(57)【要約】【課題】ハブの外周における円筒状段部に別体内輪を大きな力で圧入しても、ハブの内側に形成したスプラインが変形して、スプライン軸の嵌入が困難になることを防止する。【解決手段】ハブ１４の内側外周に形成した円筒状段部２２に別体内輪１５を、その別体内輪１５の外側端部３６が円筒状段部２２の突き当て面３５に当接するように圧入する車輪用軸受ユニットにおいて、ハブ１４のスプライン孔２４の内側端部３７を、別体内輪１５の外側端部３６が当接する円筒状段部２２の突き当て面３５より車両の外側方向に位置するように設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止輪と、転動体と、回転輪とを備え、
前記静止輪は、外周面に懸架装置に結合固定するフランジと、少なくとも１つの軌道面とを備え、
前記転動体は前記静止輪と回転輪との間で、回転輪を回転可能に支持するものであり、
前記回転輪は制動部材及び車輪が取り付けられるフランジと、少なくとも１つの軌道面と、別体内輪が圧入する円筒状段部と、中心軸側内面にスプライン加工したスプライン孔とを備えるものであり、
前記スプライン孔のスプライン加工部の車両内側の始点は、前記円筒状段部の別体内輪圧入部突き当て面より車両外側に位置することを特徴とする車輪用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するための車輪用軸受ユニットに関し、特に中心にスプライン軸挿通用スプライン孔を形成し、外周に軸受の別体内輪を圧入する車輪用軸受ユニットにおいて、軸受の別体内輪の圧入によってスプライン孔が変形しスプラインに軸が挿通しにくくなることを防止するようにした車輪用軸受ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のサスペンション装置に対して車輪を回転自在に支持するためにハブユニットが用いられ、特に駆動輪を支持するものにおいてはそのハブユニットが支持する軸には等速ジョイントが一体的に設けられている。その一例を図３に示す。ハブユニット１１は、外輪１３の内径側にハブ１４及びこのハブ１４に圧入する別体内輪１５を、複列の転動体１６を介して回転自在に支持している。図３に示す装置においては、外輪１３は、その外周面に設けた支持フランジ１７により、懸架装置を構成するナックル１８に対してボルトで結合固定している。また上記外輪１３の内周面には、複列の外輪軌道１９、２１を設けており、この外輪１３の内径側に前記ハブ１４及び別体内輪１５を、この外輪１３で支持している。
【０００３】
前記ハブ１４は、取り付け時に車体の外側に位置する外端部分外周に車輪及び制動部材を取り付けるための取付フランジ２０を設けている。また、前記ハブ１４の外周面の中間部に第１内輪軌道２１を形成し、同じく取付時に車体の内側に位置する内端部に形成した円筒状段部２２には別体内輪１５を外嵌すると共に、その別体内輪１５の内側をハブの内端部を外周方向に塑性変形させかしめることにより抜け止め固定し、その別体内輪１５には第２内輪軌道２３を形成している。また、上記ハブ１４の中心部内面にはスプライン孔２４を設けている。
【０００４】
前記等速ジョイント１２は、等速ジョイント用外輪２５と、等速ジョイント用内輪２６と、スプライン軸２７とを備えており、等速ジョイント用外輪２５とスプライン軸２７とにより駆動軸部材２８を構成している。このスプライン軸２７は駆動軸部材２８の外端部に設けられており、上記スプライン孔２４と係合自在であり、また、上記等速ジョイント用外輪２５は上記駆動軸部材２８の内端部に設けられて、この等速ジョイント用外輪２５の内周面の円周方向複数箇所には外側係合溝２９を、それぞれこの円周方向に対し直角方向、即ち軸線方向に形成している。
【０００５】
また、前記等速ジョイント用内輪２６は、中心部に雌スプライン３０を形成しており、その外周面には上記外側係合溝２９に対向する内側係合溝３１を、この円周方向に対し直角方向、即ち軸線方向に形成している。これら各内側係合溝３１と上記各外側係合溝２９との間に、ボール３２を保持器３３により保持した状態で溝に沿って転動自在に設けている。
【０００６】
上述のような等速ジョイント１２と前述のような駆動輪支持用のハブユニット１１とは、スプライン軸２７をハブ１４のスプライン孔２４に、内側（車体取付時に車体の幅方向内側に位置する方向、以下同様）から外側（車体取付時に車体の幅方向外側に位置する方向、以下同様）に向け挿通する。その後、スプライン軸２７の外端部でハブ１４の外端面から突出した部分に設けた雄ねじ部３４にナット３５を螺合し、更に緊締することにより、互いに結合固定する。
【０００７】
なお、上記のような車輪用軸受ユニットは特開２００２−２７４１１８号公報（特許文献１）、及び特開２００２−３３９９５９号公報（特許文献２）に記載されている。特に特許文献１には、このような車輪用軸受ユニットにおいて、ハブの内端部外周に嵌合する別体内輪を、ハブの内端部を外周方向に塑性変形させかしめ止めする際に、ハブの内周に形成したスプライン孔が内側に変形することにより、組立時にスプライン軸がスプライン孔に挿通することがが困難になる問題点を解決するため、ハブの内端部側に形成する内周面の形状を所定の形状にすることが開示され、特許文献２には同様の問題点を解決するため、前記かしめ止めを行う時予めスプライン孔に変形防止用治具を挿入しておくことが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２７４１１８号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３９９５９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような車輪用軸受ユニットにおいては、前記図３のハブユニット１１部分を取り出して拡大して示す図４のハブユニット１１のように、ハブ１４の内側外周に形成した円筒状段部２２に別体内輪１５を、その別体内輪１５の外側端部３６が円筒状段部２２の突き当て面３５に当接するように圧入している。この別体内輪１５はハブの内側端部を外周方向に塑性変形させ、かしめ部４０においてかしめることにより抜け止め固定しているものの、別体内輪１５が転動体１６から回転時の大きな力を受けるて連れ回りが発生することを防止するため、別体内輪１５はハブ１４の外周面に強固に固定されている必要がある。そのため、別体内輪１５をハブ１４の外周面の円筒状段部２２に圧入するに際して、両者の締め代を十分確保する必要がある。
【００１０】
そのため、別体内輪１５をハブ１４の外周面の円筒状段部２２に圧入する際は、大きな力で圧入することとなるが、そのときにはハブ１４の内側端部をその縮径方向に大きな力で押圧する。そのため、図４に示す従来の車輪用軸受ユニット１１のように、スプライン孔２４が別体内輪１５の外側端部３６より内側までスプライン孔２４が形成されている場合、即ち、別体内輪１５の外側端部３６の軸線方向位置３８が、スプライン孔２４の内側端部３７の軸線方向位置３９より外側にあり、円筒状段部２２とスプライン孔２４との重なりが存在する場合は、前記別体内輪１５の圧入時の大きな力の押圧によって、スプライン孔２４が縮径方向に変形することとなる。特に、転動体１６の軌道面２１が位置するハブ１４の外周面に対して硬化処理４１を施している場合は、その部分の素材の弾性変形分が少なくなり、前記のような別体内輪１５の圧入時には、ハブ１４のスプライン孔２４を直接縮径方向に変形することとなる。
【００１１】
スプライン孔２４が上記のように縮径方向に変形すると、その変形量が大きい場合はスプライン孔２４の内側から外側に向けて挿入する、前記図３に示すようなスプライン軸２７の挿入が困難となり、車輪用軸受ユニットの組み立てが困難となる。
【００１２】
上記のようなスプライン孔２４の変形に係わらず、上記スプライン孔２４内へのスプライン軸２７の挿入作業を容易に行うことができるようにするためには、このスプライン孔２４の内径寸法をスプライン軸２７の外径寸法よりも充分に大きくすること、或いは上記かしめ加工後に上記スプライン孔２４を再加工することが考えられる。
【００１３】
このうち、スプライン孔２４の内径寸法を大きくすることは、このスプライン孔２４と上記スプライン軸２７とのスプライン係合部のバックラッシュの増大につながり、自動車の運転時に著しい異音が発生する原因ともなるため好ましくない。また、上記スプライン孔２４の変形後のその変形分を取り除くための再加工を行うことは、上記車輪用軸受ユニットの製造コストを高くする原因となるため、やはり好ましくない。
【００１４】
したがって本発明は、内側内面にスプライン孔を形成したハブの外周に別体内輪を圧入して固定する車輪用軸受ユニットにおいて、ハブの外周と別体内輪との締め代を大きくし、大きな力で圧入を行うようにしても、あるいは、その後のかしめ加工によってもハブの内側に形成したスプラインが変形することのないようにし、組み立てを容易にした車輪用軸受ユニットを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による車輪用軸受ユニットは、上記課題を解決するため、静止輪と、転動体と、回転輪とを備え、前記静止輪は、外周面に懸架装置に結合固定するフランジと、少なくとも１つの軌道面とを備え、前記転動体は前記静止輪と回転輪との間で、回転輪を回転可能に支持するものであり、前記回転輪は制動部材及び車輪が取り付けられるフランジと、少なくとも１つの軌道面と、別体内輪が圧入する円筒状段部と、中心軸側内面にスプライン加工したスプライン孔とを備えるものであり、前記スプライン孔のスプライン加工部の車両内側の始点は、前記円筒状段部の別体内輪圧入部突き当て面より車両外側に位置するようにしたものである。
【００１６】
本発明は上記のように構成することにより、回転輪の円筒状段部に別体内輪を圧入する際、大きな力で圧入、あるいはその後にかしめ加工することによりハブの車両内側の部分の軸挿通部分が縮径方向に変形しても、その部分にはスプラインが形成されていないので、車輪用軸受ユニットの組立に際して、スプライン孔にスプライン軸を嵌入する際の妨げになることが無くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は本発明による車輪用軸受ユニット１１を示す図であり、前記図４に示す従来のものと概略同様の構成をなし、同様の機能を行うので、図１に示す各部材及び各部のうち図４に示す部材及び部分と同じのものは同じ番号を付している。
【００１８】
図１に示す車輪用軸受ユニット１１においては、外周面に懸架装置に結合固定するフランジ１７と、図示実施例では２列の軌道面１９、１９とを備えた静止輪としての外輪１３を有し、また制動部材及び車輪が取り付けられるフランジ２０と、図示実施例では１つの軌道面２１と、別体内輪１５が圧入する円筒状段部２２と、中心軸側の内面にスプライン加工したスプライン孔２４とを備えた回転輪としてのハブ１４を有し、更に前記静止輪としての外輪１３と回転輪としてのハブ１４との間に転動体１６を備えている。
【００１９】
図１に示す装置においても、前記図４に示す従来のものと同様に、ハブ１４の内側外周に形成した円筒状段部２２に別体内輪１５を、その別体内輪１５の外側端部３６が円筒状段部２２の突き当て面３５に当接するように圧入する構成を採用しているが、図１に示す本発明の実施例においては、ハブ１４におけるスプライン孔２４の内側端部３７を、別体内輪１５の外側端部３６が当接する円筒状段部２２の突き当て面３５より外側に位置するように設定している。
【００２０】
即ち、スプライン孔２４におけるスプライン加工を行っている部分の始点である車両の内側端部３７の軸線方向位置３８は、別体内輪圧入時の突き当て面３５の軸線方向位置３９より外側に位置するように設定し、それにより円筒状段部２２とスプライン孔２４とは、その軸線方向位置において少なくとも重なりが存在しないように設定している。
【００２１】
なお、前記スプライン孔２４の内側端部３７の位置は、別体内輪１５が突き当てられる円筒状段部２２の突き当て面３５よりできる限り車両外側にある程、別体内輪１５が圧入されるときにスプライン変形の程度を減少することができるものであるが、その分だけスプライン軸２７とスプライン孔２４との結合長さ減少することとなるので、この点を考慮してその位置が決められる。
【００２２】
このように構成することにより、別体内輪１５をハブ１４の外周面の円筒状段部２２に大きな力で圧入することにより、ハブ１４の車両内側端部をその縮径方向に大きな力で押圧し、ハブ１４の軸挿入孔４２を縮径方向に変形させることがあっても、その部分にはスプライン孔２４が存在しないので、従来のもののようにスプライン孔２４が変形することはない。そのため、図３に示すようなスプライン軸２７を、このスプライン孔２４に車両の内側方向から外側方向に挿入する際に、挿入不能、或いは挿入困難になることを防止することができる。
【００２３】
特に図１に示すように、ハブ１４において主として軸受用転動体１６が転動する軌道面２１を中心に焼き入れ等の硬化処理４１を行い、その硬化処理が別体内輪１５を圧入する前記円筒状段部２２部分に迄行っている場合は、硬化処理によって弾性変形分が減少するため、前記別体内輪の圧入によってハブ１４の車両内側部分の縮径方向の変形量が大きくなるが、本発明においては上記のようにその変形部分にスプライン孔２４が存在しないので、このような場合でも車輪用軸受ユニットの組立に際してスプライン孔２４にスプライン軸２７を挿入する際に障害となるものがなくなる。
【００２４】
また、本発明を図１に示すような、別体内輪１５をハブの円筒状段部２２に圧入した後、ハブ１４の車両内側端部を外側に曲げてかしめ部４０でかしめ止めを行うようにしたものにおいては、そのかしめ時の力によってハブの内周に形成した軸挿入口４２部分が縮径方向に変形することがあっても、その変形部分にはスプラインが形成されていないので、前記変形によりスプライン孔２４へのスプライン軸２７の挿通が困難になる問題も解消することができる。
【００２５】
本発明による上記のような手段は、図１に示すように別体内輪１５をハブ１４の車両内側端部を外側に曲げることにより得られるかしめ部４０でかしめ止めを行うように構成する車輪用軸受ユニット以外に、例えば図２に示すような前記かしめ止めを行わない車輪用軸受ユニットに対して適用しても、前記と同様の作用効果を奏することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように特にスプライン孔のスプライン加工部の車両内側の始点を、円筒状段部の別体内輪圧入部突き当て面より車両外側に位置するようにしたので、ハブの外周と別体内輪との締め代を大きくする等により、回転輪の円筒状段部に別体内輪を圧入する際、大きな力で圧入することによってハブの車両内側の部分が縮径方向に変形しても、その部分にはスプラインが形成されていないので、車輪用軸受ユニットの組立に際して、スプライン孔にスプライン軸を嵌入する際の妨げになるものが無くなる。
【００２７】
そのため、従来の車輪用軸受ユニットの、スプライン孔におけるスプライン加工部の車両内側の始点を、円筒状段部の別体内輪圧入部突き当て面より車両内側に位置するようにしたものにおいて、前記のような変形によってスプライン孔にスプライン軸を嵌入しにくくなることを防ぐため、スプライン孔の内径寸法を大きくすることによって、スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部のバックラッシュが増大し、自動車の運転時に著しい異音が発生することを防止することができる。また、上記スプライン孔の変形時に、スプライン孔の再加工を行う必要が無くなり、車輪用軸受ユニットの製造コストを高くすることも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例の断面図である。
【図３】従来の車輪用軸受ユニットの組立状態を示す断面図である。
【図４】従来の車輪用軸受ユニットの要部断面図である。
【符号の説明】
１１  ハブユニット
１３  外輪
１４  ハブ
１５  別体内輪
１６  転動体
１７  支持フランジ
１８  ナックル
１９  外輪軌道
２０  取付フランジ
２１  第１内輪軌道
２２  円筒状段部
２３  第２内輪軌道
２４  スプライン孔
３５  円筒状段部の端面
３６  別体内輪の外側端部
３７  スプラインの内側端部
３８  スプライン内側端部の軸線方向位置
３９  円筒状段部突き当て面の軸線方向位置
４０  かしめ部
４１  硬化処理
４２  軸挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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