(57)【要約】【課題】かしめを行うことなく、従来とは異なる手法により、ナットの外れ防止効果を発揮できるねじ締結構造およびねじ締結方法を提供する。【解決手段】雄ねじ２２ｂを有する第一部材２２と、雄ねじ２２ｂを挿通する貫通穴、および、貫通穴の開口側にざぐり穴１２１ｂが形成された第二部材１２０と、雄ねじ２２ｂに締結される雌ねじ１７４、および、ざぐり穴１２１ｂの内周面に対して締め代を有して取り付けられる締め代外周面１７２を有するナット１７０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじを有する第一部材と、
前記雄ねじを挿通する貫通穴、および、前記貫通穴の開口側にざぐり穴が形成された第二部材と、
前記雄ねじに締結される雌ねじ、および、前記ざぐり穴の内周面に対して締め代を有して取り付けられる締め代外周面を有するナットと、
を備えるねじ締結構造。
【請求項２】
前記ナットは、前記締め代外周面の軸方向位置に前記雌ねじを有さない雌ねじ非形成内周面を有する、請求項１のねじ締結構造。
【請求項３】
前記ねじ締結構造は、車両の駆動力伝達装置に適用され、
前記第一部材は、雄スプラインを有し、
前記第二部材は、前記雄スプラインに嵌め合わされて前記雄スプラインとの間で回転駆動力を伝達する雌スプラインを有する、請求項１または２のねじ締結構造。
【請求項４】
請求項２のねじ締結構造を適用し、
前記締め代外周面を前記ざぐり穴に圧入により、前記締め代外周面と前記ざぐり穴とが締め代を有して取り付けられる、ねじ締結方法。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項のねじ締結構造を適用し、
前記ナットの前記締め代外周面を前記第二部材のざぐり穴に対して相対的に低温化させる温度差形成工程と、
前記温度差形成工程にて前記締め代外周面と前記ざぐり穴との温度差を有する状態にて、前記ナットの前記雌ねじを前記雄ねじに締結することで前記第一部材と前記第二部材とを固定するナット締結工程と、
前記ナット締結工程の後に、所定時間固定を維持することによりもしくは加熱または冷却することにより前記温度差を解消することで、前記締め代外周面と前記ざぐり穴とが締め代を有して取り付けられる温度差解消工程と、
を備える、ねじ締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナットが外れることを防止できるねじ締結構造およびねじ締結方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雄ねじと雌ねじのねじ締結部位の緩み防止対策として種々の手法がある。例えば、かしめナットを用いることや、その他に、特開２００９−１８４５４６号公報（特許文献１）、特開２００９−１６８０４３号公報（特許文献２）、特開平９−９９７０１号公報（特許文献３）、特開２００４−６８８５３号公報（特許文献４）などに記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８４５４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６８０４３号公報
【特許文献３】特開平９−９９７０１号公報
【特許文献４】特開２００４−６８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、かしめを行うことなく、従来とは異なる手法により、ナットの外れ防止効果を発揮できるねじ締結構造およびねじ締結方法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】
【０００５】
（請求項１）本発明に係るねじ締結構造は、雄ねじを有する第一部材と、前記雄ねじを挿通する貫通穴、および、前記貫通穴の開口側にざぐり穴が形成された第二部材と、前記雄ねじに締結される雌ねじ、および、前記ざぐり穴の内周面に対して締め代を有して取り付けられる締め代外周面を有するナットとを備える。
【０００６】
（請求項２）また、前記ナットは、前記締め代外周面の軸方向位置に前記雌ねじを有さない雌ねじ非形成内周面を有してもよい。
（請求項３）また、前記ねじ締結構造は、車両の駆動力伝達装置に適用され、前記第一部材は、雄スプラインを有し、前記第二部材は、前記雄スプラインに嵌め合わされて前記雄スプラインとの間で回転駆動力を伝達する雌スプラインを有してもよい。
【０００７】
（請求項４）また、本発明に係る第二のねじ締結方法は、ナットが上述した雌ねじ非形成内周面を有するねじ締結構造を適用し、前記締め代外周面を前記ざぐり穴に圧入により、前記締め代外周面と前記ざぐり穴とが締め代を有して取り付けられる。
【０００８】
（請求項５）本発明に係る第一のねじ締結方法は、上述したねじ締結構造を適用し、前記ナットの前記締め代外周面を前記第二部材のざぐり穴に対して相対的に低温化させる温度差形成工程と、前記温度差形成工程にて前記締め代外周面と前記ざぐり穴とが温度差を有する状態にて、前記ナットの前記雌ねじを前記雄ねじに締結することで前記第一部材と前記第二部材とを固定するナット締結工程と、前記ナット締結工程の後に、所定時間固定を維持することによりもしくは加熱または冷却することにより前記温度差を解消することで前記締め代外周面と前記ざぐり穴とが締め代を有して取り付けられる温度差解消工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１）ナットの固定は、第一部材の雄ねじとナットの雌ねじの締結に加えて、第二部材のざぐり穴の内周面とナットの締め代外周面との締結によって行われる。そして、ざぐり穴の内周面とナットの締め代外周面とは、締め代を有して取り付けられる。当該締め代によって、ナットと第二部材のざぐり穴との間には大きな摩擦力が作用する。従って、ねじを緩ませる力が作用したとしても、ざぐり穴の内周面と締め代外周面との摩擦力によって、ねじの緩み防止効果を発揮する。
【００１０】
さらに、仮に第一部材の雄ねじとナットの雌ねじが僅かに相対回転したとしても、締め代外周面とざぐり穴の内周面とによって、ナットの固定状態が維持される。つまり、ナットの外れに対して、ねじの締結と締め代部分とによる二重化を図ることができる。従って、ナットが外れることを確実に防止できる。
【００１１】
（請求項２）ナットの締め代外周面がざぐり穴の内周面に締め代を有するため、ナットのうち締め代外周面を有する軸方向範囲には、径方向内方に変形する力が作用する。ナットの当該範囲の内周面には、雌ねじ非形成内周面を有する。この雌ねじ非形成内周面が径方向内方へ変形したとしても、第一部材の雄ねじに影響を与えることを防止できる。従って、確実に第一部材の雄ねじを損傷させずに、ナットの固定が可能となる。
【００１２】
（請求項３）車両の駆動力伝達装置においては、回転力（トルク）の方向が変動する。また、当該トルク変動によって、スプラインが捩れて、ねじを緩ませるような力が作用する。このような場合であっても、締め代外周面の摩擦力によってねじの緩み防止効果を発揮するため、ねじが緩むことを防止できる。
【００１３】
（請求項４）ナットの締め代外周面をざぐり穴に圧入する場合には、圧入している際に、締め代外周面を有する軸方向範囲が径方向内方に変形する。しかし、ナットが雌ねじ非形成内周面を有するため、雄ねじへの影響を与えることなく、ナットを第一部材および第二部材に取り付けることができる。従って、ナットが雌ねじ非形成内周面を有することにより、ナットの取り付けが容易となり、かつ、雄ねじの損傷を防止することができる。
【００１４】
（請求項５）締め代外周面とざぐり穴とが同一温度の場合には、両者の間に大きな締め代を有するとしても、温度差を有することで、締め代外周面とざぐり穴の内周面とが締め代を有さない状態、もしくは、締め代が小さな状態にできる。これにより、ナットの雌ねじを第一部材の雄ねじに容易に締結できる。締結した後には、温度差を解消することで、締め代外周面とざぐり穴とは締め代を有する状態となり、確実にナットの外れ防止効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の車両用駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図２】図１の車両用駆動力伝達装置を構成するナットによる締結部分を示す軸方向断面図である。
【図３】第二実施形態の車両用駆動力伝達装置を構成するナットによる締結部分を示す軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第一実施形態＞
本発明のねじ締結構造およびねじ締結方法を適用した第一実施形態の車両用駆動力伝達装置について、図１および図２を参照して説明する。車両用駆動力伝達装置は、エンジンなどの駆動力を駆動輪に伝達する装置である。ここでは、ドライブシャフトのアウトボード側とハブユニットとの連結部位について説明する。当該駆動装置は、ドライブシャフトのアウトボード側の等速ジョイント１０と、等速ジョイント１０の外輪２０の駆動力をホイール（図示せず）に伝達するハブユニット１００とを備える。以下、それぞれの構成部品について詳細に説明する。
【００１７】
等速ジョイント１０は、図１に示すように、ジョイント中心固定式ボール型等速ジョイント（「ツェッパ形等速ジョイント」とも称す）である。ただし、固定式ボール型の他、摺動式ボール型、トリポード型の等速ジョイントを適用することも可能である。等速ジョイント１０は、複数の外輪ボール溝２１ａを有する外輪２０と、複数の内輪ボール溝３１を有する内輪３０と、外輪ボール溝２１ａおよび内輪ボール溝３１を転動し、外輪２０と内輪３０との間でトルクを伝達する複数のボール４０と、周方向にそれぞれのボール４０を保持する保持器５０と、内輪３０に連結されたシャフト６０とを備えて構成される。この等速ジョイント１０は、公知であるため詳細な説明を省略する。
【００１８】
ここで、外輪２０については、図１を参照して詳細に説明する。外輪２０は、外輪本体２１と、連結軸部２２とを備える。外輪本体２１は、図１の左側に開口部を備える有底筒状に形成され、内周面に形成された複数の外輪ボール溝２１ａを備える。外輪２０の連結軸部２２は、外輪本体２１の底部外方（図１の右側）に、外輪軸方向に延びるように外輪本体２１と一体にかつ同軸上に形成されている。連結軸部２２の基端側（外輪本体２１側）に雄スプライン２２ａが形成され、先端側に雄ねじ２２ｂが形成されている。雄ねじ２２ｂの外径は、雄スプライン２２ａの外径より小さい。
【００１９】
ハブユニット１００は、図１に示すように、懸架装置などの固定部材３００に固定され、外輪２０の連結軸部２２を回転可能に支持すると共に、ホイール（図示せず）を支持する。つまり、ハブユニット１００は、外輪２０の回転をホイールに伝達する。そして、ハブユニット１００は、複列軸受を構成する。このハブユニット１００は、固定部材１１０と、第一回転体１２０と、第二回転体１３０と、転動体１４０と、シール部材１５０，１６０と、ナット１７０とを備える。固定部材１１０は、懸架装置などの固定部材３００に固定される。この固定部材１１０は、貫通孔を有し、当該固定部材１１０の内周面は転動体１４０の転動面を形成する。
【００２０】
第一回転体１２０は、Ｌ字型の軸方向断面形状に形成されており、筒状部１２１と筒状部１２１のホイール側（図１の右側）端から径方向外方に延びるフランジ部１２２とを備える。筒状部１２１の外周面は、複列に配置される転動体１４０の一方列の転動面を形成する。つまり、第一回転体１２０は、固定部材１１０に対して回転可能に支持される。第一回転体１２０の筒状部１２１の内周面には雌スプライン１２１ａが形成されている。つまり、外輪２０の連結軸部２２が筒状部１２１を挿通し、連結軸部２２の雄スプライン２２ａが筒状部１２１の雌スプライン１２１ａに嵌め合わされる。つまり、第一回転体１２０は、外輪２０との間で回転駆動力（トルク）を伝達するように連結される。
【００２１】
さらに、筒状部１２１の貫通孔のうちホイール側（図１の右側）の開口側には、雌スプライン１２１ａの内径より大きな内径を有するざぐり穴１２１ｂが形成されている。ざぐり穴１２１ｂの内周面は、円筒内周面形状に形成されている。また、ざぐり穴１２１ｂの端面は、平面状に形成されている。
【００２２】
第一回転体１２０の筒状部１２１の外周面のうち図１の左側の部位１２１ｃは、縮径された段差形状に形成されている。この段差部位１２１ｃの外周面には、第二回転体１３０が固定される。第二回転体１３０の外周面は、転動体１４０の他方列の転動面を形成する。また、第二回転体１３０の軸方向長さは、第一回転体１２０の段差部位１２１ｃの軸方向長さよりも僅かに長く形成されている。そのため、第二回転体１３０の図１の左端面が等速ジョイント１０の外輪本体２１の端面に当接している。
【００２３】
第一回転体１２０のフランジ部１２２は、筒状部１２１の図１の右側の端部から径方向外方に延びるように形成されている。このフランジ部１２２は、固定部材１１０よりも図１の右側に配置される。さらに、フランジ部１２２には、ホイールに連結するためのボルトを挿通する穴が形成されている。つまり、第一回転体１２０は、ホイールに固定される。
【００２４】
ナット１７０は、第一回転体１２０の貫通孔を挿通させた連結軸部２２の雄ねじ２２ｂにねじ締結される。つまり、ナット１７０は、連結軸部２２と第一回転体１２０とを固定する。このナット１７０の詳細形状について、図１および図２を参照して説明する。
【００２５】
ナット１７０の外周面は、六角外周面１７１と、六角外周面１７１の外接円より大径の締め代外周面１７２とを有する。締め代外周面１７２は、円筒外周面形状に形成されており、その外径は、ざぐり穴１２１ｂの内周面の内径より僅かに大きい。そして、締め代外周面１７２は、ざぐり穴１２１ｂに締め代を有して取り付けられる。
【００２６】
また、ナット１７０の押圧端面１７３は、締め代外周面１７２側の軸方向端面であり、平面状に形成されている。この押圧端面１７３は、ざぐり穴１２１ｂの端面を押圧した状態で接触している。また、ナット１７０の内周面は、雌ねじ１７４と、雌ねじ非形成内周面１７５とを有する。雌ねじ１７４は、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂにねじ締結される。雌ねじ非形成内周面１７５は、雌ねじ１７４の谷径より大径に形成されており、押圧端面１７３側に形成されている。つまり、雌ねじ非形成内周面１７５は、締め代外周面１７２の軸方向位置における内周側に形成されている。一方、六角外周面１７１の内周側には、雌ねじ１７４が形成されている。
【００２７】
次に、ナット１７０の締結方法について図２を参照して説明する。まず、ナット１７０を除くハブユニット１００を組み付けておく。外輪２０の連結軸部２２を第一回転体１２０の貫通孔に挿通し、連結軸部２２の雄スプライン２２ａと第一回転体１２０の雌スプライン１２１ａとを嵌め合わせる。このとき、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂは、第一回転体１２０の貫通孔を通り抜けて、第一回転体１２０の他方端面（図１の右側端面）から突出している。
【００２８】
続いて、ナット１７０の押圧端面１７３がざぐり穴１２１ｂの端面に対向する状態にして、ナット１７０の雌ねじ１７４を連結軸部２２の雄ねじ２２ｂにねじ締結していく。このとき、六角外周面１７１にめがねレンチやソケットレンチなどを挿入して、ナット１７０を回転する。
【００２９】
ねじ締結が進行すると、締め代外周面１７２がざぐり穴１２１ｂの内周面に圧入される。圧入されながら、ねじ締結を進行することで、押圧端面１７３がざぐり穴１２１ｂに接触する。さらに、ねじ締結を行うことで、連結軸部２２と第一回転体１２０とが固定される。
【００３０】
ここで、車両の駆動力伝達装置においては、回転力（トルク）の方向が変動する。当該トルク変動によって、雄スプライン２２ａおよび雌スプライン１２１ａが捩れて、雄ねじ２２ｂと雌ねじ１７４との締結を緩ませるような力が作用する。このような場合であっても、以下のように、締め代外周面１７２の摩擦力によってねじの緩み防止効果を発揮するため、ねじが緩むことを防止できる。この原理について以下に詳細に説明する。
【００３１】
ナット１７０の固定は、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂとナット１７０の雌ねじ１７４の締結に加えて、第一回転体１２０のざぐり穴１２１ｂの内周面とナット１７０の締め代外周面１７２との締結によって行われる。そして、ざぐり穴１２１ｂの内周面とナット１７０の締め代外周面１７２とは、締め代を有して取り付けられる。当該締め代によって、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとの間には大きな摩擦力が作用する。従って、ねじ２２ｂ，１２１ｂの締結を緩ませる力が作用したとしても、ざぐり穴１２１ｂの内周面と締め代外周面１７２との摩擦力によって、ねじの緩み防止効果を発揮する。
【００３２】
さらに、仮に連結軸部２２の雄ねじ２２ｂとナット１７０の雌ねじ１７４が僅かに相対回転したとしても、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂの内周面とによって、ナット１７０の固定状態が維持される。つまり、ナット１７０の外れに対して、ねじ部２２ｂ，１７４の締結と締め代部分１２１ｂ，１７２とによる二重化を図ることができる。従って、ナット１７０が外れることを確実に防止できる。
【００３３】
また、ナット１７０の締め代外周面１７２がざぐり穴１２１ｂの内周面に締め代を有しており、さらに圧入するため、ナット１７０のうち締め代外周面１７２を有する軸方向範囲には、径方向内方に変形する力が作用する。ナット１７０の当該範囲の内周面には、雌ねじ非形成内周面１７５を有する。この雌ねじ非形成内周面１７５が径方向内方へ変形したとしても、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂに影響を与えることを防止できる。従って、確実に連結軸部２２の雄ねじ２２ｂを損傷させずに、ナット１７０の固定が可能となる。さらに、雌ねじ非形成内周面１７５の径方向内方への変形を許容することにより、ナット１７０の取り付けが容易となる。
【００３４】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の車両用駆動力伝達装置について、図３を参照して説明する。本実施形態は、上記実施形態に対して、ナット２７０が異なると共に、ナット２７０の締結方法が異なる。以下、異なる点について説明する。なお、上記実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
ナット２７０の外周面は、上記同様、六角外周面１７１および締め代外周面１７２を有する。また、ナット２７０の押圧端面１７３は、上記同様に形成されている。ナット２７０の内周面は、雌ねじ２７４が全長に渡って形成されている。この雌ねじ２７４は、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂにねじ締結される。
【００３６】
次に、ナット２７０の締結方法について説明する。まず、ナット１７０を除くハブユニット１００を組み付けておく。外輪２０の連結軸部２２を第一回転体１２０の貫通孔に挿通し、連結軸部２２の雄スプライン２２ａと第一回転体１２０の雌スプライン１２１ａとを嵌め合わせる。このとき、連結軸部２２の雄ねじ２２ｂは、第一回転体１２０の貫通孔を通り抜けて、第一回転体１２０の他方端面（図１の右側端面）から突出している。
【００３７】
また、ナット２７０の締め代外周面１７２を第一回転体１２０のざぐり穴１２１ｂに対して相対的に低温化させる（温度差形成工程）。例えば、ナット２７０を冷却し、第一回転体１２０は常温とする。また、第一回転体１２０を加熱し、ナット２７０を常温または冷却する。こうすることで、締め代外周面１７２の外径を小さくし、または、ざぐり穴１２１ｂの内径を大きくして、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂが締め代を有さない状態、もしくは、締め代が同一温度の状態に比べて小さな状態にする。
【００３８】
続いて、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとの温度差を有する状態にて、ナット２７０の雌ねじ２７４を連結軸部２２の雄ねじ２２ｂにねじ締結していく（ナット締結工程）。ねじ締結が進行すると、まずは締め代外周面１７２がざぐり穴１２１ｂに挿入される。締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとは締め代を有さないか、もしくは締め代が同一温度の状態に比べて小さい。そのため、締め代外周面１７２は、ざぐり穴１２１ｂに容易に挿入される。さらにねじ締結を進行することで、押圧端面１７３がざぐり穴１２１ｂに接触する。さらにねじ締結を行うことで、連結軸部２２と第一回転体１２０とが固定される。
【００３９】
その後、所定時間、ナット２７０による連結軸部２２と第一回転体１２０との固定を維持することで熱伝導によりナット２７０とハブユニット１００を同一温度にする。もしくは、ナット２７０と第一回転体１２０とにおいて、相対的に低温化または高温化された部材を加熱または冷却する。そうすると、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂの温度差が解消され、両者が同一温度になると、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとが所望の締め代を有して取り付けられる（温度差解消工程）。
【００４０】
上述したように、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとが同一温度の場合には、両者の間に大きな締め代を有するとしても、温度差を有することで、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂの内周面とが締め代を有さない状態、もしくは、締め代が小さな状態にできる。これにより、締め代外周面１７２をざぐり穴１２１ｂに挿入することが非常に容易にできる。挿入した後には、温度差を解消することで、締め代外周面１７２とざぐり穴１２１ｂとは大きな締め代を有する状態となり、確実にナット２７０の外れ防止効果を発揮する。
【００４１】
＜その他＞
なお、第一実施形態において、締め代外周面１７２をざぐり穴１２１ｂの内周面に対して圧入により取り付けたが、第二実施形態のように、温度差を利用して取り付けることもできる。また、上記実施形態は、外輪２０の連結軸部２２とハブユニット１００の第一回転体１２０との固定部位を例に挙げたが、これに限られない。例えば、車両の駆動力伝達装置としては、コンパニオンフランジにおけるスプラインの嵌め合い部分にも同様に適用される。また、スプラインの嵌め合いを有しない構成に対しても、同様に適用する。
【符号の説明】
【００４２】
２０：外輪（第一部材）、  ２２：連結軸部、  ２２ａ：雄スプライン、  ２２ｂ：雄ねじ、  １２０：第一回転体（第二部材）、  １２１ａ：雌スプライン、  １２１ｂ：ざぐり穴、  １７０，２７０：ナット、  １７１：六角外周面、  １７２：締め代外周面、  １７３：押圧端面、  １７４，２７４：雌ねじ、  １７５：雌ねじ非形成内周面
【図１】
2013238263.tif 000003
【図２】
2013238263.tif 000004
【図３】
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