(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪部材と内輪部材とが、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に設けられ、外輪部材または内輪部材のうちの一方に、径方向外向きに拡径した取付けフランジが形成され、この取付けフランジの盤面所定位置にボルト孔が形成され、このボルト孔に圧入によって挿入される取付けボルトを挿入して前記取付けフランジの取付け面に車輪取付け用部材が重ねられる車輪用軸受装置において、前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面が、前記取付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反するような傾斜曲面または傾斜平面とされるとともに、前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向内側の取付け面の表面が径方向に沿った平坦面とされ、前記取付けボルトにナットを螺合することで取付けフランジと車輪取付け用部材とが固定されることを特徴とする車輪取付け構造。
【請求項２】
前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面が、前記取付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反する車輪取付け用部材からの離反最大距離が２０μｍ以下とされたことを特徴とする請求項１記載の車輪取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハブホイールの外周面に径方向に形成したハブフランジに対して、ブレーキディスクロータなどの車輪取付け用部材を取付けるための取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪を支持するための車輪用軸受装置１には、図１１に示すようなものがある。
【０００３】
この車輪用軸受装置１は、車体側に取付けられる外輪部材３と、この外輪部材３の内方に複列の玉４，５を介して取付けられるハブホイール７（内輪部材）とを有し、このハブホイール７は、前記複列の玉４，５によって軸心８回りに回転自在に支持されている。
【０００４】
また、ハブホイール７の車両アウタ側Ａ周面には、その径方向外向きＣに突出する環状のハブフランジ９が形成され、このハブフランジ９の盤面には、円周等間隔に複数個（例えば５個）のボルト孔１０が形成され、これらボルト孔１０にハブボルト１１が圧入によって挿通されている。
【０００５】
そして、このような車輪用軸受装置１における車輪取付け構造２は、ハブフランジ９の車両アウタ側Ａの取付け面に対し、ブレーキディスクロータ１２およびホイール部材１３が、前記ハブボルト１１を挿通して重ねられて、このハブボルト１１にナット１４が螺着されることで構成され、ナット１４の螺着によりハブフランジ９に対してブレーキディスクロータ１２およびホイール部材１３が固定されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記車輪取付け構造２では、ハブボルト１１は、後工程としてナット１４を螺着する都合上、ハブフランジ９のボルト孔１０に圧入して固定される。そして、ハブボルト１１をハブフランジ９に圧入すると、その際の圧入力によって、ハブフランジ９におけるハブボルト１１圧入部分の周囲、特にハブフランジ９の外周端部が、車両アウタ側Ａに盛り上がるように変形してしまう。そしてこのような変形は、その量によってはハブフランジ９の面振れ精度に悪影響を与える結果となる。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題を解決し得る車輪取付け構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決手段は、外輪部材と内輪部材とが、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に設けられ、外輪部材または内輪部材のうちの一方に、径方向外向きに拡径した取付けフランジが形成され、この取付けフランジの盤面所定位置にボルト孔が形成され、このボルト孔に圧入によって挿入される取付けボルトを挿入して前記取付けフランジの取付け面に車輪取付け用部材が重ねられる車輪用軸受装置において、前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面が、前記取付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反するような傾斜曲面または傾斜平面とされるとともに、前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向内側の取付け面の表面が径方向に沿った平坦面とされ、前記取付けボルトにナットを螺合することで取付けフランジと車輪取付け用部材とが固定される。
【０００９】
上記構成のように、取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面部が、取付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反するような傾斜曲面または傾斜平面とすることにより、取付けフランジのボルト孔に取付けボルトを圧入した際に発生する取付けフランジの変形が抑えられ、取付けボルトにナットを螺合することで、取付けフランジと車輪取付け用部材とが隙間なく平面で密着するようにして固定されるようになり、取付けフランジの面振れ精度の低下が防止される。
【００１２】
そして、前記取付けフランジの車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面が、前記取付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反する車輪取付け用部材からの離反最大距離が２０μｍ以下としたことによれば、取付けフランジのボルト孔に取付けボルトを圧入した際に発生する取付けフランジの変形が抑えられ、取付けボルトにナットを螺合することで、取付けフランジと車輪取付け用部材とが隙間なく平面で確実に密着するようにして固定されるようになり、取付けフランジの面振れ精度の低下が防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明に係る実施の形態でないものについては参考例として説明する。まず、本発明の第一の実施の形態に係る車輪取付け構造を説明する。なお、従来の構成と同様の機能を有する構成部品には同一の符合を付す。
【００１４】
まず、図１に基づいて車輪用軸受装置１全体の構成を説明すると、これは、駆動輪側に用いられる車輪用軸受装置１であり、車両側に取付けられる外輪部材３が設けられ、この外輪部材３は、その外周面に径方向外向きＣに拡径して形成された取付けフランジ３ａに、図示しないナックルを介して取付けられる。
【００１５】
このような外輪部材３に、転動体としての複列の玉４，５を介してハブホイール７（内輪部材）が軸心８回りに回転可能に支持され、このハブホイール７の車両インナ側Ｂに形成した環状溝２０に、ハブホイール７とは別部材の内輪部材２１が嵌着され、前記一方の列の玉４は、ハブホイール７の胴部７ａ外周面を内輪軌道面とし、他方の列の玉５は内輪部材２１の外周面を内輪軌道面とし、車輪用軸受装置１全体として複列アンギュラ玉軸受の構成を有している。
【００１６】
また、一方の列の玉４の車両アウタ側Ａおよび他方の列の玉５の車両インナ側Ｂには、両列の玉４，５間に潤滑材を封入するとともに外部から泥水等が浸入するのを防止するためのシール部材２２が設けられている。
【００１７】
次に、上記のような車輪用軸受装置１における車輪取付け構造２を説明する。これは、図１〜図３に示すように、前記ハブホイール７の車両アウタ側Ａ外周面に、径方向外向きＣに拡径した環状のハブフランジ９が形成され、このハブフランジ９の盤面所定位置、すなわち円周方向に等間隔で例えば５箇所に、ハブボルト１１（取付けボルト）が挿通するボルト孔１０が形成されている。なお、ハブフランジ９の車両アウタ側Ａには拡径部７ｂが形成されている。
【００１８】
そして図３に示すように、ハブフランジ９の車両アウタ側Ａ面である取付け面の、ボルト孔１０を含む周方向の環状面１０ａは径方向の平面に形成され、前記ハブフランジ９の側面のうちボルト孔１０よりも径方向外側の外側取付け面部２３が、前記ハブフランジ９の外周端面に近づくにつれて順次車両インナ側Ｂに傾斜する、すなわち、後述のブレーキディスクロータ１２（車輪取付け用部材）から離反するよう傾斜した、円周方向に沿った傾斜平面とされ、この傾斜平面はハブフランジ９の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２（ハブフランジ９の車両アウタ側Ａ面である取付け面）からの離反最大距離αが１０μｍとなるように形成されている。
【００１９】
なお、前記ブレーキディスクロータ１２は、図示しないブレーキキャリパによって制動力を付与されるものである。そして、ブレーキディスクロータ１２の車両アウタ側Ａにタイヤホイール部材１３（別の車輪取付け用部材）が重ねられ、このブレーキディスクロータ１２およびタイヤホイール部材１３には、前記ハブボルト１１が挿通する挿通孔２５が形成され、ハブフランジ９にブレーキディスクロータ１２、タイヤホイール部材１３を重ねた状態で、ハブボルト１１にナット１４を螺着することでブレーキディスクロータ１２およびタイヤホイール部材１３がハブフランジ９に固定されている。
【００２０】
上記構成において、車輪用軸受装置１にブレーキディスクロータ１２およびタイヤホイール部材１３を取付ける場合、ハブホイール７におけるハブフランジ９の車両アウタ側Ａの拡径部７ｂにブレーキディスクロータ１２を嵌合するようにするとともに、ブレーキディスクロータ１２の挿通孔２５が、ハブフランジ９のボルト孔１０に予め圧入されているハブボルト１１に挿通するようにして、ハブフランジ９に重ねる。また同様に、タイヤホイール部材１３を、その挿通孔２５にハブボルト１１が挿通するようにしてブレーキディスクロータ１２に重ねる。この状態で、ナット１４をハブボルト１１に締付けることでブレーキディスクロータ１２およびタイヤホイール部材１３をハブホイール７（ハブフランジ９）に固定するものである。
【００２１】
ところで、ハブボルト１１はハブフランジ９のボルト孔１０に車両インナ側Ｂから車両アウタ側Ａに向けて予め圧入される。このとき、ハブフランジ９はハブボルト１１の圧入力によって、車両アウタ側Ａ面である取付け面のうち、ハブフランジ９の外周端部、すなわちボルト孔１０よりも径方向外側部分が、車両アウタ側Ａに盛り上がる傾向にある。
【００２２】
そして本発明の実施の第一形態では、ハブフランジ９のボルト孔１０よりも径方向外側の外側取付け面部２３の、ハブフランジ９の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離αが１０μｍとなる傾斜平面とされている。
【００２３】
このように形成することにより、ハブボルト１１をハブフランジ９のボルト孔１０に圧入した際にハブフランジ９の外周端部が盛り上がったとしても、これが傾斜平面によってある程度抑えられ、ハブボルト１１がボルト孔１０に圧入された際に発生する盛り上がり量が、車両アウタ側Ａ面である取付け面（平面）に対して僅かになる。例えばハブボルト１１の圧入に際して３０μｍの盛り上がりが発生する場合、上記のような傾斜面を形成しておくことにより、最大で２０μｍの盛り上がりが残ることになる。
【００２４】
これにより、ハブフランジ９においてボルト孔１０部分が盛り上がり部分に比べて凹となった状態を維持して、かつその盛り上がり量が最適値となる。
【００２５】
このような状態でナット１４をハブボルト１１に締付けると、その締付力によってブレーキディスクロータ１２とハブフランジ９とが隙間なく平面で密着するようにして固定されるようになり、ハブフランジ９の面振れ精度が低下するのを防止することができる。
【００２６】
ここで、下記（表１）に、ハブホイール７を軸心８回りに回転させた際の振れ量の実験結果を示す。
【表１】
0004911333.tif 000002
上記（表１）において、
Ｎ数：実験数（回）
ＭＡＸ：振れ量の最大値（μｍ）
ＭＩＮ：振れ量の最小値（μｍ）
平均：振れ量の平均値（μｍ）
標準偏差：振れ量の標準偏差
Ｃｍｋ：工程能力
である。
【００２７】
また、直接測定とは、ハブホイール７のボルト孔１０にハブボルト１１を圧入した状態で外輪部材３を固定し、ハブホイール７を軸心８回りに回転させた場合であり、プレート測定とは、ブレーキディスクロータ１２およびタイヤホイール部材１３の代替品である図示しないプレートを装着した場合である。
【００２８】
上記（表１）から、従来の形状に比べて上記実施の形態のように、ハブフランジ９の側面のうちボルト孔１０よりも径方向外側の外側取付け面部２３を、ハブフランジ９の外周端面に近づくにつれて順次車両インナ側Ｂに傾斜させた傾斜平面とし、ハブフランジ９の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離αが１０μｍとなるように形成することにより、Ｃｍｋが向上し、ブレーキディスクロータ１２の振れ量を抑制することができることが明らかになった。
【００２９】
次に、図４に基づいて、参考例の実施形態を説明する。上記実施の第一形態では、ハブフランジ９の取付け側面のうち、ボルト孔１０よりも径方向外側の外側取付け面部２３を、ハブフランジ９の外周端面に近づくにつれて順次車両インナ側Ｂに傾斜する傾斜平面とし、ハブフランジ９の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離αが１０μｍとなるように形成したが、この参考例では、これに加え、ボルト孔１０よりも径方向内側の内側取付け面部２４を、ハブホイール７の中心に近づくにつれて順次車両インナ側Ｂに傾斜する周方向に沿った傾斜平面とし、その端部位置（ハブフランジ９の基部）におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離βが１０μｍとなるように形成した（図１を兼用して仮想線で示す）。なお、ボルト孔１０を含んでボルト孔１０の径と同一の幅を有する円周方向に沿った環状面１０ａは平面である。他の構成は上記実施の第一形態と同様である。
【００３０】
そして、参考例の実施の形態では、ハブフランジ９におけるボルト孔１０にハブボルト１１を圧入した際に、ボルト孔１０の径方向外側および径方向内側が盛り上がるような場合に有効であり、上記実施の第一形態と同様に、従来のハブフランジ９形状に比べて、Ｃｍｋが向上し、ブレーキディスクロータ１２の面振れ精度の低下を防止できることが確かめられている。
【００３１】
なお、上記各実施の形態では、外側取付け面部２３或いは内側取付け面部２４をハブフランジ９の円周方向に沿った環状の面に形成したがこれに限定されるものではなく、本発明に係る例として図５に示すように、ボルト孔１０の外周部の径方向外側のみを車両インナ側Ｂに傾斜させた傾斜平面２６としてもよい。参考例として、図６に示すように、ボルト１０の外周部全体を車両インナ側Ｂに傾斜させてボルト孔１０に同心円状の傾斜平面２７としてもよく、何れの場合も上記各実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。なお、傾斜平面２６、傾斜平面２７の傾斜量は上記各実施の形態と同様とする。
【００３２】
また、上記各実施の形態ではハブフランジ９に傾斜平面を形成するようにしたがこれに限定されるものではなく、傾斜平面の代わりに、この傾斜平面と同様にブレーキディスクロータ１２から離反するよう傾斜する傾斜曲面に形成してもよく、この場合も上記各実施の形態と同様に、ブレーキディスクロータ１２の面振れ精度の低下を防止できる。
【００３３】
さらに上記各実施の形態では、傾斜平面あるいは傾斜曲面の、ブレーキディスクロータ１２（ハブフランジ９の車両アウタ側Ａ面である取付け面）からの離反最大距離が１０μｍとなるように形成したが、例えばこの離反最大距離を２０μｍ〜１０μｍの間としても、上記各実施の形態と同様に、ブレーキディスクロータ１２の面振れ精度の低下を防止できる。
【００３４】
さらに、上記各実施の形態では、車体側に取付けられる外輪部材３に転動体としての複列の玉４，５を介してハブホイール７（内輪部材）が軸心８回りに回転可能に支持された構成について説明したが、これに限定されるものではなく、本願発明は、図７に示すように、内輪部材（複列的使用）３０を車体側に非回転に支持し、外輪部材３１を、複列の玉４，５を介して軸心８回りに回転自在に構成し、この外輪部材３１に径方向外向きに突出するフランジ（ハブブランジに相当する）３２を形成し、このフランジ３２に取付けボルト（ハブボルトに相当する）３３を圧入するような構成の車輪用軸受装置１（駆動輪側に用いられる）にも適用できることは勿論である。この場合も、フランジ３２の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離αあるいはフランジ３２の基端部におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離βを上記実施の形態と同様に設定することで、フランジ３２に取付けボルト３３を圧入する場合であっても、ブレーキディスクロータ１２の面振れ精度の低下を防止できる。
【００３５】
その他、車体側に取付けられる外輪部材３に転動体を介してハブホイール７を軸心８回りに回転可能に構成した車輪用軸受装置１のタイプとして、例えば図８〜図１０に示すようなハブユニットとして提供されるものがある。
【００３６】
このうち図８に示した車輪用軸受装置１は、従動輪側に用いられる車輪用軸受装置１で、車体側に取付けられる外輪部材３に、複列の内輪部材２１，２１が転動体としてのころ３５，３５を介して軸心８回りに回転可能に支持され、これら内輪部材２１，２１にハブホイール７が挿通されるとともにその端部が一方の内輪部材２１に対してかしめられ、外輪部材３の端部に防水カバー３６が取付けられ、前記ハブホイール７にハブフランジ９が形成され、このハブフランジ９にハブボルト１１が圧入されるものである。
【００３７】
また図９に示した車輪用軸受装置１は、従動輪側に用いられる車輪用軸受装置１で、車体側に取付けられる外輪部材３に、複列の玉４，５を介してハブホイール７およびこれに嵌着された内輪部材２１が軸心８回りに回転可能に支持され、ハブホイール７の端部にナットＮが螺着され、前記外輪部材３に図示しない車速度センサに泥水等がかかるのを防止するためのカバー３７が取付けられ、前記ハブホイール７にハブフランジ９が形成され、このハブフランジ９にハブボルト１１が圧入されるものである。
【００３８】
さらに図１０に示した車輪用軸受装置１は、駆動輪側に用いられる車輪用軸受装置１で、ハブホイール７に等速ジョイントの椀形外輪部材４０に一体的に形成した軸部４１が挿通されるとともにその端部がかしめられ、車体側に取付けられる外輪部材３に複列の玉４，５を介してハブホイール７および椀形外輪部材４０が軸心８回りに回転可能に支持され、前記ハブホイール７にハブフランジ９が形成され、このハブフランジ９にハブボルト１１が圧入されるものである。
【００３９】
そして、上記図８〜図１０に示した車輪用軸受装置１においても、ハブフランジ９の外周端面におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離α、あるいは参考例としてハブフランジ９の基端部におけるブレーキディスクロータ１２からの離反最大距離βを、上記実施の形態と同様に設定することで、ハブフランジ９にハブボルト１１が圧入された場合であっても、ハブフランジ９に取付けるブレーキディスクロータ１２の面振れ精度の低下を防止できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、外輪部材あるいは内輪部材の一方に形成した取付けフランジの側面の車輪取付け用部材を取付ける側面のうち、ボルト孔よりも径方向外側の取付け面部を、取り付けフランジの外周端面に近づくにつれて順次車輪取付け用部材から離反するような傾斜曲面又は傾斜平面としたことにより、取付けフランジのボルト孔に取付けボルトを圧入した際に発生する取付けフランジの変形が抑えられ、取り付けボルトにナットを螺合することで、取付けフランジと車輪取付け用部材とが隙間なく平面で密着するようにして固定されるようになり、取付けフランジの面振れ精度が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態を示す車輪用軸受装置における車輪取付け構造の全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく要部拡大断面図である。
【図３】同じく要部拡大斜視図である。
【図４】参考例の実施形態を示す車輪用軸受装置における車輪取付け構造の要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図６】参考例の他の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図７】別の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図８】別の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図９】別の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図１０】別の実施の形態を示す車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図１１】従来の車輪用軸受装置における車輪取付け構造の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１車輪用軸受装置
２車輪取付け構造
７ハブホイール
９ハブフランジ
１０ボルト孔
１１ハブボルト
１２ブレーキディスクロータ
１３タイヤホイール部材
１４ナット
２３外側取付け面部
２５挿通孔
【図１】
0004911333.tif 000003
【図２】
0004911333.tif 000004
【図３】
0004911333.tif 000005
【図４】
0004911333.tif 000006
【図５】
0004911333.tif 000007
【図６】
0004911333.tif 000008
【図７】
0004911333.tif 000009
【図８】
0004911333.tif 000010
【図９】
0004911333.tif 000011
【図１０】
0004911333.tif 000012
【図１１】
0004911333.tif 000013