(57)【要約】【課題】ハブボルト孔にハブボルトを圧入した際に切粉や切屑が発生した場合でも、ブレーキロータの振れが増大して、ブレーキジャダーが発生するのを防止したハブユニット軸受を提供する。【解決手段】ハブユニット軸受は、回転輪に設けられた回転フランジに、ナットとハブボルトを介して車輪側構成品を連結固定するための取付平面とを有しており、ハブボルトをハブボルト孔にセレーション結合している。ハブボルト孔は、ハブボルトのセレーション部が食い込んでセレーション結合する嵌合部を有すると共に、取付平面寄りに、嵌合部よりも大径である環状溝を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に配される静止輪及び回転輪と、前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を備え、
前記回転輪は、外周面に径方向外方に突設する回転フランジを有し、
前記回転フランジは、ボルト孔と、ボルトを介して車輪側構成品を連結固定するための取付平面と、を有し、
前記ボルトを前記ボルト孔にセレーション結合するハブユニット軸受であって、
前記ボルト孔は、前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション結合する嵌合部を有すると共に、前記取付平面寄りに、前記嵌合部よりも大径である環状溝を有していることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
前記セレーション部の端部を、前記環状溝の内部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のハブユニット軸受。
【請求項３】
前記ハブボルト孔は、前記取付平面に連続する面取り部を有しており、
前記セレーション部が前記環状溝の内部を軸方向に貫通し、前記セレーション部の端部を前記面取り部と径方向に重畳する位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載のハブユニット軸受。
【請求項４】
前記嵌合部の内径が、前記取付平面の側に向かうに従い大きくなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のハブユニと軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪側構成品を連結固定するためのハブボルトが、回転フランジにセレーション結合で取り付けられているハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を回転自在に支持するハブユニット軸受は、静止輪である外輪と、外輪に対して相対回転可能に配されるハブ輪（回転輪）と、複数個の転動体と、を備えている。外輪は、車体側構成品であるナックルに固定され、非回転状態に保持されている。回転輪であるハブ輪は、車輪側構成品であるホイール及びブレーキロータが接続されている。外輪とハブ輪のそれぞれの対向面に設けられた複列の外輪軌道及び内側軌道の間には、それぞれ複数個の転動体が組み込まれている。ハブ輪のアウトボード側の外周面には、回転フランジが、径方向外側に向けて突出した状態で設けられている。
なお、軸方向に関して、「インボード」とは、ハブユニット軸受を懸架装置に組み付けた状態で車体の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右側となる。反対に、軸方向に関して「アウトボード」とは、車体の幅方向外寄りとなる側を言い、各図の左側となる。
【０００３】
自動車の制動装置として、ブレーキロータをブレーキパッドで挟持して制動を行う、ディスクブレーキが一般的に普及している。この様なディスクブレーキの制動操作時に、ブレーキジャダーと呼ばれる不快な振動・騒音が生じることがある。ブレーキジャダーの発生原因として、ブレーキロータ側面の振れが挙げられており、ブレーキロータを取り付ける回転フランジの平面度の悪化により、ブレーキロータ側面に振れが発生することも知られている。
【０００４】
上述した問題を解決すべく特許文献１（図５）が提案されている。図５は、ハブボルトが回転フランジにセレーション結合されている、ハブユニット軸受の要部拡大図を示している。
回転フランジ１２のアウトボード側には、ホイール及びブレーキロータ（不図示）を支持固定する為の取付平面１７が設けられている。回転ランジ１２は、周方向に複数個のハブボルト孔１９を備えており、ハブボルト孔１９には、インボード側（反取付面１８側）から圧入されたハブボルト３０が、セレーション結合されている。
【０００５】
ハブボルト孔１９の軸方向両側には、それぞれ大きな面取り部４５，４６を設けることにより、ハブボルト孔１９のセレーション嵌合部４７の軸方向寸法を小さくしている。更に、ハブボルト３０の軸部３２に形成したセレーション部３３の軸方向寸法を、セレーション嵌合部４７の軸方向寸法よりも大きくしている。ハブボルト３０をハブボルト孔１９に圧入時、セレーション嵌合部４７の全幅をセレーション部３３にセレーション嵌合させることで、回転フランジ１２（取付平面１７）の変形に起因するブレーキロータ側面の振れ（ブレーキジャダー）を防止している。
【０００６】
ところで、ハブボルト３０をバブボルト孔１９に圧入する際、雄セレーションであるセレーション部３３により、セレーション嵌合部４７に雌セレーションが形成されるので、切粉、或は雌セレーションから未分離の切屑が発生する。この切粉（切屑）は、ハブボルト３０のセレーション部３３によって切削される他、セレーション部３３による構成刃先の切削によって発生するものであり、バブボルト３０の圧入完了時には、成長して大きな金属片になっている。また、この様な切粉（切屑）は、一般に磁化されており、エアブローなどでは完全に除去することが困難である。
特に、バブボルト孔１９の内周面とハブボルト３０（軸部３２）の外周面との間に設けられた面取り部４５の様な、狭い空間中に存在する切粉（切屑）は、除去が困難である。切粉（切屑）が、取付平面１７から突出したり、取付平面１７に磁気で吸着した場合には、取付平面１７とブレーキロータとの間に切粉（切屑）が挟まり、取付平面１７の平面度が良好であるにも拘わらず、ブレーキロータの振れが増大してブレーキジャダーが発生する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は従来技術の有する上述したような問題点を解決するためになされたものであり、ハブボルト孔にハブボルトを圧入した際に切粉や切屑が発生した場合でも、ブレーキロータの振れが増大して、ブレーキジャダーが発生するのを防止可能なハブユニット軸受を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明のハブユニット軸受は、相対回転可能に配される静止輪及び回転輪と、前記静止輪と前記回転輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、を備え、前記回転輪は、外周面に径方向外方に突設する回転フランジを有し、前記回転フランジは、ボルト孔と、ボルトを介して車輪側構成品を連結固定するための取付平面と、を有し、前記ボルトを前記ボルト孔にセレーション結合している。
【００１０】
特に、本発明のハブユニット軸受は、前記ボルト孔は、前記ボルトのセレーション部が食い込んでセレーション結合する嵌合部を有すると共に、前記取付平面寄りに、前記嵌合部よりも大径である環状溝を有している。
更に、前記セレーション部の端部を、前記環状溝の内部に配置している。。
また、前記ハブボルト孔は、前記取付平面に連続する面取り部を有しており、前記セレーション部が前記環状溝の内部を軸方向に貫通し、前記セレーション部の端部を前記面取り部と径方向に重畳する位置に配置している。
更に、前記嵌合部の内径が、前記取付平面の側に向かうに従い大きくなっている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハブボルト孔にハブボルトを圧入した際に切粉や切屑が発生した場合でも、ブレーキロータの振れが増大して、ブレーキジャダーが発生するのを防止可能なハブユニット軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す、ハブユニット軸受の断面図。
【図２】図１の、ハブボルト孔付近を拡大して示す、（Ａ）拡大断面図、ハブボルト孔のみの拡大断面図。
【図３】第２実施形態を示す、（Ａ）ハブボルト孔付近の拡大断面図、ハブボルト孔のみの拡大断面図。
【図４】第３実施形態を示す、（Ａ）ハブボルト孔付近の拡大断面図、ハブボルト孔のみの拡大断面図
【図５】従来技術を示す、ハブボルト孔付近の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
図１，２は、本発明の第１実施形態のハブユニット軸受１を示している。ハブユニット軸受１は、内輪回転型の従動輪用であり、静止輪である外輪２と、回転輪であるハブ輪１０と、複数個の転動体２０と、を備えている。
【００１４】
外輪２は、中空円筒状に形成されており、内周面に複列の外輪軌道３，３を備え、外周面に自動車の車体側構成品であるナックルに固定される静止フランジ４を備えている。ハブ輪１０は、外輪２と相対回転可能に配されており、外周面に複列の内輪軌道１１，１１を備え、アウトボード側の外周面には、車輪側構成品を支持固定するための回転フランジ１２ａを備えている。ハブ輪１０は、中実円筒状に形成されたハブ本体１３と、中空円筒状の内輪１４とを組み合わせて構成されている。内輪１４は、ハブ本体１３のインボード側の外周面に形成された小径段部１５に外嵌固定されている。回転フランジ１２ａのアウトボード側面には、車輪側構成品であるホイール５１及びブレーキロータ５２が、ハブボルト３０ａとナット５０を介して連結固定されている。転動体２０は、各外輪軌道３と各内輪軌道１１との間に、転動自在に組み込まれている。転動体２０が配置された軸受の内部空間は、アウトボード側をシールリング２１により、インボード側をキャップ２２により、それぞれ塞いでいる。
【００１５】
本発明のハブユニット軸受１は、ハブ輪１０とハブボルト３０ａの構成、すなわち、ハブボルト３０ａを回転フランジ１２ａのハブボルト孔１９ａにセレーション結合する構造に特徴的部分を有するものである。従って、本実施形態では、この特徴的部分を中心に説明している。その他の構成、例えば、外輪２、内輪１４、転動体２０、密封装置であるシールリング２１及びキャップ２２などの構成は、図示の形態に限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【００１６】
ハブ輪１０は、外周面のアウトボード側寄りに、径方向外側に突設した状態で、回転フランジ１２ａを有している。回転フランジ１２ａよりもさらにアウトボード側には、ホイール５１やブレーキロータ５２を芯出しするためのパイロット部１６を設けている。
回転フランジ１２ａは、ハブ輪１０の外周面から、外輪２を径方向外方に越える所定高さをもって突設され、アウトボード側の側面は、ホイール５１及びブレーキロータ５２が固定される取付平面１７であり、インボード側の側面が反取付平面１８となっている。回転フランジ１２ａは、周方向に所定間隔の複数位置に、回転フランジ１２ａを軸方向に貫通するボルト孔１９ａを備えている。
【００１７】
ハブボルト孔１９ａは、ハブ輪１０にホイール５１及びブレーキロータ５２を固定するためのハブボルト３０ａを、セレーション結合させる取付孔である。ハブボルト孔１９ａは、ハブボルト３０ａの挿入側である反取付平面１８側から順番に、第１面取り部４０と、第１嵌合部４１と、環状溝４２と、第２嵌合部４３と、第２面取り部４４と、を連続して備えている。
【００１８】
第１面取り部４０は、反取付平面１８から連続して、取付平面１７に向かうに従い内径小さくなる部分円錐状に形成されている。第１嵌合部４１は、第１面取り部４０の最小内径部から連続して、内径（ｄ１）が一定である円筒面状に形成されており、後述するハブボルト３０ａのセレーション部３３ａが食い込んでセレーション嵌合する部位である。環状溝４２は、第１嵌合部４１の取付平面１７側に連続（隣接）して設けられており、断面矩形状で、径方向外方に凹んだ円環状の溝に形成されている。第２嵌合部４３は、環状溝４２の取付平面１７側に連続（隣接）して、内径（ｄ２）が一定である円筒面状に形成されている。第２面取り部４４は、取付平面１７から連続して、反取付平面１８に向かうに従い内径が小さくなる部分円錐状に形成されており、その最小内径部は第２嵌合部４３に連続している。
【００１９】
ハブボルト３０ａは、回転フランジ１２ａの反取付平面１８に当接する頭部３１と、頭部３１よりも小径で、頭部３１のアウトボード側面から連続して形成される軸部３２ａから構成されている。
【００２０】
軸部３２ａは、略円柱状であり、セレーション部３３ａと、ボルト円筒部３４と、雄ねじ３５と、を備えており、ハブボルト孔１９ａにセレーション結合した状態で、取付平面１７からアウトボード側に突出している。軸部３２ａのインボード側（頭部３１側）寄り部分で、ハブボルト孔１９ａと径方向に重なる部分には、セレーション部３３ａが形成されている。ボルト円筒部３４は、外径（Ｄ）が一定である円筒面状であり、セレーション部３３ａのアウトボード側（頭部３１と反対側）に隣接した部分に設けられている。軸部３２ａの先端寄り（アウトボード側）で、取付平面１７から突出した部分には、雄ねじ３５が形成されている。
ホイール５１及びブレーキロータ５２は、軸部３２ａに挿通された状態で、ナット５０を雄ねじ３５に締め付け固定することにより、回転フランジ１２ａに支持固定されている。
【００２１】
セレーション部３３ａは、軸方向に延びる薄肉のリブを、軸部３２ａの全周に亘って複数配置することにより、軸部３２ａの外周面に複数の凹凸を形成している。この様なセレーション部３３ａは、第１嵌合部４１の軸方向長さよりも僅かに大きな軸方向長さを有している。セレーション部３３ａは、転造または成形ダイスによる切削により成形され、前記リブの軸方向先端部が鋭いエッジ状に形成されている。また、セレーション部３３ａの外径（前記複数のリブの外接円径）は、第１嵌合部４１の内径よりも大径に形成されている。
【００２２】
ハブボルト３０ａは、軸部３２ａを反取付平面１８側（インボード側）からハブボルト孔１９ａに圧入し、頭部３１を反取付面１８に当接させる事により、回転フランジ１２ａに対して位置決め固定されている。この時、第一面取り部４０は、ハブボルト孔１９ａに対してハブボルト３０ａを案内するガイドとして機能すると共に、頭部３１と軸部３２ａとをつなぐ隅Ｒ部との干渉防止を図っている。
【００２３】
第１嵌合部４１は、セレーション部３３ａよりも低い硬度に処理されており、ハブボルト３０ａの圧入時に、セレーション部３３ａが第１嵌合部４１に食い込むことでセレーション結合を可能にしている。第１嵌合部４１の軸方向寸法を、セレーション部３３ａの軸方向寸法よりも小さくする事により、第１嵌合部４１の全幅をセレーション部３３ａにセレーション嵌合させている。
【００２４】
環状溝４２は、第１嵌合部４１の内径及びセレーション部３３ａの外径よりも大径である底面（内周面）を有しており、軸部３２ａの外周面との間に、全体が円輪状で断面が略矩形である封止空間３６を形成している。
第２嵌合部４３の内径ｄ２は、第１嵌合部４１の内径ｄ１よりも小径（ｄ２＜ｄ１）で、且つハブボルト３０ａのボルト円筒部３４の外径Ｄよりも僅かに大径（ｄ２＞Ｄ）である。この様に、第２嵌合部４３に対してボルト円筒部３４をすきま嵌めにより嵌合させている（第２嵌合部４３の内周面とボルト円筒部３４の外周面との間に、ラビリンスシールを形成している）。
【００２５】
ハブボルト３０ａの圧入完了時、セレーション部３３ａのアウトボード側（反頭部３１側）端部は、第１嵌合部４１を軸方向に突き抜けて、環状溝４２の封止空間３６内に位置している。本実施形態の場合、セレーション部３３ａのアウトボード側端部は、環状溝４２の軸方向中央部に位置している。従って、ハブボルト３０ａの圧入に伴い発生した切粉（切屑）は、第２嵌合部４３とボルト円筒部３４との間の微小隙間により、取付平面１７への移動が阻止され、封止空間３６の内部に残存している。
【００２６】
本実施形態のハブユニット軸受１によれば、ハブボルト孔にハブボルトを圧入した際に切粉や切屑が発生した場合でも、ブレーキロータの振れが増大して、ブレーキジャダーが発生するのを防できる。
即ち、ハブボルト３０ａのセレーション部３３ａをハブボルト孔１９ａにセレーション結合した際、セレーション部３３ａにより削り取られた切粉（切屑）は、環状溝４２の封止空間３６内に閉じ込められる。従って、切粉（切屑）が取付平面１７に付着して、回転フランジ１２ａとブレーキロータ５２との間に挟まり、ブレーキロータ５２側面の振れが増大して、ブレーキジャダーが発生する事を防止できる。
なお、環状溝４２の断面形状は、矩形に限定されるものではなく任意であり、切粉（切屑）を収容可能な体積を有していれば、半円形、多角形等の各種形状が適用可能である。
【００２７】
また、第１嵌合部４１と取付平面１７との間には、環状溝４２と第２嵌合部４３と第２面取り部４４とが設けられており、取付平面１７と第１嵌合部４１との軸方向距離を十分に長く確保している。従って、ハブボルト３０ａのセレーション部３３ａが食い込むことによって生じる第１嵌合部４１の変形が、取付平面１７には及ばないので、取付平面１７の平面度を良好に維持することができる。
【００２８】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係わるハブユニット軸受の、ハブボルト孔１９ｂ付近を示している。本実施形態は、セレーション部３３ｂの軸方向寸法に対して回転フランジ１２ｂの軸方向寸法が小さい場合、或いは、ハブボルト孔１９ｂに対してハブボルト３０ｂを強固にセレーション結合させたい場合に適した形態である。
【００２９】
本実施形態では、ハブボルト孔１９ｂに形成された第１嵌合部４１の内径ｄ１と第２嵌合部４３ａの内径ｄ２とを同径にしている（ｄ１＝ｄ２）。また、環状溝４２を、第１実施形態と比較して、第２面取り部４４に近接した軸方向位置に配置することにより、第２嵌合部４３ａの軸方向寸法を小さく設定している。
セレーション部３３ｂの軸方向寸法は、第１嵌合部４１と環状溝４２と第２嵌合部４３ａの各軸方向寸法を足し合わせた寸法よりも大きくして、第１嵌合部４１及び第２嵌合部４３ａの全幅に対して、セレーション部３３ｂをセレーション嵌合させている。
【００３０】
ハブボルト孔１９ｂにハブボルト３０ｂを圧入する過程で、セレーション部３３ｂのアウトボード側端部が環状溝４２に到達した時、セレーション部３３ｂ及び構成刃先の切削によって発生する切粉（切屑）は、一旦、環状溝４２の封止空間３６ａの内部に排出される。圧入が完了した時点では、セレーション部３３ｂのアウトボード側端部は第２面取り部４４と径方向に重なる位置まで突き抜けることにより、第２嵌合部４３ａの全幅に対して雌セレーションが成形され、セレーション部３３ｂと第２嵌合部４３ａとがセレーション嵌合する。
【００３１】
本実施形態の場合、第２嵌合部４３ａの軸方向寸法は小さいので、第２嵌合部４３ａの内周面に形成される雌セレーションは主に塑性変形で成形される。このため、第１嵌合部４１における切削の様に、切粉（切屑）は発生しない。
また、仮に切削の要素が入ったとしても、大きな構成刃先による大きな切粉（切屑）が発生することはなく、ハブボルト孔１９ｂから分離する切粉は少ない。また、第２面取り部４４が、取付平面１７に切粉（切屑）が付着するのを阻止しているので、切粉（切屑）が回転フランジ１２ｂとブレーキロータ５２との間に挟まり、ブレーキロータ５２側面の振れを増大させてブレーキジャダーが発生することを防止できる。。
なお、本実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【００３２】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係わるハブユニット軸受の、ハブボルト孔１９ｃ付近を示している。本実施形態は、第１嵌合部４１ａの内周面形状をテーパ面とすることにより、セレーション部３３ａの圧入による切粉（切屑）の発生を抑制している。なお、図４に於いて、第１嵌合部４１ａと第２嵌合部４３ｂのテーパ角度は、誇張して描いている。
【００３３】
本実施形態では、ハブボルト孔１９ｃに形成された、第１嵌合部４１ａの内周面と第２嵌合部４３ｂの内周面とを、アウトボード側（取付平面１７側）に向かうに従い内径が大きくなる同一のテーパ面としている。本構成により、ハブボルト３０ａの圧入に伴う構成刃先の成長を抑制して、大きな切屑の発生を防止している。
なお、ハブボルト孔１９ｃは、取付平面１７側から穿孔されるので、アウトボード側（取付平面１７側）に向かうに従い内径が大きくなるテーパ面は容易に加工可能である。
【００３４】
第２嵌合部４３ｂの内周面は、テーパ面である第１嵌合部４１ａの内周面を、アウトボード側に向けて延長した面上に位置するテーパ面である。第１嵌合部４１ａのインボード側端部の内径ｄ１と、第１嵌合部４１ａのアウトボード側端部の内径ｄ３と、第２嵌合部４３ｂのインボード側端部の内径ｄ４と、第２嵌合部４３ｂのアウトボード側端部の内径ｄ２とは、ｄ１＜ｄ３＜ｄ４＜ｄ２の関係を有している。第２嵌合部４３ｂとボルト円筒部３４とは、径方向の隙間を介して近接対向している。
本願実施形態の第１嵌合部４１ａを前述した第１及び第２実施形態に適用する場合には、第２嵌合部４３ｂの内周面を、内径がｄ３以上である円筒面とすることも可能である。
なお、本実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、前述した第１及び第２実施形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、回転フランジにハブボルトをセレーション結合しているハブユニット軸受であればすべて利用可能であり、従動輪用または駆動輪用の内輪回転型のハブユニット軸受や、外輪回転型のハブユニット軸受などにも利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ハブユニット軸受
２    外輪（静止輪）
３    外輪軌道
４    静止フランジ
１０  ハブ輪（回転輪）
１１  内輪軌道
１２、１２ａ〜１２ｃ  回転フランジ
１３  ハブ本体
１４  内輪
１５  小径段部
１６  パイロット部
１７  取付平面
１８  反取付平面
１９、１９ａ〜１９ｃ  ハブボルト孔
２０  転動体
２１  シールリング
２２  キャップ
３０、３０ａ、３０ｂ  バブボルト
３１  頭部
３２、３２ａ、３２ｂ  軸部
３３、３３ａ、３３ｂ  セレーション部
３４、３４ａ  ボルト円筒部
３５  雄ねじ
３６，３６ａ  封止空間
４０  第１面取り部
４１、４１ａ  第１嵌合部
４２  環状溝
４３，４３ａ、４３ｂ  第２嵌合部
４４  第２面取り部
４５  面取り部
４６  面取り部
４７  セレーション嵌合部
５０  ナット
５１  ホイール
５２  ブレーキロータ
【図１】
2019001290.tif 000003
【図２】
2019001290.tif 000004
【図３】
2019001290.tif 000005
【図４】
2019001290.tif 000006
【図５】
2019001290.tif 000007