(57)【要約】【課題】ハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とを効率よくトルク伝達することができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車輪が取り付けられるハブホイール１０のハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０とがトルク伝達可能に連結され、ハブ軸１３の外周に転がり軸受２０が組み付けられる。ハブ軸１３の外周面には転がり軸受２０の内輪２１が嵌合される。ハブ軸１３の軸端には、転がり軸受２０の内輪２１の端面よりも車幅方向内側へ延びる延長軸部１７が形成されると共に、この延長軸部１７の外周面には雄スプライン１８が形成される。等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１には、延長軸部１７に嵌合可能な筒状部６２が形成されると共に、この筒状部６２の内周面には雄スプライン１８に嵌合してハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０とをトルク伝達する雌スプライン６３が形成されている。【選択図】図１
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【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ハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、前記ハブ軸の外周に転がり軸受が組み付けられた車輪用軸受装置であって、
前記ハブ軸の外周面には前記転がり軸受の内輪が嵌合され、
前記ハブ軸の軸端には、前記転がり軸受の内輪の端面よりも車幅方向内側へ延びる延長軸部が形成されると共に、この延長軸部の外周面には雄スプラインが形成され、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記延長軸部に嵌合可能な筒状部が形成されると共に、この筒状部の内周面には前記雄スプラインに嵌合して前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とをトルク伝達する雌スプラインが形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】
請求項１に記載の車輪用軸受装置であって、
等速ジョイントの外輪の端壁部の中心部には締結ボルトに対応する雌ねじが形成され、
前記締結ボルトの雄ねじが、ハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通されて前記端壁部の雌ねじにねじ込まれることによって、前記ハブ軸の内輪の端面と前記等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とが当接した状態で前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが締結されることを特徴とする車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、前記ハブ軸の外周に転がり軸受が組み付けられた車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車輪用軸受装置においては、例えば、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示された車輪用軸受装置においては、ハブ軸の外周面に転がり軸受の内輪が嵌合され、ハブ軸の軸端部が半径方向外方へかしめられてかしめ部が形成されることによって転がり軸受の内輪に軸方向の予圧が付与される。
また、ハブホイールのハブ軸の中心孔の内周面軸方向には雌スプラインが形成され、等速ジョイントの外輪の端面から突出された中心軸の外周面軸方向には雌スプラインに対応する雄スプラインが形成される。
そして、ハブ軸の雌スプラインと、等速ジョイントの中心軸の雄スプラインとがスプライン嵌合された状態で、等速ジョイントの中心軸の先端部の雄ねじ部に締結ナットが締め付けられることによって、等速ジョイントの外輪とハブ軸とがトルク伝達可能に締結されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−７０８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記車輪用軸受装置においては、ハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合してトルク伝達する構造上、トルク伝達力を高めるためには、等速ジョイントの中心軸の外径寸法やハブ軸の中心孔の孔径寸法を大きくしなければならず、この分だけ車輪用軸受装置全体の外径寸法が大きくなり大型化や重量増加をまねくことになる。
【０００４】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とを効率よくトルク伝達することができる車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る車輪用軸受装置は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、前記ハブ軸の外周に転がり軸受が組み付けられた車輪用軸受装置であって、
前記ハブ軸の外周面には前記転がり軸受の内輪が嵌合され、
前記ハブ軸の軸端には、前記転がり軸受の内輪の端面よりも車幅方向内側へ延びる延長軸部が形成されると共に、この延長軸部の外周面には雄スプラインが形成され、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記延長軸部に嵌合可能な筒状部が形成されると共に、この筒状部の内周面には前記雄スプラインに嵌合して前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とをトルク伝達する雌スプラインが形成されていることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、ハブ軸の延長軸部の外周面に形成された雄スプラインと、等速ジョイントの外輪の筒状部の内周面に形成された雌スプラインとをスプライン嵌合してトルク伝達する構造上、従来のハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの外輪の中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合するものと比べ、スプラインの外径寸法を大きくすることができ、トルク伝達力を高めることができる。
このようにして、ハブ軸と等速ジョイントの外輪とを効率よくトルク伝達することができるため、車輪用軸受装置全体の大型化や重量増加を抑制することができる。
【０００７】
請求項２に係る車輪用軸受装置は、請求項１に記載の車輪用軸受装置であって、
等速ジョイントの外輪の端壁部の中心部には締結ボルトに対応する雌ねじが形成され、
前記締結ボルトの雄ねじが、ハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通されて前記端壁部の雌ねじにねじ込まれることによって、前記ハブ軸の内輪の端面と前記等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とが当接した状態で前記ハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが締結されることを特徴とする。
【０００８】
前記構成によると、締結ボルトをハブ軸の中心孔の車幅方向外側から挿通して等速ジョイントの外輪の端壁部にねじ込むことによって、ハブ軸の内輪の端面と等速ジョイントの外輪の筒状部の先端面とを当接した状態でハブ軸と等速ジョイントの外輪とを締結する構造上、締結ボルトの軸径寸法を、従来の等速ジョイントの外輪の中心軸の軸径寸法よりも小さくして軽量化を容易に図ることができる。
また、締結ボルトの締め付け力によって、ハブ軸外周面の転がり軸受の内輪に軸方向の予圧を適切に付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
【実施例】
【００１０】
（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。図２はハブ軸の延長軸部と等速ジョイントの外輪の筒状部とのスプライン嵌合部分を拡大して示す縦断面図である。図３はハブホイールと等速ジョイントとが分離された状態を示す縦断面図である。
【００１１】
図１に示すように、この実施例１に係る車輪用軸受装置は、ハブホイール１０と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受２０と、等速ジョイント５０と、締結ボルト７０とを備えて構成されている。
ハブホイール１０は、中心孔１４を有して円筒状をなすハブ軸１３と、ハブ軸１３の一端部寄り外周面に形成されたフランジ１１とを一体に備えている。そして、フランジ１１には、ブレーキロータ（図示しない）を間に挟んで車輪（図示しない）を取り付けるための複数本のハブボルト１２が所定ピッチでかつ圧入によって固定されている。
ハブ軸１３の外周には、外輪３０、内輪２１、転動体としての複数の玉４１、４２及び保持器４５、４６を備えた複列のアンギュラ玉軸受２０が組み付けられている。
【００１２】
この実施例１において、ハブ軸１３は、フランジ１１側に形成された大径軸部１５と、大径軸部１５よりも適宜に小径でかつ大径軸部１５と段差部をもって連続して形成された小径軸部１６とを一体に有している。そして、アンギュラ玉軸受２０の外輪３０の内周面に形成された両軌道面のうち、一方の軌道面３１に対応する軌道面２２が大径軸部１５の外周面に形成されている。
また、ハブ軸１３の小径軸部１６の外周面に圧入されて固定される内輪２１の外周面には、外輪３０の他方の軌道面３２に対応する軌道面２３が形成されている。
そして、外輪３０の両軌道面３１、３２と、ハブ軸１３側の両軌道面２２、２３との間には各複数個の玉４１、４２と、これら各複数個の玉４１、４２をそれぞれ保持する保持器４５、４６が組み付けられる。
また、外輪３０の外周面には、車両の懸架装置（図示しない）に支持された車体側部材（ナックル、又はキャリア）にボルトによって取り付けるための固定フランジ３５が一体に形成されている。
【００１３】
図１と図２に示すように、ハブ軸１３の小径軸部１６の軸端には、アンギュラ玉軸受２０の内輪２１の端面よりも車幅方向内側へ延びる円筒状の延長軸部１７が形成されている。この延長軸部１７の外周面の軸方向には雄スプライン１８が形成されている。
また、この実施例１において、雄スプライン１８はハブ軸１３の小径軸部１６の一部から延長軸部１７の全長にわたって形成されている。  
さらに、ハブ軸１３の小径軸部１６及び雄スプライン１８の範囲には、焼き入り（熱処理等）によって硬度が高められた表面処理加工部１９が設けられている（図２の鎖線で示す範囲）。
【００１４】
図１と図２に示すように、等速ジョイント５０は、周知のツェッパー型、バーフィールド型と呼ばれている等速ジョイントが使用されており、駆動軸５１の一端に一体状に連結された内輪５２と、外輪６０と、これら内・外輪５２、６０の間に配設された複数のボール５３と、これら複数のボール５３を保持する保持器５４を備えて構成されている。
また、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１には、ハブ軸１３の延長軸部１７に外嵌可能な円筒状の筒状部６２が一体に突出されている。この筒状部６２の内周面にはハブ軸１３の延長軸部１７の雄スプライン１８に嵌合してハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０とをトルク伝達する雌スプライン６３が形成されている。
なお、雄・雌の両スプライン１８、６３のうち、一方のスプライン、例えば、雄スプライン１８を構成する各スプライン歯は、周方向に設定された適切なリード角度をもって螺旋状をなし、軸方向に延びている。また、他方のスプラインとしての雌スプライン６３を構成する各スプライン歯は軸方向に平行して延びている。
【００１５】
図１と図２に示すように、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の中心部には、締結ボルト７０の雄ねじ７３に対応する雌ねじ６５が形成されている。
締結ボルト７０は、ハブ軸１３の中心孔１４よりも適宜に大径の座部を一体に有する座付き頭部７１と、中心孔１４よりも小径で中心孔１４に環状空間を隔てて挿通される軸部７２とを備え、軸部７２の先端部には等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の雌ねじ６５に対応する雄ねじ７３が形成されている。
そして、ハブ軸１３の延長軸部１７の雄スプライン１８と、等速ジョイント５０の外輪６０の筒状部６２の雌スプライン６３とがスプライン嵌合された後、締結ボルト７０の軸部７２がハブ軸１３の中心孔１４の車幅方向外側から挿通され、雄ねじ７３が端壁部６１の雌ねじ６５に所要とするトルクでねじ込まれることによって、ハブ軸１３の内輪２１の端面と等速ジョイント５０の外輪６０の筒状部６２の先端面とが当接した状態でハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０とがトルク伝達可能に締結されるようになっている。
【００１６】
この実施例１に係る車輪用軸受装置は構成される。
したがって、ハブ軸１３の延長軸部１７の雄スプライン１８と、等速ジョイント５０の外輪６０の筒状部６２の雌スプライン６３とのスプライン嵌合によってトルク伝達する構造上、従来のハブ軸の中心孔の雌スプラインと、等速ジョイントの外輪の中心軸の雄スプラインとをスプライン嵌合するものと比べ、雄スプライン１８の外径寸法を大きくすることができ、トルク伝達力を高めてハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０とを効率よくトルク伝達することができる。このため、車輪用軸受装置全体の大型化や重量増加を抑制することができる。
【００１７】
また、この実施例１において、ハブ軸１３の雄スプライン１８に表面処理加工部１９が設けられ硬度が高められているため、雄・雌の両スプライン１８、６３の嵌合長さを表面処理加工部１９が設けられない場合と比べ短くしても必要充分なトルク伝達力が得られる。このため、雄・雌の両スプライン１８、６３の嵌合長さを短くして車輪用軸受装置全体の軸方向の長さの増大を抑制することができる。
【００１８】
また、この実施例１において、締結ボルト７０の軸部７２は、ハブ軸１３の中心孔１４よりも小径で中心孔１４に環状空間を隔てて挿通されるため、従来のハブ軸の中心孔と等速ジョイントの外輪の中心軸とをトルク伝達可能にスプライン嵌合するものと比べ、軽量化を容易に図ることができる。すなわち、締結ボルト７０の軸部７２とハブ軸１３の中心孔１４との間の環状空間に相当する分だけ軽量化を図ることが可能となる。
また、締結ボルト７０の締め付け力によって、ハブ軸１３の内輪２１に所望する軸方向の予圧を適切に付与することができると共に、内輪２１の予圧の管理が容易となる。
【００１９】
（実施例２）
次に、この発明の実施例２を図４にしたがって説明する。
図４はこの発明の実施例２に係る車輪用軸受装置における等速ジョイントの外輪の端壁部の部分を拡大して示す縦断面図である。
【００２０】
図４に示すように、この実施例２においては、等速ジョイント１５０の外輪１６０と、端壁部１６１を別部材によって構成したものであり、端壁部１６１は鋼板のプレス加工によって形成され、外輪１６０の端部の筒状部１６２に圧入固定される外径筒部１６１ａと、締結ボルト７０の雄ねじ７３がねじ込まれる雌ねじ１６５を内周面に有する内径筒部１６１ｂと、内外径の筒部１６１ａ、１６１ｂを連結するフランジ部１６１ｃとを一体に有している。
一方、等速ジョイント１５０の外輪１６０の一端部には、円筒状の筒状部１６２が貫通状態で一体に形成されている。筒状部１６２の内周面には、圧入孔１６４と雌スプライン１６３とが同一中心線上に隣接して形成されている。
そして、筒状部１６２の圧入孔１６４には、端壁部１６１がその外径筒部１６１ａにおいて圧入固定されている。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
【００２１】
したがって、この実施例２に係る車輪用軸受装置においても実施例１と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例２においては、端壁部１６１をブレス加工によって形成し、等速ジョイント１５０の外輪１６０の筒状部１６２に圧入する構造上、実施例１と比べ、端壁部１６１を薄肉にして軽量化を容易に図ることができる。
また、等速ジョイント１５０の外輪１６０の筒状部１６２の内周面に対する雌スプライン１６３の加工は、端壁部１６１を圧入する前の状態において容易に加工することができる。すなわち、前記実施例１においては、外輪６０と一体の端壁部６１によって筒状部６２が閉じられるため、ブローチ加工によって雌スプライン６３を形成ことが困難であるが、この実施例２においては、等速ジョイント１５０の外輪１６０の筒状部１６２の内周面にブローチ加工によって雌スプライン１６３を容易に形成することができる。
【００２２】
なお、この発明は前記実施例１及び２に限定するものではない。
例えば、前記実施例１及び２においては、締結ボルト７０の軸部７２をハブ軸１３の中心孔１４の車幅方向外側から挿通して等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１にねじ込むように構成したが、等速ジョイントの外輪の端壁部から連結軸（中心軸、ボルト等を含む）を突出し、この連結軸をハブ軸の中心孔を貫通させた後、連結軸の先端部の雄ねじ部に締結ナットを締め付けてハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に締結する構成にしてもこの発明を実施可能である。
また、前記実施例１及び２においては、転がり軸受として複列のアンギュラ玉軸受が採用された場合を例示したがアンギュラ玉軸受の他、複列の円すいころ軸受けを用いてもこの発明を実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施例１に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図２】同じくハブ軸の延長軸部と等速ジョイントの外輪の筒状部とのスプライン嵌合部分を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同じくハブホイールと等速ジョイントとが分離された状態を示す縦断面図である。
【図４】この発明の実施例２に係る車輪用軸受装置における等速ジョイントの外輪の端壁部の部分を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１１０  ハブホイール
１１  フランジ
１３  ハブ軸
１４  中心孔
１７  延長軸部
１８  雄スプライン
２０  アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
５０、１５０  等速ジョイント
６０、１６０  外輪
６２、１６２  筒状部
６３、１６３  雌スプライン
６１、１６１  端壁部
７０  締結ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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