JP2007269090A - Hub unit and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハブユニット及びハブユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a hub unit and a method for manufacturing the hub unit.
車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心に配置されるとともに外輪に複数列の転動体を介して軸心回りに回転自在に設けられるハブホイールとを備えるハブユニットがある。このハブユニットは、車体に取り付けられて、車輪を支持する。 There is a hub unit that includes an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and a hub wheel that is arranged concentrically with the outer ring and that is provided on the outer ring via a plurality of rows of rolling elements so as to be rotatable about an axis. The hub unit is attached to the vehicle body and supports the wheels.
ハブユニットは、特にフロント側で、旋回時の横力入力によりハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの合わせ面で微小な滑りが生じフレッティング摩耗が発生する。このフレッティング摩耗が進展すると、合わせ面でスティックスリップが生じ、異音が発生する。 In the hub unit, especially on the front side, a slight slip occurs on the mating surface of the flange portion of the hub wheel with the brake disc rotor due to lateral force input during turning, and fretting wear occurs. When this fretting wear progresses, stick slip occurs on the mating surfaces, and abnormal noise is generated.
例えば、特許文献1では、ハブのフランジ部の摩耗に起因した異音の発生を防止するために、ハブ側取り付け部間に肉薄部を形成し、ディスクホイールには肉厚の取り付け部及び肉薄部を形成している。
For example, in
しかしながら、特許文献1では、ハブユニットとディスクホイールとの双方に構造的な特徴があるため、これらの製作はコストの増大につながる。
However, in
本発明の課題は、ブレーキディスクロータが取り付けられることが予定されたハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの合わせ面における摩耗に起因する異音発生を防止するハブユニットとその製造方法を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hub unit that prevents generation of abnormal noise due to wear on a mating surface of a flange portion of a hub wheel where a brake disc rotor is scheduled to be attached to the brake disc rotor, and a manufacturing method thereof. .
上記課題を解決するための本発明のハブユニットは、
車体側に非回転に取り付けられる外輪と、この外輪と同心に配置されるとともに外輪に転動体を介して軸心回りに回転自在に設けられ車両の車輪と一体回転するハブホイールとを備えるハブユニットであって、
ハブホイールは、該ハブホイールの外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出し、車両アウタ側主表面にブレーキディスクロータ及びタイヤホイールがこの順で重ねて取り付けられることが予定されたフランジ部が設けられ、
ブレーキディスクロータと当接するフランジ部の車両アウタ側主表面が、ラジアル方向にツールマークが配列する旋削加工面とされるとともに、該旋削加工面は、形成されたツールマークの隣接間隔が310μm以上600μm以下であり、ツールマークの隣接方向と平行に測定した粗さ曲線から求められるパラメータのうち、切断レベル50%における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(50%)が37%以上60%以下であり、十点平均粗さRzJISが1.5μm以上8μm以下であることを特徴とする。
The hub unit of the present invention for solving the above problems is
A hub unit comprising an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and a hub wheel that is arranged concentrically with the outer ring and that is provided on the outer ring so as to be rotatable about a shaft center via a rolling element and rotates integrally with a vehicle wheel. Because
The hub wheel protrudes in a radial direction from an end of the outer peripheral surface of the hub wheel on the outer side of the vehicle, and a flange portion on which the brake disc rotor and the tire wheel are scheduled to be attached to the main surface of the outer side of the vehicle in this order. Is provided,
The main surface on the vehicle outer side of the flange portion that comes into contact with the brake disc rotor is a turning surface in which tool marks are arranged in the radial direction. The turning surface has an interval between adjacent tool marks of 310 μm or more and 600 μm. Of the parameters obtained from the roughness curve measured parallel to the adjacent direction of the tool mark, the load length ratio Rmr (50%) of the roughness curve at a cutting level of 50% is 37% or more and 60% or less. The ten-point average roughness RzJIS is 1.5 μm or more and 8 μm or less.
また、本発明のハブユニットの製造方法は、上記本発明のハブユニットを製造するための方法であって、ハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面の旋削加工を、ワイパーチップを用いて行なうことを特徴とする。 The hub unit manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing the hub unit according to the present invention, wherein the turning of the main surface on the vehicle outer side of the flange portion of the hub wheel is performed using a wiper tip. It is characterized by that.
なお、本発明において使用する粗さパラメータは、負荷長さ率Rmr及びスキューネスRskがJIS:B0601(2001)、十点平均粗さRzJISがJIS:B0601(2001)、RpkがJIS:B0671−2(2002)に規定された方法により測定されたものを意味するものとする。また、基準長さlrは0.8mmに選定する。 The roughness parameters used in the present invention are as follows: load length ratio Rmr and skewness Rsk are JIS: B0601 (2001), ten-point average roughness RzJIS is JIS: B0601 (2001), and Rpk is JIS: B0671-2 ( It shall mean that measured by the method specified in 2002). The reference length lr is selected to be 0.8 mm.
すなわち、本発明においては、ハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面を旋削加工面とする場合、該旋削加工面に形成されたツールマークの隣接間隔を310μm以上600μm以下とする。そして、フランジ部の車両アウタ側主表面の切断レベル50%における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(50%)が37%以上、十点平均粗さRzJISを8μm以下とすることにより、フランジ部の車両アウタ側主表面とブレーキディスクロータとの間の摩擦が効果的に低減され、ハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの合わせ面(車両アウタ側主表面)における摩耗に起因する異音発生を防止することができる。 That is, in the present invention, when the vehicle outer side main surface of the flange portion of the hub wheel is a turning surface, the adjacent interval between the tool marks formed on the turning surface is 310 μm or more and 600 μm or less. Then, the load length ratio Rmr (50%) of the roughness curve at a cutting level of 50% on the vehicle outer side main surface of the flange portion is 37% or more, and the ten-point average roughness RzJIS is 8 μm or less. The friction between the vehicle outer side main surface and the brake disc rotor is effectively reduced, and abnormal noise caused by wear on the mating surface (vehicle outer side main surface) of the flange portion of the hub wheel with the brake disc rotor is generated. Can be prevented.
加工面の平坦性を示す指標としては従来十点平均粗さRzJISが多用され、この値が小さいほど摩擦低減に効果があることはよく知られている通りである。しかし、十点平均粗さRzJISを小さくするだけでハブホイールのフランジ部の合わせ面における異音発生を防止するために十分な程度の摩擦低減効果を達成するには、該十点平均粗さRzJISの値を相当に小さくしなければならず、加工面を旋削後、砥石や砥粒を用いた研磨加工を行なう必要があり、非常にコストがかかる難点がある。そこで本発明では、ハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面を、研磨を行なわないか、行なっても旋削加工上がりの状態でのプロファイルが引き継がれる軽い研磨に留めることを考慮して、そのRzJISの値は1.5μmよりも小さくしない(望ましくは2μmよりも小さくしない)ことを前提とする。 Conventionally, ten-point average roughness RzJIS is frequently used as an index indicating the flatness of the processed surface, and it is well known that the smaller this value, the more effective the friction reduction. However, in order to achieve a friction reducing effect sufficient to prevent the generation of noise on the mating surface of the flange portion of the hub wheel simply by reducing the ten-point average roughness RzJIS, the ten-point average roughness RzJIS is required. Must be considerably reduced, and it is necessary to perform polishing using a grindstone or abrasive grains after turning the processed surface, which is very expensive. Therefore, in the present invention, considering that the vehicle outer side main surface of the flange portion of the hub wheel is not polished, it is considered that the RzJIS is considered to be lightly polished so that the profile in the finished state of turning is taken over even if it is performed. Is assumed not to be smaller than 1.5 μm (preferably not smaller than 2 μm).
しかし、通常の旋削チップを用いた旋削加工面は、隣接するツールマーク間の山部が鋭く立ち上がった形状となりやすく、摩擦低減効果はほとんど得られない。そこで、本発明では、ハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面をワイパーチップによる旋削加工面とすることで、この問題を解決する。ワイパーチップを用いた旋削加工面は、隣接するツールマーク間の山部をよりブロードな形状を有するものとして形成でき、RzJISの値がある程度大きい旋削加工面であるにも拘わらず旋削加工面の摩擦を効果的に低減でき、ハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの合わせ面(車両アウタ側主表面)における摩耗に起因する異音発生を防止することができる。 However, a turning surface using a normal turning tip tends to have a shape in which a crest between adjacent tool marks rises sharply, and a friction reducing effect is hardly obtained. Therefore, in the present invention, this problem is solved by making the vehicle outer side main surface of the flange portion of the hub wheel a turning surface with a wiper tip. The turning surface using the wiper insert can be formed with a broader peak between adjacent tool marks, and the friction of the turning surface even though the turning surface has a large RzJIS value. Can be effectively reduced, and abnormal noise due to wear on the mating surface (vehicle outer side main surface) of the flange portion of the hub wheel with the brake disc rotor can be prevented.
図3にワイパーチップ31の切れ刃32を拡大して示す。ワイパーチップ31は、チップノーズ部を形成する曲率半径Rの円弧状の主切れ刃32aに続き、これよりも大きな曲率半径r(あるいは傾斜平面状の)を有するさらえ刃32bが形成される形で切れ刃32が構成されている。ワイパーチップ31で旋削加工を行なうと、図4Aに示すように、旋削により形成されたツールマークはチップノーズ部の後方側において、大曲率半径のさらえ刃32bによるフォロー加工によりつぶされた形状となり、半値幅の大きいブロードな断面プロファイル形状が得られる。このような断面プロファイル形状は、図4Bのような、さらえ刃を有さない通常の旋削チップでは決して得ることができない。また、図4Aに示すように、さらえ刃32bの形成区間が存在することで、同じ切れ込み深さによりツールマークピーク間距離を大きくできるので、旋削の送り速度を大きくでき、旋削加工の能率も向上することができる。
FIG. 3 shows an enlarged view of the
本発明のハブユニットにおいては、ブレーキディスクロータとの合わせ面(車両アウタ側主表面)における摩耗に起因する異音発生が問題となるハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面をワイパーチップによる旋削加工面とすることで、ツールマークの隣接間隔を、フランジ部を構成する鋼系素材の旋削加工においては、非常に大きな送り速度に対応した310μm以上600μm以下の大きな値に設定できる(通常旋削チップでは310μm未満が常識である)。他方、ツールマークの隣接間隔を310μm未満とすることは、ワイパーチップでは切れ込み深さが相当小さくなることを意味し、その優れた旋削効率性能が十分に発揮されず加工能率の大幅な低下につながる。他方、600μmを超えると切れ込み深さが大きくなりすぎ、切削負荷が大きくなりすぎて旋削チップの寿命が著しく損なわれ、また、負担のかかる加工条件のため旋削加工面が却って荒れたりするなど、不具合につながる。ツールマークの隣接間隔は、より望ましくは350μm以上500μm以下とするのがよい。 In the hub unit of the present invention, turning of the vehicle outer side main surface of the flange portion of the hub wheel with a wiper tip, which causes a problem of abnormal noise due to wear on the mating surface (vehicle outer side main surface) with the brake disc rotor. By using the machined surface, the tool mark adjacent spacing can be set to a large value of 310 μm or more and 600 μm or less corresponding to a very large feed rate in the turning of the steel-based material constituting the flange portion (normal turning tip) In that case, less than 310 μm is common sense. On the other hand, when the tool mark adjacent spacing is less than 310 μm, it means that the depth of cut is considerably reduced with the wiper tip, and its excellent turning efficiency performance is not fully exhibited, leading to a significant reduction in machining efficiency. . On the other hand, if it exceeds 600 μm, the depth of cut becomes too large, the cutting load becomes too large, the life of the turning tip is significantly impaired, and the turning surface is roughened due to heavy processing conditions. Leads to. The adjacent interval between the tool marks is more preferably 350 μm or more and 500 μm or less.
さらえ刃によるフォロー加工により、ツールマークの断面プロファイルがブロードニングすることは、粗さ曲線の負荷長さ率Rmrの数値により定量化できる。粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(c)は、粗さ曲線から基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分における最も高い凸部を通る直線(山頂線)に対して平行な切断レベルc(本発明では、この切断レベルcを50%に定めたRmr(50%)を採用する)切断したときに得られる切断長さの総和の基準長さに対する比を百分率で表したものである。断面プロファイルがブロードニングするほど、基準長さに対する切り取られる山区間比率が増大することは、その定義から自明である。つまり、Rmr(50%)の値が大きいほど、よりブロードなツールマークが形成されていることを意味する。 The broadening of the cross-sectional profile of the tool mark due to the follow-up process with the blade can be quantified by the numerical value of the load length ratio Rmr of the roughness curve. The load length ratio Rmr (c) of the roughness curve is extracted from the roughness curve by the reference length, and the cutting level c is parallel to the straight line (peak line) passing through the highest convex portion in the extracted portion (the present invention). Here, Rmr (50%) in which the cutting level c is set to 50% is adopted), the ratio of the total cutting length obtained when cutting is expressed as a percentage. It is obvious from the definition that as the cross-sectional profile is broadened, the ratio of the peak section cut to the reference length increases. That is, a larger value of Rmr (50%) means that a broader tool mark is formed.
本発明のハブユニットでは、ブレーキディスクロータとの合わせ面(車両アウタ側主表面)における摩耗に起因する異音発生が問題となるハブホイールのフランジ部の車両アウタ側主表面をワイパーチップによる旋削加工面とすることで、負荷長さ率Rmr(50%)を37%以上60%以下の大きな値に設定でき、該旋削加工面の摩擦が低減される結果、ハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生を極めて効果的に防止することができる。さらえ刃を有さない通常の旋削チップを用いると、負荷長さ率Rmr(50%)は必然的に37%未満となり、旋削加工面の摩擦低減効果は達成できない。また、負荷長さ率Rmr(50%)を60%超とすることは、ワイパーチップでは切れ込み深さが相当小さくなることを意味し、その優れた旋削効率性能が十分に発揮されず、加工能率の大幅な低下につながる。負荷長さ率Rmr(50%)の値は、より望ましくは40%以上57%以下とするのがよい。 In the hub unit of the present invention, turning of the vehicle outer side main surface of the flange portion of the hub wheel with a wiper insert is a problem that causes abnormal noise due to wear on the mating surface (vehicle outer side main surface) with the brake disc rotor. As a result, the load length ratio Rmr (50%) can be set to a large value of 37% or more and 60% or less, and the friction of the turning surface is reduced. As a result, the brake disc rotor of the flange portion of the hub wheel The generation of abnormal noise due to the wear can be extremely effectively prevented. When a normal turning tip having no cutting edge is used, the load length ratio Rmr (50%) is inevitably less than 37%, and the effect of reducing the friction on the turning surface cannot be achieved. Further, when the load length ratio Rmr (50%) exceeds 60%, it means that the depth of cut is considerably reduced with the wiper insert, and the excellent turning efficiency performance is not sufficiently exhibited, and the machining efficiency is reduced. Will lead to a significant decline. The value of the load length ratio Rmr (50%) is more preferably 40% or more and 57% or less.
なお、ワイパーチップの採用により、ツールマークの隣接間隔を310μm以上600μm以下の大きな値に設定できるということは、高さ極値を与えるツールマークのピーク間距離が大きくなり、任意抽出される十点高さの平均値として求められる十点平均高さRzJISの値も、さらえ刃を有さない旋削チップによる加工面(RzJISは通常10μm以上)よりは小さく留めること、具体的にはRzJISを8μm以下に留めることができる。これも、旋削加工面の摩擦低減、ひいてはハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生を極めて効果的に防止することができる。RzJISの値は、より望ましくは5μm以下とするのがよい。 It should be noted that the adoption of the wiper tip allows the tool mark adjacent spacing to be set to a large value between 310 μm and 600 μm, which means that the distance between the peaks of the tool mark that gives the height extreme value becomes large and can be arbitrarily extracted The 10-point average height RzJIS value obtained as the average value of the height should also be kept smaller than the machining surface (RzJIS is usually 10 μm or more) with a turning tip that does not have a cutting edge. Specifically, RzJIS is 8 μm or less. Can be stopped. This can also extremely effectively prevent the generation of noise due to the friction reduction of the turning surface and, consequently, the wear of the flange portion of the hub wheel with the brake disc rotor. The value of RzJIS is more preferably 5 μm or less.
ワイパーチップの刃形状は、旋削送り方向において主切れ刃の形成区間よりもさらえ刃の形成区間の方を長く設定することで、ツールマークプロファイルのブロードニング効果(ひいては旋削加工面の摩擦低減効果)がより高められる。この場合、形成されるツールマークのプロファイルは、さらえ刃側の方が裾を引いた非対象形状となる。この場合、本発明のハブユニットは、フランジ部の車両アウタ側主表面の旋削の送り方向におけるツールマークの断面形状がピーク位置に関して二区間に分けた一方の区間が他方の区間よりも長く、かつ該長くなる側の区間の方が緩勾配となるように左右非対称に形成することができる。この場合、副次的な効果として、一方の区間が他方の区間よりも長く、かつ該長くなる側の区間の方が緩勾配となるように形成することで、その緩勾配となる側の区間ですべりをより生じやすくすることも期待できる(この場合、ハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生の防止効果がさらに高められることとなる)。 The blade shape of the wiper insert is set to be longer in the section of the cutting edge than in the section of the main cutting edge in the turning feed direction, thereby broadening the tool mark profile (and thus reducing the friction on the turning surface). Is further enhanced. In this case, the profile of the tool mark to be formed has a non-target shape with a skirt on the side of the blade. In this case, in the hub unit of the present invention, one section in which the cross-sectional shape of the tool mark in the turning feed direction of the vehicle outer side main surface of the flange portion is divided into two sections with respect to the peak position is longer than the other section, and It can be formed asymmetrical so that the longer section has a gentler slope. In this case, as a secondary effect, one section is longer than the other section, and the longer section is formed to have a gentler slope, so that the gentler section is formed. It can also be expected that slipping is more likely to occur (in this case, the effect of preventing abnormal noise caused by wear of the hub wheel flange portion with the brake disc rotor is further enhanced).
次に、上記の旋削加工面にいては、突出山部高さRpkが0.2μm以上2μm以下とされていることが望ましい。突出山部高さRpkは、JISの定義によると、粗さ曲線のコア部の外にはみ出る異常突出部の平均高さを意味し、この値が大きいほどツールマークの先端形状が鋭く、接触相手材に対する食いつきが大きくなること、つまり、摩擦による固着の生じやすい形状であることを意味する。さらえ刃を有さない通常の旋削チップを用いると、ツールマークの断面プロファイルが先鋭化する結果、このRpkの値は必然的に2μmを超える(ほとんどの場合3μm以上)ものとなる。しかし、本発明ではワイパーチップ採用によりツールマークの断面プロファイルがブロードニングする結果、Rpkを2μm以下の小さな値とすることが可能となり、旋削加工面の摩擦低減、ひいてはハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生を極めて効果的に防止することができる。なお、突出山部高さRpkを0.2μm未満とすることは、ワイパーチップでは切れ込み深さが相当小さくなることを意味し、その優れた旋削効率性能が十分に発揮されず、加工能率の大幅な低下につながる。突出山部高さRpkの値は、より望ましくは0.3μm以上1.5μm以下とするのがよい。 Next, on the above-mentioned turning surface, it is desirable that the protruding ridge height Rpk is 0.2 μm or more and 2 μm or less. According to the definition of JIS, the protrusion height Rpk means the average height of the abnormal protrusion that protrudes outside the core of the roughness curve. The larger this value, the sharper the tip of the tool mark. It means that the bite to the material is increased, that is, the shape is likely to be fixed due to friction. When a normal turning tip having no cutting edge is used, the cross-sectional profile of the tool mark is sharpened. As a result, the value of Rpk inevitably exceeds 2 μm (in most cases, 3 μm or more). However, in the present invention, the cross-sectional profile of the tool mark is broadened by adopting the wiper tip. As a result, Rpk can be reduced to a small value of 2 μm or less, and the friction of the turning surface is reduced. Generation of abnormal noise due to wear with the rotor can be extremely effectively prevented. Note that setting the protrusion peak height Rpk to less than 0.2 μm means that the depth of cut is considerably reduced with the wiper insert, and its excellent turning efficiency performance is not fully exhibited, and the machining efficiency is greatly increased. Lead to a serious decline. The value of the protruding peak height Rpk is more preferably 0.3 μm or more and 1.5 μm or less.
また、上記の旋削加工面にいては、スキューネスRskが+0.1以下とされていることが望ましい。スキューネスRskは、粗さ曲線の平均線に対する振幅分布曲線の上下非対象度を反映したパラメータであり、JISによると次式により定義されている。 In addition, in the above-described turning surface, it is desirable that the skewness Rsk is +0.1 or less. The skewness Rsk is a parameter that reflects the degree of non-target in the amplitude distribution curve with respect to the average line of the roughness curve, and is defined by the following equation according to JIS.
簡単にいえば、スキューネスRskが正側に大きくなると表面の粗さの振幅が下に偏った形状となり、負側に大きくなると表面の粗さの振幅が上に偏った形状となることを意味する。さらえ刃を有さない通常の旋削チップを用いると、ツールマークの断面プロファイルはピーク付近での形状が鋭く、逆にチップノーズ形状の影響により谷底付近は丸みの大きい形状となるので、スキューネスRskは正の大きな値となる(通常+0.4以上)。こうした傾向は、ツールマークが接触相手材に対して食いつきやすく、摩擦による固着の生じやすいことを意味する。しかし、本発明ではワイパーチップ採用によりツールマークの断面プロファイルがブロードニングする結果、スキューネスRskの値を+0.1以下の小さな値とでき、旋削加工面の摩擦低減、ひいてはハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生を極めて効果的に防止することができる。スキューネスRskの値は負であることがより望ましい。研磨しろが十点平均粗さの10%以上50%以下となるように研磨を施すことによりスキューネスRskを負にできる。 In short, when the skewness Rsk is increased to the positive side, the surface roughness amplitude is biased downward, and when the skewness Rsk is increased to the negative side, the surface roughness amplitude is biased upward. . When using a normal turning tip that does not have a cutting edge, the cross-sectional profile of the tool mark has a sharp shape near the peak, and conversely, the shape near the valley bottom is greatly rounded due to the effect of the tip nose shape, so the skewness Rsk is A large positive value (usually +0.4 or more). Such a tendency means that the tool mark tends to bite against the contact partner material and is likely to be fixed due to friction. However, in the present invention, the cross-sectional profile of the tool mark is broadened by adopting the wiper tip. As a result, the value of the skewness Rsk can be reduced to a small value of +0.1 or less, the friction of the turning surface is reduced, and the brake of the flange portion of the hub wheel is consequently reduced. Generation of abnormal noise due to wear with the disk rotor can be extremely effectively prevented. It is more desirable that the value of the skewness Rsk is negative. The skewness Rsk can be made negative by polishing so that the polishing margin is 10% or more and 50% or less of the ten-point average roughness.
以下図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施形態におけるハブユニット1の断面図である。なお、図の左側は、車両アウタ側、右側は、車両インナ側である。図1に示すように、ハブユニット1は、外輪2と、この外輪2と同心に配置されるハブホイール3と、内輪21と、転動体5,6とを含んで構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
ハブホイール3は、軸部11と、車輪19やブレーキディスクロータ18を固定するハブフランジ12とを有している。軸部11の車両インナ側端部の外周面に内輪21が嵌着され、内輪21及びハブホイール3と、外輪2との間に複列に転動体5,6が配置されている。ハブフランジ(フランジ部)12は、ハブホイール3の外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出するように形成されている。
The
外輪2は、炭素鋼の熱間鍛造製であり、内周に複列に軌道面を有し、外周面に外輪フランジ部30がラジアル方向に突設形成され、アキシャル方向にボルト挿通孔41が形成されている。そして、ボルト挿通孔41にボルト42が挿通されて、外輪2がバックプレート51とエンドプレート52を挟んで車体側のナックル8に固定されている。外輪2がナックル8に固定されることにより、ハブユニット1が車体に固定される。
The
内輪21は、軸部11の車両アウタ端部の外周面に嵌着されている。ハブホイール3の車両インナ側端面11bよりも内輪21の車両インナ側端面21aがアキシャル方向において車両インナ側に形成されている。
The
ハブホイール3の軸部11は、アキシャル方向に貫通した軸孔11aを有し、車体アウタ側の端部には、外周面からラジアル方向外向きに延びるハブフランジ12を有する。軸孔11aには、車軸10が貫通する状態で挿入されている。ハブフランジ12は、ボルト挿通孔53が形成され、ハブフランジ12の車両アウタ側の主表面からブレーキディスクロータ18及びタイヤホイール19側へこれらを共貫通するハブボルト13が突設され、ハブフランジ12の車両アウタ側の主表面に、ブレーキディスクロータ18及びタイヤホイール19がこの順で重ねて取り付けられるようになっている。そしてハブフランジ12に、ブレーキ装置のブレーキディスクロータ18と車輪19とが、ボルト13とナット(図示せず)との締め付けにより取り付けられる。
The
車軸10は、等速ジョイント14を介して、図外の差動装置の出力回転を伝達する伝動軸15に連動するもので、軸方向中途部にスプライン部10aを有し、車体アウタ側にねじ部10bが形成され、ハブ装着部となるスプライン部10aの後方側となる車両インナ側に、スプライン部10aよりも外径が大きい大径部10cが段差をもって形成され、その大径部10cからさらに車両インナ側に、等速ジョイント14の外輪14aが径方向外方に膨出した形で形成されている。等速ジョイント14は、内輪14b、図示されない玉、保持器を有している。
The
車軸10のねじ部10bには、軸孔11aの車体アウタ側において、ナット16が取り付けられ、ナット16は、軸孔11aの車両インナ側で、等速ジョイント14の外輪14aからなる大径部10cが内輪21の車両インナ側端面21aに圧接するまで、締め付けられる。これにより、車軸10は、軸部11の軸孔11a内に軸方向不動に結合される。
A
ハブフランジ12の車両アウタ側主表面12sは、図2に示すように、ワイパーチップ31による旋削加工面(場合により、ラップ加工等による軽い研磨加工を追加)とされており、隣接ツールマークの間隔は310μm以上600μm以下である。また、切断レベル50%における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(50%)は37%以上60%以下であり、十点平均粗さRzJISは1.5μm以上8μm以下である。
As shown in FIG. 2, the vehicle outer side
図3にワイパーチップ31の切れ刃32を拡大して示す。ワイパーチップ31は、円弧状の主切れ刃32aと、直線状のさらえ刃32bとにより切れ刃32が構成されている。ワイパーチップ31は、その主切れ刃32aが、一般的なワイパーなしチップ31’の主切れ刃32’よりも曲率半径が大きく形成され、その主切れ刃32aに連なって直線状のさらえ刃32bが形成されている。
FIG. 3 shows an enlarged view of the
図4Aに示すように、ワイパーチップ31によって旋削を行うと、主切れ刃32aとさらえ刃32bによって、送りを大きくして被削物を旋削することができ、図4Bに示す一般的なさらえ刃のない旋削チップ31’による旋削よりも良好な被削面を得ることができる。
As shown in FIG. 4A, when turning with the
図5にワイパーチップ31と、一般的なワイパーなしチップ31’との被削面の測定結果を示す。図5(a)は、ワイパーチップ31による被削面の測定結果、図5(b)は、ワイパーなしチップ31’による被削面の測定結果である。また表1は、ワイパーチップ31とワイパーなしチップ31’による被削面の測定データの一覧である。
FIG. 5 shows the measurement results of the work surface of the
表1に示した各パラメータは、JIS B:0601(2001)で定義されたものであり、Raは、粗さ曲線の算術平均粗さ、Rqは、粗さ曲線の二乗平均平方根粗さ、RzJISは、粗さ曲線の最大高さ粗さ、Rpは、粗さ曲線の最大山高さ、Rvは、粗さ曲線の最大谷深さ、Rcは、粗さ曲線の平均高さ、RzJISは、十点平均粗さ、Rtは、粗さ曲線の最大断面高さ、RSmは、粗さ曲線要素の平均の長さ、Rskは、粗さ曲線のスキューネス、Rkuは、粗さ曲線のクルトシス、Rmr(c)は、切断レベルc(%)における粗さ曲線の負荷長さ率である。またRpkは、JIS B:0671−2(2002)で定義された突出山部高さである。 Each parameter shown in Table 1 is defined in JIS B: 0601 (2001), Ra is the arithmetic mean roughness of the roughness curve, Rq is the root mean square roughness of the roughness curve, RzJIS Is the maximum roughness of the roughness curve, Rp is the maximum peak height of the roughness curve, Rv is the maximum valley depth of the roughness curve, Rc is the average height of the roughness curve, and RzJIS is 10 Point average roughness, Rt is the maximum section height of the roughness curve, RSm is the average length of the roughness curve element, Rsk is the skewness of the roughness curve, Rku is the kurtosis of the roughness curve, Rmr ( c) is the load length ratio of the roughness curve at the cutting level c (%). Rpk is the protruding peak height defined in JIS B: 0671-2 (2002).
図5(a)に示すようにワイパーチップ31による旋削のピーク間距離、つまりワイパーチップ31による旋削の送りは、約400μm、図5(b)に示すようにワイパーなしチップ31’によるピーク間距離、つまりワイパーなしチップ31’による旋削の送りは、約300μmである。図5(a)に示すように、ワイパーチップ31によって旋削されたハブフランジ12の車両アウタ側主表面12sの旋削の送り方向におけるツールマークの断面形状は、ピーク位置に関して二区間に分けた一方の区間が他方の区間よりも長く、かつ該長くなる側の区間の方が緩勾配となるように左右非対称に形成されている。これに対して図5(b)に示すように、ワイパーなしチップ31’によって旋削されたハブフランジ部12の車両アウタ側主表面12sの旋削の送り方向におけるツールマークの断面形状は、一方の区間と他方の区間がほぼ同じ長さで、かつその勾配がほぼ左右対称に形成されている。ワイパーチップ31によって旋削された場合は、一方の区間が他方の区間よりも長く、かつ該長くなる側の区間の方が緩勾配となるため、この長い緩勾配によって、ハブフランジ12の車両アウタ側主表面12sは、ブレーキディスクロータ18とすべりを生じやすくなり、ハブホイールのフランジ部のブレーキディスクロータとの摩耗に起因する異音発生を効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 5 (a), the distance between peaks of turning by the
また、ワイパーチップ31による被削面の十点平均粗さRzJISは、約3.7μmであるのに対し、ワイパーなしチップ31’による被削面のRzJISは、約11.1μmである。したがって、ワイパーチップ31による被削面は、一般的なワイパーなしチップ31’による被削面に比べ、その平坦性が上がっていることが分かる。
The ten-point average roughness RzJIS of the work surface by the
さらにワイパーチップ31による被削面のスキューネスRskは、0.017、ワイパーなしチップ31’による被削面のスキューネスRskは、0.453である。スキューネスRskとは、対象となる面の粗さ曲線の平均線に対する振幅分布曲線の上下非対象性を示す量であり、表面の粗さの振幅が平均線から上に偏っている場合は、Rskが負となる。また表面の粗さの振幅が平均線から下に偏っている場合は、Rskが正となる。
Further, the skewness Rsk of the cut surface by the
ワイパーチップ31による被削面は、Rskが負、又は0.1以下となり、表面の粗さの振幅が平均線に対して上に偏っているか、または、上下にほぼ同等に分布する。つまり、ワイパーチップ31による被削面は、Rskが0近傍、又は0以下であり、一般のワイパーなしチップ31’による被削面に比べ、凸部が潰れ、凹部が尖っているような形状であり、平坦面が広くなった形状とされている。
The surface to be cut by the
ワイパーチップ31による被削面の切断レベル50%における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(50%)は、48.50%であるのに対し、ワイパーなしチップ31’による被削面のRmr(50%)は、34.97%である。粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(c)は、粗さ曲線から基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分における最も高い凸部を通る直線(山頂線)に対して平行な切断レベルcで切断したときに得られる切断長さの総和の基準長さに対する比を百分率で表したものである。切断レベル50%において(つまり高さ方向の真中において)、ワイパーチップ31による被削面の方が、凹部が少なく、平坦性が向上していると言える。
The load length ratio Rmr (50%) of the roughness curve at the cutting level 50% of the work surface by the
突出山部高さRpkは、粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さを示す。ワイパーチップ31による被削面の突出山部高さRpkは、約0.4μmであるのに対し、ワイパーなしチップ31’による被削面のRpkは、約3.0μmである。したがって、ワイパーチップ31による被削面は、ワイパーなしチップ31’よりも粗さ曲線のコア部の上にある突出山部の平均高さが低くなっている。言い換えると、ワイパーチップ31による被削面は、平坦性が向上している。
The protruding peak height Rpk indicates the average height of the protruding peak on the core portion of the roughness curve. The protrusion peak height Rpk of the cut surface by the
このようにハブフランジ12の車両アウタ側主表面12sを旋削して、車両アウタ側主表面12sの平坦性を向上させることにより、車両アウタ側主表面12sとブレーキディスクロータ18との摩擦が低減し、ハブホイール3のハブフランジ12のブレーキディスクロータ18との摩耗に起因する異音発生を防止することができる。
Thus, by turning the vehicle outer side
1 ハブユニット
2 外輪
3 ハブホイール
10 車軸10
10a スプライン部(ハブ装着部)
10b ねじ部
10c 大径部
10d ハブ受け面(端面)
11 軸部
11a 軸孔
12 ハブフランジ
14 等速ジョイント
14a 外輪
18 ブレーキディスクロータ
21 内輪
21a 車両インナ側端面
30 外輪フランジ部
30s 車両アウタ側主表面
31 ワイパーチップ
31’ ワイパーなしチップ
32 切れ刃
32a 主切れ刃
32b さらえ刃
53 ボルト挿通孔
1
10a Spline part (hub mounting part)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ハブホイールは、該ハブホイールの外周面の車両アウタ側の端部からラジアル方向に突出し、車両アウタ側主表面にブレーキディスクロータ及びタイヤホイールがこの順で重ねて取り付けられることが予定されたフランジ部が設けられ、
前記ブレーキディスクロータと当接する前記フランジ部の前記車両アウタ側主表面が、ラジアル方向にツールマークが配列する旋削加工面とされるとともに、該旋削加工面は、形成された前記ツールマークの隣接間隔が310μm以上600μm以下であり、前記ツールマークの隣接方向と平行に測定した粗さ曲線から求められるパラメータのうち、切断レベル50%における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(50%)が37%以上60%以下であり、十点平均粗さRzJISが1.5μm以上8μm以下であることを特徴とするハブユニット。 A hub unit comprising an outer ring that is non-rotatably attached to the vehicle body side, and a hub wheel that is arranged concentrically with the outer ring and that is provided on the outer ring so as to be rotatable about a shaft center via a rolling element and rotates integrally with a vehicle wheel. Because
The hub wheel protrudes in a radial direction from an end portion of the outer peripheral surface of the hub wheel on the vehicle outer side, and a brake disk rotor and a tire wheel are scheduled to be attached to the vehicle outer side main surface in this order. Part is provided,
The vehicle outer side main surface of the flange portion in contact with the brake disc rotor is a turning surface in which tool marks are arranged in a radial direction, and the turning surface is an interval between adjacent tool marks formed. Is 310 μm or more and 600 μm or less, and among the parameters obtained from the roughness curve measured in parallel with the adjacent direction of the tool mark, the load length ratio Rmr (50%) of the roughness curve at a cutting level of 50% is 37%. The hub unit is characterized in that it is 60% or less and the ten-point average roughness RzJIS is 1.5 μm or more and 8 μm or less.
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