(57)【要約】【課題】ブレーキロータへの荷重集中を避けるとともに、ブレーキロータの強度を高めたブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外方部材３０と、外方部材３０の内周側に配置される内方部材２１と、外方部材３０および内方部材２１間を転動する複数の転動体４０、４１と、内方部材２１のフランジ部２３に固定されるブレーキロータ１０とを有し、フランジ部２３は、外径方向に延びるとともに円周方向に間隔を空けて複数配置され、フランジ部２３は、外径方向に対し直交する方向に幅を有するとともの幅方向両側にエッジを有するブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、ブレーキロータ１０およびフランジ部２３間に円盤状のスペーサ９０を介在させ、スペーサ９０の一方の側面をブレーキロータ１０の側面に密接させ、スペーサ９０の他方の側面をフランジ部２３の側面に密接させた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材と、前記外方部材の内周側に配置される内方部材と、前記外方部材および前記内方部材間を転動する複数の転動体と、前記内方部材のフランジ部に固定されるブレーキロータとを有し、前記フランジ部は、外径方向に延びるとともに円周方向に間隔を空けて複数配置され、前記フランジ部は、外径方向に対し直交する方向に幅を有するとともの幅方向両側にエッジを有するブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、
前記ブレーキロータおよび前記フランジ部間に円盤状のスペーサを介在させ、前記スペーサの一方の側面を前記ブレーキロータの側面に密接させ、前記スペーサの他方の側面を前記フランジ部の側面に密接させたことを特徴とするブレーキロータ付き車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキロータ付き車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置は、特許文献１に示すように車輪用軸受装置のフランジ部に、連結ボルトを介してブレーキロータが取付けられている。外径方向に延びるフランジ部が、軽量化のために、円周方向に等間隔に配置され、一対のフランジ部間に肉厚がない。フランジ部は、円周方向におけるある点で接線方向の幅を有し、接線方向の両側にエッジを有する。ブレーキロータのフランジ部側の側面には、一対のフランジ部間にぬすみが設けられている。フランジ部のエッジがブレーキロータに当たらないように、ぬすみは、フランジ部のエッジを超えた位置まで設けられている。これによって、ブレーキをかけたときにブレーキロータからフランジ部に伝わる力が、エッジで荷重集中するのを避けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５８１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ぬすみを一対のフランジ部間でなく、フランジ部のエッジを超えた位置まで設けているため、ブレーキロータの強度が低い問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的するところは、ブレーキロータへの荷重集中を避けるとともに、ブレーキロータの強度を高めたブレーキロータ付き車輪用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】
上記課題を解決するためのブレーキロータ付き車輪用軸受装置は、外方部材と、前記外方部材の内周側に配置される内方部材と、前記外方部材および前記内方部材間を転動する複数の転動体と、前記内方部材のフランジ部に固定されるブレーキロータとを有し、前記フランジ部は、外径方向に延びるとともに円周方向に間隔を空けて複数配置され、前記フランジ部は、外径方向に対し直交する方向に幅を有するとともの幅方向両側にエッジを有するブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記ブレーキロータおよび前記フランジ部間に円盤状のスペーサを介在させ、前記スペーサの一方の側面を前記ブレーキロータの側面に密接させ、前記スペーサの他方の側面を前記フランジ部の側面に密接させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スペーサで荷重集中を受けるため、ブレーキロータへの荷重集中を避けることができ、さらにブレーキロータの側面にぬすみを設けないため、ブレーキロータの強度を高めたブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態にかかるブレーキロータ付き車輪用軸受装置のナックルアームへの取付け状態図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３にもとづいて説明する。図１は、ブレーキロータ付き車輪用軸受装置のナックルアームへの取付け状態図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１０】
図１に示すように車輪用軸受装置２０は、取付けボルト６０を介してナックルアーム７５に取付けられている。車輪用軸受装置２０には、スペーサ９０およびブレーキロータ１０が固定され、また車輪用軸受装置２０には、連結機構５０を介して駆動車輪が取付けられ、さらに車輪用軸受装置２０には、等速ジョイント７０が取付けられている。
【００１１】
ナックルアーム７５は、図略の車両本体に対し鉛直軸線回りに旋回するものであり、図略のサスペンションを介して車両本体を支持している。ナックルアーム７５は、図略の電動パワーステアリング装置によって旋回されるようになっている。
【００１２】
駆動車輪は、鉄製のホイール８０と、ゴム製のタイヤ８１とからなる。ホイール８０の外周にタイヤ８１が取付けられている。ホイール８０に、取付穴８０ａが円周方向に複数形成され、軸方向に貫通している。取付穴８０ａに連結機構５０の連結ボルト５１を挿通させ、連結ボルト５１に連結ナット５５を螺合させることによって、駆動車輪が車輪用軸受装置２０に取付けられる。
【００１３】
連結機構５０は、連結ボルト５１と、連結ボルト５１のねじ部５４に螺合される連結ナット５５とを有する。連結ボルト５１は、外径方向に延びる頭部５２と、セレ−ションが形成されたセレ−ション部５３と、おねじが形成されたねじ部５４とを有する。ねじ部５４は、連結ボルト５１の軸方向の一方に形成され、頭部５２は、連結ボルト５１の軸方向の他方に形成され、セレ−ション部５３は、軸方向において連結ボルト５１の頭部５２側に形成されている。セレ−ション部５３は内方部材２１の被取付穴２３ａに圧入嵌合され、連結ボルト５１は内方部材２１に固定されている。
【００１４】
車輪用軸受装置２０は、ナックルアーム７５に取付けられる外方部材３０と、外方部材３０の内周側に配置される内方部材２１と、外方部材３０および内方部材２１間を転動する玉４０、４１と、複数の玉４０、４１を円周方向に間隔を空けて回転可能に保持する保持器とを有する。複数の玉４０からなる列に配置された保持器と、複数の玉４１からなる列に配置された保持器がそれぞれある。車輪用軸受装置２０は、２列のアンギュラ玉軸受でもある。外方部材３０、内方部材２１、玉４０、４１は、鉄製で、保持器は、樹脂製である。外方部材３０および内方部材２１は、鍛造によって大まかな形状に形成され、切削、研削によって所定に寸法になるように加工される。
【００１５】
外方部材３０は、円筒状の外方用円筒部３１と、外方用円筒部３１の外周より外径方向に延びる外方用フランジ３２とを有する。軽量化のため、外方用フランジ３２は円周方向に複数形成され、一対の外方用フランジ３２間には肉厚を有しない。ナックルアーム７５の内周に外方用円筒部３１の外周が嵌合され、ナックルアーム７５の一方向の側面に外方用フランジ３２の他方向の側面が当接している。外方用フランジ３２が取付けボルト６０を介してナックルアーム７５に取付けられる。
【００１６】
図１乃至図３に示すように内方部材２１は、円筒状の内方用円筒部２２と、内方用円筒部２２の一端外周より外径方向に延びる内方用フランジ２３と、内方用円筒部２２の一端より軸方向に延びる円筒状の嵌合部２４とを有する。
【００１７】
軽量化のため、内方用フランジ２３は円周方向に複数形成され、一対の内方用フランジ２３間には肉厚を有しない。内方用フランジ２３は内方部材２１の円周方向に幅を有し、厳密に言うと、内方部材２１の円周方向におけるある点の接線方向に幅Ｗａを有する。ある点は、被取付穴２３ａの中心線に該当する。嵌合部２４の外周にブレーキロータ１０の内周が圧入嵌合され、嵌合部２４の外周にホイール８０の内周が遊嵌されている。内方用フランジ２３には、ホイール８０の取付穴８０ａに対応する位置に被取付穴２３ａが軸方向に貫通して形成されている。被取付穴２３ａに連結ボルト５１のセレ−ション部５３が圧入嵌合されている。内方用フランジ２３のブレーキロータ１０側の側面には、幅方向両側に断面直角形状のエッジ２３ｂを有する。
【００１８】
スペーサ９０は、円盤状を有する。スペーサ９０の内周は、内方部材２１の嵌合部２４の外周に圧入嵌合され、スペーサ９０は内方部材２１に固定されている。スペーサ９０は、内方用フランジ２３およびブレーキロータ１０間に介在される。スペーサ９０の軸方向の一方の側面９２はブレーキロータの側面に密接し、スペーサ９０の軸方向の他方の側面９３は内方用フランジ２３の側面に密接する。スペーサ９０には、ホイール８０の取付穴８０ａに対応する位置に第２の貫通穴９１が軸方向に貫通して形成されている。
【００１９】
ブレーキロータ１０は、円盤状の取付部１１と、円筒形状の円筒部１２と、円盤状のフランジ部１３と、円周方向に等間隔に配置されたフィン１５と、円盤状のディスク部１４とからなっている。円筒部１２の一端内周に取付部１１が一体形成され、円筒部１２の他端外周にフランジ部１３が一体形成されている。フランジ部１３およびディスク部１４間にフィン１５が配置され、これらは互いに一体形成されている。取付部１１には、ホイール８０の取付穴８０ａに対応する位置に第１の貫通穴１１ａが軸方向に貫通して形成されている。第１の貫通穴１１ａに連結ボルト５１が挿通されている。取付部１１の内周は、内方部材２１の嵌合部２４の外周に圧入嵌合され、ブレーキロータ１０は内方部材２１に固定されている。
【００２０】
取付部１１の内方用フランジ２３側の側面およびスペーサ９０の側面９２間にエッジが存在しないので、集中荷重が取付部１１に作用しない。内方用フランジ２３のエッジ２３ｂは、内方用フランジ２３の幅方向において幅方向の両側に位置し、内方部材２１の軸方向においてスペーサ９０側に位置する。内方用フランジ２３のエッジ２３ｂによるエッジ当たりは、ブレーキロータ１０に作用せず、スペーサ９０に作用する。
【００２１】
図１に示すように円周方向において一対のフィン１５間で、軸方向においてフランジ部１３およびディスク部１４間には、通気口が形成されている。通気口を介して内周から外周へ空気が流れることによって、フランジ部１３およびディスク部１４間が冷却されるようになっている。
【００２２】
図１乃至図３に示すようにブレーキロータ１０は、鉄製で、鋳造によって大まかな形状に形成され、切削、研削によって所定に寸法になるように加工される。フランジ部１３およびディスク部１４の両側の側面と、取付部１１の内方用フランジ２３側の側面は、互いに平行になるように切削、研削によって加工される。
【００２３】
図１に示すようにフランジ部１３およびディスク部１４を挟んで軸方向両側には、図略の一対のブレーキパッドが配置され、ブレーキパッドは図略のシリンダ装置によってフランジ部１３およびディスク部１４に向かって進退するようになっている。ブレーキパッドおよびシリンダ装置からなるキャリパーはナックルアーム７５に取付られている。
【００２４】
等速ジョイント７０は、椀状の椀状部７１と、椀状部７１の一端に一体形成された軸部７２と、軸部７２に螺合される止めナット７３と、椀状部７１の他端に嵌め込まれたブーツ７４とを有する。軸部７２は、内方部材２１の内方用円筒部２２の内周にスプライン嵌合され、軸部７２の回転は、スプラインを介して内方部材２１に伝わるようになっている。軸部７２には止めナット７３が螺合され、内方部材２１は椀状部７１および止めナット７３によって軸方向に挟み込まれている。等速ジョイント７０は、車両本体に対しナックルアーム７５が上下したり、旋回しても、図略のエンジンの回転動力を内方部材２１へ伝える役目を持っている。
【００２５】
次に上述した構成にもとづいてナックルアーム７５に対する車輪用軸受装置２０および駆動車輪の組付け動作を説明する。
【００２６】
外方部材３０と、内方部材２１と、玉４０、４１と、保持器とが一体的に組付けられた車輪用軸受装置２０が用意されている状態から説明する。
【００２７】
内方部材２１の嵌合部２４の外周にスペーサ９０の内周を圧入嵌合し、スペーサ９０を内方部材２１に固定する。続いて内方部材２１の嵌合部２４の外周にブレーキロータ１０の取付部１１の内周を圧入嵌合し、ブレーキロータ１０を内方部材２１に固定する。これによって、スペーサ９０の軸方向の一方の側面９２はブレーキロータの側面に密接し、スペーサ９０の軸方向の他方の側面９３は内方用フランジ２３の側面に密接する。内方部材２１の被取付穴２３ａ、スペーサ９０の第２の貫通穴９１、ブレーキロータ１０の第１の貫通穴１１ａに連結ボルト５１の一部を挿入し、内方部材２１の被取付穴２３ａに連結ボルト５１のセレ−ション部５３を圧入嵌合し、連結ボルト５１を内方部材２１に固定する。
【００２８】
ナックルアーム７５の内周に外方部材３０の外方用円筒部３１の外周を嵌合し、ナックルアーム７５の一方向の側面に外方用フランジ３２の他方向の側面を当接させる。取付けボルト６０を介して外方用フランジ３２とナックルアーム７５を一体化する。なお、内方部材２１の内方用フランジ２３およびブレーキロータ１０の取付部１１には、取付けボルト６０を挿通できる図略の切欠きが形成されている。
【００２９】
キャリパーをフランジ部１３の外径側からフランジ部１３およびディスク部１４の一部に嵌め込み、キャリパーをナックルアーム７５に取付ける。
【００３０】
内方部材２１の内方用円筒部２２の内周に等速ジョイント７０の軸部７２をスプライン嵌合する。軸部７２に止めナット７３を螺合させ、内方部材２１を椀状部７１および止めナット７３によって軸方向に挟み込む。
【００３１】
ナックルアーム７５に電動パワーステアリング装置の出力側を連結する。
【００３２】
嵌合部２４の外周にホイール８０の内周を遊嵌するとともに、ホイール８０の取付穴８０ａに連結機構５０の連結ボルト５１を挿通させ、連結ボルト５１に連結ナット５５を螺合させる。駆動車輪が車輪用軸受装置２０に取付けられる。
【００３３】
続いて上述した構成にもとづいて全体の動作を説明する。
【００３４】
エンジンの回転動力は、等速ジョイント７０、内方部材２１を介して駆動車輪およびブレーキロータ１０に伝えられる。
【００３５】
駆動車輪およびブレーキロータ１０が回転している状態で、ブレーキをかけると、一対のブレーキパッドでフランジ部１３およびディスク部１４を挟み込む。ブレーキロータ１０の回転を止めようとする力が、駆動車輪および等速ジョイント７０に伝えられる。この結果、取付部１１の内方用フランジ２３側の側面およびスペーサ９０の軸方向の一方の側面９２間、スペーサ９０の軸方向の他方の側面９３および内方用フランジ２３の側面間には、ブレーキロータ１０の回転方向の力およびある軸線回りの回転モーメントが作用する。これらの力を取付部１１の内方用フランジ２３側の側面およびスペーサ９０の軸方向の一方の側面９２間の互い接触している面全体で受け、エッジ当たりしないのでブレーキロータ１０への荷重集中を避けることができる。ある軸線とは、ブレーキロータ１０の回転軸線およびキャリパーを結ぶ軸線のことである。内方用フランジ２３のエッジ２３ｂによるエッジ当たりは、スペーサ９０に作用し、取付部１１に作用しない。
【００３６】
内方用フランジ２３側の側面にぬすみを設けていないので、ブレーキロータは十分な強度が得られる。
【００３７】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３８】
上記実施形態では、ブレーキロータ１０として、ディスク状のものを用いた。他の実施形態では、ブレーキロータ１０として、ドラム状のものを用いても良い。すなわち、カップ形状のものを用いても良い。
【００３９】
上記実施形態では、車輪用軸受装置２０の転動体として、玉４０、４１を用いた。他の実施形態では、車輪用軸受装置２０の転動体として、円すいころを用いても良い。
【００４０】
上記実施形態では、ブレーキロータ１０側から取付けボルト６０を外方用フランジ３２に挿入して外方用フランジ３２およびナックルアーム７５を一体化した。他の実施形態では、ブレーキロータ１０と反対側から取付けボルト６０をナックルアーム７５に挿入して外方用フランジ３２およびナックルアーム７５を一体化しても良い。この場合、内方部材２１の内方用フランジ２３およびブレーキロータ１０の取付部１１には、取付けボルト６０を挿通できる図略の切欠きを形成しなくても良い。
【００４１】
上記実施形態では、ブレーキロータ１０の取付部１１の内周を、内方部材２１の嵌合部２４の外周に圧入嵌合し、ブレーキロータ１０を内方部材２１に固定した例を説明した。他の実施形態では、ブレーキロータ１０の取付部１１の内周を、内方部材２１の嵌合部２４の外周に遊嵌し、ブレーキロータ１０の取付部１１にホイール８０の取付穴８０ａに対応する位置に被取付穴を形成し、内方用フランジ２３にホイール８０の取付穴８０ａに対応する位置に貫通穴を形成し、貫通穴を介して被取付穴に連結ボルト５１のセレ−ション部５３を圧入嵌合することによって、ブレーキロータ１０を内方部材２１に固定しても良い。
【００４２】
上記実施形態では、ブレーキロータ１０は、鋳造によって大まかな形状に形成し、切削、研削によって所定に寸法になるように加工した。他の実施形態では、ブレーキロータ１０は、鍛造によってディスク部１４を除く大部分を大まかな形状に形成し、大部分にディスク部１４を溶接し、切削、研削によって所定に寸法になるように加工しても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１０：ブレーキロータ、２０：車輪用軸受装置、２１：内方部材、２３：内方用フランジ（フランジ部）、３０：外方部材、４０：玉（転動体）、４１：玉（転動体）、９０：スペーサ、９２：側面、９３：側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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