(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、
前記ハブホイールの内周にそのフランジ側に開口する中空部が設けられ、この中空部の内周面に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項２】
ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、
前記ハブホイールの内周にそのフランジ側に開口する中空部が設けられ、この中空部の内周に対して嵌合装着される放熱キャップを備え、
この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項３】
ハブホイールの外周に複列転がり軸受が、また、ハブホイールの内周に等速ジョイントがそれぞれ配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、
前記等速ジョイントの外輪が、内周面に傾動案内要素を収納する椀形部と、この椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有し、
前記円筒軸部の内周に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項４】
ハブホイールの外周に複列転がり軸受が、また、ハブホイールの内周に等速ジョイントがそれぞれ配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、
前記等速ジョイントの外輪が、内周面に傾動案内要素を収納する椀形部と、この椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有し、
前記円筒軸部の内周に放熱キャップを備え、
この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項５】
内周面に複列の転がり軸受用の軌道面が形成され車体側に固定される軸受の外輪と、
外周面にブレーキディスクロータが取り付けられるフランジと前記外輪の一方の軌道面と対向する軌道面が形成されたハブホイールと、
内周面に傾動案内要素を収納し外周面に前記外輪の他方の軌道面と対向する軌道面が形成された椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有した等速ジョイントの外輪と、
前記軸受の外輪の複列の軌道面とハブホイールの軌道面と等速ジョイントの外輪の軌道面との間にそれぞれ配置された複数の転動体としての玉と、を備えた車両用ハブユニットにおいて、
前記円筒軸部の内周に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項６】
内周面に複列の転がり軸受用の軌道面が形成され車体側に固定される軸受の外輪と、
外周面にブレーキディスクロータが取り付けられるフランジと前記外輪の一方の軌道面と対向する軌道面が形成されたハブホイールと、
内周面に傾動案内要素を収納し外周面に前記外輪の他方の軌道面と対向する軌道面が形成された椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有した等速ジョイントの外輪と、
前記軸受の外輪の複列の軌道面とハブホイールの軌道面と等速ジョイントの外輪の軌道面との間にそれぞれ配置された複数の転動体としての玉と、を備えた車両用ハブユニットにおいて、
前記円筒軸部の内周に放熱キャップを備え、
この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【請求項７】
請求項２、４または６に記載の車両用ハブユニットにおいて、
前記放熱キャップが、熱伝導性に優れた材料で構成される、ことを特徴とする車両用ハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等車両におけるディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、車両用ハブユニットは、自動車等の車両の駆動輪側に用いるタイプと、従動輪側に用いるタイプとに大別される。
【０００３】
ここで、駆動輪タイプのハブユニット構造としては、例えば、本発明の実施形態１に係る図１で示すように、ハブホイール１の外周に複列転がり軸受２を取り付けると共にハブホイール１の内周に等速ジョイント３を取り付けた構造になっている。一方、従動輪タイプのハブユニット構造としては、例えば、本発明の実施形態２に係る図３で示すように、ハブホイール１の外周に複列転がり軸受２を取り付けた構造になっている
通常、このようなハブホイール１の外周面には、自動車におけるディスクブレーキ装置のディスクロータ４や車輪を取り付けるための径方向外向きのフランジ１１が設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、複列転がり軸受２や等速ジョイント３の部位で発熱するために、それらの内部の潤滑剤が熱劣化しやすくなるために、冷却対策が望まれている。
【０００５】
特に、駆動輪タイプの場合、複列転がり軸受２のみでなく等速ジョイント３からも発熱するために、相互に影響し合って昇温しやすくなっており、両者の潤滑剤が予想以上に早く熱劣化して、複列転がり軸受２や等速ジョイント３の寿命が短くなりやすい。このように、いずれのタイプの場合であっても等速ジョイントや複列転がり軸受の発熱自体は回避できないものであり、この発熱を如何にして外部に速やかに逃がして潤滑剤の熱劣化を抑制するか、が課題になっている。
【０００６】
このような事情に鑑み、本発明は、車両用ハブユニットにおいて、放熱性を高め、発熱要素に使用される潤滑剤の熱劣化を抑制することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の車両用ハブユニットは、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、前記ハブホイールの内周にそのフランジ側に開口する中空部が設けられ、この中空部の内周面に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２の車両用ハブユニットは、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、前記ハブホイールの内周にそのフランジ側に開口する中空部が設けられ、この中空部の内周に対して嵌合装着される放熱キャップを備え、この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴としている。
【０００９】
本発明の第３の車両用ハブユニットは、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が、また、ハブホイールの内周に等速ジョイントがそれぞれ配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、前記等速ジョイントの外輪が、内周面に傾動案内要素を収納する椀形部と、この椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有し、前記円筒軸部の内周に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴としている。
【００１０】
本発明の第４の車両用ハブユニットは、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が、また、ハブホイールの内周に等速ジョイントがそれぞれ配設され、かつ、ハブホイールの外周面における外端部に一体形成される径方向外向きのフランジの外面にディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪が取り付けられる車両用ハブユニットであって、前記等速ジョイントの外輪が、内周面に傾動案内要素を収納する椀形部と、この椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有し、前記円筒軸部の内周に放熱キャップを備え、この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴としている。
【００１１】
本発明の第５の車両用はハブユニットは、内周面に複列の転がり軸受用の軌道面が形成され車体側に固定される軸受の外輪と、外周面にブレーキディスクロータが取り付けられるフランジと前記外輪の一方の軌道面と対向する軌道面が形成されたハブホイールと、内周面に傾動案内要素を収納し外周面に前記外輪の他方の軌道面と対向する軌道面が形成された椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有した等速ジョイントの外輪と、前記軸受の外輪の複列の軌道面とハブホイールの軌道面と等速ジョイントの外輪の軌道面との間にそれぞれ配置された複数の転動体としての玉と、を備えた車両用ハブユニットにおいて、前記円筒軸部の内周に径方向内方側に向けて突出した板状の複数の放熱用凸部が一体に設けられている、ことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第６の車両用ハブユニットは、内周面に複列の転がり軸受用の軌道面が形成され車体側に固定される軸受の外輪と、外周面にブレーキディスクロータが取り付けられるフランジと前記外輪の一方の軌道面と対向する軌道面が形成されたハブホイールと、内周面に傾動案内要素を収納し外周面に前記外輪の他方の軌道面と対向する軌道面が形成された椀形部と、椀形部の小径部分に連接されかつ前記ハブホイールの内周に対してスプライン嵌合される円筒軸部とを有した等速ジョイントの外輪と、前記軸受の外輪の複列の軌道面とハブホイールの軌道面と等速ジョイントの外輪の軌道面との間にそれぞれ配置された複数の転動体としての玉と、を備えた車両用ハブユニットにおいて、前記円筒軸部の内周に放熱キャップを備え、この放熱キャップは、有底円筒形状に形成され、底面の円周上数箇所に板状の切り起こし片が設けられている、ことを特徴としている。
【００１３】
本発明の第７の車両用ハブユニットは、請求項２、４または６に記載の車両用ハブユニットにおいて、前記放熱キャップが、熱伝導性に優れた材料で構成される、ことを特徴としている。
【００１４】
以上、要するに、本発明では、発熱要素の内周部位に表面積を拡大するための放熱用凸部を設けることにより、熱の発散性を高めて、発熱要素の温度上昇を抑制させるようにしている。
【００１５】
これにより、発熱要素に使用される潤滑剤の熱劣化が長期にわたって抑制されることになるので、発熱要素の耐久性が延びることになる。
【００１６】
ところで、第７の構成のように、放熱キャップを熱伝導性の優れた材質とすれば、より好ましい結果となる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１および図２に本発明の実施形態１を示している。図１は、車両用ハブユニットを示す断面図、図２は図１の（２）−（２）線断面の矢視図である。
【００１９】
図例の車両用ハブユニットは、自動車などの駆動輪側に使用されるタイプであって、少なくともハブホイール１と、複列転がり軸受２と、等速ジョイント３とを含む構成になっている。
【００２０】
ここで、ハブホイール１は、中空構造となっており、その外周面の軸方向中間部には径方向外向きのフランジ１１が形成されると共に中空部内周面の所要領域にはメススプラインが形成され、外周面の内端部には複列転がり軸受２における片方列の玉２２群の軌道面１２が形成された構成となっている。また、上記フランジ１１の円周数箇所には、ディスクブレーキ装置のディスクロータ４および車輪（図示省略）を固定するためのボルト１３が貫通状態で装着されている。なお、符号５はブレーキパッドである。
【００２１】
複列転がり軸受２は、二列の軌道溝を有する単一の外輪２１と、二列で配設される転動体としての複数の玉２２と、二つの冠形保持器２３とから構成されており、本来必要な２つの内輪については、ハブホイール１の外周面および等速ジョイント３の外周面を利用する構成になっている。なお、外輪２１には、車体６などにボルト止めされる径方向外向きのフランジ２４が形成されている。
【００２２】
等速ジョイント３は、周知のツェッパタイプ（バーフィールド型）等速ジョイントと呼ばれるものとされ、外輪３１、内輪３２、玉３３および保持器３４などから構成されている。なお、上記外輪３１は、内輪３２、玉３３および保持器３４などが収納配設される椀形部３５と、この椀形部３５の小径側に一体に連接される円筒軸部３６とから構成されている。そして、椀形部３５の外周面には、複列転がり軸受２における片方列の玉２２群の軌道面３７が設けられており、また、円筒軸部３６の外周面における所要領域には、ハブホイール１のメススプラインにスプライン嵌合されるオススプラインが形成されている。さらに、内輪３２には、シャフト７の一端側がスプライン嵌合されるとともに止め輪などで抜け止め固定されており、このシャフト７の他端側が、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。
【００２３】
そして、上記ハブホイール１の外周面に複列転がり軸受２を取り付けると共にハブホイール１の内周面に等速ジョイント３を取り付けた状態で、等速ジョイント３の外輪３１における円筒軸部３６の外端部を径方向外向きに屈曲してハブホイール１の外端面に対してかしめつける（かしめ部３８）ことにより、ハブホイール１と等速ジョイント３の外輪３１とで複列転がり軸受２を軸方向から挟持する形態にして、複列転がり軸受２に対して所要の予圧（圧縮応力）を付与するようになっている。
【００２４】
このような車両用ハブユニットでは、シャフト７の回転動力が、等速ジョイント３を介してハブホイール１に取り付けられてある車輪（図示省略）に対して伝達される。
【００２５】
この実施形態１では、等速ジョイント３の円筒軸部３６の内周面の円周数ヶ所に、放熱用凸部８が冷間鍛造などによって一体的に形成されていることに特徴がある。
【００２６】
このように、等速ジョイント３の外輪３１における円筒軸部３６に対して放熱用凸部８を設けていれば、表面積が増加するので、放熱作用が向上する。そのため、等速ジョイント３から発生される熱は、ハブホイール１に伝達されて、このハブホイール１の放熱用凸部８から外部に発散されることになる。また、複列転がり軸受２から発生される熱についても、前記同様に、ハブホイール１に対して伝達され、このハブホイール１の放熱用凸部８から外部に発散されることになる。これにより、複列転がり軸受２ならびに等速ジョイント３に使用されている潤滑剤の熱劣化が抑制されることになるので、複列転がり軸受２ならびに等速ジョイント３が長期にわたって安定的に潤滑されることになり、それらの寿命向上に貢献できるようになる。
【００２７】
図３および図４に本発明の実施形態２を示している。図３は、車両用ハブユニットを示す断面図、図４は、図３の（４）−（４）線断面の矢視図である。
【００２８】
この実施形態２では、上記実施形態１のように等速ジョイント３の円筒軸部３６に対して放熱用凸部８を一体に形成するのではなく、円筒軸部３６に対して別体の放熱キャップ９を圧入により嵌合装着するようにしている。
【００２９】
具体的に、放熱キャップ９は、図３で示すように、例えばステンレス鋼材などをプレス加工によって有底円筒形に形成されたものであり、その底面の円周数ヶ所に複数の切り起こし片９１が設けられている。この切り起こし片９１を設けることにより、同数の開口９２が設けられている。
【００３０】
この場合、上記実施形態１と同様、等速ジョイント３の円筒軸部３６の内周面に装着した放熱キャップ９でもって等速ジョイント３から発生する熱と複列転がり軸受２から発生する熱とが外部に発散されることになり、それらの温度上昇が抑制されることになる。したがって、複列転がり軸受２ならびに等速ジョイント３に使用される潤滑剤の熱劣化が抑制され、それらの寿命向上に貢献できるようになる。
【００３１】
なお、放熱キャップ９は、等速ジョイント３の外輪３１における円筒軸部３６の内周を加工するのではなく、プレス加工により容易に得られる別部品であるから、コスト面で有利となる。しかも、放熱キャップ９が着脱可能なものであるから、取替が容易にできるという利便性がある。
【００３２】
図５は、本発明の実施形態３に係る車両用ハブユニットの断面図である。この実施形態３では、自動車の従動輪側に用いられるタイプの車両用ハブユニットを発明の適用対象としている。
【００３３】
すなわち、ここでの車両用ハブユニットは、ハブホイール１と、複列転がり軸受２とで構成されたものであり、上記実施形態１に示した等速ジョイント３を備えていない。
【００３４】
この実施形態３のハブホイール１と複列転がり軸受２は、上記実施形態１で説明したものと基本的に同じ構成であるが、細部において若干相違している。すなわち、ハブホイール１は中実構造とされていて、その軸部の外周面に複列転がり軸受２の一方の内輪となる軌道面を形成したような構造となっており、複列転がり軸受２は単一の内輪２５を備えている。
【００３５】
そして、ハブホイール１における軸部の内端部を、径方向外向きに屈曲変形させて複列転がり軸受２の内輪２５の端面に対してかしめつける（かしめ部１５）ことにより、ハブホイール１に対して複列転がり軸受２を一体化するようになっている。
【００３６】
この実施形態３では、上記前提構成において、複列転がり軸受２からの発熱を発散させるために、ハブホイール１における外端部の中空部１４の内周に、上記実施形態１と同様に、放熱用凸部８が冷間鍛造などによって一体的に形成されていることに特徴がある。
【００３７】
この場合、複列転がり軸受２から発生する熱がハブホイール１に伝達され、このハブホイール１の放熱用凸部８によって外部に発散されることになり、複列転がり軸受２の温度上昇を抑制できるようになる。したがって、複列転がり軸受２に使用される潤滑剤の熱劣化が抑制されるので、複列転がり軸受２が長期にわたって安定的に潤滑されることになって、その寿命向上に貢献できるようになる。
【００３８】
図６は、本発明の実施形態４に係る車両用ハブユニットの断面図である。この実施形態４に係る車両用ハブユニットは、上記実施形態３と同様、自動車の従動輪側に使用されるタイプであって、上記実施形態２と同様の技術思想が適用されている。
【００３９】
具体的に、ハブホイール１の中空部１４内に、放熱キャップ９が圧入により嵌合装着されている。
【００４０】
この場合、上記実施形態３と同様に、複列転がり軸受２から発生する熱がハブホイール１に伝達され、このハブホイール１に装着してある放熱キャップ９によって外部に発散されることになり、複列転がり軸受２の温度上昇を抑制できるようになる。その他、放熱キャップ９の交換に関するメインテナンス性などは上記実施形態２と同様である。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。
【００４２】
（１）上記実施形態１ないし４において、放熱用凸部８や放熱キャップ９の切り起こし片９１を、長手方向（軸方向）にひねってプロペラ形状にすることができる。この場合、ハブホイール１や等速ジョイント３の外輪３１の回転に伴い風を起こすファン機能を発揮するようになるので、放熱性がさらに向上する。この放熱用凸部８や放熱キャップ９の切り起こし片９１の数や形状は、いろいろ考えられ、特に限定されない。
【００４３】
（２）上記実施形態２，４において、放熱キャップ９を熱伝導性の優れた材料（例えば銅あるいは銅合金等）で形成することができる。この場合、複列転がり軸受２や等速ジョイント３から発生する熱がより効率良く発散されることになり、より好ましい結果をもたらす。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１ないし７の発明では、動作に伴い発生する熱を効率よく発散させるように工夫しているから、複列転がり軸受や等速ジョイントなどの発熱要素に熱がこもらずに済み、全体の温度上昇が抑制されることになる。これにより、複列転がり軸受や等速ジョイントに使用される潤滑剤の熱劣化が抑制され、その潤滑能力が安定することになって複列転がり軸受や等速ジョイントの寿命向上に貢献できるようになり、信頼性の高い車両用ハブユニットを提供できる結果となる。
【００４５】
特に、請求項２，４，６の発明では、放熱キャップをハブユニットの構成要素と別体の部品としているから、ハブユニット構成要素を加工する場合に比べてコスト面で有利となり、また、交換などのメインテナンス性も向上する。
【００４６】
また、請求項７の発明では、請求項２，４，６における別体の放熱キャップを熱伝導性の優れた材料で形成しているから、放熱性がさらに増すようになるなど、複列転がり軸受や等速ジョイントの寿命向上により大きく貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用ハブユニットを示す断面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】本発明の実施形態２に係る車両用ハブユニットを示す断面図
【図４】図３の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】本発明の実施形態３に係る車両用ハブユニットを示す断面図
【図６】本発明の実施形態４に係る車両用ハブユニットを示す断面図
【符号の説明】
１    ハブホイール
２    複列転がり軸受
３    等速ジョイント
４    ディスクロータ
８    放熱用凸部
９    放熱キャップ
３１    等速ジョイントの外輪
３６    外輪の円筒軸部
【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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