JP3978647B2 - 車輪軸受 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪軸受及び同速回転継手に関し、同速回転継手の外輪がかみ合い結合を介して車輪軸受の内輪フランジに結合されて、このかみ合い結合を介してトルクを同速回転継手から車輪軸受へ伝達する。
【０００２】
【従来の技術】
部材の統合というテーマ及びこれに伴って軽量構造への要求は、自動車製造において以前から周知の要求である。このことは、車輪軸受についても、車輪軸受の周辺からできるだけ多くの機能をこの車輪軸受に統合する努力についても当てはまる。
【０００３】
従って過去において、車輪軸受へ同速回転継手を統合することが徹底的に行われた。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３２９５５４号明細書には、同速継手と車輪軸受から成るこのような構造単位が示されている。同速回転継手はむく構造で構成され、スプライン輪郭を介して内輪フランジに結合されている。この解決策の問題は、同速回転継手の外輪のむく構成が、付加的なスプライン輪郭に関連して、直径を非常に大きくし、その結果外側にある車輪軸受を大きく設計せねばならないことである。別の問題は、歯切り部が同速回転継手の直径にわたって構成され、その結果同速回転継手の玉用の溝の製造公差によって、同速回転継手の外輪が生じる変形に弾性的に追従できないことである。これらの強制力は、同速回転継手における望ましくない付加的な加熱及び高い摩耗の原因となる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８３１０１２号明細書には、互いに逆向きに湾曲する溝を持つ同速回転継手が示されている。この同速回転継手は板部材として軽量構造で設計されているので、充分な剛性を得るために、第２の小さいフランジを必要とする。互いに逆向きの溝を持つこの同速回転継手は、従って組込む場合車輪軸受の横に設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基礎になっている課題は、軽量構造への要求を満たし、製造技術上簡単に製造され、かつ同速回転継手における強制力を回避する車輪軸受と同速回転継手との新しい結合を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明によれば、同速回転継手の外輪が板部材として構成され、トルクを伝達するため、外輪にある各溝の波形周面が、一部の範囲で内輪フランジ内の歯切り部の歯面にはめ合いで接触し、溝の端部範囲における同速回転継手の変形を可能にするために、各溝の端部範囲が、間隔をおいて内輪フランジに対向している。
【０００７】
本発明の重要な核心は、トルクを伝達するため、同速回転継手の板外輪の変形の際生じる輪郭を所定の部分範囲で利用するように、内輪フランジの歯切り部が形成されることである。
【０００８】
内輪フランジにあるこの歯切り部の驚くべき利点は次の通りである。
溝を形成するため板を変形する際生じる同速回転継手の外側輪郭は、同速回転継手から車輪軸受へトルクを伝達するために利用される。それにより軽く構成されかつ直径の小さい構造単位が得られる。なぜならば、従来技術に示すような付加的な歯切り部がなくなるからである。従って同速回転継手の外輪の外側輪郭における別の製造作業は必要でない。
【０００９】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８３１０１２号明細書による同速回転継手に示されている同速回転継手の外輪のフランジは、なくすことができる。比較的大きいフランジはトルクを伝達する役割を持ち、第２のフランジは同速回転継手の外輪の剛性を高める役割を持っている。同速回転継手の外輪のこの必要な剛性は、今や内輪フランジにある歯切り部により補われる。内輪フランジにある歯切り部は、溝の側面においてのみ同速回転継手の外輪を支持する。各溝の外方へ延びる端部は露出している。それにより、同速回転継手が揺動した際溝内のすべての玉を均一に支持するため、同速回転継手の外輪の必要な弾性が得られる。この場合弾性は同速回転継手における製造公差を打消すために必要である。
【００１０】
車輪軸受と同速回転継手との間の部分範囲にある歯切り部により、これらの部材の間の熱伝達が減少され、これが特に車輪軸受の寿命に有利な影響を及ぼす。
【００１１】
内輪のフランジにある歯切り部は製造技術的に簡単に製造される。この歯切り部は、内輪フランジを製造するための冷変形又は熱変形の際一緒に製造することができる。ブローチ削り又はフライス削りのような方法も、この歯切り部の製造に適している。内輪フランジにある歯切り部の（例えば直線又は湾曲）形成により、同速回転継手の外輪と内輪のフランジの歯切り部との間のトルク伝達面を自由に選ぶことができる。
【００１２】
【実施例】
図１には、同速回転継手１０を持つ車輪軸受装置が示されている。車輪軸受装置は、外輪フランジ１、転動体２、内輪フランジ４によりまとめられる２つの内輪３ａ及び３ｂにより示されている。１つ又は２つの内輪ランウエイが直接内輪フランジに統合されている車輪軸受の別の実施形態は図示されていない。なぜならば、ランウエイを個々の内輪又は直接フランジに設けても、本発明に影響を及ぼさないからである。従って内輪フランジ４は発明にとって重要な特徴を含んでいるので、別の図には車輪軸受のうち内輪フランジ４のみが示されている。内側部分１７、ケージ１６、玉１５及び外輪１１から成る同速回転継手１０は、内輪フランジ４内に設けられている。外輪１１は板部材として構成され、同じ向きの溝１２を備えており、これらの溝１２はすべて１つの方向に内方へ傾斜している。内輪フランジ４にある歯付き部５は、同速回転継手１０の外輪１１の溝１２の成形部の間へ突出している。歯面と歯切り部との間の支持面６が示されている。歯切り部５には接触しない溝１２の弾性的に可動な範囲１２ａが示されている。同速回転継手１０の玉１５は、カーブ走行の際及び／又は車輪のばね撓みの際この範囲を動く。
【００１３】
図２では、交互に互いに逆向きに傾斜する溝１２ａ，１２ｂを持つ同速回転継手１０を有する内輪フランジ４が示されている。内輪フランジ４の歯切り部５が同速回転継手１０の外輪１１の外側輪郭を支持する範囲は６（波形ハッチング）で示されている。個々の溝１２ａ，１２ｂの交互に互いに逆向きの湾曲により、横に並ぶ２つの溝の間の支持接触範囲６は軸線方向にずれている。従って歯切り部５が接触していない各溝１２の弾性範囲１２ａ又は１２ｂは、２つの溝の間で同様に軸線方向にずれている。同速回転継手１０の内側部分１７、ケージ１６及び玉１５が図示されている。
【００１４】
図３及び拡大した図４には、内輪フランジ４、互いに逆向きの溝を持つ同速回転継手の外輪１１、内側部分１７、玉１５及びケージ１６が示されている。正面図の断面が図２に示されている。正面図には、内輪フランジ４の歯切り部５と同速回転継手１０の外輪１１の外側輪郭との共同作用が示されている。溝１２の周面にある歯切り部５の支持範囲が示されている。内輪フランジ４にある歯切り部５の輪郭は、溝１２の周面に合わされている。歯切り部５の支持を行わない範囲５及び８も同様に示されている。支持を行わないこれらの両方の範囲７及び８は、かみ合いによるトルクの伝達のためには必要とされない範囲で、同速回転継手の外輪１１を負荷又は変形しないようにする役割を持っている。弾性範囲１２ｂを持つ互いに逆向きの溝１２は、歯切り部５に対し間隔をおいて示されている。従って正面図において、歯切り部５に接触する溝、及び間隔をおいて歯切り部５に対向する弾性範囲１２ｂを持つ溝は、周方向に交互に存在する。
【図面の簡単な説明】
【図１】同じ向きの溝を持つ同速回転継手を備えた車輪軸受の断面図を示す。
【図２】互いに逆向きの溝を持つ同速回転継手を備えた車輪軸受の断面図を示す。
【図３】歯切り部を持つ内輪フランジおよび同速回転継手を正面図で示す。
【図４】同速回転継手の内輪フランジと外輪との間の歯切り部の拡大図を示す。
【符号の説明】
４ 内輪フランジ
５ 歯切り部
６ 歯面
１０ 同速回転継手
１１ 外輪
１２ 溝
１２ａ，１２ｂ 端部範囲

Claims (3)

  1. 車輪軸受が内輪フランジ（４）内にある同速回転継手（１０）を持ち、同速回転継手（１０）の外輪（１１）が、歯切り部（５）を介して内輪フランジ（４）にかみ合い結合しているものにおいて、同速回転継手（１０）の外輪（１１）が板部材として構成され、トルクを伝達するため、外輪（１１）にある各溝（１２）の波形周面が、一部の範囲で内輪フランジ（４）内の歯切り部（５）の歯面（６）にはめ合いで接触し、溝（１２）の端部範囲（１２ａ，１２ｂ）における同速回転継手（１０）の変形を可能にするために、各溝（１２）の端部範囲（１２ａ，１２ｂ）が、間隔をおいて内輪フランジ（４）に対向していることを特徴とする、自動車用車輪軸受。
  2. 同速回転継手（１０）の外輪（１１）が、互いに逆向き又は同じ向きの溝（１２）を構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の同速回転継手を持つ車輪軸受。
  3. 外輪（１１）の波形周面が、溝（１２）の塑性形成の際生じるように、溝（１２）の側面におけるトルク伝達に利用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の同速回転継手を持つ車輪軸受。
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