JP2008056099A

JP2008056099A - 車輪用転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2008056099A
Application number: JP2006235613A
Authority: JP
Inventors: Yoshiomi Matsuo; 嘉臣松尾
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】ハブボルトのセレーション軸部がフランジのボルト孔に圧入される際の摩耗粉やバリかす等の発生を良好に抑制することができる車輪用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】転がり軸受３１が組み付けられるハブ軸２１を有するハブホイール２０のフランジ２２にボルト孔６０が形成され、車輪を取り付けるためのハブボルト７０の軸部７２の根元側にボルト孔６０に圧入されるセレーション軸部７３が形成される。ボルト孔６０の圧入入口側の開口部には中心軸線に対し所定の傾斜角度θ１をもって面取り部６１が形成される。セレーション軸部７３の圧入先端部には、中心軸線に対し傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２をもって面取部７４が形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、転がり軸受が組み付けられるハブ軸を有するハブホイールのフランジに、車輪を取り付けるためのハブボルトが圧入固定された車輪用転がり軸受装置に関する。

従来、この種の車輪用転がり軸受装置において、図５と図６に示すように、ハブホイール１２０のフランジ１２２には、ハブボルト１７０の軸部に対応するボルト孔１６０が形成され、ハブボルト１７０の軸部の根元側にはボルト孔１６０に圧入されるセレーション軸部１７３が形成されている。
また、ボルト孔１６０の入口側（圧入の入口側）の開口部に、中心軸線に対し２５度〜３５度程度の傾斜角度θ１’をもって面取部１６１が形成される一方、ハブボルト１７０のセレーション軸部１７３の圧入先端部に、中心軸線に対し４５度〜５０度程度の傾斜角度θ２’をもって面取部１７４が形成されたものがある。
なお、従来、ハブボルトの軸部の根元側に、フランジのボルト孔に圧入されるセレーション軸部が形成される一方、ボルト孔に圧入出口側の開口部に座ぐりが形成され、その座ぐり内において圧入によるバリを収めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−１５７２０２号公報

ところで、図５と図６に示す従来のものにおいて、ハブボルト１７０の圧入先端部の面取部１７４の傾斜角度θ２’がボルト孔１６０の入口側の面取部１６１の傾斜角度θ１’よりも大きく形成されている。このため、圧入装置の設置盤の設置面１９０上に、ハブホイール１２０のフランジ１２２を載置して位置決め固定した状態で、ハブボルト１７０のセレーション軸部１７３がフランジ１２２のボルト孔１６０に圧入される際に、ボルト孔１６０の面取部１６１に、セレーション軸部１７３の面取部１７４の外周エッジ部１７５が先に当たり、その外周エッジ部１７５によってボルト孔１６０の入口側の面取部１６１及びボルト孔１６０の内周面が削られながら圧入されていく。これによって発生した摩耗粉やバリかす等がボルト孔１６０の圧入出口側の開口部（下端開口部）から設置盤の設置面１９０上に飛散して落下する。また、圧入後、ハブホイール１２０を持ち上げて次行程の製造ライン上に搬送するときに、前記摩耗粉やバリかす等が設置盤の設置面１９０上や次行程の製造ライン上に飛散して落下することもある。
そして、設置盤の設置面１９０上に落下した摩耗粉やバリかす等によって、その後、設置盤の設置面上に載置されて位置決め固定されるハブホイールのフランジが傷つけられるという問題点があった。
また、次行程の製造ライン上に飛散して落下した摩耗粉やバリかす等によってもハブホイールが傷つけられる場合がある。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ハブボルトのセレーション軸部がフランジのボルト孔に圧入される際の摩耗粉やバリかす等の発生を良好に抑制することができる車輪用転がり軸受装置を提供することである。

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る車輪用転がり軸受装置は、転がり軸受が組み付けられるハブ軸を有するハブホイールのフランジにボルト孔が形成され、車輪を取り付けるためのハブボルトの軸部の根元側に前記ボルト孔に圧入されるセレーション軸部が形成された車輪用転がり軸受装置であって、
前記ボルト孔の圧入入口側の開口部には中心軸線に対し所定の傾斜角度θ１をもって面取り部が形成され、
前記セレーション軸部の圧入先端部には、中心軸線に対し前記傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２をもって面取部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、ハブホイールのフランジのボルト孔の入口側開口部からハブボルトの軸部が挿入され、同軸部の根元側のセレーション軸部がボルト孔に圧入されることでハブホイールのフランジにハブボルトが固定される。
ハブボルトのセレーション軸部がボルト孔に圧入される際に、ボルト孔の面取部に対しセレーション軸部の面取部の外周エッジ部が先に当たることがなく、セレーション軸部の面取部の根元側が先に当たりながら圧入されていく。
このため、セレーション軸部の面取部の外周エッジ部によってフランジのボルト孔の面取部及び内周面が削られて摩耗粉やバリかす等が発生することを良好に抑制することができる。この結果、圧入の際に発生する摩耗粉やバリかす等が原因となるフランジの損傷を防止することができる。

請求項２に係る車輪用転がり軸受装置は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
ボルト孔の面取部の傾斜角度θ１は、中心軸線に対し２０度〜３５度程度に設定され、
セレーション軸部の面取部の傾斜角度θ２は、前記傾斜角度θ１の８０％程度に設定されていることを特徴とする。

前記構成によると、ボルト孔の面取部の傾斜角度θ１が中心軸線に対し２０度〜３５度程度に設定されることによって、ハブボルトのセレーション軸部がボルト孔に円滑に圧入される。
また、セレーション軸部の面取部の傾斜角度θ２が、ボルト孔の面取部の傾斜角度θ１の８０％程度に設定されることで、セレーション軸部及びボルト孔のそれぞれの面取部の面取り角度や寸法にバラツキがあったとしても、「傾斜角度θ１＞傾斜角度θ２」の関係を維持することができ、セレーション軸部の面取部の外周エッジ部によってフランジのボルト孔の面取部及び内周面が削られて摩耗粉やバリかす等が発生することをより一層良好に抑制することができる。

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図４にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットを示す側断面図である。図２はハブホイールのフランジのボルト孔にハブボルトが圧入された状態を拡大して示す断面図である。図３はフランジのボルト孔とハブボルトのセレーション軸部と関係を示す説明図である。図４はフランジのボルト孔の面取部にハブボルトのセレーション軸部の面取部の根元側が当たった圧入初期の状態を示す説明図である。

図１に示すように、車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットは、ハブホイール２０と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受３１とを一体状に有してユニット化されている。
ハブホイール２０は、筒軸状をなすハブ軸２１と、ハブ軸２１の一端部寄り外周面に形成されたフランジ２２とを一体に有している。そして、ハブ軸２１の外周に複列のアンギュラ玉軸受３１が組み付けられる。すなわち、ハブ軸２１の外周に沿って設けられた両軌道面３３、３４に対し所定の隙間をもって外輪４０が配置され、この外輪４０の内周面に形成された両軌道面４１、４２と、ハブ軸２１の両軌道面３３、３４との間に転動体としての複数個の玉５１、５２がそれぞれ組み込まれ、これら各複数個の玉５１、５２が保持器５５、５６によって保持されることでアンギュラ玉軸受３１が構成されている。
なお、図１に示すように、この実施例１においては、ハブ軸２１の外周面に設けられた両軌道面３３、３４のうち、ハブ軸２１のフランジ２２側に位置する軌道面３３は、ハブ軸２１の外周面が研削加工されることによって形成され、ハブ軸２１の先端側の軌道面３４は、ハブ軸２１の先端寄り外周面に嵌込まれて固定された内輪３２の外周面に形成されている。

また、ハブホイール２０は、ハブ軸２１の内孔にシャフト（例えば、ドライブシャフト）がスプライン嵌合されて挿通された後、シャフト先端の雄ねじ部にナットが締め付けられることで、トルク伝達可能に連結されるようになっている。
また、外輪４０の外周面の軸方向中央部にはフランジ４３が一体に形成され、車輪用ハブユニットは、フランジ４３において、車体側部材、例えば、車両の懸架装置（図示しない）に支持されたナックル、又はキャリアの取付面にボルトによって連結されている。

図１と図２に示すように、ハブホイール２０のフランジ２２には、複数のボルト孔６０が所定ピッチで貫設され、これらボルト孔６０には、車輪を取り付けるための複数本のハブボルト７０が圧入固定されている。
図３に示すように、フランジ２２のボルト孔６０の圧入入口側の開口部には中心軸線に対し２０度〜３５度程度の傾斜角度θ１をもって面取部６１が形成されている。
すなわち、面取部６１の傾斜角度θ１を２０度よりも小さくすると次に述べるセレーション軸部７３に対する充分な圧入長さを確保することが困難となり、また、傾斜角度θ１を３５度よりも大きくするとセレーション軸部７３の圧入が困難となる場合がある。
また、ボルト孔６０の圧入出口側の開口部には中心軸線に対し３０度〜４５度程度の傾斜角度をもって面取部６２が形成されている。

図２と図３に示すように、ハブボルト７０は、頭部７１と軸部７２とを一体に備え、軸部７２には、頭部７１側の根元部から先端側に向けてセレーション軸部７３、中間軸部７４及び雄ねじ部７５が順に形成されている。また、セレーション軸部７３の外径は、ボルト孔６０の内径よりも若干大きく形成され、中間軸部７４の外径は、ボルト孔６０の内径よりも若干小さく形成されると共に、雄ねじ部７５の外径よりも大きく形成されている。
また、ハブボルト７０の頭部７１下面からセレーション軸部７３の先端までの長さＬ１は、ボルト孔６０の孔長さＬ２よりも適宜に短く設定されている。
図３と図４に示すように、セレーション軸部７３の圧入先端部には、中心軸線に対し前記傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２をもって面取部７４が形成されている。
また、セレーション軸部７３の面取部７４の傾斜角度θ２は、ボルト孔６０の面取部６１の傾斜角度θ１の８０％程度に設定されることが望ましい。
そして、この実施例１においては、ボルト孔６０の面取部６１の傾斜角度θ１が２５度に設定され、セレーション軸部７３の面取部７４の傾斜角度θ２は、２０度に設定されている。

上述したように構成されるこの実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットにおいて、ハブホイール２０のフランジ２２にハブボルト７０を圧入固定する場合、まず、図３に示すように、圧入装置の設置盤の設置面９０上に、ハブホイール２０のフランジ２２が載置され図示しない固定治具によって位置決め固定される。
ここで、ハブホイール２０のフランジ２２のボルト孔６０の一側開口部からハブボルト７０の軸部７２が挿入され、軸部７２の根元側のセレーション軸部７３がボルト孔６０に圧入されることでハブホイール２０のフランジ２２にハブボルト７０が固定される。

図４に示すように、セレーション軸部７３の圧入先端部の面取部７４の傾斜角度θ２は、ボルト孔６０の圧入入口側の面取部６１の傾斜角度θ１よりも小さく設定されている。このため、ハブボルト７０のセレーション軸部７３がボルト孔６０に圧入される際に、ボルト孔６０の面取部６１に対しセレーション軸部７３の面取部７４の外周エッジ部７５が先に当たることがなく、セレーション軸部７３の面取部７４の根元側が先に当たりながら圧入されていく。
このため、セレーション軸部７３の面取部７４の外周エッジ部７５によってフランジ２２のボルト孔６０の面取部６１及び内周面が削られることを抑制することができる。この結果、圧入の際の摩耗粉やバリかす等の発生を抑制することができ、ひいては摩耗粉やバリかす等が原因となるフランジ２２の損傷を防止することができる。

また、この実施例１において、ボルト孔６０の面取部６１の傾斜角度θ１が中心軸線に対し２０度〜３５度程度に設定されることによって、ハブボルトのセレーション軸部７３がボルト孔６０に円滑に圧入される。
また、セレーション軸部７３の面取部７４の傾斜角度θ２が、ボルト孔６０の面取部６１の傾斜角度θ１の８０％程度に設定されることで、セレーション軸部７３及びボルト孔６０のそれぞれの面取部６１、７４の面取り角度θ１、θ２や寸法にバラツキがあったとしても、「傾斜角度θ１＞傾斜角度θ２」の関係を維持することができる。このため、セレーション軸部７３の面取部７４の外周エッジ部７５によってフランジ２２のボルト孔６０の面取部６１及び内周面が削られることを良好に抑制することができる。

また、この実施例１において、図２と図３に示すように、ハブボルト７０の頭部７１下面からセレーション軸部７３の先端までの長さＬ１はボルト孔６０の孔長さＬ２よりも適宜に短く設定されているため、フランジ２２のボルト孔６０の圧入出口側の開口部周縁にバリが発生することを抑制することができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、転がり軸受として、複列のアンギュラ玉軸受４０が採用された場合を例示したが、複列の円すいころ軸受を用いてもこの発明を実施可能である。

この発明の実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットを示す側断面図である。同じくハブホイールのフランジのボルト孔にハブボルトが圧入された状態を拡大して示す断面図である。同じくフランジのボルト孔とハブボルトのセレーション軸部と関係を示す説明図である。同じくフランジのボルト孔の面取部にハブボルトのセレーション軸部の面取部の根元側が当たった圧入初期の状態を示す説明図である。従来の車輪用転がり軸受装置のハブホイールのフランジのボルト孔とハブボルトのセレーション軸部と関係を示す説明図である。同じくフランジのボルト孔の面取部にハブボルトのセレーション軸部の面取部の根元側が当たった圧入初期の状態を示す説明図である。

符号の説明

２０ハブホイール
２１ハブ軸
２２フランジ
３１複列アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
６０ボルト孔
６１面取部
７０ハブボルト
７１頭部
７２軸部
７３セレーション軸部
７４面取部
７５外周エッジ部

Claims

転がり軸受が組み付けられるハブ軸を有するハブホイールのフランジにボルト孔が形成され、車輪を取り付けるためのハブボルトの軸部の根元側に前記ボルト孔に圧入されるセレーション軸部が形成された車輪用転がり軸受装置であって、
前記ボルト孔の圧入入口側の開口部には中心軸線に対し所定の傾斜角度θ１をもって面取り部が形成され、
前記セレーション軸部の圧入先端部には、中心軸線に対し前記傾斜角度θ１よりも小さい傾斜角度θ２をもって面取部が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
ボルト孔の面取部の傾斜角度θ１は、中心軸線に対し２０度〜３５度程度に設定され、
セレーション軸部の面取部の傾斜角度θ２は、前記傾斜角度θ１の８０％程度に設定されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。