(57)【要約】【課題】車輪側の小型化と共に低価格化を図ることが可能な軸受ユニットを提供する。【解決手段】車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体6,8とを備えており、軸受ユニット内部には、回転輪に対して直接摺接することで、当該回転輪の回転を制動する制動装置が内蔵されている。この場合、回転輪には、軸中心に軸方向に延出した貫通孔１２ｈと、貫通孔に連通した凹面部１２ｐとが形成されており、制動装置２０には、貫通孔に挿通された駆動機構と、駆動機構に連結した制動部材２２とが設けられており、駆動機構を貫通孔に沿って駆動して制動部材を凹面部に対して直接摺接させることで、回転輪の回転を制動する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体とを備えた軸受ユニットであって、
回転輪に直接摺接することで当該回転輪の回転を制動する制動装置が内蔵されていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
回転輪には、軸中心に軸方向に延出した貫通孔と、貫通孔に連通した凹面部とが形成されており、制動装置には、貫通孔に挿通された駆動機構と、駆動機構に連結した制動部材とが設けられており、駆動機構を貫通孔に沿って駆動して制動部材を凹面部に対して直接摺接させることで、回転輪の回転を制動することを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
静止輪には、当該静止輪を車体側に固定するための固定フランジが形成されており、回転輪には、当該回転輪を車輪側に接続させるためのハブフランジが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
凹面部は、ハブフランジが形成されている回転輪の貫通孔の部分に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項５】
駆動機構には、貫通孔に沿って延出した駆動部材と、駆動部材に連結され且つ静止輪の内径面に沿って摺動する摺動部とが設けられており、摺動部を静止輪の内径面に沿って摺動して駆動部材を貫通孔に沿って移動させることで、制動部材を凹面部に対して直接摺接させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項６】
静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組込まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して制動可能に支持することが可能な軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示すような各種の軸受ユニットが知られている。この種の軸受ユニットには、車体側(懸架装置(サスペンション))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側(ディスクホイール、ブレーキロータ)に接続されて車輪と共に回転する回転輪とが設けられている。そして、走行中或いはパーキング時に、ブレーキロータに制動を利かせることで、自動車を減速或いは停止させることができる。
【０００３】
ところで、ブレーキロータは比較的大型で重量もあるため、車輪側にはブレーキロータを配置するための占有スペースや、当該ブレーキロータを支持するための支持構造が必要となる。この場合、占有スペースを確保する必要上、車輪側の小型化には一定の制限があった。また、支持構造に要する部品点数が増加して製造コストの低減にも一定の制限があった。
【特許文献１】特開２００２−２１８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、車輪側の小型化と共に低価格化を図ることが可能な軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体とを備えた軸受ユニットであって、回転輪に直接摺接することで当該回転輪の回転を制動する制動装置が内蔵されている。
【０００６】
本発明において、回転輪には、軸中心に軸方向に延出した貫通孔と、貫通孔に連通した凹面部とが形成されており、制動装置には、貫通孔に挿通された駆動機構と、駆動機構に連結した制動部材とが設けられており、駆動機構を貫通孔に沿って駆動して制動部材を凹面部に対して直接摺接させることで、回転輪の回転を制動する。
【０００７】
この場合、静止輪には、当該静止輪を車体側に固定するための固定フランジが形成されており、回転輪には、当該回転輪を車輪側に接続させるためのハブフランジが形成されている。そして、凹面部は、ハブフランジが形成されている回転輪の貫通孔の部分に位置している。
【０００８】
また、駆動機構には、貫通孔に沿って延出した駆動部材と、駆動部材に連結され且つ静止輪の内径面に沿って摺動する摺動部とが設けられており、摺動部を静止輪の内径面に沿って摺動して駆動部材を貫通孔に沿って移動させることで、制動部材を凹面部に対して直接摺接させる。なお、静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組込まれている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転輪の回転を制動する制動装置を軸受に内蔵したことにより、車輪側の小型化と共に低価格化を図ることが可能な軸受ユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて図１を参照して説明する。
図１(ａ)に示すように、本実施の形態の軸受ユニットは、車体側(例えば、懸架装置(サスペンション))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、車輪側(例えば、ディスクホイール)に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組込まれた複数の転動体6,8とを備えており、車輪側の静止輪２と回転輪４との間には、シール部材１０が介在されている。なお、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロを適用できることは言うまでも無い。
【００１１】
静止輪(外輪)２には、その外周面から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)に固定することができる。また、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)が接続されて共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられている。このようなハブ１２には、その軸方向一方側にディスクホイールのディスク部(図示しない)を接続させるためのハブフランジ１２ａが突設されている。
【００１２】
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスク部(ディスクホイール)に形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、ディスク部(ディスクホイール)をハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。
【００１３】
また、ハブ１２には、その軸方向他方側に環状の内輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する部材)が外嵌されるようになっており、例えば静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、内輪構成体１６をハブ１２に形成された段部１２ｂまで外嵌した後、ハブ１２の他方側端部１２ｃを加締めることにより、当該内輪構成体１６をハブ１２の軸方向他方側に固定することができる。なお、この状態において、複列の各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面に直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。
【００１４】
この構成において、各種自動車の車輪に作用する力は、全てディスクホイール(ディスク部)から軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対して高い剛性を維持することができる。
【００１５】
このような軸受ユニットには、回転輪４に対して直接摺接することで、当該回転輪４の回転を制動する制動装置２０が内蔵されている。また、回転輪４(ハブ１２)には、軸中心に軸方向に延出した貫通孔１２ｈと、貫通孔１２ｈに連通した凹面部(ハブフランジインロー部)１２ｐとが形成されている。本実施の形態において、凹面部１２ｐは、ハブフランジ１２ａが形成されている回転輪４(ハブ１２)の貫通孔１２ｈの部分に位置しており、略円弧状の曲率を成している。
【００１６】
制動装置２０には、貫通孔１２ｈに挿通された駆動機構と、駆動機構に連結した制動部材２２とが設けられている。駆動機構には、貫通孔１２ｈに沿って延出した駆動部材２４と、駆動部材２４の基端(車体側)に連結され且つ静止輪２の内径面２ｃに沿って摺動する摺動部２６とが設けられている。静止輪２の内径面２ｃは、円筒状を成しており、一方、摺動部２６は、その外径が内径面２ｃに対して略一致或いは僅かに小径化した円板状を成している。この場合、静止輪２の内径面２ｃと摺動部２６の外径との間に密封部材２８を介在させることが好ましい。密封部材２８とシール部材１０とにより軸受内部(静止輪２と回転輪４との間)の密封性を一定に維持することができる。なお、密封部材２８としては、例えばＯリング、オイルシール、パッキン、メカニカルシールなどを適用することが可能である。
【００１７】
また、制動部材２２は、駆動部材２４の先端(車輪側)に連結されている。この場合、制動部材２２の制動面２２ｓは、凹面部１２ｐの輪郭(曲率)に合わせて形成されるため、ここでは制動面２２ｓの形状(曲率)について特に限定しない。なお、制動部材２２の材料としては、例えば自動車のブレーキパッド材を利用することもできるが、例えばセミメタリック材、ロースチール材、ＮＡＯ(Non-Asbestos Organic)材などを適用することが可能である。この場合、制動面２２ｓに摩擦係数の高い材料を適用しても良い。
【００１８】
このような制動装置２０において、例えば図１(ａ)に示すように、摺動部２６を静止輪２の内径面２ｃに沿って矢印Ｓ１方向に摺動し、駆動部材２４を貫通孔１２ｈに沿って移動させると、制動部材２２を凹面部１２ｐに対して直接摺接させることができる。この状態において、制動部材２２の制動面２２ｓと凹面部１２ｐとの間に作用する摩擦抵抗により、回転輪４の回転を制動することができる。このとき、回転輪４は回転不能な状態(制動が利いた状態)に維持されるため、自動車を停止させることが可能となる。
【００１９】
これに対して、例えば図１(ｂ)に示すように、摺動部２６を静止輪２の内径面２ｃに沿って矢印Ｓ２方向(図１(ｂ))に摺動し、駆動部材２４を貫通孔１２ｈに沿って移動させると、制動部材２２を凹面部１２ｐから離間させることができる。この状態において、制動部材２２の制動面２２ｓと凹面部１２ｐとの間に摩擦抵抗は作用しない。このとき、回転輪４は回転フリーな状態(制動が解除された状態)に維持されるため、自動車の走行が可能となる。
【００２０】
なお、摺動部２６を静止輪２の内径面２ｃに沿って摺動させる装置については特に図示しなかったが、例えば走行中にフットブレーキを操作した際に、或いはパーキング時にサイドブレーキを操作した際に、これに同期して摺動部２６を矢印Ｓ１方向に牽引或いは矢印Ｓ２方向に押圧できる装置であれば任意のものを適用することができるため、ここでは特に限定しない。
【００２１】
以上、本実施の形態によれば、回転輪４の回転を制動する制動装置２０を軸受に内蔵したことにより、ブレーキロータが不要となり車輪側の小型化を図ることができる。また、ブレーキロータを支持するための支持構造も不要となり、車輪側の部品点数を少なくすることができるため、車輪側の製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
更に、制動装置２０の制動部材２２を凹面部(ハブフランジインロー部)１２ｐに摺接させるように構成したことで、制動力を一定に維持することが可能となる。即ち、凹面部(ハブフランジインロー部)１２ｐは、ハブフランジ１２ａの内側に位置し、他の部分よりも剛性が比較的高くなっている。このため、制動部材２２を凹面部１２ｐに摺接させても当該凹面部１２ｐが変形したり或いは損傷することは無い。これにより制動力を長期に亘って一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成を示す断面図であって、(ａ)は、制動が利いた状態を示す図、(ｂ)は、制動が解除された状態を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
２  静止輪(外輪)
４  回転輪(内輪)
6,8  転動体
１０  シール部材
１２  ハブ
１４  ハブボルト
１６  内輪構成体
１８  保持器
２０  制動装置
２２  制動部材
２４  駆動部材
２６  摺動部
２８  密封部材
【図１】
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