(57)【要約】【課題】従来、簡単な構成で、駆動輪側タイヤの空気圧を適切に調整することができる空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットを提供する。【解決手段】空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニット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、等速ジョイント５の駆動軸１１を内嵌固定可能なハブ輪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玉９と、を備える。ハブ輪３には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路Ｆの流路２５が設けられ、且つ、外輪６に取り付けられるハブキャップ１３には、圧縮空気供給路Ｆに供給される圧縮空気が通過するエア供給孔１３ａが形成される。【選択図】図１
2007131151.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、等速ジョイントの駆動軸を内嵌固定可能なハブ輪とを備え、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、
を備える空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットであって、
前記ハブ輪には、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が設けられ、且つ、
前記外輪、或いは前記外輪に取り付けられるカバー部材には、前記圧縮空気供給路に供給される圧縮空気が通過する供給孔が形成されることを特徴とする空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットに関し、より詳細には、走行中おいて、車両の駆動輪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駆動輪用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1〜４参照。)。
【０００３】
上記特許文献1〜４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孔を設け、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。
【０００４】
また、他のタイヤの空気圧を調整できる装置として、軸受の近傍に圧縮空気を発生するポンプユニットを配置した例が知られている(例えば、特許文献５参照。)。特許文献５に記載のタイヤ空気圧調節装置は、車両の車軸と共に回転するフランジ等に、車軸と同方向に往復運動するポンプユニットを配置して、このポンプユニットのピストンの一端を、カム部材に設ける斜面に当接させ、回転するフランジの回転運動を往復運動に変換させることで、ポンプユニットに圧縮空気を発生させ、任意の空気圧に設定した安全弁を介して車両のタイヤに供給する。
【特許文献１】米国特許第5203391号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2003/0217798号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第2003/0235358号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第2004/0005104号明細書
【特許文献５】特開平11-139118号公報(第3-4頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献1〜５に記載のハブユニット軸受は、いずれも従動輪用のハブユニット軸受であり、駆動輪には用いることができなかった。駆動輪用のハブユニット軸受は、エンジンなどの動力源から車輪に動力を伝達する必要があり、軸受ユニットの内周に等速ジョイントが配置されている。このため、タイヤの空気圧を調整する構造が複雑となって駆動輪用のハブユニット軸受には提案されておらず、その開発が熱望されていた。
【０００６】
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、従来、困難であった駆動輪側のタイヤの空気圧を適切に調整することができる空気圧制御機構付駆動輪用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】
【０００７】
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、等速ジョイントの駆動軸を内嵌固定可能なハブ輪とを備え、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、
を備える空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットであって、
ハブ輪には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路が設けられ、且つ、
外輪、或いは外輪に取り付けられるカバー部材には、圧縮空気供給路に供給される圧縮空気が通過する供給孔が形成されることを特徴とする空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットによれば、等速ジョイントの駆動軸が内嵌固定される駆動輪用のハブ輪には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路が設けられ、且つ、外輪、或いは外輪に取り付けられるカバー部材には、圧縮空気供給路に供給される圧縮空気が通過する供給孔が形成される。これにより、簡単な構造で、駆動輪側のタイヤの空気圧を適切に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る空気圧制御機構付駆動輪用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。
（第１実施形態）
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態である空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの縦断面図、図２は図１におけるII−II矢視縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニット１０（以下、駆動輪用軸受ユニットと省略する）は、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。駆動輪用軸受ユニット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。
【００１１】
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、複列の外輪軌道面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。
【００１２】
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。
【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、第１シール１５が配置され、さらに、外輪６のインボード側端部の内周面と内輪７の外周面との間には、第２シール１６が配置されており、軸受空間に封入されたグリース（不図示）を密封し、且つ、外部からの異物を遮蔽する。
【００１４】
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は、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。
【００１５】
図２に示すように、ハブ輪３の内周面には、雌スプライン３ｅが形成されている。一方、等速ジョイント５を構成する駆動軸１１の外周面には、雌スプライン３ｅに対応して雄スプライン１１ａが形成されている。ハブ輪３と駆動軸１１とは、雄スプライン１１ａが雌スプライン３ｅに挿入されてスプライン嵌合する。駆動軸１１の先端側には、スナップリング２７が取り付けられており、等速ジョイント５はハブ１に対して軸方向に位置決めされる。駆動軸１１の外端には、ナット１２が所定のトルクで締め付けられ、ハブ輪３と駆動軸１１を締結するとともに、適正な予圧を付与している。なお、スナップリング２７は、後述する圧縮空気供給路Ｆを遮らないような構成を有する。
【００１６】
外輪６のインボード側端部の外端面には、カバー部材である金属又は樹脂製のハブキャップ１３が外嵌固定されている。また、ハブキャップ１３には、等速ジョイント５の駆動軸１１の外周面との間にシール部材１４が配設されて、ハブキャップ１３、第２シール１６、内輪７、ハブ輪３、および駆動軸１１によって画成された空間１７を、外部から遮断し、且つ外部から異物が進入するのを遮蔽する。ハブキャップ１３の内側には、環状のＡＢＳセンサ（パッシブセンサ）１８が固着されており、内輪３に固定されたスリンガに取り付けられるエンコーダ１９と対向して、ハブ１の回転速度を検出する。
【００１７】
また、ハブキャップ１３のインボード側の端面には、後述する圧縮空気供給路Ｆに供給される圧縮空気が通過するエア供給孔１３ａが形成されている。エア供給孔１３ａの軸方向外側にはニップル２０が配設されており、ニップル２０と接続されたエアホース２１は、車体側に配設された圧縮空気供給源(図示せず)から圧縮空気を供給する。
【００１８】
さらに、環状のＡＢＳセンサ１８には、一端がハブキャップ１３のエア供給孔１３ａに開口し、他端が内周面に開口して、供給された圧縮空気を空間１７に送る貫通孔２２が形成されている。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、ハブ輪３に形成された雌スプライン３ｅは、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路Ｆを構成しており、雌スプライン３ｅの内径ｄは、駆動軸１１に形成された雄スプライン１１ａの外径Ｄとの間に圧縮空気を供給するのに十分な半径方向隙間ｃを有するように、外径Ｄよりも大きく設定されている。なお、図２（ａ）では、ハブ輪３の雌スプライン３ｅは、駆動軸１１の雄スプライン１１ａの凸部が嵌まり込む凹部に半径方向隙間ｃを設けて圧縮空気供給路Ｆを構成する流路２５としたが、図２（ｂ）に示すように、雄スプライン１１ａの凹部に嵌まり込む凸部が半径方向隙間ｃを形成して圧縮空気供給路Ｆの流路２５を構成してもよい。また、半径方向隙間ｃは、すべてのスプライン嵌合部に設けてもよく、また円周方向に離間した複数のスプライン嵌合部に設けてもよい。
【００２０】
図１に戻って、駆動軸１１をハブ輪３に固定するナット１２には、軸方向に貫通する貫通孔１２ａと、ナット１２が駆動軸１１に螺合固定された状態で、雌スプライン３ｅと雄スプライン１１ａの半径方向隙間ｃと貫通孔１２ａを連通するリング状の凹部１２ｂが形成されている。さらに、貫通孔１２ａの軸方向外側面にはニップル２３が固定されており、ニップル２３にはタイヤのエアバルブ(図示せず)と接続されるエアホース２４が取り付けられている。尚、ナット１２とハブ輪３との接合面には、Ｏリング等が配置されてもよい。
【００２１】
従って、圧縮空気供給源で所定の圧力に調整されて供給された圧縮空気は、圧縮空気供給路Ｆを構成する、エアホース２１、ニップル２０、ハブキャップ１３のエア供給孔１３ａ、ＡＢＳセンサ１８に形成された貫通孔２２、空間１７、雌スプライン３ｅと雄スプライン１１ａとの間の半径方向隙間ｃによって構成される流路２５と、ナット１２の凹部１２ｂ及び貫通孔１２ａ、ニップル２３、エアホース２４、及びエアバルブへと順に送られ、タイヤの空気圧を調整することができる。
【００２２】
尚、圧縮空気供給路Ｆのいずれかの位置に逆止弁(図示せず)を配置することが望ましい。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。逆止弁は、軸受に内蔵させて配置すれば、別途組み付ける必要がなく、またユニット化されて駆動輪用軸受ユニット１０の小型化が可能となる。
【００２３】
従って、本実施形態の駆動輪用軸受ユニット１０によれば、ハブ輪３には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路Ｆの流路２５が設けられ、且つ、外輪６に取り付けられるハブキャップ１３には、圧縮空気供給路Ｆに供給される圧縮空気が通過するエア供給孔１３ａが形成されるので、簡単な構造で従来、困難であった駆動輪側のタイヤであっても軸受ユニット１０を介して圧縮空気を供給し、タイヤの空気圧を適切な圧力に調整することができる。
【００２４】
尚、本実施形態においては、一方の内輪軌道面３ａがハブ輪３と一体に形成される、所謂、第３世代のハブユニットについて説明したが、図３に示すように、一方の内輪軌道面２６ａを有する第２の内輪２６をハブ輪３に外嵌させた、所謂、第２世代ハブユニットの駆動輪用軸受ユニット１０’としてもよい。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る駆動輪用軸受ユニットについて図４を参照して説明する。なお、第１実施形態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。
【００２６】
駆動輪用軸受ユニット３０は、ハブ輪に形成される圧縮空気供給路の構成及びナットの形状において、第１実施形態のものと異なる。ハブ輪３に設けられる圧縮空気供給路Ｆの流路３１は、雌スプライン３ｅの径方向外方で軸方向に貫通する軸方向孔３１ａと、軸方向孔３１ａに連通し、ハブ輪３のフランジ部３ｄ内を径方向に延びる径方向孔３１ｂとを有する。また、ナット１２は、貫通孔や凹部を有しない一般的の形状のものが使用されており、駆動軸１１に螺合固定されることで、軸方向孔３１ａのアウトボード側端部開口を塞ぐ。なお、軸方向孔３１ａは、アウトボード側端部において開口せずに、径方向孔３１ｂと連通するようにその軸方向位置まで穿孔されればよい。
【００２７】
従って、圧縮空気供給源で所定の圧力に調整されて供給された圧縮空気は、第１実施形態と同様、圧縮空気供給路Ｆを構成する、エアホース２１、ニップル２０、ハブキャップ１３のエア供給孔１３ａ、ＡＢＳセンサ１８に形成された貫通孔２２、空間１７まで送られた後、流路３１の軸方向孔３１ａと径方向孔３１ｂを通過した後、ニップル２３、エアホース、及びエアバルブへと順に送られ、タイヤの空気圧を調整することができる。
【００２８】
本実施形態の駆動輪用軸受ユニット３０によれば、ハブ輪３には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する軸方向孔３１ａと径方向孔３１ｂを有する圧縮空気供給路Ｆの流路３１が設けられるので、第１実施形態と同様、簡単な構造で従来、困難であった駆動輪側のタイヤであっても軸受ユニット３０を介して圧縮空気を供給し、タイヤの空気圧を適切な圧力に調整することができる。
【００２９】
なお、本実施形態の圧縮空気供給路Ｆの流路３１は、軸方向に貫通する軸方向孔３１ａのみとし、径方向孔３１ｂを設ける代わりに、第１実施形態の駆動輪用軸受ユニット１０と同様に、ナット１２に貫通孔１２ａと凹部１２ｂを設けて、駆動輪側のタイヤに圧縮空気を供給するようにしてもよい。
【００３０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る駆動輪用軸受ユニットについて図５を参照して説明する。第１及び第２実施形態では、外輪のインボード側端部に固定されるハブキャップにエア供給孔を形成し、圧縮空気供給路の流路がハブ輪を軸方向に貫通しているが、本実施形態では、エア供給孔を外輪に形成すると共に、外輪とハブ輪間で軸受空間に対してアウトボード側に密閉空間を形成し、圧縮空気供給路の流路は、圧縮空気がこの密閉空間からハブ輪のフランジ部を通過するように構成されている。なお、第１実施形態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。
【００３１】
本実施形態の駆動輪用軸受ユニット４０では、外輪６のアウトボード側の内周面６ｃとハブ輪３の外周面との間に第１シール４１が配設され、更に外輪６のアウトボード側の外周面６ｄとハブ輪３のフランジ部３ｄとの間に第２シール４２が配設されている。これにより、外輪６とハブ輪３間で軸受空間に対してアウトボード側には第１シール４１および第２シール４２によって画成される密閉空間４３が設けられる。
【００３２】
また、外輪６には、外輪６を径方向に貫通して密閉空間４３に連通する供給孔であるエア供給孔６ｅが設けられ、ニップル２０を介してエアホース２１が接続されている。ハブ輪３のフランジ部３ｄには、一端が密閉空間４３に開口する略Ｌ字形の圧縮空気供給路Ｆの流路４４が形成され、ニップル２３を介してエアホース２４が接続されている。
【００３３】
従って、圧縮空気供給源で所定の圧力に調整されて供給された圧縮空気は、圧縮空気供給路Ｆを構成する、エアホース２１、ニップル２０、外輪６のエア供給孔６ｅ、密閉空間４３、ハブ輪３の流路４４、ニップル２３、エアホース２４、及びエアバルブへと順に送られ、タイヤの空気圧を調整することができる。
【００３４】
従って、本実施形態の駆動輪用軸受ユニット４０によれば、ハブ輪３には、圧縮空気を車輪のタイヤに供給する圧縮空気供給路Ｆの流路４４が設けられ、且つ、外輪６には、圧縮空気供給路Ｆに供給される圧縮空気が通過するエア供給孔６ｅが形成されるので、簡単な構造で従来、困難であった駆動輪側のタイヤであっても軸受ユニット４０を介して圧縮空気を供給し、タイヤの空気圧を適切な圧力に調整することができる。
【００３５】
尚、本発明は、前述した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。
【００３６】
本実施形態では、等速ジョイント５はスナップリング２７を用いてハブ１に対して軸方向に位置決めされているが、スナップリングの代わりに、図６に示すように、ハブ輪３の加締め部３ｃと等速ジョイント５とを突き当て、ナット１２を締め付けることで位置決めされてもよい。この場合、圧縮空気供給路Ｆは、加締め部３ｃの円周方向複数箇所に貫通孔３ｆを設けることで空間１７内で連通される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態である空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるII−II線に沿った圧縮空気供給路の縦断面図であり、（ｂ）は、圧縮空気供給路の変形例を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例である空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの縦断面図である。
【図４】第２実施形態の空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの縦断面図である。
【図５】第３実施形態の空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの縦断面図である。
【図６】本発明の空気圧制御機構付駆動輪用軸受ユニットの等速ジョイントとハブとの位置決めの変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
３      ハブ輪
３ａ    第１の内輪軌道面
３ｄ    フランジ部
３ｅ    雌スプライン
６      外輪
６ａ    外輪軌道面
６ｅ    エア供給孔（供給孔）
７      内輪
７ａ     第２の内輪軌道面
９      玉（転動体）
１０，３０，４０    空気圧制御機構付き駆動輪用軸受ユニット
１１    駆動軸
１１ａ  雄スプライン
１３    ハブキャップ（カバー部材）
２５，３１，４４    流路
４１    第１シール
４２    第２シール
ｃ      軸方向隙間
Ｆ      圧縮空気供給路
【図１】
2007131151.tif 000003
【図２】
2007131151.tif 000004
【図３】
2007131151.tif 000005
【図４】
2007131151.tif 000006
【図５】
2007131151.tif 000007
【図６】
2007131151.tif 000008