JP4821062B2 - 駆動車軸用ハブユニット軸受 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動車軸用ハブユニット軸受に係り、詳しくは駆動系の騒音低減等を実現する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車用アクスル装置等では、部品点数の削減や製品コストの低減等を図るべく、特開2000−142009号公報(以下、先行技術と記す)等に記載されたように、軸受の構成要素をアクスル装置の構成要素と一体化したいわゆる第3世代や第3.5世代のハブユニット軸受が開発されている。先行技術のハブユニット軸受では、複列アンギュラ玉軸受の外輪に懸架装置の取付フランジを形成すると共に、一方の内輪(第1内輪)をハブと一体化し、更に他方の内輪(第2内輪)をハブに形成された内輪保持筒に外嵌・圧入させている。ハブの軸芯には雌スプラインが形成される一方、この雌スプラインにドライブシャフトの雄スプラインが嵌入し、ドライブシャフトからハブ(すなわち、車輪)に駆動力が伝達される。尚、ドライブシャフトとハブとは、止め輪によって係止されることにより、軸方向に相対動しないようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術のハブユニット軸受では、ドライブシャフトはハブにおける第1および第2内輪の内径側でスプライン嵌合するが、このことに起因して次のような問題が発生していた。一般に、走行時における駆動系の騒音を防止するには、ハブの雌スプラインとドライブシャフトの雄スプラインとの間隙は小さいことが望ましい。ところが、第2内輪がハブの内輪保持筒に所定の締め代をもって圧入されるため、内輪保持筒は第2内輪の圧入部位で所定量縮径する。そして、締め代が例えば30〜40μmに設定された場合、内輪保持筒の縮径量は雌スプラインで20μm程度となる。その結果、雌スプラインは、外端側(第1内輪側)が大径で、内端側(第2内輪側)が小径の、いわゆるテーパ状となる。これにより、雌スプラインと雄スプラインとの間隙を全域にわたって所定値以下に設定することが実際上不可能となり、駆動系の騒音を抑制する際の妨げとなっていた。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、駆動系の騒音低減等を実現した駆動車軸用ハブユニット軸受を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するべく、請求項1の発明では、懸架装置に連結されるフランジが外周側に形成され、転道体が転接する第1および第2外軌道面が内周側に形成された外輪と、
この外輪の第1外軌道面に対峙する内軌道面を外周側に有する第1内輪と一体に形成され、ドライブシャフトの雄スプラインが嵌入する雌スプラインが軸芯に形成され、更に車輪取付用フランジが軸方向外端に形成されたハブと、
このハブに形成された第2内輪保持部に外嵌・圧入され、前記外輪の第2外軌道面に対峙する内軌道面が外周側に形成された第2内輪と、
前記外輪の第1外軌道面と前記第1内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第1転道体列と、
前記外輪の第2外軌道面と前記第2内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第2転道体列と
を備えた駆動車軸用ハブユニット軸受であって、
前記第2内輪はその軸方向内端部が前記第2内輪保持部の軸方向内端部を拡径することにより加締められて前記ハブに固定されており、
前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位におけるハブ内周面は、前記雌スプラインの内径寸法よりも大きい内径寸法を有することによりドライブシャフトに対し非接触の状態にあり、そして
前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位が、前記雄スプラインと前記雌スプラインとの嵌合部位に対して軸方向でラップしていないものを提案する。
【0005】
本発明の駆動車軸用ハブユニット軸受では、第2内輪が外嵌・圧入されることにより第2内輪保持部が縮径しても、雄スプラインの嵌合部位における雌スプラインの縮径は起こらず、雌スプラインとドライブシャフトの雄スプラインとの間隙を小さく設定することが可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
第1実施形態は、本発明をFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型乗用車における駆動車軸用の第3.5世代ハブユニット軸受に適用したものである。図1は、第1実施形態に係るハブユニット軸受1を示す縦断面図であり、図2ハブユニット軸受1が組み込まれた懸架装置の要部縦断面図である。図1中、符号3で示した部材は複列アンギュラ玉軸受5の外輪であり、その内周側にはそれぞれ外向きに開いた円弧状断面の第1,第2軌道面7,9が形成されている。外輪3の外周側にはフランジ11が形成されており、図2に示したように、このフランジ11を介して懸架装置のナックルアーム12にハブユニット軸受1が結合される。
【0007】
外輪3の第1軌道面7側にはハブ13と一体化された第1内輪15が配置されており、この第1内輪15の外周側には外輪3の第1軌道面7に対応する内向きに開いた円弧状断面の軌道面17が形成されている。第1内輪15の軌道面17と第1軌道面7との間には多数個の鋼球19と保持器21とからなる第1ころ列23が介装されている。図中、符号25は内側係止端を示し、符号27は軸シールを示し、符号29はハブ13の開放端に圧入されたシールキャップを示している。
【0008】
外輪3の第2軌道面9側には第2内輪31が配置されており、この第2内輪31の外周側には外輪3の第2軌道面9に対応する内向きに開いた円弧状断面の軌道面33が形成されている。第2内輪31の軌道面33と第2軌道面9との間には多数個の鋼球19と保持器21とからなる第2ころ列35が介装されている。
【0009】
第2内輪31は、ハブ13の内側に延設された第2内輪保持筒37に外嵌・圧入され、その内側係止端39が第1内輪15の内側係止端25に当接することによって軸方向に位置決めされると共に、第2内輪保持筒37の端部に施された揺動加締め41によってハブ13に固定・一体化される。図中、符号43で示した部材は第2内輪31に外嵌・固着されたエンコーダであり、ナックルアーム12に固定されたセンサ45と伴に、図示しない電子制御装置に出力するハブ13(すなわち、車輪)の回転情報の生成に供される。
【0010】
ハブ13にはハブボルト47が植設された車輪取付用フランジ49が形成されており、この車輪取付用フランジ49に図示しないホイールが装着される。また、ハブ13の軸心には雌スプライン51が形成されており、図2に示したように、この雌スプライン51にドライブシャフト53に形成された雄スプライン55が内嵌している。雌スプライン51と雄スプライン55とには、外端部近傍の同位置にそれぞれ環状溝57,59が形成されており、これら環状溝57,59に止め輪61が嵌入することによってハブ13とドライブシャフト53との相対動が規制される。図2中、符号63はナックルアーム12とドライブシャフト53との間に介装された軸シールを示している。
【0011】
第1実施形態では、図3(図1中のA部拡大図)に示したように、第2内輪保持筒37への第2内輪31の圧入部位(ハッチングで示す)と雌スプライン51との間に所定の間隙t(例えば、1mm)が設けられている。これにより、第2内輪保持筒37と第2内輪31との嵌合部位が、雄スプライン55と雌スプライン51との嵌合部位に対して軸方向でラップしないことになる。
【0012】
以下、第1実施形態の作用を述べる。
ハブユニット軸受1を組み立てる場合、組立作業者は、ハブ13に軸シール27や外輪3、第1,第2ころ列23,35を組み付けた後、第2内輪保持筒37に第2内輪31を外嵌・圧入する。この際、第2内輪保持筒37と第2内輪31との締め代が30〜40μmに設定されていた場合、第2内輪保持筒37は内径で20μm程度縮径する。ところが、本実施形態では、第2内輪保持筒37への第2内輪31の圧入部位と雌スプライン51との間に所定の間隙tが設けられているため、第2内輪保持筒37の縮径が雌スプライン51まで及ばない。
【0013】
これにより、第1実施形態では、雌スプライン51と雄スプライン55との間隙を全域にわたって小さく設定しておくことが可能となり、その結果、従来装置で問題となっていたハブユニット軸受1に起因する騒音をごく小さいレベルに抑えることが可能となった。
【0014】
図4は、本発明の参考例に係るハブユニット軸受1が組み込まれた懸架装置の要部縦断面図である。本参考例においても、上述した第1実施形態と略同様の構成が採られているが、本参考例は本発明を第3世代ハブユニット軸受に適用したものである。すなわち、本参考例では、ドライブシャフト53の先端が外側に延設されて雄ねじ部71をなしており、この雄ねじ部71にナット73が螺合・締結されることにより、ハブ13とドライブシャフト53とが結合されている。また、第2内輪31は、所定の締め代をもった圧入のみによって、第2内輪保持筒37に固着されている。尚、本参考例も、発明に係る作用は第1実施形態と全く同様である。
【0015】
以上で具体的実施形態および参考例の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、複列アンギュラ玉軸受を採用した駆動車軸用ハブユニット軸受に本発明を適用したものであるが、複列円錐ころ軸受を採用した駆動車軸用ハブユニット軸受等に適用してもよい。また、上記実施形態では、第2内輪保持筒への第2内輪の圧入部位と雌スプラインとの間に所定の間隙を設けるようにしたが、第2内輪保持筒と第2内輪との嵌合部位が雄スプラインと雌スプラインとの嵌合部位に対して軸方向でラップしなければ、間隙は無くともよい。その他、ハブユニット軸受や懸架装置の具体的構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る駆動車軸用ハブユニット軸受によれば、懸架装置に連結されるフランジが外周側に形成され、転道体が転接する第1および第2外軌道面が内周側に形成された外輪と、この外輪の第1外軌道面に対峙する内軌道面を外周側に有する第1内輪と一体に形成され、ドライブシャフトの雄スプラインが嵌入する雌スプラインが軸芯に形成され、更に車輪取付用フランジが軸方向外端に形成されたハブと、このハブに縮径して形成された第2内輪保持部に外嵌・圧入され、前記外輪の第2外軌道面に対峙する内軌道面が外周側に形成された第2内輪と、前記外輪の第1外軌道面と前記第1内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第1転道体列と、前記外輪の第2外軌道面と前記第2内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第2転道体列とを備えた駆動車軸用ハブユニット軸受であって、前記第2内輪はその軸方向内端部が前記第2内輪保持部の軸方向内端部を拡径することにより加締められて前記ハブに固定されており、前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位におけるハブ内周面はドライブシャフトに対し非接触の状態にあり、そして前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位が、前記雄スプラインと前記雌スプラインとの嵌合部位に対して軸方向でラップしていないようにしたため、第2内輪が外嵌・圧入されることにより第2内輪保持部が縮径しても、雄スプラインの嵌合部位における雌スプラインの縮径は起こらず、ハブユニット軸受に起因する駆動系の騒音が抑制するべく、雌スプラインとドライブシャフトの雄スプラインとの間隙を小さく設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係るハブユニット軸受を示した縦断面図である。
【図2】 同ハブユニット軸受が組み込まれた懸架装置の要部縦断面図である。
【図3】 図1中のA部拡大図である。
【図4】 本発明の参考例に係る懸架装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
1‥‥ハブユニット軸受
3‥‥外輪
5‥‥複列アンギュラ玉軸受
7‥‥第1軌道面
9‥‥第2軌道面
13‥‥ハブ
15‥‥第1内輪
17‥‥軌道面
19‥‥鋼球
21‥‥保持器
23‥‥第1ころ列
31‥‥第2内輪
33‥‥軌道面
35‥‥第2ころ列
37‥‥第2内輪保持筒
51‥‥雌スプライン
53‥‥ドライブシャフト
55‥‥雄スプライン
t‥‥間隙
Claims (1)
- 懸架装置に連結されるフランジが外周側に形成され、転道体が転接する第1および第2外軌道面が内周側に形成された外輪と、
この外輪の第1外軌道面に対峙する内軌道面を外周側に有する第1内輪と一体に形成され、ドライブシャフトの雄スプラインが嵌入する雌スプラインが軸芯に形成され、更に車輪取付用フランジが軸方向外端に形成されたハブと、
このハブに形成された第2内輪保持部に外嵌・圧入され、前記外輪の第2外軌道面に対峙する内軌道面が外周側に形成された第2内輪と、
前記外輪の第1外軌道面と前記第1内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第1転道体列と、
前記外輪の第2外軌道面と前記第2内輪の内軌道面との間に介装され、多数個の転道体と保持器とからなる第2転道体列と
を備えた駆動車軸用ハブユニット軸受であって、
前記第2内輪はその軸方向内端部が前記第2内輪保持部の軸方向内端部を拡径することにより加締められて前記ハブに固定されており、
前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位におけるハブ内周面は、前記雌スプラインの内径寸法よりも大きい内径寸法を有することによりドライブシャフトに対し非接触の状態にあり、そして
前記第2内輪保持部と前記第2内輪との嵌合部位が、前記雄スプラインと前記雌スプラインとの嵌合部位に対して軸方向でラップしていないことを特徴とする駆動車軸用ハブユニット軸受。
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