特許 6601154 ハブユニット軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6601154

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】ハブユニット軸受

(51)【国際特許分類】

   B60B 35/02 20060101AFI20191028BHJP

   F16C 35/067 20060101ALI20191028BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20191028BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   B60B35/02 L

   F16C35/067

   F16C33/58

   F16C19/18

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-211491(P2015-211491)

(22)【出願日】2015年10月28日

(65)【公開番号】特開2017-81407(P2017-81407A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100183357

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義美

(72)【発明者】

【氏名】神谷 良雄

【審査官】 高橋 武大

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２９７９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３０５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４０４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６２３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０６５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１９７６７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｂ ３５／００

Ｆ１６Ｃ １９／００−１９／５６、３３／３０−３３／６６

３５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体側構成品に固定され、非回転状態に保持される環状の静止輪と、
車輪側構成品に接続され、前記静止輪に対向して相対回転可能に配される環状の回転輪と、
前記静止輪と前記回転輪のそれぞれの対向面に設けられ、軸方向に複列の軸受部を構成する内側列軸受部と外側列軸受部と、
前記内側列軸受部と前記外側列軸受部にそれぞれ組み込まれる複数個の転動体と、を有し、
前記静止輪には、当該静止輪を前記車体側構成品に固定するための複数個の取付孔を周方向で隣り合うように備えた固定フランジを設け、
前記固定フランジの軸方向内側には、前記静止輪を前記車体側構成品の内径側に設けられた嵌合孔へ、僅かな隙間を伴って、内嵌するための環状のパイロット部が設けられており、
前記固定フランジは、前記内側列軸受部よりも、軸方向内側に設けられ、
周方向で隣り合う前記取付孔間には、取付孔間の距離が長い領域と、距離が短い領域とが存しており、
周方向で隣り合う前記取付孔間の距離が長い領域に対応する前記パイロット部には、第一スリットを設け、
前記第一スリットは、前記取付孔間の距離が長い領域の周方向略中央位置１箇所で径方向に貫通して設けられており、
前記第一スリットの底面（軸方向内側面）は、前記固定フランジの軸方向内側面と面一に構成されていることを特徴とするハブユニット軸受。

【請求項2】

周方向で隣り合う前記取付孔間の距離が短い領域に対応する前記パイロット部には、第二スリットを設け、
前記第二スリットは、前記取付孔間の距離が短い領域の周方向略中央位置１箇所で径方向に貫通して設けられており、
前記第二スリットの底面（軸方向内側面）は、前記固定フランジの軸方向内側面と面一に構成されていることを特徴とする請求項１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、ボルトを介して車体側構成品を連結するための固定フランジを静止輪の外周に備えているハブユニット軸受に関する。
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、軸方向に関して「内」とは、ハブユニット軸受を懸架装置に組み付けた状態で車体の幅方向中央寄りとなる側を言い、図２、図４及び図５において右側を言う。反対に、軸方向に関して「外」とは、車体の幅方向外寄りとなる側を言い、図２、図４及び図５において左側を言う。

【背景技術】

【0002】

図５に示す従来技術のハブユニット軸受は、車体側構成品であるナックル２００に固定され、非回転状態に保持される環状の外輪（静止輪）１００と、ホイールなどに接続され、外輪１００に対向して相対回転可能に配される内輪（回転輪）４００と、外輪１００と内輪４００のそれぞれの対向面に設けられ、軸方向に複列の軸受部を構成する内側列軸受部５００と外側列軸受部６００と、内側列軸受部５００と外側列軸受部６００にそれぞれ組み込まれる複数個の転動体８００と、を有し、外輪１００には、外輪１００をナックル２００に固定するための取付孔（雌ネジ部）１０２を備えた複数個の固定フランジ１０１を設けている。
固定フランジ１０１の軸方向内側には、外輪１００をナックル２００に位置決めするための円環状のパイロット部１０３が設けられており、パイロット部１０３はナックル２００の内径側に設けられた嵌合孔へ、僅かな隙間を伴って、内装される。そして固定フランジ１０１に設けられている取付孔（雌ネジ部）１０２に、ナックル２００の軸方向内側からナックルボルト３００を挿通させるとともに、締め付け固定することによってナックル２００に固定されている（図５参照。）。そして、ハブユニット軸受では、固定フランジ１０１と内側列軸受部５００とが径方向に重畳し、パイロット部１０３と内側列軸受部５００とが軸方向に近接する。

【0003】

このような従来構造において、固定フランジ１０１を、ナックル２００の軸方向内側からナックルボルト３００で締め付け固定すると、固定フランジ１０１に反りが発生し、外輪１００が変形して外輪軌道面の真円度が崩れてしまうことがあった（図６（ａ）（ｂ）参照。）。
すなわち、ナックルボルト３００をナックル２００の軸方向内側から締め付けていくと、固定フランジ１０１の取付孔１０２の近傍がナックルボルト３００の軸力により軸方向内側（インボード側）に引き寄せられるため、外輪１００は、固定フランジ１０１を挟んで軸方向外側（アウトボード側）の領域が、軸方向内側（インボード側）に向けて拡径する（図６（ｂ）にて符号Ｒ１で示す方向に伸びる）と共に、拡径方向と直交する方向には縮径するように変形し、反対に、固定フランジ１０１を挟んで軸方向内側（インボード側）の領域が、軸方向外側（アウトボード側）に向けて縮径する（図６（ｂ）にて符合Ｒ２で示す方向に、ナックル２００によって圧潰される）と共に、縮径方向と直交する方向には拡径するように変形するため、外側列軸受部６００を構成する外輪軌道面６０１は上下方向が長径の楕円状に、内側列軸受部５００を構成する外輪軌道面５０１は水平方向が長径の楕円状に、それぞれ変形して真円度崩れを発生していた（図６（ａ）（ｂ）参照。）。

【0004】

そこで、特許文献１では、上下方向（図６（ｃ）にて符号Ｖ１で示す方向）の肉厚ｔ１が厚肉で、水平方向（図６（ｃ）にて符号Ｈ１で示す方向）の肉厚ｔ２が薄肉の楕円状の外輪１００を予め成形し、これを用いることにより、ナックルにナックルボルトを介して締結する際の外輪の取付変形を防止するものとしている。

【0005】

しかし、特許文献１の構造の場合、次に示すような課題があった。
（１）ナックル構造による取付面の剛性分布（構造上、場所によって剛性が異なる）によっては、必ずしも上下方向の変形が大きいとは限らず、取付孔間の周方向の距離が長い領域の変形が大きくなる場合がある。
（２）ナックル取付面の凹凸の分布（平面度）によって、必ずしも上下方向の変形が大きいとは限らず、取付孔間の周方向の距離が長い領域の変形が大きくなる場合がある。
（３）外輪軌道面は、外輪外径を基準に内面研削盤で研削されるが、特許文献１の構造によると肉厚を変化させるため、外輪外径面が非円形状になり基準面が得られず、研削ができないという課題がある。なお、円環状ではあるものの、外輪内端部に位置するナックルパイロット部を基準面にすると、外輪軌道面との軸方向距離が増えるため、外輪軌道面の真円度が得難いという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１４８５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は従来技術の有するこのような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、静止輪の固定フランジとナックルとをナックルボルトを介して締結した際に、静止輪のナックルパイロット部がナックルによって径方向に変形（圧潰）したとしても、静止輪軌道面（外輪軌道面）の真円度を維持することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために、第１の本発明は、車体側構成品に固定され、非回転状態に保持される環状の静止輪と、
車輪側構成品に接続され、前記静止輪に対向して相対回転可能に配される環状の回転輪と、
前記静止輪と前記回転輪のそれぞれの対向面に設けられ、軸方向に複列の軸受部を構成する内側列軸受部と外側列軸受部と、
前記内側列軸受部と前記外側列軸受部にそれぞれ組み込まれる複数個の転動体と、を有し、
前記静止輪には、当該静止輪を前記車体側構成品に固定するための複数個の取付孔を周方向で隣り合うように備えた固定フランジを設け、
前記固定フランジの軸方向内側には、前記静止輪を前記車体側構成品の内径側に設けられた嵌合孔へ、僅かな隙間を伴って、内嵌するための環状のパイロット部が設けられており、
前記固定フランジは、前記内側列軸受部よりも、軸方向内側に設けられ、
周方向で隣り合う前記取付孔間には、取付孔間の距離が長い領域と、距離が短い領域とが存しており、
周方向で隣り合う前記取付孔間の距離が長い領域に対応する前記パイロット部には、第一スリットを設け、
前記第一スリットは、前記取付孔間の距離が長い領域の周方向略中央位置１箇所で径方向に貫通して設けられており、
前記第一スリットの底面（軸方向内側面）は、前記固定フランジの軸方向内側面と面一に構成されていることを特徴とするハブユニット軸受としたことである。

【0009】

第２の本発明は、第１の本発明において、周方向で隣り合う前記取付孔間の距離が短い領域に対応する前記パイロット部には第二スリットを設け、
前記第二スリットは、前記取付孔間の距離が短い領域の周方向略中央位置１箇所で径方向に貫通して設けられており、
前記第二スリットの底面（軸方向内側面）は、前記固定フランジの軸方向内側面と面一に構成されていることを特徴とするハブユニット軸受としたことである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、静止輪の固定フランジとナックルとをナックルボルトを介して締結した際に、静止輪のナックルパイロット部がナックルによって径方向に変形（圧潰）したとしても軌道面側に影響を及ぼさないようにすることができた。また、本発明によれば、固定フランジを挟んで軸方向外側の外輪外径面は円形状になるため、外径面に研削基準面を設けることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明ハブユニット軸受の第一実施形態を軸方向内側から見た背面図である。

【図2】図１のII−II線で断面した概略縦断面図である。

【図3】第二実施形態のハブユニット軸受を軸方向内側から見た背面図である。

【図4】図３のIV−IV線で断面した概略縦断面図である。

【図5】従来技術のハブユニット軸受を示す概略縦断面図である。

【図6】（ａ）は、固定フランジをナックルボルトで締め付けた際に固定フランジが変形している状態を示す従来技術の概略図、（ｂ）は内側列軸受部と外側列軸受部の変形を示す従来技術の概略図、（ｃ）は外輪の径方向の肉厚を厚く、水平方向の肉厚を薄く構成した従来技術の外輪を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明ハブユニット軸受の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の第一実施形態、図３及び図４は本発明の第二実施形態を示す。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。

【0013】

「第一実施形態」
図１及び図２は本発明ハブユニット軸受の第一実施形態の概略図を示し、本実施形態では、自動車のナックル（車体側構成品）７０にナックルボルト８０を介して固定する固定フランジ５を外径面に備えるとともに、内周面に複列の外輪軌道（静止側軌道面）７ａ，７ｂを備えた外輪（静止輪）１と、軸方向外側（図中Ａ１で示すアウトボード側）の外径面に車輪を支持するための車輪支持用フランジ２０を備えるとともに、外輪１内に配される外径面に内輪軌道（回転側軌道面）２１を備え、外輪１と相対回転可能に配されるハブ輪（回転輪）１９と、内輪軌道（回転側軌道面）２７を備え、ハブ輪１９の軸方向内側（図中Ａ２で示すインボード側）の外径面に形成された小径の段部２３に外嵌めされて配される別体の内輪（回転側の軌道輪）２５と、保持器２８，２８に保持され、それぞれの外輪軌道７ａ，７ｂと内輪軌道２１，２７とによって軸方向で複列に構成された外側列軸受部５０と内側列軸受部６０に組み込まれる複数個の転動体（玉）２９と、軸方向外側と内側にて軸受内部を密封する所定の密封装置（シール部材）４３，４５と、を少なくとも含む駆動輪用のハブユニット軸受を想定している。
なお、図中Ａ３は軸方向、Ａ４は径方向をそれぞれ示す。

【0014】

本発明のハブユニット軸受は、外輪１の構成に特徴的部分を有するものであるため、本実施形態では特徴的部分の説明に留める。その他の構成、例えば、ハブ輪１９、別体の内輪２５、保持器２８、転動体２９、密封装置４３，４５、及び外側列軸受部５０と内側列軸受部６０などの構成は、特に図示形態に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。また、その他の構成などを備えるものであっても本発明の範囲内である。

【0015】

外輪１は、円筒状に形成され、外径面の軸方向内側寄りに固定フランジ５を突設して構成されている（図１、図２参照。）。

【0016】

固定フランジ５は、外輪１の軸方向内側の外径面に所定高さをもって突設させるとともに周方向にわたって連続して環状に設けられ、周方向に所定間隔をあけて４個、それぞれ径方向で外方に向けて突設させた突部５ａを備えている（図１、図２参照。）。突部５ａには、外輪１をナックル７０にナックルボルト８０を介して固定するための取付孔（雌ネジ部）５ｂを備えている。
なお、固定フランジ５の突部５ａの突設数、形状などは図示形体に限定解釈されるものではない。

【0017】

固定フランジ５は、内側列軸受部６０（外輪軌道７ｂ）よりも、軸方向内側に位置するように設けられており、固定フランジ５の軸方向内側には、外輪１をナックル７０に位置決めするためのパイロット部（ナックルパイロット部）３が設けられている（図２参照。）。

【0018】

周方向で隣り合う固定フランジ５の取付孔５ｂ間には、取付孔５ｂ間の距離が長い領域３０と、距離が短い領域３１とが存している。
本実施形態において、取付孔５ｂ間の距離が長い領域３０と、距離が短い領域３１は、それぞれ周方向で交互に設けられ、周方向でそれぞれ２つずつ存している（図１参照。）。本実施形態の前記距離が長い領域３０と３０、及び前記距離が短い領域３１と３１はそれぞれが同一の距離に構成されている。

【0019】

前記取付孔５ｂ間の距離が長い領域３０に対応するパイロット部３の軸方向内側の端部には、スリット（第一スリット）３３が設けられている（図１、図２参照。）。

【0020】

第一スリット３３は、取付孔５ｂ間の距離が長い領域３０の周方向略中央位置に、周方向及び軸方向で所定の寸法を有するとともに、パイロット部３を径方向に貫通させて、平面視略矩形状に切欠くことで設けられている。また、第一スリット３３の底面（軸方向外側面）は、固定フランジ５の軸方向外側面（ナックル７０の当接面）と面一になっている。
本実施形態では、取付孔５ｂ間の距離が長い二箇所の領域３０，３０にそれぞれ一つずつ設けられている（図１、図２参照。）。

【0021】

第一スリット３３の形状は特に図示形体に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。また、本実施形態では、それぞれの領域３０に一つずつ第一スリット３３を設けているが、剛性などを考慮してそれぞれの領域に複数個ずつ設けてもよく、また、一つの領域３０には複数個設け、他の一つの領域３０には一つだけ設けることとすることも可能で本発明の範囲内で設計変更可能である。

【0022】

本実施形態によれば、固定フランジ５を内側列軸受部６０よりも軸方向内側に設け、内側列軸受部６０とパイロット部３との間を、剛性が高い固定フランジ部５で変形を絶縁し、ナックルボルト８０で締め付け固定した際に、ナックル７０によってパイロット部３が圧潰されても、その変形の軌道面側への影響はない。

【0023】

また、周方向で隣り合う固定フランジ５の取付孔５ｂ間の距離が長い領域３０に対応するパイロット部３の端部に第一スリット３３を設けた構成を採用していることから、ナックルボルト８０で締め付け固定した際に、ナックル７０によってパイロット部３が圧潰されて発生する変形を局所的な変形に留め、かつ固定フランジ５を介してその変形が軌道面側に影響しないように防ぐことが可能である。

【0024】

さらに、固定フランジ５を挟んで軸方向外側の外輪外径面は円形状になるため、外径面に研削基準面（シュー面）を設けることが可能であるため、パイロット部３の端面、あるいは、外輪１の外端面をパッキングプレートに吸着させれば、両軌道面７ａ，７ｂを精度良く研削することができる。

【0025】

「第二実施形態」
図３及び図４は本発明ハブユニット軸受の第二実施形態を示す。
本実施形態では、第一実施形態で説明した第一スリット３３とともに、周方向で隣り合う前記固定フランジ５の取付孔５ｂ間の距離が短い領域３１に対応する前記パイロット部３の端部にも、スリット（第二スリット）３４を設けたことを特徴としている。

【0026】

第二スリット３４は、取付孔５ｂ間の距離が短い領域３１の周方向略中央位置に、周方向及び軸方向で所定の寸法を有するとともに、パイロット部３０を径方向に貫通させて、切欠くことで設けられている。本実施形態では、取付孔５ｂ間の距離が短い二箇所の領域３１，３１にそれぞれ一つずつ設けられている。
また、本実施形態においても、剛性などを考慮してそれぞれの領域３１，３１に第二スリット３４を複数個ずつ設けてもよく、また、一つの領域３１には複数個設け、他の一つの領域３１には一つだけ設けることとすることも可能で本発明の範囲内で設計変更可能である。また、第一のスリット３０との関係においてその配設数や形状などを設計変更可能である。

【0027】

また本実施形態では、固定フランジ５の各突部５ａの軸方向外側にそれぞれリブ４０を設けて固定フランジ５の剛性を更に向上し、ナックル７０に圧潰されて発生するパイロット部３の変形が軌道面側に及ばないようにしている。
なお、リブ４０の配設数・形状などは特に図示形体に限定されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。

【0028】

本実施形態におけるその他の構成及びその他の作用効果は、第一実施形態と同様であるため説明は省略する。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、従動輪用のハブユニット軸受や、その他の形態のハブユニット軸受にも利用可能である。

【符号の説明】

【0030】

１ 外輪（静止輪）
３ パイロット部（ナックルパイロット部）
５ 固定フランジ
５ｂ 取付孔（雌ねじ部）
１９ ハブ輪（回転輪）
２５ 別体内輪（回転輪）
２９ 転動体
３０ 取付孔間の距離が長い領域
３１ 取付孔間の距離が短い領域
３３ 第一スリット
３４ 第二スリット
５０ 外側列軸受部
６０ 内側列軸受部
７０ ナックル（車体側構成品）
８０ ナックルボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】