JP2013173431A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents
駆動車輪用軸受装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013173431A JP2013173431A JP2012038999A JP2012038999A JP2013173431A JP 2013173431 A JP2013173431 A JP 2013173431A JP 2012038999 A JP2012038999 A JP 2012038999A JP 2012038999 A JP2012038999 A JP 2012038999A JP 2013173431 A JP2013173431 A JP 2013173431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant velocity
- row
- joint
- velocity joint
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
- F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/84—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
- F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
- F16D3/845—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【解決手段】駆動車輪用軸受装置は、ハブ10と、複列転がり軸受20と、アウトボード側等速ジョイント30とからなり、アウトボード側等速ジョイント30を複列転がり軸受20よりもアウトボード側に配置し、複列転がり軸受20の複列の外輪軌道を有する外方部材の、ナックルと嵌合させるためのナックルパイロットの外径を、インボード側等速ジョイント最大径よりも大きくした。
【効果】駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)を組み立てた後にナックルの組み付けが可能になり、その結果、自動車メーカへの納入形態が駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)となり、自動車メーカの組み立てラインでのナックル組付け作業の作業性が向上する。
【選択図】図1
【効果】駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)を組み立てた後にナックルの組み付けが可能になり、その結果、自動車メーカへの納入形態が駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)となり、自動車メーカの組み立てラインでのナックル組付け作業の作業性が向上する。
【選択図】図1
Description
この発明は、車両の駆動車輪を車体に回転自在に支持するための複列転がり軸受と等速ジョイントを一体化した駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュールともいう)に関する。
特許文献1に駆動車輪用の車輪軸受装置が記載してある。すなわち、ディスクホイールを取り付けるためのハブを複列転がり軸受を介して車体に回転自在に支持するとともに、ハブに設けた貫通孔に駆動軸を挿入して、ジョイント内輪を駆動軸の端部に固定し、ジョイント外輪相当部分をハブの内部に形成し、両者間にボールを介在させることにより、複列転がり軸受よりもアウトボード側で、ボールタイプの等速ジョイントを構成している。
図11を参照して説明すると、車輪用軸受装置210は、ハブ212の軸部214の外周に内輪222を取り付けて、軸部214の外周面と内輪222の外周面を複列転がり軸受220の内輪軌道面としている。複列転がり軸受220の外輪軌道面を有する外方部材225は車体のナックル228に取り付ける。軸部214と内輪222に形成した内輪軌道面と外方部材225に形成した外輪軌道面との間に複列の転動体として玉226、227を配置して、外方部材225に対して軸部214、内輪222を回転可能に支持している。軸部214と内輪222は、軸部214の端部216をかしめて複列転がり軸受220の内輪222の側端部224に当てることにより一体化してある。このように複列転がり軸受220を介して車輪用軸受装置210を車体に取り付ける。
軸部214の中心には貫通孔218が形成してあり、その貫通孔218に駆動軸240が挿入してある。そして、複列転がり軸受220よりもアウトボード側に、軸部214と駆動軸240とを揺動可能に連結する等速ジョイント230が配設してある。等速ジョイント230を構成する内側継手部材としての内輪234は駆動軸240の端部に固定してあり、外側継手部材としての外輪相当部分232は軸部214の貫通孔218の内周面に形成してある。すなわち、貫通孔218のアウトボード側の端部を部分球面状の内周面とし、その内周面に軸方向に延びるボール溝236を円周方向に等間隔に形成してある。
特許文献1に記載された車輪用軸受装置には次のような利点がある。すなわち、ハブ212の貫通孔218の内部に等速ジョイント230が形成されているため、等速ジョイント230から直接、ハブ212に駆動軸240のトルクを伝えることができる。その結果、ハブの軸部と等速ジョイント外輪の軸部とのスプライン結合を廃止することができる。したがって、当該スプライン結合部で発生していた異音の問題も解消する。また、等速ジョイント230からその外周にあるハブ212の軸部214へ直接トルクを伝達できるため、等速ジョイント外輪の小型化が可能となり、等速ジョイント230の、ひいては車輪用軸受装置210の小型化および軽量化を図ることができる。
特許文献1に記載された駆動車輪用軸受装置には次のような問題点がある。すなわち、インボード側等速ジョイントを含めた駆動車輪用軸受装置全体(アクスルモジュール)では、ナックル内径寸法よりもインボード側等速ジョイントの外径寸法の方が大きいため、インボード側等速ジョイントを組み付ける前にナックルを取り付ける必要があり、作業性が悪いという問題があった。すなわち、自動車メーカでは、別途納入されたインボード側等速ジョイントを組み付ける工程と、それとは別に、しかもそれ以前に、ナックルを取り付ける工程が必要であった。そのため、工数の問題に加えて、工程の順番が変更できないという問題があった。この発明はこのような問題点を除去せんとするものである。
この発明は、インボード側等速ジョイントの最大径よりもナックル内径を大きくすることによって課題を解決したものである。すなわち、この発明の駆動車輪用軸受装置は、
複列の内輪軌道と複列の外輪軌道と複列の転動体と各列の転動体を保持するための保持器とからなる複列転がり軸受と、
軸心部に貫通孔を有し、外周に車輪を取り付けるためのフランジを有し、前記複列転がり軸受により回転自在に支持されたハブと、
前記ハブの貫通孔に挿入した駆動軸の端部に固定した内側継手部材と、前記ハブに一体的に形成した外側継手部材に相当する部分と、前記内側継手部材と前記外側継手部材相当部分との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するアウトボード側等速ジョイントと、
前記駆動軸のもう一方の端部に固定した内側継手部材と、外側継手部材と、前記内側継手部材と前記外側継手部材との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するインボード側等速ジョイントと
からなり、
前記アウトボード側等速ジョイントを前記複列転がり軸受よりもアウトボード側に配置し、
前記複列転がり軸受の複列の外輪軌道を有する外方部材の、ナックルと嵌合させるためのナックルパイロットの外径を、インボード側等速ジョイント最大径よりも大きくしたことを特徴とするものである。
複列の内輪軌道と複列の外輪軌道と複列の転動体と各列の転動体を保持するための保持器とからなる複列転がり軸受と、
軸心部に貫通孔を有し、外周に車輪を取り付けるためのフランジを有し、前記複列転がり軸受により回転自在に支持されたハブと、
前記ハブの貫通孔に挿入した駆動軸の端部に固定した内側継手部材と、前記ハブに一体的に形成した外側継手部材に相当する部分と、前記内側継手部材と前記外側継手部材相当部分との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するアウトボード側等速ジョイントと、
前記駆動軸のもう一方の端部に固定した内側継手部材と、外側継手部材と、前記内側継手部材と前記外側継手部材との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するインボード側等速ジョイントと
からなり、
前記アウトボード側等速ジョイントを前記複列転がり軸受よりもアウトボード側に配置し、
前記複列転がり軸受の複列の外輪軌道を有する外方部材の、ナックルと嵌合させるためのナックルパイロットの外径を、インボード側等速ジョイント最大径よりも大きくしたことを特徴とするものである。
外方部材のナックルパイロットはナックルと嵌合させる部分であることから、はめあいと寸法公差を捨象するならば、ナックルパイロットの外径とナックルの内径は相等しい。外方部材は複列転がり軸受の複列の外輪軌道を有する構成要素であって、一般の転がり軸受における軸受外輪に相当する。
この発明によれば、複列転がり軸受の外方部材のナックルパイロットの外径を、インボード側等速ジョイント最大径よりも大きくしたことにより、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)を組み立てた後にナックルの組み付けが可能になる。その結果、自動車メーカへの納入形態が駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)となり、自動車メーカの組み立てラインでのナックル組付け作業の作業性が向上する。すなわち、自動車メーカでは、納入を受けた駆動車輪用軸受装置全体(アクスルモジュール)のインボード側等速ジョイント側からナックルを通すことができる。したがって、インボード側等速ジョイントを組み付ける工程が不要であるだけでなく、ナックルの取り付けも簡単で、作業能率が大幅に向上する。
まず、図1〜3に示す第一の実施例について説明する。ここで、図2は図1のアウトボード側等速ジョイント部分の拡大図であり、図3は図2のハッチングを省略し、代わりに軸受スパンを図示したものである。これらの図に示すように、駆動車輪用軸受装置は、ハブ10と、複列転がり軸受20と、等速ジョイント30とで構成されている。
図2に詳しく示すように、ハブ10は左側から順にホイールパイロット12とフランジ14と軸部16とを備えた回転体で、軸心部に貫通孔18を有している。フランジ14はハブ10の外周に一体的に形成してあり、このフランジ14に図示しないディスクホイールを取り付け、ハブボルト15にホイールナット(図示せず)を締め付けて締結するようになっている。このとき、ホイールパイロット12によってディスクホイールの心出しがなされる。軸部16の外周面には、フランジ14の付け根側から軸端部に向かって、第一の内輪軌道16a、肩16b、小径部16c、かしめ部16dが順に形成してある。ハブ10の貫通孔18は、図2の左側から順に、外端部18a、ジョイント外輪相当部分18b、中間部18c、内端部18dとなっている。
ハブ10の軸部16の小径部16cにハブ10とは別体の軌道輪22が取り付けてある。軌道輪22の外周面には肩面22aと第二の内輪軌道22bが形成してある。軌道輪22を小径部16cにはめ合わせて、軌道輪22の端面を肩16bに当てた状態で、小径部16cの軸端部分を外径側に曲げ拡げる、つまり、かしめることによって、軌道輪22を固定する。なお、図2はかしめ後の状態を示している。ハブ10に直接形成した第一の内輪軌道16aと軌道輪22に形成した第二の内輪軌道22bとで複列転がり軸受20の内輪軌道を構成する。つまり、ハブ10と軌道輪22は複列転がり軸受20の軸受内輪に相当する。
複列転がり軸受20の外方部材24は一般の転がり軸受における軸受外輪に相当し、内周に複列の外輪軌道24a、24bを有し、外周には車体のナックル(図示せず)にボルトで締結するためのねじ孔付きフランジ24cが一体的に形成してある。あるいは、図4に示すように、外方部材24のフランジ24cを廃止し、円筒形状の外周面にてナックルの円筒形内周面と嵌合させるようにしてもよい。その場合、クリップ23で軸方向の位置決めと抜け止めをする。外方部材24の外周面に形成した環状溝24gにクリップ23を装着する。クリップ23は円周上の一箇所を切断したC型リングの形態をしており、自然状態では図示するように環状溝24gから飛び出しているが、外方部材24を図示しないナックルの孔に挿入する過程では弾性変形により縮径して環状溝24g内に退入し、外方部材24側の環状溝24gとナックル側の環状溝の軸方向位置が合致した時点で弾性反発力により拡径して両方の環状溝にはまり込む。このようにしてクリップ23は位置決めと抜け止めの作用をする。
外方部材24の一方の端面にはナックルの孔とはめ合わせるための円筒形状の突部すなわちナックルパイロット24dが設けてある。ナックルパイロット24dの外周面は円筒形状で、その外径を符号D1で示してある(図1、図4)。図4では外方部材24の外周面とナックルパイロット24dの外径とが同一である。ナックルパイロット24dはナックルと嵌合させる部分であることから、はめあいと寸法公差を捨象するならば、ナックルパイロット24dの外径とナックルの孔の内径は相等しい。なお、図4は、インナ列のピッチ円径とアウタ列のピッチ円径が相等しい場合の例である。
外方部材24の両端部にはシール28a、28bが装着してある。一方のシール28aは、ハブ10のフランジ14の根元に形成したシール面16eにシールリップを弾性的に接触させた状態で、外方部材の端部内周面24eに取り付けてある。もう一方のシール28bは、軌道輪22の肩面22aと外方部材24の端部内周面24fとの間に取り付けてある。
内輪軌道16a、22bと外輪軌道24a、24bとの間に複列の転動体すなわち玉26a、26bが介在させてある。符号26aはアウトボード側の玉列すなわちアウタ列を指し、符号26bはインボード側の玉列すなわちインナ列を指している。図3に示すように、アウタ列26aのピッチ円径PCDoはインナ列26bのピッチ円径PCDiよりも大きい。図3に接触角を符号αで示してあり、ここで、接触角は、軸受中心軸に垂直な平面(ラジアル平面)と、軌道輪によって転動体へ伝えられる力の合力の作用線とがなす角度と定義される。また、軌道輪によって一列の転動体へ伝えられる力の合力が軸受中心軸と交わる点を作用点といい、図3に符号Po、作用点Piで示してある。アウトボード側の作用点Poとインボード側の作用点Piとの間隔を軸受スパンという。ここでは軸受スパンを(Po〜Pi)と表すこととする。
上述のように構成された複列転がり軸受20の外方部材24を車体に固定すると、ハブ10が複列転がり軸受20によって回転自在に支持される。
等速ジョイント30は、内側継手部材としての内輪32と、外側継手部材としての上記ジョイント外輪相当部分18bと、トルク伝達部材としてのボール36と、ボール36を保持するためのケージ38とで構成される。内輪32は、ハブ10の貫通孔18に挿入した駆動軸90の端部に固定してある。内輪32と駆動軸90とは、たとえばスプラインまたはセレーションにより、トルク伝達可能にはめ合わせて、止め輪92で抜け止めがしてある。内輪32は部分球面状の外周面32aを有し、その外周面32aに軸方向に延びるボール溝32bが円周方向に等間隔に形成してある。ジョイント外輪相当部分18bは、部分球面状の内周面34aを有し、その外周面34aに軸方向に延びるボール溝34bが円周方向に等間隔に形成してある。
内輪32のボール溝32bとジョイント外輪相当部分18bのボール溝34bとは対をなし、各対のボール溝32b、34b間に1個ずつボール36が介在させてある。ボール36はケージ38のポケット38a内に収容されている。ポケット38aはケージ38の円周方向に所定の間隔で配置してあり、各ポケット38aはケージ38を半径方向に貫通している。ケージ38の内周面および外周面は部分球面状で、内周面は内輪32の外周面32aと球面接触し、外周面はジョイント外輪相当部分18bの内周面34aと球面接触する。
内輪32のボール溝32bの曲率中心と、外輪相当部分18bのボール溝34bの曲率中心とは、ジョイント中心に対して、軸線方向に互いに反対側に等距離だけオフセットしている。すなわち、内輪32のボール溝32bの曲率中心は、ジョイント中心Oから図3の右側へある距離(仮にF1とする)だけオフセットさせてあり、外輪相当部分18bのボール溝34bの曲率中心は、ジョイント中心Oから図3の左側へ等距離(F1)だけオフセットさせてある。その結果、対をなすボール溝32b、34bで形成されるボールトラックは、軸線方向の一方から他方へ、図3に即していうならば左側から右側へ向けて、漸次縮小したくさび形状を呈する。したがって、そのボールトラック内に収容されたボール36は、等速ジョイント30が作動角をとって回転するとき、言い換えれば内輪32とジョイント外輪相当部分18bとが角度をなした状態で回転すると、くさび形状の広がる方向に向かう力を受ける。すべてのボール36はケージ38によって同一平面に保持されるため、上記の力を受けるボール36と180度反対位相にあるボール36は逆向きの力を受けることとなる。このようにして、ボール中心から内輪32の回転軸線までの距離と、ボール中心からジョイント外輪相当部分18bの回転軸線までの距離とが常に等しく、したがって作動角に関係なく角速度が一定となる。
等速ジョイント30は複列転がり軸受20よりもアウトボード側(図3の左側)に位置している。具体的には、等速ジョイント30のボール36の軸方向位置が、複列転がり軸受20のアウタ列26aよりもアウトボード側(図3の左側)に位置している。より具体的に述べるならば、図3に示すように、等速ジョイント30の中心Oが複列転がり軸受20の軸受スパン(Po〜Pi)の内側に配置してある。なお、図3は等速ジョイント30が作動角をとっていない状態、つまり内輪32とジョイント外輪相当部分18bが同軸状態にある場合を示しているが、最大作動角をとったときでもボール36がアウタ列26aよりもアウトボード側に位置することは明らかである。
特許文献1に記載された車輪用軸受装置では、複列転がり軸受220よりもアウトボード側に等速ジョイント230が配置してあるため、複列転がり軸受220のアウトボード側の内輪軌道と外輪相当部分132との間の肉厚を確保すると、軸方向に長くなり、重量も増大する。また、軸方向長さを短くするために複列転がり軸受220の玉PCD(pitch circle diameter:以下、ピッチ円径という)を大きくすることが考えられるが、そうすると複列転がり軸受220の外方部材225の外径を大きくせざるをえず、結局重量増となる。
また、特許文献1に記載された車輪軸受装置では、接触角αを一般的な角度として図11より読み取ると、等速ジョイント230の中心は複列転がり軸受220の軸受スパンの外側に位置している。これに対して、上述の実施例のように、アウトボード側等速ジョイント30の中心を複列転がり軸受20の軸受スパンの内側に配置する、言い換えればアウトボード側等速ジョイント30の中心をインボード側に寄せることにより、駆動車輪用軸受装置全体の軸方向寸法が短縮できる。
その際、単にアウトボード側等速ジョイント30の中心が複列転がり軸受20の軸受スパンの内側に来るようにアウトボード側等速ジョイント30をインボード側に寄せただけでは、アウトボード側等速ジョイント30の外輪ボール溝34bとアウトボード側転動体列26aの軌道24aとの間の肉厚を確保するのが困難になる。そこで、アウトボード側転動体列26aのピッチ円径PCDoを大きく、具体的にはインボード側転動体列26bのピッチ円径PCDiよりも大きくすることにより、当該肉厚を確保することができる。ここでも、単に同じ軸方向位置でアウトボード側転動体列26aのピッチ円径PCDoを大きくするのでなく、複列転がり軸受20の軸受スパンPo〜Piと接触角αを変えることなくピッチ円径PCDoを大きくすることで、アウトボード側転動体列26aの軌道24aの位置が半径方向だけでなく軸方向へも移動することになるため、より多くの肉厚を確保することができる。
また、特許文献1に記載された車輪軸受装置では、接触角αを一般的な角度として図11より読み取ると、等速ジョイント230の中心は複列転がり軸受220の軸受スパンの外側に位置している。これに対して、上述の実施例のように、アウトボード側等速ジョイント30の中心を複列転がり軸受20の軸受スパンの内側に配置する、言い換えればアウトボード側等速ジョイント30の中心をインボード側に寄せることにより、駆動車輪用軸受装置全体の軸方向寸法が短縮できる。
その際、単にアウトボード側等速ジョイント30の中心が複列転がり軸受20の軸受スパンの内側に来るようにアウトボード側等速ジョイント30をインボード側に寄せただけでは、アウトボード側等速ジョイント30の外輪ボール溝34bとアウトボード側転動体列26aの軌道24aとの間の肉厚を確保するのが困難になる。そこで、アウトボード側転動体列26aのピッチ円径PCDoを大きく、具体的にはインボード側転動体列26bのピッチ円径PCDiよりも大きくすることにより、当該肉厚を確保することができる。ここでも、単に同じ軸方向位置でアウトボード側転動体列26aのピッチ円径PCDoを大きくするのでなく、複列転がり軸受20の軸受スパンPo〜Piと接触角αを変えることなくピッチ円径PCDoを大きくすることで、アウトボード側転動体列26aの軌道24aの位置が半径方向だけでなく軸方向へも移動することになるため、より多くの肉厚を確保することができる。
このように、上述の実施例によれば、複列転がり軸受20の転動体列のうちアウトボード側転動体列(以下、単にアウタ列という)26aのピッチ円径PCDoをインボード側転動体列(以下、単にインナ列という)26bのピッチ円径PCDiよりも大きくすることで、アウタ列26aの内側に等速ジョイント外輪相当部分をもぐり込ませて軸方向寸法を短縮することが可能となり、駆動車輪用軸受装置のコンパクト化、軽量化が実現する。
アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズは同じでもよいが、異ならせることもできる。アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズを同じにすることにより、転動体の誤組み、すなわちサイズの異なる転動体を組み込む心配がなくなる。また、部品種類(サイズの異なる転動体)を増やすことなく、生産できる。転動体サイズは同じでも、ピッチ円径を大きくしたことに伴い、アウタ列26aの転動体数を増やすことも可能であり、その結果、軸受剛性が高まる。
一方、アウタ列26aの転動体サイズを小さくして転動体数を増やすことも可能で、それによって、更に軸受剛性を高めることができる。すなわち、ピッチ円径PCDoを大きくしたアウタ列26aは軸受寿命に余裕ができるので、その分、転動体サイズを小さくして転動体数を増やし、軸受剛性に振り分けることが可能である。ピッチ円径PCDoを大きくしたうえで、さらに転動体サイズを小さくすることで、アウタ列用内輪軌道24aの外径が大きくなる。したがって、その分だけ、等速ジョイント外輪相当部分との間の肉厚が増えることになり、肉厚を一定とするならば、等速ジョイント外輪相当部分を複列転がり軸受20側に寄せることが可能となる。
アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズは同じでもよいが、異ならせることもできる。アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズを同じにすることにより、転動体の誤組み、すなわちサイズの異なる転動体を組み込む心配がなくなる。また、部品種類(サイズの異なる転動体)を増やすことなく、生産できる。転動体サイズは同じでも、ピッチ円径を大きくしたことに伴い、アウタ列26aの転動体数を増やすことも可能であり、その結果、軸受剛性が高まる。
一方、アウタ列26aの転動体サイズを小さくして転動体数を増やすことも可能で、それによって、更に軸受剛性を高めることができる。すなわち、ピッチ円径PCDoを大きくしたアウタ列26aは軸受寿命に余裕ができるので、その分、転動体サイズを小さくして転動体数を増やし、軸受剛性に振り分けることが可能である。ピッチ円径PCDoを大きくしたうえで、さらに転動体サイズを小さくすることで、アウタ列用内輪軌道24aの外径が大きくなる。したがって、その分だけ、等速ジョイント外輪相当部分との間の肉厚が増えることになり、肉厚を一定とするならば、等速ジョイント外輪相当部分を複列転がり軸受20側に寄せることが可能となる。
等速ジョイント30のボール36の数は任意であるが、たとえば6個または8個のボールを用いたものが知られている。8個のボールを用いた場合、6個のボールを用いた場合に比べて、ボール数が増える分だけボール1個あたりの負荷容量が少なくてすむため、ボール径を小さくすることができる。その結果、ピッチ円径を小さくすることが可能となり、それに伴い外径も小さくなる。したがって、等速ジョイントの小型化、コンパクト化が実現し、ひいては駆動車輪用軸受装置全体のコンパクト化が可能となる。これは後に述べるインボードジョイントにボールタイプの等速ジョイント、例えばダブルオフセットジョイント(DOJ)を採用する場合についても言えることである。例えば第三の実施例におけるインボードジョイントはしゅう動型のボールタイプジョイントに分類されるダブルオフセット型等速ジョイントである(図10)。
等速ジョイント30のボール36は複列転がり軸受20の玉26a、26bよりも大径である。図3に示すように、ボール36のピッチ円径をPCDj、インナ列のピッチ円直径をPCDi、アウタ列のピッチ円直径をPCDoとすると、等速ジョイント30が作動角をとっていない状態では、PCDj<PCDi<PCDoの関係にある。また、インナ列の内輪軌道22bの外径がボール36のPCDjと同程度であるのに対してアウタ列22aの内輪軌道16aの外径はボール36の外接円と同程度である。
等速ジョイント30の内部に充填したグリースの漏れを防止し、かつ、外部から異物が侵入するのを防止するための手段として、ブーツアセンブリ40とエンドキャップ48が取り付けてある。
ブーツアセンブリ40は、ハブ18のインナ側開口部を密閉するために、ハブ18の内端部18dに取り付けてあり、ブーツ本体42とブーツアダプタ44とからなる。ブーツ本体42はゴムやエラストマーといった可撓性材料を図示するような円すい台形状に成形したものである。ブーツアダプタ44は金属製の二段円筒状で、小径部44aと大径部44bと両者をつなぐフランジ部44cとを含んでいる。小径部44aをハブ10の貫通孔18の内端部18dに圧入するとともに、フランジ部44cをハブ10のかしめ部16dに当てて位置決めをする。大径部44bの端縁を内側に折り曲げてブーツ本体42の大径部42aを巻き締めることにより両者を一体化してある。ブーツ本体42の小径部42bは駆動軸90に形成したブーツ溝94にはめ込み、ブーツバンド46で締め付けて固定する。
ブーツアセンブリ40は、ハブ18のインナ側開口部を密閉するために、ハブ18の内端部18dに取り付けてあり、ブーツ本体42とブーツアダプタ44とからなる。ブーツ本体42はゴムやエラストマーといった可撓性材料を図示するような円すい台形状に成形したものである。ブーツアダプタ44は金属製の二段円筒状で、小径部44aと大径部44bと両者をつなぐフランジ部44cとを含んでいる。小径部44aをハブ10の貫通孔18の内端部18dに圧入するとともに、フランジ部44cをハブ10のかしめ部16dに当てて位置決めをする。大径部44bの端縁を内側に折り曲げてブーツ本体42の大径部42aを巻き締めることにより両者を一体化してある。ブーツ本体42の小径部42bは駆動軸90に形成したブーツ溝94にはめ込み、ブーツバンド46で締め付けて固定する。
エンドキャップ48は金属薄板を盆状にプレス成形したもので、ハブ10のアウタ側開口部すなわち貫通孔18の外端部18aに圧入する。エンドキャップ48の外表面にはゴム層を設けてもよい。ここではゴム加硫箇所をハブ圧入端のみとした例が示してあるが、ゴム加硫範囲をハブ装着後の外側全面(曝露面)としてもよい。
述べたように、複列転がり軸受20の転動体列26a、26bのうちアウタ列26aのピッチ円径をインナ列26bのピッチ円径よりも大きくすることで、アウタ列26aの内側にジョイント外輪相当部分18bをもぐり込ませるだけの余裕ができる。したがって、アウタ列26aと等速ジョイント30との軸方向寸法を短縮することが可能となり、その結果、駆動車輪用軸受装置全体のコンパクト化、軽量化が実現する。このことを図3に即して述べるならば、アウトボード側等速ジョイント30の中心Oを複列転がり軸受20の軸受スパン(Po〜Pi)の内側に配置する、言い換えればアウトボード側等速ジョイント30の中心Oをインボード側に寄せることにより、軸方向寸法が短縮できる。
また、単にアウトボード側等速ジョイント30の中心Oが複列転がり軸受20の軸受スパン(Po〜Pi)の内側に来るようにアウトボード側等速ジョイント30をインボード側に寄せただけでは、アウトボード側等速ジョイント30の外輪ボール溝34bとアウタ列26a用の内輪軌道16aとの間の肉厚を確保するのが困難になる。そこで、アウタ列26aのピッチ円径PCDoを大きく、具体的にはインナ列26bのピッチ円径PCDiよりも大きくすることにより、当該肉厚を確保することができる。ここでも、単に同じ軸方向位置でアウタ列26aのピッチ円径PCDoを大きくするだけでなく、複列転がり軸受20の軸受スパン(Po〜Pi)と接触角αを変えることなくピッチ円径PCDoを大きくすることで、アウタ列26aの内輪軌道16aの位置が半径方向だけでなく軸方向へも移動することになるため、より多くの肉厚を確保することができる。このことを説明するため、図3のアウタ列26aの転動体を表す実線円の近くに、二点鎖線で二つの円が示してある。一つはインナ列26bと同じピッチ円径PCDi上にあり、もう一つはアウタ列26aと同じピッチ円径PCDo上にある。前者は、ピッチ円径を変えないとアウトボード側等速ジョイント30の外輪ボール溝34bとの間にほとんど肉厚が確保できないことを示している。後者は、単にピッチ円径を大きくしただけでは、あまり大きな肉厚の確保は望めないことを示している。
アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズは目的に応じて種々の組み合わせが可能である。アウタ列26aとインナ列26bとで転動体サイズを同じにしてもよく、あるいは異ならせてもよい。アウタ列26aとインナ列26bの転動体サイズを同じにした場合、転動体の誤組み、すなわちサイズの異なる転動体を組み込む心配がなくなる。また、部品種類(サイズの異なる転動体)を増やすことなく、生産できる。一方、アウタ列の転動体サイズを小さくして転動体数を増やすことにより、軸受剛性を高めることができる。すなわち、ピッチ円径を大きくしたアウタ列は軸受寿命に余裕ができるので、その分、転動体サイズを小さくすることが可能になり転動体数を増やし、軸受剛性に振り分けることが可能である。
駆動軸90の、等速ジョイント30とは反対側の端部に、別の等速ジョイント50が設けてある。この場合、前者の等速ジョイント30をアウトボードジョイント、後者の等速ジョイント50をインボードジョイントと呼ぶことができる。アウトボードジョイント30が角度変位のみ可能な固定式ジョイントであるのに対し、インボードジョイント50は角度変位のみならず軸方向変位(プランジング)も可能なしゅう動式ジョイントである。
インボードジョイント50はトリポード型で、内側継手部材としてのトリポード52と、外側継手部材としてのハウジング54と、トルク伝達部材としてのローラアセンブリ56とからなり、ブーツ60を装着した状態で使用するのが一般的である。
トリポード52はボス52aとトラニオンジャーナル52bとからなり、ボス52aを駆動軸90の端部に固定してある。ボス52aと駆動軸90とは、たとえばスプラインまたはセレーションにより、トルク伝達可能にはめ合わせて、止め輪98で抜け止めがしてある。3本のトラニオンジャーナル52bがボス52aの円周方向に等間隔に配置してあり、それぞれボス52aの半径方向に突出している。各トラニオンジャーナル52bは円筒形状で、軸端側に環状溝52cが形成してある。
トリポード52はボス52aとトラニオンジャーナル52bとからなり、ボス52aを駆動軸90の端部に固定してある。ボス52aと駆動軸90とは、たとえばスプラインまたはセレーションにより、トルク伝達可能にはめ合わせて、止め輪98で抜け止めがしてある。3本のトラニオンジャーナル52bがボス52aの円周方向に等間隔に配置してあり、それぞれボス52aの半径方向に突出している。各トラニオンジャーナル52bは円筒形状で、軸端側に環状溝52cが形成してある。
各トラニオンジャーナル52bにローラアセンブリ56が取り付けてある。ローラアセンブリ56はローラ56aと複数の針状ころ56bとワッシャ56cとサークリップ56dを含む。ローラ56aは円筒形状の内周面と球面状の外周面を有し、ローラ56aの円筒形状内周面とトラニオンジャーナル52bの円筒形状外周面との間に針状ころ56bが介在させてある。ワッシャ56cは針状ころ56bの端部よりもトラニオンジャーナル52bの軸端側に位置している。ワッシャ56cは横断面がL字形状のリング状で、円筒部とその円筒部の内端に位置する内向きフランジとからなる。また、ワッシャ56cの円筒部の外径はローラ56aの内径よりも小さく、かつ、円筒部は外端部にて拡径してローラ56aの内径より大径となっている。サークリップ56dはトラニオンジャーナル52bの環状溝52cに装着してあり、トラニオンジャーナル52bの軸端からワッシャ56cが抜けるのを防止する。
ハウジング54は一端にて開口したカップ状で、内部に円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を有し、各トラック溝の側壁面はローラ案内面とされる。ローラ案内面は部分円筒形状で、ハウジング54の軸線に垂直な断面におけるローラ案内面54bの輪郭はローラ56aの外周面形状と適合する形状、たとえばここでは円弧形状である。ハウジング54は接続用の軸部54cを一体的に有している。
インボードジョイント50を組み立てるにあたっては、トリポード52とローラアセンブリ56とを含むサブアセンブリをハウジング54の内部に挿入し、ローラ56aをトラック溝内に収容させる。なお、図示は省略したが、上記サブアセンブリ52、56がハウジング54から抜け出すのを防止するための抜け止め手段を設けるのが一般的である。一例としては、ハウジング54の開口端部に抜け止め用のクリップを装着する(図10参照)。
ブーツ60は、ゴムやエラストマーといった可撓性材料で成形し、ここでは蛇腹状をした中間部64と、その両端に大径端部62と小径端部66を設けたものが例示してある。大径端部62をハウジング54に取り付け、小径端部66を駆動軸90に形成したブーツ溝96に取り付け、それぞれブーツバンド68で締め付けて固定する。ブーツ60を装着することにより、等速ジョイント内部に充填したグリースの漏れを防止し、かつ、外部から異物が侵入するのを防止することができる。
ここで、図1および図4を参照すると、ナックルと嵌合させる外方部材24の嵌合面すなわちナックルパイロット24dの外径D1が、インボード側等速ジョイント50の最大外径D2よりも大きい設定としてある(D1>D2)。これにより、ばね下重量の軽量化を図り、車両への取り付け、取り外しが簡単に行えるだけでなく、図1に示す駆動車輪車輪用軸受装置(アクスルモジュールともいう)のインボード側等速ジョイント50側からナックルの孔に容易に通すことができ、その際、ブーツ60、40がナックルと干渉して傷つくといった問題が発生することもない。次に述べる第二の実施例のようにインボード側等速ジョイントに保護カバーを装着する場合、ナックルパイロット24dの外径D1が保護カバーの最大外径D3(図5)よりも大きい設定とする(D1>D3)。
次に、第二の実施例を示す図5を参照すると、インボード側等速ジョイント50に、その外周を全体的に覆う保護カバー100を装着してある。この保護カバー100はPA(ポリアミド)66等のエラストマーを射出成形して形成され、全体外観が概ね紡錘形状で、軸心を含む平面で二分割された対称構造である。保護カバー100の材料はPA66に限らず、装着性の面からある程度の弾性変形が可能で、装着した状態ではインボード側等速ジョイント50を真っ直ぐな状態に保ち、折れ曲がったり伸縮しないように保持できる程度の剛性を有するものであればよい。例えば、PP(ポリプロピレン)樹脂や、硬質ウレタン、発泡ウレタン等のウレタン樹脂を例示することができる。全体または一部を透明としたり、着色を施したりしてもよい。
保護カバー100は、図6および7に示すように、外側継手部材54およびブーツ60を覆うことのできる形状で、ブーツ60の外形に沿うテーパ状の縮径部102が形成してあり、両端には駆動軸90および外側継手部材54の軸部54cと嵌合する筒状部104a、104bが形成してある。また、両端部には半径方向に延びる板状の接合面106a、106bが形成してある。これらの接合面106a、106bの外縁にはフック部135a、135bが形成してあり、接合面106a、106bの略中央部には凹凸部136が形成してある。凹凸部136は凸部136aと凹部136bとで構成され、それぞれ接合面106b、106cの図中上下位置に配置してある。
図6は保護カバー100を構成する半体のみを示したものであるが、図7に示すように一対の半体を接合面106a、106b同士を突き合わせて凸部136aと凹部136bを係合させると、一体化した保護カバー100ができ上がる。ここでは、保護カバー100の接合面106a、106bにフック部135a、135bおよび凹凸部136を設けた例を示したが、これに限らず、たとえば凹凸部136だけでもよい。このように二分割された保護カバー100は取り付け、取り外しが可能な構造を備えていて、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)を実車に組み付けた後は取り外すものである。
接合面106a、106bの固定部構造について、図8および9に示す縮径部102側を例にとって詳細に説明する。図8に示すように、二分割された保護カバー100におけるそれぞれの接合面106a、106bの外縁部にフック部135a、135bが形成してあり、接合面106bの略中央部に凹凸部136が形成してある。フック部135a、135bおよび凹凸部136を構成する凸部136a、凹部136bは、それぞれ縮径部102から図中上下方向に延びる接合面106a、106bに一個ずつ形成してある。すなわち、図8に示すように、それぞれのフック部135a、135bは、互いに軸方向にオフセットした位置に形成され、接合面106a、106bを衝合させたとき、フック部135a、135bが相対位置関係となり、保護カバー100を容易に分離することができる。また、同時に、凸部136aと凹部136bが弾性変形により相手側に係合して保護カバー100が分離するのを確実に防止することができる。
ここで、凸部136aは中空状で、先端部137の外径を拡径させてある。一方、凹部136bは、穴138の略中央部に環状溝138aが形成してある。凸部136aを凹部136bに押し込むと、凸部136aの先端部137がその外径よりも小径の凹部136bの穴138を弾性変形させながら進入して環状溝138aにはまり込むに至る。すなわち、図9に示すように、凸部136aの基部の外径a1は、凹部136bの穴138の内径b1よりも小さく(a1<b1)、凸部136aの先端部137の外径a2は凹部136bの環状溝138aの内径b2よりも僅かに小さく(a2<b2)、凸部136aの先端部137の外径a2は凹部136bの穴138の内径b1よりも大きい(a2>b1)。
このように、二分割された保護カバー100の接合面106a、106bにフック部135a、135bと凹凸部136を形成し、凹凸部136の弾性変形を利用して凹凸係合させるようにしているため、ワンタッチで容易に両者を一体化することができ、また、フック部135a、135bを押し広げるだけで分離することができる。したがって、保護カバー100の取り付け、取り外し作業が非常に容易である。また、保護カバー100を構成する一対の半体が対称形であるため、成形時の金型が単一で済み、低コストで製造することができるばかりでなく、判別の必要がないため取扱い性、作業性がよい。
この実施の形態では、インボード側等速ジョイント50に保護カバー100を装着してインボード側等速ジョイント50の外周部を保護カバー100で覆っているため、インボード側等速ジョイント50を保護することができる。とくに、ナックルの孔に挿入する際に保護カバー100があることで、ナックルとの接触によりブーツ60に傷をつけたり、ブーツバンドのずれが生じたり、といった不具合がなくなり、品質が向上する。加えて、インボード側等速ジョイント50が屈曲して垂れ下がるのを防止することができる。したがってまた、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)が持ち易くなり、運搬その他の取扱いが一段と楽になる。
また、ナックルパイロット24dの外径D1が保護カバー100の最大外径D3よりも大径に形成され、かつ、保護カバー100の縮径部102がテーパ状に形成してあるため、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)のインボード側等速ジョイント50側からナックルの孔に容易に挿入することができ、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)をナックルに組み付ける作業の能率アップに貢献する。さらに、駆動車輪用軸受装置(アクスルモジュール)のコンタミ付着や傷つきも防止することができる。
次に、第三の実施例を示す図10を参照すると、駆動軸90Aを短軸とし、ハブ10の軸端部からインボードジョイント70の外輪74にかけて単一のブーツ80で密閉してある。ここではアウトボードジョイント30とインボードジョイント70はいずれもトルク伝達部材としてボールを用いたボールタイプの等速ジョイントである点で共通している。また、インボードジョイント70はしゅう動式である点では図1の実施例と共通しているが、図1のものがトリポード型であるのに対してダブルオフセット型である点で相違している。ハブ10、複列転がり軸受20、アウトボードジョイント30については図1〜4を参照してすでに述べたとおりであるため説明を省略する。
インボードジョイント70は、内輪72と、外輪74と、ボール76と、ケージ78とからなり、ブーツアセンブリ80を装着した状態で使用される。
内輪72は駆動軸90Aの端部に固定してある。内輪72と駆動軸90Aとは、たとえばスプラインまたはセレーションにより、トルク伝達可能にはめ合わせて、止め輪98Aで抜け止めがしてある。内輪72は部分球面状の外周面72aを有し、その外周面72aに直線状のボール溝72bが円周方向に等間隔に形成してある。
外輪74は円筒面状の内周面74aを有し、その外周面74aに直線状のボール溝74bが円周方向に等間隔に形成してある。
内輪72は駆動軸90Aの端部に固定してある。内輪72と駆動軸90Aとは、たとえばスプラインまたはセレーションにより、トルク伝達可能にはめ合わせて、止め輪98Aで抜け止めがしてある。内輪72は部分球面状の外周面72aを有し、その外周面72aに直線状のボール溝72bが円周方向に等間隔に形成してある。
外輪74は円筒面状の内周面74aを有し、その外周面74aに直線状のボール溝74bが円周方向に等間隔に形成してある。
内輪72のボール溝72bと外輪74のボール溝74bとは対をなし、各対のボール溝72b、74b間に1個ずつボール76が介在させてある。各ボール76はケージ78のポケット78a内に収容されている。ポケット78aはケージ78の円周方向に所定の間隔で配置してあり、各ポケット78aはケージ78を半径方向に貫通している。ケージ78は円環状で、その内周面には内輪72の部分球面状外周面72aと球面接触する部分球面状の部分78bが形成してある。ケージ78の外周面には外輪74の部分円筒形状内周面74aと線接触する部分球面状の部分78cが形成してある。
ケージ78の内周面の部分球面状部分78bの曲率中心と、外周面の部分球面状部分78cの曲率中心とは、ジョイント中心に対して、軸線方向に互いに反対側に等距離だけオフセットしている。すなわち、内周面の部分球面状部分78bの曲率中心は、ジョイント中心から図10の右側へある距離(仮にF2とする)だけオフセットさせてあり、外周面の部分球面状部分78cの曲率中心は、ジョイント中心から図10の左側へ等距離(F2)だけオフセットさせてある。
図10は、内輪72が外輪74から抜け出すのを防止するための抜け止め手段として外輪74の開口端部に抜け止め用のクリップ75を装着した例である。クリップ75は円周方向の一部で分断してあり、外輪74に形成した周方向溝74cに弾性変形を利用して装着してある。装着した状態のクリップ75の内径はボール76の外接円径よりも小さく設定してあるため、内輪72が外輪74の開口からスライドアウトしようとするとボール76がクリップ75と干渉して抜け止めがなされる。
ブーツアセンブリ80は、ハブ10の内端部18dの開口部分を密閉するためのもので、機能上は図1の実施例におけるブーツアセンブリ40に相当するが、図1の実施例ではブーツ本体42が駆動軸90に取り付けてあるのに対してここではブーツ本体82がインボード側等速ジョイントに取り付けてある点で相違している。また、かかる相違点に関連する限りにおいて、ブーツ本体82およびブーツアダプタ84の形状も図1の実施例におけるブーツ本体42およびブーツアダプタ44とは相違している。
ブーツアセンブリ80はブーツ本体82とブーツアダプタ84とからなる。ブーツ本体82はゴムやエラストマーといった可撓性材料を図示するような断面形状に成形したものである。ブーツアダプタ84は金属製の二段円筒状で、小径部84aと大径部84bと両者をつなぐフランジ部84cとを含んでいる。小径部84aをハブ18の貫通孔18の内端部18dに圧入するとともに、フランジ部84cをハブ10のかしめ部16dに当てて位置決めをする。大径部84bの端縁を外側に折り曲げてブーツ本体82の小径部82bを巻き締めることにより両者を一体化してある。ブーツ本体82の大径部82aはインボードジョイント70の外輪74に取り付け、ブーツバンド86で締め付けて固定する。
符号140で概括的に示した保護カバー140は、第二の実施例(図5)における保護カバー100に相当し、材料や機能については保護カバー100について述べたところがほぼ当てはまる。保護カバー140は概ね異径円筒形状で、小径の厚肉円筒部142と、大径の薄肉円筒部144とからなる。小径の厚肉円筒部142をインボードジョイント70の外輪74の軸部74dに嵌合させることによって装着するようになっている。薄肉の大径円筒部144は外輪74のマウス部74cとブーツ80を全体的に覆っている。大径円筒部144の開口端部は複列転がり軸受20の外方部材(軸受外輪)24のインボード側端面に形成された凹部23内に進入している。なお、この凹部23は、インボードジョイント70の角度変位に伴ってブーツ本体82が無理なく撓むことができるだけのスペースを与えるものである。したがって、駆動軸90Aに対して外輪74が傾斜できる角度範囲は、薄肉円筒部144が外方部材24と当接することによって制限される。そのために、薄肉円筒部144はその程度では変形しない保形性と強度を備えているのが望ましい。
以上、図面に例示した実施例に基づいてこの発明の実施の形態を説明したが、この発明の実施をするにあたっては種々の改変が可能である。たとえば、以上の説明では、複列転がり軸受20の内輪軌道の一方(第一の内輪軌道16a)をハブ10に直接形成し、もう一方(第二の内輪軌道22b)をそのハブ10とは別体の軌道輪22に形成する場合を例にとったが、両方ともハブとは別体の軌道輪に形成するようにしてもよい。
また、複列転がり軸受としては転動体として玉を使用する玉軸受の場合を例にとったが、転動体として円すいころを使用することも可能である。
また、複列転がり軸受としては転動体として玉を使用する玉軸受の場合を例にとったが、転動体として円すいころを使用することも可能である。
10 ハブ
12 ホイールパイロット
14 フランジ
15 ハブボルト
16 軸部
16a 第一の内輪軌道
18 貫通孔
20 複列転がり軸受
22 軌道輪
22b 第二の内輪軌道
24 外方部材
24a、24b 外輪軌道
25 保持器
26a アウタ列
26b インナ列
28a、28b シール
30 アウトボードジョイント(固定式等速ジョイント)
32 内輪(内側継手部材)
34 外輪(外側継手部材)
36 ボール(トルク伝達部材)
38 ケージ
40 ブーツアセンブリ
42 ブーツ本体
44 ブーツアダプタ
46 ブーツバンド
48 エンドキャップ
50 インボードジョイント(トリポード型等速ジョイント)
60 ブーツ
70 インボードジョイント(ダブルオフセット型等速ジョイント)
80 ブーツアセンブリ
90、90A 駆動軸
100、140 保護カバー
12 ホイールパイロット
14 フランジ
15 ハブボルト
16 軸部
16a 第一の内輪軌道
18 貫通孔
20 複列転がり軸受
22 軌道輪
22b 第二の内輪軌道
24 外方部材
24a、24b 外輪軌道
25 保持器
26a アウタ列
26b インナ列
28a、28b シール
30 アウトボードジョイント(固定式等速ジョイント)
32 内輪(内側継手部材)
34 外輪(外側継手部材)
36 ボール(トルク伝達部材)
38 ケージ
40 ブーツアセンブリ
42 ブーツ本体
44 ブーツアダプタ
46 ブーツバンド
48 エンドキャップ
50 インボードジョイント(トリポード型等速ジョイント)
60 ブーツ
70 インボードジョイント(ダブルオフセット型等速ジョイント)
80 ブーツアセンブリ
90、90A 駆動軸
100、140 保護カバー
Claims (6)
- 複列の内輪軌道と複列の外輪軌道と複列の転動体と各列の転動体を保持するための保持器とからなる複列転がり軸受と、
軸心部に貫通孔を有し、外周に車輪を取り付けるためのフランジを有し、前記複列転がり軸受により回転自在に支持されたハブと、
前記ハブの貫通孔に挿入した駆動軸の端部に固定した内側継手部材と、前記ハブに一体的に形成した外側継手部材に相当する部分と、前記内側継手部材と前記外側継手部材相当部分との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するアウトボード側等速ジョイントと、
前記駆動軸のもう一方の端部に固定した内側継手部材と、外側継手部材と、前記内側継手部材と前記外側継手部材との間に介在して両者間のトルク伝達を担う複数のボールと、前記ボールを所定間隔に保持するケージとを有するインボード側等速ジョイントと
からなり、
前記アウトボード側等速ジョイントを前記複列転がり軸受よりもアウトボード側に配置し、
前記複列転がり軸受の複列の外輪軌道を有する外方部材の、ナックルと嵌合させるためのナックルパイロットの外径を、インボード側等速ジョイント最大径よりも大きくしたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 - 前記複列転がり軸受の前記アウトボード側転動体列のピッチ円径を前記インボード側転動体列のピッチ円径よりも大きくし、前記アウトボード側等速ジョイントの中心を前記複列転がり軸受の軸受スパンの内側に配置した請求項1の駆動車輪用軸受装置。
- 前記インボード側等速ジョイントに保護カバーを装着した請求項1または2の駆動車輪用軸受装置。
- 前記保護カバーの最大径よりも前記ナックルパイロット径を大きくした請求項1または2の駆動車輪用軸受装置。
- 前記駆動軸を短軸とし、一つのブーツで前記ハブと前記インボード側等速ジョイントの外側継手部材との間を密閉した請求項1ないし4のいずれか1項の駆動車輪用軸受装置。
- 前記複列の内輪軌道は、前記ハブの軸部の外周面に形成した第一の内輪軌道と、前記ハブの軸部に取り付けた軌道輪に形成した第二の内輪軌道とからなる、請求項1ないし5のいずれか1項の駆動車輪用軸受装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012038999A JP2013173431A (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 駆動車輪用軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012038999A JP2013173431A (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 駆動車輪用軸受装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013173431A true JP2013173431A (ja) | 2013-09-05 |
Family
ID=49266797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012038999A Pending JP2013173431A (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 駆動車輪用軸受装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013173431A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016009960A1 (ja) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Ntn株式会社 | 等速ジョイントのサポート軸受および等速ジョイントの外輪 |
-
2012
- 2012-02-24 JP JP2012038999A patent/JP2013173431A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016009960A1 (ja) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Ntn株式会社 | 等速ジョイントのサポート軸受および等速ジョイントの外輪 |
JP2016020717A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | Ntn株式会社 | 等速ジョイントのサポート軸受および等速ジョイントの外輪 |
CN106536950A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-03-22 | Ntn株式会社 | 等速万向节的支承轴承和等速万向节的外圈 |
CN106536950B (zh) * | 2014-07-15 | 2019-01-11 | Ntn株式会社 | 等速万向节的支承轴承和等速万向节的外圈 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3651196B2 (ja) | 車輪用転がり軸受ユニット | |
US9656517B2 (en) | Wheel bearing and bearing device | |
JP2007055322A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
US8328650B2 (en) | Constant velocity universal joint | |
US6190262B1 (en) | Rolling bearing unit for vehicle wheel | |
JP5227144B2 (ja) | 車輪用軸受 | |
US8083598B2 (en) | Bearing device for wheel | |
JP4883693B2 (ja) | 車輪用軸受装置の組立方法 | |
JP2013035368A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
JP2013082293A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
US11512743B2 (en) | Constant velocity universal joint | |
JP2009085380A (ja) | 等速自在継手 | |
US10132357B2 (en) | Propeller shaft | |
JP4352535B2 (ja) | 車輪駆動用車軸ユニット | |
US7244065B2 (en) | Wheel support bearing assembly and angular ball bearing | |
US20070104403A1 (en) | Bearing apparatus for supporting pinion shaft | |
JP2013173431A (ja) | 駆動車輪用軸受装置 | |
US7520814B2 (en) | Bearing cup retainer for a universal joint | |
JP2008095766A (ja) | 車輪用軸受 | |
JP2012189190A (ja) | 摺動式等速自在継手 | |
US20170204898A1 (en) | Support bearing for constant velocity joint, and outer ring for constant velocity joint | |
JP2010127311A (ja) | 固定式等速自在継手およびこれを用いた車輪軸受装置 | |
JP2021042833A (ja) | 等速ジョイント用ブーツ | |
JP2005162204A (ja) | 車輪用転がり軸受ユニット | |
JP4096920B2 (ja) | 車輪用転がり軸受ユニット |