JP5098748B2

JP5098748B2 - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP5098748B2
Application number: JP2008086737A
Authority: JP
Inventors: 剛上川; 正信山口; 悟村尾
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009234540A

Description

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た車輪用軸受装置に関する。

この種の車輪用軸受装置においては、例えば、特許文献１に開示されてた構造のものが知られている。
これにおいては、図６に示すように、ハブホイール２１０と等速ジョイント２５０とをトルク伝達可能に接続するために、ハブホイール２１０のハブ軸２１３の端面と、この端面に突き合わされる等速ジョイント２５０の外輪２６０の端壁部２６１の端面に、相互に噛み合うことでハブホイール２１０と等速ジョイント２５０とをトルク伝達する両サイドスプライン（サイドフェーススプライン）２１８、２６２が形成される。
また、ハブホイール２１０のハブ軸２１３と等速ジョイント２５０の外輪２６０とを連結するために、等速ジョイント２５０の外輪２６０の端壁部２６１に、連結ボルト２７０の雄ねじ部２７３に対応する雌ねじ２６３が形成される一方、ハブ軸２１３の中心部には連結ボルト２７０の軸部２７２が挿通される中心孔２１４が形成される。
そして、両サイドスプライン２１８、２６２を噛み合わせた状態で、ハブ軸２１３の外側から中心孔２１４を通して連結ボルト２７０の軸部２７２が挿通され、この軸部２７２の雄ねじ部２７３が外輪２６０の端壁部２６１の雌ねじ２６３に締め付けられることで、ハブホイール２１０のハブ軸２１３と等速ジョイント２５０の外輪２６０とが連結される。
特開昭５７−１７８９０３号公報

ところで、図６に示すような構造をもつ車輪用軸受装置においては、両サイドスプライン２１８、２６２を噛み合わせた状態で、連結ボルト２７０の軸部２７２をハブ軸２１３の外側から中心孔２１４に挿通し、その軸部２７２の雄ねじ部２７３の先端を外輪２６０の端壁部２６１の雌ねじ２６３に位置合わせする作業が厄介であり、連結ボルト２７０の締め付けに多くの手間を必要としていた。

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の両サイドスプラインを噛み合わせながら連結ボルトによってハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とを容易に連結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。

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の外周に転がり軸受が設けられ、前記ハブ軸の端面と、等速ジョイントの外輪の端壁部の端面にそれぞれ形成された両サイドスプラインがトルク伝達可能に噛み合わされ、連結ボルトによって前記ハブホイールのハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが連結された車輪用軸受装置であって、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記連結ボルトの軸部が圧入される貫通孔が貫設され、
前記連結ボルトの軸部は、その頭部下面が前記等速ジョイントの外輪の端壁部の内側面に当接する位置まで前記貫通孔に圧入された状態で、前記ハブ軸の中心孔に挿通されると共に、その軸部先端部が前記ハブ軸の外側端面から突出され、
前記連結ボルトの軸部先端部には、雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部に締付ナットが締め付けられることで前記ハブホイールのハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが連結されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブホイールと等速ジョイントとをトルク伝達可能に一体状に連結する場合、予め、等速ジョイントの外輪の端壁部の内側面から、その端壁部の貫通孔に連結ボルトの軸部を、頭部下面が端壁部の内側面に当接する位置まで圧入する。これによって、等速ジョイントの外輪の端壁部の外側面から連結ボルトの軸部を所定長さ突出させておく。
次に、連結ボルトの軸部をハブ軸の中心孔の一端側（車幅方向中心側）から他端側（車幅方向外側）に向けて挿通する。
そして、ハブ軸の端面と等速ジョイントの外輪の端壁部の端面との両サイドスプラインを噛み合わせながら、連結ボルトの軸部先端部の雄ねじ部をハブ軸の中心孔の他端側に突出させる。
ここで、連結ボルトの軸部の雄ねじ部に締付ナットを締め付けることによって、ハブホイールと等速ジョイントとを容易に連結することができる。
また、連結ボルトの軸部とハブ軸の中心孔とが微小な隙間をもって嵌合するように、ハブ軸の中心孔を高精度に孔明け加工した場合には、ハブ軸の中心孔に連結ボルトの軸部を挿通させる動作によって、ハブホイールと等速ジョイントとを同一中心線上に正確に位置合わせすることが可能となる。

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、
ハブホイールのハブ軸の端部は、半径方向外方へかしめられて転がり軸受の内輪を固定するかしめ部が形成され、このかしめ部の端面にサイドスプラインが形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブホイールのハブ軸のかしめ部の端面にサイドスプラインを形成することによって、サイドスプラインの外径寸法を大きくすることができる。そして、ハブ軸のサイドスプラインに対応する外径寸法をもって等速ジョイントの外輪の端壁部端面にサイドスプラインを形成して噛み合わせることによって、トルク伝達性の向上を図ることができる。

請求項３に係る車輪用軸受装置は、請求項１又は２に記載の車輪用軸受装置であって、
連結ボルトの頭部は非円形に形成される一方、
等速ジョイントの外輪の端壁部の内側面には、連結ボルトの頭部を回止して嵌合させる凹部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、等速ジョイントの外輪の端壁部の凹部に連結ボルトの頭部を回止して嵌合させることによって、連結ボルトの雄ねじ部に締付ナットを締め付ける際に、連結ボルトが不測に空回りすることがないため、締付ナットの締め付けを容易に行うことができる。

請求項４に係る車輪用軸受装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置であって、
締付ナットにはその座部に円形鍔部が形成される一方、
ハブホイールのハブ軸の外側端面には、前記締付ナットの円形鍔部と略同径の内径寸法を有す芯合わせ用の凹部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブ軸の外側端面の中心孔の開口部回りの芯合わせ用の凹部に、締付ナットの円形鍔部（円形座部）を嵌合させて連結ボルトの雄ねじ部に締付ナットを締め付けることによってハブホイールと等速ジョイントとを同一中心線上に正確に位置合わせすることが可能となる。

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１）
この発明の実施例１を図１と図２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はハブホイールと等速ジョイントとが分離された状態を示す説明図である。
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とを備えて構成されている。

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。
等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の端面には、サイドスプライン６２が形成されている。
また、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の中心部には、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とを一体状に連結するための連結ボルト７０の軸部７２が圧入される貫通孔６３が貫設されている。

連結ボルト７０は、頭部７１と軸部７２とを有し、軸部７２の先端部には雄ねじ部７３が形成されている。さらに、雄ねじ部７３には締付ナット７５を回り止めするためのかしめ溝７４が凹設されている。
そして、図２に示すように、連結ボルト７０は、その軸部７２が等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の内側面から頭部７１の下面が端壁部６１の内側面に当接する位置まで貫通孔６３に圧入されて固定される。これによって、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の端面から連結ボルト７０の軸部７２が所定長さ突出される。
なお、連結ボルト７０の軸部７２の根元部にセレーションを形成し、そのセレーション軸部において、貫通孔６３に圧入することによって圧入強度を高めると共に、回り止めすることが望ましい。

図１に示すように、ハブホイール１０は、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とを一体に有している。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。すなわち、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、大径軸部１５の外周面に、外輪３０の一方の軌道面３１に対応する軌道面２２が形成されている。
さらに、外輪３０の他方の軌道面３２に対応する軌道面２３が外周面に形成された内輪２１がハブ軸１３の小径軸部１６の外周面に嵌込まれた後、小径軸部１６の先端部が半径方向外方へかしめられてかしめ部１７が形成されることによって、内輪２１が段差部とかしめ部１７との間に固定されている。
また、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。

図１に示すように、ハブ軸１３の端面、この実施例１ではハブ軸１３のかしめ部１７の端面には、この端面に突き合わされる等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１のサイドスプライン６２に噛み合うサイドスプライン１８が形成されている。
また、ハブ軸１３の中心孔１４は、連結ボルト７０の軸部７２が微小な隙間をもって挿入（嵌挿）される孔径寸法に形成されている。

上述したように構成されるこの実施例１に係る車輪用軸受装置において、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とをトルク伝達可能に一体状に連結する場合、図２に示すように、予め、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の内側面から、端壁部６１の貫通孔６３に連結ボルト７０の軸部７２を、頭部７１下面が端壁部６１の内側面に当接する位置まで圧入する。これによって、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の外側面から連結ボルト７０の軸部７２を所定長さ突出させておく。
次に、連結ボルト７０の軸部７２をハブホイール１０のハブ軸１３の中心孔１４の一端側（車幅方向中心側）から他端側（車幅方向外側）に向けて挿通する。
この際、ハブ軸１３端面と等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１外面との両サイドスプライン１８、６２を噛み合わせながら、連結ボルト７０の軸部７２先端部の雄ねじ部７３をハブ軸１３の中心孔１４の他端側に突出させる。
ここで、連結ボルト７０の軸部７２の雄ねじ部７３に締付ナット７５を所要とする締め付け状態まで締め付ける。最後に、締付ナット７５端部の薄肉部７６の一部が雄ねじ部７３のかしめ溝７４内にかしめられて周り止めされることによって、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とが連結される。

また、この実施例１において、連結ボルト７０の軸部７２とハブ軸１３の中心孔１４とが微小な隙間をもって嵌合するように、連結ボルト７０の軸部７２とハブ軸１３の中心孔１４とのうち、少なくともハブ軸１３の中心孔１４が高精度に孔明け加工される。
これによって、ハブ軸１３の中心孔１４に連結ボルト７０の軸部７２を挿通させる動作によって、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とを同一中心線上に正確に位置合わせすることができる。

また、この実施例１において、ハブ軸１３の端部が半径方向外方へかしめられ、これによって形成されたかしめ部１７の端面に、サイドスプライン１８が形成される。このため、かしめ部１７が形成されない場合と比べ、サイドスプライン１８の外径寸法を大きくすることができる。
そして、ハブ軸１３のサイドスプライン１８に対応する外径寸法をもって等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１外面にサイドスプライン６２を形成して噛み合わせることによって、トルク伝達性の向上を図ることができる。

（実施例２）
次に、この発明の実施例２を図３〜図５にしたがって説明する。
図３はこの発明の実施例２に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。図４は連結ボルトの頭部が多角形に形成された実施態様を示す説明図である。図５は連結ボルトの頭部が二面幅に面取りされた実施態様を示す説明図である。

図３に示すように、この実施例２においては、ハブホイール１０のハブ軸１３の外側端面の中心孔１４の開口部回りに、締付ナット７５の円形鍔部（円形座部）７７と略同径の内径寸法を有す芯合わせ用の凹部１９が形成されている。
また、この実施例２においては、連結ボルト７０の頭部７１は非円形に形成される。例えば、図４に示すように、連結ボルト７０の頭部７１ａが多角形（図では正五角形）に形成されたり、又は、図５に示すように、連結ボルト７０の円形の頭部７１ｂが二面幅をもって面取りされている。
一方、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の内側面の貫通孔６３の開口部回りに、連結ボルト７０の頭部７１ａ（又は７１ｂ）に対応する形状で回止して嵌合させる凹部６１ａ（又は６１ｂ）が形成されている。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様にして構成されるため、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。

したがって、この実施例２においても実施例１と略同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例２において、ハブ軸１３の外側端面の中心孔１４の開口部回りの芯合わせ用の凹部１９に、締付ナット７５の円形鍔部７７を嵌合させて連結ボルト７０の軸部７２の雄ねじ部７３に締付ナット７５を締め付けることによって、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とを同一中心線上に正確に位置合わせすることができる。
また、ハブ軸１３の中心孔１４を高精度に孔明け加工する必要がないため、加工コストの低減に効果がある。

また、この実施例２において、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の凹部６１ａ（又は６１ｂ）に、連結ボルト７０の頭部７１ａ（又は７１ｂ）を回止して嵌合させることによって、連結ボルト７０の軸部７２の雄ねじ部７３に締付ナット７５を締め付ける際に、連結ボルト７０が不測に空回りすることがないため、締付ナット７５の締め付けを容易に行うことができる。

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、ハブホイール側の転がり軸受として複列のアンギュラ玉軸受２０を用いたが、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。

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。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説明図である。この発明の実施例２に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。連結ボルトの頭部が多角形に形成された実施態様を示す説明図である。連結ボルトの頭部が二面幅に面取りされた実施態様を示す説明図である。従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ハブホイール
１１フランジ
１３ハブ軸
１４中心孔
１７かしめ部
１８サイドスプライン
２０アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
５０等速ジョイント
６０外輪
６１端壁部
６２サイドスプライン
７０連結ボルト
７２軸部
７３雄ねじ部
７５締付ナット

Claims

車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸の外周に転がり軸受が設けられ、前記ハブ軸の端面と、等速ジョイントの外輪の端壁部の端面にそれぞれ形成された両サイドスプラインがトルク伝達可能に噛み合わされ、連結ボルトによって前記ハブホイールのハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが連結された車輪用軸受装置であって、
前記等速ジョイントの外輪の端壁部には、前記連結ボルトの軸部が圧入される貫通孔が貫設され、
前記連結ボルトの軸部は、その頭部下面が前記等速ジョイントの外輪の端壁部の内側面に当接する位置まで前記貫通孔に圧入された状態で、前記ハブ軸の中心孔に挿通されると共に、その軸部先端部が前記ハブ軸の外側端面から突出され、
前記連結ボルトの軸部先端部には、雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部に締付ナットが締め付けられることで前記ハブホイールのハブ軸と前記等速ジョイントの外輪とが連結されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
請求項１に記載の車輪用軸受装置であって、
ハブホイールのハブ軸の端部は、半径方向外方へかしめられて転がり軸受の内輪を固定するかしめ部が形成され、このかしめ部の端面にサイド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１又は２に記載の車輪用軸受装置であって、
連結ボルトの頭部は非円形に形成される一方、
等速ジョイントの外輪の端壁部の内側面には、連結ボルトの頭部を回止して嵌合させる凹部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１〜３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置であって、
締付ナットにはその座部に円形鍔部が形成される一方、
ハブホイールのハブ軸の外側端面には、前記締付ナットの円形鍔部と略同径の内径寸法を有す芯合わせ用の凹部が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。