JP2008221860A - 車輪支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブホイールのハブ軸の外径寸法並びに転がり軸受の転動体の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることができる車輪支持装置を提供する。
【解決手段】車輪が取り付けられるハブホイール１０と、駆動軸５１の端部に組み付けられる等速ジョイント５０とがトルク伝達可能に連結される車輪支持装置において、ハブホイール１０のハブ軸１３の外周面には転がり軸受２０が組み付けられると共に、ハブ軸１３の端部外周面には、連結リング７０がトルク伝達可能に取り付けられる。等速ジョイント５０の外輪３０の端部には、連結リング７０にトルク伝達可能に嵌合される筒状体６２が一体に突出される。等速ジョイント５０の外輪６０と車体側部材４２との間には、車体側部材４２に対し等速ジョイント５０の外輪６０を回転可能にかつ軸方向への移動を規制して支持する転がり軸受８０が配設されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車輪が取り付けられるハブホイールと、駆動軸の端部に組み付けられる等速ジョイントとがトルク伝達可能に連結された車輪支持装置に関する。

この種の車輪支持装置においては、図５に示すようような構造のものが知られている。
すなわち、これにおいては、ハブホイール１１０の筒軸状をなすハブ軸１１３外周面に、内輪１２１、外輪１３０及び転動体（玉）１３５、１３６を備えた転がり軸受（複列のアンギュラ玉軸受）１２０が組み付けれている。
一方、駆動軸１５１の端部に組み付けられる等速ジョイント１５０の外輪１６０にはその外輪殻体１６１の端面から外輪軸部１６２が一体に突出されている。
また、ハブホイール１１０のハブ軸１１３の内孔の内周面には内歯スプライン１１４が形成され、この内歯スプライン１１４に噛み合う外歯スプライン１６４が外輪軸部１６２の外周面に形成されている。
そして、内・外歯のスプライン１１４、１６４が相互に噛み合わされながらハブホイール１１０のハブ軸１１３の内孔に外輪軸部１６２が嵌挿され、外輪軸部１６２の先端から突出された雄ねじ部１６５に締付ナット１６６が締め付けられることで、ハブホイール１１０と等速ジョイント１５０とがトルク伝達可能に連結されている。
また、このような構造をもつ車輪支持装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。
特開２００２−７０８８０号公報

ところで、図５に示す従来の車輪支持装置においては、ハブホイール１１０の筒軸状をなすハブ軸１１３の内孔に、等速ジョイント１５０の外輪軸部１６２が内・外歯のスプライン１１４、１６４を噛み合せながら嵌挿され、外輪軸部１６２先端の雄ねじ部１６５に締付ナット１６６が締め付けられることで、ハブホイール１１０と等速ジョイント１５０とがトルク伝達可能に連結される構造となっている。
このため、ハブホイール１１０の筒軸状をなすハブ軸１１３外周に組み付けられる転がり軸受１２０の転動体１３５、１３６の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることが困難であった。
すなわち、等速ジョイント１５０の外輪軸部１６２を所要とする強度を確保して外径寸法を小さくするには限界がある。これにともなって、ハブホイール１１０の筒軸状をなすハブ軸１１３の外径寸法も小さくすることが困難となり、ひいては、転がり軸受１２０の転動体１３５、１３６の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることが困難となる。
また、等速ジョイント１５０の外輪軸部１６２先端の雄ねじ部１６５に対する締付ナット１６６の締付力の管理も必要となり、さらに、締付ナット１６６の緩み止めも行わなければならず厄介であった。

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の外径寸法並びに転がり軸受の転動体の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることができる車輪支持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に係る車輪支持装置は、車輪が取り付けられるハブホイールと、駆動軸の端部に組み付けられる等速ジョイントとがトルク伝達可能に連結された車輪支持装置であって、
前記ハブホイールのハブ軸の外周面には転がり軸受が組み付けられると共に、前記転がり軸受の外輪には、車体側部材に固定される固定フランジが形成され、
前記ハブ軸の端部外周面には、連結リングがトルク伝達可能に取り付けられる一方、
前記等速ジョイントの外輪の端部には、前記連結リングにトルク伝達可能に嵌合される筒状体が一体に突出され、
前記等速ジョイントの外輪と前記車体側部材との間には、前記車体側部材に対し前記等速ジョイントの外輪を回転可能にかつ軸方向への移動を規制して支持する転がり軸受が配設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と、等速ジョイントの外輪の筒状体とが連結リングによってトルク伝達可能に連結することができる。このため、従来の筒軸状をなすハブ軸の内孔に、等速ジョイントの外輪軸部をスプライン嵌合してトルク伝達可能に連結するものと比べ、ハブ軸の外径寸法を小さくすることができる。そして、ハブ軸の外径寸法を小さくした分だけ、ハブ軸の外周に組み付けられる転がり軸受の転動体の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることができる。
また、従来の等速ジョイントの外輪軸部先端の雄ねじ部に締付ナットを所定の締付力によって締め付ける手間も不要となる。
さらに、ハブホイールのハブ軸の外周面に組み付けられる転がり軸受と、等速ジョイントの外輪と車体側部材との間に配設される転がり軸受によって、ハブホイール及び等速ジョイントの外輪を安定よく支持することできる。
しかも、車体側部材に対する等速ジョイントの外輪の軸方向への移動を転がり軸受によって規制することができる。言い換えると、前記転がり軸受が等速ジョイントの外輪の筒状体と、連結リングとの嵌合部の抜止機能をなすため、等速ジョイントの外輪と連結リングとの間に専用の抜止部材を設定する必要がない。

請求項２に係る車輪支持装置は、請求項１に記載の車輪支持装置であって、
等速ジョイントの外輪を支持する転がり軸受は、深溝玉軸受によって構成され、
前記深溝玉軸受の内輪は、前記等速ジョイントの外輪の筒状体に嵌込まれた後、止め輪によって抜け止めされ、
前記深溝玉軸受の外輪は、車体側部材の組込孔に嵌込まれた後、止め輪によって抜け止め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と車体側部材との間に転がり軸受としての深溝玉軸受を容易に組み付けることができる。

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〜図３にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る車輪支持装置を示す側断面図である。図２はハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪の筒状体とが連結リングによってトルク伝達可能に連結された状態を拡大して示す断面図である。
図１に示すように、この実施例１の車輪支持装置は、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とがユニット化されたハブユニットと、等速ジョイント５０とがトルク伝達可能に連結されることで構成されている。

図１に示すように、ハブユニットの主体部をなすハブホイール１０は、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、外輪３０、内輪２１、転動体とての複数の玉３５、３６及び保持器３７、３８を備えた複列のアンギュラ玉軸受２０と連結リング７０が組み付けられることでユニット化されたハブユニットが構成される。

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と段差面をもって連続する小径軸部１６と、小径軸部１６の先端から突出された延長軸部１７とを同軸上に一体に有している。
ハブ軸１３の大径軸部１５と小径軸部１６とは共に略中実軸をなし、延長軸部１７は軽量化等を考慮して奥側が塞がれ先端側が開口された筒軸状に形成されている。そして、ハブ軸１３の大径軸部１５の外周面には、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、小径軸部１６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が外周面に形成された内輪２１が圧入によって嵌込まれている。

図１と図２に示すように、ハブ軸１３の延長軸部１７の外周面には、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連結するための連結リング７０が取り付けられている。
この実施例１において、延長軸部１７の外周面には外歯スプライン１８が形成され、この外歯スプライン１８に対応する内歯スプライン７１が連結リング７０の内周面に形成されている。そして、延長軸部１７の先端から外歯スプライン１８と内歯スプライン７１とが噛み合わせされながら連結リング７０が嵌挿された後、延長軸部１７の先端部がかしめられてかしめ部１９が形成されることによって、ハブ軸１３の段差面とかしめ部１９との間に内輪２１と連結リング７０とが互いに接した状態で固定されている。

この実施例１において、図２に示すように、連結リング７０は、筒材によって形成され、大径の鍔部７４と、次に詳述する等速ジョイント５０の外輪６０の筒状体６２がトルク伝達可能に嵌込まれる小径の嵌合部７２とを同軸上に有して段差状をなしている。そして、嵌合部７２の外周面には外歯スプライン７３が形成されている。

また、図１に示すように、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３５、３６と、これら各複数個の玉３５、３６をそれぞれ保持する保持器３７、３８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としてのナックル（又はキャリア）４２にボルトによって取り付けるための固定フランジ４０が一体に形成されている。

図１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の一端部外周面にスプライン嵌合されかつ止め輪６９によって抜け止めされた内輪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は、椀形状の外輪殻体６１と、外輪殻体６１外周の端部から一体に突出され、かつハブホイール１０のハブ軸１３の外周面に組み付けられた連結リング７０にトルク伝達可能に嵌合される筒状体６２とを備えている。
すなわち、筒状体６２の嵌合部６３の内周面には、連結リング７０の嵌合部７２の外周面に形成された外歯スプライン７３に噛み合う内歯スプライン６４が形成されている。
そして、連結リング７０の鍔部７４の側面に当接する位置まで連結リング７０の嵌合部７２に等速ジョイント５０の筒状体６２の嵌合部６３が嵌挿されることで、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とがトルク伝達可能に連結される。

図１と図２に示すように、等速ジョイント５０の外輪６０と、車体側部材としてのナックル４２の間には、ナックル４２に対し等速ジョイント５０の外輪６０を回転可能にかつ軸方向への移動を規制して支持する転がり軸受としての深溝玉軸受８０が組み込まれている。
すなわち、この実施例１において、深溝玉軸受８０は、内輪８１、外輪８２、玉８３及び内・外輪８１、８２の間の外側端部に組み込まれたシール材８７を備えている。そして、深溝玉軸受８０の内輪８１は、等速ジョイント５０の外輪６０の筒状体６２に嵌込まれた後、Ｃリングよりなる止め輪８５が筒状体６２の先端部外周面に形成された環状溝に嵌込まれることによって抜け止めされている。
また、深溝玉軸受８０の外輪８２は、ナックル４２の組込孔４３に嵌込まれた後、Ｃリングよりなる止め輪８６が組込孔４３の開口部内周面に形成された環状溝に嵌込まれることによって抜け止めされている。

また、この実施例１において、等速ジョイント５０の外輪６０の外輪殻体６１の端部には、工具が筒状体６２の内孔を通して挿入可能なサービス孔６５が貫設されている。このサービス孔６５にはカバー体６６がその周縁部の環状突輪６７において圧入によって嵌込まれて密封されている。そして、等速ジョイント５０の内輪５２と駆動軸５１とを分離する場合に、ハブホイール１０（ハブユニット）側から等速ジョイント５０を分離した後、カバー体６６を取り外したり、あるいはカバー体６６を破損することによってサービス孔６５を開放する。この状態のもとで、工具が筒状体６２の内孔を通してサービス孔６５に挿通される。そして、駆動軸５１の先端部外周面の止め輪６９を取り外すことによって等速ジョイント５０の内輪５２に対し駆動軸５１を引き抜くことで容易に分離することができる。
なお、カバー体６６を合成樹脂製にすることで容易に破損できるようにしてもよい。

また、この実施例１において、図２に示すように、複列のアンギュラ玉軸受２０の外輪３０の一端部内周面と内輪２１の鍔部外周面との間にはシール部材９０が配設され、シール部材９０の外側面には着磁リングよりなるパルサーリング９１が貼り付けられている。一方、パルサーリング９１の磁気を検出する車速検出器９５がナックル４２の所定位置に取り付けられている。そして、車速検出器９５先端の検出部９６がパルサーリング９１の被検出部を検出可能に臨んでいる。

この実施例１に係る車輪支持装置は上述したように構成される。
したがって、車両の走行時等において、駆動軸５１のトルクが等速ジョイント５０の内輪５２、複数のボール５３及び外輪６０に順次伝達され、駆動軸５１と同方向に外輪６０が回転される。
等速ジョイント５０の外輪６０に伝達されたトルクは、外輪６０の筒状体６２の内歯スプライン６４と、連結リング７０の外歯スプライン７３との噛み合い及び連結リング７０の内歯スプライン７１とハブ軸１３の外歯スプライン１８との噛み合いによってハブホイール１０のハブ軸１３に伝達され、フランジ１１と共に車輪が回転駆動される。

前記したようにして、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の筒状体６２とが連結リング７０によってトルク伝達可能に連結されるため、ハブ軸１３を中実軸に形成することができる。この結果、図５に示すような従来の筒軸状をなすハブ軸１１３の内孔に、等速ジョイント１５０の外輪軸部１６１をスプライン嵌合してトルク伝達可能に連結するものと比べ、ハブ軸１３の外径寸法を小さくすることができる。そして、ハブ軸１３の外径寸法を小さくした分だけ、ハブ軸１３の外周に組み付けられる転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受２０の玉（転動体）４１、４２の配設ピッチ円を小さくして軽量化を図ることができる。
また、図５に示すような従来の等速ジョイント１５０の外輪軸部１６２先端の雄ねじ部１６５に締付ナット１６６を所定の締付力によって締め付ける手間も不要となる。

また、ハブホイール１０のハブ軸１３の外周面に組み付けられるアンギュラ玉軸受２０と、等速ジョイント５０の外輪６０とナックル４２との間に配設される深溝玉軸受８０によって、ナックル４２に対しハブホイール１０及び等速ジョイント５０の外輪６０を安定よく支持することできる。
しかも、ナックル４２に対する等速ジョイント５０の外輪６０の軸方向への移動を深溝玉軸受８０によって規制することができる。言い換えると、深溝玉軸受８０が等速ジョイント５０の外輪６０の筒状体６２と、連結リング７０との相互の嵌合部６３、７２の抜止機能をなすため、等速ジョイント５０の外輪６０と連結リング７０との間に専用の抜止部材を設定する必要がない。

また、この実施例１において、ナックル４２の組込孔４３と等速ジョイント５０の外輪６０との間に深溝玉軸受８０を組み付ける場合、先ず、深溝玉軸受８０の内輪８１が等速ジョイント５０の外輪６０の筒状体６２に嵌込まれた後、止め輪８５によって抜け止めされる。
次に、深溝玉軸受８０の外輪８２がナックル４２の組込孔４３に嵌込まれた後、止め輪８６によって抜け止めされることで、ナックル４２の組込孔４３と等速ジョイント５０の外輪６０との間に深溝玉軸受８０が容易に組み付けられる。

また、この実施例１において、ハブホイール１０のハブ軸１３の外周に、外輪３０、内輪２１、転動体とての複数の玉３５、３６及び保持器３７、３８を備えた複列のアンギュラ玉軸受２０が組み付けられることでユニット化されたハブユニットを従動輪用のハブユニットとして使用することも可能である。
但し、この場合、ハブ軸１３の延長軸部１７及び連結リング７０が削除される。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、ハブ軸１３の端部外周面（延長軸部１７の外周面）に、外歯スプライン１８と内歯スプライン７１との噛み合いによって連結リング７０がトルク伝達可能に嵌合される場合を例示したが、ハブ軸１３の端部外周面に連結リング７０をセレーション嵌合又は圧入によってトルク伝達可能に嵌合してもこの発明を実施することができる。

また、図３に示すように、連結リング７０の鍔部７４の外周面に凹凸面７７を周方向に等間隔に形成してパルサーリングとして機能させることも可能である。
但し、この場合においては、連結リング７０の鍔部７４の外周面に車速検出器９５先端の検出部９６を検出可能に臨ませる。

また、図４に示すように、連結リング７０の外周面の全長にわたって同径の外歯スプライン７３を形成し、等速ジョイント５０の筒状体６２の嵌合部６３からはみ出した外歯スプライン部分７３ａをパルサーリングとして機能させることも可能である。
但し、この場合においても、連結リング７０の外歯スプライン部分７３ａに車速検出器９５先端の検出部９６を検出可能に臨ませる。
図３又は図４に示すように、連結リング７０の外周面の一部をパルサーリングとして機能させることによって、専用のパルサーリングを製作して組み付ける手間を省くことが可能となる。

また、前記実施例１においては、ハブホイール１０の転がり軸受として、複列のアンギュラ玉軸受２０が採用された場合を例示したが、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に係る車輪支持装置を示す側断面図である。 同じくハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪の筒状体とが連結リングによってトルク伝達可能に連結された状態を拡大して示す断面図である。 連結リングの鍔部の外周面にパルサーリングとして機能する凹凸面を周方向に等間隔に形成した実施態様を示す説明図である。 連結リングの一端部外周面の外歯スプライン又はセレーションをパルサーリングとして機能させた実施態様を示す説明図である。 従来の車輪支持装置を示す側断面図である。

符号の説明

１０ ハブホイール
１１ フランジ
１３ ハブ軸
１８ 外歯スプライン
２０ 複列のアンギュラ玉軸受（転がり軸受）
４２ ナックル（車体側部材）
５０ 等速ジョイント
６０ 外輪
６２ 筒状体
６３ 嵌合部
６４ 内歯スプライン
７０ 連結リング
７１ 内歯スプライン
７２ 嵌合部
７３ 外歯スプライン
８０ 深溝玉軸受（転がり軸受）
８１ 内輪
８２ 外輪
８３ 玉（転動体）

Claims (2)

1. 車輪が取り付けられるハブホイールと、駆動軸の端部に組み付けられる等速ジョイントとがトルク伝達可能に連結された車輪支持装置であって、
   前記ハブホイールのハブ軸の外周面には転がり軸受が組み付けられると共に、前記転がり軸受の外輪には、車体側部材に固定される固定フランジが形成され、
   前記ハブ軸の端部外周面には、連結リングがトルク伝達可能に取り付けられる一方、
   前記等速ジョイントの外輪の端部には、前記連結リングにトルク伝達可能に嵌合される筒状体が一体に突出され、
   前記等速ジョイントの外輪と前記車体側部材との間には、前記車体側部材に対し前記等速ジョイントの外輪を回転可能にかつ軸方向への移動を規制して支持する転がり軸受が配設されていることを特徴とする車輪支持装置。
2. 請求項１に記載の車輪支持装置であって、
   等速ジョイントの外輪を支持する転がり軸受は、深溝玉軸受によって構成され、
   前記深溝玉軸受の内輪は、前記等速ジョイントの外輪の筒状体に嵌込まれた後、止め輪によって抜け止めされ、
   前記深溝玉軸受の外輪は、車体側部材の組込孔に嵌込まれた後、止め輪によって抜け止めされていることを特徴とする車輪支持装置。

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