JP2007269282A - Wheel mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪取付構造に関する。 The present invention relates to a wheel mounting structure.
車体に取り付けられ、車輪を支持するためのハブユニットとして、車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心に配置されるとともに外輪に複数列の転動体を介して軸心回りに回転自在に設けられるハブホイールとを備えるものがある。 As a hub unit that is attached to the vehicle body and supports the wheel, an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and is arranged concentrically with the outer ring and rotates around the axis through a plurality of rolling elements on the outer ring. Some have a hub wheel provided freely.
ハブホイールに取り付けられたブレーキディスクロータと、タイヤホイールは、ハブホイールと一体として回転するが、急発進や急旋回、路肩乗り上げ等の場合に、タイヤホイール等に加えられた衝撃により、ハブホイールが通常の回転から外れた移動を生じて、転動体の軌道面に異常な荷重が加えられることになり、軌道面に圧痕が生じる。そして圧痕が生じると、走行中の異音発生やハブユニットの短寿命の原因ともなる。 The brake disc rotor attached to the hub wheel and the tire wheel rotate as a unit with the hub wheel, but in the case of sudden start, sudden turn, riding on the road shoulder, etc., the hub wheel is affected by the impact applied to the tire wheel etc. A movement deviating from the normal rotation occurs, and an abnormal load is applied to the raceway surface of the rolling element, resulting in an indentation on the raceway surface. If the indentation is generated, it may cause abnormal noise during traveling and a short life of the hub unit.
特許文献1によれば、ハブの内端部に形成した段部に、断面矩形で全体を円環状に形成された間座を内輪の内端面に抑えつけて、かしめ部により内輪をハブに結合している。この間座によって、ハブユニットに外部から衝撃荷重が作用した場合に、間座で荷重を緩和することが可能となる。 According to Patent Document 1, a spacer formed in an annular shape with a rectangular cross section is held on the inner end surface of the inner ring on the step formed on the inner end of the hub, and the inner ring is coupled to the hub by the caulking portion. is doing. With this spacer, when an impact load is applied to the hub unit from the outside, the load can be reduced by the spacer.
しかしながら、特許文献1では、かしめ部を従来よりも広げて形成する必要がある。 However, in Patent Document 1, it is necessary to form the caulking portion wider than in the past.
本発明の課題は、タイヤホイール等に加えられた過大な衝撃荷重により、ハブホイールが通常の回転から外れた移動を生じて転動体の軌道面に異常な荷重が加えられ、その結果、軌道面に圧痕が生じることを防止する車輪取付構造を提供することにある。 The problem of the present invention is that an excessive load applied to the tire wheel or the like causes the hub wheel to move out of the normal rotation and an abnormal load is applied to the raceway surface of the rolling element. It is an object of the present invention to provide a wheel mounting structure that prevents indentation from occurring in the wheel.
上記課題を解決するための本発明の車輪取付構造は、
車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心に配置されるとともに外輪に転動体を介して軸心回りに回転自在に設けられ車両の車輪と一体回転するハブホイールとを備えるハブユニットと、ブレーキディスクロータと、タイヤホイールとを含む車輪取付構造であって、
ハブホイールは、該ハブホイールの外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出するフランジ部が設けられ、
該フランジ部は、車両アウタ側の主表面からブレーキディスクロータ及びタイヤホイール側へこれらを共貫通するハブボルトが突設され、
フランジ部の車両アウタ側の主表面に、ブレーキディスクロータ、タイヤホイール側からハブユニット側への衝撃を吸収する衝撃吸収金属弾性部材、及びタイヤホイールがこの順で重ねて取り付けられることを特徴とする。
The wheel mounting structure of the present invention for solving the above problems is
A hub unit comprising an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and a hub wheel that is arranged concentrically with the outer ring and that is provided on the outer ring so as to be rotatable about a shaft center via a rolling element and rotates integrally with a vehicle wheel. And a wheel mounting structure including a brake disc rotor and a tire wheel,
The hub wheel is provided with a flange portion that protrudes in a radial direction from an end portion of the outer peripheral surface of the hub wheel on the vehicle outer side,
The flange portion is provided with a hub bolt projecting from the main surface on the vehicle outer side to the brake disc rotor and the tire wheel side.
A brake disk rotor, an impact-absorbing metal elastic member that absorbs an impact from the tire wheel side to the hub unit side, and a tire wheel are stacked and attached in this order on the main surface of the flange portion on the vehicle outer side. .
このようにフランジ部の車両アウタ側の主表面に、ブレーキディスクロータ、衝撃吸収金属弾性部材、及びタイヤホイールがこの順で重ねて取り付けられていることにより、タイヤホイール側からハブユニット側への衝撃を吸収することができる。従来、車両の急発進、走行中の急旋回、路肩乗り上げ等によりタイヤホイール等へ衝撃荷重が加わると、ハブユニットに衝撃が伝達されてハブユニットの転動体の軌道面の圧痕発生の原因となっていたが、上記のようにブレーキディスクロータとタイヤホイールとの間に、衝撃吸収金属弾性部材を介在させることにより、衝撃吸収金属弾性部材によって衝撃を吸収して、ハブユニットの軌道面における圧痕発生を防止することができる。 Thus, the brake disk rotor, the shock absorbing metal elastic member, and the tire wheel are stacked in this order on the main surface of the flange portion on the vehicle outer side, so that the shock from the tire wheel side to the hub unit side is achieved. Can be absorbed. Conventionally, when an impact load is applied to a tire wheel or the like due to a sudden start of a vehicle, a sudden turn while traveling, riding on a shoulder, etc., the impact is transmitted to the hub unit, causing indentation on the raceway surface of the rolling element of the hub unit. However, as described above, the shock absorbing metal elastic member is interposed between the brake disk rotor and the tire wheel, so that the shock is absorbed by the shock absorbing metal elastic member and the indentation is generated on the raceway surface of the hub unit. Can be prevented.
衝撃吸収金属弾性部材は、ハブボルトが貫通する貫通孔が形成され、フランジ部に突設されたハブボルトが、ブレーキディスクロータ、衝撃吸収金属弾性部材及びタイヤホイールを共貫通するように構成することができる。このように構成すると、衝撃吸収金属弾性部材をブレーキディスクロータとタイヤホイールハブボルトとの間にハブボルトによって容易に取付けが可能である。 The shock absorbing metal elastic member can be configured such that a through hole through which the hub bolt penetrates is formed, and the hub bolt protruding from the flange portion penetrates the brake disk rotor, the shock absorbing metal elastic member, and the tire wheel together. . If comprised in this way, an impact-absorbing metal elastic member can be easily attached with a hub bolt between a brake disk rotor and a tire wheel hub bolt.
衝撃吸収金属弾性部材は、ブレーキディスクロータの車両アウタ側の主表面に接する第一端面部と、タイヤホイールの車両インナ側の主表面に接する第二端面部と、第一端面部と第二端面部とをアキシャル方向に連結する筒状壁部とを有するように構成することができる。このように構成することにより、第一端面部と第二端面部とのアキシャル方向に加わる荷重を筒状壁部が弾性変形することにより、吸収することができる。 The shock-absorbing metal elastic member includes a first end surface portion in contact with a main surface on the vehicle outer side of the brake disc rotor, a second end surface portion in contact with a main surface on the vehicle inner side of the tire wheel, a first end surface portion, and a second end surface. It can comprise so that it may have a cylindrical wall part which connects a part to an axial direction. By comprising in this way, the load added to the axial direction of a 1st end surface part and a 2nd end surface part can be absorbed when a cylindrical wall part elastically deforms.
衝撃吸収金属弾性部材は、例えば、皿ばねを利用することができる。皿ばねは、作製が容易であるとともに、優れた弾性力を有し、ばねとしての作用が得られる。皿ばねを利用することにより衝撃を吸収することができるとともに、製造コストの増大を防ぐことができる。 As the shock absorbing metal elastic member, for example, a disc spring can be used. The disc spring is easy to manufacture and has an excellent elastic force, so that an action as a spring can be obtained. By using a disc spring, it is possible to absorb an impact and to prevent an increase in manufacturing cost.
衝撃吸収金属弾性部材は、超弾性合金によって形成することができる。超弾性合金は、荷重付与に伴う1%以上の歪みを、除荷に伴い可逆的に回復できる合金いう。超弾性合金としては、応力誘起マルテンサイト変態とその逆変態とに基づく超弾性効果を利用する合金を利用することができ、例えば、Ti−Ni系合金、Cu−Al−Ni合金、Cu−Zn−Al合金などが利用できる。特にTi−Ni系合金は、強度及び変形−復帰の繰返し特性に優れている。これらの超弾性合金を利用することにより、衝撃を吸収することができるとともに、可逆的に回復するため、複数回の衝撃に対して効果が維持される。 The shock absorbing metal elastic member can be formed of a super elastic alloy. A superelastic alloy is an alloy that can reversibly recover a strain of 1% or more accompanying the application of a load by unloading. As the superelastic alloy, an alloy utilizing a superelastic effect based on the stress-induced martensitic transformation and its reverse transformation can be used. For example, a Ti—Ni alloy, a Cu—Al—Ni alloy, Cu—Zn -Al alloy or the like can be used. In particular, a Ti—Ni alloy is excellent in strength and deformation-return repetition characteristics. By using these superelastic alloys, the impact can be absorbed and reversibly recovered, so that the effect is maintained against multiple impacts.
以下図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態におけるハブユニット1の断面図である。なお、図の右側は、車両アウタ側、左側は、車両インナ側である。図1に示すように、ハブユニット1は、外輪2と、この外輪2と同心に配置されるハブホイール3と、内輪21と、転動体としての玉5,6とを含んで構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the hub unit 1 in the present embodiment. In the figure, the right side is the vehicle outer side, and the left side is the vehicle inner side. As shown in FIG. 1, the hub unit 1 includes an
外輪2は、固定輪とされ、玉5,6は、冠形保持器8によって保持され、軸部11に形成された内輪軌道23,24と外輪2に形成された外輪軌道25,26とに沿って転動自在に配置されている。またハブフランジ12の側方において外輪2に固定して軸部11との間に介装されたシール部材29が備えられている。
The
ハブホイール3は、軸部11と、タイヤホイール19やブレーキディスクロータ18を固定するハブフランジ12とを有している。軸部11の車両インナ側端部の外周面に内輪21が嵌着され、内輪21及びハブホイール3と、外輪2との間に複列に転動体5,6が配置されている。ハブフランジ12は、ハブホイール3の外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出するように形成されている。
The
外輪2は、炭素鋼の熱間鍛造製であり、内周に複列に軌道面を有し、外周面の車両インナ側の端部から半径方向に外輪フランジ部30が突設され、外輪フランジ部30には、所定の位置にボルトを挿通するためのボルト挿通孔31が形成されている。また外輪フランジ部30の車両インナ側の主表面に、車両インナ側の軸線方向に突出するハブ側インロー部32が形成されている。そして、外輪フランジ部30とハブ側インロー部32によって、ハブユニット1は、車体側のナックル9に固定されている。
The
内輪21は、軸部11の車両アウタ端部の外周面に嵌着されている。ハブホイール3の車両インナ側端面11bよりも内輪21の車両インナ側端面がアキシャル方向において車両インナ側に形成されている。
The
ハブホイール3の軸部11は、アキシャル方向に貫通した軸孔11aを有し、車体アウタ側には、ラジアル方向外向きに延びるハブフランジ12を有する。軸孔11aには、車軸10が貫通する状態で挿入されている。
The
車軸10は、等速ジョイント14を介して、図外の差動装置の出力回転を伝達する伝動軸に連動するもので、車体アウタ側にねじ部10bが形成され、軸部11に装着されるハブ装着部10aの後方側となる車両インナ側に、ハブ装着部10aよりも外径が大きい大径部10cが段差をもって形成されている。等速ジョイント14は、図示されない内輪、玉、保持器を有している。
The
ハブフランジ12は、車両アウタ側の主表面からブレーキディスクロータ18及びタイヤホイール19側へこれらを共貫通するハブボルト13が突設され、ハブフランジ12の車両アウタ側の主表面12aに突出形成されたインロー部7によってブレーキディスクロータ18、及びタイヤホイール19を位置決めして、ブレーキディスクロータ18、衝撃吸収金属弾性部材43、及びタイヤホイール19がこの順で重ねられてボルト13とナット17との締め付けにより取り付けられている。
The
衝撃吸収金属弾性部材43は、タイヤホイール19側からハブユニット1側への衝撃を吸収するためのものである。衝撃吸収金属弾性部材43は、ブレーキディスクロータ18の車両アウタ側の主表面18aに接する第一端面部と、タイヤホイール19の車両インナ側の主表面19aに接する第二端面部と、第一端面部と第二端面部とをアキシャル方向に連結する筒状壁部と、ハブボルト13が貫通する貫通孔44が形成されたように構成することができる。
The shock absorbing metal
衝撃吸収金属弾性部材43は、皿ばねを用いることができる。皿ばねは、鋼などの弾力性を有する金属の円板の中心に孔をあけたリングをプレス成形し、円錐形状に成形したものである。外縁と内縁に荷重を加えて高さを低くする方向にたわませた場合に、優れた弾性力を発揮し、ばねとしての作用が得られる。皿ばねを衝撃吸収金属弾性部材43として利用すると、4G程度の衝撃荷重に対して、弾性復帰が可能である。
The shock absorbing metal
衝撃吸収金属弾性部材43の例を図2に示す。図2(a)に示す衝撃吸収金属弾性部材43は、底面部45と、それと平行な鍔部46、底面部45と鍔部46とを連結する筒状壁部47とによって構成されている。底面部45は、第一端面部又は第二断面部とされ、図1の実施例においては、底面部45が第一端面部、鍔部46が第二端面部とされている。
An example of the shock absorbing metal
図2(b)に示す衝撃吸収金属弾性部材43は、底面部45と、底面部45の外周縁からアキシャル方向へ連結する筒状壁部47とによって構成されている。底面部45は、第一端面部又は第二断面部とされる。
The shock absorbing metal
このように構成した衝撃吸収金属弾性部材43をブレーキディスクロータ18とタイヤホイール19との間に介在させることにより、第一端面部と第二端面部とのアキシャル方向に加わる荷重を筒状壁部47が弾性変形して、吸収することができる。これにより、ハブユニット1の軌道面(内輪軌道23,24、外輪軌道25,26)における圧痕発生を防止することができる。
The impact-absorbing metal
衝撃吸収金属弾性部材は、例えば、超弾性合金によって形成することができる。超弾性合金として、具体的には、例えば、Ti−Ni系合金を利用することができる。Ti−Ni系合金は、強度及び変形−復帰の繰返し特性に優れており、衝撃を吸収することができるとともに、可逆的に回復するため、複数回の衝撃に対して効果が維持される。 The shock absorbing metal elastic member can be formed of, for example, a super elastic alloy. Specifically, for example, a Ti—Ni alloy can be used as the superelastic alloy. Ti-Ni alloys are excellent in strength and deformation-recovery repeatability, can absorb impacts, and reversibly recover, so that the effect is maintained against multiple impacts.
図3に衝撃吸収金属弾性部材の取付けの他の実施例を示す。図3(a)は、図2(a)に示した衝撃吸収金属弾性部材43を、図1に示した実施例とは車両インナ側と車両アウタ側とが反対向きに取り付けられている。すなわち、底面部45が第二端面部、鍔部46が第一端面部とされている。
FIG. 3 shows another embodiment of mounting the shock absorbing metal elastic member. 3A, the shock absorbing metal
図3(b)は、図2(b)に示した衝撃吸収金属弾性部材43が取り付けられている。すなわち、底面部45が第一端面部、筒状壁部47の底面部45とは反対の端面が第二端面部とされている。
In FIG. 3B, the shock absorbing metal
以上のように、ハブフランジ12の車両アウタ側の主表面12aに、ブレーキディスクロータ18、衝撃吸収金属弾性部材43、及びタイヤホイール19をこの順で重ねてボルト13とナット17との締め付けによって取り付けることにより、衝撃吸収金属弾性部材43によって衝撃を吸収して、ハブユニット1の軌道面における圧痕発生を防止することができる。これにより走行中の異音発生を防止することができる。
As described above, the
1 ハブユニット
2 外輪
3 ハブホイール
5,6 玉(転動体)
10 車軸
11 軸部
12 ハブフランジ
13 ハブボルト
18 ブレーキディスクロータ
19 タイヤホイール
21 内輪21
23,24 内輪軌道
25,26 外輪軌道
43 衝撃吸収金属弾性部材
44 貫通孔
45 底面部
46 鍔部
47 筒状壁部
1
10
23, 24
Claims (5)
前記ハブホイールは、該ハブホイールの外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出するフランジ部が設けられ、
該フランジ部は、前記車両アウタ側の主表面から前記ブレーキディスクロータ及び前記タイヤホイール側へこれらを共貫通するハブボルトが突設され、
前記フランジ部の車両アウタ側の前記主表面に、前記ブレーキディスクロータ、前記タイヤホイール側から前記ハブユニット側への衝撃を吸収する衝撃吸収金属弾性部材、及び前記タイヤホイールがこの順で重ねて取り付けられることを特徴とする車輪取付構造。 A hub unit comprising an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and a hub wheel that is arranged concentrically with the outer ring and that is provided on the outer ring so as to be rotatable about a shaft center via a rolling element and rotates integrally with a vehicle wheel. And a wheel mounting structure including a brake disc rotor and a tire wheel,
The hub wheel is provided with a flange portion protruding in a radial direction from an end portion of the outer peripheral surface of the hub wheel on the vehicle outer side,
The flange portion has a hub bolt projecting from the main surface on the vehicle outer side to the brake disc rotor and the tire wheel side.
The brake disk rotor, an impact-absorbing metal elastic member that absorbs an impact from the tire wheel side to the hub unit side, and the tire wheel are stacked in this order on the main surface of the flange portion on the vehicle outer side. A wheel mounting structure characterized by being made.
前記フランジ部に突設された前記ハブボルトが、前記ブレーキディスクロータ、前記衝撃吸収金属弾性部材及び前記タイヤホイールを共貫通する請求項1に記載の車輪取付構造。 The shock absorbing metal elastic member has a through hole through which the hub bolt passes,
The wheel mounting structure according to claim 1, wherein the hub bolt projecting from the flange portion passes through the brake disc rotor, the shock absorbing metal elastic member, and the tire wheel together.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110370860A (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-25 | 丰田自动车株式会社 | The package assembly of wheel rim, brake disc and wheel hub |
EP3808629A1 (en) | 2019-10-16 | 2021-04-21 | Korea Railroad Research Institute | Braking module having integrated combining unit |
KR20210069199A (en) | 2019-12-03 | 2021-06-11 | 한국철도기술연구원 | Braking module having free-mounting structure |
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