(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取り付けられるハブホイールの中空軸部の外周に複列転がり軸受が外嵌装着され、また、このハブホイールを駆動軸に対して傾動可能に連結する等速ジョイントを備えた車両用軸受装置であって、
ハブホイールの中空軸部の車両インナ側軸端が複列転がり軸受の車両インナ側内輪の外端面にかしめつけられており、
等速ジョイントの外輪が、傾動案内用のボール群の軌道となる椀型の筒部とこれの小径部分にハブホイールの中空軸部に挿入されてスプライン嵌合する軸部とを有する構成とされており、
前記内輪の外端面にかしめつけられているハブホイールの前記軸端に対して等速ジョイントの外輪における椀型筒部が非接触となる状態でハブホイールに対して等速ジョイントの外輪が結合され、
ハブホイールの中空軸部における軸方向途中位置と車両アウタ側開口とを、等速ジョイントの外輪軸部における軸方向途中位置と車両アウタ側軸端とで軸方向から挟みつける形態とする、ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項２】
請求項１の車両用軸受装置において、
ハブホイールの中空軸部内周において、その車両インナ側軸端から前記軸方向途中位置までを大径とし、その途中位置から車両アウタ側開口までを小径としてこの小径側に溝底が大径部よりも内径側に位置する雌スプラインを設け、
等速ジョイントの外輪軸部外周において、その車両インナ側軸端から前記途中位置までを大径とし、その軸方向途中位置から車両アウタ側軸端までを小径としてこの小径部に歯先が大径部よりも内径側に位置する雄スプラインを設け、
車両インナ側からハブホイールの中空軸部に等速ジョイントの外輪軸部を挿入して前記ハブホイールの中空軸部における前記大径部と小径部との段壁面に等速ジョイントの外輪軸部における大径部と小径部との段壁を宛てがわせた状態で前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めして取り付けられている、ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項３】
請求項１の車両用軸受装置において、
ハブホイールの中空軸部内周において、その軸方向途中位置から車両アウタ側開口の領域にその内径より歯先面が小径となる雌スプラインを設け、
等速ジョイントの外輪軸部外周において、軸方向途中位置から車両アウタ側軸端の領域に歯底面が外輪軸部の外周より小径となる雄スプラインを設け、
車両インナ側からハブホイールの中空軸部に等速ジョイントの外輪軸部を挿入して、前記ハブホイールの中空軸部における前記雌スプラインの車両インナ側端部に対して、雄スプラインの車両インナ側端部を突き当てた状態で、前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めして取り付けられている、ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項４】
請求項２または３の車両用軸受装置において、
外輪軸部の車両アウタ側軸端に小径ねじ軸部が設けられており、この小径ねじ軸部にナットが螺合されてナットの端面が中空軸部の車両アウタ側外端面に対して当てられている、ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項５】
請求項２または３の車両用軸受装置において、
外輪軸部の車両アウタ側軸端が径方向外向きに屈曲変形されて中空軸部の車両アウタ側外端面にかしめつけられている、ことを特徴とする車両用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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等の車両用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２で示される従来の駆動輪用ハブユニットにおいては、車輪が取り付けられるハブホイール１の中空軸部１２の外周に複列転がり軸受２が外嵌装着されている。このハブホイール１は、等速ジョイント３により、シャフト７に対して傾動可能に連結される。ハブホイール１の中空軸部１２における車両インナ側軸端は、径方向外向きに屈曲変形されてかしめ部１２ａとされ複列転がり軸受２における内輪２５の外端面にかしめつけられることで、その内輪２５に対して予圧と抜け止めとが行われる。
【０００３】
等速ジョイント３の外輪３１は、傾動案内用のボール群の軌道となる椀型の筒部３５とこれの小径部分にハブホイール１の中空軸部１２に挿入されてスプライン嵌合する軸部３６とで構成される。
【０００４】
等速ジョイント３は、その椀型筒部３５がハブホイール１の中空軸部１２における車両インナ側軸端を径方向外向きに屈曲変形してなるかしめ部１２ａに当接される一方、その外輪軸部３６の車両アウタ側の小径ねじ軸部３６ｈに螺合されたナット３６ｉの端面がハブホイール１の中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃの端面に宛てがれた状態で、ナット３６ｉの締結によりハブホイール１に連結されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなハブユニットの場合、一般に、複列転がり軸受２の内輪２５の外端面にハブホイール１の車両インナ側端部をかしめつけることにより、複列転がり軸受２に予圧を付与している。
【０００６】
ところで、上記従来の軸受装置の場合、等速ジョイント３の椀型筒部３５をかしめ部１２ａに対してナット３６ｉで締結することにより、ハブホイール１の中空軸部１２に対して等速ジョイント３を軸方向のがたつきなく結合させるようにしている。
【０００７】
そのため、ナット３６ｉの締結力がかしめ部１２ａを通じて複列転がり軸受２に加わり複列転がり軸受２の予圧が過大となってしまう。
【０００８】
そのため、複列転がり軸受２の転がり特性が低下し、その設計上の寿命の低下につながる。
【０００９】
したがって、本発明は、車両用ハブユニット等の軸受装置において、複列転がり軸受に対する予圧が適正に保たれるように、等速ジョイントをハブホイールに結合できるようにし、複列転がり軸受の転がり特性の低下を防いで所期通りの寿命の達成が図れるようにすることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用軸受装置は、車輪が取り付けられるハブホイールの中空軸部の外周に複列転がり軸受が外嵌装着され、また、このハブホイールを駆動軸に対して傾動可能に連結する等速ジョイントを備えた車両用軸受装置であって、ハブホイールの中空軸部の車両インナ側軸端が複列転がり軸受の車両インナ側内輪の外端面にかしめつけられており、等速ジョイントの外輪が、傾動案内用のボール群の軌道となる椀型の筒部とこれの小径部分にハブホイールの中空軸部に挿入されてスプライン嵌合する軸部とを有する構成とされており、前記内輪の外端面にかしめつけられているハブホイールの前記軸端に対して等速ジョイントの外輪における椀型筒部が非接触となる状態でハブホイールに対して等速ジョイントの外輪が結合され、ハブホイールの中空軸部における軸方向途中位置と車両アウタ側開口とを、等速ジョイントの外輪軸部における軸方向途中位置と車両アウタ側軸端とで軸方向から挟みつける形態とする。
【００１１】
本発明の車両用軸受装置によると、内輪の外端面にかしめつけられているハブホイールの軸端に対して等速ジョイントの外輪における椀型筒部が非接触となる状態でハブホイールに対して等速ジョイントの外輪が結合されているから、例えばナットの締結力がかしめ部を通じて複列転がり軸受に加わり複列転がり軸受の内輪に付与した予圧が過大とならずに済み、その結果、予圧過大による複列転がり軸受の転がり特性低下がなくなり、その設計上の所期寿命を達成することができる。
【００１３】
また、ハブホイールに対して等速ジョイントの外輪を結合するために、従来のようにハブホイールの中空軸部の車両インナ側軸端のかしめ部と車両アウタ側開口とを、等速ジョイントの外輪の椀型筒部と車両アウタ側軸端とで軸方向から挟みつけずに済み、これによって、かしめ部と椀型筒部との間に隙間を設けることができ、椀型筒部から複列転がり軸受の内輪に対して過大な予圧が付与されなくなり、予圧過大による複列転がり軸受の転がり特性低下がなくなり、その設計上の所期寿命をより達成することができる。
【００１４】
なお、本発明は、好ましくは、ハブホイールの中空軸部内周において、その車両インナ側軸端から前記軸方向途中位置までを大径とし、その途中位置から車両アウタ側開口までを小径としてこの小径側に溝底が大径部よりも内径側に位置する雌スプラインを設け、等速ジョイントの外輪軸部外周において、その車両インナ側軸端から前記途中位置までを大径とし、その軸方向途中位置から車両アウタ側軸端までを小径としてこの小径部に歯先が大径部よりも内径側に位置する雄スプラインを設け、車両インナ側からハブホイールの中空軸部に等速ジョイントの外輪軸部を挿入して前記ハブホイールの中空軸部における前記大径部と小径部との段壁面に等速ジョイントの外輪軸部における大径部と小径部との段壁を宛てがわせた状態で前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めして取り付けられている。
【００１５】
こうした場合、ハブホイールに対して等速ジョイントの外輪を結合するために、従来のようにハブホイールの中空軸部の車両インナ側軸端のかしめ部に等速ジョイントの外輪の椀型筒部を宛てがわせた状態で前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めせずに済み、かしめ部と椀型筒部との間に隙間を設けることで椀型筒部から複列転がり軸受の内輪に対して過大な予圧が付与させずに済む構造となり、複列転がり軸受の内輪には適正な予圧を付与してその設計上の所期寿命を達成することができる。
【００１６】
なお、本発明は、好ましくは、ハブホイールの中空軸部内周において、その軸方向途中位置から車両アウタ側開口の領域にその内径より歯先面が小径となる雌スプラインを設け、等速ジョイントの外輪軸部外周において、軸方向途中位置から車両アウタ側軸端の領域に歯底面が外輪軸部の外周より小径となる雄スプラインを設け、車両インナ側からハブホイールの中空軸部に等速ジョイントの外輪軸部を挿入して、前記ハブホイールの中空軸部における前記雌スプラインの車両インナ側端部に対して、雄スプラインの車両インナ側端部を突き当てた状態で、前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めして取り付けられている。
【００１７】
こうした場合、ハブホイールに対して等速ジョイントの外輪を結合するために、従来のようにハブホイールの中空軸部の車両インナ側軸端のかしめ部に等速ジョイントの外輪の椀型筒部を宛てがわせた状態で前記外輪軸部の車両アウタ側軸端を前記中空軸部の車両アウタ側軸端に対して位置決めせずに済み、かしめ部と椀型筒部との間に隙間を設けることで椀型筒部から複列転がり軸受の内輪に対して過大な予圧が付与されずに済む構造となり、複列転がり軸受の内輪には適正な予圧を付与してその設計上の所期寿命を達成することができる。
【００１８】
なお、本発明は、好ましくは、外輪軸部の車両アウタ側軸端に小径ねじ軸部が設けられており、この小径ねじ軸部にナットが螺合されてナットの端面が中空軸部の車両アウタ側外端面に対して当てられててもよいし、外輪軸部の車両アウタ側軸端が径方向外向きに屈曲変形されて中空軸部の車両アウタ側外端面にかしめつけられてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
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。本実施形態は、車両用ハブユニットについて説明するが、本発明はこれに限定されず、車両用の軸受装置に適用することができる。
【００２３】
図１ないし図４は、本発明の実施形態に係る車両用ハブユニットを示し、図１は、車両用ハブユニットの縦断側面図、図２は、図１の要部の拡大図、図３は、図２に示されるハブホイールの中空軸部の拡大図、図４は、図２に示される等速ジョイントの外輪軸部の拡大図である。
【００２４】
図例の車両用ハブユニットは、自動車の駆動輪側に使用されるタイプであって、ハブホイール１と、複列転がり軸受２と、等速ジョイント３とを備える。
【００２５】
ハブホイール１は、不図示の車輪が取り付けられる径方向外向きのフランジ１１と、複列転がり軸受２がその外周の軸受嵌合領域に固定される中空軸部１２とを有する。ハブホイール１の中空軸部１２の外周面の車両アウタ側寄りに複列転がり軸受２における片方列のボール２２群の軌道面２２ａが形成されている。ハブホイール１の中空軸部１２の車両インナ側軸端は、径方向外向きに屈曲されて複列転がり軸受２の車両インナ側内輪２５の外端面にかしめつけられたかしめ部１２ａとなっている。
【００２６】
複列転がり軸受２は、二列の軌道溝を有する単一の外輪２１と、二列で配設される転動体としての複数のボール２２と、二つの冠形保持器２３とから構成されており、本来必要な２つの内輪については、一方は上述したようにハブホイール１の車両アウタ側の軌道面２２ａを利用し、車両インナ側の内輪２５のみを備えた構成となっている。なお、上記外輪２１には、車体６などにボルト止めされる径方向外向きのフランジ２４が形成されている。
【００２７】
等速ジョイント３は、例えば、周知のツェッパタイプ（バーフィールド型）等速ジョイントと呼ばれるものとされ、外輪３１、内輪３２、ボール３３および保持器３４などから構成されている。
【００２８】
外輪３１は、内輪３２、ボール３３および保持器３４などが収納配設される椀形筒部３５と、この椀形筒部３５の小径側に一体に連接される軸部３６とから構成されている。
【００２９】
内輪３２には、シャフト（駆動軸）７の一端側がスプライン嵌合されるとともに止め輪（符号省略）などで抜け止め固定され、このシャフト７の他端側が、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。
【００３０】
そして、上記ハブホイール１の外周面に複列転がり軸受２を取り付けると共にハブホイール１に対して複列転がり軸受２と近接した状態で等速ジョイント３を取り付ける。
【００３１】
また、上記フランジ１１の円周数箇所には、ディスクブレーキ装置のディスクロータ４および車輪（図示省略）を固定するためのボルト１３が貫通状態で装着されている。
【００３２】
このような車両用ハブユニットでは、シャフト７の回転動力が、等速ジョイント３を介してハブホイール１に取り付けられてある車輪（図示省略）に対して伝達される。
【００３３】
次に、本実施形態において特徴とする構成について主として図２ないし図４を参照して説明する。
【００３４】
この実施形態は、かしめ部１２ａに対して等速ジョイント３の外輪３１における椀型筒部３５が隙間Ｇにより非接触となる状態とされてハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合されている。
【００３５】
この場合、ハブホイール１の中空軸部１２は、その軸方向途中位置１２ｂと車両アウタ側開口１２ｃとが等速ジョイント３の外輪軸部３６における軸方向途中位置３６ｂと車両アウタ側軸端３６ｃ側とで軸方向から挟みつける形態とされて、ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合されている。
【００３６】
具体的には、ハブホイール１の中空軸部１２の内周において、その車両インナ側軸端であるかしめ部１２ａから軸方向途中位置１２ｂまでが大径とされ、その途中位置１２ｂから車両アウタ側開口１２ｃまでが小径とされ、その小径側に溝底１２ｄが大径部１２ｅより内径側に位置する雄スプライン１２ｆが設けられている。
【００３７】
一方、等速ジョイント３の外輪３１の軸部３６の外周において、その車両インナ側軸端３６ａから途中位置３６ｂまでが大径とされ、その途中位置３６ｂから車両アウタ側軸端３６ｃまでが小径とされ、この小径部に歯先３６ｄが大径部３６ｅより内径側に位置する雄スプライン３６ｆが設けられている。
【００３８】
そして、車両インナ側からハブホイール１の中空軸部１２に、等速ジョイント３の外輪軸部３６が挿入されてハブホイール１の中空軸部１２における前記大径部と小径部との段壁面１２ｇに、等速ジョイント３の外輪軸部３６における大径部と小径部との段壁３６ｇが宛てがわれた状態で外輪軸部３６の車両アウタ側軸端３６ｃ側が中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃに対して位置決めされるようになっている。
【００３９】
この位置決めは、等速ジョイント３の外輪軸部３６における車両アウタ側軸端３６ｃに小径ねじ軸部３６ｈが設けられている。この小径ねじ軸部３６ｈにナット３６ｉが螺合され、このナット３６ｉの端面３６ｊがハブホイール１の中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃの端面１２ｈに対して位置決めされて取り付けられている。
【００４０】
この場合、ナット３６ｉに対して接着剤等による緩み止めをしてもよい。
【００４１】
以上の実施形態の場合、複列転がり軸受２の車両アウタ側内輪２５の外端面２５ａにかしめつけられているかしめ部１２ａに対して等速ジョイント３の外輪３１における椀型筒部３５が軸方向隙間Ｇを隔てて非接触となる状態でハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合されている。
【００４２】
したがって、等速ジョイント３の外輪軸部３６からかしめ部１２ａを通じて内輪２５に過大な予圧が付与されずに済む。
【００４３】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々な変形や応用が可能である。
【００４４】
（１）上述の実施形態の場合、ハブホイール１の中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃの端面１２ｈに対する等速ジョイント３の外輪軸部３６の車両アウタ側軸端３６ｃ側の位置決めは、ナット３６ｉによっていたが、図５および図６で示すように構成してもよい。
【００４５】
ここで、図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ハブユニットの縦断側面図、図６は、図５の要部の拡大図である。
【００４６】
図５および図６で示される車両用ハブユニットにおいては、等速ジョイント３の外輪軸部３６が中空軸構造とされ、その車両アウタ側軸端３６ｃが径方向外向きに屈曲変形されてなるかしめ部３６ｃ’とされて中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃの外端面１２ｈにかしめつけられる。
【００４７】
その他の構成は、図１ないし図４で示される上述の実施形態に係る車両用ハブユニットと同じであるから、その詳しい説明は省略する。
【００４８】
この実施形態の場合も、複列転がり軸受２の車両アウタ側内輪２５の外端面２５ａにかしめつけられているかしめ部１２ａに対して等速ジョイント３の外輪３１における椀型筒部３５が軸方向隙間Ｇを隔てて非接触となる状態でハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合されている。
【００４９】
そして、ハブホイール１の中空軸部１２は、その軸方向途中位置１２ｂと車両アウタ側開口１２ｃとが等速ジョイント３の外輪軸部３６における軸方向途中位置３６ｂとかしめ部３６ｃ’とで軸方向から挟みつける形態とされて、ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合されている。
【００５０】
したがって、等速ジョイント３の外輪軸部３６からかしめ部１２ａを通じて内輪２５に過大な予圧が付与されずに済む。
【００５１】
（２）上述の実施形態の場合、車両アウタ側からハブホイール１の中空軸部１２に等速ジョイント３の外輪軸部３６を挿入してハブホイール１の中空軸部１２における大径部と小径部の段壁面１２ｇに等速ジョイント３の外輪軸部３６の段壁３６ｇを宛てがわせた状態としているが、図７ないし図９で示すように構成してもよい。
【００５２】
図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る車両用ハブユニットの縦断側面図、図８は、図７の要部拡大図、図９（ａ）は、図７で示されるハブホイールの中空軸部における雌スプラインの部分斜視図、図９（ｂ）は、図７で示される等速ジョイントの外輪軸部における雄スプラインの部分斜視図である。
【００５３】
すなわち、ハブホイール１の中空軸部１２の内周において、その軸方向途中位置１２ｂから車両アウタ側開口の領域にその内径より歯先面１２ｉが小径となる雌スプライン１２ｆ’を設け、等速ジョイント３の外輪軸部３６外周において、軸方向途中位置３６ｂから車両アウタ側軸端３６ｃの領域に歯底面３６ｎが外輪軸部３６の外周より小径となる雄スプライン３６ｆ’を設け、車両アウタ側からハブホイール１の中空軸部１２に等速ジョイント３の外輪軸部３６を挿入して、ハブホイール１の中空軸部１２における雌スプライン１２ｆ’の車両インナ側端部１２ｊに対して、雄スプライン３６ｆ’の車両インナ側端部３６ｋを突き当てた状態で、外輪軸部３６の車両アウタ側軸端３６ｃを中空軸部１２の車両アウタ側開口１２ｃに対して位置決めして取り付けてもよい。
【００５４】
（３）上述の実施形態の場合、ハブホイール１の中空軸部１２の車両インナ側軸端を径方向外向きに屈曲変形してなるかしめ部１２ａと等速ジョイント３の外輪３１における椀型筒部３５との間に僅かの隙間Ｇが存在しているために、この隙間から泥水が浸入し、その中空軸部１２内周と等速ジョイント３の外輪軸部３６の外周とのスプライン間にその泥水が停滞してそこでの腐食が進行するおそれがある。
【００５５】
そこで、この泥水の浸入を防ぐために、図１０および図１１で示すシール２０，２１を設けてもよい。図１０は、車両用ハブユニットの縦断側面図、図１１は、各シールの構成例を示すための図１０の要部における各拡大図である。
【００５６】
シール２０は、ゴム等の弾性体よりなり、かしめ部１２ａと椀型筒部３５の軸方向対向面間に配設されており、図１１（ａ）〜（ｃ）で示すような凹部としての環状溝３５ａまたは図１１（ｄ）で示すような凹部としての切り欠き３５ｂに嵌入されて隙間Ｇを塞いで内部への泥水の浸入を防止している。
【００５７】
シール２１は、ゴム等の弾性体よりなり、スプライン１２ｆ，３６ｆより車両インナ側に位置する中空軸部１２の内周領域と等速ジョイント３の外輪軸部３６の外周領域との対向面に配設されており、図１１（ａ）〜（ｄ）で示すような凹部としての環状溝３６ｍに嵌入されて前記中空軸部２１内周領域と、外輪軸部３６の外周領域との間を密封することで、密封装置２０と共にスプライン１２ｆ，３６ｆ部分への泥水の浸入を防止しそこでの腐食を防止している。
【００５８】
両シール２０，２１は必ずしも２つ必要となるものではなく、少なくともそのいずれか一方でもよい。
【００５９】
また、両シール２０，２１は、環状溝３５ａ、３６ｍ、切り欠き３５ｂに環状芯金が嵌入され、この環状芯金に固着されたシールリップで構成されてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明の場合、内輪の外端面にかしめつけられているハブホイールのかしめ部に対して等速ジョイントの外輪における椀型筒部が非接触となっているから、複列転がり軸受に対する予圧が適正に保った状態で、等速ジョイントをハブホイールに結合でき、結果、複列転がり軸受の所期の転がり特性の確保が可能でそれによる所期通りの寿命達成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】図１の要部の拡大図
【図３】図１のハブホイールの拡大図
【図４】図１の等速ジョイントの外輪軸部の拡大図
【図５】本発明の他の実施形態にかかるハブユニットの縦断側面図
【図６】図５の要部の拡大図
【図７】本発明のさらに他の実施形態にかかるハブユニットの縦断側面図
【図８】図７の要部拡大斜視図
【図９】（ａ）図７のハブホイールの中空軸部の部分斜視図、（ｂ）図７の等速ジョイントの外輪軸部の部分斜視図
【図１０】本発明のさらに他の実施形態にかかるハブユニットの要部拡大図
【図１１】図１０の要部の各変形例を示す拡大図
【図１２】従来のハブユニットの縦断側面図
【符号の説明】
１  ハブホイール
２  複列転がり軸受
３  等速ジョイント
１２  ハブホイールの中空軸部
１２ａ  かしめ部
３１  等速ジョイントの外輪
３５  等速ジョイントの外輪の椀型筒部
３６  等速ジョイントの外輪の軸部
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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