(57)【要約】      （修正有）【課題】ハブの回転フランジに設けられたねじ孔と制動用回転体に設けられたボルト挿通孔との位相合わせを容易に行える構造を提供する。【解決手段】ブレーキロータ３の内周面に、径方向内方に向けて突出した突起部４１を設けるとともに、ブレーキパイロット部１６に、軸方向外端面及び外周面に開口し、かつ、軸方向に伸長したスリット１７を設ける。ブレーキロータ３をブレーキパイロット部１６に外嵌する際に、突起部４１をスリット１７に対し、円周方向に関するがたつきなく係合させる。【選択図】図１
2019086057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止軌道を有する静止輪と、
回転軌道を有し、かつ、軸方向外側部に円筒状のブレーキパイロット部を有するとともに、前記ブレーキパイロット部の軸方向内側に隣接した部分に複数のねじ孔が設けられた回転フランジを有する回転輪と、
前記静止軌道と前記回転軌道との間に配置された複数個の転動体と、
複数のボルト挿通孔を有しており、前記ブレーキパイロット部に外嵌した状態で、前記複数のボルト挿通孔を挿通した複数のハブボルトを前記複数のねじ孔に螺合することで、前記回転フランジに結合固定される制動用回転体と、を備え、
前記ブレーキパイロット部には、軸方向外端面及び外周面に開口し、かつ、軸方向に伸長したスリットが設けられており、
前記制動用回転体の内周面には、径方向内方に向けて突出した突起部が設けられており、
前記突起部と前記スリットとを係合させた状態で、前記複数のねじ孔と前記複数のボルト挿通孔との位相が一致する
制動用回転体付ハブユニット軸受。
【請求項２】
前記制動用回転体には、内周面の軸方向内側部に、前記ブレーキパイロット部に対してがたつきなく外嵌可能な嵌合面部が設けられており、内周面の軸方向外側部に、前記突起部が設けられている、請求項１に記載した制動用回転体付ハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキロータやブレーキドラムなどの制動用回転体を支持した状態で、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する、制動用回転体付ハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハブユニット軸受は、回転フランジを有する回転輪を備えており、この回転フランジに、車輪を構成するホイール、及び、ブレーキロータなどの制動用回転体が結合される。また、近年、回転フランジの円周方向複数箇所にねじ孔を設け、これらのねじ孔に螺合した複数本のハブボルトを用いて、回転フランジにホイール及び制動用回転体を結合する形式のハブユニット軸受（たとえば、特開２０１０−０８９６６９号公報参照）が、欧州で普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０８９６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような形式のハブユニット軸受では、回転フランジにホイール及び制動用回転体を結合する際には、回転フランジの円周方向複数箇所に設けられたねじ孔と、ホイール及び制動用回転体のそれぞれの円周方向複数箇所に設けられたボルト挿通孔とを軸方向に整合させつつ、これらのボルト挿通孔に挿通したハブボルトをねじ孔に螺合させる必要がある。重量物であるホイール及び制動用回転体を支承しながらこのような作業を行うのは、手が２本の人間には面倒であり、作業の容易化を図る観点から、回転フランジのねじ孔と制動用回転体のボルト挿通孔とを軸方向に整合させる、つまり、ねじ孔とボルト挿通孔との位相合わせを行う作業だけでも、容易に行えるようにしたいとの要望がある。
【０００５】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転フランジのねじ孔と制動用回転体のボルト挿通孔との位相合わせを容易に行える構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制動用回転体付ハブユニット軸受は、静止輪と、回転輪と、複数個の転動体と、制動用回転体とを備える。
前記静止輪は、周面（内周面又は外周面）に静止軌道を有する。
前記回転輪は、前記静止輪と同軸に配置され、周面（外周面又は内周面）のうち前記静止軌道と対向する部分に回転軌道を有する。また、前記回転輪は、軸方向外側部に円筒状のブレーキパイロット部を有するとともに、前記ブレーキパイロット部の軸方向内側に隣接した部分に、複数のねじ孔が設けられた回転フランジを有している。
前記複数個の転動体は、前記静止軌道と前記回転軌道との間に転動自在に配置されている。
前記制動用回転体は、複数のボルト挿通孔を有しており、前記ブレーキパイロット部に外嵌した状態で、前記複数のボルト挿通孔を挿通した複数のハブボルトを前記複数のねじ孔に螺合することで、前記回転フランジに結合固定される。
【０００７】
さらに本発明では、前記ブレーキパイロット部に、軸方向外端面及び外周面に開口し、かつ、軸方向に伸長したスリットを設けている。
前記制動用回転体の内周面には、径方向内方に向けて突出した突起部を設けている。
そして、前記突起部と前記スリットとを係合させた状態で、前記複数のねじ孔と前記複数のボルト挿通孔との位相を一致させる。
【０００８】
本発明では、前記制動用回転体の内周面の軸方向内側部に、前記ブレーキパイロット部に対してがたつきなく外嵌可能な嵌合面部を設け、前記制動用回転体の内周面の軸方向外側部に、前記突起部を設けることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転フランジのねじ孔と制動用回転体のボルト挿通孔との位相合わせを容易に行える構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の第１例にかかる制動用回転体付ハブユニット軸受の使用状態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の第１例に関する、図１のＡ部拡大図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態の第１例にかかる制動用回転体付ハブユニット軸受を構成するハブユニット軸受の軸方向外端部の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の第１例にかかる制動用回転体付ハブユニット軸受の中央部分を軸方向外側から見た図である。
【図５】図５は、本発明を実施する場合に採用可能な、突起部及びスリットの配置の別の４例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図４を用いて説明する。本例の制動用回転体付ハブユニット軸受１は、等速ジョイントと組み合わせて使用される駆動輪用のもので、ハブユニット軸受２と、制動用回転体であるブレーキロータ３とを備えている。
【００１２】
ハブユニット軸受２は、静止輪である外輪４と、回転輪であるハブ５と、複数個の転動体６とを備えている。なお、ハブユニット軸受２及びその周辺部材に関して、軸方向内側は、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側（図１及び図２における右側）であり、軸方向外側は、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側（図１及び図２における左側）である。
【００１３】
外輪４は、中炭素鋼などの硬質金属製で、複列の外輪軌道７と、外輪４を懸架装置に結合するための静止フランジ８とを備えている。複列の外輪軌道７は、それぞれが断面円弧形で、外輪４の内周面に形成されている。静止フランジ８は、外輪４の軸方向中間部に径方向外方に突出するように設けられている。静止フランジ８の径方向中間部の円周方向複数箇所には、取付孔９が設けられている。
【００１４】
ハブ５は、外輪４の内径側に外輪４と同軸に配置されており、複列の内輪軌道１０と、パイロット部１１と、回転フランジ１２と、スプライン孔１３とを備えている。複列の内輪軌道１０は、それぞれが断面円弧形で、ハブ５の外周面のうち、複列の外輪軌道７に対向する部分に設けられている。また、スプライン孔１３は、ハブ５の径方向中心部に設けられている。
【００１５】
パイロット部１１は、車輪を構成するホイール１４及びブレーキロータ３を外嵌し、これらホイール１４及びブレーキロータ３と、ハブ５とを同軸に配置するためのもので、外輪４の軸方向外端面よりも軸方向外側に存在するハブ５の軸方向外端部に設けられている。パイロット部１１は、段付円筒状に構成されており、軸方向外側には、円筒状のホイールパイロット部１５が設けられており、軸方向内側には、ホイールパイロット部１５よりも大径でかつ円筒状のブレーキパイロット部１６が設けられている。
【００１６】
特に本例では、ブレーキパイロット部１６の円周方向１箇所に、ブレーキパイロット部１６の軸方向外端面及び外周面に開口し、かつ、軸方向に伸長したスリット１７を設けている。スリット１７は、断面略矩形状で、ブレーキパイロット部１６の軸方向全幅にわたり設けられている。また、スリット１７の底部の外径寸法は、ホイールパイロット部１５の外径寸法と等しい。このため、スリット１７の底部は、ホイールパイロット部１５の外周面と径方向の段差なく滑らかに連続している。ただし、スリット１７は、ブレーキパイロット部１６の軸方向外半部にのみ設けることもできる。また、後述する図５の（Ａ）に示すように、スリット１７の底部の外径寸法を、ホイールパイロット部１５の外径寸法よりも大きくすることもできる。また、スリット１７は、ハブ輪１９を鍛造加工により造る際に形成されており、鍛造加工後にショットブラスト処理を施すことで、表面の酸化膜スケール（鍛造肌）が除去されている（表面性状が整えられている）。
【００１７】
回転フランジ１２は、ハブ５のうちで、外輪４の軸方向外端面よりも軸方向外側に存在し、かつ、パイロット部１１の軸方向内側に隣接する部分に、径方向外方に突出するように設けられている。回転フランジ１２の径方向外側部には、内周面に雌ねじが形成されたねじ孔１８が円周方向等間隔に複数（図示の例では５個）設けられている。
【００１８】
ハブ５は、中炭素鋼などの硬質金属製のハブ輪１９と、軸受鋼などの硬質金属製の内輪２０とを組み合わせて構成されている。内輪２０は、ハブ輪１９の軸方向内側部に設けられた小径段部２１に圧入により外嵌固定されている。また、複列の内輪軌道１０のうちの外側列の内輪軌道１０は、ハブ輪１９の軸方向中間部外周面に形成されており、内側列の内輪軌道１０は、内輪２０の外周面に形成されている。パイロット部１１及び回転フランジ１２は、ハブ輪１９の軸方向外側部に設けられている。スプライン孔１３は、ハブ輪１９の径方向中心部に設けられている。
【００１９】
転動体６は、軸受鋼などの硬質金属あるいはセラミックにより構成されており、複列の外輪軌道７と複列の内輪軌道１０との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。なお、図示の例では、転動体６として、玉を使用しているが、円すいころを使用することもできる。
【００２０】
外輪４の内周面とハブ５の外周面との間に存在する内部空間２２は、軸方向外端開口がシールリング２３により塞がれており、軸方向内端開口が組み合わせシールリング２４により塞がれている。
【００２１】
以上のようなハブユニット軸受２は、使用状態で、懸架装置を構成するナックル２５に支持固定される。このために、外輪４の軸方向内側部をナックル２５に設けられた円形の支持孔２６に挿入し、静止フランジ８の軸方向内側面をナックル２５の軸方向外側面に当接させる。そして、この状態で、ナックル２５の円周方向複数箇所に設けられた通孔２７を挿通したボルト２８を、静止フランジ８の取付孔９に螺合する。
【００２２】
また、等速ジョイントを構成する駆動軸２９に対し、ハブ５をトルク伝達可能に結合する。このために、ハブ５のスプライン孔１３に、駆動軸２９を挿入し、スプライン係合させる。そして、駆動軸２９の軸方向内端部に一体に設けられた等速ジョイント用外輪３０と、駆動軸２９の軸方向外端部に螺合した抑えナット３１との間で、ハブ５を挟持する。
【００２３】
一方、ブレーキロータ３は、鋳鉄などの金属材料から造られており、アウタ側、インナ側の１対のディスク３２ａ、３２ｂと、これら１対のディスク３２ａ、３２ｂを互いに連結する複数枚のフィン３３とを有している。
【００２４】
１対のディスク３２ａ、３２ｂは、それぞれ円輪状に構成されており、軸方向に離隔して対向配置されている。１対のディスク３２ａ、３２ｂのうち、アウタ側のディスク３２ａは、断面クランク形に構成されており、径方向外半部に設けられたディスク本体３４に対し、径方向内半部に設けられた取付部３５が、軸方向外側にオフセットしている。取付部３５は、回転フランジ１２に対して支持固定される部分であり、径方向中間部の円周方向等間隔複数箇所（図示の例では５箇所）に、円孔であるボルト挿通孔３６が設けられている。
【００２５】
ブレーキロータ３（取付部３５）の径方向中央部には、ロータ中心孔３７が設けられている。ロータ中心孔３７は、ブレーキロータ３を回転フランジ１２に対し固定する際に、ブレーキパイロット部１６に外嵌する部分である。このようなロータ中心孔３７を構成する取付部３５の内周面には、軸方向内半部に、ブレーキパイロット部１６に対してがたつきなく外嵌可能な円筒面状の嵌合面部３８が設けられている。嵌合面部３８の内径寸法は、ブレーキパイロット部１６の外径寸法と同じか、この外径寸法よりも僅かに大きくなっている。なお、図示の例では、嵌合面部３８の軸方向両側に、嵌合面部３８から軸方向に離れるほど内径寸法が大きくなる方向に傾斜した面取り部３９ａ、３９ｂを設けている。
【００２６】
これに対し、取付部３５の内周面の軸方向外半部には、ブレーキパイロット部１６に対して緩く外嵌可能な円筒面状の遊嵌面部４０が設けられている。遊嵌面部４０の内径寸法は、ブレーキパイロット部１６の外径寸法及び嵌合面部３８の内径寸法よりも大きくなっている。
【００２７】
遊嵌面部４０の円周方向１箇所には、径方向内方に向けて突出した突起部４１が設けられている。突起部４１は、断面略矩形状で、スリット１７に対し、円周方向に関するがたつきなく係合可能な形状を有している。また、突起部４１の円周方向に関する形成位置は、取付部３５の径方向中間部に形成された複数のボルト挿通孔３６の円周方向位置との関係で規制されている。具体的には、突起部４１と、ブレーキパイロット部１６に形成されたスリット１７との位相を一致させた状態で、複数のボルト挿通孔３６と、回転フランジ１２に形成された複数のねじ孔１８との位相が一致する（ボルト挿通孔３６とねじ孔１８とが軸方向に整合する）位置に、突起部４１を形成している。また、ブレーキロータ３の中心から突起部４１の先端面（径方向内側面）までの距離Ｌ４１は、ブレーキパイロット部１６の外径寸法Ｄ１６の１／２よりも小さく、かつ、ハブ５の中心からスリット１７の底部までの距離Ｌ１７（＝ホイールパイロット部１５の外径寸法の１／２）よりも大きくなっている（Ｌ１７＜Ｌ４１＜Ｄ１６／２）。つまり、突起部４１の径方向内方への突出量は、突起部４１の先端面がスリット１７の径方向（深さ方向）中間部に位置するように規制されている。また、突起部４１は、ブレーキロータ３を鋳造加工により造る際に形成されており、鋳造加工後にショットブラスト処理を施すことで、表面の鋳肌が除去されている（表面性状が整えられている）。
【００２８】
上述のようなブレーキロータ３を、回転フランジ１２に対して取り付けるには、先ず、ハブ５のブレーキパイロット部１６に対し、ブレーキロータ３を外嵌する。具体的には、次の２段階のステップで、ブレーキロータ３を外嵌する。
第１ステップでは、ブレーキロータ３の内周面に設けられた突起部４１と、ブレーキパイロット部１６に設けられたスリット１７の位相をおおまかに合わせた状態で、ブレーキパイロット部１６の軸方向外半部に、取付部３５の内周面の軸方向内半部に設けられた嵌合面部３８を外嵌する。このような第１ステップを行うことで、ブレーキロータ３とブレーキパイロット部１６とが同軸になり、かつ、ブレーキロータ３の重量をブレーキパイロット部１６により支承することが可能になる。次に第２ステップとして、ブレーキロータ３を回転させて、ブレーキパイロット部１６とブレーキロータ３との位相を合わせる。具体的には、突起部４１とスリット１７の位相が合致するように、ブレーキロータ３を回転させる。この際、突起部４１及びスリット１７は、ハブユニット軸受２の軸方向外側から目視できるため、位相合わせを容易に行える。しかも、ブレーキロータ３の重量は、ブレーキパイロット部１６が支承しており、人間が支承する必要がないため、ブレーキパイロット部１６に対してブレーキロータ３を容易に回転させることができる。そして、突起部４１とスリット１７の位相が一致すると、突起部４１がスリット１７内に進入可能になり、ブレーキロータ３は、ブレーキパイロット部１６に沿って軸方向内側に移動可能になるため、ブレーキロータ３を、回転フランジ１２の軸方向外側面に対し重ね合わせることができる。また、ブレーキロータ３を、パイロット部１６に沿って軸方向内側に移動させることで、取付部３５の内周面の軸方向外半部に設けられた遊嵌面部４０を、ブレーキパイロット部１６の軸方向外半部に緩く外嵌する。
【００２９】
従来構造では、ブレーキロータのボルト挿通孔と回転フランジのねじ孔の位相を一致させる際に、ブレーキロータに設けられたボルト挿通孔を覗き込みながら、ブレーキロータによって隠れたねじ孔とボルト挿通孔との位相を一致させる必要があるが、本例では、ブレーキロータ３の重量をブレーキパイロット部１６により支承しつつ、突起部４１及びスリット１７を目視しながら、これら突起部４１とスリット１７の位相合わせを行えるため、位相合わせ作業を容易に行うことができる。つまり、本例では、ボルト挿通孔３６からねじ孔１８を覗き込まなくても、目視確認できる突起部４１とスリット１７の位相を一致させることで、複数のボルト挿通孔３６と複数のねじ孔１８との位相を一致させる（ボルト挿通孔３６とねじ孔１８とが軸方向に整合させる）ことができる。
【００３０】
上述のようにブレーキロータ３を取り付けた後、ハブ５のホイールパイロット部１５に対し、ホイール１４を外嵌する。これにより、ホイール１４の径方向中央部に設けられたホイール中心孔４２の内側に、ホイールパイロット部１５を位置させる。そして、ホイール１４の径方向内側部の軸方向内側面を、ブレーキロータ３の取付部３５の軸方向外側面に対し重ね合わせる。この際、ホイール１４に設けられたボルト挿通孔４３と、ブレーキロータ３に設けられたボルト挿通孔３６及び回転フランジ１２に設けられたねじ孔１８との位相を一致させる。そして、このような位相合わせを行った状態で、ボルト挿通孔３６、４３をそれぞれ軸方向外側から挿通したハブボルト４４を、回転フランジ１２のねじ孔１８に螺合させる。これにより、回転フランジ１２に対し、ブレーキロータ３及びホイール１４を結合固定する。
【００３１】
以上のような構成を有する本例では、ブレーキロータ３をブレーキパイロット部１６に外嵌する際に、ブレーキロータ３の内周面に形成された突起部４１を、ブレーキパイロット部１６に形成されたスリット１７に係合させることで、ボルト挿通孔３６とねじ孔１８との位相を一致させることができる。このため、回転フランジ１２に設けられたねじ孔１８とブレーキロータ３に設けられたボルト挿通孔３６との位相合わせを容易に行うことができる。また、ボルト挿通孔３６とねじ孔１８との位相は、ホイール１４の組み付け作業時やハブボルト４４の螺合作業時にずれることもない。したがって、回転フランジ１２に対するブレーキロータ３及びホイール１４の固定作業の作業性を向上することができる。また、ブレーキロータ３の内周面に、ブレーキパイロット部１６に対してがたつきなく嵌合可能な嵌合面部３８を設けているため、ブレーキロータ３の内周面に突起部４１を設けた場合にも、ブレーキロータ３がブレーキパイロット部１６に対してがたつくことを有効に防止できる。
【００３２】
本発明を実施する場合に、たとえば、ボルト挿通孔とねじ孔との位相を一致させられる位置が円周方向１箇所のみで良い場合には、実施の形態の第１例のように、突起部及びスリットをそれぞれ１個ずつ設ければ良い。ただし、回転バランス（重量バランス）を考慮する場合には、図５の（Ａ）に示すように、２個の突起部４１、４１ａ及び２個のスリット１７、１７ａをそれぞれ、位相が１８０度異なる位置（直径方向反対位置）から円周方向に僅かに（数度程度）ずれた位置に配置することができる。なお、図５の（Ａ）には、位相が１８０度異なる位置からのずれの程度を実際の場合よりも大きく描いている。
【００３３】
また、ボルト挿通孔及びねじ孔がそれぞれ円周方向等間隔に４個ずつ設けられており、ボルト挿通孔とねじ孔との位相を一致させられる位置を円周方向２箇所とする場合には、図５の（Ｂ）に示すように、それぞれが同じ形状の２個の突起部４１、４１ａ及び２個のスリット１７、１７ａを、１８０度位相が異なる位置（直径方向反対位置）に配置することができる。
【００３４】
これに対し、ボルト挿通孔及びねじ孔がそれぞれ円周方向等間隔に４個ずつ設けられており、ボルト挿通孔とねじ孔との位相を一致させられる位置を円周方向４箇所とする場合には、図５の（Ｃ）に示すように、それぞれが同じ形状を有する４個の突起部４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４個のスリット１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃを、９０度ずつ位相をずらして配置することができる。
【００３５】
さらに、ボルト挿通孔及びねじ孔がそれぞれ円周方向等間隔に５個ずつ設けられており、ボルト挿通孔とねじ孔との位相を一致させられる位置を円周方向５箇所とする場合には、図５の（Ｄ）に示すように、それぞれが同じ形状を有する５個の突起部４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ及び５個のスリット１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを、７２度ずつ位相をずらして配置することができる。
【００３６】
また、本発明を実施する場合に、ブレーキロータに設ける突起部の数とブレーキパイロット部に設けるスリットの数とは、必ずしも同じである必要はない。スリットの数は、突起部の数と同じか、突起部の数よりも多くすることができる。また、突起部及びスリットの形状は、実施の形態で示した形状に限定されず、突起部とスリットとの係合により、ボルト挿通孔とねじ孔との位相決めを図れれば特に問わない。ただし、突起部及びスリットの形状は、これら突起部及びスリットを設けることで、回転バランスを崩しにくい形状とすることが好ましい。また、突起部及びスリットの断面形状は、軸方向にわたり同じである必要はない。たとえば、突起部の円周方向幅寸法が軸方向内側に向かうほど小さくなったテーパ形状とすることで、突起部をスリットに対して進入しやすくすることもできる。
【００３７】
本発明は、駆動輪用のハブユニット軸受に限らず、従動輪用のハブユニット軸受にも適用可能である。
また、本発明は、内輪回転型のハブユニット軸受に限らず、外輪回転型のハブユニット軸受にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  制動用回転体付ハブユニット軸受
２  ハブユニット軸受
３  ブレーキロータ
４  外輪
５  ハブ
６  転動体
７  外輪軌道
８  静止フランジ
９  取付孔
１０  内輪軌道
１１  パイロット部
１２  回転フランジ
１３  スプライン孔
１４  ホイール
１５  ホイールパイロット部
１６  ブレーキパイロット部
１７、１７ａ〜１７ｃ  スリット
１８  ねじ孔
１９  ハブ輪
２０  内輪
２１  小径段部
２２  内部空間
２３  シールリング
２４  組み合わせシールリング
２５  ナックル
２６  支持孔
２７  通孔
２８  ボルト
２９  駆動軸
３０  等速ジョイント用外輪
３１  抑えナット
３２ａ、３２ｂ  ディスク
３３  フィン
３４  ディスク本体
３５  取付部
３６  ボルト挿通孔
３７  ロータ中心孔
３８  嵌合面部
３９ａ、３９ｂ  面取り部
４０  遊嵌面部
４１、４１ａ〜４１ｄ  突起部
４２  ホイール中心孔
４３  ボルト挿通孔
４４  ハブボルト
【図１】
2019086057.tif 000003
【図２】
2019086057.tif 000004
【図３】
2019086057.tif 000005
【図４】
2019086057.tif 000006
【図５】
2019086057.tif 000007