JP2005517580A - ホイールハブアセンブリ - Google Patents

Abstract

車両のアクスル１２に取付けられたホイールベアリングを介してそのアクセルに装着されるホイールハブアセンブリ１０である。ベアリングに取付けられてアクスルに対して相対的に回転するハブと、このハブをベアリングに脱着可能に固定する固定取付手段とを備えている。ベアリングを取外さずにハブ２２を取外すことができる。

Description

本発明はホイールハブアセンブリに関する。より詳しくは、本発明は車両のアクスルに装着されるホイールハブアセンブリに関する。

車両に用いられ、また特に、市販の大型車両に用いられている、公知のホイールハブアセンブリは、インナーレースを分割式としたベアリングを備えており、そのベアリングを車両のアクスルに取付け、そのベアリングのアウターレースにハブを装着し、そして、そのハブに車両のホイールを取付けた構造とされている。ハブには径方向延出部が設けられており、この径方向延出部がベアリングの内端側の端部に係合しているため、ハブをアクスルの外端側へ移動させて取外すためには、ベアリングも同時に取外さざるを得ない。

ハブの取外しが必要となるのは、決して珍しいことではない。例えば、ハブの内端側にはブレーキディスクが取付けられており、摩耗したブレーキディスクを交換するにはハブを取外さねばならない。ところが、ハブの取外しに際してベアリングを取外さねばならないたことから、ハブの取外し作業はかなり時間のかかる作業となっている。また、通常はインナーレースを分割式としたベアリングを使用しているため、再組付作業に多大の時間を要している。これは、２個のインナーレースどうしの間に作用させる圧縮力を、高い精度をもって所定の大きさにしなければならないことによるものである。また、そのベアリングに、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）のためのセンサが装着されている場合には、取外し及び再組付のための作業が一層面倒なものとなっている。

本発明の目的は、上述した従来のホイールハブアセンブリに付随していた問題を払拭すること、ないしは、少なくとも緩和することにある。

本発明は、その１つの局面によれば、車両のアクスルに取付けられたホイールベアリングを介して前記アクセルに装着されるホイールハブアセンブリを提供するものであり、このホイールハブアセンブリは、前記ベアリングに取付けられて前記アクスルに対して相対的に回転するハブと、前記ハブを前記ベアリングに脱着可能に固定する固定取付手段とを備え、前記ベアリングを取外さずに前記ハブを取外せるように構成したことを特徴とするものである。

以下に添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明して行くが、ただし、以下に説明する実施の形態はあくまでも具体例を提示することを目的としたものである。
以下の説明において使用する「内端側」及び「外端側」という用語は、ハブアセンブリを取付けた車両を基準として、ハブアセンブリの軸心Ａ−Ａに沿った方向における構成要素の位置を表すものであり、その車両の中心線に近い方が内端側、そこから遠い方が外端側である。また「内側」及び「外側」という用語は、ハブアセンブリの軸心Ａ−Ａを基準として、この軸心Ａ−Ａに直交する方向における構成要素の位置を表すものであり、従って、径方向内側及び径方向外側を意味するものである。

図１に示したのは、車両のアクスル１２に取付けられた、従来のホイールハブアセンブリ１０である。軸心Ａ−Ａを中心として回転するドライブシャフト１４が、ドライブシャフトエンドプレート１６を介して、駆動力伝達可能にハブアセンブリ１０に連結されている。ドライブシャフトエンドプレート１６は、ドライブシャフト１４に対して、径方向及び軸方向のいずれに関しても固定した状態で結合されており、この結合は、例えばボルト２０、２０’などの、周知の固定取付手段によってなされるものである。また通常は、ドライブシャフト１４の端部をキャップ１８で覆い、塵芥等の侵入を防止するようにしている。ハブアセンブリ１０の中の諸処の空所には、潤滑のためのグリスが充填されている。ボルト２０、２０’は、ハブアセンブリ１０のハブ２２の外端側の端面に形成されたネジ孔に直接螺着されている。ハブ２２もまた、軸心Ａ−Ａを中心として回転する。ハブ２２には、環状取付面が形成されており、この環状取付面に、ホイールスタッド２４、２４’を介して車両のホイールが取付けられる。ブレーキディスク３０は、ディスクブレーキ機構（不図示）の一部であり、ボルト結合によって、ハブ２２に対して相対回転しないように取付けられている。

アクスル１２の外端部分に、テーパローラベアリング（円錐ころ軸受）３４が配設されており、車両の重量は、このローラベアリング３４の転動体であるテーパローラ（円錐ころ）を介して、アクスル１２からハブ２２へ伝達され、そしてホイールへと伝達される。ローラベアリング３４は、分割式のインナーレースと、複数のテーパローラ３８と、単一部材であるアウターレース４０とで構成されており、分割式のインナーレースは、内端側部材３６ａと外端側部材３６ｂとから成る。ローラベアリング３４は、ナット３２によってアクスル１２上に止着されており、このナット３２は、アクスル１２の外端部分に螺合している。そして、このナット３２を、アクスル１２の外端部分に、所定の大きさのトルクで締め付けて螺着することによって、テーパローラ３８に作用する径方向の圧縮力を適切な大きさに設定するようにしている。

図１から明らかなように、ハブ２２の内端部分には、径方向内方へ延出した径方向延出部４２が設けられており、この径方向延出部４２がアウターレース４０の内端側の端面に係合することによって、ハブ２２がローラベアリング３４に対して相対的に外端側へ移動することが規制されている。容易に理解されるように、この構成によれば、ナット３２及びローラベアリング３４をアクスル１２から取外さない限り、ハブ２２をアクスル１２から取外すことはできない。そのため、取外し作業に多大の時間を要する上に、再組付作業に更に多くの時間がかかり、なぜならば、ローラベアリング３４をナット３２で止着する際には、このローラベアリング３４に作用するを圧縮力が所要の大きさになるように、細心の注意を払いつつ、ナット３２をアクスルに螺着しなければならないからである。尚、ハブ２２が内端側へ移動することは、エンドプレート１６とスペーサリング３３とによって阻止されている。

図２に示したのは、本発明の第１の実施の形態に係るハブアセンブリであり、図１に示した構成要素に対応する構成要素には、図１で使用している参照符号の頭に「１」を付け加えた参照符号を付してある。また、以下の説明では、図２のハブアセンブリのうちの、図１のハブアセンブリとは異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図２から明らかなように、ハブアセンブリ１１０には、その構成部品としてベアリングスリーブ１５０が追加されており、このベアリングスリーブ１５０は、ローラベアリング１３４とハブ１２２との間に介装されている。ベアリングスリーブ１５０には、径方向内方へ延出した径方向延出部１４２が設けられており、この径方向延出部１４２によって、ベアリングスリーブ１５０がローラベアリング１３４に対して相対的に外端側へ移動することが規制されている。ブレーキディスク１３０は、スプラインを介してベアリングスリーブ１５０の内端側の端部に取付けられている。ブレーキディスク１３０が内端側へ移動することは、止め輪１４８などの適宜の手段により規制されている。この実施の形態の変更形態として、ブレーキディスク１３０がハブ１２２に対して相対的に移動するのを、以上に説明したものとは異なる適当な手段によって規制するようにしてもよい。

ハブ１２２には、径方向内方へ延出したフランジ部１２３が設けられており、このフランジ部１２３は、ドライブシャフトヘッド部材（ドライブシャフトフランジ部材）１１６と、ベアリングスリーブ１５０との間に挟持されている。また、ドライブシャフトヘッド部材（ドライブシャフトフランジ部材）１１６の周縁部に沿って配設されている複数のボルト１２０が、ハブ１２２のフランジ部１２３に形成された夫々の孔を貫通して、ベアリングスリーブ１５０に形成されたネジ孔に螺着されており、これによって、ハブ１２２はその取付位置に保持されている。より詳しくは、径方向内方へ延出したハブ１２２のフランジ部１２３が、ローラベアリング１３４のアウターレース１４０の外端側の端面に係合することによって、ハブ１２２がローラベアリング１３４に対して相対的に内端側へ移動することが規制されている。また、ハブ１２２の内端側の端面がブレーキディスク１３０に当接することによって、ブレーキディスク１３０が外端側へ移動することが実質的に阻止されている。

以上から明らかなように、複数のボルト１２０を取外し、更にドライブシャフトヘッド部材１１６及びドライブシャフト１１４を取外すだけで、即ち、ナット１３２とローラベアリング１３４とは組付けた状態のままで、ハブ１２２及びブレーキディスク１３０を外端側へ移動させて、ベアリングスリーブ１５０の周囲から脱嵌して取外すことができるようになっている。また、この取外し作業を逆手順で実行することによって、再組付を行うことができ、その際にも、ローラベアリング１３４及びナット１３２に対しては何ら影響を及ぼすことがない。

次に、図３に示した本発明の第２の実施の形態について説明する。図１に示した構成要素に対応する構成要素には、図１で使用している参照符号の頭に「２」を付け加えた参照符号を付してある。また、以下の説明では、図３の実施の形態のうちの、図２の実施の形態とは異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図３の実施の形態は、ハブ２２２の幅寸法を非常に小さなものとし、ハブ２２２とは別体のハブリテーナ２５２ａと、同じくハブ２２２とは別体のスペーサリング２５２ｂ及び２５２ｃとを備えたものである。それらハブリテーナ及びスペーサリングは、ハブ２２２とブレーキディスク２３０との間の相対位置を一定に維持し、また、アクスル２１２に対するハブ２２２及びブレーキディスク２３０の相対位置を一定に維持している。ハブリテーナ２５２ａには、径方向内方へ延出したフランジ部２２３が設けられており、このフランジ部２２３には、ボルト２２０を挿通するための複数の孔が形成されている。この構成によれば、ブレーキディスク２３０とハブ２２２との間の距離であるオフセットＢの大きさを調節することも可能であり、アクスル両端のホイール間の距離であるトラックＴの大きさも調節することも可能である。また、ブレーキディスク２３０とハブ２２２との間の相対回転を阻止するために、この実施の形態では、それらブレーキディスク２３０とハブ２２２との両方を、スプラインを介してベアリングスリーブ２５０上に取付けてある。

次に、図４に示した本発明の第３の実施の形態について説明する。図１に示した構成要素に対応する構成要素には、図１で使用している参照符号の頭に「３」を付け加えた参照符号を付してある。

図４に示した本発明の第３の実施の形態の構成は、その殆どの部分が、図２に示した第１の実施の形態と同様の構成となっており、第１の実施の形態と異なっているのは、別体のベアリングスリーブ１５０を使用するのではなく、ローラベアリング３３４のアウターレース３４０を大型化して、ブレーキディスク３３０、ハブ３２２、及び止め輪３４８をこのアウターレース３４０上に取付けるようにした点だけである。アウターレース３４０には更に、ボルト３２０を直接螺着するための複数のネジ孔も形成されている。この実施の形態の利点の１つとして、ブレーキディスク３３０の軸方向位置を所要の位置により容易に定め得るということがあり、これが可能であるのは、軸方向の寸法誤差を発生するおそれのある構成部品の数が少ないことによるものである。

次に、図５に示した本発明の第４の実施の形態について説明する。図１に示した構成要素に対応する構成要素には、図１で使用している参照符号の頭に「４」を付け加えた参照符号を付してある。

図５の実施の形態の構成は、その殆どの部分が、第２の実施の形態と同様の構成となっており、第２の実施の形態と異なっているのは、別体のベアリングスリーブ２５０を使用するのではなく、ローラベアリング４３４のアウターレース４４０を大型化して、ブレーキディスク４３０、ハブ４２２、止め輪４４８、ハブリテーナ４５２ａ、並びにスペーサリング４５２ｂ及び４５２ｃをこのアウターレース３４０上に取付けるようにした点だけである。第２の実施の形態と同様に、ハブリテーナ４５２ａの軸方向長さや、スペーサリング４５２ｂ及び４５２ｃの軸方向長さを、様々に設定することによって、ブレーキディスクのオフセットの大きさと、アクスル両端のホイール間のトラックの大きさとの、いずれをも調節することが可能となっている。

図２ないし図３のベアリングスリーブ１５０、２５０は、比較的安価な鋼材料で製作することができる。そのため、図２ないし図３に示したハブアセンブリでは、図４ないし図５に示したハブアセンブリと比べて、ハブアセンブリの全体としての材料コストがより低廉であるということが利点となっている。一方、図４ないし図５に示したハブアセンブリは、図２ないし図３に示したハブアセンブリと比べて、構成部品の個数が少なく、そのため、組付作業がより簡単であるということが利点となっている。

また更に、以上の説明から明らかなように、本発明の第２、第３、及び第４の実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、ベアリングを取外さずにハブ及びブレーキディスクを取外せるように構成されている。

以上に説明した実施の形態に対しては、様々な変更を加えることができ、それら変更を加えたものも、本発明の範囲に含まれる。例えば、以上に説明したハブアセンブリに対して、非駆動アクスルに適用するための変更を加えることも可能であり、その場合には、ドライブシャフトは非装備となる。また、以上に説明したハブアセンブリに対して、非制動アクスルに適用するための変更を加えることも可能であり、その場合には、ブレーキディスクは非装備となる。また、以上に説明したハブアセンブリに対して、ディスクブレーキとは異なる種類のブレーキ機構に適合させるための変更を加えることも可能であり、例えばドラムブレーキに適合したものとすることも可能である。また、別体のベアリングスリーブを備えた実施の形態において、エンドプレートを省略することも可能であり、その場合には、ハブが内端側へ移動するのを阻止するために、ベアリングスリーブ、ハブ、またはハブリテーナに径方向内方へ延出するフランジ部を設け、そのフランジ部が、ベアリングのアウターレースと係合するようにしてもよく、或いは、エンドカバーを用いるようにしてもよい。更に、本発明に用いるベアリングは、そのレースを分割式としたものに限定されない。特に、ベアリングの２列の転動体列のうちの、外端側の転動体列に対応したアウターレースと、内端側の転動体列に対応したアウターレースとは、単一部材とする必要はなく、従って、例えば、単列型ベアリングを２個組合せて使用するようにしてもよい。更に、ブレーキディスクの取付け箇所は、ベアリングのアウターレースやベアリングスリーブに限定されず、スプライン結合などの適宜の手段によって相対回転を阻止しつつブレーキディスクをハブに直接取付けるようにしてもよい。

従来のアクスル及びハブアセンブリの回転軸心に沿った断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハブアセンブリの回転軸心に沿った断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るハブアセンブリの回転軸心に沿った断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るハブアセンブリの回転軸心に沿った断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るハブアセンブリの回転軸心に沿った断面図である。

Claims (12)

1. 車両のアクスルに取付けられたホイールベアリングを介して前記アクセルに装着されるホイールハブアセンブリにおいて、
   前記ベアリングに取付けられて前記アクスルに対して相対的に回転するハブと、前記ハブを前記ベアリングに脱着可能に固定する固定取付手段とを備え、前記ベアリングを取外さずに前記ハブを取外せるように構成したことを特徴とするホイールハブアセンブリ。
2. 前記ベアリングと前記ハブとの径方向中間に取付けられたベアリングスリーブを更に備えた請求項１記載のホイールハブアセンブリ。
3. 前記固定取付手段が前記ハブを前記ベアリングスリーブに脱着可能に固定する請求項２記載のホイールハブアセンブリ。
4. ハブリテーナを更に備え、前記固定取付手段が前記ハブリテーナを前記ベアリングスリーブに脱着可能に固定する請求項２記載のホイールハブアセンブリ。
5. 前記ベアリングスリーブは、該ベアリングスリーブが前記ベアリングに対して相対的に少なくとも一方の軸方向へ移動するのを規制する規制手段を備えている請求項２乃至４の何れか１項記載のホイールハブアセンブリ。
6. 前記規制手段が径方向内方へ延出した径方向延出部から成る請求項５記載のホイールハブアセンブリ。
7. 前記アクスルに取付けられるベアリングを更に備えた請求項１記載のホイールハブアセンブリ。
8. 前記固定取付手段が前記ハブを前記ベアリングに脱着可能に固定する請求項７記載のホイールハブアセンブリ。
9. ハブリテーナを更に備え、前記固定取付手段が前記ハブリテーナを前記ベアリングに脱着可能に固定する請求項７記載のホイールハブアセンブリ。
10. ブレーキディスクを更に備え、前記ベアリングを取外さずに該ブレーキディスクも取外せるようにした請求項１乃至９の何れか１項記載のホイールハブアセンブリ。
11. アクスルと請求項１乃至１０の何れか１項記載のホイールハブアセンブリとを備えたことを特徴とするアクスルアセンブリ。
12. 請求項１乃至１０の何れか１項記載のホイールハブアセンブリを装備したことを特徴とする車両。

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