JP4124079B2

JP4124079B2 - 車両用サスペンション装置のハブ

Info

Publication number: JP4124079B2
Application number: JP2003334587A
Authority: JP
Inventors: 進横山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005096667A; CN1315662C; CN1600583A

Description

本発明は、ディスクホイールを取り付けるための車両用サスペンション装置のハブに関する。

この種の車両用サスペンション装置のハブは、例えば下記特許文献１に記載されているように、円板状のフランジ部を備えている。フランジ部は、周方向にてほぼ等間隔で形成されてディスクホイールをボルトによって取り付けるために肉厚を大きくした厚肉部と、周方向にて同厚肉部間に形成されて同厚肉部よりも肉厚を小さくした薄肉部を備えている。これは、一般にばね下部材の質量が大きいと、ばね下部材のばたつきによって車両の乗り心地が悪化するので、ばね下部材のばたつきを防止して車両の乗り心地を良好にするために、ハブを軽量化したものである。また、フランジ部の全周に渡って厚肉部にすると、ハブの剛性が高くなって操舵系統におけるサスペンションの剛性伝達力（ヨーゲイン）が大きくなり、操舵応答が鋭くなって車両がオーバーステア傾向になるので、このようなオーバーステア傾向を防止してアンダーステア傾向にするために、ハブの剛性を低くしたものでもある。
特開２００１−２１３１０８号公報

しかし、上記サスペンション装置のハブにおいては、ディスクホイールにおける取り付け部の形状によっては路面から車輪に作用した横力がフランジ部の薄肉部に過大に伝達される場合がある。すなわち、車輪の回転によりフランジ部は横力によってディスクホイールとともにその軸線方向に微小に振動するが、薄肉部の剛性は厚肉部の剛性よりも低いので、ディスクホイールから伝達された横力が薄肉部に過大に伝達されると、薄肉部は厚肉部よりも大きな振幅で振動することになる。これにより、フランジ部とディスクホイールとが接触面にて周方向に相対的に微小振動し、フランジ部が磨耗（フレッティング磨耗）する。この磨耗のため、研磨面が形成され、同研磨面における摩擦によって異音（スティックスリップ異音）が発生するという問題がある。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ハブの軽量化および剛性の低下を図りながら、ハブのフランジ部における磨耗に起因した異音の発生を防止可能な車両用サスペンション装置のハブを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、周方向に厚肉に形成された複数の取り付け部を有するディスクホイールを、同複数の取り付け部にて取り付けるためのフランジ部を備えた車両用サスペンション装置のハブにおいて、フランジ部の周方向にてディスクホイールの複数の取り付け部にそれぞれ対応して形成された複数のハブ側取り付け部と、フランジ部の周方向にて複数のハブ側取り付け部間に形成され同複数のハブ側取り付け部の肉厚よりも薄い肉厚とした複数の薄肉部とを備え、各ハブ側取り付け部の周方向幅寸法を、ディスクホイールの各取り付け部の周方向幅寸法と等しいまたは同周方向幅寸法よりも大きくしたことにある。より好ましくは、各ハブ側取り付け部の周方向幅寸法を、ディスクホイールの各取り付け部の周方向幅寸法よりも大きくするとよい。

これによれば、フランジ部における各ハブ側取り付け部の周方向幅寸法が、ディスクホイールにおける各取り付け部の周方向幅寸法と等しいまたは同周方向幅寸法よりも大きく形成されている。路面から車輪に作用した横力は、ディスクホイールの各取り付け部からフランジ部の各ハブ側取り付け部に伝達される。すなわち、前記横力は、剛性の高いディスクホイールの各取り付け部から剛性の高いフランジ部の厚肉部には大きく伝達されるが、剛性の低いディスクホイールの各取り付け部間の部位から剛性の低いフランジ部の薄肉部には僅かな大きさでしか伝達されないので、フランジ部において薄肉部が厚肉部よりも大きな振幅で振動することが回避される。これにより、ハブの軽量化および剛性の低下を図りながら、しかもフランジ部とディスクホイールとが周方向にて相対的に微小振動することが防止されるので、フランジ部の磨耗が抑制されて、同磨耗に起因した異音の発生を防止できる。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同実施形態に係る車両用サスペンション装置のハブを採用したサスペンション装置の全体を表す概略図である。このサスペンション装置は、ステアリングナックル１１、ハブ１２、ディスクロータ１３およびディスクホイール１４を備えている。

ステアリングナックル１１は、円筒状の支持部１１ａと、同支持部１１ａと一体に形成され上方および下方にそれぞれ突出したアーム１１ｂ，１１ｃを備えていて、同アーム１１ｂ，１１ｃの先端にてそれぞれアッパアームとロアアームに揺動可能に支持されている。支持部１１ａの内周上には軸受１５が組み付けられている。

ハブ１２は、円柱状の軸部１２ａと円板状のフランジ部１２ｂを備えていて、軸部１２ａの上端がステアリングナックル１１の支持部１１ａに組み付けられて軸受１５によって軸線回りに回転可能に支持されている。フランジ部１２ｂには、ディスクロータ１３を介してディスクホイール１４が組み付けられている。

フランジ部１２ｂは、図１および図２に示すように、ディスクロータ１３およびディスクホイール１４を取り付けるために周方向にて等間隔で５箇所のハブ側取り付け部１２ｂ１を備えている。各ハブ側取り付け部１２ｂ１は、同じ肉厚で形成されるとともに、周方向幅寸法Ａが同じ（例えば、４２mm程度）となるように形成されていて、同一円周上にハブボルト１６を組み付けるための貫通孔１２ｃをそれぞれ備えている。

フランジ部１２ｂの上端面における各ハブ側取り付け部１２ｂ１間には、各ハブ側取り付け部１２ｂ１の肉厚よりも薄い肉厚とした薄肉部１２ｂ２がそれぞれ形成されている。各薄肉部１２ｂ２は、同じ肉厚で形成されていて、それぞれ外周縁から径方向内側に同じ曲率を有した円弧状に形成されている。

ディスクロータ１３は、底部１３ａ１を有する円筒部１３ａを備えた円板状のものであり、底部１３ａ１にて軸線方向に貫通した貫通孔１３ｂと、各ハブ側取り付け部１２ｂ１の各貫通孔１２ｃにそれぞれ対応してハブボルト１６を組み付けるための貫通孔１３ｃを備えている。貫通孔１３ｂの内径は、ハブ１２の軸部１２ａの下端外径よりも僅かに大きく形成されている。ディスクロータ１３は、車両幅方向外側（図１の右方）から貫通孔１３ｂに軸部１２ａの下端を挿通させた状態で組み付けられていて、底部１３ａ１の上端面がハブ１２におけるフランジ部１２ｂの下端面に当接した状態で円筒部１３ａ内にて同フランジ部１２ｂを収容している。

ディスクホイール１４は、鋳造したアルミホイールであり、図１および図３に示すように、各ハブ側取り付け部１２ｂ１にそれぞれ対応して周方向に厚肉に形成された５箇所の取り付け部１４ａを備えている。ディスクホイール１４の各取り付け部１４ａは、同じ肉厚で形成されるとともに、周方向幅寸法Ｂが同じ（例えば、３７mmまたは４２mm程度）となるように形成されていて、各ハブ側取り付け部１２ｂ１の各貫通孔１２ｃにそれぞれ対応してハブボルト１６を組み付けるための貫通孔１４ｂを備えている。

ディスクロータ１３側のディスクホイール１４の各取り付け部１４ａ間には、各取り付け部１４ａの肉厚よりも薄い肉厚とした薄肉部１４ｃがそれぞれ形成されている。各薄肉部１４ｃは、ディスクホイール１４を鋳造するとき鋳流れ性を向上させるために金型に設けた凸部によって形成された扇形状の穴であり、同じ肉厚で形成されている。

ディスクホイール１４は、車両幅方向外側から貫通孔１４ｄに軸部１２ａの下端を挿入させた状態で、各取り付け部１４ａにてディスクロータ１３を介して各ハブ側取り付け部１２ｂ１に各ハブボルト１６とハブナット１７の螺合によって組み付けられている。

上記のように構成されたサスペンション装置においては、ハブ１２のフランジ部１２ｂにおける各ハブ側取り付け部１２ｂ１の周方向幅寸法Ａが、ディスクホイール１４における各取り付け部１４ａの周方向幅寸法Ｂとほぼ等しいまたは周方向幅寸法Ｂよりも大きく形成されている。このため、路面から車輪に作用した横力は、ディスクホイール１４の各取り付け部１４ａからディスクロータ１３を経てフランジ部１２ｂの各ハブ側取り付け部１２ｂ１に伝達される。すなわち、フランジ部１２ｂとディスクホイール１４との取り付け位置周方向における剛性を合わせることにより、路面からの横力が、剛性の高いディスクホイール１４の各取り付け部１４ａから剛性の高いフランジ部１２ｂの各ハブ側取り付け部１２ｂ１には大きく伝達されるが、剛性の低いディスクホイール１４の薄肉部１４ｃから剛性の低いフランジ部１２ｂの薄肉部１２ｂ２には僅かな大きさでしか伝達されないようになっているので、フランジ部１２ｂにおいて各薄肉部１２ｂ２が各ハブ側取り付け部１２ｂ１よりも大きな振幅で振動することが回避される。これにより、ハブ１２の軽量化および剛性の低下を図りながら、しかもフランジ部１２ｂとディスクロータ１３とが周方向にて相対的に微小振動することが防止されるので、フランジ部１２ｂの磨耗が抑制されて、同磨耗に起因した異音の発生を防止できる。

また、上記実施形態によれば、ディスクホイール１４としてアルミホイールの鋳造品を用いたので、ホイール成形時に形成された穴を薄肉部１４ｃとして機能させることができた。これにより、ハブ側取り付け部１２ｂ１の周方向幅寸法Ａをディスクホイール１４の取り付け部１４ａの周方向幅寸法Ｂとほぼ等しいまたは周方向幅寸法Ｂよりも大きく設定するだけで済むので、簡易かつ低コストで異音の発生を防止することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、ハブ１２のフランジ部１２ｂの下端面にディスクロータ１３を介してディスクホイール１４を取り付けるようにしたので、互いに当接したフランジ部１２ｂとディスクロータ１３との微小振動によるフランジ部１２ｂの磨耗に起因した異音を防止することができた。しかし、フランジ部１２ｂの上端面にディスクロータ１３を取り付けるとともにフランジ部１２ｂの下端面にディスクホイール１４を取り付けるようにしてもよい。これによれば、互いに当接したフランジ部１２ｂとディスクホイール１４との微小振動によるフランジ部１２ｂの磨耗に起因した異音を防止できる。

また、上記実施形態においては、ディスクホイール１４としてアルミホイールを用いたが、例えばプレス加工により形成されるスチールホイールを用いてもよい。

また、上記実施形態におけるハブ側取り付け部１２ｂ１およびディスクホイール１４の取り付け部１４ａの設定数や、それらの周方向幅寸法および形状は適宜変更可能である。

本発明の一実施形態に係る車両用サスペンション装置のハブを採用したサスペンション装置の全体を表す概略断面図である。図１の２−２断面図である。図１の３−３断面図である。

１１…ステアリングナックル、１２…ハブ、１２ａ…軸部、１２ｂ…フランジ部、１２ｂ１…ハブ側取り付け部、１２ｂ２…薄肉部、１２ｃ…貫通孔、１３…ディスクロータ、１４…ディスクホイール、１４ａ…取り付け部、１４ｂ…貫通孔、１４ｃ…薄肉部、１６…ハブボルト、１７…ハブナット

Claims

周方向に厚肉に形成された複数の取り付け部を有するディスクホイールを、同複数の取り付け部にて取り付けるためのフランジ部を備えた車両用サスペンション装置のハブにおいて、
前記フランジ部の周方向にて前記ディスクホイールの前記複数の取り付け部にそれぞれ対応して形成された複数のハブ側取り付け部と、
前記フランジ部の周方向にて前記複数のハブ側取り付け部間に形成され同複数のハブ側取り付け部の肉厚よりも薄い肉厚とした複数の薄肉部とを備え、
前記各ハブ側取り付け部の周方向幅寸法を、前記ディスクホイールの各取り付け部の周方向幅寸法と等しいまたは同周方向幅寸法よりも大きくしたことを特徴とする車両用サスペンション装置のハブ。