(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブホイールの径方向外向きのフランジの外端面にディスクブレーキ装置のディスクロータがあてがわれた状態で前記フランジの円周数カ所に設けられ内周面にセレーション歯が予め形成された貫通孔にねじ軸の頭部側に前記セレーション歯と係合するセレーション溝が予め形成されたボルトが嵌入されることにより固定されるハブユニットであって、
前記ボルトのセレーション溝の断面を台形状とし、前記貫通孔のセレーションの歯の断面を三角形状とし、前記貫通孔のセレーションの歯先における半径寸法Ｒ１を、前記ボルトのセレーションの溝底における半径寸法ｒ１よりも小さく設定し、また、前記貫通孔のセレーションの溝底における半径寸法Ｒ２を、前記ボルトのセレーションの歯先における半径寸法ｒ２と同じかあるいは大きく設定した、ことを特徴とするハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、車輪が装着されるハブユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のハブユニットの基本構成は、本発明の実施形態の説明に引用した図１に示すようになっている。図中、１はハブユニット、２はハブホイール、３は複列外向きアンギュラ玉軸受、４はドライブシャフト、６はディスクブレーキ装置のディスクロータ、７はシャフトケースである。
【０００３】
なお、ディスクロータ６は、ハブホイール２のフランジ１２の外端面に対してあてがわれた状態で、フランジ１２の円周数カ所に設けられる貫通孔１３に貫通状態で非分離に嵌入されるボルト１４により、固定される。
【０００４】
そもそも、ディスクロータ６は、ハブユニット１をドライブシャフト４に対して取り付けた後で取り付けるために、フランジ１２の貫通孔１３に対してボルト１４を予め取り付けておかなくてはならないし、また、ハブユニット１単品を取り扱う段階において、前述したボルト１４が脱落すると困るので、ボルト１４を貫通孔１３に対して非分離に取り付けるようにしている。
【０００５】
従来では、前述したボルト１４を貫通孔１３に対して非分離するために、貫通孔１３の内周面を円形にしていて、ボルト１４のねじ軸部において頭部側の領域にのみセレーションを形成しており、図１０に示すように、ボルト１４のセレーションを、貫通孔１３の円形内周面に対して塑性変形により食い込ませるように嵌入装着する形態になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、要するに、圧入によりボルト１４のセレーションを貫通孔１３に対して塑性変形させて食い込ませることにより、ボルト１４を貫通孔１３に対して非分離としているために、塑性変形により流動する肉部がフランジ１２の外端面に対して膨出する現象が発生する。
【０００７】
このような膨出部分がフランジ１２の外端面に存在すると、このフランジ１２に対してディスクロータ６を密着させることができなくなるので、ディスクロータ６が傾いてしまうおそれがあり、ディスクロータ６とブレーキパッド８との隙間が径方向で不均一となる他、甚だしい場合にはディスクロータ６の一部がブレーキパッド８に対して当接したままになって、ブレーキパッド８が偏摩耗するなど、ブレーキの効きが悪くなってしまう。
【０００８】
このような実状に鑑み、本発明は、ハブユニットにおいて、ハブホイールに対するディスクロータの取付性を良好にできるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のハブユニットは、ハブホイールの径方向外向きのフランジの外端面にディスクブレーキ装置のディスクロータがあてがわれた状態で前記フランジの円周数カ所に設けられ内周面にセレーション歯が予め形成された貫通孔にねじ軸の頭部側に前記セレーション歯と係合するセレーション溝が予め形成されたボルトが嵌入されることにより固定されるハブユニットであって、前記ボルトのセレーション溝の断面を台形状とし、前記貫通孔のセレーションの歯の断面を三角形状とし、前記貫通孔のセレーションの歯先における半径寸法Ｒ１を、前記ボルトのセレーションの溝底における半径寸法ｒ１よりも小さく設定し、また、前記貫通孔のセレーションの溝底における半径寸法Ｒ２を、前記ボルトのセレーションの歯先における半径寸法ｒ２と同じかあるいは大きく設定している。
【００１２】
以上、本発明では、フランジの貫通孔にもセレーションを設け、貫通孔に対してボルトをセレーション嵌合となる形態にさせており、しかも、セレーション嵌合の形態についても、一方のセレーションを他方に対して僅かに食い込ませるような形態にしているだけであるから、貫通孔に対してボルトを嵌入しても、塑性変形による肉部の流動が少なくて済み、フランジの外端面への膨出量を極力少なくできる。これにより、ボルトを非分離としたフランジの外端面に対してディスクロータを密着させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１ないし図４に本発明の参考形態を示している。ここでは、駆動輪側に用いられるハブユニットを例に挙げる。図１は、ハブユニットを示す縦断側面図、図２は、フランジの貫通孔およびボルトを示す上半分の拡大断面図、図３は、フランジの貫通孔にボルトを装着した状態の一部断面図、図４は、フランジの貫通孔にセレーションを形成するときの手順を示す工程図である。
【００１７】
図例のハブユニット１は、ハブホイール２と、複列外向きアンギュラ玉軸受３とを有している。
【００１８】
ハブホイール２は、中空状の軸部１１の一方軸端寄りに径方向外向きのフランジ１２を設けた形状である。
【００１９】
複列外向きアンギュラ玉軸受３は、ハブホイール２の軸部１１の小径外周面１１ａに外嵌される単一軌道を有する内輪２１と、二列の軌道溝を有する単一の外輪２２と、二列で配設される複数の玉２３と、二つの冠形保持器２４，２５とを備えており、前述のハブホイール２の軸部１１の大径外周面１１ｂを一方内輪とする構成になっている。
【００２０】
そして、ハブホイール２の軸部１１には、複列外向きアンギュラ玉軸受３が外装されている。
【００２１】
また、このハブホイール２の内周にドライブシャフト４がスプライン嵌合されてナット５により一体化される。
【００２２】
ハブホイール２のフランジ１２には、ディスクブレーキ装置のディスクロータ６および図示しない車輪が取り付けられる。
【００２３】
軸受３の外輪２２の外周には、径方向外向きのフランジ２６が設けられており、このフランジ２６を介してシャフトケース７に非回転に取り付けられる。
【００２４】
なお、ディスクロータ６は、ハブホイール２のフランジ１２の外端面に対してあてがわれた状態で、フランジ１２の円周数カ所に設けられる貫通孔１３に貫通状態で非分離に嵌入されるボルト１４により、固定される。
【００２５】
この参考形態では、ハブホイール２のフランジ１２の貫通孔１３に対するボルト１４の取り付け形態に特徴がある。
【００２６】
すなわち、図２に示すように、フランジ１２の貫通孔１３の内周面に、ボルト１４のセレーションと合致するセレーションが形成されている。この貫通孔１３のセレーションの歯数は、ボルト１４のセレーションの歯数と同数に設定されており、両セレーションの歯と溝が１対１の関係で噛合する。
【００２７】
しかも、図３に示すように、貫通孔１３のセレーションの歯をボルト１４のセレーションの溝とほぼ同じ大きさかあるいはわずかに大きく設定することにより、両セレーションの歯面どうしが密接あるいは僅かな食い込み代を持つ状態で嵌合する関係に設定されている。これにより、貫通孔１３からボルト１４が簡単に抜け出ずに保持されることになる。ちなみに、前記食い込み代は、貫通孔１３のセレーションの歯とボルト１４のセレーションの歯との周方向での重なり幅を０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下に設定することにより、規定することができる。
【００２８】
次に、上述したような貫通孔１３に対するセレーションの形成方法について説明する。
【００２９】
まず、図４（ａ）に示すように、フランジ１２の貫通孔１３を穿設してから、図４（ｂ）に示すように、貫通孔１３に対してパンチング治具４０を用いてセレーションを打刻形成し、この後、図４（ｃ）に示すように、フランジ１２の外端面に対して旋削などの機械加工を施す。この方法であれば、セレーションを形成するときに、塑性変形に伴い流動する肉部１３ａがフランジ１２の外端面に対して膨出するけれども、この膨出した肉部１３ａがセレーション加工の後の機械加工によって除去されることになる。これにより、フランジ１２の外端面の平滑性が確保されることになる。
【００３０】
このようにして形成した貫通孔１３に対してボルト１４を圧入により嵌入装着させる。
【００３１】
このとき、上述しているように、フランジ１２の貫通孔１３にセレーションを設け、貫通孔１３に対してボルト１４をセレーション嵌合となる形態にさせているうえ、セレーション嵌合の形態についても、貫通孔１３のセレーションをボルト１４のセレーションに対して僅かに食い込ませるような形態にしているだけであるから、塑性変形による肉部１３ａの流動をほとんど無くせて、フランジ１２の外端面への前記肉部１３ａの膨出をほとんど無くすことができる。これにより、ボルト１４を非分離としたフランジ１２の外端面に対してディスクロータ６を密着させることが可能になる。したがって、ディスクロータ６が従来例のように傾くことを防止できるようになるから、ディスクロータ６とブレーキパッド８との隙間を径方向で均一にできて、ブレーキ性能を安定に発揮させることができる。
【００３２】
上記参考形態において、例えば図５や図６に示すように、一方のセレーションの歯数を他方のセレーションに対して整数倍となる関係に設定することができる。図５では、ボルト１４のセレーションの歯数を１／２に間引いて溝ピッチを大きくすることにより、貫通孔１３のセレーションの歯数をボルト１４のセレーションの歯数の２倍とする形態を示しており、貫通孔１３のセレーションの歯がボルト１４のセレーションの溝に対して２対１の関係で噛合するようになっている。また、図６では、貫通孔１３のセレーションの歯数を１／２に間引いて溝ピッチを大きくすることにより、ボルト１４のセレーションの歯数を貫通孔１３のセレーションの歯数の２倍とする形態を示しており、貫通孔１３のセレーションの溝に対してボルト１４のセレーションの歯が１対２の関係で噛合するようになっている。この場合、貫通孔１３にボルト１４を嵌入装着するときに、両セレーションの歯の位相が合致する確率が高くなるので、位相がずれた状態で嵌入装着してしまう状況が発生しにくくなる。そのため、貫通孔１３のセレーションに対してボルト１４のセレーションを位相合わせした状態で装着する煩わしさから解放されることになり、ボルト１４の装着をオートメーション化することが可能となるなど、生産性の向上に貢献できる。
上記参考形態では、貫通孔１３のセレーションおよびボルト１４のセレーションの歯形状について、断面ほぼ台形状になったものを例示しているが、図７に示す本発明の実施形態は、断面ほぼ三角形状になったものとしている。この場合、両セレーションの歯と溝の食い込み形態について、図７に示すように、一方セレーションの谷底に他方セレーションの歯先を食い込ませるようにしてもよい。図７では、貫通孔１３のセレーションの歯先における半径寸法Ｒ１を、ボルト１４のセレーションの溝底における半径寸法ｒ１よりも僅かに小さく設定し、また、貫通孔１３のセレーションの溝底における半径寸法Ｒ２を、ボルト１４のセレーションの歯先における半径寸法ｒ２と同じかあるいは僅かに大きく設定している。一方、図８は、本発明の参考形態であり、貫通孔１３のセレーションの歯先における半径寸法Ｒ１を、ボルト１４のセレーションの溝底における半径ｒ１と同じか僅かに大きく設定し、また、貫通孔１３のセレーションの溝底における半径寸法Ｒ２を、ボルト１４のセレーションの歯先における半径寸法ｒ２よりも僅かに小さく設定している。ちなみに、上記実施形態の前記食い込み代は、一方セレーションの歯先と他方セレーションの溝底との重なり幅を０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下に設定することにより、規定することができる。
上記実施形態では、ボルト１４そのものが、大量生産される既製品であることを考慮して、セレーションの食い込み代の管理について、貫通孔１３のセレーションの寸法を調整する形態にしているが、ボルト１４のセレーションの寸法や歯数を調整する形態にしてもよい。
上記実施形態では、駆動輪のハブユニット１を例に挙げたが、例えば図９に示すような従動輪用のハブユニット１としたり、あるいは図示しないが自動車などのスライドドアのガイドローラやその他の軸受装置全般としたりすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、フランジの貫通孔にもセレーションを設け、貫通孔に対してボルトをセレーション嵌合となる形態にさせており、しかも、セレーション嵌合との形態についても、一方のセレーションを他方に対して僅かに食い込ませるような形態にしているだけであるから、貫通孔に対してボルトを嵌入しても、塑性変形による肉部の流動が少なくて済み、フランジの外端面への膨出量を極力少なくできる。これにより、フランジの外端面に対してディスクロータを密着させることが可能になり、ディスクロータが従来例のように傾くことを防止できるようになるから、ディスクロータとブレーキパッドとの隙間を径方向で均一にでてきて、ブレーキ性能を安定に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考形態の駆動輪用ハブユニットを示す縦断側面図
【図２】図１においてフランジの貫通孔およびボルトを示す上半分の拡大断面図
【図３】図２のフランジの貫通孔にボルトを装着した状態の一部断面図
【図４】フランジの貫通孔にセレーションを形成するときの手順を示す工程図
【図５】フランジの貫通孔およびボルトのセレーションの他の例にかかり、図２に対応する図
【図６】フランジの貫通孔およびボルトのセレーションの他の例にかかり、図２に対応する図
【図７】本発明の実施形態を示すフランジの貫通孔およびボルトのセレーションであって、図３に対応する図
【図８】フランジの貫通孔およびボルトのセレーションの他の例にかかり、図３に対応する図
【図９】本発明が適用可能な従動輪用のハブユニットを示す縦断側面図
【図１０】従来例のフランジの貫通孔とボルトとの嵌入状態を示す要部の断面図
【符号の説明】
１        ハブユニット
２        ハブホイール
３        ドライブシャフト
６        ディスクロータ
１１      ハブホイールの軸部
１２      ハブホイールのフランジ
１３      フランジの貫通孔
１４      ボルト
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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