(57)【要約】【課題】等速ジョイントとハブユニットの連結部分を、比較的単純な形状とすることにより、連結前の検査工程において、上記の連結部分を、容易にかつ直接測定可能で、その測定を精度良く安定して行うことができる車輪支持装置を提供する。【解決手段】車両の車輪支持装置１は、車輪が取り付けられるハブユニット４と駆動軸２の端部に設けられた等速ジョイント３とを互いに中心軸線ＣＬに沿って連結し、駆動軸からのトルクを伝達可能な状態で、車輪を回転自在に支持する。等速ジョイント３の外輪１２は、ハブホイール３１側に突出する中央凸部２３と、その周囲に配置された複数の外側凸部２２と、を有し、ハブホイール３１は、外輪１２側に開放し、中央凸部２３が底面３７ａに当接した状態で嵌合する中央凹部３７と、その開口の周囲に配置され、複数の外側凸部２２がそれぞれ嵌合する複数の外側凹部３８と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取り付けられるハブユニットと駆動軸の端部に設けられた等速ジョイントとを互いに所定の軸線に沿って連結し、前記駆動軸からのトルクを伝達可能な状態で、前記車輪を回転自在に支持する車両の車輪支持装置であって、
前記等速ジョイントは、前記駆動軸に固定された内輪と、この内輪の外側に配置され、前記駆動軸と一体に回転可能な外輪とを備え、
前記ハブユニットは、前記車輪が取り付けられるとともに、前記外輪に連結されるハブホイールと、このハブホイールを回転自在に支持する軸受とを備えており、
前記外輪は、前記軸線を中心としかつ当該軸線に沿って前記ハブホイール側に突出し、所定の長さ及び径を有する中央凸部と、この中央凸部の基端部の外側にかつ前記軸線の周方向に沿って配置され、各々が前記軸線の径方向に延びかつ前記ハブホイール側に所定長さ突出する複数の外側凸部と、を有し、
前記ハブホイールは、前記外輪側に開放するとともに、前記軸線を中心とする所定の径及び当該軸線に沿って延びる所定の深さを有し、前記中央凸部が底面に当接した状態で嵌合する中央凹部と、この中央凹部の開口の外側にかつ前記軸線の周方向に沿って配置され、各々が前記外輪側に開放するとともに、前記軸線の径方向に延びかつ互いに対向する平行な側壁を有し、前記複数の外側凸部がそれぞれ嵌合する複数の外側凹部と、を有していることを特徴とする車両の車輪支持装置。
【請求項２】
前記ハブホイールには、前記軸線を中心としかつ当該軸線に沿って延び、所定の径を有する貫通孔が形成され、
前記外輪の前記中央凸部には、前記軸線を中心としかつ当該軸線に沿って延びるねじ孔が形成されており、
前記ハブホイールは、前記貫通孔とほぼ同じ径を有するボルトが当該貫通孔に挿通されかつ前記ねじ孔にねじ込まれることにより、前記外輪に締結されることを特徴とする請求項１に記載の車両の車輪支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪支持装置に関し、特に車輪と駆動軸の間を連結し、駆動軸からのトルクを伝達可能な状態で、車輪を回転自在に支持する車両の車輪支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車輪支持装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この車輪支持装置は、駆動軸側に設けられた等速ジョイントと、この等速ジョイントに連結され、車輪を車両の懸架装置に対して回転自在に支持するハブユニットと備えている。等速ジョイントは、駆動軸の先端部に設けられており、具体的には、駆動軸の先端部に固定された内輪と、複数のボールを介在した状態で、内輪の外側に設けられた外輪などで構成されている。この外輪は、ハブユニット側に突出する凸状に形成されており、径が大きい外輪筒部と、この外輪筒部よりも径が小さく、外輪筒部からテーパー状に突出する外輪軸部とを有している。外輪筒部のハブユニット側の端部には、複数の駆動歯が円環状に配置されるように形成されている。また、外輪軸部には、軸方向に沿って貫通する孔部が形成され、その孔部の内周面に雌ねじが形成されている。
【０００３】
一方、ハブユニットは、車輪が取り付けられるとともに、等速ジョイントに連結されるハブホイールと、このハブホイールを回転自在に支持するとともに懸架装置に取り付けられる軸受とを有している。ハブホイールは、肉厚の円筒状に形成されたハブ軸と、車輪側に設けられたフランジ部などで構成されている。ハブ軸の等速ジョイント側の端部には、等速ジョイントの外輪筒部に噛み合うサイドフェーススプラインが形成されている。このサイドフェーススプラインは、等速ジョイント側の外輪筒部の複数の駆動歯に対応する複数の被動歯を有しており、これらの被動歯が円環状に配置されるように形成されている。
【０００４】
以上のように構成されたハブユニットは、ハブホイールのサイドフェーススプラインの全ての被動歯が、等速ジョイントの外輪筒部の全ての駆動歯に噛み合うとともに、等速ジョイントの外輪軸部がハブホイールの内側に挿入される。そして、ハブユニットのフランジ部側からハブホイールの内側にキャップボルトが挿通され、等速ジョイントの外輪軸部の孔部にねじ込まれることにより、ハブユニットが等速ジョイントに連結される。
【０００５】
また、上記のハブユニットでは、多数の被動歯を有するサイドフェーススプラインを作製するに当たり、各被動歯と等速ジョイントの各駆動歯とのかみ合い位置としての仮想のピッチ面を基準として、各被動歯の歯面形状、歯すじ及びピッチ等の寸法が設計され、それに基づいて、サイドフェーススプラインが作製されている。加えて、上記のハブユニットには、全体として高い寸法精度が要求され、特に、サイドフェーススプラインの被動歯には、等速ジョイントからのトルクを車輪に円滑に伝達するために、非常に高い寸法精度が要求される。
【０００６】
このため、特許文献１では、ハブユニットの製造後における検査工程において、等速ジョイントの駆動歯と同じ複数の歯を有し、円環状のブロックで構成された基準設定具を用いて、検査が実行される。具体的には、基準設定具をハブユニットのサイドフェーススプラインに噛み合わせた状態に装着し、そのハブユニットを、所定の三次元測定器にセットする。そして、基準設定具の上面や側面を測定することで、所定の基準面を設定し、その後、ハブユニットから基準設定具を取り外してから、ハブユニットのサイドフェーススプラインの被動歯について、設定した基準面を基準として、各種の寸法、例えば歯面寸法や配列ピッチ、さらには回転中心に対する同軸度などを測定する。これにより、サイドフェーススプラインが適正に作製されているか否かが検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−５０４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の車輪支持装置のハブユニットには、複数の被動歯を有するサイドフェーススプラインが形成される。このサイドフェーススプラインは、仮想のピッチ面を基準として作製され、しかも各被動歯が三次元の複雑な形状を有しているため、サイドフェーススプラインの作製が煩雑であり、手間がかかる。また、ハブユニットの検査の際には、サイドフェーススプラインに噛み合う基準設定具を、あらかじめ用意する必要があり、しかもその基準設定具を用いて設定した基準面を基準として、サイドフェーススプラインの被動歯を測定するため、直接測定する場合に比べて誤差が大きくなり、正確な寸法測定を安定して行えないことがある。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、等速ジョイントとハブユニットの連結部分を、比較的単純な形状とすることにより、等速ジョイントからハブユニットへの円滑なトルク伝達を確保できることに加えて、両者の連結前の検査工程において、上記の連結部分を、容易にかつ直接測定可能で、その測定を精度良く安定して行うことができる車輪支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車輪が取り付けられるハブユニット４と駆動軸２の端部に設けられた等速ジョイント３とを互いに所定の軸線（実施形態における（以下、本項において同じ）中心軸線ＣＬ）に沿って連結し、駆動軸からのトルクを伝達可能な状態で、車輪を回転自在に支持する車両の車輪支持装置１であって、等速ジョイントは、駆動軸に固定された内輪１１と、この内輪の外側に配置され、駆動軸と一体に回転可能な外輪１２とを備え、ハブユニットは、車輪が取り付けられるとともに、外輪に連結されるハブホイール３１と、このハブホイールを回転自在に支持する軸受３２とを備えており、外輪は、軸線を中心としかつ軸線に沿ってハブホイール側に突出し、所定の長さ及び径を有する中央凸部２３と、この中央凸部の基端部の外側にかつ軸線の周方向に沿って配置され、各々が軸線の径方向に延びかつハブホイール側に所定長さ突出する複数の外側凸部２２と、を有し、ハブホイールは、外輪側に開放するとともに、軸線を中心とする所定の径及び軸線に沿って延びる所定の深さを有し、中央凸部が底面３７ａに当接した状態で嵌合する中央凹部３７と、この中央凹部の開口の外側にかつ軸線の周方向に沿って配置され、各々が外輪側に開放するとともに、軸線の径方向に延びかつ互いに対向する平行な側壁３８ａ、３８ａを有し、複数の外側凸部がそれぞれ嵌合する複数の外側凹部３８と、を有していることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、等速ジョイントは、内輪及び外輪を備えており、その外輪が、ハブホイール側に突出する中央凸部と、その中央凸部の基端部の外側に配置された複数の外側凸部とを有している。一方、ハブユニットは、ハブホイール及び軸受を備えており、そのハブホイールが、等速ジョイントの中央凸部及び複数の外側凸部にそれぞれ嵌合する中央凹部及び複数の外側凹部を有している。これらの等速ジョイントとハブユニットが連結する場合、等速ジョイントの中央凸部がハブユニットの中央凹部の底面に当接した状態で嵌合する。等速ジョイントの中央凸部及びハブユニットの中央凹部はいずれも、所定の軸線を中心としかつその軸線に沿った状態に形成されているので、上述した状態で、中央凸部を中央凹部に嵌合させることにより、等速ジョイントに対するハブユニットの芯出し及び端面位置出しを容易にかつ適切に行うことができる。また、等速ジョイントとハブユニットが連結する場合、等速ジョイントの外輪の外側凸部がハブユニットのハブホイールの外側凹部に嵌合する。これにより、等速ジョイントの外輪とハブユニットのハブホイールが、互いにトルク伝達可能な状態に連結され、駆動軸からのトルクを、等速ジョイントの外輪及びハブホイールを介して、車輪に円滑に伝達することができる。
【００１２】
また、等速ジョイントとハブユニットの連結部分、すなわち、等速ジョイントの中央凸部及び外側凸部、並びにハブユニットの中央凹部及び外側凹部は、従来の前述し等速ジョイント及びハブユニットのそれらの対応部分に比べて、非常に単純な形状を有している。このため、本願発明の等速ジョイントとハブユニットの製造後における連結前の検査工程においては、簡易な測定器を用いて、上記の中央凸部、外側凸部、中央凹部及び外側凹部を直接、寸法測定することが可能である。したがって、等速ジョイントとハブユニットの連結部分の測定を精度良く安定して行うことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車輪支持装置において、ハブホイールには、軸線を中心としかつ軸線に沿って延び、所定の径を有する貫通孔３４が形成され、外輪の中央凸部には、軸線を中心としかつ軸線に沿って延びるねじ孔２３ｂが形成されており、ハブホイールは、貫通孔とほぼ同じ径を有するボルト（締結ボルト５）が貫通孔に挿通されかつねじ孔にねじ込まれることにより、外輪に締結されることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、ボルトを、ハブホイールの貫通孔に挿通し、等速ジョイントの中央凸部のねじ孔にねじ込むことにより、ハブホイールを等速ジョイントの外輪に強固に締結することができる。また、ハブホイールの貫通孔の径とボルトの径がほぼ同じであるので、ハブホイールの貫通孔の内周面とボルトの外周面との隙間がほとんどなく、したがって、ハブホイールとボルトが一体化した状態で、そのハブホイールが等速ジョイントの外輪に締結される。その結果、外輪とハブホイールの間でがたつきが生じることなく、駆動軸からのトルクをハブホイールに取り付けられる車輪に円滑に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による車両の車輪支持装置を示す断面図である。
【図２】図１の車輪支持装置における等速ジョイントとハブユニットの連結前の状態を示す断面図である。
【図３】等速ジョイントとハブユニットの連結部分の構造を説明するための図であり、（ａ）はハブユニットの断面図、（ｂ）はハブユニットを等速ジョイント側から見たときの中央凹部及び複数の外側凹部、（ｃ）は等速ジョイントをハブユニット側から見たときの中央凸部及び複数の外側凸部、（ｄ）は等速ジョイントの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による車両の車輪支持装置を示している。この車輪支持装置１は、自動車などの車両に適用され、駆動軸２からのトルクを伝達可能な状態で、車輪を回転自在に支持するものである。
【００１７】
図１及び図２に示すように、車輪支持装置１は、駆動軸２の一端部に設けられた等速ジョイント３と、この等速ジョイント３に連結されるハブユニット４と、このハブユニット４を等速ジョイント３に締結するための締結ボルト５と備えている。
【００１８】
等速ジョイント３は、駆動軸２の先端部に固定された内輪１１と、この内輪１１の外側に配置され、内輪１１及び駆動軸２の先端部を覆うように設けられた外輪１２と、内輪１１と外輪１２の間に設けられた複数（図１及び２では２つのみ図示）のボール１３と、これらのボール１３を回転自在に保持する保持器１４などを備えており、外輪１２が所定の作動角の範囲内で駆動軸２と一体に回転可能になっている。
【００１９】
図２に示すように、等速ジョイント３の外輪１２は、車両の外側（以下「アウター側」という。図１及び２の左側）に膨出するドーム状に形成された外輪ドーム部２１と、この外輪ドーム部２１の頂部の外周部に設けられ、ハブユニット４の後述する複数の外側凹部３８にそれぞれ嵌合する複数の外側凸部２２と、外輪ドーム部２１の頂部からアウター側に突出し、ハブユニット４の後述する中央凹部３７に嵌合する中央凸部２３とを有している。なお、外輪ドーム部２１では、車両の内側（以下「インナー側」という。図１及び２の右側）が開放されるように形成されており、その開放部分と駆動軸２との間が、蛇腹状に形成されたブーツ２４によって覆われている。
【００２０】
図３は、図２に示す等速ジョイント３及びハブユニット４に加えて、両者の連結部分の構造を示している。同図（ｃ）及び（ｄ）に示すように、外輪ドーム部２１の頂部の周囲に設けられた複数（本実施形態では１２個）の外側凸部２２は、駆動軸２、等速ジョイント３及びハブユニット４の回転中心を通って延びる中心軸線ＣＬ（所定の軸線）を中心として、周方向に互いに等角度で放射状に配置されている。各外側凸部２２は、中心軸線ＣＬの径方向に延びかつアウター側に所定長さ突出し、アウター側から見たときの状態（図３（ｃ）に示す状態）が、周方向に一定の所定幅を有する長方形状に形成されている。
【００２１】
また、外輪ドーム部２１の頂部に突設された中央凸部２３は、所定の長さ及び径を有する円柱状に形成されており、その先端面２３ａが平坦に形成されている。また、中央凸部２３には、アウター側に開放し、中心軸線ＣＬを中心としかつこれに沿って所定長さ延びるねじ孔２３ｂが形成されている。
【００２２】
一方、ハブユニット４は、所定形状を有するハブホイール３１と、このハブホイール３１を回転自在に支持する軸受３２とを備えている。ハブホイール３１は、中心軸線ＣＬを中心としかつこれに沿って所定長さ延びる多段の円柱状に形成されている。また、ハブホイール３１には、中心軸線ＣＬを中心としかつこれに沿って延び、前記締結ボルト５の軸部とほぼ同じ径を全体に亘って有する貫通孔３４が形成されており、図１に示すように、この貫通孔３４に締結ボルト５が挿通される。さらに、ハブホイール３１のアウター側の端部には、フランジ３５が設けられ、そのフランジ３５に、車輪を固定するための複数（各図では１つのみ図示）のボルト３６が取り付けられる。
【００２３】
軸受３２は、ハブホイール３１のインナー側の端部外周にかしめられた状態で固定された内輪４１と、この内輪４１及びハブホイール３１の本体部分の外周を覆うように設けられた外輪４２と、これらの内輪４１と外輪４２の間、及びハブホイール３１と外輪４２の間に、２列で設けられた複数（各列２つずつ図示）のボール４３、４４と、これらの各列のボール４３、４４をそれぞれ保持する保持器４５、４６と、内輪４１と外輪４２の間、及びハブホイール３１と外輪４２の間をそれぞれ塞ぐシール４７、４８などで構成されている。
【００２４】
外輪４２には、フランジ４９が設けられており、このフランジ４９に、ボルトを挿通するための複数（各図では１つのみ図示）の孔４９ａが形成されている。この孔４９ａに挿通されたボルトを介して、軸受３２の外輪４２が車両の懸架装置（図示せず）に固定される。
【００２５】
図２に示すように、ハブホイール３１のインナー側には、貫通孔３４に連通し、等速ジョイント３の中央凸部２３が嵌合する中央凹部３７が形成されている。この中央凹部３７は、インナー側に開放するとともに、中心軸線ＣＬを中心とする所定の径及び中心軸線ＣＬに沿って延びる所定の深さを有している。より具体的には、中央凹部３７は、貫通孔３４の内径よりも大きく、かつ等速ジョイント３の中央凸部２３の外径及び突出長さとほぼ同じ内径及び深さを有しており、底面３７ａが平坦に形成されている。
【００２６】
また、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ハブホイール３１のインナー側の端部には、各々がインナー側に開放し、等速ジョイント３の複数の外側凸部２２にそれぞれ嵌合する複数（本実施形態では１２個）の外側凹部３８が設けられている。これらの外側凹部３８は、中心軸線ＣＬを中心として、周方向に互いに等角度で放射状に配置されている。各外側凹部３８は、中心軸線ＣＬの径方向に延び、インナー側から見たときの状態（図３（ｂ）に示す状態）が、周方向に一定の所定幅を有する長方形状に形成されている。また、各外側凹部３８は、互いに対向する平行な側壁３８ａ、３８ａを有するとともに、所定の深さを有している。
【００２７】
以上のように構成されたハブユニット４は、等速ジョイント３に次のような状態で連結される。すなわち、等速ジョイント３の中央凸部２３がハブホイール３１の中央凹部３７に嵌合するとともに、等速ジョイント３の複数の外側凸部２２がハブホイール３１の複数の外側凹部３８にそれぞれ嵌合する。この場合、中央凸部２３は、その外周面が中央凹部３７の内周面に密着するとともに、先端面２３ａが中央凹部３７の底面３７ａに当接する。一方、複数の外側凸部２２の各々は、その両側面２２ａ、２２ａ（図３（ｃ）参照）が、対応する外側凹部３８の両側壁３８ａ、３８ａ（図３（ｂ）参照）にそれぞれ密着する。なお、各外側凸部２２の先端面は、対応する外側凹部３８の底面との間に若干の隙間を存している。
【００２８】
そして、締結ボルト５が、ハブホイール３１の貫通孔３４に挿通されるとともに、中央凸部２３のねじ孔２３ｂにねじ込まれる。これにより、ハブユニット４のハブホイール３１が、等速ジョイント３の外輪１２に強固に締結される。
【００２９】
以上のように、本実施形態の車輪支持装置１によれば、等速ジョイント３の中央凸部２３及びハブユニット４の中央凹部３７がいずれも、中心軸線ＣＬを中心としかつその中心軸線ＣＬに沿った状態に形成されているので、前述した状態で、中央凸部２３を中央凹部３７に嵌合させることにより、等速ジョイント３に対するハブユニット４の芯出し及び端面位置出しを容易にかつ適切に行うことができる。また、等速ジョイント３の複数の外側凸部２２がハブユニット４の複数の外側凹部３８に嵌合することにより、等速ジョイント３の外輪１２とハブユニット４のハブホイール３１が、互いにトルク伝達可能な状態に連結され、駆動軸２からのトルクを、等速ジョイント３の外輪１２及びハブホイール３１を介して、車輪に円滑に伝達することができる。
【００３０】
また、等速ジョイント３とハブユニット４の連結部分、すなわち、等速ジョイント３の中央凸部２３及び外側凸部２２、並びにハブユニット４の中央凹部３７及び外側凹部３８は、従来の前述したハブユニットのそれらの対応部分に比べて、非常に単純な形状を有している。このため、本実施形態の等速ジョイント３とハブユニット４の製造後における連結前の検査工程においては、簡易な測定器（例えば、外径マイクロメータ及び内径マイクロメータ）を用いて、上記の中央凸部２３、外側凸部２２、中央凹部３７及び外側凹部３８を直接、寸法測定することが可能である。したがって、等速ジョイント３とハブユニット４の連結部分の測定を精度良く安定して行うことができる。
【００３１】
さらに、等速ジョイント３とハブユニット４を締結する締結ボルト５は、ハブホイール３１の貫通孔３４の径とほぼ同じ軸径を有するので、ハブホイール３１の貫通孔３４の内周面と締結ボルト５の外周面との間に隙間がほとんどない。したがって、ハブホイール３１と締結ボルト５が一体化した状態で、そのハブホイール３１が等速ジョイント３の外輪１２に締結される。その結果、外輪１２とハブホイール３１の間でがたつきが生じることなく、駆動軸２からのトルクをハブホイール３１に取り付けられる車輪に円滑に伝達することができる。
【００３２】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、等速ジョイント３の外側凸部２２及びハブユニット４の外側凹部３８の数を１２個としたが、これらの数は特に限定されものではなく、駆動軸２からのトルクを適切に伝達可能であれば、種々の数に設定することが可能である。また、実施形態で示した等速ジョイント３及びハブユニット４の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    車輪支持装置
２    駆動軸
３    等速ジョイント
４    ハブユニット
５    締結ボルト（ボルト）
１１    内輪
１２    外輪
２１    外輪ドーム部
２２    外側凸部
２３    中央凸部
２３ａ  中央凸部の先端面
２３ｂ  中央凸部のねじ孔
３１    ハブホイール
３２    軸受
３４    貫通孔
３７    中央凹部
３８    外側凹部
ＣＬ    中心軸線（所定の軸線）
【図１】
2019107994.tif 000003
【図２】
2019107994.tif 000004
【図３】
2019107994.tif 000005