(57)【要約】【課題】車両用転がり軸受において、ハブボルト圧入によるフランジ部の変形を抑える。【解決手段】フランジ部１Ｆにハブボルト装着用の孔１ａが周方向に複数箇所形成された車輪用転がり軸受装置において、孔１ａの内周面に、これを軸方向に通り抜ける溝１ｄを設ける。この溝１ｄにより、ハブボルトを圧入するときの孔１ａの内周面における肉の逃げが吸収されるので、ハブボルトを圧入しても、フランジ部１Ｆの外周面に膨らみや凹みが生じることはなく、外周は円形に保たれ、また、車両アウター側のフランジ面も平面に保たれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪側部材取付用のフランジ部を有するハブシャフトが固定輪との間に転動体を介して回転自在に保持され、前記フランジ部にはハブボルト装着用の孔が周方向に複数箇所形成された車輪用転がり軸受装置において、
前記孔の内周面には、これを軸方向に通り抜ける溝が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記フランジ部を軸方向に見たときの前記孔における前記溝の位置は、前記ハブシャフトの回転中心に最も近い位置である請求項１記載の車輪用転がり軸受装置。
【請求項３】
前記溝と、これに対向するようにハブボルトに設けられた溝とに、キーが装着される請求項１記載の車輪用転がり軸受装置。
【請求項４】
前記孔の内周面と前記ハブボルトの外周面との間にスリーブが圧入される請求項３記載の車輪用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪が装着される車輪用転がり軸受装置（ハブユニット）においては、例えば、車体側に固定される外輪の内側に２列の転動体を介して、ハブシャフトが回転自在に支持されている。ハブシャフトの軸端側にはフランジ部が形成されており、ここに、車輪側部材（車輪のホイールやディスクロータ）が装着される。
【０００３】
図９は、フランジ部５０を車両アウター側から見た図である。図において、車輪側部材をフランジ部５０に固定するためのハブボルト５１は、車両アウター側に面するフランジ面に、周方向に等間隔で複数本設けられている。このハブボルト５１は、フランジ部５０に形成された孔５０ａに、圧入することにより取り付けられる。ハブボルト５１の圧入により、孔５０ａの縁は若干盛り上がるが、この盛り上がりはフランジ面の平面度を損なう。そこで、孔５０ａの縁に予め座ぐりを施して、盛り上がりがフランジ面より突出しないようにする構造が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１５７２０２号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の車輪用転がり軸受では、孔５０ａの径方向最外方部からフランジ部５０の外周面までの径方向の肉厚Ｔがやや薄く、そのためか、ハブボルト５１の圧入により、円形であるべきフランジ部５０の外周（二点鎖線）に、ごく僅かではあるが図示のような径方向への膨らみや凹みが生じる（図では誇張して表している。）。また、それに伴って、フランジ面のうねりが生じ、平面度が損なわれる。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、車両用転がり軸受において、ハブボルト圧入によるフランジ部の変形を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車輪側部材取付用のフランジ部を有するハブシャフトが固定輪との間に転動体を介して回転自在に保持され、前記フランジ部にはハブボルト装着用の孔が周方向に複数箇所形成された車輪用転がり軸受装置において、前記孔の内周面には、これを軸方向に通り抜ける溝が形成されていることを特徴とするものである。
上記のような車輪用転がり軸受装置では、ハブボルトを圧入するときの孔の内周面における肉の逃げを、溝が吸収する。従って、ハブボルトを圧入しても、フランジ部の外周面に膨らみや凹みが生じることはなく、外周は円形に保たれ、また、車両アウター側のフランジ面も平面に保たれる。
【０００７】
また、上記車輪用転がり軸受装置において、フランジ部を軸方向に見たときの孔における溝の位置は、ハブシャフトの回転中心に最も近い位置であることが好ましい。
この場合、フランジ部の外周面までの肉厚が最も薄い部分と径方向に対向する位置に溝があることになるので、フランジ部の外周面を膨らませるような肉の逃げを、この溝で抑制することができる。
【０００８】
また、上記車輪用転がり軸受装置において、溝と、これに対向するようにハブボルトに設けられた溝とに、キーを装着することも可能である。
この場合、ハブボルトの回転をキーにより規制することができるので、ハブボルト圧入の締め代を小さくすることができる。締め代を小さくすることができれば、フランジ部の変形を抑制することができる。
【０００９】
また、上記車輪用転がり軸受装置において、孔の内周面とハブボルトの外周面との間にスリーブを圧入することも可能である。
この場合、ハブボルトの軸方向への移動（抜け）をスリーブにより規制することができるので、ハブボルト圧入の締め代を小さくすることができる。締め代を小さくすることができれば、フランジ部の変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車輪用転がり軸受装置によれば、ハブボルトを圧入するときの孔の内周面における肉の逃げを、溝が吸収するので、ハブボルトを圧入しても、フランジ部の外周は円形に保たれ、車両アウター側のフランジ面も平面に保たれる。従って、ハブボルト圧入によるフランジ部の変形を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態による車輪用転がり軸受装置を示す縦断面図である。この車輪用転がり軸受装置１００は複列アンギュラ玉軸受であり、車体側に取り付けられる固定輪としての外輪２と、外輪２の内側に設けられた転動体としての２列の玉３ａ，３ｂと、これらの玉３ａ，３ｂによって中心軸Ａ周りに回転自在に支持されるハブシャフト１及び内輪部材４とを備えている。ハブシャフト１は、外輪２の内側に収められる内軸部１Ｈと、内軸部１Ｈの車両アウター側（図の右側）の端部に形成され、外輪２の外に出ているフランジ部１Ｆとを有している。
【００１２】
フランジ部１Ｆは、車輪側部材（車輪のホイール５やディスクブレーキのディスクロータ６）を取り付けるために設けられている。このフランジ部１Ｆには、車輪のホイール５やディスクブレーキのディスクロータ６を装着するための複数（５本）のハブボルト７（図１では１本のみ図示）が、周方向に等間隔で取り付けられている。このハブボルト７は、圧入用のセレーション７ａを有しており、フランジ部１Ｆに形成された孔１ａ（丸孔）に圧入され、フランジ部１Ｆを貫通している。孔１ａは、ハブシャフト１の軸方向（中心軸Ａに平行な方向）に形成されており、従って、ハブボルト７も軸方向に取り付けられる。
【００１３】
内輪部材４は、内軸部１Ｈの左端から外嵌され、その後、内軸部１Ｈの左端を図示のようにかしめて形成された抜け止め部１ｃにより、軸方向に固定されている。内輪部材４には玉３ａの軌道面４ａが形成され、内軸部１Ｈには玉３ｂの軌道面１ｂが形成されている。玉３ａは、内輪部材４に所定の接触角で接している。また、玉３ｂは、内軸部１Ｈの軌道面１ｂに所定の接触角で接している。玉３ａ，３ｂの周方向間隔は、保持器８により保持されている。外輪２の左端は蓋９により塞がれ、右端とハブシャフト１との隙間はシール部材１０によりシールされている。
【００１４】
図２は、上記ハブシャフト１のフランジ部１Ｆのみを、車両アウター側から（図１の右側から）見た図である。フランジ部１Ｆには、上記の孔１ａが周方向に等間隔で５箇所に形成されている。図３は、図２に示すハブシャフト１の回転中心Ｏと、その真上に位置する一つの孔１ａとを抜き出して拡大した図である。また、図４は、図３のIV−IV線断面図である。図３，図４において、ハブシャフト１の軸方向に形成された孔１ａは、フランジ部１Ｆの両面に開口し、両端面の縁の部分は座ぐり加工された面取り部１ａ１，１ａ２となっている。
【００１５】
孔１ａの内周面の一箇所には、これを軸方向へ通り抜ける溝１ｄが形成されている。この溝１ｄの形状は、軸方向に見ると（図３）円弧状であり、ハブシャフト１の回転中心Ｏと、孔１ａの中心Ｃとを結ぶ径方向の直線Ｌ上に位置している。言い換えれば、溝１ｄは、孔１ａの内周面上の、ハブシャフト１の回転中心Ｏに最も近い位置に形成されている。この溝１ｄの位置は、フランジ部１Ｆの外周面までの肉厚が最も薄い部分Ｂと径方向に対向する位置である。
なお、図２における他の４箇所の孔１ａも同様であり、溝１ｄは、孔１ａの内周面上の、ハブシャフト１の回転中心Ｏに最も近い位置に形成されている。
【００１６】
上記のような溝１ｄを設けた孔１ａにハブボルト７を圧入するとき、孔１ａの内周面が押し拡げられ若しくは押し出され、肉が逃げようとするが、溝１ｄがその肉の逃げを吸収する。従って、フランジ部１Ｆの外周面を膨らませるような肉の逃げは抑制される。すなわち、ハブボルト７を圧入しても、孔１ａの径方向外方にあるフランジ部１Ｆの外周面が膨らむことはなく、また、隣接する孔１ａ間のフランジ部１Ｆの外周面が凹むこともない。従って、外周は円形に保たれ、また、これにより、車両アウター側のフランジ面も平面に保たれる。こうして、車両用転がり軸受において、ハブボルト圧入によるフランジ部の変形を抑えることができる。具体的には、ハブボルト圧入前後におけるフランジ部１Ｆの、軸方向への振れの変化量を、５μｍ以下に抑えることが可能となる。
【００１７】
なお、溝１ｄの位置は、上記のように、フランジ部１Ｆの外周面までの肉厚が最も薄い部分Ｂと径方向に対向する位置であることが、フランジ部１Ｆの外周面を膨らませるような肉の逃げを１つの溝で抑制できる点で好ましい。但し、必ずしもこの位置に１つの溝と限定されるものではない。例えば図５に示すように、ハブシャフト１の回転中心Ｏと、孔１ａの中心Ｃとを結ぶ径方向の直線Ｌに近接して左右対称に一対の溝１ｄを設けてもよい。また、さらに多数の溝を内周面に設けることも、圧入によるハブボルト７の固定力を損なわない限りにおいて可能である。
【００１８】
なお、図３における溝１ｄの位置と１８０度ずれた位置に溝を設けることは、フランジ部１Ｆの外周面までの肉厚が最も薄い部分Ｂの機械的強度がさらに弱くなるので好ましくない。しかしながら、孔１ａからフランジ部１Ｆの外周面までの距離が、圧入による変形を防止できる程度に十分に確保できる製品仕様の場合には、そのような位置に設けることも可能である。
また、溝１ｄの形状は上記実施形態の円弧状に限定されるものではないが、応力集中を防止すべく、なめらかな曲線形状が好ましい。溝１ｄの製法に関しては、例えば孔１ａの形成後に追加工によって形成することができる他、ひょうたん形の孔を鍛造により形成した後、機械加工により内周を切削加工して形成することも可能である。
【００１９】
図６〜８は、本発明の第２実施形態による車輪用転がり軸受装置の一部（ハブシャフト１のフランジ部１Ｆ）を示す断面図であり、第１実施形態の図４に対応する図である。図６〜８に示す以外の構成は、第１実施形態と同様である。図６において、フランジ部１Ｆの孔１ａは、車両インナー側の端面に形成された面取り部１ａ２と、車両アウター側に形成され、リング状のスリーブ１２を圧入させるための圧入部１ａ３とを有している。また、第１実施形態と同様に、孔１ａの内周面を軸方向に通り抜ける溝１ｄが形成されている。
【００２０】
但し、圧入部１ａ３が形成されている所の溝１ｄは、僅かに浅い溝が存在する程度のものであり、第１実施形態と同様の深さの溝は、圧入部１ａ３より車両インナー側の部分である。一方、ハブボルト７の基端部７ｂには、フランジ部１Ｆへの装着時に溝１ｄと径方向に対向するように、軸方向に延びるキー溝７ｃが形成されている。このキー溝７ｃには、キー１１の上部を通すことができる。一方、基端部７ｂと孔１ａとの締め代は第１実施形態より小さい（例えば０．１ｍｍ以下）。これは、本実施形態では、以下に述べるように、圧入のみによってハブボルト７をフランジ部１Ｆに固定するのではないからである。
【００２１】
上記のように構成された第２実施形態のフランジ部１Ｆには、まず、ハブボルト７が圧入される。前述のように、締め代が小さいため、この圧入は比較的容易である。また、溝１ｄの存在により、第１実施形態と同様に、圧入に伴う肉の逃げを吸収することができる。従って、圧入に伴うフランジ部１Ｆの変形が防止される。しかしながら、逆に、このような圧入では、ハブボルト７がフランジ部１Ｆに堅固に固定されるとは言い難い。そこで、キー溝７ｃを、孔１ａ側の溝１ｄに合わせてハブボルト７の圧入を行い、図６，図７に示すように、車両アウター側からキー１１を、キー溝７ｃと溝１ｄとによって形成される空間に挿入する。このようにキー１１を装着すれば、ハブボルト７の回転（自転）が確実に防止される。
【００２２】
そして最後に、図７，図８に示すように、スリーブ１２を車両アウター側から圧入することにより、ハブボルト７は軸方向にも固定され、車両インナー側に抜けない状態となる。このようにして、圧入の締め代を小さくしたことによるハブボルト固定力の低下を、回転方向にはキー１１の装着により、軸方向にはスリーブ１２の圧入により、それぞれ補うことができる。こうして、車両用転がり軸受において、ハブボルト圧入によるフランジ部１Ｆの変形を抑えることができる。具体的には、第１実施形態と同様に、ハブボルト圧入前後におけるフランジ部１Ｆの軸方向への振れの変化量を、５μｍ以下に抑えることが可能となる。
【００２３】
なお、上記各実施形態における車輪用転がり軸受装置は、外輪２が車体側に固定される構造であるが、外輪側にフランジ部が設けられる構造の車輪用転がり軸受装置においても、上記各実施形態のフランジ部の構造を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態による車輪用転がり軸受装置を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるハブシャフトのフランジ部のみを、車両アウター側から（図１の右側から）見た図である。
【図３】図２に示すハブシャフトの回転中心と、その真上に位置する一つの孔とを抜き出して拡大した図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図２，図３とは異なる位置に溝を設けた孔の例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態による車輪用転がり軸受装置の一部（ハブシャフトのフランジ部）を示す断面図であり、ハブボルト、キー及びスリーブを装着する前の状態を示している。
【図７】図６の状態から、ハブボルト及びキーをフランジ部に装着した状態を示す図である。
【図８】図７の状態から、スリーブをフランジ部に装着した状態を示す図である。
【図９】従来の車輪用転がり軸受装置のフランジ部を車両アウター側から見た図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ハブシャフト
１ａ  孔
１ｄ  溝
１Ｆ  フランジ部
２    外輪（固定輪）
３ａ，３ｂ    玉（転動体）
１１    キー
１２    スリーブ
【図１】
2008137428.tif 000003
【図２】
2008137428.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008137428.tif 000008
【図７】
2008137428.tif 000009
【図８】
2008137428.tif 000010
【図９】
2008137428.tif 000011