(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径面に車体取付け用フランジ（１）及び内径面に複列の転走面（２）（２’）を有する外方部材（３）と、外径面に車輪取付け用フランジ（８）及び上記各転走面（２）（２’）に対向する複列の転走面（４）（４’）を有する内方部材（５）と、上記外方部材（３）と内方部材（５）の各転走面間に介在された外側転動体（６）と内側転動体（６’）と、上記内方部材（５）の内径面に嵌合固定された等速自在継手（７）と、上記外方部材（３）の車体取付け用フランジ（１）に固定されたナックル（１４）と、上記内方部材（５）の車輪取付け用フランジ（８）に取付けられたブレーキロータ（１３）からなり、前記等速自在継手（７）の継手軸部（１７）を上記内方部材（５）の内径面に挿入するとともにその継手軸部（１７）に形成された雄スプライン（１２’）を上記内方部材（５）の内径面に形成された雌スプライン（１２）に係合させてなるモジュール化された車輪軸受装置において、上記内方部材（５）を上記の車輪取付け用フランジ（８）を有するハブ輪（９）と、そのハブ輪（９）の内端に突き合わされた内輪（１１）とにより構成し、上記ハブ輪（９）と内輪（１１）の突き合わせ端部を連結手段により連結一体化し、上記等速自在継手（７）の外輪（１６）と一体の継手軸部（１７）の先端から該外輪（１６）の底壁までの間を中空に形成し、その中空部分の開放側先端部内周面に雌ねじ部（３５）を形成し、上記雌スプライン（１２）を上記ハブ輪（９）の内径面において上記突き合わせ面（２７）から軸方向に所要寸法離れた位置に形成するとともに上記雄スプライン（１２’）を前記雌スプライン（１２）の位置に合わせて形成し、上記の継手軸部（１７）の雌ねじ部（３５）に固定ボルト（３７）を螺入して該継手軸部（１７）を上記ハブ輪（９）に固定したことを特徴とする車輪軸受装置。
【請求項２】
上記の連結手段が、有端又は無端の環状の連結部材（２９）でなり、その両側縁に外向きの係合つば（３１）（３１）を有し、各係合つば（３１）を上記突き合わせ端部の両側に形成された連結溝（２８ａ）（２８ｂ）に係合したことを特徴とする請求項１に記載の車輪軸受装置。
【請求項３】
上記等速自在継手（７）の外輪（１６）の外径面にシール部材（２１’）の摺接面（３６）を形成し、該摺接面（３６）と上記内側転動体（６’）との間にパルサリング（２０）を装着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪軸受装置。
【請求項４】
上記ナックル（１４）の内径面に装着されたセンサ（３８）を上記のパルサリング（２０）に対向させ、上記シール部材（２１’）を上記センサ（３８）の一部に取付けてなる請求項３に記載の車輪軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両の車輪軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図５に示すような自動車の駆動輪用の車輪軸受装置が知られている。この車輪軸受装置は、外径面に車体取付け用フランジ１及び内径面に外側転走面２と内側転走面２’を有する外方部材３と、上記各転走面２、２’に対向する外側転走面４と内側転走面４’を外径面に有する内方部材５と、上記外方部材３と内方部材５との間に介在された外側転動体６と内側転動体６’とにより軸受を構成している。
【０００３】
上記の内方部材５は、車輪取付け用フランジ８を有するハブ輪９と、その内端側外径面に圧入された内輪１１とからなり、前記の外側転走面４は上記のハブ輪９に、また内側転走面４’は上記の内輪１１に形成される。上記のハブ輪９の内径面にスプライン１２が形成される。
【０００４】
上記の軸受を基本的な構成要素として、これに等速自在継手７、ブレーキロータ１３及びナックル１４の３構成部材の全部又はその一部が組み合わされてモジュール化されている。
【０００５】
上記の等速自在継手７の外輪１６と一体の継手軸部１７にはスプライン１２’が形成され、そのスプライン１２’が前記ハブ輪９内径面のスプライン１２に係合される。上記継手軸部１７の先端部にねじ軸部１８が設けられ、ハブ輪９の外部においてそのねじ軸部１８に固定用ナット１９が螺合され、これによりねじ軸部１８がハブ輪９に固定される。また、上記外輪１６の外径面にＡＢＳ用のパルサリング２０が取付けられる。このパルサリング２０に対向したセンサは、図示省略の車体の一部に取付けられる。
【０００６】
上記のブレーキロータ１３はハブ輪９のフランジ８に取付けられ、またナックル１４は外方部材３のフランジ１にボルト１５により取付けられる。
【０００７】
前記のハブ輪９と外方部材３の外端部との間に外側シール部材２１が装着され、また内輪１１と外方部材３の内端部との間に内側シール部材２１’が装着される。その他、図中、２３は等速自在継手７の内輪、２４は転動体の保持器、２５は車輪取付け用ボルトである。
【０００８】
なお、上記の内輪１１は、ハブ輪９の外径面に圧入されているので、補修時等において等速自在継手７の外輪１６をハブ輪９から引き抜いても、その継手軸部１７に内輪１１が付随して抜け出すことはない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の外方部材３、内方部材５、転動体６、６’からなる軸受に、等速自在継手７、ブレーキロータ１３、ナックル１４を加えてモジュール化してなる車輪軸受装置においては、モジュール化する構成部材の増加に伴い全体の重量も増大することになる。このため、取り扱いの便宜上或いは自動車の軽量化のために、モジュール化された輪軸受装置全体の軽量化が求められている。
【００１０】
また、ＡＢＳ用のパルサリング２０やセンサもモジュール化の構成要素の一つであるが、上述の従来の構造では、外側転動体６と内側転動体６’の間や、これらの転動体６、６’とシール部材２１、２１’との間等に十分な余裕がないため、パルサリング２０やセンサをシール部材２１、２１’の内側に内蔵することが困難であり、装置の外部に露出した部分にしか取付けることが出来ず、信頼性に欠ける問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は車両軸受装置の軽量化を図ること、及びＡＢＳ用のパルサリングやセンサの内蔵化を図りその信頼性を向上させること、各構成部材の組合わせによるモジュール化を促進して、自動車組立て工程の簡略化に役立てることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するため、外径面に車体取付け用フランジ１及び内径面に複列の転走面２、２’を有する外方部材３と、外径面に車輪取付け用フランジ８及び上記各転走面２、２’に対向する複列の転走面４、４’を有する内方部材５と、上記外方部材３と内方部材５の各転走面間に介在された外側転動体６と内側転動体６’と、上記内方部材５の内径面に嵌合固定された等速自在継手７と、上記外方部材３の車体取付け用フランジ１に固定されたナックル１４と、上記内方部材５の車輪取付け用フランジ８に取付けられたブレーキロータ１３からなり前記等速自在継手７の継手軸部１７を上記内方部材５の内径面に挿入するとともにその継手軸部１７に形成された雄スプライン１２’を上記内方部材５の内径面に形成された雌スプライン１２に係合させてなるモジュール化された車輪軸受装置において、上記内方部材５を上記の車輪取付け用フランジ８を有するハブ輪９と、そのハブ輪９の内端に突き合わされた内輪１１とにより構成し、上記ハブ輪９と内輪１１の突き合わせ端部を連結手段により連結一体化し、上記等速自在継手７の外輪１６と一体の継手軸部１７の先端から該外輪１６の底壁までの間を中空に形成し、その中空部分の開放側先端部内周面に雌ねじ部３５を形成し、上記雌スプライン１２を上記ハブ輪９の内径面において上記突き合わせ面２７から軸方向に所要寸法離れた位置に形成するとともに上記雄スプライン１２’を前記雌スプライン１２の位置に合わせて形成し、上記の継手軸部１７の雌ねじ部３５に固定ボルト３７を螺入して該継手軸部１７を上記ハブ輪９に固定した構成を採用したのである。
【００１３】
上記の構成によると、内方部材５を構成する内輪１１が連結手段によりハブ輪９に連結されているので、補修時等において等速自在継手７を内方部材５から分離させる際に、内輪１１が継手外輪１７に付随して抜け出すことがない。このため、従来例のようにハブ輪９の外径面に内輪１１を嵌着する構成を採用する必要がなく、その嵌着部分におけるハブ輪９の内径側の肉厚ａが不要となる。これにより装置の軽量化をはかることができる。また、上記の肉厚ａが不要となることにより、内方部材５の内径が大きくなり、その分だけ継手軸部１７の外径も大きくなる。これにより継手軸部１７に形成されるスプライン径も大きくすることができる。
【００１４】
なお、上記の内方部材５を、ハブ輪９と、そのハブ輪９の内端に突き合わされた外側内輪１１ａと、その外側内輪１１ａの内端に突き合わされた内側内輪１１ｂとにより構成することができる。この場合は、その外側内輪１１ａと内側内輪１１ｂとの突き合わせ端部が連結手段により連結一体化される。
【００１５】
上記の連結手段が、有端又は無端の環状の連結部材２９でなり、その両側縁に外向きの係合つば３１、３１を有し、各係合つば３１を上記突き合わせ端部の両側に形成された連結溝２８ａ、２８ｂに係合した構成をとることができる。このような連結手段を採用することにより、分離耐力の向上をはかることができる。
【００２０】
上記等速自在継手７の外輪１６の外径面にシール部材２１’の摺接面３６を形成し、該摺接面３６と上記内側転動体６’との間にパルサリング２０を装着した構成をとることができる。さらに、上記ナックル１４の内径面に装着されたセンサ３８を上記のパルサリング２０に対向させ、上記シール部材２１’を上記センサ３８の一部に取付けてなる構成をとることにより、センサ３８とパルサリング２０をシール部材２１’の内側に内蔵することができ、ＡＢＳのための速度検知の信頼性を向上することができる。
【００２１】
以上の構成により、図４に示したように、基本的構成要素である軸受に、等速自在継手７、ナックル１４、ＡＢＳ用センサ３８とパルサリング２０、及びブレーキロータ１３からなるモジュール化された車輪軸受装置を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に示した第１実施形態の車輪軸受装置は、従来と同様に、外径面に車体取付け用フランジ１及び内径面に外側転走面２と内側転走面２’を有する外方部材３と、上記各転走面２、２’に対向する外側転走面４と内側転走面４’を外径面に有する内方部材５と、上記外方部材３と内方部材５との間に介在された外側転動体６と内側転動体６’とにより軸受を構成している。
【００２３】
上記の内方部材５は、車輪取付け用フランジ８を有するハブ輪９と、その内端に突き合われた内輪１１とからなり、前記の外側転走面４は上記のハブ輪９に、また内側転走面４’は上記の内輪１１に形成される。上記のハブ輪９の内径面に雌スプライン１２が形成される。
【００２４】
上記の軸受を基本的な構成要素として、これに等速自在継手７、ブレーキロータ１３及びナックル１４の３構成部材の全部又はその一部が組み合わされてモジュール化されている。
【００２５】
前記のスプライン１２は、ハブ輪９と内輪１１とを突き合わせて連結する部分において、突き合わせ面２７（図２（ａ）参照）から所要の寸法Ｌだけ離れた位置に形成される。これは、突き合わせ面２７の部分に後述のように嵌合溝２８と連結溝２８ａが形成されるので、これらの溝とスプライン１２の部分が重複するとハブ輪９の強度低下の問題が生じるので、これを避けるためである。
【００２６】
上記の輪取付け用フランジ８にはブレーキロータ１３が取付けられ、また外方部材３のフランジ１にナックル１４が取付けられる。
【００２７】
上記のハブ輪９と内輪１１の突き合わせ面２７（図２（ａ）参照）を含む内方部材５の内径面には、周方向の嵌合溝２８が形成される。この嵌合溝２８のハブ輪９側の底面と内輪１１側の底面に、それぞれ１段低い連結溝２８ａ、２８ｂが形成される。
【００２８】
上記の嵌合溝２８には、連結手段としての連結部材２９が嵌合される。この連結部材２９は、弾性のある金属によりなり、図２（ｃ）に示すような欠円部３２を有する有端環状部材により形成される。上記の連結部材２９の両側縁に外向きの係合つば３１、３１が、図２（ｂ）に示すように内方に０度から５度程度の傾斜角θをもって形成される。
【００２９】
上記の連結部材２９は、その欠円部３２において縮径させ嵌合溝２８に嵌合され、同時に各係合つば３１、３１を前記の連結溝２８ａ，２８ｂの内壁面に圧入することにより取付けられる。
【００３０】
図３に示した他の連結部材２９は無端環状のものであり、両側縁に形成された外向きの係合つば３１、３１を周方向３箇所に設けた切欠き部３３により３分割したものである。各切欠き部３３により分離された係合つば３１、３１は前記と同程度の角度θで内方に傾斜している。嵌合溝２８に嵌合させる際は、例えば、一方の係合つば３１を内方に弾性変形させながらハブ輪９側の連結溝２８ａ（図２（ａ）参照）に係合させたのち、他方の係合つば３１を同様に弾性変形させながら内輪１１側の連結溝２８ｂに係合させる。
【００３１】
上記いずれの連結部材２９によっても、ハブ輪９と内輪１１の突き合わせ面２７がガタつき無く密着される。この状態で、連結部材２９は嵌合溝２８の内部に没入し、ハブ輪９、内輪１１の内径面から突き出すことがない。また、補修時等において、等速自在継手７のを分離する際に、内輪１１は上記の連結部材２９によりハブ輪９側に残り、継手軸部１７に付随して引き抜かれることが防止される。
【００３２】
上記のように、連結部材２９により内輪１１の引き抜きが防止される結果、内輪１１をハブ輪９の外径面に圧入する従来の構成（図５参照）をとる必要がない。このため、図５に示したハブ輪９の内径側の肉厚ａが不要となり、ハブ輪９と内輪１１とを継手軸部１７の外径面に直接嵌合する構造（図１参照）を採用することができる。上記の肉厚ａが不要となることにより、装置の軽量化に資することができ、また、その分だけハブ輪９と内輪１１の内径が大きくなる。
【００３３】
前記の等速自在継手７の外輪１６と一体の継手軸部１７の外径面は、外輪１６の底壁３４の部分から中程までは軸状に形成されているが、中程から先端までの部分に雄スプライン１２’が形成される。上記の継手軸部１７の先端から外輪１６の底壁までの間は中空に形成され、先端部内周面にねじ部３５が形成される。継手軸部１７は、図５に示した従来例のように中実のものであってもよいが、上記のように中空に形成すると装置の軽量化に資することができる。
【００３４】
前述のように、内方部材５（ハブ輪９と内輪１１）の内径は、肉厚ａが不要となった分だけ大きくなっているので、その大きさに応じて継手軸部１７及びスプライン１２’の外径も従来例より大きく形成される。その分、スプライン１２’の歯数を増やし、長さを短くすることができる。
【００３５】
また、上記外輪１６の外径面の継手軸部１７との境界に近い部分において、該継手軸部１７と同芯状の摺接面３６が形成される。この摺接面３６には、後述のシール部材２１’が摺接される。
【００３６】
上記の等速自在継手７は、その継手軸部１７が内輪１１とハブ輪９の内径面に嵌入され、そのスプライン１２’がハブ輪９のスプライン１２に係合される。継手軸部１７のスプライン１２’以外の軸状部分はハブ輪９の嵌合溝２８に近い部分と内輪１１の内径面に所要の締代をもって嵌合される。
【００３７】
なお、上記のスプライン１２、１２’のいずれか一方又は両方に軸線に対する微小な傾き角を設け、両者の係合に予圧を付与してガタつきを防止することができる。また、上記の継手軸部１７の雌ねじ部３５に固定ボルト３７が螺入され、その固定ボルト３７の頭部がハブ輪９の端面に当接することにより、該継手軸部１７がハブ輪９に固定される。
【００３８】
前記の外方部材３の内端面とナックル１４の内径面によって形成されるコーナ部に環状のセンサ３８が嵌着され、そのセンサ３８に対向したパルサリング２０が、前記の摺接面３６と内側転動体６’との間において内輪１１の内端部外径面に嵌着される。センサ３８は、内輪１１等と共に回転するパルサリング２０の磁気的変化を感知して、回転速度に応じた電気信号を外部の制御装置に出力する。
【００３９】
上記のセンサ３８より外輪１６側において、センサ３８の内径面にシール部材２１’が装着される。そのシール部材２１’は前記の摺接面３６に摺接され、これにより、パルサリング２０及びこれに対向したセンサ３８の部分がシールされ、塵埃、水等の侵入が防止される。
【００４０】
ハブ輪９と外方部材３の外端側においては従来と同様にシール部材２１が介在される。その他、等速自在継手７における内輪２３、保持器２４、ハブ輪９のフランジ８に固定されたボルト２５等の構成は従来例の場合と同じである。
【００４１】
次に、図４に示した第２実施形態の車輪軸受装置は、内方部材５の構成が前述の第１実施形態のものと相違するだけであり、他は同一構成である。以下相違する部分について説明する。
【００４２】
この場合の内方部材５は、車輪取付け用フランジ８を有するハブ輪９と、その内端に突き合わされた外側内輪１１ａ，その内端に突き合わされた内側内輪１１ｂとにより構成される。また、外側内輪１１ａに外側転走面４が形成され、その外側内輪１１ａと外方部材３との間にシール部材２１が介在される。
【００４３】
ハブ輪９の内径面に雌スプライン１２が形成され、これに係合する雄スプライン１２’が等速自在継手７の継手軸部１７の先端部に形成される。
【００４４】
上記の外側内輪１１ａと内側内輪１１ｂの突き合わせ面２７の内径面に、外側内輪１１ａと内側内輪１１ｂにわたる嵌合溝２８が設けられ、その嵌合溝２８に連結部材２９は嵌着される。嵌合溝２８と連結部材２９の詳細は前記の場合と同様である。
【００４５】
上記の第２実施形態において、等速自在継手７を分離する際は、外側内輪１１ａが外側転動体６を介して外方部材３に係合されており、内側内輪１１ｂは前記の連結部材２９により外側内輪１１ａに連結されているので、内側内輪１１ｂが継手軸部１７と共に引き抜かれることがない。
【００４６】
上記以外の構成及び作用は前記の第１実施形態の場合と同一であるので、同一部分には同一の符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、この発明は車輪軸受装置の内方部材を構成するハブ輪と内輪を連結部材により連結した構成、又は外側内輪と内側内輪とを連結部材により連結した構成を採用したことにより、補修時等において等速自在継手を分離する際に内輪（又は内側内輪）が共に引き抜かれることがない。このため、ハブ輪と内輪（又は外側内輪と内側内輪）を継手軸部の外径面に直接嵌合することができ、従来内輪を外嵌させるために設けられていたハブ輪の内径側の肉厚を不要とすることができる。その結果、装置の軽量化をはかることができ、また継手軸部のスプライン径の大径化をはかることができる。
【００４８】
なお、継手軸部を中空に形成することによっても、装置の軽量化に資することができる。
【００４９】
また、等速自在継手の外輪に摺接面を設けた構成により、速度検知用のパルサリング及びセンサを内蔵化することができ、速度検知の信頼性を向上することができる。また、速度検知用部材の内蔵化により、等速自在継手、ブレーキロータ、ナックルと合わせ、車輪軸受装置のモジュール化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の一部省略断面図
【図２】（ａ）同上の一部拡大断面図
（ｂ）同上の連結部材の断面図
（ｃ）（ｂ）図の連結部材の正面図
【図３】（ａ）同上の他の連結部材の断面図
（ｂ）（ａ）図の連結部材の正面図
【図４】第２の実施形態の一部省略断面図
【図５】従来例の一部省略断面図
【符号の説明】
１ フランジ
２ 外側転走面
２’ 内側転走面
３ 外方部材
４ 外側転走面
４’ 内側転走面
５ 内方部材
６ 外側転動体
６’ 内側転動体
７ 等速自在継手
８ フランジ
９ ハブ輪
１１ 内輪
１２  雌スプライン
１２’  雄スプライン
１３ ブレーキロータ
１４ ナックル
１５ ボルト
１６ 外輪
１７ 継手軸部
１８ ねじ軸部
１９ 固定用ナット
２０ パルサリング
２１ 外側シール部材
２１’ 内側シール部材
２３ 内輪
２４ 保持器
２５ 車輪取付け用ボルト
２７ 突き合わせ面
２８ 嵌合溝
２８ａ，２８ｂ 連結溝
２９ 連結部材
３１ 係合つば
３２ 欠円部
３３ 切欠き部
３４ 底壁
３５ 雌ねじ部
３６ 摺接面
３７ 固定ボルト
３８ センサ
【図１】
0003868170.tif 000002
【図２】
0003868170.tif 000003
【図３】
0003868170.tif 000004
【図４】
0003868170.tif 000005
【図５】
0003868170.tif 000006