(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト頭部及びボルトねじ部を有するとともに、前記ボルト頭部と前記ボルトねじ部との間に介在するボルト圧入部を有し、車輪を取り付けるための車輪取付用ボルトと、
前記車輪取付用ボルトの前記ボルト圧入部を圧入して挿通させるボルト挿通孔を有する車輪取付用フランジが形成されたハブ軸と、
前記ハブ軸を回転可能に支持する軸受とを備え、
前記車輪取付用フランジの前記ボルト挿通孔は、前記車輪取付用ボルトを回り止めするボルト回り止め面、及び前記車輪取付用ボルトの前記ボルト頭部を軸方向に受けるボルト受面を有し、
前記車輪取付用ボルトの前記ボルト頭部は、前記ボルト回り止め面に係合するボルト係合面、前記ボルト受面に当接するボルト当接面、及び前記ボルト係合面と前記ボルト当接面との間に介在し、前記ボルト挿通孔に圧入された状態で前記ボルト回り止め面及び前記ボルト受面に接触しない非接触面を有する
車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記車輪取付用フランジは、前記ボルト挿通孔のボルト圧入側開口部が前記ボルト回り止め面と前記ボルト受面との間に介在し、かつ前記ボルト頭部の前記非接触面に対向する段状面を有する請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用軸受装置に関し、特に自動車等の車輪を車輪取付用フランジにハブボルトを取り付けるための車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置として、中心軸線の回りに回転可能な内方部材と、この内方部材の外周囲に配置された外方部材と、この外方部材と内方部材との間に介在する複列の転動体とを備えたものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
内方部材は、ハブ軸及び内輪からなり、中心軸線上に回転可能に配置されている。ハブ軸は、車輪取付用フランジを外周面に有し、ドライブシャフトに等速自在継手を介してトルク伝達可能に連結され、かつナット止めされている。ハブ軸には、ハブボルトを用い、車輪取付用フランジを介して車輪及びブレーキロータが取り付けられている。内輪は、ハブ軸の車体側端部に取り付けられている。
【０００４】
外方部材は、車体取付用フランジを外周面に有し、車体側に懸架装置のナックルを介して取り付けられている。
【０００５】
複列の転動体は、鋼球からなり、保持器によって転動可能に保持されている。車輪側列の転動体は外方部材の内周面とハブ軸の外周面との間に、また車体側列の転動体は外方部材の内周面と内輪の外周面との間にそれぞれ配置されている。
【０００６】
以上の構成により、車両のエンジン側からトルクがドライブシャフト，等速自在継手等を介してハブ軸に伝達されると、ハブ軸が内輪と共に回転する。ハブ軸には車輪が取り付けられているため、エンジン側からのトルクが車輪にも伝達され、車輪がハブ軸と共に回転する。
【０００７】
ところで、この種の車輪用軸受装置においては、車輪取付用フランジにハブボルトを圧入して挿通させるボルト挿通孔が設けられている。そして、ボルト挿通孔へのハブボルトの圧入力が大きいとフランジが歪み、回転振れ精度が劣化するおそれがあることが知られている。特許文献１の記載の発明では、ハブボルトの頭部を車輪取付用フランジに対して回転不能に係合させ、ハブボルトを適度の圧入締代で圧入することで、車輪取付用フランジの振れを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１９１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示す車輪用軸受装置によると、ハブボルトの頭部に係合する係合部とハブボルトの頭部との間を近接させる必要があるが、この係合部の底部（ハブボルトの圧入方向におけるハブボルトの頭部が当接する面との境目部分）を精度よく加工するのは現実的には困難である。従って、ハブボルトを圧入した際に、ハブボルトの中心軸が車輪取付用フランジに直交する方向に対して傾いてしまうおそれがあるという問題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、車輪取付用ボルトの圧入による車輪取付用フランジの変形を抑制しながら車輪取付用ボルトの傾きを抑制することができる車輪用軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、ボルト頭部及びボルトねじ部を有するとともに、前記ボルト頭部と前記ボルトねじ部との間に介在するボルト圧入部を有し、車輪を取り付けるための車輪取付用ボルトと、前記車輪取付用ボルトの前記ボルト圧入部を圧入して挿通させるボルト挿通孔を有する車輪取付用フランジが形成されたハブ軸と、前記ハブ軸を回転可能に支持する軸受とを備え、前記車輪取付用フランジの前記ボルト挿通孔は、前記車輪取付用ボルトを回り止めするボルト回り止め面、及び前記車輪取付用ボルトの前記ボルト頭部を軸方向に受けるボルト受面を有し、前記車輪取付用ボルトの前記ボルト頭部は、前記ボルト回り止め面に係合するボルト係合面、前記ボルト受面に当接するボルト当接面、及び前記ボルト係合面と前記ボルト当接面との間に介在し、前記ボルト挿通孔に圧入された状態で前記ボルト回り止め面及び前記ボルト受面に接触しない非接触面を有する車輪用軸受装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、車輪取付用ボルトの圧入による車輪取付用フランジの変形を抑制しながら車輪取付用ボルトの傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置の全体を説明するために示す断面図と側面図。（ａ）は断面図を、また（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置における車輪取付用ボルトの車輪取付用フランジへの取付状態を示す断面図と側面図。（ａ）は断面図を、また（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置の車輪取付用ボルトを説明するために示す正面図と側面図。（ａ）は正面図を、また（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図４】本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置における車輪取付用ボルトの変形例を説明するために示す側面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置における車輪取付用フランジの変形例を説明するために示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[実施の形態]
（車輪用軸受装置の全体構成）
図１（ａ）及び（ｂ）は車輪用軸受装置の全体を示す。図２（ａ）及び（ｂ）は車輪用軸受装置の要部を示す。図３（ａ）及び（ｂ）は車輪取付用ボルトを示す。図１に示すように、車輪用軸受装置１は、軸受２及びボルト取付機構３から大略構成されている。
【００１５】
（軸受２の構成）
軸受２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、中心軸線Ｏの回りに回転可能な内方部材４と、この内方部材４の外周囲に配置された外方部材５と、この外方部材５と内方部材４との間に介在する複列の転動体６，７とを備え、車体（図示せず）と車輪（図示せず）との間に配置されている。
【００１６】
内方部材４は、ハブ軸８及び内輪９からなり、中心軸線Ｏ上に回転可能に配置されている。
【００１７】
ハブ軸８は、各外径が互いに異なる大小２つの胴部８ａ，８ｂを有し、ドライブシャフト（図示せず）に等速自在継手（図示せず）等を介してトルク伝達可能に連結され、かつナット止めされ、全体が例えば中炭素鋼からなる略円筒状の成形体によって形成されている。ハブ軸８には、中心軸線Ｏに沿って両方向に開口する貫通孔８ｃが設けられている。貫通孔８ｃの内周部には、等速自在継手のステム（図示せず）を連結するためのセレーション８０ｃが形成されている。
【００１８】
大径の胴部８ａは、複列の転動体６，７のうち車輪側（図１の左側）列の転動体６を転動させる内側転動面８０ａを外周面に有し、ハブ軸８の車輪側に配置されている。
【００１９】
小径の胴部８ｂは、内輪９を取り付けるための取付面８０ｂを外周面に有し、ハブ軸８の胴部８ａよりも車体側（図１の右側）に配置されている。
【００２０】
一方、内輪９は、複列の転動体６，７のうち車体側列の転動体７を転動させる内側転動面９ａを有し、小径の胴部８ｂの取付面８０ｂに取り付けられ、全体が例えば冷間圧延鋼板からなる略円筒状の成形体によって形成されている。
【００２１】
外方部材５は、複列の転動体６，７をそれぞれ転動させる外側転動面５ａ，５ｂを有し、車体側に懸架装置（図示せず）の構成部品としてのナックル（図示せず）を介して固定され、全体が中心軸線Ｏの両方向に開口する例えば中炭素鋼からなる略円筒状の成形体によって形成されている。外方部材５には、その外周面に突出する円環状の車体取付用フランジ５ｃが一体に設けられている。車体取付用フランジ５ｃには、円周方向に並列し、かつナックルボルト（図示せず）を挿通させる複数のボルト挿通孔５０ｃが設けられている。
【００２２】
（転動体６，７の構成）
一方側列の転動体６は、図１に示すように、鋼球からなり、外方部材５の外側転動面５ａとハブ軸８の内側転動面８０ａとの間に介在して配置され、かつボール保持器（図示せず）によって転動可能に保持されている。転動体６の車輪側には、外方部材５の内周面とハブ軸８の外周面との間に介在する車輪側のシール部材１０が配置されている。
【００２３】
他方側列の転動体７は、鋼球からなり、内輪９の内側転動面９ａと外方部材５の外側転動面５ｂとの間に介在して配置され、かつボール保持器（図示せず）によって転動可能に保持されている。転動体７の車体側には、外方部材５の内周面と内輪９の外周面との間に介在する車体側のシール部材１１が配置されている。
【００２４】
（ボルト取付機構３の構成）
ボルト取付機構３は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、円環状の車輪取付用フランジ１２と、この車輪取付用フランジ１２と共に車輪を取り付けるための車輪取付用ボルトとしてのハブボルト１３とを備えている。
【００２５】
車輪取付用フランジ１２は、ハブ軸８における大径の胴部８ａ（図１に示す）の外周面に一体に設けられている。車輪取付用フランジ１２には、円周方向に並列し、かつハブボルト１３を圧入して挿通させる複数（本実施の形態では４個）のボルト挿通孔１２ａが設けられている。
【００２６】
各ボルト挿通孔１２ａは、そのボルト圧入側開口部に、ハブボルト１３の外周面に接触してハブボルト１３を回り止めする複数（本実施の形態では６個）のボルト回り止め面１２０ａ、ハブボルト１３のボルト頭部１３ａ（後述）を軸方向に受けるボルト受面１２１ａ、及びボルト受面１２１ａと複数のボルト回り止め面１２０ａとの間に介在する段状面１２２ａを有し、ハブボルト１３の圧入方向から見た場合に平面略正六角形状の開口面をもつ段状の凹部によって形成されている。ボルト挿通孔１２ａの内周面であって、ボルト圧入側開口部の軸方向に隣接する部位にはセレーション１２３ａが形成されている。ボルト受面１２１ａは、円環状に形成されており、その最大外径寸法は、ボルト挿通孔１２ａの軸線Ｏ１とボルト回り止め面１２０ａとの最小距離よりも小さく形成されている。
【００２７】
複数のボルト回り止め面１２０ａは、それぞれがボルト挿通孔１２ａの軸線Ｏ１の周方向に対して傾斜するように形成され、ボルト挿通孔１２ａにおける略正六角形状の開口周縁に沿って並列し、ボルト挿通孔１２ａにおけるボルト圧入側開口部の車体側に配置されている。
【００２８】
ボルト受面１２１ａは、ボルト挿通孔１２ａの軸線Ｏ１回りに沿って円環状に形成された平坦なボルト着座面で形成され、ボルト挿通孔１２ａにおけるボルト圧入側開口部の車輪側に配置されている。これにより、ボルト挿通孔１２ａに対するハブボルト１３の圧入時にハブボルト１３のボルト頭部１３ａに軸方向から接触し、ハブボルト１３の傾きを抑制する。ボルト受面１２１ａの形成は、車輪取付用フランジ１２の鍛造加工後に座ぐり加工を施すことにより行われる。
【００２９】
段状面１２２ａは、複数のボルト回り止め面１２０ａの並列方向に沿った略正六角形の外輪郭、及びボルト受面１２１ａの円周方向に沿った略円形の内輪郭をもつ形状を呈し、複数のボルト回り止め面１２０ａとボルト受面１２１ａとの間に介在してボルト挿通孔１２ａにおけるボルト圧入側開口部の軸線方向の中央部に配置されている。
【００３０】
一方、ハブボルト１３は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボルト頭部１３ａ，ボルト圧入部１３ｂ，及びボルトねじ部１３ｃを有している。ハブボルト１３は、ボルト挿通孔１２ａに圧入されて車輪取付用フランジ１２に取り付けられる。
【００３１】
ボルト頭部１３ａは、ボルト回り止め面１２０ａに周方向に係合するボルト係合面１３０ａ、ボルト受面１２１ａに軸方向に当接するボルト当接面１３１ａ、及びボルト挿通孔１２ａの段状面１２２ａに所定の間隔をもって対向する車輪側端面１３２ａを有する平面略正六角形状の段付き頭部からなり、ハブボルト１２の車体側に配置されている。
【００３２】
ボルト当接面１３１ａは、ボルト係合面１３０ａの軸方向の端部よりも圧入方向側（ボルトねじ部１３ｃの側）に突出した部分の軸方向端面として形成されている。また、ボルト当接面１３１ａは、ボルト受面１２１ａに面接触する円環状の平坦な面に形成されている。
【００３３】
車輪側端面１３２ａは、ボルト係合面１３０ａが外周面に形成された部分の軸方向の端面であり、ハブボルト１３がボルト挿通孔１２ａに圧入された状態で、ボルト回り止め面１２０ａにもボルト受面１２１ａにも接触しない非接触面として構成されている。
【００３４】
ボルト圧入部１３ｂは、ボルト頭部１３ａとボルトねじ部１３ｃとの間に介在して配置されている。ボルト圧入部１３ｂには、ボルト挿通孔１２ａのセレーション１２３ａに対応するセレーション１３０ｂが形成されている。
【００３５】
ボルトねじ部１３ｃはハブボルト１３の車輪側に配置されている。そして、ボルトねじ部１３ｃは、ハブナット（図示せず）を螺合して車輪取付用フランジ１２に車輪をブレーキロータと共に取り付けるように構成されている。
【００３６】
（ハブボルト１３の車輪取付用フランジ１２への取り付け）
ハブボルト１３の車輪取付用フランジ１２への取り付けは、ボルト頭部１３ａのボルト係合面１３０ａがボルト挿通孔１２ａのボルト回り止め面１２０ａに係合し、またボルト頭部１３ａのボルト当接面１３１ａがボルト挿通孔１２ａのボルト受面１２１ａに当接するまで、ハブボルト１３のボルト圧入部１３ｂを車輪取付用フランジ１２のボルト挿通孔１２ａ内に圧入して挿通させることにより行われる。
【００３７】
ハブボルト１３のボルト挿通孔１２ａへの圧入により、ボルト圧入部１３ｂのセレーション１３０ｂとボルト挿通孔１２ａのセレーション１２３ａとが相互に噛み合い、ハブボルト１３が車輪取付用フランジ１２に取り付けられる。
【００３８】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００３９】
（１）ハブボルト１３の回り止めをボルト圧入部１３ｂのみで行うことができる程度の圧入締代でハブボルト１３を圧入する場合に比べ、圧入締代を小さくできるので、圧入による車輪取付用フランジ１２の変形を抑制することができ、車輪取付用フランジ１２の面振れ精度を高めることができる。
【００４０】
（２）ボルト頭部１３ａの車輪側端面１３２ａがボルト挿通孔１２ａの段状面１２２ａに所定の間隔をもって対向しているため、すなわちボルト挿通孔１２ａの段状面１２２ａとボルト頭部１３ａの車輪側端面１３２ａとの間に環状の空隙が形成されているため、ボルト回り止め面１２０ａの軸方向の端部（ボルト回り止め面１２０ａと段状面１２２ａとの境界部）の加工誤差があったとしても、それに影響されることなく、ボルト当接面１３１ａがボルト受面１２１ａに当接し、ハブボルト１３の傾きを抑制できる。
【００４１】
以上、本発明のボルト取付機構及び車輪用軸受装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００４２】
（１）上記実施の形態では、ハブボルト１３のボルト頭部１３ａが平面略正六角形状の段付き頭部からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ボルト頭部は例えば平面略四角形や平面略八角形など平面多角形状であってもよい。すなわち、ハブボルト１３のボルト頭部１３ａの外周面は、その少なくとも一部がハブボルト１３の中心軸の周方向に対して傾斜した平面又は曲面に形成され、ボルト回り止め面１２０ａは、ボルト頭部１３ａの外周面の形状に対応して回り止めを行うことが可能な形状を有していればよい。
【００４３】
また、図４に示すようなボルト頭部２０ａを有するハブボルト２０であってもよい。図４において、ハブボルト２０のボルト頭部２０ａには、円周方向に所定の間隔をもって並列する凸部２００ａが一体に設けられ、凸部２００ａの外面がボルト回り止め面に相当する。この場合、ボルト挿通孔内には、凸部２００ａに対応し、かつハブボルト２０を回り止めするボルト回り止め部としての凹部が設けられる。
【００４４】
（２）上記実施の形態では、ボルト挿通孔１２ａが段状面１２２ａを有する凹部によって形成された場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図５（ａ）に示すように段状面１２２ａを有しないボルト挿通孔１２ａによって形成してもよい。この場合、ハブボルト１３の車輪側端面１３２ａがボルト挿通孔１２ａのボルト受面１２１ａに所定の間隔をもって対向する。
【００４５】
（３）上記実施の形態では、ハブボルト１３のボルト頭部１３ａが、ボルト当接面１３１ａと車輪側端面１３２ａとの間に段付き形状を有するように形成された場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図５（ｂ）に示すように、ボルト当接面１３１ａの径方向の端部からボルト係合面１３０ａに向かって円錐状に拡径するテーパ面１３３ａを有するように形成してもよい。この場合、テーパ面１３３ａがボルト回り止め面１２０ａにもボルト受面１２１ａにも接触しない非接触面となる。
【００４６】
（４）上記実施の形態では、転動体６，７が共に鋼球である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば円筒ローラあるいは円錐ローラからなる転動体であってもよい。
【００４７】
（５）上記実施の形態では、フランジ一体型のハブ軸８に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば車輪取付用フランジ単体あるいはドライブシャフト一体型ハブにも本実施の形態と同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１…車輪用軸受装置、２…軸受、３…ボルト取付機構、４…内方部材、５…外方部材、５ａ，５ｂ…外側転動面、５ｃ…車体取付用フランジ、５０ｃ…ボルト挿通孔、６，７…転動体、８…ハブ軸、８ａ…大径の胴部、８ｂ…小径の胴部、８ｃ…貫通孔、８０ａ…内側転動面、８０ｃ…セレーション、９…内輪、９ａ…内側転動面、１０，１１…シール部材、１２…車輪取付用フランジ、１２ａ…ボルト挿通孔、１２０ａ…ボルト回り止め面、１２１ａ…ボルト受面、１２２ａ…段状面、１２３ａ…セレーション、１３…ハブボルト、１３ａ…ボルト頭部、１３０ａ…ボルト係合面、１３１ａ…ボルト当接面、１３２ａ…車輪側端面、１３ｂ…ボルト圧入部、１３０ｂ…セレーション、１３ｃ…ボルトねじ部、Ｏ…中心軸線、Ｏ１…軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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