(57)【要約】【課題】圧縮空気供給路を簡単な構成とすることにより圧縮空気供給路の加工を容易にして、従動輪のタイヤの空気圧を適切に調整することができる安価、且つ実用的な空気圧制御機構付軸受ユニットを提供する。【解決手段】空気圧制御機構付軸受ユニット１０は、内周面に複列の外輪軌道面６ａ，６ａを有する外輪６と、内輪７とハブ輪３とを備え、外周面に複列の内輪軌道面３ａ，７ａを有して、使用時に車輪と共に回転するハブ１と、複列の外輪軌道面６ａ，６ａと複列の内輪軌道面３ａ，７ａ間に転動自在に配設される複数の転動体９，９と、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路Ｆと、を備える。圧縮空気供給路Ｆは、外輪６に半径方向に形成される貫通孔３１と、ハブ輪７に半径方向に形成される径方向孔３２と、一端が径方向孔３２に連通すると共に、他端がアウトボード側に開口してハブ輪７に軸方向に形成される軸方向孔３３と、を有する。【選択図】図１
2007125966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、
少なくとも一つの内輪と、ハブ輪とを備え、外周面に複列の内輪軌道面を有して、使用時に車輪と共に回転するハブと、
前記複列の外輪軌道面と前記複列の内輪軌道面間に転動自在に配設される複数の転動体と、
圧縮空気を前記車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路と、を備えた空気圧制御機構付軸受ユニットであって、
前記圧縮空気供給路は、前記外輪に半径方向に形成される第１の流路と、前記内輪と前記ハブ輪の少なくとも一方に半径方向に形成される第２の流路と、一端が前記第２の流路に連通すると共に、他端がアウトボード側に開口して前記ハブ輪に軸方向に形成される第３の流路と、を有し、
前記圧縮空気は、前記第１の流路、第２の流路、及び第３の流路の順に通過して前記タイヤに供給されることを特徴とする空気圧制御機構付軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧制御機構付軸受ユニットに関し、より詳細には、走行中おいて、車両のタイヤ空気圧を路面状況などに応じて調整できる空気圧制御機構付軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の走行安定性向上の観点から、舗装路面、凸凹路面、砂利道等の路面状況に応じて、走行中にタイヤの空気圧を適切に調整する機能が求められており、従来から、車体側から送られてくる圧縮空気が軸受を介してタイヤ側に送られるように、静止輪側から回転輪側へと圧縮空気を通過させる軸受が数多く提案されている(例えば、特許文献1〜３参照。)。
【０００３】
上記特許文献1〜３に記載の車輪支持用軸受は、静止輪、回転輪及び間座に径方向の貫通穴を設け、静止輪と回転輪の各軌道面間に２つのシール部材を配置することで、この２つシール部材が形成する空間を介して静止輪側から回転輪側へと圧縮空気を流通するようになっている。
【特許文献１】米国特許出願公開第2003/0217798号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2003/0235358号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第2004/0005104号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３に記載の軸受ユニットは、軸受部に形成された流路については記載されているものの、その前後の流路、特に、軸受部の流路からタイヤに至る経路について明確に記載されていない。
【０００５】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、圧縮空気供給路を簡単な構成とし、車輪のタイヤの空気圧を適切に調整することができる安価、且つ実用的な空気圧制御機構付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】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、
少なくとも一つの内輪と、ハブ輪とを備え、外周面に複列の内輪軌道面を有して、使用時に車輪と共に回転するハブと、
複列の外輪軌道面と複列の内輪軌道面間に転動自在に配設される複数の転動体と、
圧縮空気を前記車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路と、を備えた空気圧制御機構付軸受ユニットであって、
圧縮空気供給路は、外輪に半径方向に形成される第１の流路と、内輪とハブ輪の少なくとも一方に半径方向に形成される第２の流路と、一端が第２の流路に連通すると共に、他端がアウトボード側に開口してハブ輪に軸方向に形成される第３の流路と、を有し、
圧縮空気は、第１の流路、第２の流路、及び第３の流路の順に通過してタイヤに供給されることを特徴とする空気圧制御機構付軸受ユニット。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧縮空気供給路は、外輪に半径方向に形成される第１の流路と、内輪とハブ輪の少なくとも一方に半径方向に形成される第２の流路と、一端が第２の流路に連通すると共に、他端がアウトボード側に開口してハブ輪に軸方向に形成される第３の流路と、を有し、圧縮空気が、第１の流路、第２の流路、及び第３の流路の順に通過してタイヤに供給されるので、圧縮空気供給路を簡単な構成とし、車輪のタイヤ空気圧を適切に調整することができる安価、且つ実用的な空気圧制御機構付軸受ユニットとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る空気圧制御機構付軸受ユニットの各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である空気圧制御機構付軸受ユニットの縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の空気圧制御機構付軸受ユニット１０（以下、軸受ユニットと省略する）は、従動輪用であり、懸架装置を構成するナックル２に対して、ハブ１を回転自在に支持する。軸受ユニット１０は、静止輪である外輪６と、回転輪であるハブ輪３および内輪７とを備えるハブ１と、複数の転動体である玉９とを備える。
【００１０】
外輪６は、ナックル２に形成された保持孔２ａに内嵌され、外輪６の外周面に設けられた懸架用フランジ６ｂがボルト８によってナックル２に結合固定されている。外輪６の内周面には、２列の外輪軌道面６ａ，６ａが形成される。一方、ハブ輪３には、外輪６の一方の外輪軌道面６ａに対向する外周面に第１の内輪軌道面３ａが形成される。また、内輪７には、外輪６の他方の外輪軌道面６ａに対向する外周面に第２の内輪軌道面７ａが形成される。玉９は、これら両軌道面６ａ，６ａ，３ａ，７ａ間に転動自在に配置される。
【００１１】
ハブ輪３のインボード側（車体中心側）端部には小径段部３ｂが形成される。内輪７は、この小径段部３ｂに外嵌され、インボード側端部の内端部を径方向外方に加締め広げた加締め部３ｃによりハブ輪３に結合固定されている。また、加締め部３ｃによって内輪７を抑え付けることで、適正な予圧を付与している。
【００１２】
また、ハブ輪３は、ホイール部材及びブレーキ部材（図示せず）を取り付けるためのフランジ部３ｄを有しており、ホイール部材及びブレーキ部材がフランジ部３ｄに植設されたハブボルト４によってフランジ部３ｄに締結される。
【００１３】
外輪６のアウトボード側端部の内周面とハブ輪３の外周面との間には、シール１５が配置され、さらに、外輪６のインボート側には、ハブ輪３のインボート側端面３ｅを覆う金属又は樹脂製のハブキャップ１６が内嵌固定されて、軸受内へ外部から異物が進入するのを防止している。
【００１４】
外輪６、ハブ輪３、内輪７、シール部材１５、及びハブキャップ１６によって画成される内部空間２０には、２列に配列された玉９間に一対の封止部材２１，２２が配設されており、一対の封止部材２１，２２によって仕切られた環状部分をエア室２３として内部空間２０から分離している。これにより、内部空間２０に充填される潤滑油がエア室２３内に混入することが防止される。
【００１５】
外輪６の２列の外輪軌道面６ａ，６ａ間には、半径方向に形成される第１の流路である貫通孔３１が設けられる。貫通孔３１は、径方向外方でエアホース２４に接続されると共に、エア室２３と連通する。そして、エアホース２４に接続され、車体側に配設された圧縮空気供給源（図示せず）からの圧縮空気が、貫通孔３１を介してエア室２３に供給される。
【００１６】
なお、貫通孔３１とエアホース２１との接続部には、圧力調整弁を配置して圧縮空気供給路Ｆ内の圧力を所定の圧力に管理できるようにしてもよい。これにより、洗車時などのように、急激な温度変化があっても、水分などの吸い込みを防止することができる。圧力調整弁は、軸受ユニットに内蔵させて配置することで、別途組み付ける必要がなく、またユニット化されて軸受ユニット１０の小型化が可能となる。
【００１７】
ハブ輪３には、一端がエア室２３と連通し、半径方向に形成される第２の流路である径方向孔３２と、一端が第２の流路３２と連通し、他端がハブ輪３のアウトボード側に開口して、軸方向に形成される第３の流路である軸方向孔３３とが設けられている。軸方向孔３３の他端開口は、エアホース２５が接続されており、軸方向孔３３内の圧縮空気は、エアホース２５に接続された従動輪のタイヤのエアバルブ（図示せず）に供給される。
【００１８】
これにより、圧縮空気供給路Ｆは、外輪６の貫通孔３１、エア室２３、ハブ輪３の径方向孔３２、及び軸方向孔３３を有して構成される。また、圧縮空気供給源で所定の圧力に調整されて供給される圧縮空気は、エアホース２４、貫通孔３１、エア室２３、径方向孔３２、及び軸方向孔３３、エアホース２５、エアバルブの順に圧送され、タイヤの空気圧を調整することができる。
【００１９】
従って、本実施形態の軸受ユニット１０によれば、圧縮空気供給路Ｆは、外輪６に半径方向に形成される貫通孔３１と、ハブ輪３に半径方向に形成される径方向孔３２と、一端が径方向孔３２に連通すると共に、他端がアウトボード側に開口してハブ輪３に軸方向に形成される軸方向孔３３と、を有し、圧縮空気が、貫通孔３１、径方向孔３２、及び軸方向孔３３の順に通過してタイヤに供給されるので、圧縮空気供給路Ｆを簡単な構成とし、車輪のタイヤ空気圧を適切に調整することができる安価、且つ実用的なものとなる。
【００２０】
尚、上記第１実施形態では、第１の内輪軌道面３ａがハブ輪３と一体に形成された、所謂、第３世代のハブユニットについて説明したが、第１の内輪軌道面を有する他の内輪を、第２の内輪軌道面７ａを有する内輪７とは別体として設け、ハブ輪３に外嵌させる、所謂、第２世代のハブユニットにも上記構成は適用することもできる。この場合、径方向孔３２は、他の内輪とハブ輪の両方に形成される。
【００２１】
また、本実施形態のように、貫通孔３１と径方向孔３２との間の内部空間２０に、一対の封止部材２１，２２を設けてエア室２３を構成することが望ましいが、図２に示す第１変形例の軸受ユニット１０Ａのように、封止部材２１，２２を設けずに内部空間２０を介して貫通孔３１と径方向孔３２を連通させてもよい。このとき、内部空間２０の圧力は、外気の圧力よりも高いので外部からの異物が内部空間２０に進入することはない。尚、シール１５は、供給される圧縮空気の圧力に耐えることができる耐圧シールとするのが望ましい。
【００２２】
また、図３に示す第２の変形例の軸受ユニット１０Ｂのように、一対の封止部材２１，２２に代えて一対の圧力弁４０，４１を設けて、エア室２３を構成してもよい。圧力弁４０，４１はそれぞれ、ハブ輪３の外周面に外嵌固着され、外周面に開放部４２ａを持った断面略ロの字形のリング状部材４２と、外輪６の内周面に内嵌固着される支持部４３ａと、支持部４３ａの先端に直交して揺動自在に形成される弁部４３ｂとを有する断面略逆Ｔ字形の弁体４３と、を有する。弁部４３ｂは、リング状部材４２の開放部４２ａからリング状部材４３の内部に挿入されている。弁体４３ｂは、例えば、弾性を有するゴムにより形成されており、弁部４３ｂの先端部が上下方向に揺動することでリング状部材４２の内面と接触し、内部空間２０とエア室２３とを連通、或いは遮断する。
【００２３】
圧力弁４０，４１の弁部４３ｂは、通常、弁部４３ｂとリング状部材４２の内面と接触していない水平状態にあり、この状態においては、ハブ輪３が回転しても、弁部４３ｂとリング状部材４２の内面とが接触することはなく、摺接トルクは発生しない。
【００２４】
一方、エア室２３の圧力が、内部空間２０の圧力より高くなると、アウトボート側に配置された圧力弁４０の弁部４３ｂが時計方向に揺動し、同時にインボード側に配置された圧力弁４０の弁部４３ｂが反時計方向に揺動して、それぞれリング状部材４２の内面に接触して内部空間２０とエア室２３とを分離する。また、エア室２３の圧力が、内部空間２０の圧力より低くなると、各弁部４３ｂは上記と逆方向に揺動して、リング状部材４２の内面に接触して内部空間２０とエア室２３とを同様に分離する。
【００２５】
これにより、貫通孔３１から圧縮空気が供給されてエア室２３の圧力が高まると、弁部４３ｂが上述したように揺動して、エア室２３と内部空間２０との間をシールする。これにより、車体側の圧縮空気供給源からエア室２３に供給された圧縮空気は、径方向孔３２、軸方向孔３３、エアホース２５、エアバルブの順で圧送されてタイヤの空気圧を調整する。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の空気圧制御機構付軸受ユニットの第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、第１実施形態のものと同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
【００２７】
本実施形態の軸受ユニット５０は、圧縮空気供給路Ｆがナックル２に対してインボード側から供給される構造である。図４に示すように、軸受ユニット５０は、外輪６、内輪７およびハブ輪３が、軸方向インボード側に延設されている。延設された外輪６の内周面と、内輪７の外周面との間には、一対の封止部材５１，５２が配設されており、一対の封止部材５１，５２によって隔離されたエア室５３が形成される。
【００２８】
外輪６には、エア室５３に連通して半径方向に形成される第１の流路である貫通孔５４が設けられ、圧縮空供給源とエアホース２１を介して接続されている。また、内輪７には、エア室５３に連通して半径方向に形成される第２の流路である径方向孔５５Ａが設けられ、ハブ輪３には、内輪７の径方向孔５５Ａに連通して半径方向に形成される第２の流路である径方向孔５５Ｂと、一端が径方向孔５５Ｂに連通すると共に他端がハブ輪３のアウトボード側に開口して軸方向に形成された第３の流路である軸方向孔５６が形成されている。径方向孔５５Ａと径方向孔５５Ｂが連結される内輪７とハブ輪３との接合部には、Ｏリング５７が配設されて接合部からのエア漏れを防止している。
【００２９】
このように構成された軸受ユニット５０によれば、圧縮空気供給路Ｆが、貫通孔５４、エア室５３、径方向孔５５Ａ、径方向孔５５Ｂ、軸方向孔５６から構成され、所定の圧力に調整されて圧縮空供給源から供給される圧縮空気は、エアホース２１、貫通孔５４、エア室５３、径方向孔５５Ａ、径方向孔５５Ｂ、軸方向孔５６、エアホース２４、エアバルブの順で圧送されることで、インボード側からアウトボード側に空気を通過させ、よって、タイヤの空気圧を調整することができる。
【００３０】
また、圧縮空気供給路Ｆは、内部空間２０を通過しないので、エア室５３に供給される圧縮空気に潤滑剤が混入することがない。また、本実施形態では、シール部材１５と封止部材５１，５２とで、内部空間２０とエア室５３が形成されるので、第１実施形態の構成と比べてシール部材の数を減少することができる。
その他の作用および効果については、第１実施形態のものと同様である。
【００３１】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態である空気圧制御機構付軸受ユニットの縦断面図である。
【図２】第１実施形態の第１変形例を示す要部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態の第２変形例を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態である空気圧制御機構付軸受ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
３  ハブ輪
３ａ  内輪軌道面
６  外輪
６ａ  外輪軌道面
７  内輪
７ａ  内輪軌道面
９  玉（転動体）
１０，５０  空気圧制御機構付軸受ユニット
２０  内部空間
２１，２２，５１，５２  エア室
Ｆ  圧縮空気供給路
３１，５１  貫通孔（第１の流路）
３２，５５Ａ，５５Ｂ  径方向孔（第２の流路）
３３，５６  軸方向孔（第３の流路）
４０，４１  圧力弁
【図１】
2007125966.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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