JP2006306382A - 制振機構付きハブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 低周波域での振動吸収性能と耐久性との双方に優れた制振機構付きハブユニットを提供する。
【解決手段】 制振機構付きハブユニット６は、ホイール取付部４ａに取り付けられる車輪（タイヤホイール３０２）からの振動の、車軸２から外輪取付部５３に至る伝達系路上に、合金材料固有の内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料からなる振動吸収部５４が設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明はハブユニットに関し、特に、制振機構付きのハブユニットに関する。

特開２００２−１７８７０９号公報 特開２００３−９７５８８号公報

自動車の乗り心地や車内騒音低減のため、タイヤホイールやブレーキディスクを取り付けるためのハブユニットに防振機構を設ける提案が、例えば特許文献１にてなされている。具体的には、車軸と軸受内輪との間に筒状の制振材料を配置した構造であり、その制振材料は、熱可塑性樹脂やエラストマーなどの高分子材料、あるいは高分子材料を通常の鋼板でサンドイッチにした制振鋼板で構成される。制振鋼板においても、その振動減衰作用の中心的役割を果たすのは、鋼板の間に配置された高分子材料層である。

しかし、高分子材料からなる制振材料は、自動車車軸用のハブに適用する際に次のような問題がある。
（１）高分子材料の振動吸収効果は数ｋＨｚ以上の高周波域では顕著であるが、車内騒音や振動の主体となるのは、数１００Ｈｚ程度のロードノイズやエンジン振動、あるいは、それよりもさらに低域の路面振動であり、騒音ないし振動の抑制効果が顕著でない。例えば、ロードノイズの主要因は、路面凹凸によるゴムタイヤの加振により生ずる２００Ｈｚ〜３００Ｈｚの共鳴ノイズであることが知られており、ゴム等の高分子材料で十分に減衰できないことは、いわば当然ともいえる。
（２）高負荷が作用する車軸用のハブにおいては、偏心荷重が繰り返しあるいは長時間負荷されることもあり、高分子材料からなる制振機構では耐久性に難がある。また、偏心荷重による圧縮永久歪が助長されやすい問題もある。

本発明の課題は、低周波域での振動吸収性能と耐久性との双方に優れた制振機構付きハブユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題を解決するために、本発明の制振機構付きハブユニットは、
車軸と一体回転するハブ本体と、該ハブ本体の外周面からラジアル方向外向きに突出するホイール取付部とを有するハブと、
ハブ本体の外周面に取り付けられ、車軸及びハブと一体回転可能に取り付けられる内輪と、該内輪のラジアル方向外側に配置された外輪と、内輪と外輪との間に配置される複数の転動体とを備える軸受部とを有し、
自動車側に設けられた外輪取付部に外輪が非回転となる形で取り付けられるとともに、ホイール取付部に取り付けられる車輪からの振動の、車軸から外輪取付部に至る伝達系路上に、合金材料固有の内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料からなる振動吸収部を設けてなることを特徴とする。なお、本発明において制振合金とは、「１００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動周波数帯域における対数減衰率が０．０１以上の合金材料」のことをいう（もちろん、上記振動周波数帯外での対数減衰率が０．０１以上となっていても差し支えない）。

上記本発明の制振機構付きハブユニットでは、車軸から外輪取付部に至る伝達系路上に、合金材料固有の内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料からなる振動吸収部を設けた。これにより、以下の効果が達成される。
（１）内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料により振動吸収部を構成するので、１ｋＨｚ以下の低域の騒音ないし振動に対して吸収効果が顕著であり、車内騒音や振動の主体となるロードノイズ（例えば、路面凹凸によりゴムタイヤが加振されて生ずる共鳴ノイズが主体となる）や、それよりもさらに低域の路面振動などに対しても優れた抑制効果を発揮する。
（２）制振合金材料からなる振動吸収部は、高分子材料からなる振動吸収部よりも高強度であり、耐久性に優れる。また、偏心荷重等が繰り返し加わった場合でも、高分子材料のような圧縮永久歪が蓄積されにくい。

車輪が拾う路面振動等の車体側への伝達経路は、ハブ本体部の内側に位置する車軸外周面領域が最も大面積であり、上記振動の多くがここを通過することとなる。従って、振動吸収部を、車軸を周方向に取り囲む形態で設けると、路面振動の車体側への伝達を効果的に抑制できる。この場合、振動吸収部は、外輪を周方向に取り囲む形態で設けることが軸受に対する振動吸収部のアセンブリも容易であり、また、軸受自体の共振成分をより効果的に除去できる利点がある。具体例としては、外輪取付部が、外輪を軸線方向に圧入嵌合させるための嵌合孔を有したハブナックルとされる場合、振動吸収部を、ハブナックルと外輪との間に配置することができる。嵌合によりハブナックルと外輪との間で振動吸収部が挟圧保持され、減衰対象となる振動の振動吸収部への伝達効率も良好となるので、上記本発明の効果がより顕著に達成される。

この場合、振動吸収部は、内周面及び外周面の少なくともいずれかが、外輪の外周面及び嵌合孔の内周面の少なくともいずれかに嵌合圧着する筒状に形成することができる。この場合、筒状の振動吸収部の内周面及び外周面の双方を嵌合圧着面とすることもできるが、筒状の振動吸収部の内周面及び外周面の一方のみを嵌合圧着面とし、他方を外輪外周面又は嵌合孔の内周面に接合することもできる。このようにすると、振動吸収部を含めたハブユニットの組立工程を簡略化することができる。

次に、本発明のハブユニットは、外輪のアキシャル方向後端部が、外輪取付部となる車軸ケースの外輪収容孔の内側に挿入されるとともに、外輪の外周面にラジアル方向に突出形成された取付フランジが車軸ケースの外輪収容孔の周縁部に当接して、該外輪の車軸ケースに対するアキシャル方向の相対移動が規制されるようになっており、かつ取付フランジに一体化された外輪締結部にボルト挿通孔が貫通形成され、該ボルト挿通孔を経て車軸ケース側に締結部材をなす外輪締結ボルトがねじ込まれる取付構造を有するものとして構成することもできる。この構成は、外輪を車軸ケースへの外輪収容孔の内側に挿入し、外輪締結ボルトを用いて取付フランジを車軸ケースにボルト締結する構造なので、ハブナックルへ外輪を圧入嵌合する構造と比較して、自動車側への組み付けが容易である。

この場合、タイヤホイール側（つまり、ハブ側）からの振動伝達経路は、車軸ケースと外輪との間の接触部が主体となるので、振動吸収部を、車軸ケースと外輪との間に設けられるケース側振動吸収部を有するものとして構成すると制振効果が高められる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第一実施形態に係る制振機構付きハブユニット６の一例を断面構造にて示すものである。該制振機構付きハブユニット６は、車軸２の先端部外周面に取り付けられる筒状のハブ本体４ｂと、該ハブ本体４ｂの外周面からラジアル方向外向きに突出するホイール取付部４ａとを有するハブ４と、ハブ本体４ｂの外周面に取り付けられる軸受部５とを備える。軸受部５は、車軸２及びハブ４と一体回転可能に取り付けられる内輪５ａと、該内輪５ａのラジアル方向外側に配置された外輪５ｂと、内輪５ａと外輪５ｂとの間に配置される複数の転動体５ｃとからなる。そして、その外輪５ｂが、自動車側に設けられた外輪取付部５３に非回転となるように組み付けられる。転動体５ｃは、高炭素クロム軸受鋼（例えばＳＵＪ１，ＳＵＪ２）やセラミックで構成できる。また、内輪５ａ及び外輪５ｂは高炭素クロム軸受鋼や工具鋼（例えばＳＫ５，ＳＫ７）で構成できる。

車軸先端部２ｔは、その後端側に隣接する車軸本体部２ｍよりも縮径されてなり、ハブ本体４ｂが該車軸先端部２ｔに外挿される。該車軸先端部２ｔと車軸本体部２ｍとの境界位置には、ハブ本体４ｂの後端面と当接する段部２ｆが形成されている。なお、従動輪側では、ハブ本体が中実部材とされ、車軸に兼用される構成もありえる。この場合も、ハブ本体は車軸と一体回転する部材の概念に属するものとする。

軸受部５は複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、ハブ本体４ｂの外周に、アキシャル方向に隣接する形で圧入外嵌される２つの単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉（転動体）５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ、５ｄとを備えている。該軸受５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。ハブ本体４ｂの内周面と車軸先端部２ｔの外周面との嵌合部にはスプライン４ｓが形成されている。また、ホイール取付部４ａは、ハブ本体４ｂの外周面から外向きに突出するフランジ状に形成され、該ホイール取付部４ａの車両アウタ側主表面から突出するボルト８により、タイヤホイール３０２及びブレーキディスク３０１が取り付けられる。

ハブ本体４ｂの外周面には、内輪５ａのアキシャル方向前端面側と当接する段部４ｄが形成されている。また、ハブ本体４ｂにはアキシャル方向に貫通する車軸挿通孔４ｈが形成されている。該車軸挿通孔４ｈに挿入された車軸２の先端部には、ホイール取付部４ａよりも前方側に突出した雌ねじ部が形成され、ここに、ハブ４を車軸２に締結するためのハブ締結用ナット２ｖが螺合している。

上記制振機構付きハブユニット６においては、ホイール取付部４ａに取り付けられる車輪（タイヤホイール３０２）からの振動の、車軸２から外輪取付部５３に至る伝達系路上に、合金材料固有の内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料からなる振動吸収部５４が設けられている。図１において、外輪取付部５３はハブナックル５３であり、該ハブナックル５３の嵌合孔５３ｈに外輪５ｂがアキシャル方向に圧入嵌合されている。そして、振動吸収部５４は、ハブナックル５３と外輪５ｂとの間に配置されている。

振動吸収部５４は、内部摩擦減衰機構に基づき振動を減衰させる制振合金材料により構成されるので、ゴムやエラストマー等の高分子制振材料と異なり、１ｋＨｚ以下の低域の騒音ないし振動に対しても吸収効果が顕著である。従って、車内騒音や振動の主体となるロードノイズ、例えば路面凹凸によりゴムタイヤが加振されて生ずる共鳴ノイズや、それよりもさらに低域の路面振動などが、振動吸収部５４にて効率的に減衰される。その結果、これらの振動が自動車のサスペンション系統（ハブナックル５３を含む）を介して車内に伝達されること、ひいては車内に該振動に由来した騒音や不快感が漏洩することが効果的に防止される。また、制振合金材料からなる振動吸収部５４は、高分子材料系の振動吸収部よりも高強度であり耐久性に優れる。また、偏心荷重等が繰り返し加わった場合でも、高分子材料のような圧縮永久歪が蓄積されにくい。

振動吸収部５４は、内周面及び外周面の少なくともいずれかが、外輪５ｂの外周面及び嵌合孔の内周面の少なくともいずれかに嵌合圧着する筒状に形成することができる。この場合、筒状の振動吸収部５４の内周面及び外周面の双方を嵌合圧着面とすることもできるが、筒状の振動吸収部５４の内周面及び外周面の一方のみを嵌合圧着面とし、他方を外輪５ｂ外周面又は嵌合孔の内周面に接合することもできる。このようにすると、振動吸収部５４を含めたハブユニットの組立工程を簡略化することができる。図２は外輪５ｂ外周面を振動吸収部５４の内周面と接合した例であり、図３は、振動吸収部５４の外周面を嵌合孔の内周面に接合した例である。振動吸収部５４は、例えば接着剤層、ろう付け部あるいは溶接部として形成される接合部６１を介して接合されている。

振動吸収部５４を構成する制振合金材料としては、次のようなものを使用できる。
（Ａ）複合型制振合金材料
合金マトリックスと第二相との界面での塑性流動や粘性流動が内部摩擦発生要因となるもの。代表的なものは以下の通り。
・片状黒鉛鋳鉄（いわゆるねずみ鋳鉄）
・Ｚｎ−Ａｌ系制振合金材料
例えば、Ａｌを２０質量％以上２４質量％以下含有し、残部Ｚｎからなる合金（特にＺｎ−２２質量％Ａｌの共析組成にて減衰効果が最も顕著となる）を例示できる。

（Ｂ）強磁性型制振合金材料
９０°磁区壁の非可逆移動に伴う磁気−機械的静履歴損失が内部摩擦要因となるもの。代表的なものは以下の通り。
・低炭素（Ｃ：０．２質量％以下）Ｆｅ−Ｃｒフェライトステンレス鋼系制振合金材料
Ｆｅ−１２質量％Ｃｒ、Ｆｅ−１２質量％Ｃｒ―２質量％Ａｌ（サイレンタロイ）、Ｆｅ−１２質量％Ｃｒ―２質量％Ａｌ―３質量％Ｍｏ（ジェンタロイ）、Ｆｅ−１２質量％Ｃｒ―２質量％Ａｌ−０．１質量％Ｃ（トランカロイ）。Ｃ添加による炭化物析出により磁区壁の移動抵抗が高まり、磁気−機械的静履歴損失効果がより向上する。
・Ｆｅ−Ａｌ系制振合金材料
特に、Ａｌを６質量％以上１０質量％以下の範囲で含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物よりなる合金。市販品として「インテリアル」（商品名：（株）アーバンマテリアルズ製、代表組成：Ｆｅ−８質量％Ａｌ）を例示できる。

（Ｃ）双晶型制振合金材料
熱弾性型マルテンサイト変態を起こす金属材料において、応力誘起マルテンサイト変態の格子不変変形に伴い生じた内部双晶（あるいは兄弟晶）境界、あるいは母相／マルテンサイト相境界の外部応力に付加による移動に伴う弾性応力緩和ないし静履歴損失が内部摩擦要因となるもの。代表的なものは以下の通り。
・Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金材料
３５質量％以上８５質量％以下のＭｎ、１５質量％以上６５質量％以下のＣｕを含有し、ＭｎとＣｕとの合計が９０質量％以上であり、規則相安定化のための副成分（例えば、Ａｌ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｓｎの一種以上）を１質量％以上１０質量％以下の範囲で含有する合金。例えば、Ｍｎ−２２．３質量％Ｃｕ−５．１質量％Ｎｉ−２質量％Ｆｅ合金（商品名：Ｄ２０５２（大同特殊鋼株式会社製））、Ｍｎ−３７質量％Ｃｕ−４質量％Ａｌ−２質量％Ｎｉ−３質量％Ｆｅ合金（ソノストン）、Ｃｕ−４４質量％Ｍｎ−２質量％Ａｌ合金（インクラミュート１）、Ｃｕ−４２質量％Ｍｎ−２質量％Ａｌ−２質量％Ｓｎ合金（インクラミュート２）などを例示できる。
・Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ系制振合金材料
例えば、Ｃｕ−１４質量％Ａｌ−４質量％Ｎｉ合金。
・Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系制振合金材料
例えば、Ｃｕ−２１質量％Ｚｎ−６質量％Ａｌ合金。

（Ｄ）転位型制振合金材料
すべり転位の不純物固着点の離脱に伴う静履歴損失が内部摩擦要因となるもの。代表的なものは以下の通り。
・Ｍｇ−０．２質量％Ｚｒ合金。
・Ｍｇ−Ｍｇ_２Ｎｉ亜共晶合金。

ロードノイズの場合、１００〜４００Ｈｚの振動周波数帯域に騒音成分が集中し（例えば、タイヤ空洞共鳴音のピーク周波数は２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）、当該周波数帯域での減衰効果をより高めること、具体的には１００〜４００Ｈｚの振動周波数帯域での対数減衰率を０．０５以上（望ましくは０．１以上：上限値の制限はないが、例えば組織制御等により０．７程度までは可能）確保するためには、双晶型ないし強磁性型の制振合金を採用することが望ましく、特に、Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金材料とＦｅ−Ａｌ系制振合金材料を好適に使用することができる。Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金材料は、より低域の周波数帯でもフラットな減衰特性を示すので、ロードノイズのほか、より低周波の路面振動についても伝達抑制効果に優れる。また、Ｄ２０５２は加工性も良好である。他方、Ｆｅ−Ａｌ系制振合金材料は、減衰特性はＭｎ−Ｃｕ系制振合金材料に次いで良好であり、また、Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金材料よりも高強度で安価である。

（実施の形態２）
図４及び図７〜図１４は、本発明の第二実施形態に係る制振機構付きハブユニット１０６の一例を断面構造にて示すものである。該制振機構付きハブユニット１０６は、図１の制振機構付きハブユニット６と基本構造上共通する部分も多く、当該共通部分には同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。また、振動吸収部の材質は、実施の形態１に例示したものと同じ制振合金を採用できる。

いずれの図の制振機構付きハブユニット１０６においても、外輪５ｂのアキシャル方向後端部が、外輪取付部となる車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの内側に挿入される。そして、外輪５ｂの外周面にラジアル方向に突出形成された取付フランジ５ｆが車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの周縁部に当接し、該外輪５ｂの車軸ケース３に対するアキシャル方向の相対移動が規制される。また、取付フランジ５ｆに一体化された外輪締結部５ｅにボルト挿通孔５ｈが貫通形成され、該ボルト挿通孔５ｈを経て車軸ケース３側に締結部材をなす外輪締結ボルト５ｔがねじ込まれる取付構造を有する。なお、タイヤホイールとブレーキディスクは図示を省略している。

タイヤホイール側（つまり、ハブ４側）からの振動伝達経路は、車軸ケース３と外輪５ｂとの間の接触部が主体となる。振動吸収部は、車軸ケース３と外輪５ｂとの間に設けられるケース側振動吸収部１５４，１５５，１５６を有するものとして構成され、制振効果が高められている。各図の構成の相違点は、このケース側振動吸収部１５４，１５５，１５６の形成形態にある。

図４及び図７に示す構成では、ケース側振動吸収部は、取付フランジ５ｆと車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの周縁部との間に配置されたアキシャル振動吸収部１５４を有する。このアキシャル振動吸収部１５４は、ハブ４のアキシャル方向への投影振幅成分を有する振動モードの吸収に特に効果的である。この場合、アキシャル振動吸収部１５４を、図５に示すように、取付フランジ５ｆに対応したリング状に形成しておくと、取付フランジ５ｆの周方向に一様な振動吸収効果が得られる。図４では、上記アキシャル振動吸収部１５４を、車軸ケース３側をオフセットして（つまり、振動吸収部が入るように一部切り欠いて）配置した例であり、この場合、アキシャル振動吸収部１５４を車軸ケース３に接合することもできる。また、図７に示すように、上記アキシャル振動吸収部１５４を、取付フランジ５ｆ側をオフセットして（つまり、振動吸収部が入るように一部切り欠いて）配置することもでき、この場合、アキシャル振動吸収部１５４を取付フランジ５ｆに接合することもできる。

図４及び図７に示すように、取付フランジ５ｆは、車軸ケース３の外輪収容孔３ｈに沿って形成された環状の本体部から、外輪締結部５ｅをラジアル方向外向きに延出形成したものとして構成できる。この場合、図５に示すように、ケース側振動吸収部は、外輪締結部５ｅと車軸ケース３との間に配置された補助振動吸収部１５４ｅを有するものとして構成できる。この補助振動吸収部１５４ｅはアキシャル振動吸収部１５４の一部をなすものであり、取付フランジ５ｆに対応したリング状の本体部１５４ｍと一体に形成されている。ボルトの締結力により振動伝達効率の高まっている外輪締結部５ｅに、上記のような補助振動吸収部１５４（ボルト挿通孔１５４ｈを有する）を設けることで、外輪締結部５ｅを経由した振動成分の伝播を効果的に抑制することができる。なお、図６に示すように、補助振動吸収部１５４ｅを、本体部１５４ｍとは別体に形成してもよい（図６では、補助振動吸収部１５４ｅがワッシャ状に形成されている）。

次に、図８及び図９に示すように、ケース側振動吸収部は、外輪５ｂのアキシャル方向後端部の外周面と、車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの内周面との間に配置される筒状のラジアル振動吸収部１５５を有するものとして構成することもできる。該ラジアル振動吸収部１５５は、ハブ４のラジアル方向への投影振幅成分を有する振動モードの吸収に特に効果的である。図８は、このようなラジアル振動吸収部１５５を、車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの内周面側をオフセットして（つまり、振動吸収部が入るように一部切り欠いて）配置した例であり、この場合、ラジアル振動吸収部１５５の外周面を外輪収容孔３ｈの内周面に接合することもできる。また、図９は、ラジアル振動吸収部１５５を、外輪５ｂの外周面側をオフセットして（つまり、振動吸収部が入るように一部切り欠いて）配置した例であり、この場合、ラジアル振動吸収部１５５の内周面を外輪５ｂの外周面に接合することもできる。

また、図１０及び図１１に示すように、アキシャル振動吸収部１５４とラジアル振動吸収部１５５との双方を設けることも可能である（図１０は、車軸ケース３側をオフセットして振動吸収部を設けた例であり、図１１は外輪５ｂ側をオフセットして振動吸収部を設けた例である）。このようにすると、ハブ４のアキシャル方向への投影振幅成分を有する振動モードと、同じくハブ４のラジアル方向への投影振幅成分を有する振動モードとの双方を効果的に吸収することができる。さらに、取付フランジ５ｆから車軸ケース３に伝達される振動の外輪５ｂ外周面側への回りこみ成分や、逆に外輪５ｂ外周面から車軸ケース３に伝達される振動成分の取付フランジ５ｆ側への回り込み成分も効果的に吸収・遮断できる。図１０及び図１１の例では、ハブ取付フランジ５ｆと車軸ケース３の外輪収容孔３ｈの周縁部との間に配置されたリング状のアキシャル振動吸収部１５４が、筒状のラジアル振動吸収部１５５のアキシャル方向前端側に一体化された一体振動吸収部１５６とされている。これにより、ケース側振動吸収部１５４，１５５，１５６の構成部品点数が減じられ、組み付けの工数を削減できる。

図１２の構成では、振動吸収部が、外輪締結ボルト５ｔの頭部と車軸ケース３のボルト挿通孔５ｈの周縁部との間に配置された振動吸収座金３５４を有するものとされている。これにより、取付フランジ５ｆから外輪締結ボルト５ｔ側に回り込む振動を効果的に吸収・抑制することができる。

また、図１３の構成では、振動吸収部が、内輪５ａの内周面と、ハブ本体４ｂの外周面との間に配置される筒状のハブ側ラジアル振動吸収部２５４を有するものとされている。この構成により、車輪が拾う振動を、取付フランジ５ｆよりも車輪近いハブ側で吸収・遮断することができる。

なお、上記図４（図７）、図８（図９）、図１０（１１）のいずれかの構成に、図１２及び図１３の構成の一方又は双方を組み合わせることも可能である。図１４は、図１０、図１２及び図１３の３つの構成を実際に組み合わせた例を示している。

（実施の形態３）
図１５〜図１７は、本発明の第三実施形態に係る制振機構付きハブユニット２０６の一例を断面構造にて示すものである。該制振機構付きハブユニット２０６は、図１の制振機構付きハブユニット６と基本構造上共通する部分も多く、当該共通部分には同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。また、振動吸収部の材質は、実施の形態１に例示したものと同じ制振合金を採用できる。

図１５のハブユニット２０６においては、外輪５ｂの一部が振動吸収部５０１とされている。転動体５ｃと直接接する外輪５ｂの一部を振動吸収部５０１とすることで、優れた振動吸収効果が達成できる。

図１５においては、外輪５ｂが、転動体５ｃの軌道面を含む部分が、振動吸収部５０１よりも硬質の焼入れ可能材からなる軌道面形成部５０２とされ、該軌道面形成部５０２に対しラジアル方向に接する形で振動吸収部５０１が一体化されている。車両荷重により重負荷を受けつつ転動体５ｃが転がり摺動する軌道面形成部５０２を、上記硬質の焼入れ可能材で構成することで、軌道面形成部５０２の転がり疲労特性を向上できる。該硬質の焼入れ可能材として高炭素クロム軸受鋼（例えばＳＵＪ１，ＳＵＪ２）や工具鋼（例えばＳＫ５，ＳＫ７）を採用できる。

図１５の構成では、軌道面形成部５０２が軌道面に沿って層状に形成され、外輪の該軌道面形成部５０２を除いた残余部分が振動吸収部５０１とされてなる。このように構成することで振動吸収部５０１の肉厚を大きく確保でき、振動吸収効果が一層高められている。

次に、図１６のハブユニット２０６においては、内輪５ａの一部が振動吸収部４０１とされている。転動体５ｃと直接接する内輪５ａの一部を振動吸収部４０１とすることで、優れた振動吸収効果が達成できる。

図１６においては、内輪５ａが、転動体５ｃの軌道面を含む部分が、振動吸収部４０１よりも硬質の焼入れ可能材からなる軌道面形成部４０２とされ、該軌道面形成部４０２に対しラジアル方向に接する形で振動吸収部４０１が一体化されている。車両荷重により重負荷を受けつつ転動体５ｃが転がり摺動する軌道面形成部４０２を、上記硬質の焼入れ可能材で構成することで、軌道面形成部４０２の転がり疲労特性を向上できる。該硬質の焼入れ可能材として高炭素クロム軸受鋼（例えばＳＵＪ１，ＳＵＪ２）や工具鋼（例えばＳＫ５，ＳＫ７）を採用できる。

図１６の構成では、軌道面形成部４０２が軌道面に沿って層状に形成され、外輪の該軌道面形成部４０２を除いた残余部分が振動吸収部４０１とされてなる。このように構成することで振動吸収部４０１の肉厚を大きく確保でき、振動吸収効果が一層高められている。

また、図１７のハブユニット２０６は、図１５の構成と図１６の構成とを組み合わせたものである。

本発明の制振機構付きハブユニットの第一実施形態を示す断面図。 振動吸収部の接合形態の第一例を示す断面模式図。 同じく第二例を示す断面模式図。 本発明の制振機構付きハブユニットの第二実施形態を示す断面図。 アキシャル振動吸収部の第一の構成例を示す平面図。 同じく第二の構成例を示す平面図。 図４の制振機構付きハブユニットの第一変形例を示す断面図。 同じく第二変形例を示す断面図。 同じく第三変形例を示す断面図。 同じく第四変形例を示す断面図。 同じく第五変形例を示す断面図。 同じく第六変形例を示す断面図。 同じく第七変形例を示す断面図。 同じく第八変形例を示す断面図。 同じく第九変形例を示す断面図。 同じく第十変形例を示す断面図。 同じく第一一変形例を示す断面図。

符号の説明

２ 車軸
３ 車軸ケース
３ｈ 外輪収容孔
４ ハブ
４ａ ホイール取付部
４ｂ ハブ本体
４ｈ 車軸挿通孔
５ 軸受部
５ａ 内輪
５ｂ 外輪
５ｃ 転動体
５ｔ 外輪締結ボルト
６，１０６ 制振機構付きハブユニット
５４，１５４，１５５，１５６，２５４，３５４，５０１，４０１ 振動吸収部
５３ ハブナックル
１５４，１５５，１５６ ケース側振動吸収部
１５４ アキシャル振動吸収部
１５５ ラジアル振動吸収部
２５４ ハブ側ラジアル振動吸収部
３５４ 振動吸収座金
４０２，５０２ 軌道面形成部

Claims (17)

1. 車軸と一体回転するハブ本体と、該ハブ本体の外周面からラジアル方向外向きに突出するホイール取付部とを有するハブと、
   前記ハブ本体の外周面に取り付けられ、前記車軸及び前記ハブと一体回転可能に取り付けられる内輪と、該内輪のラジアル方向外側に配置された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される複数の転動体とを備える軸受部とを有し、
   自動車側に設けられた外輪取付部に前記外輪が非回転となる形で取り付けられるとともに、前記ホイール取付部に取り付けられる車輪からの振動の、前記車軸から前記外輪取付部に至る伝達系路上に、合金材料固有の内部摩擦減衰機構に基づき前記振動を減衰させる制振合金材料からなる振動吸収部を設けてなることを特徴とする制振機構付きハブユニット。
2. 前記振動吸収部を、前記車軸を周方向に取り囲む形態で設けた請求項１記載の制振機構付きハブユニット。
3. 前記振動吸収部を、外輪を周方向に取り囲む形態で設けた請求項２記載の制振機構付きハブユニット。
4. 前記外輪取付部は、前記外輪を軸線方向に圧入嵌合させるための嵌合孔を有したハブナックルであり、前記振動吸収部が前記ハブナックルと前記外輪との間に配置される請求項３記載の制振機構付きハブユニット。
5. 前記外輪のアキシャル方向後端部が、前記外輪取付部となる車軸ケースの外輪収容孔の内側に挿入されるとともに、前記外輪の外周面にラジアル方向に突出形成されたハブ取付フランジが前記車軸ケースの前記外輪収容孔の周縁部に当接して、該外輪の前記車軸ケースに対するアキシャル方向の相対移動が規制されるようになっており、かつ前記取付フランジに一体化された外輪締結部にボルト挿通孔が貫通形成され、該ボルト挿通孔を経て前記車軸ケース側に締結部材をなす外輪締結ボルトがねじ込まれる取付構造を有し、
   前記振動吸収部が前記車軸ケースと前記外輪との間に設けられるケース側振動吸収部を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
6. 前記ケース側振動吸収部は、前記ハブ取付フランジと前記車軸ケースの前記外輪収容孔の周縁部との間に配置されたアキシャル振動吸収部を有する請求項５記載の制振機構付きハブユニット。
7. 前記アキシャル振動吸収部は前記取付フランジに対応したリング状に形成されてなる請求項６記載の制振機構付きハブユニット。
8. 前記ケース側振動吸収部が、前記外輪の前記アキシャル方向後端部の外周面と、前記車軸ケースの前記外輪収容孔の内周面との間に配置される筒状のラジアル振動吸収部を有する請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
9. 前記ハブ取付フランジと前記車軸ケースの前記外輪収容孔の周縁部との間に配置されたリング状のアキシャル振動吸収部が、筒状の前記ラジアル振動吸収部のアキシャル方向前端側に一体化されてなる請求項８に記載の制振機構付きハブユニット。
10. 前記振動吸収部は、前記外輪締結ボルトの頭部と、前記車軸ケースの前記ボルト挿通孔の周縁部との間に配置された振動吸収座金を有する請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
11. 前記振動吸収部は、前記内輪の内周面と、前記ハブ本体の外周面との間に配置される筒状のハブ側ラジアル振動吸収部を有する請求項２ないし請求項１０のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
12. 前記外輪の一部を前記振動吸収部としてなる請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
13. 前記外輪は、前記転動体の軌道面を含む部分が前記振動吸収部よりも硬質の焼入れ可能材からなる軌道面形成部とされ、該軌道面形成部に対しラジアル方向に接する形で前記振動吸収部が一体化されてなる請求項１２に記載の制振機構付きハブユニット。
14. 前記軌道面形成部が前記軌道面に沿って層状に形成され、前記外輪の該軌道面形成部を除いた残余部分が前記振動吸収部とされてなる請求項１３に記載の制振機構付きハブユニット。
15. 前記内輪の一部を前記振動吸収部としてなる請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の制振機構付きハブユニット。
16. 前記内輪は、前記転動体の軌道面を含む部分が前記振動吸収部よりも硬質の焼入れ可能材からなる軌道面形成部とされ、該軌道面形成部に対しラジアル方向に接する形で前記振動吸収部が一体化されてなる請求項１５に記載の制振機構付きハブユニット。
17. 前記軌道面形成部が前記軌道面に沿って層状に形成され、前記内輪の該軌道面形成部を除いた残余部分が前記振動吸収部とされてなる請求項１６に記載の制振機構付きハブユニット。

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