(57)【要約】【課題】  車両の走行状態に合せて適切な予圧を付与することができる車輪用転がり軸受装置を提供する。【解決手段】  転がり軸受２に予圧を付与するナット１９の外周に従動歯車２２を形成し、この従動歯車２２に電動モータ２４に連結された駆動歯車２３とを噛み合わせる。舵角センサ２６およびＡＢＳセンサ２７の検出値から算出した車輪に作用する軸方向荷重に応じて電動モータ２４を駆動制御し、ナット１９の締付力を調節する。【選択図】  図１
2010137658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に取り付けられる内軸と、
前記内軸に取り付けられた内輪からなる固定軌道輪と、
前記固定軌道輪の外周側を覆うように配置された外輪からなる回転軌道輪と、
前記両軌道輪に介在された転動体と、
前記固定軌道輪を前記内軸に締結させて予圧を付与する締結部材と、を備えている車輪用転がり軸受装置であって、
車両の走行状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づいて前記締結部材の締付力を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記車両の車輪に作用する軸方向荷重を検出するセンサよりなり、
前記制御手段は、前記センサにより検出される前記車輪の軸方向荷重が小さいほど、前記締結部材の締結力を小さくして予圧を低減させる請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に用いられ、予圧を付与した状態で使用される車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪用転がり軸受装置においては、車両走行時に車輪に作用する軸方向荷重によって軸受装置が破損しないように、軸受装置に予圧を付与し、その剛性を確保している。
このような車輪用転がり軸受装置として従来知られているものに、車体側に固定される内軸と、この内軸にナットの締結により予圧を付与して固定された固定軌道輪と、この固定軌道輪に対して同軸心状に配置されかつ車輪の取付部分を有する回転軌道輪と、これらの両軌道輪を相対回転自在とするために当該両軌道輪間に転動自在に設けられた複数の転動体とを備えた軸受装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記軸受装置は、通常、ナットを内軸に締結する際に、旋回走行時など車輪の軸方向に過大な軸方向荷重が作用した場合でも軸受装置が破損しないように、常に大きな予圧が付与されている。しかし、直進走行時など車輪に作用する軸方向荷重が小さい場合には、軸受装置に過大な予圧が付与されるため、これに伴って軸受装置の回転トルクが増大し、軸受装置の耐久性が劣るという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行状態に応じて適切な予圧を付与することができる車輪用転がり軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の車輪用転がり軸受装置は、車体側に取り付けられる内軸と、前記内軸に取り付けられた内輪からなる固定軌道輪と、前記固定軌道輪の外周側を覆うように配置された外輪からなる回転軌道輪と、前記両軌道輪に介在された転動体と、前記固定軌道輪を前記内軸に締結させて予圧を付与する締結部材と、を備えている車輪用転がり軸受装置であって、車両の走行状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づいて前記締結部材の締付力を制御する制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００６】
上記のように構成された車輪用転がり軸受装置によれば、車両の走行状態を検出する検出手段の検出信号に基づいて、予圧を付与する締結部材の締付力を制御するようにしたので、車両の走行状態に応じて適切な予圧を付与することができる。
【０００７】
また、前記検出手段は、前記車両の車輪に作用する軸方向荷重を検出するセンサよりなり、前記制御手段は、前記センサにより検出される前記車輪の軸方向荷重が小さいほど、前記締結部材の締結力を小さくして予圧を低減させることが好ましい。
この場合、車両の車輪に作用する軸方向荷重が小さいほど、締結部材の締結力を小さくして予圧を低減させるようにしたので、軸受装置の回転トルクを低減させることができ、軸受装置の耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車輪用転がり軸受装置によれば、車両の走行状態を検出する検出手段の検出信号に基づいて、予圧を付与する締結部材の締付力を制御するようにしたので、車両の走行状態に応じて適切な予圧を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る軸受装置の軸方向断面説明図であり、左側が車両アウタ側（車両の外側）であり、右側が車両インナ側（車両の内側）である。
本実施の形態の軸受装置１は、転がり軸受２と、制御手段２１と、検出手段２８とを備えている。上記転がり軸受２は、複列アンギュラ玉軸受タイプのものであり、外輪３と、内軸（ハブ）４と、軸方向に一対配置された内輪５，６と、複数の玉からなる転動体７，８とを備えている。また、転がり軸受２には、転動体７，８を周方向に沿って所定間隔で保持する保持器９，１０と、外輪３と内軸４との隙間及び外輪３と内輪５，６との隙間に配置されたシール１１，１２とが設けられている。
【００１０】
上記外輪３は、回転軌道輪であり、その内周側には、複列の軌道３ａ，３ｂが形成されている。一方、車体側に固定される固定軌道輪は、内軸４と内輪５，６とで構成されており、軌道３ａに対向する内輪５の箇所には、軌道５ａが形成され、上記転動体７が軌道３ａとの間で転動するようになっている。また、軌道３ｂに対向する内輪６の箇所には、軌道６ａが形成されて、上記転動体８が軌道３ｂとの間で転動するようになっている。
【００１１】
上記外輪３は、車両アウタ側で径方向外側に形成されたフランジ部３ｃと、車両アウタ側に軸方向に延ばされた円筒状部３ｄとを有しており、フランジ部３ｃに圧入固定されたボルト１３によって車輪側部材１４が当該フランジ部３ｃに固定されている。なお、このフランジ部３ｃに固定される車輪側部材１４としては、車輪のホイール、ディスクブレーキ用のブレーキロータがある。また、上記シール１１，１２は、転がり軸受２の内部へ雨水や異物等の侵入を防ぐために設けられている。
【００１２】
上記内軸４は、その内側に車両インナ側から車両アウタ側に向かって当該内軸４と同軸心状に中空部１５が形成されている内軸本体４ａと、車両インナ側で径方向外側に形成された当接部４ｂと、この当接部４ｂのさらに径方向外側に形成されたフランジ部４ｃと、車両インナ側の軸方向に延ばされた円筒状部４ｄとを有しており、このフランジ部４ｃを車体側の取り付け部材１６と連結させることにより、内軸４は車体側と固定される。
【００１３】
上記内軸本体４ａには、締結部材１７により上記内輪５，６が締結されている。この締結部材１７は、上記中空部１５に車両アウタ側から挿通されたボルト１８と、このボルト１８の車両インナ側端部に螺着されたナット１９とを備えている。
上記ボルト１８の頭部１８ａは、内輪６の車両アウタ側の外側面６ｂに当接されている。上記ナット１９は、内軸４の当接部４ｂの車両インナ側の端面に当接されているとともに、この当接部４ｂの車両アウタ側の端面に内輪５の車両インナ側の外側面５ｂが当接されている。内軸本体４ａの車両アウタ側には、ボルト１８の頭部が当接するストッパ２０が固定されており、ボルト１８がナット１９とともに回転するのを規制している。
上記構成により、内輪５，６は、ナット１９を締め付けることによりボルト１８の頭部１８ａと当接部４ｂとの間に挟み込まれた状態で内軸４に締結される。さらに、上記ナット１９の締め付けにより、内輪５，６が軸方向へ移動することによって転がり軸受２に予圧が付与されている。
【００１４】
上記ナット１９の締付力は、制御手段２１により制御されるようになっている。この制御手段２１は、図２に示すように、上記ナット１９の外周に、その全周に亘って一体形成された平歯車からなる従動歯車２２と、ナット１９の径方向外側に配置されて従動歯車２２に噛み合う平歯車からなる駆動歯車２３と、この駆動歯車２３に連結された駆動源として電動モータ２４と、この電動モータを駆動制御する制御部２５とを備えている。この電動モータ２４を駆動させると、その回転軸２４ａを介して駆動歯車２３および従動歯車２２が回転し、従動歯車２２とともにナット１９が回転するようになっている。
【００１５】
上記制御部２５には、図示しないステアリングホイールの操舵角度を検出する舵角センサ２６および車速を検出するＡＢＳセンサ２７からなる検出手段２８の検出信号が入力されるようになっており、この各センサ２６，２７にて検出された車速や操舵角度から車両の車輪に作用する軸方向荷重を算出し、この算出した軸方向荷重に応じて電動モータ２４の駆動が制御される。
具体的には、軸方向荷重が大きい場合、制御部２５は、ナット１９を締め付けを大きくする方向、すなわち転がり軸受２の予圧が増大される方向に電動モータ２４を駆動させる。また、軸方向荷重が小さい場合、制御部２５は、ナット１９の締め付けを緩める方向、すなわち転がり軸受２の予圧が低減される方向に電動モータ２４を駆動させる。その際、ナット１９と内軸４の当接部４ｂとの間に生じる軸方向の隙間は、およそ０〜１０μｍとなる。
【００１６】
以上の構成により、車輪に作用する軸方向荷重が大きい場合には、ナット１９の締め付けを大きくして転がり軸受２の予圧を増大させるようにしたので、その剛性を高めることができ、転がり軸受２の破損を防止することができる。
また、車輪に作用する軸方向荷重が小さい場合には、ナット１９による締結力を小さくして転がり軸受２の予圧を低減させるようにしたので、転がり軸受２の回転トルクを低減させることができる。したがって、転がり軸受２の耐久性を向上させることができるとともに、車両走行時の燃費を向上させることができる。
【００１７】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変更することができる。例えば、上記実施形態では、制御手段２１に用いられる駆動源としては、電動モータ２４に限らず、油圧ポンプ等の油圧アクチュエータを適用することも可能である。
また、制御手段２１に用いられる歯車機構としては、平歯車に限らず、はすば歯車、遊星歯車等からなる歯車機構を適用することも可能である。
さらに、制御手段２１は、ナット１９の締め付けを調節しているが、ボルト１８の締め付けを調節するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、検出手段２８として舵角センサ２６とＡＢＳセンサ２７とを用いているが、車輪の軸方向荷重を検出する荷重センサを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車輪用転がり軸受装置を示す軸方向断面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      軸受装置
３      外輪（回転軌道輪）
４      内軸
５，６  内輪（固定軌道輪）
７，８  転動体
１７      締結部材
２１      制御手段
２６      舵角センサ
２７      ＡＢＳセンサ
２８      検出手段
【図１】
2010137658.tif 000003
【図２】
2010137658.tif 000004