(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪１と外側継手部材１０とが拡径加締により一体に塑性結合された第４世代構造の車輪用軸受装置において、等速自在継手３が、内周に周方向に所定の角度ねじれたトラック溝１４ａ、１４ｂを有する外側継手部材１０と、これらトラック溝１４ａ、１４ｂに対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝１１ａ、１１ｂを有する継手内輪１１と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボール１３と、これらトルク伝達ボール１３を転動自在に保持するケージ１２とを備えたクロストラックタイプの等速自在継手３で構成されているので、トルク伝達ボール１３のガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。【選択図】図１
2007270868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、
外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、
前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第１のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第２のトラック溝と、これらの第１および第２のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝とが形成された外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、
外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、
前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第１および第２のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第１および第２のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成されると共に、前記外側継手部材に中空状の軸部が突設され、この軸部を前記凹凸部に内嵌し、この嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されている請求項１または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、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、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て軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受を単独に使用する第１世代と称される構造から、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の内側転走面が一体に形成された第３世代、さらにはこのハブ輪に等速自在継手が一体結合され、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】
図４は、第４世代の車輪用軸受装置の代表的な一例である。この車輪用軸受装置は、ハブ輪５１と複列の転がり軸受５２と等速自在継手５３とをユニット化して構成されている。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。
【０００４】
ハブ輪５１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５４を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト５６が植設されている。また、ハブ輪５１の内周面には凹凸部５５が形成され、高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【０００５】
複列の転がり軸受５２は、外方部材５７と内方部材５８と複列のボール５９、５９とを備えている。外方部材５７は、外周に懸架装置（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面５７ａ、５７ａが形成されている。一方、内方部材５８は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１の小径段部５１ｂに突合せ状態に内嵌された外側継手部材６３とからなる。ハブ輪５１および外側継手部材６３の外周には複列の内側転走面５１ａ、６３ａがそれぞれ直接形成され、複列のボール５９、５９がこれら転走面５７ａ、５１ａと５７ａ、６３ａ間にそれぞれ収容され、保持器６０、６０で転動自在に保持されている。また、複列の転がり軸受５２の端部にはシール６１、６２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、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【０００６】
等速自在継手５３は、外側継手部材６３と継手内輪６４とケージ６５およびトルク伝達ボール６６とを備えている。外側継手部材６３は、カップ状のマウス部６７と、このマウス部６７の底部をなす肩部６８と、この肩部６８から軸方向に延びる中空の軸部６９を一体に有している。この軸部６９の外周には、前記ハブ輪５１の小径段部５１ｂに内嵌されるインロウ部６９ａと、このインロウ部６９ａからさらに軸方向に延びる嵌合部６９ｂが形成されている。そして、軸部６９の内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部６９ｂを拡径し、嵌合部６９ｂをハブ輪５１の凹凸部５５に食い込ませて加締め、ハブ輪５１と外側継手部材６３とが一体に塑性結合されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させた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２００１−１８６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来の車輪用軸受装置は、軸部６９の嵌合部６９ｂを拡径させてハブ輪５１の凹凸部５５に食い込ませ、ハブ輪５１と外側継手部材６３とを一体に塑性結合して軽量・コンパクト化を図っているが、こうした第４世代構造の車輪用軸受装置においては、複列の転がり軸受５２と等速自在継手５３とがユニット化されているため、相互に熱影響を及ぼして運転中に昇温し易い問題がある。この温度上昇によって複列の転がり軸受５２および等速自在継手５３内に封入された潤滑グリースの劣化が進み、装置の耐久性が低下する恐れがあった。近年、耐熱グリースの開発が進んでいるも、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置が要望されていた。
【０００８】
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、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の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】
【０００９】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第１のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第２のトラック溝と、これらの第１および第２のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されている。
【００１０】
このように、ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された第４世代構造の車輪用軸受装置において、等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第１のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第２のトラック溝と、これらの第１および第２のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されているので、トルク伝達ボールのガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第１および第２のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第１および第２のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されている。
【００１２】
このように、ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された第４世代構造の車輪用軸受装置において、等速自在継手が、内周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第１および第２のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う第１および第２のトラック溝の曲率中心が、継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されているので、駆動力伝達時もケージを中立位置に保持してケージが外側継手部材の内周や継手内輪の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。したがって、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成されると共に、前記外側継手部材に中空状の軸部が突設され、この軸部を前記凹凸部に内嵌し、この嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第１のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第２のトラック溝と、これらの第１および第２のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されているので、トルク伝達ボールのガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第１および第２のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第１および第２のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第１および第２のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されているので、駆動力伝達時もケージを中立位置に保持してケージが外側継手部材の内周や継手内輪の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。したがって、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成されると共に、前記外側継手部材の軸部がこの凹凸部に内嵌され、この嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第１のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第２のトラック溝と、これらの第１および第２のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されている。
【実施例１】
【００１７】
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第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の外側継手部材を内径側から見た模式図である。
【００１８】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手３をユニット化して構成され、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４と内方部材５、および両部材間に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備えている。
【００１９】
外方部材４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、ナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面４ａ、４ａが形成されている。そして、これら複列の外側転走面４ａ、４ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２０】
内方部材５は、ハブ輪１と、このハブ輪１に内嵌された後述する外側継手部材１０とを備えている。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７を一体に有し、外周に複列の外側転走面４ａ、４ａに対向する一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成されている。車輪取付フランジ７の周方向等配には車輪を固定するハブボルト８が植設されている。ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面１ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部から小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２１】
ここで、ハブ輪１の内周には高周波焼入れによって硬化された凹凸部９が形成されている。この凹凸部９はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部９の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
【００２２】
等速自在継手３は、外側継手部材１０と継手内輪１１とケージ１２およびトルク伝達ボール１３とからなる。外側継手部材１０は、カップ状のマウス部１４と、このマウス部１４の底部をなす肩部１５と、この肩部１５から軸方向に延びる中空状の軸部１６が一体に形成されている。肩部１５の外周には、前記外方部材４の複列の外側転走面４ａ、４ａに対向する他方（インナー側）の内側転走面１０ａが形成されている。また、軸部１６には、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して円筒嵌合するインロウ部１６ａと、このインロウ部１６ａの端部に嵌合部１６ｂがそれぞれ形成されている。
【００２３】
外側継手部材１０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面１０ａをはじめ、肩部１５の外周から軸部１６のインロウ部１６ａに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、嵌合部１６ｂは鍛造後の表面硬さの生のままとされている。
【００２４】
外方部材４と内方部材５のそれぞれの転走面４ａ、１ａと４ａ、１０ａ間に複列の転動体６、６が収容され、保持器１７、１７によりこれら複列の転動体６、６が転動自在に保持されている。また、外方部材４と内方部材５との間に形成される環状空間の開口部にはシール１８、１９が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、複列の転がり軸受２として転動体６にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、転動体に円すいころを用いた複列円すいころ軸受で構成されていても良い。
【００２５】
ここで、ハブ輪１に外側継手部材１０の軸部１６が所定のシメシロで圧入され、小径段部１ｂの端面に外側継手部材１０の肩部１５が衝合されて所定の予圧が付与された状態で、嵌合部１６ｂの内径にマンドレル等の拡径治具をアウター側に押し込んで嵌合部１６ｂを拡径し、この嵌合部１６ｂをハブ輪１の凹凸部９に食い込ませて加締め、ハブ輪１と外側継手部材１０が一体に塑性結合されている。これにより、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させることができる。符号２０は、外側継手部材１０の肩部１５に内嵌されたエンドキャップで、継手内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から継手内部に雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。
【００２６】
なお、ここでは、ハブ輪１と外側継手部材１０とを拡径加締によって一体に塑性結合した構造を例示したが、これに限らず、例えば、図示はしないが、ハブ輪に外側継手部材の軸部を内嵌し、この軸部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によってハブ輪と外側継手部材が一体化される、所謂揺動加締によって塑性結合される構造であっても良い。また、溶接によってハブ輪と外側継手部材が一体固定される構造であっても良い。
【００２７】
ここで、図２に示すように、外側継手部材１０のマウス部１４の内周に、軸線に対して周方向一方に所定の角度αだけねじれた第１のトラック溝１４ａと、周方向の他方に所定の角度αだけねじれた第２のトラック溝１４ｂと、これらの第１および第２のトラック溝１４ａ、１４ｂ間に軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝１４ｃとが形成されている。一方、継手内輪１１の外周には、これらの第１および第２のトラック溝１４ａ、１４ｂに対応して相反する方向に所定の角度αだけねじれた第１および第２のトラック溝１１ａ、１１ｂと、軸線方向にストレートに延びる第３のトラック溝１１ｃとが形成されている。トルク伝達ボール１３はこれらの第１のトラック溝１４ａ、１１ａおよび第２のトラック溝１４ｂ、１１ｂの交差部および第３のトラック溝１４ｃ、１１ｃ間に収容され、内径が円筒状に形成されたケージ１２によって保持されている。
【００２８】
本実施形態では、軸線に対して周方向に所定の角度αねじれたトラック溝１４ａ、１４ｂ、１１ａ、１１ｂを備えた、所謂クロストラックタイプの等速自在継手３を採用したので、トルク伝達ボール１３のガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手３の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、肩部１５の外周に直接形成された内側転走面１０ａへの熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受２の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２９】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には等速自在継手の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２１および等速自在継手２２がユニット化して構成され、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２１は、外方部材４と内方部材２３、および両部材４、２３間に収容された複列の転動体６、６とを備えている。内方部材２３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に内嵌された外側継手部材２４とを備えている。
【００３１】
等速自在継手２２は、外側継手部材２４と継手内輪２５とケージ２６およびトルク伝達ボール１３とからなる。外側継手部材２４は、カップ状のマウス部２７と、このマウス部２７の底部をなす肩部１５と、この肩部１５から軸方向に延びる円筒状の軸部１６が一体に形成されている。
【００３２】
外側継手部材２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、肩部１５の外周および内側転走面１０ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３３】
ここで、外側継手部材２４のマウス部２７の内周に、曲線部を有する第１のトラック溝２７ａと第２のトラック溝２７ｂが軸方向に延びて形成されている。この第１のトラック溝２７ａと第２のトラック溝２７ｂに対応して継手内輪２５の外周はに曲線部を有する第１のトラック溝２５ａと第２のトラック溝２５ｂが形成されている。そして、これら第１のトラック溝２７ａ、２５ａと第２のトラック溝２７ｂ、２５ｂ間にトルク伝達ボール１３が収容されている。
【００３４】
外側継手部材２４の第１のトラック溝２７ａと、この第１のトラック溝２７ａと隣り合う第２のトラック溝２７ｂの曲率中心Ｏ１、Ｏ２は、継手中心Ｘ−Ｘ平面に対して軸方向に等距離ｅだけオフセットしている。一方、継手内輪２５の第１のトラック溝２５ａと、この第１のトラック溝２５ａと隣り合う第２のトラック溝２５ｂの曲率中心も同様、継手中心Ｘ−Ｘ平面に対して軸方向に等距離だけオフセットしている。ケージ２６は、凹球面に形成されたマウス部２７の内周面と、凸球面に形成された継手内輪２５の外周面によって案内された状態でトルク伝達ボール１３を保持している。
【００３５】
本実施形態では、対応する第１のトラック溝２７ａ、２５ａが第１の方向Ｒ１に開いた制御角度を備えると共に、対応する第２のトラック溝２７ｂ、２５ｂが、第１の方向Ｒ１と反対側の第２の方向Ｒ２に開いた制御角度を備え、トルク伝達ボール１３を軸方向相反する方向に押し出すように保持する、所謂カウンタトラックタイプの等速自在継手２２を採用したので、駆動力伝達時もケージ２６を中立位置に保持することができる。したがって、ケージ２６がマウス部２７の内周や継手内輪２５の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、前述した実施形態と同様、等速自在継手２２の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、肩部１５の外周に直接形成された内側転走面１０ａへの熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受２１の長寿命化を図ることができる。
【００３６】
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】
【００３７】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とがユニット化された第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の外側継手部材の内径から見た模式図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１０ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２、２１・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３、２２・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５、２３・・・・・・・・・・・・・内方部材
６・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
８・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
９・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
１０、２４・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１１、２５・・・・・・・・・・・・継手内輪
１１ａ、１４ａ、２５ａ、２７ａ・・第１のトラック溝
１１ｂ、１４ｂ、２５ｂ、２７ｂ・・第２のトラック溝
１１ｃ、１４ｃ・・・・・・・・・・第３のトラック溝
１２、２６・・・・・・・・・・・・ケージ
１３・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１４、２７・・・・・・・・・・・・マウス部
１５・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１６・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１６ａ・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
１６ｂ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１８、１９・・・・・・・・・・・・シール
２０・・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
５１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、６３ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５２・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５３・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
５４・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
５６・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５７・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５７ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５７ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５８・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５９・・・・・・・・・・・・・・・ボール
６０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
６１、６２・・・・・・・・・・・・シール
６３・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６４・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
６５・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
６６・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
６７・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６８・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６９・・・・・・・・・・・・・・・軸部
６９ａ・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
６９ｂ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
ｅ・・・・・・・・・・・・・・・・オフセット量
Ｏ１、Ｏ２・・・・・・・・・・・・曲率中心
Ｒ１・・・・・・・・・・・・・・・第１の方向
Ｒ２・・・・・・・・・・・・・・・第２の方向
α・・・・・・・・・・・・・・・・ねじれ角
【図１】
2007270868.tif 000003
【図２】
2007270868.tif 000004
【図３】
2007270868.tif 000005
【図４】
2007270868.tif 000006