JP2016027967A - ハブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車輪を固定するためのハブボルトが圧入されるボルト孔が外部に露出するのを防止することができるハブユニットを提供する。【解決手段】外輪部材１と、この外輪部材の内方において当該外輪部材と同軸に配設された内輪部材２とを備えたハブユニット。前記内輪部材に車輪取付用フランジ１１が形成されており、この車輪取付用フランジに、車輪を固定するためのハブボルト１３が圧入されるボルト孔１２が周方向に沿って複数形成されている。前記ハブボルトの一部の頭部１３ａの側部に切欠きが形成されている。前記ハブボルトの軸芯から前記切欠きにおける切欠き縁までの距離の最小値をＡとし、前記ハブボルトが圧入される側のボルト孔の半径をＢとすると、Ａ≧Ｂである。【選択図】図１

Description

本発明はハブユニットに関する。

自動車などの車両の車輪を車体の懸架装置に対して回転自在に支持するためにハブユニットが用いられている。従来の一般的なハブユニットでは、当該ハブユニットを構成する外輪部材がナックルを介して車体側に固定される。また、同じくハブユニットを構成する内輪部材の外周に、ブレーキロータやホイールを連結するための車輪取付用フランジが形成されている。

図７は、従来のハブユニットの一例の部分断面説明図である。図８は、図７に示されるハブユニットＨ１をインボード側からみた説明図である。図８において、奥側に示されているのが車輪取付用フランジ３０である。また、手前側に示されているのが外輪部材３２であり、外輪部材３２の外周には当該外輪部材３２を車体側に取り付けるためのフランジ３１が形成されている。図８では、分かりやすくするために、後出するホイールなどの図示を省略している。

ハブユニットＨ１は、車体側に固定される外輪部材３２と、この外輪部材３２の内方において当該外輪部材３２と同軸に配設された内輪部材３３と、外輪部材３２と内輪部材３３との間の環状空間Ｓの両端に配設されるシール部材３４ａ、３４ｂとを備えている。内輪部材３３は、ハブ軸３５と、このハブ軸３５のインボード側端部の外径に嵌合された別体の内輪構成部材３６とで構成されている。

ハブ軸３５のアウトボード側端部の外周には、ハブユニットＨ１に車輪を取り付けるための車輪取付用フランジ３０が形成されている。車輪取付用フランジ３０の周縁部には、ボルト孔３７が周方向に沿って所定の間隔で形成されている。ボルト孔３７に圧入されたハブボルト３８に車輪側構成部品であるホイール３９やブレーキロータ４０が取り付けられる。

ところで、悪路走行時にホイール３９を介して大きな衝撃力が繰り返し伝達されることなどによりハブボルト３８が破損または折損することがある。この場合、交換作業を簡素化するために、ハブユニットＨ１を車体に装着したままで、破損したハブボルト３８だけを車輪取付用フランジ３０のボルト孔３７から引き抜き、ついで新品のハブボルト３８を当該ボルト孔３７に挿入できることが求められている。

一方、軸受の剛性を高めるために外輪部材３２の外径を大きく設定することがある。この場合、ハブボルト３８の頭部３８ａと、外輪部材３２の外縁３２ａまたは外輪部材３２の外周に形成されたフランジ３１の外縁３１ａとが干渉して、ハブユニットＨ１を車体に装着したままではハブボルト３８をボルト孔３７から引き抜くことができないことがある。

これに対し、外輪部材３２またはフランジ３１の外径を機械加工により小さくすることも考えられる。しかし、これらの機械加工は手間がかかり、コストアップの要因となる。また、必要な剛性が確保できなくなる虞がある。

そこで、図８〜９に示されるように、ハブボルト３８の頭部３８ａの側部に切欠き４１を形成し、この切欠き４１を利用して、ハブボルト３８のボルト孔３７からの引き抜き時及びボルト孔３７への挿入時におけるハブボルト３８の頭部３８ａと外輪部材３２の外縁３２ａまたはフランジ３１の外縁３１ａとの干渉を防止することが提案されている（特許文献１参照）。すなわち、切欠き４１は、この切欠き４１を外輪部材３２の外縁３２ａ側またはフランジ３１の外縁３１ａ側に向けた状態でハブボルト３８をボルト孔３７に挿入しようとしたときに、当該ハブボルト３８の頭部３８ａが外輪部材３２またはフランジ３１の外縁と干渉しない大きさになるように形成されている。なお、外輪部材３２の外周にはフランジ３１が形成されているが、外縁３１ａとは、図８に示されるように、かかるフランジ３１の径方向外側の縁のことであり、外縁３２ａとは、外輪部材３２の径方向外側の縁のうち前記フランジ３１の外縁３１ａを除く縁のことである。

頭部３８ａに切欠き４１を形成して平面視でＤ字状の頭部３８ａとすることにより、交換作業時におけるハブボルト３８と外輪部材３２またはフランジ３１との干渉を回避することができる。

特開２００２−３４７４０２号公報（段落[００３２]〜［００３７］、図４〜７）

しかし、ハブボルト３８をボルト孔３７に圧入した状態においてボルト孔３７の一部が露出する場合がある。ボルト孔３７に露出部４２（図９参照）があると、この露出部４２から雨水や塩水が内部に侵入し、ハブボルト３８やナット４３（図７参照）を腐食させる可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車輪を固定するためのハブボルトが圧入されるボルト孔が外部に露出するのを防止することができるハブユニットを提供することを目的としている。

本発明のハブユニットは、外輪部材と、この外輪部材の内方において当該外輪部材と同軸に配設された内輪部材とを備えており、
前記内輪部材に車輪取付用フランジが形成されており、
この車輪取付用フランジに、車輪を固定するためのハブボルトが圧入されるボルト孔が周方向に沿って複数形成されており、かつ、
前記ハブボルトの一部の頭部の側部に切欠きが形成されているハブユニットであって、
前記ハブボルトの軸芯から前記切欠きにおける切欠き縁までの距離の最小値をＡとし、前記ハブボルトが圧入される側のボルト孔の半径をＢとすると、Ａ≧Ｂである。

本発明のハブユニットによれば、車輪を固定するためのハブボルトが圧入されるボルト孔が外部に露出するのを防止することができる。

本発明のハブユニットの一実施形態の部分断面説明図である。 図１に示されるハブ軸の車輪取付用フランジの部分断面説明図である。 本発明におけるハブボルトの一例の側面説明図である。 図３に示されるハブボルトの平面説明図である。 ハブボルトを車輪取付用フランジのボルト孔に圧入した状態を示す平面説明図である。 ハブボルトの頭部に形成される切欠きの他の例の平面説明図である。 従来のハブユニットの一例の部分断面説明図である。 従来のハブユニットをインボード側からみた説明図である。 従来のハブユニットにおけるハブボルト周辺の平面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のハブユニットの実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るハブユニットＨの部分断面説明図である。図２は、図１に示されるハブ軸の車輪取付用フランジの部分断面説明図である。図１〜２において、左側がインボード側であり、右側がアウトボード側である。

本実施形態に係るハブユニットＨは、車両における駆動輪側の車軸用ハブユニットである。ハブユニットＨは、車体側に固定される外輪部材１と、この外輪部材１の内方において当該外輪部材１と同軸に配設された内輪部材２と、外輪部材１と内輪部材２との間の環状空間Ｓの両端に配設されるシール部材３ａ、３ｂとを備えている。外輪部材１の外周には、車両走行時にブレーキロータ４の摺動面に飛び石が衝突するのを防ぐために、軸方向から見て略円盤形状のダストカバー５が配設されている。

外輪部材１には、当該外輪部材１を車体側に固定するためのフランジ１ｂが形成されている。フランジ１ｂは、ナックル６を介して車体側に固定される。外輪部材１は、その内周面に複列の外輪軌道面１ａを有している。内輪部材２は、その外周面に前記外輪軌道面１ａと対向する内輪軌道面２ａを有している。そして、外輪軌道面１ａと内輪軌道面２ａとの間に転動体であるボール７が配設されている。

内輪部材２は、ハブ軸８と、このハブ軸８のインボード側端部の外径に嵌合された別体の内輪構成部材９とで構成されている。ハブ軸８は、複列のボール７を介して外輪部材１に回転自在に支持されている。

ボール７は、保持器１０によって内輪軌道面２ａにおいて周方向に所定間隔で保持されている。内輪部材２と外輪部材１との間の環状空間Ｓの両端部は、シール部材３ａ、３ｂにより密封されている。両シール部材３ａ、３ｂは、主に外部からの異物（泥水や微小ごみなど）が軸受内部に侵入するのを防ぐために配設されている。

ハブ軸８のアウトボード側端部の外周には、ハブユニットＨに車輪を取り付けるための車輪取付用フランジ１１が形成されている。車輪取付用フランジ１１の周縁部には、ボルト孔１２が周方向に沿って所定の間隔で形成されている。このボルト孔１２に圧入されたハブボルト１３に車輪側構成部品であるホイール１４やブレーキロータ４が取り付けられる。ホイール１４及びブレーキロータ４は、ナット１５により共締めされている。

ハブボルト１３は、図３に示されるように、頭部１３ａ、セレーション部１３ｂおよびねじ部１３ｃを有している。セレーション部１３ｂがボルト孔１２に圧入されることでハブボルト１３が車輪取付用フランジ１１に固定される。ねじ部１３ｃに前記ナット１５が締結される。ハブボルト１３の首下にはＲ部１６が形成されている。そして、このＲ部１６を収容可能な面取り部１７（図２参照）が、ハブボルト１３が挿入される側（インボード側。図１〜２において左側）のボルト孔１２の周縁に形成されている。面取り部１７は、大径側の縁１７ａと小径側の縁１７ｂとを有している。小径側の縁１７ｂの直径は、ボルト孔１２のうちセレーション部１３ｂが圧入される部分の内径と同じである。なお、本明細書における「ボルト孔」には、面取り部１７を形成することによりできた環状のスペース１２ａも含まれる。

複数のハブボルト１３のうち、一部のハブボルト１３の頭部１３ａの側部には、図３〜４に示されるように、切欠き１９が形成されている。切欠き１９は、ボルト孔１２からの引き抜き時に、その頭部１３ａが外輪部材１またはフランジ１ｂの外縁と干渉する虞があるハブボルト１３に形成されている。切欠き１９は、例えば切削加工により形成することができる。

前記切欠き１９に関し本発明者らは、かかる切欠き１９が大きすぎると、ハブボルト１３をボルト孔１２に圧入した状態において当該ボルト孔１２の一部が露出する虞があることを見出した。ボルト孔１２が露出すると、前述したように、露出した部分から雨水や塩水が内部に侵入し、ハブボルト１３やナット１５を腐食させる可能性がある。

そこで、本実施形態では、ハブボルト１３の軸芯１３ｄから切欠き１９における切欠き縁１９ａまでの距離の最小値をＡ（図４〜５参照）とし、ハブボルト１３が圧入される側のボルト孔１２の半径をＢ（図２および図５参照）とすると、Ａ≧ＢとなるようにＡとＢのサイズを調整している。本実施形態における切欠き縁１９ａは、ハブボルト１３の頭部１３ａを正面から見て、図４〜５に示されるように直線状であるので、ハブボルト１３の軸芯１３ｄから切欠き縁１９ａに至る垂線Ｌの長さが、前記距離の最小値Ａとなる。

本実施形態においてＡ≧ＢとなるようなＡとＢのサイズの調整は、具体的には、面取り部１７の面取りの程度を小さくして大径側の縁１７ａの半径Ｂ、すなわちハブボルト１３が圧入される側のボルト孔１２の半径を小さくすること、および、切欠き１９の切欠きの程度を小さくして前記距離の最小値Ａを大きくすることのいずれか一方または両方を採用することで行うことができる。なお、本明細書において切欠き縁１９ａとは、切欠き１９と、ハブボルト１３の頭部１３ａの座面１３ａ１（図３参照）との境界のことである。

本実施形態では、ハブボルト１３の頭部１３ａの側部に切欠き１９を形成している。したがって、破損または切損したハブボルトを車輪取付用フランジ１１のボルト孔１２から引き抜くとき、および、新しいハブボルトを車輪取付用フランジ１１のボルト孔１２に圧入するときにハブボルト１３の頭部１３ａが外輪部材１またはフランジ１ｂの外縁と干渉するのを防止することができる。さらに、前記ＡとＢのサイズをＡ≧Ｂとなるように調整している。したがって、ハブボルト１３をボルト孔１２に圧入した状態において、ボルト孔１２が外部に露出するのを防止することができる。これにより、ハブボルト１３とボルト孔１２の締結部または嵌合部に雨水や塩水が侵入し、当該ハブボルト１３やナット１５が腐食するのを防ぐことができる。

本実施形態では、車輪取付用フランジ１１のフランジ面のうち、ブレーキロータ４が取り付けられる側（アウトボード側。図１〜２において右側）のフランジ面１１ａに環状溝１８が形成されている。この環状溝１８は、ブレーキロータ４が取り付けられるフランジ面１１ａの面振れ精度を高めるために形成されている。具体的に、ハブボルト１３をボルト孔１２に圧入することによる当該ボルト孔周縁の局部的変形や、前記フランジ面１１ａに発生するうねりを前記環状溝内にとどめて、当該変形やうねりが環状溝外のフランジ面１１ａに影響するのを抑制するために形成されている。

本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、図４〜５に示されるように、ハブボルト１３の頭部１３ａを正面から見て、直線状の切欠き縁１９ａを有する切欠き１９を当該頭部１３ａの側部に形成しているが、他の形状の切欠きを採用することもできる。例えば、図６に示されるように、ハブボルト１３の頭部１３ａを正面から見て、曲線状の切欠き縁５９ａを有する切欠き５９を当該頭部１３ａの側部に形成してもよい。この場合、ハブボルト１３の軸芯１３ｄを中心とする仮想円のうち、切欠き縁５９ａにおける最も前記軸芯１３ｄに近い位置を通る仮想円ｃの半径ｒが、ハブボルト１３の軸芯１３ｄから切欠き５９における切欠き縁５９aまでの距離の最小値Ａとなる。

１：外輪部材、２：内輪部材、４：ブレーキロータ、８：ハブ軸、１１：車輪取付用フランジ、１２：ボルト孔、１３：ハブボルト、１３ａ：頭部、１７：面取り部、１７ａ：大径側の縁、１９：切欠き、１９ａ：切欠き縁、Ｈ：ハブユニット、Ｌ：垂線

Claims (1)

1. 外輪部材と、この外輪部材の内方において当該外輪部材と同軸に配設された内輪部材とを備えており、
   前記内輪部材に車輪取付用フランジが形成されており、
   この車輪取付用フランジに、車輪を固定するためのハブボルトが圧入されるボルト孔が周方向に沿って複数形成されており、かつ、
   前記ハブボルトの一部の頭部の側部に切欠きが形成されているハブユニットであって、
   前記ハブボルトの軸芯から前記切欠きにおける切欠き縁までの距離の最小値をＡとし、前記ハブボルトが圧入される側のボルト孔の半径をＢとすると、Ａ≧Ｂである、ハブユニット。

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