(57)【要約】【課題】車輪支持用ハブユニットは、自動車衝突、或いは高速走行時の落下物への乗り上げ等により過大な衝撃荷重が作用することがある。衝撃荷重は軸受の軌道面を損傷させる原因となり、これに起因して軸受の性能を著しく低下させる要因となる。【解決手段】ハブ２の内端部に形成した段部８の中間部内端寄り部分で、この段部８に外嵌した内輪３よりも内方に突出した部分に、断面矩形で全体を円環状に形成された、間座１８を外嵌する。円筒部２０の内端部で間座１８の内側面よりも内方に突出した部分を直径方向外方にかしめ広げることによりかしめ部１６を形成し、上記間座１８を上記内輪３の内端面２１に向け抑え付けて、この内輪３を上記ハブ２に結合固定している。間座１８の材質を銅系金属あるいはアルミ系金属を使用することにより、ハブユニットに外部から衝撃荷重が作用した際には、間座１８で荷重を緩和することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面の外端部に車輪を支持する為のフランジを、同じく中間部に直接または別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、同じく内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部を、それぞれ形成したハブと、
外周面に第二の内輪軌道を有し、上記段部に外嵌された内輪と、
内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、
上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転勤体とを備え、
上記段部の中間部内端寄り部分で上記内輪よりも内方に突出した部分に間座を外嵌すると共に、上記ハブの内端部で、少なくともこの間座よりも内方に突出した部分に円筒部を形成し、この円筒部を直径方向外方にかしめ広げることで形成したかしめ部により上記間座を上記内輪の内端面に向け抑え付けて、上記内輪を上記ハブに結合固定してなる車輪支持用ハブユニットに於いて、
上記間座の材質を銅系材料またはアルミ系材料としたことを特徴とする車輪支持用ハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用ハブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は、車輪支持用ハブユニットにより懸架装置に支持している。図４は、従来から広く用いられている車輪支持用ハブユニットの１例を示している。この車輪支持用ハブユニット１は、ハブ２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動体５、５とを備える。このうちのハブ２の外周面の外端部には、車輪を支持する為のフランジ６を形成している。また、このハブ２の中間部には第一の内輪軌道７を、同じく内端部には外径寸法が小さくなった段部８を、それぞれ形成している。
【０００３】
なお、この車輪支持用ハブユニット１が車体に取り付けられた状態では、通常は車輪が取り付けられるフランジ６が車体の外側に位置し、その反対側が車体の内側に位置するので、以降この車輪支持用ハブユニット１の各部材においてこのフランジ６側を外側、その反対側を内側と呼ぶ。
【０００４】
前記段部８に、その外周面に第二の内輪軌道９を形成した内輪３を外嵌している。上記ハブ２の内端都には雄ねじ部１０を形成し、この雄ねじ部１０の先端部を、上記内輪３の内端面よりも内方に突出させている。この雄ねじ部１０に螺合したナット１１と上記段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟持することにより、この内輪３を上記ハブ２の所定位置に結合固定している。上記雄ねじ部１０の先端部外周面には係止凹部１７を形成している。そして、上記ナット１１を所定のトルクで緊締した後、このナット１１の一部で上記凹部１７に整合する部分を直径方向内方にかしめ付けることにより、このナット１１の緩み止めを図っている。
【０００５】
また、上記外輪４の内周面には、上記第一の内輪軌道７と対向する第一の外輪軌道１３及び上記第二の内輪軌道９に対向する第二の外輪軌道１４を形成している。そして、これら第一、第二の内輪軌道７、９と第一、第二の外輪軌道１３、１４との間に上記転動体５、５を、それぞれ複数個ずつ設けている。なお、図示の例では、転動体５、５として玉を使用しているが、トラックやバス等の重量の嵩む自動車用のハブユニットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【０００６】
また、図示の例では、上記外輪４の外端部内周面と上記ハブ２の外周面との間にシールリング２２を設けることにより、上記転動体５、５を設置した空間に塵芥が進入したり、或はこの空間から潤滑油等が漏出するのを防止している。また、上記外輪４の内端部には、この外輪４の内端開口部を塞ぐ蓋体２３を装着している。
【０００７】
上述の様な車輪支持用ハブユニット１を自動車に組み付けるには、上記外輪４を、その外周面に形成した外向フランジ状の取付部１５により懸架装置に固定し、上記フランジ６にボルト２６によって車輪を固定する。この結果、この車輪が懸架装置に対して回転自在に支持される。
【０００８】
また、米国特許第５２２６７３８号明細書には、図５に示す様な構造の車輪支持用ハブユニット１が記載されている。この従来構造の第２例の場合には、ハブ２の内端部で内輪３の内端面よりも内方に突出した部分を直径方向外方に折り曲げることによりかしめ部１６を形成し、このかしめ部１６と段部８の段差面１２との間で、上記内輪３を挟持している。
【０００９】
上述した様な各構造の車輪支持用ハブユニットのうち、上記図４に示した従来構造の第１例の場合には、雄ねじ部１０の先端部に係止凹部１７を形成する作業、及びナット１１の一部を直径方向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、車輪支持用ハブユニット１の部品製造作業及び組立作業が面倒になり、コストが嵩む。
【００１０】
一方、上記図５に示した従来溝造の第２例の場合には、部品製造作業及び組立作業の面倒は解消できるが、次の様な不都合がある。即ち、ハブ２に対して内輪３を結合固定する為のかしめ部１６の形成時に、このかしめ部１６が隣接する内輪３の内周面に、直径方向外方に向いた力が加わる。この為、この内輪３の直径が僅かとはいえ変化する。そして、この変化量が大きくなると、予圧過大や予圧抜けまたは軌道の変形により軸受寿命が低下する恐れがある。特に、上記ハブ２に対して上記内輪３が回転することを防止すべく、上記かしめ部１６のかしめ強度を十分に確保しようとした場合には、上記内輪３の変形量が大きくなり易く、軸受寿命に対する影響が大きくなる。
【００１１】
この為、上述の様な不都合を解消すべく特開平９−２２０９０４号公報には、図６に示す様な構造の車輪支持用ハブユニット１が記載されている。この従来構造の第３例の場合には、ハブ２の内端部に形成した段部８の中間部内端寄り部分で、この段部８に外嵌した内輪３よりも内方に突出した部分に、鋼等の十分な剛性を有する金属により断面矩形で全体を円環状に形成した、間座１８を外嵌している。この間座１８の内径は、上記段部８に隙間なく外嵌自在な大きさとしている。また、上記ハブ２の内端面には円形の凹部１９を形成することにより、このハブ２の内端部に円筒部２０を形成している。図示の例の場合にこの円筒部２０は、上記ハブ２の内端部で上記内輪３の内端面２１よりも内方に突出した部分に存在する。
【００１２】
そして、この様な円筒部２０の内端部で上記間座１８の内側面よりも内方に突出した部分を直径方向外方にかしめ広げることにより、かしめ部１６を形成している。そして、このかしめ部１６により、上記間座１８を上記内輪３の内端面２１に向け抑え付けて、この内輪３を上記ハブ２に結合固定している。即ち、上記かしめ部１６と段部８の段差面１２との間で、上記内輪３と間座１８とを挟持することにより、これら内輪３及び間座１８をハブ２に結合固定している。
【００１３】
前記図６に示す様な車輪支持用ハブユニット１の場合、上記間座１８を設けることにより、上記かしめ部１６のかしめ強度を十分に大きくした場合でも、上記内輪３が直径方向に弾性変形することを確実に防止できる。即ち、上記かしめ部１６の成形時には、このかしめ部１６が隣接する部材の内周面に、直径方向外方に向った力が加わる。前述の図５に示した従来構造の第２例の湯合には、この力を内輪３が受けるのに対して、上記図６に示した従来構造の第３例の場合には、ハブ２に外嵌した間座１８が、上記直径方向外方に向いた力を受ける。従って、かしめ部１６の形成に伴って、上記内輪３の直径が変化することはない。この為、内輪３の外周面に形成した第二の内輪軌道９と外輪４の内周面に形成した第二の外輪軌道１４との間に設けられた転動体５の予圧を適正値に維持できる。
【００１４】
また、特開２０００−２２９５０１号公報には、図７に示すような構造の車輪支持用ハブユニット１が記載されており、この構造によって内輪３の内端面に設けた第一テーパ面部２４と間座１８の外端面に設けた第二テーパ面部２５との係合に基づき、ハブ２に対するこの内輪の結合力を高くできる。即ち、上記第一、第二両テーパ面部同士の当接面は、内径側に向かう程軸方向外方に向かう方向に傾斜している。この為、ハブ２の内端部に形成した円筒部２０のかしめ時（かしめ部の形成時）に、上記間座１８に直径方向外方に向く力が加わって、この間座１８の直径が多少なりとも広がった揚合には、上記両テーパ面部同士の当接面を介してこの間座から上記内輪に、軸方向外方に向くカが加わる。即ち、この場合、上記両テーパ面部同士の係合に基づき、上記間座１８に加わった直径方向外方に向く力を、上記内輪３を軸方向外方に押圧する力に変換できる。この為、上記内輪３に軸方向外方に向く大きな力を付与して、上記ハブ２に対する内輪３の結合力を大きくできる。
【特許文献１】米国特許第５２２６７３８号明細書
【特許文献２】特開平９−２２０９０４号公報
【特許文献３】特開２０００−２２９５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
車輪支持用ハブユニットは、自動車衝突、或いは高速走行時の落下物への乗り上げ等により過大な衝撃荷重が作用することがある。衝撃荷重は軸受の軌道面を損傷させる原因となり、これに起因して軸受の性能を著しく低下させる要因となる。そのため、上記のような従来の構造の車輪支持用ハブユニットにおいてもその対策が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の車輪支持用ハブユニットは、特に上述の図６に示した従来構造の第３例及び図７に示した従来構造の第４例の車輪支持用ハブユニットと同様に、外周面の外端部に車輪を支持する為のフランジを、同じく中間部に直接または別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、同じく内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部を、それぞれ形成したハブと、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記段部に外嵌された内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備える。
【００１７】
そして、上記段部の中間部内端寄り部分で上記内輪よりも内方に突出した部分に間座を外嵌すると共に、上記ハブの内端部で、少なくともこの間座よりも内方に突出した部分に円筒部を形成し、この円筒部を直径方向外方にかしめ広げることで形成したかしめ部により上記間座を上記内輪の内端面に向け抑え付けて、上記内輪を上記ハブに結合固定してなる。特に、本発明の車輪支持用ハブユニットにおいては、上記間座の材質を銅系材料、またはアルミ系材料としている。
【発明の効果】
【００１８】
上述の様に構成する本発明の車輪支持用ハブユニットにより、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する作用、並びに、内輪とかしめ部との間に挟持した間座の存在に基づき、このかしめ部の形成時にこの内輪の直径を各転動体の予圧が変わる程変化することを防止できる作用は、前記図６及び図７に示した従来構造の第３〜４例の車輪支持用ハブユニットと同様である。更に、上記間座の材質を銅系析料またはアルミ系材料にすることに基づき、衝撃荷重を緩和し軸受寿命の延長を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
外周面の外端部に車輪を支持する為のフランジを、同じく中間部に直接または別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、同じく内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部を、それぞれ形成したハブと、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記段部に外嵌された内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転勤体とを備え、上記段部の中間部内端寄り部分で上記内輪よりも内方に突出した部分に間座を外嵌すると共に、上記ハブの内端部で、少なくともこの間座よりも内方に突出した部分に円筒部を形成し、この円筒部を直径方向外方にかしめ広げることで形成したかしめ部により上記間座を上記内輪の内端面に向け抑え付けて、上記内輪を上記ハブに結合固定してなる車輪支持用ハブユニットにおける衝撃荷重を緩和し軸受寿命の延長を図るという目的を、上記間座の材質を銅系析料またはアルミ系材料にすることによって実現した。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態の第１例を示している。なお、本発明の特徴は、ハブ２に対して内輪３を固定する部分の構造にあり、その他の部分の構造及び作用については、前述した図６に示す従来構造と同様であるので、同一部分には同一符号を付して、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２１】
ハブ２の内端部に形成した段部８の中間部内端寄り部分で、この段部８に外嵌した内輪３よりも内方に突出した部分には、断面矩形で全体を円環状に形成された、間座１８を外嵌している。この間座１８の内径は、上記段部８にがたつきなく外嵌自在な大きさとしている。また、上記ハブ２の内端面には円形の凹部１９を形成することにより、このハブ２の内端部に円筒部２０を形成している。図示の第１例の場合にこの円筒部２０は、上記ハブ２の内端部で上記内輪３の内端面２１よりも内方に突出した部分に存在する。
【００２２】
本発明の車輪支持用ハブユニットでは、この様な円筒部２０の内端部で上記間座１８の内側面よりも内方に突出した部分を、例えば揺動プレスによって直径方向外方にかしめ広げることにより、かしめ部１６を形成している。そして、このかしめ部１６により、上記間座１８を上記内輪３の内端面２１に向け抑え付けて、この内輪３を上記ハブ２に結合固定している。即ち、上記かしめ部１６と段部８の段差面１２との間で、上記内輪３と間座１８とを挟持することにより、これら内輪３及び間座１８をハブ２に結合固定している。なお、かしめ作業に揺動プレスを採用すれば、成形時の荷重を小さくして、軸受内部への影響をなくし、成形後の予圧管理を適正にできるという利点がある。
【００２３】
上記第１例の場合、この様な間座１８を設けることにより、上記かしめ部１６のかしめ強度を十分に大きくした場合でも、上記内輪３が直径方向に弾性変形することを確実に防止できる。即ち、上記かしめ部１６の成形時には、このかしめ部１６が隣接する部材の内周面に、直径方向外方に向いた力が加わる。前述の図６に示した従来構造の場合にはこの力を内輪３が受けるのに対して、本第１例の場合には、ハブ２に外嵌した間座１８が、上記直径方向外方に向いた力を受ける。したがって、かしめ部１６の形成に伴って、上記内輪３の直径が変化することはない。この為、この内輪３がかしめ部１６の形成に伴って損傷を受けることがなくなる。
【００２４】
本発明の車輪支持用ハブユニットでは、上記間座１８の材質を銅系金属あるいはアルミ系金属を使用している。この為、ハブユニットに外部から衝撃荷重が作用した際には、間座１８で荷重を緩和することが可能となり、寿命延長の効果が得られる。
【実施例２】
【００２５】
図２は、本発明の実施形態の第２例を示している。この例においては、前記第１例と同様に銅系金属或いはアルミ系金属からなる間座１８の内周面側に、外方に向かう突出部２７を形成して段付き形状とし、内輪３の内周面の内方に形成した嵌合溝２８に上記突出部２７を嵌合している。このように構成することで、前記第１例の作用効果に加え、間座１８の位置決め精度を高めることができる。
【実施例３】
【００２６】
図３は、本発明の実施形態の第３例を示しており、この例は前記図７に示す従来構造に対応している。内輪３の内端面に設けた第一テーパ面部２４と間座１８の外端面に設けた第二テーパ面部２５との係合に基づき、ハブ２に対するこの内輪３の結合力を高くできる。即ち、上記第一、第二両テーパ面部同士の当接面は、内径側に向かう程軸方向外方に向かう方向に傾斜している。この為、ハブ２の内端部に形成した円筒部のかしめ時（かしめ部の形成時）に、上記間座１８に直径方向外方に向く力が加わって、この間座１８の直径が多少なりとも広がった場合には、上記両テーパ面部同士の当接面を介してこの間座１８から上記内輪３に、軸方向外方に向く力が加わる。
【００２７】
即ち、この例の場合、上記両テーパ面部同士の係合に基づき、上記間座１８に加わった直径方向外方に向く力を、上記内輪３を紬方向外方に押圧する力に変換できる。この為、上記内輪３に軸方向外方に向く大きな力を付与して、上記ハブ２に対する内輪３の結合力を大きくできる。更に、上記間座１８の材料を銅系金属またはアルミ系金属としており、それにより前記各実施形態と同様にハブに作用する衝撃荷重を緩和し、軸受の寿命延長の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明による車輪支持用ハブユニットは各種の自動車の車輪支持用のハブユニットとして用いることができ、特に重量の嵩む自動車において用いられるような、複列の玉列間にコロ軸受を配した車輪支持用ハブユニットにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の第２例の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の第３例の要部を示す断面図である。
【図４】従来構造の第１例を示す断面図である。
【図５】従来靖造の第２例を示す断面図である。
【図６】従来構造の第３例を示す断面図である。
【図７】従来構造の第４例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  車輪支持用ハブユニット
２  ハブ
３  内輪
４  外輪
５  転動体
６  フランジ
７  第一の内輪軌道
８  段部
９  第二の内輪軌道
１０  雄ねじ部
１１  ナット
１２  段差面
１３  第一の外輪軌道
１４  第二の外輪軌道
１５  取付部
１６  かしめ部
１７  係止凹部
１８  間座
２１  内端面
２２  シールリング
２３  蓋体
【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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【図６】
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【図７】
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