JP2007161247A - 車軸用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車軸用軸受装置において、ハブホイールに対するディスクロータの取付姿勢を安定させること。
【解決手段】ハブホイール２の径方向外向きのフランジ１０の外端面にディスクブレーキ装置のディスクロータ５があてがわれた状態で取り付けられる車軸用軸受装置であって、前記フランジ１０の円周数カ所に貫通孔１１が設けられ、この貫通孔１１に車輪取付用のボルト１２が貫通状態でかつボルトの頭側に設けられるセレーションを食い込ませる形態で嵌入されており、前記貫通孔のセレーション食い込み領域内周面の軸方向中間部に単一の環状溝１４が設けられている。これにより、前述した貫通孔１１の周辺での肉部の流動がフランジ１０の外端面へ波及しにくくなるから、そこが平滑に保たれることになり、フランジ１０の外端面に対してディスクロータ５を適正な姿勢であてがえるようになる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車輪が装着される車軸用軸受装置に関する。

従来の車軸用軸受装置の一例を図１３に示している。ここでは、駆動輪側に用いられる車軸用軸受装置を例に挙げる。図中、１は車軸用軸受装置、２はハブホイール、３は複列外向きアンギュラ玉軸受、４はドライブシャフト、５はディスクブレーキ装置のディスクロータ、６はナックル、７はブレーキパッドである。

なお、ディスクロータ５は、ハブホイール２のフランジ１０の外端面に対してあてがわれた状態で取り付けられる。このディスクロータ５は、フランジ１０の円周数カ所に設けられる貫通孔１１に貫通状態で非分離に嵌入されるボルト１２によって、固定される（特許文献１参照）。

そもそも、ディスクロータ５の取り付けは、車軸用軸受装置１をドライブシャフト４に対して取り付けた後で行われるために、フランジ１０の貫通孔１１に対してボルト１２を予め取り付けておかなくてはならないし、また、車軸用軸受装置１単品を取り扱う段階において、前述したボルト１２が脱落すると困るので、ボルト１２を貫通孔１１に対して非分離に取り付けるようにしている。

従来では、前述したボルト１２を貫通孔１１に対して非分離とするために、ボルト１２のねじ軸部において頭部側の領域にのみセレーション１３を形成しており、ボルト１２のセレーション１３を、貫通孔１１の円形内周面に対して食い込ませるように嵌入装着する形態になっている。
実開昭５６−１３９６０２号公報

上記従来例では、ボルト１２を貫通孔１１に対して非分離に装着するために、ボルト１２のセレーション１３を貫通孔１１に対して食い込ませているが、それによって、貫通孔１１が塑性変形により微小ながら拡径することになって、フランジ１０の外端面が周方向ならびに径方向で微小ながら波打つなど、面精度が低下することがある。詳しくは、ボルト１２を貫通孔１１に対して装着するときに、図１４に示すように、貫通孔１１の内径がμｍ単位ながらも膨張する。この膨張による肉部の流動によって前述したような面精度の低下が起こる。

このようにフランジ１０の外端面の面精度が低下すると、このフランジ１０に対してディスクロータ５を密着させることができなくなるので、ディスクロータ５が傾いてその回転精度が低下することになりかねない。

このような事情に鑑み、本発明は、車軸用軸受装置において、ハブホイールに対するディスクロータの取付姿勢を安定させることを目的とする。

本発明の車軸用軸受装置は、ハブホイールの径方向外向きのフランジの外端面にディスクブレーキ装置のディスクロータがあてがわれた状態で取り付けられる車軸用軸受装置であって、前記フランジの円周数カ所に貫通孔が設けられ、この貫通孔に車輪取付用のボルトが貫通状態でかつボルトの頭側に設けられるセレーションを食い込ませる形態で嵌入されており、前記貫通孔のセレーション食い込み領域内周面の軸方向中間部に単一の環状溝が設けられている、ことを特徴としている。

この場合、貫通孔にボルトを装着したときに貫通孔の内周面に対するボルトのセレーションの食い込み量を可及的に減らせるから、塑性変形による肉部の流動を抑制できるようになる。

本発明第は、好ましくは、前記環状溝は、軸方向寸法Ｘが、ボルトのセレーション領域の軸方向寸法Ｙに対して、Ｘ≦０．８Ｙとされている。

請求項１または２の発明では、フランジの貫通孔に対するボルトの装着時におけるセレーションの食い込みに伴う貫通孔周辺の肉部の流動量を減少させるように工夫しているから、この肉部の流動がフランジの外端面へ波及しにくくなって、そこを平滑に保つうえで有利となる。

このように本発明では、フランジの外端面の平滑性を確保できるから、フランジの外端面に対してディスクロータを傾くことなく適正な姿勢で取り付けることが可能になるなど、ディスクロータの回転精度の向上に貢献できる。

本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１および図２に参考例の一実施形態を示している。図１は、車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図、図２は、図１においてボルトを装着する前の状態を示す図である。

この実施形態での車軸用軸受装置の全体構成については従来例で提示した図１３と同一とするので、参照されたい。

この実施形態では、ハブホイール２のフランジ１０の貫通孔１１に対してボルト１２を装着するときにフランジ１０の外端面が波打つことを抑制するために、以下のような工夫が施されている。

すなわち、図示するように、フランジ１０の貫通孔１１の内周面に、環状溝１４が軸方向隣り合わせに複数形成されている。なお、環状溝１４は、貫通孔１１の全長範囲に形成する必要はなく、貫通孔１１において少なくともボルト１２のセレーション１３が食い込む領域に形成していればよい。また、環状溝１４の個数も任意に設定される。

そして、図２に示すように、貫通孔１１の環状溝１４の最小径部分の内径寸法Ｒ１をボルト１２のセレーション１３の外径寸法Ｒ２より小さく設定することにより、食い込み代を管理している。この食い込み代は、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下に規定するのがより好ましい。これにより、貫通孔１１からボルト１２が簡単に抜け出ずに保持されるとともに回り止めされることになる。

以上説明した実施形態では、貫通孔１１にボルト１２を装着したときに貫通孔１１の内周面に対するボルト１２のセレーション１３の食い込み量を可及的に減らすことができるから、貫通孔１１の周辺における塑性変形による肉部の流動を少なくできる。これにより、貫通孔１１周辺での肉部の流動がフランジ１０の外端面に対して波及することを抑制できるので、フランジ１０の外端面を平滑に保つうえで有利となる。

したがって、ボルト１２を非分離としたフランジ１０の外端面に対してディスクロータ５を密着させることが可能になり、ディスクロータ５が従来例のように傾くことを防止できるようになるから、ディスクロータ５の回転精度の向上に貢献できるようになる。

上記実施形態での環状溝１４について、例えば参考例として図３や図４に示すように、貫通孔１１の内周面において螺旋状に連なって形成されるものとすることができる。

本願発明に係る車軸用軸受装置に係る実施形態を図５、図６に示す。図５や図６に示すように、環状溝１４を単一として軸方向寸法を大きくして断面ほぼ凹形に形成したものとする。図５や図６に示す環状溝１４の軸方向寸法Ｘについては、ボルト１２のセレーション１３領域の軸方向寸法Ｙに対して、Ｘ≦０．８Ｙの関係に設定するのが好ましい。なお、これらいずれのものでも、上記図１や図２に示した参考例の実施形態と同様の作用、効果が得られる。但し、図５や図６に示す本願発明に係る車軸用軸受装置の場合には、貫通孔１１に対するボルト１２の装着時におけるセレーション１３の食い込みに伴い貫通孔１１周辺の肉部が若干ながらも流動する現象が起こるものの、この肉部の流動が環状溝１４の内壁を変形させる形態で発生することになって、フランジ１０の外端面に対して波及しなくなるから、フランジ１０の外端面を平滑に保つうえでより有効となる。

上記実施形態では、貫通孔１１の内周面に対するボルト１２のセレーション１３の食い込み量を可及的に減らす形態としたが、貫通孔１１の周辺に、貫通孔１１に対するボルト１２装着時において当該貫通孔１１が塑性変形により拡径する現象を許容するための脆弱部を設けるようにしてもよい。具体的に、参考例として図７ないし図９に示すように、フランジ１０において貫通孔１１の外周部に同心状に車両アウタ側から凹まされた環状凹部１５を形成している。この環状凹部１５が脆弱部となる。この脆弱部の他の例としては、参考例として図１０に示すように、フランジ１０において貫通孔１１の外径側と内径側とにフランジ１０と同心状で車両アウタ側から凹まされた環状凹部１６ａ，１６ｂを形成したものとすることができる。この場合の断面形状は、図７および図８と同一となる。

これらいずれの例でも、貫通孔１１に対するボルト１２の装着時におけるセレーション１３の食い込みに伴い、貫通孔１１の周辺で肉部が流動して貫通孔１１が拡径するものの、この肉部の流動が広域に波及することを、環状凹部１５，１６ａ，１６ｂが遮って吸収することになるので、フランジ１０の外端面が波打つ現象を抑制できるようになって、そこの平滑性が保たれることになる。換言すれば、環状凹部１５，１６ａ，１６ｂによって貫通孔１１の外周に鍔片が存在することになるので、前述した貫通孔１１周辺での肉部の流動に伴い前記鍔片が撓むことになって他部位への波及を遮って吸収することになる。ところで、上記環状凹部１５，１６ａ，１６ｂについては、車両インナ側から凹まされたものも本発明に含む。

上記実施形態では、フランジ１０の側に種々な対策を施した例を挙げているが、参考例として例えば図１１に示すように、ボルト１２の中心に全長に及んで貫通する孔１７を設けたり、あるいは、参考例として図１２に示すように、ボルト１２の頭側からセレーション１３存在領域を越える所要位置までに及ぶ有底の穴１８を設けるようにしてもよい。この場合、ボルト１２が脆弱になるので、フランジ１０の貫通孔１１に対するボルト１２の装着時におけるセレーション１３の食い込みに伴い、当該貫通孔１１周辺で肉部が流動するだけでなく、ボルト１２自身も縮径するようになる。このように貫通孔１１の外周とボルト１２とに対して変形を分担させることにより、フランジ１０の貫通孔１１の周辺における肉部の流動量を減少させることができるので、この肉部の流動がフランジ１０の外端面にまで波及することを抑制できて、フランジ１０の外端面の平滑性が保たれることになる。

上記実施形態では、参考例として図１３に示すようにハブホイール２に複列外向きアンギュラ玉軸受３の一方内輪を兼用させた構造としているが、図示しないが、前記一方内輪をハブホイール２と別体にした構造のものにも本発明を適用できる。

上記実施形態では、駆動輪に用いる車軸用軸受装置１を図１３に例示したが、参考例として図１５に示すような周知の従動輪に用いるタイプでも本発明を適用できる。図１５の従動輪に用いる車軸用軸受装置では、ハブホイール２の内周に複列外向きアンギュラ玉軸受３などの複列転がり軸受を配設した構成である。ここでのハブホイール２は、複列外向きアンギュラ玉軸受３の外輪として利用されており、２列の玉３１と、２つの保持器３２，３３と、２つの内輪３４，３５と備えている。そして、このような場合にも、詳細に図示していないが、上述した各実施形態で示した特徴構成が適用される。

参考例の一実施形態の車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 図１においてボルトを装着する前の状態を示す図 参考例の他実施形態に係る車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 図３においてボルトを装着する前の状態を示す図 本発明の実施形態に係る車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 図５においてボルトを装着する前の状態を示す図 参考例の他実施形態に係る車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 図７においてボルトを装着する前の状態を示す図 図８のフランジ内端面側を示す平面図 図９に示す実施形態の変形例にかかり、図９に対応する図 参考例の他実施形態に係る車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 参考例の他実施形態に係る車軸用軸受装置におけるハブホイールの要部拡大図 従来例の駆動輪用の車軸用軸受装置を示す縦断側面図 従来例の不具合を指摘するための説明図 本発明の適用しうる従動輪用の車軸用軸受装置の上半分を示す縦断側面図

符号の説明

１ 車軸用軸受装置
２ ハブホイール
３ ドライブシャフト
５ ディスクロータ
１０ ハブホイールのフランジ
１１ フランジの貫通孔
１２ ボルト
１３ ボルトのセレーション
１４ 貫通孔の環状溝

Claims (2)

1. ハブホイールの径方向外向きのフランジの外端面にディスクブレーキ装置のディスクロータがあてがわれた状態で取り付けられる車軸用軸受装置であって、
   前記フランジの円周数カ所に貫通孔が設けられ、この貫通孔に車輪取付用のボルトが貫通状態でかつボルトの頭側に設けられるセレーションを食い込ませる形態で嵌入されており、
   前記貫通孔のセレーション食い込み領域内周面の軸方向中間部に単一の環状溝が設けられている、ことを特徴とする車軸用軸受装置。
2. 請求項１の車軸用軸受装置において、
   前記環状溝は、軸方向寸法Ｘが、ボルトのセレーション領域の軸方向寸法Ｙに対して、Ｘ≦０．８Ｙとされている、ことを特徴とする車軸用軸受装置。

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