JP3982093B2 - 車輪駆動用車軸ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る車輪駆動用車軸ユニットは、等速ジョイントとハブユニットとを分解可能に一体化した、所謂第四世代のハブユニットと呼ばれるもので、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を、懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記駆動輪を回転駆動する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組み合わせた車軸ユニットが、各種使用されている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の車輪駆動用車軸ユニットは、等速ジョイントと組み合わせて、デファレンシャルギヤと駆動輪との相対変位や車輪に付与された舵角に拘らず、駆動軸の回転を上記車輪に対して円滑に（等速性を確保して）伝達する必要がある。この様な等速ジョイントと組み合わせて、しかも比較的小型且つ軽量に構成できる、所謂第四世代のハブユニットと呼ばれる車輪駆動用車軸ユニットとして従来から、特開平７−３１７７５４号公報、或は米国特許第５６７４０１１号明細書に記載されたものが知られている。
【０００３】
図１６は、このうちの特開平７−３１７７５４号公報に記載された従来構造の第１例を示している。車両への組み付け状態で、懸架装置に支持した状態で回転しない外輪１は、外周面にこの懸架装置に支持する為の、外向フランジ状の取付部２を、内周面に複列の外輪軌道３、３を、それぞれ有する。上記外輪１の内側には、第一素子４と第二素子５とを組み合わせて成るハブ６を配置している。このうちの第一素子４は、外周面の軸方向外端寄り（図１６の左端寄り。尚、軸方向に関して外とは、車両への組み付け状態で幅方向外側を言う。本明細書全体で同じ。）部分に車輪を支持する為の取付フランジ７を、同じく軸方向内端寄り（図１６の右端寄り。尚、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で幅方向中央側を言う。本明細書全体で同じ。）部分に内輪軌道８を、それぞれ設けた円筒状に形成している。これに対して、上記第二素子５は、軸方向外端部（図１６の左端部）を、上記第一素子４を外嵌固定する為の円筒部９とし、軸方向内端部（図１６の右端部）を、ツェッパ型の等速ジョイント１０の外輪となるハウジング部１１とし、中間部外周面に内輪軌道８を設けている。そして、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間にそれぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を設ける事により、上記外輪１の径方向内側に上記ハブ６を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記第一素子４の内周面と上記第二素子５の外周面との互いに整合する位置には、それぞれ外側係止溝１３及び内側係止溝１４を形成すると共に、止め輪１５を、これら両係止溝１３、１４に掛け渡す状態で設ける事により、上記第一素子４が上記第二素子５から抜け出るのを防止している。更に、上記第二素子５の軸方向外端面（図１６の左端面）外周縁部と、上記第一素子４の内周面に形成した段部１６の内周縁部との間に溶接１７を施して、上記第一、第二素子４、５同士を結合固定している。
【０００５】
更に、上記外輪１の両端開口部と上記ハブ６の中間部外周面との間には、ステンレス鋼板等の金属製で略円筒状のカバー１８、１８と、ゴムその他のエラストマー等の弾性材製で円環状のシールリング１９、１９とを設けている。又、上記第二素子５の軸方向中間部内側には、この第二素子５の内側を塞ぐ隔板部２０を設けている。これらカバー１８、１８、シールリング１９、１９及び隔板部２０は、上記複数の転動体１２、１２を設置した部分或は前記等速ジョイント１０部分と外部とを遮断し、当該部分に存在するグリースが外部に漏出するのを防止すると共に、この部分に雨水、塵芥等の異物が侵入する事を防止する。
【０００６】
又、上記等速ジョイント１０は、前記ハウジング部１１と、内輪２１と、保持器２２と、複数個の玉２３とから成る。このうちの内輪２１は、エンジンによりトランスミッションを介して回転駆動される、図示しない駆動軸の先端部に固定される。この内輪２１の外周面には、この内輪２１の中心軸に対し直交する仮想平面で切断した場合に於ける断面形状が円弧形である内側係合溝２４を６本、円周方向に亙り等間隔に、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記ハウジング部１１の内周面で上記内側係合溝２４と対向する位置には、やはり円弧形の断面形状を有する外側係合溝２５を６本、円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記保持器２２は、断面円弧状で全体を円環状に形成しており、上記内輪２１の外周面とハウジング部１１の内周面との間に挟持している。この保持器２２の円周方向６個所位置で、上記内側、外側両係合溝２４、２５に整合する位置には、それぞれポケット２６を形成し、これら各ポケット２６の内側にそれぞれ１個ずつ、合計６個の上記玉２３を保持している。これら各玉２３は、それぞれ上記各ポケット２６に保持された状態で、上記内側、外側両係合溝２４、２５に沿い転動自在である。
【０００７】
上述の様に構成する車輪駆動用車軸ユニットを車両に組み付ける際には、取付部２により外輪１を懸架装置に支持し、取付フランジ７により駆動輪を第一素子４に固定する。又、エンジンによりトランスミッションを介して回転駆動される、図示しない駆動軸の先端部を、等速ジョイント１０を構成する内輪２１の内側にスプライン係合させる。自動車の走行時には、上記内輪２１の回転を、複数の玉２３を介して第二素子５を含むハブ６に伝達し、上記駆動輪を回転駆動する。
【０００８】
又、図１７は、前記米国特許第５６７４０１１号明細書に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合、懸架装置を構成するナックル４０に内嵌固定した状態で使用時に回転しない外輪１の内周面に、複列の外輪軌道３、３を設けている。ハブ６ａの外周面の軸方向外端寄り（図１７の左端寄り）部分には車輪を支持する為の取付フランジ７を、同じく軸方向内端寄り（図１７の右端寄り）部分には、１対の内輪５０、５０を介して複列の内輪軌道８、８を、それぞれ設けている。これら両内輪５０、５０は、上記ハブ６ａの軸方向内端部を直径方向外方に折り曲げて成るかしめ部２７により、このハブ６ａの本体部分に支持固定している。又、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間には、それぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を設けて、上記外輪１の内側に上記ハブ６ａを、回転自在に支持している。
【０００９】
又、このハブ６ａの中心部には、スプライン孔２８を設けている。更に、この様なハブ６ａと駆動軸部材２９とを組み合わせて、車輪駆動用車軸ユニットを構成している。この駆動軸部材２９の軸方向外端部には、上記スプライン孔２８と係合するスプライン軸３０を設けている。又、上記駆動軸部材２９の軸方向内端部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１としている。この様な駆動軸部材２９と上記ハブ６ａとは、上記スプライン孔２８に上記スプライン軸３０を挿入した状態に組み合わせ、上記両部材２９、６ａと凹凸係合した弾性材製の結合部材３１により、分離防止を図っている。尚、この結合部材３１には、磁性材製或は永久磁石製のエンコーダ３２、３２を添設して、上記両部材２９、６ａの回転速度検出を可能にしている。
【００１０】
又、図１８は、実用新案登録第２５７３３２５号公報に記載された、従来構造の第３例を示している。この従来構造の第３例の場合には、車軸９２の端部で車軸管９３の端部から露出する部分に、ハブ６ｂをスプライン係合させている。又、このハブ６ｂは固定の外輪１ａの径方向内側に、複列に配置した転動体により、回転自在に支持している。更に、上記車軸９２の先端部で上記ハブ６ｂから突出した部分に形成した係合溝９４に、欠円環状の止め輪１５ａを係止して、上記車軸９２から上記ハブ６ｂが抜け出る事を防止している。
【００１１】
又、図１９は、米国特許第４８８１８４２号明細書に記載された、従来構造の第４例を示している。この従来構造の第４例の場合には、ナックル４０に固定した外輪１ｂの径方向内側にハブ６ｃを、複列に配置した転動体により回転自在に支持している。そして、このハブ６ｃの中心部に形成したスプライン孔２８に、スプライン軸３０をスプライン係合させている。又、このスプライン軸３０の基端部（図１９の右端部）には、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１を設けている。これに対して、上記スプライン軸３０の先端面（図１９の左端面）には、このスプライン軸３０を上記スプライン孔２８に引き込む為の工具を係止する、係止部９５を形成している。そして、上記スプライン軸３０の外周面先端寄り部分に形成した係止溝に係止した止め輪１５ｂにより、このスプライン軸３０から上記ハブ６ｃが抜け出る事を防止している。この状態で、上記ハブ６ｃと上記ハウジング部１１との間で、弾性リング９６を弾性的に圧縮して、上記スプライン軸３０に対する上記ハブ６ｃのがたつき防止を図っている。
【００１２】
更に、図２０は、米国特許第５４９２４１７号明細書に記載された、従来構造の第５例を示している。この従来構造の第５例の場合も、ナックル４０に固定した外輪１ｃの径方向内側にハブ６ｄを、複列に配置した転動体により回転自在に支持している。この為にハブ６ｄに外嵌した内輪５０は、このハブ６ｄに係止した止め輪９７により、軸方向移動を阻止している。又、等速ジョイントを構成し、上記ハブ６ｄの軸方向内端部（図２０の右端部）とスプライン係合したスリーブ９８の先端部（図２０の左端部）が上記止め輪９７に被さって、この止め輪９７が上記ハブ６ｄから外れない様にしている。又、上記ハブ６ｄの軸方向内端部外周面と上記スリーブ９８の内周面との間には止め輪１５ｃを掛け渡して、このスリーブ９８から上記ハブ６ｄが抜け出るのを防止している。更に、このスリーブ９８の先端部外周面には歯車状の凹凸部９９を形成して、この部分がエンコーダとして機能する様にしている。そして、上記外輪１ｃにシールリング１００を介して支持した回転速度検出センサ１０１を、上記凹凸部９９に対向させて、上記スリーブ９８及びハブ６ｄの回転速度を検出自在としている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示した従来構造の第１例の場合、ハブ６を構成する第一、第二素子４、５同士の間での回転力伝達を、溶接１７部分で行なう必要がある。即ち、車輪を支持する第一素子４と、駆動軸に連結する第二素子５との間では、駆動の為の大きなトルクを伝達する必要があるが、これら両素子４、５同士は、互いの円筒面同士で嵌合している為、嵌合面で大きなトルクを伝達する事はできない。従って、上記溶接１７部分で大きなトルクを伝達する必要があり、この溶接１７部分の強度を十分に大きくすべく、この溶接１７を全周肉盛溶接にする必要がある。ところが、この溶接１７を全周肉盛溶接とした場合には、溶接時の熱で第一素子４の外周面に形成した内輪軌道８部分の形状が歪んだり、この内輪軌道８部分の硬度が低下したりして、この内輪軌道８を含む転がり軸受ユニットの耐久性を十分に確保できなくなる。
【００１４】
又、図１７に示した従来構造の第２例の場合には、ハブ６ａと駆動軸部材２９との分離防止を、弾性材製の結合部材３１により行なっている為、分離防止の機能が不確実であると考えられる。即ち、自動車の急旋回時等には、車輪から上記ハブ６ａに加わる大きなスラスト荷重に基づき、このハブ６ａを上記駆動軸部材２９から引き抜く方向の大きな力が加わる。この様な大きな力にも拘らず、上記結合部材３１により上記ハブ６ａと駆動軸部材２９との分離防止を確実に図る事は難しく、十分な信頼性を確保できないものと考えられる。
【００１５】
又、図１８に示した従来構造の第３例は、非独立懸架式サスペンションである、所謂半浮動式の構造に関するものである。この様な構造の場合には、スプライン係合部と外部空間とを、車軸管９３と外輪１ａとの結合部で遮断できる。従って、スプライン係合部を外部空間から遮断する為、車軸とハブの間に密封装置を設ける必要はない。この様な従来構造の第３例は、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪を懸架装置に対して回転自在に支持する事を前提としている本発明とは、基本構造が全く異なる。
【００１６】
又、図１９に示した従来構造の第４例の場合には、スプライン係合部を外部から遮断する為の部材が設けられていない。この為、スプライン係合部に、塵芥を含んだ雨水等の異物が入り込む事が避けられない。図１９に示した構造の様に、弾性リング９６によりスプライン軸３０に対するハブ６ｃのがたつき防止を図る構造の場合、軸方向荷重により上記弾性リング９６が変形し、上記スプライン係合部が摺動運動をする為、このスプライン係合部に異物が入り込むと、このスプライン係合部の摩耗が進み、耐久性が損なわれる為、好ましくない。
【００１７】
更に、図２０に示した従来構造の第５例の場合には、スプライン係合部を、外輪１ｃの内端開口部よりも更に内方に突出した部分に設けている為、車輪駆動用車軸ユニット全体の軸方向寸法が嵩み、小型且つ軽量な構造を実現できない。
本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、上述の様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を支持する為の取付フランジを、軸方向中間部外周面に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、軸方向内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分又はこの別体の内輪よりも外径寸法が小さくなった段部を、中心部にスプライン孔を、それぞれ設けたハブと、この段部に外嵌された、外周面に第二の内輪軌道を有する内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及びこの第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記スプライン孔と係合するスプライン軸を軸方向外端部に設けると共に、軸方向内端部を等速ジョイントの外輪となるハウジング部とした駆動軸部材と、上記第一、第二の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた転動体と、上記外輪の軸方向外端部内周面と上記ハブ又は上記別体の内輪の外周面との間を塞ぐ第一のシールリングと、上記外輪の軸方向内端部内周面と上記第二の内輪軌道を有する内輪の外周面との間を塞ぐ第二のシールリングとを備える。
【００１９】
特に、本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、上記ハブの軸方向内端部で上記第二の内輪軌道を有する内輪よりも軸方向内方に突出した部分を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部によりこの内輪の軸方向内端面を抑え付けて、この内輪を上記ハブに結合固定しており、この内輪にその基部を、上記ハブと上記駆動軸部材とを組み合わせる前に予め外嵌固定された第三のシールリングを構成するシールリップの先端縁は、上記スプライン軸をスプライン孔に挿入し、上記駆動軸部材と上記ハブとを組み合わせ、この駆動軸部材の表面の一部に弾性的に接触した状態で、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜しており、上記第三のシールリングにより、上記かしめ部の周囲及び上記第二の内輪軌道を有する内輪の軸方向内端面を覆うと共に、上記スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部を密封している。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成する本発明の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、駆動軸部材とハブとの間のトルク伝達は、スプライン軸とスプライン孔との係合に基づいて行なう。従って、これら駆動軸部材とハブとの間のトルク伝達を確実に行なわせるべく、全周肉盛溶接等、熱歪み等の原因となる加工を施す必要がなくなり、内輪軌道を含む転がり軸受ユニット各部の耐久性確保を図れる。
特に、本発明の場合、第二の内輪軌道を有する内輪と駆動軸部材との間に第三のシールリングを設ける事により、スプライン結合部、かしめ部、第二の内輪軌道を有する内輪を外部空間から遮断するので、このスプライン係合部への異物の進入防止を図って、このスプライン係合部の摩耗を防止できる。この結果、このスプライン係合部を含む、上記車輪駆動用車軸ユニットの耐久性の向上を図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明に関する参考例の第１例を示している。懸架装置に支持した状態で回転しない外輪１は、外周面にこの懸架装置に支持する為の取付部２を、内周面に複列の外輪軌道３、３を、それぞれ有する。上記外輪１の内径側にハブ６ａを、この外輪１と同心に配置している。又、このハブ６ａの外周面で上記各外輪軌道３、３に対向する部分に、それぞれ内輪軌道８、８を、直接又は別体の内輪５０を介して設けている。この内輪５０は、上記ハブ６ａの本体部分の軸方向内端（図１の右端部）に形成した段部３３に外嵌すると共に、上記本体部分の軸方向内端で上記内輪５０の内端面よりも突出した部分を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部２７により、上記本体部分に対し固定している。
【００２２】
そして、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間に、それぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を転動自在に設ける事により、上記外輪１の径方向内側に上記ハブ６ａを、回転自在に支持している。又、上記外輪１の両端部内周面と、上記ハブ６ａの本体部分の中間部外周面及び上記内輪５０の内端部外周面との間に、それぞれシールリング１９、１９を設けて、上記各転動体１２、１２を設置した部分と外部空間とを遮断している。又、上記ハブ６ａの外端開口部にキャップ３４を嵌合固定して、この外端開口部を塞ぎ、軸方向外端部側から、後述するスプライン係合部に雨水等の異物が侵入するのを防止している。又、上記ハブ６ａの軸方向外端（図１の左端）部外周面に、このハブ６ａに車輪を支持固定する為の取付フランジ７を、このハブ６ａと一体に設けている。
【００２３】
又、このハブ６ａの中心部に、スプライン孔２８を設けている。更に、この様なハブ６ａと駆動軸部材２９とを組み合わせて、車輪駆動用車軸ユニットを構成している。又、この駆動軸部材２９の外端部に、上記スプライン孔２８と係合するスプライン軸３０を設けている。又、上記駆動軸部材２９の内端部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１としている。
【００２４】
特に、本例に於いては、上記スプライン軸３０の外端寄りの外周面に全周に亙って、内側係止溝１４を形成している。又、上記スプライン孔２８の外端寄り中間部内周面で、この内側係止溝１４に整合する位置に、外側係止溝１３を、全周に亙り形成している。そして、これら内側、外側両係止溝１４、１３に、図２に示す様な欠円環状の止め輪３５を、これら両係止溝１４、１３に掛け渡す状態で装着している。
【００２５】
上記止め輪３５は、ばね鋼、ステンレスばね鋼等の弾性金属製の線材を略Ｃ字形の欠円環状に形成する事により、直径を弾性的に拡縮自在としている。この様な止め輪３５の自由状態での外径Ｄ35は、上記スプライン孔２８の最大内接円（スプライン孔２８の歯先円）の直径Ｒ28以上としている。又、上記内側係止溝１４の溝底の直径Ｒ14及び上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13は、上記止め輪３５が上記内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡される様に規制している。即ち、上記内側係止溝１４の溝底の直径Ｒ14は、上記スプライン孔２８の最大内接円の直径Ｒ28から、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35の２倍を引いた値以下（Ｒ14≦Ｒ28−２ｄ35）としている。この様な規制は、上記止め輪３５を上記内側係止溝１４の底部にまで押し込んだ状態で、上記スプライン軸３０をこの止め輪３５ごと上記スプライン孔２８内に挿入自在とする為に必要である。又、上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13は、上記スプライン軸３０の最大外接円（スプライン軸３０の歯先円）の直径Ｄ30に、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35の２倍を足した値未満（Ｒ13＜Ｄ30＋２ｄ35）としている。この様な規制は、上記止め輪３５の直径が弾性的に広がった状態で、この止め輪３５の内周縁部と上記内側係止溝１４とを係合させる為に必要である。従って、好ましくは、上記止め輪３５の外周縁と上記外側係止溝１３の溝底とが当接した状態で、上記止め輪３５が上記スプライン孔２８とスプライン軸３０との係合部の直径方向中央位置に存在する様に、上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13を規制する。
【００２６】
上記内側、外側両係止溝１４、１３及び止め輪３５の寸法を上述の様に規制する為、この止め輪３５を内側係止溝１４部分に装着した状態で、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に挿入すれば、前記ハブ６ａと前記駆動軸部材２９とを不離に結合できる。即ち、これらハブ６ａと駆動軸部材２９とを結合する際には、上記止め輪３５を内側係止溝１４部分に装着した状態で上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に、軸方向内側から外側に、図１の右から左に挿入する。この挿入作業により上記止め輪３５は、前記かしめ部２７の内周面並びに上記スプライン孔２８の内端部に隣接して設けた円すい凹面状のガイド面３６に案内されつつ、外径を弾性的に縮め、上記スプライン孔２８内に押し込まれる。そして、上記内側係止溝１４と上記外側係止溝１３とが整合した状態で、上記止め輪３５の直径が、この止め輪３５の外周縁と上記外側係止溝１３の底面とが当接する状態にまで、弾性的に広がる。そして、この様に止め輪３５の直径が弾性的に広がった状態では、この止め輪３５が上記内側、外側両係止溝１４、１３同士の間に掛け渡された状態になって、上記スプライン軸３０が上記スプライン孔２８から抜け出る事を防止し、上記ハブ６ａと上記駆動軸部材２９とを不離に結合する。尚、上記ハブ６ａの軸方向に対する上記ガイド面３６の傾斜角度は、上記止め輪３５がこのガイド面３６部分を円滑に通過できる様にすべく、３０度以下にするのが好ましい。又、好ましくは、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８との係合部に、増ちょう剤がウレア化合物、基油が合成油で、優れた耐熱性能を有するウレア系のグリースを塗布する事により、潤滑剤を介在させて、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との係合部を潤滑する。
【００２７】
尚、上記内側、外側両係止溝１４、１３の幅Ｗは、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35以上にする必要があるが、これら幅Ｗと直径ｄ35との差は、極力小さくする。この理由は、上記内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５とによる結合部のがたつきを抑える為である。又、上記ハブ６ａと上記駆動軸部材２９との結合強度を向上させる為、上述の様な内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５とによる結合部を、軸方向２個所位置に設ける事もできる。但し、この場合には、挿入方向先端側（図１の左端側）に位置する内側、外側両係止溝１４、１３の幅及び止め輪３５を構成する線材の直径を、挿入方向後端側（図１の右端側）に位置する内側、外側両係止溝の幅及び止め輪を構成する線材の直径よりも大きくする。この理由は、先端側の係合部を構成する止め輪と基端側の係合部を構成する外側係止溝とが係合し、それ以上上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に差し込めなくなる事を防止する為である。
【００２８】
又、本例の場合には、前記駆動軸部材２９の中間部外周面で上記スプライン軸３０と前記ハウジング部１１との間部分と、上記ハブ６ａの内端部内周面との間に、断面Ｘ字形のシールリング３７を設けている。ゴムの如きエラストマー等の弾性材により円環状に造った、このシールリング３７は、前記キャップ３４と共に、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８とのスプライン係合部をほぼ完全に密封してこのスプライン係合部に塵芥を含む雨水等の異物が入り込む事を防止して、このスプライン係合部が錆び付いたり、或はこの係合部の摩耗が促進されるのを防止する。又、上記ハブ６ａの内端部に形成した前記かしめ部２７と、上記駆動軸部材２９のハウジング部１１の外端面との間には、隙間３８を介在させている。従って、本例の車輪駆動用車軸ユニットの運転時には、トルク負荷時の弾性変形に基づく、円周方向の相対的運動が発生しても、上記かしめ部２７と上記ハウジング部１１の外端面とが擦れ合う事がなく、擦れ合いに基づく異音が発生する事もない。更に、上記ハウジング部１１の内端部外周面には、図示しない防塵用ブーツの外端部を係止する為の係止溝３９を形成している。
【００２９】
上述の様に構成し組み立てる、本例の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間のトルク伝達は、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との係合に基づいて行なう。従って、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間のトルク伝達を確実に行なわせるべく、全周肉盛溶接等、熱歪み等の原因となる加工を施す必要がなくなり、上記ハブ６ａの本体部分の中間部外周面に形成した内輪軌道８を含む転がり軸受ユニット各部の耐久性確保を図れる。又、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの分離防止は、内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５との係合により図れる。欠円環状に形成したこの止め輪３５は、ばね鋼、ステンレスのばね鋼等、十分な強度を有する金属材料により造れる為、上記分離防止を確実にできて、車輪駆動用車軸ユニットの信頼性確保を図れる。更に、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間にシールリング３７を設け、前記キャップ３４と共に、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８とのスプライン係合部を外部空間から遮断し、しかも、このスプライン係合部に潤滑剤であるグリースを塗布介在させているので、このスプライン係合部に、フレッチング等により著しい摩耗が発生する事を防止できる。
【００３０】
次に、図３〜５は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本例の場合、内側係止溝１４と外側係止溝１３との間に掛け渡した止め輪３５ａは、この止め輪３５ａにばね性を持たせる為、ばね鋼（ＳＫ５等の工具鋼を含む）製の板材をプレスにより打ち抜き成形する事で造っている。又、この様な止め輪３５ａは、断面矩形で全体を略Ｃ字形（欠円環状）に形成すると共に、全体を焼入れ硬化している。更に、本例の場合、この止め輪３５ａの軸方向両側面に、ゴム又は合成樹脂等の弾性材により構成した１対の緩衝部材５２、５２を、全周に亙り添着している。これにより、上記内側、外側両係止溝１４、１３の軸方向両側面と上記止め輪３５ａとの結合部に存在する遊びに基づいて、ハブ６ａと駆動軸部材２９とが軸方向に亙り相対変位した場合にも、これら内側、外側両係止溝１４、１３の軸方向両側面と止め輪３５ａの軸方向両側面とが直接ぶつかる事を防止し、これら両面に加わる衝撃を緩和する様にしている。この結果、上記内側、外側両係止溝１４、１３と上記止め輪３５ａとの耐久性を確保すると共に、これら各部分が直接ぶつかる事による耳障りな金属音の発生を防止できる。又、上記緩衝部材５２、５２を添着する事により、上記止め輪３５ａがフレッチング摩耗するのを防止する効果も得られる。
【００３１】
尚、上記止め輪３５ａの軸方向両側面のうち、少なくとも組み付け状態で外側となる側の面（図３〜４の左側面）に添着する緩衝部材５２の外径寸法は、この止め輪３５ａの外径寸法よりも少し小さくする。具体的には、図４に示す様に、スプライン軸３０の先端部をスプライン孔２８の内側に挿入する際、上記止め輪３５ａの外側面に添着した緩衝部材５２の外周縁が、このスプライン孔２８の内端縁に設けたガイド面３６と当接しない程度に小さくする。この理由は、このガイド面３６と上記緩衝部材５２との当接部に働く摩擦力の方が、このガイド面３６と上記止め輪３５ａとの当接部に働く摩擦力よりも大きい為である。言い換えれば、この様な大きな摩擦力が働く事を防止して、上記スプライン軸３０の先端部を上記スプライン孔２８の内側に挿入し易くする為である。尚、上記双方の緩衝部材５２、５２の外径寸法を上述の様に規制しておけば、上記内側係止溝１４に対する上記止め輪３５ａの装着方向に注意を払う必要がなくなる為、組み付け作業の容易化を図れる。
【００３２】
又、本例の場合、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に挿通する際に、前記内側係止溝１４に装着した止め輪３５ａの外径側部分が、前記外側係止溝１３内に進入した場合（止め輪３５ａが、内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡された場合）に、上記スプライン軸３０の先端部が上記スプライン孔２８の外端縁から僅かに突出する様に、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向寸法を規制している。従って、上記止め輪３５ａが上記内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡されたか否かの判断を容易にできて、組み付けミスの発生を防止できる。
【００３３】
又、本例の場合、上記スプライン軸３０の先端面中央部に凹孔５３を形成し、更にこの凹孔５３の中間部内周面に、全周に亙り係合溝５４を形成している。そして、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内に挿通する際に、引っ張り工具の先端部を上記係合溝５４に係合させる事により、このスプライン軸３０を上記スプライン孔２８の外端開口側から引っ張れる様にしている。尚、図示は省略したが、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８とのスプライン係合部の円周方向に亙る遊びを少なくする為に、このスプライン軸３０の外周面に形成した雄スプラインは、軸方向に亙り僅かに捩れた状態で形成している。従って、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内に挿通する際には、これらスプライン軸３０の外周面とスプライン孔２８の内周面との間に、軸方向に亙る大きな摩擦力が作用する。但し、本例の場合には、先端部を上記係合溝５４に係合させた引っ張り工具により上記スプライン軸３０を引っ張れるので、このスプライン軸３０の挿通作業を容易に行なえる。又、本例の場合には、上記引っ張り工具の先端部を係合させる為の係合溝５４を上記スプライン軸３０の先端面に形成した凹孔５３の内周面に形成している為、前述の図１９に示した、従来構造の第４例の様に、駆動軸部材２９の重量並びに軸方向寸法が嵩む事はない。尚、上記凹孔５３を形成した事に伴い、上記スプライン軸３０の先端部の強度は多少低下するが、この先端部には大きなトルクが負荷されない為、実用上問題となる事はない。
【００３４】
又、本例の場合、上記スプライン孔２８の円周方向複数個所で、少なくともこのスプライン孔２８の外端縁から、上記外側係止溝１３を跨ぐこのスプライン孔２８の外端寄り部までの部分に、図５に示す様に、このスプライン孔２８の内周面に形成した雌スプライン溝よりも深い深溝５５、５５を、それぞれ軸方向（図３の左右方向、図５の表裏方向）に亙り形成している。そして、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内から抜き出す際には、このスプライン孔２８の外端部から上記各深溝５５、５５内に差し込んだ複数本のピンにより、上記止め輪３５ａを縮径させて、この止め輪３５ａと上記外側係止溝１３との係合を外せる様にしている。尚、図示の例では、上記各深溝５５、５５の溝幅を狭くし、これら各深溝５５、５５が、上記スプライン孔２８とスプライン軸３０とのスプライン係合部の係合状態に影響を及ぼさない様にしている。但し、上記各深溝５５、５５の溝幅を、２〜３本のスプライン溝を跨ぐ程度に広くする事も可能である。この様に、上記各深溝５５、５５の溝幅を広くすれば、これら各深溝５５、５５を、鍛造加工により形成する事も可能である。この様な場合、これら各深溝５５、５５の形成部分では、スプライン係合する歯数が減るが、これら各深溝５５、５５は、スプライン係合部の軸方向一部にのみ形成すれば足りる。従って、スプライン係合部の全長に亙ってスプライン係合する歯数が減る事はなく、スプライン係合部で伝達可能なトルクの減少は軽微で、実用上問題とはならない。
【００３５】
更に、本例の場合、上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の外端開口部を塞ぐキャップ３４ａを、ハブ６ａの本体部分の軸方向中間部で上記スプライン軸３０の先端面に近接対向する部分に固定している。本例の場合、このキャップ３４ａは、全体を合成樹脂により造っており、円筒部５６とこの円筒部５６の外端開口を塞ぐ円板部５７とを備えた有底円筒状に形成している。このキャップ３４ａを上記ハブ６ａの中間部に装着する際には、上記円筒部５６の内端部外周面に全周に亙り形成した係合突部５８を、このハブ６ａの中間部内周面に全周に亙り形成した係合溝５９に係合させた状態で、この円筒部５６をこのハブ６ａの中間部に内嵌固定する。これと共に、上記円筒部５６の外端部外周面に形成した外向フランジ状の鍔部６０を、上記ハブ６ａの外端寄り部内周面に形成した段差面６１に突き当てる。又、上記円筒部５６の外周面に全周に亙り形成した凹溝６２内には、Ｏリング６３を装着する事により、この円筒部５６の外周面と上記ハブ６ａの中間部内周面との間をシールしている。
【００３６】
上述の様に本例の場合には、キャップ３４ａを上記ハブ６ａの中間部で上記スプライン軸３０の先端面に近接対向する部分に固定する事により、このキャップ３４ａとシールリング３７との間部分で上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の容積を小さくできる。この空間には、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との錆び付きや摩耗を防止すると共に、これら錆び付きや摩耗に起因する異音の発生等を防止する為に、グリースを封入するが、本例の様に上記空間の容積を小さくする事により、グリースの封入量を少なくして、コストの低減を図れる。尚、上述の様に装着したキャップ３４ａは、上記段差面６１と上記鍔部６０の内側面との間に挿入した特殊工具の先端部を、この鍔部６０の内側面に引っ掛ける事により、上記ハブ６ａの中間部から容易に取り外せる様にしている。この為、上記鍔部６０の内側面外周縁部分に面取り部６４を形成する事により、上記特殊工具の先端部を上記段差面６１と鍔部６０の内側面との間に挿入し易くしている。その他の構成及び作用は上述した参考例の第１例の場合と同様である。尚、上記特殊工具の先端部を上記鍔部６０の内側面側に確実に挿入できる様にする為、この鍔部６０を、大径部と小径部とを有する２段の鍔とし、このうちの小径部の内側面を上記段差面に突き当て、大径部の内側面と上記段差面６１との間に隙間を介在させる事もできる。
【００３７】
次に、図６は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本例の場合、スプライン軸３０の先端面中央部に設けた凹孔５３の内周面に、係合溝であるねじ溝６５を形成している。そして、上記スプライン軸３０をスプライン孔２８内に挿通する際、このねじ溝６５に、引っ張り部材の先端部に形成した雄ねじ部を螺合させる様にしている。又、本例の場合、ハブ６ａは、Ｓ５３Ｃ〜Ｓ５５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ４０５１）等の機械構造用炭素鋼の如き炭素鋼製の素材により造っている。そして、この様なハブ６ａの一部周面で図６に斜格子で示した部分、即ち、このハブ６ａの中間部外周面で、取付フランジ７の内側面基端寄り部分から内輪５０を外嵌した段部３３の内半部までの連続した部分、及びこのハブ６ａの内周面で上記スプライン孔２８を形成した部分に、高周波焼き入れ等による焼き入れ硬化層を形成して、当該部分の耐久性を向上させている。特に、本例の場合、上記スプライン孔２８部分に焼き入れ硬化層を形成している為、内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５との係合部に存在する遊びに基づいて、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との係合部に、軸方向に亙る若干のがたつきが生じた場合にも、このスプライン孔２８の軸方向に亙る微小振動によるフレッチング摩耗を防止し、このスプライン孔２８を含むスプライン係合部の耐久性を十分に確保できる。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例並びに上述した参考例の第２例の場合と同様である。
【００３８】
次に、図７は、本発明に関する参考例の第４例を示している。本例の場合には、外輪１の外周面を単なる円筒形とし、懸架装置への取付時にこの外輪１を、ナックル４０（図１７、１９、２０参照）に設けた取付孔に内嵌固定する様にしている。又、ハブ６ａの外周面に複列の内輪軌道８、８を設けるべく、このハブ６ａの本体部分に、それぞれの外周面にこの内輪軌道８、８を設けた、１対の内輪５０、５０を外嵌し、かしめ部２７により固定している。
【００３９】
又、このかしめ部２７の端面を、駆動軸部材２９を構成する、ハウジング部１１の外端面に、当接若しくは近接させている。そして、このハウジング部１１の外端面に形成した保持溝４１に保持したＯリング４２を上記かしめ部２７の端面に弾性的に当接させて、このかしめ部２７と上記ハウジング部１１との間をシールしている。本例の場合には、上記かしめ部２７の端面を駆動軸部材２９のハウジング部１１の外端面に当接若しくは近接させる事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図７に示した状態よりも左方に変位する事を阻止している。これに伴って本例の場合には、ハブ６ａの内周面に設ける外側係合部を、上記スプライン孔２８の外端縁部に形成した段部４３としている。車輪駆動用車軸ユニットの組み立て時にこの段部４３には、上記スプライン軸３０の外周面に形成した内側係止溝１４に係止した止め輪３５が係合し、このスプライン軸３０が上記スプライン孔２８から抜け出る事を防止する。尚、本例の場合には、上記駆動軸部材２９を上記ハブ６ａに組み付けた状態で、上記Ｏリング４２に予圧が付加される構造になっている。この為、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向に亙るがたつきを防止して、軸方向の微小振動によるフレッチング摩耗を防止できる。
【００４０】
更に、本例の場合も、前述した第２例の場合と同様、上記ハブ６ａの本体部分の中間部にキャップ３４を、上記スプライン軸３０の端面に近接対向させた状態で嵌合固定して、この中間部を塞いでいる。但し、本例のキャップ３４は、前述した第１例及び上述した第３例のキャップ３４と同様、金属板製としている。この様に構成する本例の場合も、このキャップ３４と上記Ｏリング４２との間部分で上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の容積を小さくして、この空間に封入するグリースの量を少なくできる為、コストの低減を図れる。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第１〜３例の場合と同様である。
【００４１】
次に、図８は、本発明に関する参考例の第５例を示している。本例の場合には、駆動軸部材２９の中間部、即ち、ハウジング部１１の外端部にエンコーダ部４４を備えた芯金６９を外嵌固定して、この駆動軸部材２９の回転速度を検出自在としている。この芯金６９は、ＳＵＳ４３０の如きステンレス鋼板等の、耐蝕性を有する磁性金属板を折り曲げ形成する事により、円筒部４５と円輪部４６とを有する断面Ｌ字形で、全体を円環状に形成している。この様な芯金６９は、上記円筒部４５を上記ハウジング部１１の外端部に締り嵌めで外嵌する事により、上記駆動軸部材２９に固定している。又、上記円筒部４５には、それぞれが軸方向（図８の左右方向）に長いスリット状の透孔４７を、円周方向に亙って等間隔に多数形成している。従って、上記円筒部４５の外周面の磁気特性は、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で変化している。即ち、本例の場合、この円筒部４５の外周面を、上記エンコーダ部４４としている。車両への組み付け状態で上記円筒部４５の外周面であるエンコーダ部４４には、懸架装置等の固定部分に支持したセンサ４８の検知部を近接対向させて、車輪と同期して回転する、上記駆動軸部材２９の回転速度を検出自在とする。
【００４２】
又、上記円輪部４６は、上記ハウジング部１１の外端面に当接させている。そして、この円輪部４６の外側面に接着、焼き付け等により添着した、円環状の弾性板（弾性材）４９を、この円輪部４６と共に、上記ハウジング部１１の外端面とハブ６ａの内端部に設けたかしめ部２７の端面との間で、弾性的に圧縮した状態で挟持している。この為に本例の場合には、上記円輪部４６及び弾性板４９により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する。又、上記弾性板４９が、上記ハウジング部１１の外端面と上記かしめ部２７の端面との間をシールする。従って本例の場合には、前述した参考例の第１〜３例のシールリング３７や上述した参考例の第４例の様なＯリング４２が不要になるだけでなく、これらシールリング３７やＯリング４２を装着する為、各部に所定の加工を施す必要もなくなる。尚、上記弾性板４９は、上記円筒部４５の外周面にかからない様にして、この円筒部４５の外周面に設けたエンコーダ部４４と上記センサ４８の検知部とを十分に近接できる様にしている。
【００４３】
尚、上記弾性板４９の内径寸法を前記芯金６９の円輪部４６の内径寸法よりも小さくし、この円輪部４６よりも直径方向内方（図８の下方）に突出した上記弾性板４９の内径寄り部分の内側面（図８の右側面）を、上記芯金６９の内側面と同一平面上に位置させ、この突出部分で、上記弾性板４９が上記ハウジング部１１の外端面に直接当接する様にする事もできる。この様な構造にすれば、上記弾性板４９が上記円輪部４６よりも直径方向内方に突出した部分で、上記ハブ６ａの内端部と上記ハウジング部１１の外端面の間で、直接圧縮された状態で挟持される。この為、上記芯金６９の円筒部４５と上記ハウジング部１１との嵌合面からスプライン係合部への、雨水等の異物の侵入を、このハウジング部１１の外端面と上記弾性板４９との当接部で、確実に防止できる。
【００４４】
又、上記弾性板４９の軸方向に亙る撓み量（弾性圧縮量）は、製作に必要な各部の寸法許容差等を考慮して、良好な密封性能が得られる様に設計する。例えば乗用車用の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、最小撓み０．２〜０．６mm、最大撓み１．３〜１．７mm程度となる。運転時にはインボード側（車両の幅方向中央側）に使われるトリポード・ジョイントの軸方向の摺動抵抗に基づくスラスト荷重が、上記弾性板４９に負荷される。従って、その時の弾性板４９の撓み量も考慮しなければならない。長期間の使用に耐えられる、十分な耐久性を得る為には、想定される最大の撓み量を受けた時にも、弾性板の圧縮歪みが３０％以下（好ましくは２０％以下）に抑えられる様に設計すべきである。この様に設計するには、乗用車用の車輪駆動用車軸ユニットの場合、上記ハブ６ａの内端部と上記芯金６９との間に設ける上記弾性板４９の厚さは、４〜６mm程度は必要である。従って、スペース上の問題がなければ、この厚さを６〜９mm程度とする様な、余裕のある設計をする事が好ましい。
【００４５】
又、大きな接触面圧を受ける、上記弾性板４９の表面と相手面との接触状態が滑り接触になると、この弾性板４９の表面が早期に疲労する。従って、等速ジョイントに負荷されるトルクが逆方向になっても（駆動状態から非駆動状態でエンジンブレーキを伴う惰性走行状態に変化しても）、上記弾性板４９と前記ハブ６ａ内端部との接触部に、円周方向に亙る摺動が発生する事なく、この弾性板４９を構成するゴムの剪断歪みにより吸収できる様に設計する事が好ましい。前述の様な厚さ（４〜６mm、スペースが許せば６〜９mm）があれば、この様な設計が可能である。
【００４６】
更に、上記弾性板４９の歪み量は、車輪駆動用車軸ユニットの運転時に、常時変化する。この様に非常に過酷な使用条件に拘らず、長期間使用する上記弾性板４９の耐久性を得る為、この弾性板４９の材料として、ニトリルゴムよりは若干高価になるが、ハイトレル或はアニテル等の、熱可塑性ポリエーテルエラストマー材を使用するのが好ましい。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１〜４例と同様である。
【００４７】
次に、図９は、本発明に関する参考例の第６例を示している。上述した参考例の第５例の場合には、弾性板４９に、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する機能の他、円輪部４６とかしめ部２７との間をシールする機能も合わせ持たせている。これら両機能のうち、変位を阻止する機能を充実させる為には、上記弾性板４９の剛性を高くする必要があり、シールする機能を充実させる為には、この弾性板４９の剛性を或る程度低くする必要がある。本例の場合には、この様な事情を考慮して、弾性板４９ａの外周縁部に、比較的薄肉で剛性が低く、撓み易いシールリップ５１を設けている。そして、このシールリップ５１の先端縁を上記かしめ部２７の端面に、全周に亙り当接させて、上記円輪部４６とかしめ部２７との間をシールしている。一方、上記弾性板４９ａの本体部分は剛性を高くし、図８に示したスプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を有効に阻止する様にしている。
【００４８】
次に、図１０〜１１は、本発明に関する参考例の第７例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に外嵌固定する芯金６９ａを、ばね鋼（ＳＫ５等の工具鋼を含む）製の板材にプレス加工及び折り曲げ加工を施すと共に、全体を焼き入れ硬化する事により造っている。本例の場合、この芯金６９ａを構成する円輪部４６の内径側部分に、内径側に向かう程軸方向外方に傾斜する傾斜部６６を形成する事により、この円輪部４６よりも内径側の部分を軸方向外方に突出させている。更に、図１１に示す様に、上記円輪部４６よりも内径側部分の内周縁部に複数の切り欠き６７、６７を、円周方向に亙り等間隔で形成する事により、これら各切り欠き６７、６７同士の間部分に複数の舌片９０、９０を形成して、上記傾斜部６６を含む上記円輪部４６よりも内径側部分に十分な弾性を持たせている。そして、この様に形成した円輪部４６よりも内径側部分の先端部、即ち、上記各舌片９０、９０の先端部を、かしめ部２７の端面に弾性的に突き当てる事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図１０に示した状態よりも左方に変位する事を阻止している。これにより、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向に亙るがたつきを防止している。尚、この状態で、上記各舌片９０、９０には、図示しない変速機側（図１０の右側）に組み込まれるやはり図示しないトリポード型等速ジョイントの軸方向摺動抵抗（数１０kgf ）以上の予圧荷重を付加している。これにより、運転時に、等速ジョイントにスラスト方向（図１０の左右方向）に亙る荷重が付加された場合にも、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８との係合部が軸方向に摺動しない様にして、この係合部に摩耗が発生する事を防止している。
【００４９】
尚、組立て時に上記各舌片９０、９０に過大な荷重が付加された場合、例えば、これら各舌片９０、９０がハブ６ａと駆動軸部材２９との間に挟まれて平坦になるまで撓まされた場合でも、これら各舌片９０、９０の内部に発生する応力が許容応力を越えない様に設計して、これら各舌片９０、９０が破損等しない様にしている。即ち、これら各舌片９０、９０の内部に発生する応力は、これら各舌片９０、９０が平坦に撓まされるまでの変位量が大きい程大きくなるので、この様に平坦になるまで撓まされ時の変位量が２〜３mm以下の値に抑えられる様に、各部の寸法を決めている。
【００５０】
又、上記円輪部４６の外側面には、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により全体を円筒状に形成したシールリップ６８の内端部を、接着若しくは焼き付け等により結合固定している。これと共に、このシールリップ６８の先端縁である外端縁を、内輪５０の内端面に全周に亙り弾性的に当接させる事により、ハウジング部１１の外端面と上記かしめ部２７の端面との間をシールしている。尚、本例の場合、車輪用転がり軸受ユニットの運転時に、上記円輪部４６の内径側部分の弾力に抗して、上記スプライン軸３０が上記スプライン孔２８に対し、図１０に示した状態よりも左方に変位した場合でも、上記内輪５０の内端面に対する上記シールリップ６８の外端縁の当接位置及び当接圧が変化しない様に、このシールリップ６８の先端寄り部分を曲がった形状とすると共に、この先端寄り部分に適切な弾性を持たせている。その他の構成及び作用は、前述の図７〜８に示した参考例の第４〜５例の場合と同様である。
【００５１】
次に、図１２は、本発明に関する参考例の第８例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に外嵌固定する芯金６９ｂを構成する円筒部４５に、透孔４７（図１０）を形成していない。更に、本例の場合、この芯金６９ｂを構成する円輪部４６よりも内径側部分の内周縁に、切り欠き６７、６７（図１０〜１１）を形成せず、この円輪部４６よりも内径側部分をダイヤフラム状の皿ばね部９１としている。又、本例の場合、この円輪部４６の外側面に結合したシールリップ６８の外径側部分に、このシールリップ６８を構成する弾性材の一部により円筒状に形成した覆い部７０を設けている。この覆い部７０の先端縁は、全周に亙り内輪５０の内端部に形成した小径段部７１の外径側部分にまで延出させる事により、上記シールリップ６８によるシール部を覆っている。この為、本例の場合には、上記シールリップ６８に雨水等の異物が直接かかる事を防止して、このシールリップ６８によるシール機能を充実させている。
【００５２】
又、本例の場合、上記円輪部４６よりも内径側部分に形成した皿ばね部９１の外側面に、上記シールリップ６８を構成する弾性材の一部を添着する事により、この皿ばね部９１の外側面を、かしめ部２７の端面に直接当接させない様にしている。この理由は、上記皿ばね部９１の外側面とかしめ部２７の端面との当接部にフレッチング摩耗が発生する事を防止する為である。尚、本例の場合、上記芯金６９ｂを構成する円筒部４５の内端縁に、外向フランジ状の鍔部７２を形成している。そして、上記芯金６９ｂを上記ハウジング部１１の外端部に圧入する際に、上記シールリップ６８を潰す事なく、この鍔部７２の外側面に圧入治具の先端部を突き当てる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した第７例と同様である。
【００５３】
次に、図１３は、本発明に関する参考例の第９例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に支持した芯金６９ｃを構成する円輪部４６の内周縁部分に段部７３を形成する事により、この円輪部４６よりも内径側部分の外側面の一部で、シールリップ６８及び覆い部７０の基端縁を結合する部分を、内輪５０の内端面に近付けている。そして、この様に円輪部４６の外側面の一部を内輪５０の内端面に近付けた分だけ、上記シールリップ６８及び覆い部７０を構成する弾性材の量を少なくして、これらシールリップ６８及び覆い部７０の低廉化を図っている。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第８例の場合と同様である。
【００５４】
次に、図１４は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、シールリップ６８ａを支持する芯金６９ｄの円筒部４５を、内輪５０の内端部に形成した小径段部７１に外嵌固定している。これと共に、この芯金６９ｄを構成する皿ばね部９１の内側面を、上記シールリップ６８ａを構成する弾性材の一部を介して、ハウジング部１１の外端面に弾性的に突き当てている。この状態で、シールリップ６８ａの先端縁は、軸方向内方（図１４の右方）に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜しており、全周に亙りハウジング部１１の外周面外端寄りで、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜した円すい状傾斜面部分に当接させている。尚、本例の場合、自由状態に於ける上記シールリップ６８ａの先端縁の直径寸法を、上記ハウジング部１１の外端面の直径寸法よりも、少しだけ大きくしている。この理由は、スプライン軸３０をスプライン孔２８内に挿通する際に、上記シールリップ６８ａの先端縁が上記ハウジング部１１の外端面にぶつかって、このシールリップ６８ａがめくれる事を防止する為である。
【００５５】
ところで、上記芯金６９ｄの円筒部４５を外嵌固定する部分である、上記内輪５０の内端部に形成した小径段部７１は、この内輪５０の内端面にハブ６ａの内端部をかしめ付ける際に、若干変形する場合がある。この為、本例の場合には、この様に小径段部７１が変形して、この小径段部７１の直径等が変化した場合でも、この小径段部７１に対する上記円筒部４５の嵌合強度の適正化を図ると共に、この嵌合部に於けるシール性を確保すべく、この円筒部４５の内周面に、全周に亙りゴム等の弾性材７４を添着している。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第９例の場合と同様である。
【００５６】
次に、図１５は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、シールリップ６８ｂの基端縁を、芯金６９ｄを構成する皿ばね部９１の内周縁部分に添着すると共に、このシールリップ６８ｂの先端縁を、駆動軸部材２９の中間部で、スプライン軸３０の外周面とハウジング部１１の外端面との連続部に存在する、軸方向内方（図１５の右方）に向かう程径方向外方に向かう方向に湾曲した曲面部に弾性的に当接させている。この状態で、上記シールリップ６８ｂの先端縁は、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜している。又、上記円輪部４６の内径側部分に設けた傾斜部６６の内側面に覆い部７０ａの基端縁を結合すると共に、この覆い部７０ａの先端縁をハウジング部１１の外端部外径側部分に延出させる事により、上記シールリップ６８ｂによるシール部を全周に亙り覆っている。更に、本例の場合、上記シールリップ６８ｂと覆い部７０ａとの間部分に存在し、内側面を上記ハウジング部１１の外端面に当接させる弾性材の厚さ寸法を大きくして、この厚さ寸法を大きくした部分を弾性板部７５としている。本例の場合、この様な弾性板部７５を設ける事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図１５に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する機能を充実させている。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、小型且つ軽量で、しかも優れた耐久性及び信頼性を有する車輪駆動用車軸ユニットを実現して、自動車の乗り心地及び動力性能、燃費性能の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関する参考例の第１例を示す半部断面図。
【図２】 止め輪を図１の側方から見た図。
【図３】 本発明に関する参考例の第２例を示す半部断面図。
【図４】 止め輪の挿入状態を示す部分拡大図。
【図５】 スプライン孔の一部を図３の左側から見た部分端面図。
【図６】 本発明に関する参考例の第３例を示す半部断面図。
【図７】 同第４例を示す半部断面図。
【図８】 同第５例を示す半部断面図。
【図９】 同第６例を示す、エンコーダ及び弾性板の部分断面図。
【図１０】 同第７例を示す半部断面図。
【図１１】 芯金及びシールリップの一部を図１０の左側から見た図。
【図１２】 本発明に関する参考例の第８例を示す半部断面図。
【図１３】 同第９例を示す半部断面図。
【図１４】 本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図１５】 同第２例を示す半部断面図。
【図１６】 従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図１７】 同第２例を示す半部断面図。
【図１８】 同第３例を示す断面図。
【図１９】 同第４例を示す断面図。
【図２０】 同第５例を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 外輪
２ 取付部
３ 外輪軌道
４ 第一素子
５ 第二素子
６、６ａ〜６ｄ ハブ
７ 取付フランジ
８ 内輪軌道
９ 円筒部
１０ 等速ジョイント
１１ ハウジング部
１２ 転動体
１３ 外側係止溝
１４ 内側係止溝
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 止め輪
１６ 段部
１７ 溶接
１８ カバー
１９ シールリング
２０ 隔板部
２１ 内輪
２２ 保持部
２３ 玉
２４ 内側係合溝
２５ 外側係合溝
２６ ポケット
２７ かしめ部
２８ スプライン孔
２９ 駆動軸部材
３０ スプライン軸
３１ 結合部材
３２ エンコーダ
３３ 段部
３４、３４ａ キャップ
３５、３５ａ 止め輪
３６ ガイド面
３７ シールリング
３８ 隙間
３９ 係止溝
４０ ナックル
４１ 保持溝
４２ Ｏリング
４３ 段部
４４ エンコーダ部
４５ 円筒部
４６ 円輪部
４７ 透孔
４８ センサ
４９、４９ａ 弾性板（弾性材）
５０ 内輪
５１ シールリップ
５２ 緩衝部材
５３ 凹孔
５４ 係合溝
５５ 深溝
５６ 円筒部
５７ 円板部
５８ 係合突部
５９ 係合溝
６０ 鍔部
６１ 段差面
６２ 凹溝
６３ Ｏリング
６４ 面取り部
６５ ねじ溝
６６ 傾斜部
６７ 切り欠き
６８、６８ａ、６８ｂ シールリップ
６９、６９ａ〜６９ｄ 芯金
７０、７０ａ 覆い部
７１ 小径段部
７２ 鍔部
７３ 段部
７４ 弾性材
７５ 弾性板部
９０ 舌片
９１ 皿ばね部
９２ 車軸
９３ 車軸管
９４ 係合溝
９５ 係止部
９６ 弾性リング
９７ 止め輪
９８ スリーブ
９９ 凹凸部
１００ シールリング
１０１ 回転速度検出センサ
【発明の属する技術分野】
この発明に係る車輪駆動用車軸ユニットは、等速ジョイントとハブユニットとを分解可能に一体化した、所謂第四世代のハブユニットと呼ばれるもので、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を、懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記駆動輪を回転駆動する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組み合わせた車軸ユニットが、各種使用されている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の車輪駆動用車軸ユニットは、等速ジョイントと組み合わせて、デファレンシャルギヤと駆動輪との相対変位や車輪に付与された舵角に拘らず、駆動軸の回転を上記車輪に対して円滑に（等速性を確保して）伝達する必要がある。この様な等速ジョイントと組み合わせて、しかも比較的小型且つ軽量に構成できる、所謂第四世代のハブユニットと呼ばれる車輪駆動用車軸ユニットとして従来から、特開平７−３１７７５４号公報、或は米国特許第５６７４０１１号明細書に記載されたものが知られている。
【０００３】
図１６は、このうちの特開平７−３１７７５４号公報に記載された従来構造の第１例を示している。車両への組み付け状態で、懸架装置に支持した状態で回転しない外輪１は、外周面にこの懸架装置に支持する為の、外向フランジ状の取付部２を、内周面に複列の外輪軌道３、３を、それぞれ有する。上記外輪１の内側には、第一素子４と第二素子５とを組み合わせて成るハブ６を配置している。このうちの第一素子４は、外周面の軸方向外端寄り（図１６の左端寄り。尚、軸方向に関して外とは、車両への組み付け状態で幅方向外側を言う。本明細書全体で同じ。）部分に車輪を支持する為の取付フランジ７を、同じく軸方向内端寄り（図１６の右端寄り。尚、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で幅方向中央側を言う。本明細書全体で同じ。）部分に内輪軌道８を、それぞれ設けた円筒状に形成している。これに対して、上記第二素子５は、軸方向外端部（図１６の左端部）を、上記第一素子４を外嵌固定する為の円筒部９とし、軸方向内端部（図１６の右端部）を、ツェッパ型の等速ジョイント１０の外輪となるハウジング部１１とし、中間部外周面に内輪軌道８を設けている。そして、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間にそれぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を設ける事により、上記外輪１の径方向内側に上記ハブ６を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記第一素子４の内周面と上記第二素子５の外周面との互いに整合する位置には、それぞれ外側係止溝１３及び内側係止溝１４を形成すると共に、止め輪１５を、これら両係止溝１３、１４に掛け渡す状態で設ける事により、上記第一素子４が上記第二素子５から抜け出るのを防止している。更に、上記第二素子５の軸方向外端面（図１６の左端面）外周縁部と、上記第一素子４の内周面に形成した段部１６の内周縁部との間に溶接１７を施して、上記第一、第二素子４、５同士を結合固定している。
【０００５】
更に、上記外輪１の両端開口部と上記ハブ６の中間部外周面との間には、ステンレス鋼板等の金属製で略円筒状のカバー１８、１８と、ゴムその他のエラストマー等の弾性材製で円環状のシールリング１９、１９とを設けている。又、上記第二素子５の軸方向中間部内側には、この第二素子５の内側を塞ぐ隔板部２０を設けている。これらカバー１８、１８、シールリング１９、１９及び隔板部２０は、上記複数の転動体１２、１２を設置した部分或は前記等速ジョイント１０部分と外部とを遮断し、当該部分に存在するグリースが外部に漏出するのを防止すると共に、この部分に雨水、塵芥等の異物が侵入する事を防止する。
【０００６】
又、上記等速ジョイント１０は、前記ハウジング部１１と、内輪２１と、保持器２２と、複数個の玉２３とから成る。このうちの内輪２１は、エンジンによりトランスミッションを介して回転駆動される、図示しない駆動軸の先端部に固定される。この内輪２１の外周面には、この内輪２１の中心軸に対し直交する仮想平面で切断した場合に於ける断面形状が円弧形である内側係合溝２４を６本、円周方向に亙り等間隔に、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記ハウジング部１１の内周面で上記内側係合溝２４と対向する位置には、やはり円弧形の断面形状を有する外側係合溝２５を６本、円周方向に対し直角方向に形成している。又、上記保持器２２は、断面円弧状で全体を円環状に形成しており、上記内輪２１の外周面とハウジング部１１の内周面との間に挟持している。この保持器２２の円周方向６個所位置で、上記内側、外側両係合溝２４、２５に整合する位置には、それぞれポケット２６を形成し、これら各ポケット２６の内側にそれぞれ１個ずつ、合計６個の上記玉２３を保持している。これら各玉２３は、それぞれ上記各ポケット２６に保持された状態で、上記内側、外側両係合溝２４、２５に沿い転動自在である。
【０００７】
上述の様に構成する車輪駆動用車軸ユニットを車両に組み付ける際には、取付部２により外輪１を懸架装置に支持し、取付フランジ７により駆動輪を第一素子４に固定する。又、エンジンによりトランスミッションを介して回転駆動される、図示しない駆動軸の先端部を、等速ジョイント１０を構成する内輪２１の内側にスプライン係合させる。自動車の走行時には、上記内輪２１の回転を、複数の玉２３を介して第二素子５を含むハブ６に伝達し、上記駆動輪を回転駆動する。
【０００８】
又、図１７は、前記米国特許第５６７４０１１号明細書に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合、懸架装置を構成するナックル４０に内嵌固定した状態で使用時に回転しない外輪１の内周面に、複列の外輪軌道３、３を設けている。ハブ６ａの外周面の軸方向外端寄り（図１７の左端寄り）部分には車輪を支持する為の取付フランジ７を、同じく軸方向内端寄り（図１７の右端寄り）部分には、１対の内輪５０、５０を介して複列の内輪軌道８、８を、それぞれ設けている。これら両内輪５０、５０は、上記ハブ６ａの軸方向内端部を直径方向外方に折り曲げて成るかしめ部２７により、このハブ６ａの本体部分に支持固定している。又、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間には、それぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を設けて、上記外輪１の内側に上記ハブ６ａを、回転自在に支持している。
【０００９】
又、このハブ６ａの中心部には、スプライン孔２８を設けている。更に、この様なハブ６ａと駆動軸部材２９とを組み合わせて、車輪駆動用車軸ユニットを構成している。この駆動軸部材２９の軸方向外端部には、上記スプライン孔２８と係合するスプライン軸３０を設けている。又、上記駆動軸部材２９の軸方向内端部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１としている。この様な駆動軸部材２９と上記ハブ６ａとは、上記スプライン孔２８に上記スプライン軸３０を挿入した状態に組み合わせ、上記両部材２９、６ａと凹凸係合した弾性材製の結合部材３１により、分離防止を図っている。尚、この結合部材３１には、磁性材製或は永久磁石製のエンコーダ３２、３２を添設して、上記両部材２９、６ａの回転速度検出を可能にしている。
【００１０】
又、図１８は、実用新案登録第２５７３３２５号公報に記載された、従来構造の第３例を示している。この従来構造の第３例の場合には、車軸９２の端部で車軸管９３の端部から露出する部分に、ハブ６ｂをスプライン係合させている。又、このハブ６ｂは固定の外輪１ａの径方向内側に、複列に配置した転動体により、回転自在に支持している。更に、上記車軸９２の先端部で上記ハブ６ｂから突出した部分に形成した係合溝９４に、欠円環状の止め輪１５ａを係止して、上記車軸９２から上記ハブ６ｂが抜け出る事を防止している。
【００１１】
又、図１９は、米国特許第４８８１８４２号明細書に記載された、従来構造の第４例を示している。この従来構造の第４例の場合には、ナックル４０に固定した外輪１ｂの径方向内側にハブ６ｃを、複列に配置した転動体により回転自在に支持している。そして、このハブ６ｃの中心部に形成したスプライン孔２８に、スプライン軸３０をスプライン係合させている。又、このスプライン軸３０の基端部（図１９の右端部）には、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１を設けている。これに対して、上記スプライン軸３０の先端面（図１９の左端面）には、このスプライン軸３０を上記スプライン孔２８に引き込む為の工具を係止する、係止部９５を形成している。そして、上記スプライン軸３０の外周面先端寄り部分に形成した係止溝に係止した止め輪１５ｂにより、このスプライン軸３０から上記ハブ６ｃが抜け出る事を防止している。この状態で、上記ハブ６ｃと上記ハウジング部１１との間で、弾性リング９６を弾性的に圧縮して、上記スプライン軸３０に対する上記ハブ６ｃのがたつき防止を図っている。
【００１２】
更に、図２０は、米国特許第５４９２４１７号明細書に記載された、従来構造の第５例を示している。この従来構造の第５例の場合も、ナックル４０に固定した外輪１ｃの径方向内側にハブ６ｄを、複列に配置した転動体により回転自在に支持している。この為にハブ６ｄに外嵌した内輪５０は、このハブ６ｄに係止した止め輪９７により、軸方向移動を阻止している。又、等速ジョイントを構成し、上記ハブ６ｄの軸方向内端部（図２０の右端部）とスプライン係合したスリーブ９８の先端部（図２０の左端部）が上記止め輪９７に被さって、この止め輪９７が上記ハブ６ｄから外れない様にしている。又、上記ハブ６ｄの軸方向内端部外周面と上記スリーブ９８の内周面との間には止め輪１５ｃを掛け渡して、このスリーブ９８から上記ハブ６ｄが抜け出るのを防止している。更に、このスリーブ９８の先端部外周面には歯車状の凹凸部９９を形成して、この部分がエンコーダとして機能する様にしている。そして、上記外輪１ｃにシールリング１００を介して支持した回転速度検出センサ１０１を、上記凹凸部９９に対向させて、上記スリーブ９８及びハブ６ｄの回転速度を検出自在としている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示した従来構造の第１例の場合、ハブ６を構成する第一、第二素子４、５同士の間での回転力伝達を、溶接１７部分で行なう必要がある。即ち、車輪を支持する第一素子４と、駆動軸に連結する第二素子５との間では、駆動の為の大きなトルクを伝達する必要があるが、これら両素子４、５同士は、互いの円筒面同士で嵌合している為、嵌合面で大きなトルクを伝達する事はできない。従って、上記溶接１７部分で大きなトルクを伝達する必要があり、この溶接１７部分の強度を十分に大きくすべく、この溶接１７を全周肉盛溶接にする必要がある。ところが、この溶接１７を全周肉盛溶接とした場合には、溶接時の熱で第一素子４の外周面に形成した内輪軌道８部分の形状が歪んだり、この内輪軌道８部分の硬度が低下したりして、この内輪軌道８を含む転がり軸受ユニットの耐久性を十分に確保できなくなる。
【００１４】
又、図１７に示した従来構造の第２例の場合には、ハブ６ａと駆動軸部材２９との分離防止を、弾性材製の結合部材３１により行なっている為、分離防止の機能が不確実であると考えられる。即ち、自動車の急旋回時等には、車輪から上記ハブ６ａに加わる大きなスラスト荷重に基づき、このハブ６ａを上記駆動軸部材２９から引き抜く方向の大きな力が加わる。この様な大きな力にも拘らず、上記結合部材３１により上記ハブ６ａと駆動軸部材２９との分離防止を確実に図る事は難しく、十分な信頼性を確保できないものと考えられる。
【００１５】
又、図１８に示した従来構造の第３例は、非独立懸架式サスペンションである、所謂半浮動式の構造に関するものである。この様な構造の場合には、スプライン係合部と外部空間とを、車軸管９３と外輪１ａとの結合部で遮断できる。従って、スプライン係合部を外部空間から遮断する為、車軸とハブの間に密封装置を設ける必要はない。この様な従来構造の第３例は、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪を懸架装置に対して回転自在に支持する事を前提としている本発明とは、基本構造が全く異なる。
【００１６】
又、図１９に示した従来構造の第４例の場合には、スプライン係合部を外部から遮断する為の部材が設けられていない。この為、スプライン係合部に、塵芥を含んだ雨水等の異物が入り込む事が避けられない。図１９に示した構造の様に、弾性リング９６によりスプライン軸３０に対するハブ６ｃのがたつき防止を図る構造の場合、軸方向荷重により上記弾性リング９６が変形し、上記スプライン係合部が摺動運動をする為、このスプライン係合部に異物が入り込むと、このスプライン係合部の摩耗が進み、耐久性が損なわれる為、好ましくない。
【００１７】
更に、図２０に示した従来構造の第５例の場合には、スプライン係合部を、外輪１ｃの内端開口部よりも更に内方に突出した部分に設けている為、車輪駆動用車軸ユニット全体の軸方向寸法が嵩み、小型且つ軽量な構造を実現できない。
本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、上述の様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を支持する為の取付フランジを、軸方向中間部外周面に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、軸方向内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分又はこの別体の内輪よりも外径寸法が小さくなった段部を、中心部にスプライン孔を、それぞれ設けたハブと、この段部に外嵌された、外周面に第二の内輪軌道を有する内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及びこの第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記スプライン孔と係合するスプライン軸を軸方向外端部に設けると共に、軸方向内端部を等速ジョイントの外輪となるハウジング部とした駆動軸部材と、上記第一、第二の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた転動体と、上記外輪の軸方向外端部内周面と上記ハブ又は上記別体の内輪の外周面との間を塞ぐ第一のシールリングと、上記外輪の軸方向内端部内周面と上記第二の内輪軌道を有する内輪の外周面との間を塞ぐ第二のシールリングとを備える。
【００１９】
特に、本発明の車輪駆動用車軸ユニットは、上記ハブの軸方向内端部で上記第二の内輪軌道を有する内輪よりも軸方向内方に突出した部分を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部によりこの内輪の軸方向内端面を抑え付けて、この内輪を上記ハブに結合固定しており、この内輪にその基部を、上記ハブと上記駆動軸部材とを組み合わせる前に予め外嵌固定された第三のシールリングを構成するシールリップの先端縁は、上記スプライン軸をスプライン孔に挿入し、上記駆動軸部材と上記ハブとを組み合わせ、この駆動軸部材の表面の一部に弾性的に接触した状態で、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜しており、上記第三のシールリングにより、上記かしめ部の周囲及び上記第二の内輪軌道を有する内輪の軸方向内端面を覆うと共に、上記スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部を密封している。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成する本発明の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、駆動軸部材とハブとの間のトルク伝達は、スプライン軸とスプライン孔との係合に基づいて行なう。従って、これら駆動軸部材とハブとの間のトルク伝達を確実に行なわせるべく、全周肉盛溶接等、熱歪み等の原因となる加工を施す必要がなくなり、内輪軌道を含む転がり軸受ユニット各部の耐久性確保を図れる。
特に、本発明の場合、第二の内輪軌道を有する内輪と駆動軸部材との間に第三のシールリングを設ける事により、スプライン結合部、かしめ部、第二の内輪軌道を有する内輪を外部空間から遮断するので、このスプライン係合部への異物の進入防止を図って、このスプライン係合部の摩耗を防止できる。この結果、このスプライン係合部を含む、上記車輪駆動用車軸ユニットの耐久性の向上を図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明に関する参考例の第１例を示している。懸架装置に支持した状態で回転しない外輪１は、外周面にこの懸架装置に支持する為の取付部２を、内周面に複列の外輪軌道３、３を、それぞれ有する。上記外輪１の内径側にハブ６ａを、この外輪１と同心に配置している。又、このハブ６ａの外周面で上記各外輪軌道３、３に対向する部分に、それぞれ内輪軌道８、８を、直接又は別体の内輪５０を介して設けている。この内輪５０は、上記ハブ６ａの本体部分の軸方向内端（図１の右端部）に形成した段部３３に外嵌すると共に、上記本体部分の軸方向内端で上記内輪５０の内端面よりも突出した部分を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部２７により、上記本体部分に対し固定している。
【００２２】
そして、上記各外輪軌道３、３と上記各内輪軌道８、８との間に、それぞれ複数個ずつの転動体１２、１２を転動自在に設ける事により、上記外輪１の径方向内側に上記ハブ６ａを、回転自在に支持している。又、上記外輪１の両端部内周面と、上記ハブ６ａの本体部分の中間部外周面及び上記内輪５０の内端部外周面との間に、それぞれシールリング１９、１９を設けて、上記各転動体１２、１２を設置した部分と外部空間とを遮断している。又、上記ハブ６ａの外端開口部にキャップ３４を嵌合固定して、この外端開口部を塞ぎ、軸方向外端部側から、後述するスプライン係合部に雨水等の異物が侵入するのを防止している。又、上記ハブ６ａの軸方向外端（図１の左端）部外周面に、このハブ６ａに車輪を支持固定する為の取付フランジ７を、このハブ６ａと一体に設けている。
【００２３】
又、このハブ６ａの中心部に、スプライン孔２８を設けている。更に、この様なハブ６ａと駆動軸部材２９とを組み合わせて、車輪駆動用車軸ユニットを構成している。又、この駆動軸部材２９の外端部に、上記スプライン孔２８と係合するスプライン軸３０を設けている。又、上記駆動軸部材２９の内端部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング部１１としている。
【００２４】
特に、本例に於いては、上記スプライン軸３０の外端寄りの外周面に全周に亙って、内側係止溝１４を形成している。又、上記スプライン孔２８の外端寄り中間部内周面で、この内側係止溝１４に整合する位置に、外側係止溝１３を、全周に亙り形成している。そして、これら内側、外側両係止溝１４、１３に、図２に示す様な欠円環状の止め輪３５を、これら両係止溝１４、１３に掛け渡す状態で装着している。
【００２５】
上記止め輪３５は、ばね鋼、ステンレスばね鋼等の弾性金属製の線材を略Ｃ字形の欠円環状に形成する事により、直径を弾性的に拡縮自在としている。この様な止め輪３５の自由状態での外径Ｄ35は、上記スプライン孔２８の最大内接円（スプライン孔２８の歯先円）の直径Ｒ28以上としている。又、上記内側係止溝１４の溝底の直径Ｒ14及び上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13は、上記止め輪３５が上記内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡される様に規制している。即ち、上記内側係止溝１４の溝底の直径Ｒ14は、上記スプライン孔２８の最大内接円の直径Ｒ28から、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35の２倍を引いた値以下（Ｒ14≦Ｒ28−２ｄ35）としている。この様な規制は、上記止め輪３５を上記内側係止溝１４の底部にまで押し込んだ状態で、上記スプライン軸３０をこの止め輪３５ごと上記スプライン孔２８内に挿入自在とする為に必要である。又、上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13は、上記スプライン軸３０の最大外接円（スプライン軸３０の歯先円）の直径Ｄ30に、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35の２倍を足した値未満（Ｒ13＜Ｄ30＋２ｄ35）としている。この様な規制は、上記止め輪３５の直径が弾性的に広がった状態で、この止め輪３５の内周縁部と上記内側係止溝１４とを係合させる為に必要である。従って、好ましくは、上記止め輪３５の外周縁と上記外側係止溝１３の溝底とが当接した状態で、上記止め輪３５が上記スプライン孔２８とスプライン軸３０との係合部の直径方向中央位置に存在する様に、上記外側係止溝１３の溝底の直径Ｒ13を規制する。
【００２６】
上記内側、外側両係止溝１４、１３及び止め輪３５の寸法を上述の様に規制する為、この止め輪３５を内側係止溝１４部分に装着した状態で、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に挿入すれば、前記ハブ６ａと前記駆動軸部材２９とを不離に結合できる。即ち、これらハブ６ａと駆動軸部材２９とを結合する際には、上記止め輪３５を内側係止溝１４部分に装着した状態で上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に、軸方向内側から外側に、図１の右から左に挿入する。この挿入作業により上記止め輪３５は、前記かしめ部２７の内周面並びに上記スプライン孔２８の内端部に隣接して設けた円すい凹面状のガイド面３６に案内されつつ、外径を弾性的に縮め、上記スプライン孔２８内に押し込まれる。そして、上記内側係止溝１４と上記外側係止溝１３とが整合した状態で、上記止め輪３５の直径が、この止め輪３５の外周縁と上記外側係止溝１３の底面とが当接する状態にまで、弾性的に広がる。そして、この様に止め輪３５の直径が弾性的に広がった状態では、この止め輪３５が上記内側、外側両係止溝１４、１３同士の間に掛け渡された状態になって、上記スプライン軸３０が上記スプライン孔２８から抜け出る事を防止し、上記ハブ６ａと上記駆動軸部材２９とを不離に結合する。尚、上記ハブ６ａの軸方向に対する上記ガイド面３６の傾斜角度は、上記止め輪３５がこのガイド面３６部分を円滑に通過できる様にすべく、３０度以下にするのが好ましい。又、好ましくは、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８との係合部に、増ちょう剤がウレア化合物、基油が合成油で、優れた耐熱性能を有するウレア系のグリースを塗布する事により、潤滑剤を介在させて、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との係合部を潤滑する。
【００２７】
尚、上記内側、外側両係止溝１４、１３の幅Ｗは、上記止め輪３５を構成する線材の直径ｄ35以上にする必要があるが、これら幅Ｗと直径ｄ35との差は、極力小さくする。この理由は、上記内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５とによる結合部のがたつきを抑える為である。又、上記ハブ６ａと上記駆動軸部材２９との結合強度を向上させる為、上述の様な内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５とによる結合部を、軸方向２個所位置に設ける事もできる。但し、この場合には、挿入方向先端側（図１の左端側）に位置する内側、外側両係止溝１４、１３の幅及び止め輪３５を構成する線材の直径を、挿入方向後端側（図１の右端側）に位置する内側、外側両係止溝の幅及び止め輪を構成する線材の直径よりも大きくする。この理由は、先端側の係合部を構成する止め輪と基端側の係合部を構成する外側係止溝とが係合し、それ以上上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に差し込めなくなる事を防止する為である。
【００２８】
又、本例の場合には、前記駆動軸部材２９の中間部外周面で上記スプライン軸３０と前記ハウジング部１１との間部分と、上記ハブ６ａの内端部内周面との間に、断面Ｘ字形のシールリング３７を設けている。ゴムの如きエラストマー等の弾性材により円環状に造った、このシールリング３７は、前記キャップ３４と共に、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８とのスプライン係合部をほぼ完全に密封してこのスプライン係合部に塵芥を含む雨水等の異物が入り込む事を防止して、このスプライン係合部が錆び付いたり、或はこの係合部の摩耗が促進されるのを防止する。又、上記ハブ６ａの内端部に形成した前記かしめ部２７と、上記駆動軸部材２９のハウジング部１１の外端面との間には、隙間３８を介在させている。従って、本例の車輪駆動用車軸ユニットの運転時には、トルク負荷時の弾性変形に基づく、円周方向の相対的運動が発生しても、上記かしめ部２７と上記ハウジング部１１の外端面とが擦れ合う事がなく、擦れ合いに基づく異音が発生する事もない。更に、上記ハウジング部１１の内端部外周面には、図示しない防塵用ブーツの外端部を係止する為の係止溝３９を形成している。
【００２９】
上述の様に構成し組み立てる、本例の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間のトルク伝達は、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との係合に基づいて行なう。従って、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間のトルク伝達を確実に行なわせるべく、全周肉盛溶接等、熱歪み等の原因となる加工を施す必要がなくなり、上記ハブ６ａの本体部分の中間部外周面に形成した内輪軌道８を含む転がり軸受ユニット各部の耐久性確保を図れる。又、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの分離防止は、内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５との係合により図れる。欠円環状に形成したこの止め輪３５は、ばね鋼、ステンレスのばね鋼等、十分な強度を有する金属材料により造れる為、上記分離防止を確実にできて、車輪駆動用車軸ユニットの信頼性確保を図れる。更に、上記駆動軸部材２９とハブ６ａとの間にシールリング３７を設け、前記キャップ３４と共に、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８とのスプライン係合部を外部空間から遮断し、しかも、このスプライン係合部に潤滑剤であるグリースを塗布介在させているので、このスプライン係合部に、フレッチング等により著しい摩耗が発生する事を防止できる。
【００３０】
次に、図３〜５は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本例の場合、内側係止溝１４と外側係止溝１３との間に掛け渡した止め輪３５ａは、この止め輪３５ａにばね性を持たせる為、ばね鋼（ＳＫ５等の工具鋼を含む）製の板材をプレスにより打ち抜き成形する事で造っている。又、この様な止め輪３５ａは、断面矩形で全体を略Ｃ字形（欠円環状）に形成すると共に、全体を焼入れ硬化している。更に、本例の場合、この止め輪３５ａの軸方向両側面に、ゴム又は合成樹脂等の弾性材により構成した１対の緩衝部材５２、５２を、全周に亙り添着している。これにより、上記内側、外側両係止溝１４、１３の軸方向両側面と上記止め輪３５ａとの結合部に存在する遊びに基づいて、ハブ６ａと駆動軸部材２９とが軸方向に亙り相対変位した場合にも、これら内側、外側両係止溝１４、１３の軸方向両側面と止め輪３５ａの軸方向両側面とが直接ぶつかる事を防止し、これら両面に加わる衝撃を緩和する様にしている。この結果、上記内側、外側両係止溝１４、１３と上記止め輪３５ａとの耐久性を確保すると共に、これら各部分が直接ぶつかる事による耳障りな金属音の発生を防止できる。又、上記緩衝部材５２、５２を添着する事により、上記止め輪３５ａがフレッチング摩耗するのを防止する効果も得られる。
【００３１】
尚、上記止め輪３５ａの軸方向両側面のうち、少なくとも組み付け状態で外側となる側の面（図３〜４の左側面）に添着する緩衝部材５２の外径寸法は、この止め輪３５ａの外径寸法よりも少し小さくする。具体的には、図４に示す様に、スプライン軸３０の先端部をスプライン孔２８の内側に挿入する際、上記止め輪３５ａの外側面に添着した緩衝部材５２の外周縁が、このスプライン孔２８の内端縁に設けたガイド面３６と当接しない程度に小さくする。この理由は、このガイド面３６と上記緩衝部材５２との当接部に働く摩擦力の方が、このガイド面３６と上記止め輪３５ａとの当接部に働く摩擦力よりも大きい為である。言い換えれば、この様な大きな摩擦力が働く事を防止して、上記スプライン軸３０の先端部を上記スプライン孔２８の内側に挿入し易くする為である。尚、上記双方の緩衝部材５２、５２の外径寸法を上述の様に規制しておけば、上記内側係止溝１４に対する上記止め輪３５ａの装着方向に注意を払う必要がなくなる為、組み付け作業の容易化を図れる。
【００３２】
又、本例の場合、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８に挿通する際に、前記内側係止溝１４に装着した止め輪３５ａの外径側部分が、前記外側係止溝１３内に進入した場合（止め輪３５ａが、内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡された場合）に、上記スプライン軸３０の先端部が上記スプライン孔２８の外端縁から僅かに突出する様に、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向寸法を規制している。従って、上記止め輪３５ａが上記内側、外側両係止溝１４、１３に掛け渡されたか否かの判断を容易にできて、組み付けミスの発生を防止できる。
【００３３】
又、本例の場合、上記スプライン軸３０の先端面中央部に凹孔５３を形成し、更にこの凹孔５３の中間部内周面に、全周に亙り係合溝５４を形成している。そして、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内に挿通する際に、引っ張り工具の先端部を上記係合溝５４に係合させる事により、このスプライン軸３０を上記スプライン孔２８の外端開口側から引っ張れる様にしている。尚、図示は省略したが、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８とのスプライン係合部の円周方向に亙る遊びを少なくする為に、このスプライン軸３０の外周面に形成した雄スプラインは、軸方向に亙り僅かに捩れた状態で形成している。従って、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内に挿通する際には、これらスプライン軸３０の外周面とスプライン孔２８の内周面との間に、軸方向に亙る大きな摩擦力が作用する。但し、本例の場合には、先端部を上記係合溝５４に係合させた引っ張り工具により上記スプライン軸３０を引っ張れるので、このスプライン軸３０の挿通作業を容易に行なえる。又、本例の場合には、上記引っ張り工具の先端部を係合させる為の係合溝５４を上記スプライン軸３０の先端面に形成した凹孔５３の内周面に形成している為、前述の図１９に示した、従来構造の第４例の様に、駆動軸部材２９の重量並びに軸方向寸法が嵩む事はない。尚、上記凹孔５３を形成した事に伴い、上記スプライン軸３０の先端部の強度は多少低下するが、この先端部には大きなトルクが負荷されない為、実用上問題となる事はない。
【００３４】
又、本例の場合、上記スプライン孔２８の円周方向複数個所で、少なくともこのスプライン孔２８の外端縁から、上記外側係止溝１３を跨ぐこのスプライン孔２８の外端寄り部までの部分に、図５に示す様に、このスプライン孔２８の内周面に形成した雌スプライン溝よりも深い深溝５５、５５を、それぞれ軸方向（図３の左右方向、図５の表裏方向）に亙り形成している。そして、上記スプライン軸３０を上記スプライン孔２８内から抜き出す際には、このスプライン孔２８の外端部から上記各深溝５５、５５内に差し込んだ複数本のピンにより、上記止め輪３５ａを縮径させて、この止め輪３５ａと上記外側係止溝１３との係合を外せる様にしている。尚、図示の例では、上記各深溝５５、５５の溝幅を狭くし、これら各深溝５５、５５が、上記スプライン孔２８とスプライン軸３０とのスプライン係合部の係合状態に影響を及ぼさない様にしている。但し、上記各深溝５５、５５の溝幅を、２〜３本のスプライン溝を跨ぐ程度に広くする事も可能である。この様に、上記各深溝５５、５５の溝幅を広くすれば、これら各深溝５５、５５を、鍛造加工により形成する事も可能である。この様な場合、これら各深溝５５、５５の形成部分では、スプライン係合する歯数が減るが、これら各深溝５５、５５は、スプライン係合部の軸方向一部にのみ形成すれば足りる。従って、スプライン係合部の全長に亙ってスプライン係合する歯数が減る事はなく、スプライン係合部で伝達可能なトルクの減少は軽微で、実用上問題とはならない。
【００３５】
更に、本例の場合、上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の外端開口部を塞ぐキャップ３４ａを、ハブ６ａの本体部分の軸方向中間部で上記スプライン軸３０の先端面に近接対向する部分に固定している。本例の場合、このキャップ３４ａは、全体を合成樹脂により造っており、円筒部５６とこの円筒部５６の外端開口を塞ぐ円板部５７とを備えた有底円筒状に形成している。このキャップ３４ａを上記ハブ６ａの中間部に装着する際には、上記円筒部５６の内端部外周面に全周に亙り形成した係合突部５８を、このハブ６ａの中間部内周面に全周に亙り形成した係合溝５９に係合させた状態で、この円筒部５６をこのハブ６ａの中間部に内嵌固定する。これと共に、上記円筒部５６の外端部外周面に形成した外向フランジ状の鍔部６０を、上記ハブ６ａの外端寄り部内周面に形成した段差面６１に突き当てる。又、上記円筒部５６の外周面に全周に亙り形成した凹溝６２内には、Ｏリング６３を装着する事により、この円筒部５６の外周面と上記ハブ６ａの中間部内周面との間をシールしている。
【００３６】
上述の様に本例の場合には、キャップ３４ａを上記ハブ６ａの中間部で上記スプライン軸３０の先端面に近接対向する部分に固定する事により、このキャップ３４ａとシールリング３７との間部分で上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の容積を小さくできる。この空間には、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との錆び付きや摩耗を防止すると共に、これら錆び付きや摩耗に起因する異音の発生等を防止する為に、グリースを封入するが、本例の様に上記空間の容積を小さくする事により、グリースの封入量を少なくして、コストの低減を図れる。尚、上述の様に装着したキャップ３４ａは、上記段差面６１と上記鍔部６０の内側面との間に挿入した特殊工具の先端部を、この鍔部６０の内側面に引っ掛ける事により、上記ハブ６ａの中間部から容易に取り外せる様にしている。この為、上記鍔部６０の内側面外周縁部分に面取り部６４を形成する事により、上記特殊工具の先端部を上記段差面６１と鍔部６０の内側面との間に挿入し易くしている。その他の構成及び作用は上述した参考例の第１例の場合と同様である。尚、上記特殊工具の先端部を上記鍔部６０の内側面側に確実に挿入できる様にする為、この鍔部６０を、大径部と小径部とを有する２段の鍔とし、このうちの小径部の内側面を上記段差面に突き当て、大径部の内側面と上記段差面６１との間に隙間を介在させる事もできる。
【００３７】
次に、図６は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本例の場合、スプライン軸３０の先端面中央部に設けた凹孔５３の内周面に、係合溝であるねじ溝６５を形成している。そして、上記スプライン軸３０をスプライン孔２８内に挿通する際、このねじ溝６５に、引っ張り部材の先端部に形成した雄ねじ部を螺合させる様にしている。又、本例の場合、ハブ６ａは、Ｓ５３Ｃ〜Ｓ５５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ４０５１）等の機械構造用炭素鋼の如き炭素鋼製の素材により造っている。そして、この様なハブ６ａの一部周面で図６に斜格子で示した部分、即ち、このハブ６ａの中間部外周面で、取付フランジ７の内側面基端寄り部分から内輪５０を外嵌した段部３３の内半部までの連続した部分、及びこのハブ６ａの内周面で上記スプライン孔２８を形成した部分に、高周波焼き入れ等による焼き入れ硬化層を形成して、当該部分の耐久性を向上させている。特に、本例の場合、上記スプライン孔２８部分に焼き入れ硬化層を形成している為、内側、外側両係止溝１４、１３と止め輪３５との係合部に存在する遊びに基づいて、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との係合部に、軸方向に亙る若干のがたつきが生じた場合にも、このスプライン孔２８の軸方向に亙る微小振動によるフレッチング摩耗を防止し、このスプライン孔２８を含むスプライン係合部の耐久性を十分に確保できる。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例並びに上述した参考例の第２例の場合と同様である。
【００３８】
次に、図７は、本発明に関する参考例の第４例を示している。本例の場合には、外輪１の外周面を単なる円筒形とし、懸架装置への取付時にこの外輪１を、ナックル４０（図１７、１９、２０参照）に設けた取付孔に内嵌固定する様にしている。又、ハブ６ａの外周面に複列の内輪軌道８、８を設けるべく、このハブ６ａの本体部分に、それぞれの外周面にこの内輪軌道８、８を設けた、１対の内輪５０、５０を外嵌し、かしめ部２７により固定している。
【００３９】
又、このかしめ部２７の端面を、駆動軸部材２９を構成する、ハウジング部１１の外端面に、当接若しくは近接させている。そして、このハウジング部１１の外端面に形成した保持溝４１に保持したＯリング４２を上記かしめ部２７の端面に弾性的に当接させて、このかしめ部２７と上記ハウジング部１１との間をシールしている。本例の場合には、上記かしめ部２７の端面を駆動軸部材２９のハウジング部１１の外端面に当接若しくは近接させる事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図７に示した状態よりも左方に変位する事を阻止している。これに伴って本例の場合には、ハブ６ａの内周面に設ける外側係合部を、上記スプライン孔２８の外端縁部に形成した段部４３としている。車輪駆動用車軸ユニットの組み立て時にこの段部４３には、上記スプライン軸３０の外周面に形成した内側係止溝１４に係止した止め輪３５が係合し、このスプライン軸３０が上記スプライン孔２８から抜け出る事を防止する。尚、本例の場合には、上記駆動軸部材２９を上記ハブ６ａに組み付けた状態で、上記Ｏリング４２に予圧が付加される構造になっている。この為、上記スプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向に亙るがたつきを防止して、軸方向の微小振動によるフレッチング摩耗を防止できる。
【００４０】
更に、本例の場合も、前述した第２例の場合と同様、上記ハブ６ａの本体部分の中間部にキャップ３４を、上記スプライン軸３０の端面に近接対向させた状態で嵌合固定して、この中間部を塞いでいる。但し、本例のキャップ３４は、前述した第１例及び上述した第３例のキャップ３４と同様、金属板製としている。この様に構成する本例の場合も、このキャップ３４と上記Ｏリング４２との間部分で上記スプライン軸３０及びスプライン孔２８が存在する空間の容積を小さくして、この空間に封入するグリースの量を少なくできる為、コストの低減を図れる。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第１〜３例の場合と同様である。
【００４１】
次に、図８は、本発明に関する参考例の第５例を示している。本例の場合には、駆動軸部材２９の中間部、即ち、ハウジング部１１の外端部にエンコーダ部４４を備えた芯金６９を外嵌固定して、この駆動軸部材２９の回転速度を検出自在としている。この芯金６９は、ＳＵＳ４３０の如きステンレス鋼板等の、耐蝕性を有する磁性金属板を折り曲げ形成する事により、円筒部４５と円輪部４６とを有する断面Ｌ字形で、全体を円環状に形成している。この様な芯金６９は、上記円筒部４５を上記ハウジング部１１の外端部に締り嵌めで外嵌する事により、上記駆動軸部材２９に固定している。又、上記円筒部４５には、それぞれが軸方向（図８の左右方向）に長いスリット状の透孔４７を、円周方向に亙って等間隔に多数形成している。従って、上記円筒部４５の外周面の磁気特性は、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で変化している。即ち、本例の場合、この円筒部４５の外周面を、上記エンコーダ部４４としている。車両への組み付け状態で上記円筒部４５の外周面であるエンコーダ部４４には、懸架装置等の固定部分に支持したセンサ４８の検知部を近接対向させて、車輪と同期して回転する、上記駆動軸部材２９の回転速度を検出自在とする。
【００４２】
又、上記円輪部４６は、上記ハウジング部１１の外端面に当接させている。そして、この円輪部４６の外側面に接着、焼き付け等により添着した、円環状の弾性板（弾性材）４９を、この円輪部４６と共に、上記ハウジング部１１の外端面とハブ６ａの内端部に設けたかしめ部２７の端面との間で、弾性的に圧縮した状態で挟持している。この為に本例の場合には、上記円輪部４６及び弾性板４９により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する。又、上記弾性板４９が、上記ハウジング部１１の外端面と上記かしめ部２７の端面との間をシールする。従って本例の場合には、前述した参考例の第１〜３例のシールリング３７や上述した参考例の第４例の様なＯリング４２が不要になるだけでなく、これらシールリング３７やＯリング４２を装着する為、各部に所定の加工を施す必要もなくなる。尚、上記弾性板４９は、上記円筒部４５の外周面にかからない様にして、この円筒部４５の外周面に設けたエンコーダ部４４と上記センサ４８の検知部とを十分に近接できる様にしている。
【００４３】
尚、上記弾性板４９の内径寸法を前記芯金６９の円輪部４６の内径寸法よりも小さくし、この円輪部４６よりも直径方向内方（図８の下方）に突出した上記弾性板４９の内径寄り部分の内側面（図８の右側面）を、上記芯金６９の内側面と同一平面上に位置させ、この突出部分で、上記弾性板４９が上記ハウジング部１１の外端面に直接当接する様にする事もできる。この様な構造にすれば、上記弾性板４９が上記円輪部４６よりも直径方向内方に突出した部分で、上記ハブ６ａの内端部と上記ハウジング部１１の外端面の間で、直接圧縮された状態で挟持される。この為、上記芯金６９の円筒部４５と上記ハウジング部１１との嵌合面からスプライン係合部への、雨水等の異物の侵入を、このハウジング部１１の外端面と上記弾性板４９との当接部で、確実に防止できる。
【００４４】
又、上記弾性板４９の軸方向に亙る撓み量（弾性圧縮量）は、製作に必要な各部の寸法許容差等を考慮して、良好な密封性能が得られる様に設計する。例えば乗用車用の車輪駆動用車軸ユニットの場合には、最小撓み０．２〜０．６mm、最大撓み１．３〜１．７mm程度となる。運転時にはインボード側（車両の幅方向中央側）に使われるトリポード・ジョイントの軸方向の摺動抵抗に基づくスラスト荷重が、上記弾性板４９に負荷される。従って、その時の弾性板４９の撓み量も考慮しなければならない。長期間の使用に耐えられる、十分な耐久性を得る為には、想定される最大の撓み量を受けた時にも、弾性板の圧縮歪みが３０％以下（好ましくは２０％以下）に抑えられる様に設計すべきである。この様に設計するには、乗用車用の車輪駆動用車軸ユニットの場合、上記ハブ６ａの内端部と上記芯金６９との間に設ける上記弾性板４９の厚さは、４〜６mm程度は必要である。従って、スペース上の問題がなければ、この厚さを６〜９mm程度とする様な、余裕のある設計をする事が好ましい。
【００４５】
又、大きな接触面圧を受ける、上記弾性板４９の表面と相手面との接触状態が滑り接触になると、この弾性板４９の表面が早期に疲労する。従って、等速ジョイントに負荷されるトルクが逆方向になっても（駆動状態から非駆動状態でエンジンブレーキを伴う惰性走行状態に変化しても）、上記弾性板４９と前記ハブ６ａ内端部との接触部に、円周方向に亙る摺動が発生する事なく、この弾性板４９を構成するゴムの剪断歪みにより吸収できる様に設計する事が好ましい。前述の様な厚さ（４〜６mm、スペースが許せば６〜９mm）があれば、この様な設計が可能である。
【００４６】
更に、上記弾性板４９の歪み量は、車輪駆動用車軸ユニットの運転時に、常時変化する。この様に非常に過酷な使用条件に拘らず、長期間使用する上記弾性板４９の耐久性を得る為、この弾性板４９の材料として、ニトリルゴムよりは若干高価になるが、ハイトレル或はアニテル等の、熱可塑性ポリエーテルエラストマー材を使用するのが好ましい。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１〜４例と同様である。
【００４７】
次に、図９は、本発明に関する参考例の第６例を示している。上述した参考例の第５例の場合には、弾性板４９に、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する機能の他、円輪部４６とかしめ部２７との間をシールする機能も合わせ持たせている。これら両機能のうち、変位を阻止する機能を充実させる為には、上記弾性板４９の剛性を高くする必要があり、シールする機能を充実させる為には、この弾性板４９の剛性を或る程度低くする必要がある。本例の場合には、この様な事情を考慮して、弾性板４９ａの外周縁部に、比較的薄肉で剛性が低く、撓み易いシールリップ５１を設けている。そして、このシールリップ５１の先端縁を上記かしめ部２７の端面に、全周に亙り当接させて、上記円輪部４６とかしめ部２７との間をシールしている。一方、上記弾性板４９ａの本体部分は剛性を高くし、図８に示したスプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図８に示した状態よりも左方に変位する事を有効に阻止する様にしている。
【００４８】
次に、図１０〜１１は、本発明に関する参考例の第７例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に外嵌固定する芯金６９ａを、ばね鋼（ＳＫ５等の工具鋼を含む）製の板材にプレス加工及び折り曲げ加工を施すと共に、全体を焼き入れ硬化する事により造っている。本例の場合、この芯金６９ａを構成する円輪部４６の内径側部分に、内径側に向かう程軸方向外方に傾斜する傾斜部６６を形成する事により、この円輪部４６よりも内径側の部分を軸方向外方に突出させている。更に、図１１に示す様に、上記円輪部４６よりも内径側部分の内周縁部に複数の切り欠き６７、６７を、円周方向に亙り等間隔で形成する事により、これら各切り欠き６７、６７同士の間部分に複数の舌片９０、９０を形成して、上記傾斜部６６を含む上記円輪部４６よりも内径側部分に十分な弾性を持たせている。そして、この様に形成した円輪部４６よりも内径側部分の先端部、即ち、上記各舌片９０、９０の先端部を、かしめ部２７の端面に弾性的に突き当てる事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図１０に示した状態よりも左方に変位する事を阻止している。これにより、これらスプライン軸３０とスプライン孔２８との軸方向に亙るがたつきを防止している。尚、この状態で、上記各舌片９０、９０には、図示しない変速機側（図１０の右側）に組み込まれるやはり図示しないトリポード型等速ジョイントの軸方向摺動抵抗（数１０kgf ）以上の予圧荷重を付加している。これにより、運転時に、等速ジョイントにスラスト方向（図１０の左右方向）に亙る荷重が付加された場合にも、上記スプライン軸３０と上記スプライン孔２８との係合部が軸方向に摺動しない様にして、この係合部に摩耗が発生する事を防止している。
【００４９】
尚、組立て時に上記各舌片９０、９０に過大な荷重が付加された場合、例えば、これら各舌片９０、９０がハブ６ａと駆動軸部材２９との間に挟まれて平坦になるまで撓まされた場合でも、これら各舌片９０、９０の内部に発生する応力が許容応力を越えない様に設計して、これら各舌片９０、９０が破損等しない様にしている。即ち、これら各舌片９０、９０の内部に発生する応力は、これら各舌片９０、９０が平坦に撓まされるまでの変位量が大きい程大きくなるので、この様に平坦になるまで撓まされ時の変位量が２〜３mm以下の値に抑えられる様に、各部の寸法を決めている。
【００５０】
又、上記円輪部４６の外側面には、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により全体を円筒状に形成したシールリップ６８の内端部を、接着若しくは焼き付け等により結合固定している。これと共に、このシールリップ６８の先端縁である外端縁を、内輪５０の内端面に全周に亙り弾性的に当接させる事により、ハウジング部１１の外端面と上記かしめ部２７の端面との間をシールしている。尚、本例の場合、車輪用転がり軸受ユニットの運転時に、上記円輪部４６の内径側部分の弾力に抗して、上記スプライン軸３０が上記スプライン孔２８に対し、図１０に示した状態よりも左方に変位した場合でも、上記内輪５０の内端面に対する上記シールリップ６８の外端縁の当接位置及び当接圧が変化しない様に、このシールリップ６８の先端寄り部分を曲がった形状とすると共に、この先端寄り部分に適切な弾性を持たせている。その他の構成及び作用は、前述の図７〜８に示した参考例の第４〜５例の場合と同様である。
【００５１】
次に、図１２は、本発明に関する参考例の第８例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に外嵌固定する芯金６９ｂを構成する円筒部４５に、透孔４７（図１０）を形成していない。更に、本例の場合、この芯金６９ｂを構成する円輪部４６よりも内径側部分の内周縁に、切り欠き６７、６７（図１０〜１１）を形成せず、この円輪部４６よりも内径側部分をダイヤフラム状の皿ばね部９１としている。又、本例の場合、この円輪部４６の外側面に結合したシールリップ６８の外径側部分に、このシールリップ６８を構成する弾性材の一部により円筒状に形成した覆い部７０を設けている。この覆い部７０の先端縁は、全周に亙り内輪５０の内端部に形成した小径段部７１の外径側部分にまで延出させる事により、上記シールリップ６８によるシール部を覆っている。この為、本例の場合には、上記シールリップ６８に雨水等の異物が直接かかる事を防止して、このシールリップ６８によるシール機能を充実させている。
【００５２】
又、本例の場合、上記円輪部４６よりも内径側部分に形成した皿ばね部９１の外側面に、上記シールリップ６８を構成する弾性材の一部を添着する事により、この皿ばね部９１の外側面を、かしめ部２７の端面に直接当接させない様にしている。この理由は、上記皿ばね部９１の外側面とかしめ部２７の端面との当接部にフレッチング摩耗が発生する事を防止する為である。尚、本例の場合、上記芯金６９ｂを構成する円筒部４５の内端縁に、外向フランジ状の鍔部７２を形成している。そして、上記芯金６９ｂを上記ハウジング部１１の外端部に圧入する際に、上記シールリップ６８を潰す事なく、この鍔部７２の外側面に圧入治具の先端部を突き当てる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した第７例と同様である。
【００５３】
次に、図１３は、本発明に関する参考例の第９例を示している。本例の場合、ハウジング部１１の外端部に支持した芯金６９ｃを構成する円輪部４６の内周縁部分に段部７３を形成する事により、この円輪部４６よりも内径側部分の外側面の一部で、シールリップ６８及び覆い部７０の基端縁を結合する部分を、内輪５０の内端面に近付けている。そして、この様に円輪部４６の外側面の一部を内輪５０の内端面に近付けた分だけ、上記シールリップ６８及び覆い部７０を構成する弾性材の量を少なくして、これらシールリップ６８及び覆い部７０の低廉化を図っている。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第８例の場合と同様である。
【００５４】
次に、図１４は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、シールリップ６８ａを支持する芯金６９ｄの円筒部４５を、内輪５０の内端部に形成した小径段部７１に外嵌固定している。これと共に、この芯金６９ｄを構成する皿ばね部９１の内側面を、上記シールリップ６８ａを構成する弾性材の一部を介して、ハウジング部１１の外端面に弾性的に突き当てている。この状態で、シールリップ６８ａの先端縁は、軸方向内方（図１４の右方）に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜しており、全周に亙りハウジング部１１の外周面外端寄りで、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜した円すい状傾斜面部分に当接させている。尚、本例の場合、自由状態に於ける上記シールリップ６８ａの先端縁の直径寸法を、上記ハウジング部１１の外端面の直径寸法よりも、少しだけ大きくしている。この理由は、スプライン軸３０をスプライン孔２８内に挿通する際に、上記シールリップ６８ａの先端縁が上記ハウジング部１１の外端面にぶつかって、このシールリップ６８ａがめくれる事を防止する為である。
【００５５】
ところで、上記芯金６９ｄの円筒部４５を外嵌固定する部分である、上記内輪５０の内端部に形成した小径段部７１は、この内輪５０の内端面にハブ６ａの内端部をかしめ付ける際に、若干変形する場合がある。この為、本例の場合には、この様に小径段部７１が変形して、この小径段部７１の直径等が変化した場合でも、この小径段部７１に対する上記円筒部４５の嵌合強度の適正化を図ると共に、この嵌合部に於けるシール性を確保すべく、この円筒部４５の内周面に、全周に亙りゴム等の弾性材７４を添着している。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第９例の場合と同様である。
【００５６】
次に、図１５は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、シールリップ６８ｂの基端縁を、芯金６９ｄを構成する皿ばね部９１の内周縁部分に添着すると共に、このシールリップ６８ｂの先端縁を、駆動軸部材２９の中間部で、スプライン軸３０の外周面とハウジング部１１の外端面との連続部に存在する、軸方向内方（図１５の右方）に向かう程径方向外方に向かう方向に湾曲した曲面部に弾性的に当接させている。この状態で、上記シールリップ６８ｂの先端縁は、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜している。又、上記円輪部４６の内径側部分に設けた傾斜部６６の内側面に覆い部７０ａの基端縁を結合すると共に、この覆い部７０ａの先端縁をハウジング部１１の外端部外径側部分に延出させる事により、上記シールリップ６８ｂによるシール部を全周に亙り覆っている。更に、本例の場合、上記シールリップ６８ｂと覆い部７０ａとの間部分に存在し、内側面を上記ハウジング部１１の外端面に当接させる弾性材の厚さ寸法を大きくして、この厚さ寸法を大きくした部分を弾性板部７５としている。本例の場合、この様な弾性板部７５を設ける事により、スプライン軸３０がスプライン孔２８に対して、図１５に示した状態よりも左方に変位する事を阻止する機能を充実させている。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、小型且つ軽量で、しかも優れた耐久性及び信頼性を有する車輪駆動用車軸ユニットを実現して、自動車の乗り心地及び動力性能、燃費性能の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関する参考例の第１例を示す半部断面図。
【図２】 止め輪を図１の側方から見た図。
【図３】 本発明に関する参考例の第２例を示す半部断面図。
【図４】 止め輪の挿入状態を示す部分拡大図。
【図５】 スプライン孔の一部を図３の左側から見た部分端面図。
【図６】 本発明に関する参考例の第３例を示す半部断面図。
【図７】 同第４例を示す半部断面図。
【図８】 同第５例を示す半部断面図。
【図９】 同第６例を示す、エンコーダ及び弾性板の部分断面図。
【図１０】 同第７例を示す半部断面図。
【図１１】 芯金及びシールリップの一部を図１０の左側から見た図。
【図１２】 本発明に関する参考例の第８例を示す半部断面図。
【図１３】 同第９例を示す半部断面図。
【図１４】 本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図１５】 同第２例を示す半部断面図。
【図１６】 従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図１７】 同第２例を示す半部断面図。
【図１８】 同第３例を示す断面図。
【図１９】 同第４例を示す断面図。
【図２０】 同第５例を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 外輪
２ 取付部
３ 外輪軌道
４ 第一素子
５ 第二素子
６、６ａ〜６ｄ ハブ
７ 取付フランジ
８ 内輪軌道
９ 円筒部
１０ 等速ジョイント
１１ ハウジング部
１２ 転動体
１３ 外側係止溝
１４ 内側係止溝
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 止め輪
１６ 段部
１７ 溶接
１８ カバー
１９ シールリング
２０ 隔板部
２１ 内輪
２２ 保持部
２３ 玉
２４ 内側係合溝
２５ 外側係合溝
２６ ポケット
２７ かしめ部
２８ スプライン孔
２９ 駆動軸部材
３０ スプライン軸
３１ 結合部材
３２ エンコーダ
３３ 段部
３４、３４ａ キャップ
３５、３５ａ 止め輪
３６ ガイド面
３７ シールリング
３８ 隙間
３９ 係止溝
４０ ナックル
４１ 保持溝
４２ Ｏリング
４３ 段部
４４ エンコーダ部
４５ 円筒部
４６ 円輪部
４７ 透孔
４８ センサ
４９、４９ａ 弾性板（弾性材）
５０ 内輪
５１ シールリップ
５２ 緩衝部材
５３ 凹孔
５４ 係合溝
５５ 深溝
５６ 円筒部
５７ 円板部
５８ 係合突部
５９ 係合溝
６０ 鍔部
６１ 段差面
６２ 凹溝
６３ Ｏリング
６４ 面取り部
６５ ねじ溝
６６ 傾斜部
６７ 切り欠き
６８、６８ａ、６８ｂ シールリップ
６９、６９ａ〜６９ｄ 芯金
７０、７０ａ 覆い部
７１ 小径段部
７２ 鍔部
７３ 段部
７４ 弾性材
７５ 弾性板部
９０ 舌片
９１ 皿ばね部
９２ 車軸
９３ 車軸管
９４ 係合溝
９５ 係止部
９６ 弾性リング
９７ 止め輪
９８ スリーブ
９９ 凹凸部
１００ シールリング
１０１ 回転速度検出センサ
Claims (3)
- 外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を支持する為の取付フランジを、軸方向中間部外周面に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、軸方向内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分又はこの別体の内輪よりも外径寸法が小さくなった段部を、中心部にスプライン孔を、それぞれ設けたハブと、この段部に外嵌された、外周面に第二の内輪軌道を有する内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及びこの第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記スプライン孔と係合するスプライン軸を軸方向外端部に設けると共に、軸方向内端部を等速ジョイントの外輪となるハウジング部とした駆動軸部材と、上記第一、第二の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた転動体と、上記外輪の軸方向外端部内周面と上記ハブ又は上記別体の内輪の外周面との間を塞ぐ第一のシールリングと、上記外輪の軸方向内端部内周面と上記第二の内輪軌道を有する内輪の外周面との間を塞ぐ第二のシールリングとを備えた車輪駆動用車軸ユニットに於いて、上記ハブの軸方向内端部で上記第二の内輪軌道を有する内輪よりも軸方向内方に突出した部分を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部によりこの内輪の軸方向内端面を抑え付けて、この内輪を上記ハブに結合固定しており、この内輪にその基部を、上記ハブと上記駆動軸部材とを組み合わせる前に予め外嵌固定された第三のシールリングを構成するシールリップの先端縁は、上記スプライン軸をスプライン孔に挿入し、上記駆動軸部材と上記ハブとを組み合わせ、この駆動軸部材の表面の一部に弾性的に接触した状態で、軸方向内方に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜しており、上記第三のシールリングにより、上記かしめ部の周囲及び上記第二の内輪軌道を有する内輪の軸方向内端面を覆うと共に、上記スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部を密封している事を特徴とする車輪駆動用車軸ユニット。
- 第三のシールリングは、円筒部を有する芯金と、上記円筒部の内周面に添着された弾性材とを備え、この弾性材は、この円筒部の内周面と第二の内輪軌道を有する内輪の外周面との間で径方向に挟持されている、請求項１に記載した車輪駆動用車軸ユニット。
- 芯金は、円筒部の軸方向内端から径方向内方に直角に折れ曲がった円輪部を備え、第三のシールリングを構成するシールリップの基端部は、この円輪部の内径寄り部分に結合固定されている、請求項２に記載した車輪駆動用車軸ユニット。
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