ストッパピース及び軸受装置

本発明は、ストッパピース及び軸受装置に関する。

車両前部に搭載された変速装置と車両後部に搭載された終減速装置とを連結して動力を伝達する部材として、従来から推進軸が利用されている。 また、変速装置と終減速装置との距離が一定でないこと、及び変速装置の出力軸と終減速装置の入力軸との回転中心が同軸上にないことから、推進軸と変速装置等との間には自在継手が設けられている。

この推進軸と変速装置等との間に設けられる自在継手は、推進軸の車体取り付け前に、溶接等により推進軸に連結され、推進軸の車体取り付け時に、ボルトの締結により変速装置等に連結されるのが一般的である。 そして、ボルトの締め付けトルクを管理するため、上述するボルトの締結を行った後にトルクレンチにより所定トルクでボルトを締め付ける作業が行われる。

ここで、推進軸の車体取り付け時において車体がジャッキアップされるため、変速装置等の入出力軸が空転可能な状態になっている。このため、上述するボルトの締め付け作業を行う際に推進軸が回動し、締め付け作業効率が低下するおそれがある。 よって、下記特許文献1では、等速ジョイントのスタブシャフト(軸部材)に断面視略六角形状の回り止めが形成されている。このような構成によれば、軸部材の回り止めに工具を差し込み、工具を保持することで推進軸の回転が防止される。

特開2009−227028号公報

ところで、推進軸は、中間部分で分割されて、その中間部分に等速ジョイントが設けることがある。さらに、中間部分で分割された推進軸においては、車体に取り付けられた中間軸受構造体により、中間部分に設けられた等速ジョイントの軸部材が回転自在に支持される。 なお、中間軸受構造体は、中間軸受装置(軸部材に外嵌される中間軸受、中間軸受の位置ずれを規制するストッパピース等が含まれる)と、車体に固定されて中間軸受装置を保持するブラケット組み立て体と、を備える。

以上から、軸受構造体により回転自在に支持される軸部材においては、軸受やストッパピースが外嵌されるため、特許文献1のような回り止めを形成することが困難であった。

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、軸受等が外嵌される軸部材を工具で回り止めすることができるストッパピース、及び軸受装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る第1のストッパピースは、推進軸の軸部材に軸受とともに外嵌され、一端面が前記軸受に当接して前記軸受の脱落を規制する筒状のストッパピースであって、前記軸部材に沿って他端面から突出し、前記軸部材を挟む一対の突出部を備え、前記一対の突出部の外面は、互いに相反する方向を向き、かつ、平行な平面であることを特徴とする。

前記第1のストッパピースによれば、一対の突出部の外面と同じ幅(二面幅)用のスパナを用意し、そのスパナを一対の突出部に差し込んで一対の突出部の外面とスパナとを係合させる。そして、スパナを保持することで、ストッパピースが外嵌される軸部材の回動が抑制される。 このため、推進軸の車体取り付け時に、自在継手と変速装置等とを締結するボルトをトルクレンチにより所定トルクで締め付けたとしても、推進軸が回動せず、ボルトの締め付け作業効率の低下が回避される。

また、本発明に係る第2のストッパピースは、推進軸の軸部材に軸受とともに外嵌され、一端面が前記軸受に当接して前記軸受の脱落を規制する筒状のストッパピースであって、他端面には、前記軸部材の径方向に延びて、工具が係合可能な突条又は溝が形成されていることを特徴とする。

前記する第2のストッパピースによれば、突条(又は溝)に対応する溝(又は突条)が形成された専用の工具を用意し、ストッパピースの突条(又は溝)と工具の溝(又は突条)とを嵌め込み、工具を保持する。 ここで、ストッパピースの突条(又は溝)は、軸部材の外周面に対して法線方向に延びるため、軸部材が回動しようとすると、ストッパピースの突条(又は溝)と工具の溝(又は突条)とが係止する。 このため、自在継手と変速装置等とを締結するボルトをトルクレンチにより所定トルクで締め付けたとしても、軸部材(推進軸)の回動が抑制されて、ボルトの締め付け作業効率の低下が回避される。

また、本発明に係る第3のストッパピースは、推進軸の軸部材に軸受とともに外嵌され、一端面が前記軸受に当接して前記軸受の脱落を規制する筒状のストッパピースであって、他端面には、工具が係合可能な係止穴又は係止突起が形成されていることを特徴とする。

前記する第3のストッパピースの係止穴(又は係止突起)によれば、その係止穴(又は係止突起)に対応する突起(又は穴)が形成された専用の工具を用意し、ストッパピースの係止穴(又は係止突起)と工具の突起(又は穴)とを嵌め込み、工具を保持する。 これにより、軸部材が回動しようとすると、ストッパピースの突起(又は穴)と工具の突起(又は穴)とが係止する。 このため、自在継手と変速装置等とを締結するボルトをトルクレンチにより所定トルクで締め付けたとしても、軸部材(推進軸)の回動が抑制されて、ボルトの締め付け作業効率の低下が回避される。

また、本発明に係る軸受装置は、前記軸部材を回転自在に支持するための軸受装置であって、前記軸部材に外嵌されて前記推進軸を回転可能に支持する軸受と、前記軸受に外嵌されて前記推進軸の振動を吸収する防振部材と、前記するストッパピースと、を備えることを特徴とする。

前記する軸受装置によれば、ストッパピースを工具により回動不能にすることができるため、自在継手と変速装置等とを締結するボルトをトルクレンチにより所定トルクで締め付けたとしても、軸部材(推進軸)の回動が抑制されて、ボルトの締め付け作業効率の低下が回避される。

本発明によれば、軸受等が外嵌される軸部材を工具で回り止めすることができるストッパピース、及び軸受装置を提供することができる。

推進軸と第1実施形態に係るストッパピースとを平面視した平面図である。

フランジヨークのみを抽出して前方から視た正面図である。

図1の枠線Aで囲まれた範囲の拡大図である。

図1のC−C線矢視断面図である。

ストッパピースの突起のみを抽出して後方から視た背面図である。

(a)第2実施形態に係るストッパピースの背面図、(b)は(a)のD—D矢視断面図、(c)第2実施形態の変形例に係るストッパピースの背面図、(d)は(c)のE—E矢視断面図、(e)第3実施形態に係るストッパピースの背面図、(f)は(e)のF—F矢視断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。 実施形態の説明では、最初に推進軸1を説明し、次に実施形態のストッパピース50を備えた中間軸受構造体10について説明する。

図1に示すように、推進軸1は、FFベースの四輪駆動の車両に搭載され、車両前部に搭載された変速装置(不図示)から出力される動力を、車両後部に搭載された終減速装置(不図示)に伝達させるための動力伝達軸である。

推進軸1は、中間部分で分割された2ピース構造である。 推進軸1は、第1十字軸ジョイント5を介して変速装置(不図示)に連結する第一推進軸3と、第2十字軸ジョイント7を介して終減速装置(不図示)に連結する第二推進軸4と、第一推進軸3と第二推進軸4とを連結する等速ジョイント6と、を備えている。

第一推進軸3と第二推進軸4とは、前後方向に延びる円筒状の鋼管である。 第1十字軸ジョイント5は、第一推進軸3の前端に溶接されたスタブヨーク5aと、変速装置の出力軸(不図示)と連結するフランジヨーク5bと、スタブヨーク5aとフランジヨーク5bとを連結する十字軸5cと、を備えている。 フランジヨーク5bは、前方に突出する円筒状の連結部5dが形成されている。この連結部5d内には、推進軸1の車体取り付け時に変速装置の出力軸が圧入され、フランジヨーク5bと変速装置の出力軸とが一体になっている。

第2十字軸ジョイント7は、第二推進軸4の後端に溶接されたスタブヨーク7aと、締結具(ボルトBとナットN)の締結によりコンパニオンフランジ300と一体であるフランジヨーク7bと、スタブヨーク7aとフランジヨーク7bとを連結する十字軸7cと、を備えている。 なお、コンパニオンフランジ300は、終減速装置の入力軸(不図示)にスプライン嵌合により固定されており、推進軸1の車体取り付け前に、終減速装置の入力軸にスプライン嵌合し、ロックナットで固定されている。

図2に示すように、フランジヨーク7bの中央部には、十字軸7cを支持する一対のアーム部7dが形成されている。また、フランジヨーク7bの端部側には、前後方向に貫通するボルト孔7eが4つ形成されている(2つのみ図示)。 そして、推進軸1の車体取り付け時において、フランジヨーク7bの背面をコンパニオンフランジ300の前面に対向させる。つぎに、ボルト孔7e内にボルトBの軸部を挿入して、フランジヨーク7bとコンパニオンフランジ300とを貫通させ、ナットN(図1参照)に螺合させる。これにより、フランジヨーク7bとコンパニオンフランジ300とは、ボルトBの頭部とナットNに締め付けられて一体になっている。 また、ボルトBの頭部とナットNとの締結後においては、図2に示すように、トルクレンチ310により所定のトルクで締め付けて、ボルトBの頭部とナットNとの締め付けトルクの管理が行われている。

等速ジョイント6は、第一推進軸3の後部に溶着されて後方に延びる略円柱状のスタブシャフト(軸部材)8と、第二推進軸4の前部に溶着された円筒形状の外輪部材6aと、スタブシャフト8の後端に設けられた動力伝達部材6bと、で構成されるトリポート型ジョイントである。

また、図3に示すように、スタブシャフト8の前部側には、中間軸受構造体10を装着するための構成として前方から後方に向って、大径部8a、第1被嵌合部8b、第2被嵌合部8c、が形成されている。

大径部8aの外径は、中間軸受20の内輪21の内径よりも大径に形成されている。 第1被嵌合部8bは、中間軸受20の内輪21に内嵌される部位である。第1被嵌合部8bの外径は、内輪21の脱落を防止するため、内輪21の内径よりも僅かに大きく形成されている。 第1被嵌合部8bは、後述するストッパピース50に内嵌される部位である。第1被嵌合部8bの外径は、ストッパピース50の脱落を防止するため、ストッパピース50の内径よりも僅かに大きく形成されている。

中間軸受構造体10は、推進軸1の中間部分を車体に保持するためのものである。中間軸受構造体10は、推進軸1を回転自在に支持するための中間軸受装置11と、車体に固定されて中間軸受装置11を保持するブラケット組み立て体40と、を備えている。 また、中間軸受装置11は、スタブシャフト8に外嵌された中間軸受20と、中間軸受20に外嵌された防振部材30と、中間軸受20とともにスタブシャフト8に外嵌されて前端面が中間軸受20に当接する筒状のストッパピース50と、を備えている。

中間軸受20は、内輪21と外輪22との間に複数のボール23が設けられたラジアルボールベアリングである。中間軸受20の内輪21は、スタブシャフト8の第1被嵌合部8bに外嵌されている。また、内輪21の前面は、大径部8aの後面に当接し、中間軸受20の前方へ移動が規制されている。

防振部材30は、推進軸1が持つアンバランスや第1、2十字軸ジョイント5、7で発生する振動を吸収し、車体に伝達する振動を低減させるための部材である。 防振部材30は、中間軸受20の外輪22に外嵌される円筒状の内環31と、内環31の外周側で内環31を取り囲んでいる円筒状の外環32と、内環31と外環32との間に介設されて振動を吸収するマウント33と、を備えている。 マウント33は、弾性を有する円筒状のゴム製の部品であり、インサート成形により内環31および外環32と一体的に形成されている。

内環31は、中間軸受20の外輪22よりも前後方向に長く形成されている。 内環31の前部側には、中間軸受20の外輪22の前端面が当接する段差部31aが形成されている。 また、内環31には、中間軸受20を前後方向からシールするシール部材35、36が内嵌されており、中間軸受20内に泥水や埃等が浸入しないようになっている。 さらに、中間軸受20の後方に設けられたシール部材36は、中間軸受20の外輪22の後面に当接している。このため、シール部材36と内環31の段差部31aとで中間軸受20の外輪22とを前後方向から挟み込み、防振部材30の前後方向への位置ずれが規制されている。

図4に示すように、ブラケット組み立て体40は、防振部材30を介して中間軸受20を支持する円筒状のリング41と、リング41の外周側に固定されたブラケット42と、ブラケット42の下面側に固定された凸状のステー43と、ステー43に取り付けられるヒートプロテクター44と、を備えている。

リング41は、金属製の部材であり、リング41内に防振部材30の外環32が圧入され、リング41内に防振部材30が固定されている。 ブラケット42は、一枚の金属板を曲げ加工することで形成された金属製の部品である。ブラケット42は、リング41の外周面に沿って延びる円弧部45と、円弧部45の両端から車幅方向外側に延びる一対の座面46、46とが一体に形成されている。

円弧部45は、スポット溶接によりリング41と一体になっている。 一対の座面46、44には、上下方向に貫通する貫通孔44a(図3に参照)が形成されている。そして、一対の座面46、44は、貫通孔44aを貫通して車体の底部100に螺合するボルト(不図示)の頭部に締め付けられて、ブラケット42が車体に固定されている。 なお、本実施形態では、一対の座面46、44の上下面のそれぞれに、ゴム製のマウント47が介在しており、推進軸1の振動が車体側に伝達し難くなっている。

ステー43は、ヒートプロテクター44をブラケット42に取り付けるための部材であり、スポット溶接によりブラケット42に固定されている。また、ステー43の両端には、ヒートプロテクター44をステー43に固定するためのボルトB1の軸部が貫通する貫通孔(不図示)が形成されている。 ヒートプロテクター44は、排気管の熱がマウント33やシール部材35、36に伝播することを防止するための部材であり、ボルトB1に螺合するナット(不図示)に締め付けられてステー43に固定される。

図3に示すように、ストッパピース50は、スタブシャフト8からの中間軸受20の脱落防止と、中間軸受20内への泥水等に浸入防止と、の役割を果たす円筒状の金属部品である。 ストッパピース50は、スタブシャフト8の第1被嵌合8bに外嵌される筒状の嵌合部51と、嵌合部51の後側に設けられて防振部材30の内環31の開口部を覆うフランジ部52と、嵌合部51の外周面に沿って環状に径方向外側に延出する環状の環状部53と、スタブシャフト8に沿ってフランジ部52の後端面(他端面)52aから後方へ突出する筒状の突起54と、を備えている。

嵌合部51の前端面(一端面)は、中間軸受20の内輪21に当接している。このため、スタブシャフト8から中間軸受20が脱落しないようになっている。 フランジ部52は、そのフランジ部52の前方に配置される内環31の後端縁と間隔がラビリンス効果により水等が浸入し難い程度の隙間となっており、内環31とフランジ部52との間から内環31の内周側に水等が浸入し難くなっている。 また、環状部53は、フランジ部52に対して前方へ離間している。このため、内環31の内周側に仮に水等が浸入しても、フランジ部52と環状部53との間の溝に水が入り込み、そして、溝に沿って水が下方に流れ内環31の外部へ排出するようになっている。

突起54は、スパナSを係合させるための部位である。 図4に示すように、突起54の外周面は、断面視で略八角形状に形成されており、突起54の外周面には、互いに相反する方向を向き、かつ、平行な一対の平面が4組形成される。

突起54の構成についての詳細を説明すると、図5に示すように、突起54は、スタブシャフト8に沿ってフランジ部52の後端面52aから突出し、スタブシャフト8を挟む一対の突出部55〜58を4組有している。 また、一対の突出部55〜58のそれぞれは、互いに周方向にずれて配置されているとともに、周方向に隣り合う一対の突出部55〜58に連続している。 なお、図5に図示される2点鎖線は、周方向に隣り合う一対の突出部55〜58同士の境界を示す線である。 さらに、一対の突出部55の外面55a、55a同士は、互いに相反する方向を向き、かつ、平行な平面となっている。なお、他の一対の突出部56〜58の外面56a〜58aも同様に互いに相反する方向を向き、かつ、平行な平面となっている。

上記構成によれば、一対の突出部55〜58の外面55a〜58aと同じ幅(二面幅)用のスパナSを用意し、そのスパナSを突起54に差し込むと、図4に示すように、一対の突出部55〜58のうちいずれか一組の突出部の外面とスパナSとが係合する。 このため、上述したように推進軸1の車体取り付け時において、フランジヨーク7bとコンパニオンフランジ300とを締結するボルトBをトルクレンチ310により所定のトルクで締め付ける作業時に推進軸1の回動が抑制され、ボルトBの締め付け作業効率の低下が回避される。 なお、突起54の形成方法は、機械加工、冷間鍛造、焼結合金などが挙がられ、本発明において特に限定されない。

以上、第1実施形態に係るストッパピース50について説明したが、本発明の一対の突出部は、実施形態で説明した例に限定されない。 実施形態によれば、一対の突出部55〜58を4組備えているが、一対の突出部が一組形成されていればスパナSを係合させて推進軸1を回動不能とすることができる。このため、本発明は、一対の突出部が1組形成されたストッパピース50であってもよい。

また、実施形態の複数組形成された一対の突出部は、周方向に隣り合う一対の突出部同士が連続しているが、本発明は、これに限定されず、周方向に隣り合う一対の突出部同士が連続していなくても良い。ただし、実施形態のように、周方向に隣り合う一対の突出部同士が連続している方が一対の突出部の剛性が高まるため、好ましい。

また、実施形態によれば、中間軸受構造体10に保持される自在継手として、トリポート型の等速ジョイント6を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、バーフィールド型のいずれかであってもよいし、十字軸ジョイントであってもよい。

そのほか、本実施形態では、特許請求の範囲に記載される「軸部材」として、推進軸1の中間部分に配置されるスタブシャフト8を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、軸受に外嵌される軸部材であれば、推進軸1の前端側又は後端側に配置されるスタブシャフト(軸部材)であっても適用可能である。

以上、第1実施形態について説明したが、つぎに、第2実施、第3実施に係るストッパピース50A、50Cについて、図6を参照しながら説明する。 図6(a)、(b)に示すように、第2実施形態に係るストッパピース50Aは、フランジ部52の後端面52aに、スタブシャフト8の外周面に対して法線方向に延びる突条60が、スタブシャフト8回りに略90度間隔で4つ形成されている。

この第2実施形態に係るストッパピース50Aによれば、突条60に対応する溝が形成された専用の工具を用意し、ストッパピース50Aの突条60と工具の溝とを嵌め込み、工具を保持する。 これによれば、ストッパピース50Aの突条60は、スタブシャフト8の外周面に対して法線方向に延びるため、突条60が周方向に移動しようとすると、工具の溝に係止するため、推進軸1の回動を抑制することができる。

なお、第2実施形態では、フランジ部52の後端面52aに突条60が形成された例を挙げたが、図6(c)、(d)に示すストッパピース50Bのように、スタブシャフト8の外周面に対して法線方向に延びる溝61であってもよい。 また、突条60又は溝61は4つに限定されず、1つであってもよい。

図6(e)、(f)に示すように、第3実施形態に係るストッパピース50Cは、フランジ部52の後端面52aに、前方に向って窪む係止穴62がスタブシャフト8回りに略90度間隔で4つ形成されている。 このストッパピース50Cによれば、係止穴62と対応する突起が形成された専用の工具を用意し、ストッパピース50Cの係止穴62と工具の突起とを嵌め込んで工具を保持すると、工具の突起が係止して推進軸1の回動が抑制される。 なお、第3実施形態の変更例としては、フランジ部52の後端面52aよりも後方に突出する係止突起が形成されてもよい。また、本発明においては、フランジ部52の後端面に形成される係止穴又は係止突起は4つに限定されず、1つであってもよい。

1 推進軸 6 等速ジョイント 8 スタブシャフト(軸部材) 10 中間軸受構造体 11 中間軸受装置(軸受装置) 20 中間軸受(軸受) 30 防振部材 40 ブラケット組み立て体 50 ストッパピース 51 嵌合部 52 フランジ部 52a 後端面 54 突起 55、55〜58、58 一対の突出部 55a〜58a 外面