JP2914290B2 - 自動車の車軸装置 - Google Patents

自動車の車軸装置

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JP2914290B2 JP9845196A JP9845196A JP2914290B2 JP 2914290 B2 JP2914290 B2 JP 2914290B2 JP 9845196 A JP9845196 A JP 9845196A JP 9845196 A JP9845196 A JP 9845196A JP 2914290 B2 JP2914290 B2 JP 2914290B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の駆動輪
等を回転支持させるための車軸装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のフロントホィール等の駆動輪側
の車軸を有する車軸装置は、例えば図5に示す従来の車
軸装置のように、車体側に支持されるナックル100 にホ
ィールベアリング101 を装着するとともに、このベアリ
ング101 によってハブ104 を回転自在に支持するように
している。ハブ104 の外周部には周方向に等間隔でハブ
ボルト105 を取付けるための孔が設けられており、この
ハブボルト105 とナット106 によってホィール107 を固
定するようにしている。また、ハブ104 にブレーキ用の
ロータ108 が固定されている。このロータ108 は、車軸
支持構造の違いによってはハブボルト105 によってホィ
ール107 と共締めされる場合もあるし、ハブボルト105
とは別の固定手段(図示せず)によってハブ104 に固定
される場合もある。
【0003】ハブ104 の中心に形成された孔110 の内周
面に内歯111 が形成されており、この内歯111 を車軸12
0 のセレーション121 に嵌合させることにより、車軸12
0 の伝達トルクをハブ104 に伝達できるようにしてい
る。また、車軸120 の車体外側端部にねじ部122 が設け
られており、このねじ部122 にホィールナット123 を螺
合させることにより、ハブ104 が車軸120 に固定され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の車
軸装置は、車軸120 とホィール107 との間のトルク伝達
経路にハブ104 やハブボルト105 が介在するため、部品
点数が多く、そのため部品相互の精度管理も必要とな
り、重量も大になる。また、ホィール107 やロータ108
の組付け・取外し作業に要する工数が多く、作業に時間
がかかるという問題がある。また、ホィール107 と車軸
120 との間に大きなトルクが瞬間的に入力されたとき
に、僅かであるがハブボルト105 とホィール107 との間
に滑りが生じる可能性があり、トルクの伝達ロスが生じ
る要因となる。
【0005】従ってこの発明の目的は、部品数が少な
く、軽量に構成できるとともにホィール等の脱着が容易
となり、しかもトルク伝達ロスの要因を排除できるよう
な自動車の車軸装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
に開発された本発明は、ナックル等の車軸支持部材に装
着されたベアリングと、ベアリングによって回転自在に
支持される車軸と、上記車軸と一体に回転するロータお
よびホィールとを具備する車軸装置において、車軸に形
成されたセレーション部と、上記車軸に形成されたホィ
ール取付け基準面と、上記ホィールの中心に形成されか
つ上記ホィール取付け基準面と嵌合する内径を有してい
て車軸とホィールの軸心を合わせるセンタ孔と、上記ホ
ィールに形成されかつ上記セレーション部と噛合うこと
により車軸に対するホィールの荷重伝達機能を受け持つ
内歯部と、上記車軸に対してロータの回り止めをなすロ
ータ固定手段と、上記車軸に形成されたねじ部に螺合し
てホィールの位置を規制するナットを具備している。
【0007】本発明の車軸装置を組立てるには、上記車
軸支持部材に装着されたベアリングに車軸を所定の軸方
向位置まで圧入する。これにより、ベアリングと車軸の
軸心が合う。そしてロータを車軸のロータ取付部に嵌合
させたのち、ホィールのセンタ孔を車軸のホィール取付
け基準面に嵌合させ、さらにホィールの外側からナット
を車軸のねじ部に螺合させ、締付ける。
【0008】この場合、車軸のホィール取付け基準面に
ホィールのセンタ孔が嵌合することにより、車軸とホィ
ールの軸心が合うとともに、車軸のセレーション部にホ
ィールの内歯部が噛合うことにより、車軸に対するホィ
ールの回り止めと荷重伝達がなされる。また、ロータに
設けた凹凸嵌合部等のロータ固定手段により、ホィール
とロータとの回り止めがなされるとともにロータからの
制動荷重の伝達が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施形態につ
いて図1から図3を参照して説明する。図1に示す車軸
装置10は、自動車のサスペンション機構部の車軸支持
部材として機能するナックル11に装着されたホィール
ベアリング12と、ベアリング12の内輪13に圧入さ
れる鋼製の車軸14を備えている。ベアリング12の外
輪15は、ボルト等の適宜の固定用部材16によってナ
ックル11に固定されている。
【0010】車軸14の一例はバーフィールドタイプの
等速ジョイントを用いたドライブシャフトであるが、そ
れ以外の形態の車軸であってもよい。この車軸14は、
トランスミッション側の駆動軸(図示せず)に連結され
る椀形の本体部20と、この本体部20と一体に成形さ
れて車体の側方に突出する軸部21と、本体部20と軸
部21との間の段部22に形成された円環状の端面23
などを有している。
【0011】上記軸部21は、本体部20寄りに形成さ
れた円柱状の大径部25と、大径部25に隣接しかつ大
径部25よりも小径な円柱状のロータ取付部26と、ロ
ータ取付部26に隣接するセレーション部27と、セレ
ーション部27に隣接する円柱状のホィール取付け基準
面28と、軸部21の端部に形成された雄ねじ部29な
どを備えている。セレーション部27は、図2に例示す
るようなインボリュートセレーションが適している。
【0012】上記車軸14にホィール40が取付けられ
ている。このホィール40は、図示しないタイヤが装着
されるリム部41と、リム部41の内周側に位置するデ
ィスク部42と、ディスク部42の中心に位置するボス
部43などを備えている。ボス部43の中心、すなわち
ホィール40の中心に、上記セレーション部27が嵌合
できる形状の内歯部45と、この内歯部45に隣接する
位置に実質的に真円形のセンタ孔46が形成されてい
る。センタ孔46の内径は、上記ホィール取付け基準面
28が実質的に遊びを生じることなく嵌合できるような
寸法である。
【0013】車軸14のロータ取付部26に、ディスク
ブレーキ等の制動機構の回転側部材を構成するロータ5
0が装着されている。このロータ50の中心に取付孔5
1が形成されており、この取付孔51を車軸14のロー
タ取付部26に嵌合させるようにしている。取付孔51
は実質的に円形であり、その内径はロータ取付部26を
嵌合させたときに実質的に遊びを生じないような寸法と
している。ロータ50の外周部に位置する円板部52
は、図示しないブレーキパッドの内面に対向しており、
制動時に円板部52に摩擦力を与えることができるよう
になっている。
【0014】ホィール40のボス部43の端面に、ロー
タ固定手段として機能する凹凸嵌合部56が設けられて
いる。ロータ50の端面55にも凹凸嵌合部57が設け
られている。図3に一例を示すように、これらの凹凸嵌
合部56,57は互いに嵌合可能な形状に形成されてい
る。一方の凹凸嵌合部56は、ボス部43の円周方向に
凹凸を等ピッチで形成し、他方の凹凸嵌合部57は取付
孔51の円周方向に凹凸を等ピッチで形成したものであ
る。
【0015】車軸14の雄ねじ部29に、ワッシャ60
を介してナット(ホィールナット)61が螺合される。
ナット61は、その螺進量に応じて、車軸14に対する
ホィール40の位置を規制するものであって、所定量回
転させたのちに、車軸14の径方向に挿通する割りピン
等の止め具62により、車軸14に対して所望の周方向
位置に止めておくことができるようになっている。
【0016】次に上記構造の車軸装置10の作用につい
て説明する。上記車軸装置10を組立てるには、ナック
ル11に組付けたベアリング12に車軸14の大径部2
5を圧入し、段部22の端面23がベアリング12の内
輪に突き当たる位置まで挿入する。こうすることによ
り、ベアリング12と車軸14の軸心が合った状態で車
軸14が固定される。
【0017】そして車軸14のロータ取付部26にロー
タ50の取付孔51を合わせ圧入する。こうすることに
より、ロータ50の中心と車軸14の中心が互いに合っ
た状態でロータ50が嵌合支持される。さらにホィール
40を車軸14に装着する。この場合、車軸14のセレ
ーション部27にホィール40の内歯部45を嵌合させ
るとともに、車軸14のホィール取付け基準面28にホ
ィール40のセンタ孔46を合わせ嵌合させる。
【0018】こうすることにより、ホィール40の凹凸
嵌合部56とロータ50の凹凸嵌合部57とが互いに嵌
合し、ホィール40とロータ50とが結合するため、互
いの回り止めがなされる。また、ホィール40のセンタ
孔46の内周面が、ホィール取付け基準面28と嵌合す
ることにより、車軸14とホィール40の軸心が合致す
る。
【0019】さらに、セレーション部27に内歯部45
が噛合うことによって、車軸14に対するホィール40
の回り止めがなされる。この状態でホィール40の外側
からワッシャ60を介して雄ねじ部29にナット61を
螺合させ、締付けることにより、ホィール40とロータ
50が車軸14に確実に固定される。
【0020】上記構成によればナット(ホィールナッ
ト)61を用いてホィール40とロータ50を車軸14
に組付けることができ、従来のハブやハブボルト、ハブ
ナットなどが不要となるため、部品数が少なく、軽量化
も図れる。そしてホィール40とロータ50の脱着も容
易である。また、ハブボルトを用いないため、車軸14
とホィール14との間のトルク伝達経路が簡略化するこ
とにより、車軸14に大きな駆動トルクが入力した時な
どにトルク伝達経路に生じる滑りの要因を排除できる。
【0021】しかもホィール40の凹凸嵌合部56とロ
ータ50の凹凸嵌合部57とが互いに嵌合することによ
って、ホィール40とロータ50が結合されるため、制
動時等にロータ50側から入力される制動トルクをホィ
ール40にダイレクトに伝えることができる。また、車
軸14とホィール40が互いにホィール取付け基準面2
8を介してダイレクトに嵌合するため、車軸14とホィ
ール40との軸心合わせを正確に行うことが容易であ
る。
【0022】図4はこの発明の第2の実施形態を示す車
軸装置10を示している。この実施形態では、ロータ5
0の取付孔51の内周面に、車軸14のセレーション部
27と噛合うことのできる形状の歯部(ロータ固定手
段)70が設けられている。そしてこの歯部70を車軸
14のセレーション部27に噛合わせることにより、車
軸14に対するロータ50の回り止めをなすようにする
とともに、ロータ50からの制動トルクを車軸14に伝
達するようにしている。従ってこの実施形態ではホィー
ル40とロータ50との相互対向面71は平坦でよい。
それ以外の構成と作用・効果は前述の第1の実施形態と
同様であるから、第1の実施形態と共通の部位に同一符
号を付して説明を省略する。
【0023】なお、上記いずれの実施形態においても、
ロータ50はディスクブレーキ以外の回転部材、たとえ
ばドラムブレーキ用の回転部材(ドラム)などでもよ
い。また、ベアリング12や車軸14あるいはホィール
40等の具体的な形状,構成等について、この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは
勿論である。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、従来のハブやハブボ
ルト等を用いることなくホィールやロータを車軸に直接
組付けることができるため、ホィール等の組付けに要す
る部品が少なくてすみ、構造が簡略化するとともに軽量
に構成でき、しかもホィールやロータ等の脱着を容易に
行える。また、車軸にホィールがダイレクトに連結され
るから、車軸とホィールとの軸心合わせが容易で、か
つ、車軸とホィールとの間のトルク伝達経路も簡略化さ
れ、たとえばトルクの伝達ロスが少なくなるなどの効果
もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態を示す車軸装置の断
面図。
【図2】 図1中のII-II 線に沿うセレーション部の断
面図。
【図3】 図1中のIII-III 線に沿う凹凸嵌合部の断面
図。
【図4】 本発明の第2の実施形態を示す車軸装置の断
面図。
【図5】 従来の車軸装置の断面図。
【符号の説明】
10…車軸装置 11…ナックル(車軸支持部材) 12…ベアリング 14…車軸 21…軸部 26…ロータ取付部 27…セレーション部 28…ホィール取付け基準面 29…ねじ部 40…ホィール 45…内歯部 46…センタ孔 50…ロータ 51…取付孔 56,57…凹凸嵌合部(ロータ固定手段) 61…ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60B 35/00 - 37/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車軸支持部材に装着されたベアリングと、 上記ベアリングによって回転自在に支持される車軸と、 上記車軸と一体に回転するロータおよびホィールと、 を具備する車軸装置において、 上記車軸に形成されたセレーション部と、 上記車軸に形成されたホィール取付け基準面と、 上記ホィールの中心に形成されかつ上記ホィール取付け
    基準面と嵌合する内径を有していて車軸とホィールの軸
    心を合わせるセンタ孔と、 上記ホィールに形成されかつ上記セレーション部と噛合
    うことにより車軸に対するホィールの荷重伝達機能を受
    け持つ内歯部と、 上記ホィールに対してロータの回り止めをなすロータ固
    定手段と、 上記車軸に形成されたねじ部に螺合して上記ホィールの
    位置を規制するナットと、 を具備したことを特徴とする自動車の車軸装置。
  2. 【請求項2】上記ロータの中心に形成された取付孔を車
    軸のロータ取付部に嵌合させることによって車軸とロー
    タの軸心合わせを行い、かつ、上記ホィールと上記ロー
    タとの相互対向面に、互いに嵌合する形状の凹凸嵌合部
    からなるロータ固定手段を設けたことを特徴とする請求
    項1記載の車軸装置。
  3. 【請求項3】上記ロータの中心に形成された取付孔の内
    周面に、上記車軸のセレーション部に噛合う形状の歯部
    を設け、この歯部と上記セレーション部とによって上記
    ロータ固定手段を構成したことを特徴とする請求項1記
    載の車軸装置。
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