JP2007247904A - 車軸用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車軸用軸受装置において、ハブホイールのフランジ外端面に対するディスクロータの取り付け姿勢を安定させる。
【解決手段】 本発明の車軸用軸受装置では、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。前記フランジ１０の周方向数箇所にボルト取付用貫通孔１１が設けられているとともに、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔１１，１１の間の領域に、その厚み方向に貫通するとともにフランジ１０の外周縁に対して開放している切り込み２０が設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車輪が装着される車軸用軸受装置に関する。

従来のこの種の車軸用軸受装置の基本構成について図８および図９を参照して説明する。図８は、車軸用軸受装置の縦断面図、図９は、図８の（９）−（９）線に沿う断面図である。ここでは、駆動輪側に用いられる車軸用軸受装置が例に挙げられる。

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はディスクブレーキ装置の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の外端面に対して密着するように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の円周数箇所に設けられる貫通孔（ボルト取付用貫通孔）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。

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のボルト取付用貫通孔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をボルト取付用貫通孔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をボルト取付用貫通孔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、ボルト取付用貫通孔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（例えば、特許文献１参照）。
特開平１−２８５４５３号公報

ところで、フランジ１０の外端面に対するディスクロータ５の密着性が低いと、ハブホイール２の回転によりディスクロータ５が面振れする傾向となり、ディスクロータ５に対するブレーキパッド７の当接具合が低下して不都合である。

このような面振れを可及的に小さく抑制するにはフランジ１０の外端面全体の平坦度の精度を高くしてフランジ１０に対するディスクロータ５の密着性をより高めることが要求される。

図１０を参照して上記従来の車軸用軸受装置１におけるフランジ１０の外端面の平坦度について説明する。図１０は、フランジ１０のボルト取付用貫通孔１１周辺の拡大断面図である。

上記従来の車軸用軸受装置１では、ボルト１２をボルト取付用貫通孔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をボルト取付用貫通孔１１に対して食い込ませる形態となっている。そのため、ボルト取付用貫通孔１１周辺の肉部が矢印方向に向けて塑性変形により微小流動する。そして、セレーション１３のボルト取付用貫通孔１１に対する食い込みの状況次第で、余分となった肉部がフランジ１０の外端面に向けて流動する。

この場合、ボルト取付用貫通孔１１からフランジ１０の径方向外向き流動する肉部は、フランジ１０の外端縁などで吸収されるが、ボルト取付用貫通孔１１の円周方向に流動する肉部については、ボルト取付用貫通孔１１の円周方向の間の領域には肉部を吸収する部分が存在しないために、その肉部は、その領域で止まることにより、フランジ１０の外端面方向に向けて凸状の変形が発生する。

このようなフランジ１０では、その外端面の平坦度が低くなるから、ディスクロータ５はその外端面に対する密着性が低下して好ましくない。

したがって、本発明は、車軸用軸受装置において、ハブホイールのフランジ外端面に対するディスクロータの取り付け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、前記フランジの周方向数箇所にボルト取付用貫通孔が設けられているとともに、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔の間の領域にその厚み方向に貫通する切り込みが設けられ、前記切り込みは、フランジの外周縁に対して開放していることを特徴とするものである。

この場合の切り込みの形状は、曲面状のみならず直線状も含むとともに、曲面と直線との両方を含む場合や、その切り込みの長さは問わない。

本発明によると、各ボルト取付用貫通孔へのボルト取付時において肉部の放射状の流動が不可避的に発生しうるものの、前述した肉部の流動は、前記切り込みの内周面を歪ませることにより吸収されることになって、ボルト取付用貫通孔においてフランジ外端面側の開口周辺に歪みが発生しにくくなるうえ、フランジ外端面における全域にも歪みが発生しにくくなる。したがって、フランジ外端面が平坦に保たれて、ハブホイールのフランジ外端面に対するディスクロータの取り付け姿勢を安定させることができる。

また、本発明では、前記切り込みが、フランジの外周縁に対して開放している。こうした形状によると、前述した肉部のフランジの外周縁方向に高い流動に対しても、流動する肉部より多く吸収でき、さらに前記歪みの発生を抑制できるとともに、このような切り込みの形成は容易であり精度の高い切り込み加工ができて好ましい。

本発明の好ましい実施態様として、前記切り込み間のフランジの形状は、周方向の幅が径方向外方よりも径方向内方の方が短い。

本発明の他の好ましい実施態様として、ボルト取付用貫通孔の中心から切り込みの内周面までの距離が、ボルト取付用貫通孔の中心からフランジの外周縁までの距離に等しいかまたは近似している。

この場合の距離は、ボルト取付用貫通孔の中心から切り込みの内周面までの距離は、ボルト取付用貫通孔の中心から切り込みのいずれかの箇所までの距離を含み、したがって、切り込みの形状によっては、ボルト取付用貫通孔の中心から切り込みの内周面までの距離は、ボルト取付用貫通孔の中心からフランジの外周縁までの距離より長くなったり短くなったりする場合や、切り込みの全体にわたってボルト取付用貫通孔の中心から切り込みの内周面までの距離は、ボルト取付用貫通孔の中心からフランジの外周縁までの距離に等しい場合も含む。

こうした実施態様によると、ボルト取付用貫通孔周辺から放射状に分散して流動する肉部をその放射方向において均等に吸収できることになって、フランジ外端面における全域における歪みの発生が抑制され、フランジ外端面が平坦に効果的に保たれる。そのため、ハブホイールのフランジ外端面に対するディスクロータの取り付け姿勢を一層安定させることができる。

以上のように本発明によれば、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔の間の領域に設けられた切り込みの内周面により、ボルト取付用貫通孔へのボルト取り付け時において、そのボルト取付用貫通孔周辺から放射状に流動する肉部が吸収されるから、フランジ外端面における全域にわたり歪みが発生しにくくなり、フランジ外端面が良好に平坦に保たれる結果、ハブホイールのフランジ外端面に対するディスクロータの取り付け姿勢を安定させることができる。

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に本発明の最良の実施形態を示している。図１は、実施形態の車軸用軸受装置の縦断面図、図２は、図１の（２）−（２）線に沿う断面図である。これらの図において、図８および図９と同一の部分には同一の符号を付している。

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はディスクブレーキ装置のブレーキパッドである。

ディスクロータ５は、ハブホイール２のフランジ１０の外端面に対して密着するようにあてがわれ、フランジ１０の円周数箇所、実施形態では５箇所、において均等間隔に設けられているボルト取付用貫通孔１１に貫通状態で非分離に嵌入されるボルト１２によって当該フランジ１０の外端面に固定される。

ボルト１２のねじ軸部において頭部側の領域にはセレーション１３が形成されている。ボルト１２のセレーション１３は、ボルト取付用貫通孔１１の円形内周面に対して食い込ませられ、これによって、ボルト１２は、ボルト取付用貫通孔１１に嵌入装着される。各ボルト取付用貫通孔１１は、互いに対して、フランジ１０における円周方向均等間隔に設けられている。

この実施形態で特徴とする構成は、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔１１の間の領域にその厚み方向に貫通する切り込み２０が設けられていることである。そして、この場合の切り込み２０は、周方向に幅広くされてフランジ１０の外周縁に対して開放されている。

これによって、フランジ１０は、ボルト取付用貫通孔１１の存在領域毎に周方向で分離された花弁のような複数の突片１０ａからなる形態とされている。

この場合、切り込み２０の形状は、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁までの距離ｄに等しいかまたは近似した半径ｒの円弧状であり、これによってボルト取付用貫通孔１１の中心から切り込み２０の内周面２０ａまでの距離は、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離に等しいかまたは近似している。

これにより、ボルト取付用貫通孔１１に対してボルト１２が嵌入装着されたときボルト取付用貫通孔１１の周辺から放射状に分散して流動する肉部をその放射方向において均等に吸収できることになって、フランジ１０の外端面における全域における歪みの発生が抑制可能となる。

なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。

（１）実施形態では、切り込み２０は、フランジ１０の外周縁に対して開放しているが、その周方向開放幅が長いために、各突片１０ａの強度が低下するおそれがある。そこで、図３で示すように、各突片１０ａ間を補強片１０ｂで周方向で一体に形成して補強してもよい。この場合、切り込み２０は、フランジ１０の外周縁に対して閉じた形状となる。

（２）実施形態では、切り込み２０は、その周方向開放幅が長いが、図４で示すように、その周方向開放幅を短くしたスリット形状としてもよい。この場合、ボルト取付用貫通孔１１の中心からスリット形状の切り込み２０の内周面２０ａまでの距離は、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離よりも長くなるが、可能な限り、曲面ないしは円弧形状とし、ボルト取付用貫通孔１１から放射状に分散して流動する肉部をその放射方向において可能な限り均等に吸収できるようにしてよい。なお、図４で示される切り込み２０は、フランジ１０の外周縁に対して開放している。

（３）実施形態では、切り込み２０は、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔１１の間の領域に、１つであったが、図５で示すように、その領域に２つ設けてもよい。この場合、ボルト取付用貫通孔１１の両側の切り込み２０は、当該ボルト取付用貫通孔１１に近接して設けられている。これによって、流動する肉部を効果的に吸収することが可能となり、一層、フランジ１０の外端面における全域における歪みの発生が抑制可能となる。

また、この場合、ボルト取付用貫通孔１１の両側の切り込み２０の形状も、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離ｄに等しいかまたは近似した半径ｒの円弧状であり、これによって、ボルト取付用貫通孔１１の中心から切り込み２０の内周面２０ａまでの距離は、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離に等しいかまたは近似していることにより実施形態と同様の作用効果を得られるようになっている。

（４）実施形態では、切り込み２０は、フランジ１０の外周縁に対して開放しているが、図６で示すように、フランジ１０の外周縁に対して閉じた貫通孔形状としてもよい。図６で示される貫通孔形状の切り込み２０の場合も、その内周面２０ａがボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離ｄに等しいかまたは近似した半径ｒの円弧状であり、これによって、ボルト取付用貫通孔１１の中心から切り込み２０の内周面２０ａまでの距離は、ボルト取付用貫通孔１１の中心からフランジ１０の外周縁１０ｃまでの距離に等しいかまたは近似していることにより実施形態と同様の作用効果を得られるようになっている。

（５）上述の実施形態では、図１で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と別体構造にした構造のものにも本発明を適用することができる。

（６）上述の実施形態では、駆動輪に用いる車軸用軸受装置１を図１に例示したが、図７で示すように周知の従動輪に用いるタイプでも本発明を適用することができる。図７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とを備えている。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。

本発明の実施形態の車軸用軸受装置の縦断面図 図１の（２）−（２）線に沿う断面図 フランジの他の変形例に係る図２対応図 フランジの他の変形例に係る図２対応図 フランジの他の変形例に係る図２対応図 フランジの他の変形例に係る図２対応図 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 従来の車軸用軸受装置の縦断面図 図８の（９）−（９）線に沿う断面図 従来の不具合を指摘するための説明図

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 ボルト取付用貫通孔
１２ ボルト
１３ ボルトのセレーション
２０ 切り込み

Claims (3)

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、
   前記フランジの周方向数箇所にボルト取付用貫通孔が設けられているとともに、周方向で隣り合うボルト取付用貫通孔の間の領域にその厚み方向に貫通する切り込みが設けられ、前記切り込みは、フランジの外周縁に対して開放している、
   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、
   前記切り込み間のフランジの形状は、周方向の幅が径方向外方よりも径方向内方の方が短い、ことを特徴とする車軸用軸受装置。
3. 請求項１または２の車軸用軸受装置において、
   ボルト取付用貫通孔の中心から切り込みの内周面までの距離が、ボルト取付用貫通孔の中心からフランジの外周縁までの距離に等しいかまたは近似している、ことを特徴とする車軸用軸受装置。

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