(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体の外周側に環状段部を有し駆動輪を支持するハブと、同ハブの前記環状段部に嵌合されて同ハブの外周側に内輪軌道を形成する内輪と、円筒体の内周側に前記ハブの外周側の前記内輪軌道に対向する外輪軌道を有し懸架装置に固定される外輪と、同外輪および前記ハブ間にて前記内輪軌道と前記外輪軌道間に介在して前記外輪を前記ハブに回転可能に支持する複数の転動体と、前記ハブの内孔内にアウタレースの先端側シャフトが挿入されてスプライン嵌合により結合する等速ジョイントを備える駆動輪支持装置であって、
前記内輪は前記ハブの内端部を径外方へ拡開してかしめて同ハブの環状段部に結合固定され、前記アウタレースの先端側シャフトは同シャフトの軸方向の途中に設けた位置決め手段にて前記ハブの内孔内への挿入を所定量に規制されて同ハブのかしめ部と前記アウタレースの対向端部間に軸方向に所定の隙間が確保され、同アウタレースは先端側シャフトの先端部を前記ハブの外側端部に締結されて同ハブに密閉状態に結合固定され、かつ、前記外輪の外端部と前記ハブの外周部間、および、前記外輪の内端部と前記アウタレースの外周部間がシール部材を介して密閉されている駆動輪支持装置であり、
前記アウタレースの先端側シャフトを前記ハブの外端側にて締結する締結手段は、前記先端側シャフトの先端部に設けたネジ部と、同ネジ部上を進退可能に螺合するナット部材からなり、同ナット部材を前記ネジ部上を螺進させて前記ハブの外端面に密接させることにより、前記先端側シャフトに軸力を付与することを特徴とする駆動輪支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動輪支持装置において、前記位置決め手段は、前記ハブの内周面側に設けた掛止部と前記アウタレースの先端側シャフトの外周側に設けた被掛止部とからなり、これら掛止部および被掛止部は互いに対向する軸方向に直交または傾斜する段部に形成されていることを特徴とする駆動輪支持装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動輪支持装置において、前記位置決め手段は、前記ハブの内周に設けた環状凹所と、同環状凹所に嵌着されて前記先端側シャフトの外周側に設けた段部に掛止する止め輪により形成されていることを特徴とする駆動輪支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動輪支持装置において、前記アウタレースの先端側シャフトは、前記ハブの内孔内に圧入してスプライン嵌合していることを特徴とする駆動輪支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の駆動輪支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動輪支持装置は、自動車の駆動輪、すなわち、後輪駆動車の後輪、前輪駆動車の前輪、四輪駆動車の全輪を支持するもので、特開平９−１６４８０３号公報、特開平７−３１７７７５号公報、特開２０００−１４２００９号公報等に各種の駆動輪支持装置が提案されている。これらの駆動輪支持装置は、基本的には、下記に示す各種の構成部材にて構成されているものである。
【０００３】
すなわち、駆動輪支持装置は、円筒体の外周側に設けられて外端側に位置する第１の内輪軌道および内端側に位置する第２の内輪軌道を有し駆動輪を支持するハブと、円筒体の内周側に設けられて前記ハブの外周側の第１の内輪軌道および第２の内輪軌道に対向する第１の外輪軌道および第２の外輪軌道を有し懸架装置に固定される外輪と、同外輪および前記ハブ間にて前記第１の内輪軌道と前記第１の外輪軌道間、および、前記第２の内輪軌道と前記第２の外輪軌道間に介在して前記外輪を前記ハブに回転可能に支持する複数の転動体と、前記ハブの内孔内にアウタレースの先端側シャフトが挿入されてスプライン嵌合により結合する等速ジョイントを備えることを基本構成としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの各駆動輪支持装置には、下記に示す一長一短がある。すなわち、特開平９−１６４８０３号公報にて提案されている第１の形式の駆動輪支持装置においては、アウタレースは先端側シャフトの先端部をハブの外側端部に締結されてハブに密閉状態に結合固定されていて、外輪の外端部とハブの外周部間、および、外輪の内端部と内輪の内端部間がシール部材を介して密閉された密閉構造に形成されている。かかる密閉構造は、ベアリング部やスプライン嵌合による結合部（スプライン結合部）等への水の侵入を阻止するのに適した構造である。
【０００５】
当該密閉構造では、アウタレースの先端側シャフトは、第２の内輪軌道を形成している内輪にアウタレースを当接させた状態で軸力を付与することにより締結されており、この軸力がベアリング部のプレロードに影響を及ぼすことになる。この軸力には、アウタレースの先端側シャフトのハブの内孔内への圧入のバラツキや締結力のバラツキに起因してバラツキが発生し、この軸力のバラツキがベアリング部のプレロードにバラツキを発生させて、ベアリング部の寿命に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００６】
特開平７−３１７７７５号公報に提案されている第２の形式の駆動輪支持装置においては、アウタレースは先端側シャフトの先端部をハブに対して溶接手段により、または、とめ輪等の抜止め手段により連結されていて、外輪の外端部とハブの外周部間、および、外輪の内端部とハブの外周部間がシール部材を介して密閉された密閉構造に形成されている。但し、当該駆動輪支持装置においては、第２の内輪軌道はハブの外周に直接形成されていて、第２の内輪軌道を形成するための内輪は備えていない。
【０００７】
当該密閉構造では、ハブの内周面とアウタレースの外周面が摺接状態にあって、アウタレースの先端側シャフトの先端部とハブとの連結状態においては、ベアリング部のプレロードに影響を及ぼす軸力がなくて、ベアリング部でのプレロードのバラツキの発生がなくて、ベアリング部の寿命に大きな影響を及ぼすことはない。
【０００８】
しかしながら、当該密閉構造では、ハブの内周面とアウタレースの外周面間の密閉手段がないため、スプライン結合部への水や塵の侵入は避けられず、スプライン結合部では侵入した水により錆の発生が助長されてスプライン結合部での摩耗が助長される。また、スプライン結合部では、錆の発生の助長により固着が発生するおそれもあり、スプライン結合部での固着はメンテナス時の障害となる。
【０００９】
特開２０００−１４２００９号公報にて提案されている第３の形式の駆動輪支持装置においては、アウタレースは先端側シャフトの先端部をハブに対して止め輪等の抜止め手段を介して位置決めされて、内輪およびハブのかしめ部の内端とアウタレースの中間部外周間に隙間を確保して連結されていて、ハブの外端側開口部がエンドカバーにて覆蓋され、かつ、外輪の外端部とハブの外周部間、外輪の内端部と内輪の内端部間、および、ハブの内端側の内周部とアウタレースの外周部間がシール部材を介して密閉された密閉構造に形成されている。
【００１０】
当該密閉構造は、内輪およびハブのかしめ部の内端とアウタレースの中間部の外周間に隙間が確保されていて、ベアリング部のプレロードに影響を及ぼす軸力がなく、ベアリング部でのプレロードのバラツキの発生がなくて、ベアリング部の寿命に大きな影響を及ぼすことはない。
【００１１】
しかしながら、当該密閉構造では、ハブの外端側開口部からエンドカバーを通してスプライン結合部への水の侵入は避けられず、スプライン結合部では侵入した水により錆の発生が助長されて、スプライン結合部の摩耗が助長される。また、スプライン結合部では、錆の発生の助長により固着が発生するおそれもあり、スプライン結合部での固着はメンテナス時の障害となる。
【００１２】
アウタレースの先端側シャフトの先端部をハブに連結する抜止め手段として、シール機能を有する抜止め輪を採用した場合には、使用初期においては、スプライン結合部への水の侵入は避けられる。しかしながら、抜止め輪は長期の使用により損傷劣化してシール機能を低下させるとともに、ハブとアウタレース間では、抜止め輪の変形分だけ軸方向の相対的な移動を許容して、スプライン結合部での摩耗が助長されることになる。また、ハブの内端側の内周部とアウタレースの外周部間をシール部材を介して密閉する手段を採っているため、この分、高価になることは避けられない。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記した各形式の駆動輪支持装置における全ての不具合を解消した駆動輪支持装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は駆動輪支持装置に関し、特に、円筒体の外周側に環状段部を有し駆動輪を支持するハブと、同ハブの前記環状段部に嵌合されて同ハブの外周側に内輪軌道を形成する内輪と、円筒体の内周側に前記ハブの外周側の前記内輪軌道に対向する外輪軌道を有し懸架装置に固定される外輪と、同外輪および前記ハブ間にて前記内輪軌道と前記外輪軌道間に介在して前記外輪を前記ハブに回転可能に支持する複数の転動体と、前記ハブの内孔内にアウタレースの先端側シャフトが挿入されてスプライン嵌合により結合する等速ジョイントを備える形式の駆動輪支持装置を適用対象とするものである。
【００１５】
しかして、本発明に係る駆動輪支持装置においては、前記内輪を前記ハブの内端部を径外方へ拡開してかしめて同ハブの環状段部に結合固定すること、前記アウタレースの先端側シャフトを同シャフトの軸方向の途中に設けた位置決め手段にて前記ハブの内孔内への挿入を所定量に規制して、同ハブのかしめ部と前記アウタレースの外周部間に軸方向に所定の隙間を確保すること、同アウタレースの先端側シャフトの先端部を前記ハブの外側端部に締結して同ハブに密閉状態に結合固定すること、前記外輪の外端部と前記ハブの外周部間、および、前記外輪の内端部と前記アウタレースの外周部間をシール部材を介して密閉すること、等の手段を採っていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係る駆動輪支持装置においては、アウタレースの先端側シャフトを前記ハブの外端側にて締結する締結手段として、前記先端側シャフトの先端部に設けたネジ部と、同ネジ部上を進退可能に螺合するナット部材からなる手段を採用し、同ナット部材を前記ネジ部上を螺進させて前記ハブの外端面に密接させることにより、前記先端側シャフトに軸力を付与することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る駆動輪支持装置においては、前記位置決め手段を、前記ハブの内周面側に設けた掛止部と前記アウタレースの先端側シャフトの外周側に設けた被掛止部とからなる構成として、これら掛止部および被掛止部は互いに対向する軸方向に直交または傾斜する段部に形成するようにすることができる。また、前記位置決め手段を、前記ハブの内周に設けた環状凹所と、同環状凹所に嵌着される止め輪とにより構成することができる。
【００１８】
【発明の作用・効果】
本発明に係る駆動輪支持装置においては、内輪およびハブのかしめ部の内端とアウタレースの中間部の外周間に隙間が確保されていて、ベアリング部のプレロードに影響を及ぼす軸力がなく、ベアリング部でのプレロードのバラツキの発生がなくて、ベアリング部の寿命に大きな影響を及ぼすことはない。
【００１９】
また、本発明に係る駆動輪支持装置においては、アウタレースの先端側シャフトの先端部をハブの外側端部に締結してハブに密閉状態に結合固定し、外輪の外端部とハブの外周部間、および、外輪の内端部とアウタレースの外周部間をシール部材を介して密閉する手段を採っているため、かかる構成の密閉構造では、ベアリング部およびスプライン結合部への水の侵入を確実に阻止することができて、水の侵入に起因するベアリング部およびスプライン結合部に発生する上記した各種の不具合を解消することができる。
【００２０】
本発明に係る駆動輪支持装置においては、特に、当該密閉構造において、外輪の内端部とアウタレースの外周部間をシール部材を介して密閉する手段を採っているため、外輪の内端部と内輪またはハブの内端部間、および、ハブの内端部とアウタレースの外周部間を、それぞれ独立して密閉する手段に比較して、シール部材の数、組付け作業工数が少なくて、安価に構成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る駆動輪支持装置の一例を示している。当該駆動輪支持装置は、図示しない自動車の駆動輪、すなわち、後輪駆動車の後輪、前輪駆動車の前輪、四輪駆動車の全輪等を支持すべく機能するもので、ハブ１０ａ、内輪１０ｂ、外輪１０ｃ、複数の転動体１０ｄ、および、等速ジョイント２０を備えている。
【００２２】
ハブ１０ａは、円筒体１１ａの外端側に設けたフランジ部１１ｂを備えているもので、円筒体１１ａの内孔周面がスプライン部１１ｃに形成されていて、外周側には、フランジ部１１ｂに近接する根本部に第１の内輪軌道１１ｄが形成され、かつ、第１の内輪軌道１１ｄより内端側に環状段部１１ｅが形成されている。また、円筒体１１ａの外端部には、円形凹所１１ｆが形成されていて、円形凹所１１ｆの奥壁が締結端面１１ｇとなっている。
【００２３】
内輪１０ｂは、外周面の外端側に第２の内輪軌道１２ａを有するもので、ハブ１０ａの円筒体１１ａの環状段部１１ｅに嵌着された状態で、円筒体１１ａの内端部を径外方へ拡開してかしめることにより、環状段部１１ｅに固着されている。すなわち、内輪１０ｂは、環状段部１１ｅの起立状の壁部と円筒体１１ａのかしめ部１１ｈとにより強固に挟持されて、円筒体１１ａの内端側に固着されている。内輪１０ｂは、この固着状態で、その第２の内輪軌道１２ａの周面が、円筒体１１ａの第１の内輪軌道１１ｄの周面に対して同一周面上に位置して連結されている。
【００２４】
外輪１０ｃは、円筒体１３ａの中間部にフランジ部１３ｂを備えているもので、円筒体１３ａの内孔周面には、外端側から第１の外輪軌道１３ｃおよび第２の外輪軌道１３ｄが形成されている。第１の外輪軌道１３ｃおよび第２の外輪軌道１３ｄは、外輪１０ｃがハブ１０ａの外周に嵌合された状態では、ハブ１０ａの第１の内輪軌道１１ｄおよび第２の内輪軌道１２ａに対向する。外輪１０ｃは、第１の内輪軌道１１ｄと第１の外輪軌道１３ｃ間、および、第２の内輪軌道１２ａと第２の外輪軌道１３ｄ間に、それぞれ複数の転動体１０ｄを介在させた状態でハブ１０ａの外周上に嵌合されている。
【００２５】
各転動体１０ｄは、ハブ１０ａの内端部で径外方へ拡開されたかしめ部１１ｈにより所定の予圧が付与されていて、外輪１０ｃをハブ１０ａの外周に回転可能に支持している。ハブ１０ａの内端部のかしめ部１１ｈは、例えば揺動プレスにてかしめられている。かしめ手段に揺動プレスを採用すれば、かしめ時の荷重を小さくしてベアリング部内への影響をなくし、かしめ部１１ｈの成形後の予圧管理を適正にできるという利点がある。なお、各転動体１０ｄとしては、ボールを採用しているが、支持すべき重量が大きい場合には、テーパころを採用することができる。
【００２６】
等速ジョイント２０においては、アウタレース２１の先端側シャフト２２がハブ１０ａにおける円筒体１１ａの内孔内にスプライン嵌合されていて、その外端部がハブ１０ａの内孔から外方へ突出している。先端側シャフト２２は、位置決め手段により、円筒体１１ａの内孔内への所定長さ以上の挿入が規制されていて、その突出部にて締結手段によってハブ１０ａに締結されている。特に、先端側シャフト２２側のスプラインにはリードを付けて、円筒体１１ａの内孔内にスプライン圧入嵌合する手段を採っている。
【００２７】
位置決め手段は、アウタレース２１における先端側シャフト２２の基端部の外周に設けた被掛止部２２ａと、ハブ１０ａの内孔における内端側の内周に設けた掛止部１１ｉにて構成されている。被掛止部２２ａおよび掛止部１１ｉは共に外端側へ縮径する傾斜段部に形成されていて、先端側シャフト２２を円筒体１１ａの内孔内へ挿入した際、先端側シャフト２２の被掛止部２２ａが円筒体１１ａの掛止部１１ｉに当接して掛止され、先端側シャフト２２のそれ以上の挿入を規制する。位置決め手段を構成する被掛止部２２ａと掛止部１１ｉが互いに当接する位置関係は、ハブ１０ａの円筒体１１ａの内端側のかしめ部１１ｈとアウタレース２１の外端側の起立面状で環状の第１の段部２１ａ間に所定の環状の隙間Ｌが形成される位置関係に設定されている。なお、被掛止部２２ａおよび掛止部１１ｉは、互いに当接する起立壁であってもよい。
【００２８】
締結手段は、先端側シャフト２２の外端部の外周に設けたねじ部２２ｂと、ねじ部２２ｂ上を進退可能に螺合するナット部材３１にて構成されている。ナット部材３１は、先端側シャフト２２のねじ部２２ｂ上を内端側へ前進して、ハブ１０ａの円形凹所１１ｆの奥壁の締結端面１１ｇに所定の荷重にて当接して先端側シャフト２２に軸力を付与し、同先端側シャフト２２をハブ１０ａの円筒体１１ａに強固に締結している。当該締結手段にあっては、ナット部材３１の内端面がハブ１０ａの円筒体１１ａの締結端面１１ｇに密接していて、円筒体１１ａと先端側シャフト２２との外端側部を液密的に密閉している。
【００２９】
当該駆動輪支持装置においては、この組立状態において、ハブ１０ａのフランジ部１１ｂに駆動輪が支持され、かつ、外輪１０ｃのフランジ部１３ｂにて懸架装置に取り付けられる。また、当該駆動輪支持装置においては、この組立状態においては、外輪１０ｃの外端部の内周とハブ１０ａの円筒体１１ａにおけるフランジ１１ｂの根本部の外周間に第１のシール部材３２が介装されていて、これらの間が液密的に密閉されている。また、外輪１０ｃの内端部の内周とアウタレース２１の外周間に第２のシール部材３３が介装されていて、これらの間が液密的に密閉されている。
【００３０】
第２のシール部材３３は、段付き内孔を有する円筒部３３ａと、メインリップ、ダストリップおよびサイドリップからなる弾性シール部３３ｂと、弾性シール部３３ｂのメインリップの緊迫力を高めるスプリング３３ｃにて構成されている。一方、アウタレース２１においては、第１の段部２１ａに近接した内端側に、略Ｌ字面状で環状の第２の段部２１ｂが形成されている。第２のシール部材３３は、その円筒部３３ａの外端側を外輪１０ｃの筒体１３ａの内端側に圧入することにより外輪１０ｃの筒体１３ａに固着されていて、弾性シール部３３ｂがアウタレース２１の第２の段部２１ｂの面上に密接している。これにより、第２のシール部材３３は、外輪１０ｃの内端部の内周とアウタレース２１の外周間を液密的に密閉している。
【００３１】
このように構成した駆動輪支持装置においては、内輪１０ｂおよびハブ１０ａのかしめ部１１ｈの内端とアウタレース２１の第１の段部２１ａ間に隙間Ｌが確保されていて、当該駆動輪支持装置におけるハブ１０ａ、内輪１０ｂ、外輪１０ｃ、および転動体１０ｄが形成するベアリング部のプレロードに影響を及ぼす軸力がなく、ベアリング部でのプレロードのバラツキの発生がなくて、ベアリング部の寿命に大きな影響を及ぼすことはない。
【００３２】
また、当該駆動輪支持装置においては、アウタレース２１の先端側シャフト２２の先端部をハブ１０ａの外側端部に締結してハブ１０ａに密閉状態に結合固定し、外輪１０ｃの外端部とハブ１０ａの外周部間を第１のシール部材３２を介して密閉し、かつ、外輪１０ｃの内端部とアウタレース２１の外周部間を第２のシール部材３３を介して密閉する手段を採っている。
【００３３】
このため、かかる構成の密閉構造では、ベアリング部およびスプライン結合部への水の侵入を確実に阻止することができて、水の侵入に起因するベアリング部およびスプライン結合部に発生する不具合を解消することができる。特に、スプライン結合部への水の侵入を阻止して、スプライン結合部における水による錆の助長を防止することができるとともに、錆の発生に起因するスプライン結合部での固着の発生を防止することができる。
【００３４】
当該駆動輪支持装置の密閉構造においては、外輪１０ｃの内端部とアウタレース２１の外周部間を第２のシール部材３３を介して密閉する手段を採用しているため、外輪１０ｃの内端部と内輪１０ｂまたはハブ１０ａの内端部間、および、ハブ１０ａの内端部とアウタレース２１の外周部間を、それぞれ独立して密閉する手段に比較して、シール部材が少なく、組付け作業工数が少なくて、安価に構成することができる。
【００３５】
当該駆動輪支持装置においては、ハブ１０ａとアウタレース２１の先端側シャフト２２とのスプライン係合にスプライン圧入嵌合する手段を採っているため、スプライン係合部での回転ガタが無く、トルクオン・オフ時のガタ打ち音や衝撃荷重増加対応で、強度アップするための重量の増大を低減することができる。
【００３６】
図２には、本発明に係る駆動輪支持装置の他の例が示されている。当該駆動輪支持装置は、図１に示す駆動輪支持装置とは基本的構成を同じくするものであり、位置決め手段のみを異にしているものである。当該駆動輪支持装置において採用している位置決め手段は、ハブ１０ａの円筒体１１ａの内孔における外端の近傍の部位に設けた環状溝１１ｊと、環状溝１１ｊに嵌合するスナップリング等の止め輪３４とからなるもので、環状溝１１ｊに嵌合する止め輪３４に先端側シャフト２２のスプライン先端部２２ｃが当接して位置決めされ、先端側シャフト２２のそれ以上の挿入を規制されている。当該位置決め手段は、簡単な構成で安価に形成することができる。
【００３７】
また、図３には、本発明に係る駆動輪支持装置のさらに他の例が示されている。当該駆動輪支持装置においても、図１に示す駆動輪支持装置とは基本的構成を同じくするものであり、位置決め手段のみを異にしているものである。当該駆動輪支持装置において採用している位置決め手段は、ハブ１０ａの円筒体１１ａの内孔における外端の近傍の部位に設けた段部１１ｋからなるもので、先端側シャフト２２のスプライン先端部２２ｃが当接して位置決めされ、先端側シャフト２２のそれ以上の挿入を規制されている。当該位置決め手段は、一層簡単な構成で一層安価に形成することができる。
【００３８】
なお、上記した各駆動輪支持装置においては、第１の内輪軌道１１ｄをハブ１０ａの円筒体１１ａの外周面に直接形成しているが、第２の内輪軌道１２ａと同様に、内輪軌道を有する内輪をハブ１０ａの外周側に嵌合して、同内輪が有する内輪軌道で第１の内輪軌道を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例に係る駆動輪支持装置の断面図である。
【図２】本発明の他の一例に係る駆動輪支持装置の断面図である。
【図３】本発明のさらに他の一例に係る駆動輪支持装置の断面図である。
【符号の説明】
１０ａ…ハブ、１０ｂ…内輪、１０ｃ…外輪、１０ｄ…転動体、１１ａ…円筒体、１１ｂ…フランジ部、１１ｃ…スプライン部、１１ｄ…第１の内輪軌道、１１ｅ…環状段部、１１ｆ…円形凹所、１１ｇ…締結端面、１１ｈ…かしめ部、１１ｉ…掛止部、１１ｊ…環状溝、１１ｋ…段部、１２ａ…第２の内輪軌道、１３ａ…円筒体、１３ｂ…フランジ部、１３ｃ…第１の外輪軌道、１３ｄ…第２の外輪軌道、２０…等速ジョイント、２１…アウタレース、２１ａ…第１の段部、２１ｂ…第２の段部、２２…先端側シャフト、２２ａ…被掛止部、２２ｂ…ねじ部、２２ｃ…スプライン先端部、３１…ナット部材、３２…第１のシール部材、３３…第２のシール部材、３３ａ…円筒部、３３ｂ…弾性シール部、３３ｃ…スプリング、３４…止め輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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