(57)【要約】【課題】スティックスリップによる異音の発生を有効に防止、抑制することを可能とする駆動輪アクスル構造についての改良技術を提供する。【解決手段】静止輪２、回転輪４(ハブ１２、内輪構成体１６)、複数の転動体１８を備え、ハブがその内径部に形成されたスプライン孔１２ｔにＣＶＪ９２のスプライン軸９２ｓを挿通し、内輪構成体がスプライン軸の延出方向終端部(突き当て面９２ａ)に突き当てられた状態で、回転輪が締結部材９４によってＣＶＪへ固定される駆動輪アクスル構造において、スプライン孔には、内周部に貫通方向へ沿って複数のスプライン歯を形成し、スプライン軸には、スプライン孔のスプライン歯と噛合可能な複数のスプライン歯を延出方向に沿って外周部に形成するとともに、内輪構成体が突き当てられるスプライン軸の延出方向終端部の外径をＤ、スプライン軸のスプライン歯のピッチ円径をｄとした場合、Ｄ／ｄ＞２なる関係に設定する。【選択図】図１
2011173488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、車輪構成部材及び車輪駆動軸構成部材に固定されるハブと、当該ハブに固定される内輪構成体で構成され、前記静止輪に対向配置されて前記車輪構成部材及び前記車輪駆動軸構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪、ハブ及び内輪構成体にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備え、前記ハブがその内径部に形成されたスプライン孔に前記車輪駆動軸構成部材のスプライン軸を挿通し、前記内輪構成体が前記スプライン軸の延出方向終端部に突き当てられた状態で、前記回転輪が当該スプライン軸の延出方向先端部側から締結部材によって前記車輪駆動軸構成部材へ固定される駆動輪アクスル構造であって、
前記スプライン孔には、内周部に貫通方向へ沿って複数のスプライン歯が所定間隔で形成され、前記スプライン軸には、前記スプライン孔のスプライン歯と噛合可能な複数のスプライン歯が延出方向に沿って所定間隔で外周部に形成されており、
前記内輪構成体が突き当てられる前記スプライン軸の延出方向終端部の外径をＤ、前記スプライン軸のスプライン歯のピッチ円径をｄとした場合、Ｄ／ｄ＞２なる関係に設定されていることを特徴とする駆動輪アクスル構造。
【請求項２】
前記スプライン孔のスプライン歯、及び前記スプライン軸のスプライン歯は、前記スプライン軸の延出方向終端部側の形成端部が、前記内輪構成体の軌道溝の肩部よりも、前記スプライン軸の延出方向に対して前記内輪構成体と前記スプライン軸との突き当て位置寄りとなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動輪アクスル構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動輪アクスル構造において、車両の駆動輪を回転自在に支持するための駆動輪支持用ハブユニット軸受であって、
車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、車輪構成部材及び車輪駆動軸構成部材に固定されるハブと、当該ハブに固定される内輪構成体で構成され、前記静止輪に対向配置されて前記車輪構成部材及び前記車輪駆動軸構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪、ハブ及び内輪構成体にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備え、
前記ハブは、その内径部に前記車輪駆動軸構成部材のスプライン軸を挿通するスプライン孔を有し、当該スプライン孔には、前記スプライン軸と嵌合可能な複数のスプライン歯が貫通方向へ沿って所定間隔で内周部に形成されており、
前記回転輪は、前記スプライン孔に前記スプライン軸を嵌合し、前記内輪構成体が前記スプライン軸の延出方向終端部に突き当てられた状態で、前記スプライン軸の延出方向先端部側から締結部材によって前記車輪駆動軸構成部材へ固定されることを特徴とする駆動輪支持用ハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車の駆動輪アクスル構造において、当該駆動輪を支持するためのハブユニット軸受と等速ジョイントの突き当て面に発生する異音(スティックスリップ音)の発生防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１(ａ)に示すように、回転しない静止輪２が車体構成部材(懸架装置のナックル(キャリアとも呼ばれる)４４)に嵌合または固定され、回転輪４(具体的には、ハブ１２)に車輪構成部材(ディスクホイール４２及びブレーキロータ４０)を固定するフランジ(ハブフランジ)１２ｆを有し、スプライン歯が形成されたスプライン孔１２ｔをハブ１２の内径部に有する駆動輪支持用ハブユニット軸受(以下、単にハブユニット軸受や軸受ともいう)Ａは、トランスミッション(図示しない)からの駆動トルクを等速ジョイント(ＣＶＪ：Constant Velocity Joint)９２のシャフト(スプライン軸)９２ｓを介して受け取り、ハブフランジ１２ｆを介してディスクホイール４２へ伝達している。
ＣＶＪ９２は、ハブ１２とともに回転輪４を構成する内輪構成体１６の端面(車体内方に相当する側(図１(ａ)の右側)の端面)１６ａとスプライン軸９２ｓの延出方向終端部(突き当て面９２ａ)が当接するまで、ハブ１２のスプライン孔１２ｔに圧入された後、当該スプライン軸９２ｓの延出方向先端部がＣＶＪナット９４で締結され、その位置が固定される。同時に、ハブユニット軸受Ａに対して予圧が付与される。
【０００３】
このような自動車の駆動輪アクスル構造において、ＣＶＪ９２は、スプライン軸９２ｓ(そのスプライン歯)と突き当て面９２ａの二箇所でハブユニット軸受Ａに相接することになる。ＣＶＪ９２は、駆動トルクを伝達する部品であり、その捩れ量は伝達トルクの変化によって刻々と変化していくため、突き当て面９２ａ位置で円周方向のスティックスリップが発生することがある。特に、スプラインの終端部(スプライン歯のスプライン軸９２ｓの延出方向終端部側の形成端部)３２から突き当て面９２ａまでの軸方向距離(図１(ｂ)に示す距離ｙ)が長い場合は、ＣＶＪ９２の捩れ量が増加するため、スティックスリップによる異音を発生しやすい。
【０００４】
そこで、このようなスティックスリップ音の発生防止や抑制を図るため、従来から各種の方策が講じられている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、ＣＶＪの突き当て面を粗面とし、その摩擦力を上げることでスティックスリップの発生を防止する技術が開示されている。また、これとは逆に、突き当て面にグリースを塗布して摩擦係数を下げ、音が出ないうちにスリップさせてしまうという方策も公知技術の一つとして知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０２４０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１８３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１や特許文献２に開示されているような粗面化やグリース塗布によってＣＶＪの突き当て面の摩擦係数を管理する方策は、当該粗面化やグリース塗布による摩擦係数の安定性が悪く、例えば、友金現象により表面が激しくフレッチング摩耗して元の面の状態が失われた場合や、潤滑剤が流失した場合などにおいては、もはやスティックスリップによる異音への対策効果を維持することができない。
なお、トランスミッション(図示しない)からの駆動力は、ＣＶＪ９２のスプライン軸９２ｓを介してハブ１２に伝達される。このため、スプラインの終端部３２から突き当て面９２ａまでのスプライン軸９２ｓの領域(図１(ｂ)に示す距離ｙで示す範囲の軸領域)に生じる捩れ現象や、伝達トルクの変化によるＣＶＪ捩れ量変化は、高弾性係数の材料を用いたとしてもゼロとすることはできない不可避な問題となっている。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、ハブユニット軸受と等速ジョイント(ＣＶＪ)の突き当て面との間で発生するスティックスリップによる異音(スティックスリップ音)の発生を有効に防止するとともに、抑制することを可能とする駆動輪アクスル構造についての改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明に係る駆動輪アクスル構造は、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、車輪構成部材及び車輪駆動軸構成部材に固定されるハブと、当該ハブに固定される内輪構成体で構成され、前記静止輪に対向配置されて前記車輪構成部材及び前記車輪駆動軸構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪、ハブ及び内輪構成体にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備え、前記ハブがその内径部に形成されたスプライン孔に前記車輪駆動軸構成部材のスプライン軸を挿通し、前記内輪構成体が前記スプライン軸の延出方向終端部に突き当てられた状態で、前記回転輪が当該スプライン軸の延出方向先端部側から締結部材によって前記車輪駆動軸構成部材へ固定される。かかる駆動輪アクスル構造において、前記スプライン孔には、内周部に貫通方向へ沿って複数のスプライン歯を所定間隔で形成し、前記スプライン軸には、前記スプライン孔のスプライン歯と噛合可能な複数のスプライン歯を延出方向に沿って所定間隔で外周部に形成するとともに、前記内輪構成体が突き当てられる前記スプライン軸の延出方向終端部の外径をＤ、前記スプライン軸のスプライン歯のピッチ円径をｄとした場合、Ｄ／ｄ＞２なる関係に設定する。
【０００９】
この場合、前記スプライン孔のスプライン歯、及び前記スプライン軸のスプライン歯は、前記スプライン軸の延出方向終端部側の形成端部が、前記内輪構成体の軌道溝の肩部よりも、前記スプライン軸の延出方向に対して前記内輪構成体と前記スプライン軸との突き当て位置寄りとなるように形成する。
【００１０】
また、以上のような目的を達成するために、本発明に係る駆動輪支持用ハブユニット軸受は、上記駆動輪アクスル構造において、車両の駆動輪を回転自在に支持しており、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、車輪構成部材及び車輪駆動軸構成部材に固定されるハブと、当該ハブに固定される内輪構成体で構成され、前記静止輪に対向配置されて前記車輪構成部材及び前記車輪駆動軸構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪、ハブ及び内輪構成体にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備えている。前記ハブは、その内径部に前記車輪駆動軸構成部材のスプライン軸を挿通するスプライン孔を有し、当該スプライン孔には、前記スプライン軸と嵌合可能な複数のスプライン歯が貫通方向へ沿って所定間隔で内周部に形成されており、前記回転輪は、前記スプライン孔に前記スプライン軸を嵌合し、前記内輪構成体が前記スプライン軸の延出方向終端部に突き当てられた状態で、前記スプライン軸の延出方向先端部側から締結部材によって前記車輪駆動軸構成部材へ固定される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の駆動輪アクスル構造によれば、ハブユニット軸受と等速ジョイント(ＣＶＪ)の突き当て面との間で発生するスティックスリップによる異音(スティックスリップ音)の発生を有効に抑止することができる。また、仮に、スティックスリップが生じた場合であっても、当該スティックスリップにより生じる音のレベルを特段問題とならないレベル(すなわち、異音とならないレベル)にまで抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動輪アクスル構造を示す図であって、(ａ)は、ハブユニット軸受及び等速ジョイントの構成を示す要部断面図、(ｂ)は、ハブユニット軸受及び等速ジョイントの各構成部位の寸法を示す図である。
【図２】内輪構成体の溝肩部からスプラインの終端部までの距離ｘとスティックスリップによる異音の発生有無との関係をＣＶＪサイズに応じて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の駆動輪アクスル構造(以下、単にアクスル構造ともいう)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係るアクスル構造は、例えば、自動車や鉄道車両など、車輪を装着して走行する各種車両において、所定の駆動力を伝達し、前記車輪を回転させるための車載構造とすることができるが、ここでは、自動車の駆動輪(ＦＲ(前置エンジン後輪駆動)車及びＲＲ(後置エンジン後輪駆動)車の後輪、ＦＦ(前置エンジン前輪駆動)車の前輪及び四輪駆動車の全輪)を回転支持するためのアクスル構造として適用されている場合を一例として想定する。以下の説明においては、かかるアクスル構造が自動車に搭載された場合に当該自動車の車体外方に相当する側(車輪側(図１の左側))をアウトボード側といい、その反対側、すなわち自動車の車体内方に相当する側(同図の右側)をインボード側という。
【００１４】
図１には、本発明の一実施形態に係るアクスル構造の構成が示されている。図１(ａ)に示すように、アクスル構造は、車輪(駆動輪(図示しない))を回転可能に支持する軸受ユニット(ハブユニット軸受)Ａと、当該ハブユニット軸受Ａを介して前記車輪にトランスミッション(図示しない)からの駆動力を伝達する等速ジョイント(ＣＶＪ：Constant Velocity Joint)９２を備えている。
かかるハブユニット軸受Ａには、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(キャリアとも呼ばれる)４４)に固定される静止輪２と、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール４２及びブレーキロータ４０)に固定され、これらディスクホイール４２及びブレーキロータ４０とともに回転する回転輪４が備えられている。すなわち、この場合、ハブユニット軸受Ａは、外輪側が静止輪２となるように構成されているとともに、内輪側が回転輪４となるように構成されている。
【００１５】
また、かかるハブユニット軸受Ａには、複数の転動体１８が、静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(２列)の軌道溝間へ転動可能に組み込まれている。この場合、転動体１８は、環状を成す保持器２０に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、前記軌道溝間を転動している。なお、転動体１８は、図１(ａ)に示すような玉であってもよいし、各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころなど)であっても構わない。また、保持器は、転動体の種類に応じて任意のタイプを適用すればよい。例えば、転動体が玉である場合、冠型(図１(ａ))、傾斜型及び波型などのタイプを適用することができ、転動体が各種のころ(円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなど)である場合、もみ抜き型、くし型及びかご型などのタイプを適用することができる。
【００１６】
そして、ハブユニット軸受Ａには、ユニットの内部(静止輪２及び回転輪４(ハブ１０と内輪構成体１６)で囲まれた空間)を外部から封止して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つための密封装置９８が設けられており、これにより、ユニット外部から異物(例えば、泥水や塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、ユニット内部に封入された潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。
一例として、図１(ａ)に示す構成においては、ハブユニット軸受Ａのアウトボード側に接触型のシール(一例として、鋼板製の芯金の全体若しくは一部を各種の弾性材で連結して成るシール)を設けているのに対し、インボード側にはシール、スリンガ及び芯金を組み合わせた構造を成すパッケージ型のシール(パックシール)を設けており、これらのシールを設けることで、ユニット内部の密封性(気密性及び液密性)を保っている。なお、密封装置は、ハブユニット軸受Ａの種類、使用目的や使用条件などに応じて要求される密封性(気密性や液密性)のレベルによって、上記のほか、非接触型のシールやシールド(例えば、ステンレス板、鉄板等の薄い金属板からプレス成形されたシールド等)などを任意に選択して使用することも可能である。
【００１７】
図１(ａ)に示す構成において、静止輪２には、その外周面２ａから外方(径を拡大する方向)に向かって突出した固定フランジ２ｆが一体成形されており、当該固定フランジ２ｆを貫通する固定孔２ｈに固定用ボルト５８を挿通し、これを車体側に締結することで、静止輪２を懸架装置(サスペンション)のナックル４４に固定することができる。
回転輪４は、ブレーキロータ４０(制動部材)を介して車輪のディスクホイール４２に固定されるハブ１２と、当該ハブ１２に固定される内輪構成体１６で構成されている。この場合、ハブ１２には、その外周部に静止輪２のアウトボード側の軌道溝と対向する軌道溝が形成され、内輪構成体１６には、その外周部に静止輪２のインボード側の軌道溝と対向する軌道溝が形成されている。なお、図１(ａ)には、内輪構成体１６を１つだけ備え、当該内輪構成体１６をハブ１２のインボード側に固定した回転輪４の構成を示しているが、２つの内輪構成体を備え、これらの内輪構成体に静止輪２の複列(２列)の軌道溝と対向する２つの軌道溝をそれぞれ形成し、これらの内輪構成体をハブのインボード側及びアウトボード側にそれぞれ固定した回転輪の構成とすることも想定可能である。
【００１８】
ハブ１２には、アウトボード側にディスクホイール４２のディスク部４２ｄを固定するためのハブフランジ１２ｆが周方向に沿って連続して突設されている。ハブフランジ１２ｆは、静止輪２を越えて外方(ハブ１２の径方向外側)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って複数の貫通孔(ボルト孔)１２ｈが設けられている。また、ブレーキロータ４０及びディスクホイール４２のディスク部４２ｄにも、それぞれ当該ボルト孔１２ｈと連通可能な貫通孔４０ｈ,４２ｈが周方向に沿って複数個(一例として、ボルト孔１２ｈと同数個)設けられている。そして、複数のハブボルト１４をボルト孔１２ｈから貫通孔４０ｈ,４２ｈへ挿通し、ハブナット７６で締結することにより、ブレーキディスク４０及びディスクホイール４２をハブフランジ１２ｆに対して位置決めして固定することができる。
【００１９】
ハブ１２は、その内径部に軸方向の一端側から他端側まで(図１(ａ)の左端側から右端側まで)を貫通する孔(スプライン孔)１２ｔを有する略円筒形を成している。当該スプライン孔１２ｔには、内周部に貫通方向へ沿って複数のスプライン歯が所定間隔(等間隔)で形成されており(雌スプライン)、等速ジョイント９２のシャフト(スプライン軸)９２ｓが圧入によって挿通されている。スプライン軸９２ｓには、スプライン孔１２ｔのスプライン歯(雌スプライン)と噛合可能な複数のスプライン歯が、延出方向に沿って所定間隔(等間隔)で外周部に形成されており(雄スプライン)、当該スプライン軸９２ｓがスプライン孔１２ｔに挿通されて、双方のスプライン歯が相互に噛合(スプライン嵌合)される。これにより、スプライン軸９２ｓからハブ１２へトランスミッション(図示しない)の駆動力が伝達され、当該駆動力を受けてハブ１２が回転可能となる。
【００２０】
内輪構成体１６は、ハブ１２のインボード側に固定されており、当該ハブ１２とともに回転輪４を構成する。
この場合、例えば、静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体１８を保持器２０で保持した状態で、内輪構成体１６をハブ１２に形成された段部１２ｓまで外嵌した後、等速ジョイント９２のスプライン軸９２ｓをハブ１２のスプライン孔１２ｔにインボード側からからアウトボード側へ向けて圧入し、挿通する。そして、スプライン軸９２ｓの延出方向先端部(図１(ａ)の左端部)において、ハブ１２のＣＶＪナット座面１２ｃよりもアウトボード側方向(同図の左方向)へ突出した部分に設けられた雄ねじ部９２ｔにＣＶＪナット９４を螺合させ、当該ＣＶＪナット９４がハブ１２のＣＶＪナット座面１２ｃと当接するように締結することで、ハブ１２とスプライン軸９２ｓとを位置決め固定することができる。その際、内輪構成体１６は、その一端面(インボード側の端面)１６ａが等速ジョイント９２の突き当て面(スプライン軸９２ｓの延出方向終端部を拡径させてなる面部)９２ａに当接し、当該等速ジョイント９２の突き当て面９２ａとハブ１２の段部１２ｓとの間で挟み込まれることで位置決め固定される。そして、このように内輪構成体１６が位置決め固定されることで、ハブユニット軸受Ａに対して所定の予圧が付与される。
【００２１】
本実施形態においては、ハブユニット軸受Ａと等速ジョイント９２の突き当て面９２ａとの間で発生するスティックスリップによる異音(スティックスリップ音)の発生を防止すべく、当該突き当て面９２ａの近傍構成の改良を図るとともに、仮に、スティックスリップが生じた場合であっても、当該スティックスリップにより生じる音のレベルを特段問題とならないレベル(すなわち、異音とならないレベル)にまで抑制させる。
等速ジョイント９２の突き当て面９２ａがスリップをしていない状態において、トランスミッション(図示しない)からハブユニット軸受Ａに伝達される駆動力(駆動トルク)は、突き当て面９２ａと、スプライン軸９２ｓ(雄スプライン)とスプライン孔１２ｔ(雌スプライン)とがスプライン嵌合する部位(以下、スプライン嵌合部という)３０の２つの経路を通してハブ１２に伝達される。突き当て面９２ａからスプライン嵌合部３０までの軸領域で発生する捩れ量(ＣＶＪ捩れ量)は、同一であるため、前記２つの経路が伝達する駆動トルクは、これらの経路を形成する各部品(スプライン軸９２ｓ、ハブ１２及び内輪構成体１６)の剛性によって配分されることとなる。突き当て面９２ａのスリップは、当該突き当て面９２ａの伝達トルクが摩擦力(突き当て面９２ａと内輪構成体１６の端面１６ａとの間で生じる摩擦力)によるスリップ抑止力を上回った時点で発生する。そこで、以下に説明する手段により、かかる突き当て面９２ａのスリップの抑止を図る。
【００２２】
例えば、一般的な乗用車のサイズで使用される有効径(直径)が２６ｍｍのスプライン(スプライン軸９２ｓ及びスプライン孔１２ｔ)と、静止輪２及び回転輪４(ハブ１２、内輪構成体１６)の軌道溝間で転動する転動体(玉)１８のＰＣＤ(Pitch Circle Diameter)が５５ｍｍ(玉径(直径)が１１ｍｍ)にそれぞれ設定されたハブユニット玉軸受(基本構成は、図１(ａ)に示すハブユニット軸受Ａと同等であり、この軸受構成を参照)をモデルとして、３０ｋｇｆｍのトルクを伝達する場合を想定する。
スプライン軸９２ｓを直径２６ｍｍ(図１(ｂ)に示す距離ｄ)の円筒と考えると、その断面極モーメントは、次式(１)：πｄ4／３２  …(１)で算出され、その値は、約４５×１０3となる。一方、軸受を内径が前記スプライン有効径(図１(ｂ)に示す距離ｄ)、外径が回転輪４(ハブ１２及び内輪構成体１６)に形成した軌道溝の溝底直径(同図に示す距離ｄ１)である中空円筒と考えると、軸受内径を２６ｍｍ、軸受外径を４４ｍｍにそれぞれ設定した場合、当該軸受の断面極モーメントは、次式(２)：π(ｄ１4−ｄ4)／３２  …(２)で算出され、その値は、約３２３×１０3となる。
すなわち、伝達トルクのうち、３０×３２３／(３２３＋４５)＝２６ｋｇｆｍの駆動トルクが突き当て面９２ａを介してハブユニット玉軸受へ伝達されることになる。
【００２３】
次に、突き当て面９２ａの摩擦力について考える。通常、前記スプライン有効径(直径)ｄが２６ｍｍの等速ジョイント９２(スプライン軸９２ｓ)は、呼びがＭ２２のナット(ＣＶＪナット９４)を使用して、軸力は概ね５０００ｋｇで締結される。等速ジョイント９２(具体的には、突き当て面９２ａ)と内輪構成体１６(同、端面１６ａ)が、ともに鋼材製であり、その摩擦係数を０．２と想定すると、当該突き当て面９２ａの摩擦力は、５０００×０．２＝１０００ｋｇとなる。突き当て面９２ａの有効直径をＤ１(図１(ｂ)に示す距離Ｄ１)とすると、２６／１０００＝０．０２６で、半径(Ｄ１／２)が２６ｍｍ以上の位置で突き当てれば、換言すれば、関係式(３)：Ｄ１／ｄ≧２  …(３)で示す関係が成立すれば、突き当て面９２ａのスリップは発生しないことになる。なお、突き当て面９２ａの有効直径Ｄ１は、当該突き当て面９２ａを円環状とした場合、その外径から有効直径までの円環状領域の面積と、当該有効直径から内径までの円環状領域の面積が等しくなるように設定した直径寸法を意味する。
【００２４】
突き当て面９２ａの外径Ｄ(図１(ｂ)に示す距離Ｄ)は、有効直径Ｄ１よりも少し大きいので、関係式(４)：Ｄ／ｄ＞２  …(４)で示す関係が成立するように、突き当て面９２ａの近傍(具体的には、突き当て面９２ａのほか、内輪構成体１６の端面１６ａ、スプライン軸９２ｓ及びスプライン孔１２ｔなど)を構成することにより、突き当て面９２ａのスリップの発生を有効に抑止することができる。
上記で引用した数値は、計算例の一つに過ぎないが、例えば、軸受構成が変化した場合、それに応じて等速ジョイントのサイズ、トルクも変化するため、上記関係式(４)で示す関係が成立していれば、突き当て面９２ａのスリップの発生を有効に防止することが可能となる。
【００２５】
ここで、上記関係式(４)の導出に当たっては、摩擦係数という不安定な要素が含まれている。例えば、ＣＶＪナット９４の摩擦係数が高く、軸力が小さい場合や、突き当て面９２ａの摩擦係数が小さい場合などは、上記関係式(４)で示す関係を成立させただけでは、突き当て面９２ａのスリップの発生を完全に抑止できない可能性もある。また、突き当て面９２ａの外径Ｄをスプライン(スプライン軸９２ｓ及びスプライン孔１２ｔ)の有効径ｄの２倍超に設定することも、軸受構成上、難しい場合が想定される。
そこで、以下に説明する手段により、突き当て面９２ａのスリップが発生した場合であっても、当該スリップにより生じる音(スティックスリップ音)のレベルを特段問題とならないレベル(すなわち、異音とならないレベル)にまで抑制させる。
【００２６】
突き当て面９２ａのスリップが発生すると、スプライン嵌合部３０を通る経路による駆動トルクの伝達分担が増加し、当該スプライン嵌合部３０の捩れ量も増大することとなる一方で、突き当て面９２ａを通る経路による駆動トルクの伝達分担は減少し、当該突き当て面９２ａの捩れ量が減少する。このようなスプライン嵌合部３０と突き当て面９２ａにおける捩れの相対変位量が大きい場合に、スティックスリップ音は大きくなる。突き当て面９２ａの捩れは、弾性変形により起こるため、スプラインの終端部(スプライン歯のスプライン軸９２ｓの延出方向終端部側の形成端部、換言すれば、スプライン嵌合部３０のインボード側端部)３２から突き当て面９２ａまでの軸方向距離(図１(ｂ)に示す距離ｙ)を短縮させれば、当該突き当て面９２ａの捩れ量を前記軸方向距離ｙに比例して減少させることができる。したがって、仮に突き当て面９２ａのスリップが発生した場合であっても、そのスリップ音を問題とならないレベル(異音とならないレベル)にまで抑制させることが可能となる。
出願人が実施した試験によれば、スプラインの終端部３２から突き当て面９２ａまでの軸方向距離ｙを概ね前記スプライン有効径ｄの３分の１程度(ｙ≒ｄ／３)に設定することで、異音のレベルに達するスティックスリップ音は発生しないことが判明している。
【００２７】
なお、例えば、四輪駆動車の従たる駆動輪にあっては、スプライン(スプライン軸９２ｓ及びスプライン孔１２ｔ)が細い場合があり、スプライン有効径ｄだけでは、スティックスリップ音の発生抑制効果を判断することができない場合もある。この場合には、内輪構成体１６の外周部に形成された軌道溝の肩部(溝肩部)１６ｂからスプラインの終端部３２までの軸方向距離(図１(ｂ)に示す距離ｘ)をパラメータとすると、図２に示すように等速ジョイント９２(スプライン軸９２ｓ)の太さにかかわらず、内輪構成体１６の溝肩部１６ｂ付近(ｘ＝０)にスティックスリップ音の発生を抑制可能か否かの境界が存在することが判明した。なお、内輪構成体１６の溝肩部１６ｂからスプラインの終端部３２までの距離ｘは、当該スプラインの終端部３２の軸方向位置(スプライン軸９２ｓの延出方向に対する位置)が溝肩部１６ｂの軸方向位置よりもインボード側にある場合(図１(ｂ)に示す位置関係)を正距離、これとは逆に、スプラインの終端部３２が溝肩部１６ｂよりもアウトボード側にある場合を負距離としている。また、図２において、ＣＶＪサイズは、概ね排気量が１．５Ｌまでの大衆車クラスで使用されるものを「小」、２Ｌまでの中級車クラスで使用されるものを「中」、３Ｌ程度の高級車クラスで使用されるものを「大」として大別している。
【００２８】
したがって、内輪構成体１６の溝肩部１６ｂからスプラインの終端部３２までの距離ｘを０(ゼロ)以上に設定することで、そのスリップ音を問題とならないレベル(異音とならないレベル)にまで抑制させることが可能となる。
この場合、スプライン孔１２ｔのスプライン歯(雌スプライン)、及びスプライン軸９２ｓのスプライン歯(雄スプライン)は、スプライン軸９２ｓの延出方向終端部側の形成端部(スプラインの終端部３２)が、内輪構成体１６の溝肩部１６ｂよりも、スプライン軸９２ｓの延出方向(図１の左右方向)に対して内輪構成体１６と当該スプライン軸９２ｓとの突き当て位置寄りとなるように、換言すれば、スプラインの終端部３２の軸方向位置が内輪構成体１６の溝肩部１６ｂの軸方向位置よりもインボード側となるように形成すればよい。あるいは、スプラインの終端部３２と内輪構成体１６の溝肩部１６ｂの軸方向位置が一致するように、スプライン孔１２ｔのスプライン歯(雌スプライン)とスプライン軸９２ｓのスプライン歯(雄スプライン)を形成すればよい。
【００２９】
以上、本実施形態に係るアクスル構造によれば、突き当て面９２ａの外径Ｄをスプライン(スプライン軸９２ｓ及びスプライン孔１２ｔ)有効径ｄの２倍よりも小さな設定とする(Ｄ／ｄ＞２)とともに、内輪構成体１６の溝肩部１６ｂからスプラインの終端部３２までの距離ｘを０(ゼロ)以上に設定する(ｘ≧０)ことで、ハブユニット軸受Ａと等速ジョイント９２の突き当て面９２ａとの間で発生するスティックスリップによる異音(スティックスリップ音)の発生を有効に抑止することができる。また、仮に、スティックスリップが生じた場合であっても、当該スティックスリップにより生じる音のレベルを特段問題とならないレベル(すなわち、異音とならないレベル)にまで抑制させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
２  静止輪
４  回転輪
１２  ハブ
１２ｔ  スプライン孔
１６  内輪構成体
１６ａ  内輪構成体端面
１８  転動体
９２  等速ジョイント
９２ｓ  スプライン軸
９４  締結部材(ＣＶＪナット)
【図１】
2011173488.tif 000003
【図２】
2011173488.tif 000004