JPH10217707A - 車輪ハブ軸受ユニット - Google Patents

車輪ハブ軸受ユニット

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JPH10217707A JP9252360A JP25236097A JPH10217707A JP H10217707 A JPH10217707 A JP H10217707A JP 9252360 A JP9252360 A JP 9252360A JP 25236097 A JP25236097 A JP 25236097A JP H10217707 A JPH10217707 A JP H10217707A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】変形や応力集中を生じさせることなくブレーキ
部材を強固に固定することが出来る、車輪ハブ軸受ユニ
ットを提供することである。 【解決手段】外輪１０の半径方向フランジ１１に創出さ
れた軸方向突出縁１２ににおいて圧延により半径方向外
方に折り曲げられた折り曲げ端１２´と半径方向フラン
ジの半径方向外方を向き変形されていない半径方向縁１
３との間でブレーキ部材２０のフランジ２１を挟持固定
する、車輪ハブ軸受ユニットが：軸方向縁の材料固さは
略２００ＨＶと略３００ＨＶとの間で；軸方向縁は圧延
以前に５ｍｍ以下の長さｄだけフランジ２１から軸方向
に突出し；圧延以前の軸方向縁の半径方向厚さｅは略１
ｍｍと略３．５ｍｍとの間で；圧延後は、軸方向縁の折
り曲げ端の軸方向厚さａは３．５ｍｍ以下に半径方向縁
の軸方向厚さｃは折り曲げ端の軸方向厚さａを長さｘ＝
０．４÷１ｍｍだけ越える；ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車輪ハブ軸受ユ
ニットに関係しており、より詳しくは自動車の車輪に対
して固定されるべきディスクまたはドラム形式のブレー
キ部材を冷間成形により連結する為に適用される車輪ハ
ブ軸受ユニットに関係している。
【０００２】
【従来の技術】ディスクまたはドラム形式のブレーキ部
材の連結の為の知られている方法では、軸受の外輪が有
している半径方向フランジが軸方向に突出している軸方
向縁を創出している。この軸方向縁は、圧延により半径
方向の外方に向かい折り曲げられるよう適用されて、こ
の折り曲げられた折り曲げ端が半径方向フランジにおい
て半径方向の外方を向いている変形されていない半径方
向縁と協働してブレーキ部材のフランジを挟持する。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】このような連結は、ブ
レーキ部材と車輪ハブ軸受ユニットとの間の相対的な回
転を防止するよう車輪ハブ軸受ユニットに対しディスク
またはドラム形式のブレーキ部材を固定することを意図
している。一般的には、圧延により折り曲げられた折り
曲げ縁は薄くなり、上述した連結は軸方向及び半径方向
における大きな負荷に耐えられなくなる。
【０００４】冷間成形、特に圧延、は多くの観点から見
て、例えば達成すべき寸法精度に接近させることが出来
るので、利点のある成形方法ではあるが、従来において
は上述した如き圧延による連結方法は、圧延された部材
への応力集中または連結される部材に発生される変形の
故に、度々問題を生じさせていた。圧延される縁と圧延
される縁と協働する他の部材とは相互に関係する複雑な
形状を形成しており、この複雑な形状における上述した
如き従来の問題を解消するような幾何学的及び材料的に
有利な条件は未だ発見されていない。
【０００５】圧延により、連結される部材（例えば、ブ
レーキ部材のフランジの表面）に変形を生じさせたり圧
延された縁に応力集中を生じさせたりするような高い力
を生じさせることがなく、このことによりブレーキ部材
と車輪ハブ軸受ユニットとの間の固定を長期間に渡り安
定させることが出来る幾何学的形状を創出することが望
まれている。
【０００６】適切な連結を創出する為に、圧延された縁
は適切な厚さを有していなければならない。過剰な厚さ
の縁の変形はブレーキ部材にも変形を生じさせることに
なり、また圧延された縁には応力集中を生じさせる。ま
た、余りにも薄い縁は通常の動作状態で連結部分に対し
て負荷される力に抵抗することが出来る挟持力を決して
生じさせない。
【０００７】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、安定して変形や応力集中を生じさせること
なくブレーキ部材を強固に連結することが出来る、車輪
ハブ軸受ユニットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述したこの発明の目的
を達成する為に、この発明に従った車輪ハブ軸受ユニッ
トは、外輪が半径方向に延出した半径方向フランジを有
していて、半径方向フランジは軸方向に突出した軸方向
縁を創出しており、軸方向縁は圧延により半径方向の外
方に向かい折り曲げられるよう適用されていて、軸方向
縁の折り曲げ端と半径方向フランジの半径方向の外方を
向いた変形されていない半径方向縁との間でブレーキ部
材のフランジを挟持することによりブレーキ部材のフラ
ンジを固定する、ものであって：圧延により変形される
軸方向縁を形成する材料の固さが略２００ＨＶと略３０
０ＨＶとの間であり；軸方向縁は圧延以前に５ｍｍより
も短い長さｄだけブレーキ部材のフランジから軸方向に
突出しており；軸方向縁の圧延以前の厚さｅは略１ｍｍ
と略３．５ｍｍとの間であり；そして、ブレーキ部材の
フランジに向かい圧延により変形された後の軸方向縁の
折り曲げ端の軸方向における厚さａが３．５ｍｍよりも
小さくされているとともに、半径方向縁の軸方向におけ
る厚さｃが圧延により変形された後の軸方向縁の折り曲
げ端の軸方向における厚さａを長さＸ＝０．４÷１ｍｍ
だけ越えている；ことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下この発明に従った車輪ハブ軸
受ユニットの種々の実施の形態を添付の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
【００１０】まず最初に図１を参照すると、この発明の
１つの実施の形態に従った車輪ハブ軸受ユニットの縦断
面が概略的に示されている。この車輪ハブ軸受ユニット
の外輪１０は半径方向に延出した半径方向フランジ１１
を有していて、半径方向フランジ１１には軸方向に突出
した軸方向突出縁１２が設けられている。軸方向突出縁
１２は圧延により半径方向フランジ１１の半径方向の外
方に向かい折り曲げられて、ブレーキ部材２０、この実
施の形態ではドラム形式のブレーキ部材、の半径方向の
内方に向かい延出したフランジ２１を半径方向フランジ
１１の半径方向の外方を向いている変形されていない半
径方向縁１３と協働して挟持し固定している。当業者は
これと同様な連結方法をディスク形式のブレーキ部材に
も適用することが出来ることを理解することが出来るだ
ろう。一旦挟持が行われると、半径方向フランジ１１と
ブレーキ部材２０のフランジ２１とは同一平面内で実質
的に直線状に配置される。
【００１１】図２に示されている如く、圧延に先立っ
て、ブレーキ部材２０のフランジ２１は半径方向フラン
ジ１１の軸方向縁１２に対して半径方向フランジ１１の
半径方向の外側で半径方向フランジ１１の半径方向縁１
３に対して当接させられる。圧延の後の車輪ハブ軸受ユ
ニットの半径方向フランジ１１とブレーキ部材２０のフ
ランジ２１との間の連結の状態が図３に概略的に示され
ている。
【００１２】圧延により変形される軸方向突出縁１２は
圧延の如き冷間成形による折り曲げに耐えてブレーキ部
材２０の効率的な固定を行うことが出来るよう十分な強
度を有していなければならない。軸方向突出縁１２の厚
さを減少させたことを補う為の硬さの過剰はしばしば脆
さに変わる。このような欠点を避けるには、圧延される
軸方向突出縁１２は２００ＨＶと３００ＨＶとの間の硬
度を有していなければならない。
【００１３】また図２を参照すると、変形される前の状
態の軸方向突出縁１２は、略１÷３．５ｍｍ以内の厚さ
ｅを有していなければならない。ブレーキ部材２０のフ
ランジ２１から軸方向に突出した突出縁１２の長さｄは
５ｍｍよりも短かくなければならず、好ましくは２÷５
ｍｍの範囲内でなければならない。
【００１４】厚さｅが上述した範囲を越えると割れが生
じ易くなる。またこの場合には、軸方向突出縁１２を折
り曲げる為に過剰に高い力を負荷しなければならず、こ
の過剰に高い力は対応する半径方向縁１３、ひいてはブ
レーキ部材２０のフランジ２１の表面、を変形させるこ
とになる。
【００１５】圧延により折り曲げられた後の折り曲げ端
１２´の厚さａは、ａ≦３．５ｍｍでなければならな
い。
【００１６】半径方向フランジ１１の半径方向の外方を
向いた変形されない半径方向縁１３の軸方向における厚
さｃは、ブレーキ部材２０のフランジ２１が変形される
ことがない圧延加工から得られる力に抵抗出来るよう十
分大きくなければならない。それ故に、変形されない半
径方向縁１３は折り曲げ端１２´よりも厚くなければな
らず、この関係は： ｃ≧ａ＋ｘ ここで ｘ＝０．４÷１ｍｍである。
【００１７】変形されない半径方向縁１３の半径方向に
おける高さｈは、半径方向フランジ１１の軸方向縁１２
においてブレーキ部材２０のフランジ２１の半径方向内
端が対向している周方向表面１４から出発して、ｈ≧２
ｍｍでなければならず、折り曲げ端１２´の半径方向に
おける高さｈ´は、半径方向フランジ１１の軸方向縁１
２の周方向表面１４から出発して、ｈ´≦６ｍｍでなけ
ればならない。
【００１８】高さｈと高さｈ´との寸法は、圧延中にブ
レーキ部材２０を半径方向垂直面中に真っ直ぐに保つ為
に相互に関連されていなければならない。圧延されて折
り曲げられた折り曲げ端１２´の外周面１５に割れが生
じることを防止する為に、そして同時に構造的な弱さ、
即ち、車輪ハブ軸受ユニットに対するブレーキ部材２０
の相対的な回転を防止する為に十分大きな挟持力を圧延
により伝達することが出来ない、を避ける為に、圧延さ
れて折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周面１５の折
り曲げ半径ｒは、ｒ≦６ｍｍでなければならず、好まし
くはｒ＝２÷５ｍｍでなければならない。
【００１９】半径方向フランジ１１において軸方向縁１
２が突出されている側面１６と軸方向縁１２の圧延され
て折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周面１５の頂点
との間の軸方向における距離として規定された軸方向深
さｂは、圧延加工の為の工具が挿入されることを許容す
る領域を創出するが、ｂ≦８ｍｍでなければならない。
【００２０】図４の別の実施の形態を見てみると、圧延
されて折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周面は丸め
られた形状をしており、圧延されて折り曲げられた折り
曲げ端１２´の外周面において半径方向フランジ１１の
半径方向の内方を向いた内向部位１７が水平線との間に
形成する角度αは、好ましくは、０°≦α≦２０°であ
り、圧延されて折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周
面の折り曲げ半径ｒは、１ｍｍ≦ｒ≦４ｍｍの範囲でな
ければならない。
【００２１】図５のさらに別の実施の形態を見てみる
と、圧延されて折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周
面は幾分か鋭い形状にされており、圧延されて折り曲げ
られた折り曲げ端１２´の外周面において半径方向フラ
ンジ１１の半径方向の外方を向いた外向部位１８がブレ
ーキ部材２０のフランジ２１において圧延されて折り曲
げられた折り曲げ端１２´と対向し傾斜した外側面２２
との間に規定された角度βは、５°≦β≦１５°でなけ
ればならない。
【００２２】なおこの実施の形態では外側面２２は半径
方向フランジ１１の半径方向に対して傾斜している。
【００２３】図６のまたさらに別の実施の形態では、圧
延されて折り曲げられた折り曲げ端１２´の外周面の形
状は図５の実施の形態の圧延されて折り曲げられた折り
曲げ端１２´の外周面の形状と同じであるが、ブレーキ
部材２０のフランジ２１の外側面２２は図５のブレーキ
部材２０のフランジ２１の外側面２２が半径方向フラン
ジ１１の半径方向に対して傾斜しているのとは異なり上
記半径方向に一致して平坦である。しかしながら、この
実施の形態においても圧延されて折り曲げられた折り曲
げ端１２´の外周面において半径方向フランジ１１の半
径方向の外方を向いた外向部位１８がブレーキ部材２０
のフランジ２１において圧延されて折り曲げられた折り
曲げ端１２´と対向した平坦な外側面２２との間に規定
された角度βは、図５の実施の形態の場合と同様に、５
°≦β≦１５°でなければならない。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した如く、この発明に従った車
輪ハブ軸受ユニットによれば、変形や応力集中を生じさ
せることなくブレーキ部材を強固に固定することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１つの実施の形態に従った車輪ハブ
軸受ユニットの概略的な縦断面図である。
【図２】図１の車輪ハブ軸受ユニットにおける外輪の半
径方向フランジの軸方向突出縁がブレーキ部材のフラン
ジを半径方向フランジの半径方向の外方を向いた変形さ
れていない半径方向縁と協働して挟持する為に圧延によ
り折り曲げられる前の状態を拡大して示す縦断面図であ
る。
【図３】図２の車輪ハブ軸受ユニットにおける外輪の半
径方向フランジの軸方向突出縁がブレーキ部材のフラン
ジを半径方向フランジの半径方向の外方を向いた変形さ
れていない半径方向縁と協働して挟持する為に圧延によ
り折り曲げられた後の状態を拡大して示す縦断面図であ
る。
【図４】この発明の別の実施の形態に従った車輪ハブ軸
受ユニットにおける外輪の半径方向フランジの軸方向突
出縁がブレーキ部材のフランジを半径方向フランジの半
径方向の外方を向いた変形されていない半径方向縁と協
働して挟持する為に圧延により折り曲げられた後の状態
を拡大して示す縦断面図である。
【図５】この発明のさらに別の実施の形態に従った車輪
ハブ軸受ユニットにおける外輪の半径方向フランジの軸
方向突出縁がブレーキ部材のフランジを半径方向フラン
ジの半径方向の外方を向いた変形されていない半径方向
縁と協働して挟持する為に圧延により折り曲げられた後
の状態を拡大して示す縦断面図である。
【図６】この発明のまたさらに別の実施の形態に従った
車輪ハブ軸受ユニットにおける外側輪の半径方向フラン
ジの軸方向突出縁がブレーキ部材のフランジを半径方向
フランジの半径方向の外方を向いた変形されていない半
径方向縁と協働して挟持する為に圧延により折り曲げら
れた後の状態を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 外輪 １１ 半径方向フランジ １２ 軸方向縁 １２´ 折り曲げ端 １３ 半径方向縁 １５ 外周面 １６ 側面 １７ 内向部位 １８ 外向部位 ２０ ブレーキ部材 ２１ フランジ ａ 厚さ ｂ 距離 ｃ 厚さ ｄ 長さ ｅ 厚さ ｈ 高さ ｈ´ 高さ ｒ 折り曲げ半径 α 角度 β 角度

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外輪（１０）が半径方向に延出した半径
    方向フランジ（１１）を有していて、半径方向フランジ
    （１１）は軸方向に突出した軸方向縁（１２）を創出し
    ており、軸方向縁（１２）は圧延により半径方向の外方
    に向かい折り曲げられるよう適用されていて、軸方向縁
    （１２）の折り曲げ端（１２´）と半径方向フランジ
    （１１）の半径方向の外方を向いた変形されていない半
    径方向縁（１３）との間でブレーキ部材（２０）のフラ
    ンジ（２１）を挟持することによりブレーキ部材（２
    ０）のフランジ（２１）を固定する、車輪ハブ軸受ユニ
    ットは：圧延により変形される軸方向縁（１２）を形成
    する材料の固さが略２００ＨＶと略３００ＨＶとの間で
    あり；軸方向縁（１２）は圧延以前に５ｍｍよりも短い
    長さ（ｄ）だけブレーキ部材（２０）のフランジ（２
    １）から軸方向に突出しており；軸方向縁（１２）の圧
    延以前の厚さ（ｅ）は略１ｍｍと略３．５ｍｍとの間で
    あり；そして、ブレーキ部材（２０）のフランジ（２
    １）に向かい圧延により変形された後の軸方向縁（１
    ２）の折り曲げ端（１２´）の軸方向における厚さ
    （ａ）が３．５ｍｍよりも小さくされているとともに、
    半径方向縁（１３）の軸方向における厚さ（ｃ）が圧延
    により変形された後の軸方向縁（１２）の折り曲げ端
    （１２´）の軸方向における厚さ（ａ）を長さｘ＝０．
    ４÷１ｍｍだけ越えている；ことを特徴としている。
  2. 【請求項２】 半径方向フランジ（１１）の半径方向縁
    （１３）の半径方向における高さ（ｈ）は、ｈ≧２ｍｍ
    である、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪ハブ軸
    受ユニット。
  3. 【請求項３】 軸方向縁（１２）の折り曲げ端（１２
    ´）の半径方向における高さ（ｈ´）は、ｈ´≦６ｍｍ
    である、ことを特徴とする請求項２に記載の車輪ハブ軸
    受ユニット。
  4. 【請求項４】 軸方向縁（１２）の折り曲げ端（１２
    ´）の外周面（１５）の折り曲げ半径（ｒ）は、ｒ≦６
    ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪ハ
    ブ軸受ユニット。
  5. 【請求項５】 折り曲げ半径（ｒ）は、ｒ＝２÷５ｍｍ
    である、ことを特徴とする請求項４に記載の車輪ハブ軸
    受ユニット。
  6. 【請求項６】 半径方向フランジ（１１）において軸方
    向縁（１２）が突出している側面（１６）と軸方向縁
    （１２）の折り曲げ端（１２´）の外周面（１５）の頂
    点との間の軸方向における距離（ｂ）は、ｂ≦８ｍｍで
    ある、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪ハブ軸受
    ユニット。
  7. 【請求項７】 軸方向縁（１２）の折り曲げ端（１２
    ´）の外周面（１５）において半径方向フランジ（１
    １）の半径方向の内方を向いた内向部位（１７）と水平
    線との間の角度（α）は、０°≦α≦２０°である、こ
    とを特徴とする請求項１に記載の車輪ハブ軸受ユニッ
    ト。
  8. 【請求項８】 軸方向縁（１２）の折り曲げ端（１２
    ´）の外周面（１５）において半径方向フランジ（１
    １）の半径方向の外方を向いた外向部位（１８）とブレ
    ーキ部材（２０）のフランジ（２１）において軸方向縁
    （１２）の折り曲げ端（１２´）に対向した外側面（２
    ２）との間の角度（β）は、５°≦β≦１５°である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の車輪ハブ軸受ユニッ
    ト。
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