JP5974437B2 - 車輪支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪が取り付けられるハブユニットと、このハブユニットと連結されているジョイントとを備えている車輪支持装置に関する。

ハブユニットと等速ジョイントとを備えている車輪支持装置では、両者間でトルクの伝達を可能とするために、例えば、特許文献１に開示されているように、ハブユニットが有する回転輪の軸方向インナ側端面に、第１スプラインが形成され、等速ジョイントが有する外輪の軸方向アウタ側端面に、第１スプラインに噛み合う第２スプラインが形成されたものがある。

第１及び第２スプラインそれぞれは、放射状に延びる複数の突条を有しており、ハブユニットと等速ジョイントとを軸方向から突き合わせ、これらスプラインを噛み合わせた状態とし、ハブユニットと等速ジョイントとをボルトによって軸方向に締め付けて組み立てが行われる。

このようにして組み立てが行われる際、ハブユニット側の第１スプラインと、等速ジョイント側の第２スプラインとの周方向の位置決めは、特に行われていない。このため図１０に示しているように、第１スプライン１０１の突条１０２の頂面１０３と、第２スプライン１１２の突条１１３の頂面１１４とが軸方向に接触することがあり、このままの状態でボルトによってハブユニットと等速ジョイントとが締め付けられることが起こりえる。
この状態で、ハブユニットと等速ジョイントとの間にトルクが作用すると、突条１０２と突条１１３との間で滑りが生じ、一方のスプライン１０１の突条１０２が、他方のスプライン１１２の突条１１３間に落ち込み、スプライン１０１，１１２同士が噛み合うこととなる。しかし、この場合、突条１０２，１１３間の、周方向についての隙間が大きいため、ガタつきが発生し異音が生じたり、トルクの伝達が不能となったりするなど、噛み合わせ不良が発生する。

そこで、特許文献１では、ハブユニットの回転輪（ハブ軸）に形成されている軸方向の貫通孔に、ボルトの軸部と僅かな隙間を生じさせる小径孔部、及び、ボルトの軸部先端を挿入案内するテーパ孔部が形成されている。

特開２００９−７８６７５号公報

特許文献１に記載の構成によれば、ハブユニットと等速ジョイントとの芯合わせが容易となり、スプラインにおいて前記噛み合わせ不良が発生する確率は多少減少するが、前記小径孔部及びテーパ孔部によって、回転輪の貫通孔が全長にわたって小径化されることから、回転輪の肉厚（径方向の寸法）が大きくなり、重量が増加するという問題点がある。

そこで、本発明の目的は、スプラインの噛み合わせ不良が発生するのを抑制することが可能となる新たな構成を有した車輪支持装置を提供することである。

ハブユニット及びジョイントがそれぞれ有するスプラインの突条の頂面同士が軸方向に接触する原因の一つとして、ハブユニットの回転輪とジョイントの外輪との中心線がずれていることがある。
そこで、本発明の車輪支持装置は、車体側に固定される固定輪、車輪が取り付けられると共に軸方向インナ側端面に複数の突条を有する第１の主スプラインが形成されている回転輪、及び、前記固定輪と前記回転輪との間に設けられている転動体を有しているハブユニットと、前記第１の主スプラインと噛み合う複数の突条を有する第２の主スプラインが軸方向アウタ側端面に形成され前記回転輪との間でトルク伝達される外輪を有しているジョイントと、軸方向アウタ側の前記回転輪と軸方向インナ側の前記外輪とを軸方向に締め付けて連結する連結部材とを備え、前記回転輪は、軸方向インナ側へ向く環状の面からなる前記軸方向インナ側端面と、当該軸方向インナ側端面の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる、軸方向インナ側の方向に向けて突出する凸形状の円弧面と、前記第１の主スプラインの前記突条と同位相でかつ連続して当該円弧面に沿って延びている突条を複数有している第１の副スプラインと、を有し、前記外輪は、軸方向アウタ側へ向く環状の面からなる前記軸方向アウタ側端面と、当該軸方向アウタ側端面の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる、軸方向インナ側の方向に向けて凹入する凹形状の円弧面と、前記第２の主スプラインの前記突条と同位相でかつ連続して当該円弧面に沿って延びている突条を複数有し前記第１の副スプラインと噛み合う第２の副スプラインと、を有し、前記回転輪の中心側には、前記連結部材が設けられ当該回転輪が有する前記円弧面と連なっている貫通孔が形成されており、前記第１の副スプラインは、前記貫通孔に形成されておらず前記回転輪の前記円弧面に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ハブユニットが有する回転輪の第１の主スプラインと、ジョイントが有する外輪の第２の主スプラインとを噛み合わせるために、ハブユニットとジョイントとを軸方向に接近させるが、これら第１の主スプラインと第２の主スプラインとが噛み合う前に、先に、回転輪の、軸方向に向かって延びている突条を複数有している第１の副スプラインと、外輪の、軸方向に向かって延びている突条を複数有している第２の副スプラインとを噛み合わせることができる。
そして、第１の副スプラインと第２の副スプラインとを噛み合わせた状態で、更に回転輪と外輪とを軸方向に近づけると、第１の主スプラインと第２の主スプラインとを、そのまま噛み合わせることができる。すなわち、第１と第２との副スプラインが、第１と第２との主スプラインを噛み合わせるための軸方向のガイドとして機能することができ、回転輪と外輪との中心線のずれに起因して、主スプラインの突条の頂面同士が接触して、この接触状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

本発明の車輪支持装置によれば、ハブユニットとジョイントとの両スプラインの突条の頂面同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができるので、ハブユニットとジョイントとの間において、トルクの伝達を確実に行うことができる。

車輪支持装置の一形態を示す縦断面図である。 回転輪を軸方向インナ側から見た図であり、軸方向インナ側端面及び第１スプラインを示している。 外輪を軸方向アウタ側から見た図であり、軸方向アウタ側端面及び第２スプラインを示している。 第１の形態における、第１スプラインと第２スプラインとを説明する断面図である。 第１の形態における、第１スプラインと第２スプラインとが噛み合った状態を示している断面図である。 第２の形態における、第１スプラインと第２スプラインとの歯形形状（突条の形状）を説明する断面図である。 第３の形態の車輪支持装置の縦断面図である。 第４の形態における、第１スプラインと第２スプラインとを説明する説明図である。 第４の形態における、ハブユニットとジョイントとの連結部を説明する縦断面図である。 従来の車輪支持装置における問題点を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の車輪支持装置が備えている基本構成について説明する。図１は、車輪支持装置の一形態を示す縦断面図である。この車輪支持装置１は、自動車などの車両が有する懸架装置５に固定され、車輪６を回転可能に支持するためのものであり、懸架装置５に固定されると共に車輪６が取り付けられるハブユニット２と、このハブユニット２と連結され回転トルクを伝達するジョイント（等速ジョイント）３と、ハブユニット２とジョイント３とを連結する連結部材として、ボルト４とを備えている。図１では、左側が軸方向アウタ側（車両の外側）であり、右側が軸方向インナ側（車両の内側）である。

ハブユニット２は、懸架装置５にボルト（図示せず）によって固定される固定輪１０と、車輪６が取り付けられる回転輪１１と、固定輪１０と回転輪１１との間に設けられている転動体として玉１２とを有している。固定輪１０は回転輪１１の径方向外側に設けられており、固定輪１０と回転輪１１とは複数の玉１２を挟んで同一軸状に配置される。

固定輪１０は、内周面に軌道面１３，１４が形成されている筒形状の本体部１５と、この本体部１５から径方向外方へ延びているフランジ部１６とを有している。このフランジ部１６が懸架装置５に固定され、これによりハブユニット２が車体側に固定される。

回転輪１１は、中心側に貫通孔２７が形成されている中空形状の軸部１７と、軸部１７のアウタ側の一部から径方向外側に延びているフランジ部１８と、軸部１７のインナ側に外嵌した環状の内輪部材１９とを有している。
貫通孔２７は、ハブユニット２の中心線Ｃ１と一致する回転輪１１の中心線に沿って、直線的に形成されている。車輪６はフランジ部１８にボルト１８ａによって固定される。軸部１７のインナ側端部を径方向外側に塑性変形させた拡径部２０によって、内輪部材１９は軸部１７にかしめられて固定されている。軸部１７及び内輪部材１９それぞれの外周面に、軌道面２１，２２が形成されている。そして、軸部１７が有する拡径部２０の軸方向インナ側端面２４に第１スプライン２５が形成されている。

図２に示しているように、拡径部２０の軸方向インナ側端面２４は、インナ側へ向く環状の面からなり、この面に第１スプライン２５が形成されている。第１スプライン２５は、周方向に並んだ複数の突条２６を有しており、これら突条２６はハブユニット２の中心線Ｃ１側から放射状に配設されている。つまり、突条２６の長手方向は径方向に沿っている。周方向で隣り合う突条２６の間には、径方向に延びる溝２９が形成されており、突条２６の形状及び溝２９の形状は、すべて同じ形状である。第１スプライン２５は、突条２６と溝２９とによって、周方向に沿って凹凸が交互に形成された構成である。

図１において、玉１２は、周方向に複数設けられており、これら玉１２の列が二列設けられており、一方の列の玉１２は、軌道面１３，２１を転動し、他方の列の玉１２は、軌道面１４，２２を転動する。これら玉１２と固定輪１０と回転輪１１とにより、複列アンギュラ玉軸受が構成されている。また、各列の玉１２は、保持器２３によって周方向に等間隔で保持されている。

ジョイント３は、駆動軸３０のアウタ側端部に固定されている内輪３１と、内輪３１の径方向外側に設けられた外輪３２と、これら内輪３１と外輪３２との間に設けられている複数の玉３３とを有している。外輪３２は、有底円筒形状であり、筒形状である筒部３４と、この筒部３４のアウタ側の部分と一体である底部３５とを有している。底部３５の中心側には、前記ボルト４の先端部４１が螺合するボルト孔３６が形成されている。そして、このジョイント３のうち、底部３５の軸方向アウタ側端面３７には、第２スプライン３８が形成されている。

図３に示しているように、底部３５の軸方向アウタ側端面３７は、アウタ側へ向く環状の面からなり、この面に第２スプライン３８が形成されている。第２スプライン３８は、周方向に並んだ複数の突条３９を有しており、これら突条３９はジョイント３の中心線Ｃ２側から放射状に配設されている。つまり、突条３９の長手方向は径方向に沿っている。周方向で隣り合う突条３９の間には、径方向に延びる溝４０が形成されており、突条３９の形状及び溝４０の形状は、すべて同じ形状である。第２スプライン３８は、突条３９と溝４０とによって、周方向に沿って凹凸が交互に形成された構成である。
そして、この第２スプライン３８は、第１スプライン２５（図１、図２参照）と噛み合うことができ、この噛み合いにより、ハブユニット２の回転輪１１とジョイント３の外輪３２との間でトルク伝達がされる。

図１に示すように、ボルト４は、同一軸状にあるアウタ側の回転輪１１とインナ側の外輪３２とを軸方向に締め付けて連結する部材であり、回転輪１１の貫通孔２７より大径であるボルト頭部４２と、外輪３２の底部３５に形成されているボルト孔３６と螺合する先端部４１とを有している。このボルト４の先端部４１を、アウタ側から貫通孔２７に挿し入れてから、外輪３２のボルト孔３６に螺合させることにより、ボルト４は回転輪１１と外輪３２とを軸方向に締め付けて連結することができる。また、ボルト頭部４２は、貫通孔２７よりも大径であることから、軸部１７のアウタ側端面２８に軸方向に当接し、ボルト４がインナ側へ抜け出るのを防止している。
このようにボルト４を締め付けてボルト４に軸力が作用している状態で、ハブユニット２とジョイント３とが連結され、ジョイント３からハブユニット２へと回転駆動力が伝達される。
以上の構成が、本発明の車輪支持装置１が備えている基本構成である。

〔第１の形態〕
上記の基本構成を備えている車輪支持装置１の第１の形態について説明する。
図４は、第１スプライン２５と第２スプライン３８との歯形形状（突条の形状）を説明する断面図である。この車輪支持装置１では、上記のとおり、第１スプライン２５において突条２６及び溝２９の形状はすべて同じであり、その断面形状も同じであるが、この第１スプライン２５が有する一部の突条２６の頂部５０に、突起５１が形成されている。なお、図２及び図４では、突起５１が形成されている突条２６には、符号２６ａを括弧書きで添えて記載している。突条２６ａの頂部５０における形状は、他の突条２６の頂部５０における形状と異なるが、突条２６ａ及び他の突条２６それぞれにおける、第２スプライン３８の突条３９と接触する側面の形状は、すべて同じである。なお、第２スプライン３８において突条３９及び溝４０の形状はすべて同じであり、その断面形状も同じである。

突起５１は、突条２６の頂部５０（頂面６０）から軸方向インナ側に突出した部分であり、この形態では点状に形成されている（図２参照）。
このように、第１スプライン２５が有している複数の突条２６のうちの一部の突条２６ａは、第１スプライン２５における他の残りの突条２６よりも、突起５１の高さ分だけ、軸方向インナ側に突出している。

また、第１スプライン２５が有している複数の突条２６のうちの一つ又は二つの突条２６ａのみが、第１スプライン２５が有している他の残りの突条２６よりも軸方向インナ側に突出していればよい。つまり、突起５１は、第１スプライン２５が有している複数の突条２６のうちの、一つ又は二つの突条２６ａの頂部５０に形成されていればよい。
この形態（図２）では、二つの突条２６ａの頂部５０に突起５１が形成されており、この二つの突条２６ａが、他の残りの突条２６よりも軸方向インナ側に高く、突出している。この突起５１が形成されている突条２６ａは、中心線Ｃ１を中心として１８０°ずれた位置に存在している。

この突起５１の機能について説明する。
図１において、作業者が、ボルト４を用いてハブユニット２とジョイント３とを連結するために、ハブユニット２の回転輪１１と、ジョイント３の外輪３２とを軸方向に接近させる。そして、回転輪１１と外輪３２とを軸方向から突き合わせ、ハブユニット２とジョイント３とをボルト４によって軸方向に締め付けて組み立てを行うが、この際に、第１スプライン２５と第２スプライン３８との周方向の位置決めは、特に行われない。このため、図４に示しているように、第１スプライン２５の突条２６の頂部５０（頂面６０）と、第２スプライン３８の突条３９の頂部５２（頂面６２）とが軸方向に接触することがある。

このように突条２６，３９の頂部５０，５２同士が接触する場合、第１スプライン２５の突条２６ａに形成されている突起５１と、第２スプライン３８の突条３９の頂部５２（頂面６２）とが接触することとなり、その接触した点を支点として回転輪１１と外輪３２との間にガタつきが生じる。
このため、作業者はこのガタつきを容易に感知することができる。つまり、第１及び第２のスプライン２５，３８が有する突条２６，３９の頂部５０，５２同士が接触した状態であることを、作業者は容易に感知することができる。そこで、作業者は、回転輪１１と外輪３２とを少し相対回転させ、第１スプライン２５と第２スプライン３８とが噛み合った状態に修正する（図５参照）。この結果、突条２６，３９の頂部５０，５２同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

特にこの形態では、図２に示すように、突起５１が形成されている突条２６ａは、二つのみであることから、突条２６，３９の頂部５０，５２同士が接触した状態になると、この突起５１によって、確実に回転輪１１と外輪３２との間は不安定な状態となり、相互間でガタつきが生じる。
なお、突起５１が形成されている突条２６ａは二つ以外として、一つであってもよく、この場合でも、確実に回転輪１１と外輪３２との間は不安定な状態となり、相互間でガタつきが生じる。

また、図５に示すように、第１スプライン２５と第２スプライン３８とが噛み合った状態では、突起５１は、第２スプライン３８の溝４０の底部４０ａ側に位置しているが、この底部４０ａには非接触の状態にある。これにより、噛み合った状態で、突条２６，３９の側面同士で接触し、良好な接触状態が得られる。

また、突起５１が形成されている突条２６ａの数は、一つ又は二つ以外に、三つまたは四つ以上であってもよいが、この場合、突起５１が形成されている突条２６ａを、周方向に等間隔とならない位置（不等間隔の位置）に存在させる必要がある。これにより、突起５１が形成されている一部の突条２６ａの頂部５０が、第２スプライン３８が有する突条３９の頂部５２に接触すると、その接触した突条２６ａを支点として回転輪１１と外輪３２との間にガタつきを生じさせることができる。

さらに、上記の形態では、ハブユニット２側の第１スプライン２５が有する突条２６ａの頂部５０に突起５１を形成した場合を説明したが、これとは反対に（図示しないが）、ジョイント３側の第２スプライン３８が有する突条３９の頂部５２に、突起５１を形成してもよい。つまり、第１スプライン２５と第２スプライン３８とのうちの一方のスプラインが有する突条の頂部に、他方のスプラインが有する突条の頂部が接触した場合に、その接触した点を支点として回転輪１１と外輪３２との間にガタつきを生じさせる突起５１が形成されていればよい。

突起５１の成形方法について説明する。この形態では、上記のとおり、軸部１７のインナ側端部を径方向外側に塑性変形させることにより拡径部２０を成形しているが、この拡径部２０の成形工程において、第１スプライン２５及び突起５１を成形することができる。
つまり、図示しないが、拡径部２０を形成すると同時に、又は拡径部２０を形成してから、軸部１７のインナ側端部にポンチを軸方向からプレスにより押し当て、第１スプライン２５を成形する。このために、このポンチの先端面には、第１スプライン２５を成形するための凹凸波面が形成されている。そして、このポンチの凹凸波面の一部には凹部（穴）が形成されており、軸部１７のインナ側端部のうち、この凹部に流れた肉が、突起５１となる。以上の成形方法によれば、突起５１を簡単に成形することができる。

また、突起５１は、点状以外にも他の形状であってもよく、図示しないが、突条２６ａの長手方向に沿って長い突起であってもよい。例えば、帯状の突起が、突条２６ａの全長にわたって形成されていてもよい。
また、突起５１が形成されているのではなく、一部の突条２６が全体として、他の残りの突条２６と比べて軸方向に突出しており、一部の突条２６の突出高さが高くなっていてもよい。

以上より、前記の車輪支持装置は、車体側に固定される固定輪、車輪が取り付けられると共に軸方向インナ側端面に第１スプラインが形成されている回転輪、及び、前記固定輪と前記回転輪との間に設けられている転動体を有しているハブユニットと、前記第１スプラインと噛み合う第２スプラインが軸方向アウタ側端面に形成され前記回転輪との間でトルク伝達される外輪を有しているジョイントと、軸方向アウタ側の前記回転輪と軸方向インナ側の前記外輪とを軸方向に締め付けて連結する連結部材とを備え、前記第１スプラインと前記第２スプラインとのうちの一方のスプラインが有している複数の突条のうちの一部の突条は、当該一方のスプラインにおける他の残りの突条よりも軸方向に突出しており、前記一部の突条の頂部が、前記第１スプラインと前記第２スプラインとのうちの他方のスプラインが有する突条の頂部に接触すると、その接触した突条を支点として前記回転輪と前記外輪との間にガタつきを生じさせる。

この車輪支持装置によれば、ハブユニットが有する回転輪の第１スプラインと、ジョイントが有する外輪の第２スプラインとを噛み合わせる際に、スプラインの突条の頂部同士が接触しても、第１スプラインと第２スプラインとのうちの一方のスプラインが有する他よりも突出している一部の突条によって、回転輪と外輪との間でガタつきが生じる。このため、作業者はこのガタつきを容易に感知することができ、スプラインの突条の頂部同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

また、前記一部の突条には、当該突条の頂部に突起が形成されているのが好ましい。
この構成により、一方のスプラインが有している複数の突条のうちの一部の突条が、当該一方のスプラインにおける他の残りの突条よりも軸方向に突出した状態が得られる。

また、前記車輪支持装置において、前記一部の突条は、前記一方のスプラインが有している複数の突条のうち、一つ又は二つの突条であるのが好ましい。この場合、スプラインの突条の頂部同士が接触しても、一部の突条によって確実に回転輪と外輪との間は不安定な状態となり、相互間でガタつきが生じる。

〔第２の形態〕
上記の基本構成を備えている車輪支持装置１の第２の形態について説明する。
図６は、第１スプライン２５と第２スプライン３８との歯形形状（突条の形状）を説明する断面図である。この形態の車輪支持装置１では、上記のとおり、第１スプライン２５において突条２６及び溝２９の形状はすべて同じであり、その断面形状も同じである。また、第２スプライン３８において突条３９及び溝４０の形状はすべて同じであり、その断面形状も同じである。

そして、この形態では、第１スプライン２５が有する複数の突条２６それぞれの頂面６０は、回転輪１１及び外輪３２の中心線（Ｃ１，Ｃ２）に直交する仮想の平面Ｈ（図６（Ａ）参照）に対して、傾斜しており、その傾斜方向は、周方向に向かってすべて同じ方向である。また、この形態では、第２スプライン３８が有する複数の突条３９それぞれの頂面６２も、前記平面Ｈに対して、傾斜しており、その傾斜方向は、周方向に向かってすべて同じ方向である。そして、頂面６０と頂面６２とは、すべて、前記平面Ｈに対して、周方向一方に向かうにつれて軸方向アウタ側へと傾斜している。

頂面６０，６２がアウタ側へと傾斜している方向である、前記「周方向一方」について説明する。
ここで、図１において、ハブユニット２とジョイント３とを連結するボルト４は、上記のとおり、ボルト頭部４２によってインナ側への抜け止めがされた状態で、回転輪１１を挿通している。そして、ボルト４と外輪３２との間を、相対的に回転させることにより、ボルト先端部４１は、外輪３２の底部３５に形成されているボルト孔３６に螺合して、回転輪１１と外輪３２とを軸方向に締め付けることができる。特に、第１スプライン２５と第２スプライン３８とが軸方向に接触する直前から以降は、固定状態としている外輪３２及び回転輪１１に対して、ボルト４を周方向一方へ回転させる。このボルト４の回転により、外輪３２も多少、周方向一方へ供回りしようとする。
そこで、このボルト４によって回転輪１１と外輪３２とを軸方向に締め付けるための、外輪３２に対するボルト４の回転方向を、前記「周方向一方」としている。

そして、頂面６０と頂面６２との傾斜形状による機能について説明する。
図１において、作業者が、ボルト４を用いてハブユニット２とジョイント３とを連結するために、ハブユニット２の回転輪１１と、ジョイント３の外輪３２とを軸方向に接近させる。そして、回転輪１１と外輪３２とを軸方向から突き合わせ、ハブユニット２とジョイント３とをボルト４によって軸方向に締め付けて組み立てを行う。この際、ハブユニット２側の第１スプライン２５と、ジョイント３側の第２スプライン３８との周方向の位置決めは、特に行われていない。このため、図６（Ａ）に示しているように、第１スプライン２５の突条２６の頂面６０と、第２スプライン３８の突条３９の頂面６２とが軸方向に接触することがある。

このように突条２６，３９の頂面６０，６２同士が接触しても、ボルト４の回転により外輪３２が周方向一方へ供回りしようとする方向と同じで方向である、前記「周方向一方」に向かうにつれて、頂面６０と頂面６２とは、軸方向アウタ側へと傾斜していることから、ボルト４による締め付け作業に伴って、固定状態である回転輪１１側の突条２６の頂面６０に対して、供回りしようとする外輪３２側の突条３９の頂面６２は、傾斜面に沿って周方向一方へ滑りが生じる。このため、自然と頂面６０，６２同士の接触状態が解消され（図６（Ｂ）参照）、スプライン２５，３８同士が噛み合った状態となることができる（図６（Ｃ）参照）。したがって、第１及び第２のスプライン２５，２８が有する突条２６，３９の頂面６０，６２同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

なお、前記平面Ｈに対する頂面６０，６２の傾斜角度θは、８°以上とするのが好ましい。この傾斜角度θは、突条２６，３９の頂面６０，６２間の摩擦係数に基づいて設定された値であり、この形態では、頂面６０，６２の接触は金属面同士の接触である。この傾斜角度（θ≧８°）によれば、ボルト４の締め付けによって、突条２６，３９の頂面６０，６２同士が軸方向に接触すると、これら頂面６０，６２には軸方向の力が作用するが、傾斜面（頂面６０，６２）により周方向の分力を生じさせ、頂面６０，６２間で周方向の滑りを生じさせることができる。

前記の形態では、第１スプライン２５が有する複数の突条２６それぞれの頂面６０と、第２スプライン３８が有する複数の突条３９それぞれの頂面６２との双方において、傾斜している場合を説明したが、突条の頂面を傾斜させるスプラインは、第１スプライン２５と第２スプライン３８とのうちの一方のみであってもよい。

以上より、前記の車輪支持装置は、車体側に固定される固定輪、車輪が取り付けられると共に軸方向インナ側端面に第１スプラインが形成されている回転輪、及び、前記固定輪と前記回転輪との間に設けられている転動体を有しているハブユニットと、前記第１スプラインと噛み合う第２スプラインが軸方向アウタ側端面に形成され前記回転輪との間でトルク伝達される外輪を有しているジョイントと、同一軸状にある軸方向アウタ側の前記回転輪と軸方向インナ側の前記外輪とを軸方向に締め付けて連結する連結部材とを備え、前記第１スプラインと前記第２スプラインとのうちの一方又は双方が周方向に複数有している突条それぞれの頂面は、前記回転輪及び前記外輪の中心線に直交する平面に対して、周方向に向かって同じ方向へ傾斜している。

この車輪支持装置によれば、ハブユニットが有する回転輪の第１スプラインと、ジョイントが有する外輪の第２スプラインとを噛み合わせる際に、ハブユニットとジョイントとを軸方向に接近させ、スプラインの突条の頂部同士が接触しても、この接近及び接触動作に伴って、頂部同士の傾斜形状により、突条の頂面間で周方向の滑りが発生してスプライン同士が噛み合った状態となることができる。このため、スプラインの突条の頂部同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

〔第３の形態〕
上記の基本構成を備えている車輪支持装置１の第３の形態について説明する。
図７は、第３の形態の車輪支持装置１の縦断面図である。なお、基本構成については、図１で説明した構成と同じであり、ここでは説明を省略する。
上記のとおり、ボルト４は、ハブユニット２が有する回転輪１１の貫通孔２７より大径であるボルト頭部４２と、ジョイント３が有する外輪３２の底部３５のボルト孔３６と螺合する先端部４１とを有している。そして、このボルト４の先端部４１を軸方向アウタ側から、回転輪１１に挿し入れて、先端部４１をボルト孔３６に螺合させ、回転輪１１と外輪３２とを軸方向に締め付けて連結する。

そして、この形態では、回転輪１１は、ボルト４を径方向についてガイドする、軸方向アウタ側の第１ガイド部７１と、軸方向インナ側の第２ガイド部７２とを有している。
第１ガイド部７１は、回転輪１１のアウタ側端部に形成されている円形の孔からなり、この形態では、回転輪１１の軸方向アウタ側端部から更にアウタ側へ突出している筒状部７３からなる。筒状部７３の内周面は、軸方向に見て円形であるボルト頭部４２の外周面よりも僅かに大きい直径を有している。そして、筒状部７３（内周面）及び貫通孔２７は、回転輪１１と同一軸状に形成されている。
この筒状部７３の内周面によって、ボルト頭部４２を、径方向についてガイドすることができ、ボルト４を回転輪１１と同一軸状にガイドする。なお、この筒状部７３は、フランジ部１８に取り付ける車輪６の中央に設けられている孔６ａを挿通するホイールインロー部である。すなわち、この筒状部７３は、フランジ部１８への車輪６の取り付けのための補助部材として機能する他に、ボルト４をガイドする機能も備えている。

第２ガイド部７２は、回転輪１１の貫通孔２７のうちインナ側部に嵌め入れられている環状部材からなる。つまり、第２ガイド部７２は、回転輪１１（軸部１７）とは別部材であり、第２ガイド部７２は、貫通孔２７内に圧入することによって固定される。また、第２ガイド部７２は、ハブユニット２の軽量化のために樹脂製とするのが好ましい。
この第２ガイド部７２の内周面の直径は、ボルト首下の軸部４３の一部の外径よりも僅かに大きく、第２ガイド部７２は、回転輪１１のインナ側において、この軸部４３の一部を径方向についてガイドしており、ボルト４を回転輪１１と同一軸状にガイドする。

第１ガイド部７１（筒状部７３の内周面）と、円形であるボルト頭部４２の外周面とのクリアランスは、直径に関して０．５ｍｍ以下とするのが好ましい。また、第２ガイド部７２の内周面と、軸部４３の外周面とのクリアランスは、直径に関して０．３ｍｍ以下とするのが好ましい。このようにクリアランスを設定することで、回転輪１１とボルト４との芯ずれを防止することができる。

そして、ジョイント３側において、ボルト孔３６は、ジョイント３（外輪３２）の中心線Ｃ２を中心として形成されている。このため、ボルト４の先端部４１を、ボルト孔３６に螺合させることで、ボルト４とジョイント３の外輪３２とは同一軸状となって連結される。

以上より、ボルト４の先端部４１をアウタ側から回転輪１１の貫通孔２７に挿し入れ、ボルト４が第１ガイド部７１及び第２ガイド部７２によってガイドされることで、ボルト４と回転輪１１とは同一軸状となり、また、ボルト４を外輪３２のボルト孔３６に螺合させることで、ボルト４と外輪３２とは同一軸状となる。この結果、回転輪１１と外輪３２とが同一軸状に揃えることができる。

なお、回転輪１１と外輪３２とが同一軸状でない場合、ハブユニット２側の第１スプライン２５の突条２６と、ジョイント３側の第２スプライン３８の突条３９とは、頂面同士が軸方向に接触しやすくなる。しかし、この形態によれば、回転輪１１と外輪３２とが同一軸状に揃えられることから、回転輪１１と外輪３２との芯ずれに起因して、スプライン２５，３８の突条２６，３９の頂面同士が接触して、この接触状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

また、この形態では、第２ガイド部７２は、貫通孔２７に嵌め入れられている環状部材からなるので、貫通孔２７の直径を小さくする必要がなく、直径を大きくすることができる。すなわち、回転輪１１の肉厚を薄くすることができ、ハブユニット２の軽量化を図ることが可能となる。

ハブユニット及びジョイントがそれぞれ有するスプラインの突条の頂面同士が軸方向に接触する原因の一つとして、ハブユニットの回転輪とジョイントの外輪との中心線がずれていることがある。
そこで、前記の車輪支持装置は、車体側に固定される固定輪、車輪が取り付けられると共に軸方向インナ側端面に第１スプラインが形成されかつ軸方向の貫通孔が形成されている中空形状の回転輪、及び、前記固定輪と前記回転輪との間に設けられている転動体を有しているハブユニットと、前記第１スプラインと噛み合う第２スプラインが軸方向アウタ側端面に形成され前記回転輪との間でトルク伝達される有底円筒状の外輪を有しているジョイントと、前記貫通孔より大径であるボルト頭部と、前記外輪の底部と螺合するボルト先端部とを有し、軸方向アウタ側から当該ボルト先端部を前記回転輪に挿し入れて当該回転輪と軸方向インナ側の前記外輪とを軸方向に締め付けて連結するボルトとを備え、前記回転輪は、前記ボルト頭部を径方向についてガイドして前記ボルトを当該回転輪と同一軸状にガイドする第１ガイド部と、当該回転輪の軸方向インナ側においてボルト首下の軸部の一部を径方向についてガイドして前記ボルトを当該回転輪と同一軸状にガイドする第２ガイド部とを有している。

前記の車輪支持装置によれば、ボルト先端部をアウタ側から回転輪の貫通孔に挿し入れて、ボルト先端部を外輪の底部と螺合させ、さらに、回転輪の第１スプラインと、外輪の第２スプラインとを噛み合わせる際に、回転輪が有する第１ガイド部及び第２ガイド部によって、ボルトを回転輪と同一軸状とさせるようにガイドすることができる。このため、このボルトに螺合している外輪を、回転輪と同一軸状に揃えことができる。このため、回転輪と外輪との中心線のずれに起因して、スプラインの突条の頂面同士が接触して、この接触状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

また、この車輪支持装置において、前記第１ガイド部は、前記回転輪の軸方向アウタ側端部に形成されている円形の孔からなり、前記第２ガイド部は、前記貫通孔のうち軸方向インナ側部に嵌め入れられている環状部材からなるのが好ましい。
この場合、第２ガイド部は貫通孔に嵌め入れられる環状部材からなるので、貫通孔を大きくすることができる。すなわち、従来（図１０参照）とは異なり回転輪の肉厚を薄くすることができ、軽量化を図ることが可能となる。

〔第４の形態〕
上記の基本構成を備えている車輪支持装置１の第４の形態について説明する。
図８は、本実施形態に係る第１スプライン２５と第２スプライン３８とを説明する説明図である。上記のとおり、ハブユニット２側において、回転輪１１の軸方向インナ側端面２４には、第１スプライン２５が形成されており、本実施形態では、これを第１の主スプライン２５と呼ぶ。また、上記のとおり、ジョイント３側において、外輪３２の軸方向アウタ側端面３７には、第２スプライン３８が形成されており、本実施形態では、これを第２の主スプライン３８と呼ぶ。そして、これら第１の主スプライン２５と第２の主スプライン３８とが噛み合うことにより、回転輪１１と外輪３２との間でトルクの伝達がされる。

回転輪１１（拡径部２０）の軸方向インナ側端面２４は、軸方向インナ側へ向く環状の面からなり、この面に前記第１の主スプライン２５が形成されている。そして、本実施形態では、回転輪１１の軸方向インナ側端部（拡径部２０）の内周面は、軸方向インナ側端面２４の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる円弧面８０からなり、この円弧面８０に第１の副スプライン８１が形成されている。

この第１の副スプライン８１は、周方向に並んだ複数の突条８２を有しており、これら突条８２は、円弧面８０に沿って放射状に配設されている。この突条８２は円弧面８０の拡径方向に沿って長くなるよう形成されている。周方向で隣り合う突条８２の間には、円弧面８０に沿って径方向に延びる溝８３が形成されており、突条８２の形状及び溝８３の形状は、すべて同じ形状である。
この第１の副スプライン８１が有している複数の突条８２それぞれは、第１の主スプライン２５が有している突条２６と同位相でかつ連続して軸方向アウタ側に向かって延びて形成されている。

また、上記のとおり、外輪３２の軸方向アウタ側端面３７は、軸方向アウタ側へ向く環状の面からなり、この面に前記第２の主スプライン３８が形成されている。そして、本実施形態では、外輪３２の底部３５は軸方向アウタ側へ突出する円形の筒部９０を有しており、この筒部９０の外周面は、軸方向アウタ側端面３７の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる円弧面９１を有しており、この円弧面９１に第２の副スプライン９２が形成されている。

この第２の副スプライン９２は、周方向に並んだ複数の突条９３を有しており、これら突条９３は、円弧面９１に沿って放射状に配設されている。この突条９３は円弧面９１の拡径方向に沿って長くなるよう形成されている。周方向で隣り合う突条９３の間には、円弧面９１に沿って径方向に延びる溝９４が形成されており、突条９３の形状及び溝９４の形状は、すべて同じ形状である。
この第２の副スプライン９２が有している複数の突条９３それぞれは、第２の主スプライン３８の突条３９と同位相でかつ連続して軸方向アウタ側に向かって延びて形成されている。

そして、図９に示すように、ハブユニット２側の第１の副スプライン８１と、ジョイント３側の第２の副スプライン９２とが噛み合うことができる。なお、第１の副スプライン８１と、第２の副スプライン９２とが完全に噛み合った状態（図９の状態）で、第１の主スプライン２５と第２の主スプライン３８とは噛み合った状態となる。

このような第１の副スプライン８１及び第２の副スプライン９２によれば、ハブユニット２とジョイント３との間でトルクを伝達するためのスプラインの噛み合い面積を、図１の場合に比べて、大きくすることができる他に、ハブユニット２側の第１の主スプライン２５と、ジョイント３側の第２の主スプライン３８とを噛み合わせるための、誘導部材として機能することができる。
すなわち、作業者が、ボルト４を用いてハブユニット２とジョイント３とを連結するために、ハブユニット２の回転輪１１と、ジョイント３の外輪３２とを軸方向に接近させる。そして、ハブユニット２側の第１の主スプライン２５と、ジョイント３側の第２の主スプライン３８とが噛み合う前に、先に、回転輪１１の第１の副スプライン８１と、外輪３２の第２の副スプライン９２とを噛み合わせることができる。
そして、第１の副スプライン８１と第２の副スプライン９２とを噛み合わせた状態で、更に回転輪１１と外輪３２とを軸方向に近づけると、第１の主スプライン２５と第２の主スプライン３８とを完全に噛み合わせることができる。
すなわち、第１と第２との副スプライン８１，９２が、第１と第２との主スプライン２５，３８を噛み合わせるための軸方向のガイドとして機能することができ、回転輪１１と外輪３２との中心線のずれに起因して、主スプライン２５，３８の突条２６，３９の頂面同士が接触して、この接触状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができる。

以上のように、前記各形態に係る車輪支持装置によれば、ハブユニット２及びジョイント３における、第１及び第２のスプライン２５，３８が有する突条２６，３９の頂面同士が接触した状態のままで組み立てが完了されてしまうのを防ぐことができるので、ハブユニット２とジョイント３との間において、トルクの伝達を確実に行うことができる連結構造が得られる。このため、従来では発生するおそれがあったスプラインにおける異音、及び、トルク伝達の不能などの、ハブユニット２とジョイント３との組み立て不良を防ぐことが可能となる。

また、本発明の車輪支持装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、ジョイント３の型式は他のものであってもよく、また、ボルト４（ボルト頭部４２）の形状も他の形状であってもよい。
また、第３の形態の構成（ガイド部７１，７２）を、他の形態にそのまま適用することができる。

１：車輪支持装置 ２：ハブユニット ３：等速ジョイント（ジョイント） ４：ボルト（連結部材） ６：車輪 １０：固定輪 １１：回転輪 １２：玉（転動体） ２４：軸方向インナ側端面 ２５：第１スプライン（第１の主スプライン） ２６：突条 ２６ａ：突条 ２７：貫通孔 ３２：外輪 ３７：軸方向アウタ側端面 ３８：第２スプライン（第２の主スプライン） ３９：突条 ４１：先端部（ボルト先端部） ４２：ボルト頭部 ４３：軸部 ５０：頂部 ５１：突起 ６０：頂面 ６２：頂面 ７１：第１ガイド部 ７２：第２ガイド部 ８１：第１の副スプライン ９２：第２の副スプライン Ｃ１：ハブユニット（回転輪）の中心線 Ｃ２：ジョイント（外輪）の中心線 Ｈ：平面

Claims (2)

1. 車体側に固定される固定輪、車輪が取り付けられると共に軸方向インナ側端面に複数の突条を有する第１の主スプラインが形成されている回転輪、及び、前記固定輪と前記回転輪との間に設けられている転動体を有しているハブユニットと、
   前記第１の主スプラインと噛み合う複数の突条を有する第２の主スプラインが軸方向アウタ側端面に形成され前記回転輪との間でトルク伝達される外輪を有しているジョイントと、
   軸方向アウタ側の前記回転輪と軸方向インナ側の前記外輪とを軸方向に締め付けて連結する連結部材と、
   を備え、
   前記回転輪は、軸方向インナ側へ向く環状の面からなる前記軸方向インナ側端面と、当該軸方向インナ側端面の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる、軸方向インナ側の方向に向けて突出する凸形状の円弧面と、前記第１の主スプラインの前記突条と同位相でかつ連続して当該円弧面に沿って延びている突条を複数有している第１の副スプラインと、を有し、
   前記外輪は、軸方向アウタ側へ向く環状の面からなる前記軸方向アウタ側端面と、当該軸方向アウタ側端面の径方向内側部から徐々に縮径して軸方向直線状となる、軸方向インナ側の方向に向けて凹入する凹形状の円弧面と、前記第２の主スプラインの前記突条と同位相でかつ連続して当該円弧面に沿って延びている突条を複数有し前記第１の副スプラインと噛み合う第２の副スプラインと、を有し、
   前記回転輪の中心側には、前記連結部材が設けられ当該回転輪が有する前記円弧面と連なっている貫通孔が形成されており、
   前記第１の副スプラインは、前記貫通孔に形成されておらず前記回転輪の前記円弧面に形成されていることを特徴とする車輪支持装置。
2. 前記ハブユニットと前記ジョイントとを連結するために、当該ハブユニットの前記回転輪と当該ジョイントの前記外輪とを軸方向に接近させると、前記第１の主スプラインと前記第２の主スプラインとが噛み合う前に、前記第１の副スプラインと前記第２の副スプラインとが噛み合う請求項１に記載の車輪支持装置。

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