JP7212866B2 - ハブ抜け防止構造 - Google Patents

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Description

本開示は、ハブ抜け防止構造に関する。
特許文献1には、車両用ブレーキ装置が記載されている。アクスルシャフトは、車体側のアクスルハウジングの中心部に挿通される。ホイールハブは、内周側をアクスルシャフトの軸端部に形成されたフランジ部に複数のボルトにより固定される。ホイールハブは、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受圧可能な2個のローラ軸受からなる軸受を介してアクスルハウジングの端部外周に軸支される。なお、同公報には、2個の軸受のうち車幅方向外側の軸受のインナーレースの車幅方向外側に、リテーナが配置された状態が図示されている。
特開2003-343612号公報
特許文献1に記載の車両では、2個のローラ軸受のうち車幅方向外側のローラ軸受(以下、「外側ローラ軸受」という。)のコロが破損してしまうと、外側ローラ軸受のアウターレースがインナーレースに対して車幅方向外側へ移動可能となるので、ホイールハブ(ハブ)がアクスルハウジング(アクスルケース)に対して車幅方向外側へ移動する可能性がある。外側ローラ軸受のアウターレースがリテーナを越えて車幅方向外側へ移動してしまうと、ハブがアクスルケースに対して車幅方向外側へ大きく移動して、ハブがアクスルハウジングから抜けてしまうおそれがある。
そこで、本開示は、外側ローラ軸受のコロが破損した際の車幅方向外側へのハブの移動距離を抑えて、アクスルケースからハブが抜けてしまうことを防止することが可能なハブ抜け防止構造の提供を目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様のハブ抜け防止構造は、筒状のアクスルケースと環状のハブと2つのローラ軸受とナットとを備える。筒状のアクスルケースは、車幅方向に延びる。環状のハブは、アクスルケースが挿通する挿通孔を区画してアクスルケースのケース外周面に対向するハブ内周面を有する。2つのローラ軸受は、ケース外周面側に支持される環状のインナーレースと、インナーレースの径方向外側に配置されてハブ内周面側に支持される環状のアウターレースと、インナーレースとアウターレースとの間に配置される複数のコロとをそれぞれ有し、車幅方向に互いに離間して配置されて、ハブをアクスルケースに対して回転自在に支持する。ナットは、2つのローラ軸受のうち車幅方向外側の外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面に接触する状態でアクスルケースのケース外周面に対して締結固定され、外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外側への移動を規制する。外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面は、外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面よりも車幅方向内側に位置する。ナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、ナット本体部の車幅方向内端部から径方向外側へ拡がる円板状のナットフランジ部とを有する。ナットフランジ部の車幅方向内端面は、外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面に当接する内径側の領域と、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面から車幅方向外側へ離間した位置でアウターレースの車幅方向外端面に対向する外径側の領域とを有し、アクスルケースの軸方向と直交する平面状に形成される。
上記構成では、ナットフランジ部の車幅方向内端面のうちの外径側の領域が、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面から車幅方向外側へ離間した位置でアウターレースの車幅方向外端面に対向する。このため、仮に外側ローラ軸受のコロが破損し、外側ローラ軸受のアウターレースがインナーレースに対して車幅方向外側へ移動したとしても、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面がナットフランジ部の車幅方向内端面(外径側の領域)に当接するので、係る当接によって車幅方向外側へのハブの移動を規制することができる。
また、ナットフランジ部の車幅方向内端面は、アクスルケースの軸方向と直交する平面状に形成され、ナットフランジ部の車幅方向内端面のうちの内径側の領域は、外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面に当接する。このため、外側ローラ軸受のコロが破損した際のアウターレースの車幅方向外側への移動をインナーレースの車幅方向外端面の車幅位置までに規制することができる。すなわち、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面とナットフランジ部の車幅方向内端面との車幅方向の離間距離を適切に設定することによって、外側ローラ軸受のコロが破損した際の車幅方向外側へのハブの移動距離を抑えることができる。
また、外側ローラ軸受のアウターレースはインナーレースよりも車幅方向外側へ移動しないので、2つのローラ軸受のうち車幅方向内側の内側ローラ軸受のアウターレースが内側ローラ軸受のインナーレース側から車幅方向外側へ脱落し難くなる。このため、仮に外側ローラ軸受のコロが破損したとしても、内側ローラ軸受によってハブをアクスルケースに対して回転自在に支持することができる。
従って、外側ローラ軸受のコロが破損した際の車幅方向外側へのハブの移動距離を抑えて、アクスルケースからハブが抜けてしまうことを防止することができる。
また、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面は、外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面よりも車幅方向内側に位置し、ナットフランジ部の車幅方向内端面のうちの外径側の領域は、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面から車幅方向外側へ離間している。すなわち、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面とナットフランジ部の車幅方向内端面との間に空間が設けられるので、係る空間を介してナットよりも車幅方向内側の空間と車幅方向外側の空間とを連通させることができる。このため、例えば、外側ローラ軸受へ供給されるオイルを貯留するオイル室を外側ローラ軸受の車幅方向外側に設けて、オイル室から外側ローラ軸受へオイルを供給することができる。
本発明の第2の態様は、上記第1の態様のハブ抜け防止構造であって、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面とナットフランジ部の車幅方向内端面との車幅方向の離間距離は、2つのローラ軸受のうち車幅方向内側の内側ローラ軸受のアウターレースが内側ローラ軸受のインナーレースに対して車幅方向外側へ移動しても内側ローラ軸受がハブをアクスルケースに対して回転自在に支持可能な距離に設定される。
上記構成では、外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面とナットフランジ部の車幅方向内端面との車幅方向の離間距離は、内側ローラ軸受のアウターレースがインナーレースに対して車幅方向外側へ移動しても内側ローラ軸受がハブをアクスルケースに対して回転自在に支持可能な距離に設定される。すなわち、車幅方向外側のローラ軸受(外側ローラ軸受)のコロが破損した際の車幅方向外側へのハブの移動距離を、内側ローラ軸受の機能を損なわない距離に抑えることができるので、仮に外側ローラ軸受のコロが破損したとしても、内側ローラ軸受によってハブをアクスルケースに対して回転自在に支持することができる。
本発明の第3の態様は、上記第1の態様または上記第2の態様のハブ抜け防止構造であって、ハブのハブ内周面は、外側ローラ軸受のアウターレースの外周面を支持する第1領域と、第1領域から連続して車幅方向外側へ延びる第2領域とを有する。ハブ内周面の第2領域は、ナットよりも車幅方向外側へ延び、外側ローラ軸受へ供給されるオイルを貯留するオイル室を区画する。ナットフランジ部の外径は、ハブ内周面の第2領域の内径よりも小さい。
上記構成では、ナットフランジ部の外径は、ハブ内周面の第2領域の内径よりも小さいので、オイル室から外側ローラ軸受へのオイルの流路を確保することができる。
本開示によれば、外側ローラ軸受のコロが破損した際の車幅方向外側へのハブの移動距離を抑えて、アクスルケースからハブが抜けてしまうことを防止することができる。
本発明の一実施形態に係るハブ抜け防止構造の断面図である。 図1のIIの拡大図である。 ハブナットの車幅方向外側からの外観図である。 図3のIV-IV矢視断面図である。 図2のVの拡大図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、UPは上方を、INは車幅方向内側をそれぞれ示し、一点鎖線CLはアクスルシャフトの軸心を示す。また、以下の説明において、前後方向は車両の前後方向を意味し、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。
図1に示すように、本実施形態に係るハブ抜け防止構造は、車両のアクスルケース11に回転自在に支持されるハブ12の抜け防止構造に適用される。ハブ抜け防止構造は、アクスルケース11と、ハブ12と、2つのローラ軸受13,14と、ハブナット(ナット)15とを備える。
アクスルケース11は、車幅方向に延びる筒状に形成され、内部にアクスルシャフト4が挿通している。アクスルケース11の外周面11a(以下、「ケース外周面11a」という。)のうちの車幅方向外端部には、ハブナット15が螺合する雄ネジ(図示省略)と、該雄ネジの車幅方向外側に隣接する位置で周方向に全周域に亘って延びるストッパ係止溝28(図2参照)が形成されている。アクスルシャフト4は、アクスルケース11に対して回転可能であり、アクスルシャフト4の車幅方向外端部は、アクスルケース11から車幅方向外側へ突出している。アクスルシャフト4の車幅方向外端部には、径方向外側へ拡がるフランジ部4aが形成される。
ハブ12は、アクスルケース11のケース外周面11aに対向する内周面12a(以下、「ハブ内周面12a」という。)を有する環状に形成される。ハブ内周面12aは、アクスルケース11が挿通する挿通孔16を区画する。ハブ12の外周面には、径方向外側へ突出するフランジ部12bが形成される。フランジ部12bには、ブレーキドラム2及び車輪のホイール(図示省略)がボルト3及びナット(図示省略)によって締結固定される。ハブ12は、2つのローラ軸受13,14を介してアクスルケース11に対して回転自在となっている。ハブ12の車幅方向外端部は、アクスルシャフト4のフランジ部4aに締結固定される。すなわち、ハブ12は、アクスルシャフト4と共にアクスルケース11に対して回転自在となっている。
図1及び図2に示すように、2つのローラ軸受13,14は、円すいころ軸受であって、アクスルケース11のケース外周面11aとハブ12のハブ内周面12aとの間に配置され、ハブ12をアクスルケース11に対して回転自在に支持する。2つのローラ軸受13,14は、車幅方向に互いに離間して配置される。
2つのローラ軸受13,14のうち車幅方向内側のローラ軸受13(以下、「内側ローラ軸受13」という。)は、アクスルケース11に支持される環状のインナーレース17と、ハブ12に支持される環状のアウターレース18と、複数のコロ19と、コロ19を保持するための保持器20とを有する。インナーレース17の外周面17aは、車幅方向外側へ先細るテーパ状に形成される。アウターレース18の内周面18aは、車幅方向外側へ先細るテーパ状に形成され、インナーレース17の外周面17aから径方向外側へ離間した位置に配置されてインナーレース17の外周面17aに対向する。複数のコロ19は、円すい形状に形成され、インナーレース17の外周面17aとアウターレース18の内周面18aとの間に、周方向に並列状に配置され、保持器20によってインナーレース17側に保持される。
2つのローラ軸受13,14のうち車幅方向外側のローラ軸受14(以下、「外側ローラ軸受14」という。)は、アクスルケース11に支持される環状のインナーレース21と、ハブ12に支持される環状のアウターレース22と、複数のコロ23と、コロ23を保持するための保持器24とを有する。インナーレース21の車幅方向外端面21aは、アクスルシャフト4の軸心CLに対して直交する平面状に形成される。インナーレース21の外周面21bは、車幅方向内側へ先細るテーパ状に形成される。アウターレース22の車幅方向外端面22aは、アクスルシャフト4の軸心CLに対して直交する平面状に形成され、インナーレース21の車幅方向外端面21aよりも車幅方向内側に位置する。アウターレース22の内周面22bは、車幅方向内側へ先細るテーパ状に形成され、インナーレース21の外周面21bから径方向外側へ離間した位置に配置されてインナーレース21の外周面21bに対向する。複数のコロ23は、円すい形状に形成され、インナーレース21の外周面21bとアウターレース22の内周面22bとの間に、周方向に並列状に配置され、保持器24によってインナーレース21側に保持される。アウターレース22の車幅方向外端面22aとインナーレース21の車幅方向外端面21aとの車幅方向の離間距離L1(図5参照)は、内側ローラ軸受13のインナーレース17、複数のコロ19、及び保持器20に対してアウターレース18が車幅方向外側へ移動したとしても、内側ローラ軸受13によってハブ12をアクスルケース11に対して回転自在に支持可能(内側ローラ軸受13としての機能を確保可能)な距離に設定される。
図2~図5に示すように、ハブナット15は、外側ローラ軸受14のインナーレース21をアクスルケース11に対して車幅方向内側へ締め付けることによって、ハブ12をアクスルケース11に対して取り付けるためのナットである。ハブナット15は、アクスルケース11に対して締め付ける際に工具を係止可能なナット本体部25と、ナット本体部25の車幅方向内端部から径方向外側へ鍔状に拡がる円板上のナットフランジ部26とを有する。ナット本体部25の外形は、例えば正六角形に形成される。ナット本体部25の中心部分には、アクスルケース11のケース外周面11aの雄ネジに螺合可能な雌ネジが形成されたネジ孔25aが設けられる。また、ナット本体部25のネジ孔25aよりも径方向外側の部分には、車幅方向に貫通する複数(本実施形態では、3つ)のボルト挿通孔27が形成される。ボルト挿通孔27の内周面には雌ネジが形成される。ハブナット15をアクスルケース11に対して締め付けた後、ハブナット15よりも車幅方向外側のアクスルケース11のストッパ係止溝28に円環状のストッパリング29を嵌め込み、ハブナット15のボルト挿通孔27に螺合可能なボルト30でストッパリング29とハブナット15とを締結固定することによって、ハブナット15の緩みが防止される。ナットフランジ部26の外縁までの半径r1は、ハブ内周面12aのうち外側ローラ軸受14のアウターレース22よりも車幅方向外側の領域(後述する第2領域35)の半径r2よりも小さく、且つ外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aの径方向の内端の半径r3よりも大きい。すなわち、ナットフランジ部26の外径(直径)は、ハブ12のハブ内周面12aの第2領域35の内径(直径)よりも小さい。また、ナットフランジ部26の外径は、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損し、ハブ12がアクスルシャフト4の軸心CLに対して傾斜した軸で回転したとしても(軸がぶれた状態で回転したとしても)、ハブ12のハブ内周面12a(後述する第2領域35)がナット本体部25の六角形の外縁に当接しない(ナットフランジ部26との干渉によって当接しない)大きさに設定される。ナットフランジ部26の車幅方向内端面31(ハブナット15の車幅方向内端面31)は、アクスルケース11の軸心CLに対して直交する平面状に形成される。ナットフランジ部26の車幅方向内端面31のうち径方向内側(内径側)の領域32は、外側ローラ軸受14のインナーレース21の車幅方向外端面21aに面接触(当接)している。ナットフランジ部26の車幅方向内端面31のうち径方向外側(外径側)の領域33は、外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aから距離L1だけ車幅方向外側へ離間した位置でアウターレース22の車幅方向外端面22aに対向する。ナットフランジ部26の車幅方向内端面31と外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aとが対向する領域の径方向の長さL2は、ナットフランジ部26の外縁までの半径r1とアウターレース22の車幅方向外端面22aの径方向の内端の半径r3との差分の長さ(r1-r3)となる。
ハブ12のハブ内周面12aは、外側ローラ軸受14のアウターレース22の外周面22cを支持する第1領域34と、第1領域34から連続して車幅方向外側へ延びる第2領域35とを有する。ハブ内周面12aの第2領域35は、外側ローラ軸受14よりも車幅方向外側のアクスルケース11のケース外周面11aとの間にオイル室36を区画する。オイル室36の車幅方向外側には、シール部材37が設けられ、シール部材37によってオイル室36の車幅方向外側が塞がれている。オイル室36は、ハブナット15のナットフランジ部26の外周面とハブ12のハブ内周面12aとの間の空間38、及びハブナット15の車幅方向内端面31と外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aとの間の空間39を介して、外側ローラ軸受14のコロ23側に連通している。
上記構成では、ナットフランジ部26の車幅方向内端面31のうち径方向外側の領域33が、外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aから距離L1だけ車幅方向外側へ離間した位置でアウターレース22の車幅方向外端面22aに対向する。このため、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損し、外側ローラ軸受14のアウターレース22がインナーレース21に対して車幅方向外側へ移動したとしても、外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aがナットフランジ部26の車幅方向内端面31(外径側の領域33)に当接するので、係る当接によって車幅方向外側へのハブ12の移動を規制することができる。
また、ナットフランジ部26の車幅方向内端面31は、アクスルケース11の軸心CLに対して直交する平面状に形成され、ナットフランジ部26の車幅方向内端面31のうち径方向内側の領域32は、外側ローラ軸受14のインナーレース21の車幅方向外端面21aに当接している。このため、外側ローラ軸受14のコロ23が破損した際のアウターレース22の車幅方向外側への移動を、インナーレース21の車幅方向外端面21aの車幅位置までに規制することができる。すなわち、外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aとナットフランジ部26の車幅方向内端面31との車幅方向の離間距離L1を適切に設定することによって、外側ローラ軸受14のコロ23が破損した際の車幅方向外側へのハブ12の移動距離を抑えることができる。
従って、外側ローラ軸受14のコロ23が破損した際の車幅方向外側へのハブ12の移動距離を抑えて、アクスルケース11からハブ12が抜けてしまうことを防止することができる。
また、外側ローラ軸受14のアウターレース22はインナーレース21よりも車幅方向外側へ移動しないので、内側ローラ軸受13のインナーレース17に対するアウターレース18の車幅方向外側への移動距離も、内側ローラ軸受13のアウターレース18がインナーレース17側から車幅方向外側へ脱落しない程度の短い距離に抑えることができる。このため、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損したとしても、内側ローラ軸受13によってハブ12をアクスルケース11に対して回転自在に支持することができる。
また、本実施形態では、アウターレース22の車幅方向外端面22aとインナーレース21の車幅方向外端面21aとの車幅方向の離間距離L1は、内側ローラ軸受13のインナーレース17、複数のコロ19、及び保持器20に対してアウターレース18が車幅方向外側へ移動したとしても、内側ローラ軸受13によってハブ12をアクスルケース11に対して回転自在に支持可能(内側ローラ軸受13としての機能を確保可能)な距離に設定される。このため、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損したとしても、内側ローラ軸受13によってハブ12を確実にアクスルケース11に対して回転自在に支持することができる。
また、オイル室36は、ハブナット15のナットフランジ部26の外周面とハブ12のハブ内周面12aとの間の空間38、及びハブナット15の車幅方向内端面31と外側ローラ軸受14のアウターレース22の車幅方向外端面22aとの間の空間39を介して、外側ローラ軸受14のコロ23側に連通している。このため、オイル室36から外側ローラ軸受14へオイルを確実に供給することができる。
また、ナットフランジ部26の外径は、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損し、ハブ12がアクスルシャフト4の軸心CLに対して傾斜した軸で回転したとしても(軸がぶれた状態で回転したとしても)、ハブ12のハブ内周面12a(第2領域35)がナット本体部25の六角形の外縁に当接しない(ナットフランジ部26との干渉によって当接しない)大きさに設定される。このため、仮に外側ローラ軸受14のコロ23が破損し、ハブ12がアクスルシャフト4の軸心CLに対して傾斜した軸で回転した際に、ハブ12のハブ内周面12aとナット本体部25の六角形の角との当接による音の発生を防止することができる。
なお、本実施形態では、ハブナット15のナット本体部25の外形を正六角形としたが、これに限定されるものではなく、様々な形状を適用することができる。
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
本開示に係るハブ抜け防止構造は、車両のハブ抜け防止構造に広く適用することができる。
11:アクスルケース
11a:ケース外周面
12:ハブ
12a:ハブ内周面
13:内側ローラ軸受
14:外側ローラ軸受
15:ハブナット(ナット)
17:内側ローラ軸受のインナーレース
18:内側ローラ軸受のアウターレース
19:内側ローラ軸受の複数のコロ
21:外側ローラ軸受のインナーレース
21a:外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面
22:外側ローラ軸受のアウターレース
22a:外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面
22c:外側ローラ軸受のアウターレースの外周面
23:外側ローラ軸受の複数のコロ
25:ナット本体部
25a:ネジ孔
26:ナットフランジ部
31:ナットフランジ部の車幅方向内端面
32:ナットフランジ部の車幅方向内端面の内径側の領域
33:ナットフランジ部の車幅方向内端面の外径側の領域
34:ハブ内周面の第1領域
35:ハブ内周面の第2領域
36:オイル室

Claims (2)

  1. 車幅方向に延びる筒状のアクスルケースと、
    前記アクスルケースが挿通する挿通孔を区画して前記アクスルケースのケース外周面に対向するハブ内周面を有する環状のハブと、
    前記ケース外周面側に支持される環状のインナーレースと、前記インナーレースの径方向外側に配置されて前記ハブ内周面側に支持される環状のアウターレースと、前記インナーレースと前記アウターレースとの間に配置される複数のコロとをそれぞれ有し、車幅方向に互いに離間して配置されて、前記ハブを前記アクスルケースに対して回転自在に支持する2つのローラ軸受と、
    前記2つのローラ軸受のうち車幅方向外側の外側ローラ軸受のインナーレースの車幅方向外端面に接触する状態で前記アクスルケースの前記ケース外周面に対して締結固定され、前記外側ローラ軸受の前記インナーレースの車幅方向外側への移動を規制するナットと、を備え、
    前記外側ローラ軸受のアウターレースの車幅方向外端面は、前記外側ローラ軸受の前記インナーレースの前記車幅方向外端面よりも車幅方向内側に位置し、
    前記ナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の車幅方向内端部から径方向外側へ拡がる円板状のナットフランジ部とを有し、
    前記ナットフランジ部の車幅方向内端面は、前記外側ローラ軸受の前記インナーレースの前記車幅方向外端面に当接する内径側の領域と、前記外側ローラ軸受の前記アウターレースの前記車幅方向外端面から車幅方向外側へ離間した位置で前記アウターレースの前記車幅方向外端面に対向する外径側の領域とを有し、前記アクスルケースの軸方向と直交する平面状に形成され
    前記外側ローラ軸受の前記アウターレースの前記車幅方向外端面と前記ナットフランジ部の前記車幅方向内端面との車幅方向の離間距離は、前記2つのローラ軸受のうち車幅方向内側の内側ローラ軸受のアウターレースが前記内側ローラ軸受のインナーレースに対して車幅方向外側へ移動しても前記内側ローラ軸受が前記ハブを前記アクスルケースに対して回転自在に支持可能な距離に設定される
    ことを特徴とするハブ抜け防止構造。
  2. 請求項1に記載のハブ抜け防止構造であって、
    前記ハブの前記ハブ内周面は、前記外側ローラ軸受の前記アウターレースの外周面を支持する第1領域と、前記第1領域から連続して車幅方向外側へ延びる第2領域とを有し、
    前記ハブ内周面の前記第2領域は、前記ナットよりも車幅方向外側へ延び、前記外側ローラ軸受へ供給されるオイルを貯留するオイル室を区画し、
    前記ナットフランジ部の外径は、前記ハブ内周面の前記第2領域の内径よりも小さい
    ことを特徴とするハブ抜け防止構造。
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