(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪ホイールに連結されるアクスルハブ１２と、前記アクスルハブ１２を複列の転動体１３，１４を介して回転自在に支持する車軸軸受１５と、前記アクスルハブ１２と同軸的に連結されてドライブシャフトの動力をアクスルハブ１２に伝達する等速自在継手１６とからなる車輪用軸受ユニットであって、前記等速自在継手１６の外輪端部から延びるステム部３０を前記アクスルハブ１２の軸部２１に形成された軸孔２２に挿通させ、前記軸孔２２から突出した前記ステム部３０の先端に止め輪３３を嵌着させることにより、前記等速自在継手１６とアクスルハブ１２とを結合一体化し、前記車軸軸受１５の内輪を構成するアクスルハブ１２の軸部２１に設けられた内輪部材３２と等速自在継手１６の外輪２９との接合端面間に、前記車軸軸受１５に予圧を付与するリング状スペーサ３４を介在させ、そのリング状スペーサ３４の前記内輪部材３２及び外輪２９と接触する表面に、内輪部材３２と外輪２９の相互端面間で発生する異音を抑制する黒染め処理を施したことを特徴とする車輪用軸受ユニット。
【請求項２】
前記リング状スペーサ３４は二つ以上のスペーサ片３４ａ，３４ｂからなる分割構造としたことを特徴とする請求項１記載の車輪用軸受ユニット。
【請求項３】
前記車軸軸受１５の外輪を構成する部位と等速自在継手１６の外輪２９との間に前記スペーサ３４を内包するカバー３５を固着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車輪用軸受ユニットに関し、詳しくは、自動車等の駆動輪側に組み込まれる車輪用軸受ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のエンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪への動力伝達と車輪からの径方向及び軸方向変位やモーメント変位に対応する必要があるため、例えば図３に示すようにエンジン側と駆動輪側との間に介装されるドライブシャフト１の一端を摺動型等速自在継手２を介してディファレンシャルに連結し、他端を固定型等速自在継手３を含むハブ４を介して駆動輪ホイール５に連結している。
【０００３】
前述のドライブシャフト１の他端と駆動輪ホイール５とを連結するハブ４は、ブレーキロータと共に駆動輪ホイール５に連結されるアクスルハブ６、そのアクスルハブ６を回転自在に支持する車軸軸受７、及びアクスルハブ６と連結されてドライブシャフト１の動力をアクスルハブ６に伝達する等速自在継手３を主要部として構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のドライブシャフト１の他端と駆動輪ホイール５とを連結するハブ４では、その一部を構成するアクスルハブ６が、等速自在継手８とボルト等により連結された構造であるため、ボルト等によるアクスルハブ６と等速自在継手８の組み付けに手間と時間がかかり、部品点数も多くてその組み付け作業が煩雑で、ハブの軽量化も困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、アクスルハブと等速自在継手との組み付け作業を簡略化し、部品点数の低減化、ハブの軽量コンパクト化を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、駆動輪ホイールに連結されるアクスルハブと、前記アクスルハブを複列の転動体を介して回転自在に支持する車軸軸受と、前記アクスルハブと同軸的に連結されてドライブシャフトの動力をアクスルハブに伝達する等速自在継手とからなる車輪用軸受ユニットであって、前記等速自在継手の外輪端部から延びるステム部を前記アクスルハブの軸部に形成された軸孔に挿通させ、前記軸孔から突出した前記ステム部の先端に止め輪を嵌着させることにより、前記等速自在継手とアクスルハブとを結合一体化し、前記車軸軸受の内輪を構成するアクスルハブの軸部に設けられた内輪部材と等速自在継手の外輪との接合端面間に、前記車軸軸受に予圧を付与するリング状スペーサを介在させ、そのリング状スペーサの前記内輪部材及び外輪と接触する表面に、内輪部材と外輪の相互端面間で発生する異音を抑制する黒染め処理を施したことを特徴とする。
【０００７】
尚、本発明では、前記車軸軸受の内輪を構成するアクスルハブの軸部に設けられた内輪部材と等速自在継手の外輪との接合端面間にリング状スペーサを介在させることにより、車軸軸受に予圧を付与し得る。このリング状スペーサは二つ以上のスペーサ片からなる分割構造とすれば、その脱着が容易となる。また、リング状スペーサの内輪部材及び等速自在継手と接触する表面に黒染め処理を施すことにより、内輪部材と等速自在継手との相互端面間で発生する異音を抑制できる。
【０００８】
また、前記車軸軸受の外輪を構成する部位と等速自在継手の外輪との間に前記スペーサを内包するカバーを固着すれば、スペーサを分割構造とした場合にその抜脱を防止できると共に、車軸軸受の内部に泥水が侵入することを防止できる点で好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車輪用軸受ユニットの実施形態を以下に詳述する。
【００１０】
本発明の車輪用軸受ユニット１１は、図１に示すようにブレーキロータと共に駆動輪ホイール５（図３参照）に連結されるアクスルハブ１２と、そのアクスルハブ１２を複列の転動体１３，１４（図ではボールの場合を例示する）を介して回転自在に支持する車軸軸受１５と、アクスルハブ１２と連結されてドライブシャフト１の動力をアクスルハブ１２に伝達する等速自在継手１６とで構成される。
【００１１】
前述のアクスルハブ１２は、ハブボルト１７を装着するためのフランジ部１８から軸方向に沿って一体に延設した軸部２１を有し、その軸部２１の外径面に複列の内側軌道面１９，２０を形成することにより軸受内輪を構成する。この軸部２１には、前述のフランジ部１８の開口部と連通して軸部２１の端部に開口する軸孔２２が貫通形成され、その軸孔２２の内径面に歯型２３（スプライン）が形成されている。このアクスルハブ１２は、ブレーキロータ（図示せず）の内径面に挿通され、そのフランジ部１８に装着されたハブボルト１７によって、ブレーキロータと共に駆動輪ホイール５に連結される。
【００１２】
アクスルハブ１２の軸部２１の外周に配置された車軸軸受１５は、複列の外側軌道面２４，２５を形成することにより軸受外輪を構成し、その外側軌道面２４，２５とアクスルハブ１２の内側軌道面１９，２０（車両インナ側軌道面１９及び車両アウタ側軌道面２０）との間に複列の転動体１３，１４を介在させている。尚、内輪を構成するアクスルハブ１２の軸部２１と車軸軸受１５との間で転動体１３，１４の外側にはシール２６，２７が介挿されている。
【００１３】
前述の等速自在継手１６は、ドライブシャフト１（図３参照）の一端に設けられた内輪、トルク伝達用ボール、ボールを保持する保持器（ともに図示せず）及び外輪２９からなり、その外輪２９の一端に軸方向に沿って延在させたステム部３０を有する。この外輪２９のステム部３０の外径面には、前述したアクスルハブ１２の軸部２１の歯型２３（スプライン）と嵌合する歯型３１（スプライン）が形成されている。
【００１４】
尚、図１に示す実施形態では、アクスルハブ１２の軸部２１の外径面に形成された複列の内側軌道面１９，２０のうち、車両インナ側軌道面１９をアクスルハブ１２と別体の内輪部材３２で構成しているが、本発明はこれに限定されることなく、他の実施形態として、図示しないが、車両インナ側軌道面１９だけでなく車両アウタ側軌道面２０もアクスルハブ１２と別体の内輪部材とすることも可能である。
【００１５】
ここで、等速自在継手１６の外輪２９とアクスルハブ１２との組み付けは以下の通りである。アクスルハブ１２の軸部２１の軸孔２２に等速自在継手１６のステム部３０を挿入し、軸孔２２の内径面に形成された歯型２３（スプライン）にステム部３０の外径面に形成された歯型３１（スプライン）を嵌合させる。これにより、等速自在継手１６からアクスルハブ１２へ回転トルクを伝達することが可能となる。
【００１６】
このようにしてアクスルハブ１２の軸孔２２から突出した外輪２９のステム部３０の先端に止め輪３３を嵌着することによりアクスルハブ１２に対して等速自在継手１６を固定して外輪２９のステム部３０の抜けを防止する。この止め輪３３という簡易な手段により、等速自在継手１６の外輪２９とアクスルハブ１２とを同軸的に結合させることができる。
【００１７】
一方、軸受内輪を構成するアクスルハブ１２の軸部２１に設けられた内輪部材３２と等速自在継手１６の外輪２９との接合端面間にリング状スペーサ３４を介在させる。このリング状スペーサ３４は、図２（ａ）（ｂ）に示すように二つのスペーサ片、例えば、ほぼ半円形状の上スペーサ片３４ａと下スペーサ片３４ｂからなる分割構造とすることができる。このようにすれば、前述した内輪部材３２と外輪２９との接合端面間での脱着が容易となる。尚、スペーサ３４の分割構造は、二つ以上のスペーサ片からなるものであってもよい。
【００１８】
このスペーサ３４は、ドライブシャフト１（図３参照）に連結された等速自在継手１６に対して、軸受内輪を構成するアクスルハブ１２を軸方向アウタ側に押圧することになり、しかも、軸受外輪を構成する車軸軸受１５が車両側に固定された状態であるため、軸受内輪を構成するアクスルハブ１２に予圧を付与することができる。この予圧の付与により、転動体１３，１４と軌道面間での軸受すきまをマイナス側に設定でき、軸変位に対する剛性をより一層高くし、寿命を向上させることができる。
【００１９】
また、前述のスペーサ３４の表裏面、即ち、アクスルハブ１２に設けられた内輪部材３２及び等速自在継手１６の外輪２９と接触する表面に黒染め処理を施すことが好ましい。この黒染め処理は、スペーサ３４の表裏面にＦｅ３Ｏ４の酸化皮膜を形成し、この緻密な酸化皮膜により滑りを良好なものとするために行うものである。
【００２０】
これにより、アクスルハブ１２に設けられた内輪部材３２と等速自在継手１６の外輪２９との相互端面間で発生する異音を抑制できる。この異音は、等速自在継手１６の回転開始時、アクスルハブ１２に捻れ変形が生じてその捻れ変形が元の状態に復帰する際に発生するものである。
【００２１】
具体的には、スペーサ３４の表裏面に黒染め処理が施されていると、ドライブシャフト１による等速自在継手１６の回転開始時、等速自在継手１６の外輪２９とステム部３０が捻れ、車軸軸受１５の内輪部材３２の端面とスペーサ３４の面は相対すべりを生ずるが、元に復帰する際にも容易に復帰するため、異音の発生を抑止することが可能となる。
【００２２】
また、軸受外輪を構成する車軸軸受１５の端部と等速自在継手１６の外輪２９との間にスペーサ３４を内包するカバー３５を固着することが望ましい。このカバー３５は、例えば、等速自在継手１６の外輪２９の外周面に加締めると共に、車軸軸受１５の端部に径方向に曲げ加工することにより固着される。このようにしてカバー３５を設けることにより、スペーサ３４を分割構造とした場合にその抜脱を防止できると共に、回転時には車軸軸受１５の内部に泥水や小石等の異物が侵入することを防止できる点で好適である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、等速自在継手の外輪端部から延びるステム部をアクスルハブの軸部に形成された軸孔に挿通させ、軸孔から突出したステム部の先端に止め輪を嵌着させることにより、等速自在継手とアクスルハブとを結合一体化したことから、前述の止め輪という簡易な手段により、等速自在継手とアクスルハブとの組み付けが容易となって軸受の製造工程の簡略化が図れ、部品点数の低減化、車輪用軸受ユニットの軽量コンパクト化も実現できる。
【００２４】
また、車軸軸受の内輪を構成するアクスルハブの軸部に設けられた内輪部材と等速自在継手の外輪との接合端面間にリング状スペーサを介在させたことにより、車軸軸受に予圧を付与することができて軸受すきまをマイナス側に設定でき軸変位に対する剛性を高めることができ、高速回転に適して回転精度及び位置決め精度の向上が図れる。尚、このリング状スペーサを二つ以上のスペーサ片からなる分割構造とすれば、その脱着が容易となって組み付け作業性が向上する。
【００２５】
また、リング状スペーサのアクスルハブに設けられた内輪部材及び等速自在継手と接触する表面に黒染め処理を施すことにより、内輪部材と等速自在継手との相互端面間で発生する異音を抑制できて高品質の車輪用軸受ユニットを提供できる。
【００２６】
更に、車軸軸受の外輪を構成する部位と等速自在継手の外輪との間にスペーサを内包するカバーを固着すれば、スペーサの抜脱を防止できると共に車軸軸受の内部に泥水が侵入することを防止でき、車輪用軸受ユニットの長寿命化、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪用軸受ユニットの実施形態を示す断面図
【図２】（ａ）は二つのスペーサ片からなる分割構造としたリング状スペーサを示す側面図
（ｂ）は（ａ）の正面図
【図３】ハブを組み込んだ動力伝達装置の一例を示す断面図
【符号の説明】
１１  車輪用軸受ユニット
１２  アクスルハブ
１３，１４  転動体（ボール）
１５  車軸軸受
１６  等速自在継手
２１  軸部
２２  軸孔
２９  外輪
３０  ステム部
３３  止め輪
３４  リング状スペーサ
３４ａ，３４ｂ  スペーサ片
３５  カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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