(57)【要約】【課題】  ディスクブレーキで発生した熱が固定輪側の軌道面に伝達するのを防止して、該軌道面の硬さ低下等による早期破損を回避する。【解決手段】  回転輪２３と固定輪２１との間に複数の転動体３０が転動自在に配設され、回転輪２３に車輪が取り付けられる車輪取付用フランジ２７が設けられるとともに、固定輪２１に懸架装置が取り付けられる懸架装置取付用フランジ２６が設けられた車輪支持用転がり軸受ユニット２０であって、車輪取付用フランジ２７に取り付けられるディスクブレーキのロータと、懸架装置取付用フランジ２６に取り付けられるディスクブレーキのキャリパ３１とを備え、少なくともキャリパ３１の表面に、放射率が０．５０以上である熱放射被膜を設ける。【選択図】      図１
2007009995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪と固定輪との間に複数の転動体が転動自在に配設され、前記回転輪に車輪が取り付けられる車輪取付用フランジが設けられるとともに、前記固定輪に懸架装置が取り付けられる懸架装置取付用フランジが設けられた車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
前記車輪取付用フランジに取り付けられるディスクブレーキのロータと、前記懸架装置取付用フランジに取り付けられるディスクブレーキのキャリパとを備え、
少なくとも前記キャリパの表面に、放射率が０．５０以上である熱放射被膜を設けたことを特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のディスクブレーキを構成するサポート又はキャリパは、車輪支持用転がり軸受ユニットの固定輪側に取り付けられるナックルに直接固定されている。このキャリパと、車輪支持用転がり軸受ユニットの回転輪側の車輪取付用フランジに固定されたロータとを組み合わせてディスクブレーキを構成している。
これに対して、近年、ディスクブレーキを構成するキャリパを、車輪支持用転がり軸受ユニットの固定輪に形成された懸架装置取付用フランジに直接結合することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この車輪支持用転がり軸受ユニット１は、図３に示すように、外輪２（固定輪）、ハブ（回転輪）３及び複数の転動体４を備えている。
ハブ３は、中空状のハブ輪５を備えており、ハブ輪５は、その外周面のアウトボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向外側の端部：図３の左端部）に径方向外方に延びる車輪取付用フランジ６を有している。車輪取付用フランジ６には、そのアウトボード側の側面に車輪を構成するホイール７及びディスクブレーキ１８を構成するロータ８等を取り付けるためのスタッド９が周方向に略等間隔で複数植設されている。
【０００４】
ハブ輪５の車輪取付用フランジ６のインボード側（自動車への組み付け状態で車幅方向内側：図３の右側）外周面には一対の内輪１０が外嵌されており、一対の内輪１０の外周面には、それぞれ内輪軌道面１１が形成されている。
外輪２の内周面には、一対の内輪１０の各内輪軌道面１１に対応する複列の外輪軌道面１２が形成されており、また、車輪取付用フランジ６からインボード側に離間する側の外輪２の外周部には、懸架装置側のケーシング１４にボルト１５ａ等を介して固定される懸架装置取付用フランジ１６が径方向外方に延設されている。また、懸架装置取付用フランジ１６には、ディスクブレーキ１８を構成するキャリパ１７がボルト１５ｂ等を介して直接固定されている。
【０００５】
そして、一対の内輪１０の各内輪軌道面１１と外輪２の複列の外輪軌道面１２との間に、それぞれ複数の転動体４が保持器１３を介して周方向に転動可能に配設されている。
上記のように構成された車輪支持用転がり軸受ユニット１によれば、ケーシング２３に結合する前の状態でも、車輪支持用転がり軸受ユニット１と、ディスクブレーキ１８を構成するキャリパ１７及びロータ８とを一体的に取り扱えるため、自動車の組立作業を容易に行うことができる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１６５２８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の車輪支持用転がり軸受ユニット１においては、固定輪である外輪２の懸架装置取付用フランジ１６に、ディスクブレーキ１８を構成するキャリパ１７が直接固定されているため、制動時等にディスクブレーキ１８で発生した熱が、外輪２の複列軌道面１２に直接伝達される。このため、軸受内部の温度が上昇し、外輪軌道面１２の硬さの低下等による早期破損を生じることが考えられる。
【０００７】
なお、ディスクブレーキ１８で発生した熱を外輪１に伝達するのを防止するには、懸架装置取付用フランジ１６とキャリパ１７との間に断熱性の部材を設けることも考えられるが、この場合、部品点数が増加してしまうという別の問題が生じる。
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、ディスクブレーキで発生した熱が固定輪側の軌道面に伝達するのを防止して、該軌道面の硬さ低下等による早期破損を回避することができる信頼性の高い車輪支持用転がり軸受ユニット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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転輪と固定輪との間に複数の転動体が転動自在に配設され、前記回転輪に車輪が取り付けられる車輪取付用フランジが設けられるとともに、前記固定輪に懸架装置が取り付けられる懸架装置取付用フランジが設けられた車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
前記車輪取付用フランジに取り付けられるディスクブレーキのロータと、前記懸架装置取付用フランジに取り付けられるディスクブレーキのキャリパとを備え、
少なくとも前記キャリパの表面に、放射率が０．５０以上である熱放射被膜を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、固定輪側の懸架装置取付用フランジに取り付けられるキャリパの表面に、放射率が０．５０以上である熱放射被膜を設けているので、ディスクブレーキで発生した熱がキャリパ側で放熱して、固定輪の軌道面に伝達し難くなる。これにより、軸受温度の上昇による早期破損を防止することができ、信頼性の高い長寿命な車輪支持用転がり軸受ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である車輪支持用転がり軸受ユニットを説明するための断面図である。
本発明の実施の形態の一例である車輪支持用転がり軸受ユニット２０は、図１に示すように、外輪２１（固定輪）、ハブ（回転輪）２３及び複数の転動体３０を備えている。
ハブ２３は、中空状のハブ輪２４を備えており、ハブ輪２４は、その外周面のアウトボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向外側の端部：図１の左端部）に径方向外方に延びる車輪取付用フランジ２７を有している。車輪取付用フランジ２７には、そのアウトボード側の側面に車輪を構成する図示しないホイール及びディスクブレーキを構成するブレーキロータ等を取り付けるためのスタッド２７ａが周方向に略等間隔で複数植設されている。
【００１１】
ハブ輪２４のインボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向内側の端部：図１の右端部）には小径段部２４ａが形成されており、該小径段部２４ａには内輪２５が嵌め込まれている。内輪２５の外周面には内輪軌道面２９が形成され、また、ハブ輪２４の軸方向の中間部外周面にも内輪軌道面２９が形成されている。ハブ輪２４のインボード側の先端は円筒状に形成されており、該円筒部（加締め部）２４ｂを径方向外方に加締め広げることにより、内輪２５がハブ輪２４に加締め固定されている。なお、内輪２５は、加締めの他、ナットでの締結によって必要な与圧を与えることもある。
【００１２】
外輪２１の内周面にはハブ輪２４の内輪軌道面２９に対応する外輪軌道面２８及び内輪２５の内輪軌道面２９に対応する外輪軌道面２８が形成されており、また、車輪取付用フランジ２７から離間する側の外輪２１の外周部には径方向外方に延びる懸架装置取付用フランジ２６が設けられている。また、懸架装置取付用フランジ２６には、ディスクブレーキを構成するキャリパ３１がボルト３３等を介して直接固定されている。
そして、ハブ２３の複列内輪軌道面２９と外輪２１の複列外輪軌道面２８との間に、それぞれ複数の転動体３０が保持器３２を介して周方向に転動可能に配設されている。
尚、図示の例では、転動体３０として玉を使用しているが、重量の嵩む車輪支持用ハブユニット軸受の場合には、転動体３０としてテーパころを使用する場合もある。
【００１３】
上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット２０を自動車に組み付けるには、固定輪側の外輪２１の懸架装置取付用フランジ２６をボルト（図示せず）等を介して懸架装置に固定し、回転輪側のハブ３の車輪取付用フランジ２７にスタッド２７ａやナット（図示せず）等を介してブレーキロータ及びホイールを固定する。これにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持することができる。
ここで、この実施の形態では、ディスクブレーキを構成するキャリパ３１の表面に、放射率０．５０以上の熱放射被膜を設けている。
【００１４】
放射率が０．５０以上の熱放射被膜（以下、高熱放射被膜という）は、遠赤外線放射体からなる被膜であり、波長領域３〜３０μｍでの分光放射率が高い。表面に高熱放射被膜が設けられたキャリパ３１は、キャリパ３１を作製した後、表面に高熱放射被膜材をスプレー法又は浸漬法により塗布することにより得られる。高熱放射被膜材としては、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 等の粒子（熱放射性粒子）が有機高分子材料に分散されている液状物を例示することができる。
【００１５】
放射率は、物体からの放射発散度（或いは放射輝度）と、その物体と同じ温度にある黒体の放射発散度（或いは放射輝度）との比として定義される。したがって、黒体の放射率は「１」であるが、通常の物体では「１」と「０」の間の値となる。ここでは、赤外線分光光度計を用い、試料と黒体との分光放射強度をそれぞれ実測し、黒体の放射強度で試料の放射強度を修正した上で、黒体の理論放射強度に対する試料の放射強度との比を算出し、この比を試料の放射率としている。
【００１６】
なお、上述のキャリパ３１に用いる素材は特に限定しないが、熱伝導率の高い素材、例えばアルミ合金等を用い、これに熱放射被膜を形成することによって、さらに高い放射性を得ることができる。但し、この場合、キャリパ３１を固定する懸架装置取付用フランジ２６にガルバニック腐食が生じることも考えられるため、懸架装置取付用フランジ２６にメッキ等の防食処理を施すことが好ましい。
【００１７】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、外輪２１の懸架装置取付用フランジ２６に取り付けられるキャリパ３１の表面に、放射率が０．５０以上である熱放射被膜を設けているので、制動時にディスクブレーキで発生した熱がキャリパ３１側で放熱して、外輪２１の複列軌道面２８に伝達し難くなる。これにより、軸受温度の上昇による早期破損を防止することができ、信頼性の高い長寿命な車輪支持用転がり軸受ユニットを提供することができる。
【００１８】
なお、本発明の回転輪、固定輪、転動体、車輪取付用フランジ、懸架装置取付用フランジ、ロータ、キャリパ、熱放射被膜等の構成は、上記実施の形態に例示したものに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適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、回転輪としてのハブ２３を、ハブ輪２４と、該ハブ輪２４の端部に外嵌された内輪２５とによって構成した車輪支持用転がり軸受ユニット２０に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、例えば、図３で既に説明したように、回転輪としてのハブ３を、ハブ輪５と、該ハブ輪５の外周面に外嵌された一対の内輪１０とによって構成した車輪支持用転がり軸受ユニット１に本発明を適用してもよい。
【実施例】
【００１９】
図２に示すように、図３と略同一構造で作製した車輪支持用転がり軸受ユニット１の外輪２の懸架装置取付用フランジ１６に、キャリパ１７に相当する部材１７ａをボルト１５ｂを介して固定し、該部材１７ａの先端部をヒータにて２００°Ｃに加熱しながら、次の条件にて回転試験を行った（外輪２は固定し、ハブ３を回転させた）。
ラジアル荷重：６５００Ｎ
アキシアル荷重：３９００Ｎ
回転速度：１０００ｍｉｎ-1
【００２０】
なお、キャリパ１７に相当する部材１７ａの材質としては、鋳鉄及びアルミ合金を用い、放射率が０．１５（銅メッキ）、０．５、０．７の熱放射被膜を設けた。また、熱放射被膜は、Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 との粉末、ポリエステル樹脂、溶剤（酸化ブチル、キシレン）、イソシアネート化合物の混合比を変えた塗料を乾燥塗膜１０〜５０μｍとなるように塗布した。
試験結果を表１に示す。寿命は、軸受に焼きつきが発生して回転が停止した時点とし、比較例１の寿命を１とした寿命比で示す。また、試験開始から終了まで連続して外輪２の温度を測定し、温度が安定した時点での外輪２の温度を外輪温度とした。表１に比較例１の外輪温度を１とした温度比で示す。
【００２１】
【表１】
2007009995.tif 000003
【００２２】
表１から判るように、本発明例である実施例１〜４は、部材１７ａに放射率０．５０以上の熱放射被膜が形成されており、外輪温度が低く抑えられ、寿命も比較例１の１．５倍以上であった。また、実施例３，４は、部材１７ａの素材としてアルミ合金を用いており、アルミ合金は鋳鉄と比較して熱伝導率が高いために、より外輪温度が低く抑えられ、より長寿命であった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の一例である車輪支持用転がり軸受ユニットを説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施例に用いた外輪及びキャリパ相当部材の断面図である。
【図３】従来の車輪支持用転がり軸受ユニットを説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２０  車輪支持用転がり軸受ユニット
２１  外輪（固定輪）
２３  ハブ（回転輪）
２６  懸架装置取付用フランジ
２７  車輪取付用フランジ
３０  転動体
３１  キャリパ
【図１】
2007009995.tif 000004
【図２】
2007009995.tif 000005
【図３】
2007009995.tif 000006