(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車の駆動輪支持装置について、与圧管理が容易で、泥水等の侵入を防止可能で、発進時の異音の発生を防止する構造で、安価な装置を提供する。【解決手段】ハブ１と内側内輪４を固定する際に専用の連結リング９で、最適な与圧を与えてねじ締結する。連結リング９は、内側内輪４と接触する端面とは反対側の端面に溝を有し、その溝の内径側にスプライン又はセレーション加工が施され、外径側から溝内径部まで貫通する切り欠きを複数個有する。連結リング９と駆動側等速ジョイント外輪１２のスプライン又はセレーションをマイナス隙間にて嵌合する場合に、連結リング９に施された複数の切り欠きの効果により連結リング９が外径側に弾性変形し容易に嵌合でき、等速ジョイント１７とハブ１を回転方向に隙間なく連結でき、異音の発生が解消される。抜け止めバネ１０は組立、分解時の冶具の役割も担う。また、防水カバー１１にて、締結部の防水を図る。【選択図】図１
2020125095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側端面の外周側にフランジ部を有し反対側端面に軸部を有し中間部に環状段部を有して前記フランジ部に駆動輪を固定し支持するハブと、同ハブの前記環状段部に嵌合されて同ハブの外周側に内輪軌道を形成する内輪と、円筒体の内周側に前記ハブの内輪軌道に対抗する外輪軌道を有し外周側のフランジ部で懸架装置に固定される外輪と、前記ハブおよび前記外輪間にて前記内輪軌道と前記外輪軌道に介在して前記ハブを前記外輪に回転自在に支持する複数の転動体と、前記外輪と前記ハブと前記内輪と前記転動体で構成される軸受部に封入された油脂の漏洩を防止し外部からの泥水の侵入を防止する外側および内側シールと、前記内輪を前記ハブに転動体への適正な与圧を与えてねじ締結する連結リングと、前記連結リングの前記内輪と接触する端面と反対側の端面の溝部の内径側に施されたスプライン（又はセレーション）と駆動輪側等速ジョイント外輪の軸部外径部分に施されたスプライン（又はセレーション）との嵌合により締結される等速ジョイントと、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪の締結部に設置される抜け止めバネと、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪の締結部を覆う防水カバーを備える駆動輪支持装置であり、前記ハブの軸部に施されたねじと前記連結リングの内径部に施されたねじにより締結された後に前記ハブの軸部あるいは前記連結リングの一部に塑性変形を与えて同連結リングが回転不可能で前記転動体に与える適正与圧を保持した状態で分離不可能に固定されることを特徴とすることと、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン（又はセレーション）をマイナス隙間にて嵌合する場合に、同連結リングに施された外径側からスプライン（又はセレーション）を貫通する複数の切り欠きの効果により同連結リングが外径側に弾性変形し容易に嵌合でき、前記等速ジョイントと前記ハブを連結リングを介して、回転方向に隙間なく連結できることを特徴とする駆動輪支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン（又はセレーション）部には、前記抜け止めバネが収納可能な溝を有しており、同抜け止めバネはＣ型を基本形状として複数の突起を有し、同突起部に外径側から力を加えて抜け止めバネを縮径させ前記駆動輪側等速ジョイント外輪に施された抜け止めバネ用の溝に収納し、前記抜け止めバネの突起部が前記連結リングの切り欠き部と一致する位相において、前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン（又はセレーション）を前記連結リングのスプライン（又はセレーション）に挿入後、外径側から同抜け止めバネの突起部に加えた力を解除し、同抜け止めバネがバネ力によって拡径することにより、前記連結リングの抜け止めバネ用の溝に収納され、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪が分離不可能に締結されることを特徴とした駆動輪支持装置であり、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン（又はセレーション）部がマイナス隙間を持つ場合の組み立ておよび分離時に、前記抜け止めバネに挿入力および分離力を負荷した際に塑性変形をしないだけの剛性を備えた抜け止めバネを使用することを特徴とする駆動輪支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、自動車の駆動輪支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】自動車の駆動輪支持装置は、自動車の駆動輪を支持するもので、円筒体の外周側に設けられたハブのフランジ部に駆動輪が固定され、ハブにはフランジ部の根本の円筒体外周側に位置する軌道溝を持つ外側内輪および内端側に位置する軌道溝を持つ内側内輪が固定されており、円筒体の内側に設けられて前述ハブの外周側の外側内輪および内側内輪に対抗する第一の外輪軌道溝および第二の外輪軌道溝を有し外周側のフランジ部で懸架装置に固定される外輪と、前記ハブおよび同外輪間にて外側内輪および内側内輪の軌道溝と第一および第二の外輪軌道溝間に介在して前記ハブを前記外輪に回転自在に支持する複数の転動体と、前記ハブの内孔面に等速ジョイントの駆動輪側外輪の先端側軸部が挿入されスプライン嵌合締結されることを基本構造としている。【０００３】前記ハブには、外側内輪の軌道溝が直接加工される場合があるが、内側内輪については別体となっており、前記ハブと内側内輪の固定方法については、ハブの軸端面側の一部を揺動カシメ等により塑性変形させて、転動体に適切な与圧を与えるように、内側内輪に必要な締結力を与えてハブと内側内輪を一体化させている。【０００４】また、前記等速ジョイントの駆動輪側外輪と前記ハブの固定方法については、前記ハブの内孔面に等速ジョイントの駆動輪側外輪の先端側軸部が挿入されスプライン嵌合締結された後に、等速ジョイント外輪の軸先端部に施されたねじ部と専用ナットを用いて、ねじ締結が施され、且つ、ナットの緩み防止のために、ナットの一部を塑性加工により変形させて、固定している。尚、等速ジョイント外輪の軸側スプラインには、ねじれ角度が施され、勘合時の隙間が発生しない構造となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】上述の前記ハブと前記内側内輪を揺動カシメ等により塑性変形させて固定する際に、ハブの素材鍛造時の温度、あるいは鋼材の成分ばらつき等の影響で、カシメ部の材料組織にばらつきがあるために、個体毎にカシメ力の精密な制御が必要となり、カシメ力が適切でない場合には、カシメ部が割損し使用不可能な場合、あるいは転動体への与圧が大きくなりすぎる場合、あるいは、転動体への与圧が不足する場合等が発生し、軸受部の耐久性が低下する場合がある。【０００６】また、前記ハブと前記等速ジョイントの駆動輪側外輪のスプライン嵌合部に泥水等が侵入し、錆の発生によりスプラインの摩耗が助長される場合があり、また、錆の発生の助長によりスプライン嵌合部が固着し、メンテナンス時に等速ジョイントの分離が困難となる場合がある。【０００７】前記等速ジョイントの駆動輪側外輪と内側内輪をカシメ締結したハブの塑性加工部は、等速ジョイント外輪先端のねじ締結力によって一定の圧力で固着しているが、自動車の発進時に一定量以上のトルクがかかると、停止している駆動輪に固定しているハブと動力側から動力を加えられた等速ジョイントの間で発生する回転力によって、等速ジョイント軸部にねじれ力が加わり、ハブと等速ジョイント外輪の固着面を動かそうとする力が働くこととなる。この動力側より入力するトルクが大きくなる瞬間に、ハブと等速ジョイント外輪の接触部で固着滑りが発生し、異音を発生させることがある。【０００８】本発明の課題は、自動車の駆動輪支持装置について、前記ハブと前記内側内輪を固定する際に転動体への与圧管理が容易で、且つ、前記ハブと前記等速ジョイント外輪のスプライン嵌合部に泥水等の侵入を防止可能な構造で、自動車の発進時にハブと等速ジョイント外輪の軸根元部の接触部に固着滑りが発生した時に生じる異音の発生を防止する構造のもので、安価に製造できる装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】上記の課題を解決するために、ハブと内側内輪を固定する際に専用の連結リングを採用し、ハブの内側端面の軸部にねじを成形し、連結リングの内孔に成形されたねじとの嵌合により、連結リング端面で内側内輪の端面に締結力を与えて、転動体に最適な与圧を与える構造とする。また、連結リングの緩み防止のために、連結リングに適正な締め付けトルクを与えた後、ハブの軸部先端あるいは連結リング側の一部に塑性変形を与えて、連結リングが回転不可能とすることにより、ハブと内側内輪が分離不可能な構造を持つものとする。【００１０】上述の連結リングには、内側内輪と接触する端面とは反対側の端面に溝を有し、その溝の内径側にスプライン（又はセレーション）加工が施されており、更に外径側から溝内径部まで貫通する切り欠きを複数個有している。当該スプラインは、駆動輪側等速ジョイント外輪の軸部外径部分に施されたスプライン（又はセレーション）との嵌合により締結され、同スプライン（又はセレーション）をマイナス隙間にて嵌合する場合に、同連結リングに施された複数の切り欠きの効果により同連結リングが外径側に弾性変形し容易に嵌合でき、前記等速ジョイントと前記ハブを回転方向に隙間なく連結できる。【００１１】また、前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪の嵌合後の抜け止めには、専用の抜け止めバネを使用し、この抜け止めバネには複数の突起があり、例えば、線材あるいは角材を所定の長さに切断後折り曲げ加工により製作されており、連結リングと駆動輪側等速ジョイント外輪には、抜け止めバネが収まる溝を有している。組付け時には専用の冶具を用いて、抜け止めバネの突起部に外径側から力を加えて抜け止めバネを縮径させて、駆動輪側等速ジョイント外輪に施された抜け止めバネ用の溝に収納し、この状態で、抜け止めバネの突起部が連結リングの切り欠き部と一致する位相において、等速ジョイント外輪の外径部スプライン（又はセレーション）を連結リングのスプライン（又はセレーション）に嵌合後、外径側からの力を解除し、抜け止めバネが拡径することにより、連結リングの抜け止めバネ用の溝に収まり、連結リングと駆動輪側等速ジョイント外輪が分離不可能に締結される構造を持つものとする。【００１２】上述の抜け止めバネは、連結リングと駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン（又はセレーション）をマイナス隙間にて嵌合する場合の組み立ておよび分離時に、挿入力および分離力を負荷した際に塑性変形をしないだけの剛性を備えた特性を持つものとする。【００１３】前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪の嵌合後、連結リングの外径側から等速ジョイント外輪の外径側までを覆うことのできる、例えば、二分割された防水カバーを組付ける構造を持つものとする。
【発明の効果】
【００１４】前記ハブと前記内側内輪を揺動カシメ等の塑性加工により締結する場合には、ハブの素材鍛造時の温度等の影響で、カシメ部の材料組織が一定せず、カシメ部が割損することなく、転動体に所定の与圧を与えるためには、精度の高いコントロールが必要とされたが、本発明によれば、ハブ内側端面の突起部に施されたねじと、連結リングの内径に施されたねじを使用し、ハブに内側内輪を締結することにより、連結リングに与える締め付けトルクの管理によって、容易に転動体の与圧を管理することが可能となる。【００１５】前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン嵌合部を覆う前述の防水カバーによって、嵌合部への泥水の侵入を防止することが可能となる。【００１６】また、上記防水カバーの破損等により、スプラインによる締結部が錆等で固着した場合には、連結リングの外周部には複数個所の切り欠きを有しており、この切り欠き部から液体の錆取り剤を容易に注入出来るとともに、抜け止めバネの突起部に外径側から力を加えて抜け止めバネを縮径させて、駆動輪側等速ジョイント外輪に施された抜け止めバネ用の溝に収納した後、抜け止めバネに引き抜き力を負荷し、駆動輪側等速ジョイント外輪に引き抜き力を伝えることが可能で、通常はスプラインの固着により分離が困難な場合でも容易に分離することが可能となる。【００１７】本発明の前記連結リングと前記駆動輪側等速ジョイント外輪のスプライン嵌合部は、連結リングの弾性変形を活用して、勘合部の回転方向隙間を０にしているので、等速ジョイント外輪軸部のスプラインにねじれ角を付与して嵌合する場合と異なり、動力側からトルクを受けた際に、ねじれることがなく、連結リングと駆動輪側等速ジョイント外輪との接触面における固着滑りが発生しないことにより異音の発生が解消される。【００１８】本発明では、連結リングでハブと等速ジョイント外輪を締結することにより、ハブの中心部に貫通孔が必要なく、ハブが安価に製造できるとともに、外側内面に孔を持つことができ、駆動輪支持装置全体の重量を削減することが可能となる。【００１９】上述の抜け止めバネは、連結リングの外周部の切り欠きを活用して、抜け止めバネの突起部に容易に力を加えることが可能であり、自動車会社の組み立てラインにおいて、容易に自動化することが可能となる。また、抜け止めバネは十分な剛性を備えた特性を持っており、メンテナンス時に再組立てする際には、抜け止めバネの再利用が可能となることから、ランニングコストの削減が可能となる。【００２０】また、本発明は駆動輪支持装置に関するものであるが、ハブと内側内輪の締結を連結リングからナットに変更することにより、従動輪支持装置にも使用可能であり、軸受部の各部品の共通化によるコスト削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が適用される駆動輪支持装置一例を示す断面図である。
【図２】図１のＸ―Ｘ線断面図である。
【図３】図１のＹ―Ｙ線断面図（抜け止めバネを含む）の断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】本発明の駆動輪支持装置の実施形態について、図面を用いて説明する。駆動輪支持装置は、図示していない自動車の駆動輪を支持すべく機能するもので、ハブ１、内側内輪４、外輪３、外側シール５、外側転動体６、内側転動体７、内側シール８、連結リング９、駆動輪側等速ジョイント１７および防水カバー１１を備えており、図１に断面図を示す。尚、自動車用に等速ジョイントが使用される場合には、固定式等速ジョイントと摺動式等速ジョイントが組み合わされて使用されることが一般的であり、本図では、固定式等速ジョイントの例を示しており、図示していない摺動式等速ジョイントを介して、動力側に連結されている。
【００２３】ハブ１は、外端面側の外周部にフランジ部を備えており、フランジ部に近接する根元部に外側軌道溝１ａが形成され、かつ、外側軌道溝１ａの内端側に環状の段部が形成されている。また、内端側軸部の外径には、図２に示すねじ１ｃが施されている。
【００２４】内側内輪４は、外周面の外端側に内側軌道溝４ａを有するもので、ハブ１の環状の段部に嵌着された状態で、連結リング９の内径部に施された図２に示すねじ９ｄとハブ１のねじ１ｃにより、締結されている。この際、外側転動体６および内側転動体７に対して、適切な与圧を与える締め付けトルクにて、ハブ１と内側内輪４が締結される。
【００２５】外輪３は、円筒状で外径側にフランジ部を有しており、図示しない自動車の懸架装置に固定されており、内径部には、外側軌道溝３ａと内側軌道溝３ｂが形成されている。外側軌道溝３ａとハブ１の外側軌道溝１ａの間に、複数個の外側転動体６が介在し、内側軌道溝３ｂと内側内輪４の内側軌道溝４ａの間に、複数個の内側転動体７が介在しており、ハブ１は外輪３に回転自在に支持されている。
【００２６】外側転動体６および内側転動体７については、本図では球体を図示しているが、駆動輪支持装置に大きな荷重が加わる場合には、円錐ころを採用する。
【００２７】外側シール５および内側シール８については、外輪３に対してハブ１が回転する際に、抵抗が微小な構造を持ち、且つ、本駆動輪支持装置が自動車に装着されて使用される際に、十分なシール性を発揮し、外部からの泥水の侵入を防ぐとともに、封入された潤滑用油脂が外部に流出しない構造を持つものである。
【００２８】連結リング９については、形状はリング状で、内径にはねじ９ｄを有しており、上述のように、ハブ１のねじ１ｃと締結される。また、連結リング９の緩み防止のために、連結リング９に適正な締め付けトルクを与えた後、ハブ１の軸部先端あるいは連結リング９の一部に塑性変形を与えて、連結リング９が回転不可能とすることにより、ハブ１と内側内輪４が締結後は、分離不可能な構造を持つものとする。
【００２９】また、連結リング９には、内側内輪４と接触する端面とは反対側の端面に溝を有し、その溝の内径側にスプライン９ｃ（又はセレーション）が加工されており、更に外径側から溝内径部まで貫通する切り欠き９ｂを複数個有している。当該スプライン９ｃは、等速ジョイントの駆動輪側外輪１２の軸部外径部分に施されたスプライン１２ｂとの嵌合により締結され、この際に、連結リング９が有する複数個の切り欠き９ｂの効果により、外径側に弾性変形することが可能で、スプライン９ｃとスプライン１２ｂが嵌合前にマイナス隙間で設定された寸法であっても小さな力で挿入が可能となる。これにより、連結リング９と駆動輪側外輪１２が回転方向に隙間なく締結される。
【００３０】前記連結リング９と前記駆動輪側等速ジョイント外輪１２の嵌合後の抜け止めには、専用の抜け止めバネ１０を使用し、この抜け止めバネ１０はＣ型を基本形状として複数の突起を有し、連結リング９と駆動輪側等速ジョイント外輪１２には、抜け止めバネ１０が収まる溝を有している。組付け時には専用の冶具を用いて、抜け止めバネ１０の突起部に外径側から力を加えて抜け止めバネ１０を縮径させて、駆動輪側等速ジョイント外輪１２に施された抜け止めバネ１０用の溝１２ａに収納し、この状態で、抜け止めバネ１０の突起部が連結リングの切り欠き部９ｂと一致する位相において、等速ジョイント外輪１２の外径部スプライン１２ｂ（又はセレーション）を連結リング９のスプライン９ｃ（又はセレーション）に嵌合後、外径側からの力を解除し、抜け止めバネ１０が拡径することにより、連結リング９の抜け止めバネ１０用の溝９ａに収まり、連結リング９と駆動輪側等速ジョイント外輪１２が分離不可能となる。
【００３１】前記連結リング９と前記駆動輪側等速ジョイント外輪１２の嵌合後、連結リング９の外径側から等速ジョイント外輪１２の外径側までを覆うことのできる、例えば、二分割された防水カバー１１を組付けることにより、連結部への泥水の侵入を防止する。
【００３２】また、前記連結リング９と前記駆動輪側等速ジョイント外輪１２を分離する際には、上記防水カバー１１の破損等により、スプラインによる締結部が錆等で固着した場合にも、連結リング９の外周部には複数個所の切り欠き９ｂを有しており、この切り欠き９ｂから液体の錆取り剤を容易に注入出来るとともに、抜け止めバネ１０の突起部に外径側から力を加えて抜け止めバネ１０を縮径させて、駆動輪側等速ジョイント外輪１２に施された抜け止めバネ１０用の溝１２ａに収納した後、抜け止めバネ１０を引き抜き用の冶具として活用し、引き抜き力を加えることにより、容易に分離することが可能となる。
【００３３】本発明の前記連結リング９と前記駆動輪側等速ジョイント外輪１２のスプライン嵌合は、連結リング９の弾性変形を活用して、嵌合部の回転方向隙間を０にしているので、等速ジョイント外輪軸部のスプラインによる嵌合と比較して、動力側からトルクを受けた際に、ねじれることがなく、連結リング９と駆動輪側等速ジョイント外輪１２との接触面における固着滑りが発生することがないので、異音の発生が解消される。
【００３４】また、ハブ１については、連結リング９でハブ１と等速ジョイント外輪１２を締結することにより、ハブ１の中心部に貫通孔が必要なく、安価に製造できるとともに、外側内面に孔１ｂを持つことができ、駆動輪支持装置全体の重量を削減することが可能となる。
【００３５】また、本発明は駆動輪支持装置に関するものであるが、ハブ１、内側内輪４、外輪３、外側シール５、外側転動体６、内側転動体７、内側シール８、については、従動輪支持装置にも使用可能であり、部品の共通化によるコスト削減が可能となる。
【符号の説明】
【００３６】１    ハブ、１ａ  外側軌道溝、１ｂ  重量削減孔、１ｃ  軸部ねじ
３    外輪、３ａ  外輪外側軌道溝、３ｂ  外輪内側軌道溝
４    内側内輪、４ａ  内側内輪軌道溝
５    外側シール
６    外側転動体
７    内側転動体
８    内側シール
９    連結リング
９ａ  抜け止めバネ収納溝
９ｂ  切り欠き
９ｃ  スプライン（又はセレーション）
９ｄ  ねじ
１０  抜け止めバネ
１１  防水カバー
１２  固定式等速ジョイント外輪
１２ａ  外輪側抜け止めバネ収納溝
１２ｂ  外輪側スプライン（又はセレーション）
１７  駆動輪側固定式等速ジョイント外輪
【図１】
2020125095.tif 000003
【図２】
2020125095.tif 000004
【図３】
2020125095.tif 000005