JP2017077858A - ハブユニット軸受 - Google Patents
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なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、軸方向に関して「内」とは、ハブユニット軸受を懸架装置に組み付けた状態で車体の幅方向中央寄りとなる側を言い、図1乃至図5において右側を言う。反対に、軸方向に関して「外」とは、車体の幅方向外寄りとなる側を言い、図1乃至図5において左側を言うものとする。
(1)ハブボルト300の軸芯と、ハブフランジ100の取付平面101との直角度が悪くなり、ホイールやブレーキロータ200の取り付けに支障を来たす虞がある。
(2)ハブボルト300の頭部301とハブフランジ100の反取付平面103との間に隙間が生じ、ハブボルト300の強度が低下してしまう。
(3)治工具類との干渉が生じ、ハブユニット軸受の組み立てや搬送に支障を来たす虞がある。
すなわち、ハブボルト孔102は、孔軸方向の中央に設けた円筒状の嵌合部102aと、嵌合部102aと連続して両端側に設けたテーパ状の面取り部102b,102cとで構成している。そして、このハブボルト孔102にセレーション嵌合されるハブボルト300は、軸外周に設けたセレーション部302と、セレーション部302の反頭部側に設けた根元小径部303とを含んで構成され、根元小径部303がハブボルト孔102の嵌合部102aよりも僅かに小径に形成されているものとしている。
特許文献1によれば、ハブボルト300の根元小径部303の軸方向寸法が長い場合には、ハブボルト300の圧入前にハブボルト300をハブボルト孔102に挿入した際に、嵌合部102aに根元小径部303が保持されることでハブボルト300を真っ直ぐに立たせる(ハブボルト孔102の軸芯方向にハブボルト300を保持する)ことが可能であるとしている。
前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を含み、
前記回転輪の外径にはフランジが径方向で外方に向けて突設され、
前記フランジには、ボルト孔が設けられるとともに、軸方向外側にはボルトを介して車輪側構成品をナットで連結固定するための取付平面を備え、
前記フランジのボルト孔には、セレーション部を有するボルトをセレーション嵌合することで、前記車輪側構成品を回転輪に取り付け固定するハブユニット軸受であって、
前記ボルト孔は、
前記ボルト挿入側である反取付平面側から連続して徐々に小径となるように形成される第一面取り部と、
前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション嵌合する嵌合部と、を含み、
前記第一面取り部と前記嵌合部との間には、当該第一面取り部と嵌合部とにそれぞれ連続して形成されるガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ボルトのセレーション部外径よりも僅かに大径で、かつ前記嵌合部にセレーション嵌合される前の前記ボルトをボルト孔の軸芯方向に保持可能な内径を有していることを特徴とするハブユニット軸受としたことである。
前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を含み、
前記回転輪の外径にはフランジが径方向で外方に向けて突設され、
前記フランジには、ボルト孔が設けられるとともに、軸方向外側にはボルトを介して車輪側構成品をナットで連結固定するための取付平面を備え、
前記フランジのボルト孔には、セレーション部を有するボルトをセレーション嵌合することで、前記車輪側構成品を回転輪に取り付け固定するハブユニット軸受であって、
前記ボルト孔は、
前記ボルト挿入側である反取付平面側から連続して徐々に小径となるように形成される第一面取り部と、
前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション嵌合する嵌合部と、を含み、
前記ボルトは、前記セレーション部における反ボルト頭部側に、前記嵌合部よりも小径である根元小径部を備えるとともに、前記セレーション部側から連続して徐々に小径となるテーパ面を備えており、
前記第一面取り部は、前記テーパ面、あるいはセレーション部の稜線のいずれかが当接して前記ボルトをボルト孔の軸芯方向に保持可能な開き角を有し、
前記第一面取り部の開き角は、前記テーパ面の開き角以下であることを特徴とするハブユニット軸受としたことである。
図1乃至図3は本発明の第一実施形態、図4は本発明の第二実施形態を示す。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
図1乃至図3は本発明ハブユニット軸受の第一実施形態の概略図を示し、本実施形態では、自動車のナックル(車体側構成品)にナックルボルトを介して固定する固定フランジ5を外径面に備えるとともに、内周面に複列の外輪軌道(静止側軌道面)7a,7bを備えた中空円筒状の外輪(静止輪)1と、軸方向外側(図中A1で示すアウトボード側)の外径面に、ホイール80やブレーキロータ90などの(車輪側構成品)をボルト(ハブボルト)70・ナット71を介して連結固定するための車輪支持用フランジ(ハブフランジ)20を備えるとともに、外輪1内に配される外径面に内輪軌道(回転側軌道面)21を備え、外輪1と相対回転可能に配される中実円筒状のハブ輪(回転輪)19と、内輪軌道(回転側軌道面)27を備え、ハブ輪19の軸方向内側(図中A2で示すインボード側)の外径面に形成された小径の段部23に外嵌めされて配される別体で中空円筒状の内輪(回転側の軌道輪)25と、保持器28,28に保持され、それぞれの外輪軌道7a,7bと内輪軌道21,27とによって軸方向で複列に構成された外側軌道面50と内側軌道面60に組み込まれる複数個の転動体(玉)29と、を少なくとも含む、内輪回転タイプ従動輪用のハブユニット軸受(いわゆるハブIIIと称される複列玉軸受)を想定している。
なお、図中A3は軸方向、A4は径方向をそれぞれ示す。
また、図1乃至図3では、本発明の実施の一形態をわかり易く説明するために、嵌合部33とガイド部34との径の違いを多少強調して描写している。
また、ハブフランジ20よりも軸方向外側には、ホイール80やブレーキロータ90などを芯出しするためのパイロット部22を有している。
また、本実施形態では、第二面取り部32の長さを長く、かつ開き角を大きく取っている。これは、ハブボルト70が食い込むことによって生じる嵌合部33の変形が取付平面20bに及ばないように取付平面20bとの距離を大きくとることで、取付平面20b側の平坦度を保持するためである。
なお、嵌合部33は、ハブボルト70の圧入時にセレーション部70cが食い込み可能なように、セレーション部70cよりも低い硬度に処理されている。具体的には、ハブ輪19の硬度は熱間鍛造後の冷却速度で調整するが、ハブ輪19の嵌合部33以外は、高い硬度としてハブフランジ20の強度を保つと共に変形防止を図るのが好ましいため、その場合は嵌合部33のみに誘導加熱等の方法で焼鈍を追加することもできる。
すなわち、嵌合部33の内径をr1、ガイド部34の内径をr2、セレーション部70cの外径をr3としたとき、r1<r3<r2の関係を有している。
また、上述したとおり、第一面取り部31の軸方向寸法を小さくしたことにより、ハブボルト孔30内においてガイド部34の軸方向寸法を大きく取ることが可能であり、ハブボルト70の圧入前の姿勢保持を安定させることが出来る。
ガイド部34は、ある程度の軸方向長さを有していれば、ハブボルト孔30の軸芯C1方向にハブボルト70の軸芯C2を合わせるように姿勢を保持することが可能であって、セレーション嵌合の強度を低下させないためである。具体的には、嵌合部33はガイド部34の倍近い軸方向長さを有するように設定されている。
なお、ハブボルト孔30の穿設数は本発明の範囲内で設計変更可能であって特に限定解釈されるものではない。
軸部70bは、ハブボルト頭部70a寄りの一部にセレーション部70cが形成されている。
例えば、軸部70bの外径面から薄肉のリブ状に立ち上がり、軸方向に所定長さで形成されるとともに、軸部70bの周方向に複数配列されることにより、外径面に複数の凹凸を形成している。
本実施形態のセレーション部70cは、ハブボルト孔30の嵌合部33とガイド部34を合わせた軸方向長さと略同じ軸方向長さに形成されている。
そして、挿入されたハブボルト70のセレーション部70cが、ガイド部34内に到達すれば、ハブボルト70をハブボルト孔30内に真っ直ぐに立たせる(ハブボルト孔30の軸芯C1方向にハブボルト70の軸芯C2を合わせるように姿勢を保持する)ことが可能である(図2及び図3参照。)。
このような次第であるため、ハブボルト70の軸芯C1と、ハブフランジ20の取付平面20bとの直角度が悪くなることもなく、ホイール80やブレーキロータ90の取り付けに支障を来たす虞もない。
また、ハブボルト70の頭部70aとハブフランジ20の反取付平面20aとの間に隙間が生じ、ハブボルト70の強度が低下してしまうという虞もない。
さらに、治工具類との干渉が生じ、ハブユニット軸受の組み立てや搬送に支障を来たすといった虞もない。
本実施形態では、ハブボルト孔30の嵌合部33とガイド部34とを合わせた軸方向長さが、ハブボルト70のセレーション部70cの軸方向長さと同じ長さとしており、ガイド部34は、圧入前においてハブボルトを真っ直ぐに姿勢保持する機能を有しているが、圧入後(セレーション嵌合後)には、セレーション部70cのハブボルト頭部寄りの一部が摺接している状態であるが、セレーション部70cの全領域が嵌合部33とガイド部34の全領域にセレーション嵌合するように構成することも可能で本発明の範囲内である。
すなわち、第一領域は第一実施形態と同様に嵌合部33よりも大径でガイド部34よりも小径に形成し、第二領域はガイド部34よりも大径に形成するものとすればよい。なお、ガイド部34にあっても嵌合部33と同様に低い硬度に焼鈍処理してもよい。
図4は本発明ハブユニット軸受の第二実施形態を示す。
本実施形態では、第一実施形態で説明したセレーション嵌合前のボルト姿勢保持構造とは異なる保持構造を有していることを特徴としている。なお、本実施形態におけるその他の構成及びその他の作用効果は、第一実施形態と同様であるため説明は省略する。
以下、本実施形態に特徴的なボルト姿勢保持構造及び特有の作用効果についてのみ説明する。
そして、第一面取り部31の開き角R1は、テーパ面70dの開き角R2以下となるように設定している。本実施形態では、第一面取り部31の開き角R1と、テーパ面70dの開き角R2とが略同一に設定されている。
本実施形態では、セレーション部70cの稜線を第一面取り部31に当接させる構成を採用することにより、ハブボルト70の圧入前において、ハブボルト70をハブボルト孔30内に真っ直ぐに立たせる(ハブボルト孔30の軸芯C1方向にハブボルト70の軸芯C2を合わせるように姿勢を保持する)ものとしたハブボルトの姿勢保持構造を想定している。
ハブボルト孔30とハブボルト70の構成にあっては、略図4(a)で示す構成と同じであるが、本実施形態では、第一面取り部31の構成を異にしている。すなわち、セレーション部70cの稜線を第一面取り部31に当接させてハブボルト70をハブボルト孔30内に真っ直ぐに立たせる保持構造を採用するため、その開き角R1をテーパ面70dの開き角R2よりも小さくなるように設定している。
19ハブ輪(回転輪)
20 ハブフランジ
20a 反取付平面
20b 取付平面
22 パイロット部
29 転動体
30 ハブボルト孔
31 第一面取り部
33 嵌合部
34 ガイド部
70 ハブボルト
70c セレーション部
80 ホイール(車輪側構成品)
90 ブレーキロータ(車輪側構成品)
Claims (2)
- 相対回転可能に配される静止輪及び回転輪と、
前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を含み、
前記回転輪の外径にはフランジが径方向で外方に向けて突設され、
前記フランジには、ボルト孔が設けられるとともに、軸方向外側にはボルトを介して車輪側構成品をナットで連結固定するための取付平面を備え、
前記フランジのボルト孔には、セレーション部を有するボルトをセレーション嵌合することで、前記車輪側構成品を回転輪に取り付け固定するハブユニット軸受であって、
前記ボルト孔は、
前記ボルト挿入側である反取付平面側から連続して徐々に小径となるように形成される第一面取り部と、
前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション嵌合する嵌合部と、を含み、
前記第一面取り部と前記嵌合部との間には、当該第一面取り部と嵌合部とにそれぞれ連続して形成されるガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ボルトのセレーション部外径よりも僅かに大径で、かつ前記嵌合部にセレーション嵌合される前の前記ボルトをボルト孔の軸芯方向に保持可能な内径を有していることを特徴とするハブユニット軸受。 - 相対回転可能に配される静止輪と回転輪と、
前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を含み、
前記回転輪の外径にはフランジが径方向で外方に向けて突設され、
前記フランジには、ボルト孔が設けられるとともに、軸方向外側にはボルトを介して車輪側構成品をナットで連結固定するための取付平面を備え、
前記フランジのボルト孔には、セレーション部を有するボルトをセレーション嵌合することで、前記車輪側構成品を回転輪に取り付け固定するハブユニット軸受であって、
前記ボルト孔は、
前記ボルト挿入側である反取付平面側から連続して徐々に小径となるように形成される第一面取り部と、
前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション嵌合する嵌合部と、を含み、
前記ボルトは、前記セレーション部における反ボルト頭部側に、前記嵌合部よりも小径である根元小径部を備えるとともに、前記セレーション部側から連続して徐々に小径となるテーパ面を備えており、
前記第一面取り部は、前記テーパ面、あるいはセレーション部の稜線のいずれかが当接して前記ボルトをボルト孔の軸芯方向に保持可能な開き角を有し、
前記第一面取り部の開き角は、前記テーパ面の開き角以下であることを特徴とするハブユニット軸受。
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