JP6790528B2

JP6790528B2 - ハブユニットの取付構造

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Publication number: JP6790528B2
Application number: JP2016137045A
Authority: JP
Inventors: 井上　茂; 茂井上; 重　義文; 義文重; 豊高麗; 拓矢戸田; 悟志北河
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: JP2018008556A

Description

本発明は、車輪を支持するハブユニットを車体側の支持部材に取り付けるハブユニットの取付構造に関する。

従来、懸架装置に取り付けられたナックルに固定される外輪と、車輪が取り付けられる内輪部材と、外輪に形成された外側軌道面と内輪部材に形成された内側軌道面との間に配置された複数の転動体とを備えたハブユニットが、車体に対して車輪を回転可能に支持するために用いられている。このようなハブユニットは、例えば特許文献１に示されているように、複数の転動体が外側軌道面と内側軌道面との間に予圧を付与されて組み込まれている。そして、この予圧により車輪の支持剛性が確保されている。

特開２０１４−２０６２６６号公報

近年、自動車には高い低燃費性能が要求されている。車輪の回転抵抗は、ハブユニットの転動体に付与される予圧が大きいほど高くなるので、燃費性能を高めるため、転動体に付与される予圧を小さくすることが考えられる。しかし、外側軌道面の内径を大きくして予圧を小さくすると車輪の支持剛性が低下してしまい、車輪のガタつきや走行安定性の低下の要因となり得る。

そこで、本発明は、車輪の支持剛性の低下を抑制しながら車輪の回転抵抗を低減することを可能とするハブユニットの取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、内周に外側軌道面が形成された筒部、及び前記筒部から外方に突出した固定フランジを有する外輪と、車輪が取り付けられる車輪取付フランジを有すると共に前記外側軌道面に対向する内側軌道面が外周に形成された内輪部材と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に配置された複数の転動体とを備えたハブユニットを、複数のボルトによって車体側の支持部材に取り付けるハブユニットの取付構造であって、前記固定フランジ及び前記支持部材に前記複数のボルトをそれぞれ挿通させる複数のボルト孔が形成され、前記固定フランジにおける前記支持部材側の取付面、及び前記支持部材における前記固定フランジ側の取付面の少なくとも何れかの取付面が、前記ボルトの締め込みによって前記筒部の前記車輪側の端部をその車両前後方向の内径が鉛直方向の内径よりも大きくなるように変形させる形状に形成され、前記固定フランジには、４つの前記ボルト孔が形成され、これら４つの前記ボルト孔のうち車両前後方向に並ぶ２つの前記ボルト孔の間隔が鉛直方向に並ぶ２つの前記ボルト孔の間隔よりも広く、前記固定フランジにおける前記取付面の前記筒部側端部の少なくとも一部に、前記支持部材側に突出する突部が設けられている、ハブユニットの取付構造を提供する。

本発明に係るハブユニットの取付構造によれば、車輪の支持剛性の低下を抑制しながら車輪の回転抵抗を低減することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るハブユニットが車両に組み付けられた状態を示す断面図である。車両アウタ側から見た外輪を単体で示す単体図であり、（ａ）はナックルに固定される前の状態を、（ｂ）はナックルに固定された状態を、それぞれ示す。外輪、ナックル、リヤアクスルビーム、及びボルトを示す斜視図である。鉛直方向上方から見たナックルを外輪の水平方向断面及びリヤアクスルビームと共に示す構造図である。本発明の第２の実施の形態に係る外輪を車両アウタ側から見た単体図であり、（ａ）はナックルに固定される前の状態を、（ｂ）はナックルに固定された状態を、それぞれ示す。第２の実施の形態に係る外輪を、ナックル、リヤアクスルビーム、及びボルトと共に示す斜視図である。車両前方から見たナックルをリヤアクスルビームと共に示す構造図である。（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る外輪を示す単体図である。（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る外輪を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＣ部を拡大して示す拡大図である。（ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係る外輪を示す単体図である。（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（ハブユニットの全体構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るハブユニット１が車両に組み付けられた状態を示す断面図である。図１では、車両に搭載されたハブユニット１を、その周辺部と共に示している。本実施の形態では、前輪駆動の四輪自動車の後輪（従動輪）を支持するハブユニット１を例にとって説明する。

このハブユニット１は、車体側の支持部材としてのナックル８に対して、車輪１１をブレーキロータ１２と共に回転可能に支持するために用いられる。車輪１１は、ホイール１１１にタイヤ１１２が装着されている。以下、ハブユニット１において、車輪１１側（図１の左側）を車両アウタ側といい、その反対側（図１の右側）を車両インナ側という。

ハブユニット１は、車両インナ側のナックル８に取り付けられる外輪２と、車輪１１のホイール１１１がブレーキロータ１２と共に取り付けられる内輪部材３と、外輪２と内輪部材３との間に複列に配置された複数の転動体４とを備えている。外輪２の車両アウタ側の端部にはシール部材５１が取り付けられている。外輪２の車両インナ側の端部はカバー部材５２によって閉塞されている。

また、ハブユニット１は、車輪１１の回転速度を検出するための部材として、内輪部材３と一体に回転する磁気エンコーダ６１と、磁気エンコーダ６１に対向して配置された磁界センサ６２とを有している。磁気エンコーダ６１は、円環状の磁性部材６１１と、磁性部材６１１を内輪部材３に対して固定する芯金６１２とを有している。磁性部材６１１は、磁性の異なる複数の磁極が円周方向に交互に着磁されている。磁界センサ６２は、カバー部材５２に固定されている。

転動体４は、外輪２と内輪部材３との間に複列に配置されている。以下、車両アウタ側の複数の転動体４からなる転動体列をアウタ側転動体列４ａといい、車両インナ側の複数の転動体４からなる転動体列をインナ側転動体列４ｂという。転動体４は、球状であり、外輪２及び内輪部材３と共に複列玉軸受を構成する。転動体４の材料としては、例えば高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。

外輪２は、円筒状の筒部２１、及び筒部２１から外方に突出してナックル８に取り付けられる固定フランジ２２を一体に有している。筒部２１の内周には、アウタ側転動体列４ａの転動体４を転動させる第１外側軌道面２ａと、インナ側転動体列４ｂの転動体４を転動させる第２外側軌道面２ｂとが形成されている。第１外側軌道面２ａは、固定フランジ２２よりも車両アウタ側において、筒部２１の軸方向の端部に形成されている。第２外側軌道面２ｂは、その一部が固定フランジ２２の径方向内側に形成されている。

外輪２の材料としては、例えば高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。第１外側軌道面２ａ及び第２外側軌道面２ｂは、砥石による研削加工によって成形される。

本実施の形態では、外輪２の固定フランジ２２が４つのボルト９１によりナックル８の固定部８１に取り付けられている。図１では、このうち２つのボルト９１を図示している。固定フランジ２２には、ナックル８への固定のためのボルト９１を挿通させる複数のボルト孔２２０が形成されている。ボルト９１は、先端部に雄ねじが形成された軸部９１１と頭部９１２とを有し、軸部９１１が固定フランジ２２に形成されたボルト孔２２０及びナックル８の固定部８１に形成されたボルト孔８１０に挿通されている。固定フランジ２２及びナックル８に形成された複数（４つ）のボルト孔２２０，８１０は、複数のボルト９１をそれぞれ挿通させる。

本実施の形態では、固定フランジ２２のボルト孔２２０が内面に雌ねじが形成されたねじ孔であり、ナックル８のボルト孔８１０が雌ねじの形成されていないボルト挿通孔である。ボルト９１は、頭部９１２がナックル８の車両インナ側の端面に当接し、軸部９１１がナックル８のボルト孔８１０に挿通されて固定フランジ２２のボルト孔２２０に螺合する。ボルト９１を固定フランジ２２のボルト孔２２０に締め込むことにより、固定フランジ２２におけるナックル８側の取付面２２ａと、ナックル８における固定フランジ２２側の取付面８１ａとが当接する。

なお、固定フランジ２２のボルト孔２２０を雌ねじの形成されていないボルト挿通孔とし、ナックル８のボルト孔８１０を内面に雌ねじが形成されたねじ孔としてもよい。この場合、ボルト９１の頭部９１２は、固定フランジ２２の車両アウタ側の端面に当接する。

内輪部材３は、回転軸線Ｏを中心として外輪２に対して回転可能に配置されている。外輪２の中心軸は、回転軸線Ｏと一致している。内輪部材３の外周には、アウタ側転動体列４ａの転動体４を転動させる第１内側軌道面３ａと、インナ側転動体列４ｂの転動体４を転動させる第２内側軌道面３ｂとが形成されている。第１内側軌道面３ａは外輪２の第１外側軌道面２ａに対向し、第２内側軌道面３ｂは外輪２の第２外側軌道面２ｂに対向する。アウタ側転動体列４ａの転動体４は、第１内側軌道面３ａと第１外側軌道面２ａとの間に配置され、インナ側転動体列４ｂの転動体４は、第２内側軌道面３ｂと第２外側軌道面２ｂとの間に配置されている。

本実施の形態では、内輪部材３がハブ輪３１及び環状の内輪３２からなる。ハブ輪３１は、車輪１１が取り付けられる車輪取付フランジ３１１と、外輪２の内側に配置される胴部３１３と、車輪取付フランジ３１１と胴部３１３とを連結する連結部３１２とを一体に有している。車輪取付フランジ３１１には、車輪取付用のハブボルト３３が圧入される複数の圧入孔３１０が形成されている。ハブ輪３１の材料としては、例えば高炭素鋼「Ｓ５５Ｃ」が用いられる。内輪３２の材料としては、例えば高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。内輪３２の車両インナ側の端部における外周面には、磁気エンコーダ６１の芯金６１２が嵌着されている。

ハブボルト３３は、軸部３３１が圧入孔３１０に圧入され、頭部３３２が車輪取付フランジ３１１の車両インナ側の端面に当接している。また、ハブボルト３３の軸部３３１は、車輪１１のホイール１１１に形成された挿通孔１１０、及びブレーキロータ１２に形成された挿通孔１２０に挿通されている。軸部３３１の先端部には、ホイールナット１３が螺合する。

胴部３１３は、車輪取付フランジ３１１側の大径部３１４と、車輪取付フランジ３１１側とは反対側の小径部３１５とを有している。大径部３１４の外周面には、第１内側軌道面３ａが形成されている。小径部３１５の外周面には、内輪３２が嵌着されている。内輪３２は、小径部３１５の一部を塑性変形させた加締め部３１５ａによってハブ輪３１に固定されている。内輪３２の外周面には、第２内側軌道面３ｂが形成されている。アウタ側転動体列４ａ及びインナ側転動体列４ｂの転動体４には、加締め部３１５ａの形成によって予圧が付与されている。

アウタ側転動体列４ａの複数の転動体４は、第１保持器４３によって転動可能に保持されている。インナ側転動体列４ｂの複数の転動体４は、第２保持器４４によって転動可能に保持されている。第１保持器４３は、アウタ側転動体列４ａの複数の転動体４を等間隔に保持し、第２保持器４４は、インナ側転動体列４ｂの複数の転動体４を等間隔に保持している。

なお、アウタ側転動体列４ａの転動体４とインナ側転動体列４ｂの転動体４とは、直径（玉径）が同じであってもよく異なっていてもよい。また、アウタ側転動体列４ａの転動体４の数とインナ側転動体列４ｂの転動体４の数は、同じでもよく異なっていてもよい。また、本実施の形態では、内輪部材３が１つの内輪３２を有しているが、これに限らず、内輪部材３が軸方向に並ぶ２つの内輪を有し、このうち一方の内輪に第１内側軌道面３ａが形成され、他方の内輪に第２内側軌道面３ｂが形成されていてもよい。

次に、図２乃至図４を参照してハブユニット１の外輪２をナックル８に取り付ける取付構造について詳細に説明する。

図２は、車両アウタ側から見た外輪２を単体で示す単体図であり、（ａ）はナックル８に固定される前の状態を、（ｂ）はナックル８に固定された状態を、それぞれ示す。図３は、外輪２、ナックル８、リヤアクスルビーム９０、及びボルト９１を示す斜視図である。図４は、鉛直方向上方から見たナックル８を外輪２の水平方向断面及びリヤアクスルビーム９０と共に示す構造図である。なお、図１では、外輪２を図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面で図示している。

外輪２の固定フランジ２２は、筒部２１から外方に突出して設けられた４つの突設片２２１〜２２４からなる。以下、これら４つの突設片２２１〜２２４を第１乃至第４の突設片２２１〜２２４という。第１乃至第４の突設片２２１〜２２４には、それぞれボルト孔２２０が形成されている。それぞれのボルト孔２２０の内径（有効径）は同じである。

図２（ａ）及び（ｂ）では、図面左右方向が車両前後方向（車両への搭載状態における水平方向）にあたり、図面上下方向が鉛直方向（図面上方が鉛直方向の上側）にあたる。また、図２（ａ）及び（ｂ）では、第１外側軌道面２ａの最深部（最も内径が大きい部分）２０を破線で示している。以下の説明において、第１外側軌道面２ａの内径とは、最深部２０の直径をいう。

第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ車両前後方向に並んでいる。また、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２３のボルト孔２２０、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ鉛直方向に並んでいる。

第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０との車両前後方向の間隔（中心位置同士の間隔をいう。以下同様。）Ｌ_１１、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０との車両前後方向の間隔Ｌ_１２は、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２２のボルト孔２２０との鉛直方向の間隔Ｌ_１３、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０との鉛直方向の間隔Ｌ_１４よりも広い。図２（ａ）の図示例では、間隔Ｌ_１１が間隔Ｌ_１２よりも広く、間隔Ｌ_１３と間隔Ｌ_１４とは同じである（Ｌ_１１＞Ｌ_１２＞Ｌ_１３＝Ｌ_１４）。

外輪２のナックル８への取り付け前の状態では、第１外側軌道面２ａが、鉛直方向の内径Ｄｖ_１と車両前後方向の内径Ｄｈ_１とが実質的に等しい真円状である。固定フランジ２２が４つのボルト９１によってナックル８に固定されると、図２（ｂ）に示すように筒部２１の車両アウタ側の端部が車両前後方向に伸び、鉛直方向に縮むように弾性変形する。これにより、第１外側軌道面２ａは、ナックル８への固定後の車両前後方向の内径Ｄｈ_２がナックル８への固定前の車両前後方向の内径Ｄｈ_１よりも大きく、ナックル８への固定後の鉛直方向の内径Ｄｖ_２がナックル８への固定前の鉛直方向の内径Ｄｖ_１よりも小さくなる。

この外輪２の弾性変形は、車輪１１の支持剛性（外輪２に対する内輪部材３の支持剛性）の低下を抑制しながら、車輪１１の回転抵抗（外輪２に対する内輪部材３の回転抵抗）を低減するように意図されたものである。つまり、車輪１１の支持剛性は、ハブユニット１が車体の重量を支持する関係上、主として鉛直方向の転動体４の予圧によって定まり、車輪１１の回転抵抗は、周方向全体の転動体４の予圧によって定まる。このため、上記のように外輪２を変形させることにより、車輪１１の支持剛性の低下を抑制しながら、車輪１１の回転抵抗を低減することが可能となる。

なお、外輪２がナックル８に取り付けられることにより、第２外側軌道面２ｂにも変形が発生し得るが、その変形量は、固定フランジ２２との軸方向の距離の違いにより、第１外側軌道面２ａよりも小さい。

ナックル８は、外輪２の固定フランジ２２が固定される板状の固定部８１と、リヤアクスルビーム９０に締結される締結部８２とを一体に有している。固定部８１には、４つのボルト孔８１０と、外輪２の一部（固定フランジ２２よりも車両インナ側の端部）を挿通させる挿通孔８１１とが形成されている。ナックル８の固定部８１の取付面８１ａは、挿通孔８１１の周囲に環状に形成されている。本実施の形態では、締結部８２が溶接によってリヤアクスルビーム９０の後端部に固定されている。ただし、ナックル８をボルト締結によってリヤアクスルビーム９０に固定してもよい。

本実施の形態では、ナックル８の固定部８１における取付面８１ａが、ボルト９１の締め込みによって、外輪２の筒部２１の車両アウタ側の端部をその車両前後方向の内径が鉛直方向の内径よりも大きくなるように変形させる形状に形成されている。次に、この取付面８１ａの形状について、図３及び図４を参照して具体的に説明する。

ナックル８の取付面８１ａは、複数のボルト孔８１０のうち少なくとも一部のボルト孔８１０の開口周辺部が、挿通孔８１１の車両前後方向の中央部側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように、車両アウタ側に向かって傾斜している。本実施の形態では、取付面８１ａにおける４つのボルト孔８１０のうち全てのボルト孔８１０の開口周辺部が、挿通孔８１１の車両前後方向の中央部側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜している。

より具体的には、車両前後方向の中央部において鉛直方向に延びる稜線８１ｂを対称軸として車両前後方向に対称に取付面８１ａが形成されている。取付面８１ａは、稜線８１ｂの部分において最も車両アウタ側に突出し、かつ稜線８１ｂから車両前後方向の両方向に遠ざかるほど車両インナ側に向かうように形成されている。このように、ナックル８の取付面８１ａは、車両前後方向の中央部において車両アウタ側に突出している。

取付面８１ａにおける稜線８１ｂよりも車両前方（図３の右側）の領域を前方取付面８１ｃとし、稜線８１ｂよりも車両後方（図３の左側）の領域を後方取付面８１ｄとすると、第１の突設片２２１及び第３の突設片２２３はボルト９１の締め付け力により後方取付面８１ｄに当接し、第２の突設片２２２及び第４の突設片２２４はボルト９１の締め付け力により前方取付面８１ｃに当接する。これにより、外輪２が図４に二点鎖線で示す形状から実線で示す形状に変形する。

図４に示すように、前方取付面８１ｃ及び後方取付面８１ｄが内輪部材３の回転軸線Ｏに垂直な方向に対してなす角をそれぞれθ_１，θ_２とすると、θ_１とθ_２とは等しく、θ_１，θ_２は例えば５〜１０分（０．０８３〜０．１６７°）である。なお、図３及び図４では、説明の明確化のため、前方取付面８１ｃ及び後方取付面８１ｄの傾きを誇張して示している。同様に、図２（ｂ）では、第１外側軌道面２ａの内径Ｄｈ_２と内径Ｄｖ_２との差を誇張して示している。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、外輪２のナックル８への取り付け後において、第１外側軌道面２ａが、鉛直方向の内径Ｄｖ_２よりも車両前後方向の内径Ｄｈ_２が大きい楕円状となる。これにより、車輪１１の支持剛性の低下を抑制しながら、車輪１１の回転抵抗を低減することが可能となる。また、本実施の形態では外輪２を弾性変形させて第１外側軌道面２ａを楕円状とするので、例えば外輪２を砥石軸に対して楕円状に相対移動させて第１外側軌道面２ａを楕円状に加工する場合に比較して、その加工が容易である。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５乃至図７を参照して説明する。本実施の形態に係るハブユニットは、外輪２の固定フランジ２２及びナックル８の固定部８１の形状が第１の実施の形態と異なり、その他の構成については第１の実施の形態と同じであるので、この違いの部分について説明する。また、図５乃至図７において、第１の実施の形態で説明したものと共通する構成要素については、第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図５は、車両アウタ側から見た外輪２を単体で示す単体図であり、（ａ）はナックル８に固定される前の状態を、（ｂ）はナックル８に固定された状態を、それぞれ示す。図６は、外輪２、ナックル８、リヤアクスルビーム９０、及びボルト９１を示す斜視図である。図７は、車両前方から見たナックル８をリヤアクスルビーム９０と共に示す構造図である。

図５（ａ）及び（ｂ）では、図２（ａ）及び（ｂ）と同様に、図面左右方向が車両前後方向にあたり、図面上下方向が鉛直方向にあたる。本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、固定フランジ２２が４つの突設片２２１〜２２４からなり、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０が車両前後方向に並んでいる。また、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２３のボルト孔２２０、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ鉛直方向に並んでいる。

本実施の形態では、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２２のボルト孔２２０との鉛直方向の間隔Ｌ_２３、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０との鉛直方向の間隔Ｌ_２４が、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０との車両前後方向の間隔Ｌ_２１、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０との車両前後方向の間隔Ｌ_２２よりも広い。図５（ａ）の図示例では、間隔Ｌ_２２が間隔Ｌ_２１よりも広く、間隔Ｌ_２３と間隔Ｌ_２４とは同じである（Ｌ_２３＝Ｌ_２４＞Ｌ_２２＞Ｌ_２１）。

本実施の形態に係るナックル８の取付面８１ａは、複数のボルト孔８１０のうち少なくとも一部のボルト孔８１０の開口周辺部が、挿通孔８１１の鉛直方向の中央部側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜している。本実施の形態では、取付面８１ａにおける４つのボルト孔８１０のうち全てのボルト孔８１０の開口周辺部が、挿通孔８１１の鉛直方向の中央部側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜している。

より具体的には、鉛直方向の中央部において車両前後方向に延びる稜線８１ｂを対称軸として鉛直方向に対称に取付面８１ａが形成されている。取付面８１ａは、稜線８１ｂよりも鉛直方向上方の上方取付面８１ｅと、稜線８１ｂよりも鉛直方向下方の下方取付面８１ｆとからなる。また、取付面８１ａは、稜線８１ｂの部分において最も車両アウタ側に突出し、かつ稜線８１ｂから鉛直方向の両方向に遠ざかるほど車両インナ側に向かうように形成されている。このように、取付面８１ａは、鉛直方向の中央部において車両アウタ側に突出している。

第１の突設片２２１及び第２の突設片２２２は、ボルト９１の締め付け力により上方取付面８１ｅに当接し、第３の突設片２２３及び第４の突設片２２４は、ボルト９１の締め付け力により下方取付面８１ｆに当接する。これにより、固定フランジ２２よりも車両アウタ側の筒部２１が固定フランジ２２側の近傍において鉛直方向に引き伸ばされ、これにより発生する応力によって筒部２１の車両アウタ側の端部が車両前後方向に伸びる。このため、外輪２が図５（ａ）に示す形状から図５（ｂ）に示す形状に弾性変形する。つまり、筒部２１の車両アウタ側の端部が、第１外側軌道面２ａの鉛直方向の内径Ｄｖ_１と車両前後方向の内径Ｄｈ_１とが実質的に等しい真円状から、第１外側軌道面２ａの車両前後方向の内径Ｄｈ_２が鉛直方向の内径Ｄｖ_２よりも大きい楕円形状に変形する。

図７に示すように、上方取付面８１ｅ及び下方取付面８１ｆが内輪部材３の回転軸線Ｏに垂直な方向に対してなす角をそれぞれθ_３，θ_４とすると、θ_３とθ_４とは等しく、θ_１，θ_２は例えば５〜１０分（０．０８３〜０．１６７°）である。なお、図６及び図７では、説明の明確化のため、上方取付面８１ｅ及び下方取付面８１ｆの傾きを誇張して示している。同様に、図５（ｂ）では、第１外側軌道面２ａの内径Ｄｈ_２と内径Ｄｖ_２との差を誇張して示している。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図８を参照して説明する。第１及び第２の実施の形態では、ナックル８の取付面８１ａの形状により、外輪２の筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に弾性変形させる場合について説明したが、以下に述べる第３乃至第５の実施の形態では、外輪２の固定フランジ２２における取付面２２ａの形状により、外輪２の筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に弾性変形させる。また、図８乃至図１０において、第１又は第２の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を援用してその重複した説明を省略する。なお、第３乃至第５の実施の形態では、ナックル８の取付面８１ａが回転軸線Ｏに対して垂直となる平面であるものとする。

図８（ａ）は、第３の実施の形態に係る外輪２を示す単体図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図８（ａ）では、ナックル８に固定される前の外輪２を軸方向から見た状態を示している。

図８（ａ）に示すように、外輪２のナックル８への取り付け前の状態では、第１外側軌道面２ａが、鉛直方向の内径Ｄｖ_１と車両前後方向の内径Ｄｈ_１とが実質的に等しい真円状である。第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ車両前後方向に並んでいる。また、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２３のボルト孔２２０、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ鉛直方向に並んでいる。

第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のボルト孔２２０のうち、車両前後方向に並ぶ第１及び第２の突設片２２１，２２２のボルト孔２２０の間隔Ｌ_３１ならびに第３及び第４の突設片２２３，２２４のボルト孔２２０の間隔Ｌ_３２は、鉛直方向に並ぶ第１及び第３の突設片２２１，２２３のボルト孔２２０の間隔Ｌ_３３ならびに第２及び第４の突設片２２２，２２４のボルト孔２２０の間隔Ｌ_３４よりも広い。つまり、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０は、外輪２における車両前後方向の両端部に偏在している。図８（ａ）の図示例では、間隔Ｌ_３１が間隔Ｌ_３２よりも広く、間隔Ｌ_３３と間隔Ｌ_３４とは同じである（Ｌ_３１＞Ｌ_３２＞Ｌ_３３＝Ｌ_３４）。

図８（ｂ）に示すように、第１の突設片２２１における取付面２２ａは、外輪２の外径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように、車両アウタ側に向かって傾斜している。なお、図示は省略しているが、第２乃至第４の突設片２２２〜２２４についても、第１の突設片２２１と同様に、ナックル８の固定部８１の取付面８１ａに突き当てられる取付面２２ａが外径側ほど車両アウタ側に向かうように傾斜している。回転軸線Ｏに対して垂直な外輪２の径方向に対する固定フランジ２２（第１乃至第４の突設片２２１〜２２４）の取付面２２ａの傾斜角度をθ_５とすると、θ_５は例えば５〜１０分（０．０８３〜０．１６７°）である。なお、図８（ｂ）では、説明の明確化のため、取付面２２ａの傾きを誇張して示している。

上記のように構成された本実施の形態に係る外輪２がボルト９１によってナックル８に取り付けられると、ボルト９１の締め付け力により、取付面２２ａがナックル８の取付面８１ａと平行となるように固定フランジ２２が変形する。また、前述のように、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０は、外輪２における車両前後方向の両端部に偏在しているので、ボルト９１の締め付け力による固定フランジ２２の変形に伴い、筒部２１の車両アウタ側の端部が車両前後方向に長い楕円状に変形する。これにより、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

なお、本実施の形態では、ナックル８の取付面８１ａに突き当てられる第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のすべての取付面２２ａが、外輪２の外径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜している場合について説明したが、これに限らず、第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のうち少なくとも一部の突設片の取付面２２ａが外輪２の外径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜していれば、筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に変形させることが可能である。例えば、第１及び第３の突設片２２１，２２３の取付面２２ａが外輪２の外径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜し、第２及び第４の突設片２２１，２２３の取付面２２ａは、外輪２の中心軸に対して直交する径方向と平行であってもよい。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について、図９を参照して説明する。本実施の形態は、第３の実施の形態をさらに変形したものである。すなわち、第３の実施の形態では、固定フランジ２２の取付面２２ａを傾斜させることにより、外輪２の筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に変形させる場合について説明したが、第４の実施の形態では、固定フランジ２２の基端部（筒部２１側の端部）に突部２３を設けることにより、筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に変形させる。

図９（ａ）は、第４の実施の形態に係る外輪２を示す断面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ部を拡大して示す拡大図である。この外輪２は、図８（ａ）を参照して説明した第３の実施の形態と同様に、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０が外輪２における車両前後方向の両端部に偏在している。図９（ａ）では、固定フランジ２２の第１の突設片２２１の断面を示している。なお、図示は省略しているが、第２乃至第４の突設片２２２〜２２４も、第１の突設片２２１と同様に形成されている。

図９に示すように、第４の実施の形態に係る外輪２の固定フランジ２２には、筒部２１側の端部に、ナックル８側に突出する突部２３が設けられている。より具体的には、突部２３がボルト孔２２０の開口よりも内径側に、固定フランジ２２の一部として設けられている。また、突部２３は、外輪２の周方向に沿って円弧状に延在している。

固定フランジ２２の取付面２２ａは、突部２３よりも外径側の平面２２ｂと、突部２３の車両インナ側の端面２３ａとによって形成されている。平面２２ｂ及び突部２３の端面２３ａは、それぞれ回転軸線Ｏと平行な方向に対して垂直な平面であり、これらの面間の段差寸法ｄは、例えば５〜１００μｍである。

上記のように構成された本実施の形態に係る外輪２がボルト９１によってナックル８に取り付けられると、ボルト９１の締め付け力により、突部２３を支点として、平面２２ｂの外径側の端部がナックル８の取付面８１ａに接するように固定フランジ２２が傾く。また、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０は、外輪２における車両前後方向の両端部に偏在しているので、ボルト９１の締め付け力による固定フランジ２２の変形に伴い、筒部２１の車両アウタ側の端部が車両前後方向に長い楕円状に変形する。これにより、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

なお、突部２３は、必ずしも第１乃至第４の突設片２２１〜２２４の全てに設けられていなくともよく、第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のうち少なくとも一部の突設片に突部２３が設けられていれば、ボルト９１の締め付け力により筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に変形させることが可能である。例えば、第１及び第３の突設片２２１，２２３に突部２３が設けられ、第２及び第４の突設片２２１，２２３には突部２３が設けられていなくともよい。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について、図１０を参照して説明する。

図１０（ａ）は、第５の実施の形態に係る外輪２を示す単体図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。図１０（ａ）では、ナックル８に固定される前の外輪２を軸方向から見た状態を示している。

図１０（ａ）に示すように、外輪２のナックル８への取り付け前の状態では、第１外側軌道面２ａが、鉛直方向の内径Ｄｖ_１と車両前後方向の内径Ｄｈ_１とが実質的に等しい真円状である。第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第２の突設片２２２のボルト孔２２０、及び第３の突設片２２３のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ車両前後方向に並んでいる。また、第１の突設片２２１のボルト孔２２０と第３の突設片２２３のボルト孔２２０、及び第２の突設片２２２のボルト孔２２０と第４の突設片２２４のボルト孔２２０は、それぞれ鉛直方向に並んでいる。

第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のボルト孔２２０のうち、鉛直方向に並ぶ第１及び第３の突設片２２１，２２３のボルト孔２２０の間隔Ｌ_４３ならびに第２及び第４の突設片２２２，２２４のボルト孔２２０の間隔Ｌ_４４は、車両前後方向に並ぶ第１及び第２の突設片２２１，２２２のボルト孔２２０の間隔Ｌ_４１ならびに第３及び第４の突設片２２３，２２４のボルト孔２２０の間隔Ｌ_４２よりも広い。つまり、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０は、外輪２における鉛直方向の両端部に偏在している。図１０（ａ）の図示例では、間隔Ｌ_４２が間隔Ｌ_４１よりも広く、間隔Ｌ_４３と間隔Ｌ_４４とは同じである（Ｌ_４３＝Ｌ_４４＞Ｌ_４２＞Ｌ_４１）。

図１０（ｂ）に示すように、第１の突設片２２１における取付面２２ａは、外輪２の内径側ほど車両アウタ側に向かうように傾斜している。なお、図示は省略しているが、第２乃至第４の突設片２２２〜２２４についても、第１の突設片２２１と同様に、ナックル８の固定部８１の取付面８１ａに突き当てられる取付面２２ａが内径側ほど車両アウタ側に向かうように傾斜している。回転軸線Ｏに対して垂直な外輪２の径方向に対する固定フランジ２２（第１乃至第４の突設片２２１〜２２４）の取付面２２ａの傾斜角度をθ_６とすると、θ_６は例えば５〜１０分（０．０８３〜０．１６７°）である。なお、図１０（ｂ）では、説明の明確化のため、取付面２２ａの傾きを誇張して示している。

上記のように構成された本実施の形態に係る外輪２がボルト９１によってナックル８に取り付けられると、ボルト９１の締め付け力により、取付面２２ａがナックル８の取付面８１ａと平行となるように固定フランジ２２が変形する。また、前述のように、固定フランジ２２における４つのボルト孔２２０は、外輪２における鉛直方向の両端部に偏在しているので、ボルト９１の締め付け力による固定フランジ２２の変形に伴い、筒部２１の車両アウタ側の端部が車両前後方向に長い楕円状に変形する。これにより、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

なお、本実施の形態では、ナックル８の取付面８１ａに突き当てられる第１乃至第４の突設片１２２〜２２４のすべての取付面２２ａが、外輪２の内径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜している場合について説明したが、これに限らず、第１乃至第４の突設片２２１〜２２４のうち少なくとも一部の突設片の取付面２２ａが外輪２の内径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜していれば、筒部２１の車両アウタ側の端部を車両前後方向に長い楕円状に変形させることが可能である。例えば、第１及び第３の突設片２２１，２２３の取付面２２ａが外輪２の内径側ほど車輪取付フランジ３１１に近づくように傾斜し、第２及び第４の突設片２２１，２２３の取付面２２ａは、外輪２の中心軸に対して直交する径方向と平行であってもよい。

（付記）
以上、本発明を第１乃至第５の実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した各実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記各実施の形態では、外輪２の固定フランジ２２の取付面２２ａがナックル８の取付面８１ａに直接接触する場合について説明したが、固定フランジ２２の取付面２２ａとナックル８の取付面８１ａとの間に、ドラムブレーキの板状の支持部材（バッキングプレート）が介在してもよい。この場合でも、ボルト９１の締め付け力によりドラムブレーキの支持部材及び外輪２が変形し、各実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

また、上記各実施の形態では、駆動源の駆動力が伝達されない従動輪を支持するハブユニットに本発明を適用した場合を例にとって説明したが、ドライブシャフトを介して駆動源の駆動力が伝達される駆動輪を支持するハブユニットに本発明を適用することも可能である。

１…ハブユニット１１…車輪
２…外輪２１…筒部
２２…固定フランジ２２０…ボルト孔
２２ａ…取付面２３…突部
２ａ…第１外側軌道面２ｂ…第２外側軌道面
３…内輪部材３ａ…第１内側軌道面
３ｂ…第２内側軌道面３１１…車輪取付フランジ
４…転動体８…ナックル（車体側の支持部材）
８１０…ボルト孔８１ａ…取付面
９１…ボルト

Claims

内周に外側軌道面が形成された筒部、及び前記筒部から外方に突出した固定フランジを有する外輪と、車輪が取り付けられる車輪取付フランジを有すると共に前記外側軌道面に対向する内側軌道面が外周に形成された内輪部材と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に配置された複数の転動体とを備えたハブユニットを、複数のボルトによって車体側の支持部材に取り付けるハブユニットの取付構造であって、
前記固定フランジ及び前記支持部材に前記複数のボルトをそれぞれ挿通させる複数のボルト孔が形成され、
前記固定フランジにおける前記支持部材側の取付面、及び前記支持部材における前記固定フランジ側の取付面の少なくとも何れかの取付面が、前記ボルトの締め込みによって前記筒部の前記車輪側の端部をその車両前後方向の内径が鉛直方向の内径よりも大きくなるように変形させる形状に形成され、
前記固定フランジには、４つの前記ボルト孔が形成され、これら４つの前記ボルト孔のうち車両前後方向に並ぶ２つの前記ボルト孔の間隔が鉛直方向に並ぶ２つの前記ボルト孔の間隔よりも広く、
前記固定フランジにおける前記取付面の前記筒部側端部の少なくとも一部に、前記支持部材側に突出する突部が設けられている、
ハブユニットの取付構造。