(57)【要約】【課題】車両のアクスルシャフト連結構造体のアクスルシャフトの側端面とハブの軸部の外周面との間に形成される空間から侵入する異物によって、アクスルシャフトを支持する軸受のシール性能が損なわれることを防ぐことを目的とする。【解決手段】アクスルシャフト２と、該アクスルシャフト２を回転可能に内包するアクスルハウジング１と、該アクスルハウジング１の端部内側とアクスルシャフト２の端部外側との間に保持され、アクスルシャフト２を回動可能に支持する軸受８と、タイヤホイール４に固着され、かつ、アクスルシャフト２の端部と係合するハブ４と、を含む車両のアクスルシャフト連結構造体であって、アクスルハウジング１の端部からハブ４に向かって一体的に伸長する延出部１１を設けるとともに、ハブ４の軸部４２の外周面でかつ軸受３の側端面に近い位置に延出部１１の内周面に近接するように突起状のツバ部４５を設けたもの。延出部１１，ツバ部４５により軸受３に異物の侵入を阻止し、軸受３の損傷を少なくする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転駆動をタイヤに伝達するためのアクスルシャフトと、車体フレームに固設されて該アクスルシャフトを回転可能に内包するアクスルハウジングと、該アクスルハウジングの端部の内側と該アクスルシャフトの端部の外側との間に保持された該アクスルシャフトを該アクスルハウジングに対して回動可能に支持する軸受と、タイヤホイールが固着されるフランジ部と該フランジ部と同軸一体的に形成された該アクスルシャフトが装着されるボス孔を有する軸部とを持つハブと、を含む車両のアクスルシャフト連結構造体であって、
前記アクスルハウジングは前記軸受を支持する端部よりさらに延出し前記ハブの前記軸部の端部を覆う延出部を具備することを特徴とする車両のアクスルシャフト連結構造体。
【請求項２】
前記ハブの前記軸部は前記アクスルハウジングの前記延出部の内周面に近接するように形成されたツバ部を具備する請求項１に記載の車両のアクスルシャフト連結構造体。
【請求項３】
前記アクスルハウジングの前記延出部の内周面と前記ツバ部の外周面との隙間をＣ１とし、該延出部と該ツバ部とが平行する部分の長さをＬとし、前記ツバ部の端面と前記軸受の側端面との隙間をＣ２とするとき、Ｃ１、Ｌ、Ｃ２のそれぞれの関係は、Ｃ１＜L、Ｃ１＜Ｃ２、であり、かつツバ部の外側に断面球状のリング溝を設けた請求項２に記載の車両のアクスルシャフト連結構造体。
【請求項４】
前記延出部は、前記ハブの前にフランジ部の直前までさらに延出し、該フランジ部との間に該フランジ部の回転を防げない間隙を形成する接近端部をもつ請求項１に記載の車両のアクスルシャフト連結構造体。
【請求項５】
前記接近端部は、前記延出部の外周径より大きい外周径をもつ請求項４に記載の車両のアクスルシャフト連結構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両のアクスルシャフトを内包するアクスルハウジクングと該アクスルシャフトの端部に固定されたタイヤホイールハブの軸部との連結構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪（以下、タイヤと称す）と駆動軸（以下、アクスルシャフトと称す）との連結部に当たるアクスルシャフト連結構造体は、アクスルハウジング、アクスルシャフト、ベアリング、ハブ、タイヤホイール等から構成されている。
【０００３】
従来の電動車いすのアクスルシャフト連結構造体は、図６に示すように、図示しない車体に固定され両端開口の通孔１０ａを有するアクスルハウジング１０と、この通孔１０ａ内に収納されているアクスルシャフト２０と、アクスルハウジング１０の通孔１０ａを区画する内周面とアクスルシャフト２０の外周面間に保持されたボールベアリング３０と、アクスルシャフト２０の端部にスプライン結合で固定されタイヤホイール５０がボルト５１及びナット５２で固定されたフランジ部４１及びフランジ部４１と同軸一体的に構成されスプライン軸孔４０ａを有する軸部４２とからなるハブ４０とから構成されている。
【０００４】
この電動車いすのアクスルシャフト連結構造体はそのボールベアリングの側端面の大部分がハブ４０の軸部４２の外周面に沿って露出する構造となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電動車いすは、ボールベアリング３０の側端面の大部分がハブ４０の軸部４２の外周面に沿って露出している。このため、回転駆動されるハブ４０の軸部４２の外周面に紐とかロープの切れ端がからみついた場合、ハブ４０の回転により軸部４２の外周面に紐、ロープが巻き重なり、後から巻き付く紐、ロープの部分がボールベアリング３０の側端面に達し、ボールベアリング３０の側部に紐、ロープ等の異物が侵入し、ボールベアリングのメカニックシール材を押圧損傷する。メカニックシールが損傷すると、ボールベアリング内にゴミ、砂塵等の異物が侵入し、ボールベアリングが損傷される可能性がある。
【０００６】
発明者等は従来の電動車いすの持つアクスルシャフトの連結構造体にはそのボールベアリングのメカニックシールが損傷を受けることがあることに気づき、本発明に想到するに到った。
【０００７】
本発明の課題は、車両のアクスルシャフト連結構造体におけるアクスルシャフト部の側端面とハブのボス部の外周面との間に形成される空間から侵入する異物によってアクスルシャフトを支持する軸受のメカニックシール材が損傷を受け、軸受けのシールの性能が損なわれることによるアクスルシャフトの損傷を防止することのできる、車両のアクスルシャフト連結構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、駆動源からの回転駆動をタイヤに伝達するためのアクスルシャフトと、車体フレームに固設されて該アクスルシャフトを回転可能に内包するアクスルハウジングと、該アクスルハウジングの端部の内側と該アクスルシャフトの端部の外側との間に保持された該アクスルシャフトを該アクスルハウジングに対して回動可能に支持する軸受と、タイヤホイールが固着されるフランジ部と該フランジ部と同軸一体的に形成された該アクスルシャフトが装着されるボス孔を有する軸部とを持つハブと、を含む車両のアクスルシャフト連結構造体であって、前記アクスルハウジングは前記軸受を支持する端部よりさらに延出し前記ハブの前記軸部の端部を覆う延出部を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、そのアクスルハウジングの延出部が軸受の保持されている部分より延出している。このため紐、ロープ等の異物がハブの軸部の外周面に到達することか延出部により阻止され阻止されただけ軸受の損傷が少なくなる。
【００１０】
本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、電動車いすのように室内とか歩道を主として走行する車両の、しかも駆動軸となるアクスルシャフトを有する車両に用いられるものである。従って、係る車両は路上を高速で走行するものではなく、軽量で安価で体の弱い人により生活の場で使用される車両である。生活に近いところで利用されることもあり、紐とかロープ等が身近に存在し、紐とかロープの存在が問題になる。又、本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、その軸受を保護するために高価な高度な保護手段を用いることはできない。
【００１１】
本発明のアクスルハウジングの延出部は、軸受の保持されている端部をさらにその軸端に向けて延出し、延出部の軸端と軸受との距離を長くしたものである。尚、軸受を保持するためには、ハウジングの軸端は軸受より僅かに離れた、即ち、僅かに延出した位置に軸端を有する。従って、本発明の延出部は、軸受を保持するだけの目的では不必要と考えられる程度に延出された延出部分を言う。延出部の先端はハブのフランジ部と非接触で近接するものでも良い。なお、延出部の延出長さが長いほど軸受の損傷を防ぐ機能は高くなるが、逆に軸受をアクスルハウジングに装着する作業が困難となる。
【００１２】
本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、アクスルシャフトと、アクスルハウジングと、軸受と、ハブとを具備する。
【００１３】
アクスルシャフトは車両を駆動する駆動力を駆動源からタイヤに伝達するもので、アクスルシャフトの回転により駆動力が伝達される。駆動源としては、電動モータ、エンジンを挙げることができる。人により回転駆動されるペタルを駆動源として採用することもできる。
【００１４】
アクスルハウジングは、車体に固定されアクスルシャフトの端部を除く中央部を覆い保持するものである。アクスルハウジングによりアクスルシャフトの大部分が露出することなくアクスルハウジング内に保持されているため、アクスルシャフトの回転に伴う外部への影響が少なく、車両のアクスルシャフト連結構造体を安全なものとしている。
【００１５】
軸受は、アクスルハウジングとアクスルシャフトとの間に介在し、アクスルシャフトをアクスルハウジング内に保持された状態でスムースな回転を保証するものである。軸受は、外筒部と内筒部と該外筒部と該内筒部との間に保持された回動体とからなるボールベアリングとかローラベアリング、シール機能が高いメカニカルシールを持つベアリングが一般的に、用いられている。
【００１６】
本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体の軸受は、ハブの軸部に巻き付く紐、ロープ等によりメカニックシールの損傷を受け、シールが損なわれることによりゴミ、砂塵等の異物が軸受け内に侵入し軸受けを破壊するに至るものである。
【００１７】
ハブはタイヤホイールが固着されるフランジ部とこのフランジ部と同軸一体的に形成されたアクスルシャフトが装着されるボス孔を有する軸部とを持つ。
【００１８】
ハブの軸部はアクスルハウジングの延出部の内周面に近接するように形成されたツバ部を具備するものとするのが好ましい。ツバ部によりアクスルハウジングの延出部の先端を超えてハブの軸部外周面に巻き付く紐、ロープ等は軸部のツバ部に阻止されて紐、ロープ等が軸受に到らない。このため軸受の損傷を避けることができる。なお、軸部のツバ部とフランジ部との間に形成されるリング状の溝は軸部に巻き付いた紐、ロープ等を保持する機能を持ち、この溝の体積が大きいほど多くの紐、ロープ等が保持され、それだけ軸受の損傷を回避できる。
【００１９】
アクスルハウジングの延出部の内周面とツバ部の外周面との隙間をＣ１とし、延出部とツバ部とが平行する部分（ツバ部の外周面の幅）の長さをＬとし、ツバ部の端面と前記軸受の側端面との隙間をＣ２とするとき、Ｃ１は短ければ短いほどツバ部による異物の侵入を阻止する機能は高くなる。又、Ｌは長いほどツバ部による異物の侵入を阻止する機能は高くなる。さらには、Ｃ１、Ｌ、Ｃ２のそれぞれの関係は、Ｃ１＜L、Ｃ１＜Ｃ２、であるのが好ましい。Ｃ１＜L、好ましくはＣ１≪Ｌであるとラビリンス効果が発揮され異物の侵入を確実に防止する。Ｃ１＜Ｃ２、好ましくはＣ１≪Ｃ２であると、まれに隙間Ｃ１を侵入してきた異物があっても、異物を隙間Ｃ２に保持し、異物にベアリングのシール材を押圧させない。
【００２０】
又、アクスルハウジングの延出部はハブの前にフランジ部の直前までさらに延出し、フランジ部との間にフランジ部の回転を防げない間隙を形成するのが好ましい。この場合、アクスルハウジングの延出部は軸部で軸受の回転体の部分を覆い保護するとともに、延出部のハブ側の接近端部とハブのフランジ部との間隙を狭くし、紐、ロープ等が軸受に到達しにくいものとしている。
【００２１】
又、アクスルハウジングの延出部のハブ側の接近端部は、延出部の外周径より大きい外周径を具備するものとするのが好ましい。この場合、延出部のハブ側の接近端部の外周とフランジ部のナットの外周との間隙も狭くし、異物が軸受に到達しにくいものとしている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、車両のアクスルシャフト連結構造体において、アクスルハウジングの延出部を設けることにより、さらには延出部の内周面に対向するハブの軸部にツバ部を設けたり、延出部に対向する軸部の外周面を延出部の内周面に近接させることにより、軸部に巻き付く紐、ロープ等の異物が軸受に近づくのを阻止でき、軸受の損傷を回避できる。又、本発明の車両のアクスルシャフト連結構造体は、アクスルハウジングの形状を僅かに変えたりアクスルハウジングとハブの軸部の形状変更で達成され、新たな部品等を必要としないため、コストアップを避けるとともに施工が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の幾つかの好ましい実施態様およびその変形態様を添付の図面に関連して説明する。
【００２４】
本発明の第１の実施態様を図１に示す。この第１の実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体は、図示しない電動車いすの車体に固定され両端開口の通孔１ａを有するアクスルハウジング１と、この通孔１ａ内に収納されているアクスルシャフト２と、アクスルハウジング１の通孔１ａを区画する内周面とアクスルシャフト２の外周面間に保持されたボールベアリング３と、アクスルシャフト２の端部にスプライン結合で固定されタイヤホイール５がボルト５１及びナット５２で固定されたフランジ部４１及びフランジ部４１と同軸一体的に構成されスプライン軸孔４ａを有する軸部４２とからなるハブ４とから構成されている。なお、アクスルシャフト１の端部は中央部と段差のあるボールベアリング３が保持されているベアリング保持部２１とこの保持部に一体的に形成されたハブ４のスプライン軸孔４ａと係合するスプライン軸部２２及びその先端に位置するねじが形成された先端部分２３とからなる。
【００２５】
ボールベアリング３は外筒部３１と内筒部３２とこの間に保持されたボール３３とからなる。このボールベアリング３は、その外筒部３１の両端面がアクスルハウジング１の内周面の延出部１１よりさらに奥側の内周面にリング状係止具１５，１５により挟持固定されている。さらにこのボールベアリング３はアクスルシャフト１のベアリング保持部２１に挿通され、その内筒部３２がアクスルシャフト中央部との段差とスプライン軸部２２に挿通されたハブ４の軸部４２の先端面とで挟持されている。
【００２６】
アクスルシャフト１のねじが形成された先端部分２３にはナット２４が螺合し、ハブ４はボールベアリング３とナット２４との間に挟持固定されている。先端部分２３とナット２４とは径方向に貫通するピン穴に挿通されたピン２５により相対的に回動不能に固定されている。
【００２７】
このアクスルハウジング１には、その端部からハブ４のフランジ部４２に向かって一体的に伸長する延出部１１が形成され、延出部１１によりハブ４の軸部４２の先端側部分を覆うものとなっている。この延出部１１によりアクスルハウジング１の内周面とハブ４の軸部４２の外周面との間の空間Ａは、延出部１１の無いものに比較して異物が侵入し難い形状となる。これによりボールベアリング３の損傷が少なくなる。
【００２８】
本発明の第２の実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体を図２に示す。この実施態様では、アクスルハウジング１は第１の実施態様と同じ延出部１１を持つ。さらにハブ４の軸部４２のボールベアリング３の側端面に近い位置に、アクスルハウジング１の延出部１１の内周面に近接するように突起状のツバ部４５が形成されている。
【００２９】
この実施態様ではアクスルハウジング１の延出部１１に加えて、このツバ部４５を形成することによって、異物がボールベアリング３に入りにくくなる。紐、ロープ等がアクスルハウジング１の延出部１１の先端を超えてハブ４の軸部４２に到達し軸部４２に巻き付いたとしても、紐、ロープ等はツバ部４５により軸部２のツバ部４５とフランジ部４１との間の軸部４２の外周面に巻き付き、ボールベアリング３への侵入が阻止される。これにより本実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体のボールベアリング３はより一層損傷を受けにくいものとなる。
【００３０】
本発明の第３の実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体を図３に示す。この第３の実施態様の連結構造体は、前記第２の実施態様の連結構造体を最適化したもので、ツバ部４５を幅広のものとするとともにツバ部４５とフランジ部４１との間の軸部４２の部分を断面半球状のリング溝としている。この実施態様において、アクスルシャフト１の延出部１１の内周面とハブ４の軸部４２に形成したツバ部４５の外周面との間の隙間幅をＣ１とし、延出部１１とツバ部４５とが平行する部分、すなわち、隙間幅Ｃ１を形成する部分の長さをＬとし、ツバ部４５の内方端面とボールベアリング３の側端面との間の隙間幅をＣ２とするとき、本発明のアクスルシャフト連結構造体においては、Ｃ１、Ｌ、Ｃ２のそれぞれの関係は、Ｃ１≪Ｌ、Ｃ１≪Ｃ２、となっている。
【００３１】
各部の寸法Ｃ１、Ｌ、Ｃ２が上記のようになっているため、ゴミ、砂塵等の細かい異物もラビリンス効果によりシールされ、ボールベアリング３０まで侵入する異物は希である。さらに、ひも等の大きなものは確実に阻止されるので、ボールベアリング３０のシール材が損傷されることがない。それ故、ボールベアリング３０のシールが確保され砂塵等の異物の侵入によりボールベアリング３０が破壊に至ることが無い。
【００３２】
本発明の第４の実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体を図４に示す。この第４の実施態様では、アクスルハウジング１０の延出部１１はハブ４の前にフランジ部４１の直前までさらに延出し、ハブ４のフランジ部４１側に接近端部１１１が形成されている。これで、延出部１１の接近端部１１１とフランジ部４１との間にはフランジ部４１の回転を防げない小さい隙間が形成されている。これにより大きな異物が延出部１１の接近端部１１１とフランジ部４１との間の間隙を通ってボールベアリング３０に侵入することが阻止される。これによりボールベアリング３０の損傷が少なくなる。
【００３３】
本発明の第５の実施態様の車両のアクスルシャフト連結構造体を図５に示す。この第５の実施態様では、アクスルハウジング１０の延出部１１のハブ４側の接近端部１１１の外周径Ｄ２を、延出部１１の外周径Ｄ１より大きくしたものである。接近端部１１１の外周径Ｄ２を延出部１１の外周径Ｄ１より大きくしているため、接近端部１１１に近づく異物は、径の小さい延出部１１の外周面に導かれ、外周径の大きい接近端部１１１を越えて、接近端部１１１とフランジ部４１の間に入り込むことは困難となる。これにより延出部１１のハブ４側の接近端部１１１の外周とフランジ部４１のナット５２の外周との間隙に異物が侵入することが阻止される。これにより、ボールベアリング３０の損傷はより一層少なくなる。
【００３４】
以上、電動車いすのアクスルシャフト連結構造体を例にとって本発明を説明したが、本発明はこの例だけに限られず、歩道、室内等で使用される他の車両にも適用され得ることは言うまでもない。
【００３５】
また、以上の説明は単に本発明の好適な実施態様の例証であって、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施態様のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【図２】本発明の第２の実施態様のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【図３】本発明の第３の実施態様のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【図４】本発明の第５の実施態様のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【図５】本発明の第６の実施態様のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【図６】従来のアクスルシャフト連結構造体の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１０・・アクスルハウジング    １１・・延出部    ２・・アクスルシャフト
３・・ボールベアリング    ４・・ハブ    ４１・・フランジ部    ４２・・軸部
４５・・ツバ部    ５・・タイヤホイール  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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