(57)【要約】【課題】駆動輪車軸のＣＶＪ軸力の安定とナットの緩み防止を図り、結果的に軸受の寿命向上や車両としての品質向上を図る。【解決手段】車体側Ｎに固定される外輪１と、車輪側Ｈに固定されるハブ３と、前記外輪１とハブ３との間に組み込まれる転動体Ｂを少なくともその構成要素としたハブ軸受ＨＢのスピンドル内径に、車軸Ｓと連結した等速ジョイント６の軸部６ｂを嵌め合わせ、その軸部先端６ｄをハブ軸受ＨＢのスピンドル内径から突出させてナット７により締め付け固定してなる駆動輪側の車軸支持構造であって、前記ナット７のナット座７ａ及びそのナット座７ａが当接するハブ３の座面３ｅを、それぞれインボード方向ＩＢに小径となる円すい形状に形成した。【選択図】図１
2009012695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定される外輪と、車輪側に固定されるハブと、前記外輪とハブとの間に組み込まれる転動体を少なくともその構成要素としたハブ軸受のスピンドル内径に、車軸と連結した等速ジョイントの軸部を嵌め合わせ、その軸部先端をハブ軸受のスピンドル内径から突出させてナットにより締め付け固定してなる駆動輪側の車軸支持構造であって、
前記ナットの座部及びそのナットの座部が当接するハブ側の座面を、それぞれインボード方向に小径となる円すい形状に形成したことを特徴とする車軸支持構造。
【請求項２】
車体側に固定される外輪と、車輪側に固定されるハブと、前記外輪とハブとの間に組み込まれる転動体を少なくともその構成要素としたハブ軸受のスピンドル内径に、車軸と連結した等速ジョイントの軸部を嵌め合わせ、その軸部先端をハブ軸受のスピンドル内径から突出させてナットにより締め付け固定してなる駆動輪側の車軸支持構造であって、
前記ナットと座面との間にワッシャを介在し、そのワッシャの座面対向面部及びその座面対向面部が当接するハブ側の座面を、それぞれインボード方向に小径となる円すい形状に形成したことを特徴とする車軸支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブユニット軸受にナットを介して等速ジョイントが締め付け固定されてなる駆動輪側の車軸支持構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動輪のアクスル構造（車軸構造）にあっては、ハブユニット軸受のスピンドル部分は中空構造で、その内径にはスプラインが設けられて車軸と連結された等速ジョイント(CVJ ：Constant Velocity Universal Joint  以下、単にＣＶＪともいう。)の軸部が嵌め合わされている。
【０００３】
図３に従来のこの種の車軸支持構造の概略について図示する。図３は、相対回転可能に構成され、車体側Ｎに固定される外輪１と、車輪側Ｈに固定されるハブ２からなるハブユニット軸受ＨＢによって駆動輪側の車軸Ｓを回転可能に支持している一例である。
具体的には、車体側（ナックル）Ｎとボルト２等を介して締め付け固定される外輪フランジ１ｂを外径に突設し、二列の軌道溝１ａ，１ａを内径に周設してなる円筒状の外輪１と、車輪側（ブレーキロータ、ホイール等）Ｈとボルト４等を介して締め付け固定されるハブフランジ３ｂを外径に突設するとともに、前記外輪１の一列の軌道溝１ａと対向する一列の軌道溝３ａを外径に周設し、外輪１よりも小径円筒状に形成され、その内径に筒軸方向に設けられたスプライン溝３ｃを有するハブ３と、前記外輪１の他の一列の軌道溝１ａと対向する一列の軌道溝５ａを外径に周設し、前記ハブ３のインボード側の外径に嵌め合わされる別体の内輪５と、前記外輪１の軌道溝１ａ及び１ａとハブ３の軌道溝３ａ及び内輪５の軌道溝５ａとの間に転動可能に組み込まれる複数個の転動体Ｂとで構成されたハブユニット軸受ＨＢと、該ハブユニット軸受ＨＢのスピンドルのスプライン溝３ｃに結合されて嵌め合わされる軸方向のスプライン溝６ｃを備えた軸部６ｂを備え、その軸部先端６ｄをハブ３のアウトボード側外面に締め付け固定するとともに、外筐６ａの先端を前記別体内輪５の端部５ｂに押し当てて配設され、車軸Ｓと連結されたＣＶＪ６で構成されている。
【０００４】
この場合、図３に示すように、ＣＶＪ６は、ハブ３のアウトボード側外面のブレーキパイロットボア３ｄに設けられた座面３ｅ上で、抜け止めのためにナット７で締め付け固定されている（特許文献１参照。）。また、図３に示すスピンドルのインボード側端部を加締めていない、いわゆる非加締め軸受にあっては、予圧を付与する役割も有している。
【０００５】
従来のナット７の座部（ナット座という）７ａ及びハブ３のブレーキパイロットボア３ｄに設けられた座面３ｅは、図３に示すように平坦面に形成され、平坦面同士の当接構造としている。
しかし、ナット座７ａやハブ３側の座面３ｅの面精度や、前記平坦面に対するネジ部の直角度の影響でナット座７ａと座面３ｅが必ずしも一様に接触するものとは限らず、接触面圧に不均一さを持っていたため、以下のような不都合を生じていた。
【０００６】
（1）ハブユニット軸受ＨＢは、路面反力による変動モーメント荷重が入力される軸受であるため、スピンドルには変動する曲げが発生し、ナット７に緩みが生じる虞があった。ナット７が緩むと、まずは異音発生につながり、次にＣＶＪ６が破損し、非加締め軸受にあっては、最悪脱輪の虞があるため、必ずノッチングなどナットの緩み防止策が必要となる。そのため、ナット７は、緩みに対して耐性を持つレベルの強い締め付けを行う必要があった。
しかし、ナット７及び座面３ｅは、面圧の高いところでも変形しない程度の接触面圧で締め付けなければならないため、結果的には緩みに対して十分な耐性を持つレベルの強い締め付けを行うことは出来なかった。
（2）同じ軸力でも、径の大きい側が強く当たる時と、径の小さい側が当たる時では、ナット７及び座面３ｅに発生するトルク損失が変化する。
言い換えれば、同じトルクでナット７を締め付けても、上記トルク損失が座面の接触状況によって異なるため、軸力にばらつきが出る。特に非加締め軸受にあっては、軸力は予圧に影響し、予圧は寿命に影響するため、結果的にナット７及び座面３ｅの精度が軸受寿命に影響することになる。
【特許文献１】特開２００５−４８８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、駆動輪車軸のＣＶＪ軸力の安定とナットの緩み防止を図り、結果的に軸受の寿命向上や車両としての品質向上を図り得ることにある。
【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、第１の発明は、車体側に固定される外輪と、車輪側に固定されるハブと、前記外輪とハブとの間に組み込まれる転動体を少なくともその構成要素としたハブ軸受のスピンドル内径に、車軸と連結した等速ジョイントの軸部を嵌め合わせ、その軸部先端をハブ軸受のスピンドル内径から突出させてナットにより締め付け固定してなる駆動輪側の車軸支持構造であって、
前記ナットの座部及びそのナットの座部が当接するハブ側の座面を、それぞれインボード方向に小径となる円すい形状に形成したことを特徴とする車軸支持構造としたことである。
【０００９】
第２の発明は、車体側に固定される外輪と、車輪側に固定されるハブと、前記外輪とハブとの間に組み込まれる転動体を少なくともその構成要素としたハブ軸受のスピンドル内径に、車軸と連結した等速ジョイントの軸部を嵌め合わせ、その軸部先端をハブ軸受のスピンドル内径から突出させてナットにより締め付け固定してなる駆動輪側の車軸支持構造であって、
前記ナットと座面との間にワッシャを介在し、そのワッシャの座面対向面部及びその座面対向面部が当接するハブ側の座面を、それぞれインボード方向に小径となる円すい形状に形成したことを特徴とする車軸支持構造としたことである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動輪車軸のＣＶＪ軸力の安定とナットの緩み防止を図り、結果的に軸受の寿命向上や車両としての品質向上を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、駆動輪側の車軸Ｓを回転可能に車体側Ｎに支持する軸受として、外輪１の外径にフランジ１ｂを備え、ハブ３の外径にハブフランジ３ｂを備え、別体内輪５の端部５ｂを等速ジョイント６の外筐６ａ先端で押圧して予圧を付与する、いわゆる非加締め軸受を採用し、その等速ジョイント６の軸部６ｂをハブ３の内径にスプライン結合させて嵌め合わせるとともに、その軸部先端６ｄをハブ３の外方からナット７で締め付け固定してなるものである。
【００１２】
本発明は、このようにハブ３に等速ジョイント６の軸部６ｂを締め付け固定する座面形状の改良であるため、特に図示したハブユニット軸受形式に限定解釈されるものではなく、その他駆動輪側に用いられる周知のハブユニット軸受すべてが本発明の範囲内で適用可能である。
例えば、ハブ３のスピンドルのインボード側端部３ｆを、別体内輪５のインボード側端部５ｂを覆うように加締め固定して予圧を付与する形式や、ハブ３の外径に直接軌道溝３ａを設けず、それぞれ軌道溝５ａを設けた別体内輪５を２個ハブ３の外径に備え、そして外輪１は、その外径に外輪フランジ１ｂを備える形式若しくは備えない形式や、ハブの外径に直接複列の軌道面を設ける形式など、任意に設計変更可能である。
従って、以下の実施例では本発明の特徴部分についての説明に留め、それ以外の構成及び作用効果については上述の背景技術で説明した記載を援用し、その説明は省略する。
また、本実施例では転動体として玉Ｂを例示しているが、本発明の範囲内において、ころを適用することも可能である。
【実施例１】
【００１３】
図１は実施例１を示し、本実施例は、ナット７のインボード側に備えたワッシャ部分の外周を、インボード方向（図１にて矢印ＩＢで示す方向）に小径となる円すい形状のテーパ面に形成してナット座（座部）７ａとし、ハブ３のブレーキパイロットボア３ｄに設けられ、インボード方向（図１にて矢印ＩＢで示す方向）に小径となる円すい形状のテーパ面に形成して座面３ｅとしている。
本実施例では、ナット座７ａのテーパ面と座面のテーパ面形状を同一の傾斜角度で、かつナット７を軸部先端６ｄのネジ部に螺合させてインボード方向（図１にて矢印ＩＢで示す方向）に回して行くと、ナット座７ａが座面３ｅの全域に摺接して嵌り合う形状としている。
【００１４】
本実施例では、上述した通り、ナット座７ａが座面３ｅの全域に摺接して嵌り合う形状としているが、ナット７を軸部先端６ｄのネジ部に螺合させていった際に、ナット座７ａのテーパ面の一部が座面３ｅのテーパ面の一部に摺接して嵌り合う構成であれば同一の傾斜角度でなくてもよく本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、本実施例では、フランジ付きのナット７を一例としてあげて説明するが、ハブ３の座面３ｅに嵌り合う円すい形状のナット座７ａを有しているものであればよく、その他のナット７の基本的構成については何等限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１５】
このように、ナット座７ａと座面３ｅをそれぞれ円すい形状、すなわちテーパ状に形成することで、ネジの軸力が同じでも、ナット座７ａと座面３ｅとの面圧を大きくすることができるので、ナット７が緩み難くなる。さらに、軸力によりネジ部の縮径作用も起きるため、ノッチングなどの係止手段が不要になる。なお、ナット座７ａと座面３ｅをそれぞれ円すい形状とする本発明構成を採用するとともに、緩み防止のためにノッチングなどの係止手段を採用することを何等妨げるものではない。また、言うまでもないが、本実施例によれば面圧のラジアル成分は、位相により方向が変わっていくため、一周でキャンセルされる。
【００１６】
また、ナット座７ａと座面３ｅがテーパ状となることで、ＣＶＪ６のネジ部はラジアル方向の調心性を得ることができるので、ナット座７ａの面圧がより均一となる。従って、より高い面圧設定が可能になる。
ナット座７ａの当たり径がより小径側となるため、ナット座７ａの当たりによるトルク損失自体も少なくなり、さらに当たり位置のばらつきによるトルク損失のばらつきも少なくなるため軸力がより安定する。
【実施例２】
【００１７】
図２は本発明の実施例２を示す。
本実施例２では、ナット７は、フランジ付きのナットで、ワッシャ８が別体に備えられており、そのワッシャ８の座面対向側を円すい形状の座面（座部）８ａに形成している。本実施例では、ワッシャ８はその内径に軸部先端６ｄのネジ部を挿通可能な孔８ｂを有している。
【００１８】
本実施例によれば、まず、ワッシャ８を軸部先端６ｄのネジ部の外周に遊嵌させる。
そして次に、ナット７を軸部先端６ｄのネジ部に螺合させてインボード方向（図１にて矢印ＩＢで示す方向）に回していく。このとき、所定位置までナットを螺合すると、ナット７のインボード側端部７ｂがワッシャ８のアウトボード側端部８ｃに当接する。
そして、さらにナット７を締め付け方向に螺合していくことにより、ナット７により押圧されるワッシャ８の座面８ａが、ハブ３の座面３ｅに摺接しながら押圧されて密着される。
その他の構成及び作用効果は図１に開示の実施例１と同様であるため、図１及び上述の説明を援用してここでの説明は省略する。
【００１９】
なお、特に図示はしないが、ナット７のインボード側端部７ｂとワッシャ８のアウトボード側端部８ｃに、それぞれが当接した際に係合可能な構造を備えてもよい。
すなわち、例えば前記ナット７のインボード側端部７ｂに一個乃至複数個の係止片を突設し、ワッシャ８のアウトボード側端部８ｃに前記係止片が係止可能な係止段部（若しくは係止孔部）を設けることなどがその一例として挙げることが可能であり、本発明の範囲内で設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１を示す概略断面図である。
【図２】ワッシャが別体に用意され、そのワッシャの座面を円すい形状とした実施例２の要部を部分的に拡大して示す側面図である。
【図３】従来技術の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  外輪
３  ハブ
３ｅ  座面
５  別体内輪
６  等速ジョイント（ＣＶＪ）
７  ナット
７ａ  ナット座
８  ワッシャ
８ａ  ワッシャの座面
Ｂ  転動体（玉）
ＨＢ  ハブ軸受
Ｈ  車輪側
Ｎ  車体側
Ｓ  車軸
【図１】
2009012695.tif 000003
【図２】
2009012695.tif 000004
【図３】
2009012695.tif 000005