(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外周に複列転がり軸受が取り付けられ、また、ハブホイールに対して等速ジョイントが複列転がり軸受の近傍に配置される状態で取り付けられる車両用ハブユニットであって、
ハブホイールの車両インナ側軸端が径方向外向きに屈曲変形されて複列転がり軸受の車両インナ側内輪の端面にかしめつけられており、
ハブホイールの中空孔の車両アウタ側開口が拡径されていて、この拡径部に対して前記中空孔よりも小さい内径を有する固定環が軸方向および周方向に移動しないように位置決めされた状態で装着されており、
等速ジョイントの外輪が、傾動案内要素が収納される椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつハブホイールの中空孔に対して周方向に回り止めされた状態で嵌合される軸部とを有する構成とされ、
前記ハブホイールの前記かしめ部に対して等速ジョイントの外輪における椀形部が非接触状態とされ、
前記固定環が、前記軸部における車両アウタ側端面と前記軸部の車両アウタ側端部に螺合されるボルト又はナットとで軸方向から挟まれ、
前記ボルト又はナットが、前記固定環の一端面に当接するように前記軸部に螺合装着され、
前記軸部は、車両アウタ側端面が前記固定環の他端面に当接するように前記ボルト又はナットと螺合装着されることにより、前記等速ジョイントの外輪がハブホイールに対して結合されている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記ボルトは、前記等速ジョイントの外輪における軸部の車両アウタ側端部に設けられたねじ孔に螺合装着され、このボルトの頭部内端面が前記固定環に対して押し付けられる、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記ナットは、前記等速ジョイントの外輪における軸部の車両アウタ側端部に突設された小径凸部の外周に形成された雄ねじに螺合装着され、このナットの内端面が前記固定環に対して押し付けられる、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記固定環が、ハブホイールの拡径部に対して圧入により嵌合固定されており、
この圧入力が、等速ジョイントの外輪に対して車両アウタ側に向けて作用するアキシャル荷重よりも大きく設定されている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用ハブユニットにおいて、
ハブホイールの中空孔に雌スプラインが、また、前記等速ジョイントの外輪における軸部に雄スプラインがそれぞれ設けられていて、ハブホイールに対して軸部がスプライン嵌合されることにより回り止めされている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記スプライン嵌合が、かみ合い歯間に締め代を有している、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記固定環は、金属板をプレス加工して有底円筒形に形成され、底部の中心が貫通され、円筒部分が前記ハブホイールの拡径部に対して圧入により嵌合固定されている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記固定環は、円筒部分に径方向外向きに膨出する膨出部を設け、この膨出部を前記ハブホイールの拡径部に設けた凹溝に係入させた、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記固定環は、前記ハブホイールの拡径部を塑性変形させて固定環に対してかしめつけることにより、前記ハブホイールに固定された、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記固定環は、前記ハブホイールの拡径部に溶接により固定された、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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪が取り付けられる車両用ハブユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例の車両用ハブユニットの一例を図７に示す。図には、駆動輪が取り付けられるハブユニットを提示しており、１はハブホイール、２は複列転がり軸受、３は等速ジョイントである。
【０００３】
ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１を結合する形態としては、ハブホイール１の中空孔に、等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６をスプライン嵌合し、軸部３６の車両アウタ側端部に螺合したナット１０と、等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５とでハブホイール１を軸方向両方から挟む形態にしている。この形態であれば、ナット１０を緩めることで、簡単に分離できる。
【０００４】
なお、ハブホイール１に対して複列転がり軸受２を取り付ける形態としては、ハブホイール１の車両インナ側端部を径方向外向きに屈曲させることにより、複列転がり軸受２における車両インナ側の内輪２５の端面に対してかしめつけるようにしている。このかしめ時に、複列転がり軸受２に対して所要の予圧を付与するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ナット１０の締結力を強くしすぎると、ハブホイール１のかしめ部１４が圧縮変形されることになって、複列転がり軸受２に対して余分な荷重が付与されることになってしまう。この場合、複列転がり軸受２の与圧が過大になってしまい、複列転がり軸受２の転がり特性が低下するとともに、寿命の低下につながる。したがって、ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１を結合するときの作業を、所要の条件に従って行わなければならず、面倒であった。
【０００６】
このような事情に鑑み、本発明は、車両用ハブユニットにおいて、複列転がり軸受に対する予圧を適正に保ちながら、ハブホイールに対して等速ジョイントを簡単に結合できるようにすることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明第１の車両用ハブユニットは、車輪が取り付けられるハブホイールの外周に複列転がり軸受が取り付けられ、また、ハブホイールに対して等速ジョイントが複列転がり軸受の近傍に配置される状態で取り付けられる車両用ハブユニットであって、ハブホイールの車両インナ側軸端が径方向外向きに屈曲変形されて複列転がり軸受の車両インナ側内輪の端面にかしめつけられており、ハブホイールの中空孔の車両アウタ側開口が拡径されていて、この拡径部に対して前記中空孔よりも小さい内径を有する固定環が軸方向および周方向に移動しないように位置決めされた状態で装着されており、等速ジョイントの外輪が、傾動案内要素が収納される椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつハブホイールの中空孔に対して周方向に回り止めされた状態で嵌合される軸部とを有する構成とされ、前記ハブホイールの前記かしめ部に対して等速ジョイントの外輪における椀形部が非接触状態とされ、前記固定環が、前記軸部における車両アウタ側端面と前記軸部の車両アウタ側端部に螺合されるボルト又はナットとで軸方向から挟まれ、前記ボルト又はナットが、前記固定環の一端面に当接するように前記軸部に螺合装着され、前記軸部は、車両アウタ側端面が前記固定環の他端面に当接するように前記ボルト又はナットと螺合装着されることにより、前記等速ジョイントの外輪がハブホイールに対して結合されている、ことを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２の車両用ハブユニットは、上記第１の構成において、前記ボルトは、前記等速ジョイントの外輪における軸部の車両アウタ側端部に設けられたねじ孔に螺合装着され、このボルトの頭部内端面が前記固定環に対して押し付けられる、ことを特徴としている。
【０００９】
本発明の第３の車両用ハブユニットは、上記第１の構成において、前記ナットは、前記等速ジョイントの外輪における軸部の車両アウタ側端部に突設された小径凸部の外周に形成された雄ねじに螺合装着され、このナットの内端面が前記固定環に対して押し付けられる、ことを特徴としている。
【００１０】
本発明第４の車両用ハブユニットは、上記第１ないし第３のいずれかの構成において、前記固定環が、ハブホイールの拡径部に対して圧入により嵌合固定されており、この圧入力が、等速ジョイントの外輪に対して車両アウタ側に向けて作用するアキシャル荷重よりも大きく設定されている、ことを特徴としている。
【００１１】
本発明第５の車両用ハブユニットは、上記第１ないし第４のいずれかの構成において、前記ハブホイールの中空孔に雌スプラインが、また、前記等速ジョイントの外輪における軸部に雄スプラインがそれぞれ設けられていて、ハブホイールに対して軸部がスプライン嵌合されることにより回り止めされている、ことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第６の車両用ハブユニットは、上記第５の構成において、前記スプライン嵌合が、かみ合い歯間に締め代を有している、ことを特徴としている。
【００１３】
本発明第７の車両用ハブユニットは、上記第１ないし第６のいずれかの構成において、前記固定環は、金属板をプレス加工して有底円筒形に形成され、底部の中心が貫通され、円筒部分が前記ハブホイールの拡径部に対して圧入により嵌合固定されている、ことを特徴としている。
本発明第８の車両用ハブユニットは、上記第７の構成において、前記固定環は、円筒部分に径方向外向きに膨出する膨出部を設け、この膨出部を前記ハブホイールの拡径部に設けた凹溝に係入させた、ことを特徴としている。
本発明第９の車両用ハブユニットは、上記第１ないし第６のいずれかの構成において、前記固定環は、前記ハブホイールの拡径部を塑性変形させて固定環に対してかしめつけることにより、前記ハブホイールに固定された、ことを特徴としている。
本発明第１０の車両用ハブユニットは、上記第１ないし第６のいずれかの構成において、前記固定環は、前記ハブホイールの拡径部に溶接により固定された、ことを特徴としている。
【００１４】
要するに、本発明では、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にあたって、ハブホイールに固定した固定環を等速ジョイントの外輪における軸部と押さえ部材とで軸方向から挟む形態にしている。この場合、軸部に対して押さえ部材を取り付けるだけの簡単な結合作業で済み、しかも、複列転がり軸受に付与してある予圧が不変に保たれる。これに伴い、ハブホイールのかしめ時においてのみ複列転がり軸受に対して要求される予圧を付与すればよくなるから、その管理が容易となる。
【００１５】
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形部を非接触状態としているので、このかしめ部を通じて複列転がり軸受に対して必要でないアキシャル荷重が加担されることを防止できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
【００１７】
図１および図２は本発明の一実施形態を示している。図１は、車両用ハブユニットを示す断面図、図２は、図１の組み付け過程を示す図である。
【００１８】
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。
【００１９】
ハブホイール１は、中空構造となっており、その外周面の軸方向中間部には径方向外向きのフランジ１１が形成され、また、中空孔の所要領域には雌スプライン（図示省略）が形成され、外周面においてフランジよりも車両インナ側には複列転がり軸受２における車両アウタ側の玉２２群の軌道面１２が形成された構成となっている。
【００２０】
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玉２２と、二つの冠形保持器２３と、車両インナ側の玉２２群に関する内輪２５とから構成されており、車両アウタ側の玉２２群の内輪については上述したようにハブホイール１の軌道面を利用しているため存在しない。
【００２１】
等速ジョイント３は、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、玉３３および保持器３４などから構成されている。外輪３１は、内輪３２、玉３３および保持器３４などが収納配設される椀形部３５と、この椀形部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。軸部３６の外周面には、雄スプラインが形成されており、ハブホイール１の中空孔に対してスプライン嵌合される。ここでのスプライン嵌合は、かみ合い歯間に締め代を有する状態に設定されている。
【００２２】
なお、上記ハブホイール１の外周面に複列転がり軸受２が取り付けられる。このハブホイール１の車両インナ側端部は、径方向外向きに屈曲されて複列転がり軸受２の内輪２５の車両インナ側端面に対してかしめつけられている。このかしめ部には、符号１４を付してある。
【００２３】
また、ハブホイール１に対して等速ジョイント３が複列転がり軸受２の近傍に隣り合わされる形態で結合される。この結合形態に特徴があるので、後で詳細に説明する。
【００２４】
そして、ハブホイール１のフランジ１１に対して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）があてがわれて複数のボルト１３により装着される。また、複列転がり軸受２の外輪２１に設けてある径方向外向きのフランジ２４が、車体５などにボルト止めされる。さらに、等速ジョイント３の内輪３２に対してシャフト６がスプライン嵌合されて止め輪（符号省略）などで抜け止め固定される。前述のシャフト６の他端側は、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。なお、７はブレーキパッドである。
【００２５】
このような車両用ハブユニットでは、シャフト６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。
【００２６】
次に、上述したハブホイール１に対する等速ジョイント３の外輪３１の結合形態について説明する。
【００２７】
まず、ハブホイール１の中空孔の車両アウタ側開口は、拡径されていて、この拡径部１５に対して固定環８が圧入により嵌合固定されることにより軸方向および周方向に位置決めされている。前述の固定環８の圧入力については、シャフト６に連結されるダブルオフセットジョイント（図示省略）から等速ジョイント３の外輪３１に対して車両アウタ側に向けて作用しうるアキシャル荷重（例えば２００Ｎ）よりも大きく設定することにより、固定環８が抜け止めされる。この他、ハブホイール１の車両アウタ側開口を塑性変形させて固定環８に対してかしめつけたり、ハブホイール１の車両アウタ側開口に対して固定環８を溶接するなどの方法により、固定環８を強固に抜け止めさせるようにしてもよい。
【００２８】
この固定環８は、軸方向幅が例えば１０ｍｍと厚く設定されているとともに、内径寸法が、前記中空孔よりも小さく設定されており、例えば金属ブロックから削り加工により製作されたものあるいは厚肉の金属板を旋盤加工されたものとされている。この他、固定環８の素材としては、樹脂や硬質ゴムなどとすることができる。
【００２９】
また、等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６の車両アウタ側端部には、ねじ孔３８が設けられており、このねじ孔３８に対してボルト９が螺合されている。
【００３０】
そして、ハブホイール１に固定した固定環８を、軸部３６における車両アウタ側端面と、軸部３６のねじ孔３８にねじ込まれるボルト９の頭部内端面とで軸方向から挟むことにより、等速ジョイント３の外輪３１がハブホイール１に対して軸方向に位置決めされた状態で結合される。
【００３１】
以上説明したような形態でもってハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１を結合するようにすれば、軸部３６に対してボルト８を取り付けるだけの簡単な結合作業で済み、しかも、結合過程において従来例のようにハブホイール１のかしめ部１４に対して等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５が強く押し付けられることがなくなり、結果的に、複列転がり軸受２に付与してある予圧が不変に保たれる。したがって、ハブホイール１のかしめ時においてのみ複列転がり軸受２に対して要求される予圧を付与すればよくなるから、その管理が容易となる。
【００３２】
これに伴い、ハブホイール１のかしめ部１４に対する等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５の相対関係については、任意に設計できるようになる。
【００３３】
ちなみに、この実施形態では、ハブホイール１のかしめ部１４に対して等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５を非接触とする状態に設計されている。この場合、ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１を結合するときのボルト９の締結力や、シャフト６に連結されるトリポードジョイント（図示省略）から等速ジョイント３の外輪３１に対して車両アウタ側に向けて作用しうるアキシャル荷重が、かしめ部１４に対して全く作用しないので、複列転がり軸受２に対してかしめ時に付与した予圧が不変となり、設計どおりに保たれる。したがって、複列転がり軸受２の転がり特性および寿命を設計どおりに達成できるようになる。
【００３４】
但し、この場合、かしめ部１４と椀形部３５との間に隙間ができるけれども、シール４０により密封させるようにしているから、ハブホイール１と等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６とのスプライン嵌合部位に対する水分浸入を防止できるようになっている。これに加えて、図示しないが、かしめ部１４と椀形部３５との対向面の任意位置に対して、Ｏリングやその他いろいろな周知のシールを１つあるいは複数介在させるようにしてもよい。この場合、ハブホイール１と等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６とのスプライン嵌合部位に対する水分浸入を確実に防止できるようになる。
【００３５】
なお、上記シール４０は、シールリング４１とスリンガー４２とからなる。シールリング４１は、芯金に弾性体からなるリップを被着した構成であり、芯金が複列転がり軸受２の外輪２１の内周面肩部に対して圧入により嵌合され、ラジアルリップが複列転がり軸受２の内輪２５の外周面に対して接触され、アキシャルリップがスリンガー４２に対して接触されている。スリンガー４２は、上半分の断面がコ字形の金環からなり、等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５の外周面に対して圧入により嵌合されていて、外筒部がシールリング４１の芯金に対して微小隙間を介して対向する形態とされている。
【００３６】
図３および図４は、本発明の他の実施形態を示している。図３は、車両用ハブユニットを示す断面図、図４は、図３の組み付け過程を示す図である。
【００３７】
この実施形態では、金属板をプレス加工して製作される固定環８Ａを用いているとともに、ボルト９の代わりにナット９Ａを用いている。
【００３８】
まず、固定環８Ａは、有底円筒形に形成されているとともに、底部の中心が貫通された形状になっている。この固定環８Ａの円筒部分がハブホイール１の拡径部１５に対して圧入により嵌合固定されている。この圧入力については、図１に示す実施形態と同様に設定されている。
【００３９】
また、ナット９Ａを用いるために、等速ジョイント３の外輪３１については、その軸部３６の車両アウタ側端縁に小径凸部３９を突設し、この小径凸部３９の外周に雄ねじを設けている。この小径凸部３９に対してナット９Ａが螺合される。
【００４０】
つまり、この実施形態の場合には、ハブホイール１に固定してある固定環８Ａが、軸部３６の車両アウタ側端面とナット９Ａの内端面とにより挟まれることにより、ハブホイール１に対して等速ジョイント３の外輪３１が結合される。
【００４１】
この実施形態の場合も、図１に示す実施形態と同様の作用、効果が得られるので、その説明を省略する。
【００４２】
ところで、上記実施形態においては、ナット９Ａの代わりに、図１に示す実施形態でのボルト９を用いるようにしてもよい。また、上記実施形態において、図５および図６に示すように、固定環８Ａの円筒部分に径方向外向きに膨出する膨出部８１Ａを設けるとともに、ハブホイール１の拡径部１５に凹溝１５ａを設け、膨出部８１Ａを凹溝１５ａに対して係入させることにより、固定環８Ａの抜け止めをより強固に行わせるようにしてもよい。この場合、固定環８Ａの圧入力を所要だけ小さく設定することができ、組み込み性を高めるうえで有利となる。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施形態のみ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）上記実施形態では、ハブホイール１の拡径部１５の孔形状と固定環８，８Ａの外形形状とを円形に設定しているが、この形状については、多角形状や小判形などとすることができる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、ハブホイール１の中空孔に対して等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６をスプライン嵌合することにより回り止めしているが、ハブホイール１の中空孔の孔形状や軸部３６の外形形状を多角形状や小判形などとすることができる。
【００４６】
（３）上記実施形態では、ハブホイール１のかしめ部１４に対して等速ジョイント３の外輪３１における椀形部３５を非接触状態に管理していたが、参考例として、軽く接触させる状態に管理することができる。その場合には、ハブホイール１に対して等速ジョイントの外輪３１を係合するときのボルト９の締結力は、かしめ部１４に対してほとんど作用しないので、複列転がり軸受２に対してかしめ時に付与した予圧がほぼ不変に保たれる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１ないし１０の発明では、等速ジョイントの外輪における軸部に対してボルトやナットなどの押さえ部材を取り付けるだけの簡単な結合作業で済み、しかも、結合過程において従来例のように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形部が強く押し付けられることがなくなり、結果的に、複列転がり軸受に付与してある予圧が不変に保たれる。したがって、ハブホイールのかしめ時においてのみ複列転がり軸受に対して要求される予圧を付与すればよくなるから、その管理が容易になる。
【００４９】
また、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形部を非接触状態としているので、かしめ部を通じて複列転がり軸受に対して必要でないアキシャル荷重が加担されることを防止できるようになるので、複列転がり軸受に対する予圧を適正に保つことができて、それの転がり特性および寿命を設計とおりに達成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハブユニットを示す断面図
【図２】図１の組み付け過程を示す図
【図３】本発明の他の実施形態に係るハブユニットを示す断面図
【図４】図３の組み付け過程を示す図
【図５】図３に示したハブユニットの変形例を示す断面図
【図６】図５の組み付け過程を示す図
【図７】従来例のハブユニットの断面図
【符号の説明】
１      ハブホイール
１４      ハブホイールのかしめ部
１５      ハブホイールの拡径部
２      複列転がり軸受
２５      複列転がり軸受の内輪
３      等速ジョイント
３１      等速ジョイントの外輪
３５      外輪の椀形部
３６      外輪の軸部
８      固定環
【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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