JP2014151813A

JP2014151813A - 車輪支持装置

Info

Publication number: JP2014151813A
Application number: JP2013024434A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Kawakado; 哲治川角
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】ハブホイールのハブ軸端部と、等速ジョイントの外輪端部との外径寸法を拡大することなく両サイドスプラインのスプライン歯の噛み合い長さを長くすることができる車輪支持装置を提供する。
【解決手段】車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸端部と等速ジョイントの外輪端部とのそれぞれに形成された両サイドスプライン８０、９０の噛み合いによってトルク伝達可能に結合される。両サイドスプライン８０、９０のスプライン歯８１、９１は、円周方向へ曲がった曲がり部を有している。
【選択図】図３

Description

この発明は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸と等速ジョイントの外輪とがサイドスプラインの噛み合いによってトルク伝達可能に連結された車輪支持装置に関する。

車輪支持装置においては、例えば、図５と図６に示すように、車輪が取り付けられるハブホイール２１０のハブ軸２１３端部と、等速ジョイント２５０の外輪２６０端部とのそれぞれにサイドスプライン２８０、２９０が形成され、これら両サイドスプライン２８０、２９０の噛み合いによってトルク伝達可能に連結された構造のものが知られている。
また、両サイドスプライン２８０、２９０のスプライン歯２８１、２９１は、半径方向に一直線上に形成されている。
また、前記したような構造を有する車輪支持装置には、例えば、特許文献１〜３に開示されている。

特開昭５７−１７８９０３号公報特開２００９−２３４５４１号公報特開昭２００９−８３８１３号公報

ところで、図５と図６に示す従来の車輪支持装置においては、ハブホイール２１０のハブ軸２１３端部と、等速ジョイント２５０の外輪２６０端部とのそれぞれに形成された両サイドスプライン２８０、２９０のスプライン歯２８１、２９１は、半径方向に一直線上に形成される。そして、両スプライン歯２８１、２９１は、その歯部の長さＡ３で噛み合う。
このため、両サイドスプライン２８０、２９０のスプライン歯２８１、２９１の噛み合い長さを長くして許容伝達トルクを増大させるためには、ハブホイール２１０のハブ軸２１３端部と、等速ジョイント２５０の外輪２６０端部との外径寸法を拡大する必要があり、これによって車輪支持装置が大型化する問題点があった。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ハブホイールのハブ軸端部と、等速ジョイントの外輪端部との外径寸法を拡大することなく両サイドスプラインのスプライン歯の噛み合い長さを長くすることができる車輪支持装置を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る車輪支持装置は、車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸端部と等速ジョイントの外輪端部とのそれぞれに形成された両サイドスプラインの噛み合いによってトルク伝達可能に連結された車輪支持装置であって、
前記両サイドスプラインのスプライン歯は、円周方向へ曲がった曲がり部を有していることを特徴とする。

前記構成によると、両サイドスプラインのスプライン歯は、円周方向へ曲がった曲がり部を有しているため、スプライン歯が半径方向へ一直線上に形成される場合と比較し、両サイドスプラインのスプライン歯が円周方向へ曲がった分だけスプライン歯を長くすることができる。
これによって、ハブホイールのハブ軸端部と、等速ジョイントの外輪端部との外径寸法を拡大することなく両サイドスプラインのスプライン歯の噛み合い長さを長くして、許容伝達トルクを増大させることができる。

請求項２に係る車輪支持装置は、請求項１に記載の車輪支持装置であって、
サイドスプラインのスプライン歯は、径方向中央部近傍で曲がり部を有し、この曲がり部を境して内径側歯部と外径側歯部とが逆向きに傾斜されて形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、サイドスプラインのスプライン歯は、径方向中央部近傍で曲がり部を有し、この曲がり部を境して内径側と外径側とで逆向きに傾斜されているため、半径方向へ一直線上に形成される場合と比較し、両サイドスプラインの内径側歯部と、外径側歯部とがそれぞれ逆向きに傾斜した分だけスプライン歯を長く形成することができる。
特に、両サイドスプラインの噛み合いによるトルク伝達時において、内径側歯部の噛み合い回転による径方向内方（又は外方）の力と、外径側歯部の噛み合い回転による径方向外方（又は内方）の力とが相殺される。このため、両サイドスプラインの噛み合いによるトルク伝達が円滑となる。

この発明の実施例１に係る車輪支持装置を示す縦断面図である。同じく両サイドスプラインが噛み合わされた状態を拡大して示す断面図である。同じくサイドスプラインを示す正面図である。この発明の実施例２に係る車輪支持装置のサイドスプラインを示す正面図である。従来の車輪支持装置を示す縦断面図である。従来のサイドスプラインを示す正面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、この実施例１に係る車輪支持装置は、ハブホイール１０と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受２０と、等速ジョイント５０とを備えて構成されている。
ハブホイール１０は、円筒状をなすハブ軸１３と、ハブ軸１３の一端部（車外側端部）寄り外周面に形成されたフランジ１１とを一体に有している。そして、フランジ１１には、ブレーキロータ（図示しない）を間に挟んで車輪（図示しない）を取り付けるための複数本のハブボルト１２が所定ピッチで圧入固定されている。
ハブ軸１３の外周には、外輪３０、内輪２１、転動体としての複数の玉４１、４２及び保持器４５、４６を備えた複列のアンギュラ玉軸受２０が組み付けられている。

この実施例１において、ハブ軸１３は、フランジ１１側に形成された大径軸部１５と、大径軸部１５よりも適宜に小径でかつ大径軸部１５と段差部をもって連続して形成された小径軸部１６とを一体に有している。そして、大径軸部１５の外周面に、外輪３０の一方（車外側）の軌道面３１に対応する軌道面２２が形成されている。
さらに、外輪３０の他方（車内側）の軌道面３２に対応する軌道面２３が外周面に形成された内輪２１がハブ軸１３の小径軸部１６の外周面に嵌込まれた後、小径軸部１６の先端部（車内側端部）が半径方向外方へかしめられてかしめ部１７が形成されることによって、内輪２１が段差部とかしめ部１７との間に固定されている。
また、外輪３０の両軌道面３１、３２とハブ軸１３側の両軌道面２２、２３との間には、各複多数個の玉４１、４２と、これら各複多数個の玉４１、４２をそれぞれ保持する保持器４５、４６が組み付けられる。
また、外輪３０の外周面には、車両の懸架装置（図示しない）に支持された車体側部材（ナックル、又はキャリア）にボルトによって取り付けるための固定フランジ３５が一体に形成されている。

図１に示すように、等速ジョイント５０は、周知のツェッパー型、バーフィールド型と呼ばれている等速ジョイントが使用されており、駆動軸５１の一端部（車外側端部）外周面に一体状に連結された内輪５２と、外輪６０と、これら内・外輪５２、６０の間に配設された複数のボール５３と、これら複数のボール５３を保持する保持器５４を備えて構成されている。
また、等速ジョイント５０の外輪６０の車外側端部に形成された端壁部６１の中心部にはハブホイール１０と等速ジョイント５０とを一体状に連結するための連結ボルト７０が突出されている。

この実施例１において、連結ボルト７０は、等速ジョイント５０の外輪６０と別体をなす頭部７１と軸部７２とを有する一方、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１の中心部には貫通孔６３が貫設されている。
そして、等速ジョイント５０の外輪６０の貫通孔６３の内側開口部から連結ボルト７０の軸部７２が嵌挿され、頭部７１の下面が端壁部６１の内面に当接する位置まで軸部７２の根本部の大径部７２ａが圧入されることによって、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１から連結ボルト７０の軸部７２が突出されて固定される。連結ボルト７０の軸部７２の先端部には雄ねじ部７３が形成され、この雄ねじ部７３には締付ナット７５を回り止めするためのかしめ溝７４が凹設されている。

図１と図２に示すように、ハブホイール１０のハブ軸１３端部（車内側端部）に形成されたかしめ部１７の端面の環状面と、等速ジョイント５０の外輪６０端部（車外側端部）に形成された端壁部６１の端面の環状面とのそれぞれには、相互に噛み合うサイドスプライン８０、９０が形成されている。
そして、両サイドスプライン８０、９０の噛み合いによって等速ジョイント５０の外輪６０とハブホイール１０とがトルク伝達可能に結合される。
すなわち、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とをトルク伝達可能に結合する場合、先ず、等速ジョイント５０の外輪６０の端壁部６１端面から突出された連結ボルト７０の軸部７２をハブホイール１０のハブ軸１３の中心孔１４の一端側（車幅方向中心側）から他端側（車幅方向外側）に向けて挿通する。
その後、ハブホイール１０のハブ軸１３と等速ジョイント５０の外輪６０との両サイドスプライン８０、９０の各スプライン歯８１、９１を噛み合わせながら、連結ボルト７０の軸部７２先端部の雄ねじ部７３をハブ軸１３の中心孔１４の他端側に突出させる。
この状態で、連結ボルト７０の雄ねじ部６５に締付ナット７５を締め付け、最後に、締付ナット７５端部の薄肉部７６の一部が雄ねじ部７３のかしめ溝７４内にかしめられて回り止めされることで、ハブホイール１０と等速ジョイント５０とがトルク伝達可能に結合されて一体状に連結される（図１参照）。

両サイドスプライン８０、９０の各スプライン歯８１、９１は、円周方向へ曲がった曲がり部を有している。
この実施例１において、図２と図３に示すように、両サイドスプライン８０、９０の各スプライン歯８１、９１は、ハブ軸１３（かしめ部１７）端面の環状面と、等速ジョイント５０の外輪６０（端壁部６１）端面の環状面との内径端から外径端にわたって円周方向の一方向へ連続して曲がった曲がり歯やハイポイド歯によって形成されている。そして、図３に示すように、各スプライン歯８１、９１は、その全長にわたって円周方向へ曲がった曲がり部を有している。

この実施例１に係る車輪支持装置は上述したように構成される。
したがって、両サイドスプライン８０、９０の各スプライン歯８１、９１は、その全長にわたって円周方向へ曲がった曲がり部を有している。このため、図６に示す従来のスプライン歯２８１、２９１が半径方向へ一直線上に形成される場合のスプライン歯１８１、１９１の長さＡ３と比較し、この実施例１の両サイドスプライン８０、９０は、そのスプライン歯８１、９１が円周方向へ曲がった分だけ各スプライン歯８１、９１の長さＡ１を長くすることができる。
これによって、ハブホイール１０のハブ軸１３（かしめ部１７）端面と、等速ジョイント５０の外輪６０（端壁部６１）端面との外径寸法を拡大することなく両サイドスプライン８０、９０の各スプライン歯８１、９１の噛み合い長さを長くすることができる。
この結果、許容伝達トルクを増大させる場合においても、ハブホイール１０のハブ軸１３端面と、等速ジョイント５０の外輪６０端面との外径寸法を拡大する必要性を解消することができ、ハブホイール１０や等速ジョイント５０の大型化を抑制することができる。

次に、この発明の実施例２に係る車輪支持装置を図４にしたがって説明する。
この実施例２においては、図４に示すように、ハブ軸と等速ジョイントの外輪との両サイドスプライン１８０、１９０の各スプライン歯１８１、１９１の形状を変更したものである。
すなわち、両サイドスプライン１８０、１９０の各スプライン歯１８１、１９１は、ハブ軸端部と、等速ジョイント５０の外輪６０端部とのそれぞれの径方向中央部近傍で曲がり部を有している。そして、この曲がり部を境して内径側歯部１８１ａ、１９１ａと、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂとが逆向きに傾斜されて形成されている。
そして、内径側歯部１８１ａ、１９１ａの長さをａ２とし、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂの長さをｂ２としたときに、両サイドスプライン１８０、１９０の長さＡ２は、Ａ２＝ａ２＋ｂ２となる。
また、両サイドスプライン１８０、１９０の噛み合い回転時における力は外径側よりも内径側が大きくなることを考慮し、内径側歯部１８１ａ、１９１ａの長さａ２と、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂの長さｂ２との関係において、ａ２＞ｂ２の関係に設定されることが望ましい。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様にして構成されるためその説明は省略する。

この実施例２に係る車輪支持装置は上述したように構成される。
したがって、ハブ軸と等速ジョイントの外輪との両サイドスプライン１８０、１９０の各スプライン歯１８１、１９１は、径方向中央部近傍の曲がり部を境して内径側歯部１８１ａ、１９１ａと、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂとが逆向きに傾斜されて形成されている。このため、図６に示す従来のスプライン歯２８１、２９１が半径方向へ一直線上に形成される場合のスプライン歯１８１、１９１の長さＡ３と比較し、内径側歯部１８１ａ、１９１ａと、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂとがそれぞれ逆向きに傾斜した分だけ両サイドスプライン１８０、１９０の長さＡ２（ａ２＋ｂ２）を長くることができる。

特に、この実施例２において、両サイドスプライン１８０、１９０の噛み合いによるトルク伝達時において、内径側歯部１８１ａ、１９１ａの噛み合い回転による径方向内方（又は外方）の力と、外径側歯部１８１ｂ、１９１ｂの噛み合い回転による径方向外方（又は内方）の力とが相殺される。このため、両サイドスプライン１８０、１９０の噛み合いによるトルク伝達が円滑となる。

なお、この発明は前記実施例１及び２に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。

１０ハブホイール
１１フランジ
１３ハブ軸
１７かしめ部
２０複列のアンギュラ玉軸受（転がり軸受）
５０等速ジョイント
６０外輪
６１端壁部
８０、９０サイドスプライン
８１、９１スプライン歯

Claims

車輪が取り付けられるハブホイールのハブ軸端部と等速ジョイントの外輪端部とのそれぞれに形成された両サイドスプラインの噛み合いによってトルク伝達可能に連結された車輪支持装置であって、
前記両サイドスプラインのスプライン歯は、円周方向へ曲がった曲がり部を有していることを特徴とする車輪支持装置。
請求項１に記載の車輪支持装置であって、
サイドスプラインのスプライン歯は、径方向中央部近傍で曲がり部を有し、この曲がり部を境して内径側歯部と外径側歯部とが逆向きに傾斜されて形成されていることを特徴とする車輪支持装置。