WO2008038451A1

WO2008038451A1 - Roue de moyeu, unité de moyeu et procédé de fabrication d'une roue de moyeu

Info

Publication number: WO2008038451A1
Application number: PCT/JP2007/064413
Authority: WO
Inventors: Yosuke Fujiwara; Kouichi Shimizu
Original assignee: Jtekt Corporation
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-04-03
Also published as: US8109578B2; EP2067632B1; JP2008080832A; EP2067632A1; EP2067632A4; CN101516639A; CN101516639B; JP5003080B2; US20100026081A1

Description

明細書

ハブホイ一ノレ、ハブユニット及びハブホイ一ノレの加工方法

技術分野

[0001] 本発明は、ブレーキロータを取り付けるためのフランジを備え、このフランジのボルト孔に、ブレーキロータ取付用のボルトが圧入固定されるハブホイールに関する。また、本発明はそのハブホイールを備えたハブユニット及びそのハブホイールの加工方法に関する。

背景技術

[0002] 車輪用ハブユニットのハブホイールには、一般的に、ブレーキロータを取り付けるためフランジが径方向外向きに形成されている。このフランジには、ブレーキロータ取付用のボルト孔が設けられている。車両のドライブシャフトに取り付けられたハブユニットに対してブレーキロータを取り付けることができるようにするために、ハブユニットがドライブシャフトに取り付けられる前に、ハブユニットのボルト孔に対してブレーキロータ取付用のボルトが予め圧入固定されている。そして、このボルトをブレーキロータのボルト孔に揷入し、ボルトのネジ部にナットを締結することによりブレーキロータがハブユニットに固定されていた。また、ハブユニットのボルト孔に対するボルトの圧入固定は、ボルトのネジ軸部における頭部近傍に形成されたセレーシヨンをボルト孔の円形内周面に対して塑性変形させて食い込ませるようにして行われていた。

[0003] ところで、このようにボルトのセレーシヨンをボルト孔の円形内周面に対して塑性変形させて食い込ませるように圧入固定することによって、塑性変形により移動する肉部がフランジのブレーキロータ取付面に膨出するという現象が生ずる。このような肉部の膨出部分がブレーキロータ取付面に存在する場合、フランジに対してブレーキ口ータを密着固定することができなくなる。その結果、ブレーキロータとブレーキパッドとの隙間が径方向において不均一となり、ブレーキパッドが偏磨耗するといつた、所謂ブレーキロータの面振れの問題が発生する恐れがあった。

[0004] このような問題を解決する方法として、特許文献 1に記載されるように、ボルト孔に拡大部が設けられるハブホイールが提案されている。図 4に、従来のハブユニットにおけるフランジ 101のボルト孔 102の形状、及びボルト孔 102にボルト 103が圧入固定されている状態を示す。図 4に示すように、ボルト孔 102において、ボルト 103の頭部 103aが当接するボルト座面 104側には、ボルト座面 104からボルト孔 102に向けてテーパ形状をなす第 1拡大部 105が形成されている。また、ボルト孔 102において、ブレーキロータ 106が取り付けられるブレーキロータ取付面 107側には、ブレーキ口一タ取付面 107からボルト孔 102に向けてテーパ形状をなす第 2拡大部 108が形成されている。さらに、第 1拡大部 105と第 2拡大部 108との間に小径部 109が形成されている。そして、この小径部 109にボルト 103のセレーシヨン 103bを塑性変形させて食い込ませることにより、ボルト 103がボルト孔 102に圧入固定されている。

[0005] また、上記従来のハブホイール 110には、フランジ 101に上記構成のボルト孔 102 が備えられており、ブレーキロータ取付面 107の仕上げ加工が行われた後に、ボルト孑 L102の加工が行われていた。

特許文献 1：特開 2005— 54999号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] このため、フランジ 101の厚さが薄い場合にはボルト孔 102の加工によりフランジ 10 1が変形し、フランジ 101のブレーキロータ取付面 107の精度が悪くなる可能性があつた。この問題を解決するためには、図 5に示すように、ボルト孔 102の加工が行われた後にブレーキロータ取付面 107の仕上げ加工が行われることが好ましい。しかし、この場合には、ボルト孔 102の第 2拡大部 108の開口縁 108aにバリが発生する恐れがあった。このようなバリが発生すると、ブレーキロータ 106とブレーキロータ取付面 107との間にバリが嚙み込むことによって、ブレーキロータ 106がブレーキロータ取付面 107に密着して取り付けられることが困難になる。その結果、ブレーキロータ 106 の面振れを招く恐れがあった。また、このようなバリの発生を軽減するためには、ボルト孔 102の中心線に対する第 2拡大部 108のテーパ角度 Θを大きくすればよいが、テーパ角度 Θが大きくなると、第 2拡大部 108の加工精度やブレーキロータ取付面 1 07の仕上げ加工の加工精度により開口縁 108aの孔径が大きく変化する恐れがあつた。そして、開口縁 108aの孔径が大きくなつた場合には、開口縁 108aとボルト 103 の軸部との隙間（図 5における幅 Sに略等しい）が大きくなり、ボルト 103による締付力が低下する恐れがあった。なお、第 2拡大部 108の加工精度やブレーキロータ取付面 107の仕上げ加工の加工精度を上げることは、それらの加工に手間力 Sかかるとともに、コストが高くなるという問題があった。

[0007] 本発明は、力、かる事情に鑑み成されたものであって、ハブユニットを構成するハブホイールに対するブレーキロータの取付性を良好にするとともに、ハブホイールの加ェ性を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明のハブホイールは、径方向外向きに形成されたブレーキロータ取付用のフランジと、このフランジに形成されるとともに、ブレーキロータ取付用の複数のボルトを圧入して固定するための複数のボルト孔とを備え、各ボルト孔は、その中央部からフランジのブレーキロータ取付面に向かってテーパ状に拡がる拡大部を備えている。この拡大部は、ボルト孔の開口縁から内部に向けて、ボルト孔の中心線に対するテーパ角度が異なる二つのテーパ面により形成されるとともに、開口縁に連なる外側テーパ面のテーパ角度がその外側テーパ面に連なる内側テーパ面のテーパ角度より大きく形成されている。

[0009] 本発明のハブホイールは、上記のように構成されているので、ボルトを圧入することによる肉部のブレーキロータ取付面への移動は、ブレーキロータ取付面側に形成された拡大部により吸収される。また、この拡大部においては、開口縁側のテーパ面のテーパ角度がその内部のテーパ面のテーパ角度より大きく形成されているので、ボノレト孔の穴明け加工後にブレーキロータ取付面を仕上げ加工した場合に、ボルト孔の開口縁に形成されるバリを低減することができ、バリ取り作業を省略することができる。したがって、本発明によれば、ボルト孔の加工によるブレーキロータ取付面の変形、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工によるバリの発生、及びボルト孔へボルトを圧入することによるブレーキロータ取付面の変形などに起因するブレーキロータの面振れを低減することができる。また、本発明のハブホイールによれば、ブレーキロータ取付面の仕上加工前にボルト孔の加工を行うとともに、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工後のバリ取り作業を不要にしたので、ハブホイールの加工性を向上させることができる。

[0010] また、本発明のハブホイールにおいて、前記ブレーキロータ取付面は、ボルト孔が加工された後に仕上げ加工された面であることが好ましい。このようにすると、ボルト孔の加工によりブレーキロータ取付面が歪むようなことがあっても、この歪みはその後のブレーキロータ取付面の仕上げ加工により修正されるので、ブレーキロータの面振れを低減することができる。

[0011] 本発明のハブユニットは、上記構成のハブホイールを備えていることが好ましい。この場合、このハブユニットに取り付けたブレーキロータの面振れを低減することができ

また、本発明に係るハブホイールの加工方法は、上記構成のハブホイールの加工方法に関する。その加工方法によれば、ボルト孔の加工を一連の加工工程で行った後に、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工が施される。

[0012] このようにすると、ボルト孔の加工によるブレーキロータ取付面の変形を、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工により修正することができる。また、拡大部においては、開口縁側のテーパ面のテーパ角度がその内部のテーパ面のテーパ角度に比し大きく形成されている。このため、ボルト孔開口縁のバリの発生を低減することができ、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工後にボルト孔開口縁のバリ取り作業を省略すること力できる。さらに、ボルト孔の加工は、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工前に一連の作業で行われる。したがって、ハブホイールの加工性を向上させることができる。図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の実施の形態に係るハブユニットの断面図である。

[図 2]ハブユニットにおけるハブホイールのボルト孔の形状とハブホイールの加工ェ程を示した図であって、（a)はブレーキロータ取付面の仕上加工前の状態を示し、 (b )はブレーキロータ取付面の仕上加工中の状態を示し、（c)はブレーキロータ取付面の仕上加工後の状態を示す。

[図 3]ハブホイールの第 2拡大部の拡大断面図である。

[図 4]従来のハブユニットにおけるフランジのボルト孔の形状、及びボルト孔にボルトが圧入固定されてレ、る状態を示す図である。 [図 5]従来のハブユニットにおけるボルト孔の拡大図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明の実施の形態について図 1〜図 3に基づき説明する。ここでは、車両の駆動輪に用いられるハブユニットを例に挙げて説明する。

図 1に示すように、本実施の形態に係るハブユニット 1は、ハブホイール 2と複列外向きのアンギユラ玉軸受 3とを有して!/、る。

[0015] ハブホイール 2には、中空の軸部 21の外側（図中左側）に、径方向外向きに拡がるフランジ 22が形成されて!/、る。

アンギユラ玉軸受 3は、ハブホイール 2の軸部 21の小径の外周面に外嵌される単一軌道を有する第 1の内輪 31と、 2列の軌道溝を有する外輪 32と、 2列に配設される複数の玉 33と、二つの冠形保持器 34, 35とを備える。また、アンギユラ玉軸受 3の、ノヽブホイール 2の軸部 21の大径部の外周面 21aは第 2の内輪を構成している。このような構成の、アンギユラ玉軸受 3はハブホイール 2の軸部 21に外装されている。また、外輪 32の外周には、径方向外向きに拡がるフランジ 36が設けられており、このフランジ 36を介して外輪 32がシャフトケース（図示せず）に固定されている。さらに、ハブホィール 2の内周面にはスプライン加工 21bが施され、車両のドライブシャフト（図示せず）がスプライン嵌合されるように形成されて!/、る。

[0016] ハブホイール 2のフランジ 22には、ディスクブレーキ装置のブレーキロータ 4及び車輪（図示せず）を取り付けるための複数個のボルト孔 23が形成されている。そして、ハブユニット 1をドライブシャフト（図示せず）に取り付けた後にブレーキロータ 4をフランジ 22に取り付けるために、ハブユニット 1がドライブシャフトに取り付けられる前に、ブレーキロータ 4取付用のボルト 5がハブホイール 2のボルト孔 23に対して圧入固定されている。図 1に示すように、ボルト 5のネジ軸部 51において、頭部 52近傍にはセレーシヨン 53が形成されている。また、フランジ 22の内側面は、ボルト 5の頭部 52を当接させるためのボルト座面 24に相当し、フランジ 22の外側面は、ブレーキロータ 4を当接させて取り付けるようにしたブレーキロータ取付面 25に相当している。

[0017] 次に、本実施の形態に係るハブユニット 1におけるハブホイール 2の加工方法について説明する。図 2 (a)〜（c)に示すように、ハブホイール 2の加工は、ボルト孔 23を加工した（図 2 (a) )後に、研磨工具 30 (図 2 (b) )を用いて、二点鎖線で示す仕上げ加工前の面 22 aから実線で示す仕上げ加工後の面 22bまで、ブレーキロータ取付面 25の仕上げ加ェが行われる（図 2 (c) )点に特徴がある。このような手順で加工されると、ボルト孔 23 の加工によりフランジ 22が変形した場合であっても、その後にブレーキロータ取付面 25の仕上げ加工が施されるため、ブレーキロータ取付面 25は精度よく仕上げられる (図 2 (c) )。したがって、ボルト孔 23の加工に伴うフランジ 22の変形によるブレーキ口ータ 4の面振れの影響が回避される。

[0018] また、図 2 (c)に示すように、ボルト孔 23は、ボルト 5の頭部 52が当接するボルト座面 24とブレーキロータ 4 (図 1参照）を取り付けるブレーキロータ取付面 25とを貫通するように形成されている。ボルト孔 23の中央部には、円筒状の内周面を有する小径部 26が形成されている。そして、ボルト孔 23には、小径部 26からボルト座面 24に向けてテーパ状に拡大する第 1拡大部 27が形成されている。ボルト孔 23には、小径部 26からブレーキロータ取付面 25に向けてテーパ状に拡大する第 2拡大部 28が形成されている。第 1拡大部 27及び第 2拡大部 28は、ボルト 5をボルト孔 23に圧入固定することによってフランジ 22のボルト孔 23周りの肉部がボルト座面 24及びブレーキ口一タ取付面 25に膨出することを防止するために設けられている。

[0019] 図 3に示すように、第 2拡大部 28は、ボルト孔 23の開口縁 29からボルト孔 23の内部に向けて、ボルト孔 23の中心線に対するテーパ角度が異なる二つのテーパ面 28 a, 28bにより形成されている。そして、開口縁 29に連なる外側テーパ面 28aのテーパ角度 αは、その内側テーパ面 28bのテーパ角度 /3より大きく形成されている。具体的には、外側テーパ角度 αは 45〜70度に、内側テーパ角度 βは 15〜40度に設定されている。そして、図 2 (b)、図 2 (c)及び図 3に示すように、外側テーパ面 28aは、ブレーキロータ取付面 25の仕上加工時に削り取られる力、少なくともその一部は残るように形成されている。ボノレト孔 23の開口縁 29には、ブレーキロータ取付面 25の仕上加工時に主として径方向にバリが形成されやすいが、このように外側テーパ角度 αを大きくすることによって、開口縁 29におけるバリの形成を抑制することができる。仮に、開口縁 29にバリが形成された場合、ブレーキロータ 4をブレーキロータ取付面 25に取り付ける際に、バリがブレーキロータ 4とブレーキロータ取付面 25との間に嚙み込む可能性がある。また、ブレーキロータ 4とブレーキロータ取付面 25との間に嚙み込んだバリは、ブレーキロータ 4の面振れの要因となる。したがって、このようなバリは極力形成されないようにすることが好ましい。このような考え方から、ブレーキロータ取付面 25の仕上加工時の開口縁 29におけるバリの形成が抑制されるとともに、ブレ一キロータ取付面 25の仕上加工後の開口縁 29におけるバリ取り作業が不要となるように、外側テーパ面 28aのテーパ角度 αが大きく設定されている。なお、第 1拡大部 2 7のテーパ角度は、第 2拡大部 28における外側テーパ面 28bのテーパ角度 /3と同程度の角度に設定されている。

[0020] このように、なブレーキロータ取付面 25の仕上加工時にバリが形成されるのを防止するために、外側テーパ面 28aのテーパ角度 αが設定されている。したがって、外側テーパ面 28aの軸方向の長さ L1 (図 3参照）は、前述のように外側テーパ面 28aがブレーキロータ取付面 25の仕上加工時に削り取られた後、少し残る程度の長さでよい。これに対し、内側テーパ面 28bに関しては、ボルト 5とボルト孔 23の内周面との間に、ボルト 5の圧入時に移動する肉部を逃がす隙間が形成される必要がある。このため、内側テーパ面 28bは、肉部を逃がす隙間を形成するために必要なテーパ角度 /3 及び軸方向長さ L2 (図 3参照）を有している。内側テーパ面 28bのテーパ角度 /3が大きく設定された場合、第 2拡大部 28の加工精度、及びブレーキロータ取付面 25の仕上げ加工の加工精度に応じて、ボルト孔 23の開口縁 29の孔径が大きく変化する恐れがある。また、開口縁 29の内径が大きくなつた場合には、開口縁 29とボルト 5の軸部との隙間（図 3における間隔 Saに略等しい）が大きくなり過ぎるため、ボルト 5による締付力が低下する恐れがある。このようなことから内側テーパ角度 /3については、ノリの発生を考える必要がなぐ肉部の膨出を回避するのに適正な角度に設定されること力 S好ましい。したがって、軸方向長さ L2は、内側テーパ角度 /3の大きさに応じて、適切な大きさに設定する必要がある。

[0021] 第 1拡大部 27の軸方向のテーパ角度及び長さについては、ボルト 5の圧入時に移動する肉部をボルト孔 23の内周面とボルト 5との間に逃がすとともに、肉部がボルト座面 24に膨出しないように設定されている。ただし、第 1拡大部 27については、ボルト座面 24への肉部の膨出の影響が小さいためには、第 1拡大部 27は省略される場合がある。また、第 1拡大部 27が形成される場合には、第 2拡大部 28と同様に二つのテーパ面によって第 1拡大部 27を形成し、ボルト孔 23の加工後にボルト座面 24を加ェするようにしてもよい。ボルト座面 24への開口縁にバリが発生する場合、ボルト 5がボルト座面 24に確実に接触せず、その結果ボルト 5の締結力が不足する恐れがある。し力、し、このようにボルト孔 23及びボルト座面 24を加工することによって、バリの発生を抑制することができる。

[0022] 上述のように、ボノレト孔 23は小径部 26、第 1拡大部 27及び第 2拡大部 28を備えて V、る。ブレーキロータ取付面 25の仕上げ加工前のハブホイール 2の切削加工工程にぉレ、て、一連の作業によりボルト孔 23を構成するこれらすベての要素が加工される。前述のように、がボルト孔 23の加工後にブレーキロータ取付面 25の仕上げ加工が行われた場合であっても、その後に開口縁 29のバリ取り作業が不要となるように、ボルト孔 23が構成されている。したがって、本実施の形態に係るハブホイール 2の加工ェ程においては、従来に比し段取りなどの余計な手間が少なくなり、作業効率が向上している。

[0023] 本実施の形態によるハブユニット 1及びハブホイール 2が上述のように構成されているため、ボルト孔 23の加工によるブレーキロータ取付面 25の変形が解消されるとともに、ブレーキロータ取付面 25の仕上げ加工によるバリの発生、及びボルト孔 23へボノレト 5を圧入することによるブレーキロータ取付面 25の変形が低減されている。このようにしてブレーキロータ 4の面振れの要因となる構成が改善されている。また、ブレーキロータ取付面 25の仕上加工前に、ボルト孔 23のすベての構成要素が一連の作業によって形成されるとともに、ブレーキロータ取付面 25の仕上加工後にはバリ取り作業を行う必要がないため、ハブホイール 2の加工性を向上させることができる。

[0024] 上記実施の形態では、駆動輪用のハブユニット 1を例に挙げて説明した力、本発明は従動輪用のハブユニットに適用することもできる。

Claims

請求の範囲

[1] 径方向外向きに形成されたブレーキロータ取付用のフランジと、このフランジに形成されるとともに、ブレーキロータ取付用の複数のボルトを圧入して固定するための複数のボルト孔とを備え、各ボルト孔は、その中央部からフランジのブレーキロータ取付面に向力、つてテーパ状に拡がる拡大部を備え、この拡大部は、ボルト孔の開口縁力、ら内部に向けて、ボルト孔の中心線に対するテーパ角度が異なる二つのテーパ面により形成されるとともに、開口縁に連なる外側テーパ面のテーパ角度がその外側テーパ面に連なる内側テーパ面のテーパ角度より大きく形成されていることを特徴とするハブホイール。

[2] 前記ブレーキロータ取付面は、ボルト孔が加工された後に仕上げ加工された面であることを特徴とする請求項 1記載のハブホイール。

[3] 請求項 1又は 2記載のハブホイールを備えたことを特徴とするハブユニット。

[4] 請求項 1又は 2記載のハブホイールの加工方法であって、ボルト孔の加工を一連の加工工程で行った後に、ブレーキロータ取付面の仕上げ加工を施すようにしたことを特徴とするハブホイールの加工方法。