JP2007271055A - Hub unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両(自動車)の懸架装置に取付けられ、車軸を回転可能に支承するためのハブユニットに関するものである。 The present invention relates to a hub unit that is attached to a suspension device of a vehicle (automobile) and rotatably supports an axle.
例えば凍結路を走行中の車両の車輪がロックして該車両が横すべりした場合や、走行中の車両の車輪が脱輪したり縁石に乗り上げたりした場合には、車軸のアキシャル方向に大きな負荷が作用する。そして、前記負荷は、ハブユニットを構成する転がり軸受にも及ぶ。 For example, when the wheel of a vehicle running on a frozen road locks and the vehicle slides sideways, or when the wheel of a running vehicle derails or rides on a curb, a large load is applied in the axial direction of the axle. Works. And the said load also reaches the rolling bearing which comprises a hub unit.
上記した負荷が転がり軸受に及んだ場合、該転がり軸受を構成する内外輪の軌道面に圧痕が生じ、車両の走行中に異音が発生したり、転がり軸受の寿命が短くなったりする。 When the above-described load is applied to the rolling bearing, indentations are generated on the raceway surfaces of the inner and outer rings constituting the rolling bearing, and abnormal noise is generated during traveling of the vehicle, and the life of the rolling bearing is shortened.
また、従来のハブユニットH’の場合、図6に示されるように、外輪51における車両アウタ側の端面部51aと、ハブユニットH’を構成するハブフランジ部52における車両インナ側の端面部52aとの間には、所定間隔t’の隙間が形成されている。従来のハブユニットH’の場合、この間隔t’が大きいため、前記隙間から入り込んだ雨水や異物が転がり軸受を腐食させたり、損傷させたりするおそれがある。これを防止するため、当該隙間の部分にシール材を取付ける技術が開示されている(特許文献1参照)。しかし、固定状態の外輪52に対してハブフランジ52が高速回転するため、前記シール材が抵抗となってしまい、車軸の回転に悪影響を及ぼす。
本発明は、上記した不具合に鑑み、車軸のアキシャル方向に大きな負荷が作用しても、ハブユニットに悪影響を及ぼさないようにすることを課題としている。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to prevent the hub unit from being adversely affected even when a large load acts in the axial direction of the axle.
上記した課題を解決するための請求項1の発明は、車両の懸架装置に回転不能に取付けられる筒状の外輪と、前記外輪の内周部に、複数個の転動体を介して外輪と同軸に配置される筒状の内輪と、前記内輪が嵌合装着されるハブに一体に取付けられる車軸とを備え、固定状態の懸架装置に対して、ハブを介して車軸を回転自在に支承するためのハブユニットであって、前記外輪の車両アウタ側の端面部と、前記ハブにおける車両アウタ側の端部にラジアル方向に張り出されたハブフランジ部の車両インナ側の端面部との間に形成される隙間の間隔が、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用したときに当接するように調整されてなることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 includes a cylindrical outer ring that is non-rotatably attached to a vehicle suspension device, and is coaxial with the outer ring via a plurality of rolling elements on the inner periphery of the outer ring. A cylindrical inner ring disposed on the axle and an axle that is integrally attached to a hub to which the inner ring is fitted and mounted, and the axle is rotatably supported via the hub with respect to a fixed suspension device Between the end surface portion of the outer ring on the vehicle outer side and the end surface portion on the vehicle inner side of the hub flange portion projecting radially from the end portion of the hub on the vehicle outer side. The gap between the gaps is adjusted so as to come into contact when a predetermined load is applied in the axial direction of the axle.
請求項1の発明に係るハブユニットは、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用したときに、外輪の車両アウタ側の端面部と、前記ハブにおける車両アウタ側の端部にラジアル方向に張り出されたハブフランジ部の車両インナ側の端面部と当接されるように、前記各端面部どうしの隙間の間隔が設定されてなる。このように、前記隙間を適正化することにより、所定の大きさの負荷(又はそれ以上の大きさの負荷)が車軸のアキシャル方向に作用した場合であっても、ハブユニットを構成する転がり軸受の各構成部材に悪影響を及ぼすことが回避され、走行中の車両から異音が発生することが防止されると共に、転がり軸受の寿命が短くなることが防止される。また、前記隙間を狭い範囲で適正化することにより、当該隙間の部分にラビリンス効果が奏され、雨水や異物の侵入が防止される。 In the hub unit according to the first aspect of the present invention, when a load having a predetermined magnitude is applied in the axial direction of the axle, the end surface portion of the outer ring on the vehicle outer side and the end portion of the hub on the vehicle outer side are arranged in the radial direction. The gaps between the respective end surface portions are set so as to come into contact with the end surface portion on the vehicle inner side of the hub flange portion projecting on the vehicle. In this way, by optimizing the gap, even when a predetermined load (or a larger load) acts in the axial direction of the axle, the rolling bearing constituting the hub unit. In this way, adverse effects on each of the components are avoided, the generation of abnormal noise from the traveling vehicle is prevented, and the life of the rolling bearing is prevented from being shortened. Further, by optimizing the gap in a narrow range, a labyrinth effect is produced in the gap portion, and rainwater and foreign matter are prevented from entering.
請求項2の発明は、請求項1の発明を前提として、前記各端面部の少なくとも一方側には、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用したときに当接される他方側の端面部を、回転可能にして受けるための受圧部材が取付けられていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, on the premise of the first aspect of the present invention, at least one side of each of the end face portions is on the other side abutted when a predetermined load is applied in the axial direction of the axle. A pressure receiving member for receiving the end face portion in a rotatable manner is attached.
請求項2の発明では、双方の端面部が当接した場合であっても、少なくとも一方側の端面部には他方側の端面部を回転可能にして受けるための受圧部材が設けられているため、当接状態における車軸の回転が確保される。
In the invention of
請求項3の発明は、請求項2の発明を前提として、前記受圧部材は、前記端面部に予め定められた間隔で取付けられた複数個の針状部材であり、それらの長手方向を車軸のラジアル方向に配置させる形態で前記車軸の軸心を中心とする放射状に、かつそれぞれの針状部材が自身の軸心を中心に回転自在に取付けられていることを特徴としている。 According to a third aspect of the invention, on the premise of the second aspect of the invention, the pressure-receiving member is a plurality of needle-like members attached to the end face portion at a predetermined interval, and the longitudinal direction of the pressure-receiving member is the axis of the axle. In the form of being arranged in the radial direction, each needle-like member is attached radially so as to be centered on the axis of the axle and is rotatable about its own axis.
請求項3の発明では、当接される他方側の端面部が複数個の針状部材で受圧されるため、受圧面積が大きくなり、大きな負荷に対抗することができる。
In the invention of
請求項4の発明は、請求項2の発明を前提として、前記受圧部材は、前記端面部に予め定められた間隔で取付けられた複数個の玉であり、前記車軸の軸心を中心とする放射状に、かつそれぞれの玉が転動自在に取付けられていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, on the premise of the second aspect of the invention, the pressure receiving member is a plurality of balls attached to the end surface portion at a predetermined interval, and the shaft center of the axle is the center. It is characterized in that each ball is mounted in a radial manner so that it can roll freely.
請求項4の発明では、当接される他方側の端面部が複数個の玉で受圧されるため、車軸の回転抵抗が少なくて済む。 According to the fourth aspect of the present invention, since the end surface portion on the other side to be abutted is received by a plurality of balls, the rotational resistance of the axle can be reduced.
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明を前提として、前記所定の大きさの負荷は、重力加速度の単位をGとしたとき、3Gであることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, on the premise of any one of the first to fourth aspects of the invention, the predetermined load is 3G when the unit of gravity acceleration is G.
請求項5の発明により、車軸のアキシャル方向に3Gの負荷が作用した場合であっても、ハブユニットの損傷が防止される。
According to the invention of
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの発明を前提として、前記隙間の間隔は、1mmであることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, on the premise of any of the first to fifth aspects, the gap is 1 mm.
請求項6の発明により、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用した場合であっても、外輪又はハブユニットは1mmまで変位することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, even when a predetermined load is applied in the axial direction of the axle, the outer ring or the hub unit can be displaced up to 1 mm.
請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれかの発明を前提として、前記隙間にグリースが充填されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項7の発明では、ラビリンス効果がより確実に奏される。
In the invention of
本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described.
図1は本発明の第1実施例のハブユニットH1の断面図、図2は図1の要部の拡大図である。最初に、本発明の第1実施例のハブユニットH1について説明する。図1に示されるように、懸架装置を構成するナックル1に、回転不能にして外輪2が固着されている。前記外輪2の内周部には、複数個の転動体3(玉)を介して2個の内輪(アウタ側内輪4とインナ側内輪5)が配置されている。ここで、車両の外側(図1の図面視における左側)を「アウタ側」と記載し、同じく内側を「インナ側」と記載する。各内輪4,5は段付き形状を呈していて、複数個の転動体3を保持して転動体列を構成するための冠型の保持器10が取付けられる小径部6と、転動体3の外径に対応する曲面形状に設けられた軌道面7を介して前記小径部6と連続する大径部8とから成り、いずれも同一形状である。各内輪4,5は、それらの小径部6の端面(アウタ側内輪4のインナ側端面とインナ側内輪5のアウタ側端面)どうしが対向して当接配置された直列状態で、複列となってハブ9のハブ本体部9aに嵌合装着される。この状態で、アウタ側内輪4のアウタ側端面は、ハブ9の内輪当接面9bに当接されると共に、インナ側内輪5のインナ側端面は、ハブ9の一端部(内側の端面)から僅かに突出される。
1 is a sectional view of the hub unit H 1 of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. First, a description will be given of the hub unit H 1 of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an
前記ハブ9は、各内輪4,5が嵌合装着されるハブ本体部9aと、アウタ側内輪4のアウタ側端面が当接される内輪当接面9bを介してラジアル方向に張り出して形成されたハブフランジ部11とから成る。前記ハブフランジ部11の周縁部には、複数本のボルト孔11aがハブ9のアキシャル方向に沿って設けられている。各ボルト孔11aに挿通されたボルト12により、前記ハブ9とホイール(図示せず)とが一体に組み付けられる。また、前記ハブ本体部9aの軸心部分にはスプライン孔13が設けられていて、該スプライン孔13に、段付き形状に形成された車軸14がスプライン嵌合される。前記車軸14は、車軸本体部14aと、該車軸本体部14aよりも小径で、スプラインが形成されたハブ装着部14bとから成る。車軸14のハブ装着部14bがハブ9にスプライン嵌合されたとき、その先端部がハブ9の他端部から突出される。そして、当該突出部分にナット15が螺合される。このとき、車軸14の段差面(内輪当接面14c)が、ハブ9に嵌合装着されたインナ側内輪5のインナ側端面を押圧する。これにより、ハブ9と車軸14が一体に取付けられ、駆動回転される車軸14の駆動力が、ハブ9を介してホイールに伝達される。
The
第1実施例のハブユニットH1の場合、外輪2におけるハブフランジ部11と対向する側の端部が、車軸14のアキシャル方向に沿って延設されていて、外輪2におけるアウタ側の端面部2aとハブフランジ部11におけるインナ側の端面部11bとの間には、通常の状態(車軸14にアキシャル方向の負荷が作用していない状態)で、所定間隔t(本実施例の場合、1mm)を有する隙間が形成されている。前記隙間の間隔tは、車軸14のアキシャル方向に大きな負荷Fが作用したときに、両端面部2a,11bが相互に当接されるだけの間隔に適正化されている。なお、前記アキシャル方向の負荷は、アウタ側からインナ側に作用する場合と、インナ側からアウタ側に作用する場合とがある。また、図2においては、ボルト孔11a及びボルト12の図示を省略してある。
In the case of the hub unit H 1 of the first embodiment, the end of the
そして、前記大きな負荷Fとは、重力加速度の単位をGとしたときに3Gで表示される大きさの負荷である。ここで、1Gは、9.8m/s2である。即ち、車軸14のアキシャル方向に、車両のアウタ側からインナ側に向かう3Gの負荷Fが作用したとき、ハブフランジ部11が外輪2に接近し、両者の端面部2a,11bが当接する。その状態を、図2において二点鎖線で示す。これにより、車軸14のアキシャル方向に3G(又はそれ以上)の負荷Fが作用しても、ハブフランジ部11は隙間の間隔t以上に変位せず、ハブユニットH1が損傷することが防止される。換言すれば、前記隙間の間隔tは、車軸14のアキシャル方向に大きさが3Gの負荷Fが作用したときに、外輪2及びハブフランジ部11の各端面部2a,11bが相互に接近して当接されるように設定されている。
The large load F is a load having a size displayed in 3G when the unit of gravity acceleration is G. Here, 1G is 9.8 m / s 2 . That is, when a 3G load F is applied in the axial direction of the axle 14 from the outer side to the inner side of the vehicle, the
更に、前記隙間の間隔tが微小であるため、隙間の部分にラビリンス効果が奏され、当該隙間から雨水や異物が入り込むおそれが少なくなる。これにより、ハブユニットH1の損傷が、更に確実に防止される。そして、前記隙間の部分にグリースを充填することにより、車軸14の回転を損なうことなく前記ラビリンス効果がより効果的に奏される。 Furthermore, since the gap t is very small, a labyrinth effect is produced in the gap, and the possibility of rainwater and foreign matter entering through the gap is reduced. Thus, damage of the hub unit H 1 is more reliably prevented. By filling the gap with grease, the labyrinth effect is more effectively achieved without impairing the rotation of the axle 14.
次に、第2実施例のハブユニットH2について説明する。第2実施例のハブユニットH2は、図3及び図4に示されるように、外輪2におけるハブフランジ部11と対向する端面部2aに、周方向に一定の角度をおいて所定個数(第2実施例の場合、36個)の針状部材16(受圧部材)が取付けられている。各針状部材16は、それらの長手方向を車軸14のラジアル方向に配置させる形態で、車軸14の軸心を中心とする放射状に、かつそれぞれの針状部材16が自身の軸心を中心に回転自在に取付けられている。そして、各針状部材16の外周面と対向するハブフランジ部11の端面部11bとの間に形成される隙間の間隔tが、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用したときに当接されるように形成されている。第2実施例のハブユニットH2の場合、前記間隔tは、第1実施例のハブユニットH1の場合と同様に1mmである。
It will now be described hub unit of H 2 second embodiment. As shown in FIGS. 3 and 4, the hub unit H 2 according to the second embodiment has a predetermined number (a first number) of the
通常の状態で、ハブフランジ部11の端面部11bと各針状部材16の外周面との間には、隙間が形成されているため、車軸14の回転に支障はない。そして、第1実施例のハブユニットH1の場合と同様に、車軸14のアキシャル方向に大きさが3Gの負荷Fが作用したときに、各針状部材16の各外周面とハブフランジ部11の端面部11bが相互に接近して当接されるように設定されている。これにより、車軸14のアキシャル方向に3G(又はそれ以上)の負荷Fが作用しても、ハブフランジ部11は隙間の間隔t以上に変位せず、ハブユニットH1が損傷することが防止される。そして、両者が当接した場合であっても、各針状部材16が自身の軸心を中心に回転自在に取付けられていて、それらがスラストころ軸受として作用するため、前記負荷Fを受圧すると共に、それらが車軸14の回転の抵抗となることもない。また、各針状部材16によって、隙間の部分にラビリンス効果が奏されるため、当該隙間から雨水や異物が入り込むことが防止される。
Since a gap is formed between the
第3実施例のハブユニットH3は、図5に示されるように、受圧部材が所定個数(第3実施例の場合、36個)の玉17の場合である。第3実施例のハブユニットH3の場合にも、第2実施例のハブユニットH2と同様の効果が奏される。 As shown in FIG. 5, the hub unit H 3 of the third embodiment is a case where the pressure receiving member is a predetermined number of balls 17 (36 in the case of the third embodiment). In the case of the hub unit H 3 of the third embodiment, the same effect as the hub unit of H 2 second embodiment it is achieved.
上記した第2及び第3の各実施例のハブユニットH2,H3においては、外輪2の端面部2aに受圧部材(針状部材15、玉16)が取付けられている。しかし、前記受圧部材をハブフランジ部11の端面部11bに、或いは双方に取付けてもよい。
In the hub units H 2 and H 3 of the second and third embodiments described above, a pressure receiving member (the needle-
上記した各実施例のハブユニットH1〜H3における外輪2とハブフランジ部11との隙間の間隔tは、1mmである。しかし、ハブユニットH1〜H3の損傷を確実に防止するため、間隔tはそれより小さくてもよい。
The gap t between the
H1〜H3:ハブユニット
F:負荷
t:間隔
1:ナックル(懸架装置)
2:外輪
2a:端面部
3:転動体
4:アウタ側内輪
5:インナ側内輪
7:軌道面
9:ハブ
11:ハブフランジ部
11b:端面部
14:車軸
16:針状部材(受圧部材)
17:玉(受圧部材)
H 1 to H 3 : Hub unit
F: Load
t: Interval
1: Knuckle (suspension device)
2: Outer ring
2a: End face part
3: Rolling element
4: Outer side inner ring
5: Inner side inner ring
7: Track surface
9: Hub
11:
14: Axle
16: Needle-shaped member (pressure receiving member)
17: Ball (pressure receiving member)
Claims (7)
前記外輪の内周部に、複数個の転動体を介して外輪と同軸に配置される筒状の内輪と、
前記内輪が嵌合装着されるハブに一体に取付けられる車軸とを備え、
固定状態の懸架装置に対して、ハブを介して車軸を回転自在に支承するためのハブユニットであって、
前記外輪の車両アウタ側の端面部と、前記ハブにおける車両アウタ側の端部にラジアル方向に張り出されたハブフランジ部の車両インナ側の端面部との間に形成される隙間の間隔が、車軸のアキシャル方向に所定の大きさの負荷が作用したときに当接するように調整されてなることを特徴とするハブユニット。 A cylindrical outer ring that is non-rotatably attached to a vehicle suspension;
A cylindrical inner ring disposed coaxially with the outer ring via a plurality of rolling elements on the inner periphery of the outer ring,
An axle mounted integrally with a hub to which the inner ring is fitted and mounted,
A hub unit for rotatably supporting an axle via a hub with respect to a fixed suspension device,
A gap formed between an end surface portion on the vehicle outer side of the outer ring and an end surface portion on the vehicle inner side of a hub flange portion protruding in a radial direction at an end portion on the vehicle outer side of the hub, A hub unit, wherein the hub unit is adjusted so as to come into contact when a predetermined load is applied in an axial direction of an axle.
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