JP4581723B2 - ハブユニット、ハブユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車輪を取り付けるハブユニット及びハブユニットの製造方法に関する。

従来、図４に示すようなハブユニットＨｕｚ(駆道輪を示している)は複列の内周軌道１１ｚ、１２ｚを有する外輪１ｚと、車輪あるいはブレーキディスク取付け用の基準面２ｆ_１ｚを車両外端側に有するフランジ２ｆｚを車両外端側に有し、フランジ２ｆｚの車両中心側に一体の外周軌道２１ｚを有し、続いて車両中心側に終端嵌合部２３ｚを有する軸体２ｚと、軸体２ｚの終端嵌合部２３ｚに嵌合固定され、外周に外周軌道３２ｚを有する内輪要素３ｚとを含むハブＨｂｚと、外輪１ｚの内周軌道１１ｚ、１２ｚとハブＨｂｚの外周軌道２１ｚ、３２ｚとの間に介装されているボール４１ｚ、４２ｚと、から構成されている。

軸体２ｚは車両中心側の外周軌道２１ｚと一体構造であるために材料として炭素鋼が一般に使用されており、従って、フランジ２ｆｚも炭素鋼から製作されている。

フランジ２ｆｚには車輪またはブレーキディスクを取付けるためのボルト９zがフランジ２ｆｚの外周側の円周方向所定個所に所定間隔で固定されている。

また、フランジ２ｆｚの基準面２ｆ_１ｚは市場でブレーキジャダーの問題を生ぜしめないように、出荷時からハブユニットＨｕｚの回転中心Ｘ_０−Ｘ_０に対する振れＰを高精度に要求されている。

しかし、ハブユニットＨｕｚには、車両走行中に泥水がかかるなど、使用環境として厳しいものがある。そのために、炭素鋼で製作されているフランジ２ｆｚの基準面２ｆ_１ｚが泥水に晒されると錆が発生することがある。その場合、錆による腐食によって、初期の振れＰを高精度に維持できなくなって、ブレーキジャダーの問題が発生する虞がある。

ハブユニットの錆の問題を解決するための提案がある。(特許文献１を参照)
特開平９−１５２５６号公報

しかしながら、特許文献１は、ハブユニットの外輪外周面に熱硬化性樹脂を皮膜し、パルサーリングを構成する凹凸歯(１１)部分の錆発生を防止するために皮膜(１ｂ)を形成したものであり、車輪取付け用のフランジの錆発生を防止して、フランジの振れ精度を維持するために工夫されたものではない。(上記の説明では、特許文献１の表現および符号を使用している)。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、本発明は、泥水などによって、車輪の取付け用の基準面が腐食されることがなく、基準面の振れ精度を初期の振れ精度に維持し、ブレーキジャダーの問題を生ぜしめることのないハブユニット及びハブユニットの製造方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、
を備えたハブユニットにおいて、
前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔への車輪取付用ボルト圧入後に当該基準面を研削加工または旋削加工により仕上げた後形成した不錆層を設けてあることを特徴とするハブユニットを提供する。
また、請求項２に係る発明は、
車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、
を備えたハブユニットにおいて、
前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔への車輪取付用ボルト圧入後に当該基準面に形成された後研削加工または旋削加工された不錆層が設けてあることを特徴とするハブユニットを提供する。
また、請求項４に係る発明は、
車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、
を備えたハブユニットの製造方法において、
前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔へ車輪取付用ボルトを圧入した後、前記基準面を研削加工または旋削加工により仕上げた後に不錆層を形成し、
ハブユニットの回転中心に対する前記基準面の振れ精度を１０ミクロン以下とすることを特徴とするハブユニットの製造方法を提供する。
また、請求項５に係る発明は、
車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、
を備えたハブユニットの製造方法において、
前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔へ車輪取付用ボルトを圧入した後に不錆層を設け、その後当該不錆層を研削加工または旋削加工し、
ハブユニットの回転中心に対する前記基準面の振れ精度を１０ミクロン以下とすることを特徴とするハブユニットの製造方法を提供する。

本発明によれば、泥水などによって、車輪の取付け基準面が腐食されることがなく、基準面の振れ精度を初期の振れ精度に維持し、ブレーキジャダーの問題を生ぜしめることのないハブユニット及びハブユニットの製造方法を提供することが出来る。

以下、本発明のハブユニットに係わる実施形態を図面を参照しつつ説明する。

実施形態の説明において、簡明化のために車両外端側を外端側と、車両中心側を中心側とそれぞれ云うことにする。

（実施形態１）
図１を参照しながら実施形態１の説明をする。

同図は、本実施形態の断面図を示している(本実施形態は、駆動輪を示す)。

ハブユニットＨｕは外端側の内周に第１内周軌道１１と中心側の内周に第２内周軌道１２を有する外輪１と、
外端側に車輪取付け用のフランジ２ｆを有し、フランジ２ｆに続いて中心側に向かって外輪１の第１内周軌道１１に対向する第１外周軌道２１を有し、さらに、続いて中心側には終端部２３ａを有し、外輪１の第２内周軌道１２に対向する第２外周軌道３２を有するハブＨｂと、外輪１の第１および第２内周軌道と、ハブＨｂの第１および第２外周軌道との間に介在するボール４１、４２と、外輪１の両端部に外輪１とハブＨｂの間を密封する密封シール７１，７２とから構成されている。

外輪１は、外周に車体取付け用の鍔１ｆを有している。

ハブＨｂは、外端側に車輪またはブレーキディスク（図示略）を取付けるためのフランジ２ｆおよび中心側に終端部２３ａを有している軸体２と、軸体２の終端部２３ａの終端嵌合部２３に外嵌固定されている内輪要素３とからなっている。

軸体２は車輪取付け用のフランジ２ｆに続いて、中心側に向かって中央部に形成された外周面２ｍのフランジ２ｆ側には、第１外周軌道２１が軸体２に一体に形成されている。
さらに、続いて、中心側の終端部２３ａの外周面は、中央部の外周面２ｍより段部２ｃを介して小径部２ｎが形成されて終端嵌合部２３となり、終端嵌合部２３よりさらに中心側（図１中、右方）は加締め部２３１となっている。

フランジ２ｆの外端側には車輪またはブレーキディスク(図示略)を取付ける基準面２ｆ_１と第１パイロット部２ｆ_２および第１パイロット部２ｆ _２ より少し小径の第２パイロット部２ｆ _３ が設けられている。

基準面２ｆ_１には不錆層Ｔを設けている。不錆層Ｔとしては、セラミックを溶着したもの、フランジ２ｆのインサート成型によって基準面にプラスチック被覆したもの、不錆材料の別体加工品を基準面に接着などで固着したもの、不錆性金属加工品を固着したものなどによって実施できる。

不錆層Ｔは、それぞれの不錆材料によって、強度面を考慮してそれぞれ所定の厚さに設定できる。

また、不錆層Ｔを形成した後は、ハブユニットＨｕの回転中心Ｘ_１−Ｘ_１に対する基準面の振れＰの規格値を高精度になるように維持することが必要である。

フランジ２ｆには車輪またはブレーキディスクを取付けるためのボルト９を、フランジ２ｆの外周側円周方向数箇所の所定位置に設けられたボルト穴２ｆ_４に、ボルト９の非ねじ部に形成されたセレーション９ｓ部を圧入して取付ける。このとき、基準面２ｆ_１は、外端側に変形して、基準面２ｆ_１よりやや膨らんで、振れＰの規格値を越える場合がある。

この変形する部分はボルト９の周辺Ｒの範囲になる。そのため、変形分を除去する必要があるが、不錆層Ｔを形成する前にする場合は、炭素鋼のフランジ２ｆの基準面２ｆ_１を研削加工または旋削加工して仕上げておいて、不錆層Ｔを形成した後も規格値に入るようにすることができる。

不錆層を形成した後に、ボルト圧入による変形分を除去する場合は、不錆層Ｔの不錆材料の表面２ｆ_５を研削または旋削する。この場合は、変形分の除去と不錆層Ｔ自体の精度のばらつきをあわせて修正することができる。

これら機械加工によって、フランジ２ｆの表面２ｆ_５は１０ミクロン以下の望ましい振れ精度が確保できるが、基準面を不錆材料で覆っているので長期間にわたって高精度が維持できる。

軸体２の内周面には駆動軸(図示略)に取付けるためのセレーション２ｓが形成されている。

内輪要素３は、軸体２の終端嵌合部２３に嵌合され、段部２ｃと、軸体２の加締め部２３１とによって軸方向に挟持されて軸体２に結合されている。内輪要素３の外周面には外輪１の中心側の第２内周軌道１２に対向する第２外周軌道３２が設けられている。軸体２と内輪要素３を結合することによって、ハブＨｂは外輪１の第１内周軌道１１および第２内周軌道１２に対向する第１外周軌道２１および第２外周軌道３２を形成することになる。

複列のボール４１、４２は外輪１とハブＨｂとの間に介装され、保持器５１、５２によって保持されている。

外端側シール７１および中心側シール７２は外輪１の両端部に取付けられ、外輪１とハブＨｂとの間を密封している。

本実施形態ではフランジ２ｆを軸体２と一体にしてあるが、フランジ２ｆを別体として予め加工しておき、基準面２ｆ_１に不錆層Ｔを形成して振れ精度を規格値に仕上げた後に、軸体２に固着一体化しても良い。この場合は、不錆層Ｔを形成する際、フランジ２ｆが部品の状態なので取扱いが容易になる。

次に、図２を参照しながら、実施形態１の変形例１を説明する(本変形例は従動輪を示す)。

図１に比べて、本変形例の異なっている点は、フランジ２ｆの基準面２ｆ_１と第１パイロット部２ｆ_２と第２パイロット部２ｆ_３とに不錆材料による不錆層Ｔを設けていることである。

また、内輪要素３を軸体２へ嵌合固定してハブＨｂにする手段として、軸体２の終端部２３ａに形成されているねじ部２３２に螺合したナットＮと軸体２の段部２ｃとによって軸方向に挟持していることである。

また、外輪１の中心側に取付けられた密封シールは蓋状シール７２になっている。

本変形例では、第１パイロット部２ｆ_２、第２パイロット部２ｆ_３にも不錆層Ｔを設けてあるので車輪またはブレーキディスクの半径方向の基準面としても錆びることなく、初期の精度が維持できる。

本変形例では、不錆層Ｔを単品にて製作しておき、フランジ２ｆに取付けられているボルト９を貫通する穴部をボルト９としめしろを有する嵌合関係として仮止め状態としておき、車輪またはブレーキディスクをフランジ２ｆに組付ける際に、ボルト９の締付け力によって、不錆層Ｔとフランジ２ｆとにすきまを生ぜしめないようにすることもできる。この場合は、不錆層Ｔを部品として扱うことができるので、取扱いが容易となる。

なお、図１において説明してある部位、符号についての説明は省略する。

次に、図３を参照しながら、実施形態１の変形例２を説明する。

図２に比べて、本変形例の異なっている点は、フランジ２ｆの外周部２ｆ_６全体にわたって、不錆層Ｔを設けていることである。

本変形例では、フランジ２ｆの外周部２ｆ_６全体を不錆材料で覆っているので、フランジ２ｆの基準面２ｆ_１を覆っている図１に比べて、図１の場合に不錆層と基準面２ｆ_１との間に、万一僅かながらすきま等あった場合に、泥水のしみ込みが起こる虞があるが、本変形例では、その虞がない。

なお、図１，図２において説明してある部位、符号については説明を省略する。

以上、実施形態１，変形例１，変形例２においては、ハブＨｂの第１外周軌道２１を軸体２と一体にした形式について説明したが、別体にした形式でも実施するものである。

また、転動体についてはボール形式について説明したが、円すいころでも実施できる。

本発明の実施形態１を示す断面図である。 実施形態１の変形例１を示す断面図である。 実施形態１の変形例２を示す断面図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

Ｈｕ：ハブユニット
Ｈｂ：ハブ
１：外輪
１１：第１内周軌道
１２：第２内周軌道
２：軸体
２１：第１外周軌道
２ｍ：中央部外周面
２ｎ：小径部
２３：終端嵌合部
２３ａ：終端部
２３１：加締め部
２ｆ：フランジ
２ｆ_１：基準面
２ｆ_２：第１パイロット部
２ｆ_３：第２パイロット部
３：内輪要素
３２：第２外周軌道
４１，４２：ボール
５１，５２：保持器
７１，７２：密封シール
９：ボルト
Ｔ：不錆層

Claims (5)

1. 車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
   車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
   前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
   前記転動体を保持する保持器と、
   を備えたハブユニットにおいて、
   前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔への車輪取付用ボルト圧入後に当該基準面を研削加工または旋削加工により仕上げた後形成した不錆層を設けてあることを特徴とするハブユニット。
2. 車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
   車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
   前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
   前記転動体を保持する保持器と、
   を備えたハブユニットにおいて、
   前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔への車輪取付用ボルト圧入後に当該基準面に形成された後研削加工または旋削加工された不錆層が設けてあることを特徴とするハブユニット。
3. ハブユニットの回転中心に対する前記基準面の振れ精度は１０ミクロン以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のハブユニット。
4. 車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
   車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
   前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
   前記転動体を保持する保持器と、
   を備えたハブユニットの製造方法において、
   前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔へ車輪取付用ボルトを圧入した後、前記基準面を研削加工または旋削加工により仕上げた後に不錆層を形成し、
   ハブユニットの回転中心に対する前記基準面の振れ精度を１０ミクロン以下とすることを特徴とするハブユニットの製造方法。
5. 車両外端側に第１内周軌道と車両中心側に第２内周軌道とを有する複列の外輪と、
   車両外端側に車輪取付け用のフランジを設け、当該フランジにおける車両外端側に車輪取付け用の基準面を形成し、当該フランジより内径側且つ車両外端側にパイロット部を形成し、当該フランジより車両中心側に前記外輪の第１内周軌道に対向する第１外周軌道を一体または別体に有し、続いて、車両中心側に終端嵌合部を有する軸体と、当該終端嵌合部に外嵌固定されて前記外輪の第２内周軌道に対向する第２外周軌道を有する内輪要素とを有するハブと、
   前記外輪の複列の内周軌道と、前記ハブの複列の外周軌道との間に介在して、前記外輪と前記ハブとの相対回転を可能にする転動体と、
   前記転動体を保持する保持器と、
   を備えたハブユニットの製造方法において、
   前記基準面、前記パイロット部および前記フランジの外周面のうち少なくとも前記基準面には、前記フランジに設けられたボルト孔へ車輪取付用ボルトを圧入した後に不錆層を設け、その後当該不錆層を研削加工または旋削加工し、
   ハブユニットの回転中心に対する前記基準面の振れ精度を１０ミクロン以下とすることを特徴とするハブユニットの製造方法。

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