JP3905398B2 - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の駆動車輪を支持する駆動車輪用軸受装置に関するもので、特に、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化した駆動車輪用軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置は、燃費向上のための軽量化が進んでいる。特に、FF車の前輪、FR車の後輪、およびRR車の後輪、あるいは4WD車の全輪といった自動車の駆動車輪用軸受装置においては、さらに操縦安定性のための剛性アップを図るためのユニット化が急速に進んでいる。
【0003】
こうした駆動車輪用軸受装置として例えば特開平6−193645号公報に記載されたものが知られている。図7は、この公報に記載された従来構造の第1例を示している。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪51と、このハブ輪51に配置した等速自在継手52の外側継手部材55と、この外側継手部材55を介してハブ輪51に緊締した複列の転がり軸受53とを備え、外側継手部材55がハブ輪51側の開口67内に底部材57を嵌合すると共に、この底部材57にボルト56を螺合し、ハブ輪51と等速自在継手52を分離可能に結合している。
【0004】
底部材57は、外側継手部材55と結合した後に、この外側継手部材55の内部における継手組立のために必要な空間を有しているので、等速自在継手52を完全に組立てた後に、ハブ輪51と外側継手部材55とを結合することができる。したがって、装置の車両への組立作業を簡便にできると共に、等速自在継手52の中心と複列の転がり軸受53との間隔が短縮でき、軽量化を達成することができる。さらに、この結合部に負荷されるモーメント荷重を低減することができ、装置の耐久性を向上させることができる。
【0005】
ハブ輪51は、一端部に車輪(図示せず)を取付けるための車輪取付フランジ54と、円筒状の小径段部51bと、他端部には雄セレーション62を有している。一方、複列の転がり軸受53は、ハブ輪51の小径段部51bに圧入され、外周に内側転走面59aを形成した一対の内輪59、59と、内周にこの内側転走面59a、59aに対向する複列の外側転走面60a、60aを一体に形成した外方部材60と、これらの転走面60a、59a間に収容した複列の転動体61、61とからなっている。ここで、図面下半分に示すように、内側転走面59a、59aのうち一方をハブ輪51の外周に直接形成した内側転走面51aとする場合もある。
【0006】
また、等速自在継手52は、外側継手部材55と、継手内輪63とケージ65と、トルク伝達ボール64とからなる。外側継手部材55は中空をなし、カップ状のマウス部66と、このマウス部66の底部をなす肩部58とを有している。この肩部58の内周にはハブ輪51の雄セレーション62に係合する雌セレーション68を形成し、エンジンからのトルクを、この外側継手部材55を介してハブ輪51に伝達している。
【0007】
ここで、複列の転がり軸受53を所望の内部すきまに設定し、内輪59の端面を外側継手部材55の肩部58に当接させて位置決め固定すると共に、肩部58の開口67に嵌合した底部材57とボルト56からなる連結手段で荷重を負荷している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の駆動車輪用軸受装置では、複列の転がり軸受53に負荷される荷重を、外側継手部材55の肩部58を介して底部材57とボルト56で受ける構造のため、底部材57だけでなくボルト56自体もそれ相当の強度を確保する必要があり、装置の軽量化には未だ制約があった。さらに、底部材57の変形やボルト56の伸び、あるいは螺合部の緩み等で軸受すきまが変動する恐れもあり、軸受寿命の面で問題を内在していた。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に緩みが発生せず、かつ装置の剛性向上が図れると共に、複列の転がり軸受と等速自在継手とを容易に分離でき、軽量・コンパクト化を達成することができる駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
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、内方部材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、前記内方部材は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面を有する内輪とを有し、前記等速自在継手の外側継手部材に形成した雌セレーションを介して回転トルクを前記ハブ輪に伝達すると共に、前記内方部材と前記外側継手部材の間に、軸方向に分離可能な連結手段を設けた駆動車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の雌セレーションに係合する雄セレーションを外周に形成した連結部材で、前記ハブ輪と複列の転がり軸受とを分離不可にユニット化すると共に、前記連結手段が鋼鈑プレス成形により形成したシールプレートを有し、このシールプレートの大径部を前記外側継手部材に係合し、小径部を前記内方部材に着脱可能に係合した構成を採用した。
【0011】
このように、連結部材でハブ輪と複列の転がり軸受とを分離不可にユニット化したので、軸受すきまを所望の負すきまに管理、維持する、所謂セルフリテイン構造でサブユニット化でき、装置の組立性を格段に簡便化できると共に、シールプレート等の連結手段には大きな負荷はかからないので、連結手段を強固なものにする必要はなく、シールプレートを鋼鈑のプレス成形で形成でき、低コスト化と一層の軽量化を図ることができる。さらに、シールプレートの大径部を外側継手部材に係合し、小径部を内方部材に着脱可能に係合したので、装置の組立性を簡便化できるだけでなく、補修時に内方部材と等速自在継手とを分離することができ、補修費用を軽減することができる。
【0012】
また、請求項2に記載の発明のように、前記内方部材が、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を一体に形成したハブ輪と、他方の内側転走面を形成した内輪と、これらハブ輪と内輪を外嵌し、一端部を前記内輪の端面に係合すると共に、他端部を前記ハブ輪の端部に結合した連結部材とを備えていれば、従来のように、固定ボルト等の締付トルクを管理して軸受のすきま調整をする必要がなく、装置の組立性を格段に簡便化できる。さらに、軸受すきまが変動することもないため、安定した軸受寿命を長期間維持することができる。
【0013】
また、請求項3に記載の発明のように、前記内方部材が、前記ハブ輪と、前記複列の転がり軸受の内側転走面を形成した一対の内輪と、これらハブ輪と内輪を外嵌し、一端部を前記内輪の端面に係合すると共に、他端部を前記ハブ輪の端部に結合した連結部材とを備えていれば、インボード側の内輪だけでなく、アウトボード側の内輪に転がり疲労寿命に優れたSUJ2等の高炭素クロム鋼を使用することができると共に、ハブ輪に鍛造加工性に優れ、転動疲労寿命を考慮した高価な材料でなく、比較的廉価な材料を選択することができるため、装置の低コスト化を図ることができる。
【0014】
また、請求項4に記載の発明のように、前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部を形成し、この凹凸部に前記連結部材の結合部を内嵌すると共に、この結合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と前記連結部材とを一体に塑性結合すれば、大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に緩みが発生せず、耐久性を向上させることができる。
【0015】
また、請求項5に記載の発明のように、前記連結部材と前記ハブ輪とを一体に形成し、このハブ輪の端部を前記内輪の端部に結合した構成を採用すると、部品点数を削減することができ、装置の低コスト化と、一層の軽量・コンパクト化を達成することができる。
【0016】
好ましくは、請求項6に記載の発明のように、前記内輪の内周に硬化した凹凸部を形成し、この凹凸部に前記ハブ輪の結合部を内嵌すると共に、この結合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記内輪と前記ハブ輪とを一体に塑性結合すれば、凹凸部の硬化処理を内輪の内側転走面等の硬化処理と同時に廉価なズブ焼入れを適用することができる。
【0017】
また、前記連結手段が、請求項7に記載の発明のように、前記シールプレートと、このシールプレートの小径部に螺合する固定ボルトとを有し、この固定ボルトの頭部を前記ハブ輪の端部に係合するようにしても良いし、また、請求項8に記載の発明のように、前記シールプレートと、このシールプレートの小径部に螺合する固定ナットとを有し、この固定ナットを前記ハブ輪の端部に係合するようにしても良い。
【0018】
また、請求項9に記載の発明のように、前記シールプレートの小径部が複数の爪部を有し、この爪部を前記内方部材の内周に形成した環状の係止溝に弾性的に係合するようにすれば、ワンタッチで内方部材と外側継手部材とを着脱することができ、部品点数を削減できて低コスト化を図ることができると共に、装置の組立性を簡便化できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
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(a)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。
【0020】
この駆動車輪用軸受装置は、内方部材1と、複列の転がり軸受8と、等速自在継手20とをユニット化して構成している。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。
【0021】
内方部材1は、ハブ輪2と、このハブ輪2と突き合せ状態で配設した別体内輪3と、これらハブ輪2と内輪3を連結する連結部材4とからなる。ハブ輪2のアウトボード側端部には車輪(図示せず)を取付けるための車輪取付フランジ5をを有し、この車輪取付フランジ5には、円周等配位置に車輪締結用のハブボルト6を植設している。また、ハブ輪2の外周には、後述する複列の転がり軸受8の一方の内側転走面2aを形成し、この内側転走面2aに続き軸方向に延びる円筒部7を一体に有している。この円筒部7の端面7aと衝合する内輪3の外周には、複列の転がり軸受8の他方の内側転走面3aを形成している。
【0022】
一方、外方部材10は、内周に前記内側転走面2a、3aに対向する複列の外側転走面10a、10aを一体に形成し、外周には車体に取付けるための車体取付フランジ10bを一体に有している。複列の転がり軸受8は、この外方部材10と前記した内方部材1、および、これら外方部材10と内方部材1間に収容した複列の転動体9、9を主たる構成としている。複列の転動体9、9を、合成樹脂を射出成形してなるスナップオン形式の保持器11によって転動自在に保持すると共に、複列の転がり軸受8の端部には、外部からの雨水やダストの侵入と、軸受内部に充填した潤滑グリースの流出を防止するためのシール12、13を装着している。この複列の転がり軸受8は、転動疲労寿命向上と剛性アップのために、その内部すきまを負に設定している。ここで、転動体9、9をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【0023】
ハブ輪2の端部内周面には凹凸部14を形成し、熱処理によって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層を形成している。熱処理として、その有効硬化層深さを比較的容易に調整できる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。この凹凸部14は、複数列の溝を交叉させたアヤメローレット状に形成している。また、凹凸部14の凸部は食い込み性を確保するために、四角錐等の尖端形状に形成している。
【0024】
連結部材4は、内輪3の端面に当接し位置決め固定する鍔部4aと、この鍔部4aから軸方向に延びる小径段部4bと、この小径段部4bの先端部に結合部4cを有している。また、鍔部4aの外周には雄レーション(またはスプライン)15を形成している。連結部材4において、このセレーション15と、少なくとも内輪3に当接する鍔部4aには、熱処理により表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層を形成し、耐摩耗性と捩じり強度を向上させている。そして、ハブ輪2の内周に形成した凹凸部14に結合部4cを内嵌し、この結合部4cの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、適宜な手段で拡径して凹凸部14に食い込ませる。したがって、結合部4cは鍛造後の素材硬さ28HRC以下の未焼入れ部とし、凹凸部14の表面硬さ58〜64HRCとの硬度差30HRC以上に設定するのが好ましい。これにより、結合部4cが凹凸部14に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部14の先端が潰れることなく強固にハブ輪2と連結部材4を塑性結合することができる。
【0025】
ここではハブ輪2と連結部材4を拡径加締による塑性結合を例示したが、これに限らず、例えば、連結部材4の端部を径方向外方に塑性変形させ、ハブ輪2の端面に加締めて塑性結合する、所謂端面加締構造であっても良い。また、ハブ輪2と連結部材4との端部を電子ビーム溶接等で一体結合しても良い。
【0026】
前述したハブ輪2は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成し、シール12のリップが摺接するシールランド部、内側転走面2a、および円筒部7の端面7aに亙って熱処理によって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層を形成し、耐摩耗性と疲労寿命を向上させている。また、内輪3はSUJ2等の高炭素クロム鋼をズブ焼入れにより硬化し、耐摩耗性と疲労寿命を向上させている。
【0027】
等速自在継手20は外側継手部材21と図示しない継手内輪22、ケージ23、およびトルク伝達ボール24とからなる。外側継手部材21はカップ状のマウス部25、このマウス部25から軸方向に延びる中空の肩部26を有している。マウス部25の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝21aを形成し、このトラック溝21aに対向し、継手内輪22の外周には曲線状のトラック溝22aを形成している。これらトラック溝21a、22aの曲率中心は、継手中心に対して互いに軸方向に等距離だけオフセットしている。したがって、両トラック溝21a、22a間に収容したトルク伝達ボール24を、如何なる作動角においても常にその作動角の二等分面上に保持して等速性を確保している。
【0028】
外側継手部材21の肩部26内周には、前述した雄セレーション15に噛合する雌セレーション(またはスプライン)27を形成し、エンジンからのトルクを、この外側継手部材21を介して連結部材4、およびハブ輪2に伝達している。ここで、雌セレーション27を鍔部4aの高さ分、内輪3の内径よりも大径に形成したので、その分歯数を多くできる。したがって、許容伝達トルクを低下させることなく、雌セレーション27の幅を短くでき、等速自在継手20の中心と複列の転がり軸受8との間隔を短縮でき、軽量化を達成することができる。さらに、この結合部に負荷されるモーメント荷重を低減することができ、装置の耐久性を向上させることができる。ここで、連結部材4の雄セレーション15を未焼入れとし、軸線に対して僅かに傾斜させて形成し、雌セレーション27に噛合することにより弾性変形させ、周方向の予圧によって歯面の耐摩耗性向上とセレーション部のガタを抑制するようにしても良い。
【0029】
また、図1(b)に拡大して示すように、肩部26の端面には、前記インボード側のシール13のリップ16aが摺接し、肩部26と内輪3との当接部から雨水やダストがセレーション部に侵入し、発錆するのを防止している。シール13は、内輪3に外嵌するL字状断面をなすスリンガ16と、このスリンガ16に対向配置し、同じくL字状断面をなすシール部材17とからなり、このシール部材17には、スリンガ16の内周面に摺接するサイドリップ17aとラジアルリップ17bを加硫接着等で溶着している。前記リップ16aは、先端に向け径方向外方に傾斜し、スリンガ16の外周面に一体溶着している。
【0030】
外側継手部材21は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成し、前記トラック溝21aと肩部26、およびセレーション27を高周波焼入れによって硬さ58〜64HRCの範囲に表面硬化層を形成し、耐摩耗性と疲労寿命を向上させている。なお、外側継手部材21をSCr430等の肌焼き鋼で形成し、全表面に浸炭焼入れによる硬化層を形成することもできる。
【0031】
18はシールプレートで、鋼鈑をプレス成形によってハット状に形成している。このシールプレート18の大径部18aは、連結部材4の端面に対峙して外側継手部材21のアウトボード側開口部28に嵌合し、外部から雨水やダストの侵入と、等速自在継手20内に充填した潤滑グリースが外部へ流出するのを防止すると共に、内方部材1と外側継手部材21とを結合している。
【0032】
シールプレート18は、大径部18aと小径部18bを溶接で一体に形成し、この小径部18bを連結部材4の内径に嵌合すると共に、中心部に形成したねじ部に固定ボルト19を螺合し、この固定ボルト19の頭部をハブ輪2のアウトボード側端面にワッシャ19aを介して係合させ、内方部材1と外側継手部材21とを着脱可能に結合している。ここでは、内方部材1における内輪3を、連結部材4の鍔部4aで軸方向に結合し、ハブ輪2の凹凸部14に連結部材4の結合部4cを食い込ませて塑性結合したので、軸受すきまを所望の負すきまに管理、維持する、所謂セルフリテイン構造でサブユニット化できる。したがって、複列の転がり軸受8に負荷された曲げモーメント荷重は、ハブ輪2の円筒部7と連結部材4の小径段部4bとの円筒嵌合部で受け、スラスト荷重やラジアル荷重によって誘起されるスラスト荷重はこの鍔部4aで受けることになる。故に、シールプレート18や固定ボルト19には大きな負荷はかからないので、シールプレート18や固定ボルト19を強固なものにする必要はなく、一層の軽量化を図ることができる。また、従来のように、固定ボルト19の締付トルクを管理して軸受のすきま調整をする必要もなく、装置の組立性を格段に簡便化できる。さらに、ここではワッシャ19aにロッキングワッシャを採用し、固定ボルト19の緩みを防止しているが、万一この固定ボルト19が緩んでも軸受すきまが変動することはないため、安定した軸受寿命を長期間維持することができる。
【0033】
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。図1に例示した実施形態と異なる点は、ハブ輪とシールプレートの構成のみで、前述した第1の実施形態と同一部位、同一部品には同一符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【0034】
この駆動車輪用軸受装置は、内方部材1’と、複列の転がり軸受8’と、等速自在継手20とをユニット化して構成している。内方部材1’は、ハブ輪2’と内輪3、29、および連結部材4とからなり、ハブ輪2’は車輪(図示せず)を取付けるための車輪取付フランジ5を有している。また、連結部材4の小径段部4bには別体の内輪3、29を圧入し、ハブ輪2’と鍔部4aによってこれら内輪3、29を挟持して軸方向に位置決め固定している。また、ハブ輪2’の内周に形成した凹凸部14に連結部材4の結合部4cを嵌合し、この結合部4cの内径を拡径して凹凸部14に食い込ませて塑性結合し、ハブ輪2’と連結部材4とを一体に結合している。複列の転がり軸受8’は、外方部材10とこれら一対の内輪3、29と、それぞれの転走面10a、29aと10a、3a間に収容した複列の転動体9、9とからなる。ここでは、インボード側の内輪3よりもアウトボード側の内輪29を幅広に形成し、耐曲げモーメント荷重を向上させた構成を例示したが、これに限らず、同一幅の一対の内輪で構成しても良い。
【0035】
この第2の実施形態では、インボード側の内輪3だけでなく、アウトボード側の内輪29に転がり疲労寿命に優れたSUJ2等の高炭素クロム鋼を使用することができると共に、ハブ輪2’に鍛造加工性に優れ、転動疲労寿命を考慮した高価な材料でなく、比較的廉価な材料を選択することができるため、装置の低コスト化を図ることができる。
【0036】
シールプレート18’は、大径部18aと小径部18b’を一体に鋼鈑をプレス加工して形成している。なお、固定ボルト19をこの小径部18b’に形成したねじ部に螺合する際、シールプレート18’の供回りを防止するため、円筒状の小径部18b’の外周に係止部(図示せず)を形成し、連結部材4の内径に係止させても良い。
【0037】
図3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、前述した第1の実施形態と異なる点は、シールプレートを含めた結合部材のみで、その他同一部位、同一部品には同一符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【0038】
30は外側継手部材21のアウトボード側開口部28に嵌合したシールプレートで、鋼鈑をプレス成形によってハット状に形成している。このシールプレート30の大径部31は、連結部材4の端面に対峙して外側継手部材21のアウトボード側開口部28に嵌合し、外部から雨水やダストの侵入と、等速自在継手20内に充填した潤滑グリースが外部へ流出するのを防止している。大径部31と、ねじ部32aを先端に有する円筒状の小径部32とを溶接して一体に形成している。ねじ部32aには固定ナット33を螺合し、ワッシャ33aを介してハブ輪2に係合して内方部材1と外側継手部材21とを結合している。こうした構造を採用することにより、装置の組立性を向上させ、一層の軽量化を図ることができる。なお、33bは固定ナット33に装着したキャップで、中空の嵌合部32内に外部から雨水やダストが侵入し、発錆するのを防止している。
【0039】
図4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、前述した第1の実施形態と異なる点は、シールプレートを含めた結合部材のみで、その他同一部位、同一部品には同一符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【0040】
34はシールプレートで、鋼鈑をプレス成形によってハット状に形成している。このシールプレート34の大径部31は、連結部材4の端面に当接して外側継手部材21のアウトボード側開口部28に嵌合し、外部から雨水やダストの侵入と、等速自在継手20内に充填した潤滑グリースが外部へ流出するのを防止している。この大径部31と、係止部36を先端に有する円筒状の小径部35とを溶接して一体に形成している。係止部36は、小径部35に軸方向に延びる複数のスリット36aを形成し、これらスリット36a、36a間の爪部36bを径方向外方に膨出させている。一方、連結部材4’の内周には環状の係止溝37を形成し、この爪部36bを弾性変形させて装着して内方部材1と外側継手部材21とを結合している。こうした構造を採用することにより、装置の組立性をさらに向上させ、一層の軽量化を図ることができる。なお、38はハブ輪2の開口部に装着したキャップで、内方部材1内に外部から雨水やダストが侵入し、発錆するのを防止している。
【0041】
次に、このシールプレート34を連結部材4’の内径に脱着する方法を、図5を用いて説明する。(a)はシールプレート34の係止部36を示し、スリット36a、36a間の爪部36bは、自然な状態では円筒状の小径部35の外径から膨出して大径に形成している。シールプレート34を連結部材4’のインボード側開口部から挿入すると、スリット36aの間隔が狭くなるのと相俟ってこの爪部36bが(b)に示すように弾性変形し、爪部36bが縮径する。さらにシールプレート34を連結部材4’の係止溝37位置まで挿入すると、この爪部36bが復元して係止溝37にワンタッチで係止させることができる。なお、係止溝37を鋸刃状に形成しているので、シールプレート34は、振動等で外れることはなく、安定して内方部材1と外側継手部材21とを結合することができる。
【0042】
一方、シールプレート34を外す場合は、(c)に示すように、連結部材4’の内径に分離治具Zを矢印の方向に嵌挿し、先端に形成した凹所のテーパ部Z1で、係止部36の先端部36cを押圧し、スリット36aを狭め、爪部36bを縮径させて係止溝37から外す。
【0043】
この第4の実施形態では、シールプレート34のみで内方部材1と外側継手部材21とをワンタッチで結合することができ、装置の組立性を格段に簡便化することができる。また、前述した固定ボルト19や固定ナット33が不要となるため、一層の低コスト化と軽量化を達成することができる。
【0044】
図6は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第5の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した第1の実施形態と異なる点は、内方部材のみで、その他同一部位、同一部品には同一符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【0045】
この駆動車輪用軸受装置は、内方部材1”と、複列の転がり軸受8”と、等速自在継手20とをユニット化して構成している。内方部材1”は、ハブ輪2”と内輪3’とからなり、ハブ輪2”は車輪(図示せず)を取付けるための車輪取付フランジ5を有している。また、ハブ輪2”の外周には複列の転がり軸受8”の一方の内側転走面2aと、この内側転走面2aから軸方向に延びる円筒状の小径段部39と、その先端に結合部39aを一体に形成している。
【0046】
内輪3’をハブ輪2”の小径段部39に圧入し、この内輪3’の端部に延設した連結部40の外周には、雄セレーション15を、また、内周には凹凸部41を形成している。また、内輪3’はSUJ2等の高炭素鋼からなり、ズブ焼きによって58〜64HRCの範囲に硬化させている。この凹凸部41は、複数列の溝を交叉させたアヤメローレット状に形成し、食い込み性を確保するために四角錐等の尖端形状に形成している。
【0047】
ハブ輪2”の結合部39aは、鍛造後の素材硬さ28HRC以下の未焼入れ部とし、内輪3’の内周に形成した凹凸部41の表面硬さ58〜64HRCとの硬度差30HRC以上に設定するのが好ましい。これにより、結合部39aが凹凸部41に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部41の先端が潰れることなく強固にハブ輪2”と内輪3’とを塑性結合することができる。
【0048】
また、ハブ輪2”は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成し、前記結合部39aを残し、シール12のリップが摺接するシールランド部、内側転走面2a、および小径段部39に亙って熱処理によって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層を形成し、耐摩耗性と疲労寿命を向上させている。
【0049】
こうした第4の実施形態では、前述したものと異なり、ハブ輪2”の小径段部39を延長し、内輪3’と直接塑性結合して、ハブ輪2”と内輪3’とを一体に結合したため、前述した他の実施形態における連結部材4、4’が不要となる。したがって、一層、軽量・コンパクト化を達成することができる。
【0050】
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。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、内方部材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、前記内方部材は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面を有する内輪とを有し、前記等速自在継手の外側継手部材に形成した雌セレーションを介して回転トルクを前記ハブ輪に伝達すると共に、前記内方部材と前記外側継手部材の間に、軸方向に分離可能な連結手段を設けた駆動車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の雌セレーションに係合する雄セレーションを外周に形成した連結部材で、前記ハブ輪と複列の転がり軸受とを分離不可にユニット化すると共に、前記連結手段が鋼鈑プレス成形により形成したシールプレートを有し、このシールプレートの大径部を前記外側継手部材に係合し、小径部を前記内方部材に着脱可能に係合した構成を採用したので、軸受すきまを所望の負すきまに管理、維持する、所謂セルフリテイン構造でサブユニット化でき、装置の組立性を格段に簡便化できると共に、シールプレート等の連結手段には大きな負荷はかからないので、連結手段を強固なものにする必要はなく、シールプレートを鋼鈑のプレス成形で形成でき、低コスト化と一層の軽量化を図ることができる。さらに、補修時に内方部材と等速自在継手とを分離することができ、補修費用を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)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。
(b)は同上、要部拡大断面図である。
【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】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。
【図4】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。
【図5】(a)は同上、シールプレートの自然状態を示す側面図である。
(b)は同上、シールプレートの縮径した状態を示す側面図である。
(c)は同上、シールプレートの外し方を示す説明図である。
【図6】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第5の実施形態を示す縦断面図である。
【図7】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、1’、1”・・・・・・・・・内方部材
2、2’、2”、29・・・・・・ハブ輪
2a、3a、29a・・・・・・内側転走面
3、3’・・・・・・・・・・・・内輪
4、4’・・・・・・・・・・・・連結部材
4a・・・・・・・・・・・・・鍔部
4b、39・・・・・・・・・・小径段部
4c、39a・・・・・・・・・結合部
5・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
6・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
7・・・・・・・・・・・・・・円筒部
7a・・・・・・・・・・・・・端面
8、8’、8”・・・・・・・・・複列の転がり軸受
9・・・・・・・・・・・・・・転動体
10・・・・・・・・・・・・・外方部材
10a・・・・・・・・・・・・外側転走面
10b・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
11・・・・・・・・・・・・・保持器
12、13・・・・・・・・・・シール
14、41・・・・・・・・・・凹凸部
15・・・・・・・・・・・・・雄セレーション
16・・・・・・・・・・・・・スリンガ
16a・・・・・・・・・・・・リップ
17・・・・・・・・・・・・・シール部材
17a・・・・・・・・・・・・サイドリップ
17b・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
18、18’、30、34・・・・シールプレート
18a、31・・・・・・・・・大径部
18b、18b’、32、35・・小径部
19・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
19a、33a・・・・・・・・ワッシャ
20・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
21・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
21a、22a・・・・・・・・トラック溝
22・・・・・・・・・・・・・継手内輪
23・・・・・・・・・・・・・ケージ
24・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
25・・・・・・・・・・・・・マウス部
26・・・・・・・・・・・・・肩部
27・・・・・・・・・・・・・雌セレーション
28・・・・・・・・・・・・・開口部
32a・・・・・・・・・・・・ねじ部
33・・・・・・・・・・・・・固定ナット
33b、38・・・・・・・・・キャップ
36・・・・・・・・・・・・・係止部
36a・・・・・・・・・・・・スリット
36b・・・・・・・・・・・・爪部
36c・・・・・・・・・・・・先端部
37・・・・・・・・・・・・・係止溝
51・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
51a、59a・・・・・・・・内側転走面
51b・・・・・・・・・・・・小径段部
52・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
53・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
54・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
55・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
56・・・・・・・・・・・・・ボルト
57・・・・・・・・・・・・・底部材
58・・・・・・・・・・・・・肩部
59・・・・・・・・・・・・・内輪
60・・・・・・・・・・・・・外方部材
60a・・・・・・・・・・・・外側転走面
61・・・・・・・・・・・・・転動体
62・・・・・・・・・・・・・雄セレーション
63・・・・・・・・・・・・・継手内輪
64・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
65・・・・・・・・・・・・・ケージ
66・・・・・・・・・・・・・マウス部
67・・・・・・・・・・・・・開口
68・・・・・・・・・・・・・雌セレーション
Z・・・・・・・・・・・・・・分離治具
Z1・・・・・・・・・・・・・テーパ部

Claims (9)

  1. 内方部材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、前記内方部材は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、前記複列の転がり軸受の少なくとも一方の内側転走面を有する内輪とを有し、前記等速自在継手の外側継手部材に形成した雌セレーションを介して回転トルクを前記ハブ輪に伝達すると共に、前記内方部材と前記外側継手部材の間に、軸方向に分離可能な連結手段を設けた駆動車輪用軸受装置において、
    前記外側継手部材の雌セレーションに係合する雄セレーションを外周に形成した連結部材で、前記ハブ輪と複列の転がり軸受とを分離不可にユニット化すると共に、前記連結手段が鋼鈑プレス成形により形成したシールプレートを有し、このシールプレートの大径部を前記外側継手部材に係合し、小径部を前記内方部材に着脱可能に係合したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
  2. 前記内方部材が、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を一体に形成したハブ輪と、他方の内側転走面を形成した内輪と、これらハブ輪と内輪を外嵌し、一端部を前記内輪の端面に係合すると共に、他端部を前記ハブ輪の端部に結合した連結部材とを備えている請求項1に記載の駆動車輪用軸受装置。
  3. 前記内方部材が、前記ハブ輪と、前記複列の転がり軸受の内側転走面を形成した一対の内輪と、これらハブ輪と内輪を外嵌し、一端部を前記内輪の端面に係合すると共に、他端部を前記ハブ輪の端部に結合した連結部材とを備えている請求項1に記載の駆動車輪用軸受装置。
  4. 前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部を形成し、この凹凸部に前記連結部材の結合部を内嵌すると共に、この結合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と前記連結部材とを一体に塑性結合した請求項1乃至3いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
  5. 前記連結部材と前記ハブ輪とを一体に形成し、このハブ輪の端部を前記内輪の端部に結合した請求項1に記載の駆動車輪用軸受装置。
  6. 前記内輪の内周に硬化した凹凸部を形成し、この凹凸部に前記ハブ輪の結合部を内嵌すると共に、この結合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記内輪と前記ハブ輪とを一体に塑性結合した請求項5に記載の駆動車輪用軸受装置。
  7. 前記連結手段が、前記シールプレートと、このシールプレートの小径部に螺合する固定ボルトとを有し、この固定ボルトの頭部を前記ハブ輪の端部に係合した請求項1乃至6いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
  8. 前記連結手段が、前記シールプレートと、このシールプレートの小径部に螺合する固定ナットとを有し、この固定ナットを前記ハブ輪の端部に係合した請求項1乃至6いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
  9. 前記シールプレートの小径部が複数の爪部を有し、この爪部を前記内方部材の内周に形成した環状の係止溝に弾性的に係合した請求項1乃至6いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
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