径よりも大径に設定され、当該セレーションの内径を弾性変形されて押し込まれ、自然な状態に復元した状態で前記ハブ輪の内径に係止されていても良い。

好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記皿ワッシャの内孔に凹部が形成され、この凹部に対応する突起が前記固定ボルトの外周に形成されていれば、固定ボルトから皿ワッシャが脱落するのを防止でき組立作業が簡便化できる。

また、請求項８に記載の発明は、前記ハブ輪の内径に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記皿ワッシャが係止されているので、皿ワッシャの姿勢が拘束されてその変形を抑制することができる。したがって、皿ワッシャの軸方向の抜け耐力を増大させることができる。

また、請求項９に記載の発明は、前記外側継手部材の軸部に、軸線に対し所定角度傾斜した捩れ角を設けてセレーションが形成されているので、両セレーションを圧入嵌合してその係合部に予圧を付与することができる。これにより、車両の運転中に両セレーション係合部にガタが生じることはないので、装置の信頼性を確保することができ、車両の良好な操縦安定性を図ることができる。

本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、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と、この小径段部に外嵌され、前記複列の外側転走面に対向する少なくとも１つの内側転走面が外周に形成された内輪と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を備え、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で前記内輪が軸方向に固定されると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とが形成され、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌され、皿ワッシャを介して固定ボルトで前記ハブ輪と外側継手部材が着脱可能に軸方向に結合された駆動車輪用軸受装置において、前記軸部に雌ねじが形成され、この雌ねじに締結される前記固定ボルトが、前記ハブ輪のセレーション内径よりも小径に形成されると共に、前記皿ワッシャがスリットを有するすり鉢状に形成され、この皿ワッシャの外径を弾性変形させて前記ハブ輪の内径に係止させることにより、前記複列の転がり軸受と等速自在継手を着脱自在に軸方向に結合したので、複列の転がり軸受と等速自在継手を、皿ワッシャを介して弾性的に固定ボルトによって軸方向に締結することができ、外側継手部材に捩じれが生じても内輪と肩部との間にスティックスリップ音が発生することはなく、分解時の作業性を向上させ、補修性に優れた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。

ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、車体に取り付けるための車体取付フランジを外周に一体に有し、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複列の内側転走面のうち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ハブ輪と、この小径段部に圧入され、前記複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が外周に形成された内輪と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を備え、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で前記内輪が軸方向に固定されると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とが一体に形成され、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌され、皿ワッシャを介して固定ボルトで前記ハブ輪と外側継手部材が着脱可能に軸方向に結合された駆動車輪用軸受装置において、前記軸部に雌ねじが形成され、この雌ねじに締結される前記固定ボルトが、前記ハブ輪のセレーション内径よりも小径に形成されると共に、前記皿ワッシャが、その底部から径方向外方部に反圧入方向に傾斜した複数の爪部が形成され、当該皿ワッシャの外径を弾性変形させて前記ハブ輪の内径に係止させることにより、前記複列の転がり軸受と等速自在継手を着脱自在に軸方向に結合した。

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アウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。

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を着脱自在にユニット化した、所謂第３世代と称される構成を備えている。
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（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５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。

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１ａ、５ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、５ａのうち一方の内側転走面１ａはハブ輪１の外周に、他方の内側転走面５ａは内輪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いる。

ハブ輪１は、アウトボード側の端部に車輪（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１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、この小径段部１ｂに内輪５が圧入されている。そして、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部６が形成され、この加締部６によって内輪５を軸方向に固定している。これにより、複列の転がり軸受２の予圧は、従来のようにナットを強固に緊締することなく、また、その締付トルクを厳密に管理せずとも長期間維持できる。なお、ここでは、ハブ輪１の外周に内側転走面１ａが直接形成された、所謂第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２世代の構造であっても良い。また、転動体９もボールを使用した複列のアンギュ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。

前記ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール１１が摺接するシールランド部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。一方、内輪５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、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かりでなく、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１ｂと内輪５との間の嵌合面に発生するフレッティング摩耗を最小限に抑えることができる。

等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５、ケージ１６、およびトルク伝達ボール１７とからなる。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１８ａ、１５ａがそれぞれ形成されている。軸部２０の外周には、前記したハブ輪１の内周に形成されたセレーション（またはスプライン）１３に係合するセレーション（またはスプライン）２１と、端部には雌ねじ２２が形成されている。

ここで、外側継手部材１４の軸部２０をハブ輪１に内嵌すると共に、軸部２０の雌ねじ２２にフランジ付きの固定ボルト２３が皿ワッシャ２４を介して締結され、ハブ輪１と外側継手部材１４とが着脱自在に結合されている。皿ワッシャ２４は、ばね鋼等の鋼板をプレス加工によりすり鉢状に形成され、表面に調質あるいは焼入れにより硬化層が形成されている。これにより、耐摩耗性を向上させると共に、繰返し応力に対して耐久性が向上する。図２に示すように、この皿ワッシャ２４は、その底部２５から所定の傾斜角でラッパ状に開いた４つの爪部２６を有している。また、内孔２７の円周等配に凹部２７ａが形成され、前記固定ボルト２３の外周に形成された突起２３ａに対応している。

なお、ここでは皿ワッシャ２４が、その底部２５からラッパ状に開いた４つの爪部２６を有する花弁状ものを例示したが、無論爪部２６の数は４つに限らず、少なくとも３つ以上あれば良く、また、放射状に延びるスリットが複数形成されているものであっても良い。

図３は本実施形態の組み付け状態を示す説明図であるが、この図３を用いて本実施形態における駆動車輪用軸受装置の組立方法を説明する。
１．先ず、外側継手部材１４の軸部２０に固定ボルト２３と皿ワッシャ２４を仮固定しておく。
２．次に、複列の転がり軸受２に外側継手部材１４の軸部２０を内嵌し、固定ボルト２３を軸部２０の雌ねじ２２に締結する。この時、皿ワッシャ２４の爪部２６の外径Ｄ２は、ハブ輪１のセレーション１３の内径Ｄ１より僅かに小径（Ｄ１＞Ｄ２）に設定されている。
３．外側継手部材１４の軸部２０の先端部には面取り２０ａが形成されており、ハブ輪１に軸部２０を内嵌後、固定ボルト２３を締付けることにより、軸部２０の面取り２０ａが皿ワッシャ２４を押圧して爪部２６が径方向外方に弾性変形する。その結果、爪部２６の外径はハブ輪１のセレーション１３の内径よりも大径になり、ハブ輪１の段付き部２８に係止して、複列の転がり軸受２と等速自在継手３を軸方向に結合することができる。

なお、図示しないが、内輪５と肩部１９に接触するリング状のシール部材を介在させ、内輪５と肩部１９との間の環状空間を密閉することにより、外部から雨水やダスト等がセレーション係合部に侵入するのを防止するようにしても良い。

ここで、固定ボルト２３の外周に突起２３ａが形成されているので、皿ワッシャ２４の底部２５は固定ボルト２３の座面部に密着した状態で仮固定することができる。なお、軸部２０の雌ねじの開口部にはこの突起２３ａを許容する座ぐり部２０ｂが形成されている。

一方、複列の転がり軸受２と等速自在継手３の分解は、前述した組立方法の逆の手順で行う。すなわち、固定ボルト２３を緩めることにより、固定ボルト２３と軸部２０は軸方向に離反し、皿ワッシャ２４と軸部２０の面取り２０ａとの係合が解ける。これにより、弾性変形していた皿ワッシャ２４の爪部２６は初期の形状に復元し、ハブ輪１に対して外側継手部材１４を容易に引き抜くことができる。

本実施形態では、複列の転がり軸受２と等速自在継手３を前述した皿ワッシャ２４を介して弾性的に軸方向に締結するようにしたので、外側継手部材１３１に捩じれが生じても内輪５と肩部１９との間にスティックスリップ音が発生することはない。また、分解時の作業性を向上させ、補修性に優れた駆動車輪用軸受装置を提供することができる。

図４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（図１）とハブ輪の構成が一部異なるだけで、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

ハブ輪２９の内周にセレーション１３が形成され、このセレーション１３のアウトボード側の端部には前述した段付き部２８に変えて環状の係止溝３０が形成されている。そして、前述した要領でハブ輪２９に軸部２０を内嵌後、固定ボルト２３を締付けることにより、軸部２０の面取り２０ａが皿ワッシャ２４を押圧して爪部２６が径方向外方に弾性変形する。その結果、爪部２６の外径はハブ輪２９のセレーション１３の内径よりも大径になり、ハブ輪１の係止溝３０に係止して、複列の転がり軸受２’と等速自在継手３を軸方向に結合することができる。

ここで、皿ワッシャ２４が弾性変形して係止溝３０に係止されることにより、皿ワッシャ２４の爪部２６は係止溝３０に拘束される。したがって、爪部２６がハブ輪２９に食い込んだりアウトボード側に爪部２６が反転することはなく、分解作業性を向上させることができる。

図５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。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態（図１）と主として皿ワッシャの構成が異なるだけで、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

外側継手部材１４’の軸部３１は中空に形成され、その外周にセレーション２１と、内周には雌ねじ２２が形成されている。一方、皿ワッシャ３２は、形状的には前述したものと同様であるが、爪部３３の外径Ｄ３は、ハブ輪１のセレーション１３の内径Ｄ１より僅かに大径（Ｄ１＜Ｄ３）に設定されている。

先ず、前述した実施形態と同様、外側継手部材１４’の軸部３１に固定ボルト２３と皿ワッシャ３２を仮固定する。この状態でハブ輪１に軸部３１を挿入していくと、皿ワッシャ３２の爪部３３がハブ輪１の内径部に接触し、径方向内方に弾性変形して縮径した状態で皿ワッシャ３２がアウトボード側に押し込まれる。そして、皿ワッシャ３２がハブ輪１の段付き部２８の位置まで押し込まれた時、初期の状態に爪部３３が復元して段付き部２８に係止する。さらに、固定ボルト２３を締付けることにより、複列の転がり軸受２と等速自在継手３’を軸方向に結合することができる。

本実施形態では、複列の転がり軸受２と等速自在継手３’の分解時、一旦外側継手部材１４’の軸部３１から固定ボルト２３と皿ワッシャ３２を取り外し、再組立する時に新しい皿ワッシャに交換するという手間は生じるが、皿ワッシャ３２が弾性変形した状態でなく自然な状態でハブ輪１の段付き部２８に係止されているため、皿ワッシャ３２に引張応力は残留しておらず、皿ワッシャ３２の強度・耐久性を確保することができる。

図６（ａ）、（ｂ）は本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第４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３の実施形態（図５）と主として外側継手部材の構成が異なるだけで、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

本実施形態における外側継手部材１４”の軸部３１’には、軸線に対し所定角度傾斜した捩れ角を設けてセレーション３４が形成されている。一方、軸部３１’に形成された雌ねじ２２に締結される固定ボルト２３’は前述したものより長尺に設定されている。

図６（ａ）に示すように、先ず、前述した実施形態と同様、外側継手部材１４”の軸部３１’に固定ボルト２３’と皿ワッシャ３２を仮固定する。この状態で、図６（ｂ）に示すように、ハブ輪１に固定ボルト２３’を挿入していくと、皿ワッシャ３２の爪部３３がハブ輪１の内径部に接触し、径方向内方に弾性変形して縮径した状態で皿ワッシャ３２がアウトボード側に押し込まれる。そして、皿ワッシャ３２がハブ輪１の段付き部２８の位置まで押し込まれた時、初期の形状に爪部３３が復元して段付き部２８に係止する。さらに、固定ボルト２３’を締付けることにより、ハブ輪１に外側継手部材１４”の軸部３１’が挿入され、複列の転がり軸受２と等速自在継手３”を軸方向に結合することができる。

本実施形態では、固定ボルト２３’を長尺に設定しているため、軸部３１’のセレーション３４に捩れ角が設けられていても、特殊なプレス機を使用することなく固定ボルト２３’を螺合するだけでハブ輪１に軸部３１’を容易に挿入することができ、作業性を低下させることなく分解・組立を行うことができる。

このように本実施形態では、外側継手部材１４”の軸部３１’に所定の角度の捩れ角を設けてセレーション３４が形成され圧入嵌合されているので、その係合部の周方向ガタを殺すことができ、車両の運転中に両セレーション１３、３４の係合部にガタが生じることはない。したがって、装置の信頼性を確保することができ、車両の良好な操縦安定性を図ることができる。

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く、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。

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ョンを介してトルク伝達可能に連結し、締結ボルトにより両者を着脱自在にユ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。

本発明に係る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。 （ａ）は、本発明に係る皿ワッシャを示す正面図である。 （ｂ）は、（ａ）の断面図である。 図１の組み付け状態を示す説明図である 本発明に係る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。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図で組み付け状態を示す。 （ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図で組み付け前の状態を示す。 （ｂ）は、同上組み付け途中の状態を示す。 従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 従来の他の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 駆動車輪用軸受装置を組込んだ動力伝達装置の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

１、２９・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、５ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２、２’・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３、３’、３”・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
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、３４・・・・・・・・・セレーション
１４、１４’、１４”・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１９・・・・・・・・・・・・・・・肩部
２０、３１、３１’・・・・・・・・軸部
２０ａ・・・・・・・・・・・・・・面取り
２０ｂ・・・・・・・・・・・・・・座ぐり部
２２・・・・・・・・・・・・・・・雌ねじ
２３、２３’・・・・・・・・・・・固定ボルト
２３ａ・・・・・・・・・・・・・・突起
２４、３２・・・・・・・・・・・・皿ワッシャ
２５・・・・・・・・・・・・・・・底部
２６、３３・・・・・・・・・・・・爪部
２７・・・・・・・・・・・・・・・内孔
２７ａ・・・・・・・・・・・・・・凹部
２８・・・・・・・・・・・・・・・段付き部
３０・・・・・・・・・・・・・・・係止溝
１００・・・・・・・・・・・・・・ドライブシャフト
１０１・・・・・・・・・・・・・・摺動型等速自在継手
１０２・・・・・・・・・・・・・・ディファレンシャル
１０３、１３０・・・・・・・・・・固定型等速自在継手
１０４・・・・・・・・・・・・・・駆動車輪用軸受装置
１０５・・・・・・・・・・・・・・車輪
１０６、１１１・・・・・・・・・・ハブ輪
１０７、１２０・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
１０８、１３１・・・・・・・・・・外側継手部材
１０９、１１２・・・・・・・・・・内輪
１１０・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１１０ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１１０ｂ・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１１ａ、１１２ａ・・・・・・・・内側転走面
１１１ｂ・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
１１１ｃ・・・・・・・・・・・・・小径段部
１１３・・・・・・・・・・・・・・転動体
１１４・・・・・・・・・・・・・・加締部
１１５・・・・・・・・・・・・・・雌スプライン
１１６・・・・・・・・・・・・・・外側係止溝
１３２・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１３３・・・・・・・・・・・・・・肩部
１３４・・・・・・・・・・・・・・軸部
１３５・・・・・・・・・・・・・・雄スプライン
１３６・・・・・・・・・・・・・・内側係止溝
１３７・・・・・・・・・・・・・・止め輪
１３８・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１３９・・・・・・・・・・・・・・軸方向のすきま
Ｄ１・・・・・・・・・・・・・・・セレーション内径
Ｄ２、Ｄ３・・・・・・・・・・・・爪部外径

Claims (9)

1. ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、
   前記複列の転がり軸受が、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と、この小径段部に外嵌され、前記複列の外側転走面に対向する少なくとも１つの内側転走面が外周に形成された内輪と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を備え、
   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で前記内輪が軸方向に固定されると共に、この加締部の内端面に当接する肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とが形成され、前記等速自在継手を構成する外側継手部材が前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌され、皿ワッシャを介して固定ボルトで前記ハブ輪と外側継手部材が着脱可能に軸方向に結合された駆動車輪用軸受装置において、
   前記軸部に雌ねじが形成され、この雌ねじに締結される前記固定ボルトが、前記ハブ輪のセレーション内径よりも小径に形成されると共に、前記皿ワッシャがスリットを有するすり鉢状に形成され、この皿ワッシャの外径を弾性変形させて前記ハブ輪の内径に係止させることにより、前記複列の転がり軸受と等速自在継手を着脱自在に軸方向に結合したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
2. 前記ハブ輪の外周に、前記複列の内側転走面のうち一方の内側転走面が直接形成されている請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
3. 前記皿ワッシャの底部から径方向外方部に、反圧入方向に傾斜した複数の爪部が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. 前記皿ワッシャの表面が硬化処理されている請求項１乃至３いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
5. 前記皿ワッシャの外径が前記ハブ輪のセレーションの内径よりも小径に設定され、前記軸部の端面で押圧されて弾性変形した状態で前記ハブ輪の内径に係止されている請求項１乃至４いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
6. 前記皿ワッシャの外径が前記ハブ輪のセレーションの内径よりも大径に設定され、当該セレーションの内径を弾性変形されて押し込まれ、自然な状態に復元した状態で前記ハブ輪の内径に係止されている請求項１乃至４いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
7. 前記皿ワッシャの内孔に凹部が形成され、この凹部に対応する突起が前記固定ボルトの外周に形成されている請求項１乃至６いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
8. 前記ハブ輪の内径に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記皿ワッシャが係止されている請求項１乃至７いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
9. 前記外側継手部材の軸部に、軸線に対し所定角度傾斜した捩れ角を設けてセレーションが形成されている請求項１乃至８いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。

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