JPS62175266A - アクスルエンドのジヨイント構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アクスルエンドのジヨイント構造に関し、
特に、操舵装置付の駆動車軸におりるアクスルエンドの
ジヨイント構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、全輪駆動車等に使用されるリジッドタイプの操舵
装置付の駆動車軸には、その関節部への異物侵入防止の
ため球面部に対して防塵用のシールが設置されている。

このようなアクスルエントのジヨイント構造としては、
例えば、特開昭５６−２４２２６号公１７上ば記載され
ているようなものがある。上記公報に開示されている従
動操縦軸について、第６図を参照して説明する。

第６図において、この従動操縦軸は３個の互いに分解可
能な構成部品から成る。これら構成部品は差動装置に連
結するシャンク軸７１と、等速ジヨイント７２と、ボス
または遊星ユニットの内部太陽歯車（図示省略）の駆動
用の操縦軸７４とである。等速ジヨイント７２は、シャ
ンク軸７１に取付けられた球面状外部継手部材７５及び
操縦軸７４に取付けられた内部継手部材７７から成る。

ベロー７３は等速ジヨイント７２の内室を密封している
。ベロー７３は等速ジヨイント７２の外部継手部材７５
に取外し自在に固定されており、ベロー７３の首部７６
が緊密であるけれども、操縦軸７４に軸方向移動自在に
接触している。ベロー７３が軸方向において残留応力を
有し、その軸方向最大長さに適応されている。また、ベ
ロ−７３を備える等速ジヨイント７２はベロー７３の固
定を解放することなしに取り外すことかできる。

一般に、コンベンシヨナルな配置ては、；）−ングピン
すなわち防塵用のシールが邪度をして、アクスルエンド
の球面部に対して前記シールを理想的な配置とすること
が困Ｗｌ＋である。このためナックルに取付けられた前
記シールの取付面を０４ｊ記アクスルエンドの前記球面
部に対して傾ける構造として楕円形シールで対応せんと
するものが従来開示されている。このようなものについ
ては、例えば、実開昭５９−３７３８６号公報及び実開
昭５９−３７３８７号公報に記載されているものがある
。

まず、実開昭５９−３７３８６号公報に記載されている
ものについて概説する。オイルシール部材及びオイルシ
ール保護部材の少なくとも一方は、ナックルハウジング
取付状態において、その軸方向幅長が前部より後部か大
となるように成形されており、車両直進操舵時に前記オ
イルソール部材及び前記オイルシール保誰部刊の少なく
とも一方のシール縁を含む平面の前部が後部よりトラニ
オンソケソ１へ軸部に近づ（ように、前記ナックルハウ
ジングとトラニオンソケットを軸支するキングピン回り
に所定角度傾斜させて設置したことを特徴とする前輪駆
動車両の前輪支持装置について開示されている。

次に、実開昭５９−３７３８７号公報に記載されている
ものについて概説する。オイルシール部材については、
自然状態において全周にわたって幅長の等しいラバー製
シール本体がその取付フランジ部からこれと直角なアー
ム部にかけて断面り字状の周溝として形成され、一方金
属製筒状フランジ体の筒部側切断面をフランジ面に対し
て傾斜させて形成された補強フランジ部材が前記周溝を
弾性緊張させて前記周溝に嵌合し、接着されて一体化さ
れ、車両直進操舵時に前記環状のシール縁を含む平面の
前部が後部よりトラニオンソケ・７トニ近ツ＜ように、
前記ナックルハウジングとトラニオンソケットを軸支す
るキングピン回りに所定角度傾斜させて設置されている
ことを特徴とする前輪駆動車両の前輪支持部のオイルシ
ール装置について開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、最初に説明した上記の駆動車軸の球面部
はアクスルケースの一部として荷重を支える部材となっ
ている。それ故に、従来の旋盤による加工でアクスルシ
ャフトを中心とした回転体の形状では、強度上そのネッ
ク部を細くすることができないため、操舵に必要なシー
ル滑り面を６′６゛保できず、操舵角度約３０°内外に
抑えられているが、しかしながら、ジヨイント等の内部
の構造上は約４０°前後にまで対応できるＪｌ、７造で
あるので、シール部に対してもそれに見合うだけの機能
が望まれており、問題点を有していた。

上記特開昭５６−２４．２２６号公幸シに記載されてい
る従動操縦軸については、アクスルの強度を確保してア
クスルエンドの球面部とナックルに取付けられたシール
との関係での屈折角を太き（するという目的意識はなく
、外部継手部材７５とアクスルシャフト７８との間のシ
ール及びナックル等に関して開示されているものではな
い。

また、実開昭５９−３７３８６号公報に記載されている
ものについては、シールを特別の形状に成形して転舵角
を増大させるものであるが、そのようにシールを特別の
形状にすることによりシールの強度、密封、耐久性等の
面からみても必ずしも十分なものでなく、しかもシール
の製作が困難であり、実用的なものとは言えず問題点を
有していた。

更に、実開昭５９−３７３８７号公報に記載されている
ものについても、上記実開昭５１−３７３８６号公報４
こ記載されているものと同様な技術的思想のものである
が、同様にシールを特別の形状に成形しなければならず
、シールの強度、密封、耐久性等の面からみても、また
シールの製作の面からみても必ずしも十分なものでなく
、同様に問題点を有していた。

この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、アクスルエンドの球面部におけるジヨイント部の屈折
角すなわち転舵角を大きくして、その構造を車両に採用
した時、車両の小回り性能を向上させながら、しかもア
クスルの強度を確保することのできるアクスルエンドの
ジヨイント構造を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。

すなわち、この発明は、ナックルに取付けられたシール
が上下に設置されているキングピンを軸承するキングピ
ンヘアリングを跨いでたすき掛けすなわち交差状態に配
置されていることを特徴とするアクスルエンドのジヨイ
ント構造に関し、更に詳しくは、前記キングピンヘアリ
ングの回りにキンクヒンシールが設置されており、前記
シールの取イ］け位置が前記アクスルエンドの球面部の
大略最大径位置にあり、また、前記アクスルエンドの前
記球面部内に配置されたアクスルシャフトの端部が等速
ジヨイントの外輪を構成し、更に、前記ナックルがアッ
パー側のナックル部分とロアー側のナックル部分とから
構成され、前記シールがアッパー側の前記ナックル部分
とロアー例の前記ナックル部分との間に堅固に挟持して
固定されていることを特徴とするアクスルエンドのジヨ
イント構造に関する。

〔作用〕

この発明は、以上のように構成されているので、次のよ
うに作用する。すなわち、アクスルエンドの球面部の防
塵用のシールを上下のキングピンを跨がせてすなわち交
差状態に斜めに設置しているので、前記シールの操縦角
に対する部位を、球面部上の滑り面の中央として大きな
タイヤの切角に対応させることができ、また、防塵用の
前記シールの取付は位置がアクスルエンドの球面部の大
略最大径位置にあるので、組立時にゴムの撓み代のみで
球面上を通り抜ける事ができ、シールゴムやそのリティ
ナーの一部を切り離して組立てる必要がなくなる。更に
、防塵用の前記シールが前記球面部上に付着した泥等を
掻き落とす時斜めに当たるので抵抗が少なくて済み、前
記ナックルに取付けられた防塵用の前記シールの位置を
前記アクスルエンドの前記球面部に対して所定の角度だ
け傾斜させ、前記シールを特別の形状に成形する必要も
なく、しかも、前記シールの強度、密封、耐久性等の面
からみても、また前記シールの製作の面からみても何ら
問題点もなく、それでいて、前記ナックルに取付られた
前記シールが前記アクスルエンドに妨げられず、前記ナ
ックルが前記球面部上をより一層大きく移動することが
でき、したがって、前記アクスルシャフトと前記アクス
ルエンドの操舵時干渉が少ないため、タイヤの切角の増
加が可能で、ひいては車両の回転半径を小さくして小回
り性能の向上を図ることができる作用を有する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による操舵装置付き駆
動車軸の実施例を詳述する。

第１図において、この発明によるアクスルエンドのジヨ
イント構造についての一実施例が示されている。このジ
ヨイント構造については、球面シールの構造はアクスル
エンド９の端末に設けられた球面部１に、ナックル２に
取付けられたリング状のゴム製、フェルト等のシール３
が当接して異物の侵入を防止している。このシール３は
上下のキングピン４．４を軸承するキングピンヘアリン
グ１９を跨いて斜めたすきかけに配置されており、シー
ル３を理想的な位置に設置している。キングピン４の回
りにナックル２が揺動する時に、シール３が球面部１の
球面」二を密着しながら滑ってシール機能を果たすこと
ができる。

アクスルシャフト５はヘアリング７によって支持されて
いる。また、リップを用いてラジアル方向に締め付けら
れ且つ回転または往復運動部分の密封を行うことのでき
るオイルシール８は、デフォイルがジョインＩ・側へ侵
入するのを防止している。アクスルエンド９の先端とナ
ックル２との干渉でキングピン４から先の長さが制約さ
れるため、シール３の揺動する長さを確保するにはアク
スルエンド９と干渉するアクスルシャフト５の部位は出
来るだけ細い構造の方が好ましい。アクスルシャフト５
の配置は、最も細い部分を干渉部位にするため、アクス
ルシャフト５を通常と反対方向に配置すなわちアクスル
シャフト５の端部に等速ジョインＩ・１２の外輪１１を
設ける構造にすることがアクスルシャフト５の構造上有
効である。例えば、アクスルシャフト５の細い部分を過
大な入力のあった時に、その細い部分が仮初れるように
設定しておけば、他のより一層高価な装置部品の保護に
も役立てることができろ。

更に、シール３の球面部１」二の滑り面の長さを有効に
活用するためには、車両の直進時においてシール３が滑
り面の中央に位置していることが望ましい。ごのためシ
ール形状について、製作か容易で且つ機能力＜４Ｔ＋″
実な真円形状を保ちながら、理想的配置とする方法とし
てシール３の上下部分はナックル２の揺動に伴って殆と
移動しないことに着目し、上下の大略中央部のみを理想
的位置に置けばよい。例えは、第１図に示すように、シ
ール３を」二下キングピン４を跨いて斜め交差状態に配
置する。

次に、第１図、第２図（イ）、第２図（ロ）、第３図（
イ）及び第３図（ロ）を参照して、ナ、７クル２を二分
割してその間にシール３を配置する一例を説明する。

シール３を上記の位置に固定する構造として、第１図に
示すように、ナックル２を上下二分割としてナックル部
材２ａ、２ｂから構成し、ナックル部材２ａとナックル
部材２ｂとの間にサンドインチ状にシール３を挟み込む
ことにより、きわめて強固にシール３をナックル２に取
イ」けることができる。ナックル２をナックル部分２ａ
及びナックル２ｂに分割したものについての構造は、第
２回（イ）、第２図（ロ）、第３図（イ）及び第３図（
ロ）に更に詳細に示されている。

第２図（イ）はナックル部分２ａずなわちアッパー側の
ナックル部分についての斜視図が示されており、第２図
（ロ）はその断面図が示されている。第３０（イ）はナ
ックル部分２ｂすなわちロアー例のナックル部分につい
ての斜視図が示されており、第３図（ロ）はその断面図
が示されている。アッパー側のナックル部分２ａのキン
グピン孔１３はロアー側のナックル部分２ｂのキングピ
ン孔１４と共加工することができる。また、ナソタル部
分２ａの切欠き段部１５はナックル部分２ｂの突出段部
１８と嵌合し、ナックル部分２ａの突出段部１７はナッ
クル部分２ｂの切欠き段部］６と嵌合するように構成さ
れている。切欠き段部１５と突出段部１８との深さが異
なっており、隙間が形成されるが、その隙間にシール３
ば挟み込まれて固定されるのである。このようにシール
３をナックル２に設置することによって、シール３はキ
ングピン４の回りのキングピンヘアリング１９に対して
斜めたすきがＬ３すなわち交差状態に設置されることに
なる。そのため−に下のキングピン４の一方がシール３
の外側となり露出状態となるので、これに対処してキン
グピンシール６をキングピンヘアリング１９の回りに設
υノでいる。

第４図（イ）、第４図（ロ）及び第４図（ハ）図面を参
照して、ナックル２に取イ」げたシール３を傾斜させる
別の例を説明する。１面では、ナックル２は二分割され
ていないが、後ｉｊｋする所定の角度に傾斜させるとい
う技術的思想は、上記のナックル２を二分割したものに
適用できることば勿論である。

第４図（イ）、第４図（ロ）及び第４図（ハ）において
、この発明によるアクスルエンドのジヨイント構造にお
けるアクスルケース２０に取付けられるナックル２につ
いての一例が示されている。

第４図（イ）はナックル２の平面図であり、アクスルケ
ース２０に取付けられるナックル２の取付面２１がアク
スルの軸線すなわちアクスルケース２０の軸線に対して
所定の角度θ、例えば約４゜傾斜している。第４図（ロ
）は第４図（イ）における線Ｈ−Ｈにおける断面図であ
る。ナックル２の取付面２１がアクスルケース２０の軸
線に対して所定の角度θ、例えば約４°傾斜することに
よって、ナックル２の取付面２１が距離ｐ、例えば約２
ｍｍだけ偏倚する。第４図（ハ）は第４図（イ）におけ
る矢印Ｂ方向から見た正面図である。

ナックル２の取付面２１が所定の角度θだけ傾斜してい
る状態が明示されている。

次に、シール３を上下キングピン４を跨いで斜めたすき
かりに配置した場合について、第５図（イ）及び第５図
（ロ）を参照して、シール３を球面部１に対して傾斜さ
せた場合についての取付は構造について論及する。

第５図（イ）及び第５図（ロ）において、アクスルエン
ド９の端部には球面部１が一体的に設けられている。第
５図（イ）において、シール３はナックル２に固定され
ているが、シール３がＡ位置、Ｂ位置及びＣ位置に配置
されている状態が示されている。第５図（ロ）において
、シール３がＤ位置、Ｅ位置及びＦ位置に配置されてい
る状態が示されている。

第５図（イ）において示されるものは、シール３の取付
角すなわち所定の角度θが、例えば４゜の場合が示され
ている。シール３のＡ位置はステア角がθ°に対応して
いる。シール３のＢ位置は内輪の最大切れ角すなわちス
テア角が３８°に対応し、またシール３のＣ位置は外輪
の最大切れ角すなわち外輪のステア角が３０°に対応す
るものである。このようにシール３の取付けに際してシ
ール取付角を４°傾けて設定すれば、内輪の切れ可倒の
シール３のすべり長さを大きくとり球面部１の球面上を
全面にわたって有効に使うことができる。

第５図（ロ）において示されるものは、シール３の取付
角すなわち所定の角度θが、例えばＯｏの場合が示され
ている。シール３のＤ位置はステア角が０°に対応する
。シール３のＥ位置は内輪の最大切れ角すなわち内輪の
ステア角が３４°に対応し、また、シール３のＦ位置は
外輪の最大切れ角すなわち外輪のステア角が２７°に対
応するものである。このようにして、シール３の取付け
に際して、シール取付は角をＯｏにすれば、球面部１の
球面上を端から端までの範囲、言い換えると、シール３
がアクスルエンド９に接するまでの範囲まで使いきるこ
とができず、符号りによって示される長さの部分が余裕
があるにもか＼わらずに無駄になってしまうことになる
。

この発明によるアクスルエンドのジヨイント構造につい
ての一実施例は上記のように構成されているが、この発
明は上記の詳細な構造に限定されるものでないことは勿
論である。

例えば、ナックルを二分割してその間にシールを固定す
る代わりに、ナックル自体にシールを設置するような構
造、例えば、内周面に溝等を形成し、その溝内にシール
を設置することもできることは勿論である。

また、コンベンショナルな構造であってもアクスルシャ
フトを逆に配置し、シールの取付面の先方を車両内側に
後方を外側に傾けておくと、アッカーマンステアリング
のタイヤの内外輪の切れ角の差をシール滑り面の長さの
振分けにすることによって内輪の切れ角を１１６加して
、車両の回転半径を小さくすることもできる。

更に、シール取付面を傾ける方法については、ナックル
の加工面を傾けるほうが特別な形状のシールを作成する
必要がない等の利点がある。シールをキングピンに対し
てたすきがけに左右に振分けで４０°、４０°を実現で
きるポテンシャルを有しているので、アッカーマンステ
アリングのため内外輪のタイヤ切角に差をつける場合、
その差１／２の角度だけ前後方向で傾けておき、更にア
クスルエンドの先端を干渉防止のため角度差の１７２だ
け傾ける等の方策を講ずれば、−例として４５°、３５
°のような大きな舵角を得ることが出来る。勿論、内部
の等速ジヨイントもこれに対応するだけの能力を必要と
する。このような能力は、一般的に等速ジヨイントは有
している機能である。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のように構成されているので、次のよ
うな効果を奏する。すなわち、アクスルエンドの球面部
の防塵用のシールを上下のキングピンを軸承するキング
ピンヘアリングを跨がせてすなわち交差状態に斜めに設
置したから、シールの操舵角に関係する部位を、球面部
の滑り面上の中央として大きなタイヤ切角に対応するこ
とが出来るようになる。また、このシール３は、アクス
ルエンド９の球面部１の大略最大径の位置に設置しであ
るため、組立時シールゴムの撓みだけで球面上を通り抜
けることができて、コンベンショナルな構造のようにソ
ール３やリテイナ−の一部を切離して組み立てる必要も
なくなっている。更に、防塵用のシールが球面部上に付
着した泥等を掻き落とす時斜めに当たるので抵抗が少な
い。しかも、車両の回転半径を小さくすることができ、
アクスルエンド部の防塵用のシールの組立が容易になる
。

また、シールの水密性はきわめて向上し、アクスルシャ
フトアウターの小さな部材をトルクのヒユーズとして他
の大きな装置、部品の破損を防止することができる等、
種々の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による操舵装置例き駆動車軸における
アクスルエンドのジヨイント＋１４造についての一実施
例を示す断面図、第２図（イ）はナックルおけるアッパ
ー例のナックル部分を示す斜視図、第２図（ロ）は第２
図（イ）の断面図、第３図（イ）はナックルおけるロア
ー側のナックル部分を示す斜視図、第３図（ロ）は第３
図（イ）の断面図、第４図（イ）、第４図（ロ）及び第
４図（ハ）はアクスルケースに取付けられるナックルに
ついての一例を示すもので、第４図（イ）はナックルの
平面図、第４図（ロ）は第４図（イ）における線Ｈ−Ｈ
における断面図、及び第４図（ハ）は第４図（イ）にお
ける矢印Ｂ方向から見た正面図、第５図（イ）はナック
ルを傾斜させた場合のアクスルエンドの球面部とナック
ルのシールとの関係を示す説明図、第５図（ロ）は従来
のジヨイント構造におけるアクスルエンドの球面部とナ
ックルのシールとの関係を示す説明図、並びに第６図は
従来のアクスルエンドのジヨイント構造を示す断面図で
ある。 ■−−−−−−球面部、２−−−−−ナックル、２　ａ
−−−アッパー側のナックル部分、２　ｂ、−−−−−
一ロアー側のナックル部分、３−−−−−シール、４−
一−−・−キングピン、５−−−−−アクスルシャフト
、６−−−−−−−キングビンシール、７−−−−−−
−ベアリング、８−−−−〜オイルシール、９−−−−
−−アクスルエンド、１１−一−−−−外輸、１２−−
−−−等速ジョイント、１９−−−−キングピンヘアリ
ング、２０−−一−−−アクスルケース、２１−＝−ナ
ックルの取付面、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ及びＦ−−−−−
−ステア角に対するシールの取付角度。 特許出願人　　　いす−゛自動車株式会社代理人　弁理
士　　　　尾　仲　−宗 第１図 第　　　２　　　図（イ） ８　　　３　　　図（イ） 鰻　　６　　図 手続補正書（自発） 昭和６２年０２月１７日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示　　昭和６１年　特許側　第０１６６９
１号２、発明の名称 アクスルエンドのジコイント構造 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京部品用区南大井６丁目２２番１０号名　
称　　（０１７）いずｙ自動車株式会社代表者　飛　山
　−男 ４、代理人　　　　　■１１６ 住　所　　東京都荒川区西日暮里５丁目１８番１１号５
、補正命令の日付（発送日） 自発 ６、補正の対象 「明細書の発明の詳細な説明の欄」 ７、補正の内容 （１）明細書第４頁第１０行目の「実開昭５９−３７３
８６号公報及び実開」を「実公昭５９−３７３８６号公
報及び大公」に補正します。 （２）明細書第４頁第１２行目の「実開昭」を「実公昭
」に補正します。 （３）明細書第５頁第５行目の「実開昭」を「実公昭」
に補正します。 （４）明細書第６頁第２０行目の「実開昭」を「実公昭
」に補正します。 （５）明細書第５頁第８行目の「実開昭」を「実公昭」
に補正します。 （６）明細書第７頁第９行目の「実開昭」を１実公昭」
に補正します。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナックルに取付けられたシールが上下に設置され
   ているキングピンを軸承するキングピンベアリングを跨
   いで交差状態に配置されていることを特徴とするアクス
   ルエンドのジョイント構造。
2. （２）前記キングピンベアリングの回りにキングピンシ
   ールが設置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のアクスルエンドのジョイント構造。
3. （３）前記シールの取付け位置が前記アクスルエンドの
   球面部の大略最大径位置にあることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のアクスルエンドのジョイント構
   造。
4. （４）前記アクスルエンドの前記球面部内に配置された
   アクスルシャフトの端部が等速ジョイントの外輪を構成
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のア
   クスルエンドのジョイント構造。
5. （５）前記ナックルがアッパー側のナックル部分とロア
   ー側のナックル部分とから構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のアクスルエンドのジ
   ョイント構造。
6. （６）前記シールがアッパー側の前記ナックル部分とロ
   アー側の前記ナックル部分との間に堅固に挟持されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のアク
   スルエンドのジョイント構造。