(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二列の軌道溝が内周面に形成され車体に固定される外輪と、
車輪が取り付けられるフランジ部と前記外輪の一方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された本体部とに備えたハブホイールと、
外周に前記外輪の他方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された内輪と、
椀型筒部とこの椀型筒部の小径部分に連接される円筒軸部とを冷間鍛造により一体に形成した等速ジョイントの外輪と、を備え、
前記ハブホイールと前記内輪とは、前記円筒軸部の外周面に外嵌され、該円筒軸部の一方の軸端部を前記ハブホイールの一方側端面にかしめて、前記ハブホイールと前記内輪とを前記等速ジョイントの外輪に固定し、
前記等速ジョイントの外輪が、外型と内型とにより筒状鋼材を冷間鍛造することにより製作され、
外型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面と、円筒軸部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面とを備え、
内型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面と、円筒軸部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面とを備え、
筒状鋼材は、円筒軸部に相当する部分の外径が外型の内周壁面の内径より若干小さく、内径が内型の外周壁面の外径より若干小さくされ、
外型内に筒状鋼材を配置し内型を筒状鋼材内に挿入することにより冷間鍛造されている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項２】
二列の軌道溝が内周面に形成され車体に固定される外輪と、
車輪が取り付けられるフランジ部を有するハブホイールと、
外周に前記外輪の一方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された第１の内輪と、
外周に前記外輪の他方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された第２の内輪と、
椀型筒部とこの筒部の小径部分に連接される円筒軸部とを冷間鍛造により一体に形成した等速ジョイントの外輪と、を備え、
前記ハブホイールと前記第１の内輪と第２の内輪とは、前記円筒軸部の外周面に外嵌され、該円筒軸部の一方の軸端部を前記ハブホイールの一方側側面にかしめて、前記ハブホイールと前記内輪とを前記等速ジョイントの外輪に固定し、
前記等速ジョイントの外輪が、外型と内型とにより筒状鋼材を冷間鍛造することにより製作され、
外型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面と、円筒軸部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面とを備え、
内型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面と、円筒軸部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面とを備え、
筒状鋼材は、円筒軸部に相当する部分の外径が外型の内周壁面の内径より若干小さく、内径が内型の外周壁面の外径より若干小さくされ、
外型内に筒状鋼材を配置し内型を筒状鋼材内に挿入することにより冷間鍛造されている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクブレーキ装置のディスクロータおよび車輪が取り付けられる車両用ハブユニット（以下、単にハブユニットという）およびこれの等速ジョイントの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハブユニットに対して、動力伝達軸を一体的に結合するためツェッパタイプの等速ジョイントを組み込む形態が考えられている。この場合、等速ジョイントの外輪については、傾動案内用のボール群の軌道となる椀型の筒部と、この椀型筒部の小径部分にハブユニットのハブホイールに対して結合するための軸部とを有する構造となっている。
【０００３】
この外輪では、軽量化のために前記軸部を中空とするが、この軸部と椀型筒部とは椀型筒部内の密封性を確保するために仕切壁を設けて、連通させない構造にしている。このような等速ジョイントの外輪の場合、その形状が複雑となるために、従来、熱間鍛造により製作している。
【特許文献１】特開平１０−２９７２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなハブユニットの場合、等速ジョイントの外輪を上記したように熱間鍛造により製作するようになっているが、この熱間鍛造において等速ジョイントにおける外輪内面に対して、旋削加工、荒研磨加工、仕上研磨加工を施すという加工作業となって、加工作業に手間がかかり、また、その加工コストが高価につく。
【０００５】
加えて上記仕切壁を備えたハブユニットにおいては、等速ジョイントの発生熱を円筒軸部側に放熱させやすくするためにはその仕切壁を薄くする方が好ましいが、仕切壁が外輪と一体に形成されていたため、その仕切壁の板厚を薄くするとしても限界があり放熱効果をより高くした構造が求められる。
【０００６】
したがって、本発明は、ハブユニットにおいて、等速ジョイントの成形後にその外輪内面に対して旋削加工を不要にし加工コストのダウンを可能とすることを共通の解決課題としている。
【０００７】
本発明はまた、等速ジョイント内の発生熱に対しその放熱効果がより高くなる構造に改善することを他の解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る車両用ハブユニットは、二列の軌道溝が内周面に形成され車体に固定される外輪と、車輪が取り付けられるフランジ部と前記外輪の一方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された本体部とに備えたハブホイールと、外周に前記外輪の他方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された内輪と、椀型筒部とこの椀型筒部の小径部分に連接される円筒軸部とを冷間鍛造により一体に形成した等速ジョイントの外輪と、を備え、前記ハブホイールと前記内輪とは、前記円筒軸部の外周面に外嵌され、該円筒軸部の一方の軸端部を前記ハブホイールの一方側端面にかしめて、前記ハブホイールと前記内輪とを前記等速ジョイントの外輪に固定し、前記等速ジョイントの外輪が、外型と内型とにより筒状鋼材を冷間鍛造することにより製作され、外型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面と、円筒軸部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面とを備え、内型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面と、円筒軸部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面とを備え、筒状鋼材は、円筒軸部に相当する部分の外径が外型の内周壁面の内径より若干小さく、内径が内型の外周壁面の外径より若干小さくされ、外型内に筒状鋼材を配置し内型を筒状鋼材内に挿入することにより冷間鍛造されている。
【００１０】
本発明の請求項２に係る車両用ハブユニットは、二列の軌道溝が内周面に形成され車体に固定される外輪と、車輪が取り付けられるフランジ部を有するハブホイールと、外周に前記外輪の一方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された第１の内輪と、外周に前記外輪の他方の軌道溝に対向する軌道溝が形成された第２の内輪と、椀型筒部とこの筒部の小径部分に連接される円筒軸部とを冷間鍛造により一体に形成した等速ジョイントの外輪と、を備え、前記ハブホイールと前記第１の内輪と第２の内輪とは、前記円筒軸部の外周面に外嵌され、該円筒軸部の一方の軸端部を前記ハブホイールの一方側側面にかしめて、前記ハブホイールと前記内輪とを前記等速ジョイントの外輪に固定し、前記等速ジョイントの外輪が、外型と内型とにより筒状鋼材を冷間鍛造することにより製作され、外型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面と、円筒軸部の外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面とを備え、内型は、等速ジョイントの外輪の椀型筒部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面と、円筒軸部の内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面とを備え、筒状鋼材は、円筒軸部に相当する部分の外径が外型の内周壁面の内径より若干小さく、内径が内型の外周壁面の外径より若干小さくされ、外型内に筒状鋼材を配置し内型を筒状鋼材内に挿入することにより冷間鍛造されている。
【００１１】
本発明のハブユニットによると、等速ジョイントの外輪が、筒状鋼材を冷間鍛造して製作されたものであるから、その鍛造後においては等速ジョイントの外輪内面に対して旋削加工を施す作業が不要化し、加工コストがダウンしたものとなる。
【００１２】
前記ハブユニットの場合、前記等速ジョイントの外輪における椀型筒部の内部と前記円筒軸部の内部とを仕切る蓋体を付設し、前記椀型筒部内部の放熱効果を高めるために前記蓋体の肉厚を軸方向に薄肉としたり、あるいは蓋体を熱伝導性に優れた材料で構成していると、等速ジョイントの椀型筒部内部の発生熱を円筒軸部側に放熱させやすくなって好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明の場合、等速ジョイントの外輪が、傾動動作用の複数のボール群の軌道となる椀型筒部と、この筒部の小径部分に一体連接されて前記ハブホイールに少なくとも回転方向に一体となる状態で内装される円筒軸部とを有し、この外輪が、筒状鋼材を冷間鍛造により製作されているので、前記鍛造後において等速ジョイントの外輪内面に対して旋削加工を施す作業が不要化し、加工コストがダウンしたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。なお、図１に示すものは、参考例の車両用ハブユニットであり、図６及び図７に示すものは本発明に係る車両用ハブユニットである。
【００１６】
図１は、参考例の実施形態を示している。図１は、ハブユニットの縦断側面図である。また、図２はハブユニットの使用形態を示す模式図である。
【００１７】
図例のハブユニット１０は、ハブホイール１１と、等速ジョイント１２と、複列転がり軸受１３とを備えており、ハブホイール１１の外周に複列転がり軸受１３が、ハブホイール１１の内周に等速ジョイント１２が組み込まれた構成になっている。
【００１８】
ハブホイール１１は、円筒型の本体１１ａに、軸方向外端部に径方向外向きのフランジ１１ｂを設けた形状を有する。フランジ１１ａの円周数箇所には、ボルト挿通孔１５が形成され、各ボルト挿通孔１５にボルト１６が貫通状態で挿入される。ボルト１６を介してフランジ１４の片面に沿わせられた状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ１７および車輪（図示省略）が取り付けられる。１８はブレーキパッドである。
【００１９】
複列転がり軸受１３は、二列の軌道溝を有する単一の外輪１９、二列で配設される転動体としての複数の玉２０、二つの冠形保持器２１、ハブホイール１１の本体１１ａの外周面を一方内輪、等速ジョイント１２の外輪２５の外周面を他方内輪とする構成を有し、かしめ部２２から前記内輪が押し付けられていることにより、所要の予圧（圧縮応力）が付与され、かつ抜け止めされている。
【００２０】
複列転がり軸受１３の外輪１９にフランジ２３が形成され、このフランジ２３は、車体２４にボルト止めされている。
【００２１】
等速ジョイント１２は、一般的にＣＶＪ（定速度ジョイント：Constant Velocity Joint）とも呼ばれる周知のものであり、外輪２５、内輪２７、複数のボール群２８、保持器２９などを有し、ハブホイール１１に一体的に結合されてそのハブホイール１１に動力伝達軸であるドライブシャフト３０を傾動可能に連結する。
【００２２】
等速ジョイント１２の外輪２５は、前記傾動動作用の複数のボール群２８の軌道となる椀型筒部２５ａと、この椀型筒部２５ａの小径部分に一体連接されてハブホイール１１に回転方向に一体となる状態で内装される円筒軸部２５ｂとを有している。
【００２３】
等速ジョイント１２の外輪２５においてその椀型筒部２５ａの外周にはその軸方向内端側に複列転がり軸受１３を軸方向から受け止める受け面２５ａが設けられている。
【００２４】
また、等速ジョイント１２の外輪２５においてその円筒軸部２５ｂは、ハブホイール１１の内周面にスプライン嵌合されているとともに、その軸方向外端部２２ａが、ハブホイール１１の軸方向外端面に対して径方向外向きに屈曲されてかしめられたかしめ部２２とされ、これによってハブホイール１１に対し一体とされている。このかしめ部２２により、複列転がり軸受１３に対しての抜け止めと予圧付与が行われる。
【００２５】
等速ジョイント１２の内輪２７には、シャフト３０の一方軸端がスプライン嵌合され止め輪３１などで抜け止め固定されている。これにより、シャフト３０の回転動力が、等速ジョイント１２を介してハブホイール１１に取り付けられてある車輪（不図示）に対して伝達される。なお、等速ジョイント１２のブーツの図示は省略されている。
【００２６】
等速ジョイント１２は、通常、シャフト３０と、シャフト３０の他端に取り付けられる等速ジョイント３２とでシャフトアセンブリ３３を構成するものであるが、この実施形態のハブユニット１０では、等速ジョイント１２を組み込んでいるから、シャフトアセンブリ３３と合体した製品とすることができる。３５はデファレンシャル装置である。
【００２７】
そして、この実施形態のハブユニット１０は、等速ジョイント１２の内部に主として雨水や塵埃等の異物の侵入の防止のためや等速ジョイント１２内の油が外部に漏れるのを防止するなど密封性確保のための蓋体３４が付設されている。蓋体３４の肉厚は、等速ジョイント１２とは別体構造となっているから、等速ジョイント１２内の発生熱を放熱させる効果を高めるために薄肉構造とすることが可能である。
【００２８】
この場合、蓋体３４は、熱伝導性に優れた材料で構成すると、等速ジョイント１２内の発生熱をよりスムーズに蓋体３４から円筒軸部２５ｂの内部へ放熱させる効果が高まって等速ジョイント１２の寿命向上を図れて好ましいが、特に等速ジョイント１２の外輪２５よりも優れた熱伝導性の材料で構成するとその発生熱は外輪２５に熱伝導されるよりも蓋体３４に熱伝導される比率が高くなり、結果として、等速ジョイント１２の寿命向上をより図れて好ましい。この材料としては例えばアルミニウム、銅、亜鉛、等の合金がある。さらに、この蓋体３４は、円筒軸部内部に面した側に放熱フィンを設けた形態としてその放熱面積を増大しその放熱効果を高めてもよい。
【００２９】
次に、等速ジョイント１２特にその外輪２５の製作方法について図３ないし図５を参照して説明する。
【００３０】
この製作方法は、要するに、前記外輪２５を冷間鍛造により製作するものであり、そのため、図３で示すような外型４０と内型５０とを用意する。
【００３１】
外型４０は、等速ジョイント１２の外輪２５の椀型筒部２５ａの外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面４０ａと、円筒軸部２５ｂの外径面形状に対応した凹凸面を有する内周壁面４０ｂとを備えており、適宜の部位に固定されている。
【００３２】
内型５０は、等速ジョイント１２の外輪２５の椀型筒部２５ａの内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面５０ａと、円筒軸部２５ｂの内径面形状に対応した凹凸面を有する外周壁面５０ｂとを備えており、矢印方向に下降制御されるようになっている。
【００３３】
そして、図３で示すように外型４０の内部に筒状鋼材６０を配置し、内型５０を下降させる。ここで筒状鋼材６０の外径は、外型４０の内周壁面４０ｂの内径より若干小さくし、また、その内径は、内型５０の外周壁面５０ｂの外径とほぼ一致させるか、若干小さくしている。
【００３４】
なお、この鋼材は、鍛造加工の精度を高めたりするため例えば円筒形にされるが、その鋼材６０は、筒状であればその形状は問わない。鋼材６０は、例えば炭素鋼または合金鋼なとが挙げられる。
【００３５】
そして、筒状鋼材６０は、前記両型４０，６０により図４で示すようにそれぞれの壁面形状に対応して塑性変形される。
【００３６】
こうして塑性変形した筒状鋼材６０を図５で示すように両型４０，６０から取り出すと等速ジョイント１２の外輪２５が製作される。
【００３７】
このような製作による場合、等速ジョイント１２の外輪２５は、その鍛造温度が低温であるために、筒状鋼材６０が流動化せず結晶粒が粗大化することがなくなり、したがって、鍛造加工後に旋削加工をする必要がない。
【００３８】
この場合の鍛造加工は通常、室温で行われるが、温間鍛造加工以下の温度で行われる加工を含む。
【００３９】
ただし、冷間鍛造の場合、筒状鋼材６０を高速で加工すると歪み硬化が大きくなる傾向にあるので、内型５０を低速で下降させていくことで歪み硬化を抑制することが好ましい。
【００４０】
以上の実施形態によると、等速ジョイント１２の外輪２５が、冷間鍛造で製作されるから、その鍛造後においては等速ジョイント１２の外輪２５内面に対して旋削加工を施す作業が不要化し、加工コストがダウンする。
【００４１】
本発明は、以下の（１），（２）に示すものである。参考例として図１に示したものにおける等速ジョイントの冷間鍛造で製作される構成（図３から図５の工程図参照）は、以下の（１），（２）に示すものでも同様の構成である。
【００４２】
（１）上述の実施形態では、複列転がり軸受１３の他方内輪の軌道面は、等速ジョイント１２の外輪２５の椀型筒部２５ａの外周面で構成されているが、前記他方内輪を図６で示すように外輪２５の椀型筒部２５ａとは別体構造の内輪７０で構成し、この内輪７０をその椀型筒部２５ａの外周面で受け止める構造としてもよい。
【００４３】
（２）上述の実施形態では、複列転がり軸受１３の一方内輪と他方内輪それぞれの軌道面は、ハブホイール１１の本体１１ａと等速ジョイント１２の外輪２５の椀型筒部２５ａそれぞれの外周面で構成されているが、前記一方と他方内輪それぞれを図７で示すようにこれらとは別体構造の内輪７１，７０で構成し、この内輪７１，７０をハブホイール１１の本体１１ａと等速ジョイント１２の外輪２５の椀型筒部２５ａそれぞれの外周面で受け止める構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】参考例の一実施形態にかかるハブユニットの縦断側面図
【図２】ハブユニットの使用形態を示す模式図
【図３】等速ジョイントの外輪の製作の説明のための第１工程図
【図４】等速ジョイントの外輪の製作の説明のための第２工程図
【図５】等速ジョイントの外輪の製作の説明のための第３工程図
【図６】本発明の実施形態にかかるハブユニットの縦断側面図
【図７】本発明の他の実施形態に係るハブユニットの縦断側面図
【符号の説明】
【００４５】
１０      ハブユニット
１１      ハブホイール
１１ａ    ハブホイール本体
１２      等速ジョイント
１３      複列転がり軸受
２５      等速ジョイントの外輪
２５ａ    等速ジョイントの外輪の椀型筒部
２５ｂ    等速ジョイントの外輪の円筒軸部
４０      外型
５０      内型
６０      筒状鋼材
【図１】
0004483902.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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