JP2002362101A - 回転体支持装置及び車輪用軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付フランジ１３の片側面に固定したロータ
の振れを抑えて、制動時に於けるジャダー防止を図る。 【解決手段】 上記取付フランジ１３の円周方向複数個
所に、取付孔１４ａを形成する。これら各取付孔１４ａ
の軸方向両端部に、１対の円形の凹部２９ａ、２９ｂを
形成する。これら各凹部２９ａ、２９ｂの内径ｄ_29a 、
ｄ_29b を、各スタッド９の基端部外周面に設けたセレー
ション部１５の歯先円の直径よりも大きくすると共に、
上記各凹部２９ａ、２９ｂの軸方向長さＬ_29a 、Ｌ_29b
を、上記取付フランジ１３の一部で、当該取付孔１４ａ
の近傍部分の厚さの１０％以上とする。これら各取付孔
１４ａに、上記各スタッド９の基端部に設けたセレーシ
ョン部１５を圧入する。

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、自動車の車輪並
びにロータ或はドラム等の制動用回転体を支持する為の
車輪用軸受ユニット、及びこの車輪用軸受ユニット等を
構成する回転体支持装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１及び
制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２
は、例えば図３〜４に示す様な構造により、懸架装置を
構成するナックル３に回転自在に支承している。即ち、
このナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、車輪
用軸受ユニット５を構成する外輪６を、複数本のボルト
７により固定している。一方、上記車輪用軸受ユニット
５を構成するハブ８に上記ホイール１及びロータ２を、
複数本のスタッド９と結合部材であるナット１０とによ
り結合固定している。

【０００３】上記外輪６の内周面には複列の外輪軌道１
１ａ、１１ｂを、外周面には結合フランジ１２を、それ
ぞれ形成している。この様な外輪６は、この結合フラン
ジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト７で結合する
事により、このナックル３に対し固定している。

【０００４】これに対して、上記ハブ８の外周面の一部
で、上記外輪６の外端開口（軸方向に関して外とは、自
動車への組み付け状態で幅方向外側となる部分を言い、
各図の右側。反対に、自動車への組み付け状態で幅方向
中央側となる、各図の左側を、軸方向に関する内と言
う。）から突出した部分には、取付フランジ１３を形成
している。上記ホイール１及びロータ２は、この取付フ
ランジ１３の片側面（図示の例では外側面）に結合固定
している。この為に、上記取付フランジ１３の円周方向
複数個所で、上記ハブ８の中心軸αをその中心とする同
一円周上には、それぞれ上記取付フランジ１３の両側面
を貫通する取付孔１４を形成している。又、上記各スタ
ッド９の基端寄り部分（図３、４の左端寄り部分）の外
周面にセレーション部１５を、先半部（図３、４の右半
部）の外周面に雄ねじ部１６を、それぞれ形成してい
る。そして、上記各スタッド９のセレーション部１５を
上記各取付孔１４の内周面に圧入する事により、上記各
スタッド９の基端部を上記取付フランジ１４に、この取
付フランジ１４に対する回転を阻止した状態で固定して
いる。

【０００５】そして、上記取付フランジ１３の片側面に
上記ロータ２を重ね合わせ、更に、このロータ２の片側
面に上記ホイール１を重ね合わせている。又、この状態
で上記各スタッド９の先端部を、上記ホイール１及びロ
ータ２に設けた通孔３１に挿通して、上記ホイール１の
片側面から突出させている。そして、このホイール１の
片側面から突出させた、上記スタッド９の先端部に設け
た雄ねじ部１６にナット１０を螺合し、更に緊締してい
る。この構成により、上記ホイール１及びロータ２は、
上記取付フランジ１３の片側面に結合固定される。尚、
上記ハブ８及び次述する内輪２０により構成する回転部
材１９と、上記各取付孔１４と、上記各スタッド９と
が、請求項に記載した回転体支持装置を構成する。

【０００６】又、上記ハブ８の中間部外周面で、上記複
列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの外側の外輪軌道１
１ａに対向する部分には、内輪軌道１７ａを形成してい
る。更に、上記ハブ８の内端部外周面に形成した小径段
部１８に、上記ハブ８と共に回転部材１９を構成する、
内輪２０を外嵌固定している。そして、この内輪２０の
外周面に形成した内輪軌道１７ｂを、上記複列の外輪軌
道１１ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂに対向
させている。

【０００７】これら各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪
軌道１７ａ、１７ｂとの間には、それぞれが転動体であ
る玉２１、２１を複数個ずつ、それぞれ保持器２６、２
６により保持した状態で転動自在に設けている。この構
成により、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉
軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記回転部材１９
を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重
を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部内
周面と、上記ハブ８の中間部外周面及び上記内輪２０の
内端部外周面との間には、それぞれシールリング２２
ａ、２２ｂを設けて、上記各玉２１、２１を設けた内部
空間と外部とを遮断している。更に、図示の例は、駆動
輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車
の全輪）用の車輪用軸受ユニット５である為、上記ハブ
８の中心部に、スプライン孔２３を形成している。そし
て、このスプライン孔２３に、等速ジョイント２４のス
プライン軸２５を挿入している。

【０００８】上述の様な車輪用転がり軸受ユニット５の
使用時には、図３に示す様に、外輪６をナックル３に固
定すると共に、ハブ８の取付フランジ１３に、図示しな
いタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固定
する。又、このうちのロータ２と、上記ナックル３に固
定した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合わ
せて、制動用のディスクブレーキを構成する。制動時に
は、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを、この
ロータ２の両側面に押し付ける。

【０００９】一方、自動車の制動時にしばしば、ジャダ
ーと呼ばれる、不快な騒音を伴う振動が発生する事が知
られている。この様な振動の原因としては、ロータ２の
側面とパッドのライニングとの摩擦状態の不均一等、各
種の原因が知られているが、上記ロータ２の振れも、大
きな原因となる事が知られている。即ち、このロータ２
の側面はこのロータ２の回転中心αに対して、本来直角
となるべきものであるが、不可避な製造誤差等により、
完全に直角にする事は難しい。この結果、自動車の走行
時に上記ロータ２の側面は、多少とは言え、回転軸方向
（図３、４の左右方向）に振れる事が避けられない。こ
の様な振れ（図３、４の左右方向への変位量）が大きく
なると、制動の為に１対のパッドのライニングを上記ロ
ータ２の両側面に押し付けた場合に、上記ジャダーが発
生する。

【００１０】この様な原因で発生するジャダーを抑える
為には、上記ロータ２の側面の軸方向の振れ（アキシア
ル振れ）を抑える（向上させる）事が重要となる。そし
て、この振れを抑える為には、上記ハブ８の回転中心α
に対する取付フランジ１３の取付面（上記取付フランジ
１３の片側面）の直角度を向上させると共に、この取付
面の形状精度を十分に確保する事が重要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】但し、上記取付フラン
ジ１３の取付面に上記ロータ２を固定すべく、上記取付
フランジ１３に設けた複数の取付孔１４に前記複数のス
タッド９の基端部外周面に設けたセレーション部１５を
圧入するのに伴い、上記取付フランジ１３の取付面で上
記各取付孔１４の端部近傍部分が、凸方向に変形する可
能性がある。そして、この変形により、上記取付面に結
合固定した、上記ロータ２の振れが大きくなりがちにな
る。

【００１２】これに対して、特開平１１−２９４４２５
号公報には、取付フランジにスタッドを固定する事に伴
う、この取付フランジの取付面の変形に就いて考慮した
技術が記載されている。この公報に記載された従来技術
は、スタッドの基端部外周面に形成したセレーション部
を、この取付孔の軸方向中間部に位置させるものであ
る。より具体的には、取付フランジの両側面から上記セ
レーション部の端縁までの距離を、この取付フランジの
厚さの１３％以上確保するとしている。

【００１３】但し、この様に、上記取付フランジの両側
面から上記セレーション部の端縁までの距離を、上記取
付フランジの厚さの１３％程度離しても、上記取付孔１
４の端部に面取りや凹部を形成しなかったり、又は、こ
の面取りや凹部の軸方向寸法が小さい場合には、上記取
付孔の内側に上記セレーション部を圧入するのに伴い、
上記取付面の一部で上記取付孔の端部近傍部分が、ジャ
ダー発生に影響を及ぼす程に変形する可能性がある。本
発明の回転体支持装置及び車輪用軸受ユニットは、この
様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の回転体支持装置
は、前述した従来構造と同様に、外周面に取付フランジ
を有し、使用時に回転する回転部材と、上記取付フラン
ジの一部に、この取付フランジの両側面を貫通する状態
で形成された取付孔と、外周面にセレーション部を有
し、このセレーション部を上記取付孔の内側に圧入する
事により、上記取付フランジに固定されたスタッドとを
備える。そして、使用時に、このスタッド及びこのスタ
ッドに結合した結合部材により、上記取付フランジの片
側面に回転体を重ね合わせた状態で結合固定する。

【００１５】特に、本発明の回転体支持装置に於いて
は、上記取付孔の軸方向両端部に設けられた、それぞれ
がこの取付孔と同心である１対の凹部を備える。そし
て、これら各凹部の内径を上記セレーション部の歯先円
の直径よりも大きくすると共に、上記各凹部の軸方向長
さを、上記取付フランジの一部で、上記取付孔の近傍部
分の厚さの１０％以上としている。

【００１６】又、本発明の車輪用軸受ユニットは、上記
回転体支持装置と、外周面に車体に固定する為の結合フ
ランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時
にも回転しない外輪と、回転部材の外周面で、取付フラ
ンジから外れた部分に設けられた内輪軌道と、上記外輪
軌道と内輪軌道との間に設けられた複数個の転動体とを
備える。そして、使用時に取付フランジの片側面に結合
固定する回転体を、制動装置を構成する制動用回転体と
している。

【００１７】

【作用】上述の様に構成する本発明の回転体支持装置及
び車輪用軸受ユニットによれば、スタッドの基端部に設
けたセレーション部を取付フランジに形成した取付孔に
圧入する事に伴って、上記取付フランジに生じる変形
が、この取付フランジの取付面に迄及びにくくなる。従
って、この取付面の面精度を、ジャダー発生に影響を及
ぼさない程度に十分に確保できる。この為、上記取付フ
ランジの取付面に固定した制動用回転体等の回転体の振
れを防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の１例を示している。尚、本発明の特徴は、回転部材１
９の外周面に設けた取付フランジ１３の取付面２７の面
精度を十分に確保して、この取付面２７に結合固定する
制動用回転体等の回転体の振れを防止すべく、上記取付
フランジ１３及びスタッド９の結合部の構造に工夫した
点にある。その他の車輪用軸受ユニット５の基本的構成
及び作用に就いては、前述の図３に示した従来構造と同
様である為、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡
略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

【００１９】内輪２０（図３）と共に回転部材１９を構
成する、ハブ８の外周面には、車輪を構成するホイール
１、及び、制動用回転体であるロータ２（図３）を固定
する為の取付フランジ１３を設けている。この取付フラ
ンジ１３の円周方向複数個所で、上記ハブ８の回転中心
α（図３）をその中心とする同一円周上には、それぞれ
取付孔１４ａを形成し、これら各取付孔１４ａに、それ
ぞれスタッド９の基端部を圧入固定している。これら各
スタッド９は、その基端面に鍔部２８を、外周面の基端
寄り部分にセレーション部１５を、同じく先半部にナッ
ト１０（図３）を固定する為の雄ねじ部１６を、それぞ
れ形成している。

【００２０】特に、本発明の場合には、上記取付孔１４
ａの軸方向両端部に、それぞれ断面が円形で、この取付
孔１４ａと同心である１対の凹部２９ａ、２９ｂを形成
している。これら各凹部２９ａ、２９ｂの内周面は、単
なる円筒面としている。そして、これら各凹部２９ａ、
２９ｂの内径ｄ_29a 、ｄ_29b を、上記取付孔１４ａの軸
方向中間部の内径ｄ_14a よりも大きくしている（ｄ_14a
＜ｄ_29a 、ｄ_29b ）。又、これら各凹部２９ａ、２９ｂ
の内径ｄ_29a 、ｄ_29b を、上記セレーション部１５の歯
先円の直径Ｄ₁₅よりも大きくしている（ｄ_29a 、ｄ_29b
＞Ｄ₁₅）。又、上記取付孔１４ａの軸方向中間部の内径
ｄ_14a を、上記セレーション部１５の歯先円の直径Ｄ₁₅
よりも小さくしている（ｄ_14a ＜Ｄ₁₅）。

【００２１】更に、上記各凹部２９ａ、２９ｂの軸方向
長さＬ_29a 、Ｌ_29b を、上記取付フランジ１３の一部
で、当該取付孔１４ａの近傍部分の厚さＴ₁₃の１０％以
上としている（Ｌ_29a 、Ｌ_29b ≧０．１Ｔ₁₃）。尚、本
例の場合には、上記セレーション部１５の軸方向外端縁
（図１、２の右端縁）と上記雄ねじ部１６の軸方向内端
縁（図１、２の左端縁）との間部分に、先端側（図１、
２の右側）に向かう程その外径が小さくなる方向に傾斜
した円すい面部３０を設けて、上記雄ねじ部１６の外径
Ｄ₁₆を上記セレーション部１５の歯底円の直径Ｄ₁₅´よ
りも小さくしている（Ｄ₁₆＜Ｄ₁₅´）。

【００２２】そして、前記スタッド９を上記取付孔１４
ａに、内側から外側（図１〜２の左から右）に挿通し、
上記セレーション部１５を上記取付孔１４ａに圧入する
と共に、前記鍔部２８の片側面を上記取付フランジ１３
の内側面（図１、２の左側面）に突き当てている。

【００２３】上述の様に構成する本発明の回転支持装置
及び車輪用軸受ユニットの場合、取付フランジ１３に設
けた複数の取付孔１４ａの軸方向両端部に１対の凹部２
９ａ、２９ｂを形成すると共に、これら各凹部２９ａ、
２９ｂの軸方向長さＬ_29a 、Ｌ_29b を、上記取付フラン
ジ１３の一部で、当該取付孔１４ａの近傍部分の厚さＴ
₁₃の１０％以上としている（Ｌ_29a 、Ｌ_29b ≧０．１Ｔ
₁₃）。この為、各スタッド９の基端部に設けたセレーシ
ョン部１５を上記各取付孔１４ａに圧入する事に伴って
上記取付フランジ１３に生じる変形が、この取付フラン
ジ１３の外側面（図１、２の右側面）である、取付面２
７に迄及びにくくなって、この取付面２７の面精度を、
ジャダー発生に影響を及ぼさない程度に十分に確保でき
る。

【００２４】これに対して、上記各凹部２９ａ、２９ｂ
の軸方向長さＬ_29a 、Ｌ_29b を、上記取付フランジ１３
の厚さＴ₁₃の１０％よりも小さくした場合（Ｌ_29a 、Ｌ
_29b＜０．１Ｔ₁₃）には、上記セレーション部１５を上
記取付孔１４ａに圧入する事に伴って、上記取付フラン
ジ１３に生じる変形が、この取付フランジ１３の取付面
２７に迄及び易くなる。そして、この取付面２７が、ジ
ャダー発生に影響を及ぼす程度に変形する可能性が生じ
る。本発明の場合には、上記各凹部２９ａ、２９ｂの軸
方向長さＬ_29a 、Ｌ_29b を、上記取付フランジ１３の厚
さＴ₁₃の１０％以上としている（Ｌ_29a 、Ｌ_29b ≧０．
１Ｔ₁₃）為、上記取付面２７の面精度を、ジャダー発生
に影響を及ぼさない程度に十分に確保できる。従って、
この取付面２７に固定したロータ２の振れを防止して、
制動時に発生する不快な騒音や振動を十分に抑制でき
る。又、上記各凹部２９ａ、２９ｂの軸方向長さＬ
_29a 、Ｌ _29b の最大値は、上記セレーション部１５と上
記取付孔１４ａとの嵌合強度を確保する面から規制す
る。例えば、上記取付孔１４ａの軸方向中間部で上記１
対の凹部２９ａ、２９ｂにより挟まれた部分と、上記セ
レーション部１５とが嵌合する長さ（ラップ長さ）Ｌ
_14a が、上記取付フランジ１３の厚さＴ₁₃の１／２未満
となる（Ｌ_14a ＜０．５Ｔ₁₃）と、上記嵌合強度を確保
する事が難しくなる為、上記ラップ長さＬ_14a は上記厚
さＴ₁₃の１／２以上（Ｌ_14a ≧０．５Ｔ₁₃）とする事が
好ましい。

【００２５】尚、本発明の場合と異なり、上記取付孔１
４ａの軸方向両端部に、上記各凹部２９ａ、２９ｂの代
わりに断面が直線である面取りを形成する事も考えられ
る。但し、この場合には、上記取付面２７の面精度を十
分に確保する為に必要とする、上記取付孔１４ａの軸方
向に関する上記各面取りの長さの最小値が、上記取付フ
ランジ１３の厚さＴ₁₃の１０％よりも相当に大きくな
る。この様に各面取りの長さの最小値が大きくなると、
上記取付孔１４ａの内周面とセレーション部１５との嵌
合部の軸方向長さを十分に確保しにくくなり、この取付
孔１４ａの内側での上記スタッド９の回り止めを図れな
くなる可能性がある。本発明の場合には、上記取付孔１
４ａの軸方向両端部に１対の凹部２９ａ、２９ｂを形成
している為、上記取付面２７の面精度を十分に確保する
為に必要とする、上記取付孔１４ａの軸方向に関する上
記各面取りの長さの最小値を、上記取付フランジ１３の
厚さＴ₁₃の１０％と、小さくする事ができる。従って、
本発明によれば、上記面取りを設けた場合に生じる不都
合を生じる事なく、上記取付面２７の面精度を十分に確
保できる。尚、本例の場合には、上記取付フランジ１３
の取付面２７に、ロータ２を結合自在としているが、こ
の取付面２７には、ドラムブレーキを構成するドラムを
結合自在とする事もできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の回転体支持装置及び車輪用軸受
ユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、
制動時に発生する不快な騒音や振動を十分に抑制でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図４に相当
する図。

【図２】スタッドと取付フランジとを分離した状態で示
す、図１と同様の図。

【図３】車輪用軸受ユニットの組み付け状態の１例を示
す断面図。

【図４】スタッドからナットを取り外した状態で示す、
図３のＡ部拡大断面に相当する図。

【符号の説明】 １ ホイール ２ ロータ ３ ナックル ４ 支持孔 ５ 車輪用軸受ユニット ６ 外輪 ７ ボルト ８ ハブ ９ スタッド １０ ナット １１ａ、１１ｂ 外輪軌道 １２ 結合フランジ １３ 取付フランジ １４、１４ａ 取付孔 １５ セレーション部 １６ 雄ねじ部 １７ａ、１７ｂ 内輪軌道 １８ 小径段部 １９ 回転部材 ２０ 内輪 ２１ 玉 ２２ａ、２２ｂ シールリング ２３ スプライン孔 ２４ 等速ジョイント ２５ スプライン軸 ２６ 保持器 ２７ 取付面 ２８ 鍔部 ２９ａ、２９ｂ 凹部 ３０ 円すい面部 ３１ 通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に取付フランジを有し、使用時に
   回転する回転部材と、上記取付フランジの一部に、この
   取付フランジの両側面を貫通する状態で形成された取付
   孔と、外周面にセレーション部を有し、このセレーショ
   ン部を上記取付孔の内側に圧入する事により、上記取付
   フランジに固定されたスタッドとを備え、使用時に、こ
   のスタッド及びこのスタッドに結合した結合部材によ
   り、上記取付フランジの片側面に回転体を重ね合わせた
   状態で結合固定する回転体支持装置に於いて、上記取付
   孔の軸方向両端部に設けられた、それぞれがこの取付孔
   と同心である１対の凹部を備え、これら各凹部の内径を
   上記セレーション部の歯先円の直径よりも大きくすると
   共に、上記各凹部の軸方向長さを、上記取付フランジの
   一部で、上記取付孔の近傍部分の厚さの１０％以上とし
   た事を特徴とする回転体支持装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した回転体支持装置と、
   外周面に車体に固定する為の結合フランジを、内周面に
   外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない外輪
   と、回転部材の外周面で、取付フランジから外れた部分
   に設けられた内輪軌道と、上記外輪軌道と内輪軌道との
   間に設けられた複数個の転動体とを備え、使用時に取付
   フランジの片側面に結合固定する回転体を、制動装置を
   構成する制動用回転体とした車輪用軸受ユニット。