(57)【要約】【課題】取扱い時やブレーキロータの両側面の調整加工をする時に、内輪要素がハブ軸との間で緩みが生じ、緩みからクリープが起きても、ハブ軸から内輪要素が抜け出すのを防止するハブユニット軸受を提供する。【解決手段】ハブ軸に段部を介して小径部を設け、該小径部に圧入固定した内輪要素の内周面には螺旋溝を設け、該螺旋溝の傾斜角をクリープの方向と同じにしたハブユニット軸受。【選択図】図１
2007307986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの内周軌道を軸方向に有する外輪と、
前記二つの内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装されている転動体と、
外輪の車両外端側端部および車両中心側端部に設けられている密封シール部材とからなり、
前記内輪が、車両外端側端部に設けられブレーキロータおよび車輪を結合固定するための取付けフランジと、該取付けフランジから車両中心側に向かって順に連続して、一方の外周軌道と、段部と、前記段部を介して設けられた小径部とが形成されたハブ軸と、前記小径部に圧入され、かつ、車両外端側端面を前記段部に突き当てて軸方向に固定されている外周軌道の他方を有する内輪要素とからなる、
ハブユニット軸受において、
前記内輪要素の内周面には傾斜環状溝を設け、ブレーキロータの振れ調整加工時における内輪の回転方向に対して、前記傾斜環状溝の傾斜角が逆方向で、かつ、前記車両外端側端面に向って傾斜していることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
二つの内周軌道を軸方向に有する外輪と、
前記二つの内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装されている転動体と、
外輪の車両外端側端部および車両中心側端部に設けられている密封シール部材とからなり、
前記内輪が、車両外端側端部に設けられブレーキロータ及び車輪を結合固定するための取付けフランジと、該取付けフランジから車両中心側に向かって一体に形成されて延びる円筒部と、該円筒部の前記取付けフランジ側に固定された一方の外周軌道を有する第１内輪要素とからなるハブ軸と、前記円筒部に圧入され、かつ、車両外端側端面を第１内輪要素に突き当てて軸方向に固定されている外周軌道の他方を有する第２内輪要素と、
からなるハブユニット軸受において、
前記内輪要素の内周面には傾斜環状溝を設け、ブレーキロータの振れ調整加工時における内輪の回転方向に対して、前記傾斜環状溝の傾斜角が逆方向で、かつ、前記車両外端側端面に向って傾斜していることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項３】
前記傾斜環状溝が螺旋溝であることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用のハブユニット軸受に関し、特に、車輪およびロータを支持するハブユニット軸受の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示すようなハブユニット軸受Ｈｚは、複列の内周軌道１１ｚ、１２ｚと、外周面に車体へ取付けるフランジ１ｆｚを有する外輪１ｚと、車両外端側（図中、左側）に車輪（図示、略）およびブレーキロータ８ｚを取付けるフランジ２ｆｚを有し、軸方向車両中心側（図中、右側）に向かって複列の外周軌道２ａ１ｚ、２ｂ１ｚを有する内輪２ｚと、外輪１ｚと内輪２ｚ間に介装されたボール３ｚと、ボール３ｚを保持している保持器４ｚと、外輪１ｚの両端部に取付けられている密封シール５ａｚ、５ｂｚとからなっている。
【０００３】
内輪２ｚは、先に説明したフランジ２ｆｚを有し、フランジ２ｆｚ側から車両中心側に向かって設けられた一体の外周軌道２ａ１ｚと中央部２ｍｚに形成されている段部２ｃｚを介して小径部２ｎｚとを有するハブ軸２ａｈｚと、小径部２ｎｚに圧入嵌合されている内輪要素２ｂｚからなっている。
【０００４】
内輪要素２ｂｚの車両外端側に向いた端面２ｂ２ｚは段部２ｃｚに突き当てられている。
【０００５】
図５に示すハブユニット軸受Ｈｚは駆動輪に使用されるもので、ハブ軸２ａｈｚのフランジ２ｆｚに取付けられているブレーキロータ８ｚは、使用時のジャダーと呼ばれる現象を抑えるために、軸方向の振れＲ１、Ｒ２を小さく抑える必要がある。そのためには、軸受にブレーキロータ８ｚをハブナット相当品、または小ねじ等で仮留めした状態で、外輪１ｚを固定部材９ｚに固定して、内輪２ｚを駆動軸（図示、略）で、所定の回転数で駆動しながら、ブレーキパッド（図示、略）との摺動面になるブレーキロータ８ｚの軸方向両側面８１ｚ、８２ｚの振れＲ１、Ｒ２を規格値にいれるための旋削加工や研削加工等の調整加工を両側面８１ｚ、８２ｚに施している。
【０００６】
調整加工の工程で作業能率の点から、またはスプラインをハブ軸の駆動に用いることから、駆動軸で内輪２ｚを軸方向に固定しない場合があり、その場合、旋削力や研削力によって、小径部２ｎｚと内輪要素２ｂｚとを圧入した嵌合部に、固定力以上の力が作用したり、調整加工時の振動によって、緩みが生じたり、さらに、クリープが発生する場合がある。
【０００７】
上記のような状態で調整加工を進めると、内輪要素２ｂｚが小径部２ｎｚの嵌合部から車両中心側にずれてしまう（抜け出しと呼ぶ）虞もある。
【０００８】
抜け出しが発生すると、転動体と軌道の接触が正常でなくなり、異音の発生や寿命低下につながる虞も出てくる。
【０００９】
内輪２ｚの嵌合の緩みや抜け出し防止に関しての提案がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６５３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以下、特許文献１に関して考察するが、以下の説明に関する文言は、特許文献１に使用されている文言をそのまま使用する。
【００１１】
特許文献１は、ハブ輪または内輪のいずれか一方の嵌合面に凹凸を形成して、その凹凸に他方の嵌合面を食い込ませて塑性変形をさせ、ハブ輪と内輪とを結合させたものである。
塑性変形には拡径加締めを行う。
しかしながら、拡開加締めには回転端造機が必要であり、その導入には高額な費用がかかり、ハブユニット軸受のコストアップの原因になる。
【００１２】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ブレーキロータの両側面の調整加工を時、内輪要素のハブ軸からの抜け出しを防止するハブユニット軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明は、
二つの内周軌道を軸方向に有する外輪と、
前記二つの内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装されている転動体と、
外輪の車両外端側端部および車両中心側端部に設けられている密封シール部材とからなり、
前記内輪が、車両外端側端部に設けられブレーキロータおよび車輪を結合固定するための取付けフランジと、該取付けフランジから車両中心側に向かって順に連続して、一方の外周軌道と、段部と、前記段部を介して設けられた小径部とが形成されたハブ軸と、前記小径部に圧入され、かつ、車両外端側端面を前記段部に突き当てて軸方向に固定されている外周軌道の他方を有する内輪要素とからなる、
ハブユニット軸受において、
前記内輪要素の内周面には傾斜環状溝を設け、ブレーキロータの振れ調整加工時における内輪の回転方向に対して、前記傾斜環状溝の傾斜角が逆方向で、かつ、前記車両外端側端面に向って傾斜していることを特徴とするハブユニット軸受を提供する。
【００１４】
また、本発明は、
二つの内周軌道を軸方向に有する外輪と、
前記二つの内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装されている転動体と、
外輪の車両外端側端部および車両中心側端部に設けられている密封シール部材とからなり、
前記内輪が、車両外端側端部に設けられブレーキロータ及び車輪を結合固定するための取付けフランジと、該取付けフランジから車両中心側に向かって一体に形成されて延びる円筒部と、該円筒部の前記取付けフランジ側に固定された一方の外周軌道を有する第１内輪要素とからなるハブ軸と、前記円筒部に圧入され、かつ、車両外端側端面を第１内輪要素に突き当てて軸方向に固定されている外周軌道の他方を有する第２内輪要素と、
からなるハブユニット軸受において、
前記内輪要素の内周面には傾斜環状溝を設け、ブレーキロータの振れ調整加工時における内輪の回転方向に対して、前記傾斜環状溝の傾斜角が逆方向で、かつ、前記車両外端側端面に向って傾斜していることを特徴とするハブユニット軸受を提供する。
【００１５】
また、本発明は、
前記傾斜環状溝が螺旋溝であることを特徴とするハブユニット軸受を態様とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ブレーキロータの両側面の調整加工を時、内輪要素のハブ軸からの抜け出しを防止するハブユニット軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係わる実施形態の図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）を参照しながら本発明の実施形態１を説明する。
なお、図１はＸ−Ｘ中心線より上側半分を示している断面図である。
【００１９】
図１は車輪用のハブユニット軸受、特に、駆動輪用として使用されるものである。
【００２０】
以下の説明において、表現の簡略化のため、車両外端側を外端側と、また、車両中心側を中心側という。
【００２１】
図１において、ハブユニット軸受Ｈ１は、内周に複列の内周軌道１１，１２を有し、外周に車体への取付けフランジ１ｆを有している外輪１と、外端側には車輪（図示略）およびブレーキロータ８（破線部）を取付けるフランジ２ｆと軸方向中央部２ｍのうちフランジ２ｆ側外周面に直接外周軌道２ａ１が形成され、軸方向中央部２ｍに連設されて、中心側に小径部２ｎが形成されているハブ軸２ａｈと、ハブ軸２ａｈに圧入嵌合され、外周に外周軌道２ｂ１が形成された内輪要素２ｂとからなる内輪２と、外輪１と内輪２との間に介装されているボール３、３と、ボール３、３を保持している保持器４、４と、外輪１の両端部に取付けられている外端側密封シール部材５ａと中心側密封シール部材５ｂとから構成されている。
【００２２】
次に、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）をも参照しながら各部品に関して詳細に説明する。
【００２３】
図２は図１のＡ部拡大図（外輪、保持器、密封シール部材は省略してある）を示し、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は内輪要素２ｂの内周面の拡大図を示している。
【００２４】
次に、各部品ならびに部位について説明する。
【００２５】
外輪１は上述のように、内周に複列の外端側の内周軌道１１と中心側の内周軌道１２を有し、外周に車体の一部位であるナックル９（破線部）への取付けフランジ１ｆを有している。取付けフランジ１ｆにはナックル９へ取付けるためのボルト穴１ｇが設けられている。
【００２６】
また、外輪１の中心側端部１４に中心側密封シール部材を取付ける内周面１ｄを有している。さらに、外輪１の外端側端部１３には外端側密封シール部材を取付ける内周面１ｃを有している。
【００２７】
内輪２は、上述のように外端側に車輪（図示略）およびブレーキロータ８（破線部）を取付けるフランジ２ｆとフランジ２ｆから中心側に向かって順に外周面に直接形成されている外周軌道２ａ１と、さらに、外周軌道２ａ１に続く軸方向中央部２ｍと軸方向中央部２ｍに連設されて段部２ｃと、段部２ｃを介して中心側に小径部２ｎとが一体に形成されているハブ軸２ａｈ、および、ハブ軸２ａｈの小径部２ｎに嵌合固定され、外周に外周軌道２ｂ１を有する内輪要素２ｂとからなっている。
【００２８】
外周軌道２ａ１は一方の外周軌道であり、外周軌道２ｂ１は他方の外周軌道に相当する。
【００２９】
なお、外周軌道２ａ１は外輪１の内周軌道１１に、外周軌道２ｂ１は内周軌道１２にそれぞれ対向している。
【００３０】
また、ハブ軸２ａｈのフランジ２ｆには車輪（図示略）を取付けるボルト７が装着されている。
【００３１】
ハブ軸２ａｈの小径部２ｎは内輪要素２ｂを圧入して軸方向に固定をする嵌合部である。
【００３２】
内輪要素２ｂの外端側端面２ｂ２は段部２ｃとの突き当て面である。
【００３３】
内輪要素２ｂの内周面２ｂ３に螺旋溝２ｂ８が形成されている。
【００３４】
螺旋溝２ｂ８は傾斜環状溝である。
【００３５】
次に、螺旋溝２ｂ８に関し、図３（ｂ）、図３（ｃ）を参照しながら説明する。
【００３６】
内輪要素２ｂの内周面２ｂ３に、１条の螺旋溝２ｂ８が設けられている。
【００３７】
螺旋溝２ｂ８は外端側端面２ｂ２に近い内周面２ｂ３から立上げ角度δ１を有する辺２ｂ８１と辺２ｂ８１の所定の位置から内周面２ｂ３に向かう辺２ｂ８２とから形成されている。
【００３８】
立上げ角度δ１は、小径部２ｎに嵌合している状態で、後述のように、小径部２ｎが螺旋溝２ｂ８の位置で弾性変形による盛り上がり分ｋ１が螺旋溝２ｂ８に食い込んでいるが（図３（ｃ）参照）、この盛り上がり分ｋ１からの抜け出し防止力を高くするためにできるだけ大きくしたほうが良い。例えば、８０ないし９０度に設定するのが望ましい。
【００３９】
辺２ｂ８２は直線でも径方向外方に向かう円弧でも良く、螺旋溝２ｂ８を加工する際に旋削バイトの形状との関係で任意に決めることができる。
【００４０】
螺旋溝は内輪内径全幅で１ないし２巻きとし、ＮＣ旋盤で回転とバイトを同期させて削るのが効率的であるし、内径の研削に与える影響（螺旋溝口両肩のバリにより砥石が脱落する）も少ない。
【００４１】
螺旋溝２ｂ８の機能に関し図３（ｄ）を参照しながら説明する。
【００４２】
図３（ｄ）は、図３（ａ）の内周面２ｂ３の一部展開図である。
【００４３】
内輪要素２ｂと圧入されている状態で螺旋溝２ｂ８と内周面２ｂ３の交線が小径部２ｎと接触している部分の代表点をＱ１とする。ブレーキロータの振れを修正する調整加工をするとき、内輪要素２ｂはＮ１方向へ回転するとした場合、仮に内輪要素２ｂのクリープが発生したとすればその方向は、内輪要素２ｂの回転とは逆の方向Ｎ２になる。
【００４４】
このとき、抜け出しを防止するには、クリープ力により内輪要素２ｂをハブ軸２ａｈの段部２ｃの方向Ｙに押し付け力を発生させる必要がある。
【００４５】
代表点Ｑ１におけるクリープ力をｆ１とすれば、押し付け力ｆ２を発生させるためには、外端側（Ｙ方向）に向いて、内輪要素２ｂの外端側端面２ｂ２に対して傾斜角αで向かう螺旋溝２ｂ８が必要になる。図３（ｄ）の場合では、時計回りの内輪要素２ｂの回転Ｎ１に対して、逆に、反時計回りに向かう傾斜角αを有する螺旋溝２ｂ８が必要になる。
【００４６】
図３（ｃ）において、さらに説明すると、小径部２ｎと内輪要素２ｂが嵌合した状態の断面図であるが、螺旋溝２ｂ８には、小径部２ｎが嵌合している部分の弾性変形分が盛り上がり分ｋ１として螺旋溝２ｂ８に食い込むことになる。螺旋溝２ｂ８を雌ねじとすれば小径部の盛り上がり分ｋ１は雄ねじの関係になる。
【００４７】
辺２ｂ８１の立上げ角度δ１をできるだけ大きく設定して盛り上がり分ｋ１と螺旋溝２ｂ８との接触部ｋ２を乗り越え難い状態にしておくことにより抜け出し防止力を高くすることができる。
【００４８】
上述したように、クリープ力ｆ１は内輪要素２ｂの回転方向Ｎ１と逆方向に発生するために、螺旋溝２ｂ８の傾斜角αを外端側端面２ｂ２に対して、内輪要素２ｂの回転方向Ｎ１と逆方向に向かうように、設定する必要がある。すなわち、雌ねじと雄ねじの関係になるので、外端側端部２ｂ２に向かって回転方向が右ならば、螺旋溝２ｂ８は左ねじの方向が送り方向となる。内輪要素の回転が左方向ならば、螺旋溝は右方向の送り方向になる。
【００４９】
本実施形態では傾斜環状溝を螺旋溝２ｂ８としているが、上記に説明している機能を有する傾斜角αに形成された単一の環状溝でも傾斜環状溝として実施するものである。
【００５０】
また、小径部２ｎに内輪要素２ｂを圧入する場合に、圧入が容易になるように、外端側端面２ｂ２と内周面２ｂ３との間の面取り部２ｂ６の面取りの角度δ２は３０度以下が望ましい。
【００５１】
ボール３、３は、外輪１の内周軌道１１，１２と内輪２の外周軌道２ａ１、２ｂ１との間に複列に介装されており、外輪１および内輪２を相対回転可能に支持している転動体である。
【００５２】
保持器４、４は、ボール３、３を保持している。
【００５３】
外端側の密封シール部材５ａは、外輪１の内周面１ｃに取付けられていて、ハブ軸２ａｈとの間で摺接して外輪１と内輪２との間を密封している。
【００５４】
中心側の密封シール部材５ｂは、外輪１の内周面１ｄに取付けられていて、内輪要素と摺接して外輪１と内輪２との間を密封する。
【００５５】
次に、図４を参照しながら本実施形態の変形例のハブユニット軸受Ｈ２について説明する。
【００５６】
本変形例と実施形態１との相違点について以下に説明する。
【００５７】
なお、実施形態１で説明した、同一符号、同一部位につては説明を省略する。
【００５８】
実施形態１では、内輪２はハブ軸２ａｈに外端側の外周軌道２ａ１が直接形成され、中心側の外周軌道２ｂ１はハブ軸２ａｈの小径部２ｎに圧入固定されている内輪要素２ｂに設けられていて、内輪要素２ｂは段部２ｃに突き当てられているのに対して、本変形例ではフランジ２ｆから中心側に向かって一体に形成されて延びている円筒部２ｎに、円筒部２ｎとは別体に形成されている外周軌道２ａ１を有する第１内輪要素２ａと、第１内輪要素２ａに隣接して設けられた第２内輪要素２ｂとが圧入され、第２内輪要素２ｂの外端側端面２ｂ２を第１内輪要素２ａの中心側端面２ａ２に突き当てて固定している。
【００５９】
以上説明した実施形態、変形例では、転動体にボールを使用しているが、円すいころを使用しても実施するものである。その場合は、内周軌道、外周軌道、保持器などは円すいころに合わせる事は勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態１の説明図である。
【図２】実施形態１の要部説明図である。
【図３】実施形態１の要部説明図である。
【図４】実施形態１の変形例である。
【図５】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｈ１、Ｈ２：ハブユニット軸受
１：外輪
１１、１２：内周軌道
１ｆ：フランジ
２：内輪
２ａ１、２ｂ１：外周軌道
２ａ、２ｂ：内輪要素
２ｂ２：外端側端面
２ｂ３：内周面
２ｂ８：螺旋溝（傾斜環状溝）
２ｂ８１、２ｂ８２：辺
２ｃ：段部
２ｎ:小径部、円筒部
δ１：立上げ角度
δ２：面取り角度
３：ボール
４：保持器
５ａ、５ｂ：密封シール部材
【図１】
2007307986.tif 000003
【図２】
2007307986.tif 000004
【図３】
2007307986.tif 000005
【図４】
2007307986.tif 000006
【図５】
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