JP2013147105A - 車輪用転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジの振れ精度の向上を図る。
【解決手段】ボルト２５の圧入軸部にはセレーションが半円周にのみ形成されており、このセレーションが形成された位置をボルト孔２６に嵌合するに当って径方向内方の嵌合部とする。これによりフランジ２２のボルト孔２６にボルト２５が圧入嵌合される締め代状態を、フランジ中心から見て径方向内側嵌合部より径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は車輪用転がり軸受装置に関する。詳しくは、フランジに形成されたボルト孔にボルトを圧入固定して車輪やブレーキロータ等の車輪側部材を締結するようにした車輪用転がり軸受装置に関する。

車輪用転がり軸受装置は、内輪と、外輪と、該内外輪間に転動可能に配設される転動体とにより軸受の基本構成が構成されている。そして、内輪はハブ軸に形成されており、当該軸受の一部を形成するハブ軸の一端部には円板形状のフランジが一体的に形成されている。更に、その軸方向外側位置にはブレーキロータや車輪を支持するためのインロー部が一体的に形成されている。フランジとインロー部は軸方向に隣接して配設されており、フランジはインロー部の径方向外形位置より径方向外方に延在して形成されている。フランジにはブレーキロータや車輪等の車輪側部材をボルトにより締結するためのボルト孔が形成されており、ボルトによりフランジと車輪側部材とを締結している。なお、外輪が車両の車体側に連結される構成とされており、これにより車輪は車輪用転がり軸受装置を介して回転可能に車体に支承される。
フランジに形成されるボルト孔に圧入嵌合されるボルトには、ボルト孔に嵌合する軸方向部位が圧入軸部として設定されており、この圧入軸部には全周に亘ってセレーションが形成されている。このセレーションが形成された圧入軸部をフランジのボルト孔に圧入嵌合することにより締め代を持ってボルトはフランジに固定状態に取付けられる。そして、このフランジに固定されたボルトに車輪側部材のブレーキロータや車輪が取付けられてハブナットにより強固に締結される。

特開２００３−３４１３０２号公報

上述したように、セレーションを全周に形成したボルトの圧入軸部をボルト孔に圧入嵌合することにより、圧入時にセレーションは潰されてボルトはフランジに圧入締め代を持って強固に固定される。しかし、このボルト孔へのボルトの圧入嵌合が強固に行われると、フランジの取付面が変形し、振れ精度が悪化するという問題がある。この問題からフランジに取付けられたブレーキロータにも振れが生じるという問題を誘発し、延いてはブレーキパッドとブレーキロータとの接触が不均一となり、偏磨耗、ブレーキ振動、異音等を併発するという問題を生じる。
この問題を解決するために、本発明者はフランジにおける振れ現象に着目して、ボルトの圧入におけるフランジの変形に何か違いがないか確認した。その結果、ボルトのボルト孔への圧入によるフランジの変形は、フランジの外径側が大きく変形するのに対して、フランジの中心側の変形は小さいことが判明した。この判明した結果から、圧入による変形の小さいフランジ中心側を相対的に大きな締め代とし、外径側を相対的に小さな締め代とすることにより、ボルト全体としての締め代を弱くすることなく振れ精度の向上を図れることに着想した。

而して、本発明は上述した着想の基に創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ボルトのボルト孔への圧入嵌合時における締め代を相対的にフランジの中心側より外径側を弱くすることによりフランジの振れ精度の向上を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車輪用転がり軸受装置は次の手段をとる。
先ず、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の基本的構成は、内輪と、外輪と、該内外輪間に転動可能に配設される転動体とから軸受構成が形成され、前記内輪の軸方向一端部には車輪側部材と締結するためのフランジが一体的に形成され、該フランジの円周上の複数箇所には前記車輪側部材をボルトにより締結するためのボルト孔が形成されており、該ボルト孔に前記ボルトの圧入軸部が圧入嵌合されてボルトが取付け固定される構成である。
そして、かかる構成において、前記フランジのボルト孔にボルトが圧入嵌合される締め代状態が、フランジ中心から見て径方向内側嵌合部より径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態となるようにボルトがボルト孔に圧入嵌合されていることを特徴とする構成である。

上記本発明によれば、フランジのボルト孔へのボルトの圧入嵌合における締め代状態が、内径側より外径側の方が相対的に弱くされている。これにより一般的に変形が生じやすい外径側の締め代が弱いことにより外形側の変形も小さくなり、振れ精度の向上を図ることができる。

なお、上述したフランジのボルト孔にボルトが圧入嵌合される締め代状態が、フランジ中心から見て径方向内側嵌合部より径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態とする好ましい具体的方策としては、ボルトがボルト孔に圧入嵌合される際におけるその圧入軸部の径方向内側となる部位にのみセレーションを設ける方策がある。この方策によれば、従来のセレーションを形成するという技術的手段を利用して容易にその目的を達成することができる。

本発明の上述した手段によれば、フランジの振れ精度の向上を図ることができる。

本発明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の実施形態を示す断面図である。 図１の車輪用ハブユニットのフランジに形成されるボルト孔へのボルトの圧入嵌合状態を示す図である。 図１に示すボルトを拡大して示す図である。 図３のIV―IV線断面図である。

以下、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニット１０を示す。この図１に示されるように車輪用ハブユニット１０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、中実の軸状をなすハブ軸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。また、フランジ２２に隣接してその軸方向外方位置にはインロー部２３が一体的に形成されている。フランジ２２はインロー部２３の外径位置より径方向外方に延在して配設されており円板形状に形成されている。円板形状のフランジ２２の外方面（図１で見て右側面）には、後述もするように、車輪側部材としてのブレーキロータ６０や車輪（不図示）が配設されており、インロー部２３に嵌合して支持される。ハブ軸２１の一端部（図１で見て右端）の軸中心位置には湾曲形状の窪み２８が形成されている。この窪み２８の軸方向底部はフランジ２２が配設される軸方向位置まで窪んで形成されている。

ハブ軸２１の外周には複列のアンギュラ玉軸受３１が組み付けられている。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に良く示されるように、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ている。ハブ軸２１の他側の軌道面３４は、ハブ軸２１の他端寄りの外周面に嵌め込まれ、且つかしめ部２７によって固定された内輪３２の外周面に形成されている。
図１で見て、外輪４０の外周面の軸方向中央部位置にはフランジ４３が一体に形成されている。車輪用ハブユニット１０は、このフランジ４３が車体側部材、例えば、車両の懸架装置（不図示）のナックルやキャリアの取付面にボルトにより連結されて車体に支持されている。

ハブホイール２０のフランジ２２には、ボルト２５を圧入嵌合するボルト孔２６が穿設されている。ボルト孔２６はフランジ２２の円周上に等間隔の配設で複数個形成されている。この実施形態では、図２に示されるように、ボルト孔２６は等間隔に５個円周上に穿けられている。図１に示されるように、ボルト２５はフランジ２２の外方面（図１の右側面）にブレーキロータ６０を間に挟んで車輪（不図示）をフランジ２２に取り付け固定するものである。

図３はボルト２５の拡大図を示す。ボルト２５は、前述もしたように、フランジ２２に穿設されたボルト孔２６に圧入嵌合されると共に、その軸部に車輪側部材としてのブレーキロータ６０や車輪を取付けてハブナット（不図示）で締め付け固定するものである。このためボルト２５は、図３で見て、左側から頭部２５Ａ、圧入軸部２５Ｂ、螺子軸部２５Ｃが一体的に形成されている。頭部２５Ａはフランジ２２からの抜け防止を図るものである。圧入軸部２５Ｂはフランジ２２のボルト孔２６に圧入嵌合される部位である。螺子軸部２５Ｃは車輪側部材のブレーキロータ６０や車輪を取付けてハブナットを螺合する部位である。

図４は図３に示すボルト２５のIV―IV線断面であり、圧入軸部２５Ｂの断面を示す。この図４に良く示されるように、圧入軸部２５Ｂの円周上の半分、図４で見て下半分にはセレーション６２が形成されている。残り半分の図４で見て上半分にはセレーションは形成されていなく平滑面形状として形成されている。

上記のように圧入軸部２５Ｂにセレーション６２が形成されたボルト２５は、フランジ２２のボルト孔２６に圧入嵌合されるに当っては、図２に示されるようにセレーション６２が形成された円周側がフランジ２２の中心から見て径方向内方側となるように配設されて圧入嵌合されている。従って、ボルト２５の嵌合状態は径方向内方側の嵌合部はセレーション嵌合となっているが、径方向外方側の嵌合部は平滑面の嵌合となっている。

上記実施形態によれば、ボルト孔２６へのボルト２５の嵌合状態が径方向内方側の嵌合がセレーション嵌合とされ、径方向外方側の嵌合が平滑面嵌合とされて圧入される。これによりボルト孔２６にボルト２５が圧入嵌合される締め代状態は、フランジ中心から見て径方向内側嵌合部より径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態となる。
径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態となることにより、フランジ２２の径方向外方位置におけるボルト２５の圧入により生じるフランジ２２の変形を抑制される。そして、セレーション圧入によってももともと変形の少ない径方向内方側と合わせてフランジ全体としての振れ精度の向上を図ることができる。
なお、圧入軸部２５Ｂの半円周に形成されるセレーション６２を、従来全円周に形成されていたセレーションの質量分を半円周に充当させて形成させた場合には、ボルト２５の圧入軸部２５Ｂをボルト孔２６に圧入嵌合させる全体としての圧入荷重は従来と同じ荷重でありながら、径方向外方側の嵌合部は相対的に低い荷重嵌合とし、径方向内方側の嵌合部は相対的に高い荷重嵌合となり、全体として従来よりフランジ２２の変形を小さくすることができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、本発明は、その他、種々の形態で実施することができるものである。

１０ 車輪用ハブユニット（車輪用転がり軸受装置）
２０ ハブホイール
２１ ハブ軸（内輪）
２２ フランジ
２３ インロー部
２５ ボルト
２６ ボルト孔
３１ アンギュラ玉軸受（軸受）
４０ 外輪
５１，５２ 玉（転動体）
５５，５６ 保持器
６０ ブレーキロータ
６２ セレーション

Claims (2)

1. 内輪と、外輪と、該内外輪間に転動可能に配設される転動体とから軸受構成が形成され、前記内輪の軸方向一端部には車輪側部材と締結するためのフランジが一体的に形成され、該フランジの円周上の複数箇所には前記車輪側部材をボルトにより締結するためのボルト孔が形成されており、該ボルト孔に前記ボルトの圧入軸部が圧入嵌合されてボルトが取付け固定される車輪用転がり軸受装置であって、
   前記フランジのボルト孔にボルトが圧入嵌合される締め代状態が、フランジ中心から見て径方向内側嵌合部より径方向外側嵌合部の方が弱い締め代状態となるようにボルトがボルト孔に圧入嵌合されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
2. 請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
   前記ボルトがボルト孔に圧入嵌合される際におけるその圧入軸部の径方向内側となる部位にのみセレーションが設けられていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
   

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