(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図ると共に、低コストな車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３を着脱自在にユニット化した、所謂第４世代と称される構成を備えている。内側転走面１ａのインナー側には、軸方向に延びる軸部１ｂが形成されている。軸部１ｂの外周には、セレーション（またはスプライン）が形成されている。軸部１ｂのインナー側には、おねじ部１ｃが形成されている。内側転走面１４ａの軸方向アウター側に延びる円筒状をした小径段部２０が形成されている。小径段部２０の内周には、セレーション（またはスプライン）が形成されている。外側継手部材１４にハブ輪１を嵌合した後に、ハブ輪１のおねじ部１ｃにナット２１を締結することにより、外側継手部材１４とハブ輪１とが固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に車輪取付フランジを一体に有する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車輪用軸受装置であって、
前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面を前記等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ形成し、
前記外側継手部材の軸方向に延びる円筒状をした小径段部の内周にセレーションが形成され、前記ハブ輪の軸方向に延びる軸部の外周にセレーションが形成され、さらに前記ハブ輪の軸部の先端におねじ部が設けられ、前記ハブ輪の軸部が前記外側継手部材の小径段部に内嵌されると共に、小径段部の内周のセレーションと軸部の外周のセレーションとが噛合すると共に、前記ハブ輪が前記外側継手部材にナット締結されることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記セレーションに高周波加熱による焼入焼戻によって熱処理硬化層が形成されている請求項１記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記ナット締結により、前記ハブ輪及び前記外側継手部材の固定を行うと共に、前記複列の転がり軸受に予圧が付与されている請求項１又は２記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ナットの端面を加締又は溶接することにより、前記ナットを前記おねじ部に一体固定する請求項１乃至３いずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記ハブ輪の内径部を肉抜きする請求項１乃至４いずれか１項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、自動車等、車両の車輪を支持する車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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と共に、操縦安定性のため、剛性アップを図るユニット化が急速に進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、このようなユニット化された車輪用軸受装置が示されている。この例では、等速ジョイントのステム部を中空にし、ハブ輪内径部に凹凸を設け、ステム部を拡径して締結する、所謂拡径加締タイプの４世代ハブジョイントが例示されている。この例では、軽量・コンパクト化を達成すると共に、大きなモーメント荷重が装置に作用しても塑性結合部が充分な強度を有し、かつステム部の強度アップが図れ、耐久性のある車輪用軸受装置を提供することができる。
【特許文献１】特開２００４−７６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示す装置においては、等速ジョイントのステム部をハブ輪内径部の凹凸部に拡径させて食込ませるので、拡径させる際に用いる拡径ポンチを挿入させるために、ステム部を中空構造にしておく必要がある。しかしながら、ステム部を中空にするには、切削加工が必要となり、工数増によるコストアップにつながる。また、材料費の観点からも無駄が多く、コストアップの一因となる。さらに、特許文献１の装置は、ジョイント内への水の浸入、及びジョイント内のグリースの漏洩を防ぐためのエンドプレートが必要であり、コストアップの一因となっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、低コストな車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
係る目的を達成すべく、本発明は、外周に車輪取付フランジを一体に有する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車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面を前記等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ形成し、前記外側継手部材の軸方向に延びる円筒状をした小径段部の内周にセレーションが形成され、前記ハブ輪の軸方向に延びる軸部の外周にセレーションが形成され、さらに前記ハブ輪の軸部の先端におねじ部が設けられ、前記ハブ輪の軸部が前記外側継手部材の小径段部に内嵌されると共に、小径段部の内周のセレーションと軸部の外周のセレーションとが噛合すると共に、前記ハブ輪が前記外側継手部材にナット締結される構成を採用した。
【０００７】
これにより、セレーションでトルクを伝達できるので、小径段部及び軸部の軽量・コンパクト化を図ることができる。また、外側継手部材の内径部を軸方向に長い中空のステム形状にする必要がないので、切削工程を短縮でき、低コストな車輪用軸受装置を提供することができる。さらに、ジョイント内への泥塩水の浸入及びジョイント内のグリースの漏洩の心配がないため、エンドプレートが不要で、コストを削減できる。
【０００８】
また、本発明は、前記セレーションに高周波加熱による焼入焼戻によって熱処理硬化層が形成されていることもできる。これにより、セレーションの強度を向上でき、長寿命な車輪用軸受装置を提供できる。
【０００９】
また、本発明は、前記ナット締結により、前記ハブ輪及び前記外側継手部材の固定を行うと共に、前記複列の転がり軸受に予圧を付与することができる。これにより、高い軸受性能を維持でき、長寿命な車輪用軸受装置を提供できる。
【００１０】
また、本発明は、前記ナットの端面を加締又は溶接することにより、前記ナットを前記おねじ部に一体固定することもできる。これにより、ナットの緩み止めを防止することができ、長寿命な車輪用軸受装置を提供できる。
【００１１】
さらに、本発明は、前記ハブ輪の内径部を肉抜きすることもできる。これにより、軸受装置の重量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車輪取付フランジを一体に有する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車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面を前記等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ形成し、前記外側継手部材の軸方向に延びる円筒状をした小径段部の内周にセレーションが形成され、前記ハブ輪の軸方向に延びる軸部の外周にセレーションが形成され、さらに前記ハブ輪の軸部の先端におねじ部が設けられ、前記ハブ輪の軸部が前記外側継手部材の小径段部に内嵌されると共に、小径段部の内周のセレーションと軸部の外周のセレーションとが噛合すると共に、前記ハブ輪が前記外側継手部材にナット締結されるので、セレーションでトルクを伝達でき、小径段部及び軸部の軽量・コンパクト化を図ると共に、外側継手部材の内径部を切削加工で軸方向に長い中空のステム形状にする必要もなく、低コストな車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
外周に車輪取付フランジを一体に有する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車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面を前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面を前記等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ形成し、前記外側継手部材の軸方向に延びる円筒状をした小径段部の内周にセレーションが形成され、前記ハブ輪の軸方向に延びる軸部の外周にセレーションが形成され、さらに前記ハブ輪の軸部の先端におねじ部が設けられ、前記ハブ輪の軸部が前記外側継手部材の小径段部に内嵌されると共に、小径段部の内周のセレーションと軸部の外周のセレーションとが噛合すると共に、前記ハブ輪が前記外側継手部材にナット締結される。
【実施例】
【００１４】
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は、本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００１５】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３を着脱自在にユニット化した、所謂第４世代と称される構成を備えている。複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。なお、ここでは、転動体９にボールを使用した複列のアンギュラ玉軸受からなる構成を例示するが、転動体９に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受であっても良い。
【００１６】
外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ａ、７ａが形成されている。この複列の外側転走面７ａ、７ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００１７】
一方、内方部材８は、ハブ輪１と等速自在継手３の外側継手部材１４とからなる。内方部材８には、前記した外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向する複列の内側転走面１ａ、１４ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、１４ａのうち一方（アウター側）の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、他方（インナー側）の内側転走面１４ａが外側継手部材１４の外周にそれぞれ一体に形成されている。そして、複列の転動体９、９がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器１０、１０によって転動自在に保持されている。なお、インナー側の転動体９のピッチ円直径がアウター側の転動体９のピッチ円直径よりも大径に設定されている。
【００１８】
外方部材７と内方部材８との間に形成された環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【００１９】
ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有している。車輪取付フランジ４の周方向等配には、車輪を固定するホイールボルト（図示せず）を締結する雌ねじ４ａが形成されている。そして、車輪取付フランジ４の基部の外周には、シール１２のシールリップが摺接するシールランド部１３が形成されている。シールランド部１３のインナー側には、内側転走面１ａが形成されている。内側転走面１ａのインナー側には、軸方向に延びる軸部１ｂが形成されている。軸部１ｂの外周には、セレーション（またはスプライン）が形成されている。軸部１ｂのインナー側には、おねじ部１ｃが形成されている。また、ハブ輪１の内径部１ｄは、材料費低減のために、強度に影響を及ぼさない程度に肉抜きされている。
【００２０】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウター側のシール１２が摺接するシールランド部１３から内側転走面１ａおよび軸部１ｂのセレーションに亙る外周面に高周波焼入・焼戻によって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。これにより、シールランド部１３の耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上する。
【００２１】
等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５とケージ１６およびトルク伝達ボール１７からなる。外側継手部材１４は、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８から軸方向アウター側に延びる円筒部１９と、円筒部１９のアウター側の外周に設けられた内側転走面１４ａと、内側転走面１４ａの軸方向アウター側に延びる円筒状をした小径段部２０が形成されている。マウス部１８の内周および継手内輪１５の外周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１８ａ、１５ａがそれぞれ形成されている。小径段部２０の内周には、セレーション（またはスプライン）が形成されている。
【００２２】
外側継手部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、トラック溝１８ａ、１５ａをはじめ、内側転走面１４ａから小径段部２０の内周のセレーションに亙る範囲に高周波焼入・焼戻によって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００２３】
本実施形態においては、外側継手部材１４の小径段部２０に、ハブ輪１の軸部１ｂが嵌合されている。小径段部２０の内周のセレーションと軸部１ｂの外周のセレーションとが噛合することにより、トルクを伝達することができる。外側継手部材１４にハブ輪１を嵌合した後に、ハブ輪１のおねじ部１ｃにナット２１を締結することにより、外側継手部材１４とハブ輪１とが固定される。ここで、ナット２１端面のねじ締結部を加締又は溶接することにより、固定部２２を形成する。この固定部２２により、ナット２１をおねじ部１ｃに一体固定し、ナット２１の緩み止めを行っている。また、このとき、両部材をナットで締め上げることにより、複列の転がり軸受２に予圧を付与することができる。なお、この小径段部２０と軸部１ｂに形成されたセレーションは、必要伝達トルクから径と長さの関係を求め、極力短いセレーション嵌合長さを設定する。これにより、外側継手部材１４の内外径切削加工範囲を可能な限り短くし、切削加工工数及び材料費を削減することができる。
【００２４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用の第４世代の車輪用軸受装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１４ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・おねじ部
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・内径部
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・ボルト締結雌ねじ
７・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
１４・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１９・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
２０・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２１・・・・・・・・・・・・・・・ナット
２２・・・・・・・・・・・・・・・固定部
【図１】
2008114821.tif 000003