(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアハウジング(12)、ギアハウジジング(12)の外側へ延びる車軸管(14)及び各車軸管(14)に配置される駆動軸(26)を有する駆動車軸組立体(10)において、
駆動軸(26)に取り付けられ、かつ車軸管(14)の遠隔端にネジで連結されているねじキャップ(32)によって車軸管(14)の端に保持されている軸受組立体(30)を有し、それぞれの駆動軸(26)は、該軸受組立体(30)によって車軸管(14)の遠隔端において回転可能に支持され、
車軸管(14)は、遠隔端に隣接している外側フランジ(44)を有し、
駆動車軸組立体(10)は、外側フランジ(44)に並列に車軸管(14)の遠隔端上に取り付けられた外側ブレーキ部材(34)を更に有し、
ねじキャップ(32)は、軸線方向に車軸管(14)上にブレーキ部材(34)を設置し、かつ車軸管(14)にブレーキ部材(34)を回転不可能に連結するため、外側フランジ(44)に対してブレーキ部材(34)を締めつける
ことを特徴とする駆動車軸組立体。
【請求項２】
フランジ(44)がブレーキ部材(34)の非円形凹部(64)内に適合する非円形部分を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動車軸組立体。
【請求項３】
フランジ(44)が非円形形状であることを特徴とする請求項２に記載の駆動車軸組立体。
【請求項４】
フランジ(44)が、ブレーキ部材(34)の概ね正方形の凹部(64)に適合する概ね正方形の形状を有することを特徴とする請求項２に記載の駆動車軸組立体。
【請求項５】
ブレーキ部材(34)が、パーキングブレーキドラムのような主ブレーキ部材であることを特徴とする請求項１に記載の駆動車軸組立体。
【請求項６】
ギアハウジジング(12)、ギアハウジジング(12)の外側へ延びる車軸管(14)及び各車軸管(14)に配置される駆動軸(26)を有する駆動車軸組立体(10)において、
車軸管(14)の遠隔端にネジで連結されているねじキャップ(32)の半径方向フランジ(60)によって車軸管(14)の端に保持されている外側レース(42)と、駆動軸(26)に取り付けられている内側レース(50)とを有する軸受組立体(30)を有し、それぞれの駆動軸(26)は、該軸受組立体(30)によって車軸管(14)の遠隔端において回転可能に支持され、
車軸管(14)は、遠隔端に隣接している外部フランジ(44)を有し、
駆動車軸組立体(10)は、外部フランジ(44)に並列に車軸管(14)の遠隔端に取り付けられた外部ブレーキ部材(34)を更に有し、
ねじキャップ(32)は、軸線方向に車軸管(14)にブレーキ部材(34)を設置し、かつ、車軸管(14)にブレーキ部材(34)を回転不可能に連結するため、外部フランジ(44)に対してブレーキ部材(34)を締めつけるリング部分を有する
ことを特徴とする駆動車軸組立体。
【請求項７】
各車軸管(14)が遠隔端に取り付けられたフランジ付端カラー(16)を有することを特徴とする請求項６に記載の駆動車軸組立体。
【請求項８】
端カラー(16)が、軸線方向に車軸管(14)上に端カラー(16)を設置するように車軸管(14)の端に係合するためであり、かつ、軸受組立体(30)の外側レース(42)に係合するための環状の内側(38)及び外側停止肩(40)がそれぞれ形成されている内部中間ランド(36)を有することを特徴とする請求項７に記載の駆動車軸組立体。
【請求項９】
端カラー(16)が、ブレーキ部材(34)を案内するため、正方形の外部フランジ(44)と、その外側に続いている円形ランド(46)を有し、かつ外側端がネジ山になっていることを特徴とする請求項７に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１０】
ねじキャップ(32)が、フランジ付端カラー(16)の雄ネジ山(48)と係合する雌ネジ山(58)を有することを特徴とする請求項９に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１１】
ねじキャップの半径方向フランジ(60)に、対向する穴(62)の組のどちらかに係合する工具によってねじキャップ(32)を調整するために、直交関係のある４つの穴(62)が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１２】
軸受組立体(30)が両方向にスラスト能力を有することを特徴とする請求項６に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１３】
軸受組立体(30)が両方向にスラスト能力を有するテーパころ軸受組立体であることを特徴とする請求項６に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１４】
テーパころ軸受組立体(30)が、駆動軸(26)に取り付けられている内側レース(50)を有し、該内側レース(50)は、締り嵌めで駆動軸(26)に取り付けられた保持リング(52)によって駆動軸(26)に形成されたスラスト肩に当接して保持されることを特徴とする請求項１３に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１５】
テーパころ軸受組立体(30)が、テーパころの端によって係合するための軸受カップ(42)の大径端に適合する環状リップを有するスラストリング(54)、及び金属取付カップ(56)を有する軸受シール(55)を更に有し、両方向にスラスト能力を有することを特徴とする請求項１４に記載の駆動車軸組立体。
【請求項１６】
スラストリング(54)および金属取付カップ(56)の外径が、軸受外側レース(42)の外径と略同一であり、かつ、各々がフランジ付端カラー(16)の端に滑り嵌めされることを特徴とする請求項１４に記載の駆動車軸組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的には駆動車軸組立体に関し、特に各端に内部軸受組立体及び外部固定式ブレーキ部材を含む駆動車軸組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
1914年７月21日にThomas I. Duffy に付与された米国特許第1,104,174 号は、複列玉軸受組立体を支持する駆動軸を有する自動車の後車軸を開示する。玉軸受組立体は、駆動軸の一体の肩と駆動軸にネジ込まれた環状ナットとの間に保持される内側軸受部材を有し、従って、玉軸受組立体は、駆動軸とともに車軸ハウジング内に挿入されたり車軸ハウジングから取り除かれたりする。玉軸受組立体は、外側玉軸受部材を有し、該外側玉軸受部材は、バンドによって一緒に保持され、かつ、車軸端シェルの一体の肩とシェルの端にネジ込まれ、とがった係止プレートによって適所に係止されたリングとの間に閉じ込められる。後車軸は、外側固定式ブレーキ部材を車軸ハウジングに取り付けるいかなる手段も有していない。かくして、リングの唯一の機能は外側軸受部材を車軸端シェル内に、その結果、駆動軸を車軸ハウジング内に保持することである。
1966年11月８日にDoward L Runyan に付与された米国特許第1,104,174 号は、特許図面の図１に見られるように、左側の駆動軸及び右側の駆動軸を有する車軸構造体を開示する。各駆動軸は、それぞれの駆動軸にプレス嵌めされ、かつ、それぞれの駆動軸にプレス嵌めされたカラーによって軸線方向移動が更に制限された内側レースを有するテーパころ軸受副組立体を支持する。左側の駆動軸のテーパころ軸受の別々の外側レースは、車軸ハウジングのフランジ及び保持リングのフランジ部分を貫通する円形の一連のボルトによって、ハウジングの外側端に取り付けられた保持リングによって保持される。ナットは保持リングを車軸ハウジングに固定し、かつ又ブレーキ支持プレートを保持リングのフランジと車軸ハウジングのフランジとの間に締めつけるのに役立つ。右側の駆動軸のテーパころ軸受組立体の別々の外側レースの保持リングは、ネジ調整ナットを有する。調整ナットは、右側の軸受組立体の外側レースの外面に係合し、調整ナットが右側の駆動軸の保持リングにネジ込まれたときに軸受の遊びをとる。かくして、保持リングそれ自体と、保持リング−調整ナットの組合せは両方とも、軸受の外側レースを車軸ハウジングの端に保持し、かつ、外部固定式ブレーキ部材を車軸ハウジングの端に締めつける共通の２重機能を有する。しかしながら、各々の場合、保持リングは、車軸ハウジングのフランジ及び保持リングのフランジ部分を貫通する円形の一連のボルトによって取り付けられる。この取り付けには、数本のボルト、ナット及び保持リング、車軸フランジ及び固定式ブレーキ部材に設けられる穴が必要である。かくして、保持リングの取り付けは、主として、いくつかの部品にいくつかの穴が、いくつかの穴の中に挿入し、次いで他方のピースに組み立てる必要があるいくつかのツーピース締結具の必要性により、複雑で高価になる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、軸受の外側レースを車軸ハウジングの端に保持し、かつ外部固定式ブレーキ部材を車軸ハウジングの端に締めつけるだけでなく、車軸ハウジングの端に容易かつ経済的に取り付ける２重機能保持リングを有する駆動車軸組立体を提供することにある。
本発明の特徴は、駆動車軸組立体が、穴、又はナット及び、ボルト又は同様なツーピース締結具の必要なしに、固定式ブレーキ部材を適所に締めつけるねじキャップの形態の保持リングを有することである。
【０００４】
本発明の他の特徴は、駆動車軸組立体が、ねじキャップの形態の保持リングを有し、該ねじキャップが、駆動軸を適所に保持するように、軸受組立体を車軸ハウジングの端に保持する半径方向フランジ及びねじキャップが固く締められたときにブレーキ部材を車軸ハウジングの端に締めつけ、かつ非回転可能に連結する端を有することである。
本発明の更なる特徴は、駆動車軸組立体が、強いトルク抵抗の仕方で、ブレーキ部材を車軸ハウジングの端に締め付け、かつ非回転可能に連結するねじキャップの形態の保持リングを有し、従って、ブレーキ部材は、パーキングブレーキドラム、パーキングブレーキディスク即ち車両用のダイナミックディスクブレーキのキャリパーのための取付板のような主ブレーキ部材を構成することができる。本発明の上記及び他の目的、特徴並びに、利点は、添付図面と関連してなされる以下の説明から、より明らかになるであろう。尚、同じ参照番号は同じ部分を指す。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照すると、特に図１には、ギアハウジング１２及びギアハウジジング１２の両側から外方に延びる２つの車軸管１４から成る車軸ハウジング１１を有する駆動車軸組立体１０が示されている。各車軸管１４は、外側端に溶接された端カラー１６を有する。変形例として、端カラー１６を、例えば、適当に形成された管の端をスエージ加工することによって、それぞれの車軸管１４の外側端に一体に取り付けても良い。
入力ヨーク１８に連結されている自動車（図示せず）の、外部の、長手方向駆動軸即ちプロペラ軸によって駆動されるリングギア（図示せず）を有する在来のかさ歯車差動装置が、ギアハウジジング１２内に配置されている。リングギアは、差動歯車箱２０に連結されかつこれを駆動し、差動歯車箱２０は、該歯車箱２０内に回転可能に取り付けられた２つのサイドギア２４と噛み合う２つの回転可能なピニオンギア２２を支持する。各サイドギア２４は、車輪（図示せず）を取り付ける外側ハブ２８を有する駆動軸２６の内側端に連結される。
各駆動軸２６は、軸受組立体３０によって端カラー１６で回転可能に支持され、軸受組立体の１つを示す。典型的な軸受組立体３０は、駆動軸２６に取り付けられ、かつこの特定な例では固定式パーキングブレーキドラムであるブレーキ部材３４をも保持するねじキャップ３２によって端カラー１６内に保持される。
【０００６】
今、図２、３及び４を参照すると、フランジ付端カラー１６は、環状内側停止肩３８及び環状外側停止肩４０を形成する、内部中間ランド３６を有する。内側停止肩３８は、車軸管１４の端に係合して、端カラー１６を正しく位置決めし、次いで、この端カラー１６は車軸管１４に１９で溶接される。外側停止肩４０は、この特別な場合には、テーパころ軸受組立体である軸受組立体３０の外側レース即ちカップ４２の一端に係合する。
端カラー１６は、図４に最も良く示されているように正方形の外形を有する外部中間フランジ４４を有する。端カラー１６は、ブレーキ部材３４を取り付けるための案内面である、フランジ４４の外側のすぐ隣に円形ランド４６を有する。次いで、フランジ付端カラー１６の外側端には４８でねじ山が切ってある。
テーパころ軸受組立体３０は、ハブ２８の近くで駆動軸２６に形成されたスラスト肩に当接して駆動軸２６に取り付けられた内側レース即ちコーン５０を含む。内側レース５０は、プレス嵌めで駆動軸２６に取り付けられる。保持リング５２が、駆動軸２６のスラスト肩に当接して内側レース５０を保持し、或いはこれを保持するのを助けるように、プレス嵌め、焼き嵌め、又は他の締り嵌めで駆動軸２６に取り付けられる。
【０００７】
テーパころ軸受組立体３０は又、スラストリング５４及び外側金属カップ５６を有する軸受シール５５を含む。スラストリング５４は、テーパころの端との係合のために軸受カップ４２の大径端に嵌る環状リップを有し、従って、テーパころ軸受組立体３０は、これが取り付けられたとき両方向にスラスト能力を有する。
スラストリング５４及びシール５５の外側金属カップ５６の外径は、軸受の外側レース４２の外径と実質的に同じであり、かつ、各々は、好ましくは、外径は、取付を容易にするためにフランジ付端カラー１６の端に滑り嵌めされる。
ねじキャップ３２は、端カラー１６雄ネジ山４８に係合する雌ネジ山５８及び半径方向フランジ６０を有する。半径方向フランジ６０は、４つの直交関係にある穴６２を備え、該穴は、いずれかの組の直径方向に向かい合った穴６２に係合する、スパナ工具（図示せず）によってねじキャップ３２を回すためのものである。
【０００８】
ねじキャップ３２を端カラー１６に組み付けて固く締めたとき、半径方向フランジ６０は、シール５５の外側金属カップ５６に係合し、かつ軸受外側レース４２をスラストリング５４を介して外側停止肩４０に押しつける。
固く締めたとき、ねじキャップ３２のリング部分６３は又、ブレーキ部材３４をフランジ４４に当接して保持してブレーキ部材３４を車軸管１４の端の端カラー１６上に、軸線方向に維持する。ブレーキ部材３４は、端カラー１６の正方形のフランジ４４の部分を受け入れる正方形の凹部６４を有し、従って、ブレーキ部材３４は又、ねじキャップが固く締められたとき、ねじキャップ３２で端カラー１６に非回転的に連結される。これは、強くてかつトルクに抵抗する非回転可能な連結部を提供し、そのためブレーキ部材３４は、図１に示すパーキングブレーキドラムのような主ブレーキ部材又は、ハブ２８に取り付けられる車両ホイール用のダイナミックブレーキのキャリパー又はブレーキシューのための取り付け板を構成する。
フランジ４４及び凹部６４は概ね正方形として示されているが、２つの部分を互いに非回転的に連結するのに他の非円形形状を使用しても良い。その上、凹部６４の代わりに、２つの部分の間の相対的回転を阻止するためにフランジ４４の１つ又はそれ以上の側面に係合するブレーキ部材３４の１つ又はそれ以上の取り付けバー又は、一体の突出部を用いても良い。凹部あるいはその均等部を、端カラー１６の部分として又、協動するフランジをブレーキ部材３４の部分として設けることも可能である。
【０００９】
駆動車軸組立体１０は、以下の方法で組み立てられる。駆動軸２６の内側端を、ねじキャップ３２内に挿入し、次いで、内側レースが駆動軸２６のスラスト肩に衝合するまで、スラストリング５４及び軸受シール５５を有する軸受組立体３０内に挿入する。次に、保持リング５２を、プレス嵌め、焼嵌め或いは他の締り嵌めで駆動軸２６に取り付けて、内側レース５０を駆動軸２６の適所に保持する。その間に、ブレーキ部材３４は、端カラー３６の円形ランド４６で案内される。
次いで、駆動軸２６を車軸管１４の中へ挿入し、ついには駆動軸２６の内側端が関連したサイドギア２４のボアに係合し、軸受組立体３０の外側レース４２が、外側停止肩４０に当接して端カラー１６の内側にある。軸受外側レース４２、スラストリング５４及びシール５５が、端カラー１６の中へ挿入された後でも、ねじキャップ３２は、駆動軸２６に依然として緩く組み立てられている。かくして、ねじキャップ３２は、駆動軸２６に関して広い移動範囲を有し、従って、ねじキャップ３２を、端カラー１６のネジ山端４８上にたやすくねじ込んで固く締める。
【００１０】
固く締めたとき、ねじキャップ３２の半径方向フランジは、外側金属カップ５６に圧接して、軸受組立体３０の外側レース４２を適所に保持し、ねじキャップ３２の端は、ブレーキ部材３４に圧接してこれを車軸管１４の端上の適所に保持する。
【００１１】
次いで、ディスクブレーキロータ６６を、従来の方法でハブ２８に組み立てる。ディスクブレーキロータ６６の後側のためのシールド６８も、任意の適当な方法で端カラー１６又はブレーキ部材３４に取り付ける。
かくして、ねじキャップ３２が、車軸ハウジング１１の端に容易かつ経済的に取り付けられた２重機能保持リングを提供することが分かる。更に、２重機能ねじキャップ３２は、車軸ハウジング１１の端に軸受外側レース４２を保持するばかりでなく、ブレーキ部材３４を車軸ハウジング１１の端に強い、トルク抵抗の方法で締めつけるので、ブレーキ部材３４は、特許の図面に示したパーキングブレーキドラムのような主ブレーキ部材として働く。
【００１２】
本発明を例示の方法で説明したが、使用された用語は限定のものではなく、説明上のものであることを理解すべきである。
明らかに、本発明の多くの変更及び変形を上述の教示に照らしてなすことができる。従って、添付の特許請求の範囲内で、本発明を特に説明した以外の方法で実施しても良いことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による駆動車軸組立体の部分断面分解平面図である。
【図２】図１に示した駆動車軸組立体の端部分の拡大図である。
【図３】矢印の方向から見た実質的に図２の３−３線における断面図である。
【図４】矢印の方向から見た実質的に図２の４−４線における断面図である。
【符号の説明】
１０  駆動車軸組立体
１２  ギアハウジジング
１４  車軸管
１６  端カラー
２６  駆動軸
３０  軸受組立体
３２  ねじキャップ
３４  ブレーキ部材
３６  ランド
３８  停止肩
４０  停止肩
４２  カップ（外側レース）
４４  フランジ
４６  円形ランド（外側レース）
４８  雄ネジ山
５２  保持リング
５４  スラストリング
５６  金属カップ
５８  雌ネジ山
６０  半径方向フランジ
６２  穴
６４  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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