JP2005030476A - 車両用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボルト15の頭部15aとねじ軸部15bとの間において、ねじ軸部15b寄りにセレーション部15dが、また、頭部15a寄りにセレーション部15dの歯先円径よりも小径の小径円筒部15eが設けられている。貫通孔35の内周面には、ボルト15が貫通孔35に完全に挿入固定された状態でボルト15のセレーション部15dに係合する大径係合部35aと、ボルト15の小径円筒部15eに係合する小径係合部35bとが形成されている。貫通孔35にボルト15を挿入すると、セレーション部15dが貫通孔35の小径係合部35bを弾性変形しつつ通過して螺旋溝36bに食い込み、前記弾性変形された部分が弾性復元してセレーション部15dに対する軸方向の引っ掛かりとなる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車の車輪を支持するための車両用軸受装置では、軌道輪(内輪部材または外輪部材)に径方向外向きに延びるフランジを設け、このフランジの一側面にディスクブレーキ装置のブレーキディスクや車輪を取り付けるようにしている。
【0003】
前記フランジの円周方向の複数箇所に軸方向に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔にボルトを挿入固定し、このボルトにブレーキディスクや車輪に設けてある孔を通し、この孔から突出するボルトにナットを装着することにより、フランジにブレーキディスクや車輪を固定するようにしている。
【0004】
なお、上記フランジの貫通孔の内周面は円筒形であり、ボルトの頭部側にはセレーションが設けられている。この貫通孔の円筒形内周面のほぼ全長にボルトのセレーションを食い込ませることで、貫通孔にボルトを周方向ならびに軸方向に固定するようにしている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平1−285453号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、貫通孔の円筒形内周面のほぼ全長にボルトのセレーションを食い込ませているが、貫通孔にボルトの軸方向での引っ掛かりとなる部分を設けていないため、ボルトの抜け止め力が不足する場合がある他、貫通孔にボルトを挿入したときの食い込み代が過剰となるために、ブレーキディスクや車輪が取り付けられるフランジの外端面(ボルト出口側の面)が歪むおそれがある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外周に径方向外向きに延びるフランジが設けられた軌道輪を有し、前記フランジの円周方向の複数箇所に軸方向に貫通する貫通孔が設けられていて、この貫通孔にボルトが挿入固定されている車両用軸受装置であって、前記ボルトには、その頭部とねじ軸部との間においてねじ軸寄りの領域にセレーション部が、また、頭部寄りの領域に前記セレーションの歯先円径よりも小径の小径円筒部がそれぞれ設けられ、前記貫通孔の内周面には、前記ボルトが貫通孔に完全に挿入固定された状態で前記ボルトの前記セレーション部と係合する大径係合部と、この大径係合部よりも内径が小さく前記ボルトの前記小径円筒部に係合する小径係合部とが形成されたことを特徴としている。
【0008】
上記ボルトは、前記貫通孔に挿入固定される際に前記セレーション部が前記小径係合部を拡径しつつ通過して前記大径係合部と係合し、前記小径円筒部には前記セレーション部の通過後弾性復帰した前記小径係合部が嵌まり込んだ状態で貫通孔に挿入固定される。
【0009】
この場合、前記貫通孔にボルトを挿入するとき、ボルトのセレーション部が貫通孔の内周面の小径係合部を弾性変形しつつ通過して大径係合部に食い込むようになり、前記弾性変形した部分は弾性復元(スプリングバック)して、前記セレーション部の頭部寄りの端縁に対して引っ掛かる。このため、ボルトの抜け止め力が増す。しかも、貫通孔の大径係合部にのみボルトのセレーション部が食い込むことになるので、当該食い込み代が従来例に比べて減るとともに、金属組織の流動量が少なくなり、フランジのブレーキディスクや車輪を取り付ける面の変形が抑制される。
【0010】
上記貫通孔の大径係合部には、ボルトのセレーション部と係合する第1の環状溝が複数形成されている。この場合、ボルトのセレーション部が大径係合部と係合する際に大径係合部の金属組織の流動量が少なくなり、フランジのブレーキディスクなどの取付面が変形することを抑制できる。
【0011】
ところで、貫通孔の小径係合部に、前記第1の環状溝の内径よりも小径の内径を有する第2の環状溝が複数形成されている。この場合、貫通孔の小径係合部をボルトのセレーション部が通過するときに、金属組織の流動が少なくて済む。これにより、フランジのブレーキディスクや車輪を取り付ける面の変形をより抑制できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1から図3に本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、自動車の駆動輪側に用いる車両用軸受装置1を例に挙げる。図1において車両用軸受装置1の左側が車両アウタ側で、右側が車両インナ側である。
【0013】
非回転に固定される外輪部材2に、それぞれ冠形保持器6で円周等間隔に配置された二列の転動体(例えば玉)4,5を介して、内輪部材3が軸心回りに回転自在に支持されている。外輪部材2と内輪部材3との間の軸方向両側には、シール7,8が取り付けられている。これらのシール7,8は、軸受空間11内の潤滑剤が外部に漏れるのを防止するとともに、軸受空間11内に外部の泥水等が浸入するのを防止する。
【0014】
外輪部材2の外周面には、径方向外向きに延びるフランジ21が形成されている。このフランジ21が車体の一部となるナックル9にボルト10で固定されることで、外輪部材2が非回転に固定される。
【0015】
内輪部材3は、内軸31と、内軸31の胴部の車両インナ側に嵌着される筒状部材32とから構成されている。この筒状部材32は、一般的な単列アンギュラ玉軸受の内輪である。
【0016】
二列の転動体4,5は、外輪部材2の内周面に軸方向隣り合わせに設けられる二つの軌道面と、内軸31の外周面に設けられる軌道面および筒状部材32の外周面に設けられる軌道面との各間に介装されている。
【0017】
内軸31の中心孔には、駆動軸12がスプライン嵌合されていて、この駆動軸12の車両アウタ側端部にナット13が螺合装着されることで、駆動軸12が内輪部材3に一体化されている。
【0018】
内軸31の外周面において車両アウタ側には、径方向外向きに延びるフランジ34が一体的に形成されている。このフランジ34の円周方向の複数箇所には、軸方向に貫通する貫通孔35を設け、この貫通孔35にボルト15を挿入固定し、このボルト15にブレーキディスク16や車輪(図示省略)に設けてある孔を通し、この孔から突出するボルト15にナット17を装着することにより、フランジ34の車両アウタ側の面にブレーキディスク16や車輪が取り付けられる。18はブレーキパッドである。
【0019】
ここで、内軸31のフランジ34の貫通孔35に挿入したボルト15の抜け止め力を高めたうえで、ボルト15を挿入する過程でフランジ34のブレーキディスク取付面に歪みを生じさせないように工夫しているので、説明する。
【0020】
まず、ボルト15は、その頭部15aとねじ軸部15bとの間にねじ軸部15bよりも大径の大径部15cを有している。この大径部15cの外周面において、ねじ軸部15b寄りの領域にセレーション部15dが、また、頭部15a寄りの領域にセレーション部15dより小径の小径円筒部15eがそれぞれ設けられている。
【0021】
また、フランジ34の貫通孔35の内周面は、車両アウタ側にボルト15のセレーション部15dと係合する大径係合部35aが、車両インナ側に大径係合部35aよりも小径の小径係合部35bがそれぞれ形成されている。また、大径係合部35aと小径係合部35bにはそれぞれ大径側螺旋溝36aと小径側螺旋溝36bとが形成されている。なお、このような貫通孔35は、先ず大径係合部35aと小径係合部35bを下穴として形成した後、大径側螺旋溝36aと小径側螺旋溝36bを一回のタップ加工で形成することにより形成できる。このため、大径側螺旋溝36aと小径側螺旋溝36bは、溝底径d5は同一であるが、内径は大径側螺旋溝36aの内径d1よりも小径側螺旋溝36bの内径d3のほうが小径(d1>d3)となっている。また、貫通孔35の車両アウタ側端部には、テーパ状の面取り35cが形成されている。
【0022】
なお、貫通孔35の面取り35cの軸方向幅は、フランジ34の板厚の5%を超えるように設定することができる。また、貫通孔35において大径係合部35aの軸方向寸法Xと、ボルト15のセレーション部15dの軸方向寸法Yとの関係は、X≧Yに設定するのが好ましい。
【0023】
ここで、貫通孔35にボルト15を挿入すると、ボルト15のセレーション部15dが貫通孔35の小径係合部35bの小径側螺旋溝36bを弾性変形しつつ通過して、大径係合部35aの大径側螺旋溝36aに食い込み、さらにボルト15の頭部15a寄りの小径円筒部15eが貫通孔35の小径係合部35bの小径側螺旋溝36bに正の隙間を介して挿入される。このようにして貫通孔35内にボルト15を挿入した直後には、前記弾性変形した部分が内径側へ膨出するように弾性復元(スプリングバック)して、この弾性復元した部分37がセレーション部15dの頭部15a寄りの端縁に対する引っ掛かりとなる。これにより、貫通孔35にボルト15が周方向ならびに軸方向に固定されて、ボルト15が回り止めされるとともに抜け止めされる。
【0024】
このようなことから、前記弾性復元した部分37によって、ボルト15の抜け止め力が増すことになる。しかも、貫通孔35にボルト15を挿入したときに貫通孔35の内周面に対するボルト15のセレーション部15dの食い込み代を可及的に減らすことができるから、フランジ34の金属組織の流動量を少なくできて、フランジ34のブレーキディスク取付面が変形することを抑制できる。
【0025】
特に、この実施形態では、貫通孔35の車両アウタ側(ブレーキディスク取付面側)に面取り35cを設けているので、セレーション部15dが貫通孔35の内周面に食い込むことによる金属組織の流動を面取り35cで吸収して、フランジ34のブレーキディスク取付面が変形することを抑制することができる。
【0026】
以上説明したように、この実施形態では、フランジ34の貫通孔35にボルト15を強固に抜け止めできて、しかも、フランジ34のブレーキディスク取付面に歪が発生することを防止できるので、万一のボルト15抜けを回避できるとともに、フランジ34に取り付けるブレーキディスク16の回転振れを抑制できるなど、信頼性の向上に貢献できる。
【0027】
ところで、図2に示すように、貫通孔35の大径側螺旋溝36aの内径をd1、ボルト15に設けたセレーション部15dの歯先円径をd2、貫通孔35の小径側螺旋溝36bの内径をd3、ボルト15に設けた小径円筒部15eの外径寸法をd4、小径側螺旋溝36bおよび大径側螺旋溝36aの溝底円径をd5としたとき、それぞれ次の関係に設定する。
【0028】
d4≦d3<d1<d2<d5
上記d1とd2の差が、貫通孔35に対するボルト15のセレーション部15dの食い込み代となる。その食い込み代は、例えば0.5mm以下、好ましくは0.3mm以下に設定することができる。
【0029】
以下、本発明の他の実施形態や応用例を説明する。
【0030】
(1)図示しないが、螺旋溝36a,36bの替わりに、軸方向隣り合わせに複数の環状溝を設けることができる他、この環状溝の断面形状をのこぎり刃形状にすることができる。このような環状溝であっても、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【0031】
(2)図4に示すように、貫通孔35の小径係合部35bには、螺旋溝36aを設けなくてもよく、この小径係合部35bを単に円筒面38としてもよい。この他、図5や図6に示すように、貫通孔35の小径係合部35bについては、外側へ向けて漸次拡径するテーパ面39A,39Bとすることができる。なお、図5では、テーパ面39Aの最大内径を貫通孔35の大径側螺旋溝36aの歯先円径と同じにしている。図6では、テーパ面39Bの最大内径を貫通孔35の大径側螺旋溝36aの歯先円径よりも大きくしている。これら、図5や図6に示す構造の場合、ボルト15の挿入初期においてセレーション部15bで弾性変形される量を可及的に少なくしたうえで、弾性復元してセレーション部15bの引っ掛かりとなる部分を確保することができる。もろちん、これらテーパ面39A,39Bに対して螺旋溝や上記(1)で説明したような環状溝を設けてもよい。
【0032】
(3)上記実施形態において、内軸31の外周面を、車両アウタ側に配列される転動体4の内径軌道面とした例を挙げているが、図示しないが、内軸31の外径に、車両アウタ側に配列される転動体4専用の内輪を装着したものにも本発明を適用できる。
【0033】
(4)図7に示すように、周知の従動輪に用いるタイプの車両用軸受装置1にも本発明を適用できる。図7に示す車両用軸受装置1では、外輪部材2にブレーキディスク16や車輪(図示省略)を取り付けるためのフランジ24が設けられている。また、一般的な複列アンギュラ玉軸受の内輪31a,32aを二つ用いている。このフランジ24の円周方向の複数箇所に上記実施形態で説明したような貫通孔35が設けられており、この貫通孔35に対してボルト15が嵌合される。なお、図7では、貫通孔35の内周面に図2で示したような螺旋溝36a,36bを設けているが、上記(1)で説明したような環状溝とすることもできる。
【0034】
【発明の効果】
本発明では、万一のボルト抜けを防止できるようになるとともに、前記フランジの回転振れを抑制できるなど、信頼性の向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置を示す断面図
【図2】図1において貫通孔にボルトを挿入する前の状態を拡大して示す図
【図3】図2においてボルトを挿入した状態を示す図
【図4】図2における貫通孔の応用例1を示す図
【図5】図2における貫通孔の応用例2を示す図
【図6】図2における貫通孔の応用例3を示す図
【図7】本発明の他の実施形態に係る車両用軸受装置を示す断面図
側面図
【符号の説明】
1 車両用軸受装置 2 外輪部材
31 内軸 34 内軸のフランジ
35 フランジの貫通孔 35a 貫通孔の大径係合部
35b 貫通孔の小径係合部 36a 大径側螺旋溝
36b 小径側螺旋溝 15 ボルト
15a ボルトの頭部 15b ボルトのねじ軸
15c ボルトの大径部 15d ボルトのセレーション部
15e ボルトの小径円筒部
Claims (4)
- 外周に径方向外向きに延びるフランジが設けられた軌道輪を有し、前記フランジの円周方向の複数箇所に軸方向に貫通する貫通孔が設けられていて、この貫通孔にボルトが挿入固定されている車両用軸受装置であって、
前記ボルトには、その頭部とねじ軸部との間においてねじ軸寄りの領域にセレーション部が、また、頭部寄りの領域に前記セレーションの歯先円径よりも小径の小径円筒部がそれぞれ設けられ、
前記貫通孔の内周面には、前記ボルトが貫通孔に完全に挿入固定された状態で前記ボルトの前記セレーション部と係合する大径係合部と、この大径係合部よりも内径が小さく前記ボルトの前記小径円筒部に係合する小径係合部とが形成された、ことを特徴とする車両用軸受装置。 - 前記ボルトは、前記貫通孔に挿入固定される際に前記セレーション部が前記小径係合部を拡径しつつ通過して前記大径係合部と係合し、前記小径円筒部には前記セレーション部の通過後弾性復帰した前記小径係合部が嵌まり込んだ状態で貫通孔に挿入固定される、請求項1に記載の車両用軸受装置。
- 前記貫通孔の大径係合部に前記ボルトのセレーション部と係合する第1の環状溝が複数形成された、請求項1に記載の車両用軸受装置。
- 前記貫通孔の小径係合部に前記第1の環状溝の内径よりも小径の内径を有する第2の環状溝が複数形成された、請求項3に記載の車両用軸受装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003195288A JP2005030476A (ja) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 車両用軸受装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008074357A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Jtekt Corp | ハブユニット |
JP2009150419A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Jtekt Corp | 車輪用軸受装置 |
CN102619843A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 一种连接紧固结构件和腔体滤波器 |
KR20160082440A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 지엠비코리아 주식회사 | 오토텐셔너 |
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2003
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Cited By (5)
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