JP4919161B2 - 車輪支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車輪支持装置に関するものである。

車両（例えば、自動車）の駆動輪側に使用されるアクスル構造として、「半浮動式（ハーフフローティング）の車輪支持装置」と称されるものがある（特許文献１，２を参照）。この形式の車輪支持装置は軽量であることから、乗用車等の小型車両に対して多く使用されている。半浮動式の車輪支持装置では、端部にホイール取付部が設けられたアクスルシャフトが、軸受を介してアクスルハウジングに収容されている。そして、このアクスルシャフトによって、ホイールに動力が伝達される。

半浮動式の車輪支持装置の軸受は、アクスルシャフトの外周面に圧入されることにより、回止めが図られている。しかし、半浮動式の車輪支持装置は、その構造上、軸力が小さいため、旋回重力が低くても軸受にクリープが発生し易い。ここで、軸受におけるクリープとは、「回転荷重の場合、内輪の軌道面とアクスルシャフトの外周面とのはめあい面にすきまを生じたとき、はめあい面の内側の面が外側の面に対して相対的に内輪回転荷重の回転方向と逆方向にずれる現象（広義には、回転方向に関係なく、はめあい面において駆動側が相手側に対して駆動方向に滑るものも含む）」をいう。これにより、軸受の軌道面が剥離したり、異音や振動が発生したりするおそれがある。

また、近時の車両では、アンチロックブレーキの採用により、車輪の回転数の検出は、軸受の内輪に取り付けられたセンサ（例えば、エンコーダ）によって行なわれている。軸受にクリープが発生すると、車輪の回転数の検出精度が低下してしまうおそれがある。
特開平４−１１３９０２号公報 実開平５−６０９０５号公報

本発明は、上記した不具合に鑑み、軸受にクリープが発生しにくい車輪支持装置を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題を解決するために、本発明の車輪支持装置は、
駆動力を車両アウタ側の先端部に取り付けられた車輪に伝達するためのアクスルシャフトをアクスルハウジングで支持するために、前記アクスルハウジングに固定される取付用フランジ部と、前記取付用フランジ部と前記アクスルシャフトとの間に介装される軸受とを含む軸受ユニットを備える半浮動式の車輪支持装置であって、
前記軸受ユニットの内部には、前記軸受の内輪と、前記アクスルシャフトに対して前記内輪よりも車両インナ側に嵌合装着される筒状のリテーナリングとの間に配置され、前記内輪と一体回転するために、第１の係合手段を介して前記内輪と係合されると共に、アキシャル方向に所定の厚みを有するリング状であって、前記アクスルシャフトと一体回転するために、第２の係合手段を介して前記アクスルシャフトと係合されるクリープ防止部材を備え、
前記第１の係合手段は、前記内輪の車両インナ側の端面に形成された内輪側係合部と、前記車両インナ側の端面と平行状又は交差状に対向配置されるクリープ防止部材の第１係合部とを有していて、
前記第２の係合手段は、前記アクスルシャフトの外周面に形成されたアクスルシャフト側係合部と、前記アクスルシャフトの外周面と対向配置されるクリープ防止部材の第２係合部とを有していて、
前記クリープ防止部材は、前記内輪と前記リテーナリングとの間に介装されるリング板であり、
前記第１係合部は、前記クリープ防止部材の外周面からラジアル方向の外側に向かって突出し、前記内輪側係合部としての切欠部に係合されるように折り曲げられる外側突出片であり、
前記第２係合部は、前記クリープ防止部材の内周面からラジアル方向の内側に向かって突出し、前記アクスルシャフト側係合部としての凹部に係合されるように折り曲げられる内側突出片であり、
前記内側突出片は、斜めに折り曲げられることによって前記リング板が前記アクスルシャフトに嵌合可能とされ、かつ前記内輪の車両インナ側の端面と前記リング板の車両アウタ側の端面とが当接した状態で前記アクスルシャフトの凹部に没入されるように折り曲げ返されることを特徴とする。
また、上記の課題を解決するために、本発明の別の車輪支持装置は、
駆動力を車両アウタ側の先端部に取り付けられた車輪に伝達するためのアクスルシャフトをアクスルハウジングで支持するために、前記アクスルハウジングに固定される取付用フランジ部と、前記取付用フランジ部と前記アクスルシャフトとの間に介装される軸受とを含む軸受ユニットを備える半浮動式の車輪支持装置であって、
前記軸受ユニットの内部には、前記軸受の内輪と、前記アクスルシャフトに対して前記内輪よりも車両インナ側に嵌合装着される筒状のリテーナリングとの間に配置され、前記内輪と一体回転するために、第１の係合手段を介して前記内輪と係合されると共に、アキシャル方向に所定の厚みを有するリング状であって、前記アクスルシャフトと一体回転するために、第２の係合手段を介して前記アクスルシャフトと係合されるクリープ防止部材を備え、
前記第１の係合手段は、前記内輪の車両インナ側の端面に形成された内輪側係合部と、前記車両インナ側の端面と平行状又は交差状に対向配置されるクリープ防止部材の第１係合部とを有していて、
前記第２の係合手段は、前記アクスルシャフトの外周面に形成されたアクスルシャフト側係合部と、前記アクスルシャフトの外周面と対向配置されるクリープ防止部材の第２係合部とを有していて、
前記クリープ防止部材は、前記内輪と前記リテーナリングとの間に介装されるリング板であり、
前記第１係合部は、前記クリープ防止部材の外周面からラジアル方向の外側に向かって突出し、前記内輪側係合部としての切欠部に係合されるように折り曲げられる外側突出片であり、
前記第２係合部は、前記クリープ防止部材の内周面からラジアル方向の内側に向かって突出し、前記アクスルシャフト側係合部としての凹部に係合されるように折り曲げられる内側突出片であり、
前記内側突出片は、リテーナリングに押圧されることによって折り曲げ返されることを特徴とする。

本発明に係る車輪支持装置は、第１の係合手段を介して軸受の内輪と係合されると共に、第２の係合手段を介してアクスルシャフトと係合されるリング状のクリープ防止部材を備えている。そして、第１の係合手段は内輪側係合部と第１係合部とを有していて、第２の係合手段はアクスルシャフト側係合部と第２係合部とを有していて、クリープ防止部材は、第１及び第２の係合手段を介して内輪とアクスルシャフトとを連結する。このため、軸受の内輪とアクスルシャフトとの接触面積を低下させることなく、前記クリープ防止部材を介して内輪とアクスルシャフトとが連結される。この結果、内輪とアクスルシャフトとの間のクリープを、より確実に防止することができ、クリープによる内輪の軌道面の剥離等の損傷や、異音や振動の発生が防止される。また、クリープ防止部材の設計も簡単になる。

具体的には、前記クリープ防止部材は、前記内輪と前記リテーナリングとの間に介装されるリング板であり、
前記第１係合部は、前記クリープ防止部材の外周面からラジアル方向の外側に向かって突出し、前記内輪の車両インナ側の外周面に形成された切欠部に係合されるように折り曲げられる外側突出片であり、
前記第２係合部は、前記クリープ防止部材の内周面からラジアル方向の内側に向かって突出し、前記アクスルシャフトの外周面に形成された凹部に係合されるように折り曲げられる内側突出片である。

クリープ防止部材がリング板であるため、その厚みが薄くなると共に、その構成が簡単なものとなる。

前記内側突出片は、斜めに折り曲げられることによって前記リング板が前記アクスルシャフトに嵌合可能とされ、かつ前記内輪の車両インナ側の端面と前記リング板の車両アウタ側の端面とが当接した状態で前記アクスルシャフトの凹部に没入されるように折り曲げ返される。

予め、内側突出片を斜めに折り曲げておくことにより、そのままの状態でリング板をアクスルシャフトに嵌合させることができるため、車輪支持装置の組付けが容易である。

また、内側突出片を、リテーナリングに押圧されることによって折り曲げたり、折り曲げ返したりさせることもできる。

これにより、リテーナリングをアクスルシャフトに嵌合させるだけで、内側突出片を折り曲げたり、折り曲げ返したりすることができるため、内側突出片をアクスルシャフトの凹部に没入させる作業が極めて容易となる。

本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例の車輪支持装置１００の正面断面図、図２の（ａ）は図１の要部の拡大図であり、（ｂ）はコニカルワッシャ６とリテーナリング７を分離した状態を示す図、図３の（ａ）は図１のＸ矢視図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図４の（ａ）はリング板５の断面図、（ｂ）は同じく正面図である。

本発明の本実施例の車輪支持装置１００について説明する。図１に示されるように、本実施例の車輪支持装置１００は、駆動力を車両アウタ側の先端部に取り付けられた車輪（図示せず）に伝達するためのアクスルシャフト１をアクスルハウジング２で支持するために、アクスルハウジング２に固定される取付用フランジ部３と、この取付用フランジ部３とアクスルシャフト１との間に介装される複列の軸受４とを含む軸受ユニット２００を備えている。アクスルシャフト１の車両アウタ側の先端部は、ラジアル方向の外側に向かって延設されていて、当該延設部分にホイール取付部が設けられている。本実施例の車輪支持装置１００では、アクスルシャフト１に装着された軸受４の車両インナ側に、軸受４のクリープを防止するためのクリープ防止部材（リング板５）、コニカルワッシャ６及びリテーナリング７がこの順で嵌合されている。リテーナリング７は、コニカルワッシャ６をアキシャル方向に押しつぶして圧縮変形させた状態で、アクスルシャフト１に圧入されている。

軸受４について説明する。図１に示されるように、本実施例の車輪支持装置１００の軸受４は複列アンギュラ玉軸受であり、アクスルシャフト１の外周面に圧入されることにより、アクスルシャフト１と一体に回転される一対の内輪（車両アウタ側の内輪８と車両インナ側の内輪９）と、取付用フランジ部３を介してアクスルハウジング２に固定される外輪１１と、一対の内輪８，９と外輪１１との間に介装される複数個の転動体（玉１２）とを備えている。各内輪８，９は、連続状態で接合される大径部と小径部とから成り、両者の接合部分に玉１２を転動させる内輪軌道面１３，１４が設けられている。内輪８の大径部側の端面８ａ（車両アウタ側の端面）は、アクスルシャフト１のホイール取付部の下端部に当接されている。また、各内輪８，９の小径部側の端面８ｂ，９ａは、突き合わされた状態で対向配置されている。同様に、外輪１１の内周面には外輪軌道面１５が形成されている。そして、複数個の玉１１は、保持器１６によって保持されている。図１及び図２の（ａ）に示されるように、車両インナ側に配置される内輪９の車両インナ側の端面９ｂの外周縁部には、所定長さ（後述するリング板５の一対の外側突出片１９の幅よりも大きい長さ）の幅を有する一対の切欠溝部１７が、アクスルシャフト１の軸線１ａを中心に対称形状で斜めに設けられている。

アクスルシャフト１について説明する。図１ないし図３に示されるように、アクスルシャフト１における車両インナ側の内輪９の端面９ｂの近傍には、一対の凹部１８が、アクスルシャフト１の軸線１ａを中心に対称形状で設けられている。

リング板５について説明する。このリング板５は、金属板より成る。図４に示されるように、リング板５の外周面には、ラジアル方向の外側に向かって突出する一対の外側突出片１９が、アクスルシャフト１の軸線１ａを中心に対称形状で設けられている。また、各外側突出片１９の直下にはラジアル方向に沿って一対の切れ目２１が設けられていて、一対の切れ目２１どうしの間に、ラジアル方向の内側に向かって突出する各内側突出片２２が設けられている。リング板５がアクスルシャフト１に嵌合された状態で、各内側突出片２２の先端部は、対応するアクスルシャフト１の凹部１８に没入される。

本実施例の車輪支持装置１００において、リング板５をアクスルシャフト１に嵌合させるときの作用を説明する。図２の（ｂ）に示されるように、アクスルシャフト１に内輪８，９が圧入される。内輪９における車両インナ側の端面９ｂは、アクスルシャフト１の外周面に形成された一対の凹部１８の直上に配置される。また、この状態で、内輪９の一対の切欠部１７が、アクスルシャフト１の凹部１８の直上に配置されるように圧入される。アクスルシャフト１に、リング板５が嵌合される。図３の（ａ），（ｂ）に示されるように、リング板５は、折り曲げられた一対の内側突出片２２の先端部が車両インナ側に配置されるようにして嵌合される。リング板５の内径は、アクスルシャフト１の外径よりも大きく、一対の内側突出片２２は、予め斜めに折り曲げられているため、アクスルシャフト１に嵌合させたリング板５を、アキシャル方向に容易に移動させることができる。

内輪９の車両インナ側の端面９ｂの近傍まで嵌合されたリング板５は、アクスルシャフト１の軸線１ａを中心に回転され、リング板５の一対の外側突出片１９が、内輪９の切欠部１７と対向して配置される。この状態で、リング板５の一対の内側突出片２２は、アクスルシャフト１の各凹部１８の直上に配置される。一対の外側突出片１９が車両アウタ側に折り曲げられ、内輪９の切欠部１７に入り込む。各外側突出片１９の両側面部は、内輪９の切欠部１７の内壁面と僅かな隙間を介して配置される。これにより、リング板５と内輪９とが係合状態で配置される。リング板５の内径は、アクスルシャフト１の外径よりも大きいため、リング板５を回転させて一対の外側突出片１９を、内輪９の各切欠部１７と対向配置させる作業が容易である。

続いて、アクスルシャフト１にコニカルワッシャ６が嵌合されると共に、リテーナリング７が圧入される。リテーナリング７が、コニカルワッシャ６を押圧して圧縮変形させる。このとき、リテーナリング７は、コニカルワッシャ６を介してリング板５の一対の内側突出片２２を押圧する。これにより、一対の内側突出片２２が折り曲げ返されて、対応するアクスルシャフト１の凹部１８に没入される。その状態を図２の（ａ）に示す。一対の外側突出片１９と同様に、各内側突出片２２の両側面部は、アクスルシャフト１の凹部１８の内壁面と僅かな隙間を介して配置される。これにより、リング板５とアクスルシャフト１とが係合状態で配置される。

車両インナ側の内輪９に大きな荷重が作用して、アクスルシャフト１に対して内輪９が回動しようとしても（換言すれば、アクスルシャフト１と内輪９との間でクリープが発生しようとしても）、内輪９には、コニカルワッシャ６及びリテーナリング７による軸力が作用している。しかも、内輪９の一対の切欠溝部１７には、リング板５の各外側突出片１９が入り込んでいる。そして、リング板５の一対の内側突出片２２が、対応するアクスルシャフト１の凹部１８に入り込んでいて、リング板５が内輪９と連れ回りすることが抑止される。これにより、内輪９の回動がリング部材７によって阻止され、クリープの発生が防止される。この結果、内輪９の内輪軌道面１４が剥離したり、異音や振動が発生したりことを防止できる。

本実施例の車輪支持装置１００の場合、リング板５の一対の内側突出片２２は、圧入されるリテーナリング７によってそのまま折り曲げ返される。これにより、一対の内側突出片２２を折り曲げ返す作業が容易である。しかし、一対の内側突出片２２を手作業によって折り曲げ返してもよい。

上記した実施例の車輪支持装置１００におけるリング板５は、一対の外側突出片１９と一対の内側突出片２２が、軸心を中心に対称位置に設けられている場合である。しかし、外側突出片１９及び内側突出片２２が、それぞれ３個以上設けられていてもよい。また、図５の（ａ），（ｂ）に示されるリング板２３のように、外周縁部に多数本の切れ目２４がラジアル方向に放射状に設けられていて、それらの間に複数個の舌片２５と、複数個の内側突出片２２とを設けてもよい。このリング板２３の場合、アクスルシャフト１と内輪９との位相がずれた場合であっても、双方を係合できるという利点がある。

本発明の実施例の車輪支持装置１００の正面断面図である。 （ａ）は図１の要部の拡大図であり、（ｂ）はコニカルワッシャ６とリテーナリング７を分離した状態を示す図である。 （ａ）は図１のＸ矢視図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。 （ａ）はリング板５の断面図、（ｂ）は同じく正面図である。 （ａ）は別の実施例のリング板２３の断面図、（ｂ）は同じく正面図である。

符号の説明

１００：車輪支持装置
２００：軸受ユニット
１：アクスルシャフト
２：アクスルハウジング
３：取付用フランジ部
４：軸受
５，２３：リング板（クリープ防止部材）
７：リテーナリング
８，９：内輪
１７：切欠溝部（内輪側係合部）
１８：凹部（アクスルシャフト側係合部）
１９：外側突出片（第１係合部）
２２：内側突出片（第２係合部）
２５：舌片（第１係合部）

Claims (2)

1. 駆動力を車両アウタ側の先端部に取り付けられた車輪に伝達するためのアクスルシャフトをアクスルハウジングで支持するために、前記アクスルハウジングに固定される取付用フランジ部と、前記取付用フランジ部と前記アクスルシャフトとの間に介装される軸受とを含む軸受ユニットを備える半浮動式の車輪支持装置であって、
   前記軸受ユニットの内部には、前記軸受の内輪と、前記アクスルシャフトに対して前記内輪よりも車両インナ側に嵌合装着される筒状のリテーナリングとの間に配置され、前記内輪と一体回転するために、第１の係合手段を介して前記内輪と係合されると共に、アキシャル方向に所定の厚みを有するリング状であって、前記アクスルシャフトと一体回転するために、第２の係合手段を介して前記アクスルシャフトと係合されるクリープ防止部材を備え、
   前記第１の係合手段は、前記内輪の車両インナ側の端面に形成された内輪側係合部と、前記車両インナ側の端面と平行状又は交差状に対向配置されるクリープ防止部材の第１係合部とを有していて、
   前記第２の係合手段は、前記アクスルシャフトの外周面に形成されたアクスルシャフト側係合部と、前記アクスルシャフトの外周面と対向配置されるクリープ防止部材の第２係合部とを有していて、
   前記クリープ防止部材は、前記内輪と前記リテーナリングとの間に介装されるリング板であり、
   前記第１係合部は、前記クリープ防止部材の外周面からラジアル方向の外側に向かって突出し、前記内輪側係合部としての切欠部に係合されるように折り曲げられる外側突出片であり、
   前記第２係合部は、前記クリープ防止部材の内周面からラジアル方向の内側に向かって突出し、前記アクスルシャフト側係合部としての凹部に係合されるように折り曲げられる内側突出片であり、
   前記内側突出片は、斜めに折り曲げられることによって前記リング板が前記アクスルシャフトに嵌合可能とされ、かつ前記内輪の車両インナ側の端面と前記リング板の車両アウタ側の端面とが当接した状態で前記アクスルシャフトの凹部に没入されるように折り曲げ返されることを特徴とする車輪支持装置。
2. 駆動力を車両アウタ側の先端部に取り付けられた車輪に伝達するためのアクスルシャフトをアクスルハウジングで支持するために、前記アクスルハウジングに固定される取付用フランジ部と、前記取付用フランジ部と前記アクスルシャフトとの間に介装される軸受とを含む軸受ユニットを備える半浮動式の車輪支持装置であって、
   前記軸受ユニットの内部には、前記軸受の内輪と、前記アクスルシャフトに対して前記内輪よりも車両インナ側に嵌合装着される筒状のリテーナリングとの間に配置され、前記内輪と一体回転するために、第１の係合手段を介して前記内輪と係合されると共に、アキシャル方向に所定の厚みを有するリング状であって、前記アクスルシャフトと一体回転するために、第２の係合手段を介して前記アクスルシャフトと係合されるクリープ防止部材を備え、
   前記第１の係合手段は、前記内輪の車両インナ側の端面に形成された内輪側係合部と、前記車両インナ側の端面と平行状又は交差状に対向配置されるクリープ防止部材の第１係合部とを有していて、
   前記第２の係合手段は、前記アクスルシャフトの外周面に形成されたアクスルシャフト側係合部と、前記アクスルシャフトの外周面と対向配置されるクリープ防止部材の第２係合部とを有していて、
   前記クリープ防止部材は、前記内輪と前記リテーナリングとの間に介装されるリング板であり、
   前記第１係合部は、前記クリープ防止部材の外周面からラジアル方向の外側に向かって突出し、前記内輪側係合部としての切欠部に係合されるように折り曲げられる外側突出片であり、
   前記第２係合部は、前記クリープ防止部材の内周面からラジアル方向の内側に向かって突出し、前記アクスルシャフト側係合部としての凹部に係合されるように折り曲げられる内側突出片であり、
   前記内側突出片は、リテーナリングに押圧されることによって折り曲げ返されることを特徴とする車輪支持装置。

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