(57)【要約】【課題】ナット部材の安定した緩み防止が可能である車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ねじ締め付け構造を介してハブ輪と等速自在継手とを締結する車輪用軸受装置である。ねじ締め付け構造は、ステム部の端部に設けられた雄ねじ部に螺着されるナット部材を備える。ハブ輪の端面を押圧するナット部材の座面に緩み防止用部を設ける。緩み防止用部を、径方向に延びる複数の凹条と、この凹条と周方向に沿って交互に配設されて径方向に延びる複数の凸条とで構成される。【選択図】図１
2018145990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とからなる車輪用軸受を備え、前記内方部材が車輪に取付られるハブ輪を有し、このハブ輪の軸孔に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材のステム部が嵌挿されて、ねじ締め付け構造を介してハブ輪と等速自在継手とを締結する車輪用軸受装置において、
ねじ締め付け構造は、ステム部の端部に設けられた雄ねじ部に螺着されるナット部材を備え、ハブ輪の端面を押圧するナット部材の座面に緩み防止用部を設けるとともに、緩み防止用部を、径方向に延びる複数の凹条と、この凹条と周方向に沿って交互に配設されて径方向に延びる複数の凸条とで構成することを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記緩み防止用部の複数の凸条は、その歯厚がハブ輪の端面に向かって小さくなる断面楔形状としたことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記緩み防止用部の複数の凸条の螺進方向の下流側の端面を、歯底から歯先に向かって反対の端面に向かって傾斜するテーパ面としたことを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記緩み防止用部の複数の凸条の螺進方向の上流側の端面を、歯底から歯先に向かってハブ輪軸方向に延びる平面としたことを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の懸架装置に対して駆動車輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方に内側転走面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側転走面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第３世代と呼ばれるものが記載されている。第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図６に示すように、外径方向に延びるフランジ１０１を有するハブ輪１０２と、このハブ輪１０２に外側継手部材１０３が固定される等速自在継手１０４と、ハブ輪１０２の外周側に配設される外方部材１０５とを備える。
【０００４】
等速自在継手１０４は、外側継手部材１０３と、この外側継手部材１０３の椀形部１０７内に配設される内側継手部材１０８と、この内側継手部材１０８と外側継手部材１０３との間に配設されるボール１０９と、このボール１０９を保持する保持器１１０とを備える。また、内側継手部材１０８の中心孔の内周面にはスプライン部１１１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１０８側のスプライン部１１１とシャフト側のスプライン部とが係合される。
【０００５】
また、ハブ輪１０２は、筒部１１３とフランジ１０１とを有し、フランジ１０１の外端面１１４（反継手側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１１５が突設されている。なお、パイロット部１１５は、大径の第１部１１５ａと小径の第２部１１５ｂとからなり、第１部１１５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１１５ｂにホイールが外嵌される。
【０００６】
そして、筒部１１３の椀形部１０７側端部の外周面に小径段部１１６が設けられ、この小径段部１１６に内輪１１７が嵌合されている。ハブ輪１０２の筒部１１３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１１８が設けられ、内輪１１７の外周面に第２内側軌道面１１９が設けられている。また、ハブ輪１０２のフランジ１０１にはボルト装着孔１１２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１０１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１１２に装着される。
【０００７】
外方部材１０５は、その内周に２列の外側軌道面１２０、１２１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１３２が設けられている。そして、外方部材１０５の第１外側軌道面１２０とハブ輪１０２の第１内側軌道面１１８とが対向し、外方部材１０５の第２外側軌道面１２１と、内輪１１７の軌道面１１９とが対向し、これらの間に転動体１２２が介装される。
【０００８】
ハブ輪１０２の筒部１１３に外側継手部材１０３のステム部１２３が挿入される。ステム部１２３は、その反椀形部の端部にねじ部１２４が形成され、このねじ部１２４と椀形部１０７との間にスプライン部１２５が形成されている。また、ハブ輪１０２の筒部１１３の内周面（内径面）にスプライン部１２６が形成され、このステム部１２３がハブ輪１０２の筒部１１３に挿入された際には、ステム部１２３側のスプライン部１２５とハブ輪１０２側のスプライン部１２６とが係合する。
【０００９】
そして、筒部１１３から突出したステム部１２３のねじ部１２４にナット部材１２７が螺着され、ハブ輪１０２と外側継手部材１０３とが連結される。この際、ナット部材１２７の裏面（座面）１２８と筒部１１３の外端面１２９とが当接するとともに、椀形部１０７の軸部側の端面１３０と内輪１１７の外端面１３１とが当接する。すなわち、ナット部材１２７を締付けることによって、ハブ輪１０２が内輪１１７を介してナット部材１２７と椀形部１０７とで挟持される。
【００１０】
このように、図６に示す車輪用軸受装置では、筒部１１３から突出したステム部１２３のねじ部１２４にナット部材１２７が螺着され、ハブ輪１０２と外側継手部材１０３とが連結される。この場合、ナット部材１２７の座面１２８が、ハブ輪１０２のパイロット部１１５の内部の端面（外端面）１２９と当接するものであるが、図７に示すように、ナット部材１２７の座面１２８は平坦面であり、また、この座面１２８を受けるハブ輪１０２側の端面（外端面）１２９も平坦面である。このため、座面１２８は端面（外端面）１２９に対して、摺動しやすいものとなっており、使用中等において、ナット部材１２７が緩むおそれがあり、ナット部材１２７の緩み対策が必要であった。
【００１１】
従来のは、特許文献２に記載のように、ねじ部に切欠部を設け、このねじ部にナット部材を螺着した際に、ナット部材に設けられた筒部の一部を、内径方向に加締め、その加締め部を前記ねじ部の切欠部に係合させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−６８２６１号公報
【特許文献２】特開平９−１７０６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、特許文献２に記載のものでは、ナット部材の螺着後において、加締工程を必要として、作業性に劣っている。しかも、加締部の係合状態が不安定となるおそれがあり、たとえ、嵌合状態が安定したものとなっても、嵌合部位は、１か所乃至数か所でるため、緩み防止として安定していると言い切れなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、ナット部材の安定した緩み防止が可能である車輪用軸受装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とからなる車輪用軸受を備え、前記内方部材が車輪に取付られるハブ輪を有し、このハブ輪の軸孔に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材のステム部が嵌挿されて、ねじ締め付け構造を介してハブ輪と等速自在継手とを締結する車輪用軸受装置において、ねじ締め付け構造は、ステム部の端部に設けられた雄ねじ部に螺着されるナット部材を備え、ハブ輪の端面を押圧するナット部材の座面に緩み防止用部を設けるとともに、緩み防止用部を、径方向に延びる複数の凹条と、この凹条と周方向に沿って交互に配設されて径方向に延びる複数の凸条とで構成するものである。
【００１６】
本発明の車輪用軸受装置によれば、ナット部材を等速自在継手のステム部のねじ部に、座面がハブ輪の端面を押圧する状態となるように螺着すれば、緩み防止用部がハブ輪の端面に押し付けられる。これによって、緩み防止用部の径方向に延びる複数の凸条がハブ輪の端面に食い込むことになって、ナット部材の座面はハブ輪の端面に対して、摺動しにくいものとなり、ナット部材の緩み方向への回転を防止することができる。
【００１７】
前記緩み防止用部の複数の凸条は、その歯厚がハブ輪の端面に向かって小さくなる断面形状楔形状とするのが好ましい。このように設定することによって、凸条のハブ輪の端面への食い込みが安定する。
【００１８】
前記緩み防止用部の複数の凸条の螺進方向の下流側の端面を、歯底から歯先に向かって反対の端面に向かって傾斜するテーパ面とするのが好ましい。このように設定することによって、ナット部材をねじ部に対して螺進させる際に、螺進の妨げになることなく、滑らかに螺進させることができる。
【００１９】
前記緩み防止用部の複数の凸条の螺進方向の上流側の端面を、歯底から歯先に向かってハブ輪軸方向に延びる平面とするのが好ましい。このように設定することによって、ナット部材を螺退する方向の外力が作用しても、この平面によって、ナット部材の螺退する方向の回動を規制する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、緩み防止用部の径方向に延びる複数の凸条がハブ輪の端面に食い込むことになって、ナット部材の緩み方向への回転を防止することができ、等速自在継手がハブ輪から分離したり、ハブ輪に対して等速自在継手がガタついたりするこがなくなる。しかも、緩み止め機能を発揮させるには、ナット部材をねじ部に螺合させるのみでよく、組み立て作業性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態を示す車輪用軸受装置の簡略図である。
【図２】図１に示す車輪用軸受装置に用いられるナット部材を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１に示す車輪用軸受装置のナット部材の斜視図である。
【図４】図１に示す車輪用軸受装置のナット部材の要部拡大斜視図である。
【図５】図１に示す車輪用軸受装置の断面図である。
【図６】従来の車輪用軸受装置の簡略図である。
【図７】従来の車輪用軸受装置に用いられるナット部材を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。この車輪用軸受装置Ｍは、図５に示すように、ハブ輪１と、複列の転がり軸受（車輪用軸受）２と、等速自在継手３（図１参照）とが一体化されてなる。なお、図１においては、ハブ輪１及び複列の転がり軸受２を簡略化して記載している。
【００２３】
等速自在継手３は、図１に示すように、外側継手部材５と、外側継手部材５の内側に配された内側継手部材６と、外側継手部材５と内側継手部材６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材５と内側継手部材６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内側継手部材６はその孔部内径６ａにシャフト（図示省略）の端部を圧入することによりスプライン嵌合してシャフトとトルク伝達可能に結合されている。
【００２４】
外側継手部材５はマウス部１１とステム部（軸部）１２とからなり、マウス部１１は一端にて開口した椀状で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向等間隔に形成されている。そのトラック溝１４はマウス部１１の開口端まで延びている。内側継手部材６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向等間隔に形成されている。
【００２５】
外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４，１６で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達要素としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外側継手部材５と内側継手部材６との間に摺動可能に介在し、外球面８ａにて外側継手部材５の内球面１３と接し、内球面８ｂにて内側継手部材６の外球面１５と接する。なお、この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示しているが、各トラック溝の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。
【００２６】
ハブ輪１は、図５に示すように、筒部２０と、筒部２０の反継手側の端部に設けられるフランジ２１とを有する。ハブ輪１のアウトボード側の端面に図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部４５が突設されている。なお、パイロット部４５は、大径の第１部４５ａと小径の第２部４５ｂとからなり、第２部４５ｂにホイールが外嵌され、第１部４５ａにブレーキロータが外嵌される。ハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がボルト装着孔３２に装着される。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）と呼び、中央寄りをインボード側（図面右側）と呼ぶ。
【００２７】
また、ハブ輪１の筒部２０の軸孔２２に外側継手部材５のステム部１２が挿入される。なお、図１においては、ハブ輪１及び複列の転がり軸受２を簡略化して記載している。ステム部１２は、その反マウス部の端部に雄ねじ部４０が形成され、この雄ねじ部４０とマウス部１１との間に雄スプライン４１が形成されている。また、ハブ輪１の筒部２０の軸孔２２の内周面（内径面）に雌スプライン４２が形成され、このステム部１２がハブ輪１の筒部２０に挿入された際には、ステム部１２側の雄スプライン４１とハブ輪１側の雌スプライン４２とが嵌合する。
【００２８】
図５に示すように、転がり軸受２は、ハブ輪１の筒部２０の継手側に設けられた小径段部（段差部）２３に嵌合する内輪２４と、ハブ輪１の筒部２０に外嵌される外方部材としての外輪２５とを備える。外輪２５は、その内周に２列の外側転走面（アウタレース）２６、２７が設けられ、第１外側転走面２６とハブ輪１の軸部外周に設けられる第１内側転走面（インナレース）２８とが対向し、第２外側転走面２７と、内輪２４の外周面に設けられる第２内側転走面（インナレース）２９とが対向し、これらの間に転動体３０としてのボールが介装される。すなわち、ハブ輪１の一部（筒部２０の外径面）と、ハブ輪１のインボード側の端部の外周に圧入される内輪２４とで、インナレース２８，２９を有する転がり軸受２の内方部材を構成している。なお、転動体３０は、アウタレース２６、２７とインナレース２８、２９との間に介在される保持器３４に回転自在に保持されている。また、外輪２５の両開口部にはシール部材Ｓが装着されている。
【００２９】
外輪２５の外径面にはねじ孔３５を有する車体取付用フランジ３６が形成されている。この車体取付用フランジ３６よりインボード側の外径面が、図示省略のナックルに嵌入される嵌合面３７とされる。
【００３０】
この場合、ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、内輪２４をハブ輪１に固定することができる。これによって、この加締部３１にて転がり軸受２の軸受内部に予圧を付与するものである。この際、小径段部２３の小径段部端面２３ａに内輪２４の端面２４ａが当接している。
【００３１】
そして、等速自在継手３の外側継手部材５のステム部１２が、ハブ輪１（図５参照）の軸孔２２に嵌入されて、ステム部１２の雄セレーション４１とハブ輪１の軸孔２２の雌セレーション４２とを嵌合させる。軸孔２２からアウトボード側へ突出した雄ねじ部４０にナット部材４３のねじ孔４４を螺着することによって、ハブ輪１の継手側の端部の加締部３１（図５参照）に、等速自在継手３の外側継手部材５のマウス部１１の底壁外面１１ａを当接させている。これによって、ハブ輪１と等速自在継手３とは一体化される。なお、このナット部材４３は、ねじ孔４４を有する本体部４３ａと、この本体部４３ａの座面５０側の外鍔部４３ｂとからなる。
【００３２】
このように、ナット部材４３をステム部１２の雄ねじ部４０に螺着することによって、ナット部材４３の座面５０は、ハブ輪１の端面５１を押圧することになる。そのため、本発明では、ナット部材４３の座面５０に、図２から図４に示すように、緩み防止用部５５を設けている。この緩み防止用部５５は、径方向に延びる複数の凹条５２と、この凹条５２と周方向に沿って交互に配設されて径方向に延びる複数の凸条５３とで構成される。すなわち、外側継手部材５のステム部１２の雄ねじ部４０と、ナット部材４３と、ハブ輪１の端面５１とでもって、ねじ締め付け構造Ｎが構成される（図１参照）。
【００３３】
このように、この緩み防止用部５５はいわゆるフェイススプラインであって、この緩み防止用部５５は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することがきる。
【００３４】
前記緩み防止用部５５の複数の凸条５３は、図４に示すように、その歯厚がハブ輪１の端面５１に向かって小さくされる断面楔形状としている。この場合、凸条５３の螺進方向（矢印Ｘ方向）の下流側の端面５６を、歯底から歯先に向かって反対の端面５７に向かって傾斜するテーパ面とし、凸条５３の螺進方向（矢印Ｘ方向）の上流側の端面 (前記反対の端面５７)を、歯底から歯先に向かってハブ輪軸方向に延びる平面としている。また、テーパ面５６は、径方向内方に向かってその傾斜が大となっている。すなわち、凸条５３は、外径側の断面形状が下底の両端にある2つの内角（底角）の内、一つが直角をなす直角台形であり、径方向内方に向かって、その直角台形の上辺が短くなって、凸条５３の内径端では、直角三角形状をなす。
【００３５】
このように、ナット部材４３の座面５０に緩み防止用部５５を設けて、ナット部材４３を等速自在継手３のステム部１２の雄ねじ部４０に螺着すれば、座面５０がハブ輪１の端面５１を押圧する状態となって、緩み防止用部５５がハブ輪１の端面５１に押し付けられる。これによって、緩み防止用部５５の径方向に延びる凸条５３がハブ輪１の端面５１に食い込むことになって、ナット部材４３の緩み方向への回転を防止することができる。なお、この場合、少なくともナット部材４３の座面５０の緩み防止用部５５は、ハブ輪１の端面５１より高硬度の状態である必要がある。ハブ輪１の端面５１は未焼入れの状態、すなわち低硬度であることが望ましい。すなわち、ハブ輪１の端面５１の表面硬度はＨＲＣ１５〜３０程度がよい。一方、ナット部材４３の座面５０の緩み防止用部５５は熱処理を施し高硬度の状態にしておくのが良い。すなわち、緩み防止用部５５を含む座面５０の表面硬度はＨＲＣ４０〜６０程度がよい。この場合、ナット部材４３全体を熱処理するのがよい。
【００３６】
すなわち、緩み防止用部５５の径方向に延びる凸条５３がハブ輪１の端面５１に食い込むことになって、ナット部材４３の緩み方向への回転を防止することができ、等速自在継手３がハブ輪１から分離したり、ハブ輪１に対して等速自在継手３がガタついたりすることがなくなる。しかも、緩み止め機能を発揮させるには、ナット部材４３を雄ねじ部４０に螺合させるのみでよく、組み立て作業性に優れる。
【００３７】
また、緩み防止用部５５の凸条５３は、その歯厚がハブ輪１の端面５１に向かって小さくされる断面形楔形状となっているので、凸条５３のハブ輪１の端面５１への食い込みが安定する。さらには、緩み防止用部５５の凸条５３の螺進方向の下流側の端面５６を、歯底から歯先に向かって反対側の端面５７に向かって傾斜するテーパ面としているので、ナット部材４３を雄ねじ部４０に対して螺進させる際に、螺進の妨げになることなく、滑らかに螺進させることができる。
【００３８】
緩み防止用部５５の凸条５３の螺進方向の上流側の端面５７を、歯底から歯先に向かってハブ輪軸方向に延びる平面としているので、ナット部材４３を螺退する方向の外力が作用しても、この平面によって、ナット部材４３の螺退する方向の回動を規制する。
【００３９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、ハブ輪１および内輪２４からなる内方部材に形成された複列の内側軌道面２８．２９，の一方、つまり、アウトボード側の内側軌道面２８をハブ輪１の外周に形成した（第三世代と称される）タイプの車輪用軸受装置に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、ハブ輪の外周に一対の内輪を圧入し、アウトボード側の軌道面を一方の内輪の外周に形成すると共にインボード側の軌道面を他方の内輪の外周に形成した（第一、第二世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置にも適用可能である。
【００４０】
緩み防止用部５５の凸条５３の数、周方向配設ピッチ等は任意に変更できる。また、凸条５３の断面形状として、直角台形乃至直角三角形に限るものではなく、下底の両端にある2つの内角（底角）の大きさが互いに等しく、上底の両端にある2つの底角も互いに等しくなる等脚台形であっても、下底の両端にある2つの内角（底角）の大きさが相違する台形であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１     ハブ輪
２     軸受
３     等速自在継手
５     外側継手部材
１２   ステム部
２２   軸孔
２６、２７    外側転走面（アウタレース）
２８、２９    内側転走面（インナレース）
３０   転動体
４０   雄ねじ部
４３   ナット部材
４５   パイロット部
５０   座面
５１   端面
５２   凹条
５３   凸条
５５   緩み防止用部
５６   端面（テーパ面）
５７   端面（平面）
Ｎ     ねじ締め付け構造
【図１】
2018145990.tif 000003
【図２】
2018145990.tif 000004
【図３】
2018145990.tif 000005
【図４】
2018145990.tif 000006
【図５】
2018145990.tif 000007
【図６】
2018145990.tif 000008
【図７】
2018145990.tif 000009