JP2001304285A - 等速自在継手及びこれを用いた車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外輪にブーツの大径側端部を装着した等速自
在継手のクリアランス径を小径化し、この等速自在継手
を組み込んだ車輪軸受装置の車体に対する着脱性を向上
することである。 【解決手段】 等速自在継手１の外輪３の開口端部に延
長部２８を設け、その延長部の内周面に環状の装着部２
９を設け、この装着部２９にブーツ１２の大径側端部１
４を圧入固定した構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、等速自在継手及
びこれを用いた車輪用軸受装置に関し、特にブーツの取
り付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】等速自在継手においては、内部の潤滑用
グリースが漏れることを防止するため、外輪とドライブ
シャフトとの間に合成樹脂製又はゴム製のブーツが装着
される。

【０００３】図５は等速自在継手５１と車輪軸受部５２
とを組み合わせて構成された従来の車輪軸受装置であ
り、その等速自在継手５１は継手本体６３とブーツ６２
との組合わせからなる。

【０００４】継手本体６３は、外輪５３の球形内面と内
輪５４の球形外面のそれぞれに曲線状のトラック溝５
５、５５’を周方向等間隔に形成し、両方のトラック溝
５５、５５’間にトルク伝達用のボール５６を組み込
み、そのボール５６の保持器５７を外輪５３と内輪５４
との間で接触案内するようにしている。上記の外輪５３
の閉塞端面に外輪ステム５８が一体に設けられ、その外
径面にスプライン５９が形成される。また内輪５４には
ドライブシャフト６１が前記外輪５３の開口端側から挿
入固定され、その内輪５４とドライブシャフト６１が一
体となって外輪ステム５８に対して屈曲自在となり、所
定の作動角をもってトルク伝達ができるようになってい
る。

【０００５】ブーツ６２は、上記の外輪５３と内輪５４
の間に充填されるグリースの漏れを防ぐために、外輪５
３の開口端部の外径面とドライブシャフト６１の間に装
着される。このブーツ６２は合成樹脂製又はゴム製であ
り、蛇腹部６０の一端部に外輪５３の外径面に装着され
る大径側端部６４が設けられ、他端部にドライブシャフ
ト６１に装着される小径側端部６５が設けられる。これ
らの端部６４、６５はいずれもその外周面に巻き付けた
鋼板製のブーツバンド６６、６６で密着固定される。

【０００６】一方、車輪軸受部５２は、外方部材６７、
内方部材６８を有し、その内方部材６８はハブ輪６８ａ
とそのハブ輪６８ａの内側端部外径面に嵌着固定された
軸受内輪６８ｂにより構成される。アウター側において
外方部材６７とハブ輪６８ａの対向面の軌道面間にアウ
ター側転動体７０ａ，インナー側において外方部材６７
と軸受内輪６８ｂの対向面の軌道面間にインナー側転動
体７０ｂが組み込まれる。外方部材６７には車体のナッ
クル７１に連結するための車体取り付けフランジ７２が
設けられ、またハブ輪６８ａには車輪を取り付けるため
の車輪取り付けフランジ７３が設けられる。またハブ輪
６８ａの内径面にスプライン溝７４が形成される。

【０００７】前記の等速自在継手５１は、その外輪ステ
ム５８をハブ輪６８ａの内径面に挿入し、スプライン５
９とスプライン溝７４とをかみ合わせ、且つハブ輪６８
ａの外部に突き出した部分にナット７５を締め込んで固
定される。

【０００８】前記の車体取り付けフランジ７２がボルト
７６によりナックル７１に連結固定され、また車輪取り
付けフランジ７３に固定されたボルト７７により車輪が
取り付けられる。

【０００９】以上の構成でなる車輪軸受装置は、等速自
在継手５１の外輪５３に与えられるトルクを外輪ステム
５８を経てハブ輪６８ａに伝える。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような車輪軸受
装置においては、等速自在継手５１のブーツ６２の大径
側端部６４が外輪５３の外径面に取り付けられるため、
等速自在継手５１の組立て上の最小クリアランス径は、
外輪５３の外径寸法にブーツ６２の肉厚又はブーツバン
ド６６の突出部７８を加算した寸法になる場合が多い。

【００１１】一方、自動車の組立ラインにおいて、前記
の車輪軸受装置をナックル７１に組み込む場合、或いは
補修時に該装置をナックル７１から抜き出す場合を考慮
すると、ナックル内径Ａよりも等速自在継手５１のクリ
アランス径が小さくなければならないため、車輪軸受装
置の設計に制約を受けることがあった。また、ブーツバ
ンド６６の突出部７８がナックル内径Ａから突き出すと
きは、組み込み時はブーツバンド６６は後から装着され
るので問題ないが、補修時には予め外しておくなどの工
数が必要であった。

【００１２】そこで、この発明は、等速自在継手の外輪
のサイズは従来通りに維持しながらブーツの肉厚やブー
ツバンドの高さがクリアランス径に影響を及ぼさないよ
うにして、クリアランス径の小径化をはかり、その等速
自在継手を組み込んだ車輪軸受装置の車体に対する着脱
作業の利便性を向上させることを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、継手本体とその外輪とドライブシャ
フトとの間に装着されるブ−ツとからなり、上記外輪の
開口端部に上記ブーツの大径側端部を取り付け、上記ド
ライブシャフトに該ブーツの小径側端部を取り付けてな
る等速自在継手において、上記外輪の開口端部に設けた
延長部の内周面に環状の装着部を設け、その装着部に上
記ブーツの大径側端部を圧入固定した構成を採用した。

【００１４】上記の構成によれば、等速自在継手の外輪
の開口端部に取り付けられるブーツの大径側端部が外輪
の外径以内に収まるので、等速自在継手のクリアランス
径が小径化される。また、ブーツバンドが不要となる。

【００１５】上記ブーツの大径側端部の外径面に押し込
み用フランジを設け、そのフランジを上記装着部の端面
に押し当てた構成をとることができる。この場合の押し
込み用フランジは、ブーツを装着部に取り付ける際に治
具を押し当てる部分となり、同時に大径側端部を補強す
る。

【００１６】さらに、上記の補強部材を円筒部の一端部
に上記押し込み用フランジと一体化された補強フランジ
を設けた構成とし、これにより押し込み用フランジを補
強するようにしてもよい。

【００１７】上記の補強部材の円筒部に弾性を付与する
手段として、円筒部の複数箇所に、補強フランジと反対
側の端部が外端面に開放されたスリットを設けた構成、
円筒部の複数箇所に上記補強フランジ側が立ち上がった
切り起こしによる係合片を設けた構成などを採用するこ
とができる。

【００１８】以上の構成でなる等速自在継手は、外輪の
開口端部が装着部の分だけ軸方向に延長される構成であ
るため、作動角が若干減少することになる。したがっ
て、前輪のように転舵機構を併せ持っていないため、大
きな作動角を必要としないＦＲ車あるいは４ＷＤ車の後
輪に対し好適である。また、四輪転舵機構との併用によ
り、ＦＦ車あるいは４ＷＤ車の前輪にも適用可能であ
る。

【００１９】なお、上記の等速自在継手を車輪軸受部と
組合わせて構成される車輪用軸受装置もこの発明に含ま
れる。前述のようにこの場合の等速自在継手はクリアラ
ンス径が小径化されるので、これを車体側のナックル内
径より小さく形成することができる。このため、車輪用
軸受装置を車体のナックルに取り付ける際、または補修
時に取り外す際の着脱作業が簡素化される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１から図４に基づいて説明する。図１に示すように、実
施形態の車輪軸受装置も、従来の場合と同様に、等速自
在継手１と車輪軸受部２との組み合わせにより構成され
る。等速自在継手１は、継手本体１３とブーツ１２との
組合わせからなる。

【００２１】継手本体１３は、外輪３の球形内面と内輪
４の球形外面のそれぞれに曲線状のトラック溝５、５’
を周方向等間隔に形成し、両方のトラック溝５、５’間
にトルク伝達用のボール６を組み込み、そのボール６の
保持器７を外輪３と内輪４との間で接触案内するように
している。上記の外輪３の閉塞端面に外輪ステム８が一
体に設けられ、その外径面にスプライン９が形成され
る。また内輪４にはドライブシャフト１１が前記外輪３
の開口端側から挿入固定され、その内輪４とドライブシ
ャフト１１が一体となって外輪ステム８に対して屈曲自
在となり、所定の作動角をもってトルク伝達ができるよ
うになっている。

【００２２】ブーツ１２は、上記の外輪３と内輪４の間
に充填されるグリースの漏れを防ぐために、外輪３の開
放端の外径面とドライブシャフト１１の間に装着され
る。このブーツ１２は合成樹脂製又はゴム製であり外輪
３の外径面の装着される大径側端部１４と、ドライブシ
ャフト１１に装着される小径側端部１５を有し、その間
に蛇腹部１９が形成される。小径側端部１５がドライブ
シャフト１１の外径面に鋼板製のブーツバンド１６で密
着固定される点は従来の場合と同じであるが、大径側端
部１４の構造、これを装着する外輪３の開口端側の構造
は従来の場合と異なっている。この点は後述する。

【００２３】一方、車輪軸受部２は、外方部材１７、内
方部材１８を有し、その内方部材１８はハブ輪１８ａと
そのハブ輪１８ａの内側端部外径面に嵌着固定された軸
受内輪１８ｂにより構成される。アウター側において外
方部材１７とハブ輪１８ａの対向面の軌道溝間にアウタ
ー側転動体２０ａ，インナー側において外方部材１７と
軸受内輪１８ｂの対向面の軌道溝間にインナー側転動体
２０ｂが組み込まれる。外方部材１７には車体のナック
ル２１に連結するための車体側取り付けフランジ２２が
設けられ、またハブ輪１８ａには車輪を取り付けるため
の車輪側取り付けフランジ２３が設けられる。またハブ
輪１８ａの内径面にスプライン溝２４が形成される。

【００２４】前記の等速自在継手１は、そのドライブシ
ャフト１１をハブ輪１８ａの内径面に挿入し、スプライ
ン９とスプライン溝２４とをかみ合わせ、且つハブ輪１
８ａの外部に突き出した部分をナット２５で締め込んで
固定している。

【００２５】前記の車体側取り付けフランジ２２がボル
ト２６によりナックル２１に連結固定され、また車輪側
取り付けフランジ２３に固定されたボルト２７により車
輪が取り付けられる。

【００２６】以上の構成でなる車輪軸受装置は、等速自
在継手１の外輪３に与えられるトルクを外輪ステム８を
経てハブ輪１８ａに伝える。

【００２７】ところで、前述の外輪３の開口端部は、図
２に示すように、従来のトラック溝５の開口端部から一
定肉厚ａをもって寸法ｂだけブーツ１２側に延び出した
延長部２８が設けられる。この延長部２８の外径面は外
輪３の外径面から段差無く連続しているが、内径側はト
ラック溝５の部分で段差ｃだけ薄くなっている。その延
長部２８の内径面がブーツ１２の大径側端部１４を装着
する環状の装着部２９となっている。その装着部２９の
内端に係合溝３０が形成される。

【００２８】ブーツ１２の大径側端部１４と蛇腹部１９
との間において、ブーツ１２の外径面に押し込み用フラ
ンジ３１が形成される。この押し込み用フランジ３１
は、大径端部１４を装着部２９に装着する際に治具を押
し当てる部分となる。

【００２９】上記の大径端部１４の外径面と、その内端
に連続する押し込み用フランジ３１とにより形成される
面に断面Ｌ字形の金属製の補強部材３２（図２（ｂ）参
照）がインサート成形により一体化される。この補強部
材３２は、補強円筒部３３とその一端に外向きに形成さ
れ補強フランジ３４とにより構成される。その補強円筒
部３３が大径側端部１４の外径面に一体化され、補強フ
ランジ３４が押し込み用フランジ３１に一体化される。

【００３０】上記の補強円筒部３３の先端から大径側端
部１４の先端部が露出し、さらに外方に屈曲され、補強
円筒部３３の外径面より外方に突き出した係合リブ３５
が形成される。また、押し込み用フランジ３１の上端部
に外輪３側に向いた屈曲部３６が形成され、フランジ部
３４の端面をカバーする。

【００３１】上記のブーツ１２の大径側端部１４を装着
部２９に装着する際は、前述のように押し込み用フラン
ジ３１に治具を当てて押し込み、大径側端部１４を装着
部２９に圧入すると共に、係合リブ３５を係合溝３０に
強制嵌合させて固定する。これにより、補強部材３２の
補強円筒部３３の外径面は装着部２９に密着すると共
に、補強フランジ３４が延長部２８の端面に押し当てら
れる。この状態で、押し込み用フランジ３１の外周面、
即ち屈曲部３６の外周面は延長部２８の肉厚ａ内に収ま
り、また大径側端部１４の内径面は前記の段差ｃ内に収
まる。

【００３２】上記のように、押し込み用フランジ３１の
先端面が肉厚ａ内に収まる結果、等速自在継手１のクリ
アランス径は外輪３の外径寸法により定まり、ナックル
内径Ａ内に収まる（図１参照）。

【００３３】図３は、前記の補強部材３２の変形例であ
り、その補強円筒部３３に周方向に所定間隔をおいて多
数のスリット３７を設け、そのスリット３７の一端部を
補強フランジ３４の反対方向に開放したものである。イ
ンサート成形時にスリット３７内にもブーツ１２の材料
（樹脂、ゴム等）が侵入するが、スリット３７の存在に
より縮径方向の弾性が増し、大径側端部１４の装着部２
９への装着が容易になる。

【００３４】図４は補強部材３２の他の変形例であり、
この場合は補強円筒部３３に周方向に所定の間隔をおい
て切り起こしにより係合片３８が形成される。この係合
片３８の切り起こしは補強フランジ３４側が外方へ立ち
上がるように形成され、インサート成形によりその係合
片３８を含む補強円筒部３３全体が材料内に埋設され
る。その埋設部３９とフランジ３４の間に係合溝４１が
形成され、その係合溝４１が装着部２８の外端部に形成
された係合リブ４２に係合される。

【００３５】上記の係合片３８は、装着時は内方に弾性
変形して大径側端部１４の装着を容易にする一方、装着
後は抜け出しを強固に防止する。

【００３６】なお、上記の実施形態においては、補強部
材３２を用いているが、ブーツ１２が硬質樹脂で形成さ
れ十分に大径側端部１４の強度が大きいときは補強部材
３２を省略することができる。また補強部材を用いる場
合でも、補強円筒部３３だけのものを用いることができ
る。

【００３７】また、上記の実施形態は等速自在継手１と
車輪軸受部２との組合わせからなる車輪軸受装置である
が、車輪軸受部２から分離された等速自在継手１、即ち
継手本体１３とブーツ１２の組合わせからなる等速自在
継手１単独もこの発明に含まれる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明にかかる等速自
在継手は、外輪の開口端部の内周面に形成した環状の装
着部にブーツの大径側端部を圧入固定するようにしたの
で、等速自在継手のクリアランス径の大きさがブーツの
肉厚やブーツバンドの影響を受けることがなく、従来よ
りも小径化することができる。従って、この等速自在継
手を組み込んだ車輪軸受装置は、車体に対する着脱作業
が容易になり、組立性、補修性が向上する。

【００３９】さらに、ブーツバンドが不要になるので、
部品点数を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の車体に取り付けた状態の断面図

【図２】（ａ）同上の補強部材の斜視図 （ｂ）同上の一部拡大断面図

【図３】（ａ）同上の補強部材の変形例の斜視図 （ｂ）同上の変形例の一部拡大断面図

【図４】（ａ）同上の補強部材のその他の変形例の斜視
図 （ｂ）同上のその他の変形例の一部拡大断面図

【図５】（ａ）従来例の車体に取り付けた状態の断面図 （ｂ）同上の一部拡大断面図

【符号の説明】

１ 等速自在継手 ２ 車輪軸受部 ３ 外輪 ４ 内輪 ５、５’ トラック溝 ６ ボール ７ 保持器 ８ 外輪ステム ９ スプライン １１ ドライブシャフト １２ ブーツ １３ 継手本体 １４ 大径側端部 １５ 小径側端部 １６ ブーツバンド １７ 外方部材 １８ 内方部材 １８ａ ハブ輪 １８ｂ 軸受内輪 １９ 蛇腹部 ２０ａ アウター側転動体 ２０ｂ インナー側転動体 ２１ ナックル ２２ 車体側フランジ ２３ 車輪側フランジ ２４ スプライン溝 ２５ ナット ２６ ボルト ２７ ボルト ２８ 延長部 ２９ 装着部 ３０ 係合溝 ３１ 押し込み用フランジ ３２ 補強部材 ３３ 補強円筒部 ３４ 補強フランジ ３５ 係合リブ ３６ 屈曲部 ３７ スリット ３８ 係合片 ３９ 埋設部 ４１ 係合溝 ４２ 係合リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｂ 35/14 Ｂ６０Ｂ 35/14 Ｖ Ｆ１６Ｃ 19/38 Ｆ１６Ｃ 19/38 Ｆ１６Ｄ 3/224 Ｆ１６Ｄ 3/224 Ａ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 継手本体と、その外輪とドライブシャフ
   トとの間に装着されるブ−ツとからなり、上記外輪の開
   口端部に上記ブーツの大径側端部を取り付け、上記ドラ
   イブシャフトに該ブーツの小径側端部を取り付けるよう
   にした等速自在継手において、上記外輪の開口端部に設
   けた延長部の内周面に環状の装着部を設け、その装着部
   に上記ブーツの大径側端部を圧入固定したことを特徴と
   する等速自在継手。
2. 【請求項２】 上記装着部に圧入されるブーツの大径側
   端部に金属製の円筒状補強部材を一体に設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
3. 【請求項３】 上記ブーツの大径側端部の外径面に押し
   込み用フランジを設け、そのフランジを上記装着部の端
   面に押し当てたことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の等速自在継手。
4. 【請求項４】 上記補強部材の一端部に上記押し込み用
   フランジと一体化された補強フランジを設けたことを特
   徴とする請求項３に記載の等速自在継手。
5. 【請求項５】 上記装着部に全周にわたる係合溝を設
   け、上記ブーツの大径側端部外径面に設けた係合リブを
   その係合溝に嵌合させたことを特徴とする請求項１から
   ４のいずれかに記載の等速自在継手。
6. 【請求項６】 上記補強部材の円筒部の複数箇所に、上
   記補強フランジと反対側の端部が外端面に開放されたス
   リットを設けたことを特徴とする請求項１から５のいず
   れかに記載の等速自在継手。
7. 【請求項７】 上記補強部材の円筒部の複数箇所に上記
   補強フランジ側が立ち上がった切り起こしによる係合片
   を設け、その係合片を含む円筒部を上記ブーツの大径側
   端部の内部に埋設し、その埋設部分と上記フランジ部と
   の間に係合溝を設け、その係合溝を前記装着部の内径面
   に設けたことを特徴とする請求項４に記載の等速自在継
   手。
8. 【請求項８】 上記のブーツが合成樹脂からなることを
   特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の等速自在
   継手。
9. 【請求項９】 車輪軸受部と等速自在継手の組合わせか
   らなる車輪用軸受装置において、上記車輪軸受部を車体
   に取り付ける車体取り付けフランジを有する外方部材
   と、車輪を取り付ける車輪取り付けフランジを有する内
   方部材との間に複列の転動体を組み込んで構成し、上記
   の等速自在継手を請求項１から８のいずれかに記載のも
   のにより構成し、その等速自在継手の外輪シャフトを上
   記車輪軸受部の内方部材に結合したことを特徴とする車
   輪用軸受装置。
10. 【請求項１０】上記の内方部材が、上記の車輪取り付け
    フランジを有するハブ輪と軸受内輪との組合わせにより
    構成されたことを特徴とする請求項９に記載の車輪用軸
    受装置。
11. 【請求項１１】 上記ブーツの大径側端部を含む等速自
    在継手の外輪外径を、上記外方部材に取り付けられるナ
    ックルの内径より小径に形成したことを特徴とする請求
    項９又は１０に記載の車輪用軸受装置。