(57)【要約】【課題】中央部に孔のないブレーキディスクロータを取り付けることができる車輪用転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】車輪用転がり軸受装置１は、外方へ張り出すフランジ７がその端部に形成された内軸２を備えている。フランジ７は、軸方向に関して内軸２の最も端に位置されている。また、フランジ７には、その軸方向端面７ａにブレーキディスクロータ８を当接させた状態で、車輪およびブレーキディスクロータ８を当該フランジ７に固定するための複数の固定用ボルト１５が取り付けられている。各固定用ボルト１５の一部は、軸方向端面７ａから突出しており、当該軸方向端面７ａから突出する固定用ボルト１５の一部には、ブレーキディスクロータ８を位置決めするための位置決め用突部１７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、前記軸体に外嵌されて固定されている内輪と、前記内輪に対して回転自在に外嵌されている外輪と、前記内輪および外輪の間に保持されている複数の転動体とを備える車輪用転がり軸受装置であって、
前記軸体には、その軸方向に関して最も端に位置する外方へ張り出したフランジが形成されており、
前記フランジには、その軸方向端面にブレーキディスクロータを当接させた状態で、車輪およびブレーキディスクロータを当該フランジに固定するための複数の固定用ボルトが取り付けられており、
各固定用ボルトの一部は、前記フランジの軸方向端面から突出しており、当該軸方向端面から突出する固定用ボルトの一部に、前記ブレーキディスクロータを位置決めするための位置決め部が設けられている、車輪用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記フランジには、前記複数の固定用ボルトがそれぞれ嵌合された複数の嵌合孔が形成されており、
前記固定用ボルトと前記嵌合孔との嵌め合いがしまり嵌めにされている、請求項１記載の車輪用転がり軸受装置。
【請求項３】
前記複数の固定用ボルトは、等間隔を隔てて配列されている、請求項１または２記載の車輪用転がり軸受装置。
【請求項４】
前記フランジが設けられた軸体の端部に、その軸方向に凹む凹部が形成されている、請求項１〜３の何れか一項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】
この発明は、懸架装置に車輪を回転自在に取り付けるための車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、懸架装置に車輪を回転自在に取り付けるための車輪用転がり軸受装置が用いられる。この種の車輪用転がり軸受装置には、例えば、筒状の端部を有する軸体と、前記軸体の端部を所定量突出させた状態で、当該軸体に外嵌されている内輪と、前記内輪に対して回転自在に外嵌されている外輪と、前記内輪および外輪の間に保持されている複数の転動体とを備えるものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に係る車輪用転がり軸受装置では、外輪に設けられたフランジが懸架装置に固定されるようになっている。また、車輪は、軸体の端部に設けられたフランジに、ブレーキディスクロータを介して取り付けられるようになっている。軸体の端部には、フランジの中央部から軸方向に突出する筒状部が形成されている。この特許文献１では、中央部に孔のある円環状のブレーキディスクロータが用いられており、軸体の端部に設けられた筒状部にブレーキディスクロータが外嵌されている。ブレーキディスクロータは、筒状部によって位置決めされている。
【特許文献１】特開２００６−２２４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、特許文献１に係る車輪用転がり軸受装置では、ブレーキディスクロータを円筒部に外嵌させて位置決めするため、中央部に孔のあるブレーキディスクロータを用いる必要がある。しかし、中央部に孔のあるブレーキディスクロータは中央部に孔のないものに比べて剛性が低いため、中央部に孔のないブレーキディスクロータを用いた場合に比べてブレーキディスクロータの回転精度が低下する場合ある（振れなどが大きくなる場合がある）。そのため、ブレーキから異音が生じたり（いわゆるブレーキ鳴き）、ブレーキの操作感が低下したりするおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、中央部に孔のないブレーキディスクロータを取り付けることができる車輪用転がり軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、軸体と、前記軸体に外嵌されて固定されている内輪（３）と、前記内輪に対して回転自在に外嵌されている外輪（４）と、前記内輪および外輪の間に保持されている複数の転動体（５）とを備える車輪用転がり軸受装置であって、前記軸体（２）には、その軸方向に関して最も端に位置する外方へ張り出したフランジ（７）が形成されており、前記フランジには、その軸方向端面（７ａ）にブレーキディスクロータ（８，１０８）を当接させた状態で、車輪およびブレーキディスクロータを当該フランジに固定するための複数の固定用ボルト（１５）が取り付けられており、各固定用ボルトの一部は、前記フランジの軸方向端面から突出しており、当該軸方向端面から突出する固定用ボルトの一部に、前記ブレーキディスクロータを位置決めするための位置決め部（１７）が設けられている、車輪用転がり軸受装置（１）である。
【０００７】
この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものである。なお、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
この発明によれば、複数の固定用ボルトを用いて、軸体の端部に設けられたフランジに、車輪およびブレーキディスクロータを固定することができる。ブレーキディスクロータは、フランジの軸方向端面に当接されるようになっており、固定用ボルトの一部に設けられた位置決め部によって位置決めされる。したがって、従来の車輪用転がり軸受装置のように、ブレーキディスクロータを位置決めするための筒状部を軸体に設ける必要がない。さらに、フランジが軸方向に関して軸体の最も端に位置されているので、中央部に孔のないブレーキディスクロータを用いた場合でも、ブレーキディスクロータがフランジ以外の部分に干渉することはない。したがって、中央部に孔のない剛性の高いブレーキディスクロータを車輪用転がり軸受装置に取り付けることができる。これにより、ブレーキディスクロータの回転精度を向上させることができるので、例えばブレーキから異音が生じたり（いわゆるブレーキ鳴き）、ブレーキの操作感が低下したりすることを防止することができる。
【０００８】
また、この発明によれば、ブレーキディスクロータを位置決めするための筒状部を設ける必要がないので、軸体の重量を低減することができる。これにより、車両全体としての重量を低減することができる。さらに、この発明によれば、固定用ボルトの一部に位置決め部を設けることで、位置決め部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。前記位置決め部としては、ブレーキディスクロータに固定用ボルトを挿通させるための挿通孔（１１）が形成されている場合に、当該挿通孔に嵌合される位置決め用突部（１７）であってもよい。
【０００９】
また、この発明によれば、車輪用転がり軸受装置の一部に応力が集中することを防止することができる。すなわち、従来の筒状部によるブレーキディスクロータの位置決めでは、例えば車輪を急激に操舵したときに、ブレーキディスクロータから筒状部に荷重が加わり、筒状部（特に、筒状部の根元）に応力が集中するおそれがある。しかし、この発明では、位置決め用の筒状部を軸体に設ける必要がないので、当該筒状部に応力が集中することを防止することができる。一方、この発明では、ブレーキディスクロータから固定用ボルト（特に、位置決め部）に荷重が加わるおそれがあるが、固定用ボルトが複数設けられているので、ブレーキディスクロータからの荷重をこれらの固定用ボルトに分散させることができる。これにより、車輪用転がり軸受装置の一部に応力が集中することを防止することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記フランジには、前記複数の固定用ボルトがそれぞれ嵌合された複数の嵌合孔（１４）が形成されており、前記固定用ボルトと前記嵌合孔との嵌め合いがしまり嵌めにされている、請求項１記載の車輪用転がり軸受装置である。
この発明によれば、フランジに形成された嵌合孔に固定用ボルトが嵌合されており、固定用ボルトと嵌合孔との嵌め合いがしまり嵌めにされている。したがって、フランジに対して固定用ボルトを精度よく位置決めした状態で固定することができる。そのため、フランジに対してブレーキディスクロータを精度よく位置決めすることができる。これにより、フランジに対するブレーキディスクロータの位置精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記複数の固定用ボルトは、等間隔を隔てて配列されている、請求項１または２記載の車輪用転がり軸受装置である。
この発明によれば、複数の固定用ボルトが等間隔を隔てて配列されているので、ブレーキディスクロータをバランスよく位置決めすることができる。これにより、フランジに対するブレーキディスクロータの位置精度を一層向上させることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記フランジが設けられた軸体の端部に、その軸方向に凹む凹部（１３）が形成されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の車輪用転がり軸受装置である。
この発明によれば、軸体の端部に凹部を形成することで、軸体の重量を低減することができる。これにより、車両全体としての重量を低減することができる。
【００１３】
軸体の端部に凹部を形成した場合、ブレーキディスクロータと軸体との当接面積が減少することになるが、ブレーキディスクロータとフランジとの当接面積を十分に確保することにより、ブレーキディスクロータを安定させることができる。すなわち、軸体の端部に凹部を形成する場合、ブレーキディスクロータとフランジとの当接面積を十分に確保するために、フランジの軸方向端面が、ブレーキディスクロータの取付面（７ａ）（フランジの軸方向端面に当接する面）に沿う形状にされていることが好ましい。ブレーキディスクロータの取付面は平坦面にされることが多いので、フランジの軸方向端面は平坦面であることが好ましい。これにより、軸体の端部に凹部を形成した場合であって、ブレーキディスクロータとフランジとの当接面積を十分に確保することができ、ブレーキディスクロータの位置を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車輪用転がり軸受装置１の図解的な断面図である。また、図２は、図１における矢視ＩＩから見た車輪用転がり軸受装置１の外観図である。
図１および図２を参照して、車輪用転がり軸受装置１は、例えば自動車等の車両に備えられるものであり、懸架装置（図示せず）に車輪（図示せず）を回転自在に取り付けることができる。車輪用転がり軸受装置１は、筒状の一端部（図１では、左端部）を有する内軸２（軸体）と、内軸２の一端部を所定量突出させた状態で当該内軸２に外嵌されている内輪３と、内輪３に対して回転自在に外嵌されている外輪４と、複数のボール５（転動体）とを備えている。外輪４に設けられたフランジ６が懸架装置に固定されるようになっており、内軸２の他端部（図１では、右端部）に設けられたフランジ７に、ブレーキディスクロータ８を介して車輪が取り付けられるようになっている。
【００１５】
ブレーキディスクロータ８は、中央部に孔のない円板状の部材であり、車輪用転がり軸受装置１に取り付けられる円板状の取付部９と、ブレーキパッド（図示せず）により挟持される円環状の被挟持部１０とを有している。取付部９の端面９ａ（取付面）は平坦面にされており、当該取付部９には、ブレーキディスクロータ８を厚み方向に貫通する複数の挿通孔１１が形成されている。図示はしないが、これらの挿通孔１１はブレーキディスクロータ８の周方向に等間隔を隔てて配列されている。
【００１６】
また、車輪用転がり軸受装置１は、例えば複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている。複数のボール５は、内軸２の周囲を取り囲む２つの列を構成している。一方の列を構成する複数のボール５と、他方の列を構成する複数のボール５は、内軸２の軸方向（図１では、左右方向）に間隔を隔てて配置されている。一方の列を構成する複数のボール５は、外輪４と内輪３との間に配置されており、他方の列を構成する複数のボール５は、外輪４と内軸２との間に配置されている。
【００１７】
内軸２の一端部（図１では、左端部）はその外側に押し広げられるようにかしめられており、当該一端部には、内輪３の抜け止めとして機能するかしめ部１２が形成されている。また、内軸２の他端部には、内軸２の軸方向に凹む凹部１３が形成されており、フランジ７の内側が中空になっている。フランジ７は、軸方向に関して内軸２の最も端（図１では右端）に位置しており、外方に張り出している。内軸２は、例えば、金属材料（例えばＳ５５Ｃなどの炭素鋼）を鍛造して得られた内軸２の中間体に、熱処理などの硬化処理や切削加工が施されることにより形成されたものである。
【００１８】
フランジ７の軸方向端面７ａ（図１では、右端面）は、例えば切削加工により平坦にされている。図１に示すように、ブレーキディスクロータ８は、取付部９がフランジ７の軸方向端面７ａに当接された状態で、車輪用転がり軸受装置１に取り付けられる。また、フランジ７には、その厚み方向に貫通する複数の嵌合孔１４が形成されている。これらの嵌合孔１４は、図２に示すように、フランジ７の周方向に等間隔を隔てて配列されている。各嵌合孔１４は例えば円柱状にされている。
【００１９】
複数の嵌合孔１４には、それぞれ複数の固定用ボルト１５が嵌合されている。車輪およびブレーキディスクロータ８は、これらの固定用ボルト１５と図示しない固定用ナットとを用いてフランジ７に固定される。各固定用ボルト１５は、円板状の頭部と、円柱状の軸部とによって構成されている。各固定用ボルト１５の軸部には、ねじ部１６と、位置決め用突部１７と、嵌合部１８とが設けられている。
【００２０】
固定用ボルト１５がフランジ７に取り付けられた状態で、当該固定用ボルト１５の嵌合部１８は、フランジ７の嵌合孔１４に例えば圧入されている。嵌合部１８と嵌合孔１４との嵌め合いは、しまり嵌めとなっている。これにより、フランジ７に対して精度よく位置決めされた状態で、固定用ボルト１５がフランジ７に固定されている。嵌合部１８は、軸方向に延びる複数の歯がその周面に形成されたセレーション軸であり、中心軸線まわりの固定用ボルト１５の回転を規制している。
【００２１】
また、固定用ボルト１５がフランジ７に取り付けられた状態で、当該固定用ボルト１５のねじ部１６および位置決め用突部１７は、フランジ７の軸方向端面７ａから突出している。位置決め用突部１７は、例えばその周面にねじが形成されていない円柱形状にされており、その外径は、ブレーキディスクロータ８の挿通孔１１の内径とほぼ同じ大きさにされている（例えば、挿通孔１１の内径よりも僅かに小さくされている）。
【００２２】
ブレーキディスクロータ８は、複数の挿通孔１１にそれぞれ複数の固定用ボルト１５の位置決め用突部１７が嵌合するように、車輪用転がり軸受装置１に取り付けられる。ブレーキディスクロータ８は、各固定用ボルト１５の位置決め用突部１７によって、フランジ７に対して位置決めされる。
前述のように、フランジ７に対して固定用ボルト１５が精度よく位置決めされており、位置決め用突部１７の外径が挿通孔１１の内径とほぼ同じ大きさにされているので、フランジ７に対してブレーキディスクロータ８を精度よく位置決めすることができる。これにより、フランジ７に対するブレーキディスクロータ８の位置精度が向上されている。また、複数の固定用ボルト１５が等間隔を隔てて配列されているので、ブレーキディスクロータ８がバランスよく位置決めされており、フランジ７に対するブレーキディスクロータ８の位置精度が一層向上されている。
【００２３】
以上のように本実施形態では、従来の車輪用転がり軸受装置のようにブレーキディスクロータ８を位置決めするための筒状部が内軸２（軸体）に設けられておらず、固定用ボルト１５の一部に設けられた位置決め部（位置決め用突部１７）によってブレーキディスクロータ８が位置決めされるようになっている。さらに、フランジ７が軸方向に関して内軸２の最も端に位置されており、中央部に孔のないブレーキディスクロータ８を用いた場合でも、ブレーキディスクロータ８がフランジ７以外の部分に干渉しないようになっている。そのため、中央部に孔のない剛性の高いブレーキディスクロータ８を車輪用転がり軸受装置１に取り付けることができる。これにより、ブレーキディスクロータ８の回転精度を向上させることができるので、例えばブレーキから異音が生じたり（いわゆるブレーキ鳴き）、ブレーキの操作感が低下したりすることを防止することができる。また、固定用ボルト１５の一部に位置決め部（位置決め用突部１７）が設けられているので、部品点数が削減されている。
【００２４】
また本実施形態では、位置決めするための筒状部が内軸２に設けられておらず、さらに、内軸２の他端部に凹部１３が形成されているので、内軸２の重量が低減されている。これにより、車両全体としての重量を低減することができる。したがって、車両（例えば自動車）の燃費を向上させることができる。
内軸２の端部に凹部１３を形成した場合、ブレーキディスクロータ８と内軸２との当接面積が減少することになるが、本実施形態のように、フランジ７の軸方向端面７ａを平坦面（ブレーキディスクロータ８の取付面９ａに沿う形状）にすることによりブレーキディスクロータ８とフランジ７との当接面積を十分に確保することができる。これにより、ブレーキディスクロータ８の位置を安定させることができる。
【００２５】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、車輪用転がり軸受装置１が従動輪用のもの（例えばＦＦ式の自動車であれば後輪用）である場合について説明したが、これに限らず、車輪用転がり軸受装置１は、駆動輪用のものであってもよい。
【００２６】
また前述の実施形態では、転動体としてボール５が用いられ、車輪用転がり軸受装置１が複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている場合について説明したが、転動体としてはボール５に限らずころであってもよいし、車輪用転がり軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受以外の軸受として機能するように構成されていてもよい。
また前述の実施形態では詳細な説明を行わなかったが、車輪用転がり軸受装置１に対する車輪の位置決めは、例えば、図３に示すように中央部に例えば円柱状の突出部１９を有するブレーキディスクロータ１０８を用いて行ってもよいし、図４に示すように各固定用ボルト１１５の位置決め用突部１１７を用いて行ってもよい。
【００２７】
図３では、ブレーキディスクロータ１０８の突出部１９によって車輪Ｈがブレーキディスクロータ１０８に対して位置決めされている。すなわち、図３では、ブレーキディスクロータ１０８を介して車輪Ｈが車輪用転がり軸受装置１に位置決めされている。また、図４では、位置決め用突部１１７が軸方向に延設され、その一部がブレーキディスクロータ８から突出している。車輪Ｈは、ブレーキディスクロータ８から突出する位置決め用突部１１７の一部によって、車輪用転がり軸受装置１に位置決めされている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪用転がり軸受装置の図解的な断面図である。
【図２】図１における矢視ＩＩから見た車輪用転がり軸受装置の外観図である。
【図３】車輪用転がり軸受装置に対する車輪の位置決めについて説明するための図解的な断面図である。
【図４】車輪用転がり軸受装置に対する車輪の位置決めについて説明するための図解的な断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・車輪用転がり軸受装置、２・・・内軸（軸体）、３・・・内輪、４・・・外輪、５・・・ボール（転動体）、７・・・フランジ、７ａ・・・軸方向端面、８・・・ブレーキディスクロータ、１１・・・挿通孔、１３・・・凹部、１４・・・嵌合孔、１５・・・固定用ボルト、１７・・・位置決め用突部（位置決め部）、１０８・・・ブレーキディスクロータ
【図１】
2010106923.tif 000003
【図２】
2010106923.tif 000004
【図３】
2010106923.tif 000005
【図４】
2010106923.tif 000006