JP3110584U - ハブボルト - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスクプレートの外周部が回転時に左右に揺れて波打ち、振動することを解消し、自動車の走行中におけるブレーキ作動時のブレーキジャダー現象を解消する駆動輪ハブおよびハブボルトを提供する。
【解決手段】 駆動輪ハブ（１１）がハブボルト用貫通孔（１１ｄ）の裏面入口の面取り部（１１ｅ）の角度（α）が、ハブボルト（１２）に形成された移行部（１２ｃ）の切込み角度（β）に対し、＋１０度以内に構成され、ハブボルト（１２）が固定部（１２ｂ）、移行部（１２ｃ）およびガイド部（１２ｄ）をセレーション加工され、駆動輪ハブ（１１）のハブボルト用貫通孔（１１ｄ）に対して固定部（１２ｂ）はシマリバメ、移行部（１２ｃ）の切込み角度（β）が１５度以下に構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この考案は、自動車の車輪部においてタイヤホイールおよびディスクプレートを保持するハブおよびハブボルトについて、その改善された形状に関する。

自動車の走行性能の向上に伴い、多くの自動車においてディスク式ブレーキが採用されている。駆動輪の場合は、ドライブシャフトの駆動力をタイヤホイールへ伝達するハブにブレーキ用ディスクプレートが保持されている。図４は自動車の駆動輪における駆動力伝達部示す組立断面図であり、図５はハブボルトを示す正面図である。

図４において、符号１で示すものは自動車の駆動輪における駆動力伝達部であり、駆動力伝達部１は、ステアリングナックル２、ベアリング３、ドライブシャフト４、ハブ１１、ディスクプレート６およびタイヤホイール８を主要部材として構成されている。ハブ１１は、略円筒状の軸部１１ａ、軸部１１ａの一端（図４において左端）において軸芯に鉛直に形成された略円盤状のフランジ部１１ｂおよびフランジ部１１ｂの表面（図４において左側の面）において軸部１１ａと同芯に突出する略円筒状のホイールガイド部１１ｃにより構成されている。

前記フランジ部１１ｂは、表面がホイールガイド部１１ｃから外周縁まで平面状に形成され、やや外周に近い同心円上の複数箇所に、ハブボルト用貫通孔１１ｄおよび皿ビス用貫通ネジ孔１１ｆが、軸部１１ａの軸芯に平行して形成されている。ハブボルト用貫通孔１１ｄには、裏面（図４において右側の面）側入口に面取り部１１ｅが形成されている。また、軸部１１ａに対するフランジ部１１ｂの表面の鉛直度は、自動車の走行中におけるブレーキ作動時の車体の振動に影響し、鉛直度を確保するためのハブ１１の加工方法が特願２００４−０１４１８９により出願されている。

図５において、符号９で示すものはハブボルトであり、ハブボルト９は丸棒形状の一端（図５において右端）に丸棒よりも大径の円盤形状の頭部９ａが形成され、頭部９ａから他端（図５において左端）へ、セレーション加工された固定部９ｂ、無加工丸棒状のガイド部９ｃおよびネジ部９ｄが順次形成して構成されている。固定部９ｂは、前記ディスクプレート６および前記タイヤホイール８を前記ハブ１１へ確実に締付け固定するために、ハブボルト９がハブ１１のハブボルト用貫通孔１１ｄ内で空転しないようシマリバメ状態に組込まれる。従って、固定部９ｂの外径は前記ハブボルト用貫通孔１１ｄの内径に対してシマリバメとなるように大きく構成されているが、セレーションがローリング加工により成形されていることにより寸法精度が悪く、組込みの安全性を考慮してシマリバメ公差の上限値が採用されている。ガイド部９ｃおよびネジ部９ｄの外径は、ハブボルト用貫通孔１１ｄへ容易に挿入できるように、その内径よりも小さく構成されている。

以上のように構成されたハブ１１およびハブボルト９は、駆動力伝達部１において以下のように組立てられている。すなわち、まず、ハブ１１の各ハブボルト穴１１ｄにおいて、フランジ部１１ｂの裏面（図４において右側の面）からハブボルト９が挿入され、その後圧入され、頭部９ａがフランジ部１１ｂの裏面に当接した状態でハブボルト９のネジ部９ｄおよび大部分のガイド部９ｃが表面から突出し、固定部９ｂがハブボルト穴１１ｄに対してシマリバメ状態となる。つぎに、ベアリング３がステアリングナックル２の内孔に挿入して固定される。つぎに、ハブ１１の軸部１１ａがベアリング３の内孔に圧入され、ステアリングナックル２に対してハブ１１が回転可能に一体化される。つぎに、ハブ１１がその軸部１１ａの貫通内孔にドライブシャフト４の先端部を挿入して組込まれ、ドライブシャフト４の突出した先端ネジ部にシャフトナット５を螺合され、ドライブシャフト４に締付け固定される。

つぎに、ディスクプレート６が、その内周部にハブボルト９およびホイールガイド部１１ｃを貫通させながら、ハブ１１のフランジ部１１ｂの表面に当てがわれ、各ビスネジ穴１１ｆにおいて、皿ビス７により締付け固定される。なお、ディスクプレート６の内周部には、中心部にハブ１１のホイールガイド部１１ｃを挿入可能な貫通孔、その周囲に各ハブボルト穴１１ｄおよびビスネジ穴１１ｆに対応する貫通孔が、それぞれ事前に形成されている。つぎに、タイヤホイール８が、その内周部にハブボルト９およびホイールガイド部１１ｃを貫通させながら、ディスクプレート６の表面に当てがわれる。なお、タイヤホイール８の内周部には、中心部にハブ１１のホイールガイド部１１ｃを挿入可能な貫通孔、その周囲に各ハブボルト穴１１ｄに対応する貫通孔が、それぞれ事前に形成されている。つぎに、各ハブボルト９において、ハブボルト用ナット１０が螺合され、タイヤホイール８がディスクプレート６を挟んでハブ１１のフランジ部１１ｂの表面へ均等に締付け固定される。なお、ステアリングナックル２は車台に保持され、ディスクプレート６の周辺部にはステアリングナックル２に保持されたブレーキパッドが配置され、タイヤホイール８の外周にはタイヤが嵌め込まれている。

特願２００４−０１４１８９（未公開）

従来のハブおよびハブボルトは以上のように構成されていたため、つぎのような課題が存在していた。すなわち、従来のハブ１１およびハブボルト９により構成され組立てられた駆動力伝達部１において、自動車の走行中におけるブレーキ作動時に、ペダル、ハンドル、フロア等が振動するブレーキジャダー現象が発生する。

ブレーキジャダー現象が発生する原因は、ハブ１１のフランジ部１１ｂ表面に組付けられたディスクプレート６において、ハブ１１の軸部１１ａの軸芯に対する鉛直度が正確でなく、その結果、ディスクプレート６の外周部において、回転時に図４の左右方向に揺れて波打ち、振動することによるものである。

さらにその原因は、ハブ１１のハブボルト用貫通孔１１ｄへハブボルト９を圧入する際に、ハブボルト９のガイド部９ｃがハブボルト用貫通孔１１ｄの内径よりも小径に構成されていることにより、ハブボルト９がハブボルト用貫通孔１１ｄの軸芯に対して傾斜して圧入される可能性があること、ハブ１１の面取り部１１ｅが一般的な角度で加工されていることにより、ハブボルト用貫通孔１１ｄの周囲に大きな圧入力が急激に掛かること、また、ローリング加工により成形されているハブボルト９の固定部９ｂの外形寸法は寸法精度が低くバラツキがあることにより圧入力に差異があること、などにより、フランジ部１１ｂ表面の各ハブボルト用貫通孔１１ｄ端部が不均一に変形することによるものである。

この考案は以上のような課題を解決するためになされたものであり、ディスクプレート６の外周部が回転時に左右に揺れて波打ち、振動することを解消し、自動車の走行中におけるブレーキ作動時のブレーキジャダー現象を解消するハブおよびハブボルトを提供することを目的とする。

この考案によるハブは、ハブボルト用貫通孔の裏面（ハブボルト挿入側）入口の面取り部の角度が、ハブボルトに形成された移行部の切込み角度に対し、＋１０度以内に構成されていることを特徴とする。

この考案によるハブボルトは、略丸棒形状の一端に丸棒よりも大径の円盤形状の頭部が形成され、頭部から他端へ、固定部、移行部、ガイド部およびネジ部を順次形成して構成され、固定部、移行部およびガイド部がセレーション加工され、ハブのハブボルト用貫通孔に対して固定部はシマリバメ、ガイド部およびネジ部は隙間状態となるように、それぞれの外径を形成され、移行部の切込み角度が１５度以下に構成されていることを特徴とする。

詳細には、前記固定部のシマリバメの公差が下限値を採用されていることを特徴とする。

詳細には、前記固定部、前記移行部および前記ガイド部のセレーションが冷間鍛造により成形加工されていることを特徴とする。

この考案によるハブおよびハブボルトが以上のように構成されていることにより、以下のような効果を得ることができる。すなわち、ハブが、ハブボルト用貫通孔の裏面（ハブボルト挿入側）入口の面取り部の角度を、ハブボルトに形成された移行部の切込み角度に対し、＋１０度以内に構成されていることにより、ハブボルトが強大な力を加えることなく圧入される。

ハブボルトは、移行部がセレーション加工され、切込み角度を１５度以下に構成されていることにより、急激に大きな力を加えることなく、また軸芯を合せて圧入される。
尚、ガイド部の外径は、穴径に対して僅かに小さいため、遊びが少なく、圧入前の段階で、穴に対して傾斜をおさえるためのガイド的役割をしている。

ハブボルトは、固定部のシマリバメの公差が下限値を採用されていることにより、圧入力が従来よりも小さく、軸芯を合せ易くなった。また、ハブボルトは、固定部、移行部およびガイド部のセレーションが冷間鍛造により成形加工されることにより、寸法精度が向上し、固定部のシマリバメ公差の下限値を採用することが可能になった。

以上の効果から、ハブボルトをハブへ圧入により組込む際に、従来よりも小さな力で軸芯を傾斜させることなく十分なシマリバメ状態に組込むことが可能になり、圧入力が徐々に掛かり、圧入力がハブボルト用貫通孔の周囲へ容易に分散する。その結果、フランジ部の表面の変形が少なくなった。

以下、図面とともにこの考案によるハブおよびハブボルトの好適な実施の形態について詳細に説明する。この考案によるハブおよびハブボルトは、背景技術において図４により説明した通りに駆動力伝達部を構成しており、駆動力伝達部の構成については説明を省略する。図１はこの考案によるハブとハブボルトとの連結状態を示すハブボルト用貫通孔部の部分断面図であり、図２はこの考案によるハブのハブボルト用貫通孔部を示す部分断面図であり、図３はこの考案によるハブボルトを示す正面図である。

図２において、符号１１ｄで示すものはハブボルト用貫通孔であり、ハブ１１のフランジ部１１ｂのやや外周に近い箇所において、ハブ１１の軸芯から所定距離の円周上の複数箇所に、軸芯に平行して形成されている。ハブボルト用貫通孔１１ｄの内孔径は、後述するハブボルト１２のネジ部１２ｅおよびガイド部１２ｄより大きく、ネジ部１２ｅおよびガイド部１２ｄが抵抗なく容易に挿入可能な大きさに構成されている。ハブボルト用貫通孔１１ｄの裏面（ハブボルトを挿入する）側入口の角部には面取り部１１ｅの加工がなされており、この考案により、面取り部１１ｅの角度αが、後述するハブボルト１２に形成された移行部１２ｃの切込み角度βに対し、＋１０度以内となるように構成されている。ハブボルト用貫通孔１１ｄの表面（ハブボルトが突出する）側の角部には通常の面取り部１１ｇの加工がなされている。

図３において、符号１２で示すものはこの考案によるハブボルトであり、ハブボルト１２は丸棒形状の一端（図３において右端）に丸棒よりも大径の円盤形状の頭部１２ａが形成され、頭部１２ａから他端（図３において左端）へ、固定部１２ｂ、移行部１２ｃ、ガイド部１２ｄおよびネジ部１２ｅを順次形成して構成されている。固定部１２ｂ、移行部１２ｃおよびガイド部１２ｄは冷間鍛造によりセレーションが成形加工されている。固定部１２ｂの外径は前記ハブボルト用貫通孔１１ｄの内径に対してシマリバメとなるようにその内径よりも大きく、ガイド部１２ｄの外径はハブボルト用貫通孔１１ｄの内径に対して隙間状態となるようにその内径よりも僅かに小さく、それぞれ構成されている。固定部１２ｂとガイド部１２ｄとの間の移行部１２ｃはガイド部１２ｄ側が小径の円錐台形状であり、円錐台の傾斜角度すなわち切込み角度が１５度以下になるように構成されている。ネジ部１２ｅの外径はハブボルト用貫通孔１１ｄの内径よりも小さく構成されている。また、冷間鍛造によるセレーションの成形加工は精度の高い加工が可能であり、前記固定部１２ｂのシマリバメのシメ代として公差の最小値が採用されている。

図１において、前記ハブボルト１２が前記ハブ１１のハブボルト用貫通孔１１ｄへ圧入され、頭部１２ａがフランジ部１１ｂの裏面に当接している。ハブボルト用貫通孔１１ｄに対し、ハブボルト１２の固定部１２ｂ、移行部１２ｃおよびガイド部１２ｄの一部がハブボルト用貫通孔１１ｄ内に隠れ、ガイド部１２ｄの残部およびネジ部１２ｅがフランジ部１１ｂの表面から突出している。

ハブボルト１２をハブボルト用貫通孔１１ｄへ圧入する場合、フランジ部１１ｂの裏面において、ハブボルト１２のネジ部１２ｅから順次ハブボルト用貫通孔１１ｄへ挿入し圧入する。まず、ネジ部１２ｅおよびガイド部１２ｄはその外径がハブボルト用貫通孔１１ｄの内径に対して小さく構成されていることにより、ハブボルト用貫通孔１１ｄへ抵抗なく容易に挿入される。即ち、ガイド部の外径は、穴径に対して僅かに小さいため、遊びが少なく、圧入前の段階で、穴に対して傾斜をおさえるためのガイド的役割をしているからである。

つぎに、移行部１２ｃは隙間状態からシマリバメに移行する箇所であり、その切込み角度βが緩やかな１５度以下に構成されていることにより、圧入操作に従って圧入力が徐々に増加する。また、ハブボルト用貫通孔１１ｄは裏面入口の角部に面取り部１１ｅの加工がなされており、面取り部１１ｅの角度αが移行部１２ｃの切込み角度βに対し僅か（＋１０度以内）に大きく構成されていることにより、移行部１２ｃはハブボルト用貫通孔１１ｄの裏面入口の周囲に対して徐々に力を加えてゆくので、その力は容易に周囲へ分散する。

つぎに、固定部１２ｂは、その外径がハブボルト用貫通孔１１ｄの内径に対して下限値のシメ代によるシマリバメに構成されていることにより、比較的小さな力で圧入できる。また、事前の移行部１２ｃの圧入により、すでに徐々に大きくなる力がハブボルト用貫通孔１１ｄの周囲に先行して加えられているので、それに続く固定部１２ｂは比較的容易に圧入できる。また、比較的小さな力で容易に圧入されることにより、ハブボルト用貫通孔１１ｄの軸芯とハブボルト１２の軸芯とが狂い難く、容易に一致する。固定部１２ｂの全長の圧入が終わり、頭部１２ａがフランジ部１１ｂの裏面に当接した状態で、図１に示すように、固定部１２ｂ、移行部１２ｃおよびガイド部１２ｄの一部がハブボルト用貫通孔１１ｄ内に隠れ、ガイド部１２ｄの残部およびネジ部１２ｅがフランジ部１１ｂの表面から突出した状態となる。

この考案によるハブとハブボルトとの連結状態を示すハブボルト用貫通孔部の部分断面図である。 この考案によるハブのハブボルト用貫通孔部を示す部分断面図である。 この考案によるハブボルトを示す正面図である。 自動車の駆動輪における駆動力伝達部示す組立断面図である。 従来のハブボルトを示す正面図である。

符号の説明

１ 駆動力伝達部
２ ステアリングナックル
３ ベアリング
４ ドライブシャフト
５ シャフトナット
６ ディスクプレート
７ 皿ビス
８ タイヤホイール
９ ハブボルト
９ａ 頭部
９ｂ 固定部
９ｃ ガイド部
９ｄ ネジ部
１０ ハブボルト用ナット
１１ ハブ
１１ａ 軸部
１１ｂ フランジ部
１１ｃ ホイールガイド部
１１ｄ ハブボルト用貫通孔
１１ｅ 面取り部
１１ｆ 皿ビス用貫通ネジ孔
１１ｇ 面取り部

Claims (4)

1. ハブボルト用貫通孔（１１ｄ）の裏面（ハブボルト挿入側）入口の面取り部（１１ｅ）の角度（α）が、ハブボルト（１２）に形成された移行部（１２ｃ）の切込み角度（β）に対し、＋１０度以内に構成されていることを特徴とする駆動輪ハブ。
2. 略丸棒形状の一端に丸棒よりも大径の円盤形状の頭部（１２ａ）が形成され、頭部（１２ａ）から他端へ、固定部（１２ｂ）、移行部（１２ｃ）、ガイド部（１２ｄ）およびネジ部（１２ｅ）を順次形成して構成され、固定部（１２ｂ）、移行部（１２ｃ）およびガイド部（１２ｄ）がセレーション加工され、駆動輪ハブ（１１）のハブボルト用貫通孔（１１ｄ）に対して固定部（１２ｂ）はシマリバメ、ガイド部（１２ｄ）およびネジ部（１２ｅ）は隙間状態となるように、それぞれの外径を形成され、移行部（１２ｃ）の切込み角度（β）が１５度以下に構成されていることを特徴とするハブボルト。
3. 前記固定部（１２ｂ）のシマリバメの公差が下限値を採用されていることを特徴とする請求項２に記載のハブボルト。
4. 前記固定部（１２ｂ）、前記移行部（１２ｃ）および前記ガイド部（１２ｄ）のセレーションが冷間鍛造により成形加工されていることを特徴とする請求項２および請求項３に記載のハブボルト。