JP2006224850A - 車両用ハブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 制動時のブレーキの鳴きを小さく抑えつつ、ホイールや制動回転体などを取り付ける際の作業性に優れる車両用ハブユニットを提供する。
【解決手段】 金属製フランジ部４のボルト孔６と、金属製ハブボルトＢの首部Ｂ１との嵌め合いを、ハブボルトＢの圧入に伴ってフランジ部４にうねりが生じない程度に緩くし、フランジ部４のボルト孔６側の縁部４ａとハブボルトＢとを、酸化反応によって互いに固着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用のハブユニットに関する。

従来より、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するものとして、ハブユニットが用いられている。このハブユニットは、転がり軸受と、この転がり軸受の軌道輪部材に一体に設けられたフランジ部とを備えている。フランジ部には、厚さ方向に貫通する複数のボルト孔が形成されており、各ボルト孔には、ハブボルトの首部が圧入によって支持されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１５４８０１号公報（第１図）

しかしながら、従来のハブユニットは、フランジ部のボルト孔にハブボルトの首部を圧入するので、フランジ部におけるボルト孔側の縁部が小さく塑性変形する。このため、フランジ部にうねりが生じていた。フランジ部にうねりが生じると、このフランジ部に取り付けられるブレーキディスクなどの制動回転体にもそのうねりが及ぶ場合があり、制動時にブレーキの鳴きが発生する要因となる。
フランジ部のうねりを小さく抑える方法としては、ハブボルトの首部とボルト孔との嵌め合いをできるだけ緩くすることが考えられるが、単に嵌め合いを緩くしただけでは、ハブボルトがフランジ部に対して回転し易くなるとともに、抜け落ち易くなる。これでは、ホイールやブレーキディスクなどを取り付ける際の作業性が低下する。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、制動時のブレーキの鳴きを小さく抑えつつ、ホイールや制動回転体などを取り付ける際の作業性に優れる車両用ハブユニットを提供することを目的とする。

本発明は、転がり軸受と、この転がり軸受の軌道輪部材に一体に設けられた金属製フランジ部とを備え、前記フランジ部にその厚さ方向に貫通する複数のボルト孔が形成され、各ボルト孔に金属製ハブボルトの首部が圧入によって支持されている車両用ハブユニットにおいて、前記ハブボルトの圧入に伴って前記フランジ部にうねりが生じない程度に前記ボルト孔と前記ハブボルトの首部との嵌め合いが緩くされ、前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部と前記ハブボルトとが、酸化反応によって固着されていることを特徴とする。
本発明によれば、ボルト孔とハブボルトの首部との嵌め合いがハブボルトの圧入に伴ってフランジ部にうねりが生じない程度に緩くされているので、フランジ部に取り付けられるブレーキディスクなどの制動回転体にうねりが及ぶのを極力防止することができる。また、嵌め合いを緩くしても、フランジ部のボルト孔側縁部とハブボルトとが酸化反応によって固着されているので、ハブボルトがフランジ部に対して回転したり、抜け落ちたりするのを極力防止することができる。

また、上記の車両用ハブユニットにおいて、前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部または前記ハブボルトの少なくとも一方には、当該フランジ部及びハブボルトの素材よりもイオン化傾向の大きい被酸化金属材がコーティングされているのが好ましい。
この場合には、被酸化金属材がフランジ部及びハブボルトの素材よりイオン化傾向が大きいので、当該被酸化金属材と接するフランジ部のボルト孔側縁部及びハブボルトの間で局部電池が構成される。これによって、被酸化金属材が酸化（腐食）し、フランジ部のボルト孔側縁部とハブボルトとが、酸化した当該被酸化金属材を介して固着される。

また、上記の車両用ハブユニットにおいて、前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部または前記ハブボルトの少なくとも一方には、互いの酸化反応を促進させる酸化促進剤が塗布されているのが好ましい。
この場合には、フランジ部のボルト孔側縁部またはハブボルトの少なくとも一方には、酸化促進剤が塗布されているので、当該フランジ部のボルト孔側縁部とハブボルトとが互いに酸化（腐食）する。これによって、フランジ部のボルト孔側縁部とハブボルトとが直接的に固着される。

本発明によれば、フランジ部に取り付けられるブレーキディスクなどの制動回転体にううねりが及ぶのを極力防止することができるので、制動時のブレーキの鳴きを小さく抑えることができる。また、嵌め合いを緩くしても、ハブボルトがフランジ部に対して回転したり、抜け落ちたりするのを極力防止することができるので、ホイールや制動回転体などを取り付ける際の作業性に優れる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用ハブユニット１を示す部分断面図であり、図２は、図１におけるＸ部を示す拡大図である。なお、図１の左右方向がハブユニット１の軸方向といい、図の左側を軸方向外側、右側を軸方向内側という。

図１に示すように、この車両用ハブユニット１は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するもので、転がり軸受２と、転がり軸受２の軌道輪部材となるハブホイール３と、ハブホイール３に一体に設けられたフランジ部４とを備えている。
フランジ部４には、その厚さ方向に貫通する複数のボルト孔６が形成されている。これらのボルト孔６には、ハブボルトＢの首部Ｂ１が圧入によってそれぞれ固定されている。また、フランジ部４の中心部には、軸方向外側に突出する円環状のリング部７が形成されている。

ハブホイール３は、炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）や軸受用鋼などで構成されたもので、断面円形状の小径部８と、小径部８の軸方向内側の端部が径方向外側に屈曲変形されたかしめ部９と、小径部８より径が大きく当該小径部８から軸方向外側に向かって連続して設けられた断面円形状の大径部１０とを具備している。また、ハブホイール３における大径部１０には、その外周面から径外方向に延びる上記のフランジ部４が設けられている。

転がり軸受２は、例えば複列玉軸受で、一対の外輪軌道面１１ａ，１１ｂを有する外輪１２と、内周面がハブホイール３の小径部８の外周面８ａに密接するように挿嵌された内輪部材１３とを備えている。そして、内輪部材１３には、軸方向内側の外輪軌道面１１ｂに対向する内輪軌道面１４ａが径外側に設けられており、ハブホイール３の大径部１０の外周面には、軸方向外側の外輪軌道面１１ａに対向する内輪軌道面１４ｂが設けられている。

また、転がり軸受２には、互いに対向する内外輪軌道面に転動自在に配列された転動体である一対の玉１５と、これらの玉１５をそれぞれ周方向に所定の間隔で保持する一対の保持器１６とが設けられている。さらに、転がり軸受２は、外輪１２の外周面１２ａから径外方向に延びて操舵機構のナックル（図示せず）が固定される軸受フランジ１７と、ハブホイール３と外輪１２との間に形成される環状空間を軸方向両端から密封するシール部材１８とを有している。

ハブボルトＢは、例えばクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５）からなるもので、ボルト孔６の孔径より大径の頭部Ｂ２と、頭部Ｂ１に一体で設けられる上記の首部Ｂ１と、首部Ｂ１と一体で設けられるねじ部Ｂ３とを有している。首部Ｂ１の外周には、フランジ部４におけるボルト孔６側の縁部４ａ（以下、ボルト孔側縁部４ａという。）との摩擦抵抗を増大させるセレーションＳが形成されている。
また、ハブボルトＢの首部Ｂ１とフランジ部４のボルト孔６との嵌め合いは、ハブボルトＢの圧入に伴ってフランジ部４にうねりが生じない程度に緩くされている。

図２に示すように、ハブボルトＢとフランジ部４のボルト孔側縁部４ａとが、酸化反応によって互いに固着されている。具体的には、フランジ部４のボルト孔側縁部４ａ、または、ハブボルトＢの少なくとも一方に、フランジ部４及びハブボルトＢの素材よりもイオン化傾向の大きい被酸化金属材Ｍがコーティングされている。
本実施形態では、ハブボルトＢの全体に被酸化金属材Ｍとして、例えば亜鉛がコーティングされており、この亜鉛ＭがコーティングされたハブボルトＢが、ボルト孔６に圧入されている。
亜鉛Ｍは、ハブボルトＢ及びハブホイール３を構成する素材よりイオン化傾向が大きいので、当該亜鉛Ｍと接するハブボルトＢとフランジ部４のボルト孔側縁部４ａとの間で局部電池が構成される。これによって、亜鉛Ｍが時間経過とともに酸化（腐食）し、ハブボルトＢの首部Ｂ１及び頭部Ｂ２と、ボルト孔側縁部４ａとが、酸化した当該亜鉛Ｍを介して互いに固着される。

また、亜鉛Ｍをより短時間で酸化させるには、当該亜鉛ＭがコーティングされたハブボルトＢの頭部Ｂ２に、電源装置（図示せず）のマイナス電極を接続し、フランジ部４にプラス電極を接続して互いの電極に電圧を印加する。これによって、電流がフランジ部４のボルト孔側縁部４ａからハブボルトＢを覆う亜鉛Ｍに向かって流れ、亜鉛Ｍの酸化反応が促進される。

上記のように構成されたハブユニットによれば、ボルト孔６とハブボルトＢの首部Ｂ１との嵌め合いが、ハブボルトＢの圧入に伴ってフランジ部４にうねりが生じない程度に緩くされているので、フランジ部４に取り付けられるブレーキディスクなどの制動回転体にうねりが及ぶのを極力防止することができる。また、嵌め合いを緩くしても、フランジ部４のボルト孔側縁部４ａとハブボルトＢとが、酸化（腐食）によって互いに固着されているので、ハブボルトＢがフランジ部３に対して回転したり、抜け落ちたりするのを極力防止することができる。

図３は、本発明の第２実施形態にかかるハブユニットのハブボルトＢとフランジ部４との関係を示している。
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、フランジ部４のボルト孔側縁部４ａ、または、ハブボルトＢの少なくとも一方に、互いの酸化反応を促進する酸化促進剤Ｒが塗布されている点である。

図３に示すように、本実施形態では、ハブボルトＢの首部Ｂ１に、酸化促進剤Ｒとして、例えばクエン酸溶液が塗布されている。クエン酸溶液Ｒは、ハブボルトＢの首部Ｂ１とフランジ部４のボルト孔側縁部４ａとの間に形成される若干の隙間に留まっている。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、ハブボルトＢの首部Ｂ１にセレーションＳ（図１参照）が形成されているので、ハブボルトＢの首部Ｂ１とフランジ部４のボルト孔側縁部４ａとの間により隙間が形成されやすく、クエン酸溶液Ｒがより一層留まり易くなっている。
上記のようにクエン酸溶液Ｒが塗布されることで、フランジ部４のボルト孔側縁部４ａとハブボルトＢの首部Ｂ１とが時間経過とともに互いに酸化（腐食）する。これによって、当該フランジ部４のボルト孔側縁部４ａとハブボルトＢの首部Ｂ１とが互いに直接的に固着される。
なお、ハブボルトＢの座面、または、この座面と対向するフランジ部４におけるボルト孔側縁部４ａの面の少なくとも一方に、クエン酸容溶液Ｒを塗布してもよい。この場合には、ハブボルトＢの座面とフランジ部４のボルト孔側縁部４ａとが酸化反応によって互いに直接的に固着される。

また、クエン酸溶液Ｒによる酸化反応をより短時間で行うには、ハブボルトＢの頭部Ｂ２に、電源装置（図示せず）のプラス電極を接続し、フランジ部４にマイナス電極を接続して互いの電極に電圧を印加する。これによって、クエン酸溶液Ｒによる酸化反応がより一層促進される。なお、ハブボルトＢの頭部Ｂ２にマイナス電極を接続し、フランジ部４にプラス電極を接続してもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、フランジ部４は、外輪１２の外周面に設けられてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる車両用ハブユニットを示す部分断面図である。 図１におけるＸ部を示す拡大図である。 本発明の第２実施形態にかかる車両用ハブユニットのハブボルトとボルト孔との関係を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 車両用ハブユニット
２ 複列玉軸受（転がり軸受）
３ ハブホイール（軌道輪部材）
４ フランジ部
４ａ （フランジ部のボルト孔側の）縁部
６ ボルト孔
Ｂ ハブボルト
Ｂ１ （ハブボルトの）首部
Ｍ 亜鉛（被酸化金属材）
Ｒ クエン酸溶液（酸化促進剤）

Claims (3)

1. 転がり軸受と、この転がり軸受の軌道輪部材に一体に設けられた金属製フランジ部とを備え、前記フランジ部にその厚さ方向に貫通する複数のボルト孔が形成され、各ボルト孔に金属製ハブボルトの首部が圧入によって支持されている車両用ハブユニットにおいて、
   前記ハブボルトの圧入に伴って前記フランジ部にうねりが生じない程度に前記ボルト孔と前記ハブボルトの首部との嵌め合いが緩くされ、
   前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部と前記ハブボルトとが、酸化反応によって固着されていることを特徴とする車両用ハブユニット。
2. 前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部または前記ハブボルトの少なくとも一方には、前記フランジ部及びハブボルトの素材よりもイオン化傾向の大きい被酸化金属材がコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ハブニット。
3. 前記フランジ部における前記ボルト孔側の縁部または前記ハブボルトの少なくとも一方には、互いの酸化反応を促進させる酸化促進剤が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ハブユニット。

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